一种无线传感器网络的时间同步方法及装置与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，更具体的说，涉及一种无线传感器网络的时间同步方法及装置。


背景技术：

2.随着无线传感器网络(wireless sensors networks，wsn)的深入研究和发展，无线传感器网络已经应用到各大物联网领域，成为物联网的重要组成部分。时间同步技术是维持无线传感器网络稳定运行的关键技术之一，其能够将全网网络节点的时间统一到标准时间上，在无线传感器网络的数据采集、协议实现、功耗管理等应用中起到了基础性作用。
3.目前，无线传感器网络的时间同步方法主要采用特定的时间同步包，通过在无线传感器网络中注入特定的时间同步包，实现时间无线传感器网络中各个网络节点之间的时间同步。然而，使用特定的时间同步包会导致无线传感器网络中出现除数据包以外的额外通信开销，不利于高密度的无线传感器网络部署。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明公开一种无线传感器网络的时间同步方法及装置，以实现在不增加额外通信开销的同时，实现无线传感器网络的时间同步。
5.一种无线传感器网络的时间同步方法，应用于待加入无线传感器网络的待入网节点，所述时间同步方法包括：
6.获取所述无线传感器网络中的广播dio报文；
7.将发送所述广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向所述备选父节点发送单播dio探测报文；
8.判断在预设时间段内是否接收到所述备选父节点反馈的ack帧；
9.如果接收到所述ack帧，则解析所述ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳；
10.根据所述ack帧序列号判断所述ack帧是否是ack反馈帧，所述ack反馈帧为所述单播dio探测报文的mac层的ack帧；
11.如果所述ack帧是所述ack反馈帧，则根据所述标准时间戳进行时间同步。
12.可选的，所述将发送所述广播dio报文的网络节点确定为备选父节点，并向所述备选父节点发送单播dio探测报文，具体包括：
13.对所述广播dio报文进行解析，得到发送所述广播dio报文的地址字段；
14.基于所述地址字段确定发送所述广播dio报文的目标网络节点，并将所述目标网络节点确定为备选父节点；
15.向所述备选父节点发送单播dio探测报文。
16.可选的，所述根据所述标准时间戳进行时间同步，具体包括：
17.将所述标准时间戳加入到标准时间戳队列中；
18.按照预设父节点判断标准，判断所述备选父节点是否为所述待入网节点的父节
点；
19.当所述备选父节点为所述待入网节点的父节点时，对所述标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量；
20.利用所述时间同步偏移量对所述标准时间戳进行校正，得到网络标准时间；
21.根据所述网络标准时间进行时间同步。
22.可选的，根据如下公式计算时间同步偏移量skew，
[0023][0024]
式中，n为所述标准时间戳队列中的标准时间戳数量，i为所述标准时间戳队列中第i个标准时间戳，t
offset
＝t
send
–
t
arrive
，t
send
为ack帧发送时间，t
arrive
为ack帧接收时间，为t
offset
的均值，为t
arrive
的均值。
[0025]
可选的，根据如下公式计算得到所述网络标准时间戳t
global
，
[0026][0027]
式中，t
local
为所述待入网节点的本地时间。
[0028]
一种无线传感器网络的时间同步装置，应用于待加入无线传感器网络的待入网节点，所述时间同步装置包括：
[0029]
报文获取单元，用于获取所述无线传感器网络中的广播dio报文；
[0030]
父节点确定单元，用于将发送所述广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向所述备选父节点发送单播dio探测报文；
[0031]
第一判断单元，用于判断在预设时间段内是否接收到所述备选父节点反馈的ack帧；
[0032]
解析单元，用于在所述第一判断单元判断为是的情况下，解析所述ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳；
[0033]
第二判断单元，用于根据所述ack帧序列号判断所述ack帧是否是所述单播dio探测报文的mac层的ack反馈帧；
[0034]
时间同步单元，用于在所述第二判断单元判断为是的情况下，根据所述标准时间戳进行时间同步。
[0035]
可选的，所述父节点确定单元具体用于：
[0036]
对所述广播dio报文进行解析，得到发送所述广播dio报文的地址字段；
[0037]
基于所述地址字段确定发送所述广播dio报文的目标网络节点，并将所述目标网络节点确定为备选父节点；
[0038]
向所述备选父节点发送单播dio探测报文。
[0039]
可选的，所述时间同步单元具体用于：
[0040]
将所述标准时间戳加入到标准时间戳队列中；
[0041]
按照预设父节点判断标准，判断所述备选父节点是否为所述待入网节点的父节点；
[0042]
当所述备选父节点为所述待入网节点的父节点时，对所述标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量；
[0043]
利用所述时间同步偏移量对所述标准时间戳进行校正，得到网络标准时间；
[0044]
根据所述网络标准时间进行时间同步。
[0045]
可选的，根据如下公式计算时间同步偏移量skew，
[0046][0047]
式中，n为所述标准时间戳队列中的标准时间戳数量，i为所述标准时间戳队列中第i个标准时间戳，t
offset
＝t
send
–
t
arrive
，t
send
为ack帧发送时间，t
arrive
为ack帧接收时间，为t
offset
的均值，为t
arrive
的均值。
[0048]
可选的，根据如下公式计算得到所述网络标准时间戳t
global
，
[0049][0050]
式中，t
local
为所述待入网节点的本地时间。
[0051]
从上述的技术方案可知，本发明公开了一种无线传感器网络的时间同步方法及装置，待入网节点获取无线传感器网络中的广播dio报文，将发送广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向备选父节点发送单播dio探测报文，当在预设时间段内接收到备选父节点反馈的ack帧时，解析ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳，当根据ack帧序列号确定ack帧是ack反馈帧时，该ack反馈帧是单播dio探测报文的mac层的ack帧，根据标准时间戳进行时间同步。本发明将单向的时间同步方法嵌入到无线传感器网络的mac层确认机制中，将标准时间戳封装在ack帧中，利用mac层的ack确认机制实现标准时间戳的传输，更具及时性，不会涉及网络协议栈上层的处理延迟，通过待入网节点向备选父节点发送单播dio探测报文触发时间同步过程，整个时间同步过程不会产生额外通信开销，可以解决因额外通信导致的网络拥塞问题，利于高密度的无线传感器网络部署。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
[0053]
图1为本发明实施例公开的一种无线传感器网络的拓扑结构图；
[0054]
图2为本发明实施例公开的一种无线传感器网络的时间同步方法流程图；
[0055]
图3为本发明实施例公开的一种根据标准时间戳进行时间同步的方法流程图；
[0056]
图4为本发明实施例公开的一种无线传感器网络的时间同步装置的结构示意图。
具体实施方式
[0057]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0058]
本发明实施例公开了一种无线传感器网络的时间同步方法及装置，待入网节点获取无线传感器网络中的广播dio报文，将发送广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向备选父节点发送单播dio探测报文，当在预设时间段内接收到备选父节点反馈的ack帧时，解析ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳，当根据ack帧序列号确定ack帧是ack反馈帧时，该ack反馈帧为单播dio探测报文的mac层的ack帧，根据标准时间戳进行时间同步。本发明将单向的时间同步方法嵌入到无线传感器网络的mac层确认机制中，将标准时间戳封装在ack帧中，利用mac层的ack确认机制实现标准时间戳的传输，更具及时性，不会涉及网络协议栈上层的处理延迟，通过待入网节点向备选父节点发送单播dio探测报文触发时间同步过程，整个时间同步过程不会产生额外通信开销，可以解决因额外通信导致的网络拥塞问题，利于高密度的无线传感器网络部署。
[0059]
为便于理解无线传感器网络的时间同步过程，本发明首先介绍无线传感器网络的时间同步应用场景。参见图1，本发明实施例公开的一种无线传感器网络的拓扑结构图，其中，节点1是cco(central coordinator，中央协调器)，也表示rpl协议中的根节点，rpl是ipv6 routing protocol for low
‑
power and lossy networks的简称。图1示出的节点2至4是已加入无线传感器网络的普通节点，节点5表示待入网节点。节点1通过无线信道与多个普通节点相联，另外所有节点主要是与无线传感器网络相匹配的单片机(single
‑
chip microcomputer)，如美国德州仪器公司开发的cc13xx系列。
[0060]
参见图2，本发明实施例公开的一种无线传感器网络的时间同步方法流程图，该方法应用于待加入无线传感器网络的待入网节点，比如图1中的节点5，该时间同步方法包括：
[0061]
步骤s101、获取无线传感器网络中的广播dio报文；
[0062]
dio(dodag information object，网络信息对象，dodag表示网络结构网络信息对象)。
[0063]
为便于描述，本实施例将待加入无线传感器网络的网络节点定义为“待入网节点”。
[0064]
本实施例中，待入网节点寻求加入无线传感器网络，该无线传感器网络基于网络层rpl协议，待入网节点在自身信道上检测无线传感器网络中是否有广播dio报文发出，并在检测到广播dio报文时，获取该广播dio报文。其中，广播dio报文是一种用于发现新节点及维护路由的控制报文。
[0065]
比如，图1中的待入网节点5需要加入无线传感器网络，获取网络节点4发送的广播dio报文，待入网节点5与网络节点4基于广播dio报文进行时间同步交互。
[0066]
步骤s102、将发送所述广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向所述备选父节点发送单播dio探测报文；
[0067]
本实施例中，待入网节点接收到广播dio报文后，对广播dio报文进行解析，得到发送所述广播dio报文的地址字段，基于地址字段确定发送所述广播dio报文的目标网络节点，并将该目标网络节点确定为备选父节点。
[0068]
待入网节点向备选父节点发送单播dio探测报文，单播dio探测报文是一种基于节
点与节点之间通信质量的rpl协议父节点选择的探测报文。当待入网节点在网络层发送了单播dio探测报文后，基于计算机网络协议栈原理，单播dio探测报文在mac(media access control，媒体介入控制层)层将会以数据帧的形式传输，并且，由于mac层的确认机制，需要目的节点接收到数据帧后返回一个表征确认的ack(acknowledge character，确认字符)帧，因此，待入网节点在向备选父节点发送单播dio探测报文后，会等待备选父节点反馈一个ack帧。
[0069]
步骤s103、判断在预设时间段内是否接收到所述备选父节点反馈的ack帧，如果是，则执行步骤s104；
[0070]
当在预设时间段内未接收到备选父节点反馈的ack帧时，则返回步骤s102，再次向所述备选父节点发送单播dio探测报文。
[0071]
步骤s104、解析所述ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳；
[0072]
其中，所述ack帧序列号用于确定所述ack帧对应的数据帧，也即用于确定所述ack帧对应的单播dio探测报文。
[0073]
步骤s105、根据所述ack帧序列号判断所述ack帧是否是ack反馈帧，如果是，则执行步骤s106；
[0074]
其中，ack反馈帧为所述所述单播dio探测报文的mac层的ack帧，当根据ack帧序列号判断ack帧不是ack反馈帧时，则返回步骤s102。
[0075]
步骤s106、根据所述标准时间戳进行时间同步。
[0076]
本实施例中，待入网节点通过根据标准时间戳对自身时间进行调整，实现时间同步。
[0077]
综上可知，本发明公开了一种无线传感器网络的时间同步方法，待入网节点获取无线传感器网络中的广播dio报文，将发送广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向备选父节点发送单播dio探测报文，当在预设时间段内接收到备选父节点反馈的ack帧时，解析ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳，当根据ack帧序列号确定ack帧是ack反馈帧时，该ack反馈帧为单播dio探测报文的mac层的ack帧，根据标准时间戳进行时间同步。本发明将单向的时间同步方法嵌入到无线传感器网络的mac层确认机制中，将标准时间戳封装在ack帧中，利用mac层的ack确认机制实现标准时间戳的传输，更具及时性，不会涉及网络协议栈上层的处理延迟，通过待入网节点向备选父节点发送单播dio探测报文触发时间同步过程，整个时间同步过程不会产生额外通信开销，可以解决因额外通信导致的网络拥塞问题，利于高密度的无线传感器网络部署。
[0078]
为了进一步提高无线传感器网络时间同步精度，本发明还进一步对备选负节点反馈的标准时间戳进行了时间同步偏移量的计算。
[0079]
参见图3，本发明实施例公开的一种根据标准时间戳进行时间同步的方法流程图，该方法包括：
[0080]
步骤s201、将标准时间戳加入到标准时间戳队列中；
[0081]
步骤s202、按照预设父节点判断标准，判断所述备选父节点是否为所述待入网节点的父节点，如果是，则执行步骤s108；
[0082]
其中，当备选父节点不是待入网节点的父节点时，则返回步骤s101。
[0083]
在实际应用中，待入网节点根据预设目标函数计算路由度量值，例如跳数、预期传
输次数等，选择路由度量值最大或最小的作为父节点。
[0084]
步骤s203、对所述标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量；
[0085]
其中，可以在标准时间戳队列中的标准时间戳数量达到预设数量n时，比如n＝8，对标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量。
[0086]
当然，当标准时间戳队列中的标准时间戳数量未达到预设数量时，也可以对标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量。
[0087]
标准时间戳队列为一个先进先出队列。
[0088]
具体的，在实际应用中，对标准时间戳队列中所有的标准时间戳进行直线拟合，得到拟合直线的直线斜率，基于该直线斜率可以通过预测的一次函数推测时间走势，以实现对标准时间戳的直接补偿。
[0089]
需要特别说明的是，本实施例中的时间同步偏移量为作为子节点的待入网节点与对应的父节点之间的时间同步偏移量。
[0090]
根据公式(1)和公式(2)计算得到时间同步偏移量skew，公式(1)和公式(2)如下：
[0091][0092][0093]
式中，n为标准时间戳队列中的标准时间戳数量，i为标准时间戳队列中第i个标准时间戳，t
offset
＝t
send
–
t
arrive
，t
send
为ack帧发送时间，t
arrive
为ack帧接收时间，为t
offset
的均值，为t
arrive
的均值，t
local
为待入网节点的本地时间，t
global
为网络标准时间。
[0094]
步骤s204、利用所述时间同步偏移量对所述标准时间戳进行校正，得到网络标准时间；
[0095]
步骤s205、根据所述网络标准时间进行时间同步。
[0096]
综上可知，本发明使用一个先进先出时间戳队列存储标准时间戳，通过对标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量，通过利用时间同步偏移量对标准时间戳进行校正，得到网络标准时间。本发明采用的线性回归算法具有时间同步精度高的优势，且网络节点的算力可以承受。
[0097]
基于上述论述可知，本发明公开的无线传感器的时间同步方法大致可以分为三个阶段，分别为：启动同步阶段，时间同步交互阶段和时间同步偏移计算阶段。
[0098]
在启动同步阶段，如果一个待入网节点想要接入无线触感器网络，则需要通过网络层rpl协议进行协商，一旦待入网节点收到无线触感器网络中某个网络节点的广播dio报文，则待入网节点开始判断无线触感器网络中的发送广播dio报文的网络节点是否适合作为自己的父节点时，会将发送广播dio报文的网络节点确定为备选父节点，会向备选父节点发送单播dio探测报文，该单播dio探测报文即可作为时间同步的触发，此时进入时间同步交互阶段。
[0099]
在时间同步交互阶段，根据计算机网络协议栈原理，网络层的单播dio报文传输在mac层的表现为数据帧的传输，根据mac层ack确认机制，如果待入网节点向备选父节点发送一个数据帧，则待入网节点会等待备选父节点向其返回一个ack帧确认，这个ack帧代表着相应数据帧的成功传输，本发明将标准时间戳(备选父节点所在网络的时间)封装到ack帧中，实现了无需额外通信代价将标准时间戳递交给待入网节点，最后进入时间同步偏移计算阶段。
[0100]
在时间同步偏移计算阶段，待入网节点通过维护一个标准时间戳队列，比如长度为8的标准时间戳队列实现对最近8次在ack帧中收到的标准时间戳的存储，当收到新时间戳时则进行一次入队操作。最后，本发明对标准时间戳队列采用线性回归算法，计算出此次的时间同步偏移量，利用所述时间同步偏移量对标准时间戳进行校正，得到网络标准时间，待入网节点根据网络标准时间进行时间同步。
[0101]
该发明利将时间同步解耦为三个阶段，使得整体的时间同步精度更高、更适合传感器节点的cpu算力，也无需额外的通信代价。
[0102]
与上述方法实施例相对应，本发明还公开了一种无线传感器网络的时间同步装置。
[0103]
参见图4，本发明实施例公开的一种无线传感器网络的时间同步装置的结构示意图，该装置应用于待加入无线传感器网络的待入网节点，所述时间同步装置包括：
[0104]
报文获取单元301，用于获取所述无线传感器网络中的广播dio报文；
[0105]
为便于描述，本实施例将待加入无线传感器网络的网络节点定义为“待入网节点”。
[0106]
本实施例中，待入网节点寻求加入无线传感器网络，该无线传感器网络基于网络层rpl协议，待入网节点在自身信道上检测无线传感器网络中是否有广播dio报文发出，并在检测到广播dio报文时，获取该广播dio报文。其中，广播dio报文是一种用于发现新节点及维护路由的控制报文。
[0107]
比如，图1中的待入网节点5需要加入无线传感器网络，获取网络节点4发送的广播dio报文，待入网节点5与网络节点4基于广播dio报文进行时间同步交互。
[0108]
父节点确定单元302，用于将发送所述广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向所述备选父节点发送单播dio探测报文；
[0109]
本实施例中，待入网节点接收到广播dio报文后，对广播dio报文进行解析，得到发送所述广播dio报文的地址字段，基于地址字段确定发送所述广播dio报文的目标网络节点，并将该目标网络节点确定为备选父节点。
[0110]
待入网节点向备选父节点发送单播dio探测报文，单播dio探测报文是一种基于节点与节点之间通信质量的rpl协议父节点选择的探测报文。当待入网节点在网络层发送了单播dio探测报文后，基于计算机网络协议栈原理，单播dio探测报文在mac(media access control，媒体介入控制层)层将会以数据帧的形式传输，并且，由于mac层的确认机制，需要目的节点接收到数据帧后返回一个表征确认的ack(acknowledge character，确认字符)帧，因此，待入网节点在向备选父节点发送单播dio探测报文后，会等待备选父节点反馈一个ack帧。
[0111]
第一判断单元303，用于判断在预设时间段内是否接收到所述备选父节点反馈的
ack帧；
[0112]
当在预设时间段内未接收到备选父节点反馈的ack帧时，则返回父节点确定单元302，再次向所述备选父节点发送单播dio探测报文。
[0113]
解析单元304，用于在所述第一判断单元303判断为是的情况下，解析所述ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳；
[0114]
其中，所述ack帧序列号用于确定所述ack帧对应的数据帧，也即用于确定所述ack帧对应的单播dio探测报文。
[0115]
第二判断单元305，用于根据所述ack帧序列号判断所述ack帧是否是ack反馈帧，所述ack反馈帧为所述单播dio探测报文的mac层的ack帧；
[0116]
其中，当根据ack帧序列号判断ack帧不是ack反馈帧时，则返回父节点确定单元302。
[0117]
时间同步单元306，用于在所述第二判断单元305判断为是的情况下，根据所述标准时间戳进行时间同步。
[0118]
本实施例中，待入网节点通过根据标准时间戳对自身时间进行调整，实现时间同步。
[0119]
综上可知，本发明公开了一种无线传感器网络的时间同步装置，待入网节点获取无线传感器网络中的广播dio报文，将发送广播dio报文的目标网络节点确定为备选父节点，并向备选父节点发送单播dio探测报文，当在预设时间段内接收到备选父节点反馈的ack帧时，解析ack帧得到ack帧序列号和标准时间戳，当根据ack帧序列号确定ack帧是ack反馈帧时，该ack反馈帧为单播dio探测报文的mac层的ack帧，根据标准时间戳进行时间同步。本发明将单向的时间同步方法嵌入到无线传感器网络的mac层确认机制中，将标准时间戳封装在ack帧中，利用mac层的ack确认机制实现标准时间戳的传输，更具及时性，不会涉及网络协议栈上层的处理延迟，通过待入网节点向备选父节点发送单播dio探测报文触发时间同步过程，整个时间同步过程不会产生额外通信开销，可以解决因额外通信导致的网络拥塞问题，利于高密度的无线传感器网络部署。
[0120]
为了进一步提高无线传感器网络时间同步精度，本发明还进一步对备选负节点反馈的标准时间戳进行了时间同步偏移量的计算。
[0121]
时间同步单元306具体用于：
[0122]
将所述标准时间戳加入到标准时间戳队列中；
[0123]
按照预设父节点判断标准，判断所述备选父节点是否为所述待入网节点的父节点；
[0124]
当所述备选父节点为所述待入网节点的父节点时，对所述标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量；
[0125]
利用所述时间同步偏移量对所述标准时间戳进行校正，得到网络标准时间；
[0126]
根据所述网络标准时间进行时间同步。
[0127]
其中，在实际应用中，对标准时间戳队列中所有的标准时间戳进行直线拟合，得到拟合直线的直线斜率，基于该直线斜率可以通过预测的一次函数推测时间走势，以实现对标准时间戳的直接补偿。
[0128]
需要特别说明的是，本实施例中的时间同步偏移量为作为子节点的待入网节点与
对应的父节点之间的时间同步偏移量。
[0129]
根据公式(1)和公式(2)计算得到时间同步偏移量skew，公式(1)和公式(2)如下：
[0130][0131][0132]
式中，n为标准时间戳队列中的标准时间戳数量，i为标准时间戳队列中第i个标准时间戳，t
offset
＝t
send
–
t
arrive
，t
send
为ack帧发送时间，t
arrive
为ack帧接收时间，为t
offset
的均值，为t
arrive
的均值，t
local
为待入网节点的本地时间，t
global
为网络标准时间。
[0133]
为进一步优化上述实施例，父节点确定单元302具体用于：
[0134]
对所述广播dio报文进行解析，得到发送所述广播dio报文的地址字段；
[0135]
基于所述地址字段确定发送所述广播dio报文的目标网络节点，并将所述目标网络节点确定为备选父节点；
[0136]
向所述备选父节点发送单播dio探测报文。
[0137]
综上可知，本发明使用一个先进先出时间戳队列存储标准时间戳，通过对标准时间戳队列采用线性回归算法得到时间同步偏移量，通过利用时间同步偏移量对标准时间戳进行校正，得到网络标准时间。本发明采用的线性回归算法具有时间同步精度高的优势，且网络节点的算力可以承受。
[0138]
需要说明的是，装置实施例中各组成部分的具体工作原理，请参见方法实施例对应部分，此处不再赘述。
[0139]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0140]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0141]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。