CN116156609A - 数据通信方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数据通信方法、装置、电子设备及存储介质，涉及通信技术领域。该方法包括：获取第一候选通信索引表；根据第一通信地址和各第一候选通信地址，计算第一通信设备和各第二候选通信设备之间的通信距离；根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，实现了可以通过新引入的通信设备转发无源物联网终端所获取的终端数据，避免无源物联网终端直接向外部设备转发，进而节省无源物联网终端的电能，降低数据传输过程中由于电能不足导致的数据传输中断现象的发生几率，提高数据传输方法的可靠性。

Description

数据通信方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种数据通信方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

无源物联网是一种新型的物联网技术，是指在网络节点可以是无源的，即节点自身从环境中获取能量，支撑数据的感知、传输和分布式计算。基于该无源物联网技术发展的终端则被称为无源物联网终端。

现有技术中，将无源物联网终端应用在实际的应用场景中时，该无源物联网终端往往被配置为向服务器或者基站实时发送所获取的数据，进而服务器或者基站可以根据所获取的数据对无源物联网终端所处的环境进行监测。

但由于无源物联网终端的获取电能方式的特殊性，因此，数据传输过程中往往存在数据传输中断的问题、传输可靠性较低。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种数据通信方法、装置、电子设备及存储介质，可以提高数据传输方法的可靠性。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种数据通信方法，应用于数据通信系统中的第一通信设备，所述第一通信设备与所述数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，所述第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各所述第二通信设备被配置为包括第二通信地址，所述方法包括：

获取第一候选通信索引表，所述第一候选通信索引表包括：可与所述第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各所述第二候选通信设备的第一候选通信地址；

根据所述第一通信地址和各所述第一候选通信地址，计算所述第一通信设备和各所述第二候选通信设备之间的通信距离；

根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备。

在可选的实施方式中，所述根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，包括：

根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二通信设备，其中，所述相匹配的第二通信设备与所述第一通信设备的通信距离最近；

向所述相匹配的第二通信设备发送配对请求消息，所述配对请求消息包括所述第一通信设备的第一设备标识；

接收所述相匹配的第二通信设备返回的配对结果，其中，所述配对结果由所述相匹配的第二通信设备根据所述配对请求消息执行预设状态检测算法后确定，所述配对结果用于指示是否配对成功。

在可选的实施方式中，所述预设状态检测算法包括下述至少一项：

确定所述相匹配的第二通信设备的空闲信道是否满足第一预设要求；

确定所述相匹配的第二通信设备的空闲算力资源是否满足第二预设要求；

确定所述相匹配的第二通信设备当前已匹配的第一通信设备的数量是否满足第三预设要求。

在可选的实施方式中，所述第一通信设备为无源物联网终端，所述第二通信设备为第一中继节点；或，所述第一通信设备为第一中继节点，所述第二通信设备为无源物联网终端。

在可选的实施方式中，若所述第一通信设备为第一中继节点，所述第二通信设备为无源物联网终端，且所述第一通信设备还与所述数据通信系统中的至少一个第三通信设备通信连接，所述第三通信设备为第二中继节点，所述第二中继节点包括第二候选通信索引表，所述第二候选通信索引表包括：可与所述第二中继节点建立通信连接的至少一个第二可选通信设备的第二可选设备标识以及各所述第二可选通信设备的第二可选通信地址；

所述根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，包括：

向各所述第二中继节点发送交互请求，所述交互请求携带有所述第一中继节点对应的第一候选通信索引表；

接收各所述第二中继节点根据所述交互请求返回的交互响应消息，所述交互响应消息用于指示是否需要更新所述第二目标通信设备，所述交互响应消息由各所述第二中继节点根据所述第一候选通信索引表和所述第二候选通信索引表确定。

在可选的实施方式中，所述交互响应消息具体由所述第二中继节点根据所述第一候选通信索引表中的第一候选设备标识和所述第二候选通信索引表中的第二可选设备标识确定，其中，若所述第二中继节点确定存在与第二目标候选设备标识相同的第二目标可选设备标识，且第二通信距离小于第一通信距离，则所述交互响应消息指示所述第一中继节点删除所述第一候选通信索引表中的第二目标候选设备标识以及所述第二目标候选设备标识对应的第一候选通信地址，并根据更新后的所述第一候选通信索引表确定所述第二目标通信设备；

所述第一通信距离用于指示所述第一中继节点和所述第二目标候选设备标识之间的通信距离，所述第二通信距离用于指示所述第二中继节点和所述第二目标可选设备标识之间的通信距离。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

若监测到所述第一候选通信索引表中存在处于掉线状态下的第二候选通信设备，或者，若监测到所述数据通信系统中存在新上线的第二通信设备，则更新所述第一候选通信索引表。

第二方面，本发明提供一种数据通信装置，应用于数据通信系统中的第一通信设备，所述第一通信设备与所述数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，所述第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各所述第二通信设备被配置为包括第二通信地址，所述数据通信装置包括：

获取模块，用于获取第一候选通信索引表，所述第一候选通信索引表包括：可与所述第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各所述第二候选通信设备的第一候选通信地址；

计算模块，用于根据所述第一通信地址和各所述第一候选通信地址，计算所述第一通信设备和各所述第二候选通信设备之间的通信距离；

确定模块，用于根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备。

在可选的实施方式中，所述确定模块，具体用于：

根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二通信设备，其中，所述相匹配的第二通信设备与所述第一通信设备的通信距离最近；

向所述相匹配的第二通信设备发送配对请求消息，所述配对请求消息包括所述第一通信设备的第一设备标识；

接收所述相匹配的第二通信设备返回的配对结果，其中，所述配对结果由所述相匹配的第二通信设备根据所述配对请求消息执行预设状态检测算法后确定，所述配对结果用于指示是否配对成功。

在可选的实施方式中，所述预设状态检测算法包括下述至少一项：

确定所述相匹配的第二通信设备的空闲信道是否满足第一预设要求；

确定所述相匹配的第二通信设备的空闲算力资源是否满足第二预设要求；

确定所述相匹配的第二通信设备当前已匹配的第一通信设备的数量是否满足第三预设要求。

在可选的实施方式中，所述第一通信设备为无源物联网终端，所述第二通信设备为第一中继节点；或，所述第一通信设备为第一中继节点，所述第二通信设备为无源物联网终端。

在可选的实施方式中，若所述第一通信设备为第一中继节点，所述第二通信设备为无源物联网终端，且所述第一通信设备还与所述数据通信系统中的至少一个第三通信设备通信连接，所述第三通信设备为第二中继节点，所述第二中继节点包括第二候选通信索引表，所述第二候选通信索引表包括：可与所述第二中继节点建立通信连接的至少一个第二可选通信设备的第二可选设备标识以及各所述第二可选通信设备的第二可选通信地址；

所述确定模块，具体用于：

向各所述第二中继节点发送交互请求，所述交互请求携带有所述第一中继节点对应的第一候选通信索引表；

接收各所述第二中继节点根据所述交互请求返回的交互响应消息，所述交互响应消息用于指示是否需要更新所述第二目标通信设备，所述交互响应消息由各所述第二中继节点根据所述第一候选通信索引表和所述第二候选通信索引表确定。

在可选的实施方式中，所述交互响应消息具体由所述第二中继节点根据所述第一候选通信索引表中的第一候选设备标识和所述第二候选通信索引表中的第二可选设备标识确定，其中，若所述第二中继节点确定存在与第二目标候选设备标识相同的第二目标可选设备标识，且第二通信距离小于第一通信距离，则所述交互响应消息指示所述第一中继节点删除所述第一候选通信索引表中的第二目标候选设备标识以及所述第二目标候选设备标识对应的第一候选通信地址，并根据更新后的所述第一候选通信索引表确定所述第二目标通信设备；

所述第一通信距离用于指示所述第一中继节点和所述第二目标候选设备标识之间的通信距离，所述第二通信距离用于指示所述第二中继节点和所述第二目标可选设备标识之间的通信距离。

在可选的实施方式中，所述数据通信装置还包括：更新模块，用于若监测到所述第一候选通信索引表中存在处于掉线状态下的第二候选通信设备，或者，若监测到所述数据通信系统中存在新上线的第二通信设备，则更新所述第一候选通信索引表。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如前述实施方式任一所述数据通信方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机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运行时执行如前述实施方式任一所述数据通信方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供的数据通信方法、装置、电子设备及存储介质中，该方法可以应用于数据通信系统中的第一通信设备，第一通信设备与数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各第二通信设备被配置为包括第二通信地址，该方法包括：获取第一候选通信索引表，第一候选通信索引表包括：可与第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各第二候选通信设备的第一候选通信地址；根据第一通信地址和各第一候选通信地址，计算第一通信设备和各第二候选通信设备之间的通信距离；根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，实现了可以通过新引入的通信设备转发无源物联网终端所获取的终端数据，避免无源物联网终端直接向外部设备转发，进而节省无源物联网终端的电能，降低数据传输过程中由于电能不足导致的数据传输中断现象的发生几率，提高数据传输方法的可靠性；此外，本申请可以基于通信距离为第一通信设备匹配合适的第二目标通信设备，进而可以缩短第一通信设备和第二目标通信设备的通信时间，提高通信效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种数据通信系统的架构图；

图2为本申请实施例提供的一种数据通信方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种数据通信方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种数据通信方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种数据通信方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种数据通信装置的功能模块示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。

具体实施方式

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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

随着能量收集技术的不断进步，无源物联网(Ambient IoT)应运而生，即无电池的物联网。无源物联网终端是一种通过外部能量采集、或通过有限的能量储存能力(如电容)等方式来供电的物联网设备，通过无线射频信号、太阳能、光照能、运动能和温差等方式获取能量，利用专属的能量采集装置，就可以将能量收集起来，为物联网设备供电，同时由于具备结构极其简单，生命周期内免维护，以及对环境友好等诸多优点，无源物联网终端在智能电网、智慧农场等传感器数据上报场景有广泛的应用。

但受无源物联网终端获取电能方式的特殊性，因此，通过无源物联网终端向服务器或者基站发送所获取的数据时，往往存在由于能量不足导致的数据传输中断的问题，因此，现有的数据传输方法存在可靠性较低的问题。

有鉴于此，本申请提供一种数据通信方法，应用该方法可以提高数据传输过程中的可靠性。

图1为本申请实施例提供的一种数据通信系统的架构图，如图1所示，该数据通信系统包括：至少一个第一通信设备110、至少一个第二通信设备120，其中，每个第一通信设备110与数据通信系统中的至少一个第二通信设备120通信连接。可选地，该第一通信设备110可以为无源物联网终端，第二通信设备120可以为第一中继节点；又或者，第一通信设备110为第一中继节点，第二通信设备120为无源物联网终端，在此不作限定。当然，本申请在此并不限定第一通信设备110与各第二通信设备120的具体通信方式，根据实际的应用场景，可以通过低功耗Wi-Fi、低功耗蓝牙、NB-IoT、ZIGBEE、lora等多种通信方式建立通信连接。

其中，以第一通信设备110为第一中继节点，第二通信设备120为无源物联网终端为例进行说明，数据通信过程中，第二通信设备120可以将所采集的终端数据发送给第一通信设备110，进而可以由第一通信设备110转发给外部设备130，可选地，该外部设备130可以是目标基站、服务器等，在此不作限定，应用本申请实施，实现了可以通过新引入的通信设备转发无源物联网终端所获取的终端数据，避免无源物联网终端直接向外部设备转发，如此可以节省无源物联网终端的电能，降低数据传输过程中由于电能不足导致的数据传输中断现象的发生几率，提高数据传输方法的可靠性。

在一些实施例中，上述无源物联网终端具体可以为温度、湿度、噪音、光照、风速、空气质量等环境监测单元，当然，也可以为电压、电流、震动等设备运行状态监测单元；再或者，还可以是用于获取客货流量、人员活动信息等的图像采集单元，在此不作限定。

在一些实施例中，上述第一中继节点具体可以为下述任一类型的通信设备：5G终端(NR UE)、LTE终端(LTE UE)、NB-IoT终端、专用中继基站、无线CPE节点、边缘计算平台、边缘网关、同类型的无源物联网终端、具备协议转换功能的第三方功设备、传输协议兼容的第三方功放及转发设备等，在此不作限定，根据实际的应用场景可以有所不同。

图2为本申请实施例提供的一种数据通信方法的流程示意图，该方法可以应用于上述数据通信系统中的第一通信设备，该第一通信设备可以被配置为包括第一通信地址、各第二通信设备可以被配置为包括第二通信地址。其中，第一通信地址可以指示第一通信设备的坐标信息，第二通信地址可以指示第二通信设备的坐标信息。

可选地，上述坐标信息可以为下述任一类型的坐标信息：GPS系统定位坐标信息、北斗系统定位坐标信息，GLONASS系统定位坐标信息、绝对坐标定位信息、相对坐标定位信息、实时坐标定位信息等，在此不作限定。其中，以第一通信设备为例进行说明，在一些实施例中，第一通信地址的获取可以通过第一通信设备内所集成的定位单元获取，比如，该定位单元具体可以是GPS定位单元、北斗定位单元等，在此不作限定；当然，在一些实施例中，该第一通信地址也可以由配置人员预指定，比如，可以设定该第一通信地址为A001、X_001等，在此并不限定该第一通信地址的具体表现形式。

基于上述说明，如图2所示，该方法包括：

S101、获取第一候选通信索引表，第一候选通信索引表包括：可与第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各第二候选通信设备的第一候选通信地址。

可选地，对于各第二通信设备来说，其首次上电后可以以广播方式向数据通信系统中发送广播报文，该广播报文可以携带有所对应的第二通信设备的第二通信地址、第二通信标识。

对于数据通信系统中的第一通信设备来说，若其接收到某广播报文，则说明该第一通信设备可与该广播报文对应的第二通信设备之间进行通信，那么此时第一通信设备可以根据所接收的广播报文生成第一候选通信索引表，所生成的第一候选通信索引表中可以包括：至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各第二候选通信设备的第一候选通信地址，其中，各第二候选通信设备，也即所接收的各广播报文对应的第二通信设备，各第一候选设备标识，也即所接收的各广播报文所携带的第二通信标识，各第一候选通信地址，也即所接收的各广播报文所携带的第二通信地址。

值得说明的是，若同一时间段内，第一通信设备接收到多个第二通信设备发送的多个广播报文，则据此生成的第一候选通信索引表中间包括多个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及多个第二候选通信设备的第一候选通信地址。当然，本申请在此并不限定第一候选通信索引表中第一候选通信地址的数量，根据实际的应用场景可以包括一个或多个。

可选地，该第二通信标识可以包括但不限于：ID信息、产品序列号、名称信息、IP地址信息、MAC地址信息、所属设备生产商信息。此外，若第二通信设备为无源物理网终端，则其对应的ID信息可以包括但不限于：设备识别标识Identifier信息、设备序列号SerialNumber信息、临时移动用户身份信息(TMSI)、全球唯一临时移动用户身份信息(GUTI)、无线网络临时标识信息(RNTI)。

S102、根据第一通信地址和各第一候选通信地址，计算第一通信设备和各第二候选通信设备之间的通信距离。

其中，第一通信设备通过计算第一通信地址和各第一候选通信地址之间的通信距离，可以得到第一通信设备和各第二候选通信设备之间的通信距离，该通信距离的大小则可以指示该第一通信设备和各第二候选通信设备之间的物理距离的远近。其中，某通信距离越大，则说明该第一通信设备和该通信距离所对应的第二候选通信设备之间的物理距离越远，否则，说明两者的物理距离越近。

S103、根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备。

在得到各通信距离之后，则可以根据该通信距离从第一候选通信索引表中选择与该第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，应用本申请实施例，可以基于通信距离为第一通信设备匹配合适的第二目标通信设备，实现第一通信设备和第二目标通信设备的配对，进而可以缩短第一通信设备和第二目标通信设备的通信时间，提高通信效率。

可以理解的是，若第一通信设备为无源物联网终端、第二目标通信设备为第一目标中继节点，那么此时，无源物联网终端可以将所获取的终端数据发送给该第一目标中继节点，由该第一目标中继节点向外部设备转发该终端数据；而若第一通信设备为第一中继节点，第二目标通信设备为无源物联网目标终端，那么此时，无源物联网目标终端则可以将所获取的终端数据发送给该第一中继节点，进而由该第一中继节点向外部设备发送终端数据；

综上，本申请实施例提供一种数据通信方法，该方法可以应用于数据通信系统中的第一通信设备，第一通信设备与数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各第二通信设备被配置为包括第二通信地址，该方法包括：获取第一候选通信索引表，第一候选通信索引表包括：可与第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各第二候选通信设备的第一候选通信地址；根据第一通信地址和各第一候选通信地址，计算第一通信设备和各第二候选通信设备之间的通信距离；根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，实现了可以通过新引入的通信设备转发无源物联网终端所获取的终端数据，避免无源物联网终端直接向外部设备转发，进而节省无源物联网终端的电能，降低数据传输过程中由于电能不足导致的数据传输中断现象的发生几率，提高数据传输方法的可靠性；此外，本申请可以基于通信距离为第一通信设备匹配合适的第二目标通信设备，进而可以缩短第一通信设备和第二目标通信设备的通信时间，提高通信效率。图3为本申请实施例提供的另一种数据通信方法的流程示意图。可选地，如图3所示，上述根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，包括：

S201、根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二通信设备。

其中，相匹配的第二通信设备与第一通信设备的通信距离最近。在一些实施例中，上述通信距离的计算可以基于欧氏距离、曼哈顿距离等距离计算算法得到，在此不作限定。

可选地，确定与第一通信设备相匹配的第二通信设备时，可以通过对各通信距离进行升序或降序排序确定，也即可以确定位于第一排序位置或最后一排序位置的第二候选通信设备为与第一通信设备相匹配的第二通信设备。

S202、向相匹配的第二通信设备发送配对请求消息，配对请求消息包括第一通信设备的第一设备标识。

S203、接收相匹配的第二通信设备返回的配对结果，其中，配对结果由相匹配的第二通信设备根据配对请求消息执行预设状态检测算法后确定，配对结果用于指示是否配对成功。

其中，通过向相匹配的第二通信设备发送配对请求消息，可以确定相匹配的第二通信设备的当前运行状态是否可与第一通信设备进一步配对成功，比如，相匹配的第二通信设备由于当前算力资源不佳，将无法及时进行消息的转发，那么将存在无法配对成功的情况。具体匹配时，相匹配的第二通信设备在接收到该配对请求消息时，可以触发执行预设状态检测算法，通过执行生成配对结果，该配对结果可以指示是否配对成功。其中，若该配对结果指示配对成功，则可以确定相匹配的第二通信设备为第二目标通信设备；否则，可以删除第一候选通信索引表中该相匹配的第二通信设备的相关信息，进一步确定新的相匹配的第二通信设备，并依据上述的配对逻辑重新进行配对，直至配对结果指示配对成功。

应用本申请实施例，使得在配对过程中，可以结合第二通信设备的当前运行状态确定是否配对成功，也即可以实现第一通信设备和第二通信设备的双向选择，增加配对的灵活性，进而后续基于所配对的第一通信设备和第二通信设备进行数据通信时，可以提高通信效率和通信的可靠性。

可选地，上述预设状态检测算法包括下述至少一项：

确定相匹配的第二通信设备的空闲信道是否满足第一预设要求；确定相匹配的第二通信设备的空闲算力资源是否满足第二预设要求；确定相匹配的第二通信设备当前已匹配的第一通信设备的数量是否满足第三预设要求。

其中，对于第二通信设备来说，根据预设状态检测算法的设置，其可以实时获取下述任一参数：当前的空闲信道参数、当前的空闲算力资源参数、当前已匹配的第一通信设备的数量；比较所获取的参数是否满足对应的预设要求，若满足，则可以生成配对成功的配对结果，否则，将生成配对失败的配对结果。

可选地，当前的空闲信道参数可以包括：当前的空闲信道的通频带宽、传输速率、信噪比、信道增益、噪声功率等；当前的空闲算力资源参数可以包括：当前的内存占用率、存储容量等；当前已匹配的第一通信设备的数量可以指示与第二通信设备当前配对成功的第一通信设备的数量。

当然，需要说明的是，预设状态检测算法的设置并不以上述所示为限，根据实际的应用场景还可以包括检测条件。

此外，根据实际的应用场景，该预设状态检测算法中还可以设置以计时器，若该计时器指示的计时时间到达时，该相匹配的第二通信设备仍然指示配对失败，则可以确定最终的配对结果为配对失败；而若该计时器指示的计时时间到达时，该相匹配的第二通信设备由配对失败变更为配对成功，则可以确定最终的配对结果为配对成功，应用本申请实施例，可以提高本申请数据通信方法的灵活性。

图4为本申请实施例提供的又一种数据通信方法的流程示意图。若第一通信设备为第一中继节点，第二通信设备为无源物联网终端，且第一通信设备还与数据通信系统中的至少一个第三通信设备通信连接，第三通信设备为第二中继节点，第二中继节点包括第二候选通信索引表，第二候选通信索引表包括：可与第二中继节点建立通信连接的至少一个第二可选通信设备的第二可选设备标识以及各第二可选通信设备的第二可选通信地址。

基于上述说明可以看出，数据通信系统可以包括第一中继节点和至少一个第二中继节点，每个第二中继节点可以包括第二候选通信索引表，关于该第二候选通信索引表的生成方式可参见上述第一候选通信索引表的生成方式，在此不再赘述。

可选地，如图4所示，上述根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，包括：

S301、向各第二中继节点发送交互请求，交互请求携带有第一中继节点对应的第一候选通信索引表。

在一些实施例中，考虑到数据通信系统中可能包括多个中继节点，同一第二通信设备可能与多个中继节点同时配对成功的情况，进而导致中继节点资源的浪费，因此，第一通信设备(也即第一中继节点)可以向每个第二中继节点发送交互请求，并携带该第一中继节点对应的第一候选通信索引表。

S302、接收各第二中继节点根据交互请求返回的交互响应消息，交互响应消息用于指示是否需要更新第二目标通信设备。

其中，交互响应消息由各第二中继节点根据第一候选通信索引表和第二候选通信索引表确定。

各第二中继节点在接收到该交互请求之后，可以根据自己的第二候选通信索引表和该交互请求中携带的第一候选通信索引表确定交互响应消息，并返回给该第一中继节点。

其中，该交互响应消息可以用于指示是否需要更新第二目标通信设备，其中，若需要更新时，第一中继节点可以删除第一候选通信索引表中的第二目标候选设备标识以及第二目标候选设备标识对应的第一候选通信地址，得到新的第一候选通信索引表，基于该新的第一候选通信索引表，并参见前述的方法进一步确定新的第二目标通信设备；而若不需要更新，则无需作任何操作。

可选地，交互响应消息具体由第二中继节点根据第一候选通信索引表中的第一候选设备标识和第二候选通信索引表中的第二可选设备标识确定，其中，若第二中继节点确定存在与第二目标候选设备标识相同的第二目标可选设备标识，且第二通信距离小于第一通信距离，则交互响应消息指示第一中继节点删除第一候选通信索引表中的第二目标候选设备标识以及第二目标候选设备标识对应的第一候选通信地址，并根据更新后的第一候选通信索引表确定第二目标通信设备。第一通信距离用于指示第一中继节点和第二目标候选设备标识之间的通信距离，第二通信距离用于指示第二中继节点和第二目标可选设备标识之间的通信距离。

基于上述说明，也即第二中继节点可以基于第一候选通信索引表，确定第二候选通信索引表中是否存在相同的设备标识，若存在，且第二中继节点和第二目标可选设备标识之间的通信距离小于第二中继节点和第二目标可选设备标识之间的通信距离，则说明第二目标可选设备标识对应的第二通信设备更适合与第二中继节点进行匹配；若大于，则说明第二目标可选设备标识对应的第二通信设备更适合与第一中继节点进行匹配。

其中，值得说明的是，此处第二目标可选设备标识和第二目标可选设备标识对应同一第二通信设备标识。

应用本申请实施例，可以在数据通信系统中包括多个中继节点和多个无源物联网终端的情况下，可以为各中继节点配对合适的无源物联网终端，实现无源物联网终端和中继节点之间的双向选择，避免资源浪费，且可以减少通信冲突。

图5为本申请实施例提供的另一种数据通信方法的流程示意图。可选地，如图5所示，上述方法还包括：

S401、若监测到第一候选通信索引表中存在处于掉线状态下的第二候选通信设备，或者，若监测到数据通信系统中存在新上线的第二通信设备，则更新第一候选通信索引表。

基于上述说明，考虑到实际通信过程中数据通信系统往往存在忽然掉线或上线的第二通信设备，而为了使得本申请可以适用于该应用场景，第一通信设备可以实时监测数据通信系统中各第二通信设备的通信状态。

其中，若通过监测确定当前第一候选通信索引表中存在处于掉线状态下的第二候选通信设备，那么此时，可以将第一候选通信索引表中掉线状态对应的第二候选通信设备的第一候选设备标识和第一候选通信地址删除，从而实现对该第一候选通信索引表的更新；而若监测到数据通信系统中存在新上线的第二通信设备时，则可以将该新上线的第二通信设备的第二设备标识和第二通信地址追加至第一候选通信索引表，实现对该第一候选通信索引表的更新，应用本申请实施例，可以在数据通信系统中的第二通信设备的通信状态发生变更时，及时更新第一候选通信索引表，从而可以保证后续数据通信的有效性，提高本申请方法的适用性。

综上，应用本申请实施例，可以实现无源物联网终端和中继节点之间的双向配对，保证通过中继节点向服务器或基站上传终端数据的可靠性，且还可以提升数据传递效率；此外，数据传输过程中，同时引入了中继节点间进行交互的功能，排除多个中继节点同时连接到相同无源物联网终端的可能性，避免资源浪费减少冲突。

图6为本申请实施例提供的一种数据通信装置的功能模块示意图，该装置可以应用于数据通信系统中的第一通信设备，第一通信设备与数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各第二通信设备被配置为包括第二通信地址，该装置基本原理及产生的技术效果与前述对应的方法实施例相同，为简要描述，本实施例中未提及部分，可参考方法实施例中的相应内容。如图6所示，该数据通信装置200包括：

获取模块210，用于获取第一候选通信索引表，第一候选通信索引表包括：可与第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各第二候选通信设备的第一候选通信地址；

计算模块220，用于根据第一通信地址和各第一候选通信地址，计算第一通信设备和各第二候选通信设备之间的通信距离；

确定模块230，用于根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二目标通信设备。

在可选的实施方式中，确定模块230，具体用于：

根据各通信距离，在第一候选通信索引表中确定与第一通信设备相匹配的第二通信设备，其中，相匹配的第二通信设备与第一通信设备的通信距离最近；

向相匹配的第二通信设备发送配对请求消息，配对请求消息包括第一通信设备的第一设备标识；

接收相匹配的第二通信设备返回的配对结果，其中，配对结果由相匹配的第二通信设备根据配对请求消息执行预设状态检测算法后确定，配对结果用于指示是否配对成功。

在可选的实施方式中，预设状态检测算法包括下述至少一项：

确定相匹配的第二通信设备的空闲信道是否满足第一预设要求；

确定相匹配的第二通信设备的空闲算力资源是否满足第二预设要求；

确定相匹配的第二通信设备当前已匹配的第一通信设备的数量是否满足第三预设要求。

在可选的实施方式中，第一通信设备为无源物联网终端，第二通信设备为第一中继节点；或，第一通信设备为第一中继节点，第二通信设备为无源物联网终端。

在可选的实施方式中，若第一通信设备为第一中继节点，第二通信设备为无源物联网终端，且第一通信设备还与数据通信系统中的至少一个第三通信设备通信连接，第三通信设备为第二中继节点，第二中继节点包括第二候选通信索引表，第二候选通信索引表包括：可与第二中继节点建立通信连接的至少一个第二可选通信设备的第二可选设备标识以及各第二可选通信设备的第二可选通信地址；

确定模块230，具体用于：

向各第二中继节点发送交互请求，交互请求携带有第一中继节点对应的第一候选通信索引表；

接收各第二中继节点根据交互请求返回的交互响应消息，交互响应消息用于指示是否需要更新第二目标通信设备，交互响应消息由各第二中继节点根据第一候选通信索引表和第二候选通信索引表确定。

在可选的实施方式中，交互响应消息具体由第二中继节点根据第一候选通信索引表中的第一候选设备标识和第二候选通信索引表中的第二可选设备标识确定，其中，若第二中继节点确定存在与第二目标候选设备标识相同的第二目标可选设备标识，且第二通信距离小于第一通信距离，则交互响应消息指示第一中继节点删除第一候选通信索引表中的第二目标候选设备标识以及第二目标候选设备标识对应的第一候选通信地址，并根据更新后的第一候选通信索引表确定第二目标通信设备；

第一通信距离用于指示第一中继节点和第二目标候选设备标识之间的通信距离，第二通信距离用于指示第二中继节点和第二目标可选设备标识之间的通信距离。

在可选的实施方式中，数据通信装置还包括：更新模块，用于若监测到第一候选通信索引表中存在处于掉线状态下的第二候选通信设备，或者，若监测到数据通信系统中存在新上线的第二通信设备，则更新第一候选通信索引表。

上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

图7为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图，该电子设备可以集成于上述数据通信装置中。如图7所示，该电子设备可以包括：处理器310、存储介质320和总线330，存储介质320存储有处理器310可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器310与存储介质320之间通过总线330通信，处理器310执行机器可读指令，以执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

可选地，本申请还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

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，单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，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，装置或单元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单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元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单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，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。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据通信方法，其特征在于，应用于数据通信系统中的第一通信设备，所述第一通信设备与所述数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，所述第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各所述第二通信设备被配置为包括第二通信地址，所述方法包括：

获取第一候选通信索引表，所述第一候选通信索引表包括：可与所述第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各所述第二候选通信设备的第一候选通信地址；

根据所述第一通信地址和各所述第一候选通信地址，计算所述第一通信设备和各所述第二候选通信设备之间的通信距离；

根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，包括：

根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二通信设备，其中，所述相匹配的第二通信设备与所述第一通信设备的通信距离最近；

向所述相匹配的第二通信设备发送配对请求消息，所述配对请求消息包括所述第一通信设备的第一设备标识；

接收所述相匹配的第二通信设备返回的配对结果，其中，所述配对结果由所述相匹配的第二通信设备根据所述配对请求消息执行预设状态检测算法后确定，所述配对结果用于指示是否配对成功。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设状态检测算法包括下述至少一项：

确定所述相匹配的第二通信设备的空闲信道是否满足第一预设要求；

确定所述相匹配的第二通信设备的空闲算力资源是否满足第二预设要求；

确定所述相匹配的第二通信设备当前已匹配的第一通信设备的数量是否满足第三预设要求。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一通信设备为无源物联网终端，所述第二通信设备为第一中继节点；或，所述第一通信设备为第一中继节点，所述第二通信设备为无源物联网终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述第一通信设备为第一中继节点，所述第二通信设备为无源物联网终端，且所述第一通信设备还与所述数据通信系统中的至少一个第三通信设备通信连接，所述第三通信设备为第二中继节点，所述第二中继节点包括第二候选通信索引表，所述第二候选通信索引表包括：可与所述第二中继节点建立通信连接的至少一个第二可选通信设备的第二可选设备标识以及各所述第二可选通信设备的第二可选通信地址；

所述根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备，包括：

向各所述第二中继节点发送交互请求，所述交互请求携带有所述第一中继节点对应的第一候选通信索引表；

接收各所述第二中继节点根据所述交互请求返回的交互响应消息，所述交互响应消息用于指示是否需要更新所述第二目标通信设备，所述交互响应消息由各所述第二中继节点根据所述第一候选通信索引表和所述第二候选通信索引表确定。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述交互响应消息具体由所述第二中继节点根据所述第一候选通信索引表中的第一候选设备标识和所述第二候选通信索引表中的第二可选设备标识确定，其中，若所述第二中继节点确定存在与第二目标候选设备标识相同的第二目标可选设备标识，且第二通信距离小于第一通信距离，则所述交互响应消息指示所述第一中继节点删除所述第一候选通信索引表中的第二目标候选设备标识以及所述第二目标候选设备标识对应的第一候选通信地址，并根据更新后的所述第一候选通信索引表确定所述第二目标通信设备；

所述第一通信距离用于指示所述第一中继节点和所述第二目标候选设备标识之间的通信距离，所述第二通信距离用于指示所述第二中继节点和所述第二目标可选设备标识之间的通信距离。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若监测到所述第一候选通信索引表中存在处于掉线状态下的第二候选通信设备，或者，若监测到所述数据通信系统中存在新上线的第二通信设备，则更新所述第一候选通信索引表。

8.一种数据通信装置，其特征在于，应用于数据通信系统中的第一通信设备，所述第一通信设备与所述数据通信系统中的至少一个第二通信设备通信连接，所述第一通信设备被配置为包括第一通信地址、各所述第二通信设备被配置为包括第二通信地址，所述数据通信装置包括：

获取模块，用于获取第一候选通信索引表，所述第一候选通信索引表包括：可与所述第一通信设备建立通信连接的至少一个第二候选通信设备的第一候选设备标识以及各所述第二候选通信设备的第一候选通信地址；

计算模块，用于根据所述第一通信地址和各所述第一候选通信地址，计算所述第一通信设备和各所述第二候选通信设备之间的通信距离；

确定模块，用于根据各所述通信距离，在所述第一候选通信索引表中确定与所述第一通信设备相匹配的第二目标通信设备。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-7任一所述数据通信方法的步骤。

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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7任一所述数据通信方法的步骤。

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