A Distributed Time Average Synchronization Protocol for Wireless Sensor Networks

Abstract

العمليات الدقيقة و الفعالة لمعظم التطبيقات في شبكات الاستشعار اللاسلكية يحتاج أن يكون هناك تزامن لعامل الوقت في عمل جميع عقد الاستشعار. في هذه الرسالة نقدم برتوكول جديد للتحكم بتوافق الزمن ويطلق على هذا البروتوكول بروتوكول متوسط اجماع التوافق الزمني، فيما يتعلق بمزامنة عقد الاستشعار في شبكات الاستشعار اللاسلكية. هذا البروتوكول يعتمد على عمليات بسيطة: كالجمع و القسمة لحساب متوسط الزمن لجميع العقد المجاورة لكل عقدة على حدة في كل دورة اتصال؛ هذا التحديث في قيمة الزمن لكل دورة يتمثل بعملية تكرارية. هدفنا هو كيفية التوقف عند أقل قيمة خطأ و بأقل عدد من الدورات؛ و تمثيل الخطأ في الزمن لكل عقدة يحتوي على منطقتين: منطقة الانحراف و منطقة الثبات، و أقل نسبة خطأ تقع دائما في منطقة الانحراف. لذلك، نقدم طريقة للتوقف عند هذه قيم الأقل خطأ، و هذه الطريقة تتكون من مرحلة الترشيح التي تعمل على فحص قيم الزمن في كل دورة حتى تجد القيم الأقل خطأ و تتوقف عندها عملية التحديث. و نعرض في هذه الرسالة تقييما تجريبيا لهذا البروتوكول باستخدام 9 و 16 عقدة استشعار لنرى اهمية هذا البرتوكول اعتمادا على قيمة الخطأ و امكانية زيادة حجم الشبكة مع فعالية هذا البروتوكول. و أيضا نعرض بالإضافة للتجارب محاكاة باستخدام برنامج الماتلاب لدراسة البروتوكول بشكل معمق و مقارنته بما هو موجود بالسابق، اعتمادا على الزمن المحلي لكل عقدة، بسيط مع قليل من الضغوط على العقد وقت العمل، حجم البرنامج لا يعتمد على حجم الشبكة و توزيعها، قابل لزيادة حجم الشبكة، و أقل استهلاك للطاقة بأقل قيمة خطأ و أقل عدد من الدورات.