本发明涉及网络通信装置技术领域,更具体地涉及一种物联网系统。
背景技术:
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网是互联网的延伸,包括互联网及互联网上所有的资源。把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
针对已有的网络环境,为了减少网络的重复建设,希望在现有的主干网络环境下实现时间同步。因此采用了如下时间同步系统方案。父时钟通过gps或北斗模块与标准时间同步,获得当前的精确时问。时间同步节点通过支持交换机与子网中的父时钟进行时间同步,获得当前子网内的精确时间,完成时间同步。时间同步节点完成时间同步后,开始进行数据采集,将采集到的数据加上时间戳,并进行数据压缩,后通过数据传输子网传输到数据中心,从而实现全网数据的精确时间同步。
时间同步是物联网分布式测量、定位各系统协同运转的关键。ieee1588协议针对网络化、本地化的系统设计,适用于分布式工业网络的各种应用。ieee1588协议可基于标准tcp/ip协议栈设计,这极大地扩展了其应用范围。
在现有的研究成果和公开文献中,尚未发现基于ieee1588协议的物联网系统。
技术实现要素:
1、发明目的。
本发明提出了一种物联网系统,基于ieee1588协议,适用于分布式工业网络的各种应用场合。
2、本发明所采用的技术方案。
本发明提出的一种物联网系统,其特征在于:以微控制器stm32f407为硬件系统核心,以太网物理层收发器dp83848进行底层网络通信,外设接口负责对外部信号的发送或者接收,包括以太网接口、串口。
更进一步,通过观察输出的pps脉冲分析同步精度。
更进一步,电源模块为系统中所有模块提供动力。
更进一步,以太网接口用于tcp/ip通信,完成对网络中数据的接收和发送。
更进一步,串口用于接收用户配置的参数并输出当前系统信息,用于系统监控和调试。
更进一步,ieee1588同步过程可以被分为偏移测量和延时测量两个阶段。
更进一步,默认控制时钟为主时钟,其他时钟为从时钟,以节约系统运行时间。
更进一步,在本地时钟接收到有效同步报文后,直接对报文进行解包,解包之后判断是否接收超时,未超时则继续接收跟随报文,超时则重新接收同步报文。
3、本发明所产生的技术效果。
本发明提出的物联网系统,时间同步系统中主时钟、从时钟相互发送各类报文,实现了ieee1588协议的精确时间同步,适用于分布式工业网络的各种应用场合。
附图说明
图1为本发明的物联网系统硬件连接示意图。
具体实施方式
实施例
如附图1所示,物联网系统硬件连接示意图。微控制器stm32f407为核心处理器,它通过以太网物理层收发器dp83848与以太网接口rj45连接,从而实现与外部工业以太网的信号发送或者接收。
微控制器通过串口连接外部信号的发送或者接收,包括人机交互信息的发送和接收,以及时间信息的发送。
以太网物理层收发器dp83848进行底层网络通信。以太网接口用于tcp/ip通信,完成对网络中数据的接收和发送。串口用于接收用户配置的参数并输出当前系统信息,用于系统监控和调试。
通过观察输出的pps脉冲分析同步精度。电源模块为系统中所有模块提供动力。
ieee1588同步过程可以被分为偏移测量和延时测量两个阶段。
默认控制时钟为主时钟,其他时钟为从时钟,以节约系统运行时间。在本地时钟接收到有效同步报文后,直接对报文进行解包,解包之后判断是否接收超时,未超时则继续接收跟随报文,超时则重新接收同步报文。
利用示波器观察脉冲同步波形,将主时钟ptp秒脉与从时钟接收到的脉冲进行比较,主、从机在达到稳定同步后,同步误差可在较长时间控制于100ns之内。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。