Seleção de Nó Raiz Ótimo para Sincronização Eficiente de Relógios em Redes de Sensores Sem Fio
Resumo
Para reduzir o erro de sincronização de relógios em redes de sensores sem fio, trabalhos recentes buscaram otimizar a topologia da rede. Essas abordagens apresentaram desempenho limitado pois o nó raiz, o qual fornece o relógio global, pode continuar mal localizado mesmo após a otimização e em caso de falha, a recuperação é muito custosa. Este trabalho propõe duas abordagens para selecionar o nó raiz ótimo da rede: a primeira é baseada em grafos e a segunda é um algoritmo distribuído aplicado em um cenário de falha. Experimentos indicam que, comparada à otimização de topologia, a seleção do raiz ótimo reduz cerca de seis vezes o erro de sincronização e que a abordagem distribuida é capaz de ser resiliente em cenários de falha do nó raiz.
Referências
Cardoso, C. B., Guidoni, D. L., Kimura, B. Y., and Villas, L. A. (2017). A hybrid solution for 3d location and time synchronization in wsn. In Proceedings of the 15th ACM International Symposium on Mobility Management and Wireless Access, MobiWac ’17, pages 105–112, New York, NY, USA. ACM.
Huang, G., Zomaya, A. Y., Delicato, F. C., and Pires, P. F. (2014). Long term and large scale time synchronization in wireless sensor networks. Computer Communications, 37(Supplement C):77 – 91.
Kamilaris, A. and Pitsillides, A. (2016). Mobile phone computing and the internet of things: A survey. IEEE Internet of Things Journal, 3(6):885–898.
Lenzen, C., Locher, T., and Wattenhofer, R. (2008). Clock synchronization with bounded global and local skew. In 2008 49th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, pages 509–518.
Lenzen, C., Sommer, P., and Wattenhofer, R. (2015). Pulsesync: An efficient and scalable clock synchronization protocol. IEEE/ACM Trans. Netw., 23(3):717–727.
Li, X., Ma, Q., Sun, W., Liu, K., and Liu, Y. (2014). Topology shaping for time synchronization in wireless sensor networks. In 2014 20th IEEE International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS), pages 33–40.
Maróti, M., Kusy, B., Simon, G., and Lédeczi, A. (2004). The flooding time synchronization protocol. In Proceedings of the 2Nd International Conference on Embedded Networked Sensor Systems, SenSys ’04, pages 39–49, New York, NY, USA. ACM.
Panigrahi, N. and Khilar, P. M. (2015). An evolutionary based topological optimization strategy for consensus based clock synchronization protocols in wireless sensor network. Swarm and Evolutionary Computation, 22:66–85.
Su, X., Hui, B., and Chang, K. (2016). Multi-hop clock synchronization based on robust reference node selection for ship ad-hoc network. Journal of Communications and Networks, 18(1):65–74.
Upadhyay, D., Dubey, A. K., and Thilagam, P. S. (2018). Application of non-linear gaussian regression-based adaptive clock synchronization technique for wireless sensor network in agriculture. IEEE Sensors Journal, 18(10):4328–4335.
Yıldırım, K. S., Carli, R., and Schenato, L. (2018). Adaptive proportional 2013;integral clock synchronization in wireless sensor networks. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 26(2):610–623.
