一种全宇信息平台以及基于该平台的智能系统同步方法
【专利摘要】本发明提供了一种全宇信息平台，包括振荡器、分频模块、计数模块、存储模块、读取模块、显示模块和无线通信模块，计数模块采用十进制进位方法，用于生成计数序列S，读取模块用于读取计数序列S的最新数据St；本发明还对应提供了基于该平台的智能系统同步方法；本发明提供的全宇信息平台为自然数计数平台，同步方法为自然数计数同步，即全球范围内的智能系统均显示相同且唯一的自然数，该方法不依托人为设定的时间概念，精度高，同步误差可降为零。
【专利说明】
一种全宇信息平台以及基于该平台的智能系统同步方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种同步方法，属于智能系统同步技术领域。
【背景技术】
[0002]当今世界，全球使用两种时间计量系统:基于地球自转的世界时(UT)和以原子振荡周期确定的原子时(IAT)。世界时是以地球自转运动来计量的时间，由于地球自转速率的变化，世界时的秒长会有微小的变化，每天的快慢可以达到千分之几秒。原子时是取微观世界的铯原子两个超精细能级间跃迀辐射频率来定义的时间，其精确度每天快慢不超过千万分之一秒。原子时是均匀的时间尺度，但是与地球的空间位置不关联。世界时虽然均匀性相形见绌，但人们日常生活包括生产活动、天文观测、大地测量和空间活动等都需要。原子时的起点确定在1958年I月I日O时O分O秒，随着时间的迀延，原子时和世界时两种时间尺度的时间差越来越大。
[0003]为此，在原子时和世界时之间进行协调，这就产生了协调世界时(UTC)，其技术要点是.-UTC秒长采用原子时秒长，从1972年I月I日O时O分O秒起，时刻与世界时(UT)时刻之差保持在±0.9秒之内，必要时用阶跃I整秒的方式来调整。这个I整秒，称为闰秒。协调世界时(UTC)从1972年I月开始正式成为国际标准时间，它代表了原子时和世界时两种时间尺度的结合，是当今世界各国时间服务的基础，由各国授时服务机构发播给用户使用。
[0004]闰秒调整对普通民众的日常生活不会产生影响，时间快一秒慢一秒大家都感觉不出来。比如中国，到了闰秒这一天，由国家授时中心负责运行的我国时间基准系统将通过专用“闰秒”软件自动完成闰秒调整。国家授时中心长波、短波、低频时码、互联网、电话等各类授时服务信号或信息的时间都将做相应“闰秒”调整。因此，全国所有接收国家授时中心发播的标准时间信号、标准时码信息的精密时间用户，都自动完成调整。普通民众的手机时间来自通信基站，会自动调整。一般手表需要对照电视台、电台手调，电波钟表可自动调整。
[0005]由于地球的自转速率快或慢无法预测，过去几十年来，地球的转速是呈现变慢的趋势，但是未来怎样仍不确定，这致使闰秒没有规律可循，不能自动实施，只能依靠人工干预，按照目前情况，不能排除若干年后出现一年闰几次甚至更多次秒的可能性。
[0006]随着电子技术的日新月异，各种智能系统在人们日常生活以及工业生产中日渐普及，各智能系统之间的通信以及协调运行需要同步，现有同步方法均为时间同步，采用协调世界时(UTC)作为同步基准，但是闰秒的问题严重影响了采用时间同步的智能系统的使用，如 2012 年闻秒期间，Reddit、Yelp、Linkedln、Foursquare、Gawker 以及 StumbleUpon等网站和应用都受到影响，澳洲航空公司的全部计算机系统宕机数小时，迫使其员工手动检查乘客登机。2015年闰秒出现的时间与许多亚洲股市开盘时间相同，为了规避潜在的灾难，多家股票交易所将提前结束交易或延迟开盘时间，闰秒对于航空器的影响则更为严重。对于32位Unix操作系统，特别是许多嵌入式系统，虽不受闰秒问题的影响，但内部仍采用时间同步的方法，则存在“2038年问题”。
[0007]随着科技的发展，未来人类可能进行星际穿越，根据已知的天文信息，太阳系在整个宇宙中犹沧海一粟，以太阳系为基准建立的时间计量系统符合人类在地球上的生活使用需求，但对于未来可能出现的星球旅行或是人类重新建立地外文明，以太阳系为基准建立的时间计量系统将难以满足使用需求。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种全宇信息平台及基于该平台的智能系统同步方法，采用自然数计数同步，从根本上克服时间同步的弊端。
[0009]实现本发明目的所采用的技术方案为，一种全宇信息平台，包括电性连接的如下组件:
[0010]振荡器，振荡频率为f ;
[0011 ] 分频模块，分频形式为a分频，分频次数为η ;
[0012]计数模块，用于生成计数序列S，计数序列S= (S0^S1,……,SpS1^……}，其中S0= 0，i为自然数，计数序列S的计数公式为S 1+1= S 41，采用十进制进位方法，由S1跳变为si+1的跳数间隔为Λ Τ,ΔΤ = an/f ;
[0013]存储模块，用于存储计数序列S ;
[0014]读取模块，用于读取计数序列S中的最新数据St。
[0015]计数序列S中的数据以二进制数的形式存储于存储模块中，存储模块的存储单元位数不小于64位。
[0016]全宇信息平台包括用于显示St的显示模块。
[0017]全宇信息平台包括无线通信模块。
[0018]本发明还对应提供了基于该全宇信息平台的智能系统同步方法，通过主全宇信息平台和从全宇信息平台实现智能系统的同步，具体内容为，将智能系统与从全宇信息平台连接进行数据通信，从全宇信息平台计数序列S中的最新数据为智能系统的S t’值，将智能系统与主全宇信息平台连接进行数据通信，通过主全宇信息平台的读取模块读取主全宇信息平台的St和智能系统的S /值，并将智能系统的St’值与主全宇信息平台的St同步。
[0019]智能系统与从全宇信息平台的连接方式为电性连接或无线连接，智能系统与主全宇信息平台的连接方式为电性连接或无线连接。
[0020]将智能系统的St’值与主全宇信息平台的St同步的同时，将主全宇信息平台的S t转换为与公历日期相对应的系统时间并显示。
[0021]将主全宇信息平台的StR换为系统时间的具体内容为，设定基准时间点=S。，转换公式为:
[0022]N = St* Λ T ;
[0023]Ν/60 = Α分......B秒；
[0024]A/60 = C时......D分；
[0025]C/24 = E天......F时;
[0026]其中A、B、C、D、E和F均为自然数，N为基准时间点至当前时刻所经过的总原子时秒数，当前时刻的系统时间即为基准时间点+E天F时D分B秒。
[0027]由上述技术方案可知，本发明提供的全宇信息平台，为一种计数系统，该系统采用自然数计数，自然数计数不依托人为设定的时间概念，计数序列S为无穷序列，计数间隔通过振荡器和分频模块调节，可根据实际需要设定计数间隔，对于军事或航天等高精度领域，可设置计数间隔为ms级或μ S级，对于日常生活，可设置计数间隔为lmin。
[0028]本发明提供的全宇信息平台，其组成硬件(振荡器、分频模块、计数模块、存储模块、读取模块、显示模块和无线通信模块)可集成于一块PCB板上，作为现有嵌入式系统的外接设备以提供嵌入式系统与上位机的同步服务，也可通过现有晶体管集成技术将全宇信息平台集成为体积微小的集成芯片，将该集成芯片封装于电子设备或尚未电子化的设备(如门锁、茶杯等)中，可应用于即将到来的“万物互联”时代，实现智能硬件与互联网的实时同步；可通过软件编程的方式将全宇信息平台的组成硬件软件化，通过程序实现各组成硬件的具体功能，扩展该平台的使用范围。
[0029]计数序列S中的数据以二进制数的形式存储于存储模块中，设计存储模块的存储单元位数不小于64位，避免硬件限制平台的使用；无线通信模块可实现该平台与智能系统的无线通讯，消除有线连接的距离限制。
[0030]本发明提供的同步方法为自然数计数同步，通过主全宇信息平台和从全宇信息平台实现智能系统的同步，主全宇信息平台和从全宇信息平台的St的具体数值不断更新，将智能系统的St’值(从全宇信息平台计数序列S中的最新数据SjP为智能系统的S t’值)与主全宇信息平台的最新数据St同步，使得全球范围内的智能系统均显示相同且唯一的自然数St，由于计数序列S中的数据均为自然数，跳数为自然数之间的简单加和，相比于现有智能系统采用时间同步，该方法不会出现时间同步的闰秒问题，S为无穷序列，因此该同步方法为可持续方法，可规避32位Unix操作系统的“2038年问题”，现有的时间同步方法需依托智能系统的系统时间，同一时刻不同时区的智能系统的系统时间不相同，采用本发明提供的同步方法，智能系统的同步不依托人为设定的时间、日期概念，通过自然数计数同步，可将同步误差降为零，由于全球范围内的智能系统均显示相同且唯一的自然数，可将计数序列S中的数据作为搜索、引用标签应用到各个方面；该同步方法依托的同步基准为依据自然规律建立的自然数序列，即使脱离地球乃至太阳系仍具有其使用价值，因此本发明在未来人类可进行星际穿越的时代也可加以应用。
[0031]智能系统与主、从全宇信息平台的连接方式可选择有线连接(电性连接)或无线连接，由于从全宇信息平台与智能系统需实时通信，因此连接方式优选有线连接(电性连接)，可将从全宇信息平台与智能系统封装为一体，连接稳固并且其通讯不易受干扰，智能系统与主全宇信息平台的连接优选无线连接方式，消除距离限制。
[0032]为满足人们对时间的日常需求，该同步方法在进行计数同步的同时可将St转换为与公历日期相对应的系统时间并显示，各智能系统以某一特定时间(如2015年12月22日O时O分O秒)为基准时间点，并设定基准时间点=S。，St* Δ T即为基准时间点至当前时刻所经过的总原子时秒数N，通过转换公式可将N换算为智能系统的系统时间(公历)，也可根据现有日期转换方法将公历日期转换为农历日期或现行的其他世界历法，全宇信息平台的显示模块可显示当前时间和St。
【具体实施方式】
[0033]下面结合具体实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
[0034]实施例1:本发明提供的全宇信息平台，应用于公共基础设施，包括电性连接的如下组件:
[0035]振荡器，振荡频率为32786Hz ;
[0036]分频模块，分频形式为2分频，分频次数为15 ;
[0037]计数模块，用于生成计数序列S，计数序列S= (S0^S1,……,SpS1^……}，其中S0= 0，i为自然数，计数序列S的计数公式为S 1+1= S 41，采用十进制进位方法，由S1跳变为S1+1的跳数间隔为ΛΤ，ΛΤ= Is(原子时秒)；
[0038]存储模块，优选64位存储器，用于存储计数序列S，计数序列S中的数据以二进制数的形式存储于存储模块中；
[0039]读取模块，用于读取计数序列S中的最新数据St和智能系统的S t’值；
[0040]显示模块，用于显示SJP智能系统的系统时间。
[0041]基于该全宇信息平台的智能系统同步方法，通过主全宇信息平台和从全宇信息平台实现智能系统的同步，具体内容为，将智能系统与从全宇信息平台电性连接进行数据通信，从全宇信息平台计数序列S中的最新数据SjP为智能系统的S t’值，将智能系统与主全宇信息平台电性连接进行数据通信，通过主全宇信息平台的读取模块读取主全宇信息平台的St和智能系统的S /值，并将智能系统的St’值与主全宇信息平台的St同步，同时将主全宇信息平台的StR换为与公历日期相对应的系统时间并显示，转换公式为:
[0042]N = St* Λ T ;
[0043]Ν/60 = Α分......B秒;
[0044]A/60 = C时......D分；
[0045]C/24 = E天......F时;
[0046]其中A、B、C、D、E和F均为自然数，N为基准时间点至当前时刻所经过的总原子时秒数，当前时刻的系统时间即为基准时间点+E天F时D分B秒。
[0047]实施例2:本发明提供的全宇信息平台，应用于日常生活或办公，包括电性连接的如下组件:
[0048]振荡器，振荡频率为32786Hz ；
[0049]分频模块，分频形式为2分频，分频次数为20 ;
[0050]计数模块，用于生成计数序列S，计数序列S= (S0^S1,……,SyS1^……}，其中S0= 0，i为自然数，计数序列S的计数公式为S 1+1= S 41，采用十进制进位方法，由S1跳变为si+1的跳数间隔为Λ Τ,ΔΤ = 32s(原子时秒);
[0051]存储模块，优选64位存储器，用于存储计数序列S，计数序列S中的数据以二进制数的形式存储于存储模块中；
[0052]读取模块，用于读取计数序列S中的最新数据St和智能系统的S t’值；
[0053]显示模块，用于显示SJP智能系统的系统时间；
[0054]无线通信模块，用于该平台与智能系统的无线通信。
[0055]基于该全宇信息平台的智能系统同步方法，通过主全宇信息平台和从全宇信息平台实现智能系统的同步，具体内容为，将智能系统与从全宇信息平台电性连接进行数据通信，从全宇信息平台计数序列S中的最新数据SjP为智能系统的S t’值，将智能系统与主全宇信息平台无线连接进行数据通信，通过主全宇信息平台的读取模块读取主全宇信息平台的St和智能系统的S /值，并将智能系统的st’值与主全宇信息平台的St同步，同时将主全宇信息平台的StK换为与公历日期相对应的系统时间并显示，转换公式为:
[0056]N = St* Λ T ;
[0057]Ν/60 = Α分......B秒；
[0058]A/60 = C时......D分；
[0059]C/24 = E天......F时;
[0060]其中A、B、C、D、E和F均为自然数，N为基准时间点至当前时刻所经过的总原子时秒数，当前时刻的系统时间即为基准时间点+E天F时D分B秒。
[0061]实施例3:本发明提供的全宇信息平台，为集成芯片，该集成芯片包括电性连接的如下组件:
[0062]振荡器，振荡频率为32786Hz ；
[0063]分频模块，分频形式为2分频，分频次数为15 ;
[0064]计数模块，用于生成计数序列S，计数序列S= (S0^S1,……,SyS1^……}，其中S0= 0，i为自然数，计数序列S的计数公式为S 1+1= S 41，采用十进制进位方法，由S1跳变为S1+1的跳数间隔为ΛΤ，ΛΤ= Is(原子时秒)；
[0065]存储模块，优选64位存储器，用于存储计数序列S，计数序列S中的数据以二进制数的形式存储于存储模块中；
[0066]读取模块，用于读取计数序列S中的最新数据St和智能系统的S t’值；
[0067]显示模块，用于显示SJP智能系统的系统时间；
[0068]无线通信模块，用于该平台与智能系统的无线通信。
[0069]基于该全宇信息平台的智能系统同步方法，通过主全宇信息平台和从全宇信息平台实现智能系统的同步，具体内容为，将智能系统(智能硬件，如智能手表)与从全宇信息平台电性连接进行数据通信，从全宇信息平台计数序列S中的最新数据SjP为智能系统的S/值，将智能系统与主全宇信息平台无线连接进行数据通信，通过主全宇信息平台的读取模块读取主全宇信息平台的St和智能系统的S t’值，并将智能系统的st’值与主全宇信息平台的St同步，同时将主全宇信息平台的S t转换为与公历日期相对应的系统时间并显示，转换公式为:
[0070]N = St* Λ T ;
[0071]Ν/60 = Α分......B秒;
[0072]A/60 = C时......D分；
[0073]C/24 = E天......F时;
[0074]其中A、B、C、D、E和F均为自然数，N为基准时间点至当前时刻所经过的总原子时秒数，当前时刻的系统时间即为基准时间点+E天F时D分B秒。
[0075]需要说明的是，通过对上述实施例的描述，本领域技术人员可以清楚了解到本发明提供的全宇信息平台可通过硬件平台的方式实现，也可通过软件编程的方式实现全宇信息平台各组成硬件的功能，软件化的全宇信息平台可直接写入智能系统的操作软件中或存储在存储介质中，如R0M/RAM、光盘等，通过若干指令使得电子设备执行本发明全宇信息平台的功能以及对应的同步方法；将软件化的全宇信息平台应用于“万物互联”时代的“云+端”典型架构，主全宇信息平台(软件)与互联网系统结合构成云平台，从全宇信息平台(软件)与智能系统(包括智能硬件)构成用户终端，接入云平台的智能系统(包括智能硬件)从云平台进行互联网服务的加载，加载过程中即可通过主、从全宇信息平台实现智能系统(包括智能硬件)与云平台的同步。
[0076]上述实施例记载的内容为本发明的优选方案，其中所使用的字母及符号仅为各参数的一种表示方式，依本发明权利要求书所做的等同变化，均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种全宇信息平台，其特征在于，包括电性连接的如下组件: 振荡器，振荡频率为f; 分频模块，分频形式为a分频，分频次数为η ; 计数模块，用于生成计数序列S，计数序列S = {S。，S1,……，S1, S1+1，……}，其中S。=O，i为自然数，计数序列S的计数公式为S1+1= S fl，采用十进制进位方法，由变为S1+1的跳数间隔为Λ Τ,ΔΤ = an/f ; 存储模块，用于存储计数序列S ; 读取模块，用于读取计数序列S中的最新数据St。2.根据权利要求1所述的全宇信息平台，其特征在于:计数序列S中的数据以二进制数的形式存储于存储模块中，存储模块的存储单元位数不小于64位。3.根据权利要求1所述的全宇信息平台，其特征在于:全宇信息平台包括用于显示St的显示模块。4.根据权利要求1所述的全宇信息平台，其特征在于:全宇信息平台包括无线通信模块。5.一种基于权利要求1所述全宇信息平台的智能系统同步方法，其特征在于:通过主全宇信息平台和从全宇信息平台实现智能系统的同步，具体内容为，将智能系统与从全宇信息平台连接进行数据通信，从全宇信息平台计数序列S中的最新数据SjP为智能系统的S/值，将智能系统与主全宇信息平台连接进行数据通信，通过主全宇信息平台的读取模块读取主全宇信息平台的St和智能系统的S /值，并将智能系统的st’值与主全宇信息平台的St同步。6.根据权利要求5所述的智能系统同步方法，其特征在于:智能系统与从全宇信息平台的连接方式为电性连接或无线连接，智能系统与主全宇信息平台的连接方式为电性连接或无线连接。7.根据权利要求5所述的智能系统同步方法，其特征在于:将智能系统的St’值与主全宇信息平台的St同步的同时，将主全宇信息平台的StR换为与公历日期相对应的系统时间并显示。8.根据权利要求7所述的智能系统同步方法，其特征在于:将主全宇信息平台的S,转换为系统时间的具体内容为，设定基准时间点=S。，转换公式为:N = St* Λ T ; N/60 = A 分......B 秒； A/60 = C 时......D 分； C/24 = E 天......F 时； 其中A、B、C、D、E和F均为自然数，N为基准时间点至当前时刻所经过的总原子时秒数，当前时刻的系统时间即为基准时间点+E天F时D分B秒。
【文档编号】H04J3/06GK105959075SQ201510549634
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年8月31日
【发明人】毛千旗, 毛尧
【申请人】武汉星际时代管理咨询有限公司