实用无线移动NCS时间同步机制研究

随着网络技术和无线移动通信技术日趋成熟,无线移动网络在控制系统中的应用也成为研究热点。无线移动NCS是一个崭新的研究领域,由于传输介质是无线移动通信网络,节点之间的数据通信的时间问题(如时间同步和时延等)是控制系统实现和运行稳定的主要影响因素。针对无线移动NCS的特点,作者在重点归纳现有的各种时间同步机制和算法的基础上,利用对时间同步协议和GPS机制以及mini-sync与tiny-sync算法等的研究,提出了适合无线移动NCS的传感器-控制器、控制器-执行器以及多输入多输出节点的数据传输同步机制,包括多传感器和多执行器操作的同步操作等。不同需求环境下的各种同步机制的建模分析和优化设计,为无线移动NCS的时间同步机制设计和分析提供了理论依据。     

无线传感器网络时间同步综述

时间同步是无线传感器网络技术研究的一个新热点,很多无线传感器网络应用都要求传感器节点的时钟保持同步;由于无线传感器网络自身的特点,它在同步范围、能量消耗以及同步精度上都有特殊的要求,这使传统的时间同步方法并不适合无线传感器网络,对目前典型的无线传感器网络时间同步算法进行了论述,并指出了进一步的研究方向。     

无线传感器网络的分簇时间同步算法研究

时间同步技术是无线传感器网络许多关键技术实现的基础,低耗能和高精度是无线传感器网络时间同步算法的重要技术要求;简要阐述了无线传感器网络的经典时间同步算法并进行了比较,具体介绍了基于分簇改进机制的,融合了PTSN改进算法和DMTS算法的时间同步技术;分簇改进机制和DMTS节约能量,而PTSN改进算法在精度高的情况下,复杂度较低,也节约了部分能量;此方法减少了网络的能量消耗,同时也保证了网络的精度。     

无线传感器网络时间同步算法的安全性研究

时间同步是无线传感器网络的重要支撑技术之一,保证时间同步安全性对无线传感器网络的应用至关重要.根据现有的三类同步机制的典型算法的原理分析其安全性,然后对目前的安全措施进行了分析总结.     

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.     

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.     

无线传感器网络的时间同步技术

介绍了无线传感器网络中的关键技术--时间同步.首先对传统的时间同步在无线传感器网络的适用性做了描述,分析了传统时间同步机制不适合的原因;并重点介绍了专门用于无线传感器网络的几种主流的同步算法,通过对比,总结了各种算法的优点和应用限制.影响时间同步精度的重要原因是不确定性,等待时间的估计容易受到引起不对称双程信息延迟,直接的影响就是同步错误.最后分析了信息传播中不确定性的影响.     

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.     

适用于大规模超低占空比WSN的时间同步协议*

时间同步是无线传感器网络的重要组成部分。在超低占空比休眠机制的无线传感器网络时间同步中,迫切需要解决节点间的时钟漂移(Clock Drift)问题。目前,仅有少数解决超低占空比无线传感器网络时钟漂移问题的协议。本文引入同步子层思想,提出一种类根节点协同时间同步协议TPCRC(Time-synchronization Protocol with Collaboration from Root-node Class),采用首先实现同步子层的时间同步,然后实现同步子层间的时间同步,最后达到整个网络时间同步的方式,能有效解决时钟偏差(Clock Skew)校正后的时钟漂移问题。仿真实验表明,TPCRC协议能有效解决大规模超低占空比无线传感器网络时间同步中的时钟漂移问题。     

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.     

大型发电机在线监测的无线传感器网络时间同步设计

准确的时间同步是实现传感器网络自身协议运行、数据融合、TDMA调度、协同睡眠、定位等的基础.本文首先剖析了大型发电机在线监测的无线传感器网络的体系结构,在比较性地分析已有无线传感器网络时间同步协议、机制和算法的基础上,提出了一种适用于电气设备在线监测的时间同步方案,此方案结合外同步和内同步,在进行同步的过程当中采用单向广播同步和线性回归结合的方法,最后用仿真软件NS对算法进行了仿真对比,结果证明该算法适合于监测网络的要求.     

一种低功耗无线传感器网络时间同步算法

间同步对无线传感器网络的应用至关重要,为提高同步精度,多数算法都以较多的消息交换或复杂的计算为代价来达到这一目的,因而能耗较大.为减少时间同步的消息交换开销,节约节点能量,提出了一种简单低功耗时间同步算法,该算法结合了单向广播同步机制和双向成对同步机制,有效利用网络中节点的广播信息,使网络中节点单跳广播域内只有一个下层节点与之进行双向成对同步,从而达到了减少消息开销和节约能量的目的.最后通过仿真验证了该算法的性能.     

移动式脉冲耦合振荡器实现动态WSN时间同步

针对无线传感器网络WSN（Wireless Sensor Network）中移动式传感器的广泛应用,考虑到传统时间同步模型受运动方向、速度和通信距离等因素的限制,提出将移动式脉冲耦合振荡器（MPCOs）模型应用到二维动态的相互交互平面WSN当中,研究一种动态WSN的时间同步方法。为提高时间同步方法的收敛速度,分析传感器节点数、耦合强度、速度、通信半径对所提时间同步方法收敛速度的影响,得出收敛速度与传感器节点数、耦合强度、速度、通信半径成正比的结论。通过得到最优参数实现网络最优化使同步收敛时间最快,达到降低能耗和信息损耗。通过数值仿真验证了所提方法的有效性。     

无线自组织网络时钟同步系统设计研究

根据在时钟同步方面(Wireless Sensor Network,WSN)无线传感器网络和自组织网络具有的相似属性,WSN时钟同步方法可以运用到自组织网络当中。由于影响时钟同步的要素很多,存在抗干扰性弱、同步精度差等问题。根据主从同步的特点,运用脉冲位置测量法,无线传感器与网络时钟之间的关系,构建出一套相对完整的无线自组织网络时钟同步系统,并通过实验成功实现网络时钟数据的同步。     

多层动态分簇的WSN时间同步算法

无线传感器网络受多跳传输延迟和节点中的晶振准确度的影响,造成时间同步误差较大.为了减小同步误差,传统解决方法提高了同步算法的频率,这使得算法面临两个问题:①通信能耗较高;②精度与能耗之间的不平衡.针对以上问题,结合单向广播机制和双向成对机制,提出一种多层动态分簇的无线传感器网络时间同步算法.采用节点分层策略减少了同步通信开销;采用同步误差补偿机制降低了算法同步误差的影响,使用时钟补偿机制减少了传感器节点运行的累积误差.实验测试表明:在保证精度的前提下,本算法降低了同步次数,减少了同步通信开销,从而延长了网络的生命周期.     

基于无线传感网的管道腐蚀远程监测系统设计

针对无线射频传输距离有限的缺点,提出一种利用GPRS网络和分簇结构的WSN实现远距离数据传输的管道腐蚀远程监测系统设计方案.设计了多功能的低功耗WSN节点,并提出适用于管道腐蚀实时监测的链式路由、簇内基于TDMA的MAC协议和以RTC为基准的时间同步机制.测试结果表明节点采集数据误差在4mV以内,簇头和传感节点最大工作电流分别为300mA和170mA,休眠时电流都小于65uA,满足实际监测需求,在远程监测应用中取得了良好的效果.     

WSN中利用蚁群路径优化的时隙选择重排算法

针对无线传感器网络(WSN)汇聚传输中的数据传输时间和功耗问题,提出了考虑时间同步和唤醒延迟的汇聚传输时隙选择重排算法。将时分多址接入(TDMA)用作介质访问协议,并允许每个节点在传输时隙期间可以发送或接收数据;设计新的WSN数据收集树模型,将传感器节点生成的数据通过无线链路形成的多跳网络发送到汇聚节点,在数据收集树的每条链路上分析时隙顺序,优化时隙选择,并基于蚁群算法优化路径选择,减少传输能量消耗和均衡簇头能量。实验结果表明,提出的算法可以实现显著的数据传输性能提高和功耗节约。     

一种节约无线传感网能耗的时间同步方法

无线传感器网络的迅速发展,对时间同步提出了更高的要求。针对无线传感网广覆盖、低功耗的特点,如何在保证时间同步精度的情况下尽可能地降低能耗成为一个亟待解决的问题。文中详细分析了无线传感器网络（WSN）中时钟同步技术的种类、特点及其在WSN设计中起的作用,给出了时间同步的技术方案。本方法先对节点建立拓扑结构,采用LEACH分簇算法,结合TPSN算法和RBS算法,在全局范围内做了时间同步。结果显示,该方法比单纯使用TPSN算法和RBS算法有更少的能源消耗,同时具有着接近于TPSN的同步精度。     

无线传感器网络安全数据融合研究

数据融合去除冗余信息,延长网络生命周期,有效地缓解了无线传感器网络资源瓶颈的问题。但是,无线传感器网络经常部署在开放的甚至敌对的环境中,使其安全问题非常突出,数据融合在具体实施过程中,极易受到安全攻击。因此,安全数据融合协议的设计成为无线传感器网络安全最为基本且重要的研究领域。文中分析了无线传感器网络数据融合面临的攻击种类和安全需求及挑战,着重比较了近年来该领域具有代表性的安全数据融合协议,指出了该领域今后的研究热点。     

A model of pulsed oscillator network and the perspectives of its application to the problems of information routing in wireless sensor networks

Development of performance principles of wireless sensor networks (WSN) and the methods of information routing in the networks, providing a capability of self-organized and automatic style of the WSN network work, is currently of substantial interest. The attraction of associated model of pulsed oscillator networks seems to be helpful for the design of adaptive synchronization-based information routing in the WSN. An oscillatory network model with pulsed oscillator dynamics and pulsed oscillator interaction is proposed. The initial version of information transfer in the WSN with the help of synchronization of an associated oscillatory network is discussed.