无线HART数据链路层协议实现及其时间同步技术研究.pdf

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1、浙江大学硕士学位论文摘要 摘要 随着传感器技术、微系统技术、无线通信技术、计算机技术的飞速发展，无 线传感器网络应运而生。在此基础上发展起来的工业无线网络，以其成本低、耗 能低、扩展性强等特点，对现有工业通信技术在工业应用方向上实现功能的扩展 和提升，成为了继现场总线技术后的又一研究热点。工业领域内的无线网络通信 协议有H A R T 7 1 ，I S A l 0 0 和中国的w n P A 。其中，无线H A R T 是一种专门为过 程自动化应用设计的无线网络通信协议，具有安全、可靠、易兼容等特点，为当 前工业领域实现智能低成本的无线通讯方式提供了有力保障。 本文首先介绍了无线H A R T

2、 通信协议系统开发环境的搭建和软件总体架构 设计，详细分析了无线H A R T 的分层、层与层之间的通信服务原语和管理服务原 语，并确定了协议层的任务优先级及其层间的信息交互方式在此基础上，着重 完成无线H A R T 的物理层与数据链路层的软件设计与实现，由于时间同步技术是 无线传感器网络的关键技术之一，而且无线H A R T 的时间同步是在数据链路层实 现的，故本文还着力于无线H A R T 的时间同步技术研究。完成的工作主要分成以 下三部分： ( 1 ) 在协议栈软件总体架构设计的基础上，详细设计与实现了无线H A R T 物 理层软件，主要包括变量定义、原语任务和背景任务处理在设计中，

3、物理层实 现了透明的比特流传送，为数据链路层提供消息服务和管理服务。 ( 2 ) 在物理层的基础上，详细设计与实现了无线H A R T 数据链路层软件，主 要包括变量定义、原语任务和背景任务处理、状态机实现、L I N K 调度、时间同 步等。在设计中，数据链路层利用状态机实现了正确的状态转换，在此基础上， 通过L I N K 的调度和时间同步的实现，确保了安全、可靠、无错的点对点通信， 为网络层提供了消息服务和管理服务。 0 ) 提出了一种基于闭环调整策略的时钟同步方法C A T S ，并将该方法实际应 用于无线H A R T 协议实现。该方法在同步周期内测量同步节点之间的时间偏差， n 浙

4、江大学硕士学位论文摘要 获得同步节点之间时钟偏差对象模型参数，建立内部受控对象模型，在调整周期 内实现节点间的时间偏差的闭环调整，为数据通信、节点定位、数据融合等提供 重要保障。 本文所设计的无线H A R T 物理层和数据链路层软件，在C C 2 4 3 0 通信模块上 进行了测试验证，实验结果表明：在物理层提供的服务的基础上，数据链路层可 实现安全、可靠、无错的点对点通信，并为网络层提供了良好的服务。本文提出 的时间同步方法在M a t l a b 和C C 2 4 3 0 通信模块上实现与验证，仿真与实验结果表 明：该同步方法具有同步精度高，环境适应性好，计算复杂性低等特点，为复杂 工业

5、领域中无线H A R T 的时间同步提出了较优的方案 综上所述，本文的研究工作为下一步无线H A R T 协议栈开发奠定了良好的基 础 关键词：无线传感器网络；无线H A R T ；数据链路层；时间同步 I I I 一 浙江大学硕士学位论文 A b s t r a c t T h e r ei sa l li n c r e a s i n gn e e df o rw i r e l e s ss e n s o rn e t w o r kw i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n t o fs e n s o rt e c h n o l o g y

6、 , m i c r os y s t e m st e c h n o l o g y , w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y , a n dc o m p u t e rt e c h n o l o g y I n d u s t r i a lw i r e l e s sn e t w o r k , w h i c hi sb a s e do nw i r e l e s s s e n s o rn e t w o r k , e x p e n d sa n du p g r a d e st

7、 h ef u n c t i o n so fi n d u s t r i a lc o m m u n i c a t i o n t e c h n o l o g y I tb e c o m e sa n o t h e rr e s e a r c ht o p i ca f t e rf i e l d b u st e c h n o l o g y W i r e l e s s n e t w o r kc o m m u n i c a t i o np r o t o c o li nt h ei n d u s t r i a lf i e l di n c l u

8、 d e sH A R T 7 1 ，I S A l 0 0 a n dW L - P Ao fC h i n a W i r e l e s sH A R Ti saw i r e l e s sn e t w o r kc o m m u n i c a t i o n s p r o t o c 0 1 d e s i g n e dt om e e tt h en e e d so fp r o c e s sa u t o m a t i o na p p l i c a t i o n s I tp r o v i d e sag u a r a n t e e f o rt h

9、ei n d u s t r i a la r e a st oi m p l e m e n ti n t e l l i g e n tl o w c o s tw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n b e c a u s eo fi t ss a f e t y , r e l i a b i l i t ya n dc o m p a t i b i l i t y A tt h eb e g i n n i n go ft h et h e s i s ，t h ed e v e l o p i n ge n v i r o n m e n

10、 to fw i r e l e s sH A R T c o m m u n i c a t i o np r o t o c o la n ds o f t w a r ea r c h i t e c t u r ed e s i g na r ei n t r o d u c e d W i f e l e s s H A R T l a y e r s ，t h em e s s a g ea n d t h em a n a g e m e n ts e r v i c ep r i m i t i v e sb e t w e e nl a y e r sa r e a n a

11、l y z e di nd e t a i l W h a t Sm o r e ，t h et a s kp r i o r i t yo fP r o t o c o ll a y e ra n dt h ei n f o r m a t i o n i n t e r a c t i o nb e t w e e nl a y e r sa r ea l s oc o n f i r m e d T h et h e s i sp u t se m p h a s i so nt h e s o f t w a r ei m p l e m e n t a t i o no fw i r

12、 e l e s sH A R Tp h y s i c a ll a y e ra n dd a t al i n kl a y e r S i n c e t h et i m es y n c h r o n i z a t i o ni so n eo ft h ek e yt e c h n o l o g i e si nw i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k , a n d i ti sa c h i e v e di nd a t al i n kl a y e ro fw i r l e s sH A R T , t h et h e

13、s i sa l s of o c u s e so nt i m e s y n c h r o n i z a t i o nt e c h n o l o g y T h ew o r ki sd i v i d e di n t ot h ef o l l o w i n gt h r e ep a r t s ： ( 1 ) O nt h eb a s i so fp r o t o c o ls o f t w a r ea r c h i t e c t u r e ，t h ep h y s i c a ll a y e ro fw i r e l e s s H A R Ti

14、 sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e d I ti n c l u d e st h ed e f i n i t i o no fv a r i a b l ea n dt h e p r o c e s s i n go ft h ep r i m i t i v ea n db a c k g r o u n dt a s k s T h ep h y s i c a la c h i e v e sat r a n s p a r e n t t r a n s m i s s i o no ft h eb i tS t r e a m ，

15、a n dp r o v i d e sm e s s a g es e r v i c e sa n dm a n a g e m e n t s e r v i c e sf o rd a t al i n kl a y e r ( 2 ) O nt h eb a s i so fp h y s i c a ll a y e r , t h ed a t al i n kl a y e ro fw i r e l e s sH A R Ti sd e s i g n e d a n di m p l e m e n t e d I ti n c l u d e st h ev a r i

16、a b l ed e f i n i t i o n , t h ep r o c e s s i n go ft h ep r i m i t i v e a n db a c k g r o u n dt a s k s ，t h es t a t em a c h i n er e a l i z a t i o n , t h el i n ks c h e d u l e ，t h et i m e I V 浙江大学硕士学位论文A b s t r a c t s y n c h r o n i z a t i o n , e ta 1 T h ed a t al i n kl a y

17、 e ra c h i e v e sc o r r e c tc o n v e r s i o no fs t a t eb ys t a t e m a c h i n e ，a n dr e a l i z e st h el i n ks c h e d u l ea n dt h et i m es y n c h r o n i z a t i o n I te n s u r e ss e c u r e ， r e l i a b l ea n de l l o rf r e ec o m m u n i c a t i o n ，a n dp r o v i d e sm

18、e s s a g es e r v i c e sa n dm a n a g e m e n t s e r v i c e sf o rn e t w o r kl a y e r ( 3 ) At i m es y n c h r o n i z a t i o nm e t h o db a s e do nc l o c k e d - l o o pa d j u s t m e n ts t r a t e g yi s p r o p o s e da n dr e a l i z e di nw i r e l e s sH A R Tp r o t o c 0 1 T h

19、 ep r o p o s e dm e t h o dg a i n st h et i m e o f f s e tm o d e lp a r a m e t e r si ns y n c h r o n i z a t i o nb ym e a s u r i n gt h et i m eo f f s e tb e t w e e nt h e s y n c h r o n i z a t i o nn o d e s ，c r e a t e sa l li n t e r n a lm o d e lo ft h ec o n t r o l l e do b jc c

20、 ta n da c h i e v e s s h o r tc y c l ec l o s e d - l o o pa d j u s t m e n to ft i m eo f f s e t I tp r o v i d e sg u a r a n t e e sf o rd a t a c o m m u n i c a t i o n , l o c a l i z a t i o n ，d a t af u s i o na n dS Oo n T h ep h y s i c a ll a y e ra n dd a t al i n kl a y e ra r et

21、e s t e do nt h eC C 2 4 3 0c o m m u n i c a t i o n m o d u l e s T h er e s u l t ss h o wt h a tt h ed a t al i n kl a y e re n S u r e Ss e c u r e ，r e l i a b l ea n de r r o r f r e ec o m m u n i c a t i o na n dp r o v i d eg o o ds e r v i c e sf o rn e t w o r kl a y e ro nt h eb a s i s

22、o f p h y s i c a ll a y e r T h et i m es y n c h r o n i z a t i o nm e t h o di st e s t e db yM a u a ba n dC C 2 4 3 0 c o m m u n i c a t i o nm o d u l e s T h er e s u l t ss h o wt h a tC A T Sa c h i e v e sh i g h e rs y n c h r o n i z a t i o n a c c u r a c y , s t r o n g e re n v i r

23、 o n m e n t a la d a p t a b i l i t y , a n dl o w e rc o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t y T h u si tp r o v i d e sap r o g r a mf o rw i r e l e s sH A R Tt i m es y n c h r o n i z a t i o ni nc o m p l e x i n d u s t r i a lf i e l d O v e r a l l ，t h i sr e s e a r c hw o r ke s t a

24、 b l i s h e sag o o df o u n d a t i o nf o rt h en e x tw i r e l e s sH A R T p r o t o c o ls t a c kd e v e l o p m e n t K e y w o r d s ：W i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k ；W i r e l e s sH A R T ；D a t al i n kl a y e r ；T i m e s y n c h r o n i z a t i o n V 浙江大学硕士学位论文目次 目次 致谢I 摘j 要I

25、I A B 5 ；T R A C T 1 1 7 目次 l 绪论1 1 1 无线传感器网络研究现状。1 1 2 无线H A R T 协议简介2 1 3 无线网络同步技术研究现状4 1 4 论文的组织结构。7 2 无线H A R T 协议栈软件总体架构设计9 2 1 系统开发环境的搭建。9 2 2 无线H A R T 协议栈软件总体架构设计1 1 2 3 本章小结1 6 3 无线H A R T 物理层软件设计。1 7 3 1 物理层变量定义1 8 3 2 物理层服务原语与背景任务的处理设计。2 0 3 3 本章小结2 7 4 无线H A R T 数据链路层软件设计2 8 4 1 数据链路层变量定

26、义2 9 4 2 数据链路层状态机3 5 4 3L I N K 调度4 5 4 4 数据链路层服务原语与背景任务处理设计。4 8 4 5 本章小结6 5 5 基于闭环调整策略的无线H A R T 时闻同步方法6 6 5 1 无线H A R T 点对点同步机制6 6 5 2 同步周期内时钟漂移率对时间偏差的影响6 9 5 3 闭环调整时间同步方法。7 1 5 4 本章小结。7 8 6 无线H A R T 数据链路层与时间同步方法软件测试及分析7 9 6 1 数据链路层软件测试方案设计7 9 6 2C A T S 仿真与实验结果8 5 6 3 本章小结9 5 7 总结与展望9 6 7 1 论文的工

27、作及其意义。9 6 7 2 论文有待解决的问题9 7 参考文献9 9 作者简历及在学习期间取得的科研成果。1 0 4 V I 浙汀火学硕t 学位论文第1 章绪论 1 绪论 随着传感器技术、微系统技术、无线通信技术、计算机技术的飞速发展，具 有现代意义的无线传感器网络技术应运而生【l 】。在此基础上发展起来的工业无线 网络，以其成本低、耗能低、扩展性强等特点，对现有工业通信技术在工业应用 方向上实现功能的扩展和提升，成为了继现场总线技术后的又一研究热点【2 1 无 线H A R T 是一种专门为过程自动化应用设计的无线网状网络通信协议 3 】。无线 H A R T 的数据链路层提供安全、可靠及无

28、错的点对点数据通信，并为上层提供良 好的服务。无线H A R T 的时间同步在数据链路层实现，为T D M A 、跳频、数据融 合、节点定位等提供了保障。 1 1 无线传感器网络研究现状 传感器技术、微系统技术、无线通信技术和计算机技术的进步，推动了无线 传感器网络的快速发展。无线传感器网络( w i r e l e s ss e n s o rn e t w o r k ，简称W S N ) 由 部署在特定区域内的大量廉价微型传感器节点通过无线通信的方式构建而成，能 实现协同地采集和处理特定检测区域中的信息。无线传感器网络将信息世界与物 理世界融合在一起，改变人类与自然界的交互方式。美国商业

29、周刊认为无线传感 器网络为2 1 世纪最具有影响力的2 1 项技术之一，而M I T 技术评论则将其列为改 变世界的1 0 大技术之一【l 】 2 0 世纪9 0 年代末期，无线传感器网络的研究开始起步。到了2 1 世纪，无线 传感器网络引起了学术界、工业领域和军事领域的广泛关注，各大研究机构都开 展了相关的研究计划和工作，尤其在美国和欧洲，很多项目都得到了极大地重视 和发展。 产品和技术的发展与标准的适应至关重要，在I E E E 8 0 2 1 5 标准中，家用和办 浙j J ：人学硕士学位论文 第1 章绪论 公领域已有蓝牙( B l u et o o m ) 【4 】、Z i g b e

30、 e t 5 1 ；在工业领域内则有H A R T 7 1 ，I s A ( 美国 仪表学会) 1 0 0 和中国的W I A - P A 其中H A R T 基金会的H A R T 7 1 ( 无线H A R T ) 还于2 0 0 8 年9 月1 9 日正式获得 I E C 的认可，成为公共可用的规范C P A S6 2 5 9 1E d 1 。虽然Z i g b e e 已具有了一 定的市场，但是无线H A R T 具有更好的兼容性、鲁棒性和安全性旧，具有更好的 应用前景。 W l A P A ( W i r e l e s sI n d u s t r i a lA u t o m a

31、 t i o n - - P r o c e s sA u t o m a t i o n ) 是由我国中国科 学院沈阳自动化研究所牵头制订的中国无线传感器网络标准，已于2 0 0 8 年1 0 月 3 1 日获得了国际电工委员会I E C 的投票通过，成为P A S6 2 6 0 1 文件并正式发布同 而I S A ( 美国仪表学会) 的I S A1 0 0 标准要想I E C 申请成为P A S 文件时，由于内 部矛盾，投票表决时，仅以一票之差未能通过，相信其文本经过修改后，成为P A S 文件也是没问题的 1 2 无线H A R T 协议简介 随着工业自动化的发展，面对环境多样化和各种经

32、济指标，工业工厂对可靠、 强劲、安全的无线通讯方式的需求越来越迫切，他们急需智能低成本的通讯方式 来增加生产力和生产效率。他们希望自动化供应商能支持同一种具有国际地位的 无线通讯标准，使无线通讯方式能更大地发挥它的优势，无线H A R T ( H i g h w a y A d d r e s s a b l eR e m o t eT r a n s d u c e r ) 的出现无疑实现了这一长久的目标 从2 0 0 4 年起，H A R T 通信基金会H C F ( H A R TC o m m u n i c a t i o nF o u n d a t i o n ) 宣布 开发无线

33、H A R T 协议，要求无线H A R T 通信技术能保证支持H A R T 产品的互操 作性，实现与已有有线H A R T 仪表的兼容性连接，提升H A R T 产品的可连续性和 智能性。H C F 于2 0 0 7 年6 月向其会员单位发布无线H A R T 协议的正式文本H A R T 7 0 1 7 】。2 0 0 8 年9 月1 9 日，H A R T 7 1 正式获得I E C 的认可，成为公共可用的规范 I E C P ! A S6 2 5 9 1E d 1 2 浙江大学硕士学位论文 第1 章绪论 无线H A R T 是一种专门为过程自动化应用设计的无线网状网络通信协议。它 是

34、H A R T 现场通信协议第七版H A R T 7 0 的核心部分，又充分吸取了近2 0 年H A R T 为过程自动化工业服务的各种经验。无线H A R T 采用冗余网状路由、跳频和时间 同步通信等技术，又使用加密、验证和密钥管理等强健的安全网络技术，保证了 无线H A R T 网络的可靠性和安全性。与所有符合H A R T 协议的仪表和设备一样， 无线H A R T 向后兼容于现有的H A R T 应用( 包括控制系统，P L C ，维护工具，资 产设备管理应用等) ，无需进行任何软件升级就可以利用无线H A R T 协议。 无线H A R T 的结构如图1 1 所示，一个W i r e

35、 l e s s H A R T 网络的组成主要包括 【8 】【9 】 ( 1 ) 现场设备( F i e l d D e v i c e ) 。无线H A R T 中最常见的网络设备，所有现场 设备必须能够接收和发送数据包，并能够为网络中的其他设备转发数据包。 ( 2 ) 网关( G a t e w a y ) 。它用于连接主机应用和W i r e l e s s H A R T 网络，使两者 之间可以进行数据交互。在无线H A R T 中可以有一个或多个网关，一个网关可以 包含一个或多个网络接入点。 ( 3 ) 网络管理器( N e t w o r kM a n a g e r ) 它负责

36、网络配置，如无线H A R T 设备 间时序通信，路由表管理，以及无线H A R T 网络情况的监测报告等，一个无线 H A R T 网络有且只有一个网络管理器。 琏 锁： 菇 图1 1 无线H A R T 网络结构嗍 浙江大学硕士学位论文第l 章绪论 相对于7 层O S I 模型，无线H A R T 协议的模型构造有所简略，如表1 1 所示， 主要由物理层、数据链路层、网络层以及应用层共4 层构成物理层处于最底层， 是无线H A R T 协议的基础，为节点间的数据通信提供传输媒体及互连设备，实现 透明的比特流传送数据链路层介于物理层和网络层之间，在物理层提供的服务 的基础上向网络层提供服务，

37、其最基本的服务是将源节点网络层来的数据可靠地 传输到目的节点的网络层网络层介于数据链路层和应用之间，它在数据链路层 提供的点对点可靠通信的基础上，通过图表路由和源路由实现端到端的数据传送 服务。应用层位于无线H A R T 协议的最高层，负责解析传送信息的内容，提取命 令号，执行下发的命令并完成响应 表1 1 比较O S I7 层模型与H A R T 模型构造I 加I O S I 层次W i r e l e s s H A R T 层次 应用层应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 网络层( 内嵌传输层) 数据链路层数据链路层 物理层I E E E 8 0 2 1 5 4 2 0 0 6 物理

38、层 1 3 无线网络同步技术研究现状 时间同步是无线传感器网络应用的重要组成部分，节点的周期睡眠与唤醒 同步测量、数据融合、节点定位等都要求节点间的时钟保持同步 1 2 】，同时无线 H A R T 通过T D M A 与跳频技术接入网络，更需要传感器节点之间有较好的时间同 步因此传感器节点之间的时间同步是无线传感器网络中的核心问题，更是无线 H A R T 网络运行的关键技术例如在目标追踪应用中，传感器节点将传感到的运 动目标的位置、时间等信息发送给传感器网络中的网络管理器，网络管理器在对 不同传感器发来的数据进行一定的处理后便得知目标的移动方向、速度等信息 可见，事件发生次序的正确监测要求

39、传感器节点间能达到一定范围内的时间同 4 浙江大学硕士学位论文第1 章绪论 步。 目前广泛用于网络时间同步的方法主要有G P S 和N T P G P S ( G l o b a l P o s i t i o n i n gs y s t e m ) 同步精度很高，但其缺点在于能耗大且成本高，在环境恶劣的 情况下，会对同步精度产生较大的影响【1 3 】N T P ( N e t w o r kT i m eP r o t o c 0 1 ) 用于 I n t e m e t 的时间同步，它实现的时间同步较精确，但由于计算量很大，故计算上的 开销不容忽视【1 4 1 。在无线传感器网络的应用中

40、，为了能实现大范围的部署，传感 器节点往往比较微型且成本较低，因此其功耗的要求比较严格，再加上其通常部 署于较恶劣的环境，后期的维护通常难以实现。可见将成本高、能耗大的时间同 步方法用于无线传感器网络是不现实的另外，分布式系统也广泛研究了时间同 步，但这些时间同步方法没有考虑到无线传感器网络的特点，同样需要较大的资 源开销，并不适合无线传感器网络。 在2 0 0 2 年8 月的H o r N e t s ，I 国际会议上，E l s o n 和R o m e r 首次提出和阐述了 传感器网络中的时间同步机制的研究课题1 1 ，在无线传感器网络研究领域引起了 广泛的关注。各大学和研究机构纷纷对这

41、个领域展开研究，并先后提出了多种时 间同步机制随着无线H A R T 协议的发布，国内外大学和研究机构也将目光转向 适用于无线H A R T 的时间同步机制研究，并有了一些初步的结果1 5 】【1 6 1 目前常用的无线网络时间同步方法可以分为三类：基于r e c e i v e r - r e c e i v e r 的同 步方法、基于p a i r - w i s e 的同步方法和基于s e n d e r - r e c e i v e r 的同步方法。 基于r e c e i v e r - r e c e i v e r 的同步方法由加州大学J e r e m yE l s o n

42、等在 R B S ( R e f e r e n c eb r o a d c a s tS y n c h r o n i z a t i o n ) 方法【1 7 1 中引入，需要节点在接收到中心 节点的广播后，与广播域中的所有其他节点互换接收时标，通过对比时标进行接 收节点之间的同步这种方法的好处在于排除了发送方对同步精度的影响，但是 缺点是同步周期内次数较多的包交换，且方法使用的偏移矩阵使计算复杂度较 高，不适用于低成本低耗能的工业无线网络。 基于p a i r - w i s e 的同步方法由加州大学网络和嵌入式系统实验室S a u r a b h G a n e r i w a l

43、 等在提出的T P S N ( T i m i n g S y n cP r o t o c o lf o rS e n s o rN e t w o r k s ) 1 8 3 中引入， 新江，t 学硕士学位论文第1 章绪论 此方法的执行分为两个阶段：第一阶段是层次发现阶段( L e v e ld i s c o v e r yp h a s e ) ， 该阶段通过广播进行网络分层，从而使每个节点有一个层次号；第二个阶段是同 步阶段( S y n c h r o n i z a t i o np h a s e ) ，这个阶段中，上一层节点通过成对同步方法与下 一层节点进行同步，依次从根节点

44、同步至叶节点从而实现网络的全局时间同步。 此方法的好处是可扩展性好，网络规模相同的情况下通信量远小于前一种同步方 法，但是其缺点在于一旦根节点失效或者网络发生比较大的变化，就可能要重新 选择根节点并重新进行上述两个阶段处理，额外增加了在能耗和计算上的开销。 另外一种典型的基于p a i r - w i s e 的同步方法是由加州大学伯克利分校J a n aV a n G - r e u n e n 等提出的L T S ( L i g h t w e i g h tT r e e - b a s e dS y n c h r o n i z a t i o n ) t 1 9 1 ，该方法基于

45、p a i r - w i s e 时间同步，并进行简单的线性扩散和T P S N 一样，L T S 首先会构造一 个生成树，然后沿着树的边进行时间同步，因为其同步次数与边数线性相关，故 以降低同步精度减少了一部分的能耗。而以轻量为特色的m i n i s y n c 和t i n y - s y n c 同步方法t 2 0 ，通过交换少量的消息能够提供具有确定误差上界的频偏和相偏估 计，同时需要的网络通信带宽、储存容量和处理能力等资源较少，此方法的缺点 在于在现实无线传感器网络应用中，低成本节点的晶振很难保证时钟频偏和相偏 的长时间稳定性。 基于S e n d e r - R e c e i

46、 v e r 的同步方法的基本原理是发送节点将本地发送时间记录 于发送消息之中，接收节点接收到消息之后，记录本地时间，并与消息中的时间 进行比较，从而得到与发送节点的时间差，与之达到时间同步其中D M T S ( D c l a y M e a s u r e m e n tT i m es y n c h r o n i z a t i o n ) 方法【2 1 】在每次通信后进行时间调整，故其计算 量比较低，但是为了降低能耗，通常采用减少通信的方式，故时间同步精度也不 太高，而F T S P ( F l o o d i n gT i m eS y n c h r o n i z a t i o nP r o t o c 0 1 ) 方法【2 2 】在使用单个广播消 息实现发送节点与接收节点之间的时间同步的基础上，又对时钟漂移进行了线性 回归分析，使用多个历史数据构造最佳拟合直线。当回归直线在误差允许的时间 间隔内，节点可直