无线传感器网络中基于博弈方法的分布式定位装置与方法

摘要

一种无线传感器网络中基于博弈方法的分布式定位装置与方法，属于无线传感器定位技术领域。节点状态获取器、测量距离计算器、邻居节点集建立器、锚节点信息过滤器、位置策略空间生成器、节点位置计算器、阈值设置器、比较器节点转换器和节点状态广播器。本发明在定位过程中仅需要与邻居节点进行沟通协商，能大大减少定位的负载开销，节省定位过程的能耗。进一步，在博弈开始前通过与锚邻居节点协商以确定博弈策略空间，以及利用连续精确定位次数确定精确定位条件，能加速定位算法的快速收敛，本发明方法能够快速、有效地定位传感器节点的准确位置，在高密度、少量锚节点部署的环境中同样表现良好，具有较好的可扩展性。

主权项

一种无线传感器网络中基于博弈方法的分布式定位装置，其特征在于：包括：节点状态获取器：用于获取邻居传感器节点广播的状态消息，包括邻居传感器节点的标号、型号及邻居传感器节点估计的自身位置坐标值；测量距离计算器：用于提取邻居传感器节点状态消息中表示接收信号强度RSSI的值，并对RSSI值进行变换计算与邻居传感器节点之间的测量距离，并将该测量距离值发送给节点位置计算器；邻居节点集建立器：用于根据节点状态获取器提供的邻居传感器节点的标号及型号，建立传感器节点的邻居集合，并将建立的邻居节点集发送给节点位置计算器；锚节点信息过滤器：用于在邻居传感器节点中提取型号为锚节点的传感器节点，并将获取的锚邻居节点信息发送给位置策略空间生成器；位置策略空间生成器：用于根据锚节点信息过滤器输出的锚邻居节点信息，确定作为锚节点的相邻两个传感器的测量范围交集，该测量范围交集即为传感器自身存在的区域；节点位置计算器：用于根据测量距离计算器的输出、邻居节点集建立器的输出、锚节点信息过滤器的输出和位置策略空间生成器的输出，利用博弈方法计算传感器自身的坐标及当前的效益函数值；阈值设置器：用户自行设定邻居节点传感器转换为锚节点传感器的阈值,该阈值包括效益函数阈值与连续精确定位次数阈值；比较器：节点位置计算器输出的目标函数值与阈值设置器输出的效益函数阈值进行比较，若小于效益函数阈值，则该传感器标记为可能的锚节点传感器；节点转换器：若比较器中可能的锚节点传感器被标记的次数大于连续精确定位次数阈值时，则将该传感器节点的型号设置为锚节点传感器；节点状态广播器：用于传感器本身向其邻居节点广播节点新的标号、新确定的型号值及新估计的自身位置坐标信息。