无线传感器网络(WSN, wireless sensor network)通常由微处理器、传感器以及无线通信模块组成,可以用于数据采集和信息融合。伴随着日益成熟的通信技术、传感器技术和嵌入式理论与技术发展,无线传感器网络已经广泛应用于各种领域并展现出了很好的应用前景,如环境的监测、家庭日常护理、国防军事、灾难救援、医疗卫生等方面。无线传感器网络已经得到了国际学术界和工业界的高度重视,成为了一个备受瞩目与期待的研究热点。无线传感器网络中涉及到大量技术问题,其中,时间同步技术就是无线传感器网络的一项支撑技术,对无线传感器网络的应用至关重要。传统的网络同步方法如NTP和GPS因为复杂度、能量消耗、代价以及尺寸等因素的限制而都不适合无线传感器网络的使用。无线传感器网络中的传感器节点有成本、能量和体积方面的限制,导致无线传感器网络的时间同步遇到了很多新挑战,研究适合无线传感器网络的时间同步技术在国内外传感器网络研究领域引起了广泛的关注。文章一开始介绍了无线传感器网络的基本理论知识,包括无线传感器网络的组成框架及应用领域等等。接下来阐述了时间同步的概念以及必要性,时间同步算法中性能的评价标准以及存在的挑战。然后对目前现有的无线传感器网络时间同步算法进行分类,介绍了几种经典的时间同步算法并比较各自的优缺点。之后在现有算法的基础上,本文提出一种改进的时间同步算法,将网络分簇并设计同步流程从而节省网络开销,采用在MAC层作时间标记的方法提高网络时间同步精度。利用NS2对改进的算法进行仿真,结果显示该算法相比较于RBS和TPSN算法具有更好的时间同步精度和更低的网络开销。最后搭建硬件平台,将改进的算法应用于实际的传感器网络中,实验结果表明,改进的时间同步算法在能量消耗方面确实具有一定的优势。文章结尾对全文作出了总结并给出了下一步的研究方向。