An Indirect Localization Scheme for Low- Density Sensor Nodes in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 저밀도 센서 노드에 대한 간접 위치 추정 알고리즘

  • Received : 2011.11.08
  • Accepted : 2012.02.02
  • Published : 2012.01.30

Abstract

Each sensor node can know its location in several ways, if the node process the information based on its geographical position in sensor networks. In the localization scheme using GPS, there could be nodes that don't know their locations because the scheme requires line of sight to radio wave. Moreover, this scheme is high costly and consumes a lot of power. The localization scheme without GPS uses a sophisticated mathematical algorithm estimating location of sensor nodes that may be inaccurate. AHLoS(Ad Hoc Localization System) is a hybrid scheme using both GPS and location estimation algorithm. In AHLoS, the GPS node, which can receive its location from GPS, broadcasts its location to adjacent normal nodes which are not GPS devices. Normal nodes can estimate their location by using iterative triangulation algorithms if they receive at least three beacons which contain the position informations of neighbor nodes. But, there are some cases that a normal node receives less than two beacons by geographical conditions, network density, movements of nodes in sensor networks. We propose an indirect localization scheme for low-density sensor nodes which are difficult to receive directly at least three beacons from GPS nodes in wireless network.

센서 네트워크에서의 각 노드들은 지리적 위치에 기반을 둔 정보를 처리해야할 경우에 다양한 방법으로 자신의 위치를 알 수 있다. GPS를 이용한 위치 획득 방법은 전파의 가시성을 요구하므로 위치 정보를 획득할 수 없는 경우가 존재하고 비용이 많이들며, 전력소모가 많다. GPS 없이 센서 노드들의 위치를 알아내는 방법은 복잡한 수학적 알고리즘을 요구하며, 위치 추정의 정확도 측면에서 불리하다는 단점을 가지고 있다. AHLoS는 GPS를 이용한 위치 측정과 위치 추정 알고리즘을 모두 사용하는 혼합 방식이다. AHLoS에서 GPS 노드는 GPS로부터 수신한 자신의 위치를 자신과 인접한 GPS 기능이 없는 일반 노드로 방송한다. 일반 노드는 최소한 3개 이상의 이웃 노드의 위치 정보를 수신할 경우 삼각 측량 위치 계산 알고리즘의 반복 수행을 통해 자신의 위치를 계산할 수 있다. 그러나, 센서 네트워크에서 노드 이동성 네트워크 밀도 지리적 조건에 따라 노드가 3개 이상의 이웃 신호를 수신하지 못할 경우가 존재한다. 본 연구에서는 GPS 노드로부터 위치 정보를 3개 이상 직접 수신하기 어려운 저밀도 환경에서 각 센서 노드가 간접적으로 자신의 위치를 획득하는 방법을 제안한다.

Keywords

References

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