无线传感器网络定位方法及应用
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前言

随着微机电系统和分布式信息处理技术的发展,低功耗、低成本、大规模的无线传感网络拓宽了现代网络的功能,提高了认知世界的能力,实现了物理世界、计算机世界和人类社会三元世界的连通。由于其较高的应用价值及发展前景,自20世纪70年代被提出后,历经多年的发展,芯片、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算领域组织开展的技术攻关已取得初步的成果。无线传感器网络不断演化、完善并渗透至云计算、工业互联网等更多领域,作为物联网乃至数字孪生、元宇宙的核心底座,在国家科技战略中占有一席之地。

定位问题作为无线传感器网络关键技术问题之一,具有十分重要的研究价值。一方面,无线传感器网络中多数应用都与网络节点的位置信息密切相关,甚至在某些特定应用场景中,只有获取位置信息后,传感器节点采集的数据才有真正的价值和意义;另一方面,节点位置信息是无线传感器网络许多关键技术的基础,例如,系统可以利用位置信息选择特定的节点完成任务,以此减少系统能耗,提高存活时间。传感器节点的位置信息能够向用户提供监测数据的位置,实现目标的定位与追踪,提高网络整体控制性能。因此,本书以无线传感器网络为研究对象,重点探讨并总结无线传感器网络定位技术及其前沿进展。

针对无线传感器网络定位方法的难题及挑战,本书第1 章概述了无线传感器网络的基本概念及研究现状,第2 章介绍定位过程中的重要前提——距离测量与估计,按照经典的测距与非测距分类方式总结了典型的定位方法。第3章和第4章分别讨论静态无线传感器网络定位及移动无线传感器网络定位方法。第5 章探讨无线传感器网络中移动锚节点的路径规划问题。第6章阐述空洞地形等特殊网络的定位方法。第7章和第8章介绍无线传感器网络定位中的硬件、软件开发。

本书系统阐述了无线传感器网络定位方法的内涵和外延,需要指出的是,由于作者水平有限,本书难免存在不足之处,敬请广大读者批评指正。

编著者