面向機(jī)械振動監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步研究.pdf

1、相對于傳統(tǒng)有線機(jī)械振動監(jiān)測系統(tǒng)布線復(fù)雜、部署成本較高、可維護(hù)性和擴(kuò)展性差等缺點(diǎn)，使用低功耗、低成本、分布式和自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)構(gòu)建無線監(jiān)測系統(tǒng)，為機(jī)械振動監(jiān)測提供了一個新的解決思路。時間同步是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一項重要的支撐技術(shù)，傳感器網(wǎng)絡(luò)的多方面設(shè)計都需要以網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)時間同步為基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的時間同步方法由于受到復(fù)雜度、能量問題、成本、尺寸等問題并不適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此時間

2、同步方法成為國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。本文針對機(jī)械振動監(jiān)測應(yīng)用的要求，設(shè)計實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步方法，對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)更好的應(yīng)用于機(jī)械振動監(jiān)測具有重要的意義。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一門應(yīng)用相關(guān)度很高的新學(xué)科，其各項技術(shù)在不同應(yīng)用中具有較大的差異。本文分析了三種模式下的經(jīng)典同步方法原理并總結(jié)了各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，分析了時間同步誤差對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機(jī)械振動監(jiān)測中數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分析以及節(jié)點(diǎn)休眠/喚醒機(jī)制的影響，得出機(jī)

3、械振動監(jiān)測中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步方法應(yīng)具有微妙級精度、低功耗以及多跳同步的特點(diǎn)。
　　 針對機(jī)械振動監(jiān)測中時間同步的要求，提出了基于貪婪啟發(fā)式的低功耗多跳時間同步方法，在已有單跳同步方法的基礎(chǔ)上，使用基于貪婪啟發(fā)式的算法來選取多跳同步方法中的參考節(jié)點(diǎn)對，從而將該單跳同步方法擴(kuò)展為多跳同步，仿真表明，本文方法相對經(jīng)典同步方法RBS，在不影響同步精度的前提下，較大地降低了同步能耗。
　　 基于MICAz無線傳感器節(jié)點(diǎn)與M