無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的分析與研究的開題報(bào)告

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的分析與研究的開題報(bào)告一、選題依據(jù)與研究意義隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如智能家居、智能物流、環(huán)境監(jiān)測(cè)等，在一些高度同步的場(chǎng)合，如數(shù)據(jù)采集、某些應(yīng)用協(xié)議等，需要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的時(shí)間同步。目前同步方式多種多樣，但考慮到無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的低功耗特性，NTP等時(shí)間同步方式并不適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)?；诖耍狙芯繉臒o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步方案、同步精度、功耗等角度對(duì)當(dāng)前時(shí)間同步方案進(jìn)行分析與研究，構(gòu)建更為適合于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗環(huán)境下的時(shí)間同步方案，提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步精度和實(shí)用性。二、立題背景無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一些無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有一定的感知能力和數(shù)據(jù)處理能力。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點(diǎn)之間短距離、低功耗、無(wú)線通信方式進(jìn)行信息傳遞，用于完成各種任務(wù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)常常工作在自組織多跳式通信模式下，節(jié)點(diǎn)的數(shù)量巨大，信道容量受限，資源嚴(yán)重不足，如何在低功耗的情況下保證在通信鏈路上的時(shí)鐘源同步精度就愈加困難。因此，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步問題成為我們目前需要研究的重點(diǎn)?，F(xiàn)有的時(shí)間同步協(xié)議如FTSP、RBS、TPSN等，雖然在一定程度上可以滿足要求，但在實(shí)際應(yīng)用中存在著一些缺陷。本研究將對(duì)現(xiàn)有的時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行分析，找出其缺陷，并嘗試構(gòu)建更為適合于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗環(huán)境下的時(shí)間同步方案。三、研究目標(biāo)本研究的目標(biāo)是：1.分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步的現(xiàn)有方案，并總結(jié)出其缺陷；2.針對(duì)現(xiàn)有方案的缺陷，探討一種在低功耗情況下高精度同步方案；3.實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行跟蹤和評(píng)估。四、擬研究?jī)?nèi)容1.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步的現(xiàn)有方案分析：對(duì)常用的時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行分析，探究其適用范圍、精度、功耗、可擴(kuò)展性等存在的缺陷，為后續(xù)對(duì)新方案的研究提供藍(lán)本；2.基于現(xiàn)有方案的缺陷，構(gòu)建更適用的時(shí)間同步方案：針對(duì)現(xiàn)有的缺陷，本研究將結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，構(gòu)建一種更為符合低功耗、高精度同步等需求的新方案；3.設(shè)計(jì)所構(gòu)建方案的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下評(píng)估方案的性能，包括對(duì)同步精度、可擴(kuò)展性等進(jìn)行盲測(cè)試比較，為整個(gè)研究提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論支持。五、研究方法本研究主要采用以下研究方法：1.根據(jù)已有的時(shí)間同步協(xié)議，對(duì)各協(xié)議的同步精度、同步時(shí)間等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)分析；2.分析已有協(xié)議的缺陷，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建新的同步方案；3.在真實(shí)環(huán)境下搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)；4.基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行性能評(píng)估和統(tǒng)計(jì)分析；5.結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出進(jìn)一步完善方案的建議。六、預(yù)期成果1.完成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步的現(xiàn)有方案分析，并總結(jié)出現(xiàn)有方案的缺陷；2.嘗試構(gòu)建一種在低功耗情況下高精度同步的方案；3.實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行跟蹤和評(píng)估；4.撰寫完整的畢業(yè)論文。七、進(jìn)度安排1.第一階段（1周）：對(duì)現(xiàn)有時(shí)間同步協(xié)議進(jìn)行分析和總結(jié)，撰寫開題報(bào)告；2.第二階段（3周）：針對(duì)現(xiàn)有方案的缺陷，構(gòu)建一種更適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗環(huán)境的時(shí)間同步方案；3.第三階段（2周）：搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)；4.第四階段（2周）：基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)構(gòu)建的同步方案進(jìn)行性能評(píng)估，并提出進(jìn)一步完善方案的建議；5.第五階段（2周）：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，撰寫畢業(yè)論文。八、參考文獻(xiàn)1.RabaeyJM,AmmerJ,etal.SynchronizationandEnergyManagementinSensorNetworks[C]//ACMSymp.MobileAdHocNetworkingandComputing,Lausanne,Switzerland,June2002.2.GaneriwalS,KumarR,etal.Timing-SyncProtocolforSensorNetworks[C]//ACMSymp.MobileAdHocNetworkingandComputing,LongBeach,CA,USA,October2003.3.MarótiM,KusyB,etal.WirelessSensorNetworkTimeSynchronization[C]//ACMSys.Mobi.Topic.Appl.Comput.(ACMMobiCom'04).Vol.10.Citeseer,2004.4.GaneriwalS,