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近邻表:RSSI 辅助的一维无线传感器网络相对定位
朱小军罗迪军,陈贵海南京大学计算机软件与新技术国家重点实验室 GPS组
CWSN2009,苏州, 10.21, 2009
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报告提纲• 问题• 方法• 实验• 总结
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问题
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一维传感器网络
David Culler et al. IPSN’07
Tian He et al. InfoCom’08
节点的相对次序问题
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推导节点相对次序
如何独立推导一跳内节点的相对次序?
原始问题 • 推导相对次序
传统的基于非测距的方法? • 一跳内的节点无法区分
细化后的问题 • 一跳内节点的次序?
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方法
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RSSI 的机遇RSSI 随距离的衰减
• 节点相关(节点能量不一)• 方向相关(衰减方式,天线方向)• 定量测距备受争议
新的机遇 • RSSI的相对强弱反映距离的远近
Yunhao Liu, et al, RTSS’08 Tian He, et al, SenSys’09
• 假设不同方向的衰减一样更准确的信息
• 单个节点,从某个方向来看, RSSI随距离递减
RSSI减小
A B
我们利用的信息
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近邻表定位
简单!有效?
近邻表 • 按 RSSI排序了的邻居列表• E.g. 节点 1: 1 2 3 4 5
近邻表定位1) 寻找端节点2) 端节点的近邻表即为逻辑次序
如何寻找端节点? • 端节点处于所有近邻表的末端
1: 1 2 3 4 52: 2 3 1 4 53: 3 2 4 1 54: 4 3 5 2 15: 5 4 3 2 1
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实验
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实验设计节点布置
• 7个 Iris节点,• 电池电量不一• 排球场,地面
实验方法 • 收集数据后离线分析
距离度量• 程序输出序列和实际序列的距离• 细粒度指标:乱序对
51 2 3 4
真实排列0 6
61 2 3 4
算法输出的排列0 5
161 2 3 4
算法输出的排列0 5
3
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算法性能
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算法性能
50%小于 3
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RSSI<-> 距离
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RSSI<-> 距离
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RSSI<-> 距离
即使在某一方向, RSSI也有乱序距离越远, RSSI越容易乱序
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基本思想 • 尽量利用更可靠的信息• 节点距离越近,越可靠• 集体表决效果• 在本实验的数据上,约 80%完全恢复;优化后可达到约 90%
未来工作:利用可信信息
复杂度<->性能
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总结
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总结与展望本文中,我们
• 提出使用近邻表进行定位• 在实际环境中进行了实验• 实验发现:较远距离时, RSSI并非单调递减展望• 分布式的算法• 融合在基于非测距的定位算法中
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