无线传感器网络混合触发一致性时间同步 .pdfVIP

学兔兔 第36卷 第 10期 仪 器 仪 表 学 报 V01．36No．10 2015年 10月 ChineseJournalofScientificInstrument 0ct．20l5 无线传感器网络混合触发一致性时间同步 陈珍萍 ，李德权 ，黄友锐 ，唐超礼 (1．安徽理工大学电气与信息工程学院 淮南 232001；2．安徽理工大学理学院 淮南 232001) 摘 要 ：针对无线传感器节点能量有限、无线通信环境差的特点 ，将事件触发通信机制应用于无线传感器网络 (WSNs)的时间 同步中，提出一种}昆合触发一致性时间同步 (MTCTS)算法，并研究同步能耗的降低方法及传输延迟和数据丢包对同步算法的 影响。节点的时钟特性建模成二阶状态方程，每个节点通过与其邻居节点交换本地时间这一状态信息获得同步控制输入，从而 实现WSNs的时间同步。在所提出的一致性同步算法中，每个节点周期性地更新状态，根据当前状态是否满足给定的事件触发 条件去触发通信事件的发生，如此降低通信事件的发生频率。在假定传输延迟服从指数分布和所有节点丢包率相同的情况下， 进一步研究了传输延迟、信息丢包对同步精度和算法收敛性的影响。实验和 MATLAB仿真验证了所提算法的有效性，并通过 仿真确定出了传输延迟和丢包率的上界。 关键词：无线传感器网络；时间同步；一致性 ；混合触发 中图分类号：TP393 TH714 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：510．5015 M ixed—triggeredconsensustimesynchronization forwirelesssensornetworks ChenZhenping ，LiDequan ，HuangYourui，TangChaoli (．SchoolofElectricalandInforrmztionEngineering，AnhaiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China； 2．SchoolofScience，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China) Abstract：AimingatthefeaturesoflimitedenergysupplyinWSN nodeandadversewirelesscommunicationenvironment，thispaperap— pliesevent—triggeredcommunicationmechanism tothetimesynchronizationofwirelesssensornetworks，andproposesamixed—triggered consensustimesynchronizationalgorithm ，whichincludesboththetime—triggeredandevent—triggeredmechanisms．Thereductionmethod ofsynchronizationeneryg consumptionandtheeffectsofthetransmissiondelayandpacketlossonthesynchronizationalgorithm arealso investigated．Theclockfeatureofthenodeismodeledasasecond—orderstateequation，andeachnodeobtainsthesynchronizationcon． trolinputthroughexchangingthestatevariable，itslocaltime，withitsneighbornodes，andthetimesynchroniza