無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )時(shí)間同步協(xié)議的實(shí)現
加入技術(shù)交流群
2．2 時(shí)間同步協(xié)議的實(shí)現
在確保了每個(gè)節點(diǎn)都有了高精度的本地時(shí)間后，就可以進(jìn)行時(shí)間同步協(xié)議的實(shí)現，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò )中各個(gè)節點(diǎn)的時(shí)間誤差在一定允許范圍內，時(shí)間同步協(xié)議的實(shí)現是建立在網(wǎng)絡(luò )正常通信的前提下，具體是在應用層完成的，底層為用戶(hù)提供的一個(gè)8 bit的接口，可以將要發(fā)送和接收的數據通過(guò)8 bit的接口來(lái)與網(wǎng)絡(luò )層通信。發(fā)送數據的長(cháng)度由安全層是否使用安全認證來(lái)決定。
時(shí)間同步主要依靠節點(diǎn)之間的通信，每次校時(shí)都是從節點(diǎn)發(fā)起的。首先，從節點(diǎn)向主節點(diǎn)發(fā)送同步命令，其次，主節點(diǎn)將自己收到同步命令的時(shí)間和響應從節點(diǎn)的發(fā)送時(shí)間通過(guò)單播方式傳回給從節點(diǎn)，從節點(diǎn)依靠自身的兩個(gè)本地時(shí)間(發(fā)送同步命令時(shí)間和接收到主節點(diǎn)響應的時(shí)間)以及接收到主節點(diǎn)的兩個(gè)時(shí)間，可以汁算獲取到通信延遲Delay和主從節點(diǎn)的偏差Offset，通過(guò)這兩個(gè)量從節點(diǎn)就可以自行調整自己的時(shí)間，已達到與主節點(diǎn)的時(shí)間同步。
主節點(diǎn)主要是在形成網(wǎng)絡(luò )后，監聽(tīng)信道，等待從節點(diǎn)的校時(shí)同步命令，再將收到同步命令和發(fā)送響應的兩個(gè)時(shí)間發(fā)送個(gè)從節點(diǎn)。從節點(diǎn)主要是在加入網(wǎng)絡(luò )成功之后，向其父節點(diǎn)發(fā)送同步命令(發(fā)送前記錄發(fā)送時(shí)間)，監聽(tīng)信道，有數據就記錄時(shí)間，在判斷是不是同步命令的響應。如果是就通過(guò)時(shí)間同步算法進(jìn)行計算Delay和Offset，在獲取從節點(diǎn)的當前時(shí)間，通過(guò)調整時(shí)間公式進(jìn)行調整自身時(shí)間。
主從節點(diǎn)的具體流程如圖6和圖7所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159475.htm
將程序下載后，將兩個(gè)節點(diǎn)的定時(shí)器的比較輸出管腳PA3連接到示波器的CH1、CH2上，就會(huì )獲得未校時(shí)前的情況，兩個(gè)時(shí)鐘沒(méi)有重合在一起。等待一會(huì )，就回出現校時(shí)后的結果，兩個(gè)時(shí)鐘重合在一起。具體實(shí)驗驗證兩個(gè)節點(diǎn)的時(shí)間同步情況如圖8所示。
3 結束語(yǔ)
ZigBee具有超強的生命力和優(yōu)勢，應用前景好，值得廣大嵌入式應用的技術(shù)人員關(guān)注，并加入到它的應用行列。時(shí)間同步技術(shù)的研究是ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在實(shí)際應用中最需要關(guān)注的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
評論