基於移動錨節點定位的方法

一、 隨機移動方式

Ssu [11]等人提出的方法，使用四個錨節點協助一般節點定位，這四個錨節點 裝設 GPS 分別以感測區域的四個角落為起始點，用隨機移動的方式在感測區域 內移動，並且定期的廣播位置訊息。首先錨節點隨機選擇一個目標點，然後以速 度0 到最大值之間的隨機值移動到目標位置，當錨節點到達後，再重新找尋下一 個目標點，隨機速度移動到下一個目的地。參考節點的位置選擇，則是以一般節 點的傳輸範圍形成的圓，當錨節點移動並廣播訊息在此圓周上時，該點作為參考 節點，圖12 所示。

S

  圖 12. 參考點位置選擇

當一般節點有三個參考節點以上，即在通訊圓形成兩條弦以上時，利用弦的

感測範圍

三、 兩個錨節點定位方法

根據 P 的鄰居節點列表， 判斷節點 P 位於哪一側(上下或左右)，已知 、 座標和 、 利用兩點距離公式解聯立方程式可得出 P 的位置。此方法雖然 計算簡單，但是節點P 如果靠近感測區域水平中線或垂直中線，P 點則無法定位，

將進入休眠階段，可見路徑規劃的重要性。

四、 三角形網格掃描

TGS[4]是一個可擴充的路徑規劃方法，將感測區域劃分為若干個相同大小且 不重疊的三角形網格，首先選擇三角形網格的大小r，r 為三角形外接圓半徑，然 後設置三角形網格到感測區域地圖上，接著讓錨節點從起始點以蛇行掃描的路徑 移動，並在每個三角形的頂點廣播封包，如圖 19，如果中途遇到障礙物，則繞過 障礙物再回到下一個三角形頂點廣播位置，直到錨節點到最後的位置。最後，未 知座標之一般感測節點，使用三點定位法估計其位置。

圖 19. TGS 方法架構

五、 希爾伯特路徑移動方式

在參考文獻[4][11]中，作者使用 Hilbert Curve 作為錨節點的移動軌跡，並且 制定了適當的正方形網格大小，讓錨節點在預設的軌跡移動，讓錨節點在每個正 方形網格中心點廣播封包。Hilbert Curve 可以有效的避免參考節點共線性的問題，

當共線問題存在時，參考節點在同一維度上時不能執行定位，例如三點定位法。

另一個有趣的特性，如圖21，Hilbert Curve 的 Order 可以選擇性的改變，而不改

圖 21. Dynamic Hilbert Curve

當錨節點在Hilbert Curve 路徑上廣播封包時，一般節點至少得三個參考節點，

這三個參考節點形成一個L 形狀，其估計位置方法為一個三角函數算法使用餘弦 定理。舉個例子來說明，如圖22，三個參考節點分別為 , , ，根據測距技術 已知未知點到參考節點距離 , , ，使用餘弦定理算出 和 ，最後

算出 x 和 y 的偏移量並計算未知節點位置。

X

Y

n

S

S

圖 22. 估計未知節點座標