Time synchronization in wireless sensor networks

Abstract

Bu tezde amaç kablosuz duyarga ağları için geliştirilmiş bir zaman eşuyumluluğu algoritması sunmaktır. Bu algoritma temelde bir alıcı-verici tipinde algoritmaolan TPSN'i kullanmakta olup, daha iyi bir zaman eşuyumluluğunu az bir mesaj yükü artışıyla sağlamak üzere değişiklikler yapılmıştır. Aslında, burada 3 adetiyileştirme bulunmaktadır ki bunlar ağın kümelendirilmesi, zincir halinde zaman eşuyumluluğunun sağlanması ve şartlara göre zaman eşuyumluluğu algoritmasının işlem aralığının değiştirilmesidir. Tezin birinci aşamasında bir Linux bilgisayar üzerinde pthread'ler kullanılarak bir simulasyon ortamı hazırlanmıştır. Bu ortam, TPSN'nin dayandığı parametreleri anlamamıza ve algoritmanın farklı ortamlar ile karakteristiklerde, TPSN üzerine yapılan geliştirmelerin de eklenmesiyle test edilmesine yardımcı olmuştur. İkinci aşamada, daha kesin sonuçlar edinmek ve geliştirmeleri test edebilmek için ns2 simulasyon ortamı kullanılmıştır. Sonuçta, son değişiklikler TPSN üzerine uygulanmış ve ns2 üzerinden tüm sonuçlar alınmıştır.

In this thesis, an enhanced synchronization algorithm for Wireless Sensor Networks is proposed. This algorithm uses TPSN (Timing-sync protocol for sensor networks) as a base synchronizer and does modi ? cations onto it to achieve a better synchronization with a lower message overhead. Basically, there are three improvements that can be applied onto TPSN, which are clustering the network, chain synchronization among nodes and adaptive synchronization interval. In the ? rst phase of the thesis, a simulation environment is provided for TPSN using pthreads on a Linux computer. This environment helps understanding the parameters that TPSN relies on and testing the algorithm in different simulated environments with different characteristics using the enhancements onto TPSN algorithm. In the second phase, ns2 simulator environment is used to get more precise results and test the modi ? cations. Finally, latest modi ? cations are done on TPSN and all the results are gathered from ns2.