感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法制造方法及图纸

一种感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。该感测装置于一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据。该感测装置于一第二区域时间点传送一回复消息。该回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点。该时序校准装置于一第一全域时间点接收该回复消息。该时序校准装置根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。

【技术实现步骤摘要】
感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法
本专利技术是关于一种感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。具体而言，本专利技术是关于一种推算感测数据的时序的感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。
技术介绍
近年来，由于无线通信与微机电等技术快速地发展，无线感测网络因而能大量地应用于各种不同领域。在一无线感测网络中，布建于各处的感测装置负责收集各类数据(例如：事件的发生、周期性地感测到的环境数据等)，而一主控装置再分析感测装置所收集到的数据。由于数据被感测装置收集/感测到的时间点对于分析的结果往往具有关键性的影响，因此，主控装置是否能取得数据被感测到的正确时间点便至关重要。已知的无线感测网络主要以三种方式来使主控装置取得数据被感测到的正确时间点。第一种方式中，由感测装置连线至网际网络，通过网络时间协定(networktimeprotocol)取得精准的时间点，之后再与主控装置对时。然而，若采第一种方式，则主控装置容易受到分散式阻断服务(DistributedDenialofService；DDoS)攻击。第二种方式则是于感测装置内配置全球定位系统(GlobalPositioningSystem；GPS)模块，而第三种方式则是于感测装置内配置对时芯片。不论采用第二或第三种方式，皆会使感测装置的体积过大及成本过高。由此可知，于无线感测网络的
中，仍亟需一种不会造成感测装置的成本过高及体积过大且不会使主控装置招致网络攻击的时序校准机制。
技术实现思路
为解决前述问题，本专利技术提供了一种感测装置、时序校准装置、时序处理方法及时序校准方法。本专利技术所提供的感测装置包含一计数器、一收发接口及一传感器，其中该传感器及该计数器电性连接至该收发接口。该收发接口自一时序校准装置接收一要求信号。该传感器于该计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据。该收发接口更根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一回复消息至该时序校准装置。该回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。本专利技术所提供的时序校准装置包含一即时时钟、一收发接口及一处理器，其中，该处理器电性连接至该收发接口。该收发接口传送一要求信号至一感测装置，且于该即时时钟所界定的一第一全域时间点自该感测装置接收一回复消息。该回复消息载有至少一感测数据、一第一区域时间点及一第二区域时间点，其中该感测装置是于该第一区域时间点感测到该至少一感测数据，该感测装置是于该第二区域时间点传送该第一回复消息。该处理器根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比(clockskewrate)、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。本专利技术所提供的时序处理方法，适用于一感测装置，该感测装置包含一计数器、一收发接口及一传感器。该时序处理方法包含下列步骤：(a)由该收发接口自一时序校准装置接收一要求信号，(b)由该传感器于该计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据，(c)由该收发接口根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一回复消息至该时序校准装置。该回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。本专利技术所提供的时序校准方法，适用于一时序校准装置，其中，该时序校准装置包含一即时时钟、一收发接口及一处理器。该时序校准方法包含下列步骤：(a)由该收发接口传送一要求信号至一感测装置，(b)由该收发接口于该即时时钟所界定的一第一全域时间点自该感测装置接收一回复消息，其中该回复消息载有至少一感测数据、一第一区域时间点及一第二区域时间点，(c)由该处理器根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。依据本专利技术所提供的技术，感测装置接收到时序校准装置所传送的一要求信号后，会因应地传送一回复消息至时序校准装置。感测装置所传送的回复消息至少包含以下三种信息：(a)先前感测到的至少一感测数据，(b)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(c)感测装置传送该回复消息的区域时间点。时序校准装置取得该回复消息所载的该至少一感测数据后，需对该至少一感测数据进行时序校准。换言之，时序校准装置需将该至少一感测数据被感测到的区域时间点(为感测装置所能识别的时间点)校准为一全域时间点(为时序校准装置所能识别的时间点)。具体而言，时序校准装置利用以下五种信息来校准至少一感测数据的时序：(a)该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间，(b)该时序校准装置与该感测装置间的一时间比，(c)时序校准装置接收到该回复消息的全域时间点，(d)感测装置开始感测到该至少一感测数据的区域时间点，以及(e)感测装置传送该回复消息的区域时间点。前述区域时间点是由感测装置所包含的计数器所界定。若感测装置原已包含一微控制器(MicrocontrollerUnit；MCU)，则可使用该微控制器的计数器作为用来界定区域时间点的计数器。由于计数器的成本远低于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片且计数器的体积远小于已知技术所使用的全球定位系统模块及对时芯片，因此布建感测网络的感测装置时不会造成使用者的负担。此外，由于本专利技术所提供的技术亦未通过网络时间协定(networktimeprotocol)取得精准的时间点，故不会有遭受分散式阻断服务攻击的风险。以下结合图式阐述本专利技术的详细技术及较佳实施方式，俾使本专利技术所属
中具有通常知识者能理解所请求保护的专利技术的特征。【附图说明】图1A是描绘第一实施方式的感测网络1的架构示意图；图1B是描绘第一实施方式的时序校准装置11及感测装置13的时序图；图1C是描绘感测网络1所提供的第一种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；图1D是描绘感测网络1所提供的第二种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；图2A是描绘第二实施方式的流程图；图2B是描绘时序处理方法所提供的第一种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；图2C是描绘时序处理方法所提供的第二种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；图3A是描绘第三实施方式的流程图；图3B是描绘时序校准方法所提供的第一种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制；以及图3C是描绘时序校准方法所提供的第二种数据遗失或/及碰撞情况及其因应机制。【符号说明】1：感测网络11：时序校准装置13：感测装置102：注册信号104：基本信息106：要求信号111：收发接口112：否定确认消息113：处理器115：即时时钟120：感测数据131：收发接口133：传感器135：计数器108、114、134：回复消息116、132、136：确认消息C1、C2、C3、C4、C5、C7：区域时间点T本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感测装置，其特征在于，包含：一计数器；一收发接口，自一时序校准装置接收一要求信号；以及一传感器，于该计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据；其中，该收发接口更根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一第一回复消息至该时序校准装置，该第一回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。

【技术特征摘要】
2015.11.02 TW 1041360141.一种感测装置，其特征在于，包含：一计数器；一收发接口，自一时序校准装置接收一要求信号；以及一传感器，于该计数器所界定的一第一区域时间点开始感测到至少一感测数据；其中，该收发接口更根据该要求信号，于该计数器所界定的一第二区域时间点传送一第一回复消息至该时序校准装置，该第一回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第二区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的一全域时间点。2.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该收发接口是于该计数器所界定的一第三区域时间点接收该要求信号，该第一回复消息更载有该第三区域时间点。3.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该收发接口是于该计数器所界定的一第三区域时间点接收该要求信号，该要求信号载有一时间偏移量，该收发接口是根据该第三区域时间点及该时间偏移量，于该第二区域时间点传送该第一回复消息至该时序校准装置。4.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该收发接口更传送该感测装置的一基本信息至该时序校准装置，该基本信息载有一数据传输量、一计数器参数及一传输更新频率。5.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该收发接口更自该时序校准装置接收一否定确认消息(Negative-Acknowledgment；NACK)，该收发接口更根据该否定确认消息，于该计数器所界定的一第三区域时间点传送一第二回复消息至该时序校准装置，该第二回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第三区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第三区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的该全域时间点。6.如权利要求1所述的感测装置，其特征在于，该收发接口于传送该第一回复消息后的一预设时间长度内未接收到一确认消息(Acknowledgment；ACK)，该收发接口更于该计数器所界定的一第三区域时间点传送一第二回复消息至该时序校准装置，该第二回复消息载有该至少一感测数据、该第一区域时间点及该第三区域时间点，俾该时序校准装置利用该第一区域时间点及该第三区域时间点，计算该至少一感测数据被感测到的该全域时间点。7.一种时序校准装置，其特征在于，包含：一即时时钟；一收发接口，传送一要求信号至一感测装置，且于该即时时钟所界定的一第一全域时间点自该感测装置接收一第一回复消息，该第一回复消息载有至少一感测数据、一第一区域时间点及一第二区域时间点，其中，该感测装置是于该第一区域时间点感测到该至少一感测数据，该感测装置是于该第二区域时间点传送该第一回复消息；以及一处理器，电性连接至该收发接口，且根据该时序校准装置与该感测装置间的一所需传输时间、该时序校准装置与该感测装置间的一时间比(clockskewrate)、该第一全域时间点、该第一区域时间点及该第二区域时间点，计算该至少一感测数据被该感测装置感测到的一第二全域时间点。8.如权利要求7所述的时序校准装置，其特征在于，该收发接口是于该即时时钟所界定的一第三全域时间点传送该要求信号，该感测装置是于一第三区域时间点接收该要求信号，该第一回复消息更载有该第三区域时间点，该处理器更根据该第一全域时间点、该第三全域时间点、该第二区域时间点及该第三区域时间点，计算该时序校准装置与该感测装置间的该所需传输时间。9.如权利要求7所述的时序校准装置，其特征在于，该收发接口是于该即时时钟所界定的一第三全域时间点传送该要求信号，该感测装置是于一第三区域时间点接收该要求信号，该第一回复消息更载有该第三区域时间点，该处理器更根据该第一全域时间点、该第三全域时间点、该所需传输时间、该第二区域时间点及该第三区域时间点，计算该时序校准装置与该感测装置间的该时间比。10.如权利要求7所述的时序校准装置，其特征在于，该收发接口更自该感测装置接收一基本信息，该基本信息载有一数据传输量、一计数器参数及一传输更新频率，该处理器更根据该数据传输量、该计数器参数及该传输更新频率，决定于该即时时钟所界定的一第三全域时间点传送该要求信号。11.如权利要求7所述的时序校准装置，其特征在于，该收发接口于传送该要求信号后的一预设时间长度内未接收到任何回复消息，该收发接口更传送一否定确认消息至该感测装置，该收发接口是于传送该否定确认消息后接收到该第一回复消息。12.如权利要求7所述的时序校准装置，其特征在于，该收发接口于接收该第一回复消息后传送一确认消息，该收发接口更于该即时时钟所界定的一第三全域时间点自该感测装置接收一第二回复消息，该第二回复消息载有至少一感测数据、该第一区域时间点及一第三区域时间点，该处理器更判断该第二回复消息所载的该至少一感测数据与该第一回复消息所载的该至少一感测数据相同，该处理器更舍弃该第一回复消息及该第二回复消息其中之一所载的该至少一感测数据。13.一种时序处理方法，适用于一感测装置，该感测装置包含一计数器、一收发接口及一传感器，其特征在于，该时序处理方法包含下列步骤：(a)由该收发接口自一时序校准装置接收一要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：施吉昇，郑彦杰，杨昌民，
申请(专利权)人：财团法人资讯工业策进会，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71