一种提高数据传输时效性的方法和系统与流程

1.本发明属于数据传输技术领域，尤其涉及一种提高数据传输时效性的方法和系统。


背景技术：

2.在带宽有限或者弱网环境等条件下，例如，丛林5g信号覆盖薄弱、楼宇遮挡严重等环境下，并不能保证所有数据传输的时效性。传统的mq仅有简单的qos功能，在弱网环境很难达到数据传输的时效保障，多模组也很难做到根据数据类型自适应网络状态，达到有效传输的目的。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的之一，在于提供一种提高数据传输时效性的方法，该方法能够实现带宽有限、弱网环境或者复杂环境下的数据有效传输。
4.本发明的目的之二，在于提供一种提高数据传输时效性的系统。
5.为了达到上述目的之一，本发明采用如下技术方案实现：一种提高数据传输时效性的方法，所述提高数据传输时效性的方法包括：获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型；收集各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息；在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组；采用所述当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。
6.进一步的，所述获取当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的具体过程包括：通过协议适配接口，接收当前地理位置所要传输数据包后依次进行数据解析、重新封装和重新打包；选择数据分发方式，并分发重新打包后的当前地理位置所要传输数据包，所述分发方式包括发布/订阅方式、同步单播方式、组播方式和广播方式；对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行解析，得到所述当前地理位置所要传输数据的数据类型，所述数据类型包括文件、短报文数据和视频流数据。
7.进一步的，所述推理的具体过程包括：对收集的各个gps数据进行地理位置识别，得到各个地理位置信息；对收集的各个图像数据和信号探测数据进行地形地貌特征提取，以确定各个地理位置对应的环境信息，所述环境信息包括封闭状态信息和遮挡信息；
根据所述各个地理位置信息和环境信息，对各个地理位置中每种通信模组进行通信信号模拟仿真，以确定每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号；将所述每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号与对应通信模组的多个真实通信信号进行比较，以获取所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重；采用所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重，进行加权求平均处理，以确定每个地理位置中每种通信模组的通信信息。
8.进一步的，所述确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组的具体过程包括：将所述当前地理位置与所述预先内置后的芯片进行地理位置匹配，以获取所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息；将所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息与所述当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的通信信息进行带宽和延时比较，以确定满足带宽要求和时延要求的通信模组。
9.进一步的，所述确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组的具体过程还包括：判断所述满足带宽要求和时延要求的通信模组的数量是否为多个，并在判断为是时，则采用所述满足带宽要求和时延要求的每种通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输，以确定所述当前地理位置所要传输数据包的最佳通信模组。
10.进一步的，所述数据传输的具体过程包括：对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行qos分析，以获取报文传输信息，所述报文传输信息包括优先级信息、报文大小信息和是否可以丢弃信息；将可以丢弃的当前地理位置所要传输数据包中的报文丢弃，以保留不可以丢弃的所述当前地理位置所要传输数据包中的报文；将不可以丢弃的所述当前地理位置所要传输数据包中的报文按照优先级和报文大小进行数据传输。
11.为了达到上述目之二，本发明采用如下技术方案实现：一种提高数据传输时效性的系统，所述提高数据传输时效性的系统包括：获取模块，用于获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型；推理模块，用于收集各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息；内置模块，用于在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；分析模块，用于根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组；数据传输模块，用于采用所述当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。
12.进一步的，所述获取模块包括：
接收子模块，用于通过协议适配接口，接收当前地理位置所要传输数据包后依次进行数据解析、重新封装和重新打包；选择子模块，用于选择数据分发方式，并分发重新打包后的当前地理位置所要传输数据包，所述分发方式包括发布/订阅方式、同步单播方式、组播方式和广播方式；解析子模块，用于对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行解析，得到所述当前地理位置所要传输数据的数据类型，所述数据类型包括文件、短报文数据和视频流数据。
13.进一步的，所述推理模块包括：识别子模块，用于对收集的各个gps数据进行地理位置识别，得到各个地理位置信息；特征提取子模块，用于对收集的各个图像数据和信号探测数据进行地形地貌特征提取，以确定各个地理位置对应的环境信息，所述环境信息包括封闭状态信息和遮挡信息；模拟仿真子模块，用于根据所述各个地理位置信息和环境信息，对各个地理位置中每种通信模组进行通信信号模拟仿真，以确定每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号；比较子模块，用于将所述每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号与对应通信模组的多个真实通信信号进行比较，以获取所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重；加权求平均处理子模块，用于采用所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重，进行加权求平均处理，以确定每个地理位置中每种通信模组的通信信息。
14.进一步的，所述加权求平均处理子模块包括：匹配子单元，用于将所述当前地理位置与所述预先内置后的芯片进行匹配，以获取所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息；比较子单元，用于将所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息与所述当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的通信信息进行带宽和延时比较，以确定满足带宽要求和时延要求的通信模组。
15.综上，本发明提出的方案具备如下技术效果：本发明利用各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息后，预先内置在芯片上；利用数据类型和芯片的记忆性存储的不同地理位置信息，确定当前地理位置所要传输数据的通信模组，保证了带宽有限、弱网环境或者复杂环境下当前地理位置中每种通信模组的通信信息的准确性，提高了带宽有限、弱网环境或者复杂环境下数据传输的时效性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
17.图1为本发明的提高数据传输时效性的方法的流程示意图；
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本实施例给出了一种提高数据传输时效性的方法，参考图1，该提高数据传输时效性的方法包括：s1、获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型。
20.本实施例中的获取当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的具体过程包括：步骤s11、通过协议适配接口，接收当前地理位置所要传输数据包后依次进行数据解析、重新封装和重新打包。
21.本实施例通过adapter层，适配不同应用层协议（包括tcp、udp协议、应用层coap、ftp、https、rtsp等协议）的适配接口，也可以根据adapter层提供的api接口接收数据包后，依次进行数据解析、重新封装和重新打包。其中，重新封装为数据头域封装，数据头域包括数据优先级、是否可丢弃、是否必须通知到对方以及是否可重复发送和重发次数。重新打包为数据压缩，数据的格式包括base64格式和protobuf格式，以评估欲传输数据大小。
22.步骤s12、选择数据分发方式，并分发重新打包后的当前地理位置所要传输数据包。
23.根据业务要求，选择数据发送方式（数据分发方式），分发方式包括发布/订阅方式、同步单播方式、组播方式和广播方式。
24.步骤s13、对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行解析，得到所述当前地理位置所要传输数据的数据类型。
25.本实施例中的数据类型包括文件、短报文数据和视频流数据。
26.s2、收集各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息。
27.根据传感器接口上报数据信息，比如gps定位，确定各个地理位置信息（包括经纬度高度）。比如camera的图像数据和雷达的信号探测数据，确定各个地理位置的环境信息（包括封闭状态信息和遮挡信息，即是否是封闭的和有遮挡）。通过各个地理位置信息及其环境信息，可采用训练好的poi2vec模型、lr模型、lightgbm模型和xgboost模型，推理出各个地理位置的每种通信模组的通信信息（包括带宽和延时），推理的具体过程包括：步骤s21、对收集的各个gps数据进行地理位置识别，得到各个地理位置信息。
28.步骤s22、对收集的各个图像数据和信号探测数据进行地形地貌特征提取，以确定各个地理位置对应的环境信息。
29.本实施例中的环境信息包括封闭状态信息和遮挡信息。
30.步骤s23、根据所述各个地理位置信息和环境信息，对各个地理位置中每种通信模组进行通信信号模拟仿真，以确定每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号；步骤s24、将所述每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号与对应通信
模组的多个真实通信信号进行比较，以获取所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重；步骤s25、采用所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重，进行加权求平均处理，以确定每个地理位置中每种通信模组的通信信息。
31.本实施例中的通信模组包括5g通信模组、蓝牙通信模组、电台通信模组和wifi通信模组。
32.s3、在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；本实施例将不同地理位置的各种通信模组的通信信息内置在芯片上，实现不同地理位置的各种通信模组的通信信息的记忆性存储。
33.s4、根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组。
34.本实施例通过芯片的记忆性存储的不同地理位置信息，保证了复杂环境下当前地理位置中每种通信模组的通信信息的准确性。确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组的具体过程包括：步骤s41、将所述当前地理位置与所述预先内置后的芯片进行地理位置匹配，以获取所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息；步骤s42、将所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息与所述当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的通信信息进行带宽和延时比较，以确定满足带宽要求和时延要求的通信模组。
35.如当5g通信模组的带宽高和延时高，且电台通信模组的带宽低和延时低，则采用5g通信模组传送流媒体格式数据（实时性要求不高），采用电台通信模组传送短报文数据（强实时性）。
36.当只有5g通信模组可用，又有流媒体格式数据和短报文数据传输时，则采用5g通信模组传送短报文数据，以保障短报文数据的时效可靠到达对方，丢弃流媒体格式数据。
37.本实施例中，确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组的具体过程还包括：步骤s43、判断所述满足带宽要求和时延要求的通信模组的数量是否为多个，并在判断为是时，则采用所述满足带宽要求和时延要求的每种通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输，以确定所述当前地理位置所要传输数据包的最佳通信模组。
38.s5、采用所述当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。
39.本实施例中的数据传输的具体过程包括：步骤s51、对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行qos分析，以获取报文传输信息。
40.本实施例中的报文传输信息包括优先级信息、报文大小信息和是否可以丢弃信息。
41.步骤s52、将可以丢弃的当前地理位置所要传输数据包中的报文丢弃，以保留不可以丢弃的所述当前地理位置所要传输数据包中的报文；
步骤s53、将不可以丢弃的所述当前地理位置所要传输数据包中的报文按照优先级和报文大小进行数据传输。
42.当数据传输异常（即超时情况）时，则采用重发确认机制，进行数据重发。
43.本实施例利用各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息后，预先内置在芯片上；利用数据类型和芯片的记忆性存储的不同地理位置信息，确定当前地理位置所要传输数据的通信模组，保证了带宽有限、弱网环境或者复杂环境下当前地理位置中每种通信模组的通信信息的准确性，提高了带宽有限、弱网环境或者复杂环境下数据传输的时效性。
44.上述实施例可采用如下实施例给出的技术方案实现：另一实施例给出了一种提高数据传输时效性的系统，该提高数据传输时效性的系统包括：获取模块，用于获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型；推理模块，用于收集各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息；内置模块，用于在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；分析模块，用于根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组；数据传输模块，用于采用所述当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。
45.进一步的，所述获取模块包括：接收子模块，用于通过协议适配接口，接收当前地理位置所要传输数据包后依次进行数据解析、重新封装和重新打包；选择子模块，用于选择数据分发方式，并分发重新打包后的当前地理位置所要传输数据包，所述分发方式包括发布/订阅方式、同步单播方式、组播方式和广播方式；解析子模块，用于对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行解析，得到所述当前地理位置所要传输数据的数据类型，所述数据类型包括文件、短报文数据和视频流数据。
46.进一步的，所述推理模块包括：识别子模块，用于对收集的各个gps数据进行地理位置识别，得到各个地理位置信息；特征提取子模块，用于对收集的各个图像数据和信号探测数据进行地形地貌特征提取，以确定各个地理位置对应的环境信息，所述环境信息包括封闭状态信息和遮挡信息；模拟仿真子模块，用于根据所述各个地理位置信息和环境信息，对各个地理位置中每种通信模组进行通信信号模拟仿真，以确定每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号；比较子模块，用于将所述每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号与对应通信模组的多个真实通信信号进行比较，以获取所述每个地理位置中每种通信模组的模
拟通信信号和真实通信信号的权重；加权求平均处理子模块，用于采用所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重，进行加权求平均处理，以确定每个地理位置中每种通信模组的通信信息。
47.进一步的，所述加权求平均处理子模块包括：匹配子单元，用于将所述当前地理位置与所述预先内置后的芯片进行匹配，以获取所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息；比较子单元，用于将所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息与所述当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的通信信息进行带宽和延时比较，以确定满足带宽要求和时延要求的通信模组。
48.上述实施例所涉及的原理、公式及其参数定义均可适用，这里不再一一追溯。
49.请注意，以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种提高数据传输时效性的方法，其特征在于，所述提高数据传输时效性的方法包括：获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型；收集各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息；在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组；采用所述当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。2.根据权利要求1所述的提高数据传输时效性的方法，其特征在于，所述获取当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的具体过程包括：通过协议适配接口，接收当前地理位置所要传输数据包后依次进行数据解析、重新封装和重新打包；选择数据分发方式，并分发重新打包后的当前地理位置所要传输数据包，所述分发方式包括发布/订阅方式、同步单播方式、组播方式和广播方式；对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行解析，得到所述当前地理位置所要传输数据的数据类型，所述数据类型包括文件、短报文数据和视频流数据。3.根据权利要求1或2所述的提高数据传输时效性的方法，其特征在于，所述推理的具体过程包括：对收集的各个gps数据进行地理位置识别，得到各个地理位置信息；对收集的各个图像数据和信号探测数据进行地形地貌特征提取，以确定各个地理位置对应的环境信息，所述环境信息包括封闭状态信息和遮挡信息；根据所述各个地理位置信息和环境信息，对各个地理位置中每种通信模组进行通信信号模拟仿真，以确定每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号；将所述每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号与对应通信模组的多个真实通信信号进行比较，以获取所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重；采用所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重，进行加权求平均处理，以确定每个地理位置中每种通信模组的通信信息。4.根据权利要求3所述的提高数据传输时效性的方法，其特征在于，所述确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组的具体过程包括：将所述当前地理位置与所述预先内置后的芯片进行地理位置匹配，以获取所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息；将所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息与所述当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的通信信息进行带宽和延时比较，以确定满足带宽要求和时延要求的通信模组。5.根据权利要求4所述的提高数据传输时效性的方法，其特征在于，所述确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组的具体过程还包括：
判断所述满足带宽要求和时延要求的通信模组的数量是否为多个，并在判断为是时，则采用所述满足带宽要求和时延要求的每种通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输，以确定所述当前地理位置所要传输数据包的最佳通信模组。6.根据权利要求5所述的提高数据传输时效性的方法，其特征在于，所述数据传输的具体过程包括：对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行qos分析，以获取报文传输信息，所述报文传输信息包括优先级信息、报文大小信息和是否可以丢弃信息；将可以丢弃的当前地理位置所要传输数据包中的报文丢弃，以保留不可以丢弃的所述当前地理位置所要传输数据包中的报文；将不可以丢弃的所述当前地理位置所要传输数据包中的报文按照优先级和报文大小进行数据传输。7.一种提高数据传输时效性的系统，其特征在于，所述提高数据传输时效性的系统包括：获取模块，用于获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型；推理模块，用于收集各个gps数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息；内置模块，用于在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；分析模块，用于根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组；数据传输模块，用于采用所述当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。8.根据权利要求7所述的提高数据传输时效性的系统，其特征在于，所述获取模块包括：接收子模块，用于通过协议适配接口，接收当前地理位置所要传输数据包后依次进行数据解析、重新封装和重新打包；选择子模块，用于选择数据分发方式，并分发重新打包后的当前地理位置所要传输数据包，所述分发方式包括发布/订阅方式、同步单播方式、组播方式和广播方式；解析子模块，用于对重新打包后的当前地理位置所要传输数据包进行解析，得到所述当前地理位置所要传输数据的数据类型，所述数据类型包括文件、短报文数据和视频流数据。9.根据权利要求8所述的提高数据传输时效性的系统，其特征在于，所述推理模块包括：识别子模块，用于对收集的各个gps数据进行地理位置识别，得到各个地理位置信息；特征提取子模块，用于对收集的各个图像数据和信号探测数据进行地形地貌特征提取，以确定各个地理位置对应的环境信息，所述环境信息包括封闭状态信息和遮挡信息；模拟仿真子模块，用于根据所述各个地理位置信息和环境信息，对各个地理位置中每种通信模组进行通信信号模拟仿真，以确定每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号；比较子模块，用于将所述每个地理位置中每种通信模组的多个模拟通信信号与对应通
信模组的多个真实通信信号进行比较，以获取所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重；加权求平均处理子模块，用于采用所述每个地理位置中每种通信模组的模拟通信信号和真实通信信号的权重，进行加权求平均处理，以确定每个地理位置中每种通信模组的通信信息。10.根据权利要求9所述的提高数据传输时效性的系统，其特征在于，所述加权求平均处理子模块包括：匹配子单元，用于将所述当前地理位置与所述预先内置后的芯片进行匹配，以获取所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息；比较子单元，用于将所述当前地理位置中每种通信模组的通信信息与所述当前地理位置所要传输数据对应的数据类型的通信信息进行带宽和延时比较，以确定满足带宽要求和时延要求的通信模组。

技术总结
本发明公开了一种提高数据传输时效性的方法和系统，属于数据传输技术领域，该方法包括：获取当前地理位置所要传输数据包对应的数据类型；收集各个GPS数据以及对应的图像数据和信号探测数据，以推理出不同地理位置的各种通信模组的通信信息；在芯片上预先内置所述不同地理位置的各种通信模组的通信信息；根据所述数据类型，采用预先内置后的芯片，对所述当前地理位置的各种通信模组的通信信息进行分析，以确定所述当前地理位置所要传输数据的通信模组；采用当前地理位置所要传输数据的通信模组，对所述当前地理位置所要传输数据包进行数据传输。本发明能够实现带宽有限、弱网环境或者复杂环境下的数据有效传输。或者复杂环境下的数据有效传输。或者复杂环境下的数据有效传输。


技术研发人员：程广学 李成哲 魏宏亮 兰鹤天 刘海君
受保护的技术使用者：中国兵器装备集团兵器装备研究所
技术研发日：2023.09.05
技术公布日：2023/10/11