[发明专利]一种基于GNSS/NTP的无线传感器网络信息发布装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于GNSS/NTP的无线传感器网络信息发布装置及方法，属于无线传感网络技术。

背景技术

随着无线传感网技术发展迅猛，现实生活中的无线传感网应用也越来越广泛，各节点和总控制中心之间能否实现时间同步，关系到信息采集过程中时间记录的准确与严密性。

目前，在计算机与网络应用中，比较常见的一种时间同步方法是NTP协议，它是一种基于TCP/IP中的IP和UDP协议栈，也能被许多其它协议组使用的用于在分布式时间服务器和客户端之间进行时间同步的协议。NTP协议完整地定义了时间同步实现过程中所使用的结构、算法、实体和协议，在计算机与网络中的应用已经相当广泛。同时，GNSS的发展也使实际应用中的各个终端都追求一个更加可靠、准确的国际标准时间，来保证一个高水准的工作效率。其中，GNSS：Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统，其主要用途是为船舶、汽车、飞机等运动物体进行定位导航，同时，它还有提供准确时间的授入，进行各种精确测量等功能；NTP：Network Time Protocol，是用来使计算机时间同步化的一种协议，它使计算机对其服务器或时钟源做同步化，提供高精确度的时间校正；无线传感器网络(即WSN是wireless sensor network的简称)。

在现有技术中，无线传感网中各节点所采用的时间是本地时钟芯片的时间，长时间得不到校准，就会产生偏差，时间越长，误差就会越大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于GNSS/NTP的WSN信息发布装置。本发明还提供了一种利用本发明的装置实现GNSS/NTP的WSN信息发布的方法。本发明利用NTP协议把无线传感网中各节点的时间都调整为同主控制中心一致的国际标准时间，保证了各传感器节点上的时间的准确性，在这种融合的基础上，开发出一种信息发布与反馈装置，用于实验室等场所的信息有效发布、远程控制、各终端信息反馈等。

本发明的技术方案如下：

一种基于GNSS/NTP的WSN信息发布装置，其特征在于，包括GNSS接收单元101、NTP服务器单元102、信息管理与发布单元103和信息显示与环境信息采集单元104；所述的GNSS接收单元101通过数据线与NTP服务器单元102、信息管理与发布单元103和信息显示与环境信息采集单元104顺序连接。

所述的信息管理与发布单元103包括数据处理与存储单元201和信息发送接收单元202；所述NTP服务器单元102通过数据线与数据处理与存储单元201和信息发送接收单元202顺序连接。

所述的信息显示与环境信息采集单元104包括信息采集单元203、数据处理与存储单元204、人机交互单元205、信息显示单元206和信息发送接收单元207；所述的信息管理与发布单元103通过数据线与信息发送接收单元207、数据处理与存储单元204和信息显示单元206顺序连接，所述的信息采集单元203通过数据线与数据处理与存储单元204和人机交互单元205顺序相连。

所述GNSS接收单元101选用GPS接收机；NTP服务器102选用通用的NTP服务器。

所述信息管理与发布单元103中的数据处理与存储单元201选用一台连接有显示器的电脑主机；信息管理与发布单元103中的信息发送接收单元202选用CC2402射频收发机。

在信息显示与环境信息采集单元104中，信息采集单元203为温、湿度传感器元件；数据处理与存储单元204为51单片机；人机交互单元205为键盘；信息显示单元206为LED显示屏；信息发送接收单元207为CC2402射频收发机。

GNSS接收单元101为与其相连的NTP服务单元102提供一个国际标准时间。

NTP服务器单元102，是一个嵌入了NTP协议的服务器，它使与其相连的客户端与其保持时间同步，即各客户端都保持国际标准时间，理论上精度可达到十亿分之一秒。

信息管理与发布单元103中的信息发送接收单元202是用来接收或发送数据信息的，数据处理与存储单元201进行各种数据的解析、操作、存储等操作。

信息显示与环境信息采集单元104中，信息发送接收单元207发送或接收来自信息管理与发布单元103的数据信息，数据处理与存储单元204对数据进行解析、操作和存储，信息显示单元206作为信息发布的终端将相应信息进行显示，信息采集单元203采集环境温度、湿度等可监控信息。人机交互单元205由人对其进行操作，发送请求信息至信息管理与发布单元103。