CN108650196A - 一种无线数据实时可靠传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线数据实时可靠传输方法，包括传感器采集数据，并准备传输数据；判断最优信道，选择最优信道；通过缓冲快速轮询机制，在信号不佳时增加轮询频率；将信号传输至数据集中器；判断数据传输是否结束，若未结束，获取信号占用时间；若信道占用时间小于设定时间，继续缓冲快速轮询机制，若信道占用时间大于设定时间，获取数据传输状态；若数据传输未处于空闲状态，则继续缓冲快速轮询机制，若数据传输处于空闲状态，则进行判断最优信道，选择最优信道。本发明通过最优信道选择方法，实现最佳通信信道选择，避免信道阻塞，增强自身抗干扰能力；通过数据采取缓冲快速轮询提取机制，能够保证在信号不良的情况下，实时数据能够可靠传输。

Description

一种无线数据实时可靠传输方法

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种无线数据实时可靠传输方法。

背景技术

无线传输是指利用无线技术进行数据传输的一种方式。目前无线传感成为数据采集领域不可或缺的一部分，传感器数据大部分都是通过无线传输的方式传送给网关，再由网关统一上传至服务器。大部分的无线传感器，使用的均是ISM(Industrial ScientificMedical)频段，这些频段存在大量的干扰信号，同时传感器与传感器之间、传感器与网关之间往往距离较远，而传感器数据实时可靠的传输变得困难。

当前无线数据实时传输，单纯的只传输当前采样数据，在干扰环境或者是信号较弱的条件下，传感器的数据如果当前没有传输成功，则会被覆盖。一些重传机制也无法满足对实时性和可靠性要求较高的场合。要么就是采用固定速率通信，往往传感器数据已经堆积，网关收到的都是一段时间之前的数据，无法做到实时数据传输。

但是，因为ISM频段是免授权频段，有很多无线设备使用该频段通信，会受到干扰，实时数据传输时，由于信号不好，导致传输失败，下一次数据会覆盖当前数据，导致数据丢失，信道都是预先固定在固件内，无法选择再次重新选择其他信道进行通信。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种无线数据实时可靠传输方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种无线数据实时可靠传输方法，包括以下步骤：

S1、传感器采集数据，并准备传输数据；

S2、判断最优信道，选择最优信道；

S3、通过缓冲快速轮询机制，在信号不佳时增加轮询频率；

S4、将信号传输至数据集中器；

S5、判断数据传输是否结束，若未结束，获取信号占用时间；

S6、若信道占用时间小于设定时间，继续步骤S3，若信道占用时间大于设定时间，获取数据传输状态；

S7、若数据传输未处于空闲状态，则继续步骤S3，若数据传输处于空闲状态，则进行步骤S2。

具体地，上述步骤S2中最优信道选择的方法包括以下步骤：

A1、禁用数据重发机制；

A2、选择支持的第一个信道，连续不间断续的发送0X55数据1S，记录该信道的通信失败次数；

A3、依次选择支持的第二个、第三个、……、第n-1个、第n个信道，连续不间断续的发送0X55数据1S，记录各个信道的通信失败次数；

A4、对比步骤A2、步骤A3中各个信道的通信失败次数，选择通信失败次数最低的信道作为最优信道。

具体地，上述步骤S3中所述缓冲快速轮询的方法包括以下步骤：

B1、对传感器采集的数据添加标定序号列，然后放入数据队列缓冲池，采样频率为f；

B2、数据集中器发出轮询信号，轮询步骤B1中的数据，初始轮询频率为f；

B3、判断数据队列缓冲池内队列数据，当缓冲池队列数据多于1个时，将轮询频率更改为2f；

B4、判断数据队列缓冲池内队列数据，当缓冲池队列数据为空时，将轮询频率更改为f。

本发明的有益效果在于：

本发明一种无线数据实时可靠传输方法在通信开始和通信过程中，通过最优信道选择方法，实现最佳通信信道选择，避免信道阻塞，增强自身抗干扰能力，也减小对外界同类设备的干扰；在实时数据传输过程中，通过数据采取缓冲快速轮询提取机制，能够保证在信号不良的情况下，实时数据能够可靠传输，不丢失关键数据。

附图说明

图1是本发明所述的一种无线数据实时可靠传输方法的流程图；

图2是本发明所述缓冲快速轮询的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明一种无线数据实时可靠传输方法，包括传感器采集数据，并准备传输数据；判断最优信道，选择最优信道；通过缓冲快速轮询机制，在信号不佳时增加轮询频率；将信号传输至数据集中器；判断数据传输是否结束，若未结束，获取信号占用时间；若信道占用时间小于设定时间，继续缓冲快速轮询机制，若信道占用时间大于设定时间，获取数据传输状态；若数据传输未处于空闲状态，则继续缓冲快速轮询机制，若数据传输处于空闲状态，则进行判断最优信道，选择最优信道。

最优信道选择的方法包括，禁用数据重发机制；选择支持的第一个信道，连续不间断续的发送0X55数据1S，记录该信道的通信失败次数；依次选择支持的第二个、第三个、……、第n-1个、第n个信道，连续不间断续的发送0X55数据1S，记录各个信道的通信失败次数；对比各个信道的通信失败次数，选择通信失败次数最低的信道作为最优信道。

如图2所示，所述缓冲快速轮询的方法包括，对传感器采集的数据添加标定序号列，然后放入数据队列缓冲池，采样频率为f；数据集中器发出轮询信号，轮询数据，初始轮询频率为f；判断数据队列缓冲池内队列数据，当缓冲池队列数据多于1个时，将轮询频率更改为2f；判断数据队列缓冲池内队列数据，当缓冲池队列数据为空时，将轮询频率更改为f。

本发明一种无线数据实时可靠传输方法的工作原理如下：

在选择最优信道时，禁用数据重发机制，依次选择不同的支持信道，连续不间断发送0X55数据1S，记录各信道的通信失败次数，选择通信失败次数最低的信道作为我们的最优信道，每隔1小时，判断信道空闲状态，在空闲时，重新进行最优信道选择。

在通信时，对传感器转换数据采取缓冲快速轮询提取机制，具体的实现方法如下：

对传感器采集数据，加上一个唯一序号。比如第一个数据需要为1，第二个数据序号标志为2，将这些采集数据做成一个队列(先进先出)，则队列里面会有如A1、A2、A3、A4……数据。

数据集中器主动发出轮询信号，轮询特定的传感器特定序号的数据。初始时轮询频率跟数据传感器数据采样频率一致。

当轮询到传感器队列不止一个数据的情况下，证明队列里面有数据，有缓存，则将轮询数据频率更改为采样频率的2倍，即每采样一个数据，可以轮询两次。

队列数据为空时，证明已经将缓存数据全部成功获取，更改轮询频率为数据采样频率。

在信号不好的情况下，传统方法是前一次数据没有传输成功，会被本次数据覆盖，导致数据集中器接收不到前一次数据，造成数据丢失，而采用缓冲快速轮询机制可以在重复轮询数据过程中，数据在一定时间内均是实时的，且不会因为传输失败而丢失数据，

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无线数据实时可靠传输方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、传感器采集数据，并准备传输数据；

S2、判断最优信道，选择最优信道；

S3、通过缓冲快速轮询机制，在信号不佳时增加轮询频率；

S4、将信号传输至数据集中器；

S5、判断数据传输是否结束，若未结束，获取信号占用时间；

S6、若信道占用时间小于设定时间，继续步骤S3，若信道占用时间大于设定时间，获取数据传输状态；

S7、若数据传输未处于空闲状态，则继续步骤S3，若数据传输处于空闲状态，则进行步骤S2。

2.根据权利要求1所述的一种无线数据实时可靠传输方法，其特征在于：上述步骤S2中最优信道选择的方法包括以下步骤：

A1、禁用数据重发机制；

A2、选择支持的第一个信道，连续不间断续的发送0X55数据1S，记录该信道的通信失败次数；

A3、依次选择支持的第二个、第三个、……、第n-1个、第n个信道，连续不间断续的发送0X55数据1S，记录各个信道的通信失败次数；

A4、对比步骤A2、步骤A3中各个信道的通信失败次数，选择通信失败次数最低的信道作为最优信道。

3.根据权利要求1所述的一种无线数据实时可靠传输方法，其特征在于：上述步骤S3中所述缓冲快速轮询的方法包括以下步骤：

B1、对传感器采集的数据添加标定序号列，然后放入数据队列缓冲池，采样频率为f；

B2、数据集中器发出轮询信号，轮询步骤B1中的数据，初始轮询频率为f；

B3、判断数据队列缓冲池内队列数据，当缓冲池队列数据多于1个时，将轮询频率更改为2f；

B4、判断数据队列缓冲池内队列数据，当缓冲池队列数据为空时，将轮询频率更改为f。