CN105376579A - 一种数据转发方法及其接口盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据转发方法和接口盒，该方法包括接收数据，当判断数据的类型为大数据类型时，同时对数据进行压缩，当压缩数据达到预设压缩容量阈值时，按照预设时间间隔转发压缩数据，如果数据已经全部压缩完，但未全部发送完，则继续按照预设时间间隔转发压缩数据，当压缩数据全部发送完后，结束数据转发，如果数据并未全部压缩完，则继续接收数据进行压缩；如果压缩数据未达到预设压缩容量阈值但数据已压缩完，即按照预设时间间隔转发压缩数据，并结束数据转发，否则继续接收数据进行压缩。本发明解决了接口盒在进行大数据包转发时CAN总线被长时间占用的问题，提高了数据转发的实时性，减小了数据的发送时间。

Description

一种数据转发方法及其接口盒

技术领域

本发明涉及车辆数据通信技术领域，特别是涉及一种数据转发方法。本发明还涉及一种接口盒。

背景技术

接口盒是STP车载主机与列车运行监控记录装置LKJ主机或LKJ显示器进行数据交互的媒介。其中，接口盒主要是通过CAN总线来实现STP车载主机与LKJ主机或LKJ显示器之间的数据转发，同时接口盒还能够实现对数据进行侦听和记录，并将数据转存到其他设备上。

而现有技术中的接口盒在进行大数据转发时，例如STP主机向LKJ显示器发送大数据包时，接口盒像处理小数据包一样，常用的数据转发方法是先将需要转发的大数据包全部接收完成后，再将接收到的大数据包通过CAN总线统一转发。可见，该方法在对大数据包进行转发时，由于数据包的容量大，一方面，延长了数据发送时间，造成了数据的延时，导致数据实时性差；另一方面，会给CAN总线造成很大的压力，并且导致CAN总线长时间被占用，从而使得LKJ主机此时无法与STP主机通讯，LKJ主机要向STP主机发送的数据只能等待发送，可能会导致数据丢失。

因此，接口盒在进行大数据包转发时，如何提高数据转发的实时性，同时避免CAN总线被长时间占用是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据转发方法，解决接口盒在进行大数据包转发时CAN总线被长时间占用的问题，提高数据转发的实时性，减小数据的发送时间；本发明的另一目的是提供一种采用上述方法的接口盒。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数据转发方法，用于列车监控接口盒，包括：

步骤s101：接收数据，对所述数据的类型进行判断，当所述数据的类型为大数据类型时，进入步骤s102；

步骤s102：接收所述数据，同时对接收到的所述数据进行压缩，得到压缩数据；

步骤s103：判断所述压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，则按照预设时间间隔转发所述压缩数据，进入步骤s104；否则，进入步骤s104；

步骤s104：判断所述数据是否全部压缩完，如果是，则进入步骤s105；否则，进入步骤s102；

步骤s105：判断所述全部压缩完的所述数据是否全部发送完，如果是，进入步骤s106；否则，按照所述预设时间间隔转发所述全部压缩完的所述数据，直至所述全部压缩完的所述数据全部发送完，进入步骤s106；

步骤s106：结束对所述数据的转发。

优选地，所述步骤s101还包括：

当所述数据的类型为小数据类型时，转发所述数据，进入步骤s106。

优选地，所述接收数据后，所述步骤s101还包括：

将所述数据存储于外部存储器中。

优选地，所述步骤s102中，所述对所述数据进行压缩的算法为Huffman压缩算法。

优选地，所述数据包括：

站场图数据和/或作业单数据。

优选地，所述预设压缩容量阈值为1KB。

为解决上述技术问题，本发明还提供了本发明还提供了一种接口盒，包括：

接收判断单元，用于接收数据，并对所述数据的类型进行判断，当所述数据的类型为大数据类型时，将所述数据发送至压缩单元；

所述压缩单元，用于接收所述数据，同时对接收到的所述数据进行压缩，得到压缩数据；

第一判断单元，用于判断所述压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，发送第一信号控制所述压缩单元按照预设时间间隔转发所述压缩数据，并发送第一通知信号至第二判断单元；否则，直接发送所述第一通知信号至所述第二判断单元；

所述第二判断单元，用于当接收到所述第一通知信号时，判断所述数据是否全部压缩完，如果是，发送第二通知信号至第三判断单元，否则发送第二信号控制所述压缩单元继续压缩所述数据；

所述第三判断单元，用于当接收到所述第二通知信号时，判断所述全部压缩完的所述数据是否全部发送完，如果是，结束对所述数据的转发；否则，发送第三信号控制所述压缩单元按照预设时间间隔转发所述全部压缩完的所述数据，直至所述全部压缩完的所述数据全部发送完，结束对所述数据的转发。

优选地，还包括：

外部存储器，用于存储所述数据。

优选地，所述外部存储器为FRAM存储器。

本发明提供了一种数据转发方法和接口盒，该方法首先接收数据，当判断数据的类型为大数据类型时，同时对数据进行压缩，当压缩数据达到预设压缩容量阈值时，按照预设时间间隔转发压缩数据，如果数据已经全部压缩完，但未全部发送完，则继续按照预设时间间隔转发压缩数据，当压缩数据全部发送完后，结束数据转发，如果数据并未全部压缩完，则继续接收数据进行压缩；如果压缩数据未达到预设压缩容量阈值但数据已压缩完，即按照预设时间间隔转发压缩数据，并结束数据转发，否则继续接收数据进行压缩。

可见，一方面，该方法在进行大数据转发时，对大数据进行了压缩，减小了数据容量，因此减小了数据的发送时间，提高了数据的实时性，并且由于减小了CAN总线转发的数据容量，传输速度加快，使得占用CAN总线的时间缩短，并且该方法在接收数据的同时对数据进行压缩，避免了压缩的过程占用时间，此时数据接收完成的同时数据也压缩完成；另一方面，本发明提供的方法还对大数据进行了分块处理，且相邻的压缩数据块之间有一定的时间间隔，因此其他设备可以在各个数据块转发的间隙进行发送，避免了由于CAN总线被长时间占用而导致的其他设备无法通信的问题。

因此，本发明不仅解决了接口盒在进行大数据包转发时CAN总线被长时间占用的问题，还提高了数据转发的实时性，减小了数据的发送时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种数据转发方法的过程的流程图；

图2为本发明提供的另一种数据转发方法的过程的流程图；

图3为本发明提供的一种接口盒的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种数据转发方法，解决接口盒在进行大数据包转发时CAN总线被长时间占用的问题，提高数据转发的实时性，减小数据的发送时间；本发明的另一核心是提供一种采用上述方法的接口盒。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

实施例一

参见图1所示，图1为本发明提供的一种数据转发方法的过程的流程图。该方法包括以下步骤：

步骤s101：接收数据，对数据的类型进行判断，当数据的类型为大数据类型时，进入步骤s102；

其中，这里的数据可以为站场图数据类型和/或作业单数据类型，当然，并不限于以上两种数据类型，本发明对数据的具体类型不做特别的限定。

另外，这里的大数据类型是人为设定的，这里的大数据通常指数据容量比较大的数据，哪些数据属于大数据类型是根据实际情况人为实现设定好的。

另外，这里的对数据的类型进行判断是指，在接收数据时，根据所接收到的数据的第一帧来对数据的类型进行判断。

步骤s102：接收数据，同时对数据进行压缩，得到压缩数据；

作为优选地，对数据进行压缩的算法为Huffman压缩算法。

可以理解的是，以上对数据进行压缩的算法为带缓存的流水式Huffman压缩算法，该算法采用先进行数据缓冲然后流水作业的方式压缩，即在接收数据的同时对数据进行压缩。该算法可以使压缩数据的过程与接收数据的过程同时进行，而不必另外消耗时间。

其中，这里的数据缓冲可以通过压缩缓存器来实现。压缩缓存器从控制单元的内存中读取数据，并以缓存队列的形式将数据存储于压缩缓存器中，同时将数据从压缩缓存器中读出，然后采用Huffman算法进行压缩。

当然，以上仅为优选方案，实际工作中也可采用其他能够实现相同目的压缩算法，本发明对此并不做限定。并且，是否采用压缩缓存器来实现数据缓冲，以及采用何种压缩缓存器本发明也不做限定，只要能实现本发明方法的压缩缓存器均在本发明的保护范围之内。

步骤s103：判断压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，则按照预设时间间隔转发压缩数据，进入步骤s104；否则，进入步骤s104；

进一步的，这里的预设时间间隔，可根据实际情况自行设定，本发明对此不做限定。

步骤s104：判断数据是否全部压缩完，如果是，则进入步骤s105；否则，进入步骤s102；

其中，因为该方法在接收数据的同时对数据进行压缩，因此当数据全部压缩完时数据同时也全部接收完成。

步骤s105：判断全部压缩完的数据是否全部发送完，如果是，进入步骤s106；否则，按照预设时间间隔转发全部压缩完的数据，直至所述全部压缩完的所述数据全部发送完，进入步骤s106；

步骤s106：结束对数据的转发。

本发明提供了一种数据转发方法，该方法首先接收数据，当判断数据的类型为大数据类型时，同时对数据进行压缩，当压缩数据达到预设压缩容量阈值时，按照预设时间间隔转发压缩数据，如果数据已经全部压缩完，但未全部发送完，则继续按照预设时间间隔转发压缩数据，当压缩数据全部发送完后，结束数据转发，如果数据并未全部压缩完，则继续接收数据进行压缩；如果压缩数据未达到预设压缩容量阈值但数据已压缩完，即按照预设时间间隔转发压缩数据，并结束数据转发，否则继续接收数据进行压缩。

可见，一方面，该方法在进行大数据转发时，对大数据进行了压缩，减小了数据容量，因此减小了数据的发送时间，提高了数据的实时性，并且由于减小了CAN总线转发的数据容量，传输速度加快，使得占用CAN总线的时间缩短，并且该方法在接收数据的同时对数据进行压缩，避免了压缩的过程占用时间，此时数据接收完成的同时数据也压缩完成；另一方面，本发明提供的方法还对大数据进行了分块处理，且相邻的压缩数据块之间有一定的时间间隔，因此其他设备可以在各个数据块转发的间隙进行发送，避免了由于CAN总线被长时间占用而导致的其他设备无法通信的问题。

因此，本发明不仅解决了接口盒在进行大数据包转发时CAN总线被长时间占用的问题，还提高了数据转发的实时性，减小了数据的发送时间。

实施例二

参见图2所示，图2为本发明提供的另一种数据转发方法的过程的流程图。

步骤s201：接收数据；

步骤s202：将数据存储于外部存储器中；

步骤s203：对数据的类型进行判断，当数据的类型为大数据类型时，进入步骤s204；当数据的类型为小数据类型时，转发数据，进入步骤s208；

步骤s204：接收数据，同时对数据进行压缩，得到压缩数据；

步骤s205：判断压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，则按照预设时间间隔转发压缩数据，进入步骤s206；否则，进入步骤s206；

步骤s206：判断数据是否全部压缩完，如果是，则进入步骤s207；否则，进入步骤s204；

步骤s207：判断全部压缩完的数据是否全部发送完，如果是，进入步骤s208；否则，按照预设时间间隔转发全部压缩完的数据，直至所述全部压缩完的所述数据全部发送完，进入步骤s208；

步骤s208：结束对数据的转发。

本实施例在实施例一的基础上对方法进行了增加，当数据的类型为小数据类型时，将接收后的数据直接转发，不用进行压缩，小数据的容量小，直接转发也不会长时间占用CAN总线，也并不会造成数据实时性差。另外，现有技术中采用控制单元的内存存储缓存数据和文件指针等数据，在接口盒意外断电的情况下，内存会造成数据的丢失，这样的情况会导致有些数据无法恢复。而本实施例中，不仅将数据存储于控制单元的内存中，还将数据存储于外部存储器中，由于外部存储器具有掉电保护的功能，因此在接口盒意外断电的情况下，也可以避免正在运行的缓存数据、文件指针以及故障数据的丢失，接口盒再次启动后，还可以根据既定的数据结构继续处理事件，不会因为断电等故障影响接口盒的记录存储功能的性能。

与上述方法实施例相对应的，本发明还提供了一种采用上述数据转发方法的接口盒，参见图3所示，图3为本发明提供的一种接口盒的结构示意图，该接口盒包括接收判断单元301、压缩单元302、第一判断单元303、第二判断单元304和第三判断单元305。其中：

接收判断单元301，用于接收数据，并对数据的类型进行判断，当数据的类型为大数据类型时，将数据发送至压缩单元302；

压缩单元302，用于接收数据，同时对接收到的数据进行压缩，得到压缩数据；

第一判断单元303，用于判断压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，发送第一信号控制压缩单元302按照预设时间间隔转发压缩数据，并发送第一通知信号至第二判断单元304；否则，直接发送第一通知信号至第二判断单元304；

第二判断单元304，用于当接收到第一通知信号时，判断数据是否全部压缩完，如果是，发送第二通知信号至第三判断单元305，否则发送第二信号控制压缩单元302继续压缩数据；

第三判断单元305，用于当接收到第二通知信号时，判断全部压缩完的数据是否全部发送完，如果是，结束对数据的转发；否则，发送第三信号控制压缩单元302按照预设时间间隔转发全部压缩完的数据，直至全部压缩完的数据全部发送完，结束对数据的转发。

另外，这里的接收判断单元301、压缩单元302、第一判断单元303、第二判断单元304和第三判断单元305均位于控制单元CPU中。

基于以上所提供的接口盒，优选地，该接口盒还包括：

外部存储器306，用于存储所述数据。

其中，这里的外部存储器306为压缩缓存器的载体，具有掉电保护的功能。当发生意外断电时，由于接收到的数据存储于外部存储器306中，因此不会丢失接收到的数据。

作为优选地，这里的外部存储器306可以为FRAM存储器。

当然外部存储器306并不仅限于为FRAM存储器，只要能够实现上述功能的存储器均在本发明的保护范围之内。

本发明提供了一种接口盒，该接口盒首先接收数据，当判断数据的类型为大数据类型时，同时对数据进行压缩，当压缩数据达到预设压缩容量阈值时，按照预设时间间隔转发压缩数据，如果数据已经全部压缩完，但未全部发送完，则继续按照预设时间间隔转发压缩数据，当压缩数据全部发送完后，结束数据转发，如果数据并未全部压缩完，则继续接收数据进行压缩；如果压缩数据未达到预设压缩容量阈值但数据已压缩完，即按照预设时间间隔转发压缩数据，并结束数据转发，否则继续接收数据进行压缩。

可见，一方面，该接口盒在进行大数据转发时，对大数据进行了压缩，减小了数据容量，因此减小了数据的发送时间，提高了数据的实时性，并且由于减小了CAN总线转发的数据容量，传输速度加快，使得占用CAN总线的时间缩短，并且该接口盒在接收数据的同时对数据进行压缩，避免了压缩的过程占用时间，此时数据接收完成的同时数据也压缩完成；另一方面，本发明提供的接口盒还对大数据进行了分块处理，且相邻的压缩数据块之间有一定的时间间隔，因此其他设备可以在各个数据块转发的间隙进行发送，避免了由于CAN总线被长时间占用而导致的其他设备无法通信的问题。

同时，该接口盒不仅将数据存储于控制单元的内存中，还将数据存储于外部存储器中，由于外部存储器具有掉电保护的功能，因此在接口盒意外断电的情况下，也可以避免正在运行的缓存数据、文件指针以及故障数据的丢失，接口盒再次启动后，还可以根据既定的数据结构继续处理事件，不会因为断电等故障影响接口盒的记录存储功能的性能。

因此，本发明不仅解决了接口盒在进行大数据包转发时CAN总线被长时间占用的问题，还提高了数据转发的实时性，减小了数据的发送时间，并且解决了接口盒意外断电时数据容易丢失的问题。

需要说明的是，在本说明书中，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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

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，在其他实施例中实现。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。

Claims (9)

1.一种数据转发方法，用于列车监控接口盒，其特征在于，包括：

步骤s101：接收数据，对所述数据的类型进行判断，当所述数据的类型为大数据类型时，进入步骤s102；

步骤s102：接收所述数据，同时对接收到的所述数据进行压缩，得到压缩数据；

步骤s103：判断所述压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，则按照预设时间间隔转发所述压缩数据，进入步骤s104；否则，进入步骤s104；

步骤s104：判断所述数据是否全部压缩完，如果是，则进入步骤s105；否则，进入步骤s102；

步骤s105：判断所述全部压缩完的所述数据是否全部发送完，如果是，进入步骤s106；否则，按照所述预设时间间隔转发所述全部压缩完的所述数据，直至所述全部压缩完的所述数据全部发送完，进入步骤s106；

步骤s106：结束对所述数据的转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s101还包括：

当所述数据的类型为小数据类型时，转发所述数据，进入步骤s106。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收数据后，所述步骤s101还包括：

将所述数据存储于外部存储器中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s102中，所述对所述数据进行压缩的算法为Huffman压缩算法。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包括：

站场图数据和/或作业单数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设压缩容量阈值为1KB。

7.一种接口盒，其特征在于，包括：

接收判断单元，用于接收数据，并对所述数据的类型进行判断，当所述数据的类型为大数据类型时，将所述数据发送至压缩单元；

所述压缩单元，用于接收所述数据，同时对接收到的所述数据进行压缩，得到压缩数据；

第一判断单元，用于判断所述压缩数据的容量是否达到预设压缩容量阈值，如果是，发送第一信号控制所述压缩单元按照预设时间间隔转发所述压缩数据，并发送第一通知信号至第二判断单元；否则，直接发送所述第一通知信号至所述第二判断单元；

所述第二判断单元，用于当接收到所述第一通知信号时，判断所述数据是否全部压缩完，如果是，发送第二通知信号至第三判断单元，否则发送第二信号控制所述压缩单元继续压缩所述数据；

所述第三判断单元，用于当接收到所述第二通知信号时，判断所述全部压缩完的所述数据是否全部发送完，如果是，结束对所述数据的转发；否则，发送第三信号控制所述压缩单元按照预设时间间隔转发所述全部压缩完的所述数据，直至所述全部压缩完的所述数据全部发送完，结束对所述数据的转发。

8.根据权利要求7所述的接口盒，其特征在于，还包括：

外部存储器，用于存储所述数据。

9.根据权利要求8所述的接口盒，其特征在于，所述外部存储器为FRAM存储器。