一种轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法技术

本发明专利技术公开了一种轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法，涉及无线传感器网络时间同步技术领域，包括步骤：S1：每个传感器节点通过广播方式获取自身的邻居节点情况，并在自身存储用于记录邻居节点情况的邻居矩阵M；S2：根据每个传感器节点的邻居矩阵M，构建最小化参照节点同步序列；S3：根据最小化参照节点同步序列，实施时间同步算法，使得无线传感器网络中的节点时间保持同步。本发明专利技术利用邻居矩阵生成最小同步序列，降低计算复杂度，且通过最小化交换时间同步报文的数量，在保证所有节点间时钟同步的同时，降低网络能耗。降低网络能耗。降低网络能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法


[0001]本专利技术涉及无线传感器网络时间同步
，更具体地说，涉及一种轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法。

技术介绍

[0002]无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种分布式传感网络，是由部署在监测区域内大量的静止或移动的微型传感器节点组成，传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点，通过无线通信的方式逐跳的进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到汇聚节点，协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，最后通过互联网或卫星把这些信息发送给网络的管理者。时间同步是无线传感网节点间成功通信需要解决的一个重要问题。
[0003]为了符合传感器节点成本的限制，无线传感器节点内嵌有一个低功耗硬件时钟振荡器。但是低功耗硬件时钟振荡器往往导致时钟偏移误差较大，为了降低误差，需要周期执行高精准的时间同步进程。
[0004]目前已经提出了一些面向无线传感网的时间同步协议，如洪泛时间同步协议(M Mar
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：每个传感器节点通过广播方式获取自身的邻居节点情况，并在自身存储用于记录自身邻居节点情况的邻居矩阵M；S2：根据每个传感器节点的邻居矩阵M，构建最小化参照节点同步序列；S3：根据最小化参照节点同步序列，实施时间同步算法，使得无线传感器网络中的节点时间保持同步。2.根据权利要求1所述轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法，其特征在于，步骤S1中所述的邻居矩阵M的矩阵元c
ij
按以下方式确定：如果节点v
i
和v
j
是邻居，则c
ij
的值为1，否则为0；其中：v
i
，v
j
分别表示两个传感器节点，i、j分别为两个传感器节点的编号，i、j均为整数且均从1取至n。3.根据权利要求2所述轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法，其特征在于，定义任一节点v
i
的度为：4.根据权利要求3所述轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法，其特征在于：步骤S1中，任一节点v
i
构建其自身的邻居矩阵M的方法包括以下步骤：S11：在一定时间段内，节点v
i
随机间隔广播3个NSM消息，NSM消息中包括节点v
i
的ID编号；S12：收到NSM消息的任一节点v
j
，向节点v
i
回传1个ACK消息，ACK消息中包括节点v
i
和节点v
j
的ID编号；S13：收到ACK消息的节点v
i
，提取两个ID编号，从而获取其邻居信息，并按照下述方法构建自己的邻居矩阵M：若节点v
j
接收到了节点v
i
的NSM消息，且节点v
i
也接收到了v
j
的ACK消息，则取c
ij
＝1，否则取c
ij
＝0。5.根据权利要求4所述轻量级低功耗无线传感器网络时间同步方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：S21：设置标记向量I＝{f1,f2,f3,
…
,f
i
,
…
,f
n
}，向量中的每个标记值f
i
对应于一个节点v
i
,其中i为该节点对应的编号；初始时设定I＝{f1,f2,f3,
…
,f
i
,
…
,f
n
}＝{0,0,0,
…
,0,
…
,0}；设置同步序列集合S，初试始值时设置集合S为空集；S22：从传感器节点中随机选择一个节点，将其作为参考节点，并将其编号记为ref；S23：设置标记向量I中的f
ref
＝1，并将该节点v
ref
加入到集合S中；S24：节点v
ref
向不在集合S中的v
ref...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，姚晓莲，郭逸，刘昭斌，
申请(专利权)人：苏州灵聪机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：