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无线传感器执行器网络(Wireless Sensor and Actuator Network,WSAN)通常由一组传感器节点和执行器节点通过无线通信连接而成,在军事、消防、监控等领域具有广泛的应用价值。传感器节点感知并报告监测对象的状态信息,而执行器收集传感器数据并作相应的数据融合及决策。与传感器节点相比,执行器节点通常在数据处理和无线通信方面具有更强的能力。比起传统的无线传感器网络,WSAN通过传感器与执行器之间的协同合作,具有更强的监测能力和执行能力,但同时面临新的挑战问题。首先,由于执行器的移动,使得处于事件区域的传感器将所感知的事件报告信息及时传给执行器存在困难,需要快速搜索执行器,确定其所在位置。其次,如何在执行器搜索过程中,为传感器与执行器之间的信息传输路径构建时钟同步机制,避免全网时钟同步带来的巨大开销仍然是一大难题。本论文面向以上两个难题,综合考虑执行器搜索过程中所传递的事件报告和大量监测信息传输需求,设计了联合传输路径构建和时钟同步算法,具体完成了以下几个方面的工作:1.分析了WSAN的结构特征以及数据传输机制;对WSAN中的时钟同步问题进行了分析,对已有研究成果从同步信息传递方式、同步规模、同步开销等方面作了分类和比较。2.分析了事件数据突发性和事件汇报的时效性要求,针对搜索移动执行器节点过程中可能出现的“重复污染”问题(即在搜索过程中,由于执行器的移动特性,可能进入已搜索区域,造成搜索失败),设计了可以避免重复污染、时延有界的数据传输策略XY-expansion。同时分析了事件数据传输过程中时钟同步的必要性和有效性,结合搜索和同步问题的特点和相关性,提出了联合搜索和时钟同步的方案。既可避免重复污染,同时利用搜索过程中事件报告传输实现传输路径上传感器节点的时钟同步,实现了网络的按需高能效同步。3.考虑汇聚节点下发事件处理相关指令的问题,论文从汇聚节点出发,构建了基于连通支配集的虚拟骨干网来快速建立传输路径,并利用数据分发过程的信息交互实现时钟同步,为后续一系列指令的下发奠定同步基础。最后对全文工作进行了总结并讨论了未来的研究工作。