mesh自組網無線模塊傳感器網絡的定位解決方案,移動自組織(Ad-Hoc)網絡是一種多跳的臨時性自治系統,它的原型是美國早在1968年建立的ALOHA網絡和之后于1973提出的PR(PacketRadio)網絡。ALOHA網絡需要固定的基站,網絡中的每一個節點都必須和其他所有節點直接連接才能互相通信,是一種單跳網絡。直到PR網絡,才出現了真正意義上的多跳網絡,網絡中的各個節點不需要直接連接,而是能夠通過中繼的方式,在兩個距離很遠而無法直接通信的節點之間傳送信息。PR網絡被廣泛應用于軍事領域。IEEE在開發802.11標準時,提出將PR網絡改名為Ad-Hoc網絡,也即今天我們常說的移動自組織網絡。
mesh自組網無線模塊是一種沒有預定基礎設施支撐的自組織可重構的多跳無線網絡。在該網絡中,網絡的拓撲、信道的環境、業務的模式是隨節點的移動而動態改變的。該網絡可以快速地為民用和軍事應用建立通信平臺。mesh自組網無線模塊網絡從產生至今一直得到了廣泛的重視。目前自組網絡已經與2.4G和5.8G移動通信進行了有效的結合,而大規模寬帶無線自適應自組織網絡將會成為寬帶無線通信或未來移動通信的重要形式。飛??萍甲灾餮邪l的無線收發模塊均可自組網,在自組織網絡通信中起著重要的角色。
對于移動自組織網絡,一方面,網絡信息交換采用了計算機網絡中的分組交換機制,而不是電話交換網中的電路交換機制;另一方面,用戶終端是可以移動的便攜式終端,如筆記本、PDA等,用戶可以隨時處于移動或者靜止狀態。mesh自組網無線模塊網中的每個用戶終端都兼有路由器和主機兩種功能。作為主機,終端可以運行各種面向用戶的應用程序;作為路由器,終端需要運行相應的路由協議。這種分布式控制和無中心的網絡結構能夠在部分通信網絡遭到破壞后維持剩余的通信能力,具有很強的魯棒性和抗毀性。
作為一種分布式網絡,移動自組織網絡是一種自治、多跳網絡,整個網絡沒有固定的基礎設施,能夠在不能利用或者不便利用現有網絡驀礎設施(如基站、AP)的情況下,提供終端之間的相互通信。由于終端的發射功率和無線覆蓋范圍有限,因此距離較遠的兩個終端如果要進行通信就必須借助于其他節點進行分組轉發,這樣節點之間構成了一種無線多跳網絡。
mesh自組網無線模塊中的移動終端具有路由和分組轉發功能,可以通過無線連接構成任意的網絡拓撲。移動自組織網絡既可以作為單獨的網絡獨立工作,也可以以末端子網的形式接人現有網絡,如因特網和蜂窩網。
傳感器網絡的定位算法有什么特點?無線傳感器節點通常隨機布放在不同的環境中執行各種監測任務,以自組織的方式相互協調工作,常見的例子是用飛機將傳感器節點布放到指定的區城中。隨機布放的傳感器節點無法事先知道自身位置,因此mesh自組網無線模塊傳感器節點必須能夠在布放后實時地進行定位。傳感器節點自身定位就是根據少數已知位置的節點,按照某種定位機制確定自身的位置。只有在傳感器節點自身正確定位之后,才能確定傳感器節點監測到的事件發生的具體位置,這需要監測到該事件的多個傳感器節點之間相互協作,并利用它們自身的位置信息,使用特定定位機制確定事件發生的位置。在傳感器網絡中,傳感器節點自身的正確定位是提供監測事件位置信息的前提。在傳感器網絡中,傳感器節點能量有限、可靠性差、節點規模大且隨機布放、無線模塊的通信距離有限,對定位算法和定位技術提出了很高的要求。
mesh自組網無線模塊傳感器網絡的定位算法通常需要具備以下特點:
1)自組性:傳感器網絡的節點隨機分布,不能依靠全局的基礎設施協助定位。
2)健壯性:傳感器節點的硬件配置低、能量少、可靠性差,測量距離時會產生誤差,算法必須具有較好的容錯性。
3)能量高效:盡可能地減少算法中計算的復雜性,減少節點間的通信開銷.以盡量延長網絡的生存周期。通信開銷是傳感器網絡的主要能量開銷。
4)分布式什算。每個節點計算自身位置,不能將所有信息傳送到某個節點進行集中計算。
當前對節點定位問題的研究一般都基于以下前提:
1)有一定比例的節點為位置已知或具有GPS定位功能,這些節點的位置可作為定位參考節點。
2)節點位置固定。