[發明專利]一種分布式同步采集傳感器網絡系統

有效

• 申請號: 201811395114.5
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109347591B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王華強;趙利軍;魏學東;張亞崇;湯卓;王濤;樊亮;李立功;張金亮
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/403;H04L29/08
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明涉及傳感器同步采集技術，特別涉及一種分布式同步采集傳感器網絡系統。所述的系統包括信息處理單元節點(1)和傳感器組(2)，傳感器組(2)中有多個傳感器節點，在信息處理單元節點(1)和傳感器組(2)的所有傳感器節點中分別設計有TTP控制模塊(3)和邏輯處理模塊(4)；TTP控制模塊(3)以TTP協議為基礎，根據TTP網絡時序規劃產生一級網絡同步信號，并將該信號傳輸至邏輯處理模塊(4)；邏輯處理模塊(4)根據本節點的使用要求，在一級網絡同步信號的基礎上，產生二級網絡同步信號，該節點根據二級網絡同步信號進行工作。提供一種同步精度高、擴展靈活的多節點同步方法，滿足分布式傳感器網絡對信息采集和處理同步的需求。

技術領域

本發明涉及傳感器同步采集技術，特別涉及一種分布式同步采集傳感器網絡系統。

背景技術

在一些應用中，傳感器的布局具有分布式的特征，需要在多個位置進行信息的同步采集，然后進行進一步的信息融合處理，來獲取更豐富、更高精度或更可用的最終信息。

傳感器信息的同步性對于信息融合至關重要，直接影響最終融合的效果。所謂同步，是指用于融合的各個傳感器測量信息所對應的物理時刻相對偏差控制在允許的范圍內。多數的傳感器使用時都是采集局部信息，本身并不具備分布式的特征。為了實現分布式系統信息融合的效果，如何建立分布節點的采樣同步機制是方案的關鍵。

傳感器進行信息采樣一般都有一定的觸發機制：當時鐘觸發沿到來時，觸發傳感器的采樣，觸發沿即對應數據產生的物理時刻。典型的分布式傳感器網絡同步采集方案是：由信息處理單元集中產生同源(具有同步關系)的多路觸發信號，將這些觸發信號向各個分布式傳感器節點分發，在傳感器處觸發采樣，從而使信息處理單元獲得的各個節點采樣數據同步。這種方式最大的缺點是缺乏靈活性，當需要的分布式傳感器節點數量過多或需要擴充時，信息處理單元的同步接口就要付出較大代價才能支持。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種同步精度高、擴展靈活的多節點同步方法，滿足分布式傳感器網絡對信息采集和處理同步的需求。

本發明的技術方案：一種分布式同步采集傳感器網絡系統，其特征為：所述的系統包括信息處理單元節點1和傳感器組2，傳感器組2中有多個傳感器節點，在信息處理單元節點1和傳感器組2的所有傳感器節點中分別設計有TTP控制模塊3和邏輯處理模塊4；

TTP控制模塊3以TTP協議為基礎，根據TTP網絡時序規劃產生一級網絡同步信號，并將該信號傳輸至邏輯處理模塊4；

邏輯處理模塊4根據本節點的使用要求，在一級網絡同步信號的基礎上，產生二級網絡同步信號，該節點根據二級網絡同步信號進行工作。

優選地，所述的本節點使用要求包括以下一種或多種：本節點所需要的各類同步信號周期、升降沿觸發形式、同步信號的用途。

優選地，所述的信息處理單元節點1和傳感器組2中的各個傳感器單元包括相同物理形式的TTP總線接口5，物理形式包括：物理層協議、連接器規格、引腳信號定義。

優選地，系統的整體任務計算周期要求設定TTP網絡的時間輪長度；將每個時間輪劃分為等長n個時隙；根據各個TTP網絡節點的在任務周期內的總線發送數據量確定每個TTP網絡節點占用的時隙數量；在每個時間輪第一個時隙的起始處產生一級網絡同步信號，或在每個時隙起始處產生一級網絡同步信號。

本發明的有益效果：通過在分布式網絡系統各個節點設計基于TTP的同步方案，實現了分布式網絡系統各節點的高精度同步，且具有節點可靈活擴充、二級同步可靈活設計的優點，且同步接口與數據接口復用不占用額外的信號引腳資源，對建立高精度、大規模的分布式傳感器信息處理網絡提供了有益的實現思路。

附圖說明

圖1為本發明的原理示意圖；

圖2為實施例一的網絡時序規劃示意圖；