基于弹簧粒子模型的大规模WSN定位算法研究  

Localization Algorithm Based on a Spring Particle Model for Large Scale Wireless Sensor Networks

作　　者：陈三风[1,2] 梁永生[1,2] 柳伟[1,2] 陈万明[3] 

机构地区：[1]深圳信息职业技术学院信息技术研究所,深圳518029 [2]深圳市可视媒体处理与传输重点实验室,深圳518029 [3]中国科学技术大学自动化系,合肥230027

出　　处：《小型微型计算机系统》2012年第8期1697-1700,共4页Journal of Chinese Computer Systems

基　　金：国家自然科学基金重点项目(60535010)资助;国家自然科学基金项目(60772163)资助;深圳市基础研究计划-杰青项目(JC201005280613A)资助

摘　　要：提出一种用于大规模无线传感器网络的定位算法本算法基于弹簧粒子模型,其用于模拟物理弹簧系统的动态变化过程,并借此来计算出节点的位置坐标各传感器节点虚拟为具有质量的粒子,粒子间由弹簧相连当外力将粒子放置到一个随机位置后,粒子间的弹簧将做相应的拉伸收缩运动,在弹力的作用下,粒子最终运动到它的初始平衡位置整个过程中,模拟粒子运动的每个状态及相应的弹力,最终得到各节点的坐标网络中每个节点的复杂度为O(1),即它的复杂度不会随着网络规模的扩大而增加,非常适用于大规模网络本算法不仅可以降低计算复杂度,并且保证定位精度仿真实验研究结果表明,本文的定位算法是有效的.A new localization algorithm based on large scale wireless sensor networks is proposed.The algorithm is based on a spring particle model（LASPM）,which simulates the dynamics of physical spring system to estimate the positions of nodes.The sensor nodes are set as particles with masses and connected with neighbor nodes by virtual springs.The virtual springs will force the particles move to the original positions.Therefore,the blind nodes′position can be determined from the LASPM algorithm by calculating the related forces with the neighbor nodes.The computational and communication complexity are O（1） for each node,since the complexity doesn′t increase proportionally with the network scale size.The proposed algorithm can not only reduce the computational complexity,while maintaining the localization accuracy in large scale sensor networks.The simulation results show that the proposed algorithm is effective.

关 键 词：定位算法 弹簧粒子模型 大规模无线传感网络 计算复杂度 

分 类 号：TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术]