无线传感器网络中的萤火虫时间同步改进模型
2020-07-13崔丽珍安竹林李丹阳王巧利
小型微型计算机系统 2020年7期
崔丽珍,曹 坚,安竹林,李丹阳,王巧利
1(内蒙古科技大学 信息工程学院,内蒙古 包头 014010) 2(中国科学院 计算技术研究所,北京 100190)
1 引 言
时间同步是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)的一项支撑技术[1-3].对于WSN时间同步的研究,学者们提出了许多算法和协议[4-7]对该问题进行求解,当这些时间同步算法和协议被扩展到大规模网络时,存在距离时间基准节点跳距的增加,而发生同步过程中同步误差的累积,且大量的计算和复杂的数据包交换,使得WSN在实际运行中存在很大的负担.针对上述问题学者们开始利用自然界中的互同步现象来对WSN进行时间同步的研究[8].
萤火虫同步是一种互同步现象,互相临近的萤火虫通过脉冲形式的信号来相互传递信息,逐渐调整为同步闪烁的状态.萤火虫同步技术是解决WSN时间同步问题的一种新型同步机制[9],基于萤火虫同步技术的脉冲耦合器时间同步模型很好的应用于WSN的时间同步中[10-13],但大多算法模型忽略了负耦合强度在脉冲耦合同步过程中的作用.文献[14]在耦合延迟固定下的脉冲耦合振荡器系统的同步研究发现,只有负耦合才可能使系统取得同步.因此,本文提出了一种适用于WSN且具有抑制耦合的线性脉冲耦合振荡器时间同步模型.该模型避免了传统时间同步算法在多跳网络中同步误差积累的现象,并在无耦合时滞情况下,使用线性的状态函数更符合WSN使用廉价单片机作为处理器的节点计算能力.引入负耦合……
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