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面向智能空间的位置感知方法研究
  • ISSN号:1000-9825
  • 期刊名称:《软件学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN393[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]军械工程学院计算机工程系,河北石家庄050003, [2]清华大学计算机科学与技术系,北京100084, [3]北京系统工程研究所,北京100101
  • 相关基金:Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant No.60372042 (国家自然科学基金)致谢 在此,我们向对本文的工作给予支持和建议的同行,尤其是清华大学计算机科学与技术系史元春教授、美国新泽西州Stevens Institute of Technology的任智博士表示感谢.
中文摘要:

位置感知是智能空间中的重要技术.在分析了现有基于移动自组网的位置感知方法后,提出了一种基于多维定标(multidimensional scaling,简称MDS)的新的位置感知方法——SSOLA(smart space oriented location awareness method),可以对智能空间中的无线通信节点进行精确定位,获得节点之间的相对位置(坐标);当有极少数位置已知的锚节点(2维定标存在3个以上锚节点,3维定标存在4个以上锚节点)时,可以得到全网所有节点的绝对位置(坐标).SSOLA算法的设计思想是:以MDS分析为核心,采用Euclidean测距方法计算节点间距离矩阵,采用1跳和2跳局部图相结合的自适应选择机制构建局部图,各节点独立计算局部图,最终合成全局位置图.此外,SSOLA还可以与OLSR路由算法相融合,从整体上减轻了SSOLA算法的执行开销,提高了定位效率.仿真实验结果表明,SSOLA具有对锚节点依赖小、定位精度高、可扩展性好、执行速度快等优点,对原始测量误差也有较强的鲁棒性,可以应用于战术互联网、智能战场等大规模无线通信环境中.

英文摘要:

Smart space is a result of pervasive computing embodying the integration of computer, communication and digital media technology, which makes it possible to integrate the physical world and the virtual world in the information space together as a whole. Location awareness is a key technology of smart space, and is the basic service needed by other applications. Multidimensional scaling (MDS) is a technique in mathematical psychology, which can the distance or dissimilarity measures between points and produce a representation of the data in a small number of dimensions. In the paper, MDS is used to derive node locations that fit those estimated distances, and a smart space oriented location awareness method (SSOLA) is proposed, which can position all the nodes of the networks accurately only by means of the connectivity information--who is within communications range of whom. Provided with known positions for several anchor nodes, the absolute positions for all nodes can be got by SSOLA. Simulation studies demonstrate that SSOLA is more robust to measurement error, and has less positioning error, less time cost and better scalability than previous proposals in the same conditions. Furthermore, it can achieve comparable results using much fewer anchor nodes than previous methods, and even yields relative coordinates when no anchor nodes are available. SSOLA can be used in large and heavy traffic wireless environment, such as intelligent battlefield, tactical internet, etc.

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期刊论文 19 会议论文 6 获奖 6
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期刊信息
  • 《软件学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院软件研究所 中国计算机学会
  • 主编:赵琛
  • 地址:北京8718信箱中国科学院软件研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jos@iscas.ac.cn
  • 电话:010-62562563
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9825
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2560/TP
  • 邮发代号:82-367
  • 获奖情况:
  • 2001年入选中国期刊方阵“双百期刊”,2000年荣获中国科学院优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54609