###无线传感器网络时间同步技术综述####引言无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)是一种能够自主构建的网络形式,通过在指定区域内部署大量的传感器节点来实现对环境信息的采集与传输。
这些传感器节点通过无线方式相互连接,并能够形成一个多跳的自组织网络,用于监测特定环境下的数据并将数据发送至远程中心进行处理。
随着WSN在各个领域的广泛应用,如交通监控、环境保护、军事侦察等,确保网络中各节点之间的时间同步变得尤为重要。
####同步技术研究现状时间同步技术是无线传感器网络中的核心技术之一,其主要目的是确保网络中的所有节点能够维持一致的时间基准。
这项技术的发展相对较晚,直到2002年才在HotNets会议上被首次提出。
自那时起,学术界和工业界对此展开了广泛的研究,开发出了一系列有效的时间同步算法。
对于单跳网络而言,时间同步技术已经相当成熟,但在多跳网络环境下,由于同步误差随距离增加而累积,现有的单跳网络同步方法很难直接应用于多跳网络中。
此外,如果考虑到传感器节点可能的移动性,时间同步技术的设计将会变得更加复杂。
####时间同步算法针对无线传感器网络的时间同步需求,研究人员提出了多种算法,其中最具代表性的三种算法分别为泛洪时间同步协议(FloodingTimeSynchronizationProtocol,FTSP)、根时钟同步协议(Root-BasedSynchronization,RBS)以及局部时间同步协议(LocalizedTimeSynchronization,LTS)。
#####泛洪时间同步协议(FTSP)FTSP是一种分布式时间同步算法,它通过在网络中泛洪同步消息来实现节点间的时间同步。
每个节点都会接收到来自邻居节点的时间戳,并据此调整自己的时钟,以减少时钟偏差。
该协议简单易实现,适用于小型网络,但对于大规模网络可能存在较大的同步误差。
#####根时钟同步协议(RBS)RBS协议采用了一个中心节点作为根节点,其他所有节点都需要与根节点保持时间同步。
这种中心化的同步机制能够有效地减少同步误差的累积,但对根节点的依赖性较高,一旦根节点出现故障,整个网络的同步性将受到严重影响。
#####局部时间同步协议(LTS)LTS协议是一种去中心化的同步算法,旨在解决多跳网络中的时间同步问题。
每个节点仅需与其直接邻居节点进行同步,从而减少了全局同步的复杂度。
这种方法适用于动态变化的网络环境,但由于依赖局部信息,可能会导致全局时间偏差的累积。
####小结通过对无线传感器网络中时间同步技术的研究现状及几种典型同步算法的介绍,我们可以看出时间同步技术在WSN中具有重要意义。
虽然目前已经有了一些有效的解决方案,但在实际应用中仍存在诸多挑战,如同步精度、能耗控制以及适应动态网络环境的能力等。
未来的研究工作需要继续探索更高效、更稳定的时间同步机制,以满足日益增长的应用需求。
###基于无线传感器网络的环境监测系统####网络系统简介基于无线传感器网络的环境监测系统是一种利用大量传感器节点实时采集并传输环境数据的系统。
这类系统通常由多个传感器节点组成,这些节点可以监测各种环境参数,如温度、湿度、光照强度等,并将数据传输至中央处理单元进行分析处理。
####网络系统结构-**总体结构**:环境监测系统的核心是传感器节点,它们通过无线方式相互连接,并能够自动构建一个多跳网络。
此外,还需要设置一个或多个会聚节点,用于收集来自传感器节点的数据,并将其转发至数据中心或用户终端。
-**传感器节点结构**:传感器节点通常包含一个或多个传感器、处理器、无线通信模块以及电源供应部分。
这些节点负责数据的采集、处理及发送。
-**会聚节点结构**:会聚节点的主要功能是汇总来自多个传感器节点的数据,并通过有线或无线方式将这些数据传输至远程服务器或用户终端。
会聚节点通常具备更强的计算能力和存储能力,以便支持大数据量的处理和传输。
####应用无线传感器网络的意义无线传感器网络在环境监测方面的应用具有重要意义:-**提高监测精度**:通过部署大量传感器节点,可以实现对环境参数的高密度监测,从而提高数据的准确性和可靠性。
-**降低成本**:相比传统的监测手段,无线传感器网络可以显著降低建设和维护成本。
-**增强实时性**:无线传感器网络能够实时传输数据,使用户能够及时获取环境变化信息,这对于需要快速响应的情况尤为关键。
###学习心得通过本次课程的学习,我对无线传感器网络有了更加深入的理解。
特别是关于时间同步技术的重要性及其在实际应用中的挑战,这不仅加深了我对理论知识的认识,也为将来可能从事的相关工作打下了坚实的基础。
此外,基于无线传感器网络的环境监测系统的介绍让我看到了这项技术在环境保护方面的巨大潜力,激发了我对未来进一步探索的兴趣。
###结语无线传感器网络作为一种新兴的技术,在多个领域展现出巨大的应用前景。
时间同步技术作为其核心组成部分之一,对于保证网络性能至关重要。
随着技术的进步,相信未来的无线传感器网络将更加完善,为人们的生活带来更多便利。
2025/5/7 17:13:57 191KB
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《无线传感器网络结课论文终稿》探讨了无线传感器网络的时间同步技术和在环境监测系统中的应用,这两大主题是理解无线传感器网络核心技术的关键。
一、无线传感器网络时间同步技术综述时间同步对于无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSNs)的正常运行至关重要,因为它确保了节点间数据交换的准确性和一致性。
引言部分强调了时间同步的重要性,特别是在事件检测、定位和协同计算等任务中。
目前的研究现状表明,时间同步技术已经成为WSNs研究的热点,其目的是克服网络中由于节点分布广泛和通信延迟等因素导致的时间差异。
同步技术主要涵盖以下几个方面:1.泛洪时间同步协议(FloodingTimeSynchronizationProtocol,FTS):这是一种基础的同步方法,通过在网络中广播同步消息来实现所有节点的时间同步。
然而,这种协议效率较低,因为大量的同步消息可能会导致网络拥塞。
2.RBS(ReferenceBroadcastSynchronization)协议:该协议采用分层结构,通过选择一部分节点作为时间参考节点,其他节点与这些参考节点进行同步,减少了同步消息的数量,提高了效率。
3.LTS(LocalizedTimeSynchronization)协议:LTS更侧重于局部区域的同步,它允许节点仅与其相邻节点同步,减少了全局通信开销,增强了网络的能源效率。
小结部分指出,虽然各种协议各有优势,但选择合适的同步策略需考虑网络规模、能量限制以及应用场景的具体需求。
二、基于无线传感器网络的环境监测系统环境监测是无线传感器网络广泛应用的一个领域。
这部分详细介绍了如何构建这样的系统。
1.网络系统简介:无线传感器网络用于实时、分布式地收集环境数据,例如温度、湿度、光照强度等,以监测和分析环境变化。
2.网络系统结构:系统由大量低功耗的传感器节点组成,这些节点负责数据采集;
汇聚节点则负责数据聚合和传输到中央处理中心。
总体结构分为物理层、网络层、数据链路层和应用层,各层都有特定的任务和功能。
3.传感器节点结构:包括传感器模块、处理器、存储器、无线通信模块和电源。
传感器模块负责感知环境,处理器处理数据,无线通信模块负责节点间的通信,存储器存储程序和数据,电源为整个系统供电。
4.汇聚节点结构:除了传感器节点的基本组件外,汇聚节点通常拥有更强的计算能力和更大的存储空间,能够处理来自多个传感器节点的数据,并通过有线或无线方式将聚合数据发送到远程监控中心。
基于无线传感器网络的环境监测系统具有实时性、分布式和自组织的特点,对于环境保护、灾害预警和城市智能管理等领域有着重要的应用价值。
无线传感器网络的时间同步技术和环境监测系统的构建是其核心研究内容。
这些技术的不断发展和完善,将推动无线传感器网络在物联网、智慧城市和环境科学等领域的广泛应用。
2025/5/7 16:47:17 178KB
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为了提高单目视觉实时测量双护盾隧道掘进机前后盾相对位姿的精度,引入高精度倾角传感器与单目视觉构成一种组合测量系统。
该系统将两个倾角传感器分别与视觉传感器和特征点系统固定连接,通过倾角传感器提供的多个角度约束,结合单目视觉实现掘进机前盾体相对于后盾体位姿的更高精度测量。
仿真实验表明该系统是可行的,并且具有理想的精度。
搭建了模拟双护盾隧道掘进机位姿变化的实验平台,利用全站仪进行精度验证。
结果表明系统的测量精度优于3mm,相对于单目视觉测量方法来说,测量精度有了显著提升,可以满足隧道施工中双护盾隧道掘进机位姿的精密测量需求。
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这本由美国的NeilH.E.Weste和DavidMoneyHarris所著的《CMOS超大规模集成电路设计(第4版英文版)》是本经典教材,该版本反映了近年来集成电路设计领域面貌的迅速变化,突出了延时、功耗、互连和鲁棒性等关键因素的影响。
内容涵盖了从系统级到电路级的CMOSVLSI设计方法,介绍了CMOS集成电路的基本原理,设计的基本问题,基本电路和子系统的设计,以及CMOS系统的设计实例(包括一系列当前设计方法和CMOS的特有问题,以及测试、可测性设计和调试等技术)。
全书加强了对业界积累的许多宝贵设计经验的介绍。
《CMOS超大规模集成电路设计(第4版英文版)》可作为高等院校电子科学与技术、微电子学与固体电子学、集成电路工程、计算机科学与技术、自动化、汽车电子以及精密仪器制造等专业的本科生和研究生在cMOs集成电路设计方面的教科书,并可作为从事集成电路设计领域研究和技术工作的工程技术人员和高等院校教师的常备参考书。
2025/5/1 14:09:45 13.83MB CMOS 集成电路设计 第四版 英文
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硬件设计:采用Proteus进行电路原理图设计与仿真1)单片机选用AT89C51,它与8051系列单片机全兼容,但其内部带有4KB的FLASHROM,设计时无需外接程序存储器。
2)显示部分:南北向和东西向各采用2个LED数码管计时,对该方向的指示灯的点亮时间进行倒计时,最长计时范围为99秒。
3)键盘部分:设置键、增加键、减少键。
本系统的工作流程:1)系统启动后,系统按程序给定的时间工作,即东西向通行60秒,南北向通行40秒,黄灯亮4秒,工作模式如表1所示。
首先东西向通行,然后南北向通行,如此循环。
2)通行时间的设置:当需要更改主、次干道的通行时间时,可以用设置键、增加键、减少键”进行设置。
第一次按“设置键”时,东西向的绿灯亮,东西向的LED数码管显示当前东西向的通行时间,并且按每秒3次的频率闪烁(每秒钟亮3次暗3次),其余的信号指示灯和南北向的LED数码管熄灭,此时可以用“增加键”和“减少键”来改变南北向的通行时间,每按一次键,数码管的显示时间增加1秒或减少1秒,长按键(按下的时间超过1秒钟以上),则数码管显示的时间按每秒钟增加或减少10的速度快速变化。
第二次按“设置键”时,东西向的黄灯亮,东西向的数码管显示当前东西向黄灯的点亮时间,并且按每秒3次的频率闪烁,其余的信号指示灯和南北向的数码管熄灭,此时可以用“增加键”和“减少键”来改变东西向黄灯的点亮时间。
第三次按“设置键”时,南北向的绿灯亮,南北向的数码管显示当前南北向绿灯的通行时间,并且按每秒3次的频率闪烁,其余的信号指示灯和东西向的数码管熄灭,此时可以用“增加键”和“减少键”来改变南北向绿灯的通行时间。
第四次按“设置键”时,南北向的黄灯亮,南北向的数码管显示当前南北向黄灯的点亮时间,并且按每秒3次的频率闪烁,其余的信号指示灯和东西向的数码管熄灭,此时可以用“增加键”和“减少键”来改变南北向黄灯的点亮时间。
第五次按“设置键”时,系统退出设置状态,回到交通信号灯状态,并且东西向先通行,南北向后通行软件设计:采用KeilC开发环境与语言1)软件模块:根据上述工作流程和设计要求,软件设计可以分为以下几个功能模块:主程序:初始化及键盘监控。
计时程序模块:为定时器的中断服务子程序。
显示程序模块:完成12个发光二极管和4个LED数码管的显示驱动。
键盘扫描程序模块:判断是否有键按下,并求取键号。
键处理程序模块:分别是“设置键”、“增加键”、“减少键”的处理子程序。
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kaggle2018年人脸识别数据集,一共22张彩色人脸图,包括10位志愿者,包括不同光照变化、头部姿态。
2025/4/24 15:27:33 124KB 人脸数据集 人脸识别
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VC++6.0的实时曲线图表程序.随着输入数据的变化,图表曲线随之实时的上下波动.
2025/4/24 1:06:38 1.83MB TeeChart8 vc
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数据结构算法演示(Windows版)使用手册一、功能简介本课件是一个动态演示数据结构算法执行过程的辅助教学软件,它可适应读者对算法的输入数据和过程执行的控制方式的不同需求,在计算机的屏幕上显示算法执行过程中数据的逻辑结构或存储结构的变化状况或递归算法执行过程中栈的变化状况。
整个系统使用菜单驱动方式,每个菜单包括若干菜单项。
每个菜单项对应一个动作或一个子菜单。
系统一直处于选择菜单项或执行动作状态,直到选择了退出动作为止。
二、系统内容本系统内含84个算法,分属13部分内容,由主菜单显示,与《数据结构》教科书中自第2章至第11章中相对应。
各部分演示算法如下:1.顺序表(1)在顺序表中插入一个数据元素(ins_sqlist)(2)删除顺序表中一个数据元素(del_sqlist)(3)合并两个有序顺序表(merge_sqlist)2.链表(1)创建一个单链表(Crt_LinkList)(2)在单链表中插入一个结点(Ins_LinkList)(3)删除单链表中的一个结点(Del_LinkList)(4)两个有序链表求并(Union)(5)归并两个有序链表(MergeList_L)(6)两个有序链表求交(ListIntersection_L)(7)两个有序链表求差(SubList_L)3.栈和队列(1)计算阿克曼函数(AckMan)(2)栈的输出序列(Gen、Perform)(3)递归算法的演示汉诺塔的算法(Hanoi)解皇后问题的算法(Queen)解迷宫的算法(Maze)解背包问题的算法(Knap)(4)模拟银行(BankSimulation)(5)表达式求值(Exp_reduced)4.串的模式匹配(1)古典算法(Index_BF)(2)求Next函数值(Get_next)和按Next函数值进行匹配(Index_KMP(next))(3)求Next修正值(Get_nextval)和按Next修正值进行匹配(Index_KMP(nextval))5.稀疏矩阵(1)矩阵转置(Trans_Sparmat)(2)快速矩阵转置(Fast_Transpos)(3)矩阵乘法(Multiply_Sparmat)6.广义表(1)求广义表的深度(Ls_Depth)(2)复制广义表(Ls_Copy)(3)创建广义表的存储结构(Crt_Lists)7.二叉树(1)遍历二叉树二叉树的线索化先序遍历(Pre_order)中序遍历(In_order)后序遍历(Post_order)(2)按先序建二叉树(CrtBT_PreOdr)(3)线索二叉树二叉树的线索化生成先序线索(前驱或后继)(Pre_thre)中序线索(前驱或后继)(In_thre)后序线索(前驱或后继)(Post_thre)遍历中序线索二叉树(Inorder_thlinked)中序线索树的插入(ins_lchild_inthr)和删除(del_lchild_inthr)结点(4)建赫夫曼树和求赫夫曼编码(HuffmanCoding)(5)森林转化成二叉树(Forest2BT)(6)二叉树转化成森林(BT2Forest)(7)按表达式建树(ExpTree)并求值(CalExpTreeByPostOrderTrav)8.图(1)图的遍历深度优先搜索(Travel_DFS)广度优先搜索(Travel_BFS)(2)求有向图的强连通分量(Strong_comp)(3)有向无环图的两个算法拓扑排序(Toposort)关键路径(Critical_path)(4)求最小生成树普里姆算法(Prim)克鲁斯卡尔算法(Kruscal)(5)求关节点和重连通分量(Get_artical)(6)求最短路径弗洛伊德算法(shortpath_Floyd)迪杰斯特拉算法(shortpath_DIJ)9.存储管理(1)边界标识法(Boundary_tag_method)(2)伙伴系统(Buddy_system)(3)紧缩无用单元(Storage_compaction)10.静态查找(1)顺序查找(Search_Seq)(2)折半查找(Serch_Bin)(3)插值查找(Search_Ins)(4)斐波那契查找(Searc
2025/4/23 10:46:30 3.17MB 数据结构 演示 软件 c
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研究正常生理条件蛋白酶的活化情况仍然存在很多困难,将蛋白酶荧光探针技术和基于各种光学平台的显微成像技术有机地结合起来,可以最大限度地记录活细胞生理条件下蛋白酶活性变化的时空信息。
综述了蛋白酶荧光探针技术及其与该类探针应用相关的新型显微成像技术在生物医学光子学领域的应用进展。
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C#窗体设计经典案例(1-8讲)合集包括窗体透明,皮肤,窗体控件随窗体变化,窗体间通信的集中方法,窗体的编程步骤等。
2025/4/21 22:03:55 5.26MB 窗体设计 典型案例
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在日常工作中,钉钉打卡成了我生活中不可或缺的一部分。然而,有时候这个看似简单的任务却给我带来了不少烦恼。 每天早晚,我总是得牢记打开钉钉应用,点击"工作台",再找到"考勤打卡"进行签到。有时候因为工作忙碌,会忘记打卡,导致考勤异常,影响当月的工作评价。而且,由于我使用的是苹果手机,有时候系统更新后,钉钉的某些功能会出现异常,使得打卡变得更加麻烦。 另外,我的家人使用的是安卓手机,他们也经常抱怨钉钉打卡的繁琐。尤其是对于那些不太熟悉手机操作的长辈来说,每次打卡都是一次挑战。他们总是担心自己会操作失误,导致打卡失败。 为了解决这些烦恼,我开始思考是否可以通过编写一个全自动化脚本来实现钉钉打卡。经过一段时间的摸索和学习,我终于成功编写出了一个适用于苹果和安卓系统的钉钉打卡脚本。
2024-04-09 15:03 15KB 钉钉 钉钉打卡