CN108365906A - 通过gps、北斗和ntp实现设备自动校准时间的方法 - Google Patents

通过gps、北斗和ntp实现设备自动校准时间的方法 Download PDF

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王景彬
张帆
王思俊
王仁明
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    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • G—PHYSICS
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    • G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal
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Abstract

本发明提供一种通过GPS、北斗和NTP实现设备自动校准时间的方法，高清嵌入式智能交通主机启动时候会加载GPS、北斗和NTP校时服务模块；当GPS、北斗获取到正确的信号数据时，主机会按照既定格式解析该数据，获取其中的时间信息；如果GPS数据异常，则主机自动切换为北斗卫星数据进行校时；如果GPS和北斗均无法获取正确的时间数据，则主机切换为NTP校时服务，获取正确的时间信息；主机获取正确的时间后会先更新本地设备时间，并使用该时间同步更新该设备接驳的前端相机。本技术通过GPS、北斗和NTP功能获取当前的有效时间；支持GPS、北斗的状态检测，并能解析GPS和北斗数据，校验数据的有效性，完成设备校时。

Description

通过GPS、北斗和NTP实现设备自动校准时间的方法
技术领域
本发明属于自动校时技术领域，尤其是涉及一种通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间的技术和方法。
背景技术
随着GPS、北斗技术的成熟与普及，越来越多的室外监控系统通过GPS、北斗实现了设备时间校准功能，高清嵌入式交通主机系统是一个基于视频编解码以及交通违法数据实时分析技术相结合的系统，该系统主要用于平安城市的交通管理系统中，对城市的各个交通路口车辆违法行为和城市重要进出路口的过往车辆进行的实时监控系统，为平安城市建设规范要求提供支持。因此，研发一种可以通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间的技术和方法，满足系统的时间校准要求，是个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间方法，满足系统的时间校准要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间方法，其过程如下：
1、高清嵌入式智能交通主机通电启动时主板焊接的GPS和北斗模块会随着设备的运行而进入工作状态，并自动获取卫星的数据信息；高清嵌入式智能交通主机启动后会打开GPS和北斗模块的通信串口，通过该串口获取GPS和北斗模块上传的数据；
2、高清嵌入式智能交通主机主程序启动过程中，会主动加载NTP功能模块，该模块启动后通过用户预设的NTP服务器获取时间信息；
3、当主机获取到GPS和北斗的数据后，首先将数据存入临时缓存，然后根据协议文档的约定找到协议头(如0xFAFA)和协议尾(如0xFDFD)，主机将一条完整的协议数据拷贝到待解析队列，并从临时缓存中删除；
4、高清嵌入式智能交通主机会按照模块的既定格式解析数据，首先根据location是否为1判断当前GPS数据的合法性，如果合法则根据time关键字解析出当前的日期和时间信息更新主机的日期和时间，否则重复步骤3；
5、如果在一定时间内都无法获取有效的GPS和北斗数据，则主程序会启动NTP模块，该模块每隔5分钟调用NTP连接接口，实现与NTP服务器的相连，并获取当前的日期和时间，在获取成功后会更新主机的日期和时间；
6、高清嵌入式智能交通主机的主程序会实时检测GPS和北斗模块的状态，如果该模块的location状态为1，则会使用GPS和北斗模块获取的日期和时间进行校时，并重新进行设备状态异常的计数机制，暂时停止NTP接口的调用，直到GPS和北斗信息异常超过1分钟；
7、高清嵌入式智能交通主机获取正确的时间后会先更新本地设备时间，并使用该时间同步更新该设备接驳的前端相机。
进一步的，所述高清嵌入式智能交通主机型号为TC-T800GE，主机硬件上焊接了GPS和北斗采集芯片，能够接收卫星数据；主机的主程序中集成了支持NTP功能的软件模块，NTP即网络时间协议(Network Time Protocol)。
进一步的，在步骤五中，由于是网络通信，需要增加网络异常的判断和超时机制防止程序卡死。
进一步的，在步骤五中，如果在1分钟内都无法获取有效的GPS和北斗数据，则主程序会启动NTP模块，该模块每隔5分钟调用NTP连接接口，实现与NTP服务器的相连，并获取当前的日期和时间，在获取成功后会更新主机的日期和时间。
相对于现有技术，本发明所述的通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间的方法具有以下优势：本技术支持GPS、北斗和NTP的协议解析；支持获取并校验GPS、北斗和NTP数据的有效性；支持根据设备模块的状态自动切换GPS、北斗和NTP服务，完成设备校时；支持获取时间后及时校正本设备以及该设备所接驳的智能交通前端的设备时间。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
1、高清嵌入式智能交通主机通电启动时主板焊接的GPS和北斗模块会随着设备的运行而进入工作状态，并自动获取卫星的数据信息；高清嵌入式智能交通主机启动后会打开GPS和北斗模块的通信串口，通过该串口获取GPS和北斗模块上传的数据；
2、高清嵌入式智能交通主机主程序启动过程中，会主动加载NTP功能模块，该模块启动后通过用户预设的NTP服务器获取时间信息；
3、当主机获取到GPS和北斗的数据后，首先将数据存入临时缓存，然后根据协议文档的约定找到协议头(如0xFAFA)和协议尾(如0xFDFD)，主机将一条完整的协议数据拷贝到待解析队列，并从临时缓存中删除；
4、高清嵌入式智能交通主机会按照模块的既定格式解析数据，首先根据location是否为1判断当前GPS数据的合法性，如果合法则根据time关键字解析出当前的日期和时间信息更新主机的日期和时间，否则重复步骤3；
5、如果在1分钟内都无法获取有效的GPS和北斗数据，则主程序会启动NTP模块，该模块每隔5分钟调用NTP连接接口，实现与NTP服务器的相连，并获取当前的日期和时间，在获取成功后会更新主机的日期和时间，由于是网络通信，需要增加网络异常的判断和超时机制防止程序卡死；
6、高清嵌入式智能交通主机的主程序会实时检测GPS和北斗模块的状态，如果该模块的location状态为1，则会使用GPS和北斗模块获取的日期和时间进行校时，并重新进行设备状态异常的计数机制，暂时停止NTP接口的调用，直到GPS和北斗信息异常超过1分钟；
7、高清嵌入式智能交通主机获取正确的时间后会先更新本地设备时间，并使用该时间同步更新该设备接驳的前端相机。
所述高清嵌入式智能交通主机型号为TC-T800GE，主机硬件上焊接了GPS和北斗采集芯片，能够接收卫星数据；主机的主程序中集成了支持NTP功能的软件模块，NTP即网络时间协议(Network Time Protocol)。
本高清嵌入式智能交通主机是嵌入式方案设计的一款针对平安城市和智能交通行业应用而开发的专用行业主机，该主机能够接入并分析端智能交通相机发送的违法和卡口信息以及图片数据，并将海量数据通过数据库实现本地存储系统，并且能够通过GPS、北斗和NTP对设备自身以及接驳的前端相机进行定时校时的设备，设备校时时间是为了保证设备上传的数据实效性与真实性。
本高清嵌入式智能交通主机，按照优先级高低是GPS、北斗及NTP服务的顺序进行时间校正，在设备启动后会自动加载GPS和北斗定位芯片的驱动，以及NTP校时服务程序，在设备工作运行过程中，实时接收GPS和北斗模块的定位数据信息并进行分析，判断定位数据信息的有效性并从有效数据中解析获取准确的时间信息，如果GPS和北斗的无数据上报或者上报数据在15分钟内均为无效数据，则设备主动记录日志并启动NTP校时功能，通过预先设置好的NTP服务器获取时间，从而完成设备的校时业务。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间方法，其特征在于，其过程如下：
1)高清嵌入式智能交通主机通电启动时主板焊接的GPS和北斗模块会随着设备的运行而进入工作状态，并自动获取卫星的数据信息；高清嵌入式智能交通主机启动后会打开GPS和北斗模块的通信串口，通过该串口获取GPS和北斗模块上传的数据；
2)高清嵌入式智能交通主机主程序启动过程中，会主动加载NTP功能模块，该模块启动后通过用户预设的NTP服务器获取时间信息；
3)当主机获取到GPS和北斗的数据后，首先将数据存入临时缓存，然后根据协议文档的约定找到协议头和协议尾，主机将一条完整的协议数据拷贝到待解析队列，并从临时缓存中删除；
4)高清嵌入式智能交通主机会按照模块的既定格式解析数据，首先根据location是否为1判断当前GPS数据的合法性，如果合法则根据time关键字解析出当前的日期和时间信息更新主机的日期和时间，否则重复步骤3；
5)如果在一定时间内都无法获取有效的GPS和北斗数据，则主程序会启动NTP模块，该模块每隔5分钟调用NTP连接接口，实现与NTP服务器的相连，并获取当前的日期和时间，在获取成功后会更新主机的日期和时间；
6)高清嵌入式智能交通主机的主程序会实时检测GPS和北斗模块的状态，如果该模块的location状态为1，则会使用GPS和北斗模块获取的日期和时间进行校时，并重新进行设备状态异常的计数机制，暂时停止NTP接口的调用，直到GPS和北斗信息异常超过1分钟；
7)高清嵌入式智能交通主机获取正确的时间后会先更新本地设备时间，并使用该时间同步更新该设备接驳的前端相机。
2.根据权利要求1所述的一种通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间方法，其特征在于：在步骤五中，由于是网络通信，需要增加网络异常的判断和超时机制防止程序卡死。
3.根据权利要求1或2所述的一种通过GPS、北斗和NTP自动切换实现设备自动校准时间方法，其特征在于：在步骤五中，如果在1分钟内都无法获取有效的GPS和北斗数据，则主程序会启动NTP模块，该模块每隔5分钟调用NTP连接接口，实现与NTP服务器的相连，并获取当前的日期和时间，在获取成功后会更新主机的日期和时间。
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