CN117909269A - 网络控制方法、系统、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及网络通信领域，具体涉及一种网络控制方法、装置、设备及存储介质，方案包括：根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至多个从机；接收目标从机发送的仲裁请求，仲裁请求为多个从机接收轮询请求时，检测到目标从机处于预设状态时，向主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，目标从机为多个从机中发出仲裁请求的从机；根据仲裁请求调整第一轮询顺序，得到多个从机的第二轮询顺序；根据第二轮询顺序对多个从机进行轮询处理，轮询处理为多个从机根据第二轮询顺序依次与主机进行数据传输。本发明通过灵活的轮询和仲裁机制，有效地平衡了实时响应和系统稳定性的需求，适用于各种需要高效率和高可靠性的网络通信环境。

Description

网络控制方法、系统、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及网络通信领域，尤其涉及一种网络控制方法、系统、装置、设备及存储介质。

背景技术

在传统的网络控制系统中，主机与多个从机之间的通信通常依赖多路UART连接。每个从机都通过独立的UART通道与主机连接，形成多对一的通信模式。

这种结构虽然在一定程度上保证了通信的稳定性和可靠性，但也带来了几个显著的缺点：1、硬件资源消耗大，多路UART连接要求更多的物理接口和线路，增加了硬件成本和复杂性；2、软件资源利用低效，每条UART连接需要独立的软件支持和缓存管理，导致资源分散和效率降低，且同时由于UART不同，主机不得不开启更多的缓存以满足不同UART数据的转存搬运，而过多的缓存又使得主机的存储资源紧张，长此以往，主机便在各种资源损耗的情况下而无法去增添其余新功能；3、扩展性有限，随着从机数量的增加，系统的扩展变得复杂和成本增加；4、实时性问题：在传统的轮询机制下，主机可能无法及时响应从机发出的关键数据请求，导致数据时效性问题。

发明内容

本申请实施例的一个目的旨在提供一种网络控制方法、系统、装置、设备及存储介质，以解决在通过UART进行通讯时，主机的存储资源紧张，无多余的存储空间及硬件资源技术问题。

在第一方面，提供了一种网络控制方法，应用于网络拓扑的主机，所述网络拓扑包括多个从机，所述主机分别与所述多个从机通过一路UART连接，包括：

根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机；

接收目标从机发送的仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序；

根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序，包括：

获取当前主机状态信息；解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息；根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁；若是，将所述目标从机的轮询优先级调整至第一顺位，得到第一子位置；将除所述目标从机外的从机按照所述第一轮询顺序中的优先级，依次进行排列，得到第二子位置顺序；结合所述第一子位置和所述第二子位置顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁，包括：当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度处于预设重要度时，确定对所述目标从机进行仲裁；或者，当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁；或者，当检测到所述主机状态信息为忙碌，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于或处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息，包括：解析所述目标数据帧，得到仲裁信息，所述仲裁信息包括设备识别码、帧头特殊识别符、目标数据集、仲裁参数集、消息重要度；根据所述帧头特殊识别符，确定所述目标数据帧为所述网络拓扑中的数据帧；根据所述设备识别码，在所述多个从机中识别出待仲裁的目标从机；确定所述仲裁信息为所述目标从机待仲裁的仲裁信息。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，包括：获取所述仲裁请求中的仲裁时长；在所述仲裁时长内对所述目标从机进行轮询处理；当检测到达到所述仲裁时长时，终止对所述目标从机的轮询处理；按照所述第二轮询顺序中的优先级依次对除所述目标从机外的从机进行轮询处理。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，在所述根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机之后，所述方法还包括：接收到多个从机发送的多条仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述多个从机均处于预设状态时，分别向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求；解析所述多条仲裁请求中每条仲裁请求对应的目标数据帧，得到每条仲裁请求对应的仲裁信息；获取多个所述仲裁信息中每个仲裁信息对应的消息重要度；在多个所述消息重要度中，筛选出最高优先级的消息重要度为目标消息重要度；获取所述目标消息重要度对应的从机，确定为目标从机。

第二方面，一种网络控制方法，应用于网络拓扑中的多个从机中的一个从机，所述网络拓扑还包括主机，所述主机分别与从机通过一路UART连接，包括：

获取所述主机根据第一轮询顺序依次发送轮询请求；

检测到目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，所述第二轮询顺序为根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

第三方面，提供了一种网络控制装置，应用于网络拓扑的主机，所述网络拓扑包括多个从机，所述主机分别与所述多个从机通过一路UART连接，所述装置包括：

发送单元，用于根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机；

接收单元，用于接收目标从机发送的仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

调整单元，用于根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序；

处理单元，用于根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输。

第四方面，提供了一种网络控制装置，应用于网络拓扑中的多个从机中的一个从机，所述网络拓扑还包括主机，所述主机分别与从机通过一路UART连接，所述装置包括：

获取单元，用于获取所述主机根据第一轮询顺序依次发送轮询请求；

发送单元，用于检测到目标从机处于预设状态时，向所述主机发送携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

处理单元，用于根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，所述第二轮询顺序为根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

在第五方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的方法。

在第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如第一方面所述的方法。

在第七方面，提供一种网络控制系统，包括网络拓扑的主机和多个从机组成，所述主机用于执行上述第一方面的所述的方法，所述从机用于执行如上述第二方面的方法。

上述网络控制方法、系统、装置、设备及存储介质所实现的方案中，所述网络拓扑包括多个从机，所述主机分别与所述多个从机通过一路UART连接，先根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机，其次，接收目标从机发送的仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机，然后，根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序，最后，根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输。本方法通过依据第一轮询顺序向多个从机发送轮询请求，主机可以高效地管理多个从机的通信，进一步的当从机处于预设状态并发出仲裁请求时，主机可以接收并处理这些请求，在关键时刻快速响应重要的数据需求，特别是在处理紧急或关键数据时，确保了数据的实时性和准确性，且根据仲裁请求调整轮询顺序，这种灵活的轮询机制来优先处理仲裁请求，能够更有效地分配和利用资源，即灵活的资源管理策略可以减少等待时间和处理延迟，从而提升系统的整体性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A是本发明一实施例中硬件示意图；

图1B是本发明一实施例中网络控制系统示意图；

图2A是本发明一实施例中一种网络控制方法的流程示意图；

图2B是本发明一实施例中一种从机发送帧示意图；

图2C是本发明一实施例中一种主机发送帧示意图；

图2D是本发明一实施例中一种主机和从机的仲裁流程示意图；

图2E是本发明一实施例中一种仲裁成功后的主机和从机的仲裁流程示意图；

图3是是本发明一实施例中另一种网络控制方法的流程示意图；

图4本发明一实施例中一种网络控制装置的结构示意图；

图5本发明一实施例中另一种网络控制装置的结构示意图；

图6是本发明一实施例中计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。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。

需要说明的是，如果不冲突，本申请实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本申请所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

下面通过具体的实施例对本发明进行详细的描述。

在现有技术中，每个从机都通过单独的UAR T通道与主机相连，共计三路UAR T连接。在本方案中，所有从机通过同一路UAR T连接与主机相连。这意味着主机的TX端连接到所有从机的RX端，而所有从机的TX端连接到主机的RX端。参见图1A，图1为本申请实施例提供的硬件示意图，本方案的主从网络拓扑可如图1A所示，采取一路UAR T连接方式，其中，主机的TX接从机1、2、3的RX，从机1、2、3的TX接主机的RX。

其中，UAR T(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送器)是一种广泛使用的串行通信协议，允许设备通过串行端口进行数据传输。

其中，主机(Host):这是控制网络通信的中心设备，在本发明的场景中，主机负责管理与所有从机的通信。

其中，从机(Slave Devices):这些是连接到主机的设备，在图1A中展示为从机1、2、3。它们接收来自主机的指令并据此进行响应。

其中，TX(Transmit):这是UAR T通信的发送端。在图1A中主机的TX端是用来发送数据到从机的。

其中，RX(Receive):这是UAR T通信的接收端。图1A中从机1、2、3的RX端用于接收来自主机的数据。

可参考图1B，图1B为网络控制系统示意图，包括网络拓扑的主机和多个从机组成。该系统有轮询机制，主机按照固定的顺序(从从机1到从机3)进行轮询。主机会依次向每个从机发送数据请求，并等待接收它们的回复。轮询机制确保了每个从机都有机会与主机通信，从而保持了网络中所有设备的同步和数据的最新状态。在这种拓扑结构中，主机充当中心节点，而从机则作为边缘节点与主机相连。

在正常情况下，主机会对从机1-3进行轮询，以保证获取到不同从机对应的数据，实时更新机组状态。主机首先向从机1发送数据，收到从机1的回复数据后向从机2发送数据，收到从机2的回复数据后再向从机3发送数据，以此类推。

可见，通过本发明，能有效减少系统的硬件资源损耗，使用1路UAR T即可代替3路UAR T的功能，同时能有效减少软件资源损耗，通过共用一个缓存池即可拥有三路连接，在软件调度方面能够减少软件调度开销，通过仲裁机制及自定义协议，保证通讯时的时效性及可利用率。

有鉴于此，本申请提出了网络控制方法，以解决上述问题。以下具体进行介绍。

请参阅图2A，图2A为本发明实施例提供的网络控制方法的一个流程示意图，应用于网络拓扑的主机，所述网络拓扑包括多个从机，所述主机分别与所述多个从机通过一路UART连接，该方法包括如下步骤：

S10、根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机。

其中，主机通过单路UART连接与多个从机相连，具体实施例请参考图1A及图1B。

其中，所述第一轮询顺序为初始轮询顺序，可以为主机首次启动时遵循的从机查询序列。这个顺序决定了主机首次与每个从机通信的先后顺序，所述初始轮询顺序可以为点名顺序，即按照从机的编号或命名顺序来进行轮询。例如，如果有三个从机分别命名为从机1、从机2、从机3，那么轮询顺序可能就是按这个顺序进行。可参考图1B中的示意图。

可见，本方法通过设定第一轮询顺序并实施轮询机制，能够有效地协调主机与多个从机之间的通信，保证数据的实时更新和网络拓扑的稳定运行。

S2 0、接收目标从机发送的仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机。

其中，上述仲裁请求是一种由从机发起的特殊请求，用于告知主机其当前处于一个预设状态，所述预设状态通常表示从机有紧急或重要的数据需要优先处理。

可选地，上述仲裁请求的触发由预设状态决定，所述预设状态为所述目标从机根据自身环境判断是否需要申请仲裁，包括但不限于关键值如压力、流量等实时获取的持续性参数。当这些监测到的参数达到或超出特定的阈值(预设状态)，如异常压力或流量读数，从机就会判断需要发起仲裁请求。这意味着从机能够自主识别紧急或关键状态。

其中，上述仲裁请求通常包含目标数据帧，所述目标数据帧即为从机发送帧。可参考如图2B，所述图2B展示了目标数据帧的仲裁信息：帧头特殊识别符、设备识别码、数据长度、有效载荷、是否仲裁、持续时间、消息重要度、校验等，此处不做唯一限定。

具体的，在目标发送帧中帧头特殊识别符：用于识别数据帧是否属于该网络系统；设备识别码：标识发送此数据帧的特定从机；数据长度：指示数据帧中数据的总长度；有效载荷：实际传输的数据，如压力、流量、报警状态等；是否仲裁：指示该帧是否为仲裁请求。如果从机需要申请仲裁，此标志位会被置位；持续时间：仲裁请求需要的持续时间，表明从机希望主机在这段时间内优先处理其数据；消息重要度：包括主重要度(A、B、C等)和子重要度(1、2、3等)，其中A1为最高重要度；校验：用于验证数据完整性和准确性。

在本方案中，目标数据集包括数据长度、有效载荷、持续时间等。

具体的，在从机需要申请仲裁时，会置位对应的标志位，同时说明需要的持续时间与消息重要度，以方便主机结合自身环境进行仲裁。其中，消息重要度分为主重要度和子重要度，主重要度以A、B、C以此类推排序，A为最重要，子重要度为1、2、3以此类推，其中，A1为最重要，A2重要度大于B1。

具体实施中，与目标数据帧对应的为主机发送帧，可参考图2C，所述主机发送帧有对于整套系统而言的帧头特殊识别符，用以判断是否是本系统产生的帧，然后设备识别码用以识别不同的从机，由于UAR T总线唯一，因此对于不同的从机需要通过设备识别码去识别，然后数据长度和对应数据个数的有效载荷，承载着包括压力、流量、报警等状态。仲裁成功的标志用来通知从机主机通过了该从机的仲裁申请，仲裁切断的标志通知从机目前主机已切断了与之交互，校验用于检查数据的完整性。

具体的，在主机发送帧中帧头特殊识别符：用于确认数据帧是由本系统的主机发出；设备识别码：用于指明目标从机，确保数据帧被正确发送到特定从机；数据长度：表明发送到从机的数据的长度；有效载荷：包含主机发送给从机的数据，可能包括指令、配置信息等；仲裁成功标志：当主机接收从机的仲裁请求时，此标志被置位，通知从机其请求已被批准；仲裁切断标志：用于通知从机主机已终止与其的优先交互，恢复正常的轮询机制；校验：确保发送给从机的数据帧在传输过程中未被损坏或篡改。

以上两种数据帧的设计允许主机和从机之间进行有效的双向通信。从机通过发送带有详细信息的目标数据帧来申请仲裁，而主机则通过主机发送帧来响应这些请求，并向从机发送指令和配置信息。这种通信机制确保了网络控制系统中数据的实时性和准确性，同时提供了对紧急情况的灵活响应。

可见，本发明通过仲裁机制及目标数据帧，保证网络拓扑在通讯时的时效性及可利用率。

S30、根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

具体的，当主机在第一轮轮询过程中接收到来自某个从机的仲裁请求时，它需要首先确认该请求的有效性和紧急性。主机将根据从机发送的仲裁请求中包含的信息，如消息重要度、持续时间等，评估其紧急性和重要性。这通常涉及对接收到的数据进行分析，以确定是否需要调整轮询顺序。如果仲裁请求被认定为紧急且重要，主机则决定调整其轮询策略，以优先处理发出仲裁请求的从机。

其中，在第二轮轮询中，主机将优先处理发出仲裁请求的从机，该从机将被提前到轮询队列的前面，以确保其数据能够被及时处理。除了处理仲裁请求的从机外，主机还需要重新安排其他从机在轮询序列中的位置。这可能基于原始的轮询顺序，但也可能根据从机的优先级和系统的整体需求进行调整。

可见，主机能够根据从机的仲裁请求动态调整轮询顺序，优先处理那些具有紧急或重要数据的从机。这不仅提高了数据处理的实时性和准确性，还增强了整个系统对变化环境的适应能力。

S4 0、根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输。

其中，在第一轮询顺序基础上，根据从机的仲裁请求，主机调整了轮询的顺序，形成第二轮询顺序。在第二轮询顺序中，发出仲裁请求的从机获得了更高的优先级。主机根据这个新的轮询顺序开始一轮新的数据交互过程。首先，它会与优先级最高的从机(即发出仲裁请求的从机)进行通信。主机完成与优先级最高的从机的数据交换后，会按照第二轮询顺序依次与其他从机进行通信。这意味着每个从机都会按照新的顺序与主机交换数据。

其中，在轮询处理过程中，数据传输包括但不限于请求数据、发送命令、接收从机状态更新等。主机与每个从机的交互都旨在获取最新的数据或下发新的指令。

其中，在第二轮轮询过程中，主机使用S20描述的主机发送帧与从机进行通信。

可见，本方法通过在仲裁请求之后调整轮询顺序并实施第二轮询顺序，主机能够有效地响应从机的特殊需求，同时保持整体的通信效率和系统稳定性。

本方法通过依据第一轮询顺序向多个从机发送轮询请求，主机可以高效地管理多个从机的通信，进一步的当从机处于预设状态并发出仲裁请求时，主机可以接收并处理这些请求，在关键时刻快速响应重要的数据需求，特别是在处理紧急或关键数据时，确保了数据的实时性和准确性，且根据仲裁请求调整轮询顺序，这种灵活的轮询机制来优先处理仲裁请求，能够更有效地分配和利用资源，即灵活的资源管理策略可以减少等待时间和处理延迟，从而提升系统的整体性能。

在一个可能的示例中，所述根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序，包括：获取当前主机状态信息；解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息；根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁；若是，将所述目标从机的轮询优先级调整至第一顺位，得到第一子位置；将除所述目标从机外的从机按照所述第一轮询顺序中的优先级，依次进行排列，得到第二子位置顺序；结合所述第一子位置和所述第二子位置顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

其中，所述获取当前主机状态信息为评估主机目前的运行状态，包括正在处理的任务、系统负载、资源使用情况等。该状态信息有助于主机决定在当前情况下是否有足够的能力响应新的仲裁请求。举例来说，若是主机状态信息为繁忙，则将不会响应从机发送的仲裁请求，若是主机状态信息为空闲，则将响应从机发送的仲裁请求。

其中，当主机接收到来自从机的仲裁请求时，它需要解析其中的目标数据帧，以获取仲裁信息，所述仲裁信息具体可参考S20中的描述。

其中，如果主机决定响应仲裁请求，它会将发出仲裁请求的从机的优先级调整到第一位，这是“第一子位置”，在下一轮轮询中，目标从机将首先被处理。主机将根据原始的第一轮询顺序，对其他未发出仲裁请求的从机进行排列，形成“第二子位置顺序”，确保了除了优先处理的从机外，其他从机也将按照一定的顺序接收到主机的关注。

举例来说，主机首先发送轮询请求，当多个从机收到轮询请求后，从机根据自身环境判断是否需要申请仲裁，包括但不限于关键值如压力、流量等实时获取的持续性参数，若需要仲裁，则从机发送至主机的数据中需携带申请仲裁和持续时间等内容，主机收到目标从机仲裁申请后，结合自身状态及申请仲裁的内容，决定是否赋予从机控制权，当仲裁成功后，主机会在持续的时间段内与对应的目标从机进行数据的实时性交互，同时为了避免其他从机的实时性消息过时，在仲裁成功后的持续性时间段内，主机会主动的在一定的间隔时间内进行其余从机的轮询，可参考图2D，图2D表示主机和从机的仲裁流程。

可见，本方法能够灵活地调整其轮询策略，以应对来自从机的不同需求和紧急情况。这种机制提高了系统对特定情况的响应能力，同时保持了整体操作的效率和稳定性。

在一个可能的示例中，所述根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁，包括：当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度处于预设重要度时，确定对所述目标从机进行仲裁；或者，当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁；或者，当检测到所述主机状态信息为忙碌，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于或处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁。

其中，所述预设重要度可以为人为设定或是由出厂时厂商设定，此处不做唯一限定。

其中，当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度处于预设重要度时，确定对所述目标从机进行仲裁，表示主机有足够资源处理这个紧急或重要的仲裁请求。

举例来说，可参考图2E，图2E展示了仲裁成功后的主机和从机的仲裁流程，当有目标从机申请仲裁且成功后，主机会切断原来的交互，进行与新申请仲裁成功的从机交互，同时开始新一轮的仲裁成功后的执行，保证对于需要仲裁的事件，只能有一个从机，从而保证对于最重要事件的消息获取时效性。在持续性时间内完成交互后，系统恢复原来的正常轮询状态。

其中，当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁时，表示即使有可用资源，但仲裁请求本身不足够紧急或重要，不进行仲裁。

其中，当检测到所述主机状态信息为忙碌，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于或处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁时，表示在忙碌状态下，主机没有足够的资源或能力来处理额外的紧急请求，决定不进行仲裁。

可见，本方法能够智能地处理来自从机的仲裁请求，确保在紧急或重要情况下能够及时响应，同时也保证不会因处理低优先级的请求而影响整体网络拓扑性能，这种平衡机制对于需要实时处理大量数据和请求的复杂网络拓扑至关重要。

在一个可能的示例中，所述解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息，包括：解析所述目标数据帧，得到仲裁信息，所述仲裁信息包括设备识别码、帧头特殊识别符、目标数据集、仲裁参数集、消息重要度；根据所述帧头特殊识别符，确定所述目标数据帧为所述网络拓扑中的数据帧；根据所述设备识别码，在所述多个从机中识别出待仲裁的目标从机；确定所述仲裁信息为所述目标从机待仲裁的仲裁信息。

其中，主机接收到一个包含目标数据帧的仲裁请求，该请求由一个或多个从机发出。

其中，通过帧头特殊识别符，主机确认这个数据帧是属于自己网络拓扑中的有效通信，确保主机只处理来自本网络拓扑内部的有效请求。

其中，主机利用设备识别码在所有连接的从机中识别出发出仲裁请求的特定从机。

其中，主机根据从机发送的数据帧内容确定该仲裁信息是否有效，即是否满足系统对仲裁请求的标准。

可见，解析目标数据帧对于主机来说至关重要，该过程决定了主机是否需要调整当前的工作流程来优先处理某个从机的紧急需求，正确解析和响应仲裁请求对于保持系统的高效运行和及时响应紧急情况非常关键，尤其是在多个从机可能同时工作且具有不同优先级需求的场景。

在一个可能的示例中，所述根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，包括：获取所述仲裁请求中的仲裁时长；在所述仲裁时长内对所述目标从机进行轮询处理；当检测到达到所述仲裁时长时，终止对所述目标从机的轮询处理；按照所述第二轮询顺序中的优先级依次对除所述目标从机外的从机进行轮询处理。

其中，所述仲裁请求中的仲裁时长为从机请求主机在特定时间内给予其优先处理的时间段。

其中，主机在仲裁时长内对发出仲裁请求的目标从机进行优先处理。这意味着在此期间，目标从机将优先接收到主机的注意和资源，该优先处理可能包括更频繁的数据交换、实时状态更新、执行特定操作等。

其中，一旦达到仲裁时长的结束，主机将终止对目标从机的优先轮询处理，将恢复到更常规的运行状态，其中目标从机不再享有优先级。

可见，本方法保证在处理紧急需求的同时，也确保了其他从机不会被长时间忽略，从而保持了整体的运行效率和稳定性。

在一个可能的示例中，在所述根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机之后，所述方法还包括：接收到多个从机发送的多条仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述多个从机均处于预设状态时，分别向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求；解析所述多条仲裁请求中每条仲裁请求对应的目标数据帧，得到每条仲裁请求对应的仲裁信息；获取多个所述仲裁信息中每个仲裁信息对应的消息重要度；在多个所述消息重要度中，筛选出最高优先级的消息重要度为目标消息重要度；获取所述目标消息重要度对应的从机，确定为目标从机。

其中，在完成第一轮轮询请求后，主机可能会收到来自多个从机的仲裁请求，请求通常发生在从机检测到自己处于某种预设状态(如紧急或异常状态)时，并随请求一起发送目标数据帧到主机。

其中，所述仲裁信息包括设备识别码、帧头特殊识别符、仲裁参数集、消息重要度等，仲裁信息帮助主机了解每个从机的具体需求和紧急程度。

其中，主机对每条仲裁请求的消息重要度进行评估，这通常涉及到考虑请求的紧迫性和对系统的影响。在所有仲裁请求中，主机将筛选出具有最高优先级的消息重要度作为目标消息重要度。主机将根据目标消息重要度确定优先响应的从机，即目标从机。这个过程可能涉及到比较和权衡不同从机的请求，以确定哪个请求最为紧迫。

可见，本方法在多个仲裁请求同时出现时，确定哪个请求具有最高的紧急性或重要性是关键，这确保了资源被分配到最需要的地方，使得主机能够有效地响应最紧急的仲裁请求，同时保持对其他从机的通信和操作。

以下具体介绍本申请的技术方案。

参见图3，图3为本申请实施例提供的另一种网络控制方法的流程示意图，该方法可以应用于网络拓扑中的多个从机中的一个从机，所述网络拓扑还包括主机，所述主机分别与从机通过一路UART连接。如图3所示，该方法包括如下步骤：

S301、获取所述主机根据第一轮询顺序依次发送轮询请求。

其中，上述步轮询处理可以为主机发送数据请求或状态查询指令到连接的每个从机。

S 302、检测到目标从机处于预设状态时，向所述主机发送携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机。

其中，上述仲裁请求是一种由从机发起的特殊请求，用于告知主机其当前处于一个预设状态，所述预设状态通常表示从机有紧急或重要的数据需要优先处理。

可选地，上述仲裁请求的触发由预设状态决定，所述预设状态为所述目标从机根据自身环境判断是否需要申请仲裁，包括但不限于关键值如压力、流量等实时获取的持续性参数。当这些监测到的参数达到或超出特定的阈值(预设状态)，如异常压力或流量读数，从机就会判断需要发起仲裁请求。这意味着从机能够自主识别紧急或关键状态。

S 303、根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，所述第二轮询顺序为根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

本发明每个从机能够根据主机设定的第一轮询顺序接收轮询请求，主机能够有序地管理来自不同从机的数据，提高了整个网络拓扑的数据处理效率，当某个从机检测到处于预设状态(如紧急或关键状态)时，它可以向主机发送携带有目标数据帧的仲裁请求，这允许从机在关键时刻主动请求数据处理，提高了对紧急情况的响应能力，主机根据从机的仲裁请求调整第二轮询顺序，进而能够动态地响应变化的环境和需求，确保即使在紧急或优先数据处理的情况下，也能维持稳定的通信和数据传输，提高了网络控制的稳定性。

需要说明的是，在上述各个实施方式中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本申请实施方式的描述可以理解，不同实施方式中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例提供一种网络控制装置。其中，网络控制装置可以为软件模块，所述软件模块包括若干指令，其存储在存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述各个实施方式所阐述的网络控制方法。

参见图4，图4是本申请实施例提供的一种网络控制装置的结构示意图。如图4所示，该网络控制装置应用于网络拓扑的主机，所述网络拓扑包括多个从机，所述主机分别与所述多个从机通过一路UART连接，该网络控制装置包括：

发送单元401，用于根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机；

接收单元4 02，用于接收目标从机发送的仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

调整单元4 03，用于根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序；

处理单元4 04，用于根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输。

本方法通过依据第一轮询顺序向多个从机发送轮询请求，主机可以高效地管理多个从机的通信，进一步的当从机处于预设状态并发出仲裁请求时，主机可以接收并处理这些请求，在关键时刻快速响应重要的数据需求，特别是在处理紧急或关键数据时，确保了数据的实时性和准确性，且根据仲裁请求调整轮询顺序，这种灵活的轮询机制来优先处理仲裁请求，能够更有效地分配和利用资源，即灵活的资源管理策略可以减少等待时间和处理延迟，从而提升系统的整体性能。

在一实施例中，在所述根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序中，所述调整单元4 0 3还用于：获取当前主机状态信息；解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息；根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁；若是，将所述目标从机的轮询优先级调整至第一顺位，得到第一子位置；将除所述目标从机外的从机按照所述第一轮询顺序中的优先级，依次进行排列，得到第二子位置顺序；结合所述第一子位置和所述第二子位置顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

在一实施例中，在所述根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁中，所述调整单元4 0 3还用于：当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度处于预设重要度时，确定对所述目标从机进行仲裁；或者，当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁；或者，当检测到所述主机状态信息为忙碌，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于或处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁。

在一实施例中，在所述解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息中，所述调整单元4 0 3还用于：解析所述目标数据帧，得到仲裁信息，所述仲裁信息包括设备识别码、帧头特殊识别符、目标数据集、仲裁参数集、消息重要度；根据所述帧头特殊识别符，确定所述目标数据帧为所述网络拓扑中的数据帧；根据所述设备识别码，在所述多个从机中识别出待仲裁的目标从机；确定所述仲裁信息为所述目标从机待仲裁的仲裁信息。

在一实施例中，在所述根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输中，所述处理单元4 0 4还用于：获取所述仲裁请求中的仲裁时长；在所述仲裁时长内对所述目标从机进行轮询处理；当检测到达到所述仲裁时长时，终止对所述目标从机的轮询处理；按照所述第二轮询顺序中的优先级依次对除所述目标从机外的从机进行轮询处理。

在一实施例中，在所述根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机之后，所述接收单元4 0 2还用于：接收到多个从机发送的多条仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述多个从机均处于预设状态时，分别向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求；解析所述多条仲裁请求中每条仲裁请求对应的目标数据帧，得到每条仲裁请求对应的仲裁信息；获取多个所述仲裁信息中每个仲裁信息对应的消息重要度；在多个所述消息重要度中，筛选出最高优先级的消息重要度为目标消息重要度；获取所述目标消息重要度对应的从机，确定为目标从机。

需要说明的是，上述网络控制装置可执行本申请实施方式所提供的网络控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在网络控制装置实施方式中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施方式所提供的网络控制方法。

作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例提供一种网络控制装置。其中，网络控制装置可以为软件模块，所述软件模块包括若干指令，其存储在存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述各个实施方式所阐述的网络控制方法。

参见图5，图5是本申请实施例提供的另一种网络控制装置的结构示意图。如图5所示，该网络控制装置应用于网络拓扑中的多个从机中的一个从机，所述网络拓扑还包括主机，所述主机分别与从机通过一路UART连接，该网络控制装置包括：

获取单元501，用于获取所述主机根据第一轮询顺序依次发送轮询请求；

发送单元5 02，用于检测到目标从机处于预设状态时，向所述主机发送携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

处理单元5 03，用于根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，所述第二轮询顺序为根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

本发明每个从机能够根据主机设定的第一轮询顺序接收轮询请求，主机能够有序地管理来自不同从机的数据，提高了整个网络拓扑的数据处理效率，当某个从机检测到处于预设状态(如紧急或关键状态)时，它可以向主机发送携带有目标数据帧的仲裁请求，这允许从机在关键时刻主动请求数据处理，提高了对紧急情况的响应能力，主机根据从机的仲裁请求调整第二轮询顺序，进而能够动态地响应变化的环境和需求，确保即使在紧急或优先数据处理的情况下，也能维持稳定的通信和数据传输，提高了网络控制的稳定性。

需要说明的是，上述网络控制装置可执行本申请实施方式所提供的网络控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在网络控制装置实施方式中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施方式所提供的网络控制方法。

参见图6，图6是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。该计算机设备包括一个或多个处理器及存储器。存储器连接至一个或多个处理器，例如通过总线连接至处理器。

处理器被配置为支持该计算机设备执行上述方法实施例中的方法中相应的功能。该处理器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(networkprocessor，NP)，硬件芯片或者其任意组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。

存储器用于存储程序代码等。存储器可以包括易失性存储器(volatile memory，VM)，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory，NVM)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。

存储器可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的网络控制方法对应的程序指令/模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行网络控制方法和网络控制装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例提供的网络控制方法以及网络控制装置的各个模块或单元的功能。

存储器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系统、至少一个功能所需要的应用程序。存储数据区可存储根据网络控制装置的使用所创建的数据等。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络控制装置。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。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的网络控制方法，例如，执行以上方法实施例描述的方法步骤，实现以上装置实施例描述的模块的功能。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使所述计算机执行如前述实施例所述的方法。

本领域普通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，所述的程序可存储于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，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only memory，RO M)或随机存储记忆体(Random Accessmemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种网络控制方法，应用于网络拓扑的主机，所述网络拓扑包括多个从机，所述主机分别与所述多个从机通过一路UART连接，其特征在于，包括：

根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机；

接收目标从机发送的仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述目标从机处于预设状态时，向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序；

根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序，包括：

获取当前主机状态信息；

解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息；

根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁；

若是，将所述目标从机的轮询优先级调整至第一顺位，得到第一子位置；

将除所述目标从机外的从机按照所述第一轮询顺序中的优先级，依次进行排列，得到第二子位置顺序；

结合所述第一子位置和所述第二子位置顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述主机状态信息及所述仲裁信息，判断是否对所述目标从机进行仲裁，包括：

当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度处于预设重要度时，确定对所述目标从机进行仲裁；

或者，当检测到所述主机状态信息为空闲，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁；

或者，当检测到所述主机状态信息为忙碌，且检测到所述仲裁信息中的消息重要度不处于或处于所述预设重要度时，确定对所述目标从机不进行仲裁。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述解析所述携带有目标数据帧的仲裁请求，得到所述目标从机待仲裁的仲裁信息，包括：

解析所述目标数据帧，得到仲裁信息，所述仲裁信息包括设备识别码、帧头特殊识别符、目标数据集、仲裁参数集、消息重要度；

根据所述帧头特殊识别符，确定所述目标数据帧为所述网络拓扑中的数据帧；

根据所述设备识别码，在所述多个从机中识别出待仲裁的目标从机；

确定所述仲裁信息为所述目标从机待仲裁的仲裁信息。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二轮询顺序对所述多个从机进行轮询处理，所述轮询处理为所述多个从机根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，包括：

获取所述仲裁请求中的仲裁时长；

在所述仲裁时长内对所述目标从机进行轮询处理；

当检测到达到所述仲裁时长时，终止对所述目标从机的轮询处理；

按照所述第二轮询顺序中的优先级依次对除所述目标从机外的从机进行轮询处理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据第一轮询顺序依次发送轮询请求至所述多个从机之后，所述方法还包括：

接收到多个从机发送的多条仲裁请求，所述仲裁请求为所述多个从机接收所述轮询请求时，检测到所述多个从机均处于预设状态时，分别向所述主机发送的携带有目标数据帧的仲裁请求；

解析所述多条仲裁请求中每条仲裁请求对应的目标数据帧，得到每条仲裁请求对应的仲裁信息；

获取多个所述仲裁信息中每个仲裁信息对应的消息重要度；

在多个所述消息重要度中，筛选出最高优先级的消息重要度为目标消息重要度；

获取所述目标消息重要度对应的从机，确定为目标从机。

7.一种网络控制方法，应用于网络拓扑中的多个从机中的一个从机，所述网络拓扑还包括主机，所述主机分别与从机通过一路UART连接，其特征在于，包括：

获取所述主机根据第一轮询顺序依次发送轮询请求；

检测到目标从机处于预设状态时，向所述主机发送携带有目标数据帧的仲裁请求，所述目标从机为所述多个从机中发出仲裁请求的从机；

根据所述第二轮询顺序依次与所述主机进行数据传输，所述第二轮询顺序为根据所述仲裁请求调整所述第一轮询顺序，得到所述多个从机的第二轮询顺序。

8.一种网络控制系统，其特征在于，包括网络拓扑的主机和多个从机组成，所述主机用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法，所述从机用于执行如权利要求7所述的方法。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器连接至所述处理器，所述处理器用于执行存储在所述存储器中的一个或多个计算机程序，所述处理器在执行所述一个或多个计算机程序时，使得所述计算机设备实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

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有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。