傳感網(wǎng)原理及應(yīng)用-第5講(時(shí)間同步)

WSN網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步朱紅松中國(guó)科學(xué)院軟件研究所提綱同步與時(shí)間同步概念經(jīng)典（網(wǎng)絡(luò)）時(shí)間同步方法傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法與協(xié)議傳感網(wǎng)時(shí)間同步研究趨勢(shì)和總結(jié)同步與時(shí)間同步概念自然中的同步現(xiàn)象協(xié)調(diào)自然走路螢火蟲(chóng)同步閃動(dòng)蟬齊聲?shū)Q叫鼓掌的整齊劃一鐘擺的步調(diào)一致地?cái)[動(dòng)想象一下，一棵10米至12米高的樹(shù)，每一片樹(shù)葉上都有一個(gè)螢火蟲(chóng)，所有的螢火蟲(chóng)大約都以每2秒3次的頻率同步閃光，這棵樹(shù)在兩次閃光之間漆黑一片。想象一下，在160米的河岸兩旁是不間斷的芒果樹(shù)，每一片樹(shù)葉上的螢火蟲(chóng)，以及樹(shù)列兩端之間所有樹(shù)上的螢火蟲(chóng)完全一致同步閃光。如果一個(gè)人有足夠豐富的想象力的話，那么他就會(huì)對(duì)這一驚人奇觀產(chǎn)生某種想法。”東南亞1935年，Science雜志同步特征步調(diào)一致1665,letterofHuygenstohisfather,Sympathyoftwoclocks.Mutualsynchronization.Sharingthecommontime,Occurringinthesametime局部空間中對(duì)象之間的相對(duì)同步“絕對(duì)”時(shí)間統(tǒng)一建立統(tǒng)一的（“絕對(duì)”）時(shí)間基準(zhǔn)，標(biāo)記狀態(tài)變化先后順序便于人們描述、理解、研究，乃至控制客觀的物理世界“絕對(duì)”時(shí)間基準(zhǔn)，建立全局的時(shí)序邏輯關(guān)系同步的意義能夠產(chǎn)生更強(qiáng)烈的效果（共振）能夠給人以舒暢的感覺(jué)能夠傳遞信息（能量）能夠提高資源的利用率保證邏輯的正確性和可預(yù)見(jiàn)性（避免因果倒置）觀察同步=》追求同步時(shí)間表示時(shí)間的表示年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒、微秒、納秒、皮秒、飛秒、渺秒（10-18，中性π介子的壽命）…計(jì)時(shí)裝置具有周期物理特性的部件，振蕩器（太陽(yáng)、月亮、鐘擺、晶振）計(jì)時(shí)參數(shù)周期（秒、毫秒、微秒、納秒，離散）相位（連續(xù)，更精準(zhǔn)）常用的時(shí)鐘源（振蕩器）銫原子鐘頻率準(zhǔn)確度高，系統(tǒng)復(fù)雜，壽命短，成本高，一級(jí)時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)氫原子鐘長(zhǎng)短期穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)，頻率準(zhǔn)確度不如銫鐘，體積大、成本高，二級(jí)時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)；銣原子鐘性能比晶體鐘好得多，頻率沒(méi)有漂移，二級(jí)時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)石英（晶體）鐘小巧，便宜，短期穩(wěn)定性好，但漂移大，作為三級(jí)時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)其他：全光學(xué)原子鐘常用的時(shí)間坐標(biāo)系世界時(shí)（UT）以格林維治天文臺(tái)時(shí)間為參考點(diǎn)的、根據(jù)地球自轉(zhuǎn)周期確定時(shí)間尺度的時(shí)系；國(guó)際原子時(shí)（TAI）一種以銫原子秒為時(shí)間尺度、以1958年1月1日0時(shí)0分0秒為時(shí)間起點(diǎn)；協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）一種以銫原子秒為時(shí)間尺度、采用閏秒校正方法使其時(shí)刻與UT時(shí)刻相接近的時(shí)系；GPS時(shí)以UTC/USNO為參考基準(zhǔn)而建立、以1980年1月5日為時(shí)間起點(diǎn)的、不做閏秒連續(xù)計(jì)數(shù)的時(shí)系，它和國(guó)際原子時(shí)相似，與UTC時(shí)間相差一個(gè)確定的整數(shù)秒；時(shí)間模型絕對(duì)時(shí)間、本地時(shí)間、本地測(cè)量時(shí)間物理（硬件、振蕩器）時(shí)間模型t=a*c(t)+b+wc(t)是當(dāng)真實(shí)時(shí)間為t時(shí)的測(cè)量對(duì)象本地（絕對(duì)）時(shí)間b是時(shí)鐘偏移（offset），邏輯偏差，原則上可完全消除a稱為時(shí)鐘漂移（skew），出廠確定，隨時(shí)間、環(huán)境(溫度)變化w為頻率抖動(dòng)（jitter），正態(tài)分布的隨機(jī)量，會(huì)隨時(shí)間、環(huán)境變化本地時(shí)間h(t)與本地測(cè)量時(shí)間c(t)節(jié)點(diǎn)維護(hù)一個(gè)基于時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器的本地時(shí)鐘h(t)；節(jié)點(diǎn)本地（絕對(duì)）時(shí)鐘c(t)是根據(jù)h(t)經(jīng)過(guò)線性變換得到的時(shí)間：c(t)=t0+h(t)-h(t0)；t0為從外部獲得的絕對(duì)時(shí)間基準(zhǔn)。分布式系統(tǒng)時(shí)間同步基本模型層次型同步模型頂層（0級(jí)）通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源和相互校準(zhǔn)來(lái)維護(hù)絕對(duì)時(shí)間下層對(duì)象通過(guò)上層獲取時(shí)間基準(zhǔn)特點(diǎn)每升高一個(gè)層次，誤差會(huì)累積，通過(guò)相關(guān)濾波優(yōu)化0級(jí)1級(jí)3級(jí)K級(jí)K+2級(jí)時(shí)間同步研究的內(nèi)容t=a*c(t)+b+w設(shè)計(jì)對(duì)時(shí)協(xié)議，消除偏移b關(guān)鍵是要估計(jì)消息傳輸路徑上的時(shí)間開(kāi)銷，否則b的計(jì)算是不準(zhǔn)確的估計(jì)時(shí)間基準(zhǔn)之間的漂移a，拉長(zhǎng)同步時(shí)間估計(jì)時(shí)間隨機(jī)抖動(dòng)特征，減小w優(yōu)化對(duì)時(shí)協(xié)議，減小逐級(jí)同步造成的誤差累計(jì)時(shí)間同步在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的主要應(yīng)用通信與網(wǎng)絡(luò)層需求物理信道的調(diào)度，Wifi的PCF模式、Zigbee長(zhǎng)幀模式鏈路訪問(wèn)的回退控制協(xié)作傳輸（MIMO，網(wǎng)絡(luò)編碼）應(yīng)用層需求節(jié)點(diǎn)間的信號(hào)同步采樣的任務(wù)調(diào)度和任務(wù)協(xié)同確定事件發(fā)生的先后順序，用于與時(shí)序相關(guān)的數(shù)據(jù)處理測(cè)量距離，信號(hào)（聲波、電磁波）飛行的時(shí)間低功耗控制，同時(shí)喚醒、同時(shí)睡眠抗重放攻擊的安全認(rèn)證等提綱同步與時(shí)間同步概念經(jīng)典（網(wǎng)絡(luò)）時(shí)間同步方法傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法與協(xié)議傳感網(wǎng)時(shí)間同步研究趨勢(shì)和總結(jié)經(jīng)典（網(wǎng)絡(luò)）時(shí)間同步方法經(jīng)典（網(wǎng)絡(luò)）時(shí)間同步方法GPS同步方法NTP同步算法與協(xié)議GPS同步方法

(x1,y1,z1,v1,t1)(x2,y2,z2,v2,t2)(x3,y3,z3,v3,t3)(x4,y4,z4,v4,t4)(x,y,z,v,t)GPS同步方法精度：100ns差分校正使用固定站（位置已知）測(cè)量得到的誤差修正流動(dòng)站誤差環(huán)境相近，誤差可抵消條件：與基站靠近(x1,y1,z1,v1,t1)(x2,y2,z2,v2,t2)(x3,y3,z3,v3,t3)(x4,y4,z4,v4,t4)(x,y,z,v,t)(x0,y0,z0,v0,t0)GPS定位優(yōu)缺點(diǎn)和局限性優(yōu)點(diǎn)直接與1級(jí)時(shí)鐘源同步，沒(méi)有所謂的累積誤差，精度高缺點(diǎn)GPS定時(shí)準(zhǔn)確度取決于信號(hào)發(fā)射端、信號(hào)在傳輸過(guò)程中和接收端所引入的誤差：信號(hào)發(fā)射端：衛(wèi)星鐘誤差、衛(wèi)星星歷（位置）誤差；信號(hào)傳輸過(guò)程：電離層誤差、對(duì)流層誤差、遮擋、多路徑、多普勒效應(yīng)；接收端：接收機(jī)時(shí)延、接收機(jī)噪聲。

信號(hào)穿透能力差，室內(nèi)無(wú)法使用模塊成本較高受美國(guó)人的制約互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間同步協(xié)議---NTP（NetworkTimeProtocol）協(xié)議美國(guó)Delaware大學(xué)的Mills教授發(fā)起設(shè)計(jì)目的在Internet上計(jì)算機(jī)的時(shí)間同步為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC；NTP4.0加強(qiáng)了安全特性在5分鐘之內(nèi)偏移可降至1毫秒一下精度在百微秒左右；服務(wù)模型C/S時(shí)間服務(wù)器NTP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)NTP協(xié)議的可靠性依賴于時(shí)間服務(wù)器的冗余性和獲取時(shí)間的多路徑特性。NTP同步過(guò)程多個(gè)樹(shù)分層管理結(jié)構(gòu)(節(jié)點(diǎn)分為時(shí)鐘源和客戶)第0層為官方時(shí)鐘所保留；第一層為一級(jí)時(shí)鐘源層，沒(méi)有客戶，只有主鐘源；（頂級(jí)服務(wù)器）通過(guò)廣播、衛(wèi)星等方式與UTC同步；第二層及以下層除層數(shù)不同、時(shí)間質(zhì)量不一樣外，沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，第N層上時(shí)鐘源的時(shí)間來(lái)自第N-1層或第N層，并向第N層上的時(shí)鐘源和第N+1層上的客戶提供校時(shí)服務(wù)。二級(jí)服務(wù)器是處于第2層到第n層；通常n不超過(guò)15；NTP協(xié)議的單機(jī)體系結(jié)構(gòu)閉環(huán)控制系統(tǒng)：類型II的鎖相環(huán)路往返時(shí)間(δ)、離差(ε)、偏移(θ)的估計(jì)、聚類、選擇、組合NTP協(xié)議的單路徑估計(jì)算法（

θ,δ）偏差(θ)和往返時(shí)間(δ)值只與(T2-T1)、(T3-T4)有關(guān)，

與時(shí)間服務(wù)器處理請(qǐng)求消息所需的時(shí)間（T3-T2）無(wú)關(guān)提綱同步與時(shí)間同步概念經(jīng)典（網(wǎng)絡(luò)）時(shí)間同步方法傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法與協(xié)議傳感網(wǎng)時(shí)間同步研究趨勢(shì)和總結(jié)傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法和協(xié)議傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法與協(xié)議WSN時(shí)間同步概述層次化時(shí)間同步方法DMTS，RBS，TPSN，HTRS，TINY/MINI-SYNC全局周期時(shí)鐘源的時(shí)間同步方法AC交流電信號(hào)同步全分布式同步方法（略）基于振蕩器模型的同步方法WSN時(shí)間同步概述時(shí)間同步是WSN的基本功能TDMAMAC協(xié)議調(diào)度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自定位和移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤波束陣列確定聲源位置確定目標(biāo)方向和速度休眠和喚醒調(diào)度多傳感器的數(shù)據(jù)融合時(shí)間序列分析和相關(guān)計(jì)算事件發(fā)生時(shí)間標(biāo)定（邏輯關(guān)系）WSN時(shí)間同步算法與協(xié)議的要求和約束要求擴(kuò)展性穩(wěn)定性（拓?fù)渥兓敯粜裕ü?jié)點(diǎn)失效）收斂性低能耗約束處理資源有限“額外部件”體積要小“額外部件”能量有限GPS和NTP在WSN網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的限制GPS系統(tǒng)的限制場(chǎng)合室外價(jià)格和體積300元，半個(gè)鼠標(biāo)能量90mA持續(xù)可以休眠，但啟動(dòng)一次的時(shí)間要幾分鐘（包括初始化和搜星）室外的錨節(jié)點(diǎn)可以采用GPS做絕對(duì)坐標(biāo)定位NTP協(xié)議使用條件有線，誤碼率低網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，手工配置；協(xié)議追求目標(biāo)-高精度，通信和計(jì)算開(kāi)銷大；網(wǎng)關(guān)可以作為NTP終端與UTC同步WSN時(shí)間同步關(guān)注的主要參數(shù)精度最大誤差，常規(guī)誤差擴(kuò)展性誤差是否隨通信跳數(shù)累計(jì)，累計(jì)將限制網(wǎng)絡(luò)規(guī)模同步周期

盡量長(zhǎng)，減小同步協(xié)議能量消耗能量效率協(xié)議過(guò)程是否簡(jiǎn)單有效WSN同步算法與協(xié)議設(shè)計(jì)流程一跳內(nèi)同步全網(wǎng)絡(luò)同步點(diǎn)到點(diǎn)同步點(diǎn)到多點(diǎn)廣播同步核心：消除關(guān)鍵路徑引入的誤差構(gòu)建層次逐跳同步各自同步協(xié)同優(yōu)化核心：減小誤差（方差）累計(jì)關(guān)鍵路徑分析關(guān)鍵路徑分析是指節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行同步報(bào)文交換過(guò)程中，在各個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間延遲（消耗）發(fā)送者接收者協(xié)議處理+OS信道訪問(wèn)編碼延遲傳播時(shí)延解碼延遲中斷響應(yīng)協(xié)議處理+OS不同協(xié)議打時(shí)標(biāo)的時(shí)機(jī)不同時(shí)間同步算法實(shí)現(xiàn)的層次時(shí)間流逝發(fā)送延遲接收延遲NIC（基帶+射頻）NIC（基帶+射頻）t=a*c(t)+b+wTinyOS和Mica2平臺(tái)測(cè)量延遲的典型值延遲類型典型值特性協(xié)議處理+OS調(diào)度0~100ms不確定，依賴處理器能力、負(fù)載，以及操作系統(tǒng)效率信道訪問(wèn)時(shí)間10~500ms不確定，依賴信道負(fù)載比率發(fā)送接收時(shí)間10~20ms確定，報(bào)文長(zhǎng)度和射頻調(diào)制速率決定傳播時(shí)間<1us(300米內(nèi)）基本確定，收發(fā)距離和傳播介質(zhì)特性（不均勻可能存在問(wèn)題）中斷響應(yīng)時(shí)間一般小于5us，中斷頻繁約30us不確定，與任務(wù)負(fù)載、實(shí)現(xiàn)方法有關(guān)編解碼時(shí)間100~200us,<2us的抖動(dòng)確定，射頻芯片決定字節(jié)對(duì)齊0~400uS確定，依賴收發(fā)速率和收發(fā)字節(jié)偏移DMTS(DelayMeasurementTimeSynchronization)發(fā)送者僅在檢測(cè)到信道空閑后才加時(shí)間戳：發(fā)送和訪問(wèn)提高精度：發(fā)送前導(dǎo)碼和同步碼的時(shí)間nτ接收節(jié)點(diǎn)：調(diào)整其時(shí)鐘為：t0+nτ+(t2-t1)假設(shè)：發(fā)送者有精準(zhǔn)時(shí)鐘，接收者向發(fā)送者同步DMTS協(xié)議評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單開(kāi)銷?。?jiǎn)蝹€(gè)廣播時(shí)間分組同步廣播域內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)缺點(diǎn)精度不高：沒(méi)有考慮傳播延遲、沒(méi)有對(duì)時(shí)鐘漂移補(bǔ)償同步方差隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模（跳數(shù)）增加而增加實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度、能量高效與同步精度之間的折中RBS(ReferenceBroadcastSynchronization)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)接收者之間的同步，沒(méi)有絕對(duì)時(shí)間，只有相對(duì)同步核心思想通過(guò)在接收者之間交換信息，消除發(fā)送者在發(fā)送Beacon過(guò)程引入的誤差RBS時(shí)間同步協(xié)議過(guò)程操作過(guò)程R：發(fā)送者i,j：接收者i與j之間的時(shí)間差=傳播差值+接收處理差值相當(dāng)于DMTS中，只測(cè)量（t2-t1）發(fā)送者接收者協(xié)議處理+OS信道訪問(wèn)編碼延遲傳播時(shí)延解碼延遲中斷響應(yīng)協(xié)議處理+OS發(fā)送延遲接收延遲NIC（基帶+射頻）RBS協(xié)議應(yīng)用實(shí)例背景：發(fā)生在節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)7附近的兩個(gè)事件，分別記為E1和E7問(wèn)題：判斷E1和E7兩個(gè)事件的時(shí)間差值假設(shè)節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)B分別在Pa和Pb時(shí)間點(diǎn)發(fā)送beacon分組節(jié)點(diǎn)1在收到節(jié)點(diǎn)A發(fā)送的分組后兩秒觀察到事件E1節(jié)點(diǎn)7在觀察到事件E7后4秒才收到節(jié)點(diǎn)B發(fā)送的beacon分組。節(jié)點(diǎn)4知道節(jié)點(diǎn)A發(fā)送分組比節(jié)點(diǎn)B晚10秒，Pa＝Pb＋10，由此推出：E1＝E7＋16RBS協(xié)議評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)消除發(fā)送過(guò)程誤差，提高了精度，4MHz的Mica，29.13μs協(xié)議相對(duì)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)僅作同步，不做對(duì)時(shí)，沒(méi)有絕對(duì)時(shí)間可用于通信調(diào)度，確定事件發(fā)生的全局時(shí)間需要三個(gè)節(jié)點(diǎn)一次同步需要3個(gè)發(fā)送消息和4個(gè)接收消息，鄰居節(jié)點(diǎn)很多時(shí)，能耗很大。瞬間同步；不適用于長(zhǎng)距離或長(zhǎng)時(shí)間同步TPSN時(shí)間同步協(xié)議目標(biāo)：提供全網(wǎng)范圍內(nèi)時(shí)間同步；假設(shè)每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都有唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)ID；節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線通信鏈路是雙向的根節(jié)點(diǎn)：與外界通信獲取外界時(shí)間的節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)；協(xié)議過(guò)程層次發(fā)現(xiàn)階段/同步階段TPSN層次發(fā)現(xiàn)過(guò)程目標(biāo)是形成一個(gè)層次型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；通過(guò)洪泛方式在網(wǎng)絡(luò)中廣播“級(jí)別發(fā)現(xiàn)”分組，分組包含發(fā)送節(jié)點(diǎn)的ID和級(jí)別號(hào)；根節(jié)點(diǎn)發(fā)起，級(jí)別號(hào)為0；每跳級(jí)別號(hào)加1；節(jié)點(diǎn)級(jí)別號(hào)確定以后，忽略其他的分組；TPSN同步階段根節(jié)點(diǎn)廣播時(shí)間同步分組1級(jí)的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)回退一段時(shí)間，通過(guò)與根節(jié)點(diǎn)交換消息同步到根節(jié)點(diǎn)NTP類似的算法，更準(zhǔn)確估計(jì)處理時(shí)間假設(shè)傳輸過(guò)程相對(duì)確定，可準(zhǔn)確估計(jì)2級(jí)的節(jié)點(diǎn)偵聽(tīng)到1級(jí)節(jié)點(diǎn)同步消息，等待確定時(shí)間，并隨機(jī)回退一段時(shí)間，同步到2級(jí)節(jié)點(diǎn)等待的目的是保證第2級(jí)節(jié)點(diǎn)在第1級(jí)節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步完成后才啟動(dòng)消息交換。每個(gè)節(jié)點(diǎn)與上一級(jí)節(jié)點(diǎn)同步，最終所有節(jié)點(diǎn)都同步到根節(jié)點(diǎn)。消息交換過(guò)程TPSN協(xié)議評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)不需要測(cè)量發(fā)送接收節(jié)點(diǎn)之間對(duì)稱時(shí)間部分，直接通過(guò)算法將中間部分消掉，從而大大降低了誤差。缺點(diǎn)會(huì)隨跳數(shù)增加而累積（層次型算法都有的問(wèn)題）每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要收發(fā)兩個(gè)包實(shí)現(xiàn)同步，能耗O(n)，比較高思想與NTP相似，NTP中客戶端與服務(wù)器之間路徑很長(zhǎng)，中間設(shè)備多，傳播路徑上的時(shí)間時(shí)變，并不容易估計(jì)發(fā)送者接收者協(xié)議處理+OS信道訪問(wèn)編碼延遲傳播時(shí)延解碼延遲中斷響應(yīng)協(xié)議處理+OS發(fā)送延遲接收延遲NIC（基帶+射頻）NIC（基帶+射頻）NTP交換機(jī)路由器交換機(jī)路由器服務(wù)器TPSNHRTS同步機(jī)制：結(jié)合RBS與TPSN協(xié)議過(guò)程參考基站廣播同步分組，i,j記錄Li(t2)和Lj(t2’)i節(jié)點(diǎn)在t3返回?cái)?shù)據(jù)包(Li(t2),Li(t3))，參考點(diǎn)記錄LR(t4)參考基站計(jì)算偏差OR,i，廣播給所有鄰居(OR,i,Li(t2))i接收到OR,i，其它鄰居（如j）通過(guò)下式計(jì)算OR,jOR,j

=Lj(t2’)–LR(t2)

=Lj(t2’)–(Li(t2)–OR,i)假設(shè)t2=t2’LR(t1)表示t1時(shí)刻R的本地時(shí)間，其他類推HRTS同步機(jī)制評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)3包完成一個(gè)廣播域中的同步，大大減少往返數(shù)據(jù)包，能量效率高缺點(diǎn)假設(shè)t2=t2’，略微增大時(shí)間誤差的，但只要時(shí)標(biāo)打得足夠靠近下層，誤差是微秒級(jí)Mini/tiny-sync同步算法時(shí)鐘同步算法節(jié)點(diǎn)i時(shí)間可以表示：ai為節(jié)點(diǎn)i的時(shí)鐘頻偏，bi為節(jié)點(diǎn)i的時(shí)鐘相偏。

節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的時(shí)間t1和t2符合線性關(guān)系：

a12、b12:相對(duì)時(shí)鐘頻偏和相對(duì)時(shí)鐘相偏技術(shù)如果兩個(gè)時(shí)鐘精確同步：相對(duì)時(shí)鐘頻偏等于1，而相對(duì)時(shí)鐘相偏等于零

Mini/tiny-sync同步算法的原理三個(gè)時(shí)標(biāo)（to,tb,tr）形成一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，兩個(gè)約束：目標(biāo)估計(jì)參數(shù)a12和b12Mini/tiny-sync同步算法---估計(jì)a12和b12傳統(tǒng)方法大量采集數(shù)據(jù)點(diǎn)、擬合處理；缺點(diǎn)：通信量、存儲(chǔ)量和計(jì)算量；tiny-sync算法在每次獲得新數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，首先與以前數(shù)據(jù)點(diǎn)比較，如果新數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算出的誤差大于以前數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算的誤差，則拋棄；否則，采用新數(shù)據(jù)點(diǎn)而拋棄舊的數(shù)據(jù)點(diǎn)。結(jié)果：存儲(chǔ)3~4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)一定精度時(shí)間同步；Mini/tiny-sync同步算法---動(dòng)態(tài)維護(hù)和評(píng)價(jià)新數(shù)據(jù)點(diǎn)更新評(píng)估條件：對(duì)于新的數(shù)據(jù)點(diǎn)Aj（如A3），如果對(duì)于任何滿足關(guān)系1≤i<j<k的整數(shù)i和k都關(guān)系式：Tiny/mini-sync評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：輕量級(jí)算法－少量消息計(jì)算上界，需要資源少；缺點(diǎn)：假設(shè)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘的頻偏和相偏不變，很難保證；傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步算法與協(xié)議WSN時(shí)間同步概述層次化時(shí)間同步方法DMTS，RBS，TPSN，HTRS，TINY/MINI-SYNC全局周期時(shí)鐘源的時(shí)間同步方法AC交流電線信號(hào)同步全分布式同步方法（略）基于振蕩器模型的同步方法全局周期時(shí)鐘源的時(shí)間同步方法---AC交流電線信號(hào)同步使用家用交流電220v的50Hz正弦信號(hào)作為同步源如果不過(guò)變壓器，50Hz信號(hào)是沒(méi)有相位突變的，如果所有節(jié)點(diǎn)都與這個(gè)信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)很好的同步效果；最新的研究結(jié)果，通過(guò)天線耦合原理可以在動(dòng)力線50米以內(nèi)接收到50Hz信號(hào)；A.Rowe,etal.,"Low-powerclocksynchronizationusingelectromagneticenergyradiatingfromACpowerlines,"presentedattheProceedingsofthe7thACMConferenceonEmbeddedNetworkedSensorSystems,Berkel