[发明专利]一种ZigBee设备到WiFi设备的时间同步方法及设备

说明书

本发明提供一种ZigBee设备到WiFi设备的时间同步方法及设备。所述方法包括：将信标帧发送至ZigBee设备，以建立与所述ZigBee设备之间的同步事件；采用跨协议通信CTC技术发送时间戳，以供所述ZigBee设备根据所述时间戳进行同步校时。本发明提出一种ZigBee设备到WiFi设备的时间同步方法，WiFi设备通过发送信标帧启动同步过程，并采用跨协议通信CTC技术发送时间戳进入时间校验阶段；ZigBee设备识别该信标帧后，检测WiFi设备发送的时间戳进行同步校时，能在商用设备上实现较高的同步精度，并且不需要网关。

技术领域

本发明涉及跨协议通信技术领域，更具体地，涉及一种ZigBee设备到WiFi设备的时间同步方法及设备。

背景技术

在嵌入式无线系统和网络中，时间是至关重要的信息。每一个网络设备维护自己的时钟，但由于硬件固有的多样性和各个振荡器之间的差异，不同设备上的本地时钟本质上是异步的。因此，进行时钟同步是网络需求的关键功能，所述时钟同步，即将网络中不同的设备同步到一个共享的全局时钟。在事件驱动的应用场景中，比如环境监控和维护，如果来自不同设备的传感器读数在时间维度上没有对齐，一些重要事件可能被错误地识别甚至丢失。

基于不同的网络结构、通信介质和硬件，时钟同步协议有各种各样的设计。NTP是一种广泛应用于有线和无线网络的代表性协议。公共NTP服务器上的时钟通过分层广播发送到普通计算机。各个设备处理收集到的时钟数据来减小错误。RBS，TPSN和FTSP是无线自组织网络中的时间同步协议，经常应用在无线传感网络中。这些协议的目标是建立一个所有节点共享的全局时钟。各个节点通过定期交换时间戳来校准本地时钟，从而实现时钟同步。

随着物联网应用的发展，日常生活空间中部署着无数的无线设备。与传统的无线网络不同的是，物联网系统通常包含遵循不同无线标准的异构设备(如WiFi、ZigBee和蓝牙)。时钟同步是实现这些设备之间协同工作的关键技术。在工业物联网系统中，不同的生产原件和传感器的工作时序必须能精确定时控制。如果这些原件和传感器没有完成时钟同步，工作的时序可能出错，导致效率低下，甚至造成不可预料的故障和损失。例如，智能家居场景中，假设部署了两种类型的传感器：基于ZigBee的红外传感器，用于在门口检测人员的进出；基于WiFi的摄像机传感器，用于对室内人员进行身份识别。当红外传感器检测到有人进入时，摄像机传感器必须同时启动并开始录像。如果没有时钟同步，当一个不速之客闯入时，摄像机没有及时启动，智能系统就会错过重要的信息。在保障安全的系统中，时钟同步同样重要。对于一个由基于ZigBee的烟雾传感器和基于WiFi的摄像机组成的火灾报警系统。例如，火灾场景中，发生火灾后，人们必须通过传感器读数和摄像机数据中包含的时间信息分析和解释火灾的原因。而如果设备的时钟不同步，则很有可能做出错误的判断。

跨协议时钟同步(Cross Technology Clock Synchronization,CTCS)，即同步异构无线设备的时钟，是一个具有挑战性的问题。首先，这些设备采用不同的无线协议，不能直接与对方通信。因此，目前的同步设计依赖于共享网关转发的时间戳，必须要依靠网关的帮助。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的ZigBee设备到WiFi设备的时间同步方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供一种ZigBee设备到WiFi设备的时间同步方法，包括：

将信标帧发送至ZigBee设备，以建立与所述ZigBee设备之间的同步事件；

采用跨协议通信CTC技术发送时间戳，以供所述ZigBee设备根据所述时间戳进行同步校时。

进一步，所述将信标帧发送至ZigBee设备，之前还包括：通过编码WiFi发包的间隔产生信标帧。

进一步，所述通过编码WiFi发包的间隔来产生信标帧，具体包括：