工业物联网技术在“中国制造2025”战略中承担着重要的角色,在工业物联网中IEEE 802.11无线局域网（wireless local area network,WLAN）技术已受到广泛关注。工业应用特别地要求确定性和实时性,实时性系统的基础是时间同步。而无线网络存在不确定的传输延迟和丢包等问题,导致时间同步误差增加,因此精确的时间同步是WLAN能否在工业物联网中有效运行的关键。IEEE 1588精确时间同步协议（precision time protocol,PTP）旨在实现分布式测控系统中的高精度时间同步,但却是针对有线网络设计的。为了更好地实现WLAN中的精准时间同步,本文开展了以下研究工作:1)从以太网芯片和无线网卡芯片硬件结构出发,分析无线局域网中使用PTP协议的时间戳问题。在现有无线网卡芯片无法像以太网解决方案一样支持硬件时间戳的情况下,实现了一种基于驱动层的软件时间戳,保证WLAN中应用PTP的时间戳精度。2)由于时间同步的误差主要由不对称时延造成,通过对时间同步过程中引入的时延组成进行分析,确定了随机时延是对时间同步影响最大部分。此后重点讨论导致随机时延的原因——IEEE 802.11ac MAC层接入时延,基于马尔科夫链原理建立MAC层接入时延的理论模型,并通过MATLAB进行仿真分析。此外,本文还给出了实际WLAN应用中减少PTP报文随机时延的具体实现方法,并在本文的实验平台中进行验证。3)通过分析实际应用中节点晶振的频偏、抖动以及软件时间戳等因素造成的误差,对PTP协议的主、从时钟进行建模。在此基础上,给出两种PTP时钟伺服系统设计,分别为基于比例积分（proportional-integral,PI）控制器和基于加权线性回归的时钟伺服。4)结合上述所有研究工作,选用NXP公司的LS1043A-RDB ARM开发板和Broadcom公司的WiFi网卡搭建实验平台,对无线局域网中应用PTP协议实现时间同步的精度进行测量。分别对基于PI控制器的时钟伺服和基于加权线性回归的时钟伺服进行实验和分析。实验结果表明,本文提出的方法时间同步精度可达60?s,能满足大多数工业物联网应用的要求,有良好的应用前景。