基于机器学习方法的无线传感网络时钟同步算法

提出一种无线传感网络同步的方法,结合发送者-接收者同步(SRS)和接收者-接收者同步(RRS)两种方法,使得位于特定区域的传感器节点通过监听一对超级传感器节点交换时钟消息,借助最小二乘法精确估计出时钟偏差以及频率偏差进行补偿,实现节点间同步。该时钟同步方案的设计与其他已提出的同步方案相比,显著降低了整个网络的能量消耗而不引起任何同步精度的损失。     

基于安全性的无线传感器网络时钟同步算法研究

无线传感器网络存储能力不高,导致以往提出的无线传感器网络时钟同步算法的安全性能不高、同步误差较大,现提出基于安全性的无线传感器网络时钟同步算法。基于安全性的无线传感器网络时钟同步系统中的父节点构建无线传感器网络和子节点,子节点通过与父节点进行数据交互,平衡无线传感器网络时钟同步,CC2530芯片将父节点和子节点进行连接。无线传感器网络时钟同步的运算工作在仿真器中完成,传输接口将父节点和子节点的交互信息输出到仿真器,为运算工作提供数据仿真源。安全性调试接口对父节点构建网络结果和时钟同步运算结果进行实时展示。系统对同步安全算法和同步算法语言的设计,较为有效地实现了无线传感器网络时钟同步。经实验验证可知,所提算法同步误差小,安全性能高。     

无线传感器网络能量有效时间同步算法研究

针对无线传感器网络中随着节点数目增多,传统的参考广播同步算法网络开销非常大的问题,该文提出一种能量有效的参考广播同步算法。该算法首先只对不相邻的两个接收节点在多个参考广播消息的条件下求平均相位偏差,并且对计算得出的相位偏差进行最大后验估计;其次采用最小二乘线性回归方法周期性地拟合时钟偏移,完成同步过程。仿真结果表明,能量有效的参考广播同步算法在同步精度方面有所改进的同时,有效减少了无线传感器网络的能量消耗。     

无线传感器网络分布式时钟同步应用算法设计

文章针对无线传感器网络分布式时钟同步问题,通过对节点计时规律的研究,采用闭环反馈控制策略纠正节点间偏移。通过仿真实验证明文章中提出的算法较FTSP在周期大于60 s时,拥有更低的同步误差百分比,而当算法在周期小于等于60 s时,二者具有相近的同步误差百分比,但是文章中提出的算法拥有更低的算法复杂度。     

基于成对广播同步协议在WSNs耗能的研究

成对广播同步(PBS)是无线传感器网络同步研究的重要协议。它建立在仅接收端(ROS)同步基础上实现范围广阔的网络同步,并且能够在无线传感器网络节点的能耗方向有着不可忽视的作用。通过对单簇网络同步的研究,提出多簇网络同步并对多簇网络同步在无线传感器网络同步中全网成对选择算法(NPA)和基于组的成对选择算法(GPA)作出研究。最后对广播同步技术在应用中所出现的问题,提出了在此算法上新的研究方向。     

基于移动参考节点的无线传感器时钟同步方法

现有对无线传感器网络节点中的时钟同步方法往往通过固定参考节点传递同步信息完成同步。对于固定参考节点通信范围外的节点,需要同步信息在节点间的多跳传输,这造成时间误差的累积以及节点多跳传输的能量损耗,从而影响同步的精度和网络能耗。为解决此问题,提出了基于移动参考节点和最优移动路径的时钟同步方法。首先,采用正六边形的蜂窝覆盖技术选取最优的时钟同步点。其次,结合最优覆盖和选址问题的数学模型,设计最短移动距离的路径。最后,提出了基于MAC层标记多个时间戳实现低能耗单跳同步的机制。与现有方法的实验对比表明,该方法提高了同步时间精度,并降低了通信能耗。     

无线传感器网络时钟同步研究

根据无线传感器网络(WSN)时钟同步机制的作用及研究现状,针对大规模无线传感器网络提出了基于PCO同步模型的无线传感器网络时钟同步算法.由于PCO模型同步机制的可扩展性极好,可以有效地消除上层干扰,可以只通过物理层的相互作用有效地完成同步,因此它非常适用于大规模无线传感器网络的时间同步.     

安全高效的无线传感器网络远程身份验证协议

针对无线传感器网络节点资源受限及通信链路易出错的问题,给出一种安全高效的无线传感器网络远程身份验证协议。该协议采用集中式基于簇的分层无线传感器网络选出最优百分比的簇头,并对其与相邻节点的通信进行授权,再最小化节点能耗实现网络负载平衡,然后每个簇头作为服务器在每个传递消息的有效负载内保证数据认证与交换,对相邻节点进行身份验证后即可构成簇。由仿真分析结果可知：该协议的安全性、抗攻击鲁棒性、握手持续时间、平均能耗和网络平均吞吐量指标都优于已有改进的低功耗自适应集簇分层协议(imp-LEACH)与安全LEACH协议(sec-LEACH)。     

无线传感器网络分层时戳比较同步法

时间同步技术是无线传感器网络的关键技术.针对无线传感器网络的低功耗、资源有限的特性,在分析一种时戳比较同步法的基础上,提出了一种侧重于节点时钟自准的分层时戳比较同步法.具体阐述了点点同步和层与层之间的同步机制,同时提出通过估计时钟漂移参数从而降低同步次数,减少功耗和流量消耗.     

自适应高效无线传感器网络时间同步优化算法

针对无线传感器网络全网多跳自适应时间同步效率低的问题,在接收端与接收端同步模型基础上,该文提出一种自适应高效无线传感器网络时间同步优化算法(AEO)。首先,双节点同步时,从节点接收来自参考节点的同步消息并进行确认,在同步周期结束后通过拟合估计和数据更新完成时间修正,构建交互参数同步包,并与主节点进行信息交换完成同步过程。其次,全网同步时,建立Voronoi多边形拓扑结构,认定拓扑结构中参考节点和邻域节点身份(ID),参考节点覆盖区域间通过邻域节点交换同步信息,实现自适应多区域节点联合时间同步。仿真结果表明该算法在双节点时间同步中能够保证同步误差较小,网络能耗较低;同时,Voronoi拓扑相较于其他典型拓扑,在连通效率和收敛时间方面均有所改进。