UKF算法驱动的无线传感器网络sink节点动态跟踪策略

需积分: 10 1 下载量 154 浏览量 更新于2024-09-08 收藏 1.1MB PDF 举报
"基于UKF区域交叉定位的无线传感器网络sink节点动态跟踪算法" 本文主要探讨了在无线传感器网络中如何有效地跟踪和管理sink节点,以延长网络的生存周期并优化资源利用。sink节点,作为信息收集的关键部分,其能量有限,因此对它们的动态跟踪策略至关重要。研究者提出了一个基于无迹卡尔曼滤波(UKF)和四圆区域交叉定位算法的动态跟踪算法。 无迹卡尔曼滤波是一种扩展的卡尔曼滤波方法,特别适合于非线性系统的状态估计。在本文的算法中,UKF被用来预测目标节点的下一位置。这一预测过程有助于更准确地估计sink节点的移动路径,进而优化其位置。通过调整各传感器节点的激活和休眠状态,可以引导sink节点向预测位置靠近,达到节能的目的。 接下来,四圆区域定位交叉定位算法用于对sink节点的精确位置进行定位。这种方法基于四个距离测量(通常由四个不同的传感器提供),通过交集形成一个定位区域,从而提高定位精度。在局部范围内,这个算法能帮助sink节点更准确地确定自己的位置,进一步优化其在网络中的移动策略。 实验结果显示,该动态sink节点预测定位算法能显著缩短数据发射传感器与sink节点之间的传输距离,减少通信跳数。减少跳数意味着降低了网络的能耗,有利于负载均衡,提高了整个传感器网络的寿命。此外,通过这种方式,网络的整体性能得到了提升,因为数据传输更加高效,且能量消耗得到有效控制。 本文提出的基于UKF的预测和四圆区域交叉定位的动态跟踪算法为无线传感器网络的sink节点管理提供了一种创新的解决方案。该算法不仅考虑了节能需求,还兼顾了定位精度和网络寿命,对于未来物联网和智能环境监测等应用具有重要的理论和实践意义。通过深入理解和应用这些技术,我们可以构建更智能、更可持续的无线传感器网络。