WSN非测距定位算法：基于DV-Hop与Apollonius Circle

"这篇论文是2009年太原科技大学学报发表的一篇自然科学类论文，作者是王博和徐玉斌，主要讨论了无线传感器网络（WSN）中的非测距定位算法。该算法旨在解决WSN节点定位问题，采用低消耗的方法，无需额外硬件支持，特别适用于大规模网络环境。论文提出了一个两阶段的定位策略，首先利用信号强度信息划分网格以缩小定位范围，然后基于DV-Hop算法原理，通过构建Apollonius Circle来确定节点位置，有效减少了网络通信负载和提高了定位精度。" 在无线传感器网络中，节点定位是一项关键任务，因为位置信息对于许多应用至关重要，如环境监控、目标追踪等。传统的定位方法通常依赖于距离测量，这可能需要昂贵的硬件和复杂的同步机制。这篇论文提出的非测距定位算法则避开了这些限制，转而利用信号强度和网络连通性进行定位。 第一阶段，算法首先将监控区域划分为网格。每个节点根据接收到的其他节点的信号强度估计其可能的位置，从而初步缩小定位范围。这种方法有助于减少由于信号衰减引起的定位误差。 第二阶段，算法借鉴了DV-Hop算法的思想，但进行了改进。DV-Hop是一种基于-hop计数的定位算法，它通过计算节点间-hop数来估算距离。然而，原始的DV-Hop算法会在网络中产生较大的通信开销。为了解决这个问题，论文中提出的算法利用跳数比率构建Apollonius Circle（阿波罗尼奥斯圆）。Apollonius Circle是根据三个已知点（在这里是锚点）构建的一种几何结构，可以用来确定第四点的位置。通过这种方式，算法可以减少对锚点的依赖，并降低网络通信负载。 实验结果显示，在锚点约占网络30%的情况下，且网络基本连通时，该算法相比于DV-Hop算法能够显著降低网络通信负载，降低了约33%。同时，平均定位精度达到了29%以下，这表明该算法在保持高效的同时，也提供了相对准确的定位结果。 这篇论文提出的非测距定位算法为无线传感器网络的节点定位提供了一个成本效益高的解决方案，尤其适合于资源有限的传感器节点。通过结合信号强度信息和网络连通性，算法能够在减少通信开销的同时提高定位性能，对WSN的理论研究和实际应用具有重要意义。