一种基于帧间信息差的改进TPSN算法.pdf

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1、第28卷第12期传感技术学报VoI．28No．122015年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDec．2015AnImprovedTPSNAlgorithmBasedonInter．FrameInformationGapTANGBo，Shuangshuang，PENGLi(SchoolofiorEngineering，JiangnanUniversity，WuxiJiangsu214122，China)Abstract：Inwirelesssensorne

2、tworks，asakindoftimesynchronizationalgorithmbasedonpair-wisesynchroniza—tion，TPSNhasachievedgoodtimesynchronizationaccuracywiththecostofhighenergyconsumption．AccordingtotherelevanceintimeandspaceofthedatareceivedbysensornodesinTPSNalgorithm，animproved

3、TPSNalgo—rithmbasedoninter-flameinformationgapwasproposedviacompressingthedatatoreducethedatatraffic．IntheimprovedTPSNalgorithm，thesyncflamewasstoredthefirsttimeoftimesynchronizationbysensornodes，afterthat，thesyncframewasreplacedbytheinformationgapbet

4、weenthenewsyncframeandthesyncflamereceivedlasttime．Thenewalgorithmhascompressedtheamountofdataofsyneflameandreducedthemessageoverhead，therebytheenergyconsumptionhasbeenreduced．ThesimulationresultsshowthattheimprovedTPSNalgorithmef—fectivelyreducetheen

5、ergyconsumptionoftimesynchronization，whilemaintainingtheaccuracyofTPSNalgorithm．Keywords：wirelesssensornetwork；timesynchronization；datacompression；lowpowerconsumptionEEACC：7230doi：10．39690．issn．1004-1699．2015．12．017一种基于帧问信息差的改进TPSN算法唐波，吴爽爽，彭力(江南大学物联网工

6、程学院，江苏无锡214122)摘要：在无线传感器网络中，TPSN时间同步算法作为一种基于成对的双向同步算法，取得了良好的时问同步精度，但是同步能耗大。根据TPSN算法中传感器节点收到的数据在时间上和空问上的相关性，通过压缩数据来减少数据流量，提出了一种基于帧间信息差的改进TPSN算法。在改进TPSN算法中传感器节点首次时间同步时存储同步帧，之后的同步帧均采用与前一帧的信息差，压缩了同步帧的数据量，减少了报文开销，从而降低了同步能耗。仿真结果表明，改进TPSN算法有效地降低了时间同步的能耗，同时保持

7、了TPSN算法的精度。关键词：无线传感器网络；时间同步；数据压缩；低功耗中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)12—1830—05随着集成、控制、信息处理、通信等技术的发能，必须要所有的传感器节点相互配合。无线传感展，无线传感网络的应用变得越来越常见了，在军器网络中许多的应用实例要求，所有的传感器节点队、医疗、环境监测甚至于办公、家用方面都扮演了都同步到全局时钟上，如数据采集时间标记、协同非常重要的角色。无线传感器网络从发展至今，相休眠、定位、数据融合等b]。

8、关研究已经进行了很长一段时间。无线传感器网在无线传感器网络时间同步算法中，从算法传络实际上是一种分布式系统，网络中的节点采用无递报文的方式来看，TPSN(Timing—syncProtocolfor线通信方式，同时具有以下特性：节点规模有限，数SensorNetworks)协议是基于成对(Pair—Wise)的双据存储空间有限，能量存储较低和运算能力较向同步算法。该算法消除了发送、访问和接收时间差。因此，无线传感器网络系统要达成某个功的影响，并且计算复杂度低，精度高，被广泛应用在项