【技术实现步骤摘要】
无线传感网络的传递型时钟校准与同步休眠方法
[0001]本专利技术涉及一种无线传感网络的传递型时钟校准与同步休眠方法。
技术介绍
[0002]近年来,随着无线传感网络的广泛应用,提高了在广域空间下的公共场所以及生产生活场所进行的环境安全及生产生活等监测效率,在很大程度上提高了生产力水平。但随着无线传感网络应用的进一步深入,其应用场景不断地新增,传感器功能逐渐地复杂化,尤其是对数据时序同步要求极高的应用中,传感节点的时钟精度以及能耗控制都面临了很大的考验,尤其是在传感网络中挂载大量节点的情况下,节点的电能、信道、处理能力等相对受限,并随着网络深度的增加,这就要求时钟校准必须具有可拓展性、低通信开销、低计算复杂度等特点。有限供电条件受限、存储容量较小以及信道限制等传感器固有的特性的存在,导致传统的时钟校准不适合大规模无线传感器网络。
[0003]无线传感网络中时钟校准的重要性不容忽视,因为在这种网络中,各个节点的时钟精度和一致性对于网络的性能和可靠性具有非常重要的影响。在无线传感网络中,各个节点需要协同工作,实现数据采集、处理和传输等功能。如果各个节点的时钟不同步,会导致数据采集和处理出现时间误差,从而影响数据同步和准确性。在无线传感网络中,各个节点需要按照时间序列完成任务,如数据采集、传输、处理、存储等。如果各个节点的时钟不同步,可能会导致任务执行顺序的混乱,进而影响网络的正常运行。无线传感网络通常由许多低功耗节点组成,这些节点通常采用周期性的工作模式,以延长其电池寿命。如果时钟不同步,可能会导致一些节点处于错 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无线传感网络的传递型时钟校准与同步休眠方法,其特征在于:所述无线传感网络中,数据报文包含起始帧、数据帧、休眠控制帧、时钟校准帧与结束帧;所述休眠控制帧由汇聚节点撰写,向目标节点下发休眠指令;所述时钟校准帧由汇聚节点撰写或由已完成时钟校准的转发节点改写,以实现时钟校准的传递型扩散;所述时钟校准与同步休眠方法以汇聚节点的时钟作为基准,与汇聚节点直接通信的传感节点率先进行时钟同步,校准完成后的传感节点将作为时钟基准,校准与之通信的传感节点的时钟;之后,再由汇聚节点统一调配,使无线传感网络以固定周期进行休眠。2.根据权利要求1所述的无线传感网络的传递型时钟校准与同步休眠方法,其特征在于,时钟校准方法包含以下步骤:S1、汇聚节点以标准时间间隔Δt下发报文,每个报文均具有对应的报文编号C
sn
与时间戳t
sn
,由汇聚节点发出的报文具有同样的报文标志S
s
;S2、时钟未校准的传感节点作为路由节点接收到S
s
标志的报文后,立即记录本地时间t
ln
,仅解析C
sn
与t
sn
,该路由节点将S
s
、C
sn
清空并向目标传感节点转发;目标传感节点在连续接收到多个S
s
标志的报文后,利用时间戳对本地的时钟进行校准工作;S3、时钟已校准的传感节点作为路由节点接收到S
s
标志的报文后,该路由节点将S
s
、C
sn
与t
sn
清空,并写入路由报文标志S
L
、重写报文编号C
sn
与本地时间戳t
sn
,并向目标传感节点转发;目标传感节点在连续接收到多个S
s
标志的报文后,利用时间戳对本地的时钟进行校准工作;S4、时钟未校准的传感节点作为目标节点接收到S
s
或S
L
标志的报文后,立即记录本地时间t
ln
,并解析报文全部内容;目标节点在连续接收到两个同类型标志的报文后,利用时间差对本地的时钟进行校准工作。3.根据权利要求2所述的无线传感网络的传递型时钟校准与同步休眠方法,其特征在于:所述汇聚节点记录当前上传数据的传感节点的苏醒时间t
w
,并对网络中已注册的传感节点进行排序得到次序n,依据休眠周期T,预设节点固定时间间隔t
r
,为当前上传数据的传感节点计算出下一轮休眠时长t
p
=T
‑
t
w
+n*t
r
,将休眠指令下发至目标传感节点,目标传感节点解析休眠时长t
p
与报文时间戳t
sn
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。