CN115833984A - 时钟同步方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种时钟同步方法、装置、电子设备及可读存储介质，该方法包括：主控设备通过无线传输协议确定待控设备，通过向待控设备广播信息，及接收信息的反馈信息来确定每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延，时间轴误差为待控设备与主控设备的时间轴误差，传播时延为数据在待控设备与主控设备的路径上的传播时延，根据时间轴误差及传播时延控制对应的待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步；从而有效同步了待控设备与主控设备的发射端时间轴而非本地的晶振时间轴，使待控设备与主控设备发射声音的时间保持同步。

Description

时钟同步方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本公开涉及无线通信领域，尤其涉及一种时钟同步方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

目前已有的时间同步功能主要是基于WiFi或其它无线电技术来实现的，发展较为成熟，可以实现较高精度的时间同步，且同步后的采样点误差较小。但在某些场景下，特别是声音播放场景中，同步各设备的晶振时间轴并不是最终目的，因为在实际场景下，当设备下达播放指令到播放器实际播放超声波之间还存在一定时延，该时延对于不同设备是不相等的。因此即使设备的晶振时间轴完成了同步，实际场景下播放出的超声波也仍可能是不同步的。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种时钟同步方法、装置、电子设备及可读存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种时钟同步方法，应用于一主控设备，包括：向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息；通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延；所述时间轴误差为所述待控设备与所述主控设备的时间轴误差，所述传播时延为数据在所述待控设备与所述主控设备的路径上的传播时延；根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

可选地，所述通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延，包括：给每个所述待控设备分配相应的临时IP地址及时隙；根据所述临时IP地址向所述待控设备广播第一信息，记录广播所述第一信息的第一时间；所述第一信息包括每个所述待控设备的名称及每个所述待控设备的时隙；所述第一信息用于指示所述待控设备响应所述第一信息发送第二信息至所述主控设备及所述待控设备的麦克风，所述第二信息为所述第一信息的反馈信息。

可选地，所述通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延，还包括：按所述时隙接收每个所述待控设备响应所述第一信息发送的所述第二信息，记录接收到所述第二信息的第四时间；按所述时隙接收每个所述待控设备发送的第三信息；第三信息包括第二时间和第三时间，所述第二时间为所述待控设备接收到所述第一信息的时间，所述第三时间为所述麦克风接收到所述第二信息的时间；根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间及所述第四时间，分别计算每个所述待控设备对应的所述时间轴误差及所述传播时延。

可选地，所述时间轴误差及所述传播时延的计算方式包括：

Delay＝[(T2-Tl)+(T4-T3)]/2

Offset＝[(T2-T1)-(T4-T3)]/2

其中，Delay为所述传播时延，Offset为所述时间轴误差，T1为所述第一时间，T2为所述第二时间，T3为所述第三时间，T4为所述第四时间。

可选地，所述根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步，包括：广播每个所述待控设备对应的所述时间轴误差和所述传播时延；所述时间轴误差和所述传播时延用于指示所述待控设备调整自身的时间轴；接收每个所述待控设备发送的完成时钟同步的确认信号。

可选地，所述接收每个所述待控设备发送的第三信息，包括：接收每个所述待控设备通过超声数据传输技术发送的所述第三信息。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种时钟同步方法，包括：通过接收所述主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延；所述信息为所述主控设备根据各个待控设备的数据包中的所述唯一标识生成的；根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

可选地，所述通过接收主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延，包括：接收所述主控设备根据所述待控设备的临时IP地址广播的第一信息；所述第一信息包括每个所述待控设备的名称及每个所述待控设备的时隙；所述第一信息用于指示所述待控设备响应所述第一信息发送第二信息至所述主控设备及所述待控设备的麦克风，所述第二信息为所述第一信息的反馈信息；所述临时IP地址是所述主控设备根据所述待控设备的唯一标识分配的。

可选地，所述通过接收主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延，还包括：按所述时隙向所述主控设备发送第二信息；所述第二信息为所述待控设备对所述第一信息的反馈信息；所述时隙是所述主控设备根据所述待控设备的唯一标识分配的；按所述时隙向所述主控设备发送所述待控设备的第三信息；所述第三信息包括第二时间和第三时间；所述第二时间为所述待控设备接收到所述第一信息的时间，所述第三时间为所述麦克风接收到所述第二信息的时间；接收所述主控设备广播的对应的所述时间轴误差及所述传播时延。

可选地，所述根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步，包括：根据接收到的所述时间轴误差及所述传播时延调整自身的时间轴，以与所述主控设备的时钟保持同步；在完成时钟同步的情况下向所述主控设备发送完成时钟同步的确认信号。

可选地，所述向所述主控设备发送所述待控设备的第二时间和第三时间，包括：通过超声数据传输技术向所述主控设备发送所述待控设备的第二时间和第三时间。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种时钟同步装置，应用于一主控设备，包括：传输模块，被配置为向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息；第一处理模块，被配置为通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延；所述时间轴误差为所述待控设备与所述主控设备的时间轴误差，所述传播时延为数据在所述待控设备与所述主控设备的路径上的传播时延；第一控制模块，被配置为根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种时钟同步装置，应用于一待控设备，包括：第二处理模块，被配置为通过接收所述主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延；所述信息为所述主控设备根据各个待控设备的数据包中的所述唯一标识生成的；第二控制模块，被配置为根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

根据本公开实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令实现第一方面或第二方面所提供的时钟同步方法的步骤。

根据本公开实施例的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面或第二方面所提供的时钟同步方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：主控设备通过无线传输协议确定待控设备，通过向待控设备广播信息，及接收信息的反馈信息来确定每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延，时间轴误差为待控设备与主控设备的时间轴误差，传播时延为数据在待控设备与主控设备的路径上的传播时延，根据时间轴误差及传播时延控制对应的待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步；从而有效同步了待控设备与主控设备的发射端时间轴而非本地的晶振时间轴，使待控设备与主控设备发射声音的时间保持同步。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开示例性实施例示出的一种时钟同步方法的应用场景的示意图。

图2是本公开示例性实施例示出的一种时钟同步方法的流程图。

图3是本公开示例性实施例示出的另一种时钟同步方法的流程图。

图4是本公开示例性实施例示出的子步骤S22的流程图。

图5是本公开示例性实施例示出的主控设备与待控设备之间的通信流程示意图。

图6是本公开示例性实施例示出的另一种时钟同步方法的流程图。

图7是本公开示例性实施例示出的子步骤S61的流程图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种时钟同步装置的框图。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种时钟同步装置的框图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

在一些场景下，特别是声音播放场景中，同步各设备的晶振时间轴并不能使各设备同步播放，因为设备下达播放指令到播放器实际播放声音之间还存在一定时延，该时延对于不同设备是不相等的。如在以下场景中：

一、音频接力；

现有两个独立设备：手机和音箱。现手机播放音频文件，并靠近音箱，音箱识别到手机靠近后，接力播放该音频文件，且手机停止播放音频。

二、全场景播控，不同设备间组合左右声道；

现有两个独立设备：手机和音箱。现手机播放音频文件左声道，音箱播放音频文件右声道。考虑到不同设备下达播放指令到播放线程实际播放存在不同时延，所以需要同步两设备的播放线程。

三、声音采集；

在某些声音采集场景，如音源制作等场景，需要同步不同设备的采集声音的接收线程到播放线程。

图1是本公开示例性实施例示出的一种时钟同步方法的应用场景的示意图。如图1所示，该应用场景包括一个系统架构100，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送信息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件、阅读类应用等。终端设备101、102、103可以是智能手机、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、智能音箱、智能机器人中的至少一种。

需要说明的是，服务器105可以是硬件，也可以是软件。当服务器105为硬件时，可以实现成多个服务器105组成的分布式服务器105集群，也可以实现成单个服务器105。当服务器105为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。

还需要说明的是，本公开的实施例所提供的时钟同步方法可以由服务器执行，也可以由终端设备执行，还可以由服务器和终端设备彼此配合执行。相应地，时钟同步装置包括的各个部分(例如各个单元、子单元、模块、子模块)可以全部设置于服务器中，也可以全部设置于终端设备中，还可以分别设置于服务器和终端设备中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

图2是根据一示例性实施例示出的一种时钟同步方法的流程图，如图2所示，该时钟同步方法用于一主控设备，示例性的，可以选择图1所示的终端设备中的任意一个作为主控设备，剩余的终端设备作为待控设备，时钟同步包括以下步骤：

在步骤S11中，向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息。

主控设备首先通过无线传输协议确定待控设备，无线传输协议可以是但不限于蓝牙、声波、WiFi等无线传输协议。通过无线传输协议确定待控设备可以是通过无线传输协议获取待控设备广播的数据包，根据各个待控设备广播的数据包中的唯一标识确定待控设备，如IP地址。

获取到各个待控设备广播的数据包，根据从数据包中解析得到的唯一标识，确定待向待控设备广播的信息，及接收到该信息的反馈信息，并记录信息发送时间、信息接收时间、反馈信息的发送时间和反馈信息的接收时间，根据信息发送时间、信息接收时间、反馈信息的发送时间和反馈信息的接收时间来获取对应的时间轴误差及传播时延。

在步骤S12中，通过信息和反馈信息来确定每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延。

时间轴误差为待控设备与主控设备的时间轴误差，传播时延为数据在待控设备与主控设备的路径上的传播时延。

在步骤S13中，根据时间轴误差及传播时延控制对应的待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步。

主控设备计算得到每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延后，广播时间轴误差和传播时延至对应的待控设备，待控设备根据时间轴误差和传播时延调整自身的时间轴，使得待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步。从而有效同步了待控设备与主控设备的发射端时间轴而非本地的晶振时间轴，使待控设备与主控设备发射声音的时间保持同步。

请参阅图3，图3为本公开示例性实施例示出的另一种时钟同步方法的流程图。

需要说明的是，图3所示的时钟同步方法与图2所示的时钟同步方法的实施方式内容一致，用于一主控设备，示例性的，可以选择图1所示的终端设备中的任意一个作为主控设备，剩余的终端设备作为待控设备，主控设备与待控设备未进行时间同步，每个终端设备使用独立的声波发射器和独立的声波接收器。由于终端设备的声波发射器发射声波的实际时间和终端设备指示发射器发射声波的指示时间存在不可避免的时间轴误差，另一方面，互联网授时存在毫秒级的误差，不能满足实际生产需要，因此即使通过互联网授时或者WiFi同步时间轴之后，分布式网络下的各个终端设备发射声波的实际时间仍不统一。因此需要通过时钟同步方法将分布式网络下的各个终端设备的时间轴同步。图3中未提及之处可以参考图2的描述，在此不再赘述。图3所示的时钟同步方法包括以下步骤：

在步骤S21中，向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息。

将从终端设备中选择的主控设备作为同步时钟源，并视为主控端。

主控设备首先通过无线传输协议确定待控设备，无线传输协议可以是但不限于蓝牙、声波、WiFi等无线传输协议。通过无线传输协议确定待控设备包括：通过无线传输协议获取待控设备广播的数据包，根据各个待控设备广播的数据包中的唯一标识确定待控设备。示例性的，主控设备接收到各个待控设备通过无线传输协议广播的数据包，对数据包进行解析，数据包中包括待控设备的唯一标识，唯一标识是能唯一确定待控设备的标识，用于区别不同的待控设备，唯一标识可以是但不限于IP地址、媒体存取控制(Media AccessControl，MAC)地址等。以IP地址为例来进行说明，主控设备接收到待控设备广播的数据包中的IP地址，一个待控设备对应一个IP地址，因此可以根据接收到的IP地址确定待控设备以及待控设备的数量。

获取到各个待控设备广播的数据包，根据从数据包中解析得到的唯一标识，确定待向待控设备广播的信息，及接收到该信息的反馈信息，并记录信息发送时间、信息接收时间、反馈信息的发送时间和反馈信息的接收时间，根据信息发送时间、信息接收时间、反馈信息的发送时间和反馈信息的接收时间来获取对应的时间轴误差及传播时延。

在步骤S22中，通过信息和反馈信息来确定每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延。

时间轴误差为待控设备与主控设备的时间轴误差，传播时延为数据在待控设备与主控设备的路径上的传播时延。

需要说明的是，步骤S22还包括子步骤S221、子步骤S222、子步骤S223、子步骤S224及子步骤S225，时间轴误差及传播时延的具体获取方式将在步骤S22的子步骤中进行详细描述。请参阅图4，图4是本公开示例性实施例示出的子步骤S22的流程图。

在子步骤S221中，给每个待控设备分配相应的临时IP地址及时隙。

主控设备接收到各个待控设备广播的数据包后，解析数据包中的唯一标识，如IP地址，根据接收到的IP地址确定待控设备以及待控设备的数量，然后给各个待控设备分配对应的临时IP地址、声波频段和时隙；需要说明的是，临时IP地址是主控设备为了区分各个待控设备临时设置的地址，临时IP地址的特点是设置一次用一次，且临时IP地址相比IP地址而言所占空间较小，在传输临时IP地址时，所需的时间也比IP地址少；声波频段是主控设备给各个待控设备分配的声波频段，各个待控设备可以通过不同的声波频段向主控设备广播信息；时隙是主控设备给各个待控设备分配的时隙，使得各个待控设备可以按时隙发送反馈信息至主控设备。

请参阅图5，图5是本公开示例性实施例示出的主控设备与待控设备之间的通信流程示意图。图5中的手机可以作为主控设备，智能设备群中的各个智能设备可以作为待控设备，手机与各个智能设备通过蓝牙、声波、WiFi等无线传输协议传输数据。用户打开手机界面，手机会发出唤醒信号，唤醒信息用于唤醒各个智能设备，使得各个智能设备广播包含IP地址的数据包，手机遍历局域网内所有的智能设备，从而得到智能设备群中的各个智能设备的IP地址，然后手机根据各个智能设备的IP地址生成临时IP地址、声波频段和时隙，并将生成的临时IP地址、声波频段和时隙广播至每个智能设备。

在子步骤S222中，根据临时IP地址向待控设备广播第一信息，记录广播第一信息的第一时间。

主控设备根据各个待控设备的临时IP地址向各个待控设备广播第一信息，并记录广播第一信息的第一时间；第一信息包括每个待控设备的名称及每个待控设备的时隙，使得各个待控设备可以按时隙发送第一信息的反馈信息至主控设备，待控设备的名称可以是待控设备的临时IP地址。

第一信息用于指示待控设备响应第一信息发送第二信息至主控设备及待控设备的麦克风，第二信息为第一信息的反馈信息，麦克风为待控设备的声波发射器。待控设备记录待控设备接收到第一信息的时间，作为第二时间，记录麦克风接收到第二信息的时间，作为第三时间，并按时隙将第二时间和第三时间发送至主控设备。

在子步骤S223中，按时隙接收每个待控设备响应第一信息发送的第二信息，记录接收到第二信息的第四时间。

主控设备接收到各个待控设备响应第一信息发送的第二信息，并记录接收到第二信息的时间，作为第四时间；第二信息为第一信息的反馈信息，第二信息可以用于指示麦克风发射声波。

在子步骤S224中，按时隙接收每个待控设备发送的第三信息。

第三信息包括第二时间和第三时间，第二时间为待控设备接收到第一信息的时间，第三时间为麦克风接收到第二信息的时间。

因每个待控设备是按自身的时隙发送第三信息至主控设备，即时分复用的方式，所以主控设备在不同的时隙接收到不同待控设备的第二时间和第三时间。在时间同步过程中，保证了单个待控设备不受其它的待控设备发送的声波的干扰。

在一种实施方式中，可以采用超声数据传输技术接收每个待控设备发送的第三信息，即使用声波传输第三信息，由于待控设备采用了时分复用的方式发送第三信息，使得各待控设备间发送声波处于不同时隙，从而使得各待控设备的声波互不干扰。

在子步骤S225中，根据第一时间、第二时间、第三时间及第四时间，分别计算每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延。

计算时间轴误差及传播时延可以采用较为著名且公认的时间同步协议，即IEEE1588时间同步原理。IEEE 1588是一个精密时间协议(Precision Timing Protocol，PTP)，用于同步计算机网络中各个设备的时钟。在局域网中，它能将时钟精确度控制在亚微秒范围内，使其适于测量和控制系统。其核心同步原理为PTP同步原理。

基于IEEE1588时间同步原理，主控设备根据第一时间、第二时间、第三时间及第四时间，分别计算每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延的计算方式包括：

Delay＝[(T2-T1)+(T4-T3)]/2

Offset＝[(T2-T1)-(T4-T3)]/2

其中，Delay为传播时延，Offset为时间轴误差，T1为第一时间，T2为第二时间，T3为第三时间，T4为第四时间。

在步骤S23中，根据时间轴误差及传播时延控制对应的待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步。

主控设备计算得到每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延后，广播时间轴误差和传播时延至对应的待控设备，待控设备根据时间轴误差和传播时延调整自身的时间轴，使得待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步，待控设备完成时钟同步后，向主控设备发送完成时钟同步的确认信号，主控设备接收各个待控设备发送的完成时钟同步的确认信号。

在一种实施方式中，可以采用超声数据传输技术广播待控设备对应的时间轴误差及传播时延，在实际情况下，由于声波传输效率较低，每个时隙的传输数据量只允许传输单个待控设备的时间轴误差及传播时延，因此采用超声数据传输技术广播待控设备对应的时间轴误差及传播时延时，只能按时隙广播各个待控设备对应的时间轴误差及传播时延。

综上所述，本公开提供的时钟同步方法，包括：主控设备通过无线传输协议确定待控设备，通过向待控设备广播信息，及接收信息的反馈信息来确定每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延，时间轴误差为待控设备与主控设备的时间轴误差，传播时延为数据在待控设备与主控设备的路径上的传播时延，根据时间轴误差及传播时延控制对应的待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步；从而有效同步了待控设备与主控设备的发射端时间轴而非本地的晶振时间轴，使待控设备与主控设备发射声音的时间保持同步。

请参阅图6，图6为本公开示例性实施例示出的另一种时钟同步方法的流程图。图6所示的时钟同步方法应用于一待控设备，示例性的，可以选择图1所示的终端设备中的任意一个作为主控设备，剩余的终端设备作为待控设备，主控设备与待控设备未进行时间同步，每个终端设备使用独立的声波发射器和独立的声波接收器。

需要说明的是，图6所示的时钟同步方法与图3所示的时钟同步方法内容一致，图3所示的时钟同步方法由主控设备执行，图6所示的时钟同步方法由待控设备执行，本实施例未详细描述之处，可以参考图3所示的实施例。

图6所示的时钟同步方法包括以下步骤：

在步骤S61中，通过接收主控设备广播的信息，响应于信息向主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延。

将从终端设备中选择的主控设备作为同步时钟源，并视为主控端，剩余的终端设备作为待控设备。

待控设备首先通过无线传输协议向主控设备广播数据包，无线传输协议可以是但不限于蓝牙、声波、WiFi等无线传输协议，待控设备通过无线传输协议向主控设备广播数据包，数据包中包括待控设备的唯一标识，唯一标识是能唯一确定待控设备的标识，用于区别不同的待控设备，唯一标识可以是但不限于IP地址、媒体存取控制(Media AccessControl，MAC)地址等。以IP地址为例来进行说明，待控设备向主控设备广播自身的IP地址，主控设备接收到待控设备广播的IP地址，一个待控设备对应一个IP地址，因此主控设备可以根据接收到的IP地址确定待控设备以及待控设备的数量。

主控设备广播的信息，为主控设备根据各个待控设备的数据包中的唯一标识生成的，示例性的，主控设备接收到各个待控设备广播的数据包后，解析数据包中的唯一标识，如IP地址，根据接收到的IP地址确定待控设备以及待控设备的数量，确定待控设备后生成待广播给待控设备的信息，待控设备响应于信息向主控设备发送反馈信息，并记录信息发送时间、信息接收时间、反馈信息的发送时间和反馈信息的接收时间，根据信息发送时间、信息接收时间、反馈信息的发送时间和反馈信息的接收时间来获取对应的时间轴误差及传播时延，这个过程将在下面的子步骤中进行详细说明。

需要说明的是，步骤S61还包括子步骤S611、子步骤S612、子步骤S613及子步骤S614，时间轴误差及传播时延的具体获取方式将在步骤S61的子步骤中进行详细描述。请参阅图7，图7是本公开示例性实施例示出的子步骤S61的流程图。

在子步骤S611中，接收主控设备根据待控设备的临时IP地址广播的第一信息。

示例性的，主控设备接收到各个待控设备广播的数据包后，解析数据包中的唯一标识，如IP地址，根据接收到的IP地址确定待控设备以及待控设备的数量，确定待控设备后生成待广播给待控设备的第一信息，第一信息包括主控设备分配给各个待控设备对应的临时IP地址、声波频段和时隙。需要说明的是，临时IP地址是主控设备为了区分各个待控设备临时设置的地址，临时IP地址的特点是设置一次用一次，且临时IP地址相比IP地址而言所占空间较小，在传输临时IP地址时，所需的时间也比IP地址少；声波频段是主控设备给各个待控设备分配的声波频段，各个待控设备可以通过不同的声波频段向主控设备广播信息；时隙是主控设备给各个待控设备分配的时隙，使得各个待控设备可以按时隙发送第一信息的反馈信息至主控设备。

主控设备根据各个待控设备的临时IP地址向各个待控设备广播第一信息，并记录广播第一信息的第一时间；第一信息包括每个待控设备的名称及每个待控设备的时隙，各个待控设备可以按时隙发送第一信息的反馈信息至主控设备，待控设备的名称可以是待控设备的临时IP地址。

在子步骤S612中，按时隙向主控设备发送第二信息。

第二信息为待控设备对第一信息的反馈信息。第一信息用于指示待控设备响应第一信息发送第二信息至主控设备及待控设备的麦克风，第二信息为第一信息的反馈信息，麦克风为待控设备的声波发射器，第二信息可以用于指示麦克风发射声波。待控设备记录待控设备接收到第一信息的时间，作为第二时间，记录麦克风接收到第二信息的时间，作为第三时间。

在子步骤S613中，按时隙向主控设备发送待控设备的第三信息。

第三信息包括第二时间和第三时间，第二时间为待控设备接收到第一信息的时间，第三时间为麦克风接收到第二信息的时间。

因每个待控设备是按自身的时隙发送第三信息至主控设备，即时分复用的方式，所以主控设备在不同的时隙接收到不同待控设备的第二时间和第三时间。在时间同步过程中，保证了单个待控设备不受其它的待控设备发送的声波的干扰。

在一种实施方式中，待控设备可以采用超声数据传输技术发送的第三信息，即使用声波传输第三信息，由于待控设备采用了时分复用的方式发送第三信息，使得各待控设备间发送声波处于不同时隙，从而使得各待控设备的声波互不干扰。

在子步骤S614中，接收主控设备广播的对应的时间轴误差及传播时延。

主控设备接收待控设备发送的第二时间和第三时间，结合自身记录的第一时间和第四时间，分别计算每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延，计算过程可以参见图3所示的实施例，然后将时间轴误差及传播时延广播至对应的待控设备。

在步骤S62中，根据时间轴误差及传播时延控制待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步。

待控设备根据时间轴误差和传播时延调整自身的时间轴，使得待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步，待控设备完成时钟同步后，向主控设备发送完成时钟同步的确认信号，主控设备接收各个待控设备发送的完成时钟同步的确认信号。

综上所述，本公开提供的时钟同步方法，包括：主控设备通过无线传输协议确定待控设备，通过向待控设备广播信息，及接收信息的反馈信息来确定每个待控设备对应的时间轴误差及传播时延，时间轴误差为待控设备与主控设备的时间轴误差，传播时延为数据在待控设备与主控设备的路径上的传播时延，根据时间轴误差及传播时延控制对应的待控设备的时钟与主控设备的时钟保持同步；从而有效同步了待控设备与主控设备的发射端时间轴而非本地的晶振时间轴，使待控设备与主控设备发射声音的时间保持同步。

图8是根据一示例性实施例示出的一种时钟同步装置框图。参照图8，该时钟同步装置20应用于一主控设备，包括传输模块201、第一处理模块202和第一控制模块203。

该传输模块201，被配置为向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息；

该第一处理模块202，被配置为通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延；所述时间轴误差为所述待控设备与所述主控设备的时间轴误差，所述传播时延为数据在所述待控设备与所述主控设备的路径上的传播时延；

该第一控制模块203，被配置为根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

可选地，该第一处理模块202，还被配置为给每个所述待控设备分配相应的临时IP地址及时隙；

根据所述临时IP地址向所述待控设备广播第一信息，记录广播所述第一信息的第一时间；所述第一信息包括每个所述待控设备的名称及每个所述待控设备的时隙；所述第一信息用于指示所述待控设备响应所述第一信息发送第二信息至所述主控设备及所述待控设备的麦克风，所述第二信息为所述第一信息的反馈信息。

可选地，该第一处理模块202，还被配置为按所述时隙接收每个所述待控设备响应所述第一信息发送的所述第二信息，记录接收到所述第二信息的第四时间；

按所述时隙接收每个所述待控设备发送的第三信息；第三信息包括第二时间和第三时间，所述第二时间为所述待控设备接收到所述第一信息的时间，所述第三时间为所述麦克风接收到所述第二信息的时间；

根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间及所述第四时间，分别计算每个所述待控设备对应的所述时间轴误差及所述传播时延。

可选地，所述时间轴误差及所述传播时延的计算方式包括：

Delay＝[(T2-T1)+(T4-T3)]/2

Offset＝[(T2-T1)-(T4-T3)]/2

其中，Delay为所述传播时延，Offset为所述时间轴误差，T1为所述第一时间，T2为所述第二时间，T3为所述第三时间，T4为所述第四时间。

可选地，该第一控制模块203，还被配置为广播每个所述待控设备对应的所述时间轴误差和所述传播时延；所述时间轴误差和所述传播时延用于指示所述待控设备调整自身的时间轴；

接收每个所述待控设备发送的完成时钟同步的确认信号。

可选地，该第一处理模块202，还被配置为接收每个所述待控设备通过超声数据传输技术发送的所述第三信息。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种时钟同步装置框图。参照图9，该时钟同步装置30应用于一待控设备，包括第二处理模块302和第二控制模块303。

该第二处理模块302，被配置为通过接收所述主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延；所述信息为所述主控设备根据各个待控设备的数据包中的所述唯一标识生成的；

该第二控制模块303，被配置为根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

可选地，该第二处理模块302，还被配置为接收所述主控设备根据所述待控设备的临时IP地址广播的第一信息；所述第一信息包括每个所述待控设备的名称及每个所述待控设备的时隙；所述第一信息用于指示所述待控设备响应所述第一信息发送第二信息至所述主控设备及所述待控设备的麦克风，所述第二信息为所述第一信息的反馈信息；所述临时IP地址是所述主控设备根据所述待控设备的唯一标识分配的；

按所述时隙向所述主控设备发送第二信息；所述第二信息为所述待控设备对所述第一信息的反馈信息；所述时隙是所述主控设备根据所述待控设备的唯一标识分配的；

按所述时隙向所述主控设备发送所述待控设备的第三信息；所述第三信息包括第二时间和第三时间；所述第二时间为所述待控设备接收到所述第一信息的时间，所述第三时间为所述麦克风接收到所述第二信息的时间；

接收所述主控设备广播的对应的所述时间轴误差及所述传播时延。

可选地，该第二控制模块303，还被配置为根据接收到的所述时间轴误差及所述传播时延调整自身的时间轴，以与所述主控设备的时钟保持同步；

在完成时钟同步的情况下向所述主控设备发送完成时钟同步的确认信号。

可选地，该第二处理模块302，还被配置为通过超声数据传输技术向所述主控设备发送所述待控设备的第二时间和第三时间。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的时钟同步方法的步骤。

图10是根据一示例性实施例示出的一种用于时钟同步的装置的框图。例如，装置800可以是前述的主控设备或是待控设备，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图10，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的时钟同步方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

输入/输出接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的时钟同步方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述的时钟同步方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的时钟同步方法的代码部分。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种时钟同步方法，其特征在于，应用于一主控设备，包括：

向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息；

通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延；所述时间轴误差为所述待控设备与所述主控设备的时间轴误差，所述传播时延为数据在所述待控设备与所述主控设备的路径上的传播时延；

根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延，包括：

给每个所述待控设备分配相应的临时IP地址及时隙；

根据所述临时IP地址向所述待控设备广播第一信息，记录广播所述第一信息的第一时间；所述第一信息包括每个所述待控设备的名称及每个所述待控设备的时隙；所述第一信息用于指示所述待控设备响应所述第一信息发送第二信息至所述主控设备及所述待控设备的麦克风，所述第二信息为所述第一信息的反馈信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延，还包括：

按所述时隙接收每个所述待控设备响应所述第一信息发送的所述第二信息，记录接收到所述第二信息的第四时间；

按所述时隙接收每个所述待控设备发送的第三信息；第三信息包括第二时间和第三时间，所述第二时间为所述待控设备接收到所述第一信息的时间，所述第三时间为所述麦克风接收到所述第二信息的时间；

根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间及所述第四时间，分别计算每个所述待控设备对应的所述时间轴误差及所述传播时延。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时间轴误差及所述传播时延的计算方式包括：

Delay＝[(T2-T1)+(T4-T3)]/2

Offset＝[(T2-T1)-(T4-T3)]/2

其中，Delay为所述传播时延，Offset为所述时间轴误差，T1为所述第一时间，T2为所述第二时间，T3为所述第三时间，T4为所述第四时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步，包括：

广播每个所述待控设备对应的所述时间轴误差和所述传播时延；所述时间轴误差和所述传播时延用于指示所述待控设备调整自身的时间轴；

接收每个所述待控设备发送的完成时钟同步的确认信号。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收每个所述待控设备发送的第三信息，包括：

接收每个所述待控设备通过超声数据传输技术发送的所述第三信息。

7.一种时钟同步方法，其特征在于，应用于一待控设备，包括：

通过接收主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延；所述信息为所述主控设备根据各个待控设备的数据包中的所述唯一标识生成的；

根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过接收主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延，包括：

接收所述主控设备根据所述待控设备的临时IP地址广播的第一信息；所述第一信息包括每个所述待控设备的名称及每个所述待控设备的时隙；所述第一信息用于指示所述待控设备响应所述第一信息发送第二信息至所述主控设备及所述待控设备的麦克风，所述第二信息为所述第一信息的反馈信息；所述临时IP地址是所述主控设备根据所述待控设备的唯一标识分配的。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过接收主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延，还包括：

按所述时隙向所述主控设备发送第二信息；所述第二信息为所述待控设备对所述第一信息的反馈信息；所述时隙是所述主控设备根据所述待控设备的唯一标识分配的；

按所述时隙向所述主控设备发送所述待控设备的第三信息；所述第三信息包括第二时间和第三时间；所述第二时间为所述待控设备接收到所述第一信息的时间，所述第三时间为所述麦克风接收到所述第二信息的时间；

接收所述主控设备广播的对应的所述时间轴误差及所述传播时延。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步，包括：

根据接收到的所述时间轴误差及所述传播时延调整自身的时间轴，以与所述主控设备的时钟保持同步；

在完成时钟同步的情况下向所述主控设备发送完成时钟同步的确认信号。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述向所述主控设备发送所述待控设备的第二时间和第三时间，包括：

通过超声数据传输技术向所述主控设备发送所述待控设备的第二时间和第三时间。

12.一种时钟同步装置，其特征在于，应用于一主控设备，包括：

传输模块，被配置为向待控设备广播信息，接收所述信息的反馈信息；

第一处理模块，被配置为通过所述信息和所述反馈信息来确定每个所述待控设备对应的时间轴误差及传播时延；所述时间轴误差为所述待控设备与所述主控设备的时间轴误差，所述传播时延为数据在所述待控设备与所述主控设备的路径上的传播时延；

第一控制模块，被配置为根据所述时间轴误差及所述传播时延控制对应的所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

13.一种时钟同步装置，其特征在于，应用于一待控设备，包括：

第二处理模块，被配置为通过接收所述主控设备广播的信息，响应于所述信息向所述主控设备发送反馈信息，来获取对应的时间轴误差及传播时延；所述信息为所述主控设备根据各个待控设备的数据包中的所述唯一标识生成的；

第二控制模块，被配置为根据所述时间轴误差及所述传播时延控制所述待控设备的时钟与所述主控设备的时钟保持同步。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令实现权利要求1～6中任一项所述方法的步骤，或被配置为执行所述可执行指令实现权利要求7～11中任一项所述方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1～6中任一项所述方法的步骤，或被处理器执行时实现权利要求7～11中任一项所述方法的步骤。

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