基于CoAP的时间同步方法、系统及装置与流程

本发明涉及时间同步，具体地涉及一种基于coap的时间同步方法、一种基于coap的时间同步系统、一种基于coap的时间同步装置、一种电子设备以及对应的存储介质。

背景技术：

1、coap(constrained application protocol)是一种专为受限设备和网络设计的轻量级协议，常用于物联网应用中的设备通信和信息交换。它适用于资源有限的设备，如低功耗传感器或报警器等。然而在基于coap的网络中，实现设备的精确时间同步是一个挑战。精确的时间协调对于工业自动化、智能城市和分布式系统等各种应用至关重要。现有的时间同步协议，如ntp(网络时间协议)或ptp(精确时间协议)均不适用于coap设备，因为它们对资源需求较大，coap设备无法满足。

2、在现有技术下，需要解决的主要技术问题是coap中缺乏标准化的时间同步机制，重点在于没有专门用于存储和传输用于时间同步的时间戳的选项。这种限制使得在coap设备之间实现精确的时间协调变得困难。主要原因在于coap中缺乏专门的时间戳选项可以归因于该协议注重简洁和资源效率。coap的设计目标是减少开销和复杂性，这导致了某些功能的排除，包括专门的时间戳选项。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种基于coap的时间同步方法、系统及装置，通过引入时间戳选项以提供同步数据，以至少解决背景技术中的部分问题。

2、为了实现上述目的，在本发明中提供了一种基于coap的时间同步方法，应用于coap服务器，该方法包括：接收到来自coap客户端的基于coap的时间同步请求消息；解析得到所述时间同步请求消息的选项字段中的第一时间戳；获取所述时间同步请求消息的接收时间为第二时间戳，并生成第三时间戳；将所述第二时间戳和第三时间戳写入时间同步响应消息的选项字段中；将所述时间同步响应消息返回给所述coap客户端。

3、本发明中还提供了另一种基于coap的时间同步方法，应用于coap客户端，该coap客户端被配置为：在需要时间同步时，将第一时间戳写入时间同步请求消息的选项字段，并向coap服务器发送基于coap的时间同步请求消息；以及解析接收的时间同步响应消息，得到选项字段中的第二时间戳和第三时间戳，结合所述第一时间戳和基于当前时间的第四时间戳得到精准时间。

4、优选地，结合所述第一时间戳和基于当前时间的第四时间戳得到精准时间，包括：以所述第二时间戳减去所述第一时间戳得到消息上传时间延迟；以所述第四时间戳减去所述第三时间戳得到消息下发时间延迟；判断所述消息上传时间延迟与所述消息下发时间延迟的差值是否在预设范围内；若所述差值在预设范围内，计算所述消息上传时间延迟与所述消息下发时间延迟的平均值；以所述第三时间戳减去所述平均值作为所述精准时间。

5、在本发明中还提供了一种系统，所述系统包括coap服务器和coap客户端，所述coap服务器被配置为执行前述的应用于coap服务器的方法；以及所述coap客户端被配置为执行前述的应用于coap客户端的方法。

6、优选地，在选项字段中新增时间查询选项，所述时间查询选项用于存储和传输时间戳。

7、优选地，所述coap服务器和coap客户端均包括时间戳生成器和选项解析器；所述时间戳生成器用于生成时间戳；所述选项解析器用于从接收的coap消息中提取和解释时间戳。

8、优选地，所述coap客户端还包括时钟调整器，所述时钟调整器用于根据所述精准时间调整coap客户端的本地时钟。

9、在本发明中，还提供了一种基于coap的时间同步装置，该装置包括：消息接收模块，用于接收到来自coap客户端的基于coap的时间同步请求消息；消息解析模块，用于解析得到所述时间同步请求消息的选项字段中的第一时间戳；时间处理模块，用于获取所述时间同步请求消息的接收时间为第二时间戳，并生成第三时间戳；时间写入模块，用于将所述第二时间戳和第三时间戳写入时间同步响应消息的选项字段中；以及消息返回模块，用于将所述时间同步响应消息返回给所述coap客户端；或者，该装置包括：写入发送模块，用于在需要时间同步时，将第一时间戳写入时间同步请求消息的选项字段，并向coap服务器发送基于coap的时间同步请求消息；以及解析计算模块，用于解析接收的时间同步响应消息，得到选项字段中的第二时间戳和第三时间戳，结合所述第一时间戳和基于当前时间的第四时间戳得到精准时间。

10、在本发明中还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；存储器，与所述至少一个处理器连接；其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的基于coap的时间同步方法的步骤。

11、在本发明中还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行实现前述的基于coap的时间同步方法的步骤。

12、在本发明中还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现前述的基于coap的时间同步方法的步骤。

13、上述技术方案具有以下有益效果：

14、通过引入专门的时间戳选项，解决了coap网络中的时间同步技术问题。充分利用了coap的简洁性和高效率，为设备之间实现精确的时间协调提供了可靠且高效的方法。

15、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于coap的时间同步方法，其特征在于，应用于coap服务器，该方法包括：

2.一种基于coap的时间同步方法，其特征在于，应用于coap客户端，该方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，结合所述第一时间戳和基于当前时间的第四时间戳得到精准时间，包括：

4.一种系统，其特征在于，所述系统包括coap服务器和coap客户端，

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在选项字段中新增时间查询选项，所述时间查询选项用于存储和传输时间戳。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述coap服务器和coap客户端均包括时间戳生成器和选项解析器；

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述coap客户端还包括时钟调整器，所述时钟调整器用于根据所述精准时间调整coap客户端的本地时钟。

8.一种基于coap的时间同步装置，其特征在于，该装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成实现权利要求1至3中任一项权利要求所述的基于coap的时间同步方法。

技术总结
本发明实施例提供了一种基于CoAP的时间同步方法、系统及装置，涉及时间同步技术领域。其中，一种基于CoAP的时间同步方法包括：应用于CoAP服务器，该方法包括：接收到来自CoAP客户端的基于CoAP的时间同步请求消息；解析得到所述时间同步请求消息的选项字段中的第一时间戳；获取所述时间同步请求消息的接收时间为第二时间戳，并生成第三时间戳；将所述第二时间戳和第三时间戳写入时间同步响应消息的选项字段中；将所述时间同步响应消息返回给所述CoAP客户端。本发明提供的实施方式解决了CoAP网络中的时间同步技术问题。

技术研发人员：赵海鹏,廖健枢,张福林,曾铭镝
受保护的技术使用者：广东九联科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15