CN114666289B - 一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法及系统，该方法应用于电磁屏蔽体内的数据发送端，该方法包括：接收各电子信息设备发送的通信数据；通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据；将拼接数据通过光纤发送至电磁屏蔽体外的数据接收端。通过对电磁屏蔽体内多个电子信息设备产生的通信数据通过乒乓缓存和环形队列的方式进行缓存，规避了同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而丢失数据的问题，保证数据处理的有效性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法及系统。
背景技术
电磁泄漏是指信息系统的设备在工作时能经过地线、电源线、信号线、寄生电磁信号或谐波等辐射出去，产生电磁泄漏。这些电磁信号如果被接收下来，经过提取处理，就可恢复出原信息，造成信息失密。
在现有技术中，为了避免电子信息设备发生电磁信息泄露，通常会将其存放于电磁屏蔽体中，以防止其通过辐射的方式发生泄露。而各类电子信息设备在实际应用中又不可避免的需要与电磁屏蔽体外部的其他设备进行数据通信，目前，采用光电转换器将电信号转换为光信号传输是解决各类线缆辐射的有效手段。而在电磁屏蔽体内往往会同时设置多个不同类型的电子信息设备，当有多个电子信息设备同时需要通过光纤与外部其他设备进行通信时，需要对不同格式的通信数据进行格式转换处理，占用较大的CPU运算资源，可能会造成通信阻塞，影响数据传输效率，并且可能会出现同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而造成数据丢失的问题。如何保障各个电子信息设备的数据传输效率和稳定性成为亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法及系统，以克服现有技术中当多个电子信息设备同时需要与电磁屏蔽体外其他设备进行数据传输时，数据传输效率低、稳定性差的问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于电磁屏蔽体内的数据发送端，所述电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，所述电子信息设备与所述数据发送端通信连接，所述方法包括：
接收各电子信息设备发送的通信数据；
通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；
将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；
依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据；
将所述拼接数据通过光纤发送至所述电磁屏蔽体外的数据接收端。
可选地，所述将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列，包括：
获取当前通信数据对应的功能码；
基于所述功能码确定所述当前通信数据对应的数据类型；
将所述当前通信数据缓存至所述当前数据类型对应的第一环形队列。
可选地，在将所述拼接数据通过光纤发送至所述数据接收端之前，所述方法还包括：
基于拼接数据要求对所述拼接数据进行有效性检查；
在通过有效性检查后，将所述拼接数据通过光纤发送至所述数据接收端。
可选地，所述方法还包括：
对所述拼接数据进行哈希运算，得到第一哈希值；
将带有所述第一哈希值的拼接数据通过光纤发送至所述数据接收端。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于电磁屏蔽体外的数据接收端，所述电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，所述方法包括：
通过光纤接收所述电磁屏蔽体内的数据发送端发送的拼接数据，所述拼接数据包括各电子信息设备发送至所述数据发送端的通信数据；
将所述拼接数据依次缓存至第二环形队列；
从所述第二环形队列提取当前拼接数据，并对所述当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；
基于所述通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；
依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。
可选地，在对所述当前拼接数据进行解拼接之前，所述方法还包括：
对所述当前拼接数据进行数据有效性检验；
在通过数据有效性检验后，对所述当前拼接数据进行解拼接。
可选地，所述当前拼接数据为带有第一哈希值的拼接数据，所述对所述当前拼接数据进行数据有效性检验，包括：
对所述当前拼接数据进行哈希计算，得到第二哈希值；
判断所述第二哈希值与所述当前拼接数据对应的第一哈希值是否相同；
在所述第二哈希值与所述当前拼接数据对应的第一哈希值相同时，确定所述当前拼接数据通过数据有效性检验。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输系统，在电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，所述系统包括：设置于电磁屏蔽体内的数据发送端及设置于电磁屏蔽体外的数据接收端，其中，
所述数据发送端接收各电子信息设备发送的通信数据；通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据；将所述拼接数据通过光纤发送至所述电磁屏蔽体外的数据接收端；
所述数据接收端通过光纤接收所述数据发送端发送的拼接数据；将所述拼接数据依次缓存至第二环形队列；从所述第二环形队列提取当前拼接数据，并对所述当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；基于所述通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现本发明第一方面及其任意一种可选方式所述的方法。
根据第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明第一方面及其任意一种可选方式所述的方法。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于电磁屏蔽体内的数据发送端，电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，电子信息设备与数据发送端通信连接该方法包括：接收各电子信息设备发送的通信数据；通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据；将拼接数据通过光纤发送至电磁屏蔽体外的数据接收端。从而通过对电磁屏蔽体内多个电子信息设备产生的通信数据通过乒乓缓存和环形队列的方式进行缓存，规避了同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而丢失数据的问题，保障了数据完整性，并且通过按照数据的类型进行分类存储，依次从各环形队列读取数据进行拼接，保障了每个拼接数据的一致性，有利用后续对接收的拼接数据进行解拼接，采用环形队列的缓存方式不受处理器使用率的限制，可灵活控制从环形队列读取数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性。
2.本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于电磁屏蔽体外的数据接收端，电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，该方法包括：通过光纤接收电磁屏蔽体内的数据发送端发送的拼接数据；将拼接数据依次缓存至第二环形队列；从第二环形队列提取当前拼接数据，并对当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；基于通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。通过利用环形队列的缓存方式不受处理器使用率的限制，可灵活控制从环形队列读取数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性，并且通过根据解拼接数据类型进行分类缓存，再直接发送至对应的接收对象的方式，提高了数据传输效率。
3.本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输系统，在电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，该系统包括：设置于电磁屏蔽体内的数据发送端及设置于电磁屏蔽体外的数据接收端，其中，数据发送端接收各电子信息设备发送的通信数据；通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据；将拼接数据通过光纤发送至电磁屏蔽体外的数据接收端；数据接收端通过光纤接收数据发送端发送的拼接数据；将拼接数据依次缓存至第二环形队列；从第二环形队列提取当前拼接数据，并对当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；基于通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。从而通过对电磁屏蔽体内多个电子信息设备产生的通信数据通过乒乓缓存和环形队列的方式进行缓存，规避了同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而丢失数据的问题，保障了数据完整性，并且通过按照数据的类型进行分类存储，依次从各环形队列读取数据进行拼接，保障了每个拼接数据的一致性，有利用后续对接收的拼接数据进行解拼接，采用环形队列的缓存方式不受处理器使用率的限制，可灵活控制从环形队列读取数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性。并且通过根据解拼接数据类型进行分类缓存，再直接发送至对应的接收对象的方式，提高了数据传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的基于电磁屏蔽体的数据传输系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中的数据发送端的工作过程示意图；
图3为本发明实施例中的数据接收端的工作过程示意图；
图4为本发明实施例中的数据拼接过程示意图；
图5为本发明实施例中的数据解拼接过程示意图；
图6为本发明实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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。
在现有技术中，为了避免电子信息设备发生电磁信息泄露，通常会将其存放于电磁屏蔽体中，以防止其通过辐射的方式发生泄露。而各类电子信息设备在实际应用中又不可避免的需要与电磁屏蔽体外部的其他设备进行数据通信，目前，采用光电转换器将电信号转换为光信号传输是解决各类线缆辐射的有效手段。而在电磁屏蔽体内往往会同时设置多个不同类型的电子信息设备，当有多个电子信息设备同时需要通过光纤与外部其他设备进行通信时，如何保障各个电子信息设备的数据传输效率和稳定性成为亟待解决的问题。
基于上述问题，本发明实施例提供了一种基于电磁屏蔽体100的数据传输系统，如图1所示，该基于电磁屏蔽体100的数据传输系统包括：电磁屏蔽体100，在电磁屏蔽体100内设置有多个电子信息设备103、以及设置在电磁屏蔽体100内的数据发送端101和设置在电磁屏蔽体100外的数据接收端102，电子信息设备103与数据发送端101通信连接。
数据发送端101接收各电子信息设备103发送的通信数据；通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据；将拼接数据通过光纤105发送至电磁屏蔽体100外的数据接收端102；数据接收端102通过光纤105接收数据发送端101发送的拼接数据；将拼接数据依次缓存至第二环形队列；从第二环形队列提取当前拼接数据，并对当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；基于通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象104。关于数据发送端101和数据接收端102具体工作过程更进一步的解释说明参见下文方法实施例的相关描述，在此不再进行赘述。
其中，如图1所示，电子信息设备103包括：电话、模拟量输入/输出设备(AI/AO)、数字量输入输出设备(DI/DO)、传输控制设备(TCP)、串口通信设备(RS485)等。接收对象104为与各电子信息设备103一一对应的电子信息设备103，如：电话等。
具体地，在本发明实施例中，如图1所示，上述的数据发送端101为设置在电磁屏蔽体100内的协议转换调制设备、数据接收端102为设置在电磁屏蔽体100外的协议转换解调设备，其中，协议转换调制设备与协议转换解调设备通过光纤105连接，在电磁屏蔽体100上设置有贯穿电磁屏蔽体100的波导管106，光纤105设置于波导管106中，从而采用光纤105方式进行电磁屏蔽体100内外通信后彻底祛除了天线效应，在光信号内只传递必要信息，不但彻底消除了敏感信号的耦合通道，还在一定程度上提高了有效信号传递的速度和可靠性。
通过上述各个组成部分的协同合作，本发明实施例提供的基于电磁屏蔽体的数据传输系统，通过对电磁屏蔽体内多个电子信息设备产生的通信数据通过乒乓缓存和环形队列的方式进行缓存，规避了同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而丢失数据的问题，保障了数据完整性，并且通过按照数据的类型进行分类存储，依次从各环形队列读取数据进行拼接，保障了每个拼接数据的一致性，有利用后续对接收的拼接数据进行解拼接，采用环形队列的缓存方式不受处理器使用率的限制，可灵活控制从环形队列读取数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性。并且通过根据解拼接数据类型进行分类缓存，再直接发送至对应的接收对象的方式，提高了数据传输效率。
本发明实施例还提供了一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于如图1所示的数据发送端101和数据接收端102，其中，如图2和图3所示，数据发送端101用于执行步骤S101至步骤S105，数据接收端102用于执行步骤S201至步骤S205，该基于电磁屏蔽体的数据传输方法具体包括如下步骤：
步骤S101：接收各电子信息设备发送的通信数据。
其中，通信数据为电磁屏蔽体内部的电子信息设备如电话与电磁屏蔽体外对应的电话进行通信的数据。
步骤S102：通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间。
具体地，本发明实施例通过乒乓式缓存管理和环形队列实现对不同电子信息设备向电磁屏蔽体外部发送数据信息的管理，当数据发送端在启动工作后会为上述每一个控制设备的控制接口预分配默认消息缓存空间和环形队列，其中，缓存空间用于第一级控制报文的收发，由于接口较多，报文为异步无握手方式发送，为了防止写入消息和读取消息产生冲突和丢失，缓存分为AB两个部分，A部分写入B部分读出，B部分写入A部分读出，规避同时操作缓存的问题，且不会丢失数据。
在实际应用中，由于乒乓缓存是一种双缓存机制，用来加强和保证同时存在读写操作以及数据处理操作的设备稳定性和可靠性。一个缓存用来保存旧版本的数据供读设备读取，与此同时，另一个缓存保存写设备产生的新版本数据。当新数据完成时，读设备和写设备将会交换两个缓存，双缓存机制将会提高设备的吞吐量，最终有助于避免瓶颈的产生。在利用乒乓缓存进行数据缓存时，还可以根据需要进行缓存满溢检查。
缓存满溢检查的具体过程为：根据预置参数，进行缓存储区域申请和划分，并对该存储区域进行保护和锁定，对划分的缓存区域只如许采集数据进程进行操作，使用存储寻址和偏移地址方式对存储区域进行监测，监测状态分为半满和全满，当A区域出现半满状态，则查看B区域是否为空，如果B缓存为空，则开始往B区域写入数据，如果B存储区域不为空，则继续写入A区域，并每写一次查看一次B区域的状态，直到B区域为空可以写入为止，如果B区域一直不可写入，A区域也写满数据，则清空B区域，开始写入数据到B区域。通过缓存满溢检查的方式进行数据缓存可以在一个缓存区域尽可能多的存储更多的数据以供读取，从而可以在读取缓存区数据时可以一次处理更多的缓存数据，避免CPU频繁进行读取缓存区的数据，提高CPU处理效率，加大了单个拼接数据包含的数据信息，进一步提高了数据传输效率。
步骤S103：将第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列。
其中，由于不同电子信息设备发送数据的数据类型不同，从而可以按照数据类型对各电子信息设备发送的数据存储至不同的环形队列，每一个环形队列仅存放固定电子信息设备的待发送数据。
具体地，上述步骤S103通过获取当前通信数据对应的功能码；基于功能码确定当前通信数据对应的数据类型；将当前通信数据缓存至当前数据类型对应的第一环形队列。具体地，可以通过获取通信数据对应的功能码，基于该功能码确定通信数据的数据类型，然后将其缓存至该数据类型对应的第一环形队列中。其中，该功能码为各个电子信息设备发送数据所带有的预先确定好的唯一标识，以便于区分数据类型进而确定数据发送源。
具体地，环形队列的作用是将上述步骤中从乒乓缓存读出的数据按照先进先出的方式进行转发，在对乒乓缓存的数据进行拼接前，为了保障传输数据的一致性提高传输效率，需要对不同电子信息设备发送的数据进行格式转化处理，转换为统一数据格式后再进行拼接发送，而对数据进行格式转换需要占用较大的处理器如CPU的运算资源，可能会造成阻塞，采用环形队列方式，可以合理调配CPU使用率，CPU较忙时降低从队列取出数据的速度，CPU闲时，增加从环形队列取出数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性。
步骤S104：依次读取各环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据。
具体地，在进行数据拼接时，按照自上而下的原则顺序从每个环形队列中读取当前待发送数据，并按照环形队列的固定顺序进行拼接，封装成数据包得到拼接数据。需要说明的是，当某个环形队列没有待发送数据时，即其对应的电子信息设备没有需要进行通信的数据时，需要在拼接数据时将该环形队列对应数据位置进行数据补齐，如：采用全0补齐即将其所在数据位用0表示，以保证所生成拼接数据的数据包数据个数、帧长度固定不变，便于后续进行解拼接及进行数据校验，进而保障传输数据的完整性和有效性。
步骤S105：将拼接数据通过光纤发送至电磁屏蔽体外的数据接收端。
具体地，将每一轮拼接数据的数据包按照拼接的先后顺序依次通过电磁屏蔽体内外部连接的光线进行发送。
示例性地，如图4所示，假设在电磁屏蔽体内设置有3中控制设备发送通信数据分别为屏蔽体内温度监控(485信号)、屏蔽体内电源控制信号(DO信号)和摄像头监控信号(TCP信号)，并且摄像头信号数据量较大，通信频繁，其他两个信号量，数据量较小，通信不频繁。数据发送端的CPU可同时接收到上述3种信号，首先将TCP信号信息帧1存入乒乓缓存A中后，锁定乒乓缓存A，在读取完成前禁止写入，接着将三种数据帧其中先接收到的数据，写入乒乓缓存B，此时CPU已经将TCP信息压到对应的TCP环形队列中，同时打开乒乓缓存A的锁定，AB缓存往复写入和读取。按照自上而下的原则，顺序将各环形队列的数据拼接后通过发送的通信口即发送FIFO利用光纤发送至数据接收端。
步骤S201：通过光纤接收电磁屏蔽体内的数据发送端发送的拼接数据。
其中，拼接数据包括各电子信息设备发送的通信数据。
步骤S202：将拼接数据依次缓存至第二环形队列。
具体地，数据接收端在接收到经过拼接的数据后，为了释数据接收模块准备下次接收，先将拼接数据的数据包存入较大空间的环形队列中。
步骤S203：从第二环形队列提取当前拼接数据，并对当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据。
具体地，按照环形队列先进先出的规则，从环形队列提取出拼接数据的数据包，然后按照预先设定好的数据拼接方式对数据包进行解拼接，得到多个不同数据。
步骤S204：基于通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存。
具体地，可以通过获取通信数据对应的功能码，基于该功能码确定通信数据的数据类型，然后将其缓存至该数据类型对应的接口缓存中。
步骤S205：依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。
具体地，数据接收端的CPU按照各个接口缓存的顺序自上而下将各个接口缓存中的数据下发给接口缓存对应的设备。
其中，每个接口缓存都与电磁屏蔽体内相应电子新设备所发送数据对应的接收对象一一对应连接，如电磁屏蔽体内的电话产生的数据通过数据发送端发送至数据接收端，经过解拼接后缓存至电磁屏蔽体外电话对应的缓存接口。示例性地，数据接收端对拼接数据进行解拼接和数据下发的过程如图5所示，通过设置不同的缓存接口，可以将相应的数据直接发送至接收对象，避免多个数据传输等待延迟，提高电磁屏蔽体内外数据传输效率。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的基于电磁屏蔽体的数据传输方法，通过对电磁屏蔽体内多个电子信息设备产生的通信数据通过乒乓缓存和环形队列的方式进行缓存，规避了同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而丢失数据的问题，保障了数据完整性，并且通过按照数据的类型进行分类存储，依次从各环形队列读取数据进行拼接，保障了每个拼接数据的一致性，有利用后续对接收的拼接数据进行解拼接，采用环形队列的缓存方式不受处理器使用率的限制，可灵活控制从环形队列读取数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性。并且通过根据解拼接数据类型进行分类缓存，再直接发送至对应的接收对象的方式，提高了数据传输效率。
具体地，在一实施例中，上述的数据发送端101在执行步骤S105之前具体还用于执行如下步骤：
步骤S106：基于拼接数据要求对拼接数据进行有效性检查。
具体地，拼接有效性检查主要包括数据帧个数检查，数据补齐方式检查，数据位置排序检查三个方面的检查，数据个数检查主要针对拼接后的数据是否满足解包的数量需要，因为每包数据包括不同类型的原始数据和校验数据，配置约定的帧长度是已知的，对拼接数据进行长度求和已知长度进行比对，检查数据帧个数是否符合要求；数据补齐方式检查主要是对无规则数据进行处理，保证每侦数据长度的一致性，从而方便解拼接和做其他校验，通过采用全0补齐的方式保障各个拼接数据一致性。数据位置排序检查只要是分析有无漏填的设备种类数据帧，通过协议中功能识别号实现，程序中按照配置规定每个数据包中的帧个数，每个帧按照功能识别码的先后顺序进行从前到后的排序，检查数据排序位置是否和功能码一一对应，判断整包数据的有效性和完整性。在通过有效性检查后，执行上述步骤S105。从而保障后续数据接收端接收到的拼接数据能够正确解拼接得到各电子信息设备发送的原始数据，从而保障数据在电磁屏蔽体内外传输的准确性。
具体地，在一实施例中，上述的数据发送端101具体还用于执行如下步骤：
步骤S107：对拼接数据进行哈希运算，得到第一哈希值。
步骤S108：将带有第一哈希值的拼接数据通过光纤发送至数据接收端。
具体地，在一实施例中，上述的数据接收端102具体还用于执行如下步骤：
步骤S206：对当前拼接数据进行数据有效性检验。
其中，当前拼接数据为带有第一哈希值的拼接数据。在通过数据有效性检验后，对当前拼接数据进行解拼接。
具体地，上述步骤S206通过对当前拼接数据进行哈希计算，得到第二哈希值；判断第二哈希值与当前拼接数据对应的第一哈希值是否相同；在第二哈希值与当前拼接数据对应的第一哈希值相同时，确定当前拼接数据通过数据有效性检验。
在本发明实施例中，数据有效性检查主要是针对整个数据包，在传输过程中，是否产生错乱或者数据丢失，主要运用哈希(HASH)算法实现，再这个数据包传递的过程中，也同样传递数据包的HASH值，解拼接前重新计算接收到的数据包HASH值，并和传输过来的HASH值进行比较，相同则认为数据包有效完整，否则丢弃该数据包，并记录时间和序列等消息，以提示数据传输出现异常，便于运维人员及时进行检修处理。从而通过对拼接数据进行有效性检查的方式进一步确保了屏蔽体内外通信数据的准确性，保障了通信质量，提高用户体验。
本发明通过光纤和数字化方式传递屏蔽体内外的信号，光纤是非导体，不存在电磁信号的耦合情况，提高了屏蔽体的性能，同时将多种电子信息设备发送的数据进行统一协同处理，通过一个光纤即可实现，屏蔽体内部设备与外界的通信，无需一一对应设置多个通信线缆，提高了屏蔽体的可靠性，降低了制造和维护的成本。并且通过利用乒乓缓存结合缓存队列的组合工作方式解决了单一乒乓缓存不能存储连续数据和环形队列无法高速调度和合理利用CPU空闲运算资源的问题，实现了利用有限的嵌入式CPU资源，提高低性能平台系统的数据吞吐能力和数据可靠传输能力。
通过执行上述步骤，本发明实施例提供的基于电磁屏蔽体的数据传输方法，通过对电磁屏蔽体内多个电子信息设备产生的通信数据通过乒乓缓存和环形队列的方式进行缓存，规避了同时对多个电子信息设备产生数据进行处理而丢失数据的问题，保障了数据完整性，并且通过按照数据的类型进行分类存储，依次从各环形队列读取数据进行拼接，保障了每个拼接数据的一致性，有利用后续对接收的拼接数据进行解拼接，采用环形队列的缓存方式不受处理器使用率的限制，可灵活控制从环形队列读取数据的速度，达到合理利用资源，均衡处理数据的效果，从而保证了数据处理的有效性和稳定性。并且通过根据解拼接数据类型进行分类缓存，再直接发送至对应的接收对象的方式，提高了数据传输效率。
如图6所示，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括处理器901和存储器902，其中处理器901和存储器902可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
处理器901可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器901还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器902作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的方法所对应的程序指令/模块。处理器901通过运行存储在存储器902中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法。
存储器902可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器901所创建的数据等。此外，存储器902可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器902可选包括相对于处理器901远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器901。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器902中，当被处理器901执行时，执行上述方法。
上述服务器具体细节可以对应参阅上述方法实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，实现的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于电磁屏蔽体内的数据发送端，所述电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备,所述电子信息设备与所述数据发送端通信连接，其特征在于，所述方法包括：
接收各电子信息设备发送的通信数据；
通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；
将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；
依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据，其中，所述拼接数据在进行数据拼接时，按照自上而下的原则顺序从每个第一环形队列中读取当前待发送数据，并按照环形队列的固定顺序进行拼接，封装成数据包得到拼接数据；
将所述拼接数据通过光纤发送至所述电磁屏蔽体外的数据接收端。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列，包括：
获取当前通信数据对应的功能码；
基于所述功能码确定所述当前通信数据对应的数据类型；
将所述当前通信数据缓存至所述当前数据类型对应的第一环形队列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述拼接数据通过光纤发送至所述数据接收端之前，所述方法还包括：
基于拼接数据要求对所述拼接数据进行有效性检查；
在通过有效性检查后，将所述拼接数据通过光纤发送至所述数据接收端。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述拼接数据进行哈希运算，得到第一哈希值；
将带有所述第一哈希值的拼接数据通过光纤发送至所述数据接收端。
5.一种基于电磁屏蔽体的数据传输方法，应用于电磁屏蔽体外的数据接收端，所述电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，其特征在于，所述方法包括：
通过光纤接收所述电磁屏蔽体内的数据发送端发送的拼接数据，所述拼接数据包括各电子信息设备发送至所述数据发送端的通信数据，其中，通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，其中，在进行数据拼接时，按照自上而下的原则顺序从每个第一环形队列中读取当前待发送数据，并按照环形队列的固定顺序进行拼接，封装成数据包得到拼接数据；
将所述拼接数据依次缓存至第二环形队列；
从所述第二环形队列提取当前拼接数据，并对所述当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；
基于所述通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；
依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在对所述当前拼接数据进行解拼接之前，所述方法还包括：
对所述当前拼接数据进行数据有效性检验；
在通过数据有效性检验后，对所述当前拼接数据进行解拼接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述当前拼接数据为带有第一哈希值的拼接数据，所述对所述当前拼接数据进行数据有效性检验，包括：
对所述当前拼接数据进行哈希计算，得到第二哈希值；
判断所述第二哈希值与所述当前拼接数据对应的第一哈希值是否相同；
在所述第二哈希值与所述当前拼接数据对应的第一哈希值相同时，确定所述当前拼接数据通过数据有效性检验。
8.一种基于电磁屏蔽体的数据传输系统，在电磁屏蔽体内设置有多个电子信息设备，其特征在于，所述系统包括：设置于电磁屏蔽体内的数据发送端及设置于电磁屏蔽体外的数据接收端，所述电子信息设备与所述数据发送端通信连接，其中，
所述数据发送端接收各电子信息设备发送的通信数据；通过乒乓缓存依次将各通信数据缓存至第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间；将所述第一乒乓缓存空间和第二乒乓缓存空间中缓存的通信数据按照通信数据的数据类型缓存至对应的第一环形队列；依次读取各第一环形队列中缓存的通信数据进行数据拼接，得到拼接数据，其中，所述拼接数据在进行数据拼接时，按照自上而下的原则顺序从每个第一环形队列中读取当前待发送数据，并按照环形队列的固定顺序进行拼接，封装成数据包得到拼接数据；将所述拼接数据通过光纤发送至所述电磁屏蔽体外的数据接收端；
所述数据接收端通过光纤接收所述数据发送端发送的拼接数据；将所述拼接数据依次缓存至第二环形队列；从所述第二环形队列提取当前拼接数据，并对所述当前拼接数据进行解拼接，得到多个通信数据；基于所述通信数据的数据类型将其缓存至对应的接口缓存；依次将各接口缓存中存储的通信数据发送至各接口缓存对应的接收对象。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，以执行如权利要求1-7中任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| US9444757B2 (en) * | 2009-04-27 | 2016-09-13 | Intel Corporation | Dynamic configuration of processing modules in a network communications processor architecture |
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-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112816969A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 西安电子科技大学 | 基于均衡缓冲区的外辐射源雷达数据实时传输方法及系统 |
| CN114025018A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-08 | 北京天融信网络安全技术有限公司 | 数据处理方法、装置、网络设备及计算机可读存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 多通道高速串行接口控制器设计;段小虎;《信息通信》(第11期);正文第0、2、4节 * |
| 段小虎.多通道高速串行接口控制器设计.《信息通信》.2017,(第11期),正文第0、2、4节. * |
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