[发明专利]无线传感器网络的节点定位方法、装置和存储介质

说明书

本发明涉及一种无线传感器网络的节点定位方法、装置和计算机可读存储介质，其中节点定位方法包括：在无线传感器网络区域中设置N个锚节点，其中，N为整数且N≥4；根据N个锚节点的位置信息估算能够被未知节点接收到的L个锚节点中每个锚节点至未知节点的距离，其中，L为整数且4≤L≤N；从L个锚节点中选择四个锚节点作为未知节点的四个定位节点，并且未知节点处于四个定位节点构成的四面体内；分别以四个定位节点中的每个定位节点为球心，以每个定位节点至未知节点的距离为半径构建球体，以获得四个球面；根据四个球面获取未知节点的位置信息。由此，可通过三维空间定位算法实现未知节点的精确定位。

技术领域

本发明涉及节点定位技术领域，特别是涉及一种无线传感器网络的节点定 位方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

通常电力系统建筑结构复杂、工作人员较多且流动性大，考虑到安全问题， 需要对发电厂等场所进行人员定位管理，提升管理水平。目前主要通过无线传 感器网络进行定位，但由于受传感器节点硬件条件以及环境因素等的限制，无 线传感器网络的节点定位仍然是个难题。

相关技术中，采用二维平面定位算法或者三维空间定位算法进行定位，显 然，三维空间定位算法比二维平面定位算法的定位信息更加丰富、准确性更高， 同时网络覆盖规模以及分布密度有所增加，更加符合实际情况。但是，目前的 三维空间定位算法多从二维平面定位算法衍生而来，其原理基于传统的三角计 算，未知节点通过测量与邻近锚节点之间的距离来推算出自身的位置，而这对 硬件和环境条件的要求都比较高，容易出现定位不精确的情况。

发明内容

基于此，有必要针对相关技术中三维空间定位算法存在的定位不精确的问 题，提供一种无线传感器网络的节点定位方法、装置和计算机可读存储介质。

一种无线传感器网络的节点定位方法，包括：

在无线传感器网络区域中设置N个锚节点，其中，N为整数且N≥4；

根据N个锚节点的位置信息估算能够被未知节点接收到的L个锚节点中每 个锚节点至未知节点的距离，其中，L为整数且4≤L≤N；

从L个锚节点中选择四个锚节点作为未知节点的四个定位节点，并且未知 节点处于四个定位节点构成的四面体内；

分别以四个定位节点中的每个定位节点为球心，以每个定位节点至未知节 点的距离为半径构建球体，以获得四个球面；

根据四个球面获取未知节点的位置信息。

在其中的一个实施例中，根据N个锚节点的位置信息估算能够被未知节点 接收到的L个锚节点中每个锚节点至未知节点的距离，包括：

控制N个锚节点中每个锚节点向无线传感器网络区域广播自身的信息包和 接收到的其它锚节点的信息包，信息包包括锚节点的标识码、锚节点的三维坐 标、锚节点在其通信距离内到达其它节点的跳数值和锚节点对应的无线传感器 网络区域的平均跳距；

在未知节点接收到来自锚节点的所有信息包后，根据所有信息包中的跳数 值获取锚节点到达未知节点的最小跳数值，并根据最小跳数值和锚节点对应的 无线传感器网络区域的平均跳距估算锚节点至未知节点的距离。

在其中的一个实施例中，锚节点对应的无线传感器网络区域的平均跳距通 过以下方式获取：

根据信息包中的三维坐标和跳数值获取锚节点至其它锚节点的平均跳距；

根据锚节点至其它锚节点的平均跳距获取锚节点对应的无线传感器网络区 域的初始平均跳距；

根据锚节点至其它锚节点的平均跳距对锚节点对应的无线传感器网络区域 的初始平均跳距进行修正，以获得锚节点对应的无线传感器网络区域的平均跳 距。