WSN Ustalanie położenia czujników – cz. 3 (symulator) Tomasz Kaczmarzyk Krzysztof Menżyk

Plan prezentacji 1. Zbiory źródłowe 2. Tablice 3. Parametry symulacji 4. Wizualizacja

Zbiory źródłowe algorithms/localization_init.m definicja wszystkich zmiennych globalnych, tablic i parametrów symulacji uzupełnianie tablic wartościami początkowymi losowanie węzłów typu latarnia morska, ustalenie ich pozycji zaznaczenie w tablicy g1400_LMap_next, że węzły sąsiadujące z latarniami mają zostać przetworzone w kolejnej iteracji algorithms/setup_msg_cycle.m Na początku iteracji głównej: sprawdzanie warunku stopu kopiowanie tablicy g1400_LMap_next do g1400_LMap obliczanie średniego błędu algorithms/msg_cycle_step.m przetworzenie wszystkich węzłów zaznaczonych w tablicy g1400_LMap jeżeli przetworzony węzeł zaktualizował pozycję, to zaznaczamy w tablicy g1400_LMap_next, że należy przetworzyć jego sąsiadów (stanie się to w następnej iteracji głównej) wysyłanie/odbieranie komunikatów wiąże się z aktualizacją wielkości energii

Zbiory źródłowe Użyte na poprzednim slajdzie określenie „parametr e” dotyczy niniejszej części poprzednich prezentacji: parametr opisujący dokładność estymacji:

Zbiory źródłowe Wymienione na poprzednim slajdzie symbole xW, xT, xF dotyczą następującej części poprzednich prezentacji: C(x3,x3) B(x2,y2) A(x1,y1) P(x,y) r1 r2 r3

Obliczanie pozycji F(xF,yF) P(x,y) T(xT,yT) W(xW,yW) Istnieje zatem potrzeba przybliżenia x, y w oparciu o punkty przecięcia par okręgów. W najprostszym przypadku jest to średnia arytmetyczna współrzędnych xi, yi Tak czy inaczej, konieczne jest obliczenie współrzędnych opisywanych punktów przecięcia, które oznaczamy jako W, T, F

Tablice g1400_LMap g1400_LMap(:,1) - status (1 – przetwarzamy, 0 – omijamy) g1400_ LMap(:,2) - rodzaj węzla (0 – pozycja nieznana, 1 - kotwica, 2 – latarnia morska) g1400_LMap(:,3) – współrzędna X g1400_LMap(:,4) – współrzędna Y g1400_LMap(:,5) – parametr e g1400_LMap_next zawiera dane o stanie symulacji dla następnej iteracji struktura identyczna jak w tablicy g1400_LMap Używane są dwie tablice, aby symulować równoległe działanie węzłów w sieci.

Tablice g1400_DDMap macierz odległości obliczanych przez węzły na podstawie RSSI

Parametry symulacji g1400_gps_count – liczba węzłów z gps-em g1400_prog1 – jeżeli parametr e < prog1, to węzeł jest latarnią morską g1400_prog2 – jeżeli prog1 <= e < prog2 to węzeł jest kotwicą; jeżeli e >= prog2 to obliczona pozycja uznawana jest za bezużyteczną

Parametry symulacji g1400_epsilon, g1400_gamma odpowiadają poniższym założeniom: Spośród czujników znajdujących się w sąsiedztwie (w odległości mniejszej od parametru R) i znających swoją pozycję (oraz parametr e) wybieramy trzy czujniki (A, B, C): czujnik A o najniższym e = eA czujnik B o najniższym eB≥eA, znajdujący się w odległości ≥ε od czujnika A czujnik C o najniższym eC≥eB w taki sposób, że najmniejszy kąt w trójkącie ABC jest większy niż parametr γ

Wizualizacja Wykres Figure 2 przedstawia: położenie węzłów oraz poziom energii typ węzła: węzły z gps zaznaczone są kolorem czerwonym latarnie morskie zaznaczone są kolorem żółtym kotwice zaznaczone są kolorem zielonym węzły przetworzone o nieznanej pozycji zaznaczone są kolorem czarnym węzły nieprzetworzone zaznaczone są kolorem białym

Wizualizacja

Literatura M. Bal, M. Liu, W. Shen, H. Ghenniwa, Localization in Cooperative Wireless Sensor Networks: A Review M. Anlauff, A. Sunbul‚ Deploying localization services in wireless sensor networks Z. Chaczko, R. Klempous, J. Nikodem, M. Nikodem, Methods of Sensors Localization in Wireless Sensor Networks A. Ault, X. Zhong, E. J. Coyle, K-Nearest-Neighbor Analysis of Received Signal Strength Distance Estimation Across Environments T.Y. Chen, C.C. Chiu, T.C. Tu, Mixing and Combining with AOA and TOA for Enhanced Accuracy of Mobile Location P. Deng, P.Z. Fan, An Efficient Position-Based Dynamic Location Algorithm K.Whitehouse, D.Culler, Micro-calibration in Sensor/Actuator Networks

Dziękujemy za uwagę!