CN110611935B - 一种无线传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线传输方法及装置。其中，该方法包括：向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；切换到所述通信信道发送数据。本发明的技术方案实现了降低干扰提高传输效率的效果。

Description

一种无线传输方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种无线传输方法及装置。
背景技术
伴随物联网的蓬勃发展，工业4.0技术的持续变革，越来越多的传统设备、仪器仪表接入到互联网这个大系统中来，实现万物互联。LoRa、2.4G、ZigBee等无线技术因其低成本，组网灵活等特点深受广大开发使用者喜爱，在小范围组网应用中扮演着重要的角色。但由于其大都工作在433M和2.4G等开放频段，设备间相互干扰比较严重，影响数据传输的完整性。
发明内容
本发明提供一种无线传输方法及装置，以实现降低干扰提高传输效率的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种无线传输方法，包括：
向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；
接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；
根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；
切换到所述通信信道发送数据。
第二方面，本发明实施例还提供了一种无线传输装置，包括：
入网申请模块，用于向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；
数据接收模块，用于接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；
时间更新模块，用于根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；
数据发送模块，用于切换到所述通信信道发送数据。
本发明的技术方案通过向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；切换到所述通信信道发送数据。解决了设备间相互干扰比较严重的问题，达到了降低干扰提高传输效率的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种无线传输方法的流程图。
图2是本发明实施例二中的一种无线传输方法的流程图。
图3是本发明实施例三中的一种无线传输装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一预设时间为第二预设时间，且类似地，可将第二预设时间称为第一预设时间。第一预设时间和第二预设时间两者都是预设时间，但其不是同一预设时间。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种无线传输方法的流程图，本实施例可适用于信号传输情况，该方法具体包括如下步骤：
S110、向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值。
本实施例中，入网请求可以为设备发送的对网关与设备间的局域网的接入申请。设备特征值包含但不限于设备编号，也可以是设备序列号但不限于序列号，设备编号可以为该设备的命名，与其他设备区分。局域网内多个设备通过连接网关进行数据交互，本实施例只针对设备与网关间的收发交互。设备向网关发送入网申请，请求加入与网关数据交换的局域网中，网关对该设备进行入网鉴权，判定设备的入网权限。
S120、接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成。
本实施例中，网关在接收到设备的入网申请后，对该设备的入网申请进行鉴权，鉴权方式可以为一个设备接入网络之中，网关根据协议对设备的入网权限进行判定，如果有入网权限，则通知接入网络设备放行该终端，若没有入网权限，则拒绝该设备的网络接入。在设备的入网鉴权通过后，网关根据该设备的设备特征值生成网络地址，网络地址为该设备在该局域网内的唯一标识，网关将网络地址和系统时间发送给设备。
S130、根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道。
本实施例中，系统时间为网关基于网络获取的时间，本地时间为设备自行统计的时间，设备根据系统时间将本地时间与系统时间统一，方便时间计算。设备首次接入网络后，通过交互信息与网关进行时间同步，后续通信根据时间+设备特征值通过预设的计算方法生成通信信道频点，设备特征值可以为网关分配的网络地址，也可以为设备序列号但不限于序列号，此处不作限制，本实施例采用网关分配的网络地址。示例性的，预设的计算方法中，设备特征值为123456，数据发送时设备当前时间为100s,设计通信信道组合(5组，单位MHz)：433.1，433.3，433.5，433.7，433.9,信道算法为信道索引＝((设备特征值^系统时间)+设备特征值)％5,综上，此次发送的信道为433.9MHz。信道算法多样化，此处不作限制，可以根据特征值，信道组合数，系统时间，组网网络大小等参数进行设计，设计的出发点尽可能降低网络内设备同一时刻的数据发送冲突。
S140、切换到所述通信信道发送数据。
本实施例中，设备根据网关发送的网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道。在有数据需要传输时，先检测该通信信道是否已被其他数据发送占用，有则延时检测，没有则直接切换到该通信信道发送数据。
本实施例的技术方案，通过向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；切换到所述通信信道发送数据。解决了设备间相互干扰比较严重的问题，达到了降低干扰提高传输效率的效果。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种无线传输方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进一步优化，该方法具体包括：
S210、向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值。
本实施例中，入网请求可以为设备发送的对网关与设备间的局域网的接入申请。设备特征值可以为该设备的命名，与其他设备区分。局域网内多个设备通过连接网关进行数据交互，本实施例只针对设备与网关间的收发交互。设备向网关发送入网申请，请求加入与网关数据交换的局域网中，网关对该设备进行入网鉴权，判定设备的入网权限。
S220、如果所述入网请求不通过，则延时第二预设时间继续发送入网请求。
本实施例中，设备向网关发送入网申请，请求加入与网关数据交换的局域网中，网关对该设备进行入网鉴权，判定设备的入网权限，网关根据协议对设备的入网权限进行判定，如果有入网权限，则通知接入网络设备放行该终端，若没有入网权限，则拒绝该设备的网络接入。此时设备可以延时预设时间继续向网关发送入网请求，预设时间可以是5s-10s。
S230、接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成。
本实施例中，网关在接收到设备的入网申请后，对该设备的入网申请进行鉴权，鉴权方式可以为一个设备接入网络之中，网关根据协议对设备的入网权限进行判定，如果有入网权限，则通知接入网络设备放行该终端，若没有入网权限，则拒绝该设备的网络接入。在设备的入网鉴权通过后，网关根据该设备的设备特征值生成网络地址，网络地址为该设备在该局域网内的唯一标识，网关将网络地址和系统时间发送给设备。
S240、根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道。
本实施例中，系统时间为网关基于网络获取的时间，本地时间为设备自行统计的时间，设备根据系统时间将本地时间与系统时间统一，方便时间计算。设备首次接入网络后，通过交互信息与网关进行时间同步，后续通信根据时间+设备特征值通过预设的计算方法生成通信信道频点，设备特征值可以为网关分配的网络地址，也可以为设备序列号但不限于序列号，此处不作限制，本实施例采用网关分配的网络地址。信道算法多样化，此处不作限制，可以根据特征值，信道组合数，系统时间，组网网络大小等参数进行设计，设计的出发点尽可能降低网络内设备同一时刻的数据发送冲突。
S250、切换到预设信道接收网关发送的指令，所述预设信道与通信信道不同。
S260、根据所述指令进行相应调整。
本实施例中，预设信道为接收信道，接收信道可以为一个固定的信道，该信道可以自行设置，与通信信道不相同。设备在更新完本地时间和网络地址后切换到预设信道进行数据接收，网关通过预设信道向设备发送指令，指令可以为对该设备的参数设置，也可以为对该设备数据发送的时间设置，此处不作限制，示例性的，网关可以连接云平台并接收云平台下达的指令，转发给设备，设备根据指令更改自身参数或者根据指令切换到通信信道发送数据。
S270、对所述通信信道进行信道检测。
S280、如果信道冲突，则生成新的通信信道发送数据。
本实施例中，在根据时间+设备特征值通过预设的计算方法生成通信信道后，需要先进行信道检测，如果信道发生占用现象，则生成新的通信信道发送数据。示例性的，设定网络内包含20个发送端，接收端设定接收信道组个数5个，根据上述网络地址和信道均匀分布生成原则，每个信道同一时刻下可能会出现4个终端设备希望在一个通信信道上发送数据，通过发送前信道冲突检测机制，当终端检测到信道占用时，表示周围有设备使用该信道进行通信，则重新生成信道进行数据发送。
进一步的，所述如果信道冲突，则生成新的通信信道发送数据包括：
如果信道冲突，则延时第一预设时间再次进行信道检测；
如果检测到信道空闲，则在所述通信信道发送数据；
如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，则生成新的通信信道发送数据。
本实施例中，采用无线通信芯片的信道活动检测(CAD)功能，在发送数据前先进行通信信道的检测，若通信信道被占用，每隔第一预设时间(例如1秒)对无线信道进行检测，判断无线信道是否空闲。进一步地，设备可以每隔第一预设时间判断通信信道上是否存在数据包前导码。若存在，设备判断该无线信道被其他设备占用，处于非空闲状态，不可用于发送数据或者信息。若不存在，设备判断通信信道处于空闲状态，可以用于传输数据或者信息。如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，信道冲突次数阈值可以为2次，则放弃在此信道通信，重新根据时间+设备特征值通过预设的计算方法生成新的通信信道进行数据发送。
进一步的所述如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，则生成新的通信信道发送数据之前，还包括：如果信道生成次数达到信道生成次数阈值，则提示通信异常。
本实施例中，如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，示例性的，信道冲突次数阈值可以为两次，则放弃在此信道通信，重新根据时间+设备特征值通过预设的计算方法生成新的通信信道进行数据发送，如果信道生成次数达到信道生成次数阈值，则表示数据异常，需要进行复位，否则，则生成新的通信信道，同时对信道冲突次数进行置0。
S290、切换到所述通信信道发送数据。
本实施例中，设备根据网关发送的网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道。在有数据需要传输时，先检测该通信信道是否已被其他数据发送占用，有则延时检测，没有则直接切换到该通信信道发送数据。
进一步的，所述数据发送的方式采用请求-应答的方式。
进一步的，所述请求-应答包括：在数据发送后如果在第三预设时间内没有接受到确认信息，则重新发送数据。
本实施例中，设备向网关发送数据，然后阻塞客户端接下来进程，网关需要向设备返回操作结果，设备收到返回结果后才能继续向下执行，如果网关没有在预期的时间内响应数据，则表明网关可能没有接收到设备发送的请求，设备会重新发送数据。
本实施例的技术方案，通过向网关发送入网请求；入网请求不通过，则延时第二预设时间继续发送入网请求；接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间；根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；切换到预设信道接收网关发送的指令；根据所述指令进行相应调整，对所述通信信道进行信道检测；如果信道冲突，则生成新的通信信道发送数据。解决了信道冲突的问题，达到了降低同频干扰的效果。
实施例三
图3所示为本发明实施例三提供的一种无线传输装置300的结构示意图，本实施例可适用于信号传输的情况，该装置的具体结构如下：
入网申请模块310，用于向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；
数据接收模块320，用于接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；
时间更新模块330，用于根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；
数据发送模块340，用于切换到所述通信信道发送数据。
进一步的，装置300还包括信道检测模块和信道生成模块，
信道检测模块用于对所述通信信道进行信道检测；
信道生成模块用于当信道冲突时，生成新的通信信道发送数据。
进一步的，信道生成模块包括延时检测单元和直接发送单元，
延时检测单元用于当信道冲突时，延时第一预设时间再次进行信道检测；
直接发送单元用于当检测到信道空闲时，在所述通信信道发送数据；
如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，则生成新的通信信道发送数据。
进一步的，信道生成模块还包括异常提示单元，用于当信道冲突次数达到信道生成次数阈值时，提示通信异常。
进一步的，该装置300还包括接收信道切换模块，用于切换到预设信道接收网关发送的指令，所述预设信道与通信信道不同。
进一步的，该装置300还包括调整模块，用于根据所述指令进行相应调整。
进一步的，该装置300还包括延时请求模块，用于当所述入网请求不通过时，延时第二预设时间继续发送入网请求。
进一步的，该装置300还包括所述数据发送的方式采用请求-应答的方式。
进一步的，该装置300还包括在数据发送后如果在第三预设时间内没有接受到确认信息，则重新发送数据。
本发明实施例所提供的一种无线传输装置300可执行前述实施例所提供的一种无线传输方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种无线传输方法，其特征在于，包括：
向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；
接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；
根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；
对所述通信信道进行信道检测；
如果信道冲突，则延时第一预设时间再次进行信道检测；
如果检测到信道空闲，则在所述通信信道发送数据；
如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，则生成新的通信信道发送数据；
切换到所述通信信道发送数据。
2.根据权利要求1所述的无线传输方法，其特征在于，所述如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，则生成新的通信信道发送数据之前，还包括：
如果信道生成次数达到信道生成次数阈值，则提示通信异常。
3.根据权利要求1所述的无线传输方法，其特征在于，所述根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道之后，还包括：
切换到预设信道接收网关发送的指令，所述预设信道与通信信道不同。
4.根据权利要求3所述的无线传输方法，其特征在于，所述切换到预设信道接收网关发送的指令之后，还包括：
根据所述指令进行相应调整。
5.根据权利要求1所述的无线传输方法，其特征在于，所述向网关发送入网请求之后，还包括：
如果所述入网请求不通过，则延时第二预设时间继续发送入网请求。
6.根据权利要求1所述的无线传输方法，其特征在于，进一步还包括：
所述数据发送的方式采用请求-应答的方式。
7.根据权利要求6所述的无线传输方法，其特征在于，所述请求-应答包括：
在数据发送后如果在第三预设时间内没有接受到确认信息，则重新发送数据。
8.一种无线传输装置，其特征在于，包括：
入网申请模块，用于向网关发送入网请求，所述入网请求包括设备特征值；
数据接收模块，用于接收网关在所述入网请求通过后发送的网络地址和系统时间，所述网络地址为网关根据所述设备特征值生成；
时间更新模块，用于根据系统时间对本地时间进行更新，基于所述网络地址和更新后的本地时间获取的当前时间生成通信信道；
信道检测模块，用于对所述通信信道进行信道检测；
信道生成模块，用于当信道冲突时，生成新的通信信道发送数据；其中，信道生成模块包括延时检测单元和直接发送单元；延时检测单元用于当信道冲突时，延时第一预设时间再次进行信道检测；直接发送单元用于当检测到信道空闲时，在所述通信信道发送数据；如果信道冲突次数达到信道冲突次数阈值，则生成新的通信信道发送数据；
数据发送模块，用于切换到所述通信信道发送数据。
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