CN108196826A - 一种实时遥控通信体系架构的实现方法及系统 - Google Patents

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刘君悦
卢延云
李岩
郭昶
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Abstract

本发明公开了一种实时遥控通信体系架构的实现方法及系统，该方法中用户向控制器发出实时请求后，控制器分别发送状态实时改变消息和状态预改变消息至本体端主模型和遥控端从模型；遥控端从模型在接收到状态预改变消息后立即在视图上给予用户实时反馈；该系统包括控制器模块、视图模块、本体端主模块和遥控端从模块。本发明将遥控端从模块与本体端主模块之间的通信交互问题简化为集中的对象模型同步，降低了系统的耦合度，有效提高了代码复用度和系统健壮性；使得指令发送和界面反馈的实时性成为可能；还具备较好的扩展性，在多个遥控设备同时操作一个无人平台本体时，只需简单配置、无需代码改动，本体端主模块自动与多个遥控端从模块同步。

Description

一种实时遥控通信体系架构的实现方法及系统
技术领域
本发明涉及一种遥控通信体系架构的实现方法及系统，具体涉及一种实时遥控通信体系架构的实现方法及系统，属于通信技术领域。
背景技术
现有的遥控通信体系架构解决方案中，采用较多的是MVC(Model-View-Controller，模型-视图-控制器)软件架构，以及MVC衍生的MVP(Model-View-Presenter，模型-视图-发布器)和MVVM(Model-View-ViewModel，)等软件架构。这些已被广泛应用的软件架构较好的解决了系统耦合度问题，但是，由于在遥控应用场景中的特殊性，Model(模型)与View(视图)之间存在网络通信时延，所以存在MVC、MVP或MVVM软件架构在具体的系统实现中难以同时满足用户实时输入、界面实时反馈要求的问题。
另外，部分已有的遥控方案没有采取MVC或类似软件架构模型，导致系统耦合度较高、交互复杂，维护非常困难。
因此，研制一种能够解决上述问题的实时遥控通信体系架构的实现方法及系统是非常必要的，并且该发明也有重要的应用前景。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本发明的第一个目的在于公开一种实时遥控通信体系架构的实现方法，本发明的第二个目的在于公开一种实时遥控通信体系架构的系统，解决MVC、MVP或MVVM软件架构在具体的系统实现中难以同时满足用户实时输入、界面实时反馈要求的问题。
为了实现上述目标，本发明所采用的技术方案是：
一种实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、用户向控制器发出实时请求；
S2、控制器发送状态实时改变消息至本体端主模型，发送状态预改变消息至遥控端从模型；
S3、遥控端从模型在接收到状态预改变消息后立即在视图上给予用户实时反馈；
S4、本体端主模型在接收到状态实时改变消息后响应用户实时请求，将处理结果发送到视图反馈给用户。
前述的实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中，用户向控制器发出的实时请求包括但不限于以下各项：实体按键操作、摇杆操作、网卡请求、触控屏操作。
前述的实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述步骤S2中，状态实时改变消息和状态预改变消息是包含有相同的消息体、不同的接收对象的消息。
前述的实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述步骤S3中，遥控端从模型具有回滚到接收状态预改变消息之前的状态的功能。
一种实时遥控通信体系架构的系统，包括：控制器模块(1)、视图模块(2)、本体端主模块(3)，其特征在于，还包括：若干个遥控端从模块(4)；
所述控制器模块(1)接收到用户实时请求后，发送状态实时改变消息至所述本体端主模块(3)，发送状态预改变消息至所述遥控端从模块(4)；所述遥控端从模块(4)在接收到状态预改变消息后立即在所述视图(2)上给予用户实时反馈；所述本体端主模块(3)在接收到状态实时改变消息后响应用户实时请求，将处理结果发送到所述视图模块(2)反馈给用户。
前述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：中断控制模块(5)，所述中断控制模块(5)用于接收并按优先级管理用户实时请求产生的中断，然后传送给所述控制器模块(1)。
前述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：实时输入管理模块(6)，所述实时输入管理模块(6)管理需要实时处理的用户实时请求。
前述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，所述中断控制模块(5)管理的高优先级用户请求包括：实体按键操作中断、摇杆操作中断、网口中断；所述中断控制模块(5)管理的低优先级用户输入请求中断包括：触控屏操作。
前述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：锁定及内存分配模块(7)，所述锁定及内存分配模块(7)用于处理用户实时请求的内存管理。
前述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：实时传输模块(8)，所述实时传输模块(8)用于管理用户请求、状态预改变消息和状态实时改变消息的网络传输。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
(1)将遥控端从模块与本体端主模块之间的通信交互问题由以往相对复杂且散布的“指令+状态协议集”简化为集中的“对象模型同步”，降低了两端系统的耦合度，从而有效提高了研发团队的沟通协作效率、提高了代码复用度和系统健壮性；
(2)可通过状态实时改变信息和状态预改变信息在遥控端从模块上引入“状态预改变”和“状态可回滚”的概念，使得指令发送和界面反馈的实时性成为可能；
(3)具备较好的扩展性，在两个或更多遥控设备同时操作一个无人平台本体时，只需简单配置、无需代码改动，本体端主模块自动与多个遥控端从模块同步。
附图说明
图1是本发明的现有技术中MVC软件架构图；
图2是本发明的实时遥控通信体系架构的软件架构图；
图3是图2中的实时遥控通信体系架构的系统结构图。
其中：
1-控制器模块 2-视图模块
3-本体端主模块 4-遥控端从模块
5-中断控制模块 6-实时输入管理模块
7-锁定及内存分配模块 8-实时传输模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参照图1和图2，本发明的实时遥控通信体系架构的实现方法，包括以下步骤：
S1、用户向控制器发出实时请求；
S2、控制器发送状态实时改变消息至本体端主模型，发送状态预改变消息至遥控端从模型；
S3、遥控端从模型在接收到状态预改变消息后立即在视图上给予用户实时反馈；视图的更新与遥控端从模型绑定，因此不需等待本体主模型反馈，没有网络时延。
S4、本体端主模型在接收到状态实时改变消息后响应用户实时请求，将处理结果发送到视图反馈给用户。
作为一种优选的方案，步骤S1中，用户向控制器发出的实时请求包括但不限于以下各项：实体按键操作、摇杆操作、网卡请求、触控屏操作。
作为一种优选的方案，步骤S2中，状态实时改变消息和状态预改变消息是包含有相同的消息体、不同的接收对象的消息。当有两个或更多遥控端从模型需要同时与一个本体主模型通信时，只需简单配置，无需代码改动就可实现本体主模型自动与多个遥控端从模型镜像同步。
作为一种优选的方案，步骤S3中，遥控端从模型具有回滚到接收状态预改变消息之前的状态的功能。
参照图3，本发明的实时遥控通信体系架构的系统，包括：控制器模块1、视图模块2、本体端主模块3和一个遥控端从模块4；
控制器模块1接收到用户实时请求后，发送状态实时改变消息至本体端主模块3，发送状态预改变消息至遥控端从模块4；遥控端从模块4在接收到状态预改变消息后立即在视图2上给予用户实时反馈；本体端主模块3在接收到状态实时改变消息后响应用户实时请求，将处理结果发送到视图模块2反馈给用户。系统平台优选具有将所有中断例程转化为进程、基于进程优先级实时响应能力且优先级可调的64位ARM单内核Linux平台。
作为一种优选的方案，还包括：中断控制模块5，中断控制模块5用于接收并按优先级管理用户实时请求产生的中断，然后传送给控制器模块1。
作为一种优选的方案，还包括：实时输入管理模块6，实时输入管理模块6管理需要处理的用户实时请求。
作为一种更加优选的方案，中断控制模块5管理的高优先级用户请求包括：实体按键操作中断、摇杆操作中断、网口中断；中断控制模块5管理的低优先级用户输入请求中断包括：触控屏操作。高优先级的中断响应最大延时小于100微秒。
作为一种优选的方案，还包括：锁定及内存分配模块7，锁定及内存分配模块7用于处理用户实时请求的内存管理。以避免因为内存申请可能导致的缺页中断、影响实时性；同时为了避免缺页中断，将所有实时线程预先固定栈大小。
作为一种优选的方案，还包括：实时传输模块8，实时传输模块8用于管理用户请求、状态预改变消息和状态实时改变消息的网络传输。
综上所述，本发明将遥控端从模块与本体端主模块之间的通信交互问题由以往相对复杂且散布的“指令+状态协议集”简化为集中的“对象模型同步”，从而降低了系统的耦合度，有效提高了研发团队的沟通协作效率、提高了代码复用度和系统健壮性；可通过状态实时改变信息和状态预改变信息在遥控端从模块上引入“状态预改变”和“状态可回滚”的概念，使得指令发送和界面反馈的实时性成为可能；具备较好的扩展性，在两个或更多遥控设备同时操作一个无人平台本体时，只需简单配置、无需代码改动，本体端主模块自动与多个遥控端从模块同步。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、用户向控制器发出实时请求；
S2、控制器发送状态实时改变消息至本体端主模型，发送状态预改变消息至遥控端从模型；
S3、遥控端从模型在接收到状态预改变消息后立即在视图上给予用户实时反馈；
S4、本体端主模型在接收到状态实时改变消息后响应用户实时请求，将处理结果发送到视图反馈给用户。
2.根据权利要求1所述的实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述步骤S1中，用户向控制器发出的实时请求包括但不限于以下各项：实体按键操作、摇杆操作、网卡请求、触控屏操作。
3.根据权利要求1所述的实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述步骤S2中，状态实时改变消息和状态预改变消息是包含有相同的消息体、不同的接收对象的消息。
4.根据权利要求1所述的实时遥控通信体系架构的实现方法，其特征在于，所述步骤S3中，遥控端从模型具有回滚到接收状态预改变消息之前的状态的功能。
5.一种实时遥控通信体系架构的系统，包括：控制器模块(1)、视图模块(2)、本体端主模块(3)，其特征在于，还包括：若干个遥控端从模块(4)；
所述控制器模块(1)接收到用户实时请求后，发送状态实时改变消息至所述本体端主模块(3)，发送状态预改变消息至所述遥控端从模块(4)；所述遥控端从模块(4)在接收到状态预改变消息后立即在所述视图(2)上给予用户实时反馈；所述本体端主模块(3)在接收到状态实时改变消息后响应用户实时请求，将处理结果发送到所述视图模块(2)反馈给用户。
6.根据权利要求5所述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：中断控制模块(5)，所述中断控制模块(5)用于接收并按优先级管理用户实时请求产生的中断，然后传送给所述控制器模块(1)。
7.根据权利要求5所述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：实时输入管理模块(6)，所述实时输入管理模块(6)管理需要处理的用户实时请求。
8.根据权利要求6所述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，所述中断控制模块(5)管理的高优先级用户请求包括：实体按键操作中断、摇杆操作中断、网口中断；所述中断控制模块(5)管理的低优先级用户输入请求中断包括：触控屏操作。
9.根据权利要求5所述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：锁定及内存分配模块(7)，所述锁定及内存分配模块(7)用于处理用户实时请求的内存管理。
10.根据权利要求5所述的实时遥控通信体系架构的系统，其特征在于，还包括：实时传输模块(8)，所述实时传输模块(8)用于管理用户请求、状态预改变消息和状态实时改变消息的网络传输。
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