● 摘要
无线传感器网络集成了嵌入式计算、传感器技术、分布式信息处理和无线数据通信四大技术，是一种全新的信息获取、处理和传输技术。它极大的扩展了人与自然的交互范畴和方式，在人类社会的各个领域，如国防军事、结构健康监测、环境检测、医疗卫生、家庭护理等都显示了广阔的应用前景。时间同步技术作为无线传感器网络中的一项关键技术，对于无线传感器网络的设计和应用都是非常重要的。由于受能量、体积、成本和精确性等的要求，传统的一些同步方法如GPS、NTP等已不再适合于传感器网络，所以需要研究新的适合传感器网络的时间同步算法。论文首先分析了无线传感器网络时间同步技术的必要性，同步的基本原理以及算法的设计准则，研究了现有的时间同步技术并对一些有代表性的算法进行了分析和比较。然后本文提出了一种适合大规模无线传感器网络的同步算法，该算法允许网络中存在多个参考节点，提高了网络可靠性并且减小了网络的平均同步跳数，同时算法采用了参考节点扩散的机制，实现了能耗和同步误差之间的一种折中。时钟修正阶段采用的时钟伺服算法可以大大减小同步频率，获得较高的同上精度。最后从实验和仿真结果我们可以看出，该算法的确能够满足大规模无线传感器网络的要求，达到较理想的性能。