基于射频的无线传输方法和系统
技术领域
本发明涉及无线传输技术领域,尤其涉及一种基于射频的无线传输方法和系统。
背景技术
在大数据时代,在多机中进行数据传输,需要考虑数据量、传输速度等方面的问题。在低成本产品中,为了提高市场竞争力,一般都不使用Wifi(Wireless Fidelity,无线保真)、蓝牙等高成本无线传输方式。而RF(Radio Frequency,射频)作为低成本的无线传输方式被广泛应用。而现有的采用RF作为无线传输方式的系统,存在传输速率低的问题,尤其在多从机、大数据的情况下,传输速率低的问题就会更为明显。
发明内容
基于此,有必要提供一种传输速率较快的基于射频的无线传输方法。
一种基于射频的无线传输方法,适用于主机向包括多个从机的从机组中的所述从机传输数据,包括以下步骤:
所述主机在所述从机组中选择两个未接收到所述数据的从机共同作为第一级从机,通过射频通信的方式将所述数据传输到所述第一级从机的两个从机中;
第N级从机中的各个从机或部分从机在所述从机组中各自分别选择最多两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机,并各自通过射频通信的方式将所述数据传输到所述第N+1级从机的各个从机中;
其中,N由1开始,按照自然数1依次递增,直至所述从机组中的每个从机均接收到所述数据。
在其中一个实施例中,若所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数大于或等于所述第N级从机的从机个数的两倍,则所述第N级从机中各个从机在所述从机组中各自分别选择两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机;
若所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数小于所述第N级从机的从机个数的两倍,且大于所述第N级从机的从机个数,则所述第N级从机中各个从机在所述从机组中各自分别选择最多两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机,且所述第N+1级从机的从机个数大于或等于所述第N级从机的从机个数;
若所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数小于所述第N级从机的从机的,则所述第N级从机的部分从机在所述从机组中各自分别选择一个或两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机;
其中,所述部分从机的从机个数小于等于所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数。
在其中一个实施例中,所述数据包括第一数据和第二数据;
所述从机组中的所有从机均接收到所述第一数据后,所述主机再向所述从机组中的从机传输所述第二数据。
在其中一个实施例中,所述数据包括第一数据和第二数据;
所述主机在所述从机组中选择两个第一空闲从机作为新的第一级从机,通过射频方式将所述第二数据传输到所述新的第一级从机中的两个从机中;其中,所述第一空闲从机为所述从机组中已接收到所述第一数据但未接收到所述第二数据,且当前未向其他从机传输所述第一数据的从机;
新的第N级从机的各个从机或部分从机在所述从机组中分别选择最多两个所述第一空闲从机作为新的第N+1级从机,通过射频方式将所述第二数据传输到所述新的第N+1级从机中的各个第一空闲从机中;
其中,N由1开始,按照自然数1依次递增,直至所述从机组中的每个所述从机均接收到所述第二数据。
本发明还提出另外一种基于射频的无线传输方法,适用于主机向包括多个从机的从机组中的每个所述从机传输数据,包括以下步骤:
所述主机在所述从机组中选择两个未接收到所述数据的从机共同作为第一级从机,通过射频通信的方式将所述数据传输到所述第一级从机中的两个从机中;
所述主机和第N级从机中的各个从机或部分从机在所述从机组中各自分别选择最多两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机,并通过射频通信的方式将所述数据传输到所述第N+1级从机中的各个从机中;
其中,N由1开始,按照自然数1依次递增,直至所述从机组中的每个所述从机均接收到所述主机发送的所述数据。
在其中一个实施例中,若所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数大于或等于所述第N级从机中从机个数与所述主机个数之和的两倍,则所述主机和所述第N级从机中的各个从机在所述从机组中各自分别选择两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机;
若所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数小于所述第N级从机的从机个数与所述主机个数之和的两倍,且大于所述第N级从机的从机个数与所述主机个数之和,则所述主机和所述第N级从机中的各个从机在所述从机组中各自分别选择一个或两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机;
若所述从机组中未接收到所述数据的从机的个数小于所述第N级从机的从机个数与所述主机个数之和,则所述主机和所述第N级从机中的部分从机在所述从机组中各自分别选择一个或两个未接收到所述数据的从机共同作为第N+1级从机;
其中,所述部分从机的从机个数与所述主机个数之和小于等于所述从机组中的未接收到所述数据的从机的个数。
本发明还提出一种基于射频的无线传输系统,包括主机和多个从机;从机组包括所述多个从机,所述主机向所述从机组中的每个所述从机传输数据;
所述主机,被配置以在所述从机组中选择两个未接收到所述数据的从机,并通过射频通信的方式将所述数据传输到所选择的两个所述从机中;
所述从机,被配置以接收所述主机发送的所述数据或接收其它从机发送的所述数据,并选择最多两个未接收到所述数据的从机,通过射频通信的方式将所述数据传输到所选择的从机中。
在其中一个实施例中,所述数据包括第一数据和第二数据;
所述从机组中的所有从机全部接收到所述第一数据后,所述主机再向所述从机组中的从机传输所述第二数据。
在其中一个实施例中,所述数据包括第一数据和第二数据;
所述主机,还被配置以先向所选择的两个从机传输第一数据,再从所述从机组中选择两个第一空闲从机,通过射频方式将所述第二数据传输到所选择的两个所述第一空闲从机中;其中,所述第一空闲从机为所述从机组中已接收到所述第一数据但未接收到所述第二数据,且当前未向其他从机传输所述第一数据的从机;
所述从机,接收到所述第一数据后,还被配置以接收所述主机发送的所述第二数据或接收其它从机发送的所述第二数据,并选择最多两个所述第一空闲从机,通过射频通信的方式将所述第二数据传输到所选择的所述第一空闲从机中。
本发明还提出另外一种基于射频的无线传输系统,包括主机和多个从机;所述多个从机构成从机组,所述从机组包括第一级从机和第M级从机;所述主机向所述从机组中的每个所述从机传输数据;
所述主机,被配置以在所述从机组中选择两个未接收到所述数据的从机作为第一级从机,并通过射频通信的方式将所述数据传输到所述第一级从机的两个从机中;
第M级从机,被配置以接收所述主机发送的所述数据或接收第M-1级从机发送的所述数据;
其中,所述第M级从机包括所述第M-1级从机的各个从机在所述从机组中各自选择的最多两个未接收到所述数据的从机,以及所述主机在所述从机组中选择的最多两个未接收到所述数据的从机;且
M由2开始,按照自然数1依次递增,直至所述从机组中的每个从机均接收到所述数据。
上述基于射频的无线传输方法和系统,主机随机选择两个从机作为第一级从机,将数据传输给两个从机,然后两个从机再各自随机选择最多两个从机作为第二级从机传输数据,重复上述过程,直至每个从机均接收到数据,使得主机向从机传输数据所用的时间大大减少。
附图说明
图1为本发明基于射频的无线传输方法一个实施例的流程示意图;
图2为本发明基于射频的无线传输方法另一个实施例的流程示意图;
图3为本发明基于射频的无线传输方法另一个实施例的流程示意图;
图4为本发明基于射频的无线传输系统一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明基于射频的无线传输方法和系统的具体实施方式进行说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图1,一个实施例中,基于射频的无线传输方法适用于主机向包括多个从机的从机组中的每个从机传输数据,可以包括以下步骤:
S101,主机在从机组中选择两个未接收到数据的从机共同作为第一级从机,通过射频通信的方式将数据传输到第一级从机中的每个从机中。
其中,从机组中包括多个从机,主机在从机组中选择两个未接收到数据的从机作为第一级从机,并对第一级从机中的两个从机进行数据传输。主机可以在从机组中随机选择两个未接收到数据的从机作为第一级从机。
S102,第N级从机中的各个从机在从机组中各自分别选择最多两个未接收到数据的从机共同作为第N+1级从机,并通过射频通信的方式将数据传输到第N+1级从机的各个从机中。
本实施例中,N由1开始,并按照自然数1依次递增,直至从机组中的每个从机均接收到该数据为止。具体的,可以首先判断从机组中未接收到该数据的从机的个数与第N级从机的从机个数的关系,可以包括以下几种情况:
若从机组中未接收到该数据的从机的个数大于或等于第N级从机的从机个数的两倍,说明从机组中未接收到该数据的从机较多。此时,第N级从机的各个从机可以在从机组中各自分别选择两个未接收到该数据的从机共同作为第N+1级从机,从而尽量减少传输数据所用的时间。
例如,第N级从机的从机个数为四个,从机组中未接收到该数据的从机的个数为十个,则第N级从机中的四个从机都可以在该十个从机中各自选择两个从机,共同作为第N+1级从机。此时,第N+1级从机的从机个数为八个。
若从机组中未接收到该数据的从机的个数小于第N级从机的从机个数的两倍,且大于第N级从机的从机个数,说明从机组中未接收到该数据的从机不够第N级从机的每个从机均选择两个从机,以传输该数据。此时,第N级从机中的各个从机可以在从机组中各自分别选择最多两个未接收到该数据的从机共同作为第N+1级从机。
具体的,第N级从机中的每个从机可以对应选择从机组中的两个从机,最少可以不选择从机组中的任何从机,或者可以对应选择从机组中的一个从机。当然,生成的第N+1级从机的从机个数应大于或等于第N级从机的从机个数,从而尽量减少传输该数据所需的时间。
若从机组中未接收到该数据的从机的个数小于第N级从机的从机个数,说明从机组中未接收到该数据的从机个数较少。此时,第N级从机中的部分从机在从机组中各自分别选择一个或两个未接收到该数据的从机共同作为第N+1级从机。其中,部分从机中的从机个数小于或等于从机组中未接收到该数据的从机的个数。
具体的,第N级从机的部分从机中的一个从机最多对应选择从机组中的两个从机,或者可以对应选择从机组中的一个从机。例如,第N级从机的从机个数为五个,从机组中未接收到该数据的从机的个数为三个。此时,可以选择第N级从机的三个从机、两个从机或一个从机作为该部分从机。且该部分从机中的每个从机可以对应从机组中的未接收到该数据的从机中的一个从机或两个从机,共同构成第N+1级从机。例如,可以选择第N级从机的两个从机,分别为:从机一和从机二。然后从机一在从机组中随机选择两个未接收到该数据的从机。从机二在从机组中智能选择一个未接收到该数据的从机。即第N+1级从机的从机个数为三。当然,第N+1级从机中从机的个数不能超过三个。
参见图2,一个实施例中,主机向从机传输的数据可以包括多个数据,例如包括第一数据和第二数据。基于射频的无线传输方法还可以包括以下步骤:
S201,主机在从机组中选择两个未接收到第一数据的从机共同作为第一级从机,通过射频通信的方式将第一数据传输到第一级从机的两个从机中。
本步骤中的具体实现方法可以参考步骤S101,在此不再赘述。
S202,第N级从机中的各个从机在从机组中各自选择最多两个未接收到第一数据的从机共同作为第N+1级从机,并通过射频通信的方式将第一数据传输到第N+1级从机中的各个从机中。
本步骤中的具体实现方法可以参考步骤S102,在此不再赘述。本实施例中,N由1开始,并按照自然数1依次递增,直至从机组中的每个从机均接收到第一数据为止。
S203,主机在从机组中选择两个第一空闲从机作为新的第一级从机,通过射频通信的方式将第二数据传输到新的第一级从机中的两个第一空闲从机中。
其中,第一空闲从机为从机组中已接收到第一数据但未接收到第二数据,且当前未向其他从机传输第一数据的从机。可以理解的,当需要传输的数据包括多个数据时,为了进一步节约数据传输所需的时间,可以将从机组中的两个第一空闲从机作为新的第一级从机,主机向新的第一级从机传输第二数据。由于步骤S201中的第一级从机在时间上能够优先作为新的第一级从机的条件,因此,一般情况下将步骤S201中的第一级从机作为新的第一级从机,能够使得数据传输所需的时间最小化。当然,用户也可以根据具体需要进行设置。
S204,新的第N级从机中的各个从机或部分从机在从机组中分别选择最多两个第一空闲从机作为新的第N+1级从机,通过射频通信的方式将第二数据传输到新的第N+1级从机中的各个从机中。
其中,新的第N级从机中的各个从机或部分从机向第N+1级从机中的各个从机传输第二数据的具体实现过程,可以参考步骤S102,故在此不再赘述。
以下通过一个具体实例对基于射频的无线传输方法进行进一步说明。其中,主机个数为一个,从机个数为十四个,分别为第一从机至第十四从机。
首先,主机随机选择第一从机和第二从机作为第一级从机。主机向第一从机和第二从机通过射频通信的方式传输第一数据。
其次,第一从机随机选择第三从机和第四从机,第二从机随机选择第五从机和第六从机。第三从机、第四从机、第五从机和第六从机共同构成第二级从机。第一从机向第三从机和第四从机通过射频通信的方式传输第一数据,第二从机向第五从机和第六从机通过射频通信的方式传输第一数据。
然后,第三从机随机选择第七从机和第八从机,第四从机随机选择第九从机和第十从机,第五从机随机选择第十一从机和第十二从机,第六从机随机选择第十三从机和第十四从机。第七从机至第十四从机共同构成第三级从机。第三从机向第七从机和第八从机通过射频通信的方式传输第一数据,第四从机向第九从机和第十从机通过射频通信的方式传输第一数据,第五从机向第十一从机和第十二从机通过射频通信的方式传输第一数据,第六从机向第十三从机和第十四从机通过射频通信的方式传输第一数据。
在第三步的同时,主机选择第一从机和第二从机作为新的第一级从机。主机向第一从机和第二从机通过射频通信的方式传输第二数据。
接着,第一从机选择第三从机和第四从机,第二从机选择第五从机和第六从机。第三从机、第四从机、第五从机和第六从机共同构成新的第二级从机。新的第一级从机的各个从机向新的第二级从机的各个从机传输第二数据。
最后,第三从机选择第七从机和第八从机,第四从机选择第九从机和第十从机,第五从机随机选择第十一从机和第十二从机,第六从机随机选择第十三从机和第十四从机。第七从机至第十四从机共同构成新的第三级从机。新的第二级从机的各个从机向新的第三级从机的各个从机传输第二数据。
经过上述过程,主机将第一数据和第二数据传输到每个从机中。
现有的一种主机向从机传输数据的方式为:主机每次向一个从机传输数据,而从机之间不会相互传输数据。假设从机的个数为n,主机和从机,以及从机与从机之间传输一次数据的时间为1秒。本实施例的基于射频的无线传输方法,充分利用了采用射频通信的方式传输数据时,主机每次最多能够同时向两个从机传送数据,以及从机每次最多能够同时向其他的两个从机传送数据的特点,使得每个从机均接收到第一数据所需的时间减少至:t=log2[(n/2)+1](秒)。对于现有的主机向从机传输数据的方式需用时n秒。
对于14台从机的情况,采用本实施例中的方式传输一次数据只需用时4秒,而现有的主机向从机传输数据的方式传输一次数据需用时14秒。因此,采用本实施例中的方式传输一次数据所用的时间,足足比采用现有的主机向从机传输一次数据的方式所用的时间少了11秒。对于从机数量较多且传输的数据较大时,采用本实施例中的方式传输数据的优势会更加明显。
参见图3,一个实施例中,基于射频的无线传输方法适用于主机向包括多个从机的从机组中的每个从机传输数据,包括以下步骤:
S301,主机在从机组中选择两个未接收到该数据的从机共同作为第一级从机,通过射频通信的方式将该数据传输到第一级从机的两个从机中。
S302,主机和第N级从机中的各个从机或部分从机在从机组中各自分别选择最多两个未接收到该数据的从机共同作为第N+1级从机,并通过射频通信的方式将该数据传输到第N+1级从机中的各个从机中。
本实施例中,N由1开始,并按照自然数1依次递增,直至从机组中的每个从机均接收到该数据为止。具体的,可以首先判断从机组中未接收到该数据的从机的个数与第N级从机的从机个数的关系,可以包括以下几种情况:
若从机组中未接收到该数据的从机的个数大于或等于第N级从机的从机个数与主机个数之和的两倍,说明从机组中未接收到该数据的从机较多。此时,第N级从机的各个从机可以在从机组中各自分别选择两个未接收到该数据的从机,以及主机在从机组中选择两个未接收到该数据的从机,共同作为第N+1级从机,从而尽量减少传输数据所用的时间。
例如,第N级从机的从机个数为三个,从机组中未接收到该数据的从机的个数为十个,则第N级从机中的三个从机可以在该十个从机中各自选择两个从机,主机在未接收到该十个从机中选择两个从机,共八个从机共同作为第N+1级从机。
若从机组中未接收到该数据的从机的个数小于第N级从机的从机个数与主机之和的两倍,且大于第N级从机的从机个数与主机个数之和,说明从机组中未接收到该数据的从机不够主机和第N级从机的每个从机均选择两个从机,以传输该数据。此时,主机和第N级从机中的各个从机可以在从机组中各自分别选择最多两个未接收到该数据的从机,共同作为第N+1级从机。
具体的,主机或第N级从机中的每个从机可以对应选择从机组中的两个从机,最少可以不选择从机组中的任何从机,或者可以对应选择从机组中的一个从机。当然,生成的第N+1级从机的从机个数,应大于或等于第N级从机的从机个数与主机个数之和,从而尽量减少传输该数据所需的时间。
若从机组中未接收到该数据的从机的个数小于第N级从机的从机个数与主机个数之和,说明从机组中未接收到该数据的从机个数较少。此时,主机和第N级从机中的部分从机在从机组中各自分别选择一个或两个未接收到该数据的从机,共同作为第N+1级从机。其中,部分从机中的从机个数与主机个数之和小于或等于从机组中的未接收到该数据的从机的个数。
具体的,主机最多对应选择从机组中的两个从机,或者可以对应选择从机组中的一个从机。第N级从机的部分从机中的一个从机最多对应选择从机组中的两个从机,或者可以对应选择从机组中的一个从机。例如,第N级从机的从机个数为四个,从机组中的未接收到该数据的从机的个数为三个。此时,可以选择主机和第N级从机中的两个从机或一个从机向该三个从机传输该数据。当然,第N+1级从机的从机个数不能超过三个。
以下通过一个具体实例对基于射频的无线传输方法进行进一步说明。其中,主机个数为一个,从机个数为十四个,分别为第一从机至第十四从机。
首先,主机随机选择第一从机和第二从机作为第一级从机。主机向第一从机和第二从机通过射频通信的方式传输数据。
其次,主机随机选择第三从机和第四从机,第一从机随机选择第五从机和第六从机,第二从机随机选择第七从机和第八从机。第三从机至第八从机共同构成第二级从机。第一级从机中的各个从机向第二级从机中的各个从机通过射频通信的方式传输数据。
最后,第三从机随机选择第七从机和第八从机,第四从机随机选择第九从机和第十从机,第五从机随机选择第十一从机和第十二从机,第六从机随机选择第十三从机和第十四从机。第七从机至第十四从机共同构成第三级从机。第三从机向第七从机和第八从机通过射频通信的方式传输数据。第四从机向第九从机和第十从机通过射频通信的方式传输数据。第五从机向第十一从机和第十二从机通过射频通信的方式传输数据。第六从机向第十三从机和第十四从机通过射频通信的方式传输数据。
经过上述过程,主机将数据传输到每个从机中。
当然,此时主机还可以在不需向从机传输数据时,随机选择两个已接收到数据且当前未向其他从机传输数据的从机,参照上述过程,进行下一数据的传输。具体实现过程可参考图2内容所对应的实施例的实现过程。
上述基于射频的无线传输方法,主机随机选择两个从机作为第一级从机,将数据传输给两个从机,然后两个从机再各自随机选择最多两个从机作为第二级从机传输数据,重复上述过程,直至每个从机均接收到数据,使得主机向从机传输数据所用的时间大大减少。
基于同一发明构思,本发明实施例还提出一种基于射频的无线传输系统,
参见图4,一个实施例中,基于射频的无线传输系统包括主机100和多个从机200。从机组包括该多个从机200。
主机100,被配置以在从机组中选择两个未接收到数据的从机,并通过射频通信的方式将该数据传输到所选择的两个从机中。
从机200,被配置以接收主机100发送的数据或接收其它从机200发送的数据,并选择最多两个未接收到该数据的从机200,通过射频方式将该数据传输到所选择的从机200中。
其中,主机100传输的数据包括第一数据和第二数据。主机100可以被配置为在所有的从机200全部接收到第一数据后,再向从机200传输第二数据。
主机100还可以被配置为先向所选择的两个从机200传输第一数据,再在从机组中选择两个第一空闲从机。主机100通过射频方式将第二数据传输到所选择的两个第一空闲从机中。其中,第一空闲从机为从机组中已接收到第一数据但未接收到第二数据,且当前未向其他从机200传输第一数据的从机200。
从机200接收到第一数据后,还被配置以接收主机100发送的第二数据或接收其它从机200发送的第二数据。从机200选择最多两个已接收到第一数据但未接收到第二数据且当前未向其他从机200传输第一数据的从机200。然后,从机200通过射频方式将第二数据传输到所选择的从机200中。
另一个实施例中,基于射频的无线传输系统包括主机100和多个从机200。该多个从机200构成从机组,从机组包括第一级从机和第M级从机。
主机100,被配置以在从机组中选择两个未接收到数据的从机200作为第一级从机,并通过射频通信的方式将数据传输到两个从机200中。第M级从机,被配置以接收主机100发送的数据或接收第M-1级从机发送的数据。
其中,第M级从机包括第M-1级从机的从机200在从机组中各自选择的最多两个未接收到数据的从机200,以及主机100在从机组中选择的最多两个未接收到数据的从机200。且M由2开始,按照自然数1依次递增,直至从机组中的每个从机200均接收到数据。
上述基于射频的无线传输系统,主机随机选择两个从机作为第一级从机,将数据传输给两个从机,然后两个从机再各自随机选择最多两个从机作为第二级从机传输数据,重复上述过程,直至每个从机均接收到数据,大大减少了主机向从机传输数据所用的时间。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。