CN104811988B - 一种无线传感器网络节点的快速入网方法 - Google Patents
一种无线传感器网络节点的快速入网方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种无线传感器网络节点的快速入网方法,所述方法具体包括:节点掉网后重启,执行以下步骤:节点使用掉网前的同步参数接收同步包来确定当前自身时钟与网关时钟同步;节点设置相关参数,接入无线传感器网络。本发明的快速入网方法,能使得掉网重启后时钟与网关时钟仍同步的节点快速入网。
Description
技术领域
本发明涉及无线传感器网络,尤其是一种无线传感器网络节点的快速入网方法。
背景技术
现有的无线传感器网络节点入网流程一般如图1所示,在节点首次上电启动后,包括如下步骤:
步骤a:节点侦听同步包;
步骤b:是否在设定时长内接收到同步包,如果不是,执行步骤c;否则,执行步骤d;
步骤c:节点重启,休眠仓储休眠时间后唤醒,返回步骤a;即,节点进入仓储模式;
步骤d、节点依据接收到的同步包携带的偏移时间判断该同步包是否是整秒点同步包,如果不是,执行步骤e;否则,执行步骤f;
步骤e:节点依据同步包携带的偏移时间得出整秒点同步包的接收时间,在所述接收时间接收整秒点同步包,在设定时长内接收到整秒点同步包,则执行步骤f;否则,返回步骤c;
步骤f:节点以0s为时间偏移量,依据整秒点同步包的接收时间得出下一个整秒点同步包的接收时间,并在所述下一个整秒点同步包的接收时间接收整秒点同步包,在设定时长内接收到整秒点同步包,则执行步骤g;否则,返回步骤c;
步骤g:节点判断接收两个整秒点同步包的间隔时间与1s的差值是否大于允许误差,如果是,返回步骤c;否则,执行步骤h;
步骤h:节点设置同步参数、检测参数,节点将自身当前的参数赋值给状态包的相应变量,将状态包发送给网关;
步骤i:节点接收网关回复的ack,则表明成功接入网关,结束本次入网流程。
其中,步骤c中,所述仓储休眠时间是指节点设备在仓库未安装使用时连续两次唤醒的时间间隔,执行步骤c即表示节点进入仓储模式,为了节能,该时间间隔一般较长,为分钟级,例如1min,即节点首次启动,并在步骤b未能在设定时长内接收到同步包,则认为自身尚未安装投入使用,转入仓储模式,此后,为了节能,在成功入网前或掉网后重新入网时,均以仓储模式进行寻网;
所述设定时长的取值范围为(帧时长,2×帧时长);
所述偏移时间指同步包的发送时间偏移前一个整秒点的时间;
所述依据同步包/整秒点同步包携带的偏移时间得出整秒点同步包的接收时间可以通过以下公式实现:
整秒点同步包的接收时间=节点接收到所述同步包或者整秒点同步包的时间+(1s-偏移时间);
所述允许误差的取值可以为本地时钟的1个时钟节拍(Time Tick)和2个时钟节拍中的一个;优选的,所述允许误差取本地时钟的2个时钟节拍。
在各种应用场景中,无线传感器网络会不可避免地受到来自各个方面的干扰,如移动信号、电磁波等,使得节点掉网,或节点和网关间通信较长时间被阻隔使得节点掉网,如无线车辆检测系统中大车较长时间压占车辆检测设备,使得车辆检测设备掉网。基于此,节点要快速准确的将检测数据上传至网关,尽可能避免丢失数据包,则要求掉网的节点能快速入网,上述入网流程,在首次启动后一次尝试入网失败即转入仓储模式,充分避免了节点设备在库房大量耗能,以及在节点设备故障时大量耗能,但却导致节点首次尝试入网后的其余入网过程均以仓储模式进行,耗时较长,显然不能满足节点应用场景中掉网后快速入网的需求。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种无线传感器网络节点的快速入网方法,采用该方法能使得掉网重启后时钟与网关时钟仍同步的节点快速入网。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
节点掉网后重启,执行以下步骤:
A、节点使用掉网前的同步参数接收同步包来确定当前自身时钟与网关时钟同步;
B、节点设置相关参数,接入无线传感器网络。
进一步地,步骤A前该方法还包括:节点确定并非因自身故障造成掉网。
进一步地,因节点自身故障造成掉网时,该方法还包括:节点进入仓储模式。
进一步地,所述确定并非因节点自身故障造成掉网具体为:
节点获取自身掉网前最近的连续工作时间;
判断自身掉网前最近的连续工作时间是否不小于设定的工作时长阈值,如果是,则认为并非因节点自身故障造成掉网;否则,认为因节点自身故障造成掉网。
进一步地,所述节点获取自身掉网前最近的连续工作时间具体为:
预先设置第一计时器;
节点入网时,第一计时器复位,开始计时;
节点确定自身掉网,第一计时器停止计时;
节点重启,读取第一计时器计时值。
进一步地,节点确定当前自身时钟与网关时钟不同步时,该方法还包括:节点进入仓储模式。
进一步地,该方法还包括:预先设置第二计时器;相应的,
步骤A中,节点使用掉网前的同步参数接收同步包来确定当前自身时钟与网关时钟同步具体为:第二计时器开始计时,节点执行以下步骤直到确定当前自身时钟与网关时钟同步,或者第二计时器计时至第一时长:
a11、节点依据同步时隙分布和自身基准计数器确定当前时间后的首个同步包的理论接收时间;
a12、在该理论接收时间的基础上,提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间;
a13、节点在所述首个同步包的接收时间接收同步包,如果在接收时长内接收到同步包,则当前节点时钟与网关同步;否则,执行步骤a14;
a14、第二计时器计时每增加第二时长时,返回步骤a11;其中,
所述第一时长的取值范围为[300×帧时长,1000×帧时长],最佳取值为300×帧时长、500×帧时长或1000×帧时长;所述第二时长的取值范围为[1s,6s],最佳取值为1s、2s、3s或6s;所述接收时长为:打开射频模块的时间+n倍的时隙允许误差+同步时隙时长;n为正整数,取1、2、3、4或5,最佳取值为2。
进一步地,所述第二计时器计时值为m×第二时长的整数倍时和/或所述第二计时器计时值满1min时,步骤a12为:
在该理论接收时间的基础上提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,得到调整前的接收时间;
判断系统的累计同步误差值是否大于设定值,如果大于,将所述调整前的接收时间提前一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值减小c倍的设定值;否则,将所述调整前的接收时间推迟一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值增加c倍的设定值;其中,
m为大于1小于15的整数,最佳取值为4;设定值的取值范围为分钟级,具体的取值依经验定;c的取值范围为(0,3],最佳取值为:1、1.5、2、2.5、3。
进一步地,所述系统的累计同步误差值=节点保存的掉网前的系统累计误差值+节点重启后的误差累积值;其中,
节点重启后的误差累积值用公式表达为:
其中,T为节点重启后的误差累积值;i为假设网关发送的每个同步包节点均接收、且均成功接收到,从第二计时器开始计时起至当前时间应该接收到的同步包的个数;t为节点掉网前最后接收到同步包的实际接收时间;t0为节点掉网前最后接收到同步包的理论接收时间;k依据节点掉网前接收同步包的频率和经验在[8,64]中取值,或者延续使用节点掉网时k的值。
进一步地,在所述第二计时器计时至第一时长仍未接收到同步包时该方法还包括:认为当前节点时钟与网关时钟不同步;或者执行以下步骤:
a21、节点依据自身基准计数器确定当前时间后的首个整秒点,在确定的整秒点基础上提前第三时长,即为所述当前时间后的首个整秒点同步包的接收时间;
a22、在该确定的首个整秒点同步包的接收时间接收整秒点同步包,如果在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤a23;否则,节点认为当前自身时钟与网关时钟不同步;
a23:节点计算接收到所述首个整秒点同步包的时间加1s的和,并在算得的和基础上提前第三时长,即为下一个整秒点同步包的理论接收时间;
a24:节点在所述理论接收时间接收整秒点同步包,在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤a25;否则,节点认为当前自身时钟与网关时钟不同步;
a25:节点判断接收到所述的两个整秒点同步包的间隔时间与1s的差值是否不大于允许误差,如果是,节点认为当前自身时钟与网关同步;否则,节点认为当前自身时钟与网关不同步;其中,
所述第四时长的取值范围为(帧时长,2×帧时长);所述第三时长﹥(打开射频模块的时间+n倍的时隙允许误差+调整值),且所述第三时长﹤(第四时长-同步时隙时长)。
基于上述,本发明提供的无线传感器网络节点的快速入网方法,具有以下优点和特点:
节点掉网后重启,不进入仓储模式,而是确定当前节点时钟与网关时钟仍同步,则直接接入网关,这样,对于重启后节点时钟仍与网关时钟同步的情况,即可省去在仓储模式下实现时钟同步所耗费的时间,使得掉网重启后时钟与网关时钟仍同步的节点快速入网。
附图说明
图1为现有无线传感器网络节点入网流程的示意图;
图2为本发明实施例一无线传感器网络节点的快速入网方法流程示意图;
图3为整1秒内的同步时隙分布示意图;
图4本发明实施例二为采用本发明实现无线车辆检测器快速入网的流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:基准计数器在节点重启时不中断计数,且同步参数为掉电保护存储模式,即,节点重启后,如果节点时钟与网关时钟仍同步,使用节点掉网前的同步参数即可接收到同步包,以此来区分出节点重启后时钟与网关时钟仍同步的情况,并去除此情况时节点进入仓储模式进行时钟同步的过程,即省去此过程所耗费的时间;且为了无线传感器网络的性能能满足实际应用的需求,在应用场景中,一般需要保证除节点故障导致的掉网外,其它导致掉网的因素存在时间并不长,即很多时候节点掉网重启后,仍然与网关时钟同步,因此,采用本发明实施例所述的方法,能使得大多掉网重启的节点快速入网。
具体的,本发明实施例一无线传感器网络节点的快速入网方法的流程如图2所示,包括:
步骤11:节点掉网后重启;
步骤12:节点使用掉网前的同步参数接收同步包来确定当前自身时钟与网关时钟同步;
步骤13:节点设置相关参数,并向网关发送状态包;
步骤14:节点接收网关回复的ack,即接入无线传感器网络。
其中,步骤11可采用现有技术中的相应实现方法实现,此处不再赘述。
步骤12前,本发明实施例还包括:节点确定并非因自身故障造成掉网,即节点当前无故障。
当因节点自身故障造成掉网,即节点当前故障时,本发明实施例一还包括:节点进入仓储模式,以降低能耗。
节点确定是否因自身故障造成掉网的具体实现流程为:
节点获取自身掉网前最近的连续工作时间;
判断自身掉网前最近的连续工作时间是否不小于设定的工作时长阈值,如果是,则认为并非因节点自身故障造成掉网;否则,认为因节点自身故障造成掉网。其中,
所述获取节点掉网前最近的连续工作时间具体为:
预先设置第一计时器;
节点入网时,第一计时器复位,开始计时;
节点确定自身掉网,第一计时器停止计时;
节点重启,读取第一计时器计时值。
所述工作时长阈值参照节点通常在应用场景中无故障连续工作的最短时间确定,例如,无线车辆检测网络,造成无线车辆检测器无故障掉网的最常见因素是大车压占无线车辆检测器,公交车道上基本间隔10min以上会有一辆大车从无线车辆检测器上通过,因而,应用于公交车道上的无线车辆检测器的所述工作时长阈值即为10min;公交车道外的其它车道上发生大车压占的时间间隔在30min以上,应用于这些车道上的无线车辆检测器的所述工作时长阈值取30min。
除上述实现方式外,所述节点确定是否因自身故障造成掉网还可以采用现有技术中相关设备故障自检的方法实现,此处不再赘述。
步骤12不成立时,即当前节点时钟与网关时钟不同步时,本发明实施例一还包括:节点进入仓储模式。即,及时转入一般的入网流程,解决当前与网关时钟不同步的节点的入网问题。
这里,本发明实施例一还包括:预先设置第二计时器;相应的,
步骤12的具体实现流程为:
步骤1211:第二计时器开始计时;
步骤1212:节点依据同步时隙分布和自身基准计数器确定当前时间后的首个同步包的理论接收时间;
步骤1213:在该理论接收时间的基础上,提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间;
步骤1214:节点在所述首个同步包的接收时间接收同步包,如果在接收时长内接收到同步包,则当前节点时钟与网关同步,结束当前的确定同步流程;否则,执行步骤1215;
步骤1215:第二计时器计时增加第二时长时,返回步骤1212,直至第二计时器计时至第一时长,结束当前的确定同步流程;其中,
引起节点无故障掉网的因素消除的时间是所述第一时长的取值依据,且考虑节能,不可太长,其取值范围为[300×帧时长,1000×帧时长],最佳取值为300×帧时长、500×帧时长或1000×帧时长;所述第二时长的取值范围为[1s,6s],最佳取值为1s、2s、3s或6s;所述接收时长为:打开射频模块的时间+n倍的时隙允许误差+同步时隙时长;n为正整数,取1、2、3、4或5,最佳取值为2。
所述基准计数器以n个整秒为周期循环记录本地时钟节拍数,节点重启并不中断该基础计数器技术;其中,n的取值范围为1、2、3、4或5,最佳取值为2;
时隙允许误差的取值为本地时钟的1个时钟节拍或者2个时钟节拍,优选的,取本地时钟的2个时钟节拍。
这里,所述第二计时器计时值为m×第二时长的整数倍时和/或所述第二计时器计时值满1min时,步骤1213还可以为:
步骤1213a:在该理论接收时间的基础上提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,得到调整前的接收时间;
步骤1213b:判断系统的累计同步误差值是否大于设定值,如果大于,将所述调整前的接收时间提前一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值减小c倍的设定值;否则,将所述调整前的接收时间推迟一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值增加c倍的设定值。其中,
m为大于1小于15的整数,最佳取值为4;
设定值的取值范围为分钟级,具体的取值依经验定;
c的取值范围为(0,3],最佳取值为:1、1.5、2、2.5、3;
所述系统的累计同步误差值=节点保存的掉网前的系统累计误差值+节点重启后的误差累积值;其中,
节点重启后的误差累积值用公式表达为:
其中,T为节点重启后的误差累积值;i为假设网关发送的每个同步包节点均接收、且均成功接收到,从第二计时器开始计时起至当前时间应该接收到的同步包的个数;t为节点掉网前最后接收到同步包的实际接收时间;t0为节点掉网前最后接收到同步包的理论接收时间;k依据节点掉网前接收同步包的频率和经验在[8,64]中取值,也可以延续使用节点掉网时k的值。
所述步骤12不成立,即当前节点时钟与网关时钟不同步的确定流程为:
在步骤12的具体实现流程中,第二计时器计时至第一时长仍未接收到同步包,则认为当前节点时钟与网关时钟不同步;或者执行以下步骤,进一步判断当前节点时钟与网关时钟是否同步:
步骤1221:节点依据自身基准计数器确定当前时间后的首个整秒点,在确定的整秒点基础上提前第三时长,即为所述当前时间后的首个整秒点同步包的接收时间;
步骤1222:在该确定的首个整秒点同步包的接收时间接收整秒点同步包,如果在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤1223;否则,节点认为当前自身时钟与网关时钟不同步;
步骤1223:节点计算接收到所述首个整秒点同步包的时间加1s的和,并在算得的和基础上提前第三时长,即为下一个整秒点同步包的理论接收时间;
步骤1224:节点在所述理论接收时间接收整秒点同步包,在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤1225;否则,节点认为当前自身时钟与网关时钟不同步;
步骤1225:节点判断接收到所述的两个整秒点同步包的间隔时间与1s的差值是否不大于允许误差,如果是,节点认为当前自身时钟与网关同步;否则,节点认为当前自身时钟与网关不同步;其中,
所述第四时长的取值范围为(帧时长,2×帧时长);所述第三时长﹥(打开射频模块的时间+n倍的时隙允许误差+调整值),且所述第三时长﹤(第四时长-同步时隙时长);
所述整秒点同步包即网关在整秒点下发的同步包。
本发明实施例一步骤13、14的具体实现流程,与现有的无线传感器网络节点入网流程中节点与网关时钟同步之后的处理流程一致,此处不再赘述。
本发明实施例二采用本发明实现无线车辆检测器快速入网的流程如图2所示,包括如下步骤:
步骤201:预先在无线车辆检测器上设置第一计时器和第二计时器;
步骤202:无线车辆检测器掉网后重启;
步骤203:读取第一计时器计时值,即为无线车辆检测器掉网前最近的连续工作时间;其中,第一计时器记录了无线车辆检测器最近一次入网后的工作时间;
步骤204:无线车辆检测器判断自身掉网前最近的连续工作时间是否不小于设定的工作时长阈值,如果是,则认为并非因无线车辆检测器自身故障造成掉网,执行步骤205;否则,执行步骤217;
步骤205:第二计时器开始计时;
步骤206:无线车辆检测器依据同步时隙分布和自身基准计数器确定当前时间后的首个同步包的理论接收时间;这里,帧时长为125ms,同步时隙时长为1/1.024ms,每秒的同步时隙分布如图3所示;基准计数器以2s秒为周期循环记录本地时钟节拍数,每秒32768个时钟节拍,可见,每个同步时隙的起始时间对应的时钟节拍数是确定的,知道当前时钟节拍,即可得知当前时间后的首个同步包对应的时钟节拍数,即得知了所述首个同步包的理论接收时间;
步骤207:在该理论接收时间的基础上,提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间;这里n的取值为2;
步骤208:无线车辆检测器在所述首个同步包的接收时间接收同步包,如果在接收时长内接收到同步包,则当前无线车辆检测器时钟与网关同步,执行步骤216;否则,执行步骤209;
步骤209:监看第二计时器计时值,在第二计时器计时增加第二时长、且当前计时值为m×第二时长的整数倍或满1min时,执行步骤210,接着执行步骤206、207′;在第二计时器计时增加第二时长、且当前计时值不为m×第二时长也不满1min时,返回步骤206;直至第二计时器计时至第一时长,执行步骤211;
这里,m取值为4,所述第二时长取值为2s;所述第一时长取值为500×125ms=62s;
步骤210:判断系统的累计同步误差值是否大于设定值,如果大于,将所述调整前的接收时间提前一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值减小c倍的设定值;否则,将所述调整前的接收时间推迟一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值增加c倍的设定值;
这里,设定值为1min;c取2;
步骤207′:在该理论接收时间的基础上提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,得到调整前的接收时间;该调整前的接收时间加调整值,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,返回步骤208;
步骤211:无线车辆检测器依据自身基准计数器确定当前时间后的首个整秒点,在确定的整秒点基础上提前第三时长,即为所述当前时间后的首个整秒点同步包的接收时间;其中,第三时长取值为70ms;
步骤212:无线车辆检测器在该确定的首个整秒点同步包的接收时间接收整秒点同步包,如果在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤213;否则,无线车辆检测器认为当前自身时钟与网关时钟不同步,执行步骤217;其中,第四时长取值为155ms;
步骤213:无线车辆检测器计算接收到所述首个整秒点同步包的时间加1s的和,并在算得的和基础上提前第三时长,即为下一个整秒点同步包的理论接收时间;
步骤214:无线车辆检测器在所述理论接收时间接收整秒点同步包,在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤215;否则,无线车辆检测器认为当前自身时钟与网关时钟不同步,执行步骤217;
步骤215:无线车辆检测器判断接收到所述的两个整秒点同步包的间隔时间与1s的差值是否大于允许误差,如果是,无线车辆检测器认为当前自身时钟与网关同步,执行步骤216;否则,无线车辆检测器认为当前自身时钟与网关不同步,执行步骤217;
步骤216:无线车辆检测器设置相关参数,并向网关发送状态包;无线车辆检测器接收网关回复的ack,接入无线传感器网络,结束本次快速入网流程;
步骤217: 无线车辆检测器进入仓储模式,结束本次快速入网流程。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种无线传感器网络节点的快速入网方法,其特征在于,节点掉网后重启,执行以下步骤:
A、节点使用掉网前的同步参数接收同步包来确定当前自身时钟与网关时钟同步;
B、节点设置相关参数,接入无线传感器网络;
上述方法还包括:预先设置第二计时器;相应的,
步骤A中,节点使用掉网前的同步参数接收同步包来确定当前自身时钟与网关时钟同步具体为:第二计时器开始计时,节点执行以下步骤直到确定当前自身时钟与网关时钟同步,或者第二计时器计时至第一时长:
a11、节点依据同步时隙分布和自身基准计数器确定当前时间后的首个同步包的理论接收时间;
a12、在该理论接收时间的基础上,提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间;
a13、节点在所述首个同步包的接收时间接收同步包,如果在接收时长内接收到同步包,则当前节点时钟与网关同步;否则,执行步骤a14;
a14、第二计时器计时每增加第二时长时,返回步骤a11;其中,
所述第一时长的取值范围为[300×帧时长,1000×帧时长],最佳取值为300×帧时长、500×帧时长或1000×帧时长;所述第二时长的取值范围为[1s,6s],最佳取值为1s、2s、3s或6s;所述接收时长为:打开射频模块的时间+n倍的时隙允许误差+同步时隙时长;n为正整数,取1、2、3、4或5,最佳取值为2。
2.根据权利要求1所述的快速入网方法,其特征在于,步骤A前该方法还包括:节点确定并非因自身故障造成掉网。
3.根据权利要求2所述的快速入网方法,其特征在于,因节点自身故障造成掉网时,该方法还包括:节点进入仓储模式。
4.根据权利要求2或3所述的快速入网方法,其特征在于,所述确定并非因节点自身故障造成掉网具体为:
节点获取自身掉网前最近的连续工作时间;
判断自身掉网前最近的连续工作时间是否不小于设定的工作时长阈值,如果是,则认为并非因节点自身故障造成掉网;否则,认为因节点自身故障造成掉网。
5.根据权利要求4所述的快速入网方法,其特征在于,所述节点获取自身掉网前最近的连续工作时间具体为:
预先设置第一计时器;
节点入网时,第一计时器复位,开始计时;
节点确定自身掉网,第一计时器停止计时;
节点重启,读取第一计时器计时值。
6.根据权利要求1、2或3任一项所述的快速入网方法,其特征在于,节点确定当前自身时钟与网关时钟不同步时,该方法还包括:节点进入仓储模式。
7.根据权利要求6所述的快速入网方法,其特征在于,所述第二计时器计时值为m×第二时长的整数倍时和/或所述第二计时器计时值满1min时,步骤a12为:
在该理论接收时间的基础上提前打开射频模块的时间和n倍的时隙允许误差的和,得到调整前的接收时间;
判断系统的累计同步误差值是否大于设定值,如果大于,将所述调整前的接收时间提前一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值减小c倍的设定值;否则,将所述调整前的接收时间推迟一个时钟节拍,即得到所述当前时间后的首个同步包的接收时间,并将系统的累计同步误差值增加c倍的设定值;其中,
m为大于1小于15的整数,最佳取值为4;设定值的取值范围为分钟级,具体的取值依经验定;c的取值范围为(0,3],最佳取值为:1、1.5、2、2.5、3。
8.根据权利要求7所述的快速入网方法,其特征在于,所述系统的累计同步误差值=节点保存的掉网前的系统累计误差值+节点重启后的误差累积值;其中,
节点重启后的误差累积值用公式表达为:
T=i×k(t-t0)
其中,T为节点重启后的误差累积值;i为假设网关发送的每个同步包节点均接收、且均成功接收到,从第二计时器开始计时起至当前时间应该接收到的同步包的个数;t为节点掉网前最后接收到同步包的实际接收时间;t0为节点掉网前最后接收到同步包的理论接收时间;k依据节点掉网前接收同步包的频率和经验在[8,64]中取值,或者延续使用节点掉网时k的值。
9.根据权利要求8所述的快速入网方法,其特征在于,在所述第二计时器计时至第一时长仍未接收到同步包时该方法还包括:认为当前节点时钟与网关时钟不同步;或者执行以下步骤:
a21、节点依据自身基准计数器确定当前时间后的首个整秒点,在确定的整秒点基础上提前第三时长,即为所述当前时间后的首个整秒点同步包的接收时间;
a22、在该确定的首个整秒点同步包的接收时间接收整秒点同步包,如果在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤a23;否则,节点认为当前自身时钟与网关时钟不同步;
a23:节点计算接收到所述首个整秒点同步包的时间加1s的和,并在算得的和基础上提前第三时长,即为下一个整秒点同步包的理论接收时间;
a24:节点在所述理论接收时间接收整秒点同步包,在第四时长内接收到整秒点同步包,执行步骤a25;否则,节点认为当前自身时钟与网关时钟不同步;
a25:节点判断接收到两个整秒点同步包的间隔时间与1s的差值是否不大于允许误差,如果是,节点认为当前自身时钟与网关同步;否则,节点认为当前自身时钟与网关不同步;其中,所述第四时长的取值范围为(帧时长,2×帧时长);所述第三时长﹥(打开射频模块的时间+n倍的时隙允许误差+调整值),且所述第三时长﹤(第四时长-同步时隙时长)。
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