[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN103795597B - ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法 - Google Patents

ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103795597B
CN103795597B CN201410075069.0A CN201410075069A CN103795597B CN 103795597 B CN103795597 B CN 103795597B CN 201410075069 A CN201410075069 A CN 201410075069A CN 103795597 B CN103795597 B CN 103795597B
Authority
CN
China
Prior art keywords
panco
loop
polling cycle
data frame
kth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410075069.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103795597A (zh
Inventor
黄伟
赵亦欣
刘娟
吴小军
杨智
彭正福
吕跃跃
刘静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University
Original Assignee
Southwest University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University filed Critical Southwest University
Priority to CN201410075069.0A priority Critical patent/CN103795597B/zh
Publication of CN103795597A publication Critical patent/CN103795597A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103795597B publication Critical patent/CN103795597B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法,其中方法包括:在ZigBee网络控制系统中某回路的第k(k≥2且为正整数)轮询周期内,记录该回路中SN向该回路中PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k)和PANCo接收完该数据帧的时刻t2,i(k);根据式:τsp(k)=τsp(k‑1)+((t2,i(k)‑t1,i(k))‑△τsp(k‑1)),计算本轮询周期内的SN上传数据至PANCo的网络诱导延时τsp(k),其中τsp(k‑1)和△τsp(k‑1)分别为第k‑1轮询周期SN上传数据到PANCo的网络诱导延时、SN和PANCo之间的时间差,采用以上方式计算τsp(k),无需时钟同步,可以有效地降低ZigBee网络负担。

Description

ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法
技术领域
本发明涉及自动化控制领域,尤其涉及一种ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法。
背景技术
网络控制系统(Networked Control Systems,NCSs)的概念起于上世纪90年代,是指在某个区域内一些现场检测控制及操作设备和通信线路的集合,用以提供设备之间的数据传输,使该区域内不同地点的设备和用户实现资源共享和协调操作。在网络控制系统中,由于在各个控制回路中引入了通信网络,每个控制回路内的传感器节点、控制器节点和执行器节点之间的信息传送要分时占用网络通信线路,而网络的承载和通信带宽有限,因此系统节点太多必然造成信息的冲撞、重传等现象的发生,采样、量化、编码与解码、等待、传递的时间使得网络控制系统的信息在传输时产生时延。
在实际过程中,网络控制系统的延时是一个随机量,目前针对基于ZigBee(一种基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议)的网络控制系统而言,其网络诱导延时的计算是采用一个伪定义的节点接受网络内所有的通信请求,建立起全网的时钟同步,然后,再根据时间戳就可以直接计算出网络诱导延时;也有广播时间信标的方法,即节点以自己的时钟记录事情,随后用第三方广播的基准时间加以校正,最后根据时间戳计算网络诱导延时;也可考虑将NTP或GPS协议,移植到传感器网络中,再计算网络诱导延时。
本申请的发明人分析该实现方式发现:上述方法需要不断地定期进行时钟同步,对控制网络会增加额外的负担。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法,无需时钟同步即可实现网络诱导延时的计算,可有效降低网络负担。
本发明提供了一种ZigBee网络控制系统网络诱导延时计算方法,所述方法包括:
在所述ZigBee网络控制系统中某回路的第k(k≥2且为正整数)轮询周期内:
记录所述回路中传感器节点SN开始向所述回路中的个人局域网协调器PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k)和所述PANCo接收完毕所述SN发送的数据帧的时刻t2,i(k);
提取保存的所述回路在第k-1轮询周期的所述SN上传数据至所述PANCo的网络诱导延时τsp(k-1)和所述SN与所述PANCo之间时间差△τsp(k-1);
根据式:τsp(k)=τsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算所述回路在所述第轮询周期内所述SN上传数据到PANCo的网络诱导延时τsp(k)。
进一步,在记录所述t1,i(k)和t2,i(k)之后,所述方法还包括:根据式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算所述回路在第k轮询周期内所述SN与所述PANCo之间的时间差△τsp(k);
在计算所述τsp(k)和△τsp(k)之后,所述方法还包括:保存所述τsp(k)和△τsp(k)。
进一步,所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
提取保存的所述回路在第k-1轮询周期内的所述SN向所述PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k-1);
根据式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算所述回路在第k轮询周期内其它回路对本回路的影响延时τbd(k),其中T为轮询周期;
保存所述t1,i(k)。
进一步,所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
记录所述C/AN向所述PANCo发送数据请求帧的起始时刻t1,j(k),所述C/AN接收完毕所述PANCo根据所述数据请求帧向所述C/AN返回数据帧的时刻t3,j(k);
根据式:τpc(k)=t3,j(k)-t1,j(k),计算所述C/AN接收所述PANCo转发数据的网络诱导延时τpc(k)。
进一步,所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
记录所述PANCo向SN发送确认帧的起始时刻t3,i(k)、所述PANCo接收到C/AN发起的数据请求帧的时刻t2,j(k);
根据式:τpd(k)=t2,j(k)-t3,i(k),计算PANCo准备转发数据所需的处理时间τpd(k)。
进一步,所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
计算所述C/AN控制算法运算处理的时间τcd(k)和被控对象的自身延时τp(k);
根据式:τ(k)=τsp(k)+τpd(k)+τpc(k)+τbd(k)+τcd(k)+τp(k),计算所述回路在所述第k轮询周期的总延时τ(k)。
进一步,所述方法还包括:
在所述回路的第1轮询周期内:
记录所述SN向所述PANCo发送数据帧的起始时刻t1,i(1)、所述PANCo接收完毕来自所述SN的数据帧的时刻t2,i(1)、所述PANCo根据所述SN的数据帧向所述SN发送确认帧的起始时刻t3,i(1)、和所述SN接收完毕来自所述SN的确认帧的时刻t4,i(1);
根据式:τsp(1)=[(t4,i(1)-t1,i(1))-(t3,i(1)-t2,i(1))]·γ或τmc(1)=通信报文包大小×通信速率,计算得到τsp(1),其中,γ是数据帧长度与确认帧和数据帧长度之和的比值;
根据式:△τsp(1)=t2,i(1)-t1,i(1),计算得到△τsp(1);
保存t1,i(1)、τsp(1)和△τsp(1)。
本发明还提供了一种ZigBee网络控制系统,包括:属于同一回路的PANCo、SN、A/CN,在所述回路的第k(k≥2且为正整数)轮询周期内:
所述SN,用于记录向PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k);
所述PANCo,用于接收所述SN发送的数据帧,并记录接收完毕所述SN发送的数据帧的时刻t2,i(k);
所述PANCo,用于根据式:τsp(k)=τsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算所述回路在第k轮询周期内的所述SN上传数据到所述PANCo的网络诱导延时τsp(k),其中τsp(k-1)和△τsp(k-1)分别为所述回路在第k-1轮询周期内所述SN上传数据到所述PANCo的网络诱导延时、所述SN与所述PANCo之间时间差△τsp(k)。
进一步,所述PANCo,还用于根据式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算所述回路在所述第k轮询周期内所述SN与PANCo之间的时间差△τsp(k);
以及,用于保存τsp(k)和△τsp(k)。
进一步,所述PANCo,还用于根据式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算其它回路对本回路的影响延时τbd(k),其中t1,i(k-1)所述回路在第k-1询周期内所述SN开始向所述PANCo发送数据帧的时刻;
保存t1,i(k)。
本发明的有益效果:
本发明实施例采用异步差分的方式计算SN上传数据到PANCo的网络诱导延时,无需时钟同步即可实现网络诱导延时的计算,可有效降低网络负担。。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明提供的ZigBee网络控制系统的实施例的结构示意图。
图2是ZigBee网络控制系统中各节点的通信流程示意图。
图3是本发明提供的ZigBee网络控制系统中网络诱导延时计算方法的实施例的流程示意图。
图4是图3中步骤S301的实施例的流程示意图。
图5是图3中步骤S302的实施例的流程示意图。
图6是图3中步骤S303的实施例的流程示意图。
具体实施方式
请参考图1,是本发明提供的ZigBee网络控制系统的实施例的结构示意图。如图1所示,该ZigBee网络控制系统包括:一PANCo(Personal Area Network Cordinator,个人局域网协调器)101,若干SN(Sensor Node,传感器节点)102、若干C/AN(Controller/ActuatorNode,控制器/执行器节点)103,被控对象104,以及连接PANCo101和SN102、C/AN103之间的无线网络105,其中控制器分布在各个执行器节点上。
在图1中,该ZigBee网络控制系统的实时延时包括:SN上传数据到PANCo的网络诱导延时τsp(k)、PANCo准备转发数据所需的处理时间τpd(k)、C/AN接收到PANCo转发数据的网络诱导延时τpc(k)、C/AN控制算法运算处理的时间τcd(k)、被控对象自身的延时τp(k)和系统其它测控回路延时对当前回路影响τbd(k)。其中,τpd(k)、τcd(k)和τp(k)可直接计算得到,在星型或者网状结构中,PANCo节点是协调器,SN和C/AN是终端节点或者路由节点,因此,τpc(k)可在C/AN节点计算得到,若要利用实时延时进行全网精确时钟同步,则需要通过C/AN节点向PANCo节点发送确认帧时,将τpc(k)发送给PANCo节点;但τsp(k)却难以直接在PANCo节点直接得到,需要在第一个轮询周期事先确定一个初值,在第二个轮询周期时,将初值发送给PANCo,再采用异步差分的方法滚动计算得到;其它测控回路延时对当前回路影响τbd(k)也可在异步差分方法中计算得到,这一过程后续会详细说明。
在介绍计算ZigBee网络控制系统的网络诱导延时之前,首先对该ZigBee网络控制系统中各节点的通信流程进行说明。
具体的,如图2所示,ZigBee网络控制系统中各节点的通信流程包括:
步骤S201、SN主动向PANCo发送数据帧。
步骤S202、PANCo收到来自SN的数据帧后,向SN发送确认帧。
步骤S203、C/AN向PANCo发送数据请求。
步骤S204、PANCo向C/AN返回确认帧。
步骤S205、PANCo向C/AN发送数据帧。
步骤S206、C/AN向PANCo返回确认帧。
下面对本发明提供的ZigBee网络控制系统中网络诱导延时计算方法进行详细说明。
请参考图3,是本发明提供的ZigBee网络控制系统中网络诱导延时计算方法的实施例的流程示意图。其包括:
步骤S301、在控制回路的第一个轮询周期内,确定该回路中PANCo与SN之间的网络诱导延时初值τsp(1),PANCo与SN之间的时间差初值△τsp(1)以及SN节点向PANCo节点发起通信的起始时刻初值t1,i(1)并保存。
此处,t1,i(1)中括号中的1表示在第一个轮询周期,脚标中的i表示SN节点编号i=1,2,...M且其中M为正整数,且是SN的最大编号。
步骤S302、在控制回路的第二个轮询周期,采用异步差分方法计算本次轮询周期内的该回路网络诱导延时τ,并用该轮询周期内的τsp(2)、△τsp(2)以及t1,i(2)来更新相应的初值并保存,便于在下一个轮询周期内计算整个回路的网络诱导延时。
步骤S303、在后续的任一轮询周期,采用异步差分方法,利用前一个轮询周期内得到的τsp(k-1)、△τsp(k-1)以及t1,i(k-1),滚动计算本轮询周期内该控制回路的网络诱导延时τ,并更新为下一个轮询周期内τsp(k)、△τsp(k)以及t1,i(k)。
下面分别对这三个步骤进行说明。
如图4所示,是步骤S301的实施例的流程示意图,其包括:
步骤S401、第一个轮询周期时,SN按照表一将数据帧发送给PANCo。
表一
报文头 传感数据
步骤S402、PANCo在收到SN的数据帧后,记录接收完数据帧的时刻t2,i(1)。
步骤S403、PANCo按照表二将t2,i(1)和发送确认帧的时刻t3,i(1),附加到确认帧中,下发给SN。
表二
报文头
步骤S404、SN记录收到确认帧的时刻t4,i(1)。
步骤S405、SN根据式:τsp(1)=[(t4,i(1)-t1,i(1))-(t3,i(1)-t2,i(1))]·γ,或者,τsp(1)=通信报文包大小×通信速率,计算SN上传数据到PANCo的网络诱导延时τsp(1)。
此处,γ的取值代表数据帧长度与数据帧和确认帧长度之和的比值;ZigBee网络通信中的周期性数据通常都呈现出短帧、小包、数据频发的特征,因此,可将请求报文和应答报文视为相同的最小通信包,则式(1)中γ可取值为;如果SN上传数据量较多,导致数据帧长度大于PANCo节点下发的确认帧长度,则在SN可根据数据帧长度与确认帧长度,直接计算γ值。
此处,ZigBee网络控制系统的分布包括:星型结构和网状结构,而星型结构由于不存在路由转发,因此上述两式均可以用于计算τsp(1),而网状结构由于存在路由转发,因此采用τsp(1)=[(t4,i(1)-t1,i(1))-(t3,i(1)-t2,i(1))]·γ计算τsp(1),并且γ为
SN根据式:△τsp(1)=t2,i(1)-t1,i(1),计算SN与PANCo之间的时间差初值△τsp(1)。
步骤S406、SN保存τsp(1)、△τsp(1)和t1,i(1),便于下一个周期用于滚动计算。
如图5所示,是步骤S302的实施例的流程示意图,其包括:
步骤S501、第2个轮询周期时,SN按照表三所示,将向PANCo发送数据帧的起始时刻t1,i(2)、以及t1,i(1)、τsp(1)和△τsp(1)附加到数据帧中发送给PANCo。
表三
报文头 传感数据
步骤S502、PANCo收到SN节点的数据帧完毕后,记录接收完毕的时刻t2,i(2)。
步骤S503、PANCo接收完毕数据帧后,向SN发送确认帧,并记下发送确认帧的时刻t3,i(2)。
步骤S504、PANCo采用式:计算得到SN和PANCo节点之间的网络诱导延时τsp(2)。
PANCo采用式:△τsp(2)=t2,i(2)-t1,i(2),计算得到本次PANCo与SN之间时间差△τsp(2)。
PANCo采用式:τbd(2)=t1,i(2)-t1,i(1)-T,计算前端其它回路的延时对本回路的延时影响τbd(2),其中T为轮询周期。
步骤S505、在PANCo节点,将t1,i(2)、△τsp(2)和τsp(2)保存下来,以便下个周期用于滚动计算。
步骤S506、C/AN向PANCo发起数据请求,并记下此时时刻t1,j(2)。
此处,t1,j(2)作为第二个轮询周期内,第j个C/AN节点向PANCo节点发起数据请求的起始时刻初值,其中,括号中的2表示在第二个轮询周期,脚标中的j表示C/AN节点编号j=1,2,...N且为正整数,N是C/AN节点的最大编号。
步骤S507、PANCo接收数据请求,记下此时时刻t2,j(2),并采用式:τpd(2)=t2,j(2)-t3,i(2),计算得到PANCo准备转发数据所需的处理时间τpd(2)。
步骤S508、若PANCo有数据要下发至C/AN,则PANCo按表四将τsp(2)、τbd(2)和τpd(2)附加到确认帧中,发送给C/AN。
表四
报文头
步骤S509、PANCo发送确认帧完毕后,再向C/AN节点发送数据帧。
步骤S510、C/AN接收到该数据帧后,记下此时时刻t3,j(2)。
步骤S511、C/AN接收完毕数据帧后,再向PANCo发送确认帧。
步骤S512、C/AN根据式:τpc(2)=t3,j(2)-t1,j(2),计算C/AN接收到PANCo转发数据的网络诱导延时τpc(2)。
步骤S513、C/AN根据式:τ(2)=τsp(2)+τpd(2)+τpc(2)+τbd(2)+τcd(2)+τp(2),计算得到本次轮询周期内的该回路的网络诱导延时。
如图6所示,是步骤S303的实施例的流程示意图,需要说明的是,在第2轮询周期结束时,可以首先判断系统是否继续运行,如果继续运行,则参照下述的方式处理,实际中在每次轮询周期结束时时均应进行如此判断。具体的,步骤S303包括:
步骤S601、第k个轮询周期时,SN按照表五所示,将向PANCo节点发送数据帧的起始时刻t1,i(k)发送给PANCo。
表五
报文头 传感数据
注:此处与第二个轮询周期不同,由于从第二个轮询周期,计算得到的△τsp(k)和τsp(k),其中k=2,3,4,...,就已经保存在PANCo中,所以不需要再将△τsp(k)和τsp(k)附加到数据帧中上发到PANCo中。
步骤S602、PANCo在正确接收到数据帧后,将其收完毕数据帧的时刻t2,i(k)记录下来。
步骤S603、PANCo接收完毕数据帧后,向SN节点发送确认帧,并记下发送确认帧的时刻t3,i(k)。
步骤S604、PANCo采用式:
τsp(k)=τsp(k-1)+△τspsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算SN和PANCo之间的网络诱导延时τsp(k)。
PANCo采用式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算得到本次PANCo与SN这两个异步节点之间时间差△τsp(k)。
在PANCo采用式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算前端其它回路的延时对本回路的延时影响τbd(k),其中T为轮询周期。
步骤S605,在PANCo将△τsp(k)、τsp(k)和t1,i(k)保存下来,以便下个周期用于滚动计算。
步骤S606、C/AN向PANCo发起数据请求,并记下此时时刻t1,j(k)。
步骤S607、PANCO记下收到数据请求的时刻t2,j(k),并采用式:τpd(k)=t2,j(k)-t3,i(k),计算得到PANCo准备转发数据所需的处理时间τpd(k)。
步骤S608、若PANCo有数据要下发至C/AN节点,则PANCo节点按表六将τsp(k)、τbd(k)和τpd(k)附加到确认帧中,发送给C/AN。
表六
报文头
步骤S609、PANCo发送确认帧完毕后,再向C/AN节点发送数据帧。
步骤S610、C/AN节点接收到该数据帧完毕后,记下此时时刻t3,j(k)。
步骤S611、C/AN节点接收完毕数据帧后,再向PANCo发送确认帧。
步骤S612、在C/AN节点根据式:τpc(k)=t1,j(k)-t3,j(k),计算C/AN接收到PANCo转发数据的网络诱导延时τpc(k)。
步骤S613、在C/AN采用式:τ(k)=τsp(k)+τpd(k)+τpc(k)+τbd(k)+τcd(k)+τp(k),计算得到本次轮询周期内的该回路的网络诱导延时。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种ZigBee网络控制系统网络诱导延时计算方法,其特征在于:所述方法包括:
在所述ZigBee网络控制系统中某回路的第k轮询周期内:
记录所述回路中传感器节点SN开始向所述回路中的个人局域网协调器PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k)和所述PANCo接收完毕所述SN发送的数据帧的时刻t2,i(k);
提取保存的所述回路在第k-1轮询周期的所述SN上传数据至所述PANCo的网络诱导延时τsp(k-1)和所述SN与所述PANCo之间时间差△τsp(k-1);
根据式:τsp(k)=τsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算所述回路在第k轮询周期内所述SN上传数据到PANCo的网络诱导延时τsp(k);其中,k≥2且为正整数,i为Zigbee网络控制系统中的传感器节点SN节点编号;
在所述回路的第1轮询周期内:
记录所述SN向所述PANCo发送数据帧的起始时刻t1,i(1)、所述PANCo接收完毕来自所述SN的数据帧的时刻t2,i(1)、所述PANCo根据所述SN的数据帧向所述SN发送确认帧的起始时刻t3,i(1)、和所述SN接收完毕来自所述SN的确认帧的时刻t4,i(1);
根据式:τsp(1)=[(t4,i(1)-t1,i(1))-(t3,i(1)-t2,i(1))]gγ或τmc(1)=数据帧的通信报文包大小×通信速率,计算得到τsp(1),其中,γ是数据帧长度与确认帧和数据帧长度之和的比值;
根据式:△τsp(1)=t2,i(1)-t1,i(1),计算得到△τsp(1);
保存t1,i(1)、τsp(1)和△τsp(1)。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
在记录所述t1,i(k)和t2,i(k)之后,所述方法还包括:根据式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算所述回路在第k轮询周期内所述SN与所述PANCo之间的时间差△τsp(k);
在计算所述τsp(k)和△τsp(k)之后,所述方法还包括:保存所述τsp(k)和△τsp(k),其中,i为Zigbee网络控制系统中的传感器节点SN节点编号。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
提取保存的所述回路在第k-1轮询周期内的所述SN向所述PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k-1);
根据式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算所述回路在第k轮询周期内其它回路对本回路的影响延时τbd(k),其中T为轮询周期;
保存所述t1,i(k),其中,i为Zigbee网络控制系统中的传感器节点SN节点编号。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
记录控制器/执行器节点C/AN向所述PANCo发送数据请求帧的起始时刻t1,j(k),控制器/执行器节点C/AN接收完毕所述PANCo根据所述数据请求帧向所述C/AN返回数据帧的时刻t3,j(k);
根据式:τpc(k)=t3,j(k)-t1,j(k),计算所述C/AN接收所述PANCo转发数据的网络诱导延时τpc(k),其中,j为Zigbee网络控制系统中的传感器节点SN节点编号。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
记录所述PANCo向SN发送确认帧的起始时刻t3,i(k)、所述PANCo接收到控制器/执行器节点C/AN发起的数据请求帧的时刻t2,j(k);
根据式:τpd(k)=t2,j(k)-t3,i(k),计算PANCo准备转发数据所需的处理时间τpd(k)。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述方法还包括:
在所述回路的第k轮询周期内:
计算所述C/AN控制算法运算处理的时间τcd(k)和被控对象的自身延时τp(k);
根据式:τ(k)=τsp(k)+τpd(k)+τpc(k)+τbd(k)+τcd(k)+τp(k),计算所述回路在所述第k轮询周期的总延时τ(k)。
7.一种ZigBee网络控制系统,包括:属于同一回路的PANCo、SN、C/AN,其特征在于:
在所述回路的第k轮询周期内:
所述SN,用于记录向PANCo发送数据帧的开始时刻t1,i(k),其中,PANCo为回路中的个人局域网协调器,SN为回路中传感器节点;
所述PANCo,用于接收所述SN发送的数据帧,并记录接收完毕所述SN发送的数据帧的时刻t2,i(k);
所述PANCo,用于根据式:τsp(k)=τsp(k-1)+((t2,i(k)-t1,i(k))-△τsp(k-1)),计算所述回路在第k轮询周期内的所述SN上传数据到所述PANCo的网络诱导延时τsp(k),其中τsp(k-1)和△τsp(k-1)分别为所述回路在第k-1轮询周期内所述SN上传数据到所述PANCo的网络诱导延时、所述SN与所述PANCo之间时间差△τsp(k);其中,k≥2且为正整数,i为Zigbee网络控制系统中的传感器节点SN节点编号;
在所述回路的第1轮询周期内:
记录所述SN向所述PANCo发送数据帧的起始时刻t1,i(1)、所述PANCo接收完毕来自所述SN的数据帧的时刻t2,i(1)、所述PANCo根据所述SN的数据帧向所述SN发送确认帧的起始时刻t3,i(1)、和所述SN接收完毕来自所述SN的确认帧的时刻t4,i(1);
根据式:τsp(1)=[(t4,i(1)-t1,i(1))-(t3,i(1)-t2,i(1))]gγ或τmc(1)=通信报文包大小×通信速率,计算得到τsp(1),其中,γ是数据帧长度与确认帧和数据帧长度之和的比值;
根据式:△τsp(1)=t2,i(1)-t1,i(1),计算得到△τsp(1);
保存t1,i(1)、τsp(1)和△τsp(1)。
8.如权利要求7所述的ZigBee网络控制系统,其特征在于:
所述PANCo,还用于根据式:△τsp(k)=t2,i(k)-t1,i(k),计算所述回路在所述第k轮询周期内所述SN与PANCo之间的时间差△τsp(k);
以及,用于保存τsp(k)和△τsp(k)。
9.如权利要求8所述的ZigBee网络控制系统,其特征在于:
所述PANCo,还用于根据式:τbd(k)=t1,i(k)-t1,i(k-1)-T,计算其它回路对本回路的影响延时τbd(k),其中t1,i(k-1)所述回路在第k-1询周期内所述SN开始向所述PANCo发送数据帧的时刻;
保存t1,i(k),T为轮询周期。
CN201410075069.0A 2014-03-03 2014-03-03 ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法 Active CN103795597B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410075069.0A CN103795597B (zh) 2014-03-03 2014-03-03 ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410075069.0A CN103795597B (zh) 2014-03-03 2014-03-03 ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103795597A CN103795597A (zh) 2014-05-14
CN103795597B true CN103795597B (zh) 2017-06-30

Family

ID=50670919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410075069.0A Active CN103795597B (zh) 2014-03-03 2014-03-03 ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103795597B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109787861B (zh) * 2016-08-01 2021-03-02 北京大学 网络数据延迟控制方法
CN107548092B (zh) * 2017-08-04 2021-01-26 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 一种分布式网络延迟的数据处理方法及系统
CN109873723B (zh) * 2019-02-28 2022-02-18 武汉晟联智融微电子科技有限公司 基于节点业务优先级的按需带宽分配方法
CN110519374B (zh) * 2019-08-28 2021-09-28 西南大学 ZigBee网络化工业控制系统的边缘计算方法及其边缘节点

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1791047A (zh) * 2004-12-17 2006-06-21 中兴通讯股份有限公司 基于固定服务质量保证策略的无线局域网分群轮询方法
CN101631016A (zh) * 2009-04-14 2010-01-20 华中科技大学 一种现场总线的时间同步方法
CN102033529A (zh) * 2010-11-18 2011-04-27 海南大学 网络串级控制系统前向通路未知网络时延的补偿方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10011260A1 (de) * 2000-03-08 2001-09-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Aufzeichnung über eine Rundfunkfrequenz übertragener Information

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1791047A (zh) * 2004-12-17 2006-06-21 中兴通讯股份有限公司 基于固定服务质量保证策略的无线局域网分群轮询方法
CN101631016A (zh) * 2009-04-14 2010-01-20 华中科技大学 一种现场总线的时间同步方法
CN102033529A (zh) * 2010-11-18 2011-04-27 海南大学 网络串级控制系统前向通路未知网络时延的补偿方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103795597A (zh) 2014-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7342097B2 (ja) 複数のオーディオ機器の同期
CN103795597B (zh) ZigBee网络控制系统及其网络诱导延时计算方法
CN108353239B (zh) 无线音频同步
CN103797810B (zh) 同步的无线显示设备
JP6527289B2 (ja) 時刻同期方法、センサ収容端末、およびセンサネットワークシステム
CN107251621A (zh) 高效测距
JP2015506626A (ja) 時間認識デバイス間で時間情報を通信する方法および装置
CN112771941A (zh) 数据同步方法、装置、设备、系统及存储介质
EP3895398B1 (en) Communication system with de-jitter buffer for reducing jitter
US20220352999A1 (en) Systems and methods for synchronizing device clocks
WO2013143285A1 (zh) 流量控制方法、装置和集群系统
US10805664B2 (en) Wireless audio synchronization
CN103957589B (zh) 一种多跳低开销的分布式时钟同步方法
CN108834435A (zh) 用于5g多连通性的集中式多节点流控制
CN103812634B (zh) 现场总线网络控制系统及其网络诱导延时计算方法
CN105490799B (zh) 一种基于双向报文交换的多终端时间同步方法
CN103747490B (zh) 一种组帧方法、传输信息配置方法、装置和通信节点
CN107949000B (zh) 一种低延迟的机会网络实现方法
GB2467483B (en) Communication apparatus, base station apparatus and data reception timing synchronizing method
CN103812633B (zh) 工业以太网控制系统及其网络诱导延时计算方法
CN104270320A (zh) 一种分布式通信系统主动流量控制的方法
US20220377159A1 (en) Method for Transmitting Subscription Data, and Also Data Provision Component, Data Consumption Component, Network and Installation
JP2003163691A5 (zh)
CN107707325A (zh) 同步控制方法和终端控制系统
Chen et al. A multiple-hop synchronization protocol with packet reconstitution

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 402460 No. 160 Changyuan Street College Road, Rongchang District, Chongqing

Patentee after: Southwest University

Address before: 400715 No. 2, Tiansheng Road, Beibei District, Chongqing

Patentee before: Southwest University

CP02 Change in the address of a patent holder
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: 400715 No. 2, Tiansheng Road, Beibei District, Chongqing

Patentee after: Southwest University

Address before: 402460 No. 160 Changyuan Street College Road, Rongchang District, Chongqing

Patentee before: Southwest University

CP02 Change in the address of a patent holder