7. Ngày hoàn thành đồ án:
2.2.1. Đồng hồ các nút cảm biến và sự chính xác
Hầu hết các thiết bị đồng hồ của các nút cảm biến và máy tính đều có cấu tạo giống nhau. Mỗi nút có một bộ dao động ở một tần số xác định và một máy đếm xung dao động. Phần mềm của các nút chỉ truy nhập tới giá trị của bộđếm này và thời gian giữa hai lần tăng này quyết định cách giải quyết vấn đề thời gian: các sự kiện xảy ra giữa hai lần tăng này không thểđược phận biệt từ các nhãn thời gian của chúng.
Bộ dao động thường có độ trôi, đó là sự dịch ngẫu nhiên so với tần số trên danh nghĩa, hay còn gọi là độ lệch đồng hồ. Điều này phụ thuộc vào sự không trong suốt của tinh thể, hay các điều kiện môi trường như áp suất, nhiệt độ… do vậy việc triển khai mạng cảm biến trên thực tế khác nhiều so với trong phòng thí nghiệm. Độ lệch đồng hồ được đo bằng ppm (parts per million), nó đưa ra con số về số dao động thêm vào hoặc số dao động bị mất mà đồng hồ tạo ra trong lượng thời gian cần cho 1 triệu dao động ở
tốc độ danh nghĩa.
Tần số dao động thay đổi theo thời gian. Có 2 kiểu thay đổi:
¾ Thay đổi ngắn hạn: do thay đổi nhiệt độ, do thay đổi trong điện áp nguồn cung cấp, áp suất không khí…
¾ Thay đổi dài hạn: do sự lão hóa của các bộ dao động
Người ta thường giả định tần số các bộ dao động là ổn định vừa phải trong phạm vi từ vài phút đến vài chục phút. Điều này cũng nói lên rằng các thuật toán đồng
bộ thời gian phải đồng bộ lại vài phút một lần để theo kịp sự thay đổi của tần số. Vì thế
giao thức đồng bộ thời gian là rất cần thiết.
Một điều cần quan tâm nữa là bao lâu thì giao thức đồng bộ thời gian chạy một lần? Giả sử một nút chỉđiều chỉnh độ dịch pha Φi và tốc độ trôi của dao động là x ppm
cố định, độ chính xác yêu cầu là δ s, thì sau khoảng thời gian khoảng 6 10 8 − × x s cần thiết phải đồng bộ lại. Với x = 20ppm, độ chính xác là 1s thì sau 50s phải đồng bộ lại. Các mô hình hiện đại ngày nay đều cố gắng ước lượng chính xác không chỉ Φi mà còn
i
θ để kéo dài chu kì trước khi phải đồng bộ lại. Một lần nữa phải nhấn mạnh rằng quá trình đồng bộ một lần không có hiệu quả vì tốc độ trôi thay đổi, và thường thì ta giới hạn được tốc độ trôi lớn nhất ρi >0mà thỏa mãn i i i t H dt d ρ ρ ≤ ≤ + + ( ) 1 1 1 (2.1) Công thức này còn dùng để xác định tần sốđồng bộ lại.