CN102739511A - 数据处理系统及数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了数据处理系统中的源节点装置、目的节点装置、数据处理系统、数据编码方法以及解码方法。一种数据处理系统中的源节点装置,包括:编码单元,被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。本发明通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,能够实现以下益处中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术,更具体地,涉及数据处理系统、其中的源节点装置和目的节点装置、以及相应的数据处理方法。
背景技术
现有的诸如各种网络之类的数据处理系统中通常存在网络负载大、能量使用效率低等问题。一般地,为了解决此问题,通常采用优化网络协议栈等方法来提高能量使用效率。
例如,在无线传感器网络中,由大量低复杂度的传感器节点通过自组织方式形成无线网络。但是在很多应用场景下,无线传感器网络节点不易接近,更换电源比较困难。因此存在诸如提高无线传感器网络的能量使用效率和/或延长其生命周期之类的问题。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明的至少一个目的在于提供一种数据处理系统中的源节点装置,其能够至少克服上述现有技术的部分缺点和不足,以实现以下益处中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
为了实现上述目的,根据本发明的一个实施例,提供了一种数据处理系统中的源节点装置,包括:编码单元,被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
为了实现上述目的,根据本发明的另一实施例,提供了一种数据处理系统中的目的节点装置,包括:解码单元,被配置用于根据本次来自所述数据处理系统中的源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
为了实现上述目的,根据本发明的又一实施例,提供了一种数据处理系统,包括如上文所述的源节点装置和如上文所述的目的节点装置,使得原数据在所述源节点装置处被编码成编码数据并被传送给所述目的节点装置,并且所述目的节点装置对接收到的所述编码数据进行解码处理以得到所述原数据。
根据本发明的实施例,通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,能够实现以下益处中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明,本发明的这些以及其它的优点将更加明显。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中:
图1示出了根据本发明实施例二的数据处理系统中的源节点装置的示意图;
图2示出了根据本发明实施例的数据处理系统中的源节点装置所采用的可变长编码方式的示意图;
图3示出了根据本发明实施例的数据处理系统中的源节点装置所采用的可变长编码方式的另一示意图;
图4示出了根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置的示意图;
图5示出了根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置的示意图;
图6示出了根据本发明实施例五的数据处理系统中的源节点装置的示意图;
图7示出了根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置的示意图;
图8示出了根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置中的第一封装子单元702所采用的封装方式的示意图;
图9a和9b示出了根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置中的第二封装子单元703所采用的封装方式的示意图;
图10示出了根据本发明实施例八的数据处理系统中的目的节点装置的示意图;
图11示出了根据本发明实施例九的数据处理系统的示意图;
图12示出了根据本发明实施例的数据处理系统在数据帧数量的效果方面与现有技术相比较的示意图;
图13示出了根据本发明实施例的数据处理系统在能量效率的效果方面与现有技术相比较的示意图;
图14示出了根据本发明实施例十二的数据处理方法的流程图;
图15示出了根据本发明实施例的数据处理方法的一个示例的流程图;以及
图16示出了在通过软件和固件实现根据本发明的方法和设备的情况下所使用的通用计算机的示意图。
本领域技术人员应当理解,附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的,而且不一定是按比例绘制的。例如,附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了,以便有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行详细描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了对与本发明关系不大的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
下面描述根据本发明实施例一的数据处理系统中的源节点装置(图中未示出)。该源节点装置包括:编码单元,被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。由此可见,根据本实施例的码书为包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的二维结构。
根据本实施例一的数据处理系统中的源节点装置通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
图1示出了根据本发明实施例二的数据处理系统中的源节点装置100的示意图。
源节点装置100包括编码单元101和用于预先生成码书的码书生成单元102。
编码单元101被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
码书生成单元102包括第一统计子单元103和第一生成子单元104。第一统计子单元103被配置用于以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对在所述原数据之前在预定的第一时间窗口内采集的原数据进行统计。第一生成子单元104被配置用于根据所述统计子单元所统计的结果而生成所述码书。由上文可知,根据本实施例的码书为包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的二维结构。
根据本实施例二的数据处理系统中的源节点装置通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。特别地,根据本实施例二的数据处理系统中的源节点装置通过以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式来进行统计并依据统计结果生成所述二维结构的码书,从而特别适用于采集的数据具有时间自相关性的系统,例如但不限于无线传感器网络系统。
此外,根据本实施例二的数据处理系统中的源节点装置通过以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对在所述原数据之前在预定的第一时间窗口内采集的原数据进行统计并基于统计结果来生成码书,从而能够更好地适用于传输的数据一般具有时间自相关性的网络,例如无线传感器网络,以便利用该时间自相关性来通过统计生成所述码书。
在一个示例中,所述采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式可以是例如但不限于蒙特卡罗统计方式。
此外,在一个示例中,第一统计子单元103可被配置用于将所述预定的第一时间窗口划分为多个时间子窗口,并分别对每个时间子窗口内采集的原数据进行统计以得到针对每个时间子窗口的统计结果。第一生成子单元104可被配置用于分别根据针对每个时间子窗口的统计结果进行编码,并根据累积的针对各个时间子窗口的编码结果而生成码书。在此示例中,通过将统计采用的时间窗口划分为多个时间子窗口来进行分段统计和编码,并根据累积的各个编码结果而生成码书,从而能够节省节点内存,更好地适用于节点内存小的数据处理系统,例如无线传感器网络系统。
此外,在该示例中,第一生成子单元104可以以可变长编码方式来生成码书,例如但不限于霍夫曼编码方式。通过可变长编码方式,例如可以将出现频率较高的原数据编码成长度较短的编码数据,将出现频率较低的原数据编码成长度较长的编码数据,从而能够进一步减少网络负载、节省资源、提高数据处理系统的能量使用效率和延长数据处理系统的生命周期。
例如,在一个示例中,可以利用霍夫曼编码方式生成如下公式所表示的码书:
M={m1,m2,...,mn} (1)
mi=(ci,pi) (2)
Pi=P(ci,ti) (4)
其中,公式(1)表示码书的结构,m1,m2,...,mn表示码书M中包括的各个元素。
公式(2)表示码书中的每个元素m包括编码数值ci和对应的发送间隔pi。由此可见,该码书具有二维结构。
公式(3)表示码书中的每个元素m所包括的编码数值ci的计算公式。当接收到的原数据ci,p与码书的编码区间中的最接近于该原数据的数值的bi相比而大于bi+Δ或小于bi-Δ时(其中Δ为根据实际应用而预设的表示精确度范围的数值),认为该原数据不在码书的编码区间之内,并将该原数据对应的编码数值设为保持该原数据的数值ci,p不变;而当接收到的原数据ci,p大于等于bi-Δ且小于等于bi+Δ时,则认为该原数据在码书的编码区间之内,并将该原数据对应的编码数值设为与该原数据在统计时的出现频率fi相关的编码数值C(fi,Δ,bi)。例如在图2和3所示的示例中示出了根据原数据在统计时的出现概率而对落在编码区间内的原数据进行可变长编码的示例。其中,原数据524的出现概率为4/10,原数据510的出现概率为3/10,原数据517的出现概率为2/10,原数据534的出现概率为1/10。根据其出现概率,这些原数据所对应的编码数值分别为1、01、001和000。也就是说,出现概率越大的原数据所对应的编码数值的长度越小,从而能够进一步减少网络负载,节省资源。
公式(4)表示码书中的每个元素m所包括的对应的发送间隔pi的计算公式。作为示例,公式(4)示出了发送间隔pi根据其对应的编码数值ci而取时间基准ti的不同的倍数。
本领域的技术人员应当理解,上述公式(1)至(4)仅仅是示例性的而不是限定性的。本领域的技术人员可以根据实际应用的需求来灵活地选择第一统计子单元103所使用的采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式以及第一生成子单元104所使用的编码方式,其均应在本发明要求保护的精神和范围之内。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图1所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统中的源节点装置进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图1所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图1所示的示意图进行变型或修改。
图4示出了根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置的示意图。
如图4所示,根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置400包括编码单元401,编码单元401包括判定子单元402和编码子单元403。
此外,如图4中的虚线框中所示地,根据实际应用的需要,根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置400还可以选择性地包括上述实施例二中所述的码书生成单元102,即,编码单元401也可以使用预先设置的符合例如上述图2-3所描述的特性的码书来进行编码处理,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
判定子单元402被配置用于判定所述原数据是否在所述码书的编码区间之内。
编码子单元403被配置用于:在所述原数据被判定子单元402判定为不在所述编码区间之内的情况下,使所述编码数据保持所述原数据的数值不变,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第一发送间隔,以及在所述原数据被判定子单元402判定为在所述编码区间之内的情况下,将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第二发送间隔。
例如,在一个示例中,如图2所示地,当原数据的数值为510时,判定该原数据在编码区间之内,因此将该原数据编码成具有码书中包括的对应的编码数值(即,图2中与原数据510相对应的编码数值01)的编码数据,并如上文的公式(4)所示地确定该编码数据对应的发送间隔。
根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置400通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。特别地,根据本实施例三的数据处理系统中的源节点装置通过判定单元判定原数据是否在码书的编码区间之内并根据判定结果基于码书确定原数据对应的编码数据和发送间隔,从而使得能够根据实际应用情况而灵活适当地设置码书的编码区间,使其包括出现频率高的原数据,并且对于未包括在码书的编码区间内的原数据也能及时进行处理。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图4所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统中的源节点装置进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图4所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图4所示的示意图进行变型或修改。
图5示出了根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置的示意图。
如图5所示,根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置500包括编码单元501和调节单元502,编码单元501包括判定子单元503和编码子单元504。
判定子单元503被配置用于判定所述原数据是否在所述码书的编码区间之内。
编码子单元504被配置用于:在所述原数据被判定子单元503判定为不在所述编码区间之内的情况下,使所述编码数据保持所述原数据的数值不变,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第一发送间隔,以及在所述原数据被判定子单元503判定为在所述编码区间之内的情况下,将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第二发送间隔。
调节单元502被配置用于在被判定子单元503判定为数值保持在所述编码区间内的原数据的数量超过预定的第一阈值的情况下,使得编码子单元501将所述第二发送间隔改变成比所述第二发送间隔更长的第三发送间隔,以及随后在被判定子单元503判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第二阈值的情况下,使得编码子单元501将所述第三发送间隔改变回至所述第二发送间隔。
此外,如图4中的虚线框中所示地,根据实际应用的需要,根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置500还可以选择性地包括上述实施例二中所述的码书生成单元102,即,编码单元501也可以使用预先设置的符合例如上述图2-3所描述的特性的码书来进行编码处理,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置500通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。特别地,根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置通过在数值保持在所述编码区间内的原数据的数量超过预定的第一阈值的情况下将第二发送间隔改变成比第二发送间隔更长的第三发送间隔并在相反情况下将其改变回为第二发送间隔,从而能够更加灵活地根据实际应用情况调节编码数据的发送间隔,因此能够进一步提高数据处理系统的能量使用效率和有效地减少信道负载。
此外,根据本发明实施例四的数据处理系统中的源节点装置500通过在数值保持在编码区间内的原数据的数量超过预定的第一阈值的情况下将第二发送间隔改变成比第二发送间隔更长的第三发送间隔、以及随后在数值超出编码区间的原数据的数量超过预定的第二阈值的情况下将第三发送间隔改变回至第二发送间隔,能够进一步根据实际数据处理系统中的实时数据的数值情况而灵活地延长或缩短发送间隔,从而能够进一步有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图5所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统中的源节点装置进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图5所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图5所示的示意图进行变型或修改。
此外,上述的根据本发明的实施例三和实施例四的数据处理系统中的源节点装置均还可包括用于定期地或者在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第三阈值的情况下重新生成更新的码书的码书更新单元,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
上述的码书更新单元包括第二统计子单元和第二生成子单元。第二统计子单元,被配置用于定期地或者在被判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第三阈值的情况下,以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对从当前时间起在预定的第二时间窗口内采集的原数据进行统计。第二生成子单元被配置用于根据第二统计子单元所统计的结果而生成更新的码书,并通知编码单元使用所述更新的码书进行编码处理。
特别地,通过配置上述码书更新单元,可以根据实际数据处理系统中的实时数据的数值情况而灵活地延长或缩短发送间隔,从而能够进一步有效地减少信道负载和提高数据处理系统的能量使用效率。
图6示出了根据本发明实施例五的数据处理系统中的源节点装置的示意图。
如图6所示,根据本发明实施例五的数据处理系统中的源节点装置600与上述的根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置400的区别在于,还包括发送单元601,被配置用于将所述编码数据按照所述编码单元所确定的对应的发送间隔而发送给所述数据处理系统中的目的节点装置。为了说明书的简洁起见,在此就不再对相同的单元进行赘述了。
根据本发明实施例五的数据处理系统中的源节点装置600通过根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,并根据所确定的发送间隔来发送对应的编码数据,从而能够有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
此外,如图6中的虚线框中所示地,根据实际应用的需要,根据本发明实施例五的数据处理系统中的源节点装置600还可以选择性地包括上述实施例二中所述的码书生成单元102和/或上述实施例四中所述的调节单元502,即,编码单元401也可以使用预先设置的符合例如上述图2-3所描述的特性的码书来进行编码处理,和/或也可以使用例如上述图5所示的调节单元502来进行对发送间隔进行调节的处理,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
此外,在一个示例中,发送单元601还被配置用于在所述源节点装置被初始化时或定期地以如下方式向所述目的节点装置传送所述码书或所述更新的码书:以所述第一发送间隔向所述目的节点装置发送所述码书或所述更新的码书的编码区间所对应的原数据,并以所述第二发送间隔向所述目的节点装置发送所述码书或所述更新的码书中包括的与所述原数据相对应的编码数值。
在上述示例中,通过配置发送单元601在源节点装置被初始化时或定期地向目的节点装置传送码书或更新的码书,可以在源节点装置和目的节点装置之间进行码书的同步,以便于目的节点装置后续按照所传送的码书来对接收的来自源节点装置的编码数据进行解码。
本领域的技术人员应当理解,上述示例仅仅是示例性的,而不是限定性的。本领域的技术人员完全可以根据实际应用的需求而灵活地选择由源节点装置向目的节点装置传送码书及其传送时机、或者预先在源节点装置和目的节点装置中设置约定的码书等等实施方式,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图6所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统中的源节点装置进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图6所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图6所示的示意图进行变型或修改。
例如,本领域的技术人员可以根据实际应用的需要而将根据本发明实施例一至四的数据处理系统中的源节点装置中包括的各个组成单元之间可以按照实际需要进行任意结合,其均应在本发明要求保护的范围之内。
图7示出了根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置的示意图。
如图7所示,根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置700与上述的根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置400的区别在于还包括第一封装单元701,为了说明书的简洁起见,在此就不再对相同的单元进行赘述了。
在根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置700中,第一封装单元701被配置用于将经过编码单元501处理后的所述编码数据封装到具有预定的固定长度的数据帧中以用于发送。
第一封装单元701包括第一封装子单元702和第二封装子单元703。
如图8所示地,第一封装子单元702被配置用于在原数据Ci,p被判定子单元402判定为不在码书的编码区间之内的情况下,将与该原数据相对应的编码数据(即,保持原数据的数值Ci,p不变的编码数据)封装到所述的具有预定的固定长度的数据帧中。
如图9a-9b所示地,第二封装子单元703被配置用于在原数据Ci,p被判定子单元402判定为在码书的编码区间之内的情况下,将与该原数据相对应的编码数据(即,F(f1,Δ,b1)、F(f2,Δ,b2)、...、F(fn,Δ,bn),n为自然数)顺序地填充到所述具有预定的固定长度的数据帧中,直到当前数据帧的剩余空间长度小于下一个要填充的编码数据的长度为止(如图9(a)所示),或者直到下一个要填充的编码数据是与被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的原数据相对应的编码数据为止(如图9(b)所示)。
除了能够达到上述的根据本发明实施例三的数据处理系统中的源节点装置400所达到的效果之外,特别地,根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置700通过配置第一封装单元还能够将分别与在码书的编码区间之内的原数据相对应的多个编码数据顺序地填充到具有预定的固定长度的数据帧中,从而能够进一步减少网络负载和提高数据处理系统的能量使用效率。
此外,如图7中的虚线框中所示地,根据实际应用的需要,根据本发明实施例六的数据处理系统中的源节点装置700还可以选择性地包括上述实施例二中所述的码书生成单元102、和/或上述实施例四中所述的调节单元502、和/或上述实施例五中所述的发送单元601,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
此外,在一个示例中,根据本发明实施例一至实施例五的数据处理系统中的源节点装置还可以包括第二封装单元(图中未示出)。该第二封装单元被配置用于以无冗余载荷的方式将经过编码单元处理后的所述编码数据分别封装到一个无固定长度的数据帧中以用于发送。即,每个要用于封装的经过编码处理的数据帧除了帧头和帧尾以外的长度与将被封装的编码数据的长度相对应(例如相等)。特别地,该示例通过以无冗余载荷的方式将编码数据封装到无固定长度的数据帧中,可以进一步节省系统资源。
本领域的技术人员应当理解,可以根据实际应用的需求而灵活地选择根据本发明的数据处理系统中的源节点装置所包括的封装单元的实施方式,其均应在本发明要求保护的精神和范围之内。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图7-9所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统中的源节点装置进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图7-9所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图7-9所示的示意图进行变型或修改。
下面描述根据本发明实施例七的数据处理系统中的目的节点装置。
根据本发明实施例七的数据处理系统中的目的节点装置包括解码单元(图中未示出)。该解码单元被配置用于根据本次来自所述数据处理系统中的源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据。其中,所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
根据本发明实施例七的数据处理系统中的目的节点装置通过根据接收的编码数据的接收间隔或发送间隔而将接收的编码数据解码成与码书中所包括的发送间隔和编码数值相对应的原数据,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
此外,例如,在一个示例中,目的节点装置通过根据接收的编码数据的接收间隔以及预计的时延来获知对应的发送间隔,从而将接收的编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据。
又如在另一示例中,目的节点装置通过根据接收的编码数据中包括的时间戳而获知对应的发送间隔,从而将接收的编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据。
因此,本领域的技术人员应当理解,可以根据实际应用的需求而灵活地采用各种获知接收的编码数据的发送间隔的实施方式,其均应在本发明所请求保护的范围之内。
图10示出了根据本发明实施例八的数据处理系统中的目的节点装置1000的示意图。
如图10所示,根据本发明实施例八的数据处理系统中的目的节点装置1000包括解码单元1001。
解码单元1001包括判定子单元1002和解码子单元1003。
判定子单元1002被配置用于判定所述接收间隔对应于所述码书中包括的第一发送间隔还是第二发送间隔。
解码子单元1003被配置用于:在判定子单元1002判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述第一发送间隔的情况下,将来自所述源节点装置的编码数据作为所述原数据,以及在判定子单元1002判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述第二发送间隔的情况下,查找所述码书以得到与来自所述源节点装置的编码数据和所述第二发送间隔相对应的原数据。
根据本发明实施例八的数据处理系统中的目的节点装置通过根据接收的编码数据的接收间隔或发送间隔而将接收的编码数据解码成与码书中所包括的发送间隔和编码数值相对应的原数据,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。特别地,根据本发明实施例八的数据处理系统中的目的节点装置通过判定子单元判定接收间隔对应于所述码书中包括的第一发送间隔还是第二发送间隔且根据判定结果基于码书确定编码数据和发送间隔所对应的原数据,从而使得能够准确有效地根据编码数据及其发送间隔而确定对应的原数据,从而进一步提高处理效率。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图10所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统中的目的节点装置进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图10所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图10所示的示意图进行变型或修改。
图11示出了根据本发明实施例九的数据处理系统1100的示意图。
如图11所示,根据本发明实施例九的数据处理系统1100包括源节点装置1101和目的节点装置1102,使得原数据在源节点装置1101处被编码成编码数据并被传送给目的节点装置1102,并且目的节点装置1102对接收到的编码数据进行解码处理以得到原数据。
源节点装置1101包括编码单元1103。编码单元1103被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
目的节点装置1102包括解码单元1104。解码单元1104被配置用于根据本次来自源节点装置1101的编码数据与上次来自源节点装置1101的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次来自源节点装置1101的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
在根据本发明实施例八的数据处理系统中,源节点装置根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,并且目的节点装置根据接收的编码数据的接收间隔或发送间隔而将接收的编码数据解码成与码书中所包括的发送间隔和编码数值相对应的原数据,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图11所示的示意图对根据本实施例的数据处理系统进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图11所示的示意图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图11所示的示意图进行变型或修改。
例如,本领域的技术人员应当理解,根据本发明的数据处理系统1100中的源节点装置1101和目的节点装置1102可以分别采用根据本发明上述实施例一至六中任意实施例的数据处理系统中的源节点装置以及根据本发明实施例七至八中任意实施例的目的节点装置来实现,其均应在本发明所要求保护的范围之内。
例如,在一个示例中,根据本发明的数据处理系统可以是星形无线传感器网络系统或对等无线传感器网络系统。
图12-13分别示出了根据本发明实施例的数据处理系统在数据帧数量和能量效率的效果方面与现有技术相比较的示意图。
如图12所示,根据本发明实施例的数据处理系统在数据帧数量上与现有技术相比显著减少。
如图13所示,根据本发明实施例的数据处理系统在所消耗的能量上与现有技术相比显著减少。
下面描述根据本发明实施例十的数据编码方法。根据本发明实施例十的数据编码方法包括:根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据所对应的、包括在所述码书中的发送间隔。本领域的技术人员应当理解,根据本发明实施例十的数据编码方法例如可以通过上述本发明实施例一至六中任意实施例的数据处理系统中的源节点装置来实现,具体细节在此不再赘述,其均应在本发明所请求保护的范围之内。
下面描述根据本发明实施例十一的数据解码方法。根据本发明实施例十一的数据解码方法包括:根据本次的编码数据与上次的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次的编码数据进行解码处理,以将所述本次的编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。本领域的技术人员应当理解,根据本发明实施例十的数据编码方法例如可以通过上述本发明实施例七至八中任意实施例的目的节点装置来实现,具体细节在此不再赘述,其均应在本发明所请求保护的范围之内。
图14示出了根据本发明实施例十二的数据处理方法的流程图。
根据本发明实施例十二的数据处理方法从步骤S1401开始。在步骤S1401中,源节点装置根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据所对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
然后,在步骤S1402中,源节点装置将所述编码数据按照所确定的对应的发送间隔而发送给目的节点装置。
随后,在步骤S1403中,目的节点装置根据本次来自所述源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于所述码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
在根据本发明实施例十二的数据处理方法中,源节点装置根据码书中包括的与编码数据相对应的发送间隔来确定和区分不同的编码数据的发送间隔,并且目的节点装置根据接收的编码数据的接收间隔或发送间隔而将接收的编码数据解码成与码书中所包括的发送间隔和编码数值相对应的原数据,从而能够实现以下效果中至少之一:有效地减少信道负载、减少信道访问冲突、提高数据处理系统的能量使用效率、节省资源和延长数据处理系统的生命周期。
此外,需要说明的是,虽然以上结合图14所示的流程图对根据本实施例的数据处理方法进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图14所示的流程图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图14所示的流程图进行变型或修改。
例如,在根据本发明的数据处理方法的一个示例中,如图15所示,首先在步骤S1501中,无线传感器网络系统的源节点装置将预定的时间窗口划分为多个时间子窗口,并分别在每个时间子窗口内采集原数据。
然后在步骤S1502中,该源节点装置对每个时间子窗口内采集的原数据进行统计,以得到针对每个时间子窗口的统计结果。
随后在步骤S1503中,该源节点装置分别根据针对每个时间子窗口的统计结果进行编码,并根据累积的针对各个时间子窗口的编码结果而生成包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书。
然后在步骤S1504-S1506中,该源节点装置根据生成的码书而对后续采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据。
具体地,在步骤S1504中,源节点装置判定所述原数据是否在所述码书的编码区间之内。
随后,在步骤S1504中判定所述原数据不在所述编码区间之内的情况下,在步骤S1505中,使所述编码数据保持所述原数据的数值不变,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第一发送间隔。在步骤S1504中判定所述原数据在所述编码区间之内的情况下,在步骤S1506中,将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第二发送间隔。
接着,在步骤S1507中,源节点装置将所述编码数据按照所确定的对应的发送间隔而发送给目的节点装置。
随后,在步骤S1508中,目的节点装置根据本次来自所述源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于所述码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
同样地,虽然以上结合图15所示的流程图对根据本实施例的数据处理方法的示例进行了描述,但是本领域技术人员应当理解,图15所示的流程图仅仅是示例性的,而不是对本发明的范围的限制,本领域技术人员完全可以根据实际需要对图15所示的流程图进行变型或修改。
虽然已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。
而且,根据本发明的方法和设备既可以通过硬件实现,也可以通过软件和固件实现。在通过软件或固件实现的情况下,从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机,例如图16所示的通用计算机1600安装构成该软件的程序,该计算机在安装有各种程序时,能够执行上述各种功能等等。
在图16中,中央处理单元(CPU)1601根据只读存储器(ROM)1602中存储的程序或从存储部分1608加载到随机存取存储器(RAM)1603的程序执行各种处理。在RAM 1603中,也根据需要存储当CPU 1601执行各种处理等等时所需的数据。CPU 1601、ROM 1602和RAM 1603经由总线1304彼此连接。输入/输出接口1605也连接到总线1604。下述部件连接到输入/输出接口1605:输入部分1606,包括键盘、鼠标等等;输出部分1607,包括显示器,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等等,和扬声器等等;存储部分1608,包括硬盘等等;以及通信部分1609,包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等等。通信部分1609经由网络比如因特网执行通信处理。
根据需要,驱动器1610也连接到输入/输出接口1605。可拆卸介质1611比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器1610上,使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分1308中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下,从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质1611安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解,这种存储介质不局限于图16所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质1611。可拆卸介质1611的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者,存储介质可以是ROM 1602、存储部分1608中包含的硬盘等等,其中存有程序,并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
此时,只要该系统或者设备具有执行程序的功能,则本发明的实施方式不局限于程序,并且该程序也可以是任意的形式,例如,目标程序、解释器执行的程序或者提供给操作系统的脚本程序等。
另外,计算机通过连接到因特网上的相应网站,并且将依据本发明的计算机程序代码下载和安装到计算机中然后执行该程序,也可以实现本发明。
而且,所述实施本发明的程序也可以例如采用一个或多个信号的形式。所述信号可以是可从互联网站点下载的数据信号,或是在载波信号上提供的数据信号,或是以任何其它形式的数据信号。
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。
关于包括以上实施例的实施方式,还公开下述附记:
附记
附记1.一种数据处理系统中的源节点装置,包括:
编码单元,被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
附记2.根据附记求1所述的源节点装置,还包括用于预先生成所述码书的码书生成单元,所述码书生成单元包括:
第一统计子单元,被配置用于以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对在所述原数据之前在预定的第一时间窗口内采集的原数据进行统计;以及
第一生成子单元,被配置用于根据所述统计子单元所统计的结果而生成所述码书。
附记3.根据附记2所述的源节点装置,其中:
所述第一统计子单元被配置用于将所述预定的第一时间窗口划分为多个时间子窗口,并分别对每个时间子窗口内采集的原数据进行统计以得到针对每个时间子窗口的统计结果;以及
所述第一生成子单元被配置用于分别根据针对每个时间子窗口的统计结果进行编码,并根据累积的针对各个时间子窗口的编码结果而生成码书。
附记4.根据附记3所述的源节点装置,其中:
所述第一生成子单元以可变长编码方式来生成所述码书。
附记5.根据附记1-3中任一项所述的源节点装置,其中所述编码单元包括:
判定子单元,被配置用于判定所述原数据是否在所述码书的编码区间之内;以及
编码子单元,被配置用于:
在所述原数据被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的情况下,使所述编码数据保持所述原数据的数值不变,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第一发送间隔,以及
在所述原数据被所述判定子单元判定为在所述编码区间之内的情况下,将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第二发送间隔。
附记6.根据附记5所述的源节点装置,还包括:
调节单元,被配置用于在被所述判定子单元判定为数值保持在所述编码区间内的原数据的数量超过预定的第一阈值的情况下,使得所述编码子单元将所述第二发送间隔改变成比所述第二发送间隔更长的第三发送间隔,以及随后在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第二阈值的情况下,使得所述编码子单元将所述第三发送间隔改变回至所述第二发送间隔。
附记7.根据附记5所述的源节点装置,还包括用于定期地或者在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第三阈值的情况下重新生成更新的码书的码书更新单元,所述码书更新单元包括:
第二统计子单元,被配置用于定期地或者在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第三阈值的情况下,以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对从当前时间起在预定的第二时间窗口内采集的原数据进行统计;以及
第二生成子单元,被配置用于根据所述第二统计子单元所统计的结果而生成更新的码书,并通知所述编码单元使用所述更新的码书进行编码处理。
附记8.根据附记1-7中任一项所述的源节点装置,还包括:
发送单元,被配置用于将所述编码数据按照所述编码单元所确定的对应的发送间隔而发送给所述数据处理系统中的目的节点装置。
附记9.根据附记8所述的源节点装置,其中所述发送单元还被配置用于在所述源节点装置被初始化时或定期地以如下方式向所述目的节点装置传送所述码书或所述更新的码书:
以所述第一发送间隔向所述目的节点装置发送所述码书或所述更新的码书的编码区间所对应的原数据,并以所述第二发送间隔向所述目的节点装置发送所述码书或所述更新的码书中包括的与所述原数据相对应的编码数值。
附记10.根据附记5-9中任一项所述的源节点装置,还包括:
第一封装单元,被配置用于将经过所述编码单元处理后的所述编码数据封装到具有预定的固定长度的数据帧中以用于发送,其中所述第一封装单元包括:
第一封装子单元,被配置用于在原数据被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的情况下,将与该原数据相对应的编码数据封装到所述的具有预定的固定长度的数据帧中,以及
第二封装子单元,被配置用于在原数据被所述判定子单元判定为在所述编码区间之内的情况下,将与该原数据相对应的编码数据顺序地填充到所述具有预定的固定长度的数据帧中,直到当前数据帧的剩余空间长度小于下一个要填充的编码数据的长度为止、或者直到下一个要填充的编码数据是与被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的原数据相对应的编码数据为止。
附记11.根据附记1-9中任一项所述的源节点装置,还包括:
第二封装单元,被配置用于以无冗余载荷的方式、将经过所述编码单元处理后的所述编码数据分别封装到一个无固定长度的数据帧中以用于发送。
附记12.一种数据处理系统中的目的节点装置,包括:
解码单元,被配置用于根据本次来自所述数据处理系统中的源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
附记13.根据附记12所述的目的节点装置,其中所述解码单元包括:
判定子单元,被配置用于判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述码书中包括的第一发送间隔还是第二发送间隔;
解码子单元,被配置用于:
在所述判定子单元判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述第一发送间隔的情况下,将来自所述源节点装置的编码数据作为所述原数据,以及
在所述判定子单元判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述第二发送间隔的情况下,查找所述码书以得到与来自所述源节点装置的编码数据和所述第二发送间隔相对应的原数据。
附记14.一种数据处理系统,包括如附记1-11中任一所述的源节点装置和如附记12-13中任一所述的目的节点装置,使得原数据在所述源节点装置处被编码成编码数据并被传送给所述目的节点装置,并且所述目的节点装置对接收到的所述编码数据进行解码处理以得到所述原数据。
附记15.根据附记14所述的数据处理系统,其中所述数据处理系统为星形无线传感器网络系统或对等无线传感器网络系统。
附记16.一种数据编码方法,包括:
根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据所对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
附记17.一种数据解码方法,包括:
根据本次的编码数据与上次的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次的编码数据进行解码处理,以将所述本次的编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
附记18.一种数据处理方法,包括:
源节点装置根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据所对应的、包括在所述码书中的发送间隔;
源节点装置将所述编码数据按照所确定的对应的发送间隔而发送给目的节点装置;以及
目的节点装置根据本次来自所述源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于所述码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例,但是应当明白,上面所描述的实施方式只是用于说明本发明,而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说,可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对上述实施方式作出各种修改和变更。因此,本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效内容来限定。
Claims (10)
1.一种数据处理系统中的源节点装置,包括:
编码单元,被配置用于根据包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书而对采集的原数据进行编码处理,以将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定与所述编码数据对应的、包括在所述码书中的发送间隔。
2.根据权利要求1所述的源节点装置,还包括用于预先生成所述码书的码书生成单元,所述码书生成单元包括:
第一统计子单元,被配置用于以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对在所述原数据之前在预定的第一时间窗口内采集的原数据进行统计;以及
第一生成子单元,被配置用于根据所述统计子单元所统计的结果而生成所述码书。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的源节点装置,其中所述编码单元包括:
判定子单元,被配置用于判定所述原数据是否在所述码书的编码区间之内;以及
编码子单元,被配置用于:
在所述原数据被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的情况下,使所述编码数据保持所述原数据的数值不变,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第一发送间隔,以及
在所述原数据被所述判定子单元判定为在所述编码区间之内的情况下,将所述原数据编码成具有所述码书中包括的对应的编码数值的编码数据,并确定所述编码数据对应于所述码书中包括的第二发送间隔。
4.根据权利要求3所述的源节点装置,还包括:
调节单元,被配置用于在被所述判定子单元判定为数值保持在所述编码区间内的原数据的数量超过预定的第一阈值的情况下,使得所述编码子单元将所述第二发送间隔改变成比所述第二发送间隔更长的第三发送间隔,以及随后在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第二阈值的情况下,使得所述编码子单元将所述第三发送间隔改变回至所述第二发送间隔。
5.根据权利要求3所述的源节点装置,还包括用于定期地或者在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第三阈值的情况下重新生成更新的码书的码书更新单元,所述码书更新单元包括:
第二统计子单元,被配置用于定期地或者在被所述判定子单元判定为数值超出所述编码区间的原数据的数量超过预定的第三阈值的情况下,以采用局部统计信息来表示全局统计结果的方式对从当前时间起在预定的第二时间窗口内采集的原数据进行统计;以及
第二生成子单元,被配置用于根据所述第二统计子单元所统计的结果而生成更新的码书,并通知所述编码单元使用所述更新的码书进行编码处理。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的源节点装置,还包括:
发送单元,被配置用于将所述编码数据按照所述编码单元所确定的对应的发送间隔而发送给所述数据处理系统中的目的节点装置,
其中所述发送单元还被配置用于在所述源节点装置被初始化时或定期地以如下方式向所述目的节点装置传送所述码书或所述更新的码书:
以所述第一发送间隔向所述目的节点装置发送所述码书或所述更新的码书的编码区间所对应的原数据,并以所述第二发送间隔向所述目的节点装置发送所述码书或所述更新的码书中包括的与所述原数据相对应的编码数值。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的源节点装置,还包括:
第一封装单元,被配置用于将经过所述编码单元处理后的所述编码数据封装到具有预定的固定长度的数据帧中以用于发送,其中所述第一封装单元包括:
第一封装子单元,被配置用于在原数据被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的情况下,将与该原数据相对应的编码数据封装到所述的具有预定的固定长度的数据帧中,以及
第二封装子单元,被配置用于在原数据被所述判定子单元判定为在所述编码区间之内的情况下,将与该原数据相对应的编码数据顺序地填充到所述具有预定的固定长度的数据帧中,直到当前数据帧的剩余空间长度小于下一个要填充的编码数据的长度为止、或者直到下一个要填充的编码数据是与被所述判定子单元判定为不在所述编码区间之内的原数据相对应的编码数据为止。
8.一种数据处理系统中的目的节点装置,包括:
解码单元,被配置用于根据本次来自所述数据处理系统中的源节点装置的编码数据与上次来自所述源节点装置的编码数据之间的接收间隔或发送间隔、基于包括与原数据相对应的编码数值和发送间隔的码书来对所述本次来自所述源节点装置的编码数据进行解码处理,以将所述编码数据解码成与码书中所包括的所述发送间隔和编码数值相对应的原数据,其中所述码书中包括的所述编码数值和发送间隔分别与所述编码数据和所述接收间隔相关。
9.根据权利要求8所述的目的节点装置,其中所述解码单元包括:
判定子单元,被配置用于判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述码书中包括的第一发送间隔还是第二发送间隔;
解码子单元,被配置用于:
在所述判定子单元判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述第一发送间隔的情况下,将来自所述源节点装置的编码数据作为所述原数据,以及
在所述判定子单元判定所述接收间隔或所述发送间隔对应于所述第二发送间隔的情况下,查找所述码书以得到与来自所述源节点装置的编码数据和所述第二发送间隔相对应的原数据。
10.一种数据处理系统,包括如权利要求1-7中任一项所述的源节点装置和如权利要求8-9中任一项所述的目的节点装置,使得原数据在所述源节点装置处被编码成编码数据并被传送给所述目的节点装置,并且所述目的节点装置对接收到的所述编码数据进行解码处理以得到所述原数据。
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