CN102395200A - 无线传感器网络中节点定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线传感器网络中节点定位方法及装置。该方法包括：利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，计算待定位节点与各锚节点之间的距离；构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用测距方差，对各初始位置坐标进行定量评估；根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。通过利用本方案，可有效地剔除距离误差较大测量数据和错误测量数据，进而实现在复杂电磁环境下准确定位无线传感器网络中节点的目的。

Description

无线传感器网络中节点定位方法及装置

技术领域

本发明涉及地域监测技术领域，特别是涉及一种无线传感器网路中节点定位方法及装置。

背景技术

所谓无线传感器网络，是指大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内所感知对象的监测信息，并报告给用户。在无线传感器网络中，大量的传感器节点将探测数据，通过汇聚节点经其他网络发送给用户。

利用无线传感器网络实现温度、湿度、压力和应变等参数监测时，位置信息是不可缺少的，如果缺少各参数对应的位置信息，所监测到的参数信息将变成无用信息。因此，确定网络中传感器节点的位置信息是至关重要的，其是无线传感器网络实现大规模实际应用的基础。其中，为部署于监测区域的每个传感器节点装配GPS定位设备是最为简单快捷的方法。但是，由于实际应用中，通常需要部署成千上万个传感器节点，为每个传感器节点装配GPS定位设备，将极大地提高利用无线传感器网络实施监控的成本。现有技术中，通常仅为部分传感器节点装配GPS定位设备，这些传感器节点被称为锚节点，其余传感器节点则根据锚节点的位置估算自身的位置。

现有的利用锚节点估算其他未知传感器节点位置信息的方法一般为：

首先测量未知节点与锚节点之间的间隔距离，同时获取锚节点的位置坐标，然后利用锚节点的位置坐标以及所获得距离测量值，估算未知节点的位置坐标。由于该方法中通常假设节点之间的测距误差较小或满足某种事先给定的概率分布特征(比如高斯分布)，然后给予该假设条件估算未知节点的位置坐标，使得其仅仅适用于障碍物较少，电磁干扰较弱等简单电磁环境的应用领域。而对于室外雨雾天气，战场环境条件下敌方干扰等复杂电磁环境下，由于无线测距可能出现较大的测量误差，而且可能出现错误的测量数据，使得现有技术所提供的方法所估算的节点位置准确率降低。

因此，如何在复杂电磁环境下实现无线传感器网络中节点的准确定位是一个值得关注的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种无线传感器网路中节点定位方法及装置，以实现在复杂电磁环境下准确定位无线传感器网络中节点的目的，技术方案如下：

一种无线传感器网络中节点定位方法，所述方法包括：

利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离，所述无线信号携带相应锚节点的位置坐标以及所发送无线信号的发射功率；

构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

分别计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估；

根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

其中，所述无线信号衰减模型公式为：

$q=\frac{p}{d^a}$

其中，p为锚节点所发射无线信号的发射功率，q为待定位节点所接收到的相应锚节点的无线信号功率，d为待定位节点与相应锚节点的距离，a为信号衰减因子。

其中，在计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标时所采用的方式为最小二乘法。

其中，计算待定位节点的初始位置坐标所对应的测距方差利用的测距方差公式为：

${\mathrm{\ζ}}^2=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{(d_i-||(\mathrm{ux},\mathrm{uy})-(x_i,y_i)|\left|\right)}^2$

其中，ζ²为待定位节点初始位置坐标对应的测距方差，m为锚节点组合中锚节点的数量，(ux，uy)为待定位节点的相应锚节点对应的初始位置坐标，d_i为相应锚节点组合中第i个锚节点与待定位节点之间距离，(x_i，y_i)为相应锚节点组合中第i个锚节点的位置坐标。

其中，所述利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估，具体为：

判断初始位置坐标相应的测距方差是否大于预设的方差阈值，如果是，则将所述初始位置坐标对应的相关参数设置为0；否则，将所述初始位置坐标对应的相关参数设置为1。

其中，权重法对应的公式为：

其中，(ux，uy)为待定位节点的最终位置坐标，(ux_j，uy_j)为第j个初始位置坐标，w_j为第j个初始位置坐标对应相关参数值，n为待定位节点所接到无线信号的锚节点总量，m为锚节点组合中锚节点的数量。

相应的，本发明实施例还提供一种无线传感器网络中节点定位装置，包括：

距离确定模块，用于利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离，所述无线信号携带相应锚节点的位置坐标以及所发送无线信号的发射功率；

组合确定模块，用于构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

初始坐标确定模块，用于根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

定量评估模块，用于分别计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估；

位置坐标确定模块，用于根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的技术方案，考虑了无线传感器网络的节点定位过程中可能存在较大的测距误差和错误的测量数据，因此，在根据锚节点所发射无线信号计算出待定位节点与各锚节点之间距离后，根据所计算出的距离以及锚节点位置坐标确定出待定位节点的多个初始位置坐标，进而对初始位置坐标进行后续的定量评估，最后根据评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终的位置坐标。本方案中，通过对待定位节点的各个初始位置坐标的定量评估，可以有效地剔除距离误差较大的测量数据和错误的测量数据，进而实现在复杂电磁环境下准确定位无线传感器网络中节点的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种无线传感器网络中节点定位方法的第一种流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种无线传感器网络中节点定位方法的第二种流程图；

图3为无线传感器网络的传感器节点部署示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种无线传感器网络中节点定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了实现在复杂电磁环境下无线传感器网络中节点的准确定位，本发明提供了一种无线传感器网络中节点定位方法及装置。下面首先对本发明所提供的一种无线传感器网络中节点定位方法进行介绍。

如图1所示，一种无线传感器网络中节点定位方法，可以包括：

S101，利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离，所述无线信号携带相应锚节点的位置坐标以及所发送无线信号的发射功率；

S102，构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

S103，根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

S104，分别计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估；

S105，根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的技术方案，考虑了无线传感器网络的节点定位过程中可能存在较大的测距误差和错误的测量数据，因此，在根据锚节点所发射无线信号计算出待定位节点与各锚节点之间距离后，根据所计算出的距离以及锚节点位置坐标确定出待定位节点的多个初始位置坐标，进而对初始位置坐标进行后续的定量评估，最后根据评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终的位置坐标。本方案中，通过对待定位节点的各个初始位置坐标的定量评估，可以有效地剔除距离误差较大的测量数据和错误的测量数据，进而实现在复杂电磁环境下准确定位无线传感器网络中节点的目的。

下面结合附图2对本发明实施例所提供的一种无线传感器网络中节点定位方法进行详细、完整的介绍。

如图2所示，一种无线传感器网络中节点定位方法，可以包括：

S201，待定位节点接收各锚节点发送的相应的无线信号；

当需要对特定监测区域中某个未安装有GPS定位设备的传感器节点进行定位时，各个安装有GPS定位设备的锚节点可以周期性地向所述待定位节点发送无线信号，该无线信号中可以携带相应锚节点的位置坐标，以及所发射信号的信号强度或者信号发射功率。可以理解的是，由于复杂的电磁环境影响，当锚节点向待定位节点发送无线信号时，由于信号的多径衰落、阴影衰落等原因，使得待定位节点无法接收到所有锚节点发送的无线信号，所接收到的是一部分锚节点发送的无线信号。

S202，通过无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离；

其中，无线信号衰减模型公式为：

$q=\frac{p}{d^a}$

其中，p为相应锚节点所发射无线信号的发射功率，q为待定位节点所接收到的相应锚节点的无线信号功率，d为待定位节点与相应锚节点的距离，a为信号衰减因子。在实际应用中，a的取值可以为2，当然不局限于2，根据实际的应用场景选择其他值作为信号衰减因子，也是合理的。

可以理解的是，由于监测环境的复杂电磁影响，并不是所有锚节点发送的无线信号都可以被待定位节点所接收，因此在计算待定位节点与锚节点之间的距离时，所述的锚节点是指待定位节点所接收到的无线信号对应的锚节点。

S203，构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

假设待定位节点接收到n个锚节点发送的无线信号，并且设定n个锚节点中的任意m个锚节点构成一种锚节点组合，此时，将存在

种组合。

可以理解的是，如果设定n个锚节点中的n个锚节点构成一种锚节点组合，此时将仅仅存在一种锚节点组合。为了提高待定位节点的准确性，通常将每种锚节点组合中的锚节点数量设定为小于锚节点总量的值，使得存在多种锚节点组合，进而后续可以计算出多种待定位节点的初始位置坐标，最终利用多个初始位置坐标计算出准确的位置坐标。

S204，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

在确定多种锚节点组合后，可以根据每种锚节点组合中的各锚节点的位置坐标以及相应锚节点与待定位节点之间的距离，计算出每种锚节点组合对应的待定位节点的初始位置坐标。其中，在计算待定位节点的初始位置坐标时，可以采用最小二乘法方式计算得到。本领域人员可以理解的是，在获得锚节点位置坐标以及与待定位节点之间的距离的情况下，计算待定位节点初级坐标所采用的方式并不局限于最小二乘法方式。

S205，分别计算各个初始位置坐标所对应的测距方差；

在得到待定位节点对应的多个初始位置坐标后，可以通过计算每个初始位置坐标对应的测距方差的方式，进行后续的初始位置坐标的定量评估。

其中，计算待定位节点的初始位置坐标所对应的测距方差利用的测距方差公式为：

${\mathrm{\ζ}}^2=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{(d_i-||(\mathrm{ux},\mathrm{uy})-(x_i,y_i)|\left|\right)}^2$

其中，ζ²为待定位节点初始位置坐标对应的测距方差，m为锚节点组合中锚节点的数量，(ux，uy)为待定位节点的初始位置坐标，d_i为相应锚节点组合中第i个锚节点与待定位节点之间距离，(x_i，y_i)为相应锚节点组合中第i个锚节点的位置坐标。

S206，判断各初始位置坐标相应的测距方差是否大于预设的方差阈值，如果是，则将所述初始位置坐标对应的相关参数设置为0；否则，将所述初始位置坐标对应的相关参数设置为1；

在利用计算得到各个初始位置坐标对应的测距方差后，则利用所得到的测距方差，对各个初始位置坐标进行定量评估。具体方式可以为：

预先设定一个方差阈值，假设当初始位置坐标的测距方差大于该预设的方差阈值时，该初始位置坐标的误差较大，此时，将该初始位置坐标对应的相关参数设置为0；而当初始位置坐标的测距方差小于该预设的方差阈值时，该初始位置坐标的误差相对应较小，此时，将该初始位置坐标对应的相关参数设置为1。

S207，根据各初始位置坐标对应的相关参数，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

本实施例中，通过判断各个初始位置坐标对应的相关参数，进而根据相关参数对各初始位置坐标进行加权处理，即可得到待定位节点的最终位置坐标。其中，权重法对应的公式为：

其中，(ux，uy)为待定位节点的最终位置坐标，(ux_j，uy_j)为第j个初始位置坐标，w_j为第j个初始位置坐标对应相关参数值，n为待定位节点所接到无线信号的锚节点总量，m为锚节点组合中锚节点的数量。

通过利用本发明实施例所提供的装置，可以将待定位节点所接收到信号对应的多个锚节点构造多种锚节点组合，并计算各种锚节点组合对应的待定位节点的初始位置坐标，进而通过对待定位节点的各个初始位置坐标的定量评估，最终通过加权法确定待定位节点的位置坐标，这样可以有效地剔除距离误差较大的测量数据和错误的测量数据，进而实现在复杂电磁环境下准确定位无线传感器网络中节点的目的。

下面结合一个具体的实施例对本发明所提供的方案进行详细介绍。

如图3所示，在100m×100m监测区域内，10个传感器节点部署于监测区域，其中，圆圈s1-s9为9个为锚节点，“*”形us为1个为待定位节点。假设9个锚节点的位置分别为s1(25，25)，s2(50，25)，s3(75，25)，s41(25，50)，s5(50，50)，s6(75，50)，s7(25，75)，s8(50，75)，s9(75，75)，并且假设待定位节点位置坐标为us(60，40)。

首先，9个锚节点周期性的发射无线信号，信号内容包括锚节点的位置坐标，分别为上述位置坐标s1-s9，以及无线信号发射功率p，本实施例中假设所有“锚”节点的发射功率p相同。

其次，待定位节点接收锚节点的无线电发射信号，包括锚节点的位置坐标s1-s9，以及接收到的无线电信号功率q。

然后，根据无线信号衰减模型

计算锚节点与待定位节点之间的间隔距离d，其中，衰减因子a＝2。

本实施例中，通过计算可以分别计算得到待定位节点us与9个锚节点的间隔距离依次为：d1＝36.9311，d2＝13.5472，d3＝16.3640，d4＝36.0989，d5＝11.9169，d6＝15.8463，d7＝42.9236，d8＝22.4933，d9＝19.9375。考虑到实际复杂环境中可能出现较大测距误差和错误测距情况，假定d8出现较大误差，取d8＝25.4933，d9为错误测距，取d9＝30.9375。

再选择m个锚节点计算待定位节点的初始位置坐标，其中，m＝8，由于锚节点的数量n＝9，故存在

种选择可能，即9种选择可能，如表格1所示。

表1

对每种可能性，分别利用最小二乘方法计算待定位节点的初始位置坐标，可以得到如下结果：

(ux₁，uy₁)＝(59.4129，43.8835)，(ux₂，uy₂)＝(60.2531，43.9082)，

(ux₃，uy₃)＝(51.4218，59.8069)，(ux₄，uy₄)＝(60.7926，44.5795)，

(ux₅，uy₅)＝(60.0969，44.3676)，(ux₆，uy₆)＝(59.3141，44.9655)，

(ux₇，uy₇)＝(59.0647，44.7543)，(ux₈，uy₈)＝(44.7847，47.5780)，

(ux₉，uy₉)＝(58.7856，43.5756)

再对上述为待定位节点估算得到的9个初始位置坐标进行定量评价，定量评价的计算公式为

其中，m＝8，j＝1，2，...，9，(x_i，y_i)为锚节点的位置坐标，i＝1，2，...，9，计算结果如下：

$z_1^2=4.1541,$ $z_2^2=6.3659,$ $z_3^2=182.4827,$ $z_4^2=151.6925,$ $z_5^2=154.7341,$ $z_6^2=235.7750,$ $z_7^2=279.0697,$ $z_8^2=345.1862,$ $z_9^2=278.1001.$

令给定测距方差

比较

与

的大小关系，假设得到权重因子w_j的取值如下：

w₁＝1，w₂＝1，w₃＝0，w₄＝0，w₅＝0，w₆＝0，w₇＝0，w₈＝0，w₉＝0。

最后利用权重法重新估计待定位节点的位置坐标，计算公式为：

本实施例中，待定位节点的最终位置坐标计算结果为(ux，uy)＝(59.8330，43.8958)，待定位节点位置估算结果(59.8330，43.8958)与真实值(60，40)比较，位置估算误差为1.9597m，达到了较高的定位精度。通过最小二乘法可以直接估算待定位节点的位置坐标为(60.0417，44.6159)，位置估算误差为2.3064m，对比两种方法计算得到的结果，可以明显的看到，本发明可以降低待定位节点的定位误差，提高节点定位精度。

从本实施例可以看出，本发明对复杂环境下存在较大测距误差或者错误测距情况，仍然可以为待定位节点估算得到较准确的位置坐标，相比较其它无线传感器网络定位方法，本发明对复杂环境具有很搞的鲁棒性和自适应性，可以适用于工厂自动化设备监控和战场环境监测等较复杂环境条件下的实际应用。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供一种无线传感器网络中节点定位装置，如图4所示，可以包括：

距离确定模块110，用于利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离，所述无线信号携带相应锚节点的位置坐标以及所发送无线信号的发射功率；

组合确定模块120，用于构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

初始坐标确定模块130，用于根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

定量评估模块140，用于分别计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估；

位置坐标确定模块150，用于根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

本领域人员可以理解的是，该无线传感器网络中节点定位装置独立待定位节点，或者内置于待定位节点中，都是合理的。通过利用本发明实施例所提供的装置，可以将待定位节点所接收到信号对应的多个锚节点构造多种锚节点组合，并计算各种锚节点组合对应的待定位节点的初始位置坐标，进而通过对待定位节点的各个初始位置坐标的定量评估，最终通过加权法确定待定位节点的位置坐标，这样可以有效地剔除距离误差较大的测量数据和错误的测量数据，进而实现在复杂电磁环境下准确定位无线传感器网络中节点的目的。

对于装置或系统实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置或系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，在没有超过本申请的精神和范围内，可以通过其他的方式实现。当前的实施例只是一种示范性的例子，不应该作为限制，所给出的具体内容不应该限制本申请的目的。例如，所述单元或子单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或多个子单元结合一起。另外，多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外，所描述系统，装置和方法以及不同实施例的示意图，在不超出本申请的范围内，可以与其它系统，模块，技术或方法结合或集成。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种无线传感器网络中节点定位方法，其特征在于，所述方法包括：

利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离，所述无线信号携带相应锚节点的位置坐标以及所发送无线信号的发射功率；

构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

分别计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估；

根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线信号衰减模型公式为：

$q=\frac{p}{d^a}$

其中，p为锚节点所发射无线信号的发射功率，q为待定位节点所接收到的相应锚节点的无线信号功率，d为待定位节点与相应锚节点的距离，a为信号衰减因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标时所采用的方式为最小二乘法。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算待定位节点的初始位置坐标所对应的测距方差利用的测距方差公式为：

${\mathrm{\ζ}}^2=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{(d_i-||(\mathrm{ux},\mathrm{uy})-(x_i,y_i)|\left|\right)}^2$

其中，ζ²为待定位节点初始位置坐标对应的测距方差，m为锚节点组合中锚节点的数量，(ux，uy)为待定位节点的相应锚节点对应的初始位置坐标，d_i为相应锚节点组合中第i个锚节点与待定位节点之间距离，(x_i，y_i)为相应锚节点组合中第i个锚节点的位置坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估，具体为：

判断初始位置坐标相应的测距方差是否大于预设的方差阈值，如果是，则将所述初始位置坐标对应的相关参数设置为0；否则，将所述初始位置坐标对应的相关参数设置为1。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，权重法对应的公式为：

其中，(ux，uy)为待定位节点的最终位置坐标，(ux_j，uy_j)为第j个初始位置坐标，w_j为第j个初始位置坐标对应相关参数值，n为待定位节点所接到无线信号的锚节点总量，m为锚节点组合中锚节点的数量。

7.一种无线传感器网络中节点定位装置，其特征在于，包括：

距离确定模块，用于利用待定位节点接收到的各锚节点发送的无线信号以及无线信号衰减模型，分别计算待定位节点与各锚节点之间的距离，所述无线信号携带相应锚节点的位置坐标以及所发送无线信号的发射功率；

组合确定模块，用于构造多种具有预设数量锚节点的锚节点组合；

初始坐标确定模块，用于根据锚节点的位置坐标以及与待定位节点之间的距离，分别计算各种锚节点组合所对应的待定位节点的初始位置坐标；

定量评估模块，用于分别计算待定位节点的各初始位置坐标所对应的测距方差，并利用所述测距方差，分别对各初始位置坐标进行定量评估；

位置坐标确定模块，用于根据各初始位置坐标的定量评估结果，通过权重法确定待定位节点的最终位置坐标。

Images