CN111818632B

CN111818632B - 一种设备同步的方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN111818632B
Application number: CN202010906739.4A
Authority: CN
Inventors: 郦颖烜; 徐玮; 杨亚运
Original assignee: Shanghai Keenlon Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Keenlon Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2022-08-30
Anticipated expiration: 2040-09-02
Also published as: CN111818632A; US20220069972A1; US11477003B2

Abstract

本发明实施例公开了一种设备同步的方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期；根据发送数据包的时间片长度和第二设备的目标时间周期，确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包；若是，则根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。通过完成设备的周期同步，避免多个设备同时发出数据时数据丢失，提高数据传输效率和精确性。

Description

一种设备同步的方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种设备同步的方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着通信技术的发展，数据传输量越来越大，多台设备存在同时发送数据包的情况。设备在同一时间只能处在发送或接收模式中的一种，若多台设备同时发送数据，则发送设备均收不到其它设备发送的数据，且接收设备由于数据的相互干扰，难以完整接收任一发送方的数据，导致数据丢失。

现有技术中，为避免数据丢失，设备在发送数据前先检测信道中是否存在其它设备正在发送的数据，若存在，则此刻不发送本设备数据，随机等待一段时间再次尝试，直至无数据时再发送本设备数据。

然而，当存在多台设备时，几台设备同时检测到空中信道空闲，然后同时发送数据导致丢包。且设备较多时，存在某台设备因为每次发送前均检测到信道忙碌而一直等待的情况，发送时效得不到保证，数据传输的精确性和效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种设备同步的方法、装置、设备及存储介质，以提高数据传输的精确性和效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种设备同步方法，该方法包括：

若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定所述第二设备发出数据包的目标时间周期；

根据所述发送数据包的时间片长度和所述第二设备的目标时间周期，确定所述第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包；

若是，则根据所述第一设备的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

第二方面，本发明实施例还提供了一种设备同步装置，该装置包括：

目标周期确定模块，用于若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定所述第二设备发出数据包的目标时间周期；

数据包接收模块，用于根据所述发送数据包的时间片长度和所述第二设备的目标时间周期，确定所述第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包；

设备同步模块，用于若所述第二设备接收到第一设备发出的第二数据包，则根据所述第一设备的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例所述的设备同步方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例所述的设备同步方法。

本发明实施例通过确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，将第二设备发送数据的时间周期进行调整，得到目标时间周期，确定目标时间周期下第二设备发出的数据是否与第一设备发出的数据发生碰撞，若没有碰撞，则说明第二设备可以接收到第一设备的数据，第二设备根据接收的数据调整自身的周期，使第二设备按照同步周期发送数据包。解决了现有技术中，多个设备发送数据时，周期不同步导致数据碰撞发生数据丢失的问题，提高了数据传输的效率和精确性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种设备同步方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二中的一种设备同步方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三中的一种设备同步装置的结构框图；

图4是本发明实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种设备同步方法的流程示意图，本实施例可适用于多台设备传输数据时，同步设备周期的情况，该方法可以由一种设备同步装置来执行。

在执行设备同步前，建立设备同步解决模型：

初始的，设备在开始运行时，假定编号为K的设备的第一数据包和编号为K+1的设备的第一数据包发送冲突，因此对K+1设备的数据发送周期进行调整；其中，K设备第一数据包发送时间起始点为

，K+1设备第一数据包发送时间起始点为

。

根据预设规则以及设定的周期调整参数，计算K+1设备调整后的数据发送周期，即 K+1台设备的目标时间周期

；

通过计算得到K设备第二数据包发送时间起始点为

，其中

为K设备的目标时间周期,并且计算得到K+1设备的第二数据包发送时间点

，并判断K设备和K+1设备的第二数据包是否发生碰撞，即

和

是否发生重叠，其中

为每台设备固定的发送数据包所需的时间。

若发生碰撞，继续计算第三数据包发送时间，K设备第三数据包发送时间点

，第K+1设备第三数据包发送时间点

。判断是否发生碰撞。

若否，则K+1设备根据接收的第K设备的数据包，计算K+1设备下一包数据的时间点，并执行同步周期，最终实现第K+1设备同步。并且，若K设备的数据包发送成功，则表明除K设备以外的其他运行中设备都接收到K设备的数据包，即都同步成功。

根据模型，设定间隔周期参数，经过碰撞比较后，必会得到不碰撞时间点，即可实现设备同步。因此上述模型是合理且可靠的。

将上述模型通过编码形式录入设备中，从而完成多台设备运行场景时的同步操作。由于设备在启动时会根据与设备编号对应的目标时间周期发送数据包，若该设备接收成功其他设备的数据包，则该设备完成同步，若没有接收成功，则执行目标时间周期等待发送第二包数据，直至成功接收到数据包，表示设备同步成功，并由目标时间周期改为同步周期执行。

如图1所示，一种设备同步方法具体包括如下步骤：

S110、若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期。

其中，第一设备和第二设备均可以用于发送数据和接收数据，为第一设备和第二设备进行编号，本实施例中，对第一设备与第二设备的编号大小不做限制。例如，第一设备的编号是k，第二设备的编号是k+1。根据第一设备和第二设备发送的数据包长度，可以确定第一设备和第二设备发送完整数据包所需的时间。在同步状态下，第一设备和第二设备按照预设的同步周期时间发送数据包，可以预设第一设备和第二设备依次发送数据包，第二设备在第一设备结束一个时间周期后发送数据包，避免第一设备和第二设备发送的数据产生碰撞。若第一设备和第二设备未同步，则在第一设备发送数据的时候，第二设备也可能发送数据，第一设备和第二设备发出的数据包在当前信道中会发生碰撞，接收数据的设备可能无法接收到完整的数据包，导致数据丢失。

在每个设备中预先存储同步周期的同步规则和设备编号，例如，预设同步周期的同步规则为各设备按照设备编号顺序发送数据包。若确定第二设备没有在预设时间内接收到第一设备发出的第一数据包，则说明第一设备和第二设备未同步，可以根据预设发送数据包的时间片长度调整第二设备发送数据包的时间片长度。第二设备调整发送数据包的时间片长度后得到的时间周期为目标时间周期，目标时间周期结束的时间为第二设备开始发送第二数据包的时间。第一数据包是设备发送的第一包数据包，第二数据包是同一设备发送的第二包数据包。根据预设的周期调整参数和初始预设的发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期，预设的周期调整参数为预先确定的一个常量，可以用于计算第二设备的目标时间周期，得到第二设备第二数据包的发送时间。

本实施例中，可选的，每台设备发送数据包的时间片长度一致，其中，发送数据包的时间片长度包括设备完整发送定长数据包所需的时间和预设的冗余时间。

具体的，每台设备发送的数据包可以是定长数据包，即每台设备完整发送定长数据包所需的时间一致。预设一个相同的冗余时间，则每台设备发送数据包的时间片长度一致，第一设备和第二设备在发送第一数据包的时间一致。当第一设备的第一数据包与第二设备的第一数据包发生碰撞，则可以适当调整第二设备发送下一包数据包的间隔时间。通过设置一致的发送数据包的时间，有利于确定每台设备发送数据包的规则，提高数据包发送效率。

本实施例中，可选的，该方法还包括：若确定第二设备接收到第一设备发出的第一数据包，则根据第一设备发出的第一数据包的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

具体的，若第一设备和第二设备发出的第一数据包在当前信道中没有发生碰撞，则说明在第一设备发出数据包时，第二设备处于接收数据包的状态。由于第二设备没有发出数据，所以第二设备可以完整接收第一设备的第一数据包。第二设备在接收到第一设备的第一数据包后，可以获取到第一设备的数据包信息。数据包信息中可以包括具体数据包内容、发送数据包的时间片长度、数据包开始发送时间和数据包结束发送时间等。根据第一设备的数据包信息，调整第二设备的目标时间周期，确定第二设备两次发送数据包的时间间隔，得到第二设备下次发送数据包的时间。此时第二设备的目标时间周期为预设同步周期内规定的第二设备的数据包发送周期，例如，预设同步周期为第一设备和第二设备依次以1小时的时间长度发送数据包，则第二设备在第一设备发送第一数据包1小时后再发送自身的第一数据包，根据确定好的同步周期，第一设备会在第二设备结束发送第一数据包后再发送第二数据包，从而避免第一设备和第二设备的数据包碰撞，实现第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。这样设置的有益效果在于，当第一设备和第二设备在第一次发送数据包没有发生碰撞时，第二设备就可以完整接收到第一设备发出的数据包，使第二设备实现周期同步，避免数据包丢失，提高数据传输的效率和精度。

本实施例中，可选的，根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期，包括：根据如下公式计算第二设备发出数据包的目标时间周期：

若

，则

；

若

，则

；

；

；

其中，

为当前最大设备数，

为大于1且小于2的预设的周期调整参数，

为任意整数，

为中间计算参数，

为目标时间周期中的整数部分，

为第二设备的设备编号，

为目标时间周期，

为发送数据包的时间片长度。

具体的，在第一设备的第一数据包与第二设备的第一数据包发生碰撞的情况下，为了使第一设备的第二数据包与第二设备的第二数据包不发生碰撞，需要调整第二设备开始发送第二数据包的时间，使第二设备发送第二数据包的时间在第一设备发送第二数据包的时间之后，避免第一设备的第二数据包与第二设备的第二数据包碰撞。由于在发出第一数据包时第一设备和第二设备的发送数据包的时间片长度相等，因此，可以延长第二设备开始发送第二数据包的时间。可以根据预设的周期调整参数和第一设备的发送数据包的时间片长度，计算第二设备发出数据包的目标时间周期，目标时间周期即为第二设备从发出第一数据包到发出第二数据包的时间。目标时间周期比第一设备的数据包发送周期更长。可以根据如下公式计算第二设备发出数据包的目标时间周期：

若

，则

；

若

，则

；

；

；

其中，

为当前最大设备数，取整数，

为大于1且小于2的预设的周期调整参数，

为任意整数，

为中间计算参数，取整数，

为目标时间周期中的整数部分，取整数，

为第二设备的设备编号，

为目标时间周期，

为发送数据包的时间片长度。

例如，可以预设周期调整参数为1.5，确定当前最大设备数减1是否为1.5的整数倍，将当前最大设备数减1代入到匹配的公式中，得到中间计算参数

，

可以表示在

的时间内，允许的未同步设备数。再根据第二设备的设备编号计算目标时间周期的整数部分，最后根据当前最大设备数、目标时间周期中的整数部分、发送数据包的时间片长度以及第二设备编号除以中间计算参数的余数，得到目标时间周期。在将预设的周期调整参数为1.5 的情况下，使第二设备以目标时间周期发送的数据包不超过两个即可完成同步。这样设置的有益效果在于，通过预设的周期调整参数，得到第二设备的目标时间周期，使第二设备发送第二数据包的时间延迟，有效避免第一设备第二数据包与第二设备第二数据包发生碰撞，提高设备同步的效率。

本实施例中，可选的，在根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期之后，还包括：判断当前时间是否到达第二设备的数据包发送时间，若是，则确定第二设备发出数据包，继续确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

具体的，若第二设备没有接收到第一设备的第一数据包，则需要计算目标时间周期，继续进行同步操作。在确定目标时间周期后，确定第二设备下次发送数据包的时间，判断当前时间是否到达第二设备下次发送数据包的时间，若到达时间，则由第二设备发出数据包，并继续判断第二设备是否能接收到第一设备的第二数据包。根据接收结果，继续进行第二设备的同步操作。

S120、根据发送数据包的时间片长度和第二设备的目标时间周期，确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包。

其中，在确定第二设备的目标时间周期后，检测第一设备发送第二数据包和第二设备发送第二数据包时，当前信道中是否存在数据包的碰撞。

第一设备的发送数据包的时间片长度为第一设备完成一次数据包发送的时间长度，包括发送完整数据包的时间和发完完整数据包之后的冗余时间，根据第一设备的发送数据包的时间片长度，可以得到第一设备开始发送第二数据包的时间。第二设备的目标时间周期为第二设备从开始发送第一数据包到开始发送第二数据包之间的时间长度，例如，存在两台设备，分别为设备一和设备二，设备一为第一设备，设备二为第二设备，设备一和设备二依照编号顺序依次发送数据包，设备二的目标时间周期为每两包数据包之间的最小发送间隔时间。根据第二设备的目标时间周期，可以得到第二设备开始发送第二数据包的时间。检测第一设备发送第二数据包和第二设备发送第二数据包时的信道，确定第一设备和第二设备发出的第二数据包是否发生碰撞，即得到第二设备是否能接收到的第一设备的第二数据包。这样设置的有益效果在于，可以确定第一设备和第二设备发送第二数据包的时间，从而检测数据包的碰撞情况，提高碰撞检测效率，进而提高设备同步效率。

在第二设备的同步过程中，若存在第三设备在第一设备和第二设备共同的冗余时间发送数据包，则第三设备的数据包不会与第一设备和第二设备发生碰撞，第一设备和第二设备可以接收到第三设备的数据包。若第三设备在第一设备和第二设备完整发送定长数据包所需的时间段内发送数据包，也就是第一设备、第二设备和第三设备的第一数据包均发生碰撞，则他们的第二数据包也会发生碰撞。

若第二设备仍然无法收到第一设备的第二数据包，则说明第二设备还不能实现同步，需要根据目标时间周期确定第二设备发送第三数据包的时间。根据第一设备的发送数据包的时间片长度，可以得到第一设备开始发出第三数据包的时间，检测第一设备的第三数据包和第二设备的第三数据包是否发生碰撞。若依然碰撞，则可以继续计算第二设备下一数据包的发送时间，直至第一设备和第二设备发出的数据包不发生碰撞。通过设置适当的周期调整参数，可以使第二设备在第一次调整后就实现设备同步，避免数据包碰撞。这样设置的有益效果在于，通过检测数据包是否发生碰撞以及不断计算，可以保证第一设备和第二设备发出的数据包不会发生碰撞，确保第二设备实现同步，提高了设备同步的效率，进而提高数据传输的效率和精确度。

S130、若是，则根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

其中，如果确定第一设备和第二设备发出的第二数据包没有发生碰撞，则说明第二设备可以完整接收到第一设备的第二数据包。第二设备根据接收到的数据包信息，可以确定第一设备的设备编号以及发送数据包的开始时间和结束时间，根据第一设备中的数据包信息和第二设备的编号，确定第二设备在同步周期的时间里下次发送数据包的时间点。第二设备在得到下次发送数据包的时间点之后，根据预设的发送数据包的时间片长度，从下次发送数据包的时间点，开始发送数据包，实现了第二设备按照预设同步周期中该设备发送数据包的时间发送数据包，完成第二设备的周期同步。

本实施例中，可选的，根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步，包括：根据第二设备接收到的第一设备发出的第二数据包的数据包信息，确定第一设备结束第二数据包发送的时间点；根据第一设备结束第二数据包发送的时间点，确定第二设备下次发送第二数据包的时间点，以实现第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

具体的，第二设备接收到第一设备的第二数据包，根据数据包信息得到第一设备开始发送第二数据包的时间以及结束第二数据包发送的时间。根据第一设备结束第二数据包发送的时间点和数据包发送规则，可以确定第二设备下次开始发送第二数据包的时间，该时间必定不会与第一设备的第二数据包发生碰撞。第一设备和第二设备发送数据包的时间片长度相同，且第一设备在两次数据包发送之间的时间间隔与第二设备在两次数据包发送之间的时间间隔也相同，都是时间长度一致的数据包发送周期，即为同步周期。第二设备按照同步周期发送数据包，舍弃与第一设备的第一数据包碰撞时计算的目标时间周期，实现第二设备的同步。这样设置的有益效果在于，根据第一设备的数据包信息确定第二设备的同步周期，可以保证第二设备按照同步周期的规则发送数据包，既避免了数据包的碰撞，有提高了数据传输的效率。

本实施例的技术方案，通过确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，将第二设备的周期进行调整，得到目标时间周期，确定目标时间周期下的第二设备发出的数据是否与第一设备正常发出的数据发生碰撞，若没有碰撞，则说明第二设备可以接收到第一设备的数据，第二设备根据接收的数据调整自身的周期，实现第二设备的周期同步。解决了现有技术中，多个设备发送数据时，周期不同步导致数据碰撞发生数据丢失的问题，也解决了现有技术中，当信道存在数据传输时，其他设备只能检测信道状态，等待信道空闲后再发出数据，所导致的数据传输时效性低的问题，提高了数据传输的效率和精确性。

实施例二

图2为本发明实施例二所提供的一种设备同步方法的流程示意图，本实施例以上述实施例为基础进行进一步的优化，该方法可以由一种设备同步装置来执行。如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S210、若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期。

其中，在将未同步的第一设备和第二设备调整为同步设备之前，需要对所有设备进行预处理，为所有设备设置同步周期规则，以便于设备在同步后根据同步周期规则发送数据包。

本实施例中，可选的，该方法还包括：在根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期之前，根据预设的设备数量、设备编号和发送的数据包长度，确定同步周期和设备编号对应的数据包发送规则；其中，设备发送的数据包为定长数据包。

具体的，预先确定设备数量，为设备进行编号，确定设备发送数据包的长度，可以将设备发送数据包的长度设置为定长数据包，即每个设备完整发送定长数据包所需的时间一致。再设置冗余时间，冗余时间也可以一致，且设备编号大的设备，其冗余时间不能小于设备编号小的设备的冗余时间。根据设备数量、设备编号和发送的数据包长度，确定各设备的同步周期和数据包发送规则，指示各设备按照设备编号顺序依次发送数据。在设备能收到彼此的数据包信息后，可以从数据包信息中提取同步周期和数据包发送规则等信息，使各设备按照预设规则发送数据，保证设备同步后的数据包不会发生碰撞，提高数据包的收发效率和精度。

S220、根据发送数据包的时间片长度和第二设备的目标时间周期，确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包。

S230、若是，则根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

本实施例中，可选的，在确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步之后，还包括：若第二设备掉线，则根据预设的同步超时机制，将第二设备的同步状态切换为非同步状态，用于在第二设备上线后再次进行同步。

具体的，在设备完成同步后，可能存在掉线的情况，例如，设备受到干扰或关机等原因导致掉线。设备在掉线后，该设备无法发出数据包，也无法接收数据包。预设一个同步超时机制，若同步状态下的设备在预设时间内没有发出数据包或没有接收到其他设备的数据包，则将该设备由同步状态切换为非同步状态。当该设备上线后，再次进行同步操作。这样设置的有益效果在于，有利于及时监控设备状态，根据设备状态对设备进行调整，当发现同步状态的设备变为非同步状态时，工作人员可以对该设备进行检查，以便该设备进行上线同步，提高数据包传输效率。

S240、根据同步周期和设备编号顺序，确定第一编号设备在接收到第二编号设备的数据包后，发送数据包的时间。

其中，在完成设备同步后，为了实现各设备依次有序地发送数据包，需要计算各设备开始发送数据包的时间。当存在多个设备时，其中一台设备发送数据，其他设备均可以接收数据。第一编号设备为接收到数据的设备，第二编号设备为发送数据的设备。例如，存在三台设备，编号分别为001、002和003，若001发出数据，则002和003接收数据；若002发出数据，则001和003接收数据。第一编号设备可以根据自身的设备编号、第二编号设备的设备编号、接收到数据包的时间以及同步周期等信息，计算自身下次发送数据的时间。

可以通过如下公式确定第一编号设备发送数据包的时间：

若

，则

；

若

，则

；

其中，

为第一编号设备的设备编号，

为第二编号设备的设备编号，

为第一编号设备发送数据包的时间，

为第一编号设备接收到第二编号设备的数据包的时间，

为发送数据包的时间片长度，

为定长数据包被完整发送所需的时间，

小于或等于

。

具体的，比较第一编号设备的设备编号和第二编号设备的设备编号，根据比较结果，将第一编号设备的设备编号和第二编号设备的设备编号代入到不同的计算公式中，计算得到第一编号设备下次发出数据包的时间。

为

的一部分，

可以由

和

组成，

表示发送数据的冗余时间。由于设备发送的是定长数据包，所以每个设备完整发送数据包所需的时间长度

是一定的，考虑到收发模式切换的时间及处理器的计算性能等时间误差，设定一个冗余时间，发送数据包的时间片长度

。例如，存在三台设备，编号为001、 002和003，

为1秒，

为1秒。若001发送数据包，002和003在12点接收到数据包，由于002和 003均大于001，因此，可以计算得出002和003发出数据包的时间分别是12点01秒和12点03 秒。若002发送数据包，001和003在12点02秒接收到数据，由于001小于002，003大于002，因此可以采用不同的公式，计算得出001和003下次发出数据包的时间分别为12点05秒和12点 03秒。根据得到的结果可知，三台设备可以按照编号顺序依次发送数据包，避免数据碰撞。每台设备在每接收到一次数据包时就进行一次发送时间的计算，避免设备在运行过程中，受到干扰或关机等原因导致同步状态丢失，有利于对设备状态进行监控。

本实施例中，可选的，同步周期为运行情况下所有设备完成一次数据包发送所需的时间；同步周期根据如下公式计算：

；

其中，

为同步周期。

具体的，在存在多台同步设备的情况下，每台同步设备发送数据包的时间片长度一致，同步周期为所有同步设备完成一次数据包发送所需的时间，也就是某一台同步设备在一次数据包发送到下一次数据包发送之间的时间间隔。因此，可以根据最大设备数量和发送数据包的时间片长度，计算得到同步周期。

本发明实施例中可以设定同步超时机制，即在特定时间段内未收到某一设备的数据后，自动将该设备切换成非同步状态，以便再次调整该设备进行同步。在实现设备同步之前，先确定设备发送完整定长数据包所需的时间，将理论时间与实际时间进行比较，得到一个较为精确的发送完整定长数据包时间。对于越准确的发送完整定长数据包时间，冗余时间就可以设置得越小，从而更高效地利用时间，提高设备同步效率和数据传输效率。

本发明实施例通过确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，将第二设备发送数据的时间周期进行调整，得到目标时间周期，确定目标时间周期下的第二设备发出的数据是否与第一设备正常发出的数据发生碰撞，若没有碰撞，则说明第二设备可以接收到第一设备的数据，第二设备根据接收的数据调整自身的周期，使第二设备按照同步周期发送数据包。解决了现有技术中，多个设备发送数据时，周期不同步导致数据碰撞发生数据丢失的问题，也解决了现有技术中，当信道存在数据传输时，其他设备只能检测信道状态，等待信道空闲后再发出数据，所导致的数据传输时效性低的问题。在设备同步后，实时计算各设备发出数据的时间，保证各设备依次发送数据，并检测各设备状态，有效提高了数据传输的效率和精确性。

实施例三

图3为本发明实施例三所提供的一种设备同步装置的结构框图，可执行本发明任意实施例所提供的设备同步方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图3所示，该装置具体包括：

目标周期确定模块301，用于若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期；

数据包接收模块302，用于根据发送数据包的时间片长度和第二设备的目标时间周期，确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包；

设备同步模块303，用于若第二设备接收到第一设备发出的第二数据包，则根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

可选的，该装置还包括：

同步完成模块，用于若确定第二设备接收到第一设备发出的第一数据包，则根据第一设备发出的第一数据包的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

可选的，该装置还包括：

数据包发出模块，用于判断当前时间是否到达第二设备的数据包发送时间，若是，则确定第二设备发出数据包，继续确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

可选的，目标周期确定模块301，具体用于：

根据如下公式计算第二设备发出数据包的目标时间周期：

若

，则

；

若

，则

；

；

；

其中，

为当前最大设备数，

为大于1且小于2的预设的周期调整参数，

为任意整数，

为中间计算参数，

为目标时间周期中的整数部分，

为第二设备的设备编号，

为目标时间周期，

为发送数据包的时间片长度。

可选的，预设的周期调整参数为1.5，以实现第二设备以目标时间周期发送的数据包不超过两个。

可选的，所述装置还包括：

状态切换模块，用于在确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步之后，若第二设备掉线，则根据预设的同步超时机制，将第二设备的同步状态切换为非同步状态，用于在第二设备上线后再次进行同步。

可选的，设备同步模块303，具体用于：

根据第二设备接收到的第一设备发出的第二数据包的数据包信息，确定第一设备结束第二数据包发送的时间点；

根据第一设备结束第二数据包发送的时间点，确定第二设备发送下一数据包的时间点，以实现第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

可选的，该装置还包括：

发送时间确定模块，用于在根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步之后，根据同步周期和设备编号顺序，确定第一编号设备在接收到第二编号设备的数据包后，发送数据包的时间；

通过如下公式确定第一编号设备发送数据包的时间：

若

，则

；

若

，则

；

其中，

为第一编号设备的设备编号，

为第二编号设备的设备编号，

为第一编号设备发送数据包的时间，

为第一编号设备接收到第二编号设备的数据包的时间，

为发送数据包的时间片长度，

为定长数据包被完整发送所需的时间，

小于或等于

。

可选的，每台设备发送数据包的时间片长度一致，其中，发送数据包的时间片长度包括设备完整发送定长数据包所需的时间和预设的冗余时间。

可选的，同步周期为运行情况下所有设备完成一次数据包发送所需的时间；

同步周期根据如下公式计算：

；

其中，

为同步周期。

可选的，该装置还包括：

规则设置模块，用于在根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期之前，根据预设的设备数量、设备编号和发送的数据包长度，确定同步周期和设备编号对应的数据包发送规则；其中，设备发送的数据包为定长数据包。

本发明实施例通过确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，将第二设备的周期进行调整，得到目标时间周期，确定目标时间周期下的第二设备发出的数据是否与第一设备正常发出的数据发生碰撞，若没有碰撞，则说明第二设备可以接收到第一设备的数据，第二设备根据接收的数据调整自身的周期，使第二设备按照同步周期发送数据包。解决了现有技术中，多个设备发送数据时，周期不同步导致数据碰撞发生数据丢失的问题，也解决了现有技术中，当信道存在数据传输时，其他设备只能检测信道状态，等待信道空闲后再发出数据，所导致的数据传输时效性低的问题，提高了数据传输的效率和精确性。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备400的框图。图4显示的计算机设备400仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机设备400以通用计算设备的形式表现。计算机设备400的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元401，系统存储器402，连接不同系统组件（包括系统存储器402和处理单元401）的总线403。

总线403表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线，微通道体系结构（MAC）总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及外围组件互连（PCI）总线。

计算机设备400典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备400访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器402可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）404和/或高速缓存存储器405。计算机设备400可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统406可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM, DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线403相连。存储器402可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组（至少一个）程序模块407的程序/实用工具408，可以存储在例如存储器402中，这样的程序模块407包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块407通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备400也可以与一个或多个外部设备409（例如键盘、指向设备、显示器410等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备400交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口411进行。并且，计算机设备400还可以通过网络适配器412与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图4所示，网络适配器412通过总线403与计算机设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合计算机设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元401通过运行存储在系统存储器402中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种设备同步方法，包括：

若在预设时间内确定第二设备没有接收到第一设备发出的第一数据包，则根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定第二设备发出数据包的目标时间周期；

根据发送数据包的时间片长度和第二设备的目标时间周期，确定第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包；

若是，则根据第一设备的数据包信息，确定第二设备下次发送数据包的时间点，以完成第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的一种设备同步方法，包括：

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种设备同步方法，其特征在于，包括：

若是，则根据所述第一设备的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步；

其中，所述目标时间周期为所述第二设备调整所述发送数据包的时间片长度后得到的时间周期，且根据所述预设的周期调整参数和所述第一设备的发送数据包的时间片长度调整确定后的所述目标时间周期比第一设备的数据包发送周期更长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定所述第二设备接收到所述第一设备发出的第一数据包，则根据所述第一设备发出的第一数据包的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定所述第二设备发出数据包的目标时间周期之后，还包括：

判断当前时间是否到达所述第二设备的数据包发送时间，若是，则确定所述第二设备发出数据包，继续确定所述第二设备是否接收到第一设备发出的第二数据包，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定所述第二设备发出数据包的目标时间周期，包括：

根据如下公式计算第二设备发出数据包的目标时间周期：

若N_max-1＝α×n，则

若N_max-1≠α×n，则

T_c＝(N_max×T_cn+(ID％N+1)×α)×T_e；

其中，N_max为当前最大设备数，α为大于1且小于2的预设的周期调整参数，n为任意整数，N为中间计算参数，T_cn为目标时间周期中的整数部分，ID为第二设备的设备编号，T_c为目标时间周期，T_e为发送数据包的时间片长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的周期调整参数为1.5，以实现所述第二设备以目标时间周期发送的数据包不超过两个。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步之后，还包括：

若所述第二设备掉线，则根据预设的同步超时机制，将所述第二设备的同步状态切换为非同步状态，用于在所述第二设备上线后再次进行同步。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一设备的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步，包括：

根据所述第二设备接收到的第一设备发出的第二数据包的数据包信息，确定所述第一设备结束第二数据包发送的时间点；

根据所述第一设备结束第二数据包发送的时间点，确定所述第二设备发送下一数据包的时间点，以实现所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述第一设备的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步之后，还包括：

根据同步周期和设备编号顺序，确定第一编号设备在接收到第二编号设备的数据包后，发送数据包的时间；

通过如下公式确定第一编号设备发送数据包的时间：

若ID₂＞ID₁，则t₁＝t₀+(N_max+ID₁-ID₂)×T_e-T_s；

若ID₂＜ID₁，则t₁＝t₀+(ID₁-ID₂)×T_e-T_s；

其中，ID₁为第一编号设备的设备编号，ID₂为第二编号设备的设备编号，t₁为第一编号设备发送数据包的时间，t₀为第一编号设备接收到第二编号设备的数据包的时间，T_e为发送数据包的时间片长度，T_s为定长数据包被完整发送所需的时间，T_s小于或等于T_e。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每台设备发送数据包的时间片长度一致，其中，所述发送数据包的时间片长度包括设备完整发送定长数据包所需的时间和预设的冗余时间。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步周期为运行情况下所有设备完成一次数据包发送所需的时间；

所述同步周期根据如下公式计算：

T_D＝N_max×T_e；

其中，T_D为同步周期。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设的周期调整参数和发送数据包的时间片长度，确定所述第二设备发出数据包的目标时间周期之前，还包括：

根据预设的设备数量、设备编号和发送的数据包长度，确定同步周期和设备编号对应的数据包发送规则；其中，所述设备发送的数据包为定长数据包。

12.一种设备同步装置，其特征在于，包括：

设备同步模块，用于若所述第二设备接收到第一设备发出的第二数据包，则根据所述第一设备的数据包信息，确定所述第二设备下次发送数据包的时间点，以完成所述第二设备在预设同步周期时间上的周期同步；

13.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-11中任一所述的设备同步方法。

14.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-11中任一所述的设备同步方法。