[發明專利]無線傳感器網絡時間同步方法

有效

• 申請號: 201210508523.8
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103052150A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳其工;王冠凌;江明;王俊杰
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無線傳感器網絡時間同步方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A：中心節點初始化后，向全網終端節點廣播接收自標準源設備的標準源秒脈沖時間信息；終端節點初始化后，接收標準源秒脈沖時間信息；

然后中心節點和終端節點分別執行如下步驟B及步驟C：

步驟B：中心節點標準源秒脈沖預測自校準以更新標準源脈沖時間，并應答終端節點的請求將更新后的標準源脈沖時間向全網終端節點廣播；

步驟C：終端節點依次自喚醒預測同步校準。

2.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡時間同步方法，其特征在于，步驟B包括如下步驟：

步驟B1、當設定的中心節點自校準時間間隔周期已經達到，對當前狀態下的中心節點的溫度進行測量；

步驟B2、根據溫度預測計算時間間隔周期模型，計算出中心節點累積時間偏差t_cen，中心節點累積時間偏差t_cen的計算方式為：

其中，x₁，...x_k分別為前k次未進行清零操作的中心節點自校準時間間隔周期t_0cen內測量的溫度，f(x₁)，...，f(x_k)分別為前k次未進行清零操作的中心節點自校準時間間隔周期t_0cen內晶體振蕩器的頻率偏差，Δt_cen為一個中心節點自校準時間間隔周期t_0cen內的中心節點時間偏差；

步驟B3、判斷前k次未進行清零操作的中心節點自校準時間間隔周期t_0cen內的中心節點累積時間誤差t_cen是否在允許的誤差范圍之內，若超過誤差允許范圍，則接收標準源秒脈沖時間信息并且中心節點累積時間偏差t_cen進行清零；

步驟B4、中心節點在接收到標準源脈沖時間信息后，對自身實時時鐘進行一次自校準。

3.根據權利要求1或2所述的無線傳感器網絡時間同步方法，其特征在于，步驟C包括如下步驟：

步驟C1：當設定的終端節點工作時間間隔周期已經達到，對當前狀態下的終端節點的溫度進行測量；

步驟C2：根據溫度預測計算時間間隔周期模型，計算出終端節點累積時間偏差t_ter，?終端節點累積時間偏差t_ter的計算公式為：

式中x₁′，...x_k′分別為前k次未進行清零操作的自喚醒工作時間間隔周期t_0ter內測量的溫度，f(x₁′)，...，f(x_k′)分別為前k次未進行清零操作的自喚醒工作時間間隔周期t_0ter內晶體振蕩器的頻率偏差，Δt_ter為一個自喚醒工作時間間隔周期t_0ter內的終端節點時間偏差；

步驟C3：判斷前k次未進行清零操作的自喚醒工作時間間隔周期t_0ter內的累積時間誤差t_ter是否在允許的誤差范圍之內；

若超過誤差允許范圍，終端節點經預測計算需要進行時鐘校準同步時，在向中心節點發送數據時發送帶有需要進行時間校準的時間請求信息；

否則，終端節點經預測計算后僅向中心節點發送測量數據。

4.根據權利要求3所述的無線傳感器網絡時間同步方法，其中，步驟C3的允許的誤差范圍Y滿足Y≥0.1μS。

5.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡時間同步方法，其特征在于，各個終端節點之間依次自喚醒預測同步校準。

6.根據權利要求5所述的無線傳感器網絡時間同步方法，其特征在于，所述終端節點依次執行自喚醒預測同步校準操作的時間間隔周期為t_0ter/n，其中n為終端節點的個數，t_0ter為自喚醒工作時間間隔周期。