Timing in Multi Sensor Systemen für Messtechnik


Zeit ist in verteilten Multi Sensor Systemen eine immens bedeutende und diffizile Angelegenheit.

Vom erstellten Signal zur Speicherung durchläuft das Datenpaket mit den Messwerten mehrere Softwareblöcke und Systeme, wie Messadapter oder Ethernet Switches. Dabei kommt es zu Ausbreitungs- und Übertragungsverzögerungen (z.B. Store and Forward) und prozessbedingten zeitlichen Taktzittern (Jitter).

Durch diese Phänomene werden die gesammelten Messdaten nicht chronologisch in Bezug auf ihre Entstehung an der Daten Recorder Einheit, die für Aufzeichnung und Speicherung zuständig ist, ankommen und verarbeitet werden.

Eine exakte zeitliche Korrelation der Datenpakete bildet jedoch die Basis für eine aussagekräftige Fusion von Sensorwerten. Ohne sie werden die Werte fehlerhaft zugeordnet und können ein System in ihrem kompletten Modell nicht abbilden. Eine belastbare und sichere Aussage über einen Messwert hinaus ist somit nicht möglich.

 


Uhrensynchronisation und Zeitstempel als Lösung


Um oben genannte Effekte auszugleichen ist es wichtig, jegliches Daten-Paket mit dem Zeitstempel der Entstehung zu versehen, um sie später zuordnen zu können. Dabei ist darauf zu achten, dass der Zeitstempel möglichst früh an das Datenpaket angebracht wird um Übertragungsverzögerungen gleich mit betrachten zu können.

Beachtet man die einzelnen Zeitstempel und die zugrundeliegende Uhrzeit, so müssen die Uhren im kompletten System auf einer Zeitbasis laufen und laufend synchronisiert werden, um eine Zeitdomäne zu bilden.

Dies bildet die Basis für anspruchsvolle sicherheitskritische Anwendungen und bietet die Basis für eine Sicherheits Zertifizierung dieses Multi Sensor Systems.

XTSS – Time Synchronization Service in der AVETO Toolbox


Konkret bietet b-plus mit XTSS eine weitreichend konfigurierbare, plug and play fähig
und vor allem hochgenaue Zeitsynchronisierungslösung in der AVETO Toolbox.

Innerhalb von XTSS gibt es zwei Hauptkomponenten:
 

CTSS – Cluster Time Synchronization Service
 

Dieser Service bietet die Synchronisierung über Ethernet basierend auf gPTP (IEEE 802.1AS-2020) und PTP (IEEE1588v2).

PTSS – Plattform Time Synchronization Service
 

Mit diesem Service werden Uhren der Schnittstellen einer Messtechnikplattform über Hardware Mechanismen synchronisiert.

XTSS – Der Universelle Service für das Timing für automotive Messtechnik


Wir unterstützen mit XTSS in unseren Building Blocks in AVETO ein weitreichend konfigurierbares,
Plug and Play fähigen und sehr akkurates Timing Konzept – Ideal für jede Messtechnische Anwendung und beste Datenqualität.
 

Übersicht über die Unterstützung der Uhrensynchronisation

XTSS FeatureUSB Dongle

for 3rd Party Hardware

BRICKplus

BRICK2

DATALynx ATX4

MDILink

EDSwitch

EDSwitch 10G

MDSwitch

i210 PCIe x1 Set IP Core FPGA  

b-HiL

PTSS – Innerhalb der Plattform Hardware synchronisierte Uhren
PTSS

X

Nur mit DATALynx und BRICK-Familien

X

X

X

       
CTSS – über Ethernet synchronisierte Uhren
Ordinary Clock (Master/Slave)

X

X

X

X

 

X

X

(SW basiert IEEE 1588v2)

X

X

  
Ordinary Clock Slave Only    

X

    

X

X

Boundary Clock

X

X

X

X

 

X

X

(SW basiert IEEE 1588v2)

X

   
Transparent Clock      

X

(IEEE 1588v2)

    
TAI Time Source 

X

(GPS)

X

(GPS)

X

(GPS)

       

Übersicht über Zeitstempeln von Datenquellen


Ergänzend zu der Synchronisation von Uhren, unterstützen wir zusätzlich, die Datenpakete beim Empfang zeitzustempeln.
Wir bieten hochgenaue über Hardwarepuls synchronisierte Zeitstempel für den Empfang.

Produkt Schnittstellen mit Empfangszeitstempel
BRICKplus 5x 1 Gbit Ethernet
BRICK2 6x 10Gbit Ethernet 3x 1Gbit Ethernet 1x PPS Ausgang (NMEA)
BRICK Add-On BMC ETH6000 6x 1Gbit Ethernet
DATALynx Add-on XTSS + PCIe mit b-plus QX550 DATALynx Add-on XTSS + PCIe mit b-plus QX550

Kontaktieren Sie unsere Experten und erfahren Sie mehr zu unserem Timingkonzept

Infoanfrage

Infoanfrage

Infoanfrage

Die Verwendung bzw. Verarbeitung Ihrer Daten erfolgt im Rahmen unserer Datenschutzhinweise, welche Sie hier einsehen können.

* Pflichtfeld