[发明专利]传感系统及时间同步方法

说明书

在本发明中，数据采集终端从设备(2)在接收到伪分组时，向返回分组添加指示伪分组的接收时刻的时间戳和指示返回分组的发送时刻的时间戳，并且向数据采集终端主设备(3)发送该返回分组。数据采集终端主设备(3)在执行时间同步过程时向数据采集终端从设备(2)发送伪分组。数据采集终端主设备(3)在接收到返回分组时，基于伪分组的发送时刻和返回分组的接收时刻、以及从返回分组的时间戳获取的伪分组的接收时刻和返回分组的发送时刻，计算数据采集终端主设备(3)与数据采集终端从设备(2)之间的同步偏差时间和数据采集终端主设备(3)与数据采集终端从设备(2)之间的传播延迟时间。

技术领域

本发明涉及获取传感器数据之间的时间同步，所述传感器数据是从传感系统中的传感器发送的，所述传感系统包括许多不同类型的传感器。

背景技术

在所有的东西都被连接至互联网的IoT(物联网)社会中，期望将不同类型的传感器连接至网络，采集大量不同类型的数据，通过分析这些数据提取对人类有用的信息。图23中所示的示例提出了一种传感器网络，其中，使用通过将传感器添加到人们穿着的衣物上制成的可穿戴传感器100，由可穿戴传感器100获取的传感器数据经由诸如智能电话之类的终端101被传送至服务器102(参见非专利文献1)。在这种传感器网络中，容纳了传感器100的终端101需要满足不同类型的使用场景和需求，因此，如果仅仅使用当前流行的智能电话，则可能引发问题。

特别是，智能电话使同时连接大量传感器变得困难。作为应对这种困难的一种措施，如图24所示，通过将传感器容纳终端的网络配置为树状，可以增加可连接的传感器的数量。在图24所示的该示例中，每个传感器容纳终端101a都从传感器100获取数据，并且将数据发送至终端主设备101b。

然而，在图24所示的配置中，由每个传感器容纳终端101a从传感器100获取的传感器数据被给定时间信息，并且随后被发送至终端主设备101b，因此，由各传感器容纳终端101a所获取的传感器数据之间不存在公共时间参考。这引发了这些传感器数据不能按照时间顺序排列的问题。因此，作为用于传感器网络应用的时间同步方法，已经提出了如表1所示的各种方法(参见非专利文献2)。

[表1]

NTP(网络时间协议)、RBS(参考广播同步)、FTSP(洪泛时间同步协议)、以及TPSN(用于传感器网络的定时同步协议)是用于获取网络上的传感器、计算机之间的时间同步的协议。在表1中示出的GPS(全球定位系统)是指，基于从多个GPS卫星获取的时间信息在接收设备上得到准确参考时间的时间同步方法。

不幸的是，如表1所示的传统的时间同步方法是基于主设备和从设备中的每一个都具有足够准确的时钟，这产生了终端的配置受到限制的问题。更具体地，传统的时间同步方法不能被应用于仅仅通过使用单调增加的增量计数器来处理时间的终端。而且，在校正时间时，需要使用在计算时间漂移和时间信息的传播延迟、以及校正计算所需要的时间的同时还校正终端时钟的偏差的方法。这增加了微计算机或CPU(中央处理单元)所需要的性能，并且限制了终端的配置。

另外，在传感器自身在传感器数据中添加时间戳的系统中，为了校正传感器时钟的偏差，传感器的微计算机或CPU所需要的性能增加，而且这也限制了传感器的配置。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：IoT Gateway Technology for Connecting Various Sensors，Kenichi Matsunaga等，The institute of Electronics,Information andCommunication Engineers,Proceedings of the 2016Society Conference,B-18-56,第420页