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物联网之时间同步

发布时间:2016-12-23

        物联网是运用物联技术建立的应用网络系统,其显著特点是:在物联网中除了人与人之间可以相互联系、人也可取得物体对象的信息之外,对象与对象之间也可通过网络彼此交换信息、协同运作、相互操控,从而创造出一批批自动化程度更高、反应更灵敏、功能更强大、更适应各种内外环境、耐候性更强、对各产业领域拉动力更大的应用系统。根据国际电信联盟的描述,物联网的运行可分为“时间(Time)、地点(Place)与物件(Thing)”三个维度,在这三维空间中可创造出所有对象皆可在任何时间、任何地点相互沟通的环境,如图下图所示:(可见时间同步的重要性)

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        上图从三个维度表示了任何时间、任何地点、任何物体间的互联进程,与传统信息系统相比,其特点就在任何物体之间的互联上:从早期的PC机之间互联,到人与人(H2H)的非PC方式互联,人与物(H2T)之间使用普通设备互联以及物与物(T2T)之间互联。

        物联网中,大量物品将在各类应用系统中通过各种代码来标识,这既是一种技术,更是一个海量的数据体系,一类极其重要的标准化管理对象,一套涉及全球的管理制度。随着现代化的发展,社会物品种类日益丰富,未来物联网环境中,联网物品的数量将爆炸性增长。要使每件商品的信息(比如时间信息)在生产加工、市场流通与后续使用和服务的过程中被精确地记录下来,并通过物联网在全球高速传输,使分布在世界各地的生产企业、销售商家、流通渠道、服务机构等每时每刻都能精确地获得其所需信息,就必须在全球范围内唯一地标识各国各企业生产的商品,这显然是个管理和实施难度极大且不可回避的问题。由于传统商品条形码只能识别一类产品而无法识别到各类目下的每一件单品,因此不能满足物联网运行中对每件物品进行唯一识别、全程追踪的要求。为满足这一市场需求,实现对全网全过程中每件货物的有效识别与跟踪管理,EPC技术、EPC体系与EPC标准就应运而生。

与传统的通用商品条形码体系相比,EPC体系有如下明显的优点:
 (1)条形码只能识别一类商品,无法识别同类商品中的单件;而EPC可识别同品种、同规格、同批号产品下的每一件单品及其生产时间,可真正做到“一物一码”。
 (2)EPC比通常商品条形码及其他类型条形码的信息量大,可满足更广泛的系统需求。
 (3)条形码标签只能一次生成,而EPC可读写,可开发基于物联网的多种应用。
 (4)条形码识读时,扫描仪必须“看见”条形码才能读取它,而EPC是利用无线感应方式,可在一定距离外非接触式识读。
 (5)EPC系统可识别高速运动物体以及同时识别多个物体(一秒钟可达50~150件),条形码系统则不能。
 (6)EPC标签具有抗污染、抗干扰、保密性好等条形码标签所不具备的性能。虽有上述区别,EPC编码体系仍与通用商品条形码体系兼容,因此,采用EPC技术的产品标识体系更适合于物联网中的对象标识。

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         可见,在物联网信息的建立、保存、共享过程中,时间是衡量所有事物状态的唯一标准。只有时间信息高度同步、统一,才能保存信息使用的准确、可靠。试想想,如果一瓶牛奶在A点时间上它正在仓库,在B点时间上它已经销售出去,结果可想而知了。正因为此,在一些特定场合,NTP同步时钟会被应用到人机终端或一些公共场所: