Analisi sperimentale di algoritmi di sincronizzazione per reti di sensori wireless basati su regressione lineare

Introduzione II Introduzione Le reti di sensori wireless (WSN, acronimo di Wireless Sensor Network) rappresentano la migliore soluzione dinamica a basso costo degli ultimi anni per tutte quelle applicazioni in cui le reti wired risultano una scelta impraticabile o inefficiente: si pensi ad esempio al controllo di ambienti ostili o fisicamente inaccessibili, oppure al monitoraggio dei parametri vitali di un paziente all’interno di un ospedale e alla domotica. Per ottenere un risultato significativo, tuttavia, non è sufficiente che i singoli nodi sensore di una rete acquisiscano dati utili, ma è necessario che il set di informazioni raccolte da ogni dispositivo venga combinato con gli altri mediante un’operazione di fusione dati. Tale fusione è possibile solo grazie ad un coordinamento tra i nodi della rete e, di conseguenza, ad una correlazione fra i dati nel dominio del tempo. Come in tutti i sistemi distribuiti, quindi, la sincronizzazione temporale è una componente fondamentale nelle reti di sensori wireless, ed impone che tutti i dispositivi appartenenti alla rete condividano il medesimo riferimento temporale. A causa delle peculiari limitazioni in termini di energia, memoria, capacità computazionale e banda di trasmissione di queste reti, tuttavia, gli schemi di sincronizzazione tradizionali non risultano adatti all’impiego nelle WSN; questo ha attirato l’interesse di numerosi ricercatori a sviluppare nuovi protocolli di sincronizzazione. Una classe di protocolli che sta assumendo un’importanza crescente nel panorama della sincronizzazione nelle WSN è quella basata sulla regressione lineare. Il più semplice di questa categoria di protocolli è il Flooding Time Synchronization Protocol (FTSP). La sua progettazione è nata con l’obiettivo di raggiungere la sincronizzazione temporale di un’intera rete di nodi sensore con errori dell’ordine del µs e scalabilità fino a centinaia di nodi, insieme con la robustezza ai cambiamenti di topologia della rete ed