WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)及節(jié)點(diǎn)定位算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在WSN網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用中，獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)位置信息是工程監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，可以為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的生存周期及網(wǎng)絡(luò)健壯性等提供一定的支持。已應(yīng)用于青藏鐵路北麓河沿線的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一套基于WSN節(jié)點(diǎn)所組成的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用多跳自組織的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，能夠有效解決對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境場(chǎng)地物理數(shù)據(jù)信息的獲取。其中，傳感器網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)間通過(guò)Z-Stack協(xié)議棧進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，Android網(wǎng)關(guān)一方面與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過(guò)藍(lán)牙連接，另一方面存儲(chǔ)上傳的數(shù)據(jù)信息并上報(bào)數(shù)據(jù)

2、至遠(yuǎn)程服務(wù)器。但由于節(jié)點(diǎn)被隨意分散至監(jiān)測(cè)區(qū)域，且節(jié)點(diǎn)不具備定位功能，導(dǎo)致不能工作的節(jié)點(diǎn)無(wú)法區(qū)別，影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存周期。針對(duì)此問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種三維空間下的節(jié)點(diǎn)定位算法和網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法，并采用Android網(wǎng)關(guān)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及未知節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)進(jìn)行界面上的顯示。
　　所設(shè)計(jì)具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取的WSN網(wǎng)絡(luò)，其目的主要是為獲取節(jié)點(diǎn)間的連通路徑及中轉(zhuǎn)關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)已知節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)未知節(jié)點(diǎn)相對(duì)位置坐標(biāo)的獲取。系統(tǒng)針對(duì)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)

3、結(jié)構(gòu)類型的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用Z-Stack協(xié)議棧與圖論相關(guān)理論實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)的拓?fù)?系統(tǒng)針對(duì)三維空間下未知節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，通過(guò)結(jié)合RSSI密度概率函數(shù)、三維球形覆蓋域及質(zhì)心算法實(shí)現(xiàn)了三維空間中未知節(jié)點(diǎn)的定位;同時(shí)采用Android網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了界面的顯示。
　　論文完成了帶有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芗肮?jié)點(diǎn)定位功能的設(shè)計(jì)，并對(duì)定位中存在的誤差、節(jié)點(diǎn)密度量進(jìn)行了研究，對(duì)相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試，包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連通關(guān)系、未知節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)等，并對(duì)測(cè)試結(jié)