無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗時(shí)間同步算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集多種技術(shù)于一身，如傳感器技術(shù)、分布式信息處理、嵌入式計(jì)算以及無線通信等技術(shù)。它提供了新的采集數(shù)據(jù)的方式，將物理世界與信息世界緊密地融合在一起，改變了人類與自然界的交互方式，提高了認(rèn)識(shí)世界的能力。而準(zhǔn)確的時(shí)間同步是實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自身協(xié)議、數(shù)據(jù)融合、TDMA調(diào)度、協(xié)調(diào)睡眠、定位等的基礎(chǔ)。故時(shí)間同步是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和支撐技術(shù)。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的時(shí)間同步算法并不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。時(shí)間同步成為了無線傳

2、感網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)之一。
　　 能量是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最大局限之一。如何降低能耗是無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究中的重要問題，也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法的重要技術(shù)要求之一。
　　 本文詳細(xì)介紹了典型的時(shí)間同步算法，并對(duì)各自的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)之上，考慮到層次發(fā)現(xiàn)階段能量消耗也不可忽視以及雙向報(bào)文交換能量消耗大，提出了一種低能耗的時(shí)間同步算法—LECTS(Low Energy Consumption Time Synchroni

3、zation)算法，本算法基于TPSN算法的基本思想，在兩個(gè)階段同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)來降低能量消耗。在層次發(fā)現(xiàn)階段利用節(jié)點(diǎn)之間的距離來限制部分節(jié)點(diǎn)廣播，降低數(shù)據(jù)包的發(fā)送；在同步階段結(jié)合單向廣播和雙向報(bào)文交換同步機(jī)制，也同樣降低數(shù)據(jù)包的發(fā)送。文中對(duì)該算法進(jìn)行了詳細(xì)闡述及分析了整個(gè)同步過程中廣播信息包數(shù)，然后通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，在廣播信息包數(shù)、能量消耗、同步精度三個(gè)方面與TPSN算法以及改進(jìn)算法STSP算法進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明，LECTS