CN106302032B - 一种点对多点轮询通讯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种点对多点轮询通讯方法，主控节点向终端设备发出轮询开始应答指令；终端设备在收到轮询开始应答指令后，根据事先获得的被轮询终端设备列表中规定的应答次序依次应答；或者，所述轮询开始应答指令中含第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答。本发明轮询效率高，对于需要传送大量相同的重要数据至客户端且需要客户端进行回应时效率可大幅度提高。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种点对多点轮询通讯方法。
背景技术
传统的轮询问答方式主要采用主控节点依据轮询列表依次询问、客户端收到询问指令后作出回应的方式，即，主控节点向第一个客户端发送查询数据指令→第一个客户端回应；主控节点向第二个客户端发送查询数据指令→第二个客户端回应……直至，主控节点向第N个客户端发送查询数据指令→第N个客户端回应。
申请号02131775.5的发明专利提供了一种设备数据轮询调度方法，采用如下步骤：A、读取设备数据，所有设备按其类型和内部模块分类，并赋予相应的优先级和轮询间隔，生成轮询任务列表；B、按轮询间隔为设备周期轮询数据，根据轮询任务列表启动轮询调度线程，同时启动连通状态检测线程；C、根据轮询优先级和轮询间隔依次对设备的相应模块进行轮询。该方法根据预订轮询列表对设备进行轮询，主控节点需要不断发出轮询指令，通知相应的客户端进行应答，完成一次轮询所需时间很长，轮询效率低。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种点对多点轮询通讯方法，该轮询通讯方法效率高，对于需要传送大量相同的重要数据至客户端且需要客户端进行回应时效率可大幅度提高。
本发明提供的点对多点轮询通讯方法，包括以下步骤：
主控节点向终端设备发出轮询开始应答指令；
终端设备在收到轮询开始应答指令后，根据事先获得的被轮询终端设备列表中规定的应答次序依次应答，即，被轮询终端设备列表中规定的第一个应答的终端设备首先应答，其余终端设备在侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答；或者，所述轮询开始应答指令中含第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答。
本发明对传统的轮询方式作出重大改进，将传统轮询方法中的主控节点根据轮询任务列表依次向各终端设备发出轮询指令、终端设备根据轮询指令应答的方式，调整为，由主控节点直接向所有终端设备广播轮询开始应答指令，终端设备根据设定好的被轮询终端设备列表中的应答次序依次应答，或者在轮询开始应当指令中指定第一个应答的终端设备，由该终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中的应答次序依次应答。本发明减少主控节点与终端设备之间的轮询通讯次数，使得轮询效率大幅度提升。
为避免后一终端设备侦听到前一终端设备已经完成应答，但主控节点尚未完成相关数据存储等工作，导致出现冲突等问题，所述被轮询终端设备列表中还包括数据保护间隔时长，终端设备在侦听到排在其前面的终端设备应答完毕，等待数据保护间隔时长规定的时间届满后再应答。
由于终端设备或通讯存在发生故障的可能，为避免一个或多个终端设备应答超时导致轮询中断，本发明采用技术方案进行调整，当一个或多个终端设备未应答，主控节点重新发出轮询开始应答指令，该轮询开始应答指令中含有第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答。当各终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序依次应答时，通过含有第一个应答的终端设备的序号的轮询开始应答指令进行调整，跳过发生故障的终端设备。当主控节点发出的轮询开始应答指令含有第一个应答的终端设备的序号时，此时发生终端设备或通讯故障，主控节点再次发送轮询开始应答指令，相当于本发明点对多点轮询通讯方法重新启动。
本发明还采用以下方案来避免一个或多个终端设备应答超时导致轮询中断，当一个或多个终端设备未应答，排在未应答终端设备后的终端设备自行启动应答。考虑到通讯效率以及防止通讯死锁，本发明约定最大可允许的连续故障终端设备的数量，当连续未应答终端设备数量超过预设值时，由主控节点重新发出轮询开始应答指令，轮询开始应答指令中含第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答。
为实现全部终端设备有序完成应答，当所述轮询开始应答指令中指定第一个应答的终端设备的序号，自该序号的终端设备、以及所述被轮询终端设备列表中排在该序号之后其余终端设备全部应答完毕后，所述被轮询终端设备列表中排在第一位的终端设备开始应答，直至所述被轮询终端设备列表中排在该序号前面的终端设备全部应答完毕。
终端设备可以通过多种方式获得被轮询终端设备列表，如，在主控节点发出轮询应答指令之前，所述主控节点向终端设备广播被轮询终端设备列表；或者，所述被轮询终端设备列表事先存储在终端设备中。
本发明提供的点对多点轮询通讯方法，由终端设备自行根据被轮询终端设备列表中的顺序依次应答，避免主控节点单独给每个终端设备发送轮询指令，再由终端设备应答，大大提高了轮询效率，节约了资源。本发明可用于对现有系统的改进，如消防设施、通讯设备轮询，无需改变硬件环境，改造成本低廉。
附图说明
图1为实施例一流程图；
图2为实施例二流程图；
图3为终端设备应答超时流程图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，由主控节点广播被轮询终端设备列表(被轮询终端设备列表也可以事先存储在终端设备中)，该被轮询终端设备列表中含有各终端设备的应答次序以及数据保护间隔时长；主控节点向所有终端设备广播轮询开始应答指令；终端设备根据被轮询终端设备列表规定的应答次序依次应答，具体的实现是：被轮询终端设备列表中设定的第一个终端设备总是立即应答，其它终端设备在侦听到其上一个终端设备数据应答完毕后，延时一段时间(即数据保护间隔时长)后，自动开始应答，直至被轮询终端设备列表中最后一个终端设备应答完毕后轮询结束。
以下表为例进行说明，：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 终端设备号 | A | C | B | D | E |
表1：被轮询终端设备列表
当收到主控节点发出的轮询开始应答指令后，A首先应答，C其次应答，B、D、E依次应答。
实施例二：
如图2所示，由主控节点广播被轮询终端设备列表(被轮询终端设备列表也可以事先存储在终端设备中)，该被轮询终端设备列表中含有各终端设备的应答次序以及数据保护间隔时长；主控节点向所有终端设备广播轮询开始应答指令，轮询开始应答指令中含有第一个应答的终端设备的序号；终端设备依次应答，具体的实现是：轮询开始应答指令中指定的第一个应答的终端设备立即应答，其余终端设备依据被轮询终端设备列表中规定的应答次序依次应答，更具体地说，被轮询终端设备列表中规定的排在轮询开始应答指令中指定的第一个应答的终端设备后的终端设备，在侦听到轮询开始应答指令中指定的第一个应答的终端设备应答完毕，延时一段时间(即数据保护间隔时长)后，自动开始应答，依此类推，直至排在第一个应答的终端设备后的终端设备全部应答完毕，此时，并非所有的终端设备都应答完毕，被轮询终端设备列表中排在轮询开始应答指令中指定的第一个应答的终端设备前的终端设备尚未应答，那么，被轮询终端设备列表中规定的第一个应答终端设备首先应答，依此类推，直至排在轮询开始应答指令中指定的第一个应答的终端设备前的终端设备全部应答完毕。
以下表为例进行说明：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 终端设备号 | A | C | D | B | E |
表2：被轮询终端设备列表
| 序号 | 3 |
| 终端设备号 | D |
表3：轮询开始应答指令中含有的应答序号
当收到主控节点发出的轮询开始应答指令后，终端设备D首先应答，终端设备B侦听到终端设备D应答完毕后应答，终端设备E侦听到终端设备B应答完毕后应答，由于仍有终端设备尚未应答，此时，由被轮询终端设备列表中排在第一位的终端设备A应答，终端设备C侦听到终端设备A应答完毕后应答。
如图3所示，当发生通讯故障或终端设备故障，一个或多个终端设备应答超时，此时可采用两种方式解决，避免轮询终端：
其一，由主控节点根据业务逻辑进行判断处理后重新发送轮询开始应答指令，轮询开始应答指令中含有第一个应答的终端设备的序号。以表2为例进行说明，终端设备A应答完毕后，按照次序，应该由终端设备C应答，但终端设备C发生故障，主控节点发出含有表3的轮询开始应答指令，此时，从终端D开始应答，B、E依次应答。在不同的轮询环境中，业务逻辑存在不同，例如，在消防喷淋设备轮询中，部分喷淋设备的优先级较高，则，重新发送的轮询开始应答指令可以指定优先级最高的终端设备首先应答。
其二，被轮询终端设备列表中，排在应答超时的终端设备后的终端设备自行启动应答，依次类推，直至终端设备全部应答完毕。以表2为例，终端设备A应答完毕后，按照次序，应该由终端设备C应答，但终端设备C发生故障，终端设备D在系统设定的时间内未侦听到终端设备C应答完毕的状态，那么终端设备D自行启动应答，依此类推。如果终端设备D也发生故障，那么终端设备B在系统设定的时间未侦听到终端设备D应答完毕的状态，那么终端设备B自行启动应答。考虑到系统的通讯效率以及防止通讯死锁，本发明设计有最大可允许的连续故障终端设备数量，当连续未应答终端数量超出最大可允许的连续故障终端设备数量时，由主控节点重新发送轮询开始应答指令，轮询开始应答指令中含有第一个应答的终端设备的序号。
以下举例说明本发明与传统方式之间的效果差异：
| 代号 | 全称 | 单位 |
| PB | 物理线路波特率 | bit/s |
| MDL | 主控节点发出的指令/数据长度 | bits |
| CDL | 客户端地址长度 | bits |
| SDL | 客户端应答数据长度 | bits |
| N | 客户端数量 | unit |
| SLOT | 数据保护间隔时长 | s |
表4轮询效率计算依据
以简单轮询通讯为例(楼宇温度探头轮检)，物理通讯波特率为9600bit/s，主控节点发出的指令长度为16bits，客户端地址长度为16bits，客户端应答数据长度为16bits，数据保护间隔时长为1毫秒(0.001秒)，并假设对1000个探头进行轮检。
传统轮询方式：
主控节点向第一个客户端发送查询数据指令→第一个客户端回应，
主控节点向第二个客户端发送查询数据指令→第二个客户端回应，
……
主控节点向第N个客户端发送查询数据指令→第N个客户端回应。
传统方式对N个客户端完成一次轮询通讯时长为：
N*((MDL+CDL)/PB+(SDL+CDL)/PB+SLOT)＝1000*((16+16)/9600+(16+16)/9600+0.001)＝7.667秒。
本发明方式：
主控节点发送被轮询客户端列表及数据保护间隔时长，主控节点发送轮询开始应答指令，
第一个客户端回应，
第二个客户端回应，
……
第N个客户端回应。
本发明对N个客户端完成一次轮询通讯时长为：
MDL/PB+N*((SDL+CDL)/PB+SLOT)＝16/9600+1000*((16+16)/9600+0.001)＝4.335秒。
本发明与传统轮询方式相比，轮询效率提升至原来的1.768倍，对于需要传送大量相同的重要数据至客户端且需要客户端进行回应时效率甚至可成百上千倍地提升。
Claims (6)
1.一种点对多点轮询通讯方法，其特征在于：
主控节点向终端设备发出轮询开始应答指令；
所述轮询开始应答指令中含第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答，当该序号的终端设备、以及所述被轮询终端设备列表中排在该序号之后其余终端设备全部应答完毕后，所述被轮询终端设备列表中排在第一位的终端设备开始应答，直至所述被轮询终端设备列表中排在该序号前面的终端设备全部应答完毕。
2.如权利要求1所述的点对多点轮询通讯方法，其特征在于：所述被轮询终端设备列表中还包括数据保护间隔时长，终端设备在侦听到排在其前面的终端设备应答完毕，等待数据保护间隔时长规定的时间届满后再应答。
3.如权利要求1或2所述的点对多点轮询通讯方法，其特征在于：当一个或多个终端设备未应答，主控节点重新发出轮询开始应答指令，该轮询开始应答指令中含有第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答。
4.如权利要求1或2所述的点对多点轮询通讯方法，其特征在于：当一个或多个终端设备未应答，排在未应答终端设备后的终端设备自行启动应答。
5.如权利要求4所述的点对多点轮询通讯方法，其特征在于：当连续未应答终端设备数量超过预设值时，由主控节点重新发出轮询开始应答指令，轮询开始应答指令中含第一个应答的终端设备的序号，该序号对应的终端设备首先应答，其余终端设备根据被轮询终端设备列表中规定的应答次序、侦听到排在其前面的终端设备应答完毕后应答。
6.如权利要求1或2所述的点对多点轮询通讯方法，其特征在于：在主控节点发出轮询应答指令之前，所述主控节点向终端设备广播被轮询终端设备列表；或者，所述被轮询终端设备列表事先存储在终端设备中。
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