无线传感器节点定位的方法、装置、设备和存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115955647A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202211239296.3(22)申请日2022.10.11(71)申请人中国农业银行股份有限公司青岛市分行地址266072山东省青岛市市南区山东路19号(72)发明人郭一翰张玉忠赵华国张晓雨丁浩(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师李伟(51)Int.Cl.H04W4/02(2018.01)G06N3/006(2023.01)H04W64/00(2009.01)权利要求书3页说明书13页附图7页(54)发明名称无线传感器节点定位的方法、装置、设备和存储介质(57)摘要本申请提供一种无线传感器节点定位的方法、装置、设备和存储介质，包括：针对每一信标节点，根据传感器节点之间的距离，确定信标节点到每一其他传感器节点的最小跳数；并根据信标节点到其他信标节点的最小跳数和距离计算信标节点的平均跳距离；基于改进灰狼算法修正每个信标节点的平均跳距离；利用修正后的平均跳距离，信标节点到待定位节点的最小跳数，基于三维双曲线改进最小二乘法计算得到待定位节点的位置。本方案根据节点间的实际距离以及灰狼算法获得更精确的平均跳距离，并利用三维双曲线改进最小二乘法提高最后根据平均跳距离计算待定位节点位置的精确度。CN115955647ACN115955647A权利要求书1/3页1.一种无线传感器节点定位的方法，其特征在于，用于确定无线传感器网络中待定位节点的位置，包括：针对每一信标节点，根据传感器节点之间的距离，确定所述信标节点到每一其他传感器节点的最小跳数；其中，所述信标节点为所述无线传感器网络中预设的多个传感器节点，所述其他传感器节点，包括除针对的所述信标节点以外的每一个传感器节点；针对每一所述信标节点，根据所述信标节点到所述其他信标节点的最小跳数和距离计算所述信标节点的平均跳距离；基于改进灰狼算法对每个所述信标节点的平均跳距离进行修正；利用所述信标节点修正后的所述平均跳距离，所述信标节点到待定位节点的最小跳数，基于三维双曲线改进最小二乘法计算得到所述待定位节点的位置；其中，所述待定位节点包括除所述信标节点以外的每一个传感器节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对第一传感器节点，确定所述信标节点到所述第一传感器节点的最小跳数的过程包括：所述第一传感器节点收到第二传感器节点发送的节点数据后，确定所述第一传感器节点到所述第二传感器节点的距离；其中，所述节点数据由所述信标节点发出，所述第二传感器节点发送的节点数据携带有所述信标节点到所述第二传感器节点的最小跳数；若所述第一传感器节点到所述第二传感器节点的距离小于或等于预设的第一距离阈值，在所述节点数据携带的最小跳数的基础上增加0.5，获得所述信标节点到所述第一传感器节点的最小跳数；若所述第一传感器节点到所述第二传感器节点的距离大于第一距离阈值且小于或等于第二距离阈值，在所述节点数据携带的跳数的基础上增加1，获得所述信标节点到所述第一传感器节点的最小跳数；其中，所述第一距离阈值为所述第二距离阈值的一半。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于改进灰狼算法对每个所述信标节点的平均跳距离进行修正，包括：初始化狼群中每一个体的位置；根据狼群中每一个体的适应度确定第一灰狼，第二灰狼和第三灰狼；更新狼群中每一个体的位置；更新所述第一灰狼，所述第二灰狼和所述第三灰狼；判断狼群是否满足预设的结束迭代条件，若是，输出修正后的平均跳距离，若否，返回执行所述更新狼群中每一个体的位置步骤，直至满足所述结束迭代条件为止。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述信标节点修正后的所述平均跳距离，所述信标节点到待定位节点的最小跳数，基于三维双曲线改进最小二乘法计算得到所述待定位节点的位置，包括：根据所述信标节点的平均跳距离和所述信标节点到所述待定位节点的最小跳数计算得到所述信标节点到所述待定位节点的距离；根据所述信标节点到所述待定位节点的距离，所述信标节点的位置，确定第一公式：其中，(xi，yi，zi)为任一信标节点ANi的位置，(xm，ym，zm)表示需要计算的待定位节点M的位置，2CN115955647A权利要求书2/3页将所述第一公式按最小二乘法转换为第二公式：Za＝(VaTVa)‑1VaTPa，并求解所述第二公式，获得所述待定位节点的位置；其中：所述n为信标节点的总数。5.一种无线传感器节点定位的装置，其特征在于，用于确定无线传感器网络中待定位节点的位置，包括：确定单元，用于针对每一信标节点，根据传感器节点之间的距离，确定所述信标节点到每一其他传感器节点的最小跳数；其中，所述信标节点为所述无线传感器网络中预设的多个传感器节点，所述其