摘要：位置服务在国民经济方面都有极为关键的作用，提供快速精准的位置服务支持已成为信息社会必备的应用需求。本文阐述一个网络位置服务系统的开发过程，以布设无线感知网络实现节点定位为应用背景，进行了系统的需求分析及设计方法介绍。该系统总体使用PHP后台脚本语言进行搭建，实现位置定位算法并配置接口路由，HTML通过接口请求PHP程序将数据呈现在页面Echarts数据图表上。本文的主要创新性贡献表现在对经典DV-Hop定位方法的应用性改进方面，包括：①在测距阶段，采用基于1跳的最近锚节点平均跳距优化算法，达到提高对测距精度的母的；②在定位阶段，对使用Latertion算法确定的节点初始位置，增加粒子群算法和遗传算法智能优化步骤求最优解，达到提高最终定位精度的目的。理论分析与仿真实验的结果表明，本文的成果可为基于无线感知技术实现位置服务提供优化的方法选择，具有辅助科研的实用价值和良好应用前景。

关键词：DV-Hop；极大似然估计法；洪泛路由；粒子群算法；遗传算法

Positioning Service System Based on DV-Hop Algorithm

Abstract: Location service plays an important role in national economy. It has become an essential application requirement for information society to provide fast and accurate location service support.In this paper, the development process of a network location service system is described, and the requirement analysis and design method of the system are introduced in this paper.This system is constructed by PHP background script language in general, which realizes location algorithm and configures interface routing. HTML requests PHP program through interface to display data on the page Echarts data chart.This article's main contribution to the innovative performance on the classic DV - Hop locating methods applied improvements, including: (1) in the range phase, the anchor node average recently based on 1 jump jump from the optimization algorithm, to improve the ranging accuracy of a mother;In the positioning stage, the optimal solution is obtained by adding particle swarm optimization algorithm and genetic algorithm to the initial position of nodes determined by Latertion algorithm, so as to improve the final positioning accuracy.The results of theoretical analysis and simulation experiments show that the results can be based on wireless technology to realize the location services provide optimization method choice, have auxiliary research practical value and good application prospect.

Keywords：DV-Hop；Maximum Likelihood Estimation；Flood Routing；Particle Swarm Optimization；Genetic Algorithm

目录

目录 i

1 绪论 1

1.1 课题的目的及意义 1

1.2 国内外研究水平 2

1.3 发展趋势 3

2 无线感知与位置服务的相关技术 4

2.1 无线传感器网络简介 4

2.2 位置服务的定位算法 5

2.2.1 距离估计步骤算法 5

2.2.2 定位步骤算法 5

2.2.3 定位优化步骤算法 9

2.3 经典DV-Hop定位方法 12

3 系统分析 13

3.1 需求分析 13

3.1.1 系统需求 13

3.1.2 应用需求 13

3.2 系统开发的相关技术 13

3.2.1 JavaScript介绍 13

3.2.2 PHP介绍 14

3.2.3 MySQL介绍 15

3.2.4 atom介绍 15

4 系统设计 16

4.1 系统功能结构 16

4.2 系统功能模块说明 17

4.2.1页面展示模块说明： 17

4.2.2 关键算法模块实现说明： 20

4.3 数据库设计 24

5 仿真实验 27

5.1 仿真实验环境 27

5.2 误差分析 27

5.3 改进方向 30

6 结束语 32

致谢 33

参考文献 35

攻读学士学位期间的主要成果 36

绪论

课题的目的及意义

基于位置的服务(LBS)，也被称为基于位置的服务，是通过一套定位技术获得的本地化信息，并为执行与空间定位相关的各种服务提供信息系统。在当前的国民经济生活中，位置服务在在交通、医疗、资源管理、公共安全与城市管理等方面有极为关键的作用，提供快速精准的位置服务支持已成为必备的应用需求。因而，目标定位技术作为提供位置服务的支撑技术，具有极大的研究价值和市场需求，相关理论与实现方案的研究引起人们的广泛关注，成为大学，科研院所和企业的研究热点[1]。