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無線感測器的網路定位技術

發布時間:2022-08-09 23:35:09

A. 什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能,常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

B. 無線感測器網路為什麼需要定位技術

無線感測網路可以部署在室內的環境,在室內環境中,GPS是無法進行定位的,而且GPS做定位成本不低啊。如果能做到室內使用WSN進行定位,那可以進行更多的應用。舉個例子,森林火災報警,裡面部署了上百個節點,如果用靜態地址來設置,部署會很麻煩,但如果有定位演算法,火災發生後,節點進行報警,那管理員就在通過節點確認火災現場,定位精度不需要高,在50~100米的誤差內就可以接受了。

C. 無限感測器網路定位的作用是什麼

在許多場合下,感測器節點被隨機部署在某個區域,節點事先無法知道自身的位置,因此需要在部署後通過定位技術來獲取自身的位置信息。目前最常見的定位技術就是GPS(Global Positioning System)了,它能夠通過衛星對節點進行定位,並且能夠達到比較高的精度。因此要想對感測器節點進行定位,最容易想到的方法就是給每個節點配備一個GPS接收器,但是這種方法不適用於感測器網路,主要原因有以下幾點:

1)GPS接收器通常能耗高,而對於無線感測器網路中的節點來說,一般能耗很有限,給每個節點配備一個GPS接收器會大大縮短網路壽命;

2)GPS接收器成本比較高,給無線感測器網路中的每個節點配備一個GPS接收器,需要投入很大成本,尤其對於大規模的無線感測器網路來說不是很適合;

因此有必要研究適合無線感測器網路的定位技術。下面分兩個部分來介紹節點定位的相關研究:1)節點定位的基本概念;2)節點定位的基本思路;3)常見演算法。望採納

D. 什麼是無線感測器網路節點定位

8051單片機是可以的我畢業設計就做的這個感測器--數據採集器-無線無線感測網路節點是無線感測網路的主要組成部分。無線感測網路節點的體系結構

E. 什麼是無線定位技術

UWB 作為一項新的短距離無線通訊技術,具有以下一些傳統的通訊技術無法比擬的優勢:
1. 定位精度高
下面的表格給出了目前無線定位領域各種定位技術的定位精度對照表。
技術 定位精度
Proximity cards 大約30m
GPS 5m-20m
Bluetooth 大約3m
IEEE802.11 大約3m
Dedicated RF 大約3m
Unidirectional UWB <30cm
UBIsense UWB 15cm(3d)
UBIsense公司在進行定位中運用到達時間差(TODA)和到達時間角度(AOA)的混
合定位方法,利用三維坐標將定位誤差降到最小。

2. 范圍覆蓋廣
UWB 屬於中短距離范圍內的通訊技術,非常適合構建室內環境的實時定位系統。根據
最近的發展,目前的單個感測器定位單元的覆蓋面積達到400 平方米,感測器網路的信號發射節點跟信號接收節點之間的最大距離達到60 米。可以實現多個定位單元(Cell)聯合工作,按需擴大覆蓋面積。

3. 實時性好
相對於其他定位技術,UWB 定位一個很大的優勢就是它具有較好的實時性。下面
的表格給出了目前無線定位領域各種定位技術的實時響應頻率。
技術 實時響應
Proximity cards 0.001HZ
IEEE802.11 大約0.1HZ
Bluetooth 大約0.4HZ
Dedicated RF 大約0.2HZ
Unidirectional UWB 0.1HZ或1HZ
UBIsense UWB 40HZ per cell and 10HZ UBItag

4.穿透力強
UWB 信號具有非常強的穿透力。UWB 信號能穿透樹葉、土地、混凝土、水體等介
質,因此軍事上UWB 雷達可用來探測地雷,民用上可以查找地下金屬管道、探測高
速公路地基等。
5. 通信能力
由於UWB使用的頻點較高,它的數據傳輸速率相當高。下面的表格可以看出UWB在數據傳輸速率方面的優勢。

技術 速率
Bluetooth 小於1Mbps
IEEE802.11a 54MBps
HomeRF 1-2Mbps
UWB 500Mbps

正因為UWB 在數據的傳輸速率上有較大的優勢,WiMedia 聯盟著力於將UWB 打造成現有無線網路技術(Bluetooth ,etc.),以及一些新興技術(WUSB)的基礎平台。
6. 發射功率小
UWB 產品具有很小的發射功率。2002 年2 月FCC 准許UWB 技術進入民用領域的條件就是:「在發送功率低於美國放射噪音規定值-41.3dBm/MHz(換算成功率則為1mW/MHz)的條件下,可將3.1GHz~10.6GHz 的頻帶用於對地下和隔牆之物進行掃描的成像系統、汽車防撞雷達以及在家電終端和攜帶型終端間進行測躡和無線數據通信"。按照FCC 的規定,UWB 通信在近期內將只可能用於短距離的無線通信,這就意味著在一定時期內UWB 將會與現有短距離無線技術共同生存,共同發展。同時,發射功率小,意味著UWB 信號發射節點可以連續工作很長時間而無需更換電池。下圖給出了UWB 與現有其他無線通訊技術在發射功率上的比較。
技術 發射
IEEE802.11a 大於1瓦
Bluetooth 1毫瓦-100毫瓦
HomeRF 大於1瓦
UWB 小於1毫瓦
由於UWB是脈沖電波的工作方式,只有在工作的時候才發出脈沖電波,這比其他無線載電波技術連續性發出載電波有著很大的不同,大大節約了能耗,在提倡綠色能源的今天尤為寶貴。

F. 試述無線電感測網路在某一領域的應用,與其他信息探測系統和網路比較,無線感測網路有哪些優勢

摘要 親,無線感測器網路的逐漸普及,促進了信息家電、網路技術的快速發展,家庭網路的主要設備已由單一機向多種家電設備擴展,基於無線感測器網路的智能家居網路控制節點為家庭內、外部網路的連接及內部網路之間信息家電和設備的連接提供了一個基礎平台。

G. 如何對無線感測器網路的定位方法進行分類

1.第一階段:傳統的感測器系統 無線感測器網路的歷史最早可追溯到 20世紀 70年代,這期間感測器節點只用於探測數據流,沒有計算能力,感測器節點之間不能通信。
2.第二階段:感測器節點集成化 第二階段是20世紀80年代~90年代,這期間微型化的感測器節點具備感知能力、計算能力和通信能力。
3.第三階段:多跳自由網 第三階段是21世紀初至今,這一階段網路傳輸自組織、多跳,節點設計低功耗。應用不僅局限於軍事領域,在其他領域更是獲得了很好的應用。

H. 無線感測器網路移動節點定位演算法有哪些比較新的理論方法

大致有這幾種種演算法:信號強度、收信角度、收信時間和收信時間差。還有特殊一點的位置指紋演算法。
1、信號強度是指距離和信號強度之間有一定的函數關系,通過接收到的信號強度可以推算出距離。這種方法受到的干擾太大,誤差非常大。
2、收信角度是指兩個蜂窩狀接收裝置可以分辨出信號的來源,做兩條射線,交點即為位置。精度一般。
3、收信時間法是指從發送到接收是有時間差的,發送的時候信號中包含時間信息,接收的時候對照接收時間,做差即可。由於電磁波速度快,所以對於時間校準的要求很高。
4、收信時間差法是指移動點接收來自兩個基站的不同信號,可以測量前後兩次接收到信號的時間差。根據雙曲線定義:到兩定點距離差為定值的點在雙曲線上。那麼再來兩個基站,所做雙曲線的交點,就是所求點的距離。這種方法是上述幾種精度最高的。
5、位置指紋演算法。是指在待測區域內布置指紋狀一層層的節點,這樣在這樣的網中放置一個待測節點,那麼待測節點的位置可以通過插值法計算出。精度也比較高,不過需要布置比較節點。(摘自中國物聯網校企聯盟第二十一期線上活動)
希望有所幫助! 求採納~
-中國物聯網校企聯盟技術部

I. 無線感測器網路的定位演算法的發展歷史

這個問題問的太難了...這可以寫一片碩士論文了。沒有人會研究那麼廣的。只能說先是靜態的定位,然後AD HOC網路也需要定位,那就出現了動態的。
目前來說,WSN的定位還是主要研究靜態網路的定位。其方法從傳統意義來講分為:基於測距的定位演算法和非基於測距的定位演算法。以我推斷,應該是基於測距的定位方法出現在先。
具體分類及方法接受你可以參照《location,localization,and localizability》第一作者:劉雲浩。該文章出自英文版的《計算機科學與技術》希望能幫助你。

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