无线传感器网络技术及其应用战略性兴产业系列丛书——物联网王汝传孙力娟第四章无线传感器网络定位、跟踪与时间同步技术课件教学.pptVIP

* * ① 拓扑建立阶段 在一块特定区域内随机散布一系列传感器节点时应该建立一个拓扑结构，拓扑的建立为以后的同步请求、同步更新打下基础。虽然在初始阶段消耗了一定的能量，但是对于后面的管理还是大有好处的。另外，一个重要的方面是拓扑可扩展性的问题，如果由于传感器节点的增加，造成拓扑建立的时间快速递增，那么对应用的要求是很不利的。拓扑建立也就是传感器网络节点自组织的过程，在传感器网络里传感器节点的散布是杂乱无章的，建立拓扑可以进行有效的管理 12 4.3.2 时间同步协议 ② 同步建立阶段 相邻级别的两个节点对间通过交换两个消息实现时间同步。节点S属于第i级节点，节点R属于第（i-1）级节点，T1和T4表示节点S本地始终在不同时刻测量的时间，T2和T3表示节点R本地始终在不同时刻测量的时间，?表示两个节点之间的事件偏差，d表示消息的传播延迟，假设来回消息的延迟是相同的。节点S在T1事件发送同步请求分组给节点R，分组中包含S的级别和T1时间，节点R和T2时间收到分组， ，然后在T3时间发送应答分组给节点S，分组中包含节点R的级别和T1、T2和T3信息，节点S在T4时间收到应答， ，因此可以推出： 13 4.3.2 时间同步协议 节点S在计算好时间偏差后，将它的时间同步到节点R。 14 4.3.2 时间同步协议 （4）DMTS协议 DMTS（Delay Measurement Time Synchronization）协议是最为简单直观的同步机制。顾名思义，延迟测量时间同步通过对同步报文在传输路径上所有的延迟进行估计来实现节点间的时间同步。其基本原理为：选择一个节点作为时间主节点（Leader）广播同步报文，同步报文中嵌入其本地时间。所有的接收节点测量这个时间广播报文的延迟，设置其时间为接收到分组携带的时间加上报文的传输延迟时间，这样所有接收到广播报文的节点都与主节点时间同步了。时间同步精度主要由测量延迟的精度所决定。 15 4.3.2 时间同步协议 DMTS机制的同步报文传输过程如图4-22所示。主节点在检测到信道空闲时，排除同步报文发送的处理延迟和MAC层的访问延迟的影响，再在广播报文嵌入时间戳t0。由于通信机制的要求，报文在发送前主节点必须先发送一定数量的前导码（Premble）和同步字（Sync Word），以便同步节点进行接收同步报文。 16 4.3.2 时间同步协议 （5）FTSP协议 FTSP（Flooding Time Synchronization Protocol）算法由Vanderbilt大学等提出。FTSP算法也是使用单个广播消息实现发送节点与接收节点之间的时间同步，但是算法的具体实现与DMTS有所不同。FTSP算法实现步骤如下： 17 4.3.2 时间同步协议 ① FTSP算法在完成SYNC字节发射后给时间同步消息标记时间戳t并发射出去；SYNC字节类似DMTS算法中的Start Symbols。时间戳t为当前时间减去包含时间戳t的消息数据部分的发射时间，消息数据部分的发射时间可通过数据长度和发射速率得出。 ② 接收节点记录SYNC字节最后到达时间t，并计算位偏移（bit offset）。在收到完整消息后，接收节点计算位偏移产生的时间延迟tb，这通过偏移位数与接收速率得出。 ③ 接收节点计算与发送节点间的时钟偏移量： 然后调整本地时钟和发送节点时钟同步。 18 4.3.2 时间同步协议 （6）几种协议的比较 它们往往同步方法简单却影响精度，提高同步精度却增加能耗，或者未考虑延迟的影响，未能同步全网节点，不具可实践性等。 19 4.3.2 时间同步协议 THANKS 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 馋死 PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY 去除PPT模板上的--无忧PPT整理发布的文字 首先打开PPT模板，选择视图，然后选择幻灯片母版 然后再在幻灯片母版视图中点击“无忧PPT整理发布”的文字文本框，删除，保存即可 更多PPT模板资源，请访问无忧PPT网站-- 使用时删除本备注即可 展示您的作品,PPT模板作品投稿绿色通道 :chinappt2011@ 将此幻灯片插入到演示文稿中 将此模板作为演示文稿（.ppt 文件）保存到计算机上。 打开将包含该图像幻灯片的演示文稿。 在“幻灯片”选项卡上，将插入点置于将位于该图像幻灯片之前的幻灯片之后。（确保不要选择幻灯片。插入点应位于幻灯片之间。） 在“插入”菜单上，单击“幻灯片（从文件）”。 在“幻灯片有哪些信誉好的足球投注网站器”对话框中，单击“有哪些信誉好的足球投注网站演示文稿”选项卡。 单击“浏览”，找到并选择包含