CN112333815B - 一种工业无线互联***的对钟方法 - Google Patents

一种工业无线互联***的对钟方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112333815B
CN112333815B CN202010976216.7A CN202010976216A CN112333815B CN 112333815 B CN112333815 B CN 112333815B CN 202010976216 A CN202010976216 A CN 202010976216A CN 112333815 B CN112333815 B CN 112333815B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
condition
time
clock matching
equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010976216.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112333815A (zh
Inventor
崔勇强
全祯业
柯启山
马志刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ivocmn Shanghai Internet Of Things Technology Co ltd
Original Assignee
Ivocmn Shanghai Internet Of Things Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ivocmn Shanghai Internet Of Things Technology Co ltd filed Critical Ivocmn Shanghai Internet Of Things Technology Co ltd
Priority to CN202010976216.7A priority Critical patent/CN112333815B/zh
Publication of CN112333815A publication Critical patent/CN112333815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112333815B publication Critical patent/CN112333815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明公开的一种工业无线互联***的对钟方法，包括以下步骤：1.当某一个子设备被唤醒时，记录采集开始时间为Tj1；2.记录采集结束时的计数值ΔTj；3.将打包数据发送至主设备；4.主设备接记录当前本地接收时间为Tx1；5.若满足条件,则表明在误差允许范围之内，不需对该子设备进行对钟处理，则结束；若不满足条件,则对该子设备进行应答对钟；6.将应答数据发送至该子设备；7.记录当前本地接收时间为Tj2；8.若满足条件，则不对该子设备的时间进行对钟，若不满足条件，则对该子设备的时间进行对钟；9.该子设备进入休眠，等待下个周期唤醒。本发明具有精度高、算法简单、无需多次通信、低能耗等优点。

Description

一种工业无线互联***的对钟方法
技术领域
本发明涉及无线互联技术领域，尤其涉及一种工业无线互联***的对钟方法。
背景技术
现有的对钟技术都是针对通信过程中的时钟漂移及设备本身引起的时间误差，但是两个工业无线互联设备之间需要多次通信才能实现对钟功能，对钟相关信息交互次数较多，造成能耗升高。
工业无线互联设备在低功耗供电情况下基本处于休眠状态，只有在发送数据时才能唤醒且正常接收其它设备发送的数据，无法在主设备采用广播方式的情况下完成子设备的对钟功能，且如果子设备当前正处于对钟状态，则无法短时间进入休眠，这样无法保证子设备的能耗低优点，存在应用的局限性。
此外，目前的对钟技术虽然对钟精度较高，但是对钟算法较为复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种对钟精度高、算法简单、无需多次通信、低能耗的工业无线互联***的对钟方法。
本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
一种工业无线互联***的对钟方法，该工业无线互联***包括一个主设备以及若干个子设备，每一个子设备分别与所述主设备建立通信连接；所述对钟方法包括以下步骤：
步骤S10，当某一个子设备被唤醒时，该子设备主动采集传感器数据并记录采集开始时间为Tj1；
步骤S20，该子设备开始定时计数，采集完成后，停止定时计数，并记录采集完成时的计数值ΔTj；
步骤S30，该子设备将采集开始时间Tj1和计数值ΔTj打包至发送数据栈，通过发送数据栈将打包数据发送至主设备；
步骤S40，主设备接收到该子设备发送的打包数据时，记录当前本地接收时间为Tx1，并对接收到的打包数据进行解析；
步骤S50，主设备根据公式|Tx1–(Tj1+ΔTj+Tw)|≤Tw判断是否满足条件，其中，Tw为数据在无线链路中的传播时延，若满足条件,则表明在误差允许范围之内，不需对该子设备进行对钟处理，则进入步骤S90；若不满足条件,则对该子设备进行应答对钟，进入步骤S60；
步骤S60，主设备将当前本地接收时间Tx1和传播时延Tw打包至应答数据栈，并通过应答数据栈将应答数据发送至该子设备；
步骤S70，该子设备接收到应答数据后，记录当前本地接收时间为Tj2,并对应答数据进行解析；
步骤S80，该子设备根据公式|Tj2–(Tx1+Tw)|≤Tw判断是否满足条件，若满足条件，则不对该子设备的时间进行对钟，若不满足条件，则对该子设备的时间进行对钟；
步骤S90，该子设备进入休眠，等待下个周期唤醒。
由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：
1、本发明采用无线星型通信方式，一个***中存在一个主设备，其它均为子设备，子设备与子设备之间不进行通信，每个子设备只与主设备进行无线通信交互，子设备每完成一次数据交互，随即进入休眠并等待下一周期的唤醒，有效地降低设备功耗；
2、本发明基于以上通信方式实现对钟功能，无需多次通信交互进行对钟，仅需一次交互完成设备间的对钟，对钟完成后，立刻让设备进入休眠状态，不增加额外功耗；
3、本发明的对钟算法的对钟精度高，且算法简洁，能够满足功耗较为严格的无线互联设备的对钟需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
图1是本发明的对钟方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明的工业无线互联***包括一个主设备以及若干个子设备，每一个子设备分别与所述主设备建立通信连接。本发明的工业无线互联***采用无线星型通信方式，一个***中存在一个主设备，其它均为子设备，子设备与子设备之间不进行通信，每个子设备只与主设备进行无线通信交互，子设备每完成一次数据交互，随即进入休眠并等待下一周期的唤醒，有效地降低设备功耗。
参见图1，图中给出的是本发明的工业无线互联***的对钟方法，包括以下步骤：
步骤S10，当某一个子设备被唤醒时，该子设备主动采集传感器数据并记录采集开始时间为Tj1。在本实施例中，该子设备被唤醒的条件为定时唤醒时间已到。该子设备通过主动唤醒MCU，通过MCU采集传感器数据。
步骤S20，该子设备开始定时计数，采集完成后，停止定时计数，并记录采集完成时的计数值ΔTj(单位为ms)。
步骤S30，该子设备将采集开始时间Tj1和计数值ΔTj打包至发送数据栈，通过发送数据栈将打包数据发送至主设备。
步骤S40，主设备接收到该子设备发送的打包数据时，记录当前本地接收时间为Tx1，并对接收到的打包数据进行解析。
步骤S50，主设备根据公式|Tx1–(Tj1+ΔTj+Tw)|≤Tw判断是否满足条件，，若满足条件,则表明在误差允许范围之内，不需对该子设备进行对钟处理，则进入步骤S90；若不满足条件,则对该子设备进行应答对钟，进入步骤S60。其中，Tw为数据在无线链路中的传播时延，其基本为一个固定值，可采用专门测试方法进行测试，单位为ms，一般小于100ms。
步骤S60，主设备将当前本地接收时间Tx1和传播时延Tw打包至应答数据栈，并通过应答数据栈将应答数据发送至该子设备。
步骤S70，该子设备接收到应答数据后，记录当前本地接收时间为Tj2,并对应答数据进行解析。
步骤S80，该子设备根据公式|Tj2–(Tx1+Tw)|≤Tw判断是否满足条件，若满足条件，则不对该子设备的时间进行对钟，若不满足条件，则对该子设备的时间进行对钟。
步骤S90，该子设备进入休眠，等待下个周期唤醒。
本发明基于以上通信方式实现对钟功能，无需多次通信交互进行对钟，仅需一次交互完成设备间的对钟，对钟完成后，立刻让设备进入休眠状态，不增加额外功耗。本发明的对钟算法的对钟精度高，且算法简洁，能够满足功耗较为严格的无线互联设备的对钟需求。
本发明采用星型方式的互联***，应用场景可为管道***中某一区域的泄漏源监测，便于现场以阵列式排布的方式采集各个点位的传感器数据，实现了各个点位的子设备与对应的主设备实现了对钟
本发明在对钟完成后，这一区域内每台设备均保持时间一致，有了这一必备条件，实现了每台设备采集传感器数据同步上传，同步上传完成后，设备立刻进入低功耗休眠状态，等待下次同步唤醒上传数据，同步采集的数据上传至后台，后台根据这些数据并通过算法实现泄漏源的定位。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种工业无线互联***的对钟方法，其特征在于，该工业无线互联***包括一个主设备以及若干个子设备，每一个子设备分别与所述主设备建立通信连接；所述对钟方法包括以下步骤：
步骤S10，当某一个子设备被唤醒时，该子设备主动采集传感器数据并记录采集开始时间为Tj1；
步骤S20，该子设备开始定时计数，采集结束时停止定时计数，并记录采集结束时的计数值ΔTj；
步骤S30，该子设备将采集开始时间Tj1和计数值ΔTj打包至发送数据栈，通过发送数据栈将打包数据发送至主设备；
步骤S40，主设备接收到该子设备发送的打包数据时，记录当前本地接收时间为Tx1，并对接收到的打包数据进行解析；
步骤S50，主设备根据公式|Tx1–(Tj1+ΔTj+Tw)|≤Tw判断是否满足条件，其中，Tw为数据在无线链路中的传播时延，若满足条件,则表明在误差允许范围之内，不需对该子设备进行对钟处理，则进入步骤S90；若不满足条件,则对该子设备进行应答对钟，进入步骤S60；
步骤S60，主设备将当前本地接收时间Tx1和传播时延Tw打包至应答数据栈，并通过应答数据栈将应答数据发送至该子设备；
步骤S70，该子设备接收到应答数据后，记录当前本地接收时间为Tj2,并对应答数据进行解析；
步骤S80，该子设备根据公式|Tj2–(Tx1+Tw)|≤Tw判断是否满足条件，若满足条件，则不对该子设备的时间进行对钟，若不满足条件，则对该子设备的时间进行对钟；
步骤S90，该子设备进入休眠，等待下个周期唤醒。
CN202010976216.7A 2020-09-16 2020-09-16 一种工业无线互联***的对钟方法 Active CN112333815B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010976216.7A CN112333815B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种工业无线互联***的对钟方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010976216.7A CN112333815B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种工业无线互联***的对钟方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112333815A CN112333815A (zh) 2021-02-05
CN112333815B true CN112333815B (zh) 2022-09-16

Family

ID=74303869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010976216.7A Active CN112333815B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种工业无线互联***的对钟方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112333815B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1113672A (en) * 1965-07-30 1968-05-15 Control Data Corp Improvements in or relating to systems and methods for synchronizing electric clocks
US20090129208A1 (en) * 2009-01-28 2009-05-21 Weiss Kenneth P Apparatus, system and method for keeping time
CN105530697B (zh) * 2015-12-15 2019-02-01 重庆大学 一种支持工业物联网业务时间同步方法
CN106131947B (zh) * 2016-09-14 2019-11-05 潘进 一种无线网络设备间时钟同步的方法
CN109283864B (zh) * 2017-07-21 2020-05-05 北京智云芯科技有限公司 一种数据采样的时间同步、校准方法和***
CN109286459B (zh) * 2017-07-21 2020-09-15 北京智云芯科技有限公司 一种时间同步方法和***

Also Published As

Publication number Publication date
CN112333815A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102938928B (zh) 节点控制方法、网络控制器以及网络***
CN102752065B (zh) 一种时间同步方法及***
CN102253913B (zh) 一种对多板卡端口进行状态获取和输出控制的装置
CN201532575U (zh) 分布式工业监控装置校时***
US20120127902A1 (en) System and method for mac layer clock drift compensation
CN104507148A (zh) 一种低功耗无线传感网
CN108401281B (zh) 基于信道检测的无线低功耗抄表方法
CN102122363B (zh) 基于交互式电子标签技术的防碰撞方法
CN105915328A (zh) 对同步帧的接收处理方法和装置
CN114554582B (zh) 一种uwb***进行测距的调度方法、设备、***及介质
CN112333815B (zh) 一种工业无线互联***的对钟方法
CN103107862B (zh) 逻辑器件及其mdio数据发送方法
CN113038584B (zh) 一种用于无线传感网络的数据传输方法、***
WO2012071977A1 (zh) 一种机架内的时间同步方法及设备
CN204440629U (zh) 一种低功耗总线数据采集器
CN104508748A (zh) 用于使用延迟锁相回路的记忆体装置的节能设备及方法
CN104869587A (zh) 无线传感器网络时间同步误差测定方法
CN104916102A (zh) 智能燃气表的无线通信及控制方法
CN108362369A (zh) 一种具备同步功能的自容式单通道海洋声信号测量装置
CN116955242A (zh) 一种单总线通信方法、存储介质及智能终端
US20230043248A1 (en) System, tag and method of performing location tracking with ultra wideband (uwb)
Dian Low-power synchronized multi-channel data acquisition communication system
CN113534888B (zh) 一种基于fpga的多张vpx板卡时间同步方法和装置
CN104348468A (zh) 一种脉宽自适应单总线接收器
CN103490995A (zh) 报文发送方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant