An Energy Efficient Synchronization Protocol for Target Tracking in Wireless Sensor Array Networks

机译：用于无线传感器阵列网络中目标跟踪的节能同步协议

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摘要

Time synchronization is an important middleware function that supports the Quality of Service (QoS) of systems in wireless sensor array networks. Instead of providing high synchronization accuracy for all application scenarios, we argue that synchronization protocols should be application specific. In this paper, we exploit the synchronization requirements of target-tracking systems in wireless sensor array networks and propose an energy-efficient Sensor Array Synchronization Protocol (SASP), which provides the required synchronization accuracy to guarantee the QoS. Specifically, when no target appears, to guarantee system lifetime, coarse synchronization is achieved with little overhead by piggybacking time information onto periodical network maintenance packets. Once targets appear, SASP achieves high inter-array and relatively higher intra-array synchronization accuracy rather than the traditional network-wide high accuracy on average. In this way, it guarantees reliable communication and accurate data fusion, while reducing energy consumption. Theoretical analysis and extensive evaluations show the effectiveness of the proposed protocol.

机译：时间同步是一项重要的中间件功能，可支持无线传感器阵列网络中系统的服务质量（QoS）。我们认为同步协议应该针对特定应用，而不是为所有应用场景提供高同步精度。在本文中，我们利用无线传感器阵列网络中目标跟踪系统的同步要求，提出了一种节能的传感器阵列同步协议（SASP），该协议可提供所需的同步精度以保证QoS。具体来说，当没有目标出现时，为保证系统寿命，通过将时间信息附加到定期的网络维护数据包上，可以以很少的开销实现粗略的同步。一旦出现目标，SASP将获得较高的阵列间和相对较高的阵列内同步精度，而不是传统的全网络范围内的平均精度。这样，它可以确保可靠的通信和准确的数据融合，同时减少能耗。理论分析和广泛的评估表明了该协议的有效性。

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期刊名称 Sensors (Basel Switzerland)
作者
Jie Shen; Ming Yin; Ji-An Luo; Zhi-Bo Wang; Zhi Wang; Zhen-Hui Li;
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作者单位

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年(卷),期 2019(19),6
年度 2019
页码 1367
总页数 19
原文格式 PDF
正文语种
中图分类
关键词
synchronization target tracking sensor arrays wireless sensor networks;

机译：同步;目标跟踪;传感器阵列;无线传感器网络;

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