[发明专利]一种分布式同步采集传感器网络系统

说明书

本发明涉及传感器同步采集技术，特别涉及一种分布式同步采集传感器网络系统。所述的系统包括信息处理单元节点(1)和传感器组(2)，传感器组(2)中有多个传感器节点，在信息处理单元节点(1)和传感器组(2)的所有传感器节点中分别设计有TTP控制模块(3)和逻辑处理模块(4)；TTP控制模块(3)以TTP协议为基础，根据TTP网络时序规划产生一级网络同步信号，并将该信号传输至逻辑处理模块(4)；逻辑处理模块(4)根据本节点的使用要求，在一级网络同步信号的基础上，产生二级网络同步信号，该节点根据二级网络同步信号进行工作。提供一种同步精度高、扩展灵活的多节点同步方法，满足分布式传感器网络对信息采集和处理同步的需求。

技术领域

本发明涉及传感器同步采集技术，特别涉及一种分布式同步采集传感器网络系统。

背景技术

在一些应用中，传感器的布局具有分布式的特征，需要在多个位置进行信息的同步采集，然后进行进一步的信息融合处理，来获取更丰富、更高精度或更可用的最终信息。

传感器信息的同步性对于信息融合至关重要，直接影响最终融合的效果。所谓同步，是指用于融合的各个传感器测量信息所对应的物理时刻相对偏差控制在允许的范围内。多数的传感器使用时都是采集局部信息，本身并不具备分布式的特征。为了实现分布式系统信息融合的效果，如何建立分布节点的采样同步机制是方案的关键。

传感器进行信息采样一般都有一定的触发机制：当时钟触发沿到来时，触发传感器的采样，触发沿即对应数据产生的物理时刻。典型的分布式传感器网络同步采集方案是：由信息处理单元集中产生同源(具有同步关系)的多路触发信号，将这些触发信号向各个分布式传感器节点分发，在传感器处触发采样，从而使信息处理单元获得的各个节点采样数据同步。这种方式最大的缺点是缺乏灵活性，当需要的分布式传感器节点数量过多或需要扩充时，信息处理单元的同步接口就要付出较大代价才能支持。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种同步精度高、扩展灵活的多节点同步方法，满足分布式传感器网络对信息采集和处理同步的需求。

本发明的技术方案：一种分布式同步采集传感器网络系统，其特征为：所述的系统包括信息处理单元节点1和传感器组2，传感器组2中有多个传感器节点，在信息处理单元节点1和传感器组2的所有传感器节点中分别设计有TTP控制模块3和逻辑处理模块4；

TTP控制模块3以TTP协议为基础，根据TTP网络时序规划产生一级网络同步信号，并将该信号传输至逻辑处理模块4；

逻辑处理模块4根据本节点的使用要求，在一级网络同步信号的基础上，产生二级网络同步信号，该节点根据二级网络同步信号进行工作。

优选地，所述的本节点使用要求包括以下一种或多种：本节点所需要的各类同步信号周期、升降沿触发形式、同步信号的用途。

优选地，所述的信息处理单元节点1和传感器组2中的各个传感器单元包括相同物理形式的TTP总线接口5，物理形式包括：物理层协议、连接器规格、引脚信号定义。

优选地，系统的整体任务计算周期要求设定TTP网络的时间轮长度；将每个时间轮划分为等长n个时隙；根据各个TTP网络节点的在任务周期内的总线发送数据量确定每个TTP网络节点占用的时隙数量；在每个时间轮第一个时隙的起始处产生一级网络同步信号，或在每个时隙起始处产生一级网络同步信号。

本发明的有益效果：通过在分布式网络系统各个节点设计基于TTP的同步方案，实现了分布式网络系统各节点的高精度同步，且具有节点可灵活扩充、二级同步可灵活设计的优点，且同步接口与数据接口复用不占用额外的信号引脚资源，对建立高精度、大规模的分布式传感器信息处理网络提供了有益的实现思路。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为实施例一的网络时序规划示意图；