CN111935847B

CN111935847B - 一种无线数据通信的方法、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN111935847B
Application number: CN202010994724.8A
Authority: CN
Inventors: 韩成全; 金伟; 应红力
Original assignee: Hangzhou Meari Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Mirui Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2040-09-21
Also published as: CN111935847A

Abstract

本申请公开了一种无线数据通信的方法，包括：数据处理节点接收数据采集节点发送的无线数据通信请求，并将数据采集节点标记为待通信节点；查询无线频段是否处于空闲状态；若是，则利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止状态为在线的其它数据采集节点向数据处理节点发送无线数据通信请求。本申请使得在同一时间内只有单个节点发送无线数据，避免了节点间相互干扰情况的出现，解决了通过无线传感器收发数据时无线频段资源抢占的问题，提高了无线数据通信的效率和准确率。本申请同时还提供了一种无线数据通信的装置、设备及可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

一种无线数据通信的方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及无线数据通信领域，特别涉及一种无线数据通信的方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

现有的无线通信装置，会优先选择使用一组节点直接收发的模式传输数据而忽略其它节点同时进行数据收发时的相互干扰，通过多次重发的策略来提高数据传输的成功率。这种方法的特点在于：

（1）无需考虑其它节点的影响，设计上更简单；

（2）在同时只有一组节点收发数据时，无需经过组网分配无线频段资源的过程，效率更高。

然而，其缺点在于，无线数据通信抗干扰能力差，为了降低其它节点的干扰，通信数据长度需要越小越好，缩短发送时间，从而降低数据错乱的概率，导致该通信模式下通信数据长度受到限制；而且，当多个节点同时发送无线数据时，同频段无线数据会相互干扰，需要通过数据重发的策略来提高成功率，从而降低了无线数据通信的效率。

因此，如何提高无线数据通信的效率是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种无线数据通信的方法、装置、设备及可读存储介质，用于提高无线数据通信的效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种无线数据通信的方法，该方法包括：

数据处理节点接收数据采集节点发送的无线数据通信请求，并将所述数据采集节点标记为待通信节点；

查询无线频段是否处于空闲状态；

若是，则利用所述无线频段与所述待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止所述状态为在线的其它数据采集节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求。

可选的，还包括：

若所述无线频段未处于空闲状态，则向所述待通信节点发送所述无线频段繁忙信息，以禁止所述待通信节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求。

可选的，所述无线数据通信请求具体为第一无线管理包，所述第一无线管理包中具有通信请求命令码及所述数据采集节点的序列号；

所述无线频段繁忙信息具体为第二无线管理包，所述第二无线管理包中具有繁忙等待命令码及所述状态为在线的其它数据采集节点的序列号。

可选的，还包括：

数据采集节点接收所述无线频段繁忙信息后，根据所述无线频段繁忙信息确定所述繁忙等待命令码及对应的序列号；

判断所述序列号与自身序列号是否相同；

若相同，则禁止向所述数据处理节点发送无线数据通信请求；

若不同，则忽略所述无线频段繁忙信息。

可选的，在利用所述无线频段与所述待通信节点进行无线数据通信之后，还包括：

判断是否完成与所述待通信节点的无线数据通信；

若否，则继续与所述待通信节点进行无线数据通信；

若是，则向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段空闲信息。

可选的，还包括：

建立节点状态表，并记录每个所述数据采集节点的状态信息；

向每个所述数据采集节点发送状态查询命令；

将预设时间内返回查询结果的数据采集节点在所述节点状态表中的状态更新为在线状态，并将所述预设时间内未返回查询结果的数据采集节点在所述节点状态表中的状态更新为离线状态。

可选的，还包括：

在网络中发送包含请求组网命令码和所述节点状态表中所有序列号的第三无线管理包，以使数据采集节点接收到所述第三无线管理包时，判断自身序列号是否存在于所述节点状态表中；若存在，则忽略所述第三无线管理包；若不存在，则将包含自身序列号和组网应答命令码的第四无线管理包发送至数据处理节点；

接收所述第四无线管理包，将所述第四无线管理包中的序列号更新到所述节点状态表中，并所述序列号对应的数据采集节点的状态更新为在线状态。

本申请还提供一种无线数据通信的装置，该装置包括：

接收模块，用于数据处理节点接收数据采集节点发送的无线数据通信请求，并将所述数据采集节点标记为待通信节点；

查询模块，用于查询无线频段是否处于空闲状态；

无线数据通信模块，用于当所述无线频段处于空闲状态时，利用所述无线频段与所述待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止所述状态为在线的其它数据采集节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求。

本申请还提供一种无线数据通信设备，该无线数据通信设备包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述无线数据通信的方法的步骤。

本申请还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述无线数据通信的方法的步骤。

本申请所提供无线数据通信的方法，包括：数据处理节点接收数据采集节点发送的无线数据通信请求，并将数据采集节点标记为待通信节点；查询无线频段是否处于空闲状态；若是，则利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止状态为在线的其它数据采集节点向数据处理节点发送无线数据通信请求。

本申请所提供的技术方案，通过在接收数据采集节点发送的无线数据通信请求时，查询无线频段是否处于空闲状态，若空闲则利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信，并禁止所述状态为在线的其它数据采集节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求，使得在同一时间内只有单个节点发送无线数据，避免了节点间相互干扰情况的出现，解决了通过无线传感器收发数据时无线频段资源抢占的问题，提高了无线数据通信的效率和准确率。本申请同时还提供了一种无线数据通信的装置、设备及可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种无线数据通信的方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种无线数据通信系统的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的另一种无线数据通信的方法的流程图；

图4为本申请实施例所提供的一种无线数据通信的装置的结构图；

图5为本申请实施例所提供的一种无线数据通信设备的结构图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种无线数据通信的方法、装置、设备及可读存储介质，用于提高无线数据通信的效率。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

基于现有技术中，无线数据通信抗干扰能力差，为了降低其它节点的干扰，通信数据长度需要越小越好，缩短发送时间，从而降低数据错乱的概率，导致该通信模式下通信数据长度受到限制；而且，当多个节点同时发送无线数据时，同频段无线数据会相互干扰，需要通过数据重发的策略来提高成功率，从而降低了无线数据通信的效率；故本申请提供了一种无线数据通信的方法，用于解决上述问题。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种无线数据通信的方法的流程图。

其具体包括如下步骤：

S101：数据处理节点接收数据采集节点发送的无线数据通信请求，并将数据采集节点标记为待通信节点；

这里请参考图2，图2为本申请实施例所提供的一种无线数据通信系统的结构示意图，该无线数据通信系统由一个数据处理节点和若干个数据采集节点组成，数据处理节点和数据采集节点分别集成无线射频传感器，可同时实现数据收发功能；数据处理节点用于接收数据采集节点发送的数据信息从而进行汇总、处理和保存操作，同时由数据处理节点控制和管理无线频段的资源分配；数据采集节点用于从环境中采集所需要的数据信息，定时或以事件触发的方式将数据信息发送到数据处理节点，完成数据信息记录。

可选的，在一个具体实施例中，本申请中提到的数据处理节点和数据采集节点分别集成得无线射频传感器具体可以为433MHz频段的无线射频传感器，433MHz频段属于国内免许可的ISM（工业、科学和医学）开放频段，具有工作稳定可靠、通信距离远、体积小便于安装的特点，适用于安全报警、无线自动抄表、家居及工业自动化等广泛领域，本申请实施例能够解决433MHz频段无线射频通信抗干扰能力差的问题。

S102：查询无线频段是否处于空闲状态；

若是，则进入步骤S103；

当无线频段处于空闲状态时，则表明数据处理节点当前没有和其他的数据采集结点进行无线数据通信，此时与待通信节点进行无线数据通信不会受到其他数据采集节点的影响，此时执行步骤S103，与待通信节点进行无线数据通信；

可选的，当无线频段未处于空闲状态时，则表明数据处理节点当前正在和其他的数据采集结点进行无线数据通信，若此时与待通信节点进行无线数据通信则会受到其他数据采集节点的影响，此时还可以向待通信节点发送无线频段繁忙信息，以禁止待通信节点向数据处理节点发送无线数据通信请求。

进一步的，本申请中提到的无线数据通信请求具体可以为第一无线管理包，第一无线管理包中具有通信请求命令码及数据采集节点的序列号；无线频段繁忙信息具体为第二无线管理包，第二无线管理包中具有繁忙等待命令码及状态为在线的其它数据采集节点的序列号。

在此基础上，在数据采集节点接收无线频段繁忙信息后，还可以执行如下步骤：

根据无线频段繁忙信息确定繁忙等待命令码及对应的序列号；

判断序列号与自身序列号是否相同；

若相同，则禁止向数据处理节点发送无线数据通信请求；

若不同，则忽略无线频段繁忙信息。

基于上述实施例，本申请通过校验序列号的方式提高了繁忙等待命令码执行的准确度，避免了出现无线频段繁忙信息发送错误导致的无法发送无线数据通信请求的情况。

S103：利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止状态为在线的其它数据采集节点向数据处理节点发送无线数据通信请求。

可选的，在一个具体实施例中，数据处理节点可以向待通信节点发送包括待通信节点的序列号和数据包发送命令码的第五无线管理包，待通信节点在接收到第五无线管理包时，先校验其中的序列号与自身序列号是否相同，若相同则开始向数据处理节点发送数据包，进而实现利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信。

可选的，在利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信之后，还可以执行如下步骤：

判断是否完成与待通信节点的无线数据通信；

若否，则继续与待通信节点进行无线数据通信；

在一个具体实施例中，该无线频段空闲信息具体可以为包括空闲命令码的第六无线管理包，当数据采集节点接收到该第六无线管理包时，可以再次向数据处理节点发送无线数据通信请求。

基于上述技术方案，本申请所提供的一种无线数据通信的方法，通过在接收数据采集节点发送的无线数据通信请求时，查询无线频段是否处于空闲状态，若空闲则利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信，并禁止状态为在线的其它数据采集节点向数据处理节点发送无线数据通信请求，使得在同一时间内只有单个节点发送无线数据，避免了节点间相互干扰情况的出现，解决了通过无线传感器收发数据时无线频段资源抢占的问题，提高了无线数据通信的效率和准确率。

针对于上一实施例，本申请还提供了另一种无线数据通信的方法，其具体可以通过执行图3所示的步骤实现，下面结合图3进行说明。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的另一种无线数据通信的方法的流程图。

其具体包括以下步骤：

S301：建立节点状态表，并记录每个数据采集节点的状态信息；

S302：向每个数据采集节点发送状态查询命令；

S303：将预设时间内返回查询结果的数据采集节点在节点状态表中的状态更新为在线状态，并将预设时间内未返回查询结果的数据采集节点在节点状态表中的状态更新为离线状态。

在一个具体实施例中，该数据处理节点会建立节点状态表，并记录每个数据采集节点的状态信息，通过数据采集节点的序列号作为节点状态表管理的标识，要求所有节点的序列号唯一且不会变动。在节点状态表中同时记录所有组网内存在的数据采集节点的状态和状态更新时间，设定固定查询间隔定时向节点状态表中所有记录的数据采集节点发送无线管理包查询数据采集节点的在线状态。该无线管理包数据内容包含要查询的数据采集节点的序列号和查询命令码，组网内的数据采集节点接收到该无线管理包后，如果校验查询的序列号与自身序列号一致，会立刻回复无线管理包，该无线管理包包含自身的序列号和在线状态命令码。数据处理节点收到在线状态命令码后，更新节点状态表中相应数据采集节点的状态。

可选的，还可以执行如下步骤实现对网络中的新数据采集节点的组网：

在网络中发送包含请求组网命令码和节点状态表中所有序列号的第三无线管理包，以使数据采集节点接收到第三无线管理包时，判断自身序列号是否存在于节点状态表中；若存在，则忽略第三无线管理包；若不存在，则将包含自身序列号和组网应答命令码的第四无线管理包发送至数据处理节点；

接收第四无线管理包，将第四无线管理包中的序列号更新到节点状态表中，并序列号对应的数据采集节点的状态更新为在线状态。

在一个具体实施例中，该数据处理节点会设定固定查询间隔定时查询是否有新的数据采集节点需要加入组网，通过发送第三无线管理包查找网络中的数据采集节点，网络中的数据采集节点接收到该无线管理包后，判断自身序列号是否存在于节点状态表中；若存在，则忽略第三无线管理包；若不存在，则将包含自身序列号和组网应答命令码的第四无线管理包发送至数据处理节点，此时数据处理节点将第四无线管理包中的序列号更新到节点状态表中，并序列号对应的数据采集节点的状态更新为在线状态。

请参考图4，图4为本申请实施例所提供的一种无线数据通信的装置的结构图。

该装置可以包括：

接收模块100，用于数据处理节点接收数据采集节点发送的无线数据通信请求，并将数据采集节点标记为待通信节点；

查询模块200，用于查询无线频段是否处于空闲状态；

无线数据通信模块300，用于当无线频段处于空闲状态时，利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止状态为在线的其它数据采集节点向数据处理节点发送无线数据通信请求。

在上述实施例的基础上，在一个具体实施例中，该装置还可以包括：

第一发送模块，用于若无线频段未处于空闲状态，则向待通信节点发送无线频段繁忙信息，以禁止待通信节点向数据处理节点发送无线数据通信请求。

在上述实施例的基础上，在一个具体实施例中，该无线数据通信请求具体为第一无线管理包，第一无线管理包中具有通信请求命令码及数据采集节点的序列号；该无线频段繁忙信息具体为第二无线管理包，第二无线管理包中具有繁忙等待命令码及状态为在线的其它数据采集节点的序列号。

判断模块，用于在利用无线频段与待通信节点进行无线数据通信之后，判断是否完成与待通信节点的无线数据通信；

继续通信模块，用于当完成与待通信节点的无线数据通信时，继续与待通信节点进行无线数据通信；

第二发送模块，用于当未完成与待通信节点的无线数据通信时，向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段空闲信息。

建立模块，用于建立节点状态表，并记录每个数据采集节点的状态信息；

第三发送模块，用于向每个数据采集节点发送状态查询命令；

第一更新模块，用于将预设时间内返回查询结果的数据采集节点在节点状态表中的状态更新为在线状态，并将预设时间内未返回查询结果的数据采集节点在节点状态表中的状态更新为离线状态。

第四发送模块，用于在网络中发送包含请求组网命令码和节点状态表中所有序列号的第三无线管理包，以使数据采集节点接收到第三无线管理包时，判断自身序列号是否存在于节点状态表中；若存在，则忽略第三无线管理包；若不存在，则将包含自身序列号和组网应答命令码的第四无线管理包发送至数据处理节点；

第二更新模块，用于接收第四无线管理包，将第四无线管理包中的序列号更新到节点状态表中，并序列号对应的数据采集节点的状态更新为在线状态。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

请参考图5，图5为本申请实施例所提供的一种无线数据通信设备的结构图。

该无线数据通信设备500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（central processing units，CPU）522（例如，一个或一个以上处理器）和存储器532，一个或一个以上存储应用程序542或数据544的存储介质530（例如一个或一个以上海量存储设备）。其中，存储器532和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块（图示没标出），每个模块可以包括对装置中的一系列指令操作。更进一步地，处理器522可以设置为与存储介质530通信，在无线数据通信设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。

无线数据通信设备500还可以包括一个或一个以上电源525，一个或一个以上有线或无线网络接口550，一个或一个以上输入输出接口558，和/或，一个或一个以上操作系统541，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM, LinuxTM，FreeBSDTM等等。

上述图1至图3所描述的无线数据通信的方法中的步骤由无线数据通信设备基于该图5所示的结构实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，功能调用装置，或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory ，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory ，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的一种无线数据通信的方法、装置、设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种无线数据通信的方法，其特征在于，包括：

查询无线频段是否处于空闲状态；

若是，则利用所述无线频段与所述待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止所述状态为在线的其它数据采集节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求；

若否，则向所述待通信节点发送所述无线频段繁忙信息，以禁止所述待通信节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线数据通信请求具体为第一无线管理包，所述第一无线管理包中具有通信请求命令码及所述数据采集节点的序列号；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述序列号与自身序列号是否相同；

若不同，则忽略所述无线频段繁忙信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述无线频段与所述待通信节点进行无线数据通信之后，还包括：

判断是否完成与所述待通信节点的无线数据通信；

若否，则继续与所述待通信节点进行无线数据通信；

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

向每个所述数据采集节点发送状态查询命令；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

7.一种无线数据通信的装置，其特征在于，包括：

查询模块，用于查询无线频段是否处于空闲状态；

无线数据通信模块，用于当所述无线频段处于空闲状态时，利用所述无线频段与所述待通信节点进行无线数据通信，并向状态为在线的其它数据采集节点发送无线频段繁忙信息，以禁止所述状态为在线的其它数据采集节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求；

第一发送模块，用于当所述无线频段未处于空闲状态时，向所述待通信节点发送所述无线频段繁忙信息，以禁止所述待通信节点向所述数据处理节点发送无线数据通信请求。

8.一种无线数据通信设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述无线数据通信的方法的步骤。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述无线数据通信的方法的步骤。