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mesh自组网无线模块传感器网络的定位解决方案

mesh自组网无线模块传感器网络的定位解决方案

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mesh自组网无线模块传感器网络的定位解决方案

mesh自组网无线模块传感器网络的定位解决方案,移动自组织(Ad-Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR(PacketRadio)网络。ALOHA网络需要固定的基站,网络中的每一个节点都必须和其他所有节点直接连接才能互相通信,是一种单跳网络。直到PR网络,才出现了真正意义上的多跳网络,网络中的各个节点不需要直接连接,而是能够通过中继的方式,在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。PR网络被广泛应用于军事领域。IEEE在开发802.11标准时,提出将PR网络改名为Ad-Hoc网络,也即今天我们常说的移动自组织网络。


mesh自组网无线模块是一种没有预定基础设施支撑的自组织可重构的多跳无线网络。在该网络中,网络的拓扑、信道的环境、业务的模式是随节点的移动而动态改变的。该网络可以快速地为民用和军事应用建立通信平台。mesh自组网无线模块网络从产生至今一直得到了广泛的重视。目前自组网络已经与2.4G和5.8G移动通信进行了有效的结合,而大规模宽带无线自适应自组织网络将会成为宽带无线通信或未来移动通信的重要形式。飞睿科技自主研发的无线收发模块均可自组网,在自组织网络通信中起着重要的角色。


对于移动自组织网络,一方面,网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制,而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面,用户终端是可以移动的便携式终端,如笔记本、PDA等,用户可以随时处于移动或者静止状态。mesh自组网无线模块网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机,终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力,具有很强的鲁棒性和抗毁性。


作为一种分布式网络,移动自组织网络是一种自治、多跳网络,整个网络没有固定的基础设施,能够在不能利用或者不便利用现有网络蓦础设施(如基站、AP)的情况下,提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限,因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其他节点进行分组转发,这样节点之间构成了一种无线多跳网络。


mesh自组网无线模块中的移动终端具有路由和分组转发功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动自组织网络既可以作为单独的网络独立工作,也可以以末端子网的形式接人现有网络,如因特网和蜂窝网。


传感器网络的定位算法有什么特点?无线传感器节点通常随机布放在不同的环境中执行各种监测任务,以自组织的方式相互协调工作,常见的例子是用飞机将传感器节点布放到指定的区城中。随机布放的传感器节点无法事先知道自身位置,因此mesh自组网无线模块传感器节点必须能够在布放后实时地进行定位。传感器节点自身定位就是根据少数已知位置的节点,按照某种定位机制确定自身的位置。只有在传感器节点自身正确定位之后,才能确定传感器节点监测到的事件发生的具体位置,这需要监测到该事件的多个传感器节点之间相互协作,并利用它们自身的位置信息,使用特定定位机制确定事件发生的位置。在传感器网络中,传感器节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提。在传感器网络中,传感器节点能量有限、可靠性差、节点规模大且随机布放、无线模块的通信距离有限,对定位算法和定位技术提出了很高的要求。


mesh自组网无线模块传感器网络的定位算法通常需要具备以下特点:

1)自组性:传感器网络的节点随机分布,不能依靠全局的基础设施协助定位。
2)健壮性:传感器节点的硬件配置低、能量少、可靠性差,测量距离时会产生误差,算法必须具有较好的容错性。
3)能量高效:尽可能地减少算法中计算的复杂性,减少节点间的通信开销.以尽量延长网络的生存周期。通信开销是传感器网络的主要能量开销。
4)分布式什算。每个节点计算自身位置,不能将所有信息传送到某个节点进行集中计算。


当前对节点定位问题的研究一般都基于以下前提:

1)有一定比例的节点为位置已知或具有GPS定位功能,这些节点的位置可作为定位参考节点。
2)节点位置固定。

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