多跳无线传感器网络中资源受限传感器节点上传播时延与时钟偏斜补偿高精度时间同步方案的实用实现
网络与互联网体系结构
2019-05-14 v2
摘要
在无线传感器网络（WSNs）中，在资源受限的传感器节点上实现高精度时间同步方案是一项重大挑战。我们对基于异步源时钟频率恢复和反向双向消息交换的最先进 WSN 时间同步方案在真实测试床上的实际实现进行了研究，该方案可同时补偿传播时延和时钟偏斜以提高精度，研究发现其在电池供电、低复杂度传感器节点上的性能因节点有限精度浮点运算而未达到仿真实验的预测。注意到典型传感器节点较低的计算能力及其对时间同步的影响，我们提出了一种非对称高精度时间同步方案，即使在多跳 WSN 中的资源受限传感器节点上也能提供高精度时间同步。在所提方案中，所有与同步相关的计算均在配备充足计算与电源资源的头节点上完成，而传感器节点仅负责时间戳标记。基于运行 TinyOS 的 TelosB 微尘节点的测试床实验结果表明，所提时间同步方案可避免由资源受限传感器节点的单精度浮点运算引起的时间同步误差，并在多跳 WSN 中实现微秒级时间同步精度。
引用
@article{arxiv.1905.00554,
title = {On the Practical Implementation of Propagation Delay and Clock Skew Compensated High-Precision Time Synchronization Schemes with Resource-Constrained Sensor Nodes in Multi-Hop Wireless Sensor Networks},
author = {Xintao Huan and Kyeong Soo Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00554},
year = {2019}
}
备注
20 pages, 10 figures