CN115396469A - 传感器数据传输方法和装置 - Google Patents

传感器数据传输方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115396469A
CN115396469A CN202210910613.3A CN202210910613A CN115396469A CN 115396469 A CN115396469 A CN 115396469A CN 202210910613 A CN202210910613 A CN 202210910613A CN 115396469 A CN115396469 A CN 115396469A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
data packet
description information
sensor
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210910613.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115396469B (zh
Inventor
赵起超
杨苒
李召
郭振江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kingfar International Inc
Original Assignee
Kingfar International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kingfar International Inc filed Critical Kingfar International Inc
Priority to CN202210910613.3A priority Critical patent/CN115396469B/zh
Publication of CN115396469A publication Critical patent/CN115396469A/zh
Priority to US18/088,907 priority patent/US20240039844A1/en
Priority to EP22216995.5A priority patent/EP4312419B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN115396469B publication Critical patent/CN115396469B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/74Address processing for routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/03Protocol definition or specification 
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/06Notations for structuring of protocol data, e.g. abstract syntax notation one [ASN.1]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/329Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the application layer [OSI layer 7]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明提供一种传感器数据传输方法和装置,该方法包括:周期性信号采集设备接收来自数据接收端的请求数据包描述信息的消息,并向数据接收端上报数据包描述信息,数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率及数据包发送速率;接收来自接收端的数据上报请求,按照数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包,其中,向数据接收端发送的数据包中含有包头部分和载荷部分,包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,载荷长度域中的载荷长度值是根据数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,载荷部分包括与数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。本发明适用于周期性信号采集设备,可提高带宽的使用率和传输效率。

Description

传感器数据传输方法和装置
技术领域
本发明涉及传感器技术领域,更具体涉及一种传感器数据传输方法和装置。
背景技术
随着人工智能、大数据、云计算、5G等技术的发展,各领域智能化水平提升,智能传感装置感知与信号传输质量与速率越来越重要。如何实现传感装置信号的接受、存储、传送、分析与处理最佳优化,降低冗余,提高传输效率显得非常重要。
实验室流媒体层(Lab Streaming Layer,LSL)协议是一种针对实验室传感器数据传送的协议,该协议在以太网传输场景下,基本能满足性能要求,但在低功耗的嵌入式系统中,会因为传输机制、传输带宽等因素,难以高效、及时地传送数据,导致会额外浪费带宽资源。LSL协议是基于TCP/IP协议的,其遵循TCP/IP的通信流程。如图1所示,LSL协议经过的每层都增加了额外的包头,如运输层首部H4、网络层首部H3、链路层首部H2和链路层尾部T2,从而有效载荷率低;在数据发送时,需要逐层增加如图2所示的信息识别头,该部分至少要占用20字节。并且,基于现有的LSL协议,数据包包长是固定的,对于不同种类信号,传输的载荷部分,按照最大载荷长度发送和处理,对于采样率比较低的信号,每次发送时,实际载荷数据可能达不到包长,通常以字节“0”来填充,然后进行发送,这样会浪费带宽、功耗和时间。此外,SLS协议数据包的解析方式是依靠帧头或帧尾或帧头+帧尾的方式进行收发解析,这样,容易漏包且降低传输效率;并且,现有的LSL协议无法验证发送方、接收方的数据是否一致,即不能判断是否在数据传输时发生错误。
因此,如何提供一种适用于低功耗嵌入式系统的能够有效利用带宽实现数据高效传输的数据传输方法,是一个有待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有的实验室传感器数据传送的协议存在的问题,提出了一种传感器数据传输方法和装置,以消除现有技术中存在的一个或更多个问题,从而节省传输带宽,提高传输效率,并降低功耗。
本发明的一个方面提供了一种传感器数据传输方法,该方法包括以下步骤:
周期性信号采集设备(如传感器)接收来自数据接收端的请求数据包描述信息的消息,并向数据接收端上报数据包描述信息,上报的所述数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率;
接收来自数据接收端的数据上报请求,基于所述数据上报请求按照上报的所述数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包,其中,向数据接收端发送的数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
在本发明一些实施例中,所述方法还包括:接收来自数据接收端的停止上报数据请求,基于所述停止上报数据请求停止上报传感器数据。
在本发明一些实施例中,上报的所述数据包描述信息还包括各种类型信号的通道数。
在本发明一些实施例中,在上报的所述数据包描述信息中的信号类型信息包含多种不同信号类型的情况下,上报的所述数据包描述信息中各类型信号的采集速率相同或不同,各种类型信号的通道数相同或不同,所述向数据接收端发送的数据包中载荷部分的信号类型对应的传感器数据为与各种类型信号的通道数对应的传感器数据。
在本发明一些实施例中,所述帧头域为1个字节;所述载荷长度域为1个字节;所述校验域为1个字节。
在本发明的一些实施例中,在向数据接收端上报数据包描述信息之前,所述方法还包括:检测自身所有可以正常采集的信号类型,并基于检测的信号类型确定上报的数据包描述信息中的信号类型信息。
本发明的另一方面,还提供了一种传感器数据传输方法,该方法包括以下步骤:
数据接收端向传感器发送请求数据包描述信息的消息,并接收来自传感器的数据包描述信息,接收的数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率;
数据接收端向传感器发送数据上报请求,并基于来自传感器的数据包描述信息中数据包的发送速率接收来自传感器的数据包,所述数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
在本发明一些实施例中,所述方法还包括:基于来自传感器的数据包描述信息中的信号类型信息、各种类型信号的通道数和各类型信号的采集速率解析数据包。
本发明的另一方面,还提供一种传感器,所述传感器包括:
接收单元,用于接收来自数据接收端的请求数据包描述信息的消息;
发送单元,用于向数据接收端上报数据包描述信息,上报的所述数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率;
所述接收单元还接收来自数据接收端的数据上报请求;
所述发送单元还基于所述数据上报请求按照上报的所述数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包;
其中,向数据接收端发送的数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
在本发明一些实施例中,所述传感器还包括:检测模块,用于检测自身所有可以正常采集的信号类型,并基于检测的信号类型确定上报数据包描述信息中的信号类型信息。
本发明的另一方面,还提供了一种传感器数据传输装置,该装置包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现如前所述方法的步骤。
本发明的传感器数据传输方法和装置,通过通信双方沟通长度可调的数据包格式,可以按照约定的数据包长度和格式来进行数据的传输,从而能够节省传输带宽,提高传输效率,并降低功耗,并能够实现对数据包的校验。
本发明的附加优点、目的,以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述,且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显,或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是,能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述,并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
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,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。
图1为现有LSL协议各层封装示意图。
图2为现有LSL协议数据报结构示意图。
图3为本发明一实施例中数据包的结构示意图。
图4为本发明另一实施例中数据包的结构示意图。
图5为本发明一实施例中传感器数据传输方法的流程示意图。
图6为本发明一实施例中数据接收端和传感器的交互流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
在此,还需要说明的是,如果没有特殊说明,术语“连接”在本文不仅可以指直接连接,也可以表示存在中间物的间接连接。
目前已经有很多传感器网络或传感器系统基于LSL协议在正常工作,但如前所述,由于现有的基于LSL协议进行传感器数据传送的技术中,数据包长度固定,这就导致低载荷传输时,浪费带宽、功耗、时间;LSL协议的数据包解析方式为依靠帧头或帧尾或帧头+帧尾的方式进行收发解析,这样容易漏包,并降低传输效率,且数据解析方式没有校验功能,导致无法判断是否在数据传输时发生错误;此外,针对不同类型的传感器信号,传感器生成的数据包的数据格式均按照统一的位宽(数值所占的bit位数)和精度进行数据解析,这大大限制了LSL协议在低功耗的嵌入式系统中的应用,使得难以高效、及时、安全地传送数据。针对这些问题,本发明实施例提供了一种能够有效提高数据传输效率并降低数据传输错误的传感器数据传输方法,并与该方法相应地,提供了一种新的数据传输协议,为了便于描述,下文可以将该新的协议命名为“Ksens”协议,但本发明的保护范围并不受该命名所限制。
在本发明实施例中,对现有的数据包结构进行了改进,并提供了传感器与数据接收端的数据交互流程,即传感器的数据传输流程,使得在低功耗的嵌入式系统中,传感器数据能够高效、快速且安全地进行传输。在现有的LSL协议中,仅指定了物理传输和数据链路,并没有给出传感器的交互过程,而本发明基于Ksens协议提供了交互流程,使得传感器的数据传输过程可以有效节省传输带宽,提高传输效率,并降低功耗。
图3所示为本发明一实施例中数据包的结构示意图,如图3所示,本发明改进后的在数据传输中采用的数据包包括:包头部分和载荷(数据内容)部分,其中包头部分为标识数据包开头的部分,其包括:帧头域、载荷长度域和校验域。
帧头域用来表示不同的传感器类型,例如,帧头用0xFC开头的情况下,表示可穿戴生理传感器,用0xFB开头则表示脑电采集系统。
在本发明一实施例中,帧头域占1个字节,载荷长度域占1个字节,校验域占1个字节,也即包头部分为3个字节,包头简短,载荷率高。
在本发明另选实施例中,帧头的长度和帧头的数值是可调整的,可以基于实际的使用场景进行合理的设置,但总可以使得本发明中的包头长度原小于现有LSL协议中包头部分20字节的长度。
在本发明实施例中,载荷长度域的数值为可调数值,其数值类型根据载荷实际涉及的长度长可选择uint8/int8(8位,即1字节)、uint16/int16(16位,即2字节)、uint32/int32(32位,即4字节)、uint64/int64(64位,即8字节)或其他长度。
如下表1为部分传感器信号的数据类型和物理单位,作为示例,Signal FSR(表示压力感应电阻型压力传感器的信号)的数据单位是“Kg/cm2”,数据类型是uint16(无符号整型16bit),Signal Angle(表示角度传感器的信号)的数据单位是“°”,数据类型是int16(有符号整型16bit)。数据类型决定了数据的位宽,即数据所占的bit数,uint16和int16均表示2字节的长度。
表1.不同传感器信号的载荷长度数值类型示例
Figure BDA0003773890540000051
Figure BDA0003773890540000061
在本发明实施例中,可以基于各类传感器信号实际数据类型所占的长度来设定包头中的载荷长度部分,因此,载荷长度的数值是动态可调的,相应地,由于载荷域占用的字节数与载荷长度的数值相对应,因此载荷域中数据内容占的字节数也是动态可调的。
此外,在本发明实施例中,校验域中的校验值为防止数据出错的算法或数值,其校验方式可以选用LRC(Longitudinal Redundancy Check,纵向冗长检测)、BCC(Block CheckCharacter,信息组校验码,或称异或校验)、CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)等校验方式。校验值的位置可位于帧头和载荷长度间,也可以位于载荷之后,如位于包尾(数据包尾部,标识数据包结束的部分),图3中的位置仅为示例。
在本发明实施例中,载荷部分(载荷域)指示的是数据包中的感测数据内容部分,即数据域部分,载荷域的内容可以由不同类型的信号组成。如图4所示的示例中,每个类型的信号可包括多个通道的信号,例如,载荷中的每个类型信号包括第1通道至第n通道的数据。虽然图4中示出的示例中每种信号都含有n个通道,在实际应用中,不同类型信号的采样速率、通道个数、数据类型可以相同,也可以不同,也即图4的数据域中每种信号可以包含不同通道数对应的多个信号。
基于图3和图4所示的数据包结构可知,在本发明实施例中,数据包长度(包长)是动态可调的。动态调整包长应用场景例如可以包括:对于某些传感器,如果通过搭配导联线和扩展模块可以采集更多的信号,在这种情况下,采集的信号就包含多种,每种信号有可能具有一个或多个通道,由此数据包的载荷域可以包括多个不同信号的数据。但如果没有连接导联线和扩展模块,则可以采集一些自身的基本数据,此时传感器采集的信号可以包含更少的信号类型,相应地,数据包的载荷域可以包括更少类型信号的数据。
例如,某传感器可以采集姿态数据,在连接测量温度的电极线后,可以同时采集姿态和温度。当传感器没有插入温度测量的电极线,则只能采集并上报姿态数据;当测量温度的电极线被正确连接,则可以同时采集并通过数据包上报姿态和温度数据。此时,数据包的结构可以被设置为载荷域包括姿态和温度这两种不同的信号。
如上图3和图4所示的数据包的结构仅为示例,本发明实施例中,还可以在数据包中加入其他自定义的数据域,这些数据域可以是固定长度,也可以是动态调整长度。并且,加入的其他数据域的位置或顺序也可以固定,也可以灵活设置。
图5所示为本发明实施例中传感器数据传输方法的流程示意图,如图5所示,该方法包括以下步骤:
步骤S110,数据接收端与传感器协商数据包描述信息,也即确定数据包的内容格式,其中,数据包描述信息可包括:信号类型、每种信号的采集速率和数据包的发送速率。
作为示例,信号类型可用如表1中所示的信号类型编码来表示。在本发明实施例中,在数据接收端和传感器端均可预先存储有不同信号类型和数据类型(数据长度)的对应关系,这样在接收带来自传感器上报的数据包描述信息后,可以基于数据包描述信息中的信号类型来确定要传输的数据包中载荷的长度值。
在本发明实施例中,传感器为实现感测、得到测量数据并传输测量数据的装置,如:压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、心电传感器、肌电传感器、角速度传感器、脉搏传感器等等,本发明并不限于此。数据接收端即为接收并汇总来自传感器的感测数据的装置,如上位机等,但本发明并不限于此。
本步骤中,作为示例,如图6所示,协商数据包描述信息的过程可包括:
数据接收端向传感器发送数据包描述信息请求,来请求数据包描述信息;传感器接收到该请求后向数据接收端上报数据包描述信息,该上报数据包描述信息包括该传感器所有能够正常采集的信号类型、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率。由此后续传感器在传输感测数据时,可以按照沟通的数据包格式和速率发送数据包,而数据接收端可以按照沟通的数据包格式和速率接收并解析数据包。
在本发明另选实施例中,为了确定传感器自身可以正常采集的信号类型,在向数据接收端上报数据包描述信息,还需要先进行检测,即检测所有自己可以正常采集的信号类型,以便在检测出所有信号类型后在上报的数据包描述信息中携带这些信号类型信息。
作为示例,如果某传感器正常可以采集姿态数据,在连接测量温度的电极线后,还可以同时采集姿态和温度。在每次作为数据接收端的上位机请求开始上报数据时,该传感器会首先检测温度电极线是否正确连接,如果已连接,则该传感器向上位机上报的数据包含“姿态”和“温度”信号类型,否则向上位机上报的数据仅包含“姿态”。
也就是说,上位机后续收到的数据包都包含哪些信息,主要是由传感器自身的“状态”来决定的。
在传感器通过前述导联线、扩展模块等增加了采集信号的类型时,由于可采集的信号类型有增加,因此需要动态调节数据包的包长,这样在上位机请求数据包格式时,传感器可通过自动检测,判断自身能采集的所有信号类型,并上报给上位机,上位机基于接收的信号类型就可以确定数据包的经动态调整了的包长。在后面数据包的传输中,传输的数据包也是包长经动态调整了的数据包。在传感器可采集的信号类型有减少时,照样通过这种方式来告知上位机数据包包长,并动态调整数据包包长。在现有技术中,在数据格式方面,针对已知的特定传感器,数据包中的某个部分的含义及大小均是事先约定好且不可更改的,这样在需要扩展数据采集类型或运行状态发生变化时,将难以及时有效地表达这些变化信息。而本发明实施例通过传感器和数据接收端之间的协商,可以快速对数据包的大小进行动态调整,能有效节省带宽和数据传输效率。
此外,在本发明另选实施例中,在各类型的信号中部分或全部类型的信号是通过多通道采集获得的的情况下,上报的所述数据包描述信息还包括各种类型信号的通道数。这样,数据包结构便为如图4所示的结构。
步骤S120,数据接收端向传感器发送数据上报请求,来请求传感器上报传感器的感测数据,参见图6所示。传感器收到数据上报请求后,按照上报的数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包。其中,向数据接收端发送的数据包格式为本发明如图3或图4所示的数据包格式,也即,含有包头部分和载荷部分,包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域。载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,例如,载荷长度域中的载荷长度值是上报的数据包描述信息中各类型信号数据长度之和。数据包中载荷部分包括与上报的数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据,例如,如果上报的是加速度信号类型,则载荷部分含有的是加速度传感器感测到的加速度数据。
在接收到数据包后,数据接收端可以基于数据包中的校验值,对数据包进行校验。通过数据包中的校验值,数据接收端可以判断数据传输过程中是否出错,并在发现出错时及时响应。作为示例,如果校验成功,可基于来自传感器的数据包描述信息中的信号类型信息、各种类型信号的通道数和各类型信号的采集速率等解析数据包。如果校验不成功,可以丢弃该数据包。由于LRC、BCC和CRC等校验方式为现有的校验方式,在此不做赘述。
在本发明可选实施例中,可以采用固定包头或包尾,方便识别、解析数据包。数值类型可以根据具体传感器感测的信号类型的不同进行调整,从而在保证精度的同时,尽可能降低传输占用的带宽。
在本发明实施例中,由于数据包中带有校验域,从而可以防止数据接收端对接收的数据进行误处理。
进一步地,在接收了测试数据后,本发明的方法还可以包括以下步骤:接收来自数据接收端的停止上报数据请求,基于该停止上报数据请求停止上报传感器数据。于是传感器数据传输完成。
上述可知,在本发明实施例中,上报的传感器数据类型可根据需要开启,并基于开启与否来动态调整数据包长度,从而有效利用传输带宽,提高采集、传输、分析效率。
本发明中,数据接收端和传感器双方通信可以约定数据包格式和/或长度,并按照约定的数据包格式和/或长度传送数据。此外现有LSL协议中的包头至少需要20字节,而本发明的基于Ksens协议的数据包头仅需要3字节就可以,大大提高了载荷效率。
在本发明实施例中,可变长度的数据包可以与固定顺序的数据包结合使用,也可以和固定长度的数据包结合使用,用来分别传输不同的数据。
此外,在本发明实施例中,各传感器的数值可以采用相同的数值类型,也可以采用不同的数值类型。数值类型可根据传感器调整,保证精度的同时,尽可能降低传输占用的带宽。
如上所述的本发明的传感器数据传输流程以及数据接收端和传感器的交互流程仅为示例,也可以在通信中加入其他的流程或步骤,或者在通信中省略掉部分流程或步骤,只要能够基于本发明的Ksens协议的思想来利用动态长度的数据包来适应不同的传感器数据实现数据的快熟高效的传输,均涵盖在本发明的范围内。
本发明实施例的传感器数据传输方法适用于低速率、低带宽的通信场合,可以占用更低的带宽,传输效率高;并且,通过采用动态包长,可以节省传输带宽,降低传输耗时和功耗;现有LSL协议中没有校验,本发明通过数据校验,可防止对数据包的误处理。进一步地,在采用固定包头或包尾的情况下,可以更方便识别和解析数据包。
与上述方法相应的,本发明还提供了一种传感器,该传感器包括:接收单元,用于接收来自数据接收端的请求数据包描述信息的消息;以及发送单元,用于向数据接收端上报数据包描述信息,上报的所述数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率。
所述接收单元还接收来自数据接收端的数据上报请求;所述发送单元还基于所述数据上报请求按照上报的所述数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包;其中,向数据接收端发送的数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
与上述方法相应地,本发明还提供了一种传感器数据传输装置,该装置例如为数据接收端,其包括处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现如前所述数据接收端所执行的方法的步骤。
本领域普通技术人员应该可以明白,结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法,能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
本发明中,针对一个实施方式描述和/或例示的特征,可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用,和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种传感器数据传输方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
传感器接收来自数据接收端的请求数据包描述信息的消息,并向数据接收端上报数据包描述信息,上报的所述数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率;
接收来自数据接收端的数据上报请求,基于所述数据上报请求按照上报的所述数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包,其中,向数据接收端发送的数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收来自数据接收端的停止上报数据请求,基于所述停止上报数据请求停止上报传感器数据。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,上报的所述数据包描述信息还包括各种类型信号的通道数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在上报的所述数据包描述信息中的信号类型信息包含多种不同信号类型的情况下,上报的所述数据包描述信息中各类型信号的采集速率相同或不同,各种类型信号的通道数相同或不同,所述向数据接收端发送的数据包中载荷部分的信号类型对应的传感器数据为与各种类型信号的通道数对应的传感器数据。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述帧头域为1个字节;
所述载荷长度域为1个字节;
所述校验域为1个字节。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在向数据接收端上报数据包描述信息之前,所述方法还包括:
检测自身所有可以正常采集的信号类型,并基于检测的信号类型确定上报的数据包描述信息中的信号类型信息。
7.一种传感器数据传输方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
数据接收端向传感器发送请求数据包描述信息的消息,并接收来自传感器的数据包描述信息,接收的数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率;
数据接收端向传感器发送数据上报请求,并基于来自传感器的数据包描述信息中数据包的发送速率接收来自传感器的数据包,所述数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述数据包描述信息还包括各种类型信号的通道数。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述方法还包括:
基于来自传感器的数据包描述信息中的信号类型信息、各种类型信号的通道数和各类型信号的采集速率解析数据包。
10.一种传感器,其特征在于,所述传感器包括:
接收单元,用于接收来自数据接收端的请求数据包描述信息的消息;
发送单元,用于向数据接收端上报数据包描述信息,上报的所述数据包描述信息包括:信号类型信息、各类型信号的采集速率以及数据包的发送速率;
所述接收单元还接收来自数据接收端的数据上报请求;
所述发送单元还基于所述数据上报请求按照上报的所述数据包描述信息中数据包的发送速率向数据接收端发送数据包;
其中,向数据接收端发送的数据包中含有包头部分和载荷部分,所述包头部分包括帧头域、载荷长度域和校验域,所述载荷长度域中的载荷长度值是根据上报的所述数据包描述信息中各类型信号数据长度确定的,所述载荷部分包括与上报的所述数据包描述信息中的信号类型对应的传感器数据。
11.根据权利要求10所述的传感器,其特征在于,所述传感器还包括:
检测模块,用于检测自身所有可以正常采集的信号类型,并基于检测的信号类型确定上报数据包描述信息中的信号类型信息。
12.一种传感器数据传输装置,包括处理器和存储器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令,当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现如权利要求7至9中任一项所述方法的步骤。
CN202210910613.3A 2022-07-29 2022-07-29 传感器数据传输方法和装置 Active CN115396469B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210910613.3A CN115396469B (zh) 2022-07-29 2022-07-29 传感器数据传输方法和装置
US18/088,907 US20240039844A1 (en) 2022-07-29 2022-12-27 Sensor data transmission method and device
EP22216995.5A EP4312419B1 (en) 2022-07-29 2022-12-28 Sensor data transmission method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210910613.3A CN115396469B (zh) 2022-07-29 2022-07-29 传感器数据传输方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115396469A true CN115396469A (zh) 2022-11-25
CN115396469B CN115396469B (zh) 2023-11-21

Family

ID=84118767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210910613.3A Active CN115396469B (zh) 2022-07-29 2022-07-29 传感器数据传输方法和装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240039844A1 (zh)
EP (1) EP4312419B1 (zh)
CN (1) CN115396469B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2862193Y (zh) * 2005-07-18 2007-01-24 北京友高教育科技有限公司 数据采集系统
CN1949814A (zh) * 2006-11-20 2007-04-18 清华大学 基于无线传感器网络的家用保安、环境监测报警系统
CN101478643A (zh) * 2009-01-08 2009-07-08 华中科技大学 数据采集的方法及系统
CN102662665A (zh) * 2012-03-29 2012-09-12 福州瑞芯微电子有限公司 在安卓系统上实现支持各种传感器的输入子系统
CN103257624A (zh) * 2013-03-03 2013-08-21 侯志伟 一种物联网多通道高速数据采集系统
US20140321449A1 (en) * 2012-01-12 2014-10-30 Huawei Device Co., Ltd. Data Communications Method, Apparatus, and System
US20170055247A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Beijing Zhigu Tech Co., Ltd. Data transmission method and apparatus and data receiving method and apparatus
CN106888281A (zh) * 2017-03-31 2017-06-23 山东超越数控电子有限公司 一种面向ZigBee无线传感网络与IPv4网络的物联网网关及应用
CN106961477A (zh) * 2017-03-20 2017-07-18 北京民静科技有限责任公司 一种数据采集方法及系统
CN110299966A (zh) * 2019-07-26 2019-10-01 华中科技大学 一种数据传输方法、终端及基站
CN114362885A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 中电望辰科技有限公司 物联网数据传输方法、装置、设备和介质
CN114499772A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 华为技术有限公司 数据传输方法及电子设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8588192B2 (en) * 2010-01-27 2013-11-19 Infosys Limited System and method for forming application dependent dynamic data packet in wireless sensor networks
KR20210101920A (ko) * 2020-02-11 2021-08-19 삼성전자주식회사 서버 장치 및 그의 제어 방법

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2862193Y (zh) * 2005-07-18 2007-01-24 北京友高教育科技有限公司 数据采集系统
CN1949814A (zh) * 2006-11-20 2007-04-18 清华大学 基于无线传感器网络的家用保安、环境监测报警系统
CN101478643A (zh) * 2009-01-08 2009-07-08 华中科技大学 数据采集的方法及系统
US20140321449A1 (en) * 2012-01-12 2014-10-30 Huawei Device Co., Ltd. Data Communications Method, Apparatus, and System
CN102662665A (zh) * 2012-03-29 2012-09-12 福州瑞芯微电子有限公司 在安卓系统上实现支持各种传感器的输入子系统
CN103257624A (zh) * 2013-03-03 2013-08-21 侯志伟 一种物联网多通道高速数据采集系统
US20170055247A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Beijing Zhigu Tech Co., Ltd. Data transmission method and apparatus and data receiving method and apparatus
CN106961477A (zh) * 2017-03-20 2017-07-18 北京民静科技有限责任公司 一种数据采集方法及系统
CN106888281A (zh) * 2017-03-31 2017-06-23 山东超越数控电子有限公司 一种面向ZigBee无线传感网络与IPv4网络的物联网网关及应用
CN110299966A (zh) * 2019-07-26 2019-10-01 华中科技大学 一种数据传输方法、终端及基站
CN114499772A (zh) * 2020-11-12 2022-05-13 华为技术有限公司 数据传输方法及电子设备
CN114362885A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 中电望辰科技有限公司 物联网数据传输方法、装置、设备和介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.P.R.SAI KIRAN: "Adaptive rule engine based IoT enabled remote health care data acquisition and smart transmission system", 《2014 IEEE WORLD FORUM ON INTERNET OF THINGS (WF-IOT)》 *
白光磊;江昊;史佳雯;江威;张琪;: "基于扩展无线充电Qi协议的数据采集方法", 电子技术应用, no. 11 *
龚永富;王少云;雷仲魁;仇男豪;: "高速、高精度数据采集系统的上位机软件设计", 电子设计工程, no. 15 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP4312419B1 (en) 2024-06-05
EP4312419A1 (en) 2024-01-31
CN115396469B (zh) 2023-11-21
US20240039844A1 (en) 2024-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4726027A (en) Data retransmitting method in communication network
US20070177517A1 (en) Communication system, communication apparatus, and communication quality test method
EP4254826A2 (en) Method and device for transmitting and receiving network management information, transmitting apparatus and receiving apparatus
CN105162734A (zh) 基于Zigbee网络的多源数据传输系统
WO2007126804A2 (en) Methods and apparatus for resource selection using detected data throughput
CN105187332B (zh) 基于Zigbee网络的多源数据传输方法
CN115396469B (zh) 传感器数据传输方法和装置
CN112367196B (zh) 一种检测网络通信故障的方法、装置及电子设备
CN112249088A (zh) 双显示系统互诊断与数据同步的方法、双显示系统和列车
CN112653536B (zh) 一种基于FPGA的SpaceFibre星载网络节点测试系统及方法
CN114338270B (zh) 数据通信方法、装置、电子设备及存储介质
CN115514682A (zh) 一种数据传输方法、装置、设备及存储介质
CN108107782B (zh) 一种用于电力能源采集设备的自控并发数据采集方法
CN112804122A (zh) 报文链路的故障诊断方法、装置及计算机可读存储介质
WO2011160489A1 (zh) 板间信息传递方法和装置
CN218941111U (zh) 一种微控制器、电子设备和车辆
CN105376341B (zh) 自动跟踪设备多ip配置的方法
CN110620639A (zh) 一种用于数据子帧聚合重传的硬件重传电路及方法
CN115150436B (zh) 一种实现物联网传感模组与mcu的串行通信的系统及方法
CN113568636A (zh) 一种智能手表ota升级系统及方法
CN113312296B (zh) 基于ZigBee的心率数据采集与主机的串口通信方法
CN101860727A (zh) 监控系统及其命令通信协议
CN115734286A (zh) 一种基于串口的arm和uwb无线数据透传处理方法
CN117118574A (zh) 智能网联汽车异构设备之间的数据传输方法及装置
CN103035043B (zh) 具有现场总线网络协议接口的数据记录仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant