传感器网络数据发布技术和定位技术研究

金宗科

中国海洋大学

摘要：

随着传感器节点技术的快速发展和功能的不断增强,传感器网络系统已经在军事、自然环境监测、工业生产监测、医疗保健及日常生活等领域开始普及并且向着规模化方向发展。“智慧地球”和“物联网”的提出,说明传感器网络应用将贯穿于人类生活的方方面面。
面对大规模部署的传感器网络系统,如何合理的发布和共享观测数据是目前传感器网络技术研究的重要问题。本文首先围绕传感器网络数据发布技术展开研究,概述Sensor Web技术的概念、应用框架及应用项目实例,并对Meshup技术、Google Maps Meshup框架以及Microsoft SensorMap框架进行深入分析。进而,面向课题组实际部署的海洋传感器网络系统(OceanSense),设计和实现了传感器网络数据发布系统(OsnWeb)。OsnWeb利用Web Services技术、Mesh-up技术和Google Maps API,以Google地图服务为基础发布OceanSense的部署情况和监测数据。
为了准确定位OceanSense的传感器结点,本文还对传感器网络定位技术展开研究,延伸了课题组发表的垂直交叉定位(PI)算法,提出了扩展的PI定位算法——通过RSSI的比较关系确定信标结点的方向,以几何关系进行定位。和三边定位算法以及基于贝叶斯推理的移动信标定位算法相比,PI旋转定位算法的定位精度分别提高了约68％和57％。
本文的主要贡献为:
1)基于Web Services技术、Mesh-up技术和Google Maps API,论文设计和实现了传感器网络数据发布系统,完成课题组部署的海洋传感器网络系统(OceanSense)监测数据的可视化发布。
2)论文扩展了课题组发表的垂直交叉定位技术(PI),提出了PI旋转定位算法,与三边定位算法以及基于贝叶斯推理的移动信标定位算法相比,PI旋转定位算法的定位精度分别提高了约68％和57％。

关键词：传感器网络;数据发布;结点定位;监测数据;PI旋转定位算法

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：计算机应用技术

导师姓名：洪锋;郭忠文

学位年度：2011

语种：中文

分类号：TN925.93;TP212.9

页数：64

在线出版日期：2011-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）