感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法与流程

本发明是关于一种感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。具体而言，本发明是关于一种推算感测数据的时序的感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。

背景技术：

近年来，由于无线通信与微机电等技术快速地发展，无线感测网络因而能大量地应用于各种不同领域。在一无线感测网络中，布建于各处的感测装置负责收集各类数据(例如：事件的发生、周期性地感测到的环境数据等)，而一主控装置再分析感测装置所收集到的数据。由于数据被感测装置收集/感测到的时间点对于分析的结果往往具有关键性的影响，因此，主控装置是否能取得数据被感测到的正确时间点便至关重要。

已知的无线感测网络主要以三种方式来使主控装置取得数据被感测到的正确时间点。第一种方式中，由感测装置连线至网际网络，通过网络时间协定(network time protocol)取得精准的时间点，之后再与主控装置对时。然而，若采第一种方式，则主控装置容易受到分散式阻断服务(Distributed Denial of Service；DDoS)攻击。第二种方式则是于感测装置内配置全球定位系统(Global Positioning System；GPS)模块，而第三种方式则是于感测装置内配置对时芯片。不论采用第二或第三种方式，皆会使感测装置的体积过大及成本过高。

由此可知，于无线感测网络的技术领域中，仍亟需一种不会造成感测装置的成本过高及体积过大且不会使主控装置招致网络攻击的时 序校准机制。

技术实现要素：

为解决前述问题，本发明提供了一种感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。

本发明所提供的感测装置包含一计数器、一收发接口及一传感器，其中该传感器及该计数器电性连接至该收发接口。该收发接口自一时序校准装置接收一要求信号。该传感器于该计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据。该收发接口更根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一回复消息至该时序校准装置。该回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。

本发明所提供的时序校准装置包含一即时时钟、一收发接口及一处理器，其中，该处理器电性连接至该收发接口。该收发接口传送一要求信号至一感测装置，且于该即时时钟所界定的一第一全域时间点自该感测装置接收一回复消息。该回复消息载有至少一感测数据、一第一区域时间点及一第二区域时间点，其中该感测装置是于该第一区域时间点感测到该至少一感测数据，该感测装置是于该第二区域时间点传送该第一回复消息。该处理器根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比(clock skew rate)、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。

本发明所提供的时序处理方法，适用于一感测装置，该感测装置包含一计数器、一收发接口及一传感器。该时序处理方法包含下列步骤：(a)由该收发接口自一时序校准装置接收一要求信号，(b)由该传感器于该计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据，(c)由 该收发接口根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一回复消息至该时序校准装置。该回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。

本发明所提供的时序校准方法，适用于一时序校准装置，其中，该时序校准装置包含一即时时钟、一收发接口及一处理器。该时序校准方法包含下列步骤：(a)由该收发接口传送一要求信号至一感测装置，(b)由该收发接口于该即时时钟所界定的一第一全域时间点自该感测装置接收一回复消息，其中该回复消息载有至少一感测数据、一第一区域时间点及一第二区域时间点，(c)由该处理器根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。

依据本发明所提供的技术，感测装置接收到时序校准装置所传送的一要求信号后，会因应地传送一回复消息至时序校准装置。感测装置所传送的回复消息至少包含以下三种信息：(a)先前感测到的至少一感测数据，(b)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(c)感测装置传送该回复消息的区域时间点。时序校准装置取得该回复消息所载的该至少一感测数据后，需对该至少一感测数据进行时序校准。换言之，时序校准装置需将该至少一感测数据被感测到的区域时间点(为感测装置所能识别的时间点)校准为一全域时间点(为时序校准装置所能识别的时间点)。具体而言，时序校准装置利用以下五种信息来校准至少一感测数据的时序：(a)该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间，(b)该时序校准装置与该感测装置间的一时间比，(c)时序校准装置接收到该回复消息的全域时间点，(d)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(e)感测装置传送该回复消息的区域时间点。

前述区域时间点是由感测装置所包含的计数器所界定。若感测装置原已包含一微控制器(Microcontroller Unit；MCU)，则可使用该微控制器的计数器作为用来界定区域时间点的计数器。由于计数器的成本远低于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片且计数器的体积远小于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片，因此布建感测网络的感测装置时不会造成使用者的负担。此外，由于本发明所提供的技术亦未通过网络时间协定(network time protocol)取得精准的时间点，故不会有遭受分散式阻断服务攻击的风险。

以下结合图式阐述本发明的详细技术及较佳实施方式，俾使本发明所属技术领域中具有通常知识者能理解所请求保护的发明的特征。

【附图说明】

图1A是描绘第一实施方式的感测网络1的架构示意图；

图1B是描绘第一实施方式的时序校准装置11及感测装置13的时序图；

图1C是描绘感测网络1所提供的第一种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；

图1D是描绘感测网络1所提供的第二种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；

图2A是描绘第二实施方式的流程图；

图2B是描绘时序处理方法所提供的第一种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；

图2C是描绘时序处理方法所提供的第二种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；

图3A是描绘第三实施方式的流程图；

图3B是描绘时序校准方法所提供的第一种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；以及

图3C是描绘时序校准方法所提供的第二种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制。

【符号说明】

1：感测网络

11：时序校准装置

13：感测装置

102：注册信号

104：基本信息

106：要求信号

111：收发接口

112：否定确认消息

113：处理器

115：即时时钟

120：感测数据

131：收发接口

133：传感器

135：计数器

108、114、134：回复消息

116、132、136：确认消息

C1、C2、C3、C4、C5、C7：区域时间点

T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7：全域时间点

S201～S225：步骤

S301～S329：步骤

【具体实施方式】

以下将通过实施方式来解释本发明所提供的感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。然而，该多个实施方式并非用以限制本发明需在如该多个实施方式所述的任何环境、应用或方式方能实施。因此，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明的范围。应理解，在以下实施方式及图式中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示。

本发明的第一实施方式为一感测网络1，其架构示意图是描绘于图1A。感测网络1包含一时序校准装置11及多个感测装置。由于该多个感测装置以雷同的运作机制传送其感测数据及相关时间信息(容后详述)至时序校准装置11，故图1仅绘示一个感测装置(亦即，感测装置13)作为代表。本发明所属技术领域中具有通常知识者依据以下对于感测装置13的描述，应可轻易思及其他感测装置如何与时序校准装置11搭配运作。

时序校准装置11包含一收发接口111、一处理器113及一即时时钟115。收发接口111可为任何能与感测装置13通信连线以传输数据或/及信号的接口，例如：近场通信(Near Field Communication；NFC)接口、蓝牙(Bluetooth)接口、无线射频辨识(Radio Frequency Identification；RFID)接口、Wi-Fi接口或其他任何能与感测装置通信连线以传输数据或/及信号的接口。处理器113可为各种处理器、中央处理单元(central processing unit；CPU)、微处理器或本发明所属技术领域中具有通常知识者所知悉的其他计算装置其中的任一者。即时时钟115可为任何一种能输出实际时间的芯片、电子元件或电子设备。时序校准装置11以即时时钟115所输出的实际时间作为其所使用的全域时间点。

感测装置13包含一收发接口131、一传感器133及一计数器135。收发接口131可为任何能与时序校准装置11通信连线以传输数据或/及信号的接口，例如：近场通信接口、蓝芽接口、无线射频辨识接口、Wi-Fi接口或其他任何能与时序校准装置11通信连线以传输数据或/及信号的接口。传感器133可为任何能感应事件或/及收集数据的元件，例如：压力传 感器、温度传感器、湿度传感器、位移传感器及照度传感器。计数器135可为任何具有计时或计数功能的寄存器。计数器135每隔一预设时间间隔累加一次，并以累加后的数值作为感测装置13所使用的区域时间点。当计数器135累加至其所能容许的最大值后，将重设为0再继续累加。本发明所属技术领域中具有通常知识者应熟知计数器135的运作方式与原理，故不赘言。于某些实施方式中，若一感测装置包含一微控制器(Microcontroller Unit；MCU)，则可使用该微控制器的计数器作为该感测装置的计数器。

请一并参阅图1B，其是描绘本实施方式的时序校准装置11及感测装置13的时序图。于本实施方式中，感测装置13的收发接口131先传送一注册信号102至时序校准装置11以向时序校准装置11注册。时序校准装置11由接收面111接收感测装置13所传送的注册信号102。之后，感测装置13的收发接口131传送一基本信息104至时序校准装置11，基本信息104载有一数据传输量、一计数器参数(例如：计数器135的比特数)或/及一最大传输更新频率。时序校准装置11由接收接口111接收感测装置13所传送的基本信息104。需说明者，于其他实施方式中，若感测装置13已注册于时序校准装置11(例如：于布建感测网络1时，事先地注册)，则感测装置13无需传送注册信号102。此外，于其他实施方式中，若时序校准装置11已具有感测装置13的基本信息(例如：前述数据传输量、计数器135的参数或/及最大传输更新频率)，则感测装置13无需传送基本信息104。

于本实施方式中，感测装置13的传感器133于计数器135所界定的区域时间点C1开始感测到至少一感测数据120。时序校准装置11的收发接口111于即时时钟115所界定的全域时间点T2传送一要求信号106至感测装置13以要求感测装置13传送其所感测到的感测数据120。需说明者，由于时序校准装置11具有感测装置的基本信息(例如：前述数据传输量、计数器参数或/及传输更新频率)，故可推测出感测装置13会于何时开始感测到一笔/一批感测数据以及何时结束感测到该笔/该批感测数据，因此，于某些实施方式中，时序校准装置11是由处理器113根据感测装置13的基本信 息，决定传送前述要求信号106的全域时间点T2。

感测装置13的收发接口131于计数器135所界定的区域时间点C2接收时序校准装置11所传送的要求信号106。于接收要求信号106后，感测装置13的收发接口131因应地于计数器135所界定的区域时间点C3传送回复消息108至时序校准装置11。此回复消息108载有该感测数据120、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及收发接口131传送回复消息108的区域时间点(亦即，区域时间点C3)。于某些实施方式中，感测装置13传送回复消息108的区域时间点是由时序校准装置11所决定。具体而言，时序校准装置11所传送的要求信号106载有一时间偏移量(未绘示)，感测装置13的收发接口131则根据接收到要求信号106的区域时间点(亦即，区域时间点C2)及该时间偏移量，于区域时间点C3传送回复消息108至时序校准装置11。举例而言，若时间偏移量的值为二，代表时序校准装置11指定感测装置13在接收到要求信号106后的第二个计数所代表的区域时间点传送回复消息108。

如前所述，感测装置13所传送的回复消息108载有该感测数据120、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及收发接口131传送回复消息108的区域时间点(亦即，区域时间点C3)。时序校准装置11的收发接口111于即时时钟115所界定的全域时间点T3自感测装置13接收回复消息108。时序校准装置11取得回复消息108所载的该感测数据120后，便需要计算感测数据120被感测到时的全域时间点，方能使后续的记录或/及分析正确。具体而言，时序校准装置11的处理器113根据时序校准装置11与感测装置13间的一所需传输时间、时序校准装置11与感测装置13间的一时间比(clock skew rate)、时序校准装置11接收到回复消息108的全域时间点(亦即，全域时间点T3)、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及收发接口131传送回复消息108的区域时间点(亦即，区域时间点C3)，计算该至少一感测数据被感测装置13感测到的全域时间点T1。举例而言，时序校准装置11的处理器 113可根据以下公式(1)计算全域时间点T1：

T₁＝T₃-D-(C₃-C₁)×R (1)

上述公式(1)中，参数T₁代表全域时间点T1，参数T₃代表全域时间点T3，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数C₃代表区域时间点C3，参数C₁代表区域时间点C1，以及参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比。

需说明者，于某些实施方式中，时序校准装置11可预先地知道时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间以及时序校准装置11与感测装置13间的时间比(例如：于布建感测网络1时，即把此二信息记录于时序校准装置11)。于某些实施方式中，时序校准装置11则可根据某些区域时间点及某些全域时间点计算出此二信息。为便于理解，兹以二个范例说明可采用的计算方式。

于第一范例中，感测装置13所传送的回复消息108更载有感测装置13接收到要求信号106的区域时间点(亦即，区域时间点C2)。时序校准装置11的处理器113则根据时序校准装置11接收到回复消息108的全域时间点(亦即，全域时间点T3)、时序校准装置11传送要求信号106的全域时间点(亦即，全域时间点T2)、感测装置13传送回复消息108的区域时间点(亦即，区域时间点C3)及感测装置13接收到要求信号106的区域时间点(亦即，区域时间点C2)，计算时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间。举例而言，时序校准装置11的处理器113可根据以下公式(2)计算时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间：

上述公式(2)中，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比，参数T₂代表全域时间点T2，参数T₃代表全域时间点T3，参数C₂代表区域时间点 C2，且参数C₃代表区域时间点C3。

另外，时序校准装置11的处理器113可根据时序校准装置11接收到回复消息108的全域时间点(亦即，全域时间点T3)、时序校准装置11传送要求信号106的全域时间点(亦即，全域时间点T2)、感测装置13传送回复消息108的区域时间点(亦即，区域时间点C3)、感测装置13接收到要求信号106的区域时间点(亦即，区域时间点C2)及时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，计算时序校准装置11与感测装置13间的时间比。举例而言，时序校准装置11的处理器113可根据以下公式(3)计算时序校准装置11与感测装置13间的时间比：

上述公式(3)中，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比，参数T₂代表全域时间点T2，参数T₃代表全域时间点T3，参数C₂代表区域时间点C2，且参数C₃代表区域时间点C3。

于第二范例中，时序校准装置11与感测装置13之间已通过前述运作多次地收送感测装置13所感测到的感测数据。针对每次收送感测数据，时序校准装置11皆会根据(a)时序校准装置11接收一回复消息的全域时间点、(b)时序校准装置11传送一要求信号的全域时间点、(c)感测装置13传送回复消息的区域时间点及(d)感测装置13接收要求信号的区域时间点，计算时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间。针对每次收送感测数据，时序校准装置11亦会根据(a)时序校准装置11接收一回复消息的全域时间点、(b)时序校准装置11传送一要求信号的全域时间点、(c)感测装置13传送回复消息的区域时间点、(d)感测装置13接收要求信号的区域时间点及(e)时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，计算时序校准装置11与感测装置13间的时间比。时序校准装置11可将多次计算所获得的时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间取平均值以作为后续使用。类 似的，时序校准装置11可将多次计算所获得的时序校准装置11与感测装置13间的时间比取平均值以作为后续使用。

需说明者，前述二个范例仅为举例说明而已，并非用以限制本发明的范围。本发明所属技术领域中具有通常知识者依据上述内容，应可理解本发明尚能以其他计算方式求得计算时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间以及时序校准装置11与感测装置13间的时间比。如前所述，利用时序校准装置11与感测装置13间的一所需传输时间、时序校准装置11与感测装置13间的一时间比、时序校准装置11接收到回复消息108的全域时间点、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点及收发接口131传送回复消息108的区域时间点，时序校准装置11即可计算出该感测数据120被感测装置13感测到的全域时间点T1。

于某些实施方式中，感测网络1另提供了断线的处理机制。详言之，感测装置13向时序校准装置11注册后，便预期时序校准装置11会向其要求传送感测数据(亦即，预期会收到要求信号)。因此，若感测装置13经过一第一预设时间长度(例如：计数器135累加一预定次数)后仍未接收到时序校准装置11所传送的要求信号，则感测装置13会认定自己已与时序校准装置11失去连线，因而会传送另一注册信号110。

于某些实施方式中，感测网络1另提供了二种数据遗失或/及碰撞时的因应机制，兹分述如下。

请参图1C，其是描绘第一种数据遗失或/及碰撞情况(亦即，感测装置13所传送的回复消息108未能确实地被传送至时序校准装置11)及其因应机制。时序校准装置11在其传送要求信号106至感测装置13后，便会预期自感测装置13接收回复消息。因此，若时序校准装置11经过一第二预设时间长度(例如：数毫秒)后未接到感测装置13所传送的回复消息，则其收发接口111会于即时时钟115所界定的全域时间点T4传送一否定确认消息(Negative-Acknowledgment；NACK)112至感测装置13。感测装置13的收发接口131则于计数器135所界定的区域时间点C4接收到否定确认消息 112。于接收到否定确认消息112后，感测装置13的收发接口131更因应地于计数器135所界定的区域时间点C5传送另一回复消息114至时序校准装置11。

需说明者，于某些实施方式中，否定确认消息112载有一时间偏移量(未绘示)，因此感测装置13的收发接口131可根据接收到否定确认消息112的区域时间点(亦即，区域时间点C4)及该时间偏移量，于区域时间点C5传送回复消息114至时序校准装置11。感测装置13所传送的回复消息114载有感测数据120、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及感测装置13传送回复消息114的区域时间点(亦即，区域时间点C5)。时序校准装置11的收发接口111于即时时钟115所界定的全域时间点T5接收回复消息114。之后，时序校准装置11的处理器113根据时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间、时序校准装置11与感测装置13间的时间比、时序校准装置11接收回复消息114的全域时间点(亦即，全域时间点T5)、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及感测装置13传送回复消息114的区域时间点(亦即，区域时间点C5)，计算感测数据120被感测到的全域时间点T1。举例而言，时序校准装置11的处理器113可根据以下公式(4)计算全域时间点T1。需说明者，公式(4)的计算原理分别与前述公式(1)的计算原理相同。

T₁＝T₅-D-(C₅-C₁)×R (4)

上述公式(4)中，参数T₁代表全域时间点T1，参数T₅代表全域时间点T5，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数C₅代表区域时间点C5，参数C₁代表区域时间点C1，以及参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比。

类似的，若回复消息114更载有感测装置13接收到否定确认消息112的区域时间点(亦即，区域时间点C4)，则时序校准装置11的处理器113可利用以下公式(5)计算时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时 间(若需要)，且可利用以下公式(6)计算时序校准装置11与感测装置13间的时间比(若需要)。需说明者，公式(5)及公式(6)的计算原理分别与前述公式(2)及公式(3)的计算原理相同。

上述公式(5)及公式(6)中，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比，参数T₄代表全域时间点T4，参数T₅代表全域时间点T5，参数C₄代表区域时间点C4，且参数C₅代表区域时间点C5。

时序校准装置11的收发接口111接收到回复消息114后，便传送一确认消息116至感测装置13。感测装置13则由其收发接口131接收确认消息116。

请参图1D，其是描绘第二种数据遗失或/及碰撞时的情况(亦即，时序校准装置11在接收到回复消息108后所传送的确认消息132未能确实地被传送至感测装置13)及其因应机制。于图1D中，时序校准装置11接收回复消息108后，其收发接口111于即时时钟115所界定的全域时间点T6传送一确认消息132至感测装置13。惟，确认消息132未能确实地被传送至感测装置13。感测装置13在传送回复消息108后的一第三预设时间长度内未接收到确认消息，故认定时序校准装置11未接收到其所传送的回复消息108。因此，感测装置13的收发接口131于计数器135所界定的区域时间点C7传送另一回复消息134至时序校准装置11，此回复消息134载有感测数据120、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及感测装置13传送回复消息134的区域时间点(亦即，区域时间点C7)。

时序校准装置11由其收发接口111于即时时钟所界定的全域时间点T7接收回复消息134。之后，时序校准装置11的处理器113根据时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间、时序校准装置11与感测装置 13间的时间比、时序校准装置11接收到回复消息134的全域时间点(亦即，全域时间点T7)、传感器133开始感测到感测数据120的区域时间点(亦即，区域时间点C1)及感测装置13传送回复消息134的区域时间点(亦即，区域时间点C7)，计算感测数据120被感测到的全域时间点T1。举例而言，时序校准装置11的处理器113可根据以下公式(7)计算全域时间点T1。需说明者，公式(7)的计算原理分别与前述公式(1)的计算原理相同。

T₁＝T₇-D-(C₇-C₁)×R (7)

上述公式(7)中，参数T₁代表全域时间点T1，参数T₇代表全域时间点T7，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数C₇代表区域时间点C7，参数C₁代表区域时间点C1，以及参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比。

类似的，若回复消息134更载有感测装置13接收到要求信号106的区域时间点(亦即，区域时间点C2)，则时序校准装置11的处理器113可利用以下公式(8)计算时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间(若需要)，且可利用以下公式(9)计算时序校准装置11与感测装置13间的时间比(若需要)。需说明者，公式(8)及公式(9)的计算原理分别与前述公式(2)及公式(3)的计算原理相同。

上述公式(8)及公式(9)中，参数D代表时序校准装置11与感测装置13间的所需传输时间，参数R代表时序校准装置11与感测装置13间的时间比，参数T₇代表全域时间点T7，参数T₂代表全域时间点T2，参数C₇代表区域时间点C7，且参数C₂代表区域时间点C2。

之后，时序校准装置11的处理器113判断回复消息134所载的感测数据120与回复消息108所载的感测数据120相同，因此处理器113舍弃 其中一笔感测数据120。另外，时序校准装置11的收发接口111接收到回复消息134后，便传送一确认消息136至感测装置13。感测装置13则由其收发接口131接收确认消息136。

如前所述，感测网络1包含多个感测装置。本发明所属技术领域中具有通常知识者依据前述内容，应可理解其他感测装置与时序校准装置11间如何收送感测数据以及时序校准装置11如何计算自不同感测装置所接收到的感测数据被感测到的全域时间点，兹不赘言。

此外，由于时序校准装置11具有所有感测装置的基本信息(例如：数据传输量、计数器参数或/及最大传输更新频率)，因此可根据该多个基本信息对该多个感测装置排程。换言之，时序校准装置11可根据该多个基本信息，决定于何时传送一要求信号至哪一感测装置以要求该感测装置传送其所收集到的感测数据。另外，当感测网络1的频宽发生变化时，时序校准装置11借由调整传送要求信号的时间点来调整感测装置传送感测数据的时间点。此外，感测网络1亦可考虑感测装置的服务品质要求(Quality of Service；QoS)或/及感测数据的重要程度，来决定于何时传送一要求信号至哪一感测装置。

简言之，于本实施方式中，感测装置13传送(a)其所感测到的至少一感测数据，(b)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(c)感测装置传送该回复消息的区域时间点至时序校准装置11，故时序校准装置11可利用以下五种信息推算出至少一感测数据被感测到的全域时间点：(a)该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间，(b)该时序校准装置与该感测装置间的一时间比，(c)时序校准装置接收到该回复消息的全域时间点，(d)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(e)感测装置传送该回复消息的区域时间点。

前述区域时间点是由感测装置13所包含的计数器135所界定。由于计数器135的成本远低于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片且计数器135的体积远小于已知技术所使用的全球定位系统模块及对 时芯片，因此布建感测网络1的感测装置13时不会造成使用者的负担。此外，由于本发明所提供的技术亦未通过网络时间协定(network time protocol)取得精准的时间点，故不会有遭受分散式阻断服务攻击的风险。

本发明的第二实施方式为一种时序处理方法，其流程图是描绘于图2A。此时序处理方法适用于一感测网络中的一感测装置，例如第一实施方式所述的感测装置13。该感测装置包含一计数器、一收发接口及一传感器。

于本实施方式中，执行此时序处理方法的感测装置所包含的传感器会依其本身的设定或/及特性来感测其周遭环境。简言之，传感器可周期性地感测周遭环境而得到感测数据，或是因应事件的发生而得到感测数据。为便于后续说明，兹假设于某一步骤(未绘示)中，传感器于计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据。

根据本实施方式的时序处理方法，于步骤S201，由收发接口传送一注册信号至同一感测网络中的一时序校准装置以向时序校准装置注册。需说明者，于其他实施方式中，若感测装置已注册于该时序校准装置(例如：于布建感测网络时，事先地注册)，则可省略步骤S201。之后，于步骤S203，由收发接口传送一基本信息至该时序校准装置，该基本信息载有一数据传输量、一计数器参数(例如：计数器的比特数)或/及一最大传输更新频率。类似的，于其他实施方式中，若该时序校准装置已具有感测装置的数据传输量、计数器的参数或/及最大传输更新频率等信息，则可省略步骤S203。

于步骤S205，判断收发接口于一第一预设时间长度内是否自该时序校准装置接收到一要求信号。若步骤S205的判断结果为否，则感测装置会认定自己已与时序校准装置失去连线，因而时序处理方法会进入步骤S207，由收发接口传送另一注册信号至时序校准装置。之后，时序处理方法返回步骤S205。

若步骤S205的判断结果为是，则时序处理方法进入步骤S209。 于步骤S209，由收发接口根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一第一回复消息至该时序校准装置。需说明者，于某些实施方式中，该收发接口是于该计数器所界定的一第三区域时间点接收到该要求信号，且该要求信号载有一时间偏移量。于该多个实施方式中，步骤S209传送该第一回复消息的该第二区域时间点是由该第三区域时间点及该时间偏移量所决定。步骤S209所传送的第一回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，借此，接获第一回复消息的时序校准装置能利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。

于某些实施方式中，时序处理方法更提供了数据遗失或/及碰撞时的因应机制。请参图2B，其是描绘时序处理方法针对第一种数据遗失或/及碰撞情况所执行的步骤。于步骤S209后，时序处理方法于步骤S211自该时序校准装置接收到一否定确认消息(代表步骤S209所传送的第一回复消息未能确实地被传送至时序校准装置)。因应此否定确认消息，时序处理方法执行步骤S213，由该收发接口根据该否定确认消息，于该计数器所界定的一第四区域时间点传送一第二回复消息至该时序校准装置。

需说明者，于某些实施方式中，否定确认消息载有一时间偏移量。于该多个实施方式中，步骤S213传送该第二回复消息的该第四区域时间点是由该收发接口接收到该否定确认消息的区域时间点及该时间偏移量所决定。步骤S213所传送的第二回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第四区域时间点，借此，接获第二回复消息的时序校准装置能利用该第一区域时间点及该第四区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。之后，时序处理方法执行步骤S215，由收发接口自时序校准装置接收一确认消息。由于感测装置接收到此确认消息，代表步骤S213所传送的第二回复消息已确实地被传送至时序校准装置。

请参图2C，其是描绘时序处理方法针对第二种数据遗失或/及碰撞情况所执行的步骤。于步骤S209后，时序处理方法于步骤S221中判断 该收发接口于传送该第一回复消息后的一第二预设时间长度内未接收到一确认消息。由于感测装置未接收到确认消息，因此认定时序校准装置未接收到其所传送的第一回复消息。之后，于步骤S223中，由该收发接口于该计数器所界定的一第五区域时间点传送一第三回复消息至该时序校准装置。第三回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第五区域时间点，以使时序校准装置利用该第一区域时间点及该第五区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的该全域时间点。之后，时序处理方法执行步骤S225，由收发接口自时序校准装置接收一确认消息。由于感测装置接收到此确认消息，代表步骤S223所传送的第三回复消息已确实地被传送至时序校准装置。

除了上述步骤，第二实施方式的时序处理方法亦能执行第一实施方式所描述的感测装置13的所有运作及步骤，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中具有通常知识者可直接了解第二实施方式如何基于上述第一实施方式以执行此等运作及步骤，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。

本发明的第三实施方式为一种时序校准方法，其是适用于一感测网络中的一时序校准装置，例如第一实施方式所述的时序校准装置11。该时序校准装置包含一即时时钟、一收发接口及一处理器。本实施方式的时序校准方法可与第二实施方式的时序处理方法搭配运作。

于步骤S301，由收发接口自同一感测网络中的一感测装置接收一注册信号。需说明者，于其他实施方式中，若感测装置已注册于该时序校准装置(例如：于布建感测网络时，事先地注册)，则可省略步骤S301。之后，于步骤S303，由收发接口自该感测装置接收一基本信息，其中该基本信息载有一数据传输量、一计数器参数(例如：计数器的比特数)或/及一最大传输更新频率。类似的，于其他实施方式中，若该时序校准装置已具有感测装置的数据传输量、计数器的参数或/及最大传输更新频率等信息，则可省略步骤S303。

于步骤S305，由该收发接口传送一要求信号至该感测装置，借此要求感测装置传送其所感测到的感测数据。需说明者，于某些实施方式中，步骤S305是由处理器根据该感测装置的数据传输量、计数器参数及传输更新频率，决定于即时时钟所界定的一全域时间点传送该要求信号。于步骤S307，由该收发接口于该即时时钟所界定的一第一全域时间点自该感测装置接收一第一回复消息，其中该第一回复消息载有至少一感测数据、一第一区域时间点及一第二区域时间点。前述第一区域时间点为该感测装置感测到该至少一感测数据的区域时间点，且前述第二区域时间点为该感测装置传送该第一回复消息的区域时间点。

于步骤S309，由该处理器根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。举例而言，可通过前述公式(1)计算。

需说明者，于某些实施方式中，时序校准方法在执行步骤S309前需先计算该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间，且需先计算该时序校准装置与该感测装置间的一时间比。于该多个实施方式中，步骤S305是由该收发接口于该即时时钟所界定的一第三全域时间点传送该要求信号，该感测装置是于一第三区域时间点接收该要求信号，且该第一回复消息更载有该第三区域时间点。于该多个实施方式中，时序校准方法更执行另一步骤(未绘示)以由该处理器根据该第一全域时间点、该第三全域时间点、该第二区域时间点及该第三区域时间点，计算该时序校准装置与该感测装置间的该所需传输时间。举例而言，可通过前述公式(2)计算。此外，时序校准方法更执行另一步骤(未绘示)以由该处理器根据该第一全域时间点、该第三全域时间点、该所需传输时间、该第二区域时间点及该第三区域时间点，计算该时序校准装置与该感测装置间的该时间比。举例而言，可通过前述公式(3)计算。

于某些实施方式中，时序校准方法更提供了数据遗失或/及碰撞时的因应机制。请参图3B，其是描绘时序校准方法针对第一种数据遗失或/及碰撞情况所执行的步骤。图3B所描绘的情况为感测装置所传送的第一回复消息未能确实地被传送至时序校准装置。在此情况下，时序校准方法于步骤S305后执行步骤S311，判断该收发接口于传送该要求信号后的一第一预设时间长度内未接收到任何回复消息。

之后，于步骤S313，由该收发接口传送一否定确认消息至该感测装置。接着，时序校准方法再执行前述步骤S307及步骤S309。此外，时序校准方法执行步骤S315，由收发接口传送一确认消息至感测装置，已向感测装置确认已收到回复消息。需说明者，步骤S315只要在步骤S307被执行后的一预设时间长度内执行即可。换言之，于某些实施方式中，步骤S315可在步骤S309之前被执行。

请参图3C，其是描绘时序校准方法针对第二种因应机制所执行的步骤。图3C所描绘的情况为时序校准装置接收第一回复消息后所传送的确认消息未被感测装置确实地接收，因而感测装置误认为时序校准装置未接收到其所传送的第一回复消息。

具体而言，于步骤S309后，时序校准方法执行步骤S321以由收发接口传送一确认消息至感测装置。需说明者，步骤S321只要在步骤S307被执行后的一预设时间长度内执行即可。换言之，于某些实施方式中，步骤S321可在步骤S309之前被执行。步骤S321所传送的确认消息未被感测装置接收。于步骤S323，接收接口自感测装置接收一第二回复消息，其中该第二回复消息载有至少一感测数据、该第一区域时间点及一第四区域时间点，该第四区域时间点为感测装置传送该第二回复消息的区域时间点。之后，于步骤S325，由该处理器根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第四区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的第二全域时间点。

于步骤S327，由收发接口传送一确认消息至该感测装置。需说明者，步骤S327只要在步骤S323被执行后的一预设时间长度内执行即可。换言之，于某些实施方式中，步骤S327可在步骤S325之前被执行。于步骤S329，由该处理器判断第一回复消息所载的该至少一感测数据与该第二回复消息所载的该至少一感测数据相同，因此舍弃其中之一笔该至少一感测数据。

除了上述步骤，第三实施方式的时序校准方法亦能执行第一实施方式所描述的时序校准装置11的所有运作及步骤，具有同样的功能，且达到同样的技术效果。本发明所属技术领域中具有通常知识者可直接了解第三实施方式如何基于上述第一实施方式以执行此等运作及步骤，具有同样的功能，并达到同样的技术效果，故不赘述。

需说明者，于本发明专利说明书及申请专利范围中，第一预设时间长度、第二预设时间长度及第三预设时间长度中的「第一」、「第二」及「第三」仅用来表示该多个预设时间长度为不同预设时间长度而已。类似的，第一区域时间点、第二区域时间点、第三区域时间点、第四区域时间点及第五区域时间点中的「第一」、「第二」、「第三」、「第四」及「第五」仅用来表示该多个区域时间点为不同区域时间点而已。第一全域时间点、第二全域时间点及第三全域时间点中的「第一」、「第二」及「第三」仅用来表示该多个全域时间点为不同全域时间点而已。第一回复消息、第二回复消息及第三回复消息中的「第一」、「第二」及「第三」仅用来表示该多个回复消息为不同回复消息而已。

综上所述，依据本发明所提供的技术，感测网络中的时序校准装置可根据感测装置的基本信息进行排程。当感测装置接收到时序校准装置所传送的一要求信号后，会因应地传送至少以下三种信息：(a)先前感测到的至少一感测数据，(b)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(c)感测装置传送该回复消息的区域时间点。时序校准装置取得感测装置所传来的信息后，需将该至少一感测数据被感测到的区域时间 点(为感测装置所能识别的时间点)校准为一全域时间点(为时序校准装置所能识别的时间点)。质言之，时序校准装置利用以下五种信息来校准至少一感测数据的时序：(a)该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间，(b)该时序校准装置与该感测装置间的一时间比，(c)时序校准装置接收到该回复消息的全域时间点，(d)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(e)感测装置传送该回复消息的区域时间点。

前述区域时间点是由感测装置所包含的计数器所界定。由于计数器的成本远低于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片且计数器的体积远小于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片，因此布建感测网络的感测装置时不会造成使用者的负担。此外，由于本发明所提供的技术亦未通过网络时间协定取得精准的时间点，故不会有遭受分散式阻断服务攻击的风险。

上述实施方式仅用来例举本发明的部分实施态样，以及阐释本发明的技术特征，而非用来限制本发明的保护范畴及范围。任何本发明所属技术领域中具有通常知识者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，而本发明的权利保护范围以申请专利范围为准。