面向光缆制造的无线传感器网络时间同步研究
[Abstract]:With the rapid development of Internet of things technology, industrial production is becoming more and more intelligent and information-based. A large number of operators are required in the traditional optical cable manufacturing workshop, which requires a large amount of manpower, financial resources and other costs. It is more and more convenient and efficient to collect data by arranging sensor nodes in the optical fiber optic cable manufacturing workshop. Data acquisition, fusion and processing in optical cable manufacturing monitoring system are all based on the establishment of time synchronization. Therefore, time synchronization is an important technical support. Because optical cable manufacturing is carried out indoors, mature GPS is unable to accurately obtain the global standard time UTC. It is feasible to use the classical time synchronization algorithm to synchronize the time of sensor network indoors, but the classical algorithm will increase the network burden with the increase of network nodes, and the problem of error accumulation is not suitable for the optical fiber optic cable manufacturing network with complex environment. Therefore, a mobile linear frequency reciprocal pulse coupled oscillator algorithm is proposed in this paper. The main contents of this paper are as follows: the status quo and key technical support of wireless sensor networks in optical cable manufacturing environment are introduced, and then the key technology of time synchronization and time synchronization are introduced. The time synchronization principle of wireless sensor network and some classical time synchronization algorithms are analyzed. A pulse coupled oscillator (Pulse coupled oscillator algorithm,PCOs) algorithm is proposed because of the shortcomings of the classical time synchronization algorithm. By analyzing and studying the PCOs algorithm, the linear PCOs algorithm is proposed because the PCOs algorithm is nonlinear and will increase the network burden. Because the crystal oscillator frequency of each sensor is different in wireless sensor networks and the crystal oscillator temperature increases over time, the least squares curve fitting (least-squares curve fitting,) is used to simulate the drift phenomenon. LSCF) can effectively solve the problem of crystal oscillator frequency and improve the precision of synchronization time. In order to monitor the network environment in an all-round way, a mobile linear frequency reciprocal PCOs algorithm is proposed. The simulation of Matlab software shows that the node can achieve synchronization well at last. At the same time, the speed of network parameter v, coupling intensity 蔚 and node n are proportional to the convergence rate of synchronization time in the relative interval. In the hardware system, the embedded chip STM32F051 is used as the control center and the CC2530 development kit is used as the sensor node hardware, and the program is programmed with IAR in the software system. Through verification, the algorithm designed in this paper can make the time synchronization error between nodes in [0, 10] us, which shows that the time synchronization of network nodes can be achieved effectively. Therefore, it can be concluded that the time synchronization problem of wireless sensor networks in optical cable manufacturing can be solved more effectively by applying the mobile linear frequency reciprocal PCOs algorithm to the network.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP212.9;TN929.5
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,本文编号:2443647
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