涉及位置服务问题时，虽然理论上可为每个目标配备GPS接收机实现其定位，但会受到成本、体积、功耗、扩展性等因素的限制，不具有现实的可行性。类似地，应用于机器人和普适计算的解决方式也无法深入推广，因为它们没有考虑算法复杂度和能量消耗问题。另外，由于被监测区域通常是人员无法到达的区域，也不可能采用人工方式在监测区域内部署及测量每个节点的位置[2]。而无线感知网络作为一种新的信息获取和处理模式，可在危险或敌对区域采用飞机播撒或炮弹弹射等方式部署节点，具有快速展开、抗毁性强、监测精度高、覆盖区域广等优点，在国防军事、工农业、城市管理、环境监测、危险区域远程控制等许多领域有着广阔的应用前景，被列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一，为快速准确的位置服务问题的解决提供了新的思路[3]。无线感知网络布设完成后，通过获知其节点位置，为目标识别、监控、跟踪等众多应用提供位置服务，无线感知网络节点的自定位功能是其最基本的功能之一，对网络应用的有效性起着关键作用，而无线感知网络节点自定位问题研究的开展正是基于上述广泛的应用背景。

面向当前信息时代对精准位置服务的需求，无线感知网络节点自定位问题的研究极具理论意义与应用价值，而且既有的研究工作已取得了丰富的理论成果，为该领域研究奠定了良好的理论基础，但已有的研究工作也提出了越来越多需要解决的问题，突出表现在理论研究的实用化程度差，在实际应用中的可行性较低。造成这一状况的主要原因是理论研究中往往对网络环境参数作了理想化的设定，如网络拓扑各向同性，信标密集均匀分布等，在这样的条件假设下，现有的大多数节点自定位模型及算法在理论分析上都能达到很好的定位效果，在一定程度上实现节点的自定位。而在节点的真实布设环境中，可能由于区域形状（非凸区域）、节点非均匀布设、障碍物、节点信号不规则传输等原因造成各向异性网络拓扑，且由于造价及区域地形的原因，信标节点不能做到密集均匀分布，这将使得现有模型与算法难以投入真实使用环境，或实用效果较差。

本文在现有研究的基础上，选择DV-Hop算法为主体定位算法，并对其进行分析与改进，结合PHP网站开发技术、JavaScript脚本语言以及MySQL数据库服务，开发一个以布设无线感知网络为背景的定位服务系统。本文研究是无线感知网络在多样化的应用环境下实现节点自定位的应用示范研究，具有辅助该方向科研实践的作用，将为实际生产应用提供方法选择与策略指导，具有良好应用前景，也将进一步充实现有的无线感知网络节点自定位理论。

国内外研究水平

无线感知与位置服务的相关技术

无线传感器网络简介

无线传感器网络(WSN)是一个无线传输的网络结构，其组成为许多可移动的或被固定位置的传感器设备，由多个设备组成。其工作过程为首先节点在网络中的协作、获取、处理和传输的感知，这其中包括节点在地理区域内的接受可感知对象的信息，然后将信息传递给构建传感器网络的人。所以通常来说信息的三大支柱是无线传感器网络技术、通信技术以及计算机技术，其中就包含无线传感器网络技术。

传感器网络系统在常规上基本包括三种节点：①传感器节点；②汇聚节点；③管理节点。其体系结构如图2.1所示。

图2.1  传感器网络体系结构

传感器节点：电池容量小，能力也相对较弱如处理能力、存储能力及通信能力等。从网络功能的角度来看，除了收集本地信息和数据处理之外，每个传感器节点都需要存储、管理和集成其他节点传输的数据。并与其他节点协作完成一些特定任务。