蚁群算法在WSN节点定位算法中的应用*
2011-06-06俞志根姚春风
湖州职业技术学院学报 2011年1期
俞志根 , 姚春风
(1.湖州职业技术学院 机电工程分院, 浙江 湖州 313000; 2.湖州市公安局 信息通讯处, 浙江 湖州 313000)
WSN(无线传感器网络)[1]技术是21世纪最为核心的先进技术之一,必将影响到人们生活的方方面面。目前它已经进入应用研究阶段,在应用中有待突破的关键技术有节点定位技术、节点资源管理及网络安全技术等,而节点定位问题是WSN应用中需要解决的一个最基本的问题,是近年来的研究热点。虽然,可用GPS全球定位系统进行节点定位,但由于GPS只适用于室外,且成本较高,对于室内的小型WSN自组网还是不适用的,而WSN正是大量的这种室内小型自组网,故大多数情况下用GPS进行节点定位并不适合。现在,WSN节点定位技术主要有基于测距的定位技术和无需测距的定位技术两大类。前者如三边测量法、三角测量法或最大似然估计法等;后者有质心法、凸规划算法、APIT算法等[2],但定位精度都不高,相对定位误差很难达到±40 %以上。
本文基于三边测量定位技术[3],在移动信标节点的移动路径优化上引入了蚁群算法,以获得一条沿发射位置移动的最佳路径。移动信标节点沿这一最佳路径移动时能使信标节点起到最好的无线信号发射效果,产生最大覆盖范围,让普通节点能更好地接收定位信号,获得与信标节点的距离参数,然后再由三边测量定位法等数学方法得到普通节点的空间位置,实现WSN节点的定位。由于用蚁群算法优化了移动路径,不仅减少了信标节点的数量,降低了节点能耗,而且大大提高了节点定位的精度,迭代次数70次时的相对定位误差就能达到10 %左右。……
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