跨网络组的时钟同步方法、装置、存储介质和终端与流程

跨网络组的时钟同步方法、装置、存储介质和终端
【技术领域】
1.本发明涉及近场通信领域，尤其涉及一种跨网络组的时钟同步方法、装置、存储介质和终端。


背景技术：

2.在近场通讯组网中，多个设备通过tdma的方式组成一个近场网络，即形成一个网络组，在该网络组中多个设备时序完成同步。在现有技术中，在每个网络组存在一个主设备，所有的从设备需要与主设备进行时序同步，而主设备的生成规则却各不相同，所以在跨网络组的通讯就存在整个网络组重新同步。即在实际的运用场景中，若设备需要在网络组间移动，在每次进入网络组时，整个网络组需要重新同步一次时钟，效率较低，对网络组中的资源消耗较大。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种跨网络组的时钟同步方法、装置、存储介质和终端，解决了以上所述资源消耗大、效率较低的技术问题。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种跨网络组的时钟同步方法，包括以下步骤：
5.步骤1，获取基于tdma协议组建的多个网络组共同采用的标识号生成规则、主设备生成规则和时序同步规则；
6.步骤2，采用所述标识号生成规则生成本设备的第一标识号；
7.步骤3，当本设备进入所述基于tdma协议组建的多个网络组中任一目标网络组时，从所述目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号；
8.步骤4，比较所述第一标识号和所述主设备标识号，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断本设备是否为所述目标网络组的新主设备，若否，执行步骤5，若是，则执行步骤6；
9.步骤5，根据当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述目标网络组进行时序同步；
10.步骤6，对所述第一标识号进行主设备标记，并在所述目标网络组广播，以驱动所述目标网络组的所有设备将当前主设备标识号更新为所述第一标识号，并以本设备作为新的主设备进行时序同步。
11.在一个优选实施方式中，还包括通信步骤，具体为：将所述目标网络组的当前主设备标识号存储在本地，并在通信中同时广播自己的第一标识号和所在网络组对应的当前主设备标识号。
12.在一个优选实施方式中，还包括跨网步骤，具体包括：
13.步骤7，当本设备从所述多个网络组的第一目标网络组移出并进入所述多个网络组的第二目标网络组时，从所述第二目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号a；
14.步骤8，比较本设备的当前主设备标识号b和所述第二目标网络组的主设备标识号a，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断是否对第二目标网络组的当前主设备进行更新，若否，执行步骤9，若是，则执行步骤10；
15.步骤9，根据所述第二目标网络组中当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述第二目标网络组进行时序同步；
16.步骤10，对本设备的当前主设备标识号b进行主设备标记，并在所述第二目标网络组广播，以驱动所述第二目标网络组的所有设备将所存储的主设备标识号a更新为本设备的当前主设备标识号b，并以本设备为新的主设备进行时序同步。
17.在一个优选实施方式中，所述标识号生成规则为：根据随机数、网络组中设备的cpu序列号和/或设备的配置参数生成每个设备唯一对应的标识号。
18.在一个优选实施方式中，所述主设备生成规则为：根据标识号从大到小的顺序为每一个网络组的多个设备进行排序，并将每一个网络组中标识号最大的设备作为对应网络组的主设备。
19.在一个优选实施方式中，所述时序同步规则为：将所述主设备的时钟作为零时刻，并根据标识号的大小顺序将对应网络组的从设备排序在不同的时隙，以完成对应网络组的时序同步。
20.本发明实施例的第二方面提供了一种跨网络组的时钟同步装置，包括第一获取模块、标识号生成模块、第二获取模块、第一判断模块和第一同步模块，
21.所述第一获取模块用于获取基于tdma协议组建的多个网络组共同采用的标识号生成规则、主设备生成规则和时序同步规则；
22.所述标识号生成模块用于采用所述标识号生成规则生成本设备的第一标识号；
23.所述第二获取模块用于当本设备进入所述基于tdma协议组建的多个网络组中任一目标网络组时，从所述目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号；
24.所述第一判断模块用于比较所述第一标识号和所述主设备标识号，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断本设备是否为所述目标网络组的新主设备，若否，则驱动所述第一同步模块根据当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述目标网络组进行时序同步；若是，则驱动所述第一同步模块对所述第一标识号进行主设备标记，并在所述目标网络组广播，以驱动所述目标网络组的所有设备将当前主设备标识号更新为所述第一标识号，并以本设备作为新的主设备进行时序同步。
25.在一个优选实施方式中，还包括第三获取模块、第二判断模块和第二同步模块，
26.所述第三获取模块用于当本设备从所述多个网络组的第一目标网络组移出并进入所述多个网络组的第二目标网络组时，从所述第二目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号a；
27.所述第二判断模块用于比较本设备的当前主设备标识号b和所述第二目标网络组的主设备标识号a，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断是否对第二目标网络组的当前主设备进行更新，若否，则驱动所述第二同步模块根据所述第二目标网络组中当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述第二目标网络组进行时序同步；若是，则驱动所述第二同步模块对本设备的当前主设备标识号b进行主设备标记，并在所述第二目标网络组广播，以驱动所述第二目标网络组的所有设备将所存储的主设备标识号a更新为本设备的
当前主设备标识号b，并以本设备为新的主设备进行时序同步。
28.本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现以上所述的跨网络组的时钟同步方法。
29.本发明实施例的第四方面提供了一种终端，包括所述的计算机可读存储介质和处理器，所述处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现以上所述跨网络组的时钟同步方法的步骤。
30.本发明提出了一种跨网络组的时钟同步方法、装置、存储介质和终端，设备在第一次达到网络节点并进行同步后，该网络将会存储最优的同步时序，当该设备再次进入后，无需再次同步，直接就可以开始广播模式发送数据，从而节约了网络资源，提高了通信效率。
31.为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1是一个实施例中跨网络组的时钟同步方法的流程示意图；
34.图2是一个实施例中跨网络组的时钟同步装置的结构示意图；
35.图3是一个实施例中终端的内部结构图。
【具体实施方式】
36.为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
37.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种跨网络组的时钟同步方法的流程示意图，本实施例以该方法应用于目标移动机器人为例进行说明，包括以下步骤：
38.步骤1，目标移动机器人获取基于tdma协议组建的多个网络组共同采用的标识号生成规则、主设备生成规则和时序同步规则。
39.在具体实施例中，每个移动机器人先基于相同的标识号生成规则生成一个标识号，这个标识号是全局唯一的，即任意两个移动机器人的标识号均不相同，且该标识号在通信过程中保持不变。然后，多个移动机器人在组网时根据预设主设备生成规则推举出主设备，同时其他从设备根据预设时序同步规则向主设备进行时序同步。同步完成后，网络中的各个移动机器人该主设备的主设备标识号存储在本地并且在通信中进行实时广播，广播时可以标记为xid。
40.上述标识号生成规则、主设备生成规则和时序同步规则可以根据实际需要进行设定，但是所有网络组的标识号生成规则、主设备生成规则和时序同步规则是完全相同的，在整个通讯过程中均保持一致。
41.一个优选实施例中，所述标识号生成规则为：根据随机数、网络组中设备的cpu序
列号和/或设备的配置参数生成每个设备唯一对应的标识号。可选的一实施例中，根据标识号绝对值从大到小的顺序为每一个网络组的多个设备进行排序，并将每一个网络组中标识号最大的设备作为对应网络组的主设备。然后将所述主设备的时钟作为零时刻，并根据标识号的大小顺序将对应网络组的从设备排序在不同的时隙，以完成对应网络组的时序同步。
42.然后执行步骤2，目标移动机器人采用所述标识号生成规则生成本设备的第一标识号。
43.步骤3，当目标移动机器人进入以上所述基于tdma协议组建的多个网络组中任一目标网络组时，从所述目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号，即xid信息。
44.然后执行步骤4，比较所述第一标识号和所述主设备标识号，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断本设备是否为所述目标网络组的新主设备，并执行步骤5和步骤6。
45.一个优选实施例的步骤5中，当目标网络的主设备标识号大于本设备的第一标识号时，则无需对目标网络的主设备进行更新，而是目标移动机器人根据目标网络中当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述目标网络组进行时序同步。而一个优选实施例的步骤6中，当目标网络的主设备标识号小于本设备的第一标识号时，目标移动机器人对自己的第一标识号进行主设备标记，并在所述目标网络组广播，所述目标网络组的所有设备，即其他移动机器人接收到该广播后，将目标移动机器人的第一标识号更新为新的主设备标识号xid，并以目标移动机器人作为新的主设备进行时序同步。
46.此时，目标移动机器人就进入了目标网络，可以在目标网络和其他移动机器人或者其他设备进行通信。通信过程中，目标移动机器人也会和其他设备一样，将所述目标网络组的当前主设备标识号存储在本地，并在通信中同时广播自己的第一标识号和所在网络组对应的当前主设备标识号。
47.一优选实施例中，当目标移动机器人从所述多个网络组的第一目标网络组移出并进入所述多个网络组的第二目标网络组时，包括以下步骤：
48.步骤7，目标移动机器人从所述第二目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号a。当目标移动机器人移出第一目标网络组，进入第二目标网络组后，会接收到第二目标网络组的广播，广播中包含第二目标网络组的主设备标识号信息，即xid信息。
49.步骤8，目标移动机器人比较本设备的当前主设备标识号b(即第一目标网络组的主设备标识号b)和所述第二目标网络组的主设备标识号a，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断是否对第二目标网络组的当前主设备进行更新，并执行步骤9和步骤10。
50.一个优选实施例的步骤9中，当目标移动机器人的当前主设备标识号b小于第二目标网络组的主设备标识号a时，目标移动机器人根据所述第二目标网络组中当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述第二目标网络组进行时序同步，此时目标机器人的xid，即当前主设备标识号变更为第二目标网络组的主设备标识号a。
51.当目标移动机器人再次跨网时，即移出第二目标网络组，重新进入第一目标网络组后，重复以上步骤即可完成网络组1和网络组2的xid同步，完成跨多网络组通讯时的时序同步问题。
52.一个优选实施例的步骤10中，当目标移动机器人的当前主设备标识号b大于第二目标网络组的主设备标识号a时，目标移动机器人对自己的当前主设备标识号b进行主设备
标记，并在所述第二目标网络组广播，驱动所述第二目标网络组的所有移动机器人将所存储的主设备标识号a更新为该目标移动机器人的当前主设备标识号b，并以该目标移动机器人为新的主设备进行时序同步，即第二目标网络组的xid变更成了目标移动机器人的当前xid，也就是第一目标网络组的xid。
53.此时，当目标移动机器人再次跨网时，即移出第二目标网络组，重新进入第一目标网络组后，由于目标移动机器人的xid没有进行变更，因此可以直接进入第一目标网络组。而且由于第一目标网络组和第二目标网络组当前已经都同步成同样的xid，第一目标网络组和第二目标网络组的所有设备若发生跨网间移动都可以随时入网进行通讯。
54.以上实施例提出了一种跨网络组的时钟同步方法，设备在第一次达到网络节点并进行同步后，该网络将会存储最优的同步时序，当该设备再次进入后，无需再次同步，直接就可以开始广播模式发送数据，从而节约了网络资源，提高了通信效率。
55.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
56.图2是本发明另一实施例提供的一种跨网络组的时钟同步装置的结构示意图，如图2所示，包括第一获取模块100、标识号生成模块200、第二获取模块300、第一判断模块400和第一同步模块500，
57.所述第一获取模块100用于获取基于tdma协议组建的多个网络组共同采用的标识号生成规则、主设备生成规则和时序同步规则；
58.所述标识号生成模块200用于采用所述标识号生成规则生成本设备的第一标识号；
59.所述第二获取模块300用于当本设备进入所述基于tdma协议组建的多个网络组中任一目标网络组时，从所述目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号；
60.所述第一判断模块400比较所述第一标识号和所述主设备标识号，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断本设备是否为所述目标网络组的新主设备，若否，则驱动所述第一同步模块500根据当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述目标网络组进行时序同步；若是，则驱动所述第一同步模块500对所述第一标识号进行主设备标记，并在所述目标网络组广播，以驱动所述目标网络组的所有设备将当前主设备标识号更新为所述第一标识号，并以本设备作为新的主设备进行时序同步。
61.优选实施例中，所述时钟同步装置还包括通信模块，所述通信模块具体同于将所述目标网络组的当前主设备标识号存储在本地，并在通信中同时广播自己的第一标识号和所在网络组对应的当前主设备标识号。
62.优选实施例中，所述时钟同步装置还包括跨网模块，所述跨网模块具体包括第三获取模块、第二判断模块和第二同步模块，
63.所述第三获取模块用于当本设备从所述多个网络组的第一目标网络组移出并进入所述多个网络组的第二目标网络组时，从所述第二目标网络组的广播中获取对应的主设备标识号a；
64.所述第二判断模块用于比较本设备的当前主设备标识号b和所述第二目标网络组的主设备标识号a，并根据比较结果和所述主设备生成规则判断是否对第二目标网络组的
当前主设备进行更新，若否，则驱动所述第二同步模块根据所述第二目标网络组中当前主设备的时钟和所述时序同步规则向所述第二目标网络组进行时序同步；若是，则驱动所述第二同步模块对本设备的当前主设备标识号b进行主设备标记，并在所述第二目标网络组广播，以驱动所述第二目标网络组的所有设备将所存储的主设备标识号a更新为本设备的当前主设备标识号b，并以本设备为新的主设备进行时序同步。
65.以上实施例提出了一种跨网络组的时钟同步装置，设备在第一次达到网络节点并进行同步后，该网络将会存储最优的同步时序，当该设备再次进入后，无需再次同步，直接就可以开始广播模式发送数据，从而节约了网络资源，提高了通信效率。
66.在一个实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上所述的跨网络组的时钟方法。
67.图3是一个实施例中终端的内部结构图，该终端可以是移动机器人，也可以是其他的移动终端或固定终端。如图3所示，包括存储器81和处理器80，该存储器81存储有计算机程序82，该处理器80执行计算机程序82时实现以上所述的跨网络组的时钟方法的步骤。
68.本领域技术人员可以理解，图3仅仅是本发明终端的一个示例，并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端还可以包括电源管理模块、运算处理模块、输入输出设备、网络接入设备、总线等。
69.所称处理器80可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field
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programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
70.存储器81可以是终端的内部存储单元，例如硬盘或内存。存储器81也可以是终端的外部存储设备，比如智能存储卡(smartmedia card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器81还可以既包括内部存储单元也包括外部存储设备。存储器81用于存储计算机程序以及终端所需的其他程序和数据。存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
71.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将终端的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
72.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
73.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟
以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
74.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的终端/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，终端或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
75.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
76.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
77.本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。