Виноградов Геннадий Павлович, Шаронов Дмитрий Александрович

Тверской государственный технический университет, НИИ Центрпрограммсистем

Предметом исследования являются алгоритмы локализации узлов в реагирующих беспроводных сенсорных сетях (RWSN), которые имеют большую перспективу применения во многих областях. Актуальность работы связана с тем, что задача локализации узлов является одной из ключевых в RWSN. Алгоритмы локализации должны быть энергоэффективными, не требовать дополнительных аппаратурных решений и больших вычислительных ресурсов, использовать встроенный протокол маршрутизации, быть защищенными от помех. Перспективными в этом плане является варианты алгоритмов локализации перехода по вектору расстояния (DV-Hop), однако они характеризуется достаточно большой ошибкой при оценке местоположения сенсорных узлов. Целью работы является анализ точности существующих алгоритмов DV-Hop при определении местоположения неизвестных узлов внутри области размещения с использованием инфраструктуры сети, технологии радиообмена между узлами для оценки степени их пригодности при решении задач локального позиционирования после выполнения этапа выброса узлов на местности. Метод. В процессе анализа использован метод последовательного усложнения моделируемых алгоритмов локализации сенсорных узлов в RWSN с учетом типов узлов и режимов их работы. Основные результаты. Исследования показали, что наиболее эффективным является алгоритм, в котором минимальный переход корректируется путем использования технологии определения расстояния на основе мощности принимаемого сигнала (RSSI), а среднее расстояние перехода корректируется средневзвешенным значением ошибки расстояния перехода и ошибки оцененного расстояния. Имитационный эксперимент показал значительное улучшение характеристик классического алгоритма DV-Hop при определении местоположения и уменьшение до приемлемых величин ошибки определения местоположения узлов. При проведении имитационного эксперимента в среде NetTopo использован алгоритм CKN. Результаты эксперимента показывают, что улучшенный алгоритм уменьшает ошибку определения местоположения и обладает более высокой точностью определения местоположения. Практическая значимость. Обоснована целесообразность применения полученных результатов при проектировании RWSN.

беспроводные сети, моделирование, позиционирование, алгоритмы локализации