2006-2007:Κατανεμημένα Συστήματα ΙΙ:Ασκήσεις:Project:Συγχρονισμός ρολογιών σε δίκτυα αισθητήρων

Από DistrSys

Ο συγχρονισμός ρολογιών είναι ένα θέμα κριτικής σημασίας σε πολλές εφαρμογές κατανεμημένων συστημάτων και έχει μελετηθεί ενδελεχώς για τα τοπικά δίκτυα και το Internet. Υπάρχει πλήθος πρωτοκόλλων, όπως το NTP, και τεχνολογιών, όπως το GPS, που προσφέρουν δυνατότητες συγχρονισμού ρολογιών.

Στα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων οι απαιτήσεις συγχρονισμού διαφέρουν αρκετά από τις ανάγκες που υπάρχουν σε άλλα κατανεμημένα συστήματα. Στα δίκτυα αυτά είναι πιθανό να συμμετέχουν πολλοί κόμβοι, οι οποίοι επικοινωνούν με multihop τρόπο μεταξύ τους, οπότε είναι απαραίτητο ο σχετικός αλγόριθμος να λαμβάνει υπόψιν τον παράγοντα αυτό (scalability). Επίσης, λόγω μικρών αποθεμάτων ενέργειας, είναι πολύ σημαντικό οι αλγόριθμοι συγχρονισμού να χρησιμοποιούν όσο το δυνατόν λιγότερα μηνύματα. Ακόμα, λόγω της φύσης των δικτύων αυτών, είναι πιθανό λόγω σφαλμάτων υλικού να χρειάζεται αρκετά συχνά επανασυγχρονισμός μεταξύ των κόμβων του δίκτυου. Τέλος, ανάλογα με την εφαρμογή, ενδεχομένως να απαιτείται ακρίβεια συγχρονισμού της τάξης των μsec.

Η εργασία περιλαμβάνει τη μελέτη γενικά των προβλημάτων συγχρονισμού στα ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, την επιλογή ενός αντίστοιχου αλγόριθμου, και την υλοποίησή του, αυτούσια ή με τροποποιήσεις, σε nesC και TinyOS.


Σχετικές Αναφορές:

  • J.E. Elson, L. Girod and D. Estrin, Fine-Grained Network, "Time Synchronization using Reference Broadcasts". The Fifth Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI), p. 147--163, December 2002.
  • S. Ganeriwal, R. Kumar, and M.B. Srivastava, "Timing-Sync Protocol for Sensor Networks". The First ACM Conference on Embedded Networked Sensor System (SenSys), p. 138--149, November 2003.
  • M. Maroti, B. Kusy, G. Simon, A. Ledeczi, "The Flooding Time Synchronization Protocol", The Second ACM Conference on Embedded Networked Sensor System (SenSys), 2004.