CN111865462A - 基于物联网的时间同步方法、装置、计算机和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于物联网的时间同步方法、装置、计算机和存储介质，该方法包括获取***当前的待校正***时间；获取当前的参考时间；计算获得待校正***时间与参考时间之间的时间差值；根据时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；将校正后的时间数据写入预设数据库，传输至物联网平台，通过计算获得***当前的待校正***时间与参考时间之间的时间差值，并存储该时间差值，使得接入至物联网上的各***的时间都能够通过对应的时间差值进行校正，使得各***在物联网中的时间能够统一，从而实现了各***的时间同步，而无需为每一***单独安装时间同步设备，有效降低了成本，有利于日常生产的调度以及生产协同，提高了各***的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及基于物联网的***时间同步技术领域，特别涉及一种基于物联网的时间同步方法、装置、计算机和存储介质。
背景技术
目前，工业生产中需要用到很多***，比如，视频监控***、周界报警***、 MES***、火灾自动报警***、DCS***、SIS***、门禁***、大机组监控***、可燃气体报警***、有毒有害气体报警***、计量***、能源管理***、调度电话***、消防电话***、实验室管理***、实时数据库***、环境监控***、应急指挥***、物资管理***等。
这些***分别为不同年代建设的工厂现场***，每个***自成体系，且各***的时钟的时间不一，时钟有快有慢，且根据设计规范不能及时调整。在事故发生时，不能基于统一时间进行事故原因的快速追溯。日常生产调度时，很难统一时间窗口以进行全场协同，容易造厂物料浪费及偏高的生产不平稳率。除此之外，针对国际跨时区，存在生产协同困难的情况。
随着工业互联网、物联网的快速发展，工业物联网摆脱了有线网络的束缚，通过工厂设备之间的互联互通，实现对数据的实时性、安全性和可靠性的传输和交互，提供高可靠、低成本的工业制造环境。而时间是信息空间和物理空间的基本参量，且在工业物联网中，设备间具有较强的时序约束关系，如工业机器人的协同操作，但在每台设备上都安装时钟同步设备，成本太高，而回调到基于云的时钟也不安全，因此，时钟同步技术对工业物联网尤为重要。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于物联网的时间同步方法、装置、计算机和存储介质。
一种基于物联网的时间同步方法，包括：
获取***当前的待校正***时间；
获取当前的参考时间；
计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
在一个实施例中，所述参考时间为NTP服务器提供的时间；
所述获取当前的参考时间的步骤包括：
从所述NTP服务器获取所述参考时间。
在一个实施例中，所述从所述NTP服务器获取所述参考时间的步骤包括：
获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包；
解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值；
检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值；
当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
在一个实施例中，所述检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值的步骤之后还包括：
当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
在一个实施例中，所述预设队列值大于或等于零。
在一个实施例中，所述根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正的步骤包括：
拦截待写入所述预设数据库的所述时间数据；
根据所述时间差值对所述待写入的时间数据进行校正。
在一个实施例中，还包括：
获取***至少两个的待校正***时间，并在对应的时刻，获取至少两个的参考时间；
根据至少两个所述待校正***时间和至少两个所述参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系；
根据所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，对存储的所述时间差值进行校正。
一种基于物联网的时间同步装置，包括：
待校正***时间获取模块，用于获取***当前的待校正***时间；
参考时间获取模块，用于获取当前的参考时间；
时间差值计算存储模块，用于计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
时间数据校正模块，用于根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
时间数据写入传输模块，用于将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取***当前的待校正***时间；
获取当前的参考时间；
计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
一种计算机可读存储介质，其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以下步骤：
获取***当前的待校正***时间；
获取当前的参考时间；
计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
上述基于物联网的时间同步方法、装置、计算机和存储介质，通过计算获得***当前的待校正***时间与参考时间之间的时间差值，并存储该时间差值，使得接入至物联网上的各***的时间都能够通过对应的时间差值进行校正，使得各***在物联网中的时间能够统一，从而实现了各***的时间同步，而无需为每一***单独安装时间同步设备，有效降低了成本，并且有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
附图说明
图1A为一个实施例中基于物联网的时间同步方法的流程示意图；
图1B为另一个实施例中基于物联网的时间同步方法的流程示意图；
图1C为又一个实施例中基于物联网的时间同步方法的流程示意图；
图1D为再一个实施例中基于物联网的时间同步方法的流程示意图；
图2为一个实施例中基于物联网的时间同步装置的结构框图；
图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
图4为一个实施例中基于物联网的时间同步方法的实现的逻辑结构示意图；
图5为一个实施例中数据报经过路由器转发时路由器对Pql包的处理示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1A所示，提供了一种基于物联网的时间同步方法，其包括：
步骤110，获取***当前的待校正***时间。
本实施例中，***为接入工业物联网中的***。该待校正***时间为***当前的时间，即待校正时间。应该理解的是，接入工业物联网的***有多个，比如，视频监控***、周界报警***、MES***、火灾自动报警***、DCS***、SIS ***、门禁***、大机组监控***、可燃气体报警***、有毒有害气体报警***、计量***、能源管理***、调度电话***、消防电话***、实验室管理***、实时数据库***、环境监控***、应急指挥***、物资管理***等。因此，可以本步骤中，获得多个***的当前的待校正时间。
步骤120，获取当前的参考时间。
具体地，该参考时间为统一的参考的时间，对于每一***，其参考时间都是同一个，进而使得各***均能够以一个时间作为参考，有利于各***的时间同步。应该理解的是，获取***当前的待校正***时间与获取当前的参考时间的时刻应是同一时刻，这样，能够确保对待校正***时间的校正精度，并且确保对每一***获取的时间的时刻是一致的。
步骤130，计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值。
具体地，计算待校正***时间与参考时间之间的差值，该差值即为时间差值，将该时间差值存储在时间同步表中。
步骤140，根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正。
具体地，时间数据为由***发送至预设数据库，即将写入预设数据库的时间数据，物联网平台通过读取预设数据库里的时间数据，从而获知各***的时间，并且调度各***，使得各***协同。本实施例中，通过在写入预设数据库前根据时间差值对时间数据进行校正，使得时间数据能够参考时间作为基准进行校正。应该理解的是，由于各***的时间不一致，因此，各***的时间与参考时间之间的时间差值也不一致，本实施例中，对每一个***的时间数据都根据对应的时间差值进行校正，使得时间数据能够以参考时间为进准进行校正，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为-60S，则时间数据则+60S，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为+20S，则时间数据则-200S，这样，使得物联网平台上的各***的时间数据对应的时间都能够得到统一。
步骤150，将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
具体地，该预设数据库为物联网平台上用于存储物联网各***的时间的数据库，比如，该数据库为MongoDB数据库。本实施例中，将校正后的时间数据发送至该预设数据库，并且发送至物联网平台的服务器，使得物联网在运行过程中，能够基于校正后的时间对各***进行时间同步，有利于对各***的统一调度，使得各***能够基于同一时间基准进行协同，有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
上述实施例中，通过计算获得***当前的待校正***时间与参考时间之间的时间差值，并存储该时间差值，使得接入至物联网上的各***的时间都能够通过对应的时间差值进行校正，使得各***在物联网中的时间能够统一，从而实现了各***的时间同步，而无需为每一***单独安装时间同步设备，有效降低了成本，并且有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
在一个实施例中，所述参考时间为NTP(Network Time Protocol，网络时间协议)服务器提供的时间；所述获取当前的参考时间的步骤包括：从所述NTP 服务器获取所述参考时间。
本实施例中，如图1B所示，基于物联网的时间同步方法包括步骤：
步骤110，获取***当前的待校正***时间。
步骤121，从所述NTP服务器获取所述参考时间。
步骤130，计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值。
步骤140，根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正。
步骤150，将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
具体地，NTP是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源(如石英钟，GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度的时间校正，则NTP服务器则用来提供NTP的时间。本实施例中，参考时间即为NTP 服务器的时间，通过获取NTP服务器提供的参考时间，能够使得物联网平台中的各***均能够在统一的时间基准上进行校正，有利于时间同步，且使得时间同步后更为精准。
在一个实施例中，所述从所述NTP服务器获取所述参考时间的步骤包括：获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包；解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值；检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值；当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
本实施例中，如图1C所示，基于物联网的时间同步方法包括步骤：
步骤110，获取***当前的待校正***时间。
步骤121a，获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包。
步骤121b，解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值。
步骤121c，检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值。
步骤121d，当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
步骤130，计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值。
步骤140，根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正。
步骤150，将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
应该理解的是，由于NTP服务器的参考时间是通过网络获取的，而网络中存在延迟、丢包、堵塞等网络问题，导致从NTP服务器获取到的参考时间存在误差，因此，获取NTP服务器的参考时间需要考虑误差，考虑参考时间的偏移量。其中，数据包内携带排队队列长度值，数据包中的Pql为排队队列长度值。该排队队列长度值为预先设置，或者根据网络传输情况设置。在数据报中设定Pql为足够大的值，当数据报经过路由器转发时，Pql的值就变为Pql与该包在当前路由器中的排队队列长度之差。当排队队列长度值大于所述预设队列值时，表明数据包转发的路由器数量较少，时间延迟较小，因此，获取到的数据包内参考时间较为精确，误差较小，因此，获取该数据包中的参考时间，用于对时间数据进行校正。
在一个实施例中，所述检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值的步骤之后还包括：当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
本实施例中，如图1D所示，基于物联网的时间同步方法包括步骤：
步骤110，获取***当前的待校正***时间。
步骤121a，获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包。
步骤121b，解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值。
步骤121c，检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值。
步骤121d，当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
步骤121e，当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
步骤130，计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值。
步骤140，根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正。
步骤150，将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
本实施例中，采用自丢包技术来提高参考时间的获取精度。当排队队列长度值较小时，表明数据包经过较多次的转发，时间延迟较大，因此，该数据包将被丢弃，当数据包传到客户端时，根据排队队列长度值来判断该数据包是否有效。通过所设定的排队队列长度值把数据包在网络传递的时间延迟控制在一定时间段内。由于获取到的数据包的参考时间都是具有较小的时间延迟，进而使得参考时间的精度更高。
在一个实施例中，所述预设队列值大于或等于零。比如，当预设队列值为零时，则排队队列长度值大于零是，则保留该数据包，获取数据包中携带的所述参考时间，当排队队列长度值小于或等于零时，则该数据包为无效数据包，丢弃该数据包，从而避免了时间延迟较大的参考时间被获取，仅获取时间延迟较小的参考时间，保证了参考时间的精度。
在一个实施例中，所述根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正的步骤包括：拦截待写入所述预设数据库的所述时间数据；根据所述时间差值对所述待写入的时间数据进行校正。
本实施例中，在时间数据写入预设数据库前，将时间数据拦截，并且根据时间差值对该拦截的时间数据进行校正，从而避免了未经校正的时间数据写入预设数据库中，使得预设数据库中的时间保持准确。
在一个实施例中，基于物联网的时间同步方法还包括：获取***至少两个的待校正***时间，并在对应的时刻，获取至少两个的参考时间；根据至少两个所述待校正***时间和至少两个所述参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系；根据所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，对存储的所述时间差值进行校正。
具体地，待校正***时间与参考时间之间的时间差关系，利用线性回归算法对历史时间进行学习，并预测至每次校正前的时间关系，以此推出精确到每秒的时间差关系，可实现实时校准。
线性回归的具体方法为：利用数理统计建模进行回归分析，确定两个时间之间相互依赖的定量关系，通过最小二乘法求出其方程。也就是说，对于平面中的 n个时间和数据对应的点，可以使用无数条曲线来拟合。要求样本回归函数尽可能好地拟合这组值。综合起来看，这条直线处于样本数据的中心位置最合理，也就是使总的拟合误差达到最小。
本实施例中，通过获得至少两个述待校正***时间和至少两个参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，从而获得待校正***时间和参考时间的线性关系，并据此线性关系，对存储的时间差值进行校正，这样，在获得线性关系之后，无需实时获取***的当前的待校正***时间，而仅需根据线性关系，对时间差值进行计算，校准，进而使得时间差值能够适应线性变化，使得时间差值的精度更高，进而能够更精确地对时间数据进行校正。
下面是一个具体的实施例：
应该理解的是，物联网的全网设备时间不同步造成了协同困难和物料浪费等现象，针对设备时间不同步的问题，提出了如图4所示的时钟同步实现方法，步骤如下：
①采集数据，在小网关中以***的时间基准直接获取***当前时间；
②计算***当前时间与获得的服务时间Ntp的固定差值并存储于时间同步表中；
获得服务时间Ntp时，由于网络抖动等状况的存在，需要考虑服务时间的偏移量，因此采用自丢包技术来提高精度。如图5所示，在数据报中设定Pql为足够大的值，当数据报经过路由器转发时，Pql的值就变为Pql与该包在当前路由器中的排队队列长度之差。当Pql的值为0时，该包就会被丢弃，当数据包传到客户端时，根据Pql的值来判断该数据包是否有效。通过所设定的Pql的值把数据包在网络传递的时间延迟控制在一定时间段内。
③拦截从***读出的数据，并依据时间同步表中的固定差值对时间进行校正；
④将校正过的时间写入MongoDB数据库并传输到物联平台。
***时间与服务时间之间的时间差关系，利用线性回归算法对历史时间进行学习，并预测至每次校准前的时间关系，以此推出精确到每秒的时间差关系，可实现实时校准。
线性回归的具体方法为：利用数理统计建模进行回归分析，确定两个时间之间相互依赖的定量关系，通过最小二乘法求出其方程。也就是说，对于平面中的 n个时间和数据对应的点，可以使用无数条曲线来拟合。要求样本回归函数尽可能好地拟合这组值。综合起来看，这条直线处于样本数据的中心位置最合理，也就是使总的拟合误差(即总残差)达到最小。
由于所有***并非完全同时取值，当需要取定同一时间或某特定时间的设备数据时，对所需时间的前后两次数据和时间的数据对利用线性插值法，得到此时间上的数据值。
线性插值法的具体方法为：假设已知坐标(x0,y0)与(x1,y1),要得到[x0,x1]区间内某一位置x在直线上的y值。
假设AB上有一点(x,y)，可作出两个相似三角形，我们得到 (y-y0)/(y1-y0)＝(x-x0)/(x1-x0)
假设方程两边的值为α，那么这个值就是插值系数。x值已知，所以可以从公式得到α的值，通过α就可以直接得到y。这样，通过获得NTP服务器的时间，即可计算出后续任一时刻的时间差值，进而对存储于时间同步表的时间差值进行校准。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于物联网的时间同步装置，其应用于与上位机通信的控制器，包括：
待校正***时间获取模块210，用于获取***当前的待校正***时间；
参考时间获取模块220，用于获取当前的参考时间；
时间差值计算存储模块230，用于计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
时间数据校正模块240，用于根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
时间数据写入传输模块250，用于将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
本实施例中，***为接入工业物联网中的***。该待校正***时间为***当前的时间，即待校正时间。应该理解的是，接入工业物联网的***有多个，比如，视频监控***、周界报警***、MES***、火灾自动报警***、DCS***、SIS ***、门禁***、大机组监控***、可燃气体报警***、有毒有害气体报警***、计量***、能源管理***、调度电话***、消防电话***、实验室管理***、实时数据库***、环境监控***、应急指挥***、物资管理***等。因此，可以本步骤中，获得多个***的当前的待校正时间。
该参考时间为统一的参考的时间，对于每一***，其参考时间都是同一个，进而使得各***均能够以一个时间作为参考，有利于各***的时间同步。应该理解的是，获取***当前的待校正***时间与获取当前的参考时间的时刻应是同一时刻，这样，能够确保对待校正***时间的校正精度，并且确保对每一***获取的时间的时刻是一致的。计算待校正***时间与参考时间之间的差值，该差值即为时间差值，将该时间差值存储在时间同步表中。
具体地，时间数据为由***发送至预设数据库，即将写入预设数据库的时间数据，物联网平台通过读取预设数据库里的时间数据，从而获知各***的时间，并且调度各***，使得各***协同。本实施例中，通过在写入预设数据库前根据时间差值对时间数据进行校正，使得时间数据能够参考时间作为基准进行校正。应该理解的是，由于各***的时间不一致，因此，各***的时间与参考时间之间的时间差值也不一致，本实施例中，对每一个***的时间数据都根据对应的时间差值进行校正，使得时间数据能够以参考时间为进准进行校正，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为-60S，则时间数据则+60S，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为+20S，则时间数据则-200S，这样，使得物联网平台上的各***的时间数据对应的时间都能够得到统一。
具体地，该预设数据库为物联网平台上用于存储物联网各***的时间的数据库，比如，该数据库为MongoDB数据库。本实施例中，将校正后的时间数据发送至该预设数据库，并且发送至物联网平台的服务器，使得物联网在运行过程中，能够基于校正后的时间对各***进行时间同步，有利于对各***的统一调度，使得各***能够基于同一时间基准进行协同，有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
上述实施例中，通过计算获得***当前的待校正***时间与参考时间之间的时间差值，并存储该时间差值，使得接入至物联网上的各***的时间都能够通过对应的时间差值进行校正，使得各***在物联网中的时间能够统一，从而实现了各***的时间同步，而无需为每一***单独安装时间同步设备，有效降低了成本，并且有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
在一个实施例中，所述参考时间为NTP服务器提供的时间；所述参考时间获取模块用于从所述NTP服务器获取所述参考时间。
在一个实施例中，所述参考时间获取模块包括：
数据包获取单元，用于获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包；
数据包解析单元，用于解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值；
队列长度检测单元，用于检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值；
参考时间获取单元，用于当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
在一个实施例中，所述参考时间获取模块还包括：数据包丢弃单元，用于当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
在一个实施例中，所述预设队列值大于或等于零。
在一个实施例中，所述时间数据校正模块包括：
时间数据拦截单元，用于拦截待写入所述预设数据库的所述时间数据；
时间数据校正单元，用于根据所述时间差值对所述待写入的时间数据进行校正。
在一个实施例中，基于物联网的时间同步装置还包括：
时间获取模块，用于获取***至少两个的待校正***时间，并在对应的时刻，获取至少两个的参考时间；
线性关系计算模块，用于根据至少两个所述待校正***时间和至少两个所述参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系；
时间差值校正模块，用于根据所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，对存储的所述时间差值进行校正。
关于基于物联网的时间同步装置的具体限定可以参见上文中对于基于物联网的时间同步方法的限定，在此不再赘述。上述基于物联网的时间同步装置中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作。
在一个实施例中，提供了计算机设备。其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与NTP服务器、物联网平台连接。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于物联网的时间同步方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取***当前的待校正***时间。
获取当前的参考时间。
计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值。
根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正。
将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
本实施例中，***为接入工业物联网中的***。该待校正***时间为***当前的时间，即待校正时间。应该理解的是，接入工业物联网的***有多个，比如，视频监控***、周界报警***、MES***、火灾自动报警***、DCS***、SIS ***、门禁***、大机组监控***、可燃气体报警***、有毒有害气体报警***、计量***、能源管理***、调度电话***、消防电话***、实验室管理***、实时数据库***、环境监控***、应急指挥***、物资管理***等。因此，可以本步骤中，获得多个***的当前的待校正时间。
该参考时间为统一的参考的时间，对于每一***，其参考时间都是同一个，进而使得各***均能够以一个时间作为参考，有利于各***的时间同步。应该理解的是，获取***当前的待校正***时间与获取当前的参考时间的时刻应是同一时刻，这样，能够确保对待校正***时间的校正精度，并且确保对每一***获取的时间的时刻是一致的。计算待校正***时间与参考时间之间的差值，该差值即为时间差值，将该时间差值存储在时间同步表中。
具体地，时间数据为由***发送至预设数据库，即将写入预设数据库的时间数据，物联网平台通过读取预设数据库里的时间数据，从而获知各***的时间，并且调度各***，使得各***协同。本实施例中，通过在写入预设数据库前根据时间差值对时间数据进行校正，使得时间数据能够参考时间作为基准进行校正。应该理解的是，由于各***的时间不一致，因此，各***的时间与参考时间之间的时间差值也不一致，本实施例中，对每一个***的时间数据都根据对应的时间差值进行校正，使得时间数据能够以参考时间为进准进行校正，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为-60S，则时间数据则+60S，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为+20S，则时间数据则-200S，这样，使得物联网平台上的各***的时间数据对应的时间都能够得到统一。
具体地，该预设数据库为物联网平台上用于存储物联网各***的时间的数据库，比如，该数据库为MongoDB数据库。本实施例中，将校正后的时间数据发送至该预设数据库，并且发送至物联网平台的服务器，使得物联网在运行过程中，能够基于校正后的时间对各***进行时间同步，有利于对各***的统一调度，使得各***能够基于同一时间基准进行协同，有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
上述实施例中，通过计算获得***当前的待校正***时间与参考时间之间的时间差值，并存储该时间差值，使得接入至物联网上的各***的时间都能够通过对应的时间差值进行校正，使得各***在物联网中的时间能够统一，从而实现了各***的时间同步，而无需为每一***单独安装时间同步设备，有效降低了成本，并且有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：从所述NTP 服务器获取所述参考时间。
具体地，NTP是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源(如石英钟，GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度的时间校正，则NTP服务器则用来提供NTP的时间。本实施例中，参考时间即为NTP 服务器的时间，通过获取NTP服务器提供的参考时间，能够使得物联网平台中的各***均能够在统一的时间基准上进行校正，有利于时间同步，且使得时间同步后更为精准。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包。
解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值。
检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值。
当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
应该理解的是，由于NTP服务器的参考时间是通过网络获取的，而网络中存在延迟、丢包、堵塞等网络问题，导致从NTP服务器获取到的参考时间存在误差，因此，获取NTP服务器的参考时间需要考虑误差，考虑参考时间的偏移量。其中，数据包内携带排队队列长度值，数据包中的Pql为排队队列长度值。该排队队列长度值为预先设置，或者根据网络传输情况设置。在数据报中设定Pql为足够大的值，当数据报经过路由器转发时，Pql的值就变为Pql与该包在当前路由器中的排队队列长度之差。当排队队列长度值大于所述预设队列值时，表明数据包转发的路由器数量较少，时间延迟较小，因此，获取到的数据包内参考时间较为精确，误差较小，因此，获取该数据包中的参考时间，用于对时间数据进行校正。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
本实施例中，采用自丢包技术来提高参考时间的获取精度。当排队队列长度值较小时，表明数据包经过较多次的转发，时间延迟较大，因此，该数据包将被丢弃，当数据包传到客户端时，根据排队队列长度值来判断该数据包是否有效。通过所设定的排队队列长度值把数据包在网络传递的时间延迟控制在一定时间段内。由于获取到的数据包的参考时间都是具有较小的时间延迟，进而使得参考时间的精度更高。
在一个实施例中，所述预设队列值大于或等于零。比如，当预设队列值为零时，则排队队列长度值大于零是，则保留该数据包，获取数据包中携带的所述参考时间，当排队队列长度值小于或等于零时，则该数据包为无效数据包，丢弃该数据包，从而避免了时间延迟较大的参考时间被获取，仅获取时间延迟较小的参考时间，保证了参考时间的精度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
拦截待写入所述预设数据库的所述时间数据。
根据所述时间差值对所述待写入的时间数据进行校正。
本实施例中，在时间数据写入预设数据库前，将时间数据拦截，并且根据时间差值对该拦截的时间数据进行校正，从而避免了未经校正的时间数据写入预设数据库中，使得预设数据库中的时间保持准确。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取***至少两个的待校正***时间，并在对应的时刻，获取至少两个的参考时间。
根据至少两个所述待校正***时间和至少两个所述参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系。
根据所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，对存储的所述时间差值进行校正。
具体地，待校正***时间与参考时间之间的时间差关系，利用线性回归算法对历史时间进行学习，并预测至每次校正前的时间关系，以此推出精确到每秒的时间差关系，可实现实时校准。
线性回归的具体方法为：利用数理统计建模进行回归分析，确定两个时间之间相互依赖的定量关系，通过最小二乘法求出其方程。也就是说，对于平面中的 n个时间和数据对应的点，可以使用无数条曲线来拟合。要求样本回归函数尽可能好地拟合这组值。综合起来看，这条直线处于样本数据的中心位置最合理，也就是使总的拟合误差达到最小。
本实施例中，通过获得至少两个述待校正***时间和至少两个参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，从而获得待校正***时间和参考时间的线性关系，并据此线性关系，对存储的时间差值进行校正，这样，在获得线性关系之后，无需实时获取***的当前的待校正***时间，而仅需根据线性关系，对时间差值进行计算，校准，进而使得时间差值能够适应线性变化，使得时间差值的精度更高，进而能够更精确地对时间数据进行校正。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取***当前的待校正***时间。
获取当前的参考时间。
计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值。
根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正。
将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
本实施例中，***为接入工业物联网中的***。该待校正***时间为***当前的时间，即待校正时间。应该理解的是，接入工业物联网的***有多个，比如，视频监控***、周界报警***、MES***、火灾自动报警***、DCS***、SIS ***、门禁***、大机组监控***、可燃气体报警***、有毒有害气体报警***、计量***、能源管理***、调度电话***、消防电话***、实验室管理***、实时数据库***、环境监控***、应急指挥***、物资管理***等。因此，可以本步骤中，获得多个***的当前的待校正时间。
该参考时间为统一的参考的时间，对于每一***，其参考时间都是同一个，进而使得各***均能够以一个时间作为参考，有利于各***的时间同步。应该理解的是，获取***当前的待校正***时间与获取当前的参考时间的时刻应是同一时刻，这样，能够确保对待校正***时间的校正精度，并且确保对每一***获取的时间的时刻是一致的。计算待校正***时间与参考时间之间的差值，该差值即为时间差值，将该时间差值存储在时间同步表中。
具体地，时间数据为由***发送至预设数据库，即将写入预设数据库的时间数据，物联网平台通过读取预设数据库里的时间数据，从而获知各***的时间，并且调度各***，使得各***协同。本实施例中，通过在写入预设数据库前根据时间差值对时间数据进行校正，使得时间数据能够参考时间作为基准进行校正。应该理解的是，由于各***的时间不一致，因此，各***的时间与参考时间之间的时间差值也不一致，本实施例中，对每一个***的时间数据都根据对应的时间差值进行校正，使得时间数据能够以参考时间为进准进行校正，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为-60S，则时间数据则+60S，比如，一***的待校正***时间与参考时间之差为+20S，则时间数据则-200S，这样，使得物联网平台上的各***的时间数据对应的时间都能够得到统一。
具体地，该预设数据库为物联网平台上用于存储物联网各***的时间的数据库，比如，该数据库为MongoDB数据库。本实施例中，将校正后的时间数据发送至该预设数据库，并且发送至物联网平台的服务器，使得物联网在运行过程中，能够基于校正后的时间对各***进行时间同步，有利于对各***的统一调度，使得各***能够基于同一时间基准进行协同，有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
上述实施例中，通过计算获得***当前的待校正***时间与参考时间之间的时间差值，并存储该时间差值，使得接入至物联网上的各***的时间都能够通过对应的时间差值进行校正，使得各***在物联网中的时间能够统一，从而实现了各***的时间同步，而无需为每一***单独安装时间同步设备，有效降低了成本，并且有利于日常生产的调度以及生产协同，有效提高了各***的可靠性。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：从所述NTP 服务器获取所述参考时间。
具体地，NTP是用来使计算机时间同步化的一种协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源(如石英钟，GPS等等)做同步化，它可以提供高精准度的时间校正，则NTP服务器则用来提供NTP的时间。本实施例中，参考时间即为NTP 服务器的时间，通过获取NTP服务器提供的参考时间，能够使得物联网平台中的各***均能够在统一的时间基准上进行校正，有利于时间同步，且使得时间同步后更为精准。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包。
解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值。
检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值。
当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
应该理解的是，由于NTP服务器的参考时间是通过网络获取的，而网络中存在延迟、丢包、堵塞等网络问题，导致从NTP服务器获取到的参考时间存在误差，因此，获取NTP服务器的参考时间需要考虑误差，考虑参考时间的偏移量。其中，数据包内携带排队队列长度值，数据包中的Pql为排队队列长度值。该排队队列长度值为预先设置，或者根据网络传输情况设置。在数据报中设定Pql为足够大的值，当数据报经过路由器转发时，Pql的值就变为Pql与该包在当前路由器中的排队队列长度之差。当排队队列长度值大于所述预设队列值时，表明数据包转发的路由器数量较少，时间延迟较小，因此，获取到的数据包内参考时间较为精确，误差较小，因此，获取该数据包中的参考时间，用于对时间数据进行校正。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
本实施例中，采用自丢包技术来提高参考时间的获取精度。当排队队列长度值较小时，表明数据包经过较多次的转发，时间延迟较大，因此，该数据包将被丢弃，当数据包传到客户端时，根据排队队列长度值来判断该数据包是否有效。通过所设定的排队队列长度值把数据包在网络传递的时间延迟控制在一定时间段内。由于获取到的数据包的参考时间都是具有较小的时间延迟，进而使得参考时间的精度更高。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
拦截待写入所述预设数据库的所述时间数据。
根据所述时间差值对所述待写入的时间数据进行校正。
本实施例中，在时间数据写入预设数据库前，将时间数据拦截，并且根据时间差值对该拦截的时间数据进行校正，从而避免了未经校正的时间数据写入预设数据库中，使得预设数据库中的时间保持准确。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取***至少两个的待校正***时间，并在对应的时刻，获取至少两个的参考时间。
根据至少两个所述待校正***时间和至少两个所述参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系。
根据所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，对存储的所述时间差值进行校正。
具体地，待校正***时间与参考时间之间的时间差关系，利用线性回归算法对历史时间进行学习，并预测至每次校正前的时间关系，以此推出精确到每秒的时间差关系，可实现实时校准。
线性回归的具体方法为：利用数理统计建模进行回归分析，确定两个时间之间相互依赖的定量关系，通过最小二乘法求出其方程。也就是说，对于平面中的 n个时间和数据对应的点，可以使用无数条曲线来拟合。要求样本回归函数尽可能好地拟合这组值。综合起来看，这条直线处于样本数据的中心位置最合理，也就是使总的拟合误差达到最小。
本实施例中，通过获得至少两个述待校正***时间和至少两个参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，从而获得待校正***时间和参考时间的线性关系，并据此线性关系，对存储的时间差值进行校正，这样，在获得线性关系之后，无需实时获取***的当前的待校正***时间，而仅需根据线性关系，对时间差值进行计算，校准，进而使得时间差值能够适应线性变化，使得时间差值的精度更高，进而能够更精确地对时间数据进行校正。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM 以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态 RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于物联网的时间同步方法，其特征在于，包括：
获取***当前的待校正***时间；
获取当前的参考时间；
计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考时间为NTP服务器提供的时间；
所述获取当前的参考时间的步骤包括：
从所述NTP服务器获取所述参考时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述NTP服务器获取所述参考时间的步骤包括：
获取从所述NTP服务器发送的携带参考时间的数据包；
解析所述数据包，获得所述数据包内的排队队列长度值；
检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值；
当所述排队队列长度值大于所述预设队列值时，获取所述数据包中携带的所述参考时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测所述排队队列长度值是否大于预设队列值的步骤之后还包括：
当所述排队队列长度值小于或等于所述预设队列值时，则丢弃所述数据包。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设队列值大于或等于零。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正的步骤包括：
拦截待写入所述预设数据库的所述时间数据；
根据所述时间差值对所述待写入的时间数据进行校正。
7.根据权利要求1-6任一项中所述的方法，其特征在于，还包括：
获取***至少两个的待校正***时间，并在对应的时刻，获取至少两个的参考时间；
根据至少两个所述待校正***时间和至少两个所述参考时间，采用线性回归算法计算获得所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系；
根据所述待校正***时间和所述参考时间的线性关系，对存储的所述时间差值进行校正。
8.一种基于物联网的时间同步装置，其特征在于，包括：
待校正***时间获取模块，用于获取***当前的待校正***时间；
参考时间获取模块，用于获取当前的参考时间；
时间差值计算存储模块，用于计算获得所述待校正***时间与所述参考时间之间的时间差值，存储所述时间差值；
时间数据校正模块，用于根据所述时间差值对待写入预设数据库的时间数据进行校正；
时间数据写入传输模块，用于将校正后的所述时间数据写入所述预设数据库，并且传输至物联网平台。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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