無線傳感器網絡用于監測系統中的定位算法

在PC機上測試獲取到的RSSI值和ID節點信息，如圖5所示。

計算出未知節點和每個錨節點之間的距離di，最后通過式(5)計算出未知節點的坐標。

4 定位的測試
基于RSSI測距時需要標定出(3)式中的常數A和傳播因子n。標定這個兩個因素可通過星型Zigbee網絡來實現，成功組網后將中心節點通過USB轉串口線和PC機相連，通過串口調試器觀察中心節點獲取的RSSI值和對應子節點ID號。
4．1 A值的標定
A值即距離發射節點1m遠處接收到的信號強度，為了減小誤差，同時測量了距離中心節點1 m遠的三個不同方向上中心節點和子節點通信的RSSI值，如圖6所示。

，選擇測量直線相距發射節點5 m遠處接收到的信號強度，共測量20組數據，如表2所示。

經過計算得n的平均值為2．5037，故選擇n=3。
4. 3 定位的測試
定位測試在一片空曠的場地上進行的，選擇了6個無線傳感器網絡節點組建Zigbee網絡，1個中心節點、1個未知節點和4個錨節點，節點的發射功率設置為0 dBm。4個錨節點提前人工布置于一塊8 mx8 m的正方形地面四角，未知節點位于正方形中心，中心節點布置在正方形外圍，整個節點布局如圖7所示。

測試中發現一個錨節點沒有入網，未知節點與3個錨節點通信，接收到RSSI值如下表3所示：

已知與未知節點通信的三個錨節點的相對坐標為： (0，0)(0，8)(8，8)，A=-73，n=3，經過計算得：未知節點和與之通信的3個錨節點通信的RSSI均值分別為-92．6、-93．2、-92．1，未知節點和錨節點之間的距離分別為：d1=4．501；d2=4．713；d3=4.332；未知節點的坐標為： (x，y)=(3.391，3．535)。
4．4 誤差分析
實際情況下，未知節點的相對坐標應該是(4，4)，實際箅出來的坐標是(3．391，3．535)，所以實際測量是存在誤差的。誤差計算如下式：


5 結束語
本文基于無線傳感器網絡節點的自主設計，采用基于RSSI的加權質心算法實現了WSN節點的自定位。通過實際測試證明，相對于單一的質心定位算法，該算法利用得到的RSSI作為權值來修正質心定位的結果，提高了定位精度，且易于實現，能夠滿足大多數的實際應用中定位的需求。另一方面，在實際測試中發現，RSSI值易受到多徑、障礙物等環境因素的影響，故存RSSI測距中引進了較多的誤差，基于RSSI測距的精度還有待進一步的提高。