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无线传感器的网络定位技术

发布时间:2022-08-09 23:35:09

A. 什么是无线传感器网络

无线传感器的无线传输功能,常见的无线传输网络有RFID、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
与传统有线网络相比,无线传感器网络技术具有很明显的优势特点,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。

B. 无线传感器网络为什么需要定位技术

无线传感网络可以部署在室内的环境,在室内环境中,GPS是无法进行定位的,而且GPS做定位成本不低啊。如果能做到室内使用WSN进行定位,那可以进行更多的应用。举个例子,森林火灾报警,里面部署了上百个节点,如果用静态地址来设置,部署会很麻烦,但如果有定位算法,火灾发生后,节点进行报警,那管理员就在通过节点确认火灾现场,定位精度不需要高,在50~100米的误差内就可以接受了。

C. 无限传感器网络定位的作用是什么

在许多场合下,传感器节点被随机部署在某个区域,节点事先无法知道自身的位置,因此需要在部署后通过定位技术来获取自身的位置信息。目前最常见的定位技术就是GPS(Global Positioning System)了,它能够通过卫星对节点进行定位,并且能够达到比较高的精度。因此要想对传感器节点进行定位,最容易想到的方法就是给每个节点配备一个GPS接收器,但是这种方法不适用于传感器网络,主要原因有以下几点:

1)GPS接收器通常能耗高,而对于无线传感器网络中的节点来说,一般能耗很有限,给每个节点配备一个GPS接收器会大大缩短网络寿命;

2)GPS接收器成本比较高,给无线传感器网络中的每个节点配备一个GPS接收器,需要投入很大成本,尤其对于大规模的无线传感器网络来说不是很适合;

因此有必要研究适合无线传感器网络的定位技术。下面分两个部分来介绍节点定位的相关研究:1)节点定位的基本概念;2)节点定位的基本思路;3)常见算法。望采纳

D. 什么是无线传感器网络节点定位

8051单片机是可以的我毕业设计就做的这个传感器--数据采集器-无线无线传感网络节点是无线传感网络的主要组成部分。无线传感网络节点的体系结构

E. 什么是无线定位技术

UWB 作为一项新的短距离无线通讯技术,具有以下一些传统的通讯技术无法比拟的优势:
1. 定位精度高
下面的表格给出了目前无线定位领域各种定位技术的定位精度对照表。
技术 定位精度
Proximity cards 大约30m
GPS 5m-20m
Bluetooth 大约3m
IEEE802.11 大约3m
Dedicated RF 大约3m
Unidirectional UWB <30cm
UBIsense UWB 15cm(3d)
UBIsense公司在进行定位中运用到达时间差(TODA)和到达时间角度(AOA)的混
合定位方法,利用三维坐标将定位误差降到最小。

2. 范围覆盖广
UWB 属于中短距离范围内的通讯技术,非常适合构建室内环境的实时定位系统。根据
最近的发展,目前的单个传感器定位单元的覆盖面积达到400 平方米,传感器网络的信号发射节点跟信号接收节点之间的最大距离达到60 米。可以实现多个定位单元(Cell)联合工作,按需扩大覆盖面积。

3. 实时性好
相对于其他定位技术,UWB 定位一个很大的优势就是它具有较好的实时性。下面
的表格给出了目前无线定位领域各种定位技术的实时响应频率。
技术 实时响应
Proximity cards 0.001HZ
IEEE802.11 大约0.1HZ
Bluetooth 大约0.4HZ
Dedicated RF 大约0.2HZ
Unidirectional UWB 0.1HZ或1HZ
UBIsense UWB 40HZ per cell and 10HZ UBItag

4.穿透力强
UWB 信号具有非常强的穿透力。UWB 信号能穿透树叶、土地、混凝土、水体等介
质,因此军事上UWB 雷达可用来探测地雷,民用上可以查找地下金属管道、探测高
速公路地基等。
5. 通信能力
由于UWB使用的频点较高,它的数据传输速率相当高。下面的表格可以看出UWB在数据传输速率方面的优势。

技术 速率
Bluetooth 小于1Mbps
IEEE802.11a 54MBps
HomeRF 1-2Mbps
UWB 500Mbps

正因为UWB 在数据的传输速率上有较大的优势,WiMedia 联盟着力于将UWB 打造成现有无线网络技术(Bluetooth ,etc.),以及一些新兴技术(WUSB)的基础平台。
6. 发射功率小
UWB 产品具有很小的发射功率。2002 年2 月FCC 准许UWB 技术进入民用领域的条件就是:“在发送功率低于美国放射噪音规定值-41.3dBm/MHz(换算成功率则为1mW/MHz)的条件下,可将3.1GHz~10.6GHz 的频带用于对地下和隔墙之物进行扫描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测蹑和无线数据通信"。按照FCC 的规定,UWB 通信在近期内将只可能用于短距离的无线通信,这就意味着在一定时期内UWB 将会与现有短距离无线技术共同生存,共同发展。同时,发射功率小,意味着UWB 信号发射节点可以连续工作很长时间而无需更换电池。下图给出了UWB 与现有其他无线通讯技术在发射功率上的比较。
技术 发射
IEEE802.11a 大于1瓦
Bluetooth 1毫瓦-100毫瓦
HomeRF 大于1瓦
UWB 小于1毫瓦
由于UWB是脉冲电波的工作方式,只有在工作的时候才发出脉冲电波,这比其他无线载电波技术连续性发出载电波有着很大的不同,大大节约了能耗,在提倡绿色能源的今天尤为宝贵。

F. 试述无线电传感网络在某一领域的应用,与其他信息探测系统和网络比较,无线传感网络有哪些优势

摘要 亲,无线传感器网络的逐渐普及,促进了信息家电、网络技术的快速发展,家庭网络的主要设备已由单一机向多种家电设备扩展,基于无线传感器网络的智能家居网络控制节点为家庭内、外部网络的连接及内部网络之间信息家电和设备的连接提供了一个基础平台。

G. 如何对无线传感器网络的定位方法进行分类

1.第一阶段:传统的传感器系统 无线传感器网络的历史最早可追溯到 20世纪 70年代,这期间传感器节点只用于探测数据流,没有计算能力,传感器节点之间不能通信。
2.第二阶段:传感器节点集成化 第二阶段是20世纪80年代~90年代,这期间微型化的传感器节点具备感知能力、计算能力和通信能力。
3.第三阶段:多跳自由网 第三阶段是21世纪初至今,这一阶段网络传输自组织、多跳,节点设计低功耗。应用不仅局限于军事领域,在其他领域更是获得了很好的应用。

H. 无线传感器网络移动节点定位算法有哪些比较新的理论方法

大致有这几种种算法:信号强度、收信角度、收信时间和收信时间差。还有特殊一点的位置指纹算法。
1、信号强度是指距离和信号强度之间有一定的函数关系,通过接收到的信号强度可以推算出距离。这种方法受到的干扰太大,误差非常大。
2、收信角度是指两个蜂窝状接收装置可以分辨出信号的来源,做两条射线,交点即为位置。精度一般。
3、收信时间法是指从发送到接收是有时间差的,发送的时候信号中包含时间信息,接收的时候对照接收时间,做差即可。由于电磁波速度快,所以对于时间校准的要求很高。
4、收信时间差法是指移动点接收来自两个基站的不同信号,可以测量前后两次接收到信号的时间差。根据双曲线定义:到两定点距离差为定值的点在双曲线上。那么再来两个基站,所做双曲线的交点,就是所求点的距离。这种方法是上述几种精度最高的。
5、位置指纹算法。是指在待测区域内布置指纹状一层层的节点,这样在这样的网中放置一个待测节点,那么待测节点的位置可以通过插值法计算出。精度也比较高,不过需要布置比较节点。(摘自中国物联网校企联盟第二十一期线上活动)
希望有所帮助! 求采纳~
-中国物联网校企联盟技术部

I. 无线传感器网络的定位算法的发展历史

这个问题问的太难了...这可以写一片硕士论文了。没有人会研究那么广的。只能说先是静态的定位,然后AD HOC网络也需要定位,那就出现了动态的。
目前来说,WSN的定位还是主要研究静态网络的定位。其方法从传统意义来讲分为:基于测距的定位算法和非基于测距的定位算法。以我推断,应该是基于测距的定位方法出现在先。
具体分类及方法接受你可以参照《location,localization,and localizability》第一作者:刘云浩。该文章出自英文版的《计算机科学与技术》希望能帮助你。

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