一种基于LoRa技术的无线定位时间同步方法

文档序号:29404732发布日期:2022-03-26 10:20阅读:548来源:国知局
一种基于LoRa技术的无线定位时间同步方法
一种基于lora技术的无线定位时间同步方法
技术领域
1.本发明涉及无线定位技术领域,特别是涉及一种基于lora技术的无线定位时间同步方法。


背景技术:

2.在无线定位技术领域中,无线定位技术应用在工业生产、畜牧业以及电子围栏的场景中应用较为广泛,尤其卫星定位技术可以满足室外定位的基本需求,但是在室内场景中定位效果较差,解决室内定位问题的定位技术一般是局部组网的无线传感器网络。在众多的具有无线定位功能的无线传感器网络中,尤其是采用三边或多边定位原理的无线传感器网络中,部分缺乏无线传感器网络中数据收集和时间同步功能,或者时间同步功能精度不够,效果较差,导致这些无线定位算法和装置在实际应用中缺乏高效性和稳定性。
3.尤其在现有的基于lora技术的无线定位系统中,采用基站(或称热点、锚点、参考节点)、待定位点(位置未知点)以及服务器三种功能部分组成的结构,该结构只有无线测距功能以及相应的定位解算算法,进一步实现定位功能,但是该定位系统或装置中缺乏各个基站(或称热点、锚点、参考节点)间的时间同步,导致系统出现工作低效,不稳定或者异常中断等问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的是提供一种基于lora技术的无线定位时间同步方法,提高了无线定位信号传递效率和稳定性。
5.为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
6.一种基于lora技术的无线定位时间同步方法,所述基于lora技术的无线定位时间同步方法应用于无线定位系统,所述无线定位系统包括一台服务器、至少三个基站和待测点;
7.所述基于lora技术的无线定位时间同步方法包括:
8.若所述待测点的数量大于基站的数量n,则将所述待测点分组并对分组进行编号,每组最多n个所述待测点;若所述待测点的数量不大于基站的数量n,则待测点为1组;
9.每个所述基站对所述待测点建立无线通信并进行测距,获得各所述基站与各所述待测点的距离;
10.对于第j个分组的待测点,基站i对第j个分组的多个待测点的测量距离封装为一帧测距数据信息i,记为datai,基站i将datai发送至所述服务器;
11.所述服务器接收到datai后向基站i发送应答信号acki;
12.当所述服务器接接收到n个基站的测距数据信息后,分时分别向各基站发送时间同步信号;所述时间同步信号包括时间戳;
13.各基站接收到对应所述时间同步信号后,根据所述时间同步信号重置各基站的时间,完成一个工作周期的时间同步;一个分组的时间同步作为一个工作周期。
14.可选地,所述方法还包括:
15.测得所述服务器与各基站之间的距离并存储;所述服务器向基站i发送的时间同步信号syni根据所述服务器与基站i之间的距离确定。
16.可选地,所述测得所述服务器与各基站之间的距离并存储,具体包括:
17.利用sx1280芯片的测距引擎,根据tof原理测得所述服务器与各基站之间的距离并存储。
18.可选地,所述基站i将datai发送至所述服务器之后,具体包括:
19.基站i发送datai完毕后,在设定时间内没有接收到所述服务器的应答信号acki,则基站i再次向所述服务器发送datai。
20.可选地,所述基站i将datai发送至所述服务器,具体包括:
21.基站i将datai发送至所述服务器的过程中保持预设的无线通信参数;所述无线通信参数包括信道和扩频因子。
22.可选地,所述所述服务器接收到datai后向基站i发送应答信号acki,具体包括:
23.所述服务器的无线通信参数与基站i的无线通信参数相同,当所述服务器接收到datai后,保持与基站i的相同的无线通信参数向基站i发送应答信号acki。
24.可选地,所述时间戳的计算公式为:
[0025][0026]
其中,t0为时间同步开始时刻服务器的时间,t
gap
为两帧时间同步信号的发送间隔,ts(i)为基站i到所述服务器的toa,td(i)表示基站i到服务器的传播时延;
[0027]
ts(i)=n
symbol
×2sf
÷
bw;
[0028]
其中,n
symbol
表示符号数,sf表示扩频因子,bw表示带宽。
[0029]
可选地,td(i)=di/(3
×
108)
×
1000;
[0030]
其中,di表示所述服务器与基站i之间的距离。
[0031]
可选地,所述方法还包括:
[0032]
所述服务器基于接收到的测距数据信息,根据三边定位原理或多边定位原理对待测点进行定位。
[0033]
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
[0034]
本发明信息传递过程为基站i将datai发送至所述服务器;服务器接收到datai后向基站i发送应答信号acki;当服务器接接收到n个基站的测距数据信息后,分时分别向各基站发送时间同步信号,即基站和服务器之间只需要三次信息传递就可以完成数据传输和时间同步的过程,提高了无线定位信号传递效率和稳定性。
附图说明
[0035]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图
获得其他的附图。
[0036]
图1为本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法流程示意图;
[0037]
图2为本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步装置结构示意图;
[0038]
图3为本发明各个基站和服务器的时间通信模型示意图;
[0039]
图4为本发明实施例实验场景示意图。
具体实施方式
[0040]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0041]
本发明的目的是提供一种基于lora技术的无线定位时间同步方法,提高了无线定位信号传递效率和稳定性。
[0042]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0043]
图1为本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法流程示意图,如图1所示,一种基于lora技术的无线定位时间同步方法,基于lora技术的无线定位时间同步方法应用于无线定位系统,无线定位系统包括一台服务器、至少三个基站和若干个待测点。
[0044]
每个基站预先分配一个信道和扩频因子(spreadingfactor,sf),基站间扩频因子和信道不重复配置,以降低通信过程中同频干扰,服务器预先存储各个基站的信道和扩频因子等参数设置,保证服务器与各个基站的通信顺畅。
[0045]
各基站均包括sx1280芯片。
[0046]
基于lora技术的无线定位时间同步方法包括:
[0047]
步骤101:若待测点的数量大于基站的数量n,则将待测点分组并对分组进行编号,每组最多n个待测点;若待测点的数量不大于基站的数量n,则待测点为1组。
[0048]
步骤102:每个基站对待测点建立无线通信并进行测距,获得各基站与各待测点的距离。
[0049]
步骤103:对于第j个分组的待测点,基站i对第j个分组的多个待测点的测量距离封装为一帧测距数据信息i,记为datai,基站i将datai发送至服务器。
[0050]
步骤104:服务器接收到datai后向基站i发送应答信号acki。
[0051]
步骤105:当服务器接接收到n个基站的测距数据信息后,分时分别向各基站发送时间同步信号;时间同步信号包括时间戳。
[0052]
步骤106:各基站接收到对应时间同步信号后,根据时间同步信号重置各基站的时间,完成一个工作周期的时间同步,开始下一个分组的时间同步;一个分组的时间同步作为一个工作周期。
[0053]
基站对一组待测点无线定位过程,即一个工作周期,重复步骤103-步骤106,进行连续循环,实现无线定位系统定位功能的稳定、高效运行。
[0054]
一种基于lora技术的无线定位时间同步方法还包括:
[0055]
测得服务器与各基站之间的距离并存储;服务器向基站i发送的时间同步信号
syni根据服务器与基站i之间的距离确定。
[0056]
测得服务器与各基站之间的距离并存储,具体包括:
[0057]
利用sx1280芯片的测距引擎,根据tof原理测得服务器与各基站之间的距离并存储。
[0058]
基站i将datai发送至服务器之后,具体包括:
[0059]
基站i发送datai完毕后,在设定时间内没有接收到服务器的应答信号acki,则基站i再次向服务器发送datai。
[0060]
基站i将datai发送至服务器,具体包括:
[0061]
基站i将datai发送至服务器的过程中保持预设的无线通信参数;无线通信参数包括信道和扩频因子。
[0062]
服务器接收到datai后向基站i发送应答信号acki,具体包括:
[0063]
服务器的无线通信参数与基站i的无线通信参数相同,当服务器接收到datai后,保持与基站i的相同的无线通信参数向基站i发送应答信号acki。
[0064]
时间戳的计算公式为:
[0065][0066]
其中,t0为时间同步开始时刻服务器的时间,t
gap
为两帧时间同步信号的发送间隔,ts(i)为基站i到服务器的toa,td(i)表示基站i到服务器的传播时延,m∈[1,2,

,i-1]。
[0067]
时间戳的计算公式中部分表示t(1)+t(2)+
···
+t(i-1)。
[0068]
ts(i)=n
symbol
×2sf
÷
bw。
[0069]
其中,n
symbol
表示符号数,sf表示扩频因子,bw表示带宽。
[0070]
td(i)=di/(3
×
108)
×
1000。
[0071]
其中,di表示服务器与基站i之间的距离。
[0072]
一种基于lora技术的无线定位时间同步方法还包括:
[0073]
服务器基于接收到的测距数据信息,根据三边定位原理或多边定位原理对待测点进行定位。
[0074]
本发明要解决的技术问题为:对各个定位基站中在定位过程中采集的数据进行收集,并传递给服务器,由服务器进行定位解算,进一步,通过服务器的无线通信模块和服务器的程序运算,完成各个基站(或称锚点)的时间同步工作,使各个基站在工作时序上保持同步,从而实现稳定、高效的无线定位服务。本发明基于lora技术的无线定位时间同步方法可以应用在多种定位装置中,尤其在基于lora技术2.4g频段的无线定位系统中,可以避免加装其他通信或测距方式中,简化装置。
[0075]
本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法的实现过程包括服务器,基站(或称热点、锚点、参考节点,位置已知)和待测点(或称待定位点,位置未知)三个功能部分。
[0076]
服务器用于定位解算、基站的定位调度以及时间同步信号的计算,即通过基站获得的无线测距数据,来解算待定位点位置,通过本发明的无线通信,来进行基站间时间同步
以及实现服务器对基站的测距调度;基站(或称热点、锚点、参考节点,以下称为基站)是固定在空间中某已知位置的点,主要工作是测量并收集与待测点的测距数据,主要测距数据为基站与待测点通信时信号的空中传播时间,通过空中传播时间以及空间中信号的传播速度,还有其他测距数据包括但不限于带宽、扩频因子、信噪比、接收信号强度衰减和频率偏差等,计算出基站与待测点的距离;本发明中待测点(或称待定位点,以下称为待测点)主要功能是安置在位置未知的人或者物体上,来实现对未知位置的人或者物体的无线定位。定位原理采用三边或者多边定位原理,基站数量在三个及三个以上且合理布设,待测点数量在一个及一个以上。
[0077]
一种lora无线通信装置支持本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法,如图2所示,一种lora无线通信装置包括处理器(mcu),存储器,sx1280lora无线通信模块(图2中sx1280)、天线以及其他支持部分(图2中电源等其他部分)。处理器mcu主要用来运行实现本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法和实现数据传输的软件程序,存储器用来储存代码和数据,sx1280主要用来实现lora无线通信,天线主要用来数据收发,其他支持部分主要包括电源、按键和各类接口等部分。
[0078]
本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法中服务器和基站之间的通信采用lora通信技术,工作在2.4ghz频段,因此在采用除2.4ghz频段lora技术外的其他定位技术中,可以对服务器和基站加装实现本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法的lora无线通信装置,来实现时间同步和定位数据传输功能,在采用2.4ghz频段lora技术的定位系统中,可以直接应用上述lora无线通信装置来实现无线测距、时间同步和定位数据传输功能。
[0079]
本发明的定位场景中,无线定位系统包括服务器一台,基站三个及三个以上,并对基站编号1至n,第i个基站称为基站i,以及待测点若干。主要进行时间同步的设备为基站和服务器,lora通信过程中需要保证通信的两端的信道、带宽和扩频因子等通信参数一致才能实现。信道频率可设置范围为2400mhz至2480mhz,扩频因子(sf)可设置范围为5至12,该参数表示的是码片速率(rc)与码元速率(rs)之间的关系,其具体计算方式如公式(1)所示:
[0080]2sf
=rc/rsꢀꢀꢀ
(1)
[0081]
通过调度lora通信过程中的重要参数-信道和扩频因子的配置,来实现信息传递和时间同步过程的信息交互。每个基站预先分配一个信道和扩频因子,基站间扩频因子和信道不重复配置,以降低通信过程中同频干扰,服务器预先存储各个基站的信道和扩频因子等参数设置,保证服务器与各个基站的通信顺畅,本发明首先是基站与服务器进行信息交互,然后服务器对基站进行时间同步,时间同步的方式为服务器向基站发送经过计算后的时间戳,然后基站以该时间戳同步自身时间。
[0082]
下面详细说明本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法:
[0083]
step1:设场景中共有n个基站以及多个待测点,以及服务器一台,首先将基站和服务器固定位置,然后各个基站和服务器开始初始化,初始化后各个服务器与基站位置固定不再变化。在系统初始化时,服务器与基站通过sx1280芯片自带的测距引擎,通过tof(timeofflight)原理测得服务器与各个基站的距离并存储,基站i与服务器的距离标记为di(单位米),同时区域内若待测点数目大于基站数目n,则服务器对待测点分组,每组n个待测点,下面五个步骤(step2至step6)为基站对一组待测点无线定位过程,即一个工作周期。
[0084]
step2:基站和服务器开始工作:首先每个基站对区域内待测点建立无线通信并进行测距,各个基站收集测距数据并解算出基站与待测点距离结果。该部分工作由定位系统完成。
[0085]
step3:距离数据解算完成的基站i将测距结果封装为一帧测距数据信息i,称为datai,并通过本发明一种lora无线通信装置发送至服务器,发送过程中保持预设的信道和扩频因子,发送完毕后等待服务器应答信号acki,一段时间后没有接收到服务器的应答信号acki,则重复发送datai。
[0086]
step4:服务器设置为接收模式,服务器的无线通信参数与某一基站预设参数相同,当接收到基站i的测距数据信息datai并校验无误后,服务器保持设置基站i预设的信道和扩频因子参数,然后向基站i发送应答信号acki。
[0087]
step5:基站i收到服务器发送的应答信号acki后,切换为接收模式,准备接收时间同步信号syni。服务器发送完毕后,无线通信参数(包括信道,扩频因子等)切换设置至与另一基站相同,准备接收另一基站的测距数据信息。
[0088]
step6:重复上述step2至step5,直至所有基站的测距数据信息被服务器接收,当服务器接受到全部基站的测距信息后,分时切换扩频因子和信道,分别多次发送时间同步信号syni,syni中包含时间戳信息,每次发送的syni信息中时间戳不同,时间同步信息syni发送顺序严格按照i从1至n由小到大发送,所以i也代表了服务器发送该信号的次序,服务器对基站i发送的时间戳信息由发送次序以及基站i的通信参数计算决定。所有基站接收到时间戳后,以接收信息中的时间戳重置自身时间。即完成了基站间的时间同步,同时服务器也可以解算测距数据,完成定位服务,一个定位周期完成。各个基站即开始下一周期的无线定位过程。若某个基站因为干扰等异常情况没有接收到时间同步信号,则在等待一段时间后重启程序,在下一周期中同步自身时间。
[0089]
经过上述step1-step6后,无线传感器网络即完成了对一组待测点的测距、信息收集和时间同步,可以实现无线定位功能,上述step3至step6中各个基站和服务器的时间通信模型图如图3所示。上述step2至step6为一个工作周期,每工作一个周期无线传感器网络即完成一次无线定位过程,连续循环,即实现无线传感器网络定位功能的稳定、高效运行。
[0090]
本发明中共有三种无线信号形式,三种信号有效载荷长度相同,并保证信号中信息小于或等于信号有效载荷,如图3所示。第一种是data信号(测距数据信息),该信号内容包括但不限于定位过程的测距数据,该信号用途主要用于基站给服务器传递信息;第二种是ack信号(应答信号),该信号内容包括但不限于应答信号、基站配置指令信息以及待测点信息,该信号主要用途是用于服务器应答基站的data信号以及服务器对基站进行测距调度或者通信参数配置。第三种是时间同步信号syn,该信号主要内容包括但不限于时间戳信息和基站配置指令信息以及下一周期的待测点信息。由于时间同步过程的syn信号是分时发送,时间同步过程中实际是服务器与基站的端对端通信,因此可以给不同的基站传递针对该基站最准确的时间戳信息以保证时间同步过程完成后各个基站保持在同一时间。
[0091]
为了达到本发明时间同步效果,结合时间同步过程中是分时多次发送的时间同步过程,本发明公开了一种时间戳计算方法,用来计算在时间同步过程中的时间消耗,并将该时间消耗加入到时间同步的误差消除过程中,将各个基站的时间同步时的时间差和误差预先设置到给基站的时间戳信息中,提高时间同步精确度,本发明时间同步方法中时间戳计
算的方式如公式(2)所示:
[0092][0093]
其中,t0为时间同步开始时刻服务器的时间,一般设置为0时刻,即服务器开始同步时将自身计时器清零。t
gap
为两帧时间同步信号间的发送间隔,也可以看做服务器端的信号处理时延。ts(i)为基站到服务器的toa(timeonair),该部分主要由3个通信参数决定,分别是扩频因子sf、带宽bw以及符号数n
symbol
,具体计算公式如公式(3)所示:
[0094]
ts(i)=n
symbol
×2sf
÷
bw(ms)
ꢀꢀꢀ
(3)
[0095]
其中,带宽bw单位为khz,可选值为203khz、406khz、812khz以及1625khz,扩频因子计算方法和可选值如上所述,n
symbol
大小取决于调制参数,调制参数主要包括编码率、数据帧序文长度、有效载荷长度、crc校验位和扩频因子sf等参数,n
symbol
长度设置和计算方式由sx1280芯片确定,该部分主要用于计算时间同步的多次发送中,每次发送需要的时间。当采用正常的编码方式时,n
symbol
计算公式如公式(4),当采用长交织编码方式时,采用固定报头模式和可变报头模式的n
symbol
计算方式分别如公式(5)和公式(6)所示。
[0096][0097][0098]
[0099][0100]
公式(4)、(5)、(6)中,若开启crc校验,则b
crc
=16,否则b
crc
=0;若设置固定报头模式,则n
header
为0,否则报头为n
header
=20;cr表示编码率,正常编码时,编码率分别为4/5、4/6、4/7、4/8时,cr分别为1、2、3、4,当采用长交织编码时,编码率为4/5、4/6、4/8分别对应cr的值为5、6和8;b
payload
表示有效载荷长度,单位为比特;n
preamble
表示发送信号的前导序列长度,缺省设置为12symbol,n
preamble
可以设置从8至61440symbol,lora调制过程中会自动再加入4.25symbol。td(i)为基站i到服务器的传播时延,传播时延由电磁波在空间中的传播速度和传播距离有关,传播时延一般等于传播距离除以传播速度(即3
×
108m/s),由于lora无线通信距离可以达到公里级,故采用该参数来修正时间同步误差,消减因为基站间距离导致的时间同步误差。本发明中,td(i)由系统初始化时服务器与基站间无线距离计算,计算公式如公式(7)所示:
[0101]
td(i)=di/(3
×
108)
×
1000(ms)
ꢀꢀꢀ
(7)
[0102]
时间同步过程中的时间戳信息由以上公式计算完成,经过上述公式计算,即可将时间同步过程中因为时间同步信号分时发送、时间同步信号空中传播造成的时间误差消减,同时以无线电信号的传播时延修正时间校正结果,达到准确、稳定的时间同步效果。
[0103]
本发明无线通信部分为请求应答机制,由终端设备(即基站)对同步控制端(即服务器)发送信息并等待同步控制端(即服务器)应答和时间同步。时间同步方法采用多种时延计算,通过短时间内连续分时发送同步信号同步方式,端对端进行时间同步,计算每一个被同步终端(即基站)接收到时间同步信号的时间,并将该时间作为该基站同步时的时间戳,消减因为信号空中传播和因为终端设备(即基站)与同步控制端(即服务器)空间距离引起的传播时延等带来的时间同步误差。
[0104]
本发明的有效效果如下:
[0105]
1、本发明时间同步方法兼具有时间同步和信息交换功能,可以通过简单的通信过
程完成。主要原因是在通信中,一个基站与服务器只需要三次信息传递即可完成本过程。具有较高的效率。
[0106]
2、本发明方法采用工作在2.4g频段lora技术,该技术具有最远3公里级的通信距离以及较高的通信速率,同时自带tof(time of flight)测距引擎,可以获得接收与发送端的空间距离,便于修正时间同步时的误差。同时,由于lora采用扩频通信技术,具有较强的抗干扰能力和低功耗性能,以及具有较高的稳定性。
[0107]
3、本发明方法有较高的准确性,在时间同步过程中,采用多种方式进行时间误差计算以及消减,极大提高了时间同步精度,可以实现微秒级精度。
[0108]
4、本发明方法所实现的系统采用低功耗器件和mcu,具有优良的低功耗性能。
[0109]
下面以具体实施例说明本发明一种基于lora技术的无线定位时间同步方法。
[0110]
本实施例中,硬件平台采用图2所示结构,在实验区域内布设一台服务器、四个基站以及4个待测点,服务器由pc机外接含有sx1280芯片的模块构建,基站的硬件部分,如处理器、存储器等部分由stm32l4系列mcu加sx1280模块以及相应电路构建,基站分别命名为基站1、基站2、基站3、以及基站4;待定位点分别命名为待测点x1、待测点x2、待测点x3以及待测点x4。实施例实验环境如图4所示,图4中闪电标识为测距信号,虚线表示信息交换以及时间同步的无线通信链路。
[0111]
本实施例中,基站通信参数配置以及根据通信参数配置和有效载荷长度计算出的信号符号数n
symbol
如表1所示,其他通信参数,如头序列长度(设置12符号)、编码率(设置4/5)、有效载荷长度(设置为20byte),基站与服务器设置相同。根据定位系统实现原则,基站位置为已知且固定不变。
[0112]
步骤一:实施例实验环境中各个基站和服务器固定后开始初始化,初始化后各个服务器与基站位置不再变化。在系统初始化时,服务器与基站通过sx1280芯片自带的测距引擎,通过tof(time of flight)原理测得服务器与各个基站的距离并存储,四个基站与服务器的距离标记分别为d1、d2、d3、d4(单位均为米)。
[0113]
步骤二:基站和服务器开始工作:首先每个基站对区域内待测点建立无线通信并进行测距,各个基站收集测距数据并解算出基站与待测点距离结果。
[0114]
表1实施例基站通信参数配置表
[0115][0116]
步骤三:距离数据解算完成的四个基站分别将测距结果封装为一帧测距数据信息,分别称为data1、data2、data3以及data4,并通过本发明的无线通信模块发送至服务器,发送过程中各个基站保持按照表1预设的信道和扩频因子,各个基站发送完毕后等待服务器应答信号ack,若某个基站一段时间后没有接收到服务器的应答信号ack,则重复发送data。
[0117]
步骤四:服务器设置接收模式,服务器的无线通信参数与某一基站预设参数相同,当服务器接收到某个基站的测距数据信息data并校验无误后,保持设置该基站预设的信道和扩频因子等参数,然后向该基站发送应答信号ack。
[0118]
步骤五:该基站收到服务器发送的应答信号ack后,切换为接收模式,准备接收时间同步信号syn。服务器发送完毕后,切换通信参数设置至与另一基站的信道与扩频因子等参数相同,准备接收另一基站的测距数据信息。
[0119]
步骤六:重复上述步骤三至步骤五过程,直至4个基站的测距数据信息被服务器接收,当服务器接受到4个基站的测距信息后,分时切换设置扩频因子和信道参数,分别多次发送时间同步信号syn1、syn2、syn3以及syn4,时间同步信号被发送顺序为从1至4由小到大,syn中包含时间戳信息,每次发送给基站的syn信息中时间戳不同,时间戳信息由发送次序以及基站的通信参数计算决定。计算公式参照公式(2),公式中时间同步初始时间t0为0,
两个时间同步间隔时间t
gap
为0,结合本实施例中的通信参数,四个基站的ts以及最后的时间戳信息如表1所示。所有基站接收到时间戳后,以接收信息中的时间戳重置自身时间,即完成了基站间的时间同步,同时服务器也可以解算测距数据,完成定位服务。系统按照同步时间以及相应设置,开始下一周期无线测距、测距数据传递以及时间同步过程。若某个基站因为干扰等异常情况没有接收到时间同步信号,则在等待一段时间后重启程序,在下一周期中同步自身时间。
[0120]
重复上述步骤二至步骤六,即完成一个工作周期。上述工作周期的信号传递情况参考图3。在无线传感器网络的每一个工作周期中都有时间同步过程,可以保证各个装置按照预设的工作节拍稳定运行。
[0121]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0122]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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