[發(fā)明專利]可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)流的傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110989057.9
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN113746605B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙勇;姜波;陳天葆;哲婷;黃鄧雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市盛博科技嵌入式計(jì)算機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): H04L1/22
• 分類號(hào): H04L1/22;H04L67/12
• 代理公司: 深圳市康弘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 尹彥

本發(fā)明公開了一種可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)流的傳輸方法，包括：在輸入端設(shè)置第一TSN網(wǎng)關(guān)；在接收端設(shè)置第二TSN網(wǎng)關(guān)；所述第一TSN網(wǎng)關(guān)將輸入端發(fā)送的普通數(shù)據(jù)幀封裝為TSN數(shù)據(jù)幀；所述第二TSN網(wǎng)關(guān)對(duì)接收到的由第一TSN網(wǎng)關(guān)發(fā)送的TSN數(shù)據(jù)幀進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證失敗，則請(qǐng)求第一TSN網(wǎng)關(guān)重傳，直至TSN數(shù)據(jù)幀驗(yàn)證成功；將驗(yàn)證成功的TSN數(shù)據(jù)幀還原為普通數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端。本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)流的時(shí)間敏感性以及數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)流的傳輸方法。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)制造的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)不斷向數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展，需要工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備良好的互通性、實(shí)時(shí)性、互操作性和可靠性，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景中主要由多種不同類型工業(yè)設(shè)備組成，工業(yè)數(shù)據(jù)流類型也是多種多樣，為了實(shí)現(xiàn)智能制造，就必須要保證各現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備間的數(shù)據(jù)低時(shí)延高可靠的傳輸，以滿足工業(yè)領(lǐng)域中大規(guī)模的復(fù)雜數(shù)據(jù)交互和傳輸過程的可靠性。

但是現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為了適應(yīng)不同的通訊協(xié)議，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)較為龐大，物理鏈路錯(cuò)綜復(fù)雜，經(jīng)由的中轉(zhuǎn)設(shè)備較多，如果網(wǎng)絡(luò)中的組件或物理鏈路發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)流丟失或損壞，破壞了數(shù)據(jù)流的完整度，大大降低了數(shù)據(jù)流傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(Time-Sensitive Network,簡(jiǎn)稱TSN)是面向工業(yè)智能化生產(chǎn)的一種具有確定傳輸時(shí)延，低抖動(dòng)和極低數(shù)據(jù)丟失率的高可靠實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)。然而，在工業(yè)控制的相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景中需要保證網(wǎng)絡(luò)提供低至幾毫秒的傳輸時(shí)延和高可靠傳輸服務(wù)，傳統(tǒng)以太網(wǎng)已經(jīng)無法滿足智能工業(yè)制造的需求，因此，TSN技術(shù)得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用，并且目前也出現(xiàn)了很多支持TSN技術(shù)的產(chǎn)品，如TSN芯片、TSN網(wǎng)關(guān)等。

因此，如何基于TSN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)流傳輸方法是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中采用不同通訊協(xié)議的設(shè)備基于不同通訊協(xié)議向上位的接收端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架復(fù)雜，且傳輸效率低、可靠性低的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)流的傳輸方法，包括：

在輸入端設(shè)置第一TSN網(wǎng)關(guān)；

在接收端設(shè)置第二TSN網(wǎng)關(guān)；

所述第一TSN網(wǎng)關(guān)將輸入端發(fā)送的普通數(shù)據(jù)幀封裝為TSN數(shù)據(jù)幀；

所述第二TSN網(wǎng)關(guān)對(duì)接收到的由第一TSN網(wǎng)關(guān)發(fā)送的TSN數(shù)據(jù)幀進(jìn)行驗(yàn)證，若驗(yàn)證失敗，則請(qǐng)求第一TSN網(wǎng)關(guān)重傳，直至TSN數(shù)據(jù)幀驗(yàn)證成功；

將驗(yàn)證成功的TSN數(shù)據(jù)幀還原為普通數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端。

進(jìn)一步，所述第一TSN網(wǎng)關(guān)將輸入端發(fā)送的普通數(shù)據(jù)幀封裝為TSN數(shù)據(jù)幀具體包括：所述第一TSN網(wǎng)關(guān)先將基于不同通訊協(xié)議的不同格式的普通數(shù)據(jù)幀封裝為統(tǒng)一格式的自定義數(shù)據(jù)幀，再將自定義數(shù)據(jù)幀封裝為TSN數(shù)據(jù)幀。

進(jìn)一步，所述自定義數(shù)據(jù)幀包括以下內(nèi)容：

包頭，用于記載與所述數(shù)據(jù)幀相對(duì)應(yīng)的設(shè)備功能信息；

類型，用于記載產(chǎn)生所述數(shù)據(jù)幀的設(shè)備類型；

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，用于記錄數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度信息；

序號(hào)，用于記錄數(shù)據(jù)幀的編號(hào)；

數(shù)據(jù)內(nèi)容，用于記錄數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容和配置信息；

校驗(yàn)位，采用預(yù)設(shè)校驗(yàn)算法對(duì)所述數(shù)據(jù)幀中的其他位的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

進(jìn)一步，所述包頭包括所述接收TSN數(shù)據(jù)幀的設(shè)備對(duì)TSN數(shù)據(jù)幀的處理結(jié)果中的至少一個(gè)數(shù)據(jù)幀。

進(jìn)一步，所述TSN數(shù)據(jù)幀將自定義數(shù)據(jù)幀作為其數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行封裝。