一种数据通讯方法与流程

1.本发明属于数据传输技术领域，具体是一种数据通讯方法。


背景技术：

2.在现有的数据传输技术中，当有大量数据需要传输时，一般根据数据变化频率分别进行打包，再将高频数据包赋予高优先级和较短的发送周期，将低频数据包赋予低优先级和较长的发送周期，按照给定优先级和发送周期分别进行传输。然而，当高频数据包和低频数据包的发送时间产生冲突时，低频数据包由于优先级较低因而被漏发。另一种情况是当低频数据包正处于发送过程中时，高频数据包因为线路被占用因而被漏发。上述两种情况均造成数据传输的延误，对于工业现场总线等实时性要求较高的应用场景是需要避免的。


技术实现要素：

3.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种数据通讯方法，解决大数据量、数据变化频率不一的数据块传输问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种数据通讯方法，在每个发送周期，数据发送方根据变化数据优先、未变化且未发送数据循环补足的规则，从待发送的数据块中提取若干数据按照“索引+数据”的形式打包发送；数据接收方根据索引保存和处理数据。具体包括以下步骤：
6.初始化步骤s10：
7.对数据块生成各数据的索引，计算每帧数据个数m
帧
；
8.周期性步骤s20：
9.s201：统计本发送周期所述数据块内产生变化的数据，及变化数据的个数m；
10.s202：提取m个变化数据，按照m组索引+数据的形式保存到缓存1；
11.s203：遍历数据块，从发送周期对应数据块内确定补足数据；并按照m
帧-m组索引+数据的形式保存到缓存2；
12.s204：合并缓存1和缓存2得到m
帧
组索引+数据，打包发送包含对应m帧组索引+数据的帧；
13.s205：延时，其时长为发送周期t，返回执行周期性步骤s20。
14.进一步地，每帧数据个数m
帧
的计算方法包括：
15.统计数据块内的数据个数n、数据变化最大周期t；设定发送周期t，且t不大于数据变化最小周期；统计每发送周期数据块内变化数据的最大个数m
变
；将获得的n、t、t和m
变
输入到m
帧
计算公式中进行计算，获得对应的每帧数据个数m
帧
。
16.进一步地，m
帧
计算公式为：m
帧
＝m
变
+(n-m
变
)/(t/t)。
17.进一步地，当m
帧
计算公式计算的m
帧
的值不为整数时，m
帧
为向上取整。
18.进一步地，补足数据的确认方法包括：
19.按照数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数据中依次提取m
帧-m个数据为补足数据。
20.进一步地，当遍历到达数据块尾部时所述补足数据的个数少于m
帧-m时，从所述数据块的头部提取本发送周期未变化数据作为补充。
21.进一步地，数据通讯方法不限定物理传输介质。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明的数据传输方法能够实现以较短的数据帧将包含大量数据的数据块进行传输，在满足了高频数据实时性传输需求的同时，兼顾了低频数据的周期性传输需求。此外，由于所述数据通讯方法不限定物理传输介质，因此适用于现场总线通讯、无线通讯等多种数据传输方式。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明方法流程图；
26.图2为本发明示例的示意图。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
28.如图1至图2所示，一种数据通讯方法，包括初始化步骤s10和周期性步骤s20；
29.初始化步骤s10，顺序执行以下子步骤：
30.s101：对数据块生成各数据的索引；
31.s102：统计数据块内的数据个数n、数据变化最大周期t；
32.s103：设定发送周期t，且t不大于数据变化最小周期；
33.s104：统计每发送周期数据块内变化数据的最大个数m
变
；
34.s105：计算每帧数据个数m
帧
：m
帧
＝m
变
+(n-m
变
)/(t/t)。
35.即每帧数据个数m
帧
是由数据块内的数据个数n、数据变化最大周期t、发送周期t、变化数据的最大个数m
变
决定的，且当计算结果不为整数时向上取整。
36.周期性步骤s20，此步骤顺序执行以下子步骤：
37.s201：统计本发送周期所述数据块内产生变化的数据，及变化数据的个数m；
38.s202：提取m个变化数据，按照m组索引+数据的形式保存到缓存1；可以用预设模式表示索引+数据的形式；
39.变化数据的个数m在每个发送周期可以不同。
40.s203：遍历数据块，从本发送周期对应数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数
据中依次提取m
帧-m个补足数据，按照m
帧-m组索引+数据的形式保存到缓存2；
41.其中，若遍历到达数据块尾部时所述补足数据的个数少于m
帧-m，则从该数据块的头部提取本发送周期未变化数据作为补充。
42.s204：合并缓存1和缓存2得到m
帧
组索引+数据，打包发送包含对应m帧组索引+数据的帧；
43.s205：延时，其时长为发送周期t，然后返回执行周期性步骤。
44.在每个发送周期，数据发送方根据变化数据优先、未变化且未发送数据循环补足的规则，从数据块提取若干数据按照“索引+数据”的形式打包发送；数据接收方根据索引保存和处理数据。根据变化数据优先、未变化且未发送数据循环补足的规则可以标记为预设循环补足规则。
45.数据通讯方法不限定物理传输介质，因此适用于现场总线通讯、无线通讯等多种数据传输方式。
46.本发明的数据传输方法实现以较短的数据帧将包含大量数据的数据块进行传输，在满足了高频数据实时性传输需求的同时，兼顾了低频数据的周期性传输需求。此外，由于所述数据通讯方法不限定物理传输介质，因此适用于现场总线通讯、无线通讯等多种数据传输方式。
47.如图2所示，本发明给出了一个示例，假定数据块的数据个数n为20，数据变化最大周期t为500ms，发送周期t为50ms，每发送周期数据块内变化数据的最大个数m变为6，则根据公式m
帧
＝m
变
+(n-m
变
)/(t/t)，每帧数据个数m帧向上取整后为8。
48.在发送周期1，假定变化数据的个数m为5，变化数据索引分别为1、3、5、8和17，则补足数据的个数为3。从本发送周期所述数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数据中依次提取3个补足数据，补足数据索引分别为2、4、6。
49.在发送周期2，假定变化数据的个数m为4，变化数据索引分别为3、7、12和18，则补足数据的个数为4。从本发送周期所述数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数据中依次提取4个补足数据，补足数据索引分别为9、10、11和13。
50.在发送周期3，假定变化数据的个数m为6，变化数据索引分别为1、6、9、10和16，则补足数据的个数为2。从本发送周期所述数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数据中依次提取2个补足数据，补足数据索引分别为14和15。
51.在发送周期4，假定变化数据的个数m为5，变化数据索引分别为1、2、5、10和17，则补足数据的个数为3。从本发送周期所述数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数据中依次提取2个补足数据，补足数据索引分别为19、20；再从所述数据块的头部提取本发送周期未变化数据作为补充，其数据索引为3。
52.在上述各个发送周期，变化数据索引及变化数据被保存到缓存1，补足数据索引及变化数据被保存到缓存2，经过打包后被发送。
53.经过实施例的上述四个发送周期，实施例给出的数据块内各个数据均被发送了至少一次，且实际耗时共计200ms(50ms
×
4)，少于数据变化最大周期500ms，满足低频数据的周期性传输要求，且变化数据被实时进行了传输。
54.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际
情况设定或者大量数据模拟获得。
55.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.一种数据通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：初始化步骤s10：对数据块生成各数据的索引，计算每帧数据个数m
帧
；周期性步骤s20：s201：统计本发送周期所述数据块内产生变化的数据，及变化数据的个数m；s202：提取m个变化数据，按照m组索引+数据的形式保存到缓存1；s203：遍历数据块，从发送周期对应数据块内确定补足数据；并按照m
帧-m组索引+数据的形式保存到缓存2；s204：合并缓存1和缓存2得到m
帧
组索引+数据，打包发送包含对应m帧组索引+数据的帧；s205：延时，其时长为发送周期t，返回执行周期性步骤s20。2.根据权利要求1所述的一种数据通讯方法，其特征在于，每帧数据个数m
帧
的计算方法包括：统计数据块内的数据个数n、数据变化最大周期t；设定发送周期t，且t不大于数据变化最小周期；统计每发送周期数据块内变化数据的最大个数m
变
；将获得的n、t、t和m
变
输入到m
帧
计算公式中进行计算，获得对应的每帧数据个数m
帧
。3.根据权利要求2所述的一种数据通讯方法，其特征在于，m
帧
计算公式为：m
帧
＝m
变
+(n-m
变
)/(t/t)。4.根据权利要求3所述的一种数据通讯方法，其特征在于，当m
帧
计算公式计算的m
帧
的值不为整数时，m
帧
为向上取整。5.根据权利要求1所述的一种数据通讯方法，其特征在于，补足数据的确认方法包括：按照数据块内未变化、且遍历结束前未发送的数据中依次提取m
帧-m个数据为补足数据。6.根据权利要求5所述的一种数据通讯方法，其特征在于，在补足数据确认过程中，当遍历到达数据块尾部时所述补足数据的个数少于m
帧-m时，从所述数据块的头部提取本发送周期未变化数据作为补充。7.根据权利要求1所述的一种数据通讯方法，其特征在于，数据通讯不限定物理传输介质。

技术总结
本发明公开了一种数据通讯方法，属于数据传输技术领域，包括以下步骤：初始化步骤S10：对数据块生成各数据的索引，计算每帧数据个数M


技术研发人员：孙兴进 黄维纲 刘中秋
受保护的技术使用者：康力电梯股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/9