无线传感器网络定位技术在移动电子商务中的定位研究

冯向荣

摘要：随着无线网络的快速发展，电子商务的发展已经步入移动时代，结合无线网络的相关技术对移动电子商务的发展具有深远意义。该文主要提出无线传感器网络定位技术在移动电子商务中的应用，促进移动电子商务的发展有进一步提升。

关键词：无线传感器；移动电子商务；定位技术；拥塞

中文分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）08-1949-02

1 无线传感器网络发展趋势及定位技术

无线传感器网络是一种新的数据信息获取平台，由数据庞大且价格低廉的微型传感器节点自组织形成的多跳无线网络。传感器网络技术通常描述为大规模、无线、自组织、多跳、无基础实施支持的网络。它所涉及的节点是价格低廉、体积较小、节点固定，随机分布在检测区域，工作时间长，以实现指定范围内目标跟踪与检测。网络节点通过自带电池来供应能量，部署在各种应用区域环境复杂，具备网络自组织、节点众多、修复能力强等优点，在国防军事、环境检测、工农业控制、医疗卫生、防恐救灾、外层空间探索等领域都有极其重要的实用价值。

无线传感器网络的关键技术包括节点定位、网络安全、时间同步、网络协议以及节点能耗等关键技术。节点定位主要是指位置信息对于网络的应用至关重要，在大多数应用中，没有位置信息的监测信息毫无意义，节点定位是网络的基本功能之一。为了得到节点的位置信息，随机分布的传感器节点通过与已知位置坐标的节点相互通信，利用一定的定位机制进行定位。由于节点资源的有限性和工作环境的恶劣性，定位机制需要满足高效、健壮和安全等要求。

1.1 无线mesh网络的特点

无线mesh网络是无线网络的典型代表，传统无线网络需要建立一条专门的链路来接入到网络，客户端成为网络的终端组成部分，共享网络资源。当终端A与终端B进行通信时，必须先访问接入点（AP），通过AP来转发数据包。如果AP故障，链路便阻塞。

无线Mesh网络是将网络中的终端即作为源端也作为AP，网络中任何节点都可以进行接收和发送信号，每一个节点都可以和另外一个节点直接通信，解决了需要通过路由器转发的弊端。它的优点在于如果发现就近AP拥塞的话，重新选择邻近节点转发数据包。网络节点可以自由加入退出，也可以进行自我配置和路径选择。

无线Mesh网络适用于大面积场所，其特点是通过AP将传统WLAN中的无线热点扩展为覆盖范围更大的无线热区。由于AP之间跳转的距离短，因此它所需求的传输数据的功率也小，同时会促使节点之间的无线信号干扰也较小，网络的信道利用效率和信道质量将大大提升，因而能够实现更高的网络容量。图1为无线mesh网络拓扑结构图。

1.2 无线传感器网络定位技术

节点定位问题是无线传感器网络的核心问题之一，目前研究的领域包括：定位算法的研究；基于距离的（Range-based）定位技术；距离无关的（Range-free）定位技术；到达、返回时间；精度定位与移动电子商务结合；终端软件平台研发等。

定位问题主要研究如何利用一定比例的信标节点所提供的位置信息确定待定位节点的位置。节点定位问题是无线传感器网络中的事件位置报告、目标跟踪、地理路由协议等问题的基础和前提。节点定位的自身位置估算可通过定位算法来实现。将定位技术应用到移动电子商务中，可以实现物流体系的移动节点定位、移动智能终端的节点定位并通过节点定位后所获得的地理位置信息进行跟踪和信息获取、发布从而挖掘得到相应的商业价值。

例如在物流运输环节，我们可以在每个物流包上安装无线传感器，结合GPS定位系统和中心数据库，将运输信息实时反馈给相关客户，客户可以通过终端界面了解物流的整个过程，尤其适用于贵重物件的运输，防止物件丢失以及丢失后可跟踪查询，减少损失。如果每个数据包的传感器都安装GPS定位系统，则造价成本过高不适合现实生活中大范围推广应用，因此采用无线传感器网络定位技术来代替，可以构造廉价的跟踪体系。节点定位技术还可以应用在移动电子商务的娱乐休闲上，例如签到（check in）模式、Foursquare、街旁等业务。比如一间酒吧，到达后使用GroupTabs的手机应用进行Check In。当Check In的数量到达一定数量后，所有进行Check In过的用户就可以达到一定的折扣或优惠。

2 移动电子商务的发展

移动电子商务（M-Commerce），就是利用智能移动终端设备进行相关的电子商务活动。目前主要的应用领域包括：线上支付、在线旅游、娱乐购物等。移动电子商务用户群快速增长，到2013年用户数量已经达到1.5亿，预计到2014年底移动电子商务用户规模将突破3亿。

2013年中国移动电子商务交易额突破400亿元，预计到2014年底中国移动电子商务市场规模将突破2000亿元，成为移动电子商务的时代的转折点。中国移动、中国联通、中国电信也正在抓緊建设高速移动网，为移动电子商务的发展奠定基础。

3 无线传感器网络应用创新

无线传感器网络与移动电子商务结合是一个创新点，移动电子商务的物流体系和移动智能终端应用开发上是定位技术应用最多的两个领域。应用的关键技术就是通过无线传感器网络的定位算法进行节点准确定位，将定位信息和移动电子商务结合起来构成新的数据，商家和客户通过这些数据挖掘商业价值。这两点的应用将无线传感器网络带进了移动电子商务领域，开拓了领域应用的新境界，也加快了移动电子商务的发展。

移动电子商务中传统物流体系还是简单的只是将货物送到对应目的地。随着科技的发展和商家需求的提升，这一模式已经越来越不能适应移动电子商务的发展。通过GPS、GIS和LBS接收器来实现配送跟踪又造成成本过高不能广泛推广。因此利用无线传感器网络的定位技术可以实现物流业向信息化，实时控制、智能化和自动化的方向发展。这项技术在物流业中的应用是一项崭新的突破。

在无线传感器网络定位中研究新的节点定位算法，通过算法的研究和提升，使得定位精度进一步提高，从而减少信标节点，可以使用廉价的未知节点，这样能提升商业价值，将理论知识真正运用到实际生活中。主要包括如下：

1） 新型定位算法的研究，通过定位算法准确定位移动终端、移动节点等位置信息，从而产生有价值的数据提供给商家和客户使用；

2） 信标节点与未知节点的框架体系研究，并对信标节点和未知节点的分布进行最优解，从而降低定位系统的成本；

3） 建立数据传输框架体系，可以将通过射频技术获取的数据实时传输到中心数据库中。

无线传感器网络不仅涉及计算机网络技术还涉及物联网技术，将它的定位技术应用到移动电子商务中，将有助于电子商务、无线网络技术、物流管理发展，对提升计算机网络、大型软件开发框架设计、软件工程、移动电子商务应用、物流等理论知识都有显著提升，对整个计算机领域都有帮助。

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