CN117615027A - 一种信息帧的配置方法、单元、设备及通讯网络 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信息帧的配置方法、单元、设备及通讯网络。本申请通过在信息帧中耦合头部信息，并设置各设备响应于头部信息中的原地址更新路由表，响应于头部信息中的目的地址相应处理匹配于该设备地址的信息帧或转发与设备地址不匹配的信息帧，进而实现不同车载设备之间、车载设备与设备内部关键单元之间的跨介质交互通讯。本申请可利用不同头部信息标记传输路径，以后视镜作为车居系统本地节点实现与云端服务器的交互，进而利用云端在不同实用场景下向客户终端推送各设备的实时状态。车载智能设备以及设备内部的关键单元之间能够通过信息帧中头部信息的配置而灵活建立传输路径，实现设备之间夸介质实时交互，降低不同介质之间通讯系统复杂度。

Description

一种信息帧的配置方法、单元、设备及通讯网络

技术领域

本申请涉及车居系统通信技术领域，具体而言涉及一种信息帧的配置方法、单元、设备及通讯网络。

背景技术

车居系统需要在不同环境下在不同车载设备之间实现跨场景、跨介质通信。现有设备之间的组网方式往往局限于相同端口类型、相同硬件设备之间的组网，无法实现跨场景、跨介质的设备间通讯。

现有的车居系统，仅能以独立设备整体作为最小粒度的通讯节点，无法以设备内部关键单元作为独立通讯节点实现设备与关键电路单元之间的交互通讯。

现有的通讯方式下，为在具有不同底层系统的设备之间实现通讯，通常需要根据不同介质、不同设备的传输特点单独设计通信交互方式。隔离式的产品开发方式会造成研发资源浪费，导致不同设备之间、不同项目之间软件不兼容。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，提供一种信息帧的配置方法、单元、设备及通讯网络，本申请通过对信息帧的配置和响应，能够实现不同车载设备之间、车载设备与设备内部关键单元之间信息帧的跨介质交互传输。本申请具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种信息帧的配置方法，用于生成在不同设备之间传输的信息帧，其步骤包括：在待传输的信息内容之前至少耦合一个头部信息，生成信息帧；所述头部信息中至少包括：源地址，用于触发接收到信息帧的设备更新路由表；目的地址，用于触发接收到信息帧的设备处理匹配于其设备地址的信息帧，还用于触发接收到信息帧的设备转发与其设备地址不匹配的信息帧。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，所述源地址与目的地址分别固定配置于信息帧的首个头部信息中的固定位置。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，各头部信息中还分别标记有信息帧中下一个头部信息的类型。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，待传输的信息内容之前所耦合的首个头部信息中还标记有以下任意信息或其组合：信息帧的协议版本，信息帧的序号，信息帧中信息内容的长度，信息帧传输过程中转发次数的限额。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，还包括如下步骤：在转发与本设备地址不匹配的信息帧时，递减该信息帧中首个头部信息所标记的转发次数；在接收到与本设备地址不匹配的信息帧时，丢弃转发次数标记为0的信息帧。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，每个设备均分别对应一个唯一的设备地址。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，头部信息中所标记的源地址为：发送该信息帧的首个设备的设备地址，或该设备中信息内容来源端口所对应的虚拟地址；头部信息中所标记的目的地址为：处理该信息帧的设备所匹配的地址，或该设备中下发该信息内容的端口所对应的虚拟地址。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，还包括：在设备的路由表中存储若干节点条目，在各节点条目分别记录：传输至该设备的信息帧的源地址，以及接收该信息帧的端口的编号。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，还包括：在设备的路由表中，分别在各节点条目内记录以下任意数据或其组合：接收该信息帧的端口所对应的传输介质、该信息帧中源地址所对应的IP地址、接收该信息帧的时间戳。

可选的，如上任一所述的信息帧的配置方法，其中，还周期性地根据时间戳，删除设备的路由表中离线超时的源地址所对应的节点条目。

同时，为实现上述目的，本申请还提供一种信息帧的配置单元，其设置在传输信息帧进行通讯的设备中，用于执行如上任一所述的方法。

此外，本申请还基于上述方案提供一种设备，其包括：第一存储单元，用于存储计算机程序或指令；处理器，用于执行存储单元中的计算机程序或指令，使所述设备执行如上任一所述的方法；收发端口，用于接收或传输信息。

可选的，如上任一所述的设备，其中，还包括：第二存储单元，用于存储路由表，所述路由表中记录有若干节点条目，各节点条目分别包括：传输至该设备的信息帧的源地址，以及接收该信息帧的端口的编号。所述处理器还用于在收发端口接收到信息帧时执行以下步骤：根据信息帧的源地址更新路由表；判断信息帧的目的地址是否匹配于本设备，在不匹配时触发收发端口转发该信息帧，在匹配时处理该信息帧。

可选的，如上任一所述的设备，其中，所述处理器在信息帧的目的地址与本设备不匹配时，根据路由表节点条目中所记载的地址与端口之间的对应关系，触发收发模块向对应于信息帧中目的地址的端口转发所述信息帧。

此外，本申请还同时提供一种基于信息帧的通讯网络，其至少包括一个如上所述的设备。

可选的，如上任一所述的通讯网络，其中，所述设备包括：至少一个后视镜。

可选的，如上任一所述的通讯网络，其中，所述设备还包括以下任意一种或其组合：空气净化器、智能水杯、OBD盒子、电池包、充电器、通用工具、无线调试器、割草机、修枝剪、电锯、冰箱、上述装置中的通信模组。

可选的，如上任一所述的通讯网络，其中，所述后视镜与服务器通讯连接。

可选的，如上任一所述的通讯网络，其中，其他设备均通过所述后视镜转发数据帧。

可选的，如上任一所述的通讯网络，其中，所述通讯网络还包括服务器，所述服务器通过后视镜所转发的数据帧与其他各设备通讯。

有益效果

本申请提供一种信息帧的配置方法、单元、设备及通讯网络。其通过在信息帧中耦合具有源地址及目的地址头部信息，并设置各设备响应于头部信息中的原地址更新路由表，响应于头部信息中的目的地址相应处理匹配于该设备地址的信息帧或转发与设备地址不匹配的信息帧，进而实现不同车载设备之间、车载设备与设备内部关键单元之间的跨介质交互通讯。本申请可利用不同头部信息所构建的传输路径，以后视镜作为车居系统本地节点实现与云端服务器的交互，进而利用云端在不同实用场景下向客户终端推送各设备的实时状态。车载智能设备以及设备内部的关键单元之间能够通过信息帧中头部信息的配置而灵活建立传输路径，实现设备之间夸介质实时交互，降低不同介质之间通讯系统复杂度。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1是本申请的车居系统通讯网络的示意图；

图2是本申请的通讯网络中不同节点之间交互方式的示意图；

图3是本申请中基于信息帧所构建的通信链路的示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本申请中所述的“上、下”的含义指的是信息帧的传输方向，信息帧由具体车居设备上传至服务器的方向即为上行，反之即为下行，而非对本申请的装置机构的特定限定。

图1为本申请所提供的一种基于信息帧实现跨介质、跨场景交互的车居系统通讯网络，其包括：

服务器，其能够与客户终端通过有线网络、无线网络等任意方式通讯连接；

至少一个后视镜，本申请的车居系统中一般优选将车载的智能后视镜作为核心网管实现车载各设备单元与服务器之间的通讯连接；

其他诸如空气净化器、智能水杯、OBD盒子、电池包、充电器、通用工具、无线调试器、割草机、修枝剪、电锯、冰箱等装置以及上述装置中的通信模组，均可通过所述后视镜转发数据帧，通过信息帧中头部信息的配置而灵活建立传输路径，实现与服务器以及与其他各设备单元的实时交互。由此，本申请能够通过服务器向客户终端推送各设备的实时状态，实现各车载智能设备以及设备内部的关键单元之间的夸介质实时交互，降低不同介质之间通讯系统复杂度。

以图2所示的上下行链路为例，为根据信息帧的头部信息建立通讯链路实现跨介质通讯，本申请车居系统中位于上下行链路中各节点的设备一般可分别设置为具有：

指令存储单元，用于存储计算机程序或指令；

收发端口，其可根据设备的通讯需求而任选设置为，太网接口/WIFI接口/4G网络接口、串口，蓝牙接口，485串行通讯接口，422通讯接口，CAN总线接口，各种小无线协议接口等，用于接收或传输信息；

处理器，用于执行存储单元中的计算机程序或指令，使所述设备在待传输的信息内容之前至少耦合一个头部信息，生成信息帧，并设置各帧所对应的头部信息中至少包括：源地址以及路由地址两项。其中的源地址用于触发接收到该信息帧的设备更新路由表；而其中的目的地址用于触发接收到信息帧的设备处理匹配于其设备地址的信息帧，或者触发接收到信息帧的设备在目的地址与该设备不匹配时转发与该设备地址不匹配的信息帧。

各节点设备之间的数据传输路径可通过记录于设备存储空间中的路由表进行查询。所述路由表中根据设备所接收到的信息帧记录有若干节点条目，每一个节点条目分别记录有：传输至该设备的信息帧的源地址，以及接收该信息帧的端口的编号。每个设备的发送端口并不固定，而是由每个设备根据其通信接口状态自己定义的。路由表中一般同时保存设备的IP和端口以方便确定转发路径。

由此，各设备的处理器能够在收发端口接收到信息帧时通过执行以下步骤实现对路由表的维护，并根据路由表所记录的传输路径实现对信息真的转发：

根据信息帧的源地址更新路由表，在路由表中未存储该源地址的节点条目时新建一条节点条目并在其中存储传输至本设备的信息帧的源地址，以及接收该信息帧的端口的编号，当该端口对应有IP地址时还可一并存储该IP地址；在路由表中已存储有该源地址的节点条目时更新该节点条目所对应的端口编号、IP地址和/或该节点条目的时间戳；

判断信息帧的目的地址是否匹配于本设备，在匹配时处理该信息帧，在不匹配时触发收发端口转发该信息帧。转发时，为确保目的地址能接收到该信息帧，可触发本设备的若干端口同时转发；也可根据路由表节点条目中所记载的地址与端口之间的对应关系，触发收发模块向对应于信息帧中目的地址的端口转发所述信息帧。例如，当目的地址对应为包含若干节点的组播地址时，可先判断本设备是否属于该组播地址所对应的组播组，若属于则处理该信息帧；若本设备不属于该组播组，则查看内置逻辑中是否有针对该组播组的特殊处理逻辑，如果有则根据内置逻辑处理，如果没有则扔掉本帧。

除通过组播转发方式实现一对多的信息帧传递外，本申请还可进一步为系统中各设备内部的关键单元，如，设备中的电池包，设置代理地址，通过代理地址触发安装电池包的设备相应接收电池包的数据帧，并根据代理地址将电池包的数据帧转发至电池包中的esp32等通信模块实现对电池包单元的交互控制。

因此，当设备接收到的信息帧中目的地址为某一设备或某一电路单元的代理地址时，可先判断本设备是否需要处理该代理地址。此时，系统一般设置转发链路中的设备不处理代理地址，而只有最后接收并连接代理地址所对应的电路单元的设备处理该代理地址。接收设备发现其所接收到的信息帧包含代理地址时，需在应答帧中增加路由头部，将该路由头部中的路由地址设置为发送帧的代理地址。这样应答帧会本转发到代理设备，然后代理设备再把应答帧转发给目标电路单元。

由此，本申请可通过上述信息帧，实现跨场景、跨介质的组网交互，还可在上述信息帧头部信息的基础上，通过额外增加扩展头部实现其他功能。

具体以图2所示的跨越串口和以太网的通信链路为例。

该通信链路中，网关通过串口与通信节点通信，并同时通过以太网与服务器通信。假设通信节点的通信地址是0x1220，串口转以太网网关的通信地址是0x1221，服务器的通信地址是0x1222。则可通过向通信节点中更新通信协议，使其在发送数据帧时，在数据帧的首个头部信息中的固定位置标识出该数据帧的源地址与目的地址，并根据传输需要或根据路由传输链路中各设备的需要而相应在每帧数据内容之前增加标记其他信息的扩展头部，以实现路由标记、数据加密解密等功能。为明确各头部信息的标记内容，本实施例中可以标记源地址、目标地址的头部信息为首个头部信息，分别在各头部信息中逐一标记该信息帧中下一个头部信息的类型，从而根据头部信息的类型明确下一头部信息中不同字段的逻辑含义，以相应获取路由信息，或加密要求。

当图2系统中的通信节点需上行发送4个字节“1，2，3，4”给服务器。而服务器需在接收到上述字节后下行应答“5，6，7，8，9”这5个字节时，该系统可通过如下机制实现：

系统中的网关可通过与服务器的应答在其内部的路由表中相应存储服务器的IP地址，以及服务器所对应的端口：

地址	介质	IP	端口	时间戳(单位：秒)
					0x1222	以太网	115.28.34.125	12329	11232

随后，通信节点向服务器发送帧：

源地址	目的地址	载荷
			0x1220	0x1222	1,2,3,4

网关在通过串口接收到上述信息帧时，通过信息帧首个头部信息中所标记的目的地址发现该帧的目的地址与本设备地址不匹配，不是本网关的通信地址。由此，查询本网关的路由表，获得该信息帧目的地址所对应的端口及IP地址为服务器地址。由此，触发网关通过路由表中所对应的端口往服务器转发该数据帧，并同时在路由表中将该数据帧的路由信息更新至路由表中，获得如下记录：

地址	介质	IP	端口	时间戳(单位：秒)
					0x1222	以太网	115.28.34.125	12329	11232
0x1220	串口	0	0	15233

服务器在接收网关所转发的上述信息帧后，以下行应答的“5，6，7，8，9”这5个字节作为数据载荷，在该信息帧前增加网关的源地址以及通信节点的目的地址形成完整应答帧，并向网关所连接的端口下行发送该应答帧：

源地址	目的地址	载荷
			0x1222	0x1220	5,6,7,8,9

网关接收在通过以太网接收到服务器下行链路的应答帧后，发现该帧目的地址不是本网关的通信地址，无需本设备进行应答处理。进一步查询路由表发现该帧0x1220的目的地址所对应的介质是本网关设备的串口，因此将该数据帧完整转发至串口，通过串口向相应的通信节点转发完整数据帧。

至此，当通信节点接收到网关串口所转发的数据帧后，可通过数据帧的目的地址确定接收到的该帧为服务器的应答帧，从而对该帧进行相应的解密或运算，执行服务器所下达的控制动作。

信息帧前的头部信息除用于标记路由地址外，还可进一步在跨介质、同时运行多种通讯协议的网络系统中进一步在待传输的信息内容之前所耦合的首个头部信息中的特定位置标记信息帧的协议版本，信息帧的序号，信息帧中信息内容的长度(即，载荷长度)，信息帧传输过程中转发次数的限额等多种信息，以方便后续各节点相应根据头部信息对该信息帧进行协议解码或跟踪该信息帧的转发状况。

对于具有保密需求或需要监管、限制路由转发步数的信息帧，本申请还可通过在头部信息中的特定字段标记转发次数限额，并按照如下方式进行路由监督：

在每次接收到数据后，根据数据帧的头部信息相应更新路由表；

在接收到与本设备地址不匹配的信息帧时，丢弃转发次数标记为0的信息帧，并在转发次数标记不为0需按照路由表转发该信息帧时，在转发前递减该信息帧中首个头部信息所标记的转发次数，以标记该信息帧的转发次数。触发后续接收到该信息帧的转发节点在发现信息帧转发次数超出限额(即，头部信息中标记的转发次数标记为0)时丢弃该信息帧，避免该信息帧始终在不同节点之间按照错误路径流转，消耗系统资源。此外，这种方式还能够检测到系统中对该信息帧的窃取和转发状况，进而在超出按照路由路径计算出的转发次数后自行销毁信息帧，避免信息泄露。

为确保系统中各个设备的路由表中所记录的路由信息能够实时更新，确保目的地址与设备端口之间的对应关系准确无误，本申请还可以进一步在设备的路由表中，分别在各节点条目内记录以下任意数据或以下若干种数据：接收该信息帧的端口所对应的传输介质、该信息帧中源地址所对应的IP地址、接收该信息帧的时间戳。由此，节点设备能够根据端口的传输介质而相应对待转发的信息帧进行调制或编解码，根据信息帧中源地址所对应的IP地址校验设备端口连接关系是否已调整更新。节点设备还可以按照一定的周期，根据设备中路由表各路由信息项目的时间戳，删除设备的路由表中时间戳间隔时长超过预设阈值的离线超时的源地址所对应的节点条目。例如，设置网关按照5分钟或10分钟的周期，遍历设备的路由表，把时间戳记录为超时离线的节点条目(比如时间戳标记在10分钟或30分钟以前)从路由表中删除。

在图2所示系统中进一步增加网络节点后可形成图3所示的通信链路。下面以图3所示的通信链路为例说明系统中各节点之间的通信交互方式。

该系统的中各节点的通信地址可使用IA地址：IoT Address。这套地址系统是运行在介质之上，不同介质的通信节点，都需要设置唯一且不重复的IA地址作为其设备地址。IA地址设计是32位数，共可容纳42亿节点，为42亿个节点分别提供唯一对应的设备地址。各设备所对应的IA地址编码是唯一的，每个通信节点都分别对应一个唯一的地址编码。这个编码可以在设备生产时固化到设备中。

该地址还可用于在设备出厂后对设备的组播地址、代理地址等虚拟地址进行标记。也就是说，各设备所采集的数据信息在进行上传或转发时，可相应将该数据信息与由设备所对应的组播地址、代理地址等IA地址编号构建的头部信息进行组合，在信息帧的各个头部信息中标记发送该信息帧的首个设备的设备地址，或在信息帧的其他头部信息中，比如，在代理头部信息中，标记该设备中信息内容来源端口所对应的代理地址、组播地址等虚拟地址，以标记特定的路由规则；

相应的，当某个数据信息需要若干设备进行组播接收时，或需要某个设备所代理的设备内部电路单元进行接收时，还可将该数据信息所属帧的头部信息中标记的目的地址设置为：有权处理该信息帧，有权对该信息帧进行解析以获得信息帧中的信息内容的设备所匹配的地址，或该设备内部向特定电路单元下发该信息内容的端口所对应的组播地址、代理地址等虚拟地址。

由此，通过对头部信息中虚拟地址的设定，本申请可灵活实现一对多、多对一、多对多或设备对电路单元的数据传输。

图3中485串口转4G网关，BLE转以太网网关，串口转以太网网关的网络结构都不复杂，标准头部已经足够用于转发，因此一般不需要再引入新的扩展头部。

在图3所示的通信链路中，可以将各设备所组成的节点的对外通信接口定义为通信管道。比如有A和B两个通信节点，A节点有两个串口，1个以太网接口。B节点有1个串口，1个BLE接口。则A节点的管道可标记为表1：

表1-A节点管道

管道号	通信介质
		1	串口1
2	串口2
		3	以太网

B节点的管道可标记为表2：

表2-B节点管道

管道号	通信介质
		1	串口
2	BLE

为在各管道之间实现跨介质的通讯，本申请在每一个待传输的信息帧之前均分别配置一标准头部。所有通信介质上的所有通信帧都必须配置标准头部以指示该信息帧的源地址和目的地址。较为通用的场景下，本实施例中可将标准头部的字段设置为如表3所示：

表3-标准头部

通过标准头部，通信链路的每个节点不用解析数据正文，可以知道本帧的信源和新宿的地址各是什么。从而可以通过查询路由表，来决定本帧应该如何转发。

图3中各节点设备所连接形成的通信系统中，每一个节点都会在本设备的内存中存放一张路由表，路由表的基础字段共有5个：地址，管道，IP，端口，更新时间。更新时间戳是UTC时间，单位是us。格式示例如表4所示：

表4-基础路由表

地址	管道	IP	端口	更新时间
					0x20000015	3	10.59.25.32	20012	1543236528266801
0x2000031A	3	211.53.26.85	38176	1543236528266821
					0x2000020B	1			1543236528266825
……

示例表中，管道1是串口，管道3是以太网。串口没有IP和端口信息，所以不用填写。

设备节点自上电启动后，就需要在内存中创建路由表。当节点从某个通信管道中接收到来自其他节点设备发过来的信息帧时，应从信息帧的头部信息中读取出本帧的源地址，查询本设备的路由表中是否存储有该源地址。若本设备的路由表中不存在该源地址则需要新建路由条目，若本设备的路由表中已经存储有该源地址则相应对该源地址所属条目的数据和时间进行更新。

当信息帧中头部信息所记录的目的地址不是本设备时，节点需要决定如何转发其所接收到的数据帧。此时，节点根据信息帧的目的地址查询查询路由表中对应条目，在查询到目的地址所对应的条目后，将该信息帧帧通过条目所对应的管道进行转发。如果不存在该目的地址，则丢弃此帧。

此外，各设备节点还需要定时遍历路由条目，以判断各条目是否过期。路由表中各条目的过期时间可根据不同的业务场景来定。常见的过期时间可设置为1小时。如果超过1小时未接收到对应该目的地址的信息帧，或超过一小时未收到来自该地址的信息帧，则可判定条目过期，相应删除此条目。

本申请可在各设备节点之间连接关系调整后，基于路由表灵活构建不同介质节点之间的级联式的通信链路。

如图3所示的通信结构中，有4种通信介质：以太网，串口，WIFI，BLE。每个节点都支持路由表机制，可在设备节点之间连接关系改变后及时通过信息帧的头信息更新路由表，从而灵活实现数据的上下行转发。

以节点4将信息帧数据发送到节点1服务器，然后节点1回复节点4应答帧为例。节点4地址为0x4，节点1地址为0x1，发送的数据为字符串“hello”，应答的数据为字符串“hi”。转发链路如下表：

表5-节点4到节点1的应答转发过程

前述各实施例的系统还可进一步通过头部信息的方式对定长传输协议的数据传输方式进行改进：针对不同的定长传输协议，本申请可在相应的头部信息中的特定位置标记可选配的帧校验字段，当接收节点检测到该字段标记为使能时，即可根据相应的帧校验规则，对用户数据进行有效性校验判断。

不同校验方式下，还可利用填充尾缀的方式，将数据帧扩充至校验所需的特定长度，以实现数据帧的定长传输。由此，本申请所提供的跨介质交互协议可满足无线传输的要求，实现固定帧长数据交互。

本申请还可对上述系统中各设备的配置协议提供如下的改进点：

将大多数设备都需要的配置项提炼出来，作为公共的配置协议，并标记在相应帧的头部信息中。由此，设备在接收到相应数据帧后可根据头部信息的标记确定配置协议，以支持本协议的全部或者部分帧实现配置功能。

本申请还可对上述系统中各设备的升级协议提供如下改进以构建一套通用的升级框架：将级协议按照本申请所提供的信息帧交互规则配置相应的头部信息，并根据头部信息将升级协议发送至特定的物联网系统中，使得采用不同通信方式的各设备均能够接收到信息帧中的升级协议内容，实现设备配置协议的续传。

综上，本申请通过信息帧的头部信息在各个节点设备中构建对应其路由管道的路由表，通过实时对路由表进行创建、更新、查询、删除等操作，能够确定不同介质节点之间级联式通信链路的数据传递关系，基于路由表实现不同介质、不同应用场景下的级联通信，降低了不同介质之间通信系统的复杂度。

本申请针对物联网中多介质通信系统的技术难点，基于IA地址系统，对各设备节点的管道连接状态及路由表进行实时更新，可以极大的降低系统设计的复杂度，打通不同介质之间的通信障碍，实现不同设备之间数据的逐级转发传递。本申请可灵活利用WIFI，BLE，4G，以太网，串口，RS485总线，RS422总线，CAN总线等多种通讯方式，在复杂的物联通信系统中，充分实现不同通信介质通信节点的联动。本申请可根据不同场景，相应设置多种通信网关，如，485转4G网关、BLE转以太网网关、串口转以太网网关等，进而通过查询路由表来确定数据的转发路径，实现不同通信介质节点之间的灵活转发，逐级将不同通信节点的信息帧数据汇聚到服务器中，实现跨场景、跨介质的交互功能_。

以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。

Claims (20)

1.一种信息帧的配置方法，用于生成在不同设备之间传输的信息帧，其特征在于，步骤包括：

在待传输的信息内容之前至少耦合一个头部信息，生成信息帧；

所述头部信息中至少包括：

源地址，用于触发接收到信息帧的设备更新路由表；

目的地址，用于触发接收到信息帧的设备处理匹配于其设备地址的信息帧，还用于触发接收到信息帧的设备转发与其设备地址不匹配的信息帧。

2.如权利要求1所述的信息帧的配置方法，其特征在于，所述源地址与目的地址分别固定配置于信息帧的首个头部信息中的固定位置。

3.如权利要求1所述的信息帧的配置方法，其特征在于，各头部信息中还分别标记有信息帧中下一个头部信息的类型。

4.如权利要求1所述的信息帧的配置方法，其特征在于，待传输的信息内容之前所耦合的首个头部信息中还标记有以下任意信息或其组合：

信息帧的协议版本，信息帧的序号，信息帧中信息内容的长度，信息帧传输过程中转发次数的限额。

5.如权利要求4所述的信息帧的配置方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在转发与本设备地址不匹配的信息帧时，递减该信息帧中首个头部信息所标记的转发次数；

在接收到与本设备地址不匹配的信息帧时，丢弃转发次数标记为0的信息帧。

6.如权利要求1所述的信息帧的配置方法，其特征在于，每个设备均分别对应一个唯一的设备地址。

7.如权利要求6所述的信息帧的配置方法，其特征在于，头部信息中所标记的源地址为：发送该信息帧的首个设备的设备地址，或该设备中信息内容来源端口所对应的虚拟地址；

头部信息中所标记的目的地址为：处理该信息帧的设备所匹配的地址，或该设备中下发该信息内容的端口所对应的虚拟地址。

8.如权利要求1所述的信息帧的配置方法，其特征在于，还包括：在设备的路由表中存储若干节点条目，在各节点条目分别记录：传输至该设备的信息帧的源地址，以及接收该信息帧的端口的编号。

9.如权利要求7所述的信息帧的配置方法，其特征在于，还包括：在设备的路由表中，分别在各节点条目内记录以下任意数据或其组合：接收该信息帧的端口所对应的传输介质、该信息帧中源地址所对应的IP地址、接收该信息帧的时间戳。

10.如权利要求9所述的信息帧的配置方法，其特征在于，还周期性地根据时间戳，删除设备的路由表中离线超时的源地址所对应的节点条目。

11.一种信息帧的配置单元，其特征在于，所述配置单元设置在传输信息帧进行通讯的设备中，用于执行权利要求1-10任一所述的方法。

12.一种设备，其特征在于，包括：

第一存储单元，用于存储计算机程序或指令；

处理器，用于执行存储单元中的计算机程序或指令，使所述设备执行权利要求1-10任一所述的方法；

收发端口，用于接收或传输信息。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，还包括：

第二存储单元，用于存储路由表，所述路由表中记录有若干节点条目，各节点条目分别包括：传输至该设备的信息帧的源地址，以及接收该信息帧的端口的编号。；

所述处理器还用于在收发端口接收到信息帧时执行以下步骤：

根据信息帧的源地址更新路由表；

判断信息帧的目的地址是否匹配于本设备，在不匹配时触发收发端口转发该信息帧，在匹配时处理该信息帧。

14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述处理器在信息帧的目的地址与本设备不匹配时，根据路由表节点条目中所记载的地址与端口之间的对应关系，触发收发模块向对应于信息帧中目的地址的端口转发所述信息帧。

15.一种基于信息帧的通讯网络，其特征在于，至少包括一个如权利要求12-14所述的设备。

16.如权利要求15所述的通讯网络，其特征在于，所述设备包括：至少一个后视镜。

17.如权利要求15所述的通讯网络，其特征在于，所述设备还包括以下任意一种或其组合：

空气净化器、智能水杯、OBD盒子、电池包、充电器、通用工具、无线调试器、割草机、修枝剪、电锯、冰箱、上述装置中的通信模组。

18.如权利要求16所述的通讯网络，其特征在于，所述后视镜与服务器通讯连接。

19.如权利要求18所述的通讯网络，其特征在于，其他设备均通过所述后视镜转发数据帧。

20.如权利要求19所述的通讯网络，其特征在于，所述通讯网络还包括服务器，所述服务器通过后视镜所转发的数据帧与其他各设备通讯。