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在很多無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，沒(méi)有節(jié)點(diǎn)位置信息的監(jiān)測(cè)信息往往毫無(wú)意義。當(dāng)監(jiān)測(cè)到事件發(fā)生時(shí)，關(guān)心的一個(gè)重要問(wèn)題就是該事件發(fā)生的位置，如森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)，天然氣管道泄漏監(jiān)測(cè)等。這些事件的發(fā)生，首先需要知道的就是自身的地理位置信息。定位信息除了用來(lái)報(bào)告事件發(fā)生的地點(diǎn)外，還可用于目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)軌跡預(yù)測(cè)、協(xié)助路由以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾淼取?/p>
常見的定位技術(shù)如全球定位系統(tǒng)（globe position system，GPS）是目前應(yīng)用最廣的、最成熟的定位系統(tǒng)，通過(guò)衛(wèi)星的授時(shí)和測(cè)距來(lái)對(duì)用戶節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，具有較高的定位精度，實(shí)時(shí)性較好，抗干擾能量強(qiáng)。但是，使用GPS技術(shù)定位只適合于視距通信的場(chǎng)合，即室外無(wú)遮擋的環(huán)境，用戶節(jié)點(diǎn)通常能耗高、體積大且成本也較高，還需要固定基礎(chǔ)設(shè)施等，這不太適合低成本自組織無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。另外，機(jī)器人領(lǐng)域采用的定位技術(shù)也與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)不同，盡管二者非常相似，節(jié)點(diǎn)都具有自組織和移動(dòng)特性，但是機(jī)器人節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)能量充足且攜帶精確的測(cè)距設(shè)各，這在一般的能量受限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中很難滿足類似的條件。由于資源和能量受限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)定位的算法和定位技術(shù)都提出了較高的要求。因此，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)或定位算法通常需要具各以下重要特征：自組織特性，節(jié)點(diǎn)可能隨機(jī)分布或人工部署；能量高效特性，盡量采用低復(fù)雜度的定位算法，減少通信開銷，延遲網(wǎng)絡(luò)壽命；分布式計(jì)算特性，各個(gè)節(jié)點(diǎn)都計(jì)算自己的位置信息；魯棒性，可能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有誤差，要求定位算法具有良好的容錯(cuò)性；節(jié)點(diǎn)位置計(jì)算的常用方法。
1．定位的基本方法
（1）三邊測(cè)量法（trilateration）
如圖1所示，已知A、B、C三個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（xa，ya）、（xb，yb）、（xc，yc），以及它們到未知節(jié)點(diǎn)D的距離分別為da，db，dc，假設(shè)節(jié)點(diǎn)D的坐標(biāo)為（x，y），則存在如（6．2）所示公式：
圖1 三邊測(cè)量法示意圖
有式（6．2）可以得到節(jié)點(diǎn)D的坐標(biāo)為：
（2）三角測(cè)量法（triangulation）
如圖2所示，已知A、B、C三個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（xa，ya）、（xb，yb）、（xc，yc），節(jié)點(diǎn)D相對(duì)于節(jié)點(diǎn)A、B、C的角度分別為：∠ADB，∠ADC，∠BDC，假設(shè)節(jié)點(diǎn)D的坐標(biāo)為（x，y）。對(duì)于節(jié)點(diǎn)A和C以及∠ADC，如果AC在△ABC內(nèi)，則唯一能夠確定一個(gè)圓，設(shè)圓心為O1（xo1，yo1），半徑為r1，則α＝∠AO1C＝（2π—2∠ADC），并存在如式（6．4）所示公式：
圖2 三角測(cè)量法示意圖
