CN110166159A - 一种基于gprs网络对时、电能表对时方法及*** - Google Patents

一种基于gprs网络对时、电能表对时方法及*** Download PDF

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CN110166159A CN201910439525.8A CN201910439525A CN110166159A CN 110166159 A CN110166159 A CN 110166159A CN 201910439525 A CN201910439525 A CN 201910439525A CN 110166159 A CN110166159 A CN 110166159A
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肖勇
张乐平
许卓
胡珊珊
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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

本申请公开了一种基于GPRS网络对时方法、***及电能表对时方法、***及一种电子设备和计算机可读存储介质,基于GPRS网络对时方法包括:确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到第一查询请求的时间的第一时间差、服务器回复第一时间信息包的时间与客户端接收到第一时间信息包的时间的第二时间差;确定第二次NTP过程中客户端发送第二查询请求的时间与服务器接收到第二查询请求的时间的第三时间差、服务器回复第二时间信息包的时间与客户端接收到第二时间信息包的时间的第四时间差;根据第一时间差、第二时间差、第三时间差和第四时间差计算客户端与服务器的时间差值,提高了GPRS网络中的对时精度。

Description

一种基于GPRS网络对时、电能表对时方法及***
技术领域
本申请涉及对时技术领域,更具体地说,涉及一种基于GPRS网络对时方法、***及电能表对时方法、***及一种电子设备和一种计算机可读存储介质。
背景技术
计量自动化***中,主站、集中器、采集器以及电能表的时间精度是制约阶梯电价实施,用电信息采集准确性的关键因素。NTP(中文全称:网络时间协议,英文全称:NetworkTime Protocol)是互联网中时间同步的标准协议,采用时间服务器与客户机信息双向传输的方法提出时间戳的概念,利用客户机和服务器的申请应答方式解决网络传输的延迟及时间偏移问题。
然而,终端与主站之间通过GPRS(中文全称:通用分组无线服务,英文全称:General Packet Radio Service)网络对时,由于GPRS网络的延时比有线网络要复杂一些,因此直接使用NTP协议对时精度不好估计。
因此,如何提高GPRS网络中的对时精度是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于GPRS网络对时方法、***及电能表对时方法、***及一种电子设备和一种计算机可读存储介质,提高了GPRS网络中的对时精度。
为实现上述目的,本申请提供了一种基于GPRS网络对时方法,包括:
确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;
确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;
根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
其中,所述根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值,包括:
根据时间差值计算公式计算所述客户端与所述服务器的时间差值;其中,所述时间差值计算公式具体为:
其中,φ为所述时间差值,U1为所述第一时间差,V1为所述第二时间差,U2为所述第三时间差,V2为所述第四时间差。
为实现上述目的,本申请提供了一种电能表对时方法,包括:
将终端作为客户端、主站作为服务器,利用基于GPRS网络对时方法计算所述终端与所述主站的时间差值,以便将所述终端的时间同步为所述主站的时间;
将电能表作为所述客户端、所述终端作为所述服务器,利用所述基于GPRS网络对时方法计算所述电能表与所述终端的时间差值,以便将所述电能表的时间同步为所述终端的时间;
其中,所述基于GPRS网络对时方法为如上述电能表对时方法。
为实现上述目的,本申请提供了一种基于GPRS网络对时***,包括:
第一确定模块,用于确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;
第二确定模块,用于确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;
计算模块,用于根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
其中,所述计算模块具体为根据时间差值计算公式计算所述客户端与所述服务器的时间差值的模块;其中,所述时间差值计算公式具体为:
其中,φ为所述时间差值,U1为所述第一时间差,V1为所述第二时间差,U2为所述第三时间差,V2为所述第四时间差。
为实现上述目的,本申请提供了一种电能表对时***,包括:
第一同步模块,用于将终端作为客户端、主站作为服务器,利用基于GPRS网络对时***计算所述终端与所述主站的时间差值,以便将所述终端的时间同步为所述主站的时间;
第二同步模块,用于将电能表作为所述客户端、所述终端作为所述服务器,利用所述基于GPRS网络对时***计算所述电能表与所述终端的时间差值,以便将所述电能表的时间同步为所述终端的时间;
其中,所述基于GPRS网络对时方法为如上述电能表对时***。
为实现上述目的,本申请提供了一种电子设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上述基于GPRS网络对时方法的步骤。
为实现上述目的,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述基于GPRS网络对时方法的步骤。
为实现上述目的,本申请提供了一种电子设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上述电能表对时方法的步骤。
为实现上述目的,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述电能表对时方法的步骤。
通过以上方案可知,本申请提供的一种基于GPRS网络对时方法,包括:确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
本申请提供的基于GPRS网络对时方法,根据NTP协议对网络延时的不对称性系数进行估计,即通过两次NTP同步过程修正网络中的不对称系数,进而得到精度较高的时间偏差,提高了GPRS网络中的对时精度。本申请还公开了一种基于GPRS网络对时***及电能表对时方法、***及一种电子设备和一种计算机可读存储介质,同样能实现上述技术效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1为根据一示例性实施例示出的一种基于GPRS网络对时方法的流程图;
图2为根据一示例性实施例示出的一种电能表对时方法的流程图;
图3为根据一示例性实施例示出的一种基于GPRS网络对时***的结构图;
图4为根据一示例性实施例示出的一种电能表对时***的结构图;
图5为根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开了一种基于GPRS网络对时方法,提高了GPRS网络中的对时精度。
参见图1,根据一示例性实施例示出的一种基于GPRS网络对时方法的流程图,如图1所示,包括:
S101:确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;
本步骤为第一次NTP过程,如图2所示,此时NTP协议工作在客户端/服务器模式,T1为客户端发送第一查询请求的时间,T2为服务器接收到第一查询请求的时间,T3为服务器回复第一时间信息包的时间,T4为客户端接收到所述第一时间信息包的时间,δ1为查询请求在网络上的传输时间,δ2为时间信息包在网络上传播的传输时间。
假设客户与服务器的时间差值为φ,网络传输往返延时为δ,则有:
网络传输往返时间δ=(T4-T1)-(T3-T2);
在网络对称的情况下,可以得到
在网络不对称的情况下,假设单程延时δ1与δ2的关系为δ2=kδ1,则
不对称延时与对称延时存在的偏差为
终端与主站之间通过GPRS网络对时,由于GPRS网络的延时比有线网络要复杂一些,直接使用NTP协议计算网络不对称性k,基于的假设是局部时间内网络的不对称性应该具有一致性,因此需要进行第二次NTP过程,记录新的δ1和δ2,对网络不对称性k进行修正。
S102:确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;
在本步骤中,经过第二次NTP过程对不对称系数k进行修正,具体过程与上一步骤一致,在此不再赘述。
S103:根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
在第一次NTP过程中,存在:
U1=T2,1-T1,1=δ1,1+φ;
V1=T4,1-T3,1=kδ1,1-φ;
其中,U1为第一时间差,V1为第二时间差,T1,1为第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间,T2,1为第一次NTP过程中服务器接收到第一查询请求的时间,T3,1为第一次NTP过程中服务器回复第一时间信息包的时间,T4,1第一次NTP过程中为客户端接收到所述第一时间信息包的时间,δ1,1为第一次NTP过程中查询请求在网络上的传输时间,kδ1,1为第一次NTP过程中时间信息包在网络上传播的传输时间。
在第二次NTP过程中,存在:
U2=T2,2-T1,2=δ1,2+φ;
V2=T4,2-T3,2=kδ1,2-φ;
其中,U2为第三时间差,V2为第四时间差,T1,2为第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间,T2,2为第一次NTP过程中服务器接收到第一查询请求的时间,T3,2为第一次NTP过程中服务器回复第一时间信息包的时间,T4,2第一次NTP过程中为客户端接收到所述第一时间信息包的时间,δ1,2为第一次NTP过程中查询请求在网络上的传输时间,kδ1,2为第一次NTP过程中时间信息包在网络上传播的传输时间。
利用上述公式,本步骤可以具体为根据时间差值计算公式计算所述客户端与所述服务器的时间差值;其中,所述时间差值计算公式具体为:
相应的,网络不对称系数
本申请实施例提供的基于GPRS网络对时方法,根据NTP协议对网络延时的不对称性系数进行估计,即通过两次NTP同步过程修正网络中的不对称系数,进而得到精度较高的时间偏差,提高了GPRS网络中的对时精度。
本申请实施例公开了一种电能表对时方法,提高了电能表对时精度。
参见图2,根据一示例性实施例示出的一种电能表对时方法的流程图,如图2所示,包括:
S201:将终端作为客户端、主站作为服务器,利用基于GPRS网络对时方法计算所述终端与所述主站的时间差值,以便将所述终端的时间同步为所述主站的时间;
S202:将电能表作为所述客户端、所述终端作为所述服务器,利用所述基于GPRS网络对时方法计算所述电能表与所述终端的时间差值,以便将所述电能表的时间同步为所述终端的时间;
其中,所述基于GPRS网络对时方法为如上述电能表对时方法。
在本实施例中,电能表与主站之间的对时可以使用上一实施例提供的基于GPRS网络对时方法,首先将终端作为客户端、主站作为服务器,经过两次NTP过程将终端的时间同步为主站的时间,再将电能表作为客户端、终端作为服务器,经过两次NTP过程将电能表的时间同步为终端的时间,至此完成电能表与主站的时间同步。
本申请实施例提供的电能对时方法,首先通过两次NTP过程同步终端与主站的时间,再通过两次NTP过程同步终端与电能表的时间,提高了电能表的对时精度。
下面对本申请实施例提供的一种基于GPRS网络对时***进行介绍,下文描述的一种基于GPRS网络对时***与上文描述的一种基于GPRS网络对时方法可以相互参照。
参见图3,根据一示例性实施例示出的一种基于GPRS网络对时***的结构图,如图3所示,包括:
第一确定模块301,用于确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;
第二确定模块302,用于确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;
计算模块303,用于根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
在上述实施例的基础上,作为一种优选实施方式,所述计算模块具体为根据时间差值计算公式计算所述客户端与所述服务器的时间差值的模块;其中,所述时间差值计算公式具体为:
其中,φ为所述时间差值,U1为所述第一时间差,V1为所述第二时间差,U2为所述第三时间差,V2为所述第四时间差。
本申请实施例提供的基于GPRS网络对时***,根据NTP协议对网络延时的不对称性系数进行估计,即通过两次NTP同步过程修正网络中的不对称系数,进而得到精度较高的时间偏差,提高了GPRS网络中的对时精度。
下面对本申请实施例提供的一种电能表对时***进行介绍,下文描述的一种电能表对时***与上文描述的一种电能表对时方法可以相互参照。
参见图4,根据一示例性实施例示出的一种电能表对时***的结构图,如图4所示,包括:
第一同步模块401,用于将终端作为客户端、主站作为服务器,利用基于GPRS网络对时***计算所述终端与所述主站的时间差值,以便将所述终端的时间同步为所述主站的时间;
第二同步模块402,用于将电能表作为所述客户端、所述终端作为所述服务器,利用所述基于GPRS网络对时***计算所述电能表与所述终端的时间差值,以便将所述电能表的时间同步为所述终端的时间;
其中,所述基于GPRS网络对时方法为如上述电能表对时***。
本申请实施例提供的电能对时***,首先通过两次NTP过程同步终端与主站的时间,再通过两次NTP过程同步终端与电能表的时间,提高了电能表的对时精度。
关于上述实施例中的***,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
本申请还提供了一种电子设备,参见图5,本申请实施例提供的一种电子设备500的结构图,如图5所示,可以包括处理器11和存储器12。该电子设备500还可以包括多媒体组件13,输入/输出(I/O)接口14,以及通信组件15中的一者或多者。
其中,处理器11用于控制该电子设备500的整体操作,以完成上述的基于GPRS网络对时方法或电能表对时方法中的全部或部分步骤。存储器12用于存储各种类型的数据以支持在该电子设备500的操作,这些数据例如可以包括用于在该电子设备500上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据,例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器12可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。多媒体组件13可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器12或通过通信组件15发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。I/O接口14为处理器11和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件15用于该电子设备500与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如Wi-Fi,蓝牙,近场通信(Near Field Communication,简称NFC),2G、3G或4G,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件15可以包括:Wi-Fi模块,蓝牙模块,NFC模块。
在一示例性实施例中,电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述的基于GPRS网络对时或电能表对时方法方法。
在另一示例性实施例中,还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质,该程序指令被处理器执行时实现上述基于GPRS网络对时或电能表对时方法方法的步骤。例如,该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器12,上述程序指令可由电子设备500的处理器11执行以完成上述的基于GPRS网络对时或电能表对时方法方法。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种基于GPRS网络对时方法,其特征在于,包括:
确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;
确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;
根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
2.根据权利要求1所述基于GPRS网络对时方法,其特征在于,所述根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值,包括:
根据时间差值计算公式计算所述客户端与所述服务器的时间差值;其中,所述时间差值计算公式具体为:
其中,φ为所述时间差值,U1为所述第一时间差,V1为所述第二时间差,U2为所述第三时间差,V2为所述第四时间差。
3.一种电能表对时方法,其特征在于,包括:
将终端作为客户端、主站作为服务器,利用基于GPRS网络对时方法计算所述终端与所述主站的时间差值,以便将所述终端的时间同步为所述主站的时间;
将电能表作为所述客户端、所述终端作为所述服务器,利用所述基于GPRS网络对时方法计算所述电能表与所述终端的时间差值,以便将所述电能表的时间同步为所述终端的时间;
其中,所述基于GPRS网络对时方法为如权利要求1或2所述电能表对时方法。
4.一种基于GPRS网络对时***,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于确定第一次NTP过程中客户端发送第一查询请求的时间与服务器接收到所述第一查询请求的时间的第一时间差、所述服务器回复第一时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第一时间信息包的时间的第二时间差;
第二确定模块,用于确定第二次NTP过程中所述客户端发送第二查询请求的时间与所述服务器接收到所述第二查询请求的时间的第三时间差、所述服务器回复第二时间信息包的时间与所述客户端接收到所述第二时间信息包的时间的第四时间差;
计算模块,用于根据所述第一时间差、所述第二时间差、所述第三时间差和所述第四时间差计算所述客户端与所述服务器的时间差值。
5.根据权利要求4所述基于GPRS网络对时***,其特征在于,所述计算模块具体为根据时间差值计算公式计算所述客户端与所述服务器的时间差值的模块;其中,所述时间差值计算公式具体为:
其中,φ为所述时间差值,U1为所述第一时间差,V1为所述第二时间差,U2为所述第三时间差,V2为所述第四时间差。
6.一种电能表对时***,其特征在于,包括:
第一同步模块,用于将终端作为客户端、主站作为服务器,利用基于GPRS网络对时***计算所述终端与所述主站的时间差值,以便将所述终端的时间同步为所述主站的时间;
第二同步模块,用于将电能表作为所述客户端、所述终端作为所述服务器,利用所述基于GPRS网络对时***计算所述电能表与所述终端的时间差值,以便将所述电能表的时间同步为所述终端的时间;
其中,所述基于GPRS网络对时方法为如权利要求4或5所述电能表对时***。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1或2所述基于GPRS网络对时方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述基于GPRS网络对时方法的步骤。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求3所述电能表对时方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3所述电能表对时方法的步骤。
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