CN112565349B - 一种基于中央油烟机的无线通信方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于中央油烟机的无线通讯方法及相关设备,其方法包括:定时发送广播数据帧至多个终端;接收所述终端返回的应答数据帧,将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端标记为有效终端;建立与所述有效终端之间的连接,与所述有效终端进行通讯;在完成与所有效终端的通讯之后,再次执行定时所述发送广播数据帧至多个终端的步骤,直至与所述终端完成通讯。本发明的终端接收到主机发送的广播数据帧后,需要传输数据的终端通过竞争应答的方式,保证主机逐个与应答的终端进行通讯,提升了主机与终端之间的通讯实时性,减少了通讯耗时。
Description
技术领域
本发明属通信技术领域,尤其涉及一种基于中央油烟机的无线通信方法及相关设备。
背景技术
现如今针对高层楼栋的油烟排放会应用的中央烟机系统,系统包括多个用户端使用的油烟机即终端和楼顶的主机,通常会采用星型网络进行主机与每个终端之间的信息交互,即终端与主机之间建立连接后进行通讯,进而对整栋楼的用户的油烟排放进行控制。
然而在星型网络中数据的传输都需要经过中心节点的主机,并且主机与各个终端之间的通讯频率均相同,所以在一个终端一直发送数据或者同时有数个终端发送数据至中心节点的主机,则数据之间会受到同频干扰,导致各个终端与主机之间无法正常进行通讯。
现有的解决方法是通过主机对每个终端机进行逐个轮询来完成通讯,从而避免同一时间内存在两个以上终端机同时中心节点的主机进行通讯,然而若网络中的终端越多,则中心节点轮询完一次终端节点所需要的时间越多,网络延迟就越大。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于中央油烟机的无线通信方法、系统、计算机设备及存储介质,能够提升中心节点的主机与终端之间的通讯实时性,减少通讯耗时。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于中央油烟机的无线通信方法,包括:
定时发送广播数据帧至多个终端;
接收所述终端返回的应答数据帧,将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端标记为有效终端;
建立与所述有效终端之间的连接,与所述有效终端进行通讯;
在完成与所有效终端的通讯之后,再次执行定时所述发送广播数据帧至多个终端的步骤,直至与所述终端完成通讯。
进一步地,将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,包括:
当同时接收到至少两个应答数据帧时,持续接收所述终端返回的应答数据帧;
将最先接收到的单个所述应答数据帧标记为有效应答数据帧。
进一步地,建立与所述有效终端之间的连接,包括:
解析所述有效应答数据帧得到所述有效终端的MAC地址,将所述MAC地址封装为确认帧;
将所述确认帧发送至所述有效终端,建立与所述有效终端之间的连接。
进一步地,定时发送广播数据帧至多个终端,包括:
获取预设的时间窗口和所述主机与所述有效终端之间通讯完成所需的通讯时间,根据所述时间窗口和所述通讯时间得到定时发送周期;
根据所述定时发送周期发送广播数据帧至多个终端。
一种基于中央油烟机的无线通信方法,包括:
接收主机发送的广播数据帧;
响应所述广播数据帧,获取MAC地址,利用所述MAC地址生成应答数据帧;
将所述应答数据帧返回至主机,当所述主机识别最先到达的所述应答数据帧并根据所述应答数据帧生成确认帧时,接收所述主机返回的确认帧,所述确认帧中封装了所述MAC地址;
根据所确认帧建立与所述主机之间的通讯。
进一步地,所述方法还包括:
接收到所述广播数据帧后,生成随机数;
获取预设的时间窗口,根据所述随机数与所述时间窗口生成与所述广播数据帧对应的应答时长;
在到达所述应答时长时,将应答数据帧发送至主机。
进一步地,根据所确认帧建立与所述主机之间的通讯,包括:
匹配所述确认帧中的所述MAC地址;
通过匹配成功后的所述确认帧与所述主机建立连接,将所述MAC地址作为标识信息进行通讯。
一种基于中央油烟机的无线通讯系统,其包括主机和终端;
所述主机,用于定时发送广播数据帧至多个所述终端;
所述终端,用于根据所述广播数据帧生成的应答数据帧并发送至所述主机;
所述主机,还用于将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端标记为有效终端,与所述有效终端建立连接进行通讯。
进一步地,所述主机还用于,当同时接收到至少两个应答数据帧时,持续接收所述终端返回的应答数据帧;将最先接收到的单个所述应答数据帧标记为有效应答数据帧。
进一步地,所述主机还用于解析所述有效应答数据帧得到所述有效终端的MAC地址,将所述MAC地址封装为确认帧发送至所述有效终端。
进一步地,所述主机还用于,获取预设的时间窗口和所述主机与所述有效终端之间通讯完成所需的通讯时间,根据所述时间窗口和所述通讯时间得到定时发送周期,根据所述定时发送周期发送广播数据帧至多个终端。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现所述的基于中央油烟机的无线通信方法。
一种计算机可读存储介质,其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所述的基于中央油烟机的无线通信方法。
由以上本申请实施方式提供的技术方案可见,终端接收到主机发出的广播数据帧后,通过基于不同的应答时长的随机竞争应答的方式与所述主机建立通讯连接,进而进行通讯,减少了终端与主机之间完成通讯的耗时,并且主机在一次通讯过程中只接收唯一终端的应答数据帧,即不会对主机造成过重的负荷,防止了多终端与主机之间同时通讯时因互相干扰而导致的通讯失败,提高了中央烟机无线系统能容纳的终端机数目和通讯的实时性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例一提供的基于中央油烟机的无线通信方法的流程示意图;
图2为本发明实施例一提供的基于中央油烟机的无线通信方法中终端响应所述广播数据帧的流程示意图;
图3为本发明实施例二提供的基于中央油烟机的无线通信系统的结构示意图;
图4本发明另一实施例的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一
本申请的该实施例提供了一种能够提升中心节点的主机与终端之间的通讯实时性,减少通讯耗时的基于中央油烟机的无线通信方法,如图1所示,其方法步骤包括:
S1,主体定时发送广播数据帧至多个终端。本实施例中,主体定时发送包含有广播信息标记的广播数据帧到同一无线网络中的多个终端,用于终端与主机之间建立通讯连接。
S2,终端接收主机发送的广播数据帧,响应所述广播数据帧,将应答数据帧发送至主机。
该实施例的步骤S2中,在终端接收到主机发送的广播数据帧后,终端根据自身的数据是否需要与主机交互的情况决定是否响应所述广播数据帧,之后,如图2所示,响应所述广播数据帧的所述方法步骤具体可以包括:
S201,生成随机数。终端接收到广播数据帧后,根据广播数据帧中的指令信息控制终端的设备产生随机数x。
S202,获取预设的时间窗口,根据所述随机数与所述时间窗口生成与所述广播数据帧对应的应答时长。
在应用该实施例的通讯方法的系统预先设定有时间窗口,本实施例中设定单个的时间窗口为T,根据生成的随机数x和定义的时间窗口T得到每个终端的应答时长T*x,进而保证每个终端生成的应答时间不同,即会在经过不同的时间后对主机发送的广播数据帧进行反馈。这样主机与每台终端通讯都存在最短耗时即时间窗口T,并且每台终端机通讯耗时为T的概率都相等,有利于提高中央烟机的系统能容纳的终端机数目。
S203,获取MAC地址,利用所述MAC地址生成应答数据帧,在到达所述应答时长时,将应答数据帧发送至主机。
终端在生成随机数x后,因各个终端设备的MAC地址具有唯一性,可用于后续与主机之间连接的建立以及进行通讯,故将终端的设备的MAC地址封装为应答数据帧,在时间到达对应的应答时长T*x时,发送所述应答数据帧至主机。
S3,主机接收所述应答数据帧,将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端标记为有效终端。
本实施例中,根据应答时长的计算公式T*x可以看出,终端接收到广播数据帧后发送应答数据帧的时间是由产生的随机数决定的,随机数越小应答时长越小,就越快发出应答数据帧,例如,假设在接收到广播数据帧的n个终端中,第二个终端产生的随机数x2最小,即应答时长T*x2最小,那么主机将最先受到第二个终端的应答数据帧,便将第二个终端以及发送的封装有对应的MAC地址的应答数据帧分别标记为有效终端和有效应答数据帧。
在本申请的基于中央油烟机的无线通信方法的另一实施例中,当主机同时接收到至少两个应答数据帧时,持续接收所述终端返回的应答数据帧。例如,假设在接收到广播数据帧的n个终端中,第二个终端产生的随机数x2最小,即应答时长最小,但是第三个终端产生的随机数x3与x2相同时,达到应答时长后两个终端发出的应答数据帧因无线信号频率一样会发生同频干扰现象,导致主机收不到完整的应答数据帧,此时主机便会继续接收其他终端返回的应答数据帧,直至接收到随机数的大小次于第二个终端并且不与其他终端的随机数相同的应答数据帧。即在本实施例中,主机将最先接收到的单个完整的应答数据帧标记为有效应答数据帧。
S4,建立主机与所述有效终端之间的连接,与所述有效终端进行通讯。
所述主机最先到达的所述应答数据帧及有效应答数据帧,解析所述有效应答数据帧得到所述有效终端的MAC地址,将所述MAC地址封装为确认帧;将所述确认帧广播发送至终端,终端匹配自身设备的MAC地址和所述确认帧中的所述MAC地址,有效终端通过匹配成功后的所述确认帧与所述主机建立连接,将所述MAC地址作为标识信息进行通讯。而其他终端判断到收到的确认帧中的MAC地址与自身设备的MAC地址不一致时,即判断为握手失败,此后不再与主机通讯,防止其他终端机干扰有效终端与主机之间的正常通讯,直至下次主机发出广播数据帧后再尝试与主机建立连接。
S5,在完成与所有效终端的通讯之后,再次执行定时所述发送广播数据帧至多个终端的步骤,直至与所述终端完成通讯。
本实施例中,主机按照定时发送周期定时发送广播数据帧至多个终端,其中定时发送周期主要依据时间窗口和主机与一个终端建立连接完成通讯所需的时间决定,获取到所有终端所能产生的最大的随机数xm,那么定时发送周期就为T*xm加上主机与一个终端建立连接完成通讯所需的时间,这样能够节省主机完成与所有终端完成通讯的时间。
通过上述实施例,可以看出本申请的终端接收到主机发出的广播数据帧后,通过基于不同的应答时长的随机竞争应答的方式与所述主机建立通讯连接,进而进行通讯,减少了终端与主机之间完成通讯的耗时,并且终端接收到广播数据帧后有数据需上传才发起应答,是并行应答模式,不需要对所有终端进行轮询,可节省更多的时间,终端数量越多,节省时间的效果越明显。并且主机在一次通讯过程中只接收唯一终端的应答数据帧,即不会对主机造成过重的负荷,防止了多终端与主机之间同时通讯时因互相干扰而导致的通讯失败;提高了中央烟机无线系统能容纳的终端数目和通讯的实时性。
实施例二
本申请的该实施例提供了一种应用本申请的基于中央油烟机的无线通信方法的系统,如图3所示,所述系统包括主机101和终端102,该系统的主机101与终端102通过星型网络的无线通讯方式进行信息交互以实现联动控制,终端102为各层用户各自厨房里的烟机,主机101是位于楼栋楼顶的中央烟机。
其中所述主机101用于,获取预设的时间窗口和所述主机101与所述有效终端之间通讯完成所需的通讯时间,根据所述时间窗口和所述通讯时间得到定时发送周期,根据所述定时发送周期发送广播数据帧至多个终端102。
所述终端102用于,根据所述广播数据帧生成的应答数据帧并发送至所述主机101;所述主机101,还用于将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端102标记为有效终端;所述主机101还用于解析所述有效应答数据帧得到所述有效终端的MAC地址,将所述MAC地址封装为确认帧发送至所述有效终端,与所述有效终端建立连接进行通讯。
所述主机101还用于,当同时接收到至少两个应答数据帧时,持续接收所述终端返回的应答数据帧;将最先接收到的单个所述应答数据帧标记为有效应答数据帧。
上述实施例提供的基于中央油烟机的无线通讯系统,用于实现本申请提供的基于中央油烟机的无线通信方法,减少了终端102与主机101之间完成通讯的耗时,并且主机101在一次通讯过程中只接收唯一终端102的应答数据帧,即不会对主机101造成过重的负荷,防止了多个终端102与主机101之间同时通讯时因互相干扰而导致的通讯失败,提高了中央烟机无线系统能容纳的终端102数目和通讯的实时性。
本发明公开的计算机设备的一个实施例的结构示意图如图4所示,其包括存储器201和处理器202。其中:存储器201可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器202用于存储上述的基于中央油烟机的无线通信方法的对应实施例中的指令。处理器202耦接至存储器201,可以作为一个或多个集成电路来实施,例如微处理器或微控制器。该处理器202用于执行存储器201中存储的指令,能够提升中心节点的主机与终端之间的通讯实时性,减少通讯耗时。
在另一实施例中,一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现所述的基于中央油烟机的无线通信方法的步骤。本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、设备、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于中央油烟机的无线通信方法,包括:
定时发送广播数据帧至多个终端;
接收所述终端返回的应答数据帧,将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端标记为有效终端;
建立与所述有效终端之间的连接,与所述有效终端进行通讯;
在完成与所述有效终端的通讯之后,再次执行定时发送广播数据帧至多个终端的步骤,直至与所述终端完成通讯;
此外,将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,包括:
当同时接收到至少两个应答数据帧时,持续接收所述终端返回的应答数据帧;
将最先接收到的单个所述应答数据帧标记为有效应答数据帧;
建立与所述有效终端之间的连接,包括:
解析所述有效应答数据帧得到所述有效终端的MAC地址,将所述MAC地址封装为确认帧;
将所述确认帧发送至所述有效终端,建立与所述有效终端之间的连接;
定时发送广播数据帧至多个终端,包括:
获取预设的时间窗口和主机与所述有效终端之间通讯完成所需的通讯时间,根据所述时间窗口和所述通讯时间得到定时发送周期;
根据所述定时发送周期发送广播数据帧至多个终端。
2.一种基于中央油烟机的无线通信方法,包括:
接收主机发送的广播数据帧;
响应所述广播数据帧,获取MAC地址,利用所述MAC地址生成应答数据帧;
将所述应答数据帧返回至主机,当所述主机识别最先到达的所述应答数据帧并根据所述应答数据帧生成确认帧时,接收所述主机返回的确认帧,所述确认帧中封装了所述MAC地址;
根据所确认帧建立与所述主机之间的通讯。
3.根据权利要求2所述的基于中央油烟机的无线通信方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收到所述广播数据帧后,生成随机数;
获取预设的时间窗口,根据所述随机数与所述时间窗口生成与所述广播数据帧对应的应答时长;
在到达所述应答时长时,将应答数据帧发送至主机。
4.根据权利要求2或3所述的基于中央油烟机的无线通信方法,其特征在于,根据所确认帧建立与所述主机之间的通讯,包括:
匹配所述确认帧中的所述MAC地址;
通过匹配成功后的所述确认帧与所述主机建立连接,将所述MAC地址作为标识信息进行通讯。
5.一种应用权利要求1、2、3或4任意一项无线通信方法的基于中央油烟机的无线通信系统,其特征在于:其包括主机和终端;
所述主机,用于定时发送广播数据帧至多个所述终端;
所述终端,用于根据所述广播数据帧生成的应答数据帧并发送至所述主机;
所述主机,还用于将最先接收到的所述应答数据帧标记为有效应答数据帧,对应的所述终端标记为有效终端,与所述有效终端建立连接进行通讯。
6.根据权利要求5所述的基于中央油烟机的无线通信系统,其特征在于:
所述主机还用于,当同时接收到至少两个应答数据帧时,持续接收所述终端返回的应答数据帧;将最先接收到的单个所述应答数据帧标记为有效应答数据帧。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统,其特征在于:
所述主机还用于解析所述有效应答数据帧得到所述有效终端的MAC地址,将所述MAC地址封装为确认帧发送至所述有效终端。
8.根据权利要求7所述的基于中央油烟机的无线通信系统,其特征在于:
所述主机还用于,获取预设的时间窗口和所述主机与所述有效终端之间通讯完成所需的通讯时间,根据所述时间窗口和所述通讯时间得到定时发送周期,根据所述定时发送周期发送广播数据帧至多个终端。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被所述处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的基于中央油烟机的无线通信方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的基于中央油烟机的无线通信方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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