无线传感器网络时间同步算法的研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:clarkkevin_
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络集成了传感器、嵌入式计算技术和网络通信三大技术,并由于其巨大的应用前景而备受学术界和工业界的广泛关注。它是集数据采集、融合处理和通信为一体的网络。由于无线传感器网络如能量有限的、资源不能更新的特点,使得无线传感器网络的设计面临着巨大的挑战。 时间同步作为无线传感器网络应用的一项支撑技术,对无线传感器网络的设计和应用都是关键的。传统的时间同步方法NTP和GPS因能量消耗大、代价高和成本高等原因都不适合无线传感器网络。由于传感器节点受到成本、能量和体积的限制,使得无线传感器网络的时间同步遇到了很多新的挑战,无线传感器网络的时间同步方法得到国内外无线传感器网络研究领域的广泛关注。 本文首先分析无线传感器网络时间同步的必要性、时间同步的设计要素、算法的评价指标以及同步的基本原理。然后通过研究现有的无线传感器网络时间同步技术并对其进行分类,深入分析了一些有代表性的算法并对其优缺点进行分析评价和比较,本文提出了一种既简单又节能的无线传感器网络部分广播同步算法。该算法基于节点间的距离信息,只选择外层节点进行下一层网络等级的广播,从而有效地降低同步过程中的通信开销。文章分析了在不同的网络节点密度下广播信息包数与等级广播距离的关系,得到了不同网络节点密度下的最优等级广播距离。在均匀网络分布的情况下,该算法与TPSN相比,该算法有效地利用了网络中节点广播的信息,在保证网络同步精度的基础上,大大减少了时间同步的开销,提高了网络的能量有效性。 通过对算法在特殊的网络拓扑形式下的仿真结果进行分析,本文提出了基于节点连接度的无线传感器网络部分广播同步算法。它利用节点的连接度来选择广播节点,在特殊的网络拓扑下,以最少广播节点实现最大数量的节点覆盖。本文最后通过对算法的第一阶段进行仿真,表明算法可以在只进行第一阶段时,在保证大部分节点得到同步的情况下,降低网络同步开销,大大缩短网络同步的时间,适用于特定的无线传感器网络的应用。
其他文献
中国城市化进程规模之大,速度之快是史无前例的,然而城市化进程不仅是城市人口和数量与比例的增长,更重要的是城市质量的提高。因为城市不是人和物的简单叠加,而是社会文明的核心呈现方式,是人类历史在各个发展阶段上文明成果的积淀。城市文明是人类创造城市这种形式本身与其承载的物质载体基础上的综合体,城市文明程度是一个城市全面、协调、可持续发展的衡量指标。人力创建文明城市是由社会发展规律和我国城市发展进程所决定
学位
农民和城市化及其它们之间的相互关系问题,始终是中国特色社会主义现代化建设进程中不可回避的重大政治、经济和社会问题。自古以来,农民都是我国社会体系中不可或缺并且发挥着重要作用的一员。不管是在我国新民主主义革命和社会主义革命时期,还是在社会主义建设和改革开放的新时期,农民都成为我国革命和建设事业的主力军,为民主革命和社会主义革命的胜利、社会主义建设事业的发展做出了巨大的贡献。  进入新世纪以来,我国城
学位
在我国,民营企业是伴随改革开放而出现的经济组织形式,改革开放30多年来民营企业得到长足发展,成为经济社会发展的重要力量。如何在民营企业开展思想政治教育,引导民营企业健康发展,是新时期我们面临的一个非常重要的任务,也是当前理论界研究的热点,人们从不同视角研究民营企业思想政治教育问题。党的十七大提出了“资源节约型、环境友好型社会”的重要命题,亦称“两型社会”建设,党的十七大会议之后,武汉城市圈和长株潭
学位
二十世纪末以来,随着国家对普及高等教育的倡导和重视,我国高等教育呈现迅猛发展的态势。然而,在高等教育收费制度的确立及实施的同时,随之产生的因家庭经济状况困难引起的学生“上学难”的问题,也引起了社会各界的广泛关注。除了目前已经在顺利开展的国家助学贷款制度,另外一种新的贷款模式——国家生源地助学贷款也应运而生,成为帮助他们顺利完成学业的一项新的资助政策。国家生源地助学贷款实施至今取得了巨大的成就,有效
学位
随着人们文化的需求越来越迫切,校园文化的建设受到越来越多的关注。人们的精神文化需求越来越紧迫,艺术学科的发展成为高校发展的重要组成部分。  本文首先阐述了校园文化的内涵、艺术学科的内涵,介绍了目前湖北工业大学艺术学科发展的情况。然后引入了校园文化系统概念,包括理念识别系统(MI)、行为识别系统(BI)、视觉识别系统(VI)、环境识别系统(EI),从这四个方面具体分析了湖北工业大学艺术学科的发展在推
学位
马克思主义文化观是马克思主义理论体系不可分割的有机组成部分。当今时代,文化与经济、文化与科技交融共进,越来越成为民族凝聚力和创造力的重要源泉、越来越成为综合国力较量的重要因素,越来越成为国家的一种软实力。当今时代,文化促进社会经济发展主要通过文化产业来实现,文化产业因为其低能耗、低污染、高产出和可持续的特点被世界公认为是21世纪的“朝阳产业”。  在我国,文化产业作为一种新的经济增长点,总体发展趋
文化安全是国家安全的重要组成部分,随着经济全球化浪潮的冲击及当前时代背景和复杂的国际环境,国家文化作为软实力的作用日益凸显,相应的文化安全问题也颇受各界关注。当前我国文化安全受到国内外诸多方面的严峻挑战,而地处我国边疆的西北民族地区由于特殊的地理位置和民族构成,也深受国内外各方面的严重干扰,而且其文化作为我国文化的重要组成部分是否安全对我国的整体国家安全和社会稳定起着至关重要的作用。本文通过对国内
在世界范围内普遍认为,当六十五岁及以上人数在总人数中所占比例大于或等于7%时,该国便处于老龄社会,当所占比例大于14%时便处于重度老龄化社会,大于20%时就成为超级老龄化社会。  以上述条件为准,我国在上世纪末期便处于老龄化社会。伴随着我国老人比重的加大,关于老人的养老问题便突显了出来,对我国的养老保障制度产生了不小的压力,所以,快速创建和优化我国社会保障制度便成为当下我国最应得到重视的问题。  
中国琵琶艺术历经千载,是中国民族器乐之瑰宝。20世纪初期,在中国琵琶纷繁多样的乐曲中,移植乐曲逐渐呈现出夺目的华彩,创造了民族音乐的新篇章。纵观关于琵琶乐曲方面的文章、书籍、专业期刊方面的论著不计其数,对于琵琶移植曲目的研究资料却寥寥无几。  对此,本文展开研究,其目的在于:1.对移植乐曲的产生原因和发展进行归纳、研究。2.通过与原作品的风格、结构、特色比对,挖掘原作品与移植后作品的差异。3.对于
学位
中国传统文化下的音乐是中华民族的祖先所创造的,并世世代代的传承下来,具有鲜明的民族特征,历史悠久,博大精深,耐人寻味,它是中华民族千年来文化智慧的结晶。文化是促进文明和进步的基础,音乐是人类文化的组成部分。音乐文化的形成与发展,通常会受到社会环境、历史传统、民族审美心理及文化等因素的影响。中国音乐在历史发展的长河中,形成了其特有的审美思维模式,本文从以下几个方面进行阐述:  第一章论述中国传统审美
学位