基于无线传感器网络的目标追踪技术

王思捷

摘 要

无线传感器网络随着目前互联网技术、计算机技术还有无线通信技术的发展和推广，逐渐被越来越多的利用到了现实的领域中。由于传感器本身具有体积小、功能消耗低等特点，因此无线传感器网络的目标追踪技术目前成为各国都在研究的重要技术。本文分析了目标追踪技术的主要研究意义和背景，并介绍了基于无线传感器网络的目标追踪主要用到的技术。

【关键词】无线传感器 目标追踪技术

无线传感器网络是把传感设备放在生活中，然后利用无线网络连接起起来，通过感知和处理生活信息来让生活变得更加智能化。无线传感网络系统是分布式的系统，主要是利用网络中的节点来处理问题、解决问题。目标追踪是无线传感器网络的重要应用，而基于无线传感器网络中的目标跟踪技术不管是在生活还是在军事领域都有很重要的应用价值。

1 无线传感器网络目标追踪技术研究意义

社会发展带动了计算机和通信技术的快速更新，因此网络数据的处理技术又有了新的发展空間。随着无线传感器网络在人们的生活和工作中越来越普遍，无线传感器网络的目标追踪技术的利用价值被凸现出来，变成了近些年来的主要应用。无线传感器网络自身具备了快速获取信息的能力和快速处理信息的能力，其中包含有很多传感器的节点，这些节点的主要作用就是为了实现网络数据的采集盒传输，并且能够实现把采集的数据进行网络内部的广播传输。互联网技术和无线传感器的结合为人们的生活带来了很大的变化，改变了原有的生活方式。

无线传感器网络的目标跟踪，能够随时随地的获取跟踪目标的位置信息、运动状态和运动轨迹。目前的无线传感器目标跟踪技术主要是应用在军事领域、工业领域还有交通领域。在军事领域中占据了极大的利用价值，充分发挥出了传感器的优势。它能够有效利用在导弹防御、敌情监视和战事检测中。并且人们在生活交通中也会利用到目标追踪技术，例如说GPS定位技术。我国早在2001年就已经认识到了无线传感器网络的重要性，国防军事单位也针对无线传感器进行了深入研究，但是跟国外发达国家相比较来说，我国的研究水平和科研实力还有很大的差距。

2 无线传感器网络的目标追踪技术分析

2.1 目标跟踪的分类

目前来说，无线传感器网络的目标追踪还没有准确的统一划分出跟踪算法，但是可以从不同的跟踪角度来进行划分，这样的划分方式也能够反映出算法的特性。如果从跟踪的数量上来进行划分的话，可以把目标跟踪划分为多目标跟踪和单目标跟踪；从监测区域内部的目标运动方式来进行划分的话，可以分为动态的目标跟踪和静态的目标跟踪；从处理目标信息的实现方式来进行划分，则划分为分布式目标跟踪还有集中式目标跟踪。从单目标跟踪莱说，需要网络中的传感器节点进行协同工作，通过交换检测数据来确定好目标的位置信息，检测运动轨迹，同时预测出下一步的目标运动。

2.2 目标跟踪过程

无线传感器网络目标跟踪技术使用过程有多个步骤，分别是侦测阶段、定位阶段和通告阶段，同时这三个阶段中都需要采用不同的技术来完成不同的功能。在侦测阶段中，要通过节点的检测来判断出跟踪目标是否出现，在定位阶段中，需要通过节点的监测信息来获取侦测情报，计算出目标的运动轨迹，并预测出下一步的运动轨迹。通告阶段则需要针对想一阶段中追踪目标的行动轨迹进行网络广播，唤醒需要的节点参与到下一阶段的跟踪任务中。

2.3 节点的自组织和路由

单个的节点在传感器网络中能够起到的工作能力非常有限，只有多个节点才能够完成相互通信、互相协同工作的目标，完成信息的快速处理和计算。节点协同工作主要分为集中式、静态局部集中式、动态局部集中式、单点式、和序贯式。这是节点常见的自组织方式，通过节点的自组织和路由技术，能够保障多个节点在检测出信息之后迅速协同完成信息处理和计算工作。

2.4 活动目标侦测

传感器网络中的工作节点能够检测出目标运动信息，然后判断出目标是否出现，其中的侦测工作主要分为主动侦测和被动侦测两种，主动侦测是已经明确了目标的信号发出方式，然后可以用确定好的侦测方式进行跟踪。被动真测试目标的信号发出特征不明确，只能够进行声波、磁场还有红外线灯常见追踪特征来进行追踪工作，在一定程度上降低了追踪精确度。相比较器被动侦测，主动侦测能够表现出良好的追踪精确度，但是目前实际情况中，跟踪目标的特征都属于未知状态，因此加强被动侦测研究很有必要。因此还需要投入更多的时间和精力来进行无线传感器网络目标追踪技术的研究。

3 结语

无线传感器自身包含有很多优点，目标跟踪领域的应用是最主要的应用领域之一，基于无线传感网络的目标跟踪技术不仅被军事领域重点应用，目前也在其他工业领域加大了应用力度。

参考文献

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