CN109525366B - 一种传送数据的方法 - Google Patents

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Abstract

申请提供一种传送数据的方法，利用AR预测模型预测下一时刻的网络传送延时，并且依据网络情况实时调整数据包大小、发送间隔，从而达到控制发送速率的目的，以适应剩余网络带宽。

Description

一种传送数据的方法
技术领域
本申请涉及计算机领域，具体涉及传送数据的方法。
背景技术
远程终端控制系统(Remote Terminal Unit，简称RTU)，主要是实现数据的采集、存储、显示、控制、报警及数据传输等综合功能。
目前，RTU设备通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成；由微处理器控制，并支持网络系统；向下可以通过RS485、RS232、串口、Wifi、蓝牙等近距离数据传输方式连接任何一些传感器实现现场数据的采集，向上可以通过有线、GPRS、CDMA、卫星通信等网络与监测中心进行远程数据交互，对现场数据的采集实现无人值守的功能并在恶劣环境下可以稳定可靠的工作。
传统的RTU设备其智能化水平较低，无法根据实际网络情况智能调整数据包尺寸、发送间隔和重发次数来控制发送的速率，继而无法保障数据传输的高效性和可靠性。
发明内容
本申请提供一种传送数据的方法；以解决数据传送过程中无法根据实际网络情况调整数据包尺寸、发送间隔和重发次数以控制发送速率的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下的技术方案：
本申请提供了一种传送数据的方法，包括：
根据第一预设规则获取第一时限值；
通过第一传送方式传送第一数据；
接收与传送所述第一数据相关联的第一响应信息和第一响应时间；
根据所述第一响应信息、第一响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第一响应时间调整所述第一预设规则；
若否，则按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据；
接收与传送所述第一数据相关联的第二响应信息和第二响应时间；
根据所述第二响应信息、第二响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第二响应时间和第一间隔时间调整所述第一预设规则；
若否，则继续上述按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据；直到所述第一间隔时间大于或等于预设间隔时间，则将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据并将预设间隔时间设置为第一间隔时间，通过第一传送方式传送第二数据；
接收与传送所述第二数据相关联的第三响应信息和第三响应时间；
根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第三响应时间调整所述第一预设规则。
优选的，所述第一预设规则，具体是指AR模型：
x(t)＝a1x(t-1)+a2x(t-2)+......+apx(t-p)+ε(t)；
其中，ai为模型参数，i＝1,2,…p，p为自回归阶次，x(t)为信号的时间序列，ε(t)为白噪声序列。
进一步的，所述根据第一预设规则获取第一时限值，包括：
获取历史时间段网络延迟的n期数据样本且获取AR模型的阶次p，其中，所述AR模型的阶次p的初始值为假定值；
根据所述n期数据样本和AR模型的阶次p建立n-p个等式并组成矩阵：
X＝BA(p)+Δ，
其中，
Figure GDA0002871619840000021
Figure GDA0002871619840000031
根据最小二乘法的原理求AR模型参数ai最佳估计为：
Figure GDA0002871619840000032
其中，最佳的估计值为
Figure GDA0002871619840000033
根据AR模型参数ai最佳估计获得预测模型：
Figure GDA0002871619840000034
其中，
Figure GDA0002871619840000035
表示对t时刻的预测值；
验证AR模型的阶次p是否符合预设AR模型条件；
若是，则
Figure GDA0002871619840000036
的计算结果为第一时限值；
若否，则调整AR模型的阶次p继续上述计算。
优选的，所述按照第二预设规则获得第一间隔时间，包括：
Twait＝Twait+2αTout；
其中，Twait为第一间隔时间，Tout为第一时限值，α为调节系数，α的取值为：
Figure GDA0002871619840000037
其中，k为应答超时次数，K为预设应答超时次数。
进一步的，所述预设间隔时间，具体为：在α＝ek,t≥Tout,k＝K时的所述第一间隔时间Twait；
其中，Twait为第一间隔时间，Tout为第一时限值，α为调节系数，α的取值为：α＝ek,t≥Tout,k＝K；其中，k为应答超时次数，K为预设应答超时次数。
优选的，所述将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据，包括：
将所述第一数据平均分割成多个第二数据。
优选的，所述根据所述第一响应信息、第一响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件，包括：
判断所述第一响应信息是否符合预设信息且所述第一响应时间小于第一时限值。
优选的，所述根据所述第二响应信息、第二响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件，包括：
判断所述第二响应信息是否符合预设信息且所述第二响应时间小于第一时限值。
优选的，所述根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件，包括：
判断所述第三响应信息是否符合预设信息且所述第三响应时间小于第一时限值。
优选的，在所述根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件后，还包括：
若否，则通过第二传送方式传送第二数据。
基于上述实施例的公开可以获知，本申请实施例具备如下的有益效果：
申请提供一种传送数据的方法，包括：
根据第一预设规则获取第一时限值；
通过第一传送方式传送第一数据；
接收与传送所述第一数据相关联的第一响应信息和第一响应时间；
根据所述第一响应信息、第一响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第一响应时间调整所述第一预设规则；
若否，则按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据；
接收与传送所述第一数据相关联的第二响应信息和第二响应时间；
根据所述第二响应信息、第二响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第二响应时间和第一间隔时间调整所述第一预设规则；
若否，则继续上述按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据；直到所述第一间隔时间大于或等于预设间隔时间，则将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据并将预设间隔时间设置为第一间隔时间，通过第一传送方式传送第二数据；
接收与传送所述第二数据相关联的第三响应信息和第三响应时间；
根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第三响应时间调整所述第一预设规则。
本申请提出一种高效稳定的数据传送控制方法，利用AR预测模型预测下一时刻的网络传送延时，并且依据网络情况实时调整数据包大小、发送间隔，从而达到控制发送速率的目的，以适应剩余网络带宽。
附图说明
图1为本申请实施例的传送数据的方法的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述，但不作为本申请的限定。
应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
本申请提供一种传送数据的方法。在下面的实施例中逐一进行详细说明。
对本申请提供的第一实施例，即一种传送数据的方法的实施例。
下面结合图1对本实施例进行详细说明，其中，图1为本申请实施例的传送数据的方法的流程图。
本实施例中，将所传送的数据按照预设数据量的大小分割成多个数据块，一次发送一个数据块，所述预设数据量的大小由用户根据实际传感器采集数据量的大小而设定。如果采集的数据量达到用户预设数据量，对所述数据进行封装后。执行下述传送数据的步骤：
步骤S101，根据第一预设规则获取第一时限值。
所述第一时限值，用于对接收数据方对传送方响应时间的限制，以免接收数据方的响应时间过长，造成死机的假象，影响通讯效率。
所述第一预设规则，具体是指AR模型：
x(t)＝a1x(t-1)+a2x(t-2)+......+apx(t-p)+ε(t)；
其中，ai为模型参数，i＝1,2,…p，p为自回归阶次，x(t)为信号的时间序列，ε(t)为白噪声序列。
所述根据第一预设规则获取第一时限值，包括：
步骤S101-1，获取历史时间段网络延迟的n期数据样本且获取AR模型的阶次p，其中，所述AR模型的阶次p的初始值为假定值。
步骤S101-2，根据所述n期数据样本和AR模型的阶次p建立n-p个等式并组成矩阵：
X＝BA(p)+Δ，
其中，
Figure GDA0002871619840000071
Figure GDA0002871619840000072
步骤S101-3，根据最小二乘法的原理求AR模型参数ai最佳估计为：
Figure GDA0002871619840000073
其中，最佳的估计值为
Figure GDA0002871619840000074
步骤S101-4，根据AR模型参数ai最佳估计获得预测模型：
Figure GDA0002871619840000075
其中，
Figure GDA0002871619840000076
表示对t时刻的预测值。
步骤S101-5，验证AR模型的阶次p是否符合预设AR模型条件。
步骤S101-6，若步骤S101-5的验证结果为“是”，则
Figure GDA0002871619840000077
的计算结果为第一时限值。
步骤S101-7，若步骤S101-5的验证结果为“否”，则调整AR模型的阶次p继续上述计算。
本实施例中，步骤S101-5，所述验证AR模型的阶次p是否符合预设AR模型条件，采用如下验证步骤：
步骤S101-5-1，获取预测残差
Figure GDA0002871619840000081
以及残差的平方和ESS(p)，如下：
Figure GDA0002871619840000082
Figure GDA0002871619840000083
步骤S101-5-2，拟合阶次为p+1的AR模型。
步骤S101-5-3，通过步骤S101-5-1中的公式获得ESS(p+1)，并构造统计量：
Figure GDA0002871619840000084
其中，F服从F(1,n-p)分布。
步骤S101-5-4，判断F是否小于等于Fα；
其中，Fα为显著性水平α的统计量，α为常数，统计学中一般取为0.05，0.025，0.01，Fα根据自由度1和n-p从F分布查表可得；因此，对于给定的显著性水平α作如下假设：
H0：p阶AR模型成立，即AR模型的阶次等于p；
H1：p阶AR模型不成立，即AR模型的阶次大于p。
步骤S101-5-5，如果步骤S101-5-4的输出结果为“是”，则验证结果为“是”。也就是H0假设成立，p阶AR模型成立。
步骤S101-5-6，如果步骤S101-5-4的输出结果为“否”，则验证结果为“否”。也就是H0假设不成立，表明p阶AR模型与p+1阶AR模型存在显著性差异，p阶AR模型不成立。
步骤S102，通过第一传送方式传送第一数据。
所述第一数据，就是指按照用户预设数据量的大小封装的数据。
所述第一传送方式，可以是多种通讯方式。例如，RTU系统的远程数据上传方式主要是通过运营商网络实现无线长距离数据传输，与远程公网服务器进行数据交互，按照用户的需求其远距离传输模式可以选择远程无线模块、RJ45网口模块；远程无线模块通过GPRS、CMDA远程传输到无线移动网络，由此转发到云服务器中进行数据的存储与处理；RJ45网口模块是一种有线传输的方式，数据通过Internet服务商网络上传到云服务器中。
步骤S103，接收与传送所述第一数据相关联的第一响应信息和第一响应时间。
所述响应信息，就是接收端返回的验证信息。也就是接收端接收到传送数据后，对所述传送数据进行验证，如果对所述传送数据验证成功，则返回成功信息，例如，返回响应信息为NAK信息；如果对所述传送数据验证失败，则返回失败信息，例如，返回响应信息为NOT信息。
所述响应时间，也就是传送端从传送所述传送数据开始到接收到接收端返回的响应信息为止的时间。
步骤S104，根据所述第一响应信息、第一响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件。
例如，判断所述第一响应信息是否符合预设信息且所述第一响应时间小于第一时限值，其中，所述预设信息为NAK信息。
步骤S105，如果步骤S104的判断结果为“是”，则根据所述第一响应时间调整所述第一预设规则。
步骤S106，如果步骤S104的判断结果为“否”，则按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据。
所述按照第二预设规则获得第一间隔时间，包括：
Twait＝Twait+2αTout；
其中，Twait为第一间隔时间，Tout为第一时限值，α为调节系数，α的取值为：
Figure GDA0002871619840000091
其中，k为应答超时次数，K为预设应答超时次数。
步骤S107，接收与传送所述第一数据相关联的第二响应信息和第二响应时间。
步骤S108，根据所述第二响应信息、第二响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件。
例如，判断所述第二响应信息是否符合预设信息且所述第二响应时间小于第一时限值，其中，所述预设信息为NAK信息。
步骤S109，若是，则根据所述第二响应时间和第一间隔时间调整所述第一预设规则。
步骤S110，若否，则继续上述步骤S106；直到所述第一间隔时间大于或等于预设间隔时间，则将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据并将预设间隔时间设置为第一间隔时间，通过第一传送方式传送第二数据。
所述预设间隔时间，具体为：在α＝ek,t≥Tout,k＝K时的所述第一间隔时间Twait；
其中，Twait为第一间隔时间，Tout为第一时限值，α为调节系数，α的取值为：α＝ek,t≥Tout,k＝K；其中，k为应答超时次数，K为预设应答超时次数。
所述将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据，包括：将所述第一数据平均分割成多个第二数据。
步骤S111，接收与传送所述第二数据相关联的第三响应信息和第三响应时间。
步骤S112，根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件。
例如，判断所述第三响应信息是否符合预设信息且所述第三响应时间小于第一时限值，其中，所述预设信息为NAK信息。
步骤S113，若是，则根据所述第三响应时间调整所述第一预设规则。
步骤S114，若否，则通过第二传送方式传送第二数据。
所述第二传送方式，区别于所述第一传送方式。例如，所述第一传送方式为有线通讯方式，当上述的数据传输方法无法实现数据传输时，则采用所述第二传送方式，比如，卫星通讯方式。
本实施例提出一种高效稳定的数据传送控制方法，利用AR预测模型预测下一时刻的网络传送延时，并且依据网络情况实时调整数据包大小、发送间隔，从而达到控制发送速率的目的，以适应剩余网络带宽。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种传送数据的方法，其特征在于，包括：
根据第一预设规则获取第一时限值；
通过第一传送方式传送第一数据；
接收与所述传送第一数据相关联的第一响应信息和第一响应时间；
根据所述第一响应信息、第一响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第一响应时间调整所述第一预设规则；
若否，则按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据；
接收与所述传送第一数据相关联的第二响应信息和第二响应时间；
根据所述第二响应信息、第二响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第二响应时间和第一间隔时间调整所述第一预设规则；
若否，则继续上述按照第二预设规则获得第一间隔时间并在间隔所述第一间隔时间后通过第一传送方式传送第一数据；直到所述第一间隔时间大于或等于预设间隔时间，则将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据并将预设间隔时间设置为第一间隔时间，通过第一传送方式传送第二数据；
接收与所述传送第二数据相关联的第三响应信息和第三响应时间；
根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件；
若是，则根据所述第三响应时间调整所述第一预设规则。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设规则，具体是指AR模型：
x(t)＝a1x(t-1)+a2x(t-2)+......+apx(t-p)+ε(t)；
其中，ai为模型参数，i＝1,2,…p，p为自回归阶次，x(t)为信号的时间序列，ε(t)为白噪声序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据第一预设规则获取第一时限值，包括：
获取历史时间段网络延迟的n期数据样本且获取AR模型的阶次p，其中，所述AR模型的阶次p的初始值为假定值；
根据所述n期数据样本和AR模型的阶次p建立n-p个等式并组成矩阵：
X＝BA(p)+Δ，
其中，
Figure FDA0002871619830000021
Figure FDA0002871619830000022
根据最小二乘法的原理求AR模型参数ai最佳估计为：
Figure FDA0002871619830000023
其中，最佳的估计值为
Figure FDA0002871619830000024
根据AR模型参数ai最佳估计获得预测模型：
Figure FDA0002871619830000025
其中，
Figure FDA0002871619830000026
表示对t时刻的预测值；
验证AR模型的阶次p是否符合预设AR模型条件；
若是，则
Figure FDA0002871619830000027
的计算结果为第一时限值；
若否，则调整AR模型的阶次p继续上述计算。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第二预设规则获得第一间隔时间，包括：
Twait＝Twait+2αTout；
其中，Twait为第一间隔时间，Tout为第一时限值，α为调节系数，α的取值为：
Figure FDA0002871619830000031
其中，k为应答超时次数，K为预设应答超时次数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设间隔时间，具体为：在α＝ek,t≥Tout,k＝K时的所述第一间隔时间Twait；
其中，Twait为第一间隔时间，Tout为第一时限值，α为调节系数，α的取值为：α＝ek,t≥Tout,k＝K；其中，k为应答超时次数，K为预设应答超时次数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一数据按照第三预设规则分割成多个第二数据，包括：
将所述第一数据平均分割成多个第二数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一响应信息、第一响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件，包括：
判断所述第一响应信息是否符合预设信息且所述第一响应时间小于第一时限值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二响应信息、第二响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件，包括：
判断所述第二响应信息是否符合预设信息且所述第二响应时间小于第一时限值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件，包括：
判断所述第三响应信息是否符合预设信息且所述第三响应时间小于第一时限值。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第三响应信息、第三响应时间和第一时限值判断是否符合预设条件后，还包括：
若否，则通过第二传送方式传送第二数据。
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