首页资源分类应用技术其他 > RenFY申请书

RenFY申请书

已有 445487个资源

下载专区

上传者其他资源

    文档信息举报收藏

    标    签:RenFY申请书

    分    享:

    文档简介

    RenFY申请书RenFY申请书

    文档预览

    申请代码: 受理部门: 收件日期: 受理编号: F020303 60573602 国家自然科学基金 申请书 资助类别:面上项目 亚类说明:自由申请项目 附注说明: 项目名称:无线传感器网络中时间同步机制与算法的研究 申 请 者:任丰原 电话: 010-62783596 依托单位:清华大学 通讯地址:清华大学计算机科学与技术系网络研究所 邮政编码:100084 单位电话:(010)62784622-819 电子邮件:renfy@csnet1.cs.tsinghua.edu.cn 申报日期: 2005年3月5日 国家自然科学基金委员会 国家自然科学基金申请书 基本信息 xBQO+NaTdC 申姓 名 任丰原 性别 请学 位 博士 职称 者电 话 010-62783596 男 出生 年月 副教授 电子邮件 1970 年 6 月 民 族 汉族 主要研究领域 传感器网络,网络流量 管理与控制 renfy@csnet1.cs.tsinghua.edu.cn 信传 真 010-62771138 个人网页 息 工 作 单 位 清华大学 /计算机科学与技术系 在研项目批准号 依 托名 称 清华大学 单 位 信 联 系 人 宿芬 息 电 话 (010)62784622-819 代 码 10008405 电子邮件 kjc-jcb@tsinghua.edu.cn 网站地址 www.Tsinghua.edu.cn 合 作 单位名称 单 位 信 息 代码 项目名称 无线传感器网络中时间同步机制与算法的研究 项 目 资助类别 面上项目 亚 类 说 明 自由申请项目 基 附注说明 本 申请代码 F020303:计算机网络与分布式 计算系统 信 基地类别 息 预计研究年限 2006 年 1 月 — 2008 年 12 月 研究属性 应用基础研究 申请经费 28.0000 万元 项目研究内容和意义简介(限 400 字):新兴的无线传感器网络蕴藏着巨大的潜在应用价值, 时间同步机制与算法是众多应用的核心支撑技术。为了提高同步精度,本研究拟通过测量 摘 和假设检验的技术手段为主要误差源建立统计模型,并设计相应的匹配滤波器,准确估计 节点时钟飘移和偏移,进而补偿以提高精度;考虑系统低功耗的要求,我们拟设计新的时 间同步机制,从不同层面降低能耗开销,延长网络生命周期。最后,我们将集成阶段性研 究成果,设计一种精度可随应用需求动态调节的,适合无线传感器网络技术特点和工程应用 背景的时间同步机制及其实现算法,并对算法的性能进行建模分析与评价。 要 关 键 词(用分号分开,最多 5 个) 无线传感器网络,时间同步,低功耗 第2页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 项目组主要成 员 ( 杰 出 青 年 科 学 基 金 不 填 此 栏 ) 编号 姓名 1 冯振明 郑波 2 黄小猛 3 赵明 4 5 苏忠 汪洋 6 7 出生年月 性别 职 称 学 位 单位名称 1946-12-26 1978-9-4 1980-3-16 1982-10-6 1969-10-23 1982-4-3 男 教授 男 博士生 男 博士生 男 硕士生 男 博士生 女 硕士生 硕士 硕士 硕士 学士 学士 学士 清华大学 清华大学 清华大学 清华大学 清华大学 清华大学 电话 010-627839 07 010-627825 87 010-627825 87 010-627835 96 010-627835 96 010-627835 96 电子邮件 fzm@sdp.ee.tsinghua. edu.cn bzheng@csnet.cs.tsin ghua.edu.cn xmhuang@csnet1.cs.ts inghua.edu.cn mzhao@csnet1.cs.tsin ghua.edu.cn zsu@csnet1.cs.tsingh ua.edu.cn ywang@csnet1.cs.tsin ghua.edu.cn 项目分工 总体规划与 设计 路由与同步 集成 高精度同步 算法设计 每年工 作时间 (月) 6 10 10 TinyOS 实现 10 误差源建模 与性能分析 8 仿真试验 8 8 9 总人数 高级 中级 初级 博士后 博士生 硕士生 7 2 0 0 3 2 说明: 1. 高级、中级、初级、博士后、博士生、硕士生人员数由申请者负责填报,总人数自动生成。 说明: 2. 项目组主要成员不包括项目申请者。 第3页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 经费申请表 (金额单位:万元) 科目 一.研究经费 申请经费 19.2000 备注(计算依据与说明) 1.科研业务费 19.2000 (1)测试/计算/分析费 5.0000 (2)能源/动力费 (3)会议费/差旅费 (4)出版物/文献/信息传播费 3.0000 10000 元/年 5.4000 3000 元/人/次*6 人次/年*3 年=54000 2.8000 2000 元/篇*6(国内)+4000 元/篇*4(国际)=28000 (5)其它 3.0000 网费,耗材等,10000 元/年 2.实验材料费 0.0000 (1)原材料/试剂/药品购置费 (2)其它 0.0000 0.0000 3.仪器设备费 0.0000 (1)购置 0.0000 (2)试制 4.实验室改装费 5.协作费 0.0000 0.0000 0.0000 二.国际合作与交流费 4.0000 1.项目组成员出国合作交流 2.0000 20000 元/人/次*1 次=20000(去 CESN 合作交流) 2.境外专家来华合作交流 三.劳务费 2.0000 邀请 D.Estrin 来华讲学,指导研究 3.6000 300 元/人/月*4 人*30 月=36000 四.管理费 1.2000 合计 28.0000 与本项目相关的 其他经费来源 国家其他计划资助经费 其他经费资助(含部门匹配) 其他经费来源合计 0.0000 0.0000 0.0000 第4页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 报告正文 (一) 依据与研究内容 1. 项目的立项依据 (1) 研究意义 无线传感器网络是由密集型、低成本、随机分布的集成有传感器、数据处理单元和短程无线通 信模块的微小节点通过自组织的方式构成的网络。借助节点中内置的形式多样的传感器对所在周边 环境中热、红外、声纳、雷达和地震波等信号的测量,持续探测包括温度、湿度、噪声、光强度、 压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等众多物质运动现象,最终对我们生活的物理世界 实现全方位的监测与控制。这是下一代互联网远景规划中较为重要的组成部分[1]。无线传感器网络 的自组织性和密集节点提供的容错能力使其不会因为某些节点的异常而导致整个系统的崩溃,非常 适合在特殊时刻、特殊环境中快速构建信息基础设施,因此有广阔的应用前景。在军事领域,与独 立的卫星和地面雷达系统相比,传感器网络有其特有的技术优势,非常适合实施战区侦察,战场评 估、核生化攻击的探测、目标的发现与定位等军事任务,将成为未来现代化战争中集命令、控制、 通信、计算、智能、监视、侦察和定位等于一体的战场指挥系统中不可或缺的一部分,DARPA(美 国国防部高级研究计划署)已将无线传感器网络作为一项优先发展的研究计划,出资近 7 亿美元, 在众多大学和研究机构展开相关的基础研究,以求获得五角大楼想要的所谓战区“超视觉”数据[2]。 在商业领域,传感器网络潜在的应用多种多样的,包括医疗健康、灾难拯救、智能家居、精细农业、 环境监测、空间探测和可穿戴计算等。为推动和加速这一技术的研究与发展,2002 年 8 月,NSF(美 国国家科学基金委员会)一期资助 4000 万美元在 UCLA 成立了传感器网络研究中心(CESN),联合 周边大学展开了“嵌入式智能网络传感器”的研究项目[3]。传感器网络巨大的科学意义和应用价值 正在受到世界许多国家学术界、工业界和军事部门的普遍重视。2003 年 2 月,麻省理工大学主办的 非营利性技术评论杂志将传感器网络总结为改变未来世界的十种新兴技术之一[4]。2003 年 8 月,美 国《商业周刊》也将传感器网络列为有可能掀起新的产业浪潮的未来四大高新技术之一[5]。日本、 英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络也表现出了极大的兴趣,纷纷展开了该领域的研究工作。 在一份有关我们国家未来 20 年预见技术的调查报告中,信息领域 157 项技术课题中有 7 项与传感器 网络直接相关,足见对传感器网络的重视程度。 与传统的无线网络相比,无线传感器网络有着不同的设计目标。前者以传输用户的数据分组为 目的,而后者则以外部环境的监测数据为中心,需要一种“以数据为中心”的新的网络体系结构的 支持,这是目前传感器网络研究的一个主要方面[6]。因为网络节点通常运行在人无法接近的恶劣, 甚至危险的远程环境中,能源无法替代,设计有效的策略延长网络的生命周期便成了传感器网络的 核心问题,这其中包括低能耗的介质访问控制协议、路由协议和应用层协议,以及拓扑控制、功率 控制和能量管理等机制与策略,它们构成了传感器网络第二个方面的主要研究内容。此外,一些与 应用密切相关的共性技术也是构成传感器网络基础研究的重要组成部分,其中包括定位系统、覆盖 性与连通性、数据融合以及时间同步等。在本项目中,我们拟对无线传感器网络中的时间同步机制 与算法进行深入的研究,因为它是众多应用的核心支撑技术: 第5页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 1) 多传感器数据融合 对散布在广泛的地理空间中丰富的物质运动现象进行监测的需求是当前传感器网络迅猛发展的 内在动力。与雷达或卫星等传统的遥感监测手段相比,无线传感器网络有着独特的技术优势,融合 近距离接触目标的分布式节点中多方位和多角度的信息可以显著提高信噪比,缩小甚至有可能消除 探测区域内的阴影和盲点[7] ,但这里有一个基本前提:网络中的节点必须以一定的精度保持时间同 步,否则根本无法实施数据融合。 2) 节点数据处理 通信是无线传感器网络中最主要的能耗单元[8]。传统分布式系统中的集中式数据处理模式需要 频繁交换原始数据,不适合无线传感器网络;利用节点上的独立处理能力,发挥节点间的协同作用, 对原始采样数据进行加工与萃取,以减小网络传输开销是延长网络生命周期的有效途径。另外,进 行数据压缩和剔除冗余数据等也是减小网络传输的手段,但进行这些处理需要目标附近的节点具有 统一的时标来判定不同的原始监测数据是对同一事件的刻画,还是不同事件的描述。 3) 低能耗 MAC 协议的设计 研究表明:被动监听无线信道的能耗与主动发送分组的能耗是相当的[9]。因此,无线传感器网 络 MAC 层协议设计的一个基本原则是尽可能地关段无线通信模块,只在相互交换消息时短暂唤醒 它,之后重新进入休眠状态,以节省宝贵的能量资源。如果 MAC 协议采用最直接的 TDMA 策略, 利用占空比的调节便可实现上述目标,但需要参与通信的双方首先实现时间同步,并且同步精度越 高,防护频带越小,相应的功耗也越低。高精度的时间同步机制是设计低能耗 MAC 协议的基础。 4) 声波测距定位 许多典型的传感器网络应用都需要定位系统的支持[10][11],它也是当前一个不小的研究热点。 在众多的定位机制与算法中,声波测距定位具有一定的代表性。如果网络中的节点保持时间同步, 则声波在节点间的传输时间很容易被确定,将其转换为距离也很方便。当然,测距定位的精度依赖 于时间同步的精度。 5) 分布式系统的传统要求 前面结合传感器网络特定的应用讨论了研究时间同步机制的重要性。就一般意义的分布式系统 而言,时间同步在数据库查询,保持状态一致性和安全加密等传统应用领域也是不可缺少的关键机 制。 综上所述,无线传感器网络中时间同步机制与算法的研究具有现实的理论意义和应用价值,但 因无线传感器网络独特的技术要求和制约因素,使得这一问题的研究面临不小的挑战。 (2) 国内外研究现状及分析 自从计算机网络诞生以来,时钟同步就是一个倍受关注的课题。从 Lamport 提出虚拟时间[12] 到 Mills 的 NTP(Network Time Protocol)协议[13],许多研究工作都致力于在网络中维护同步时钟[14]。 另外,GPS(Global Position System)授时也是一种解决分布式系统时间同步的可选方案[15]。在传 感器网络中,这些成熟的技术都无法得以应用。虽然 GPS 能以 20 纳秒的精度与国际通用的 UTC 时 基保持同步,但需要配置特定的接收机,300 美元的平均成本是高密度、低成本的网络节点所不能 奢望的;再者,在室内、茂密森林中和水下等有掩体的环境中,无法使用 GPS;还有,考虑到我们 第6页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 的国情,如果用于军事目的,没有主控权的 GPS 系统最终也是不可依赖的。 虽然在 Internet 上广泛使用的 NTP 协议鲁棒性好,精度高,且易扩展,但它依赖的条件和假设 是传感器网络难以满足的,具体表现在: 1) NTP 协议假定网络中的链路失效是小概率事件,而复杂环境下的无线传感器网络很难保证这 一点。 2) NTP 协议通常应用在拓扑结构相对稳定的网络中,这方便了为不同位置的节点手工配置提供 时钟基准的服务器列表。在无线传感器网络中,由于节点的移动、休眠或重新唤醒,以及信 道干扰的减弱或消失等原因,网络拓扑结构随时变化,简单的静态手工配置无法适应这种动 态变化。 3) NTP 提供的时间同步业务需要基础设施的支持,即时间基准服务器间的同步无法通过网络自 身来实现,而是需要其他基础设施的协助,如 GPS 系统或无线电广播报时系统。在传感器网 络的一些特殊应用领域,如非本土军事侦察和星球探测等,取得相应的基础设施支持根本没 有可能。 4) NTP 协议需要在面向非连接消息协议的支持下采用客户/服务器模式频繁交换消息来不断 校准时钟频率,并通过复杂的修正算法消除时钟同步分组在传输和处理过程中非确定因素的 干扰,其间 CPU 的使用,信道监听和占用都不受任何限制,但无线传感器网络低功耗的设 计宗旨要求必需重点考虑协议的能耗。 其他时间同步机制,如 Active Bat[16]和 PinPonit[17]等,大都假定所有节点间的通信是单跳完成 的,这样,通信延时和抖动的分布较一致。在多跳的无线传感器网络中,一方面,端到端延时及其 抖动变化很大;另一方面,要求同步的网络节点往往不仅仅局限在一个广播域内。因此,传统分布 式系统中的时间同步机制也无法直接应用到无线传感器网络中来。 自 2002 年 8 月 Jeremy Elson 和 Kay Romer 在 HotNets 这一影响未来网络研究发展方向的国际权 威学术会议上首次提出和阐述无线传感器网络中的时间同步机制的研究课题[18],在传感器网络研究 领域引起了不小的关注,众多大学和研究机构开始着手这一富有挑战性课题的研究。就已公开的文 献和技术资料,较有影响力工作有:RBS [19],TINY/MINI-SYNC[20],TPSN[21],LTS[22],DMTS[23], GCS[24],TSync[25],FTSP[26] 和 ACS[27]。RBS 是 Jeremy Elson 在该领域开创性的研究成果,指 定的“时标”节点周期性地发送时钟参考分组,位于广播域内的节点用各自的时钟记录接收该分组 的本地时间,然后两两互换消息确定它们之间的偏移量,最终同步各节点间的时钟,在 UC Berkeley 的 Mote 试验平台上,RBS 达到了 29 微秒的同步精度。RBS 的局限性在于它仅仅能够实现无线广播 域内节点间的局部时间同步,虽然引入聚类机制可以将同步扩展到整个网络,但误差与跳数的平方 根成正比[21],这是密集多跳的无线传感器网络所不期望的。TINY/MINI-SYNC 假定节点的时钟漂 移是线性函数,故节点间时钟的偏移量也将是线性的,这一线性约束减小了节点间互换时戳分组进 行时钟偏移量估计的计算开销,而实际上,低成本的传感器网络节点使用的低频率晶体振荡器很难 保证时钟的线性漂移,因此该策略无法实现高精度的时间同步;此外,因为采用了线性回归方法估 计参数,如何降低算法的空间复杂度依旧是个问题。TPSN 采用分层结构实现整个网络节点的时间同 步。给定的根节点初始化分层消息,逐级扩散,形成层次结构,后依次成对(pair-wise)同步来实 现整个网络内的时间同步。TPSN 在 MAC 层和应用层之间增加了一个接口来为同步分组加盖时间戳, 第7页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 有效避免了分组生成和处理过程中可能出现的偶然误差。TPSN 的精度优于 RBS,且扩展性好,但 其有一个不容忽视的弱点:根节点单点失效的影响严重。为克服这一缺陷,FTPS 始终用 ID 序列号 最小的节点作为根,并进一步细化了中断、编/解码处理过程中的时间抖动带来的误差,设计了新的 同步帧格式,抑制了可能的误差源,在 Mote 节点组成的 8×8 栅格状网络平台上试验的结果证实精度 较 RBS 和 TPSN 有了显著提高,但收敛时间较长,需要花 10 分钟才能达到平均误差为 11.7 微秒的 同步精度[26]。LTS 方法主要用于实现全局同步,与 TPSN 一样采取节点间成对同步的方法,但在多 跳处理上不同于 TPSN,它主要沿着生成树的边进行单跳成对同步,成对同步的次数是边数的线性函 数,这极大地降低了同步能量开销,但同时也降低了同步精度,因此仅适用于对时间精度要求不是 很高的应用。LTS 的精度与生成树的深度相关,要获得深度最小的生成树需要一定的计算和通信开 销,而且该方法对从节点到参考节点的路径上信息的可靠性和正确性要求较高,同步很可能受到一 些节点子集错误信息的影响而失败。DMTS 方法通过测量和估计单向传输延迟实现节点间的时间同 步,与其它方法相比,它所需的同步分组很少,计算复杂度也较低,精度自然也比不上 RBS 和 TPSN 等方法。为了避免因分组碰撞造成延时变化而给同步精度带来的负面影响,TSync 提出了为时间同 步预留特定信道的方案,并用两种不同的模式(push 和 pull 模式)提供适应不同需求的双向时间同 步业务。在装备 GPS 的试验平台上评测的结果表明[25]:TSync 的精度与 RBS 相当,通信开销小, 但多信道支持为硬件平台提出了额外要求。GCS 是 MIT 的 Daniela Rus 教授提出的新的同步机制, 定义了三种不同的同步模式:节点遍历模式、聚类分层模式和扩散模式,并分别从理论上证明了各 自的同步精度和收敛时间。节点遍历模式要求所有节点参与同一个游走于网络中的同步分组初始化 的会话过程,扩展性自然受到限制;同时它假定所有节点上的消息发送时间和处理时间近似相等, 这一点仅在网络轻载时才成立,因此有一定的局限性;聚类分层机制是遍历模式的扩展,类似于 RBS 向 Multi-RBS 的扩展,同步精度也受到类似的影响;扩散模式利用了负载均衡中的扩散机制[24],理 论证明节点间经过有限次的交互过程,所有节点最终都将被同步到它们初始值的均值点上,收敛时 间与网络规模成比例。GCS 偏重理论分析,基本上没有考虑传感器网络的低功耗的设计要求,可实 践性有待进一步证实。同样偏重理论分析的工作还有 ACS,其主要贡献是将确定性的 RBS 协议扩展 为自适应时间同步,建立了同步精度和协议开销之间的函数关系,为在精度和开销之间取得理想的 平衡提供了部分理论支持,但有效性还有待试验和工程实践的进一步验证[27]。 总之,尽管在近两年半的时间内,对这一崭新课题的研究已有了相当的研究成果,提出了两两 成对同步,一对多广播同步,随机游走同步和扩散同步等一些基本的同步机制和基于它们的实现算 法,但大都或多或少的存在一些缺陷与不足,主要包括通信和计算开销大,能耗高,精度低,扩展 性差、假定条件无法在工程实现中满足等,因此目前关于这一课题的研究基本上还处于初期的探索 阶段,要最终形成成熟的应用技术,还可能需要更具创新性的研究,或者大量细致的完善工作。在 国内对传感器网络及其应用研究日渐重视的背景下,适时启动一些诸如时间同步机制等关键支撑技 术的研究课题是必要而且迫切的。 第8页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 参考文献 [1] J. E. Smith and F. W. Weingarten, “Research challenges for the next generation Internet,” http://www.ngi.org/ [2] B. Fulford, “Sensors gone wild,” http://www.forbes.com/forbes/2002/1028/306.html [3] D. Estrin, et al, “CENS annual progress report” http://www.cens.ucla.edu/ [4] T. J. Werff, “Ten emerging technologies that will change the world,” MIT's technology review (also seen in http://www.globalfuture.com/mit-trends2003.htm) [5] H. Green “Technical wave 2: the sensor revolution, ” Business week online, http://www.businessweek. com/ magazine/content/03_34/b3846622.html [6] Estrin D., Govindan R., Heidemann J., Kumar S. “Next century challenges: scalable coordinate in sensor network,” In Proc. of the 5th ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking, 1999, pp: 263-270. [7] P. Rentala, R. Musunnuri, S. Gandham, U. Saxena, “ Survey on sensor networks,” http://www.utdallas. edu/~sudha/final.ps [8] G. J. Pottie and W. J. Kaiser, “Wireless integrated network sensors,” Communications of the ACM, 2000,Vol.43 (5): 51~58 [9] A.A. Abidi, G.J. Pottie, and W.J. Kaiser, "Power-conscious design of wireless circuits and systems," In Proc. of the IEEE 88(10):1528~45, October 2000. [10] L. Girod, V. Bychkovskiy, J. Elson and D. Estrin, “Locating tiny sensors in time and space: A case study,” In Proceedings of the International Conference on Computer Design (ICCD 2002), Freiburg, Germany, 2002. [11] N. Bulusu, J. Heidemann, D. Estrin and T.Tran, “Self-configuring Localization Systems: Design and Experimental Evaluation," ACM Transactions on Embedded Computing Systems [12] L. Lamport, “Time, clocks, and the ordering of events in a distributed system,” Communications of the ACM, 1978, Vol.21 (7): 558~65 [13] D. L. Mills, “Precision synchronization of computer network clocks,” ACM Computer Communications Review, 1994, Vol.24 (2): 28~43 [14] D. L. Mills, “A brief history of NTP time: confessions of an Internet timekeeper,” ACM Computer Communications Review, 2003, Vol.33 (3) [15] E. D. Kaplan, “Understanding GPS: Principles and Applications,” Artech House, 1996. [16] A. Ward, A. Jones, and A. Hopper, "A new location technique for the active office," IEEE personal Communications, 4(5): 42~47,October 1997 [17] Jay Werb and Colin Lanzl. “Designing a positioning system for finding things and people indoors,” IEEE Spectrum, 35(9): 71~78, September 1998. [18] J. Elson and K. Römer, “Wireless sensor networks: A new regime for time synchronization,” In Proc. of the First Workshop on Hot Topics in Networks (HotNets-I), Princeton, New Jersey. October 28-29 2002. [19]J. Elson, L. Girod, and D. Estrin, “Fine-Grained Network Time Synchronization using Reference Broadcasts,” In Proc. of the 5th Symposium on Operating systems Design and Implementation, Boston, MA. December 2002. [20] Mihail L. Sichitiu and Chanchai Veerarittiphan, “Simple, Accurate Time Synchronization for Wireless Sensor Networks”, In IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC’03), March 2003. [21] Saurabh Ganeriwal, Ram Kumar, and Mani B. Srivastava, “Timing-Sync Protocol for Sensor Networks”. 第9页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 In First ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys), November 2003. [22] J. Greunen, J. Rabaey, “Lightweight Time Synchronization for Sensor Networks,” In Proc. of WSNA’03, San Diego, California, USA. [23] Su Ping, “Delay Measurement Time Synchronization for Wireless Sensor Networks”, Intel Research Berkeley Lab, 2003. [24] Qun Li and D. Rus, “Global Clock Synchronization in Sensor Network”, In Proc. of INFOCOM 2004, Hong Kong, China, March, 2004 [25] Hui Dai and Richard Han, “TSync: A Lightweight Bidirectional Time Synchronization Service for Wireless Sensor Networks”, ACM SIGMOBILE Mobile Computing and Communications Review, 8(1):125–139, January 2004 [26] Maroti M., Kusy B., Simon G., Ledeczi A., “The Flooding Time Synchronization Protocol”, In 2nd ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems(SenSys 04), Baltimore, November 2004 [27] S. Pal Chaudhuri, A. K. Saha and D. B. Johnson, “Adaptive Clock Synchronization in Sensor Networks”, Proceedings of the Third International Symposium on Information Processing in Sensor Networks (IPSN 2004), pp. 340-348, IEEE, Berkeley, CA, April 2004 [28] A. Manjeshwar, D.P. Agrawal. “TEEN: a routing protocol for enhanced efficiency in wireless sensor networks”, In proc. of 15th Parallel and Distributed Processing Symposium,2001: 2009-2015 [29] S. Lindsey, C. S. Raghavendra. “PEGASIS: Power-efficient gathering in sensor information systems”, In Conference on Communication, 2001. [30] K. Yao, R.E. Hudson, C.W. Reed, D. Chen, and F. Lorenzelli, “Blind beamforming on a randomly distributed sensor array system,” IEEE Journal of Selected Areas in Communications,16(8):1555~1567, Oct 1998. [31] 任丰原,黄海宁,林闯, “无线传感器网络,” 软件学报,vol.14(7):1282~1291,2003 第 10 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 2. 项目的研究内容、研究目标,以及拟解决的关键问题 (1) 研究目标 在符合工程实践的假定条件下,以低功耗为优化目标,设计和综合出一套精度能够依赖应用要 求自适应调节的,适合无线传感器网络自组织、多跳,节点密集、易失效等特性的时间同步机制及 其实现算法,并通过仿真试验和理论分析的手段评价和比较所设计机制与算法的性能。 (2) 研究内容 1) 构造具备一定规模的无线传感器网络试验平台,分析、测试和验证已有时间同步机制所依 赖的前提条件;综合归纳出符合工程实践背景的假定条件,其中主要包括不同负载状态下, 同步分组发送和接收过程中时间开销的统计分布,这些是优化同步精度的基础。 2) 在确定时间统计分布的基础上,应用信号处理中的滤波技术估计同步分组在发送和接收过 中的时间开销,设计高精度的时间同步算法。 3) 应用锁相环(Phase-Locked Loops, PPL)技术设计同步精度优化实现算法,降低空间复杂 度。 4) 通过消息搭载(piggyback)机制,将时间同步集成到路由技术里实现,从而降低系统能耗, 延长网络的生命周期。 5) 设计一种可扩展时间同步机制,通过配置参数动态调整同步精度,满足不同应用的需要。 6) 搭建试验网,评价新机制与新算法的性能;并建立各种时间同步机制的能耗模型,从理论 上分析和比较各种实现算法的综合性能。 (3) 拟解决的关键问题 1) 建立同步分组在不同阶段(特别是发送和接收过程)处理时间的统计分布模型是从理论上 提高同步精度的基础与关键,它将是本课题需要首先取得突破的技术要点和难点之一。 2) 信号处理技术中成熟的滤波算法的计算复杂度较高,如何针对确定分布的随机过程简化实 现算法,在同步精度和计算所需的功耗之间取得理想的平衡是设计高精度同步算法过程中 需要解决的关键问题之一。 3) 基于锁相环原理的参数估计算法虽然空间复杂度低,但收敛速度相对较慢,能否满足传感 器网络应用的要求是需要重点研究的问题之一。 4) 针对确定的应用要求,设计满足一定精度的时间同步机制与算法是相对容易实现的,但在 统一的同步模式下,采用适当的调节机制,设计一种适应性强,应用面广,功耗低,具有 不同精度的时间同步机制却不是一件易事,它将是本研究中需要着力解决的另一个关键问 题。 5) 建立两两成对同步,一对多广播同步,随机游走同步和扩散同步等基本时间同步模式的能 耗模型是对各种实现算法进行分析与评价的前提,具有一定的理论挑战性。 第 11 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 3. 拟采取的研究方案及可行性分析 造成网络节点间时钟失步的主要原因来自三个方面: 1) 温度、压力、电源电压等环境因素的变化导致的节点时钟漂移; 2) 为节省能耗,节点不断切换工作状态,频繁初始化导致时钟初始值存在差异 3) 特殊事件处理对时钟的影响,譬如:Berkeley 的 Mote 平台在处理分组发送和数据感知任务 时忽略时钟中断,时钟误差便无法避免。 如前所述,已有研究提出了 4 种基本的时间同步机制,无论哪一种,都离不开同步分组的支持。 同步分组在生成、发送、传输、接收和处理过程中时间不确定的协议处理、分组缓存和信道冲突等 是影响同步精度的主要因素。消除这些偶然因素的干扰是提高同步精度的核心。在密集的传感器网 络中,节点间相隔很近,同步分组在传输过程中因距离差异导致的误差可以忽略;分组生成和处理 过程中的偶然误差也可以象 TPSN[21]那样通过在 MAC 协议层加盖时间戳加以剔除;而发送和接收 过程中的不确定因素却难以在同步机制中完全消除,于是初期的研究中要么给定了与实际不相一致 的假设,如 GCS,要么采用了简单的平滑技术,又如 RBS 中的指数加权滑动平均算法。实际上,它 们应该是两个具有一定统计分布的随机过程,确定它们的分布对提高精度将会有很大帮助。为此, 在研究中,我们将首先搭建一个试验平台,通过逻辑分析仪跟踪节点上的分组发送和接收事件,捕 获时间序列,归纳、拟和出最匹配的统计分布。基于统计分布模型,应用成熟的滤波算法,如简单 的一阶递归低通滤波和滑动最小前置滤波,以及相对复杂的卡尔曼滤波或维纳滤波等,准确估计出 包括在同步机制中的时间开销,进行相应补偿,提高同步精度。 目前已有的大多数同步精度优化算法都采用了线性回归技术处理数据,精度要求越高,需要缓 存的历史数据量也越大,这增加了在资源受限的传感器网络节点上进行实现的难度。基于锁相环 (PPL)原理的数据处理只需保存当前采样和历史数据的累计和,算法的空间复杂度很低。应用控 制理论中的经典方法设计一个 PI(比例积分)控制器,将采样值与外插值的差视为控制器的输入,输 出定义为插值多项式的斜率,在线滚动优化,便可得到精度较高、复杂度较低的同步实现算法。 低功耗是无线传感器网络设计的核心技术要求,本研究拟从两个不同层面优化时间同步机制的 功耗。一方面,利用信令协议中常用的“带外”(out of band)机制,通过消息搭载的方式将时间同 步集成到路由协议的实现中,从系统角度优化能耗。路由和同步技术在实现中的相似性为集成提供 了可能性:现有的层次性路由协议(如 LEACH[27]和 TEEN[28])采用的分层聚类机制非常贴近 TPSN[21]和 LTS[22]等同步机制中节点的组织方式。此外,在节点移动和失效、系统能量优化管理 以及拓扑控制等事件与机制的驱动下,传感器网络的拓扑结构总是动态变化的,节点间需要不断交 换路由消息以维护网络的连通性,这为集成于路由协议中的时间同步机制提供了必要的可搭载信道 资源,从而能够保证一定的同步精度。另一方面,受传感网络路由技术中响应式(reactive)和先应式 (proactive)分类的启发,本课题提出适用于特定应用的响应式时间同步机制的研究设想。先应式 指在整个工作过程中网络各节点需要时时刻刻保持时钟同步,而响应式意味着节点可以用本地时钟 记录观测数据,在需要统一时基时,启动同步进程,校准各节点间的时钟偏移量,并用它们修正原 始记录,获得同步观测值。与先应式相比,响应式时间同步机制的开销将小许多,功耗自然随之减 小。当然,响应式时间同步机制具有一定的局限性,例如它无法满足目标跟踪和 MAC 协议设计等 实时性较强的应用,但在声波测距和数据融合等应用中,响应式时间同步机制应该会成为一种不错 第 12 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 的选择,目前已有的时间同步机制与算法基本上都属于先应式的。 多样的传感网络应用有着多样的技术要求,就时间同步而言,在测距和盲波束阵列信号处理[27] 等应用中,同步精度越高越好,至少需要达到微秒的数量级;而在环境监测和节点数据压缩中,秒 级精度已经足够充分。如此宽阔的精度范围,在低功耗的技术目标下,某种特定的机制与算法很难 同时兼顾。为此,我们将研究精度与同步会话的频率、同步分组经历的跳数以及网络负载之间的函 数关系,设计具有一定扩展性的时间同步机制,通过动态调节可配置参数适应不同应用的需要。从 理论上讲,这应该是传感器网络时间同步机制理想的工作模式。 因为无线传感器网络是一项试验性较强的研究课题,本项目的大部分研究内容都将在 Berkeley 开发的 Mote 或我们自己研制完成的试验平台上进行。目前,我们已近初步搭建起了一个小规模的试 验平台。 4. 本项目的特色与创新之处 无线传感器网络时间同步机制与算法的研究是一个崭新的领域,与已有的探索性研究成果相比, 本项目的创新之处在于: 1) 为提高同步精度,提出了通过测量和假设检验的技术手段为主要误差源建立数理统计模型, 进而设计高性能滤波器准确估计误差来提高精度的研究设想。一方面,统计模型描述的误 差应该比某些已有算法给定的假设更接近工程实践。另一方面,高性能滤波器应该能比简 单的滑动平滑技术给出更加准确的用于修正节点时钟偏差的估计值。 2) 锁相环原理的应用将大幅度减小同步优化算法的空间复杂度,非常适合资源有限的传感器 网络节点。根据我们调研的结果,目前还没有检索到基于该思路的研究及其相关成果。 3) 为优化功耗,提出将同步消息搭载于路由分组中的技术设想。如果研究证明可行,这应该 是一种新颖的功耗优化解决方案。 4) 提出精度可通过配置参数动态调节的时间同步机制,它比目前单一精度的同步机制与算法 具有更宽泛的应用领域和更强的适应性,工程实践需要类似的解决方案。 5. 年度研究计划 本项目拟在三年内完成,总体安排与进度如下: 2006.1~2007.6 :高精度时间同步算法的研究 1) 建立同步分组在发送和接收过程中时间开销的统计模型; 2) 设计滤波器,估计时钟偏差的修正值,设计高精度同步算法。 3) 基于锁相环原理设计精度较高,复杂度较低的同步优化算法。 2007.7~2007.12 :时间同步机制的功耗优化研究 1) 路由技术和时间同步的集成方案研究; 2) 响应式同步机制的设计与开发。 2008.1~2008.12 1) 精度可动态调节的时间同步机制的研究; 第 13 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 2) 各种时间同步机制功耗模型的建立,及相应的性能分析、评价与比较研究。 6. 预期研究结果 1) 提交精度可动态调节的低功耗时间同步机制与算法的实现方案和相应的试验测试报告。 2) 在国内外重要学术期刊和国际会议上发表不少于 10 篇高质量论文,其中,SCI 检索不少于 4,EI 检索不少于 6 篇。 (二) 研究基础与工作条件 1. 工作基础 项目申请者近年来一直从事网络领域的研究工作,积极跟踪新涌现的网络技术。自 2002 年年初 开始关注无线传感器网络以来,通过阅读大量的文献资料,对这一新兴的网络技术进行了深入的了 解,并总结成文,形成了国内第一篇系统介绍无线传感器网络研究的综述性文章[28]。研究初期,项 目申请者所在的课题组对传感器网络中的路由技术进行了重点分析和研究,利用美国国防部海军研 究实验室(NRL)在 NS2 网络仿真平台上针对传感器网络的扩展软件包,对典型的路由算法,如 Flooding, SPIN ,LEACH, Directed Diffusion, Gossiping 等,进行了仿真研究,熟悉了它们的工作机理。 正是基于这样的积累,在本课题的研究计划中提出了两项受路由技术启发的研究内容。 在接下来的研究中,我们逐渐认识到无线传感器网络研究的试验性非常强,有些研究内容,譬 如本研究计划提出的时间同步机制,必须在试验平台上才能完成,仅仅依赖仿真无法开展工作。为 此,项目申请者积极联合兄弟院校的研究者申请了一项国防基础研究项目,从事试验平台的开发。 目前已经开研发出一款与 Mica2 兼容的节点试验平台(如下图左为 Mica2,右为研发节点)。 (MICA2 节点) (研仿节点) 在近三年对无线传感器网络的跟踪研究过程中,项目申请者与国内外研究同行建立了密切的联 系。CENS 研究中心主任 D. Estrin 和她的学生曾对本项目早期的研究设想提出过一些非常有建设性 的意见。此外,我们与时间同步研究领域比较活跃的研究者,如 Qun Li 和 K. Römer 等人,一直保 持着电子邮件联系,能够及时了解他们最新的研究成果,这些都为本项目的进展营造了一个良好的 学术氛围。 此外,在前期的研究中,我们在 Mote 上开发路由协议的工作使我们熟悉了 TinyOS 操作系统, 这定会加速我们设计开发时间同步协议的进程。 第 14 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 2. 工作条件 一年之前,申请者所在实验室在国内较早购买了一套 Crossbow 公司的 Mote Kit 540 无线传感 器网络试验平台,包括 8 个 Mica2 和 Micadot2 节点,加上我们自己开发的兼容节点,完全具备搭 建一个中小规模试验网的条件。此外,研究中还需要一台逻辑分析仪,我们将借用电子系高速信号 处理与网络传输实验室的 LA5000。 3. 课题主要成员简历 申请人 任丰原:1996 年 2 月于西北工业大学获电力传动及其自动化硕士学位,1999 年 12 月于该校获 计算机应用博士学位,硕、博士期间参加了多项科研项目,是“航空电源自动测量与控制系统”项 目的主要完成者;博士期间从事 ATM 网络中流量控制方面的研究,其间与导师合作以“ATM 网络中 流量控制和拥塞控制的研究”为题申请国家自然科学基金,获批准(批准号 No.69972040);参加了 “九五”航空预研项目“无线路由器”以及“WEB 与数据库接口技术”等课题的研究。在清华大学 信息与通信博士后流动站从事研究工作期间,主要的研究方向是控制理论在网络拥塞控制及流量控 制中的应用,得到国家自然科学基金“基于控制理论的主动队列管理研究”(No. 60273009)的资助。 近入清华大学计算机科学与技术系后,主要从事高速网络传输系统优化设计的研究工作,负责 973 项目“新一代网络体系结构的研究”中子课题“网络传输控制中的模型和自适应流量管理机制”;传 感器网络是另一个主要的研究方向,承担了一项国防基础研究项目,主要是设计和开发无线传感器 网络试验平台。近几年完成的论文有: 期刊论文 [1] F.Y. Ren, C. Lin, X.M. Huang, An Explicit Criterion of Adaptive Virtual Queue Algorithm, IEICE Trans. on Communications (Conditional Acceptance) [2] F.Y. Ren, C. Lin, B. Wei, A Nonlinear Control Theoretic Analysis to TCP-RED System, Computer Networks (Acceptance) [3] F.Y. Ren, C. Lin, X.M. Huang, TCC: A Two-Category Classifier for AQM Routers Supporting TCP Flows, IEEE Communication Letters (To appear) [4] F.Y. Ren, C. Lin, X.M. Huang, A Novel Packet Dropping Mechanism for Active Queue Management, IEICE Trans. on Communications (To appear in April 2005) [5] F.Y. Ren, C. Lin, B. Wei, A robust controller for active queue management in large delay networks, Computer Communications. (To appear) [6] F.Y. Ren, C. Lin, X.H. Yin, Design a congestion controller based on sliding mode variable structure control, Computer Communications.(To appear) [7] F.Y. Ren, C. Lin, Modeling and Stability Analysis of Binary ABR Flow Control in ATM Network, IEICE Trans. on Communications,Jan. 2005, Vol. E88-B,no.1:210~218 [8] C.Lin, Z.G Shan, T. Liu, F.Y. Ren. Extended Interval Temporal Logic for non-deterministic Intervals: Modeling and Inference Using Time Petri Nets. IEEE Transactions on Systems, Man, and 第 15 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 Cybernetics, Part A, (Acceptance). [9] Wei YY, Lin C, F.Y. Ren, Dynamic handoff scheme in differentiated QoS wireless multimedia networks, Computer Communications, vol.27 (10): 1001-1011 June 2004 [10] C. Lin, M.W.Xu, Marinnescu D.C., F.Y. Ren and Z.G Shan, Stability Analysis of Buffer Priority Scheduling Policies Using Petri Nets. IEEE Trans. on Automatic Control. July 2003,48(7):1235-1238 [11] F.Y. Ren, C. Lin. Speed up the Responsiveness of Active Queue management System. IEICE Trans. on Communications, Vol.E86-B No.2: 630-637,2003 [12] F.Y. Ren, Y. Ren, X.M.Shan. Design of a Fuzzy Controller for Active Queue Management, Computer Communications.vol.25:874-883,2002 [13] 任丰原,林闯, 无线传感器网络中的时间同步, 软件学报 (接收待发表) [14] 林闯,任丰原, 可控可信可扩展的新一代互联网,软件学报,2004, Vol.15(12):1815~1821 [15] 任 丰 原 , 林 闯 , 黄 小 猛 , 刘 卫 东 , 主 动 队 列 管 理 算 法 的 分 类 器 实 现 , 电 子 学 报 , 2004,Vol.32(11):38~42 [16] 任丰原, 林闯,刘卫东, IP 网络中的拥塞控制,计算机学报,2003,vol.26(9):1025~1034 [17] 任丰原,林闯,王福豹,基于模糊逻辑的 ABR 流量控制,计算机学报,2003,vol.26(6):662-668 [18] 谭章熹,林闯,任丰原,周文江,网络处理器的分析与研究,软件学报,2003,vol.14(2),253-267. [19] 任丰原,黄海宁,林闯, 无线传感器网络,软件学报,2003,vol.14(7):1282-1291. [20] 魏丫丫,林闯,任丰原, 无线多媒体网络中基于动态阈值的越区切换方案,软件学报,2003, vol.14(7):1310-1317. [21] 任丰原, 林闯,任勇, 山秀明, 大时滞网络中的拥塞控制算法,软件学报,2003,vol.14(3):503-511 [22] 任丰原, 林闯,王福豹, ABR 流量控制中的变结构控制器,软件学报,2003,vol.14(3):562-568 [23] 任丰原, 林闯,任勇, 山秀明, 二进制流量控制算法的性能分析, 软件学报,2003,vol.14(3):612-618 [24] 任丰原, 王福豹, 任勇,山秀明,主动队列管理中 PID 控制器的设计, 电子信息学报,2003, vol.25(1):94-99 [25] 任丰原,林闯,樊燕飞,魏丫丫,智能分组丢弃新机制,电子学报,2002,30(12A):1935-1937 [26] 尹 逊 和 , 任 丰 原 , 任 勇 , 山 秀 明 , 鲁 棒 的 主 动 队 列 管 理 新 算 法 , 计 算 机 学 报 , 2002 , vol.25(10):1018-1023 [27] 任丰原, 林闯,任勇, 山秀明, ATM 网络拥塞控制中 PID 控制器设计, 计算机学报, 2002, vol.25(10):1024-1029 [28] 任丰原, 林闯,王福豹,RED 算法的稳定性:基于非线性控制理论的分析,计算机学报,2002, vol.25(12):1302-1307 [29] 任丰原,任勇,山秀明,王福豹, 二进制 ABR 流量控制算法的建模与分析, 计算机学报,2002, vol.25(6): 651-656. [30]任丰原, 任勇, 山秀明, 主动网络的研究与发展, 软件学报, 2001,vol.12(11). 第 16 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 国际会议论文 [31] F.Y. Ren, X.M. Huang, C. Lin, Design a Two-Category Classifier with Multi-Dimension for Active Queue Management. In Proc. of 1st ACM SIGCOMM Asia Workshop, April 12~13,2005, Beijing, China, pp150~157 [32] X.M. Huang, C. Lin, F.Y. Ren, Hao Yin. HighSpeed TCP Modeling and Analysis. The First International Conference on Broadband Networks (BroadNets2004), Technically Co-Sponsored by IEEE Communications Society & In Cooperation with ACM SIGMOBILE. October 25-29, 2004, San Jose, California, USA [33] F.Y. Ren, C. Lin,B. Wei, Design a Robust Controller for Active Queue Management in Large Delay Networks, The 9th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC2004),Egypt, June 2004. [34] M. Zhao, F.Y. Ren, J.P. Wu, K. Xu, Design a Fuzzy-PI Controller for Congestion Control. The 9th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC2004), Alexandria, Egypt, June 2004. [35] Y.F. Fan, F.Y. Ren and C. Lin, Design a PID Controller for Active Queue Management. The 8th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC2003), June 2003. [36] Y.Y. Wei, C, Lin and F.Y. Ren, Raad Raad, and Eryk Dutkiewicz. Dynamic Priority Handoff Scheme in Differentiated QoS Wireless Multimedia Networks. The 8th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC2003), June 2003. [37] Y.F. Fan, F.Y. Ren and C. Lin, Design an Active Queue Management Algorithm Based Fuzzy Logic Decision, International Conference on Communication Technology (ICCT2003), April 2003, Beijing, China [38] Z.G Shan, C. Lin, and F.Y. Ren, Modeling and Performance Analysis of a Multiserver Multiqueue System on the Grid. In: the 9th International Workshop on Future Trends of Distributed Computing Systems (FTDCS 2003), San Juan, Puerto Rico, USA, May 2003. [39] W.J Zhou, C. Lin and F.Y. Ren, A Model for the Integration of Buffer Management and Packet Scheduling, In Proc. of the 14th International Conference on Parallel and Distributed Computing, Application and Technology (PDCAT2003), Chengdu, China, Aug. 2003, [40] F.Y. Ren, C. Lin, X.H. Yin, X.M.Shan. A Robust Active Queue Management Algorithm Based on Sliding Mode Variable Structure Control. In Proc. of INFOCOM2002, San Francisco, USA, 2002 [41] Lin C., Qu Y., Ren F.Y., Marinescu D. C. Performance Equivalent Analysis of Workflow Systems Based on Stochastic Petri Net Models. International Conference on Engineering and Deployment of Cooperative Information Systems (EDCIS 2002), September 18-20, 2002, Bejing, China, Proceedings, volume 2480 of Lecture Notes in Computer Science, pp. 64-79, Springer, 2002. [42] F.Y. Ren, Y. Ren and X.M. Shan. Fluid-Based Analysis of ABR Flow Control in ATM Networks, The 7th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC2001), Tokyo, Janpan, September 2001. [43] F.Y. Ren, Y. Ren and X.M. Shan. Analysis and Improvement of EFCI Algorithm, The 6th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC2001), Hammamet,Tunisia, July 2001. 第 17 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 [44] F.Y. Ren, Y. Ren and X.M. Shan. Enhancement to RED Algorithm. The 9th IEEE International Conference in Networks (ICON2001), Bangkok, Thailand, October 2001 总体负责和协调本研究项目的实施,主要承担误差统计模型的建立,滤波器设计,集成方案的 提出等研究工作。 核心成员 冯振明 :教授,博士生导师,1970 年 3 月 于清华大学电子工程系无线电技术专业本科毕业;1982 年 1 月 于清华大学电子工程系无线电技术专业获硕士学位。现任清华大学电子工程系副系主任。目 前主要的研究方向包括接入网,卫星定位系统,超宽带和无线传感器网络等。现正承担的项目有: 有线电视用户接入网,“北斗一号” 卫星定位用户机和基于 IP 分组网络的软交换系统等,近期发表的 主要学术论文有: [1] Y.Q. Zheng, M.Q. Lu, Z.M. Feng, Performance evaluation of adaptive AQM algorithms in a variable bandwidth network, IEICE Transaction on Communications, .E86-B(6),2003 [2] Y.Q. Zheng, M.Q. Lu, Z.M. Feng, Evolutionary marking algorithm: Improving robustness and responsiveness of congestion control, IEICE Transaction on Communications, .E86-B(2),2003 [3] 孙靓,冯振明,基于 DOCSIS2.0 扩展 HFC 上行信道容量的实现方法,电视技术,2003 年 09 期 [4] 刘宇,陆明泉,冯振明,DBPSK 信号解调中的频偏估计策略,电子与信息学报,2003,vol.25 [5] 刘宇,陆明泉,冯振明,BPSK 信号帧基于 DFT 的频偏估计算法,电子与信息学报,2003, vol.25 在本项目中负责总体规划和设计,并指导项目的研究进展。 4. 承担科研项目情况 (1) 国家重点基础研究发展规划(973)项目(2003CB314804)“, 网络传输控制中的模型和自适应流 量管理机制”,课题负责人和主要研究者,2003 年 12 月-2007 年 12 月 (2) 国家自然科学基金项目“基于控制理论的主动队列管理研究”(No. 60273009),2003 年 1 月-2005 年 12 月 (3) 国防基础研究项目, “无线传感器网络试验平台研究与开发”,主要研究者,2004 年 1 月- 2005 年 12 月 5. 完成自然科学基金项目情况 项目申请人无主持完成的自然科学基金项目 (三) 经费申请说明 本项目无需购置 5 万元以上固定资产及设备等,经费申请说明见第 4 页经费申请表 (四) 其他附件清单 无 第 18 页 版本 1.012.557 国家自然科学基金申请书 签字和盖章页 申 请 者:任丰原 依托单位:清华大学 项目名称:无线传感器网络中时间同步机制与算法的研究 资助类别:面上项目 亚类说明:自由申请项目 附注说明: 申请者承诺: 我保证申请书内容的真实性。如果获得基金资助,我将履行项目负责人职责,严格遵守国家自 然科学基金委员会的有关规定,切实保证研究工作时间,认真开展工作,按时报送有关材料。若填 报失实和违反规定,本人将承担全部责任。 签字: 项目组主要成员承诺: 我保证有关申报内容的真实性。如果获得基金资助,我将严格遵守国家自然科学基金委员会的 有关规定,切实保证研究工作时间,加强合作、信息资源共享,认真开展工作,及时向项目负责人 报送有关材料。若个人信息失实、执行项目中违反规定,本人将承担相关责任。 编号 姓 名 工作单位名称 1 冯振明 2 郑波 3 黄小猛 4 赵明 5 苏忠 6 汪洋 清华大学 清华大学 清华大学 清华大学 清华大学 清华大学 项目分工 总体规划与 设计 路由与同步 集成 高精度同步 算法设计 每年工 作时间 (月) 6 10 10 TinyOS 实现 10 误差源建模 与性能分析 8 仿真试验 8 签字 7 8 9 依托单位及合作单位承诺: 已按填报说明对申请人的资格和申请书内容进行了审核。申请项目如获资助,我单位保证对研 究计划实施所需要的人力、物力和工作时间等条件给予保障,严格遵守国家自然科学基金委员会有 关规定,督促项目负责人和项目组成员以及本单位项目管理部门按照国家自然科学基金委员会的规 定及时报送有关材料。 依托单位公章 合作单位公章 1 合作单位公章 2 日期: 日期: 日期: 第 19 页 版本 1.012.557

    Top_arrow
    回到顶部
    EEWORLD下载中心所有资源均来自网友分享,如有侵权,请发送举报邮件到客服邮箱bbs_service@eeworld.com.cn 或通过站内短信息或QQ:273568022联系管理员 高进,我们会尽快处理。