[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)包打包方法和通信系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711333237.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107872297A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳再勵(lì);曹永軍;鐘震宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南智能機(jī)器人創(chuàng)新研究院;廣東省智能制造研究所
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)44339
• 代理人: 李俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及到一種數(shù)據(jù)包及通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、機(jī)器人控制等技術(shù)的迅猛發(fā)展技術(shù)發(fā)展及傳感器硬件成本的下降，小型無(wú)人載具(類機(jī)器人)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，如將空中機(jī)器人應(yīng)用于災(zāi)后搜救、電力架設(shè)、農(nóng)林植保、遙感測(cè)繪、空中物流、消費(fèi)娛樂(lè)等，將無(wú)人車應(yīng)用于智能倉(cāng)儲(chǔ)、地面物流等、將無(wú)人船應(yīng)用于海洋搜救、勘探等。對(duì)無(wú)人載具的遠(yuǎn)距離遙控指揮、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的回傳監(jiān)測(cè)都離不開(kāi)安全可靠的數(shù)據(jù)通信。

隨著智能手機(jī)的功能發(fā)展尤其在WiFi/藍(lán)牙/3G/4G通信領(lǐng)域的成熟，以智能手機(jī)為地面站終端(Ground Control Station，GCS)與無(wú)人載具進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交互，具有極大的便攜優(yōu)勢(shì)，值得關(guān)注。

現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸方式是通過(guò)將所有需要通信的數(shù)據(jù)一次打包的方式進(jìn)行發(fā)送，然后根據(jù)事先設(shè)定好的通信協(xié)議完成解包，得到需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，解包過(guò)程一般如下，先對(duì)整個(gè)打包數(shù)據(jù)的頭兩位字節(jié)進(jìn)行握手，握手通過(guò)認(rèn)定為所需數(shù)據(jù)包，然后根據(jù)協(xié)議，按字節(jié)位數(shù)截取相對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)，最后幾位數(shù)據(jù)為截至位，表示解包完成。

針對(duì)數(shù)據(jù)量較少時(shí)，現(xiàn)有方法可滿足基本通信需求。缺點(diǎn)在于，當(dāng)數(shù)據(jù)較大，針對(duì)無(wú)人作業(yè)裝備及其他類似系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量一般都很大，如果將大量數(shù)據(jù)打包在同一數(shù)據(jù)包中，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)堵塞、數(shù)據(jù)讀取困難等現(xiàn)象，并且如果發(fā)生丟包，則會(huì)丟失大量數(shù)據(jù)。

另一方面，很多傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息是重復(fù)和固定的，而對(duì)于無(wú)人作業(yè)裝備這類需要極高實(shí)時(shí)性的系統(tǒng)，大量的重復(fù)數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致通信速度過(guò)慢，不能滿足需求。并且針對(duì)不同用戶群體、不同的執(zhí)行任務(wù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的需求不一樣，使用原有方法時(shí)，相應(yīng)的變通性不足，出現(xiàn)數(shù)據(jù)量冗余，影響通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取⒎€(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于無(wú)人載具通信的數(shù)據(jù)包打包方法，使用該數(shù)據(jù)包打包方法打包的數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包只包括有一個(gè)類的消息，解決了大數(shù)據(jù)量情況下數(shù)據(jù)堵塞、數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題，有效提高執(zhí)行效率；另外還包括有保證數(shù)據(jù)包可靠性的序列碼單元和驗(yàn)證消息包完整性的校驗(yàn)單元，確保數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)包打包方法，包括以下步驟：

在數(shù)據(jù)包起始地址寫(xiě)入起始標(biāo)識(shí)；

將序列碼單元值寫(xiě)入數(shù)據(jù)包；

根據(jù)發(fā)送端自身系統(tǒng)信息，提取系統(tǒng)ID值、組件ID值并寫(xiě)入數(shù)據(jù)包；

根據(jù)要傳輸?shù)男畔⒎N類，確定信息ID值并寫(xiě)入數(shù)據(jù)包；

根據(jù)信息ID值提取對(duì)應(yīng)的負(fù)載信息字節(jié)長(zhǎng)度信息并寫(xiě)入數(shù)據(jù)包；

根據(jù)信息ID值提取對(duì)應(yīng)的負(fù)載信息結(jié)構(gòu)，并將要傳輸?shù)男畔⒏鶕?jù)負(fù)載信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為負(fù)載信息并寫(xiě)入數(shù)據(jù)包；

對(duì)已生成的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC算法校驗(yàn)，得出校驗(yàn)結(jié)果單元值并寫(xiě)入數(shù)據(jù)包。

優(yōu)選的實(shí)施方式，所述校驗(yàn)單元值包括有第一校驗(yàn)單元值和第二校驗(yàn)單元值。

相應(yīng)有一種通信系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，發(fā)射端和接收端之間通過(guò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行通信，所述數(shù)據(jù)包通過(guò)所述的數(shù)據(jù)包打包方式進(jìn)行打包；

優(yōu)選的實(shí)施方式，在每一次發(fā)射端和接收端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跗冢ㄟ^(guò)建立心跳連接，確定一個(gè)序列碼值。

優(yōu)選的實(shí)施方式，所述序列碼的值隨機(jī)生成。

優(yōu)選的實(shí)施方式，所述序列碼的值有序生成；每次序列碼的生成值比上一次生成值增加一，數(shù)值溢出時(shí)則從零開(kāi)始重新生成。

所述發(fā)射端為無(wú)人載具，或地面終端，或無(wú)人載具內(nèi)部系統(tǒng)，或無(wú)人載具內(nèi)部組件。

所述接收端為無(wú)人載具，或地面終端，或無(wú)人載具內(nèi)部系統(tǒng)，或無(wú)人載具內(nèi)部組件。

使用該數(shù)據(jù)包打包方法的通信系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將大量的數(shù)據(jù)分為特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳送，避免了數(shù)據(jù)丟包造成大量數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題；通過(guò)系統(tǒng)、組件以及信息種類的標(biāo)識(shí)，可以有效提高數(shù)據(jù)傳輸速度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例通信系統(tǒng)通信方法示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)包打包方法步驟示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)包解包方法步驟示意圖。