CN108833436B - 一种实现设备通信互联的通信控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现设备通信互联的通信控制方法，其设备间遵循的通信协议采用一问一答机制，发送方每发送一个数据包后，接收方必须发送一个应答包，并将应答结果发回发送方，发送方根据应答结果决定下一个发送包的发送。本发明基于所建立的通信协议实现的控制方法首先能够支持各种数据类型的传输，且可方便扩充字段和传输内容。该控制方法实现了新老设备之间的兼容，同时也实现了不同设备之间数据传输。

Description

一种实现设备通信互联的通信控制方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现设备通信互联的通信控制方法。
背景技术
目前已经进入万物互联时代，同类型设备，不同类型设备等之间传输数据，需要一种统一的通信协议。目前通信协议存在以下缺陷：
1、普通的通信协议如果需要增加字段或传输内容，则通信双方必须都升级协议。这对市面上已经有的旧的设备，如果升级不及时或不能升级，可能会带来致命问题。
2、普通的通信协议最多能做到新的设备对旧设备的兼容，且软件维护成本越来越大，但做不到旧设备对新设备的兼容。
3、现有设备如果存在多种类型的数据，并且数据还会随着时间逐渐增减，该情况下无法在目前规划出以后所有的传输数据。
因此，现有技术有待于进一步发展。
发明内容
本发明申请的目的在于解决现有技术的缺陷和不足，提供一种实现设备通信互联的通信控制方法。
为实现上述发明目的，本发明提供一种实现设备通信互联的通信控制方法，其中，设备间遵循的通信协议采用一问一答机制，发送方每发送一个数据包后，接收方必须发送一个应答包，并将应答结果发回发送方，发送方根据应答结果决定下一个发送包的发送。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，发送方和接收方之间每次传输一个完整的数据包，该完整的数据包为传输包，传输包最大字节数不超过1024字节。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，当发送方与接收方之间传输的数据大于单个传输包容量时，采用大数据包进行传输，大数据包由多个传输包组成，大数据包中包含用于识别各传输包在大数据包中位置的章节字段。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，所述章节字段的帧格式从前至后依次排列为信息标签、位置、本章节长度、大数据包长度。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，每一传输包帧格式从前至后依次为协议头、章节内容，其中，协议头由传输设备类型字段、保留区字段和章节字段组成。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，所述发送方与接收方分别设置两个以上的数据缓冲区，当发送方与接收方之间传输大数据包时，计算传输数据量，利用两个以上的数据缓冲区同时传递一个大数据包和若干小数据包。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，所述通信协议由若干信息单元组成，所述信息单元的帧格式为信息标签+数据类型+数据长度+数据内容。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，设置数据内容必须能被2整除，如果不足则末尾补0，同时数据长度对应填写真实长度。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，所述通信协议为负责内容解析的应用层协议，且统一用小端编码。
所述的实现设备通信互联的通信控制方法，其中，属于不同设备的发送方与接收方建立通信互联时，发送方或接收方通过读取协议头中的传输设备类型字段确认对方设备，并调用对应该设备的Tag解析表用于识别对方传输的数据。
有益效果：
本发明提供一种实现设备通信互联的通信控制方法，基于所建立的通信协议实现的控制方法具有以下优点：
1、能够支持各种数据类型的传输(只要扩充协议中数据类型VR即可)。
2、能解释足够数量的字段，理论上最多可解释65536*65536种字段。
3、通信协议不做任何变动的情况下，能够方便的扩充新的字段和传输内容。
4、老的设备，对新的设备传输过来的内容，只需要解析出自己能识别的字段即可，做到向上兼容。
5、不同设备之间传输，可通过协议中的传输设备类型，即可识别对方是设备，进而按照该设备的Tag解析表即可识别对方传输内容。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明一种实现设备通信互联的通信控制方法，设备间遵循的通信协议采用一问一答机制，发送方每发送一个数据包后，接收方必须发送一个应答包，并将应答结果发回发送方，发送方根据应答结果决定下一个发送包的发送。
具体的，所述通信协议由若干信息单元组成，所述信息单元的帧格式为信息标签TAG+数据类型VR+数据长度+数据内容，其中，信息标签(TAG)是唯一标记一个信息的ID，其由4字节组成，前2字节是标签组别GROUP，后2字节是标签单元CELL。标签组别(GROUP)表示标签(TAG)的组别，即TAG归属于哪个大类，由2字节组成。标签单元(CELL)表示字标签(TAG)在所属组中的单元，由2字节组成。数据类型(VR)表示标签的数据是什么格式的数据，由2字节组成。数据长度(LENGTH)表示数据内容的实际长度，由4字节组成。数据内容(DATA)表示标签(TAG)真正的内容。
本通信协议中设置自校验机制以防止解析协议包时可能的对齐错误，自校验机制为数据内容必须2字节对齐。即DATA的字节数必须能被2整除，如果不足则末尾补0，但数据长度填写真实的长度。例如真实数据如果5字节，则LENGTH＝5，DATA的字节为6，前5字节为有效数据，最后一位补0。
进一步地，几个信息标签TAG中标签组别GROUP相同的信息单元INFO_CELL合在一起，表示一个最小的组，不可分割。组内的所有TAG必须GROUP相同，CELL不为0，而组的TAG的GROUP与组员的GROUP相同，CELL必须为0。组的格式为TAG(4字节)+数据类型VR(2字节)+数据长度(4字节)。组的内容为所有组员的INFO_CELL的合集。组的数据类型VR值为0，数据长度为所有INFO_CELL的字节数。不同GROUP的TAG之间必须分组。相同GROUP之间也可分组，表示几组不同的数据。例如三天的天气在一个PACKAGE中一起传输，每组为日期不同的天气。
具体实施例中，发送方和接收方之间每次传输一个完整的数据包，该完整的数据包为传输包，传输包最大字节数不超过1024字节。
当发送方与接收方之间传输的数据大于单个传输包容量(超过1024字节)时，采用大数据包进行传输，大数据包由多个传输包组成，大数据包中包含用于识别各传输包在大数据包中位置的章节字段。其中，章节(CHAPTER)表示本传输包在整个大数据包中的位置，固定由16字节组成，具体为TAG(4字节)+位置POS(4字节)+本章节长度CHAPTER_LENGTH(4字节)+大数据包长度TOTAL_LENGTH(4字节)。优选的是，当本传输包是大数据包中的一部分时，TAG为大数据的具体TAG。当传输包是一个单包，则TAG中一般GROUP填写对应的信息单元的GROUP，CELL为0。POS为0，
CHAPTER_LENGTH和TOTAL_LENGTH相等。CHAPTER_LENGTH为整个PACKAGE长度减去前面协议头(HEAD)34字节的值。每个大数据由若干个传输包PACKAGE组成,每个章节内容的长度之后即为大数据包长度。
进一步地，每一传输包帧格式从前至后依次为协议头、章节内容，其中，协议头由传输设备类型DEVICE(8字节)+保留区RESERVED(10字节)+章节CHAPTER(16)字节共34字节组成。传输设备类型(DEVICE)由8个字节组成，用于区别传输的是何种设备的内容，TAG解析应该遵守何种设备的规则。保留区(RESERVED)用于以后扩展的区域，目前有10个字节。
每个传输包PACKAGE真正每次能传的字节数为1024-34＝990字节。每个PACKAGE去掉协议头的内容即为章节内容。
由于本协议采用一问一答机制，发送方每发送一个数据包后，接收方必须发送一个TAG为TAG_GROUP_RESPONSE的应答包,并将应答结果发回发送方。发送方根据应答结果，再决定下一个发送包的发送。应答的字段中必须包含发应答结果，发送方CHAPTER中的TAG,POS和TOTAL_LENGTH。如果发送包发送的是查询包，接收方可将查询结果直接作为应答包。
属于不同设备的发送方与接收方建立通信互联时，发送方或接收方通过读取协议头中的传输设备类型字段确认对方设备，并调用对应该设备的Tag解析表用于识别对方传输的数据。
优选实施例中，所述发送方与接收方分别设置两个以上的数据缓冲区用于应对大数据包传输，当发送方与接收方之间传输大数据包时，计算传输数据量，利用两个以上的数据缓冲区只允许同时传递一个大数据包。这样可以保证在传递大数据包的同时，还可以穿插一些小数据包。
当传送大数据包时，由于任何原因中断,中断后下次续传，接收方需先发一个TAG_GROUP_REQUEST请求包，发送方才会在上次的位置续传。发送方有可能会从头传输新的数据包，接收方如果发现传输位置从零开始，则删除原来已接收包，重新接收数据。断点续传时，发送方需要发送断点是CHAPTER中的TAG、POS和TOTAL_LENGTH。
接收方和发送方进行数据存储时只需要去掉协议头(HEAD)即可，这样通过同样的规则，程序能解析出每个信息单元相关数据。在需要大量的运动数据需要存储和最佳到文件尾的情况下，存储的数据可以不保存开始的分组部分，这不会影响到通信传输部分，到时只需要加上即可。
本发明基于所建立的通信协议实现的控制方法首先能够支持各种数据类型的传输，且可方便扩充字段和传输内容。该控制方法实现了新老设备之间的兼容，同时也实现了不同设备之间数据传输。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种实现设备通信互联的通信控制方法，其特征在于，设备间遵循的通信协议采用一问一答机制，发送方每发送一个数据包后，接收方必须发送一个应答包，并将应答结果发回发送方，发送方根据应答结果决定下一个发送包的发送；
发送方和接收方之间每次传输一个完整的数据包，该完整的数据包为传输包，传输包最大字节数不超过1024字节；
当发送方与接收方之间传输的数据大于单个传输包容量时，采用大数据包进行传输，大数据包由多个传输包组成，大数据包中包含用于识别各传输包在大数据包中位置的章节字段；
所述章节字段的帧格式从前至后依次排列为信息标签、位置、本章节长度、大数据包长度；
所述通信协议由若干信息单元组成，所述信息单元的帧格式为信息标签+数据类型+数据长度+数据内容；
设置数据内容必须能被2整除，如果不足则末尾补0，同时数据长度对应填写真实长度；
每一传输包帧格式从前至后依次为协议头、章节内容，其中，协议头由传输设备类型字段、保留区字段和章节字段组成；
所述发送方与接收方分别设置两个以上的数据缓冲区，当发送方与接收方之间传输大数据包时，计算传输数据量，利用两个以上的数据缓冲区同时传递一个大数据包和若干小数据包；
所述通信协议为负责内容解析的应用层协议，且统一用小端编码；
属于不同设备的发送方与接收方建立通信互联时，发送方或接收方通过读取协议头中的传输设备类型字段确认对方设备，并调用对应该设备的Tag解析表用于识别对方传输的数据。
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