[发明专利]一种低功耗校时方法

说明书

本发明公开了一种低功耗校时方法。包括时钟和时间信息处理模块，在非校时过程中均处于低功耗的休眠状态；时钟根据已设定的闹钟，在每次校时时刻的前20s时发送闹钟信号到时间信息处理模块开始校时时刻的校时过程，并通过时间信息处理模块重写时钟的定时时间为校时时刻的后10s作为中断信号；校时成功，则修正时钟的时间，时间信息处理模块进入休眠状态；校时不成功，时间信息处理模块收到时钟发送的中断信号后，再次重写时钟下次的校时时间为校时时刻的前20s，然后时间信息处理模块进入休眠状态。本发明可提取时间信息进行校时，具有高精度，低功耗的特征，能最大限度地降低功耗，精度高，成本低，应用范围广，应对复杂环境能力强。

技术领域

本发明涉及了一种无线传感网络校时方法，尤其涉及了一种低功耗校时方法，可用于无线传感网络。

背景技术

无线传感器网络(Wreless Sensor Networks，WSN)是当前备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。在无线传感器网络中，校时是重要组成部分，传感器数据融合、传感器节点自身定位等都要求节点间的时钟保持同步。

目前广泛用于无线传感网络校时的方法主要有GPS(Global Postonng System))和NTP(Network Tme protocol)。虽然GPS及NTP具有高同步精度，但是其成本高、能耗大而且在恶劣的环境下同步精度会受到很大影响。因此这两种方法都存在功耗较大的缺陷，应对复杂环境有很多限制。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于涉及了一种低功耗校时方法，可对包含时间信息的信号进行处理，实现校时功耗低，精度高，实现方法简单，容易操作。

本发明采用的技术方案包括以下步骤：

本发明包括时钟和时间信息处理模块，在非校时过程中均处于低功耗的休眠状态；时钟根据已设定的闹钟，在每次校时时刻的前20s时发送闹钟信号到时间信息处理模块开始校时时刻的校时过程，并通过时间信息处理模块重写时钟的定时时间为校时时刻的后10s作为中断信号；校时成功，则修正时钟的时间，时间信息处理模块进入休眠状态；校时不成功，时间信息处理模块收到时钟发送的中断信号后，再次重写时钟下次的校时时间为校时时刻的前20s，然后时间信息处理模块进入休眠状态。

校时时刻10秒后不再存在时间信息，因此本发明采用中断信号为校时时刻10秒后。若设置中断信号发送时刻小于校时时刻10秒，由于时间偏差而出现校时时刻时间未到达而中断信号已经到达，则会导致校时失败。

本发明选择校时时刻的前20s是因为校时时刻包含时间信息的信号长度约为6秒，存在时间偏差且系统开启后需要进行初始化，待电路稳定后再接收时间信息，因此校时时刻选择不能小于20秒。若在校时时刻大于20s前开始校时，由于不存在时间信息，因此设置开启时间为校准时刻前20秒为最佳。

所述的时间信息处理模块采用低功耗处理器EFM32，在所述的时间信息处理模块重写时钟的定时时间为校时时刻的后10s之后，并在普通中断模式下工作。

所述的校时过程通过精确时间模块进行校时，时间信息处理模块使能精确时间模块，初始化并设置精确时间模块后，开始进入校时时刻校时。

所述校时过程中，时间信息处理模块连接到精确时间模块，时间信息处理模块采集精确时间模块发送的带有时间信号的信息，时间信息处理模块对精确时间模块发送的信息进行A/D采样，并对采样后的数据实时处理，判断是否已经到达校时时刻：

如果已达到校时时刻，则发送校准的时间信息到时钟，修改时钟的定时时间为下一次校时时刻的前20秒，并关闭在普通中断模式下工作，转化为休眠模式，关闭精确时间模块；

如果未接收到校准时间信息，则在校时时刻后10秒的中断信号到达后，关闭在普通中断模式下工作，转化为休眠模式，关闭精确时间模块，修改时钟的定时时间为下一次校时时刻的前20秒。