无线传感器网络时间同步算法研究

时间同步技术是无线传感器网络中非常重要的协议之一,是保证传感器网络中各个节点协同工作的核心机制。根据有无参考节点将时间同步算法分为双向消息交换时间同步算法和分布式一致时间同步算法,其中双向消息同步机制广播消息交换算法和基于ACK帧的时间同步算法。这三类双向消息时间同步算法的时间同步消息发送数目逐级递减,能耗相对应降低;而分布式一致时间同步算法摒弃了参考节点的选择,同时同步所有的传感器节点,避免了参考节点失效而无法进行时钟同步的情况。基于现有研究的分析及归纳,最后给出了时间同步算法未来可能的研究方向。     

无线传感器网络中时间同步技术的综述

时间同步技术是无线传感器网络中非常重要的协议之一,也是其他协议可靠运行的前提条件,近年来也有相当多的同步机制被提出来,在大规模的无线传感器网络中,单跳同步误差的累加,时钟偏移与漂移同时补偿,同步机制的拓扑性能,同步收敛速度等是目前同步机制研究过程中的主要挑战,传统的集中式同步机制无法满足大规模无线传感器网络的性能要求,研究者们也提出了梯度同步机制,协作同步机制,以及分步式同步机制等来应对这些挑战.本文详细的分析了这些同步机制,并探讨了未来可能的发展方向.     

无线传感器网络时间同步技术研究

时间同步技术是无线传感器网络的一项重要技术,它对无线传感器网络中许多技术的实现具有重大意义.有限的电池能量,存储以及带宽限制等传感器固有特性的存在,导致传统的时间同步算法不适合无线传感器网络.具体介绍了现有的无线传感器中的一些时间同步问题和时间同步算法,并对其具体特性进行了深入的分析比较.     

无线传感器网络的时间同步算法研究

时间同步是研究多跳ad hoc无线网络的重要问题,例如无线传感器网络,许多具体应用需要传感器节点本地时钟的同步,要求各种程度的同步精度.无线传感器网络设备的一些固有属性,例如能量的限制、存贮、计算和带宽,与节点分布的高密度结合,使传统的时间同步算法不适合于这些网络.因此,越来越多的研究集中在设计适合于无线传感器网络的时间同步算法.首先回顾了时间同步的问题和无线传感器网络时间同步的需要,然后详细介绍了针对无线传感器网络设计的基本的时间同步算法,最后对各种算法进行了比较分析,并指出了下一步的研究方向.     

低开销的无线传感器网络时间同步算法研究

传统的TPSN时间同步算法虽然能快速而高效地同步网络上节点的时间,但是在节点频繁加入和失效的情况下,其效率低下。针对以上不足,提出了一种改进的无线传感器网络时间同步算法———ITPSN。该算法不需要构建网络的拓扑结构,能高效地处理网络中节点加入和节点失效情况下的时间同步。实验结果表明,该算法明显提高了网络的健壮性,在节点密集部署的情况下,减少了节点的能量消耗,从而提高了节点的使用寿命。     

无线传感器网络层次参考时间同步算法的研究

无线传感器在网络应用中要求节点间保持时间同步,但现存的经典时间同步算法,因节点的接收时间受时钟偏差和传输延迟的影响,其同步精度不高。为提高网络时间同步精度,均衡节点能耗,提出了一种改进的层次参考时间同步算法（Improved Hierarchy Referencing Time Synchronization,IHRTS）。该算法基于节点在层次结构中唯一物理位置的时间特性,采用贝叶斯估计对节点接收时间进行估算,缩小时间偏差的误差范围,获得比较精确的同步偏移量,从而改善时间同步精度;同时采用无线信道的广播特性与双向同步机制的同步思想,最小化了通信负载,均衡了节点能耗。通过仿真结果表明将贝叶斯估计方法应用到时间同步算法中,在均衡节点能量消耗同时有效地提高了网络同步精度。     

无线传感器网络成对同步算法研究*

深入分析了四个典型的成对同步算法原理及其优缺点,并对它们进行了分析对比,在此基础上,对未来的研究提出了建议.     

大规模无线传感器网络定位算法研究

在同一仿真平台上比较了3种分布式定位算法,Ad Hoc positioning,Robust positioning和N-Hopmultilateration,并介绍了每种算法的基本原理和实现方法,抽象出一种适用于大规模无线传感器网络的通用三阶段分布式定位结构体系。仿真结果显示了3种算法在不同场景下的定位误差情况,比较了3种算法的优劣,同时,也对不同的网络环境参数对网络定位性能的影响做出了分析。     

无线传感器网络时间同步算法研究

在洪泛时间同步协议的基础上,提出一种层次时间同步协议。该协议采用层次结构机制收集统计网络中每个节点的子节点数,消除叶子节点广播信息数据包的环节。仿真实验结果表明,该协议可以取得与洪泛时间同步协议一样的精确度,且能量消耗仅为洪泛时间同步协议的74%。     

移动无线传感器网络基于扩散的时钟同步

研究了移动无线传感器网络中基于扩散的时钟同步方法,针对当前移动无线传感器网络时钟同步速度较慢 的问题,对影响时钟同步性能的要素进行了分析,并做出了两点改进以提高同步速度。通过仿真的方法,说明移动无 线传感器网络的同步运算轮次、网络节点数目、节点通信范围和运动速度都对同步速度有影响,通过改变节点参与同 步运算的概率可以在不增加总计算量的同时提高同步速度。仿真结果证明,与其他同步方法相比,基于扩散的时钟同 步可以充分利用移动无线传感器网络中节点移动的特性,并且改进方法可以进一步提高网络的同步速度。     

嵌入路由报头的无限传感器网络时间同步算法

提出一种嵌入路由报头的低功耗时间同步算法,该算法将时间同步集成到消息的路由报头中,通过在发送和接收端在路由消息上加盖精确的时问戳实现同步,从而消除了周期性时间同步消息的传输,减小了能量开销。仿真实验结果证明了该算法的有效性。     

无线传感器网络的广播时间同步算法

基于包交换机制,利用无线信道的广播特性和捎带技术减少同步报文个数;对包时间信息进行缓存并采用最小方差线性拟合方法平滑同步误差抖动．模拟结果表明,在Mica2上单跳平均同步精度达到约57μs．最后与类似算法进行了性能比较．     

无线传感器网络低功耗多跳广播时钟同步算法

为满足无线传感器网络低功耗的要求,提出一种双广播域同步的低功耗多跳广播时钟同步算法。该算法基于接收端-接收端同步机制,通过一对已同步节点间对等广播消息,只需多发送一次消息,即可将该对节点的同步范围扩大为两广播域的并集,并采用双根节点的层级结构将算法扩展到全网络范围。OMNeT++仿真结果表明,与MBS算法相比,该算法能有效降低全网络同步需要传输的报文个数。     

基于本地时钟自校正的无线传感器网络同步方法

通过分析TPSN同步协议和造成时钟偏差不确定性的各种因素,结合无线传感器网络低功耗的特点及其对时钟同步算法精度的要求,针对TPSN未对时钟频率漂移进行估计的问题,提出一种节点本地时钟自校正方法,并设计了平均时钟偏差指标对一个同步周期内时钟精度进行评价。对比实验结果表明本方法易于实现,在保证同步精度的同时可以延长同步周期,减少同步开销,节约了能耗。     

无线传感网络时间同步研究进展与分析

简要阐述近年来无线传感网络时间同步算法的发展情况和影响无线传感网络时间同步的因素后,重点介绍了目前几种比较典型的时间同步算法,并对其精度、功耗以及各自的优缺点进行了较详细的分析.在特定的网络中,应该对精度与功耗进行折中考虑.最后探讨了未来可能的发展方向.     

无线传感器网络中时间同步方法的研究

无线传感器网络集通信,电子和网络技术于一体,成为一种全新的信息获取和处理技术,有着广泛的发展前景.由于无线传感器网络的分散性,时间同步方法成为一项重要的技术.而现有的时间同步协议交换信息过多导致消耗能量过多,或者需要高层处理.为改进这种缺陷,提出一种基于脉冲耦合机制的同步方法,有效地除去了高层干扰,通过物理层的交互作用达到时间同步,找到了无线传感器网络的能量消耗与同步时间之间的关系.仿真证明此方法具有可行性,对无线传感器网络的发展有很大的促进作用.     

一种能量高效的无线传感器网络时间同步算法

提出一种能量高效的时间同步算法(EETS),通过同步误差预测补偿机制降低节点间的累积误差,并根据用户时间同步精度需求动态调整无线网络节点间同步周期,从而达到在设定精度下的最大化同步周期,降低同步开销.