[發(fā)明專利]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)定位的方法、裝置及傳感器節(jié)點(diǎn)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210004087.0
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN103200568A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉玉恒
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/12;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)定位的方法、裝置及傳感器節(jié)點(diǎn)。

背景技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線網(wǎng)絡(luò)，用以實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)敏感數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、工業(yè)應(yīng)用、急救、災(zāi)難解救及病人監(jiān)控等眾多領(lǐng)域極具應(yīng)用前景。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，確定節(jié)點(diǎn)或事件發(fā)生的位置對其監(jiān)測活動至關(guān)重要。然而，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般節(jié)點(diǎn)眾多，分布區(qū)域廣泛，部署方式隨機(jī)，因此不可能預(yù)先知道所有節(jié)點(diǎn)的位置，所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)定位問題就顯得非常關(guān)鍵。

現(xiàn)有的無線傳感器定位技術(shù)大都假定所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是安全可信的，忽略了定位過程中的安全問題。然而，傳感器網(wǎng)絡(luò)的開放性和無人看護(hù)性使節(jié)點(diǎn)的定位過程極易受到來自惡意節(jié)點(diǎn)或被俘獲節(jié)點(diǎn)的攻擊。攻擊所產(chǎn)生的無效或錯誤的定位結(jié)果將可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，例如，產(chǎn)生錯誤甚至完全相反的監(jiān)測結(jié)果、網(wǎng)絡(luò)功能局部或整個癱瘓等。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的實施例提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)定位的方法、裝置及傳感器節(jié)點(diǎn)，其能夠防范外部攻擊者冒充傳感器節(jié)點(diǎn)的錨節(jié)點(diǎn)或者鄰居節(jié)點(diǎn)而實施的定位欺騙攻擊，從而提高了傳感器節(jié)點(diǎn)定位的安全性和抗攻擊能力。

根據(jù)本發(fā)明的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)定位的方法，包括：

接收一個目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的可見錨節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一消息，根據(jù)所述第一消息中的第一認(rèn)證信息對目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的可見錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證，并獲得每一經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)的位置信息和來自所述每一經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)的接收信號的強(qiáng)度信息；

接收所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第二消息，根據(jù)所述第二消息中的第二認(rèn)證信息對所述鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證，并獲得來自每一經(jīng)認(rèn)證鄰居節(jié)點(diǎn)的經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)的接收信號的強(qiáng)度信息；

根據(jù)來自同一可見錨節(jié)點(diǎn)的接收信號的強(qiáng)度信息，比較所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)距離該同一可見錨節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)近，并確定所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的至少一個可能位置區(qū)域，其中，每一可能位置區(qū)域為所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位于其內(nèi)部的、由所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)中的任意四個作為頂點(diǎn)所組成的一個四面體；

根據(jù)所述每一可能位置區(qū)域的重心，確定所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。

根據(jù)本發(fā)明的一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)定位的裝置，包括：

第一處理模塊，用于接收一個目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的可見錨節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第一消息，根據(jù)所述第一消息中的第一認(rèn)證信息對所述可見錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證，并獲得每一經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)的位置信息和來自所述每一經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)的接收信號的強(qiáng)度信息；

第二處理模塊，用于接收所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的第二消息，根據(jù)所述第二消息中的第二認(rèn)證信息對所述鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證，并獲得來自每一經(jīng)認(rèn)證鄰居節(jié)點(diǎn)的經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)的接收信號的強(qiáng)度信息；

第三處理模塊，用于根據(jù)來自同一可見錨節(jié)點(diǎn)的接收信號強(qiáng)度信息，比較所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與所述鄰居節(jié)點(diǎn)距離該同一可見錨節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)近，并確定所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的至少一個可能位置區(qū)域，其中，每一可能位置區(qū)域為所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)位于其內(nèi)部的、由所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的經(jīng)認(rèn)證可見錨節(jié)點(diǎn)中的任意四個作為頂點(diǎn)所組成的一個四面體；

第四處理模塊，用于根據(jù)所述每一可能位置區(qū)域的重心，確定所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。

附圖說明

本發(fā)明的目的、特點(diǎn)、特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見。其中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的節(jié)點(diǎn)定位方法的流程示意圖；以及

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的節(jié)點(diǎn)定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各個實施例。