关于无线传感器网络的时间同步技术探究

易柏言

摘  要：在社会不断地发展的背景下，我国的科学技术也得到了一定的发展。其中，由于无线传感器网络具有可以在监测区域内，部署大量传感器节点等特点，所以相关的技术人员为了加强它在各个领域的应用，对无线传感器网络的时间同步技术进行了研究。同时，由于这项技术可以大大提高对物理环境远端监控的能力，所以它进一步提高了我国的科技水平。

关键词：无线传感器;网络的时间;同步技术;探究

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A      文章编号：2095-2945（2020）15-0152-02

Abstract： In the context of the continuous development of society， the science and technology of our country has been developed to a certain extent. Among them， the wireless sensor network can deploy a large number of sensor nodes in the monitoring area， so the relevant technicians studied the time synchronization technology of wireless sensor networksin order to strengthen its application in various fields. At the same time， because this technology can greatly improve the ability of remote monitoring of the physical environment， it further improves the scientific and technological level of our country.

Keywords： wireless sensor; network time; synchronization technology; research

无线传感器网络虽然在科技发展的背景下得到了一定的应用，但是由于其节点的计算资源以及存储资源有限，所以它并不能储存大量的资源，在网络设备和工作环境等方面还存在着一定的不足。因此，在这样的背景下，要想加强无线传感器网络在各个领域的应用，就要加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，从而进一步保障无线传感器网络的安全性和可靠性。

1 无线传感器网络的时间同步技术研究的重要性

为了满足时代发展的要求，我国对无线传感器网络的时间同步技术进行了一定研究。在首次提出时间同步研究课程后，对无线传感器网络的时间同步技术的研究也取得了一定成果，研究出了多种时间同步算法，进一步地促进了我国科学技术在社会中的稳定发展。同时，这些算法还可以有效地对相关的数据进行分析和整合。

第一，就是RBS算法，它主要就是通过指定的“时标”节点，对周期广播时间信息进行分组，所以位于广播域内的节点，可以用各自的时钟记录所接收到的分组时间，这可以加速接收的效率，从而实现在广播域内节点的局部时间同步，进一步地提高了广播领域的质量[1]。

第二，TPSN算法。这种算法主要就是将整个网络按层次进行划分，然后指定根节点，对初始化消息进行分层之后，然后再进行逐层扩散，这个时候发送者和接收者依次成对，进而实现整个网络内的时间同步。此外，由于TPSN扩展性好，结果的同步精度也较高，所以它在实际的发展过程中得到了有效地应用。

第三，FTSP算法。这种算法，主要就是在形成一个Ad-hoc网络结构的基础上，将全局时间在根节点转换到所有节点，它可以对链路故障等进行一定的分析，进而达到很高的同步精度[2]。同时，由于这种算法的復杂度较低，所以它在各个领域也得到了广泛应用。因此，在社会不断发展的背景下，我国要想满足各个行业发展的需求，跟上时代发展的潮流，就要对无线传感器网络的时间同步技术进行全面的研究和创新，认识到无线传感器网络的时间同步技术在实际发展过程中重要性，进而为促进我国科学技术在社会中的稳定发展夯实基础。

2 无线传感器网络的时间同步技术的研究

2.1 时间同步协议的实现

要想保障时间同步协议的有效实现，就要确保每个节点都有高精度的本地时间，因为这样可以使整个网络里面的各个节点时间误差都在一个合理地范围内[3]。在保障网络稳定运行的同时，又对各个节点的时间进行了有效地控制。同时，相关的技术人员还要注意的是，时间同步协议的实现还要建立在网络正常的基础上，这样可以对相关数据的发送和接收有更好地控制，进而保障数据的安全性和合理性。

在对无线传感器网络的时间同步技术研究的过程中，由于时间同步主要依靠节点之间的通信，所以在对其进行每次校对的时候，要在节点出发。首先，节点向主节点发送同步命令，主节点这个时候就会将自己收到同步命令的时间通过单播的方式，传回到节点，从而实现时间同步协议。同时，加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，还可以通过控制节点等方式，对时间进行自行调整，实现与主节点的时间同步。

由于检测数据主要是沿着其他传感器节点进行传输的，所以相关技术人员在对无线传感器网络的时间同步技术进行研究的时候，可以在传输过程中检测数据和节点处理等方面出发，然后采取有效的措施通过对管理节点的控制，不断地提高传感器网络的运行质量，加强对无线传感器网络资源的配置和管理。

与此同时，由于以前的无线传感器网络处理能力和存储能力等相对较差，如果不加强对它的创新和研究，就不能完善我国的科学技术。所以，相关的研究人员可以在网络功能上，加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，主要就是对每个传感器节点与本地信息数据之间的关系进行研究，还要对其他节点转发来的数据进行整合和管理，因为只有这样才可以不断地提高节点的处理能力和通信能力，进一步地实现时间协议间的转换，加强无线传感器网络的时间同步技术在各个领域和行业中的应用。

此外，要想获取精确的数据信息，相关的技术人员就要利用无线传感器网络的时间同步技术在监测区域通常部署大量传感器节点，这样不仅可以有效地提高信息数据的精度，还能加强对节点时间的控制。此外，由于无线传感器网络具有大规模的特点，其传感器节点分布在很大的地理区域内，所以这个时候要想有效地扩大监控的范围，就要大量的传感器节点。同时，相关技术人员还要认识到无线传感器网络的时间性和空间性，可以通过不同空间视角对数据信息进行有效地获取，不断地提高监测的精确度，进而为促进我国科学技术在社会中的快速发展奠定基础。

2.2 加强对自组织的管理

在对无线传感器网络的时间同步技术研究过程中，我们会发现在一般情况下，其传感器节点都被放置在没有基础结构的地方，所以传感器节点的位置不可以提前进行设置，具有一定的局限性。因此，在这样的背景下，要想有效地提高获取数据的精度，就要采取有效的措施加强对其自组织的研究，让其自动进行配置和管理，加强对相关信息数据以及节点时间的管理。

在实际的无线传感器网络的时间同步技术应用过程中，由于能量耗尽等方面的影响，有一些节点为了弥补失效节点，会增加监测精度，这在一定程度上大大减少了节点个数，对网络的穩定运行也造成了严重的影响。这个时候加强对自组织的研究，不仅可以让无线传感器网络快速的适应这种网络拓扑结构的动态变化，还可以让其根据实际的情况实现相关资源的自动配置，加强对相关节点时间的控制，从而不断地完善传感器网络系统，让其能够适应无线传感器网络的时间同步技术的变化。

2.3 对信息数据的研究

如今，社会在进步，互联网在发展，大数据等技术已经成为了促进我国企业在社会中稳定发展的重要因素之一。要想在这样的背景下，不断地完善无线传感器网络的时间同步技术，就要对相关的信息数据进行分析，提高信息数据的准确性，建立一个安全的网络信息系统。

由于传感器网络里面有大量的信息数据，属于任务型的网络，所以相关的技术要想加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，就要对相关的信息数据进行处理。其中传感器网络中的节点采用节点编号标识，为了保障其完整性和规律性，每个节点都有属于它的编号。同时，由于传感器节点随机部署，所以构成的传感器网络和节点编号之间的关系是完全动态的，节点的位置与其也有一定的关系，这个时候研究人员就可以在节点编号等方面入手，不断地加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，对具体的数据信息进行有效的整合。

然而，用户使用传感器网络查询的时候，主要就是直接将所关心的事件通告给网络的，并不是通告给某个确定编号的节点，这在一定程度上进一步地提高了网络信息和数据的传播效率，将准确的数据信息等有效地汇报给了用户。同时，这种方法以数据本身为传输线索特点，让无线传感器网络的时间同步技术在实际的发展过程中得到了有效地应用。

与此同时，由于传感器网络是一个以数据为中心的网络，所以要想加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，就要对具体的数据信息和同步的时间等进行分析，特别是在目标跟踪的传感器网络中，由于时间和空间的限制，以前的无线传感器网络并不能对跟踪目标的位置进行分析。但是，无线传感器网络的时间同步技术在其中的应用，利用节点对目标进行了准确的监测，对不同的节点目标位置消息进行了分析，加强了对相关数据信息的获取。所以，信息技术不断地发展的今天，一定要认识到无线传感器网络的时间同步技术的重要性，加强对这项技术的研究，进而不断地完善我国网络信息系统。

3 结束语

由此可见，随着互联网不断地普及，无线传感器网络在各个领域得到了广泛地应用。要想在这样的背景下，不断地完善网络系统，提高节点时间信息的获取精度，就要加强对无线传感器网络的时间同步技术的研究，进而为促进我国科学技术在社会中的稳定发展提供基础。

参考文献：

[1]李文婷，汪定，等.无线传感器网络下多因素身份认证协议的内部人员攻击[J].软件学报，2019（8）：2375-2391.

[2]田贤忠，何佳存，郭敏，等.无线传感器网络中移动充电和数据收集策略[J].仪器仪表学报，2018（1）：216-224.

[3]苗春雨，陈丽娜，吴建军，等.无线传感器网络节点位置验证框架[J].计算机研究与发展，2019，56（6）：1231-1243.