CheepSync:面向资源受限蓝牙低功耗广播设备的时间同步服务
分布式、并行与集群计算
2016-04-11 v2
摘要
时钟同步在分布式系统中非常可取,包括物联网与人(IoTH)中的许多应用。它提高了系统的效率、模块化和可扩展性,并优化了事件触发器的使用。对于 IoTH,蓝牙低功耗(BLE)——蓝牙 v4.0 协议栈的子集——提供了一种低功耗且松耦合的机制,用于通过人类携带的通用设备(如智能手机和平板电脑)收集传感器数据。这一 BLE 的基本设计范式由一系列广播广告模式实现。虽然其操作优势众多,但 BLE 广播模式中缺乏通用时间参考一直是一个基本限制。本文提出并描述了 CheepSync:一个面向 BLE 广播设备的时间同步服务,特别适用于在资源受限的 BLE 平台上需要高时间精度的应用。CheepSync 框架建立在现有的蓝牙 v4.0 标准之上,利用底层时间戳和全面的误差补偿机制来克服消息传输中的不确定性、时钟漂移和其他系统特定约束。CheepSync 在自定义设计的 nRF24Cheep 信标平台(作为广播端)和商用现成的 Android 移植智能手机(作为被动监听端)上实现。我们通过多种实验设置下的大量经验评估证明了 CheepSync 的有效性,并表明其平均(单跳)时间同步精度在 10 微秒量级。
引用
@article{arxiv.1501.06479,
title = {CheepSync: A Time Synchronization Service for Resource Constrained Bluetooth Low Energy Advertisers},
author = {Sabarish Sridhar and Prasant Misra and Gurinder Singh Gill and Jay Warrior},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06479},
year = {2016}
}