AT-Dist: Distributed Localization Method with High Accuracy in Sensor Networks

Many sensor network applications are based on the knowledge of sensor locations. A priori, some sensors know their position (via GPS). The objective of this paper is to allow positioning of remaining sensors with high accuracy. Existing technologies (e.g. ToA Time of Arival) allow sensors to calculate ranges with their neighbor nodes. A new and original range-based distributed technique, called AT-Dist, is presented. It uses two important properties: first, it allows to locate sensor nodes while giving them the accuracy of their position. Thus, a sensor node can deduce if its estimated position is close to its real position and contribute to the positioning of others nodes. Second, AT-Dist manages introduction of measure errors which is the main drawback of range-based methods. As a result, AT-Dist locates with an exact or accuracy position many sensors. Simulations show the efficiency of our method in comparison to others. RÉSUMÉ. Beaucoup d’applications dans les réseaux de capteurs sont basées sur la connaissance des positions des capteurs. A priori, quelques capteurs connaissent leurs positions (via GPS). L’objectif de ce papier est de permettre le positionnement des capteurs restants avec précision. Les technologies existantes (e.g. ToA Time of Arrival) permettent de calculer les distances entre deux nœuds voisins. Une nouvelle technique distribuée basée sur les distances, appelée ATDist, est présentée. Elle utilise deux propriétés importantes : premièrement, elle permet de localiser des capteurs tout en fournissant la précision de ces positions reformulées. Ainsi, un capteur peut déduire si sa position estimée est proche de sa position réelle et contribuer au positionnement des autres capteurs. Deuxièmement, AT-Dist gère l’introduction des erreurs de mesure qui est le principal défaut des méthodes basées sur les distances. En conséquence, AT-Dist localise avec des positions exactes ou estimées les capteurs. Les simulations montrent l’efficacité de notre méthode par rapport à d’autres.