一种轻量级主动式的无线传感器网络时间同步算法

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1、东北师范大学硕士学位论文一种轻量级主动式的无线传感器网络时间同步算法姓名：曹哲申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：陈毓华20090501东北师范大学硕士学位论文摘要传感器技术、无线通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大支柱，它们分别完成对被测量对象的信息提取、信息传输以及信息处理三种功能。无线传感器网络是一种新兴的技术理念，本质特点就是将数据的采集、处理和传输融于一体，极大扩展了人与自然的交互范畴和方式，在人类社会中有着广泛应用前景。时间同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术，无线传感器网络的许多应用和关键技术都是以网络中传感器节点保持时间同步为基础的。本文

2、介绍了时间同步原理以及无线传感器网络时间同步的研究现状，列举了3种经典的同步算法，包括TPSN、DMTS和RBS算法，并分析了各自原理和特征。在此基础上，本文针对智能家居中的自动抄表应用AMR(AutomaticMeterReading)应用，提出了一种轻量级主动式的WSN时间同步算法，并在Mambo硬件平台(MSP430单片机、CC2420通信芯片)以及软件平台(TinyOS操作系统)上实现了该算法。最后，通过实际测得的数据，验证了该算法在功能、精度等方面基本满足AMR应用的实际需求。关键词：无线传感器网络；时间同步；轻量级；主动式；TinyOS；MSP430；CC242

3、0；自动抄表东北师范大学硕士学位论文AbstractSensortechnology,communicationtechnologyandcompmertechnologyarethethreebasicfunctionsintheITfield．Theyseparatelyaccomplishthefollwingthreefunctions，whichareinformationcollectting，informationtransmitingandinformationprocessing．Wirelesssensornetwork(WSN)isanemerging

4、concept，itgathersthethreebasicfunctionswhichmentionedaboveallintoone，andthisgreatlyexpandstheinteractivecategoriesbetweenthehumansocietyandnaturalworld．SoWSNhasabroadprospectinmanykindsofapplications．Timesynchronizationisanimportantlysupportivetechnologyinwirelesssensornetwork．Manyapplicat

5、ionsandotherkeytechnologiesareallbasedonthepresuppositionthatallnodsinthenetworkhavethes锄etime．Thispaperillustratestheprincipleoftimesynchronizationandespeciallyintruducesthepresentresearchsituationoftimesynchronizationinwirelesssensornetwork．Thenthispaperliststhreeclassicalsynchronization

6、algorithms，includingTPSN，DMTSandRBS，andanalyzestheprinciplesandcharacteristicsofeachone．OnthebasisofthestudyandactualrequirementofAMR(AutomaticMeterReading)applicationwhichbelongstoSmartHomecategory,thispaperproposesal【indoflightweightandactivetimesynchronizationalgorithminwirelesssensorne

7、twork．AndimplememsthisalgorithmonMambohardwareplatform(MSP430andCC2420)，嬲well嬲softwareplatform(TinyOS)．Intheend，thispapergivesavalidationtothistimesynchronizationalgorithmbyanalyzingthemeaSureddata,andgetstheconclusionthatthislightweightandactivetimesynchroniz