根據傳感器節點A和B接收到的所有信標節點的接收信號強度RSSI值，可以獲得傳感器節點A，B之間的RSSI相似度。將兩個節點收到的RSSI向量作為輸入，RSSI相似度公式為：

再通過式(1)計算得到的值定義為兩節點之間的RSSI相似度。RSSI相似度能夠反映出傳感器節點間空間距離的相近程度和周圍環境的相似程度。兩個傳感器節點間RSSI相似度越大，說明兩節點在空間上越接近；反之越遙遠。

4.2 RSSI相似度計算

假設在無線傳感器網絡中隨機布署了M個傳感器節點，其中有N個傳感器節點攜帶位置信息，作為信標節點，他們的位置信息分別是C1，C2，…，Cn，其中Ci(1≤i≤N)為已知信標節點位置信息。其余M-N個傳感器節點作為未知位置節點。已知整個傳感器網絡為連通網絡，根據未知位置節點的位置信息可單獨計算各自的位置信息。輸出結果為本地節點的估計位置。定位開始階段，每一個未知位置節點首先與最先接收到信號的節點A計算RSSI相似度。具體步驟是：信標節點向整個傳感器網絡中廣播自己的信號，所有的未知位置節點在收到信號強度后，為了節省能耗和網絡資源，并非所有節點進行定位計算，而是將自己接收到的其他信標節點的RSSI值直接回復給最先接收到信號強度的節點A。節點A這時也獲得信標節點的RSSI值向量，即RSSIA=[RA1，RA2，…，RAn](假設節點A有n個鄰居信標節點)和鄰居節點收到的其他鄰居信標節點的RSSI值矩陣為：

由于RSSI相似度可以反映兩個節點在整個網絡中位置的相似程度，比如鄰居情況、空間距離、周圍環境等。式(1)表示的是兩個傳感器節點的RSSI相似度。通過式(2)可算得：

節點A對所有鄰居節點的空間相似程度．此時得到的是一個相似度序列S。

4.3鄰居節點數K

節點的RSSI相似度反映了相近所有未知位置節點在空間上的差異程度。K的確定是使最先接收到信號的節點A和其他節點通過式(2)得到與節點A的相似度。然后將獲得的相似度序列S進行降序排序，得到序列S={S1，S2，S3，…，Sn}。由于節點的位置相對節點A是隨機的，以致相距A較遠的節點與節點A的場強會產生較大的差值，導致RSSI相似度較小，所以相似度最大的前K個點的選擇直接影響了定位系統的精度。現給出求得K值的步驟如下：

(1)構造鄰居集合SetK；
(2)取序列S的前3個RSSI相似度S1，S2，S3加入到鄰居集合SetK中，并求得3個相似度最小差值△Smin；
(3)分別計算其余RSSI相似度Si(4≤i≤m-n)與S3的差值△Si，如果△Si≤△Smin，則將Si加入到鄰居集合Set K中；
(4)K=SetK中元素的個數。

通過選擇RSSI相似度和鄰居節點數K，即可確定團員。組團后，只讓團長與信標節點進行通信和定位計算，之后得到的位置坐標為全體團員的位置坐標。計算結束后，作為團長的節點不再把定位結果發送給鄰居節點，而直接通過多跳路由傳給監控中心，節省了整個網絡的帶寬資源和能源。

5結語

采用基于Zigbee技術的無線傳感器實現了井下人員的定位。為保證系統的可靠性采用組團協議，并著重提出了采用RSSI相似度和鄰居節點數K作為選擇團員的方法。以解決人員分布密集的通訊壓力問題，如井下人員上下班時的堆積問題。此方法同時也提高了定位精度。