Методи визначення відстані між об’єктами засобами сенсорних мереж

Автор(и)

  • Андрій Сергійович Дуднік Київський національний університет імені Т. Шевченка, м. Київ

DOI:

https://doi.org/10.32626/2308-5916.2018-17.40-49

Анотація

На сьогоднішній день у всьому світі усе більш пильну увагу привертають до себе «безпровідні сенсорні мережі» («Sensor Networks», далі просто сенсорні мережі). Поняття «Сенсорна мережа» з'явилося порівняно недавно (кілька років тому) але на сьогоднішній день є вже повністю сталим терміном (Sensor Network), що означає розподілену, таку, що самоорганізовується, стійку до відмови окремих елементів мережу, що складається з великого числа малогабаритних і дешевих напівпровідникових приладів, що обмінюються інформацією по безпровідному каналу зв'язку, не обслуговуються і не вимагають спеціальної установки. Кожен пристрій може містити різні датчики фізичних параметрів середовища (рух, світло, температура, вологість, тиск і так далі), а також засоби для первинної обробки і зберігання отриманих даних. Кількість об’єктів в такій мережі теоретично визначається лише сферою застосування і бюджетом, і завдяки низькій ціні окремих пристроїв (порядку декілька доларів і нижче) може бути дуже велике (порядку декілька тисяч і вище). Різні методи намагаються оцінити відстань між двома вузлами, використовуючи час, виміри часу поширення сигналу від передавача до приймача так, щоб на його основі можна було розрахувати відстань між передавачем і приймачем. У статті проведено порівняльний аналіз методів та алгоритмів локалізації з використанням наступних компонентів систем локалізації: оцінка відстані/кута, обчислення позиції та алгоритм локалізації. Вибір методу оцінки відстані між вузлами в системі локалізації є важливим коефіцієнтом, який впливає на продуктивність системи. Зазвичай, щоб оцінити точне розташування вузла потрібно використовувати принаймні три оцінки відстані. Визначено, що для для сенсорних мереж, найважливіше – те, що сам вузол обчислює свою власну позицію, тому для цього необхідно мати принаймні три вузли з відомими координатами. Невідомий вузол оцінює свій кут до кожного з трьох опорних вузлів, заснований на цих кутах і на позиціях опорних вузлів (які формують трикутник), обчислює свою власну позицію, використовуючи прості тригонометричні співвідношення.

Посилання

Hofmann-Wellenho B. Global Positioning System: Theory and Practice / B. Hofmann-Wellenho, H. Lichtenegger, J. Collins. — 4th ed. — Berlin, 2003.

Elson J. Time synchronization in wireless sensor networks / J. Elson // Depart-ment Computer Sciences, University of California, Ph.D. dissertation. — Los Angeles, 2003.

Whitehouse K. The design of calamari: An ad hoc localization system for sensor networks / K. Whitehouse. — Berkeley, 2009.

Priyantha N. The cricket compass for context aware mobile applications / N. Priyantha, H. Balakrishnan, S. Teller // In 7th ACM International Conference on Mobile Computing and Networking. — Rome, 2006. — P. 325.

Golub G., Van Loan C. Matrix Computations / G. Golub, C. Van Loan. — 3rd ed. — Baltimore, 2010. — P. 213.

Niculescu D. Ad hoc positioning system (aps) using aoa / D. Niculescu, B. Nath // I Proceedings of INFOCOM 2003. — San Francisco, 2009. — P. 238.

Niculescu D. Ad hoc positioning system (aps) using aoa / D. Niculescu, B. Nath // I Proceedings of INFOCOM 2009. — San Francisco, 2009. — P. 238.

Priyantha N. The cricket compass for context aware mobile applications / N. Priyantha, H. Balakrishnan, S. Teller // In 17th ACM International Conference on Mobile Computing and Networking. — Rome, 2016. — P. 325.

Savvides A. Dynamic fine-grained localization in ad-hoc networks of sensors / A. Savvides, C. Han, M. Strivastava // In 7th ACM/IEEE International Confer-ence on Mobile Computing and Networking. — Rome, 2010. — P. 166–179.

Yu Y. Geographical and energy aware routing: A recursive data dissemination protocol for wireless sensor networks / Y. Yu, R. Govindan, D. Estrin // Tech-nical Report CSD-TR-01-0023, UCLA Computer Science Department. — 2011.

Квасніков В. П. Концепція повірки координатно-вимірювальних машин через Інтернет / В. П. Квасніков, Т. М. Хаейн // Метрологія та прилади. — 2013. — № 6. — С. 48–53.

Квасніков В. П. Способи побудови аналогових інтерфейсів інформаційно-вимірювальних систем механічних величин / В. П. Квасніков, Д. П. Орнатський, Т. П. Нічікова, І. В. Гаврилов // Міжнародний науково-технічний журнал «Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах». — 2013. — № 1. — С. 164–169.

Орнатський Д. П. Аналоговий інтерфейс для дистанційних вимірювань переміщень диференціально-трансформаторними індуктивними датчиками / Д. П. Орнатський, М. В. Михалко, О. І. Осмоловський // Східно-Європейський журнал передових технологій. — 2014. — № 1/2 (67). — С. 52–57.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-05-16