Industrial Internet of Things (IIoT) har ett brett spektrum av tillämpningar, såsom intelligent tillverkning, optimering av produktionsprocesser, övervakning av produktionsutrustning m.m. På grund av de komplexa omständigheterna i underjordisk gruvdrift står WSN:s prestanda inför enorma utmaningar, såsom fördröjning av dataöverföringen, förlust av paket och så vidare. MAC (Media Access Control) protokollet baserat på TDMA (Time Division Multiple Access) är en effektiv lösning, men det måste säkerställa klocksynkronisering mellan överföringsnoder. Som den viktigaste tekniken för IIoT, synkronisering måste ta hänsyn till faktorerna tunnelstruktur, energiförbrukning, etc. Traditionella synkroniseringsmetoder, som t.ex. TPSN (Timing-sync Protocol for Sensor Networks), RBS (Reference Broadcast Synkronization), fokuserar främst på att förbättra synkroniseringsnoggrannheten och bortse från den faktiska miljöns inverkan, kan inte tillämpas direkt på IIoT i underjordisk gruvdrift. I underjordisk gruvdrift, det finns två typer av noder: basstation nod och sensor nod, som har olika topologier, så de utgör en hybrid topologi. I detta papper, enligt hybrid topologi av unground gruvdrift, ett klocksynkroniseringssystem baserat på en dynamisk superframe är utformad. I detta system, basstationen och sensorn har olika synkroniseringsmetoder, förbättra TPSN och RBS algoritm, respektive, och justerar perioden av superframe dynamiskt genom att uppskatta klockan offset. Det synkroniseringssystem som presenteras i detta dokument kan minska nätkommunikation overhead och energiförbrukning, vilket garanterar synkronisering noggrannhet. Baserat på CC2530 (Asystem-on-chip-lösning för IEEE 802.15.4, Zigbee- och RF4CE-tillämpningar) jämförs och analyseras experimenten, inklusive synkroniseringsnoggrannhet, energiförbrukning och robusthetstest. Experimentella resultat visar att synkroniseringsnoggrannheten för den föreslagna metoden är minst 11 % högre än för de befintliga metoderna, och energiförbrukningen kan minskas med cirka 13 %. Samtidigt är den föreslagna metoden mer robust.
Därför utformade författarna i REF ett synkroniseringssystem baserat på en dynamisk superframe för ett underjordiskt gruvnätverk.
A Novel Synchronization Scheme Based on a Dynamic Superframe for an Industrial Internet of Things in Underground Mining
{'venue': 'Sensors (Basel, Switzerland)', 'journal': 'Sensors (Basel, Switzerland)', 'mag_field_of_study': ['Engineering', 'Medicine', 'Computer Science']}