文 献 综 述

一:引言

无线传感器网络^[1]（Wireless Sensor Networks， WSN）是由布置在监测区域内大量的廉价微型传感器组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络系统。其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中监测对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络是目前IT 领域中的研究热点之一，在军事国防、环境监测、智能家居、工业和现代农业等领路具有重要的应用价值[2]。

随着无线传感器网络技术的不断进步成熟及应用越来越广泛，实用化的节点定位技术研究对于传感器网络技术性能提高和实用性保证有重要的理论意义和应用价值。在无线传感器网络中，确定节点位置或事件发生的位置对其监测活动至关重要，如何获得节点的准确位置信息成为了无线传感器网络的主要支撑技术之一，因此产生了定位算法。

二：课题研究背景及意义

无线传感器网络是一种新兴的信息获取和处理技术，能够实时感知、采集和监测各种信息。在传感器网络中，节点被任意散落在被检测区域里，除了检测特定的对象，还进行简单的计算，同时，也维持着相互之间的网络连接。目前的传感器节点通常由微控制单元(MCU)、传感器、射频通信模块和能量供应模块四个部分组成[3]。

在WSN中，位置信息对传感器网络的监测活动至关重要，快速准确地获取目标的位置信息和提供位置服务的需求变得日益迫切，已经成为当前的研究热点^[4]。事件发生的位置或获取信息的节点的位置是传感器节点监测消息中所包含的重要信息，没有位置信息的监测消息往往是毫无意义的^[5]，例如在军事、环境监测、医疗护理、智能交通、物流管理等许多应用领域中，如何确定无线传感器网络中节点的位置信息是必须解决的问题。例如战场中对军事目标位置的判定等[6]。因此节点定位算法的研究成为越来越活跃的研究课题。

因此，我们可以看出在无线传感器网络的各种应用中，采集数据的节点位置是需要知道的最基本的信息之一[7]。如环境监测、医疗、森林火灾监控[8]等，离开了位置信息就无法确定事件发生在何处，也不能采取有效及时的处理措施。从网络系统本身而言，使用传感器节点的位置信息能够提高路由效率、节约能耗、增强网络安全性及实现网络拓扑的自配置等。系统无缝协调的基础是节点的位置信息，通过节点的位置信息可以建立节点间的拓扑关系，从而为节点间的协作提供依据[9]。

但是，定位问题也是一个技术难点。在无线传感器网络中，节点数量往往成百上千，并且大多数节点都是随机分布的，而应用环境经常是那些人类难以进入或管理的区域，因此很难预先布置好每个节点的位置，同时，为了尽可能地降低成本，每个节点的处理器性能、存储器容量、无线收发器的通信距离以及电池能量都是极其有限的，如果让所有节点都安装全球定位系统(GPs)[10]，不仅增加了成本，而且会使节点的能量很快消耗殆尽，因而这种方法不适合实际使用。传感器节点能力的限制也要求定位技术尽可能地降低计算复杂度和节点间的通信开销，以降低功耗，延长整个网络的生命周期。