为独立系统同步日期和时间的最便宜方法?

电器工程 收音机 时间
2022-01-12 02:14:32

如果您将设备连接到网络,答案很明显——使用NTP

如果您没有网络连接,我可以想到 3 种方法来获取当前日期和时间:

  • 无线电信号,即美国的WWVWWVH
  • 全球定位系统。
  • 手机信号。

我不知道每种方法的优缺点,即芯片组的可用性和成本,或者您是否需要手机订阅才能窃听手机信号塔的传输。

3个回答

我会使用WWVB(实际上是 DCF77,因为我在欧洲)。您可以花 10 到 15 美元购买紧凑型低功率接收器。这个是 7.95 英镑(12.50 美元)。

在此处输入图像描述

它的工作电压为 3 V 至 5 V,并具有一个使能输入,可从几 mA 切换到小于 \$\mu\$A。由于其体积小,它可以很容易地内置到您的产品中。

GPS内部可能没有接收信号。

这些是三个常见的嫌疑人,所以这里是:

无线电信号

这些通常是由 NIST 或其他一些非常关心时间安排的政府机构生成的,所以我希望它们非常准确,但是,据我记得解决方案是问题所在。他们像每分钟一样广播更新。因此,您可以同步到准确的时间参考,但您应对这些更新之间的任何偏差负责。如果您的系统可以处理,那就太好了。这些信号的一个优点是它们的频率比其他两种方法低得多,所以如果您的系统大部分时间都在建筑物内或在某个非常偏远的地区,您将获得比其他方法更好的接收效果你会使用 GPS/蜂窝网络,它们都需要半清晰的天空视图或相对较近的手机信号塔。还,

全球定位系统

非常准确的计时。如果您需要连续准确的计时参考,绝对是您的最佳选择。模块很容易获得,相当便宜,而且成本只有 1 倍。如果您认为您将始终拥有可靠的天空视野,我会这样做,并且我会选择蜂窝网络,因为它们都可能同样易于实现(可能只是一个 UART 与外围设备通信),但您不会不必担心支付服务费用。此外,大多数模块为您提供准确的频率参考(1PPS 和 10 MHz),您可以使用它来为处理器提供时钟以提高准确性(其他两个选项中的任何一个都无法获得)。

蜂窝

有趣的是,这些往往具有极高的准确度(在 TDM 方案上运行时最需要)。我在这里看到的最大缺点是我相信你必须为服务付费。有些人可能知道不同,因为您可能不需要服务来获得时间,因为(根据某些法律......可能是 FCC 的规定)手机运营商需要让 911 呼叫通过。这意味着您可以与塔关联并可能获得时间,只是没有电话。值得购买评估套件并对其进行测试。这里的专业人士可能会在路上进行交流。如果您想支付服务费,那么如果您有单位中断,它总是可以给您回信,让您知道发生了可疑的事情。由于许多 OEM 制造商(例如亚马逊 Kindle)想要没有音频的数据连接,因此可能还可以通过运营商提供廉价的、仅文本/数据的计划。因此,您可能会进行一些研究,并发现定价并没有那么糟糕并且符合您的预算。

无线电信号可能是最便宜的实现方式。它在室内工作。但它非常受大气条件的影响。我有一个与 WWV 联系的数字气象站,它偶尔会抱怨无法获得时间。但是,即使在最好的日子里,我的信号也很弱。我在东海岸,它正试图联系科罗拉多。

只要您在户外,GPS 就会更加可靠。根据您使用的芯片组和天线,室内可能会受到打击或错过。它具有为您提供位置数据的额外好处。

手机信号,我 90% 确定您需要订阅语音数据才能接收时间。这是对此的评论:https ://stackoverflow.com/questions/6430169/get-local-time-from-the-cell-phone-carrier-cell-tower-gprs-on-a-windows-mobile 这将使小区信号的实施成本最高。它还依赖于手机信号塔的覆盖范围,因此它在范围广泛的位置上不如 GPS 可靠,但可以与无线电相媲美。