自动选择通信频段的方法、装置、电子设备及存储介质

文档序号:383365 发布日期:2021-12-10 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 自动选择通信频段的方法、装置、电子设备及存储介质 (Method, device, electronic equipment and storage medium for automatically selecting communication frequency band ) 是由 李红霞 于 2021-09-02 设计创作,主要内容包括:本公开涉及一种自动选择通信频段的方法、装置、电子设备及存储介质,上述方法包括:确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。采用上述技术手段,解决现有技术中,在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题。(The present disclosure relates to a method, an apparatus, an electronic device and a storage medium for automatically selecting a communication frequency band, wherein the method comprises: determining a fixed appointed frequency band and a dynamic appointed frequency band for communication; under the condition that encrypted communication using the dynamically appointed frequency band fails, realizing communication automatic frequency hopping operation through a double-wireless communication module so as to hop the communication frequency band from the dynamically appointed frequency band to the fixedly appointed frequency band; implementing broadcast communication using the fixedly agreed frequency band, wherein the broadcast communication includes updating the dynamically agreed frequency band; and realizing the encrypted communication by using the updated dynamically agreed frequency band. By adopting the technical means, the problem that the communication stability and accuracy cannot be maintained under the condition that the current communication frequency band is interfered in the prior art is solved.)

自动选择通信频段的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本公开涉及互联网技术领域,尤其涉及一种自动选择通信频段的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在通信过程中不可避免的存在多设备干扰问题,就算是使用了防冲撞监听方式后,仍然有可能会出现丢帧等问题。对于低功耗设备而言,本来通信的时间十分有限,如果出现了丢帧等问题,那么低功耗设备势必会增加功耗用来保证通讯次数及稳定性。低功耗设备如果重新传输会造成反复占用无线信道的问题,这样一来通信系统会进入恶性循环之中。因为反复的重复通信会造成非常大的功耗消耗,这会降低设备的寿命和设备待机时间。

在实现本公开构思的过程中,发明人发现相关技术中至少存在如下技术问题:在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开的实施例提供了一种自动选择通信频段的方法、装置、电子设备及存储介质,以至少解决现有技术中,在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题。

本公开的目的是通过以下技术方案实现的:

第一方面,本公开的实施例提供了一种自动选择通信频段的方法,包括:确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。

在一个示例性实施例中,所述确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段,包括:获取以下至少之一的信息:通信范围信息、地形信息、障碍物信息和通信天线信息;调用通信频段确定服务,以根据电磁波传播特性和所述信息确定所述固定约定频段和所述动态约定频段。

在一个示例性实施例中,所述在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段之前,所述方法还包括:计算所述加密通信的丢包率和差错率,并根据所述丢包率和所述差错率计算所述加密通信的准确率;在所述准确率小于预设阈值的情况下,确定所述加密通信发生故障。

在一个示例性实施例中,所述更新所述动态约定频段,包括:获取使用所述动态约定频段的所述加密通信发生故障的故障信息和所述加密通信所在通信网络的通信频段信息;根据所述故障信息和所述通信频段信息确定频率保护带;根据所述频率保护带和所述通信频段信息更新所述动态约定频段。

在一个示例性实施例中,所述通信,包括:根据串行通信协议生成所述通信的统一地址表,其中,所述统一地址表包括:有线设备的地址、无线设备的地址、有线设备的地址和无线设备的地址的对应关系,所述通信是双向通信,所述通信的接收方和发送方均包括:有线设备和无线设备根据所述统一地址表实现所述通信。

在一个示例性实施例中,所述通信,包括:在所述通信的距离大于第一预设距离的情况下,通过多级级联的方式实现所述通信,其中,所述多级级联的方式包括:根据所述通信的距离、第二预设距离和所述通信所在通信网络的通信节点信息确定所述通信的接收方和发送方之间的多个通信节点,其中,所述第一预设距离大于所述第二预设距离;以所述发送方发送通信信息,所述接收方接收所述通信信息,所述多个通信节点在所述发送方和所述接收方之间转发所述通信信息的方式实现所述通信。

在一个示例性实施例中,所述使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信,包括:通过扩频函数对更新后的所述动态约定频段进行频率扩展操作;使用进行所述频率扩展操作之后的动态约定频段实现所述加密通信。

第二方面,本公开的实施例提供了一种自动选择通信频段的装置,包括:确定模块,用于确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;跳频模块,用于在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;第一通信模块,用于使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;第二通信模块,用于使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。

第三方面,本公开的实施例提供了一种电子设备。上述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信;存储器,用于存放计算机程序;处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如上所述的自动选择通信频段的方法或图像处理的方法。

第四方面,本公开的实施例提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的自动选择通信频段的方法或图像处理的方法。

本公开实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点的部分或全部:确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。采用上述技术手段,解决现有技术中,在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题,从而提供一种在固定约定频段和动态约定频段之间自动跳频,保持通信稳定和准确率的方法。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,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1示意性示出了本公开实施例一种自动选择通信频段的方法的计算机终端的硬件结构框图;

图2示意性示出了本公开实施例的一种自动选择通信频段的方法的流程图;

图3示意性示出了本公开实施例的一种通信设备内部的示意图;

图4示意性示出了本公开实施例的一种以级联方式通信的示意图;

图5示意性示出了本公开实施例的一种双频段自动跳频的通信方法的示意图;

图6示意性示出了本公开实施例的一种地址映射方法的示意图;

图7示意性示出了本公开实施例的一种自动选择通信频段装置的结构框图;

图8示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本公开实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例,图1示意性示出了本公开实施例的一种自动选择通信频段的方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示,计算机终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器(Microprocessor Unit,简称是MPU)或可编程逻辑器件(Programmable logic device,简称是PLD)等处理装置和用于存储数据的存储器104,可选地,上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如,计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示等同功能或比图1所示功能更多的不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如本公开实施例中的自动选择通信频段的方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。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。

传输设备106用于经由网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备106可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本公开实施例中提供了一种自动选择通信频段的方法,图2示意性示出了本公开实施例的一种自动选择通信频段的方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:

步骤S202,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;

步骤S204,在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;

步骤S206,使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;

步骤S208,使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。

所述广播通信包括更新所述动态约定频段,可以理解为使用所述固定约定频段实现广播通信,并且在实现广播通信的过程中,更新所述动态约定频段。

通过本公开,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。采用上述技术手段,解决现有技术中,在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题,从而提供一种在固定约定频段和动态约定频段之间自动跳频,保持通信稳定和准确率的方法。

在一个可选实施例中,使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信之后,所述方法还包括:在使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信失败,且通信失败的次数大于预设数量的情况下,通过新增频段通信模组新增抗干扰频段;通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从更新后的所述动态约定频段跳到所述抗干扰频段;通过所述抗干扰频段实现所述加密通信。

本公开实施例通过上述操作,可以实现通信中的抗干扰的作用。

在步骤S202中,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段,包括:获取以下至少之一的信息:通信范围信息、地形信息、障碍物信息和通信天线信息;调用通信频段确定服务,以根据电磁波传播特性和所述信息确定所述固定约定频段和所述动态约定频段。

本公开实施例新增一种通信频段确定服务,通信频段确定服务可以提供根据通信范围信息、地形信息、障碍物信息、通信天线信息和电磁波传播特性计算合适的通信频段,从计算得到的通信频段中根据不同需求确定出所述固定约定频段和所述动态约定频段。其中,通信范围信息是通信范围的大小;地形信息是通信双方或者多方之间的地形的信息;障碍物信息是通信双方或者多方之间的可能阻挡通信的物体的信息,障碍物信息包括建筑物、通信中需要对建筑物的穿透能力等;通信天线信息是通信中所架设的天线的信息;所述信息还可能包括通信设备的相关信息。

需要说明的是,所述固定约定频段是较为固定的无线通道,此频段作为广播频段。主从设备都可以发起通讯,其他设备都为接收者。广播频段主要是为了告知现在是否调整动态约定频段,这样做可以将动态约定频段的通讯保持良好。设备之间如果有一个设备的动态约定频段不能接收到数据了,则马上应该在广播频段里呼叫,报告自己的动态约定频段被干扰。这样可以由主机做出判断是否需要切换动态约定频段,如果切换,则直接在广播频段里广播告知。所有设备切换动态约定频段后再进行通讯,直到所有设备能在动态约定频段进行通讯为止。

固定约定频段用来播放无线广播并且可以帮助系统整体控制节拍。这样做可以有效地在固定约定频段进行基础通讯。比如心跳数据、广播数据,基础数据等。而重要的加密数据可以在动态约定频段进行通讯。这样做的好处十分明显,与此同时由于动态约定频段是专门有主机选择而来,干扰大大降低。作为电池设备的从机可以只在通讯开窗期进行监听,可以有效的降低系统功耗。

在步骤S204中,在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段之前,所述方法还包括:计算所述加密通信的丢包率和差错率,并根据所述丢包率和所述差错率计算所述加密通信的准确率;在所述准确率小于预设阈值的情况下,确定所述加密通信发生故障。

计算所述加密通信的丢包率和差错率的方法都是现有技术中的方法。丢包率(Loss Tolerance或packet loss rate)是指测试中所丢失数据包数量占所发送数据包的比率,通常在吞吐量范围内测试。丢包率与数据包长度以及包发送频率相关。通常,千兆网卡在流量大于200Mbps时,丢包率小于万分之五;百兆网卡在流量大于60Mbps时,丢包率小于万分之一。本公开实施例可以提供测试所述加密通信,进而得到丢包率。差错率包括:误码率和误信率,本公开实施例可以提供循环冗余校验计算差错率。循环冗余校验(CyclicRedundancy Check,CRC)是一种根据网络数据包或计算机文件等数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术,主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。

根据所述丢包率和所述差错率计算所述加密通信的准确率,计算所述加密通信的准确率可以是根据所述丢包率和所述差错率的一种加权计算;在所述准确率小于预设阈值的情况下,确定所述加密通信发生故障。

在步骤S206中,更新所述动态约定频段,包括:获取使用所述动态约定频段的所述加密通信发生故障的故障信息和所述加密通信所在通信网络的通信频段信息;根据所述故障信息和所述通信频段信息确定频率保护带;根据所述频率保护带和所述通信频段信息更新所述动态约定频段。

本公开实施例为了保证更新后的所述动态约定频段不会像之前的所述动态约定频段一样存在干扰,在更新所述动态约定频段时考虑到了频率保护带。本公开实施例根据故障信息和通信频段信息确定频率保护带,根据所述频率保护带和所述通信频段信息更新所述动态约定频段。其中,通信频段信息是所述加密通信所在通信网络所使用的频段的信息。也就是说,通过所述频率保护带确保更新后的所述动态约定频段和所述加密通信所在通信网络所使用的频段相隔一个频率保护带。通过上述技术手段,可以有效避免邻频干扰的问题。

在一个可选实施例中,所述通信,包括:根据串行通信协议生成所述通信的统一地址表,其中,所述统一地址表包括:有线设备的地址、无线设备的地址、有线设备的地址和无线设备的地址的对应关系,所述通信是双向通信,所述通信的接收方和发送方均包括:有线设备和无线设备根据所述统一地址表实现所述通信。

所述通信,包括:加密通信和广播通信,加密通信是重要需要格外注意安全的通信,广播通信是没必要保密或者安全级别低的通信。

在无线设备对于一台主机通讯而言很难界定谁的编号在前在后。而通信时按照物理地址排序的,如果不进行固定式编排地址,则会导致发送端的数据区不能稳定的指向一台无线设备,而是会出现一定的先后排序。这个问题主要出现在无线通信转有线通信的时候。本公开实施例利用从机上的地址设置可以将无线设备在发送前就规定好最终发送到主机上的物理位置。这样数据在主机上在任何时候都不会产生数据冲突。从而解决了无线数据转到有线数据后数据混乱的问题。通过设备的地址分配在无线发送和接收环节。有线设备接收到无线设备后将无线地址分配到有线设备中的独立地址空间。这样做可以很好的固定设备的读取。本公开实施例适用于Modbus串行通信协议。通过上述技术手段,可以解决无线转有线的数据存储和传输方法。每一个无线设备在出厂的时候可以设置地址,也可以在后续使用时修改地址。修改后的地址作为无线转MODBUS有线的对应地址。最终可以在主机上存储无线数据。无线设备的地址不可以重复。否则会出现先天的撞车问题。

Modbus是一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气SchneiderElectric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

在一个可选实施例中,所述通信,包括:在所述通信的距离大于第一预设距离的情况下,通过多级级联的方式实现所述通信,其中,所述多级级联的方式包括:根据所述通信的距离、第二预设距离和所述通信所在通信网络的通信节点信息确定所述通信的接收方和发送方之间的多个通信节点,其中,所述第一预设距离大于所述第二预设距离;以所述发送方发送通信信息,所述接收方接收所述通信信息,所述多个通信节点在所述发送方和所述接收方之间转发所述通信信息的方式实现所述通信。

通信中,可能会出现两个通信设备距离过远的问题。本公开实施例利用多次级联传输的方式,将设备发送的数据通过其他设备的转发。转发一般设计为三次内的有限次转发。在传输的数据中加入一个转发次数寿命,当达到这一寿命后则不进行转发。此方法主要保护网络的收敛性。如果设备无限转发可能会造成设备的震荡,从而形成两个设备间永不停歇的数据转发,从而造成广播频段的通讯阻塞。任何设备都无法继续通讯了。本公开实施例通过无线级联,无线设备在发出数据后,除了最终的主机会进行接收外,其他设备也是可以进行有限次转发的。转发的目的是帮助无线数据传输的更远,从而可以解决无线数据传输近等问题。

在步骤S208中,所述使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信,包括:通过扩频函数对更新后的所述动态约定频段进行频率扩展操作;使用进行所述频率扩展操作之后的动态约定频段实现所述加密通信。

本公开实施例还可以通过扩频函数对更新后的所述动态约定频段进行频率扩展操作,频率扩展操作是为了使得传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的;在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调,还原出被传信息。

需要说明的是,根据香农公式,为了提高信息的传输速率,可以从两种途径实现,既加大带宽或提高信噪比。换句话说,当信号的传输速率一定时,信号带宽和信噪比是可以互换的,即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低。本公开实施例通过上述技术手段,扩展了传输信息所用信号的带宽,进而降低对信噪比的要求。

为了更好的理解上述技术方案,本公开实施例还提供了一种可选实施例,用于解释说明上述技术方案。

图3示意性示出了本公开实施例的一种通信设备内部的示意图,如图3所示:

通信设备包括:微控制单元(Microcontroller Unit;MCU)、电源管理模块、485通讯模块、传感器模块、人机交互模块、实时时钟模块、显示模块、USB通讯模块、无线组网主机、从机通用框图。通过微控制单元实现对其他模块的控制。其中,传感器模块并不限定为单一种传感器。人机交互模块:主要指触摸屏,按键,人体可触发装置。

图4示意性示出了本公开实施例的一种以级联方式通信的示意图,如图4所示:

无线组网从机A包括:LORA1和LORA2;无线组网从机B包括:LORA1和LORA2;无线组网从机C包括:LORA1和LORA2;无线组网主机包括:LORA1和LORA2。其中,LORA1和LORA2是两个无线通讯模组,RS485和MODBUS都是一种串行通信协议。无线组网从机A和无线组网主机之间的通信,是以无线组网从机A和无线组网主机接收或者发送通信信息,通过无线组网从机B和无线组网从机C实现无线组网从机A和无线组网主机之间的转发。

图5示意性示出了本公开实施例的一种双频段自动跳频的通信方法的示意图,如图5所示:

LORA1是固定频率也就是固定约定频段,实现的是广播通信,LORA2是非固定频率也就是动态约定频段,实现的是加密通信。全部无线通讯频率范围包括:非固定频率调整范围和固定频率。

图6示意性示出了本公开实施例的一种地址映射方法的示意图,如图6所示:

MODBUS地址域1与无线设备地址1对应,MODBUS地址域2与无线设备地址2对应,MODBUS地址域3与无线设备地址3对应,MODBUS地址域4对应与无线设备地址4,MODBUS地址域n对应与无线设备地址n。

根据串行通信协议生成所述通信的统一地址表,其中,所述统一地址表包括MODBUS地址域与无线设备地址的对应关系。

通过本公开,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。采用上述技术手段,解决现有技术中,在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题,从而提供一种在固定约定频段和动态约定频段之间自动跳频,保持通信稳定和准确率的方法。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,简称为RAM)、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例的方法。

在本实施例中还提供了一种自动选择通信频段装置,该自动选择通信频段装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图7示意性示出了本公开可选实施例的一种自动选择通信频段装置的结构框图,如图7所示,该装置包括:

确定模块702,用于确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;

跳频模块704,用于在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;

第一通信模块706,用于使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;

第二通信模块708,用于使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。

通过本公开,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。采用上述技术手段,解决现有技术中,在当前通信频段出现干扰的情况下,无法保持通信稳定和准确率的问题,从而提供一种在固定约定频段和动态约定频段之间自动跳频,保持通信稳定和准确率的方法。

可选地,确定模块702还用于获取以下至少之一的信息:通信范围信息、地形信息、障碍物信息和通信天线信息;调用通信频段确定服务,以根据电磁波传播特性和所述信息确定所述固定约定频段和所述动态约定频段。

本公开实施例新增一种通信频段确定服务,通信频段确定服务可以提供根据通信范围信息、地形信息、障碍物信息、通信天线信息和电磁波传播特性计算合适的通信频段,从计算得到的通信频段中根据不同需求确定出所述固定约定频段和所述动态约定频段。其中,通信范围信息是通信范围的大小;地形信息是通信双方或者多方之间的地形的信息;障碍物信息是通信双方或者多方之间的可能阻挡通信的物体的信息,障碍物信息包括建筑物、通信中需要对建筑物的穿透能力等;通信天线信息是通信中所架设的天线的信息;所述信息还可能包括通信设备的相关信息。

需要说明的是,所述固定约定频段是较为固定的无线通道,此频段作为广播频段。主从设备都可以发起通讯,其他设备都为接收者。广播频段主要是为了告知现在是否调整动态约定频段,这样做可以将动态约定频段的通讯保持良好。设备之间如果有一个设备的动态约定频段不能接收到数据了,则马上应该在广播频段里呼叫,报告自己的动态约定频段被干扰。这样可以由主机做出判断是否需要切换动态约定频段,如果切换,则直接在广播频段里广播告知。所有设备切换动态约定频段后再进行通讯,直到所有设备能在动态约定频段进行通讯为止。

固定约定频段用来播放无线广播并且可以帮助系统整体控制节拍。这样做可以有效地在固定约定频段进行基础通讯。比如心跳数据、广播数据,基础数据等。而重要的加密数据可以在动态约定频段进行通讯。这样做的好处十分明显,与此同时由于动态约定频段是专门有主机选择而来,干扰大大降低。作为电池设备的从机可以只在通讯开窗期进行监听,可以有效的降低系统功耗。

可选地,跳频模块704还用于计算所述加密通信的丢包率和差错率,并根据所述丢包率和所述差错率计算所述加密通信的准确率;在所述准确率小于预设阈值的情况下,确定所述加密通信发生故障。

计算所述加密通信的丢包率和差错率的方法都是现有技术中的方法。丢包率(Loss Tolerance或packet loss rate)是指测试中所丢失数据包数量占所发送数据包的比率,通常在吞吐量范围内测试。丢包率与数据包长度以及包发送频率相关。通常,千兆网卡在流量大于200Mbps时,丢包率小于万分之五;百兆网卡在流量大于60Mbps时,丢包率小于万分之一。本公开实施例可以提供测试所述加密通信,进而得到丢包率。差错率包括:误码率和误信率,本公开实施例可以提供循环冗余校验计算差错率。循环冗余校验(CyclicRedundancy Check,CRC)是一种根据网络数据包或计算机文件等数据产生简短固定位数校验码的一种信道编码技术,主要用来检测或校验数据传输或者保存后可能出现的错误。它是利用除法及余数的原理来作错误侦测的。

根据所述丢包率和所述差错率计算所述加密通信的准确率,计算所述加密通信的准确率可以是根据所述丢包率和所述差错率的一种加权计算;在所述准确率小于预设阈值的情况下,确定所述加密通信发生故障。

可选地,第一通信模块706还用于获取使用所述动态约定频段的所述加密通信发生故障的故障信息和所述加密通信所在通信网络的通信频段信息;根据所述故障信息和所述通信频段信息确定频率保护带;根据所述频率保护带和所述通信频段信息更新所述动态约定频段。

本公开实施例为了保证更新后的所述动态约定频段不会像之前的所述动态约定频段一样存在干扰,在更新所述动态约定频段时考虑到了频率保护带。本公开实施例根据故障信息和通信频段信息确定频率保护带,根据所述频率保护带和所述通信频段信息更新所述动态约定频段。其中,通信频段信息是所述加密通信所在通信网络所使用的频段的信息。也就是说,通过所述频率保护带确保更新后的所述动态约定频段和所述加密通信所在通信网络所使用的频段相隔一个频率保护带。通过上述技术手段,可以有效避免邻频干扰的问题。

可选地,第一通信模块706和\或第二通信模块708还用于根据串行通信协议生成所述通信的统一地址表,其中,所述统一地址表包括:有线设备的地址、无线设备的地址、有线设备的地址和无线设备的地址的对应关系,所述通信是双向通信,所述通信的接收方和发送方均包括:有线设备和无线设备根据所述统一地址表实现所述通信。

所述通信,包括:加密通信和广播通信,加密通信是重要需要格外注意安全的通信,广播通信是没必要保密或者安全级别低的通信。

在无线设备对于一台主机通讯而言很难界定谁的编号在前在后。而通信时按照物理地址排序的,如果不进行固定式编排地址,则会导致发送端的数据区不能稳定的指向一台无线设备,而是会出现一定的先后排序。这个问题主要出现在无线通信转有线通信的时候。本公开实施例利用从机上的地址设置可以将无线设备在发送前就规定好最终发送到主机上的物理位置。这样数据在主机上在任何时候都不会产生数据冲突。从而解决了无线数据转到有线数据后数据混乱的问题。通过设备的地址分配在无线发送和接收环节。有线设备接收到无线设备后将无线地址分配到有线设备中的独立地址空间。这样做可以很好的固定设备的读取。本公开实施例适用于Modbus串行通信协议。通过上述技术手段,可以解决无线转有线的数据存储和传输方法。每一个无线设备在出厂的时候可以设置地址,也可以在后续使用时修改地址。修改后的地址作为无线转MODBUS有线的对应地址。最终可以在主机上存储无线数据。无线设备的地址不可以重复。否则会出现先天的撞车问题。

Modbus是一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气SchneiderElectric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

可选地,第一通信模块706和\或第二通信模块708还用于在所述通信的距离大于第一预设距离的情况下,通过多级级联的方式实现所述通信,其中,所述多级级联的方式包括:根据所述通信的距离、第二预设距离和所述通信所在通信网络的通信节点信息确定所述通信的接收方和发送方之间的多个通信节点,其中,所述第一预设距离大于所述第二预设距离;以所述发送方发送通信信息,所述接收方接收所述通信信息,所述多个通信节点在所述发送方和所述接收方之间转发所述通信信息的方式实现所述通信。

通信中,可能会出现两个通信设备距离过远的问题。本公开实施例利用多次级联传输的方式,将设备发送的数据通过其他设备的转发。转发一般设计为三次内的有限次转发。在传输的数据中加入一个转发次数寿命,当达到这一寿命后则不进行转发。此方法主要保护网络的收敛性。如果设备无限转发可能会造成设备的震荡,从而形成两个设备间永不停歇的数据转发,从而造成广播频段的通讯阻塞。任何设备都无法继续通讯了。本公开实施例通过无线级联,无线设备在发出数据后,除了最终的主机会进行接收外,其他设备也是可以进行有限次转发的。转发的目的是帮助无线数据传输的更远,从而可以解决无线数据传输近等问题。

可选地,第二通信模块708还用于通过扩频函数对更新后的所述动态约定频段进行频率扩展操作;使用进行所述频率扩展操作之后的动态约定频段实现所述加密通信。

本公开实施例还可以通过扩频函数对更新后的所述动态约定频段进行频率扩展操作,频率扩展操作是为了使得传输信息所用信号的带宽远大于信息本身的带宽。带宽的展宽是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息进行调制实现的;在接收端使用相同的扩频函数对扩频信号进行相关解调,还原出被传信息。

需要说明的是,根据香农公式,为了提高信息的传输速率,可以从两种途径实现,既加大带宽或提高信噪比。换句话说,当信号的传输速率一定时,信号带宽和信噪比是可以互换的,即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低。本公开实施例通过上述技术手段,扩展了传输信息所用信号的带宽,进而降低对信噪比的要求。

需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本公开的实施例提供了一种电子设备。

图8示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。

参照图8所示,本公开实施例提供的电子设备800包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804,其中,处理器801、通信接口802和存储器803通过通信总线804完成相互间的通信;存储器803,用于存放计算机程序;处理器801,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该输入输出设备与上述处理器连接。

可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:

S1,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;

S2,在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;

S3,使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;

S4,使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。

本公开的实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,上述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:

S1,确定用于通信的固定约定频段和动态约定频段;

S2,在使用所述动态约定频段的加密通信发生故障的情况下,通过双无线通信模组实现通信自动跳频操作,以将通信频段从所述动态约定频段跳到所述固定约定频段;

S3,使用所述固定约定频段实现广播通信,其中,所述广播通信包括更新所述动态约定频段;

S4,使用更新后的所述动态约定频段实现所述加密通信。

该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该设备/装置中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被执行时,实现根据本公开实施例的方法。

根据本公开的实施例,计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质,例如可以包括但不限于:便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。

显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本公开不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制于本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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