运输工具队列通讯方法及系统与流程

本发明涉及数据传输领域，具体而言，涉及一种运输工具队列通讯方法及系统。
背景技术：
：在现代运输工具队列运输过程中，运输工具间的数据传输极其重要，尤其对于无人运输工具队列，有人驾驶的主机为方便进行监控与管理，需要实时与各个从机进行通讯，获取各个从机的状态信息(包括位置信息、传感器信息等)。但是，经发明人研究发现，在现有技术中，各个从机无序发送状态信息，可能影响主机接收所述状态信息，从而存在着数据传输的效率低的问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种运输工具队列通讯方法及系统，以改善现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：一种运输工具队列通讯方法，应用于运输工具队列通讯系统，所述运输工具队列通讯系统包括主机以及与所述主机通信连接的多个从机，所述运输工具队列通讯方法包括：每个所述从机在每个应答周期获取该应答周期的状态信息集，并根据所述状态信息集生成对应的负载报文，其中，所述状态信息集包括至少一个传感器类型的状态信息，每个传感器类型的状态信息对应一个负载报文；每个所述从机根据生成的负载报文生成对应的数据帧，并对所述数据帧进行卷积编码，得到在该应答周期的待传输数据，其中，所述数据帧包括数据帧报头以及数据帧负载，所述数据帧负载包括每个传感器类型的状态信息的负载报文，所述数据帧报头包括每个负载报文的报文类型；每个所述从机分别在每个所述应答周期内基于接收到的所述主机发送的轮询指令，向所述主机发送所述待传输数据，其中，所述轮询指令为所述主机在每个所述应答周期内依次向每个从机发送的轮询指令；所述主机对每个所述应答周期内每个所述从机发送的待传输数据进行卷积解码，得到每个从机的数据帧，并解析每个从机的数据帧得到每个从机在每个应答周期的状态信息集。在本发明实施例较佳的选择中，所述运输工具队列通讯方法还包括设定所述应答周期的步骤，该步骤具体包括：所述主机向所述从机发送轮询指令；所述从机响应所述轮询指令向所述主机发送待传输数据；所述主机根据所述轮询指令的发送时间以及所述待传输数据的接收时间得到所述待传输数据的传输时间；所述主机根据所述待传输数据的数据长度、传输时间以及从机数量设定所述应答周期。在本发明实施例较佳的选择中，所述每个所述从机在每个应答周期获取该应答周期的状态信息集，并根据所述状态信息集生成对应的负载报文的步骤具体为：针对每个传感器类型，所述从机通过该传感器类型的传感器得到该传感器类型的传感器的负载报文，以得到各个传感器类型的传感器的负载报文，其中，所述负载报文由至少一个负载子报文聚合而成，所述负载子报文包括该传感器获取的状态信息以及传感器标识。在本发明实施例较佳的选择中，所述对所述数据帧进行卷积编码，得到在该应答周期的待传输数据的步骤包括：通过卷积码编码器的各个移位寄存器对所述数据帧进行卷积编码，得到各个移位寄存器的输出码字序列；对各个输出码字序列进行合并，得到该应答周期的待传输数据，其中，所述待传输数据包括多个码元，每个码元的位数与移位寄存器的位数相同。在本发明实施例较佳的选择中，所述通过卷积码编码器的各个移位寄存器对所述数据帧进行卷积编码，得到各个移位寄存器的输出码字序列的步骤包括：将该应答周期的数据帧依次按照预设传输长度进行分割，得到多个待卷积编码单元，其中，每个待卷积编码单元的传输长度为所述预设传输长度；根据所述移位寄存器的位数在每个待卷积编码单元的末尾添加0序列，得到添加0序列后的卷积编码单元，其中，所述0序列的长度与所述多级寄存器的位数相等；依次将各个卷积编码单元输入到所述卷积码编码器中进行卷积编码，得到各个移位寄存器的输出码字序列。在本发明实施例较佳的选择中，所述主机对各个从机在该应答周期的待传输数据进行卷积解码，得到各个从机的数据帧的步骤包括：对于各个卷积编码单元的待传输数据，根据该待传输数据的码元得到该待传输数据的码元转移路径；对该待传输数据的码元转移路径中的各个幸存路径进行概率译码，得到该卷积编码单元的原始数据。在本发明实施例较佳的选择中，所述根据该待传输数据的码元得到该待传输数据的码元转移路径的步骤包括：选取该待传输数据中预设长度的码元作为当前状态的待传输数据，并根据所述当前状态的待传输数据以及预设的卷积码状态图得到当前码元转移路径；根据所述当前状态的待传输数据的下一码元、所述当前码元转移路径以及卷积码状态图得到下一码元转移路径，并将下一码元写入当前状态的待传输数据；计算下一码元转移路径与当前状态的待传输数据的汉明距离，并根据从各个下一码元转移路径中选取幸存路径，再将所述幸存路径作为所述当前码元转移路径；返回所述根据所述当前状态的待传输数据的下一码元、所述当前码元转移路径以及卷积码状态图得到下一码元转移路径的步骤，直到计算完成该待传输数据的各个码元的当前码元转移路径，并将计算完成时的当前码元转移路径作为该待传输数据的码元转移路径。在本发明实施例较佳的选择中，所述运输工具队列通讯方法还包括：若所述从机在任一应答周期内未接收到所述轮询指令，则在所述任一应答周期之后的下一应答周期返回获取该应答周期的状态信息集，并根据所述状态信息集生成对应的负载报文的步骤，并在执行根据生成的负载报文生成对应的数据帧的步骤时，将所述数据帧的报头中的上一帧数据帧的接收状态设置为无效状态。在本发明实施例较佳的选择中，所述运输工具队列通讯方法还包括：若所述从机在超过预设数量个应答周期内均未接收到所述轮询指令，则向所述主机发送报警信号。本发明实施例还提供了一种运输工具队列通讯系统，所述运输工具队列通讯系统包括主机以及与所述主机通信连接的多个从机；每个所述从机用于在每个应答周期获取该应答周期的状态信息集，根据所述状态信息集生成对应的负载报文；并根据生成的负载报文生成对应的数据帧，对所述数据帧进行卷积编码，得到在该应答周期的待传输数据；分别在每个所述应答周期内基于接收到的所述主机发送的轮询指令，向所述主机发送所述待传输数据；其中，所述状态信息集包括至少一个传感器类型的状态信息，每个传感器类型的状态信息对应一个负载报文；所述数据帧包括数据帧报头以及数据帧负载，所述数据帧负载包括每个传感器类型的状态信息的负载报文，所述数据帧报头包括每个负载报文的报文类型；所述轮询指令为所述主机在每个所述应答周期内依次向每个从机发送的轮询指令；所述主机用于对每个所述应答周期内每个所述从机发送的待传输数据进行卷积解码，得到每个从机的数据帧，并解析每个从机的数据帧得到每个从机在每个应答周期的状态信息集。本发明实施例提供的运输工具队列通讯方法及系统，所述从机在应答周期内接收所述主机的轮询指令后，向所述主机发送状态信息，使得各个从机有序向所述主机发送数据，从而提高数据传输的效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本发明实施例提供的运输工具队列通讯系统的结构框图。图2为本发明实施例提供的运输工具队列通讯方法的流程示意图。图3为本发明实施例提供的步骤s300的流程示意图。图4为本发明实施例提供的步骤s310的流程示意图。图5为本发明实施例提供的步骤s400的流程示意图。图6为本发明实施例提供的步骤s410的流程示意图。图7为本发明实施例提供的卷积码状态图。图标：10-运输工具队列通讯系统；100-主机；200-从机。具体实施方式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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。如图1所示，本发明实施例提供了一种运输工具队列通讯系统10，可以包括主机100以及与所述主机100通信连接的多个从机200。详细地，所述运输工具队列的具体种类不受限制，可以根据实际需要进行设置，例如，在本实施例中，所述运输工具队列可以是运输车队，所述主机100可以是有人驾驶的车辆，各个所述从机200可以是无人运输车辆。所述主机100需要实时与各个所述从机200进行通讯，以获取各个所述从机200的状态信息。具体地，每个所述从机200用于在每个应答周期获取该应答周期的状态信息集，根据所述状态信息集生成对应的负载报文；并根据生成的负载报文生成对应的数据帧，对所述数据帧进行卷积编码，得到在该应答周期的待传输数据；分别在每个所述应答周期内基于接收到的所述主机100发送的轮询指令，向所述主机100发送所述待传输数据。其中，所述状态信息集包括至少一个传感器类型的状态信息，每个传感器类型的状态信息对应一个负载报文；所述数据帧包括数据帧报头以及数据帧负载，所述数据帧负载包括每个传感器类型的状态信息的负载报文，所述数据帧报头包括每个负载报文的报文类型；所述轮询指令为所述主机100在每个所述应答周期内依次向每个从机200发送的轮询指令。所述主机100用于对每个所述应答周期内每个所述主机100发送的待传输数据进行卷积解码，得到每个从机200的数据帧，并解析每个从机200的数据帧得到每个从机200在每个应答周期的状态信息集。通过以上设置，所述从机200在应答周期内接收所述主机100的轮询指令后，向所述主机100发送状态信息，使得各个从机200有序向所述主机100发送数据，从而提高数据传输的效率。结合图2，本发明实施例提供了一种可应用于所述运输工具队列通讯系统10的运输工具队列通讯方法，可以包括步骤s100、步骤s200、步骤s300及步骤s400。步骤s100，每个所述从机200在每个应答周期获取该应答周期的状态信息集，并根据所述状态信息集生成对应的负载报文。其中，所述状态信息集包括至少一个传感器类型的状态信息，每个传感器类型的状态信息对应一个负载报文。步骤s200，每个所述从机200根据生成的负载报文生成对应的数据帧，并对所述数据帧进行卷积编码，得到在该应答周期的待传输数据。其中，所述数据帧包括数据帧报头以及数据帧负载，所述数据帧负载包括每个传感器类型的状态信息的负载报文，所述数据帧报头包括每个负载报文的报文类型。步骤s300，每个所述从机200分别在每个所述应答周期内基于接收到的所述主机100发送的轮询指令，向所述主机100发送所述待传输数据。其中，所述轮询指令为所述主机100在每个所述应答周期内依次向每个从机200发送的轮询指令。步骤s400，所述主机100对每个所述应答周期内每个所述从机200发送的待传输数据进行卷积解码，得到每个从机200的数据帧，并解析每个从机200的数据帧得到每个从机200在每个应答周期的状态信息集。可选地，所述应答周期的设置方式不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，在本实施例中，所述运输工具队列通讯方法还可以包括设定所述应答周期的步骤，该步骤具体可以包括：所述主机100向所述从机200发送轮询指令。所述从机200响应所述轮询指令向所述主机100发送待传输数据。所述主机100根据所述轮询指令的发送时间以及所述待传输数据的接收时间得到所述待传输数据的传输时间。所述主机100根据所述待传输数据的数据长度、传输时间以及从机200数量设定所述应答周期。进一步地，所述每个所述从机200在每个应答周期获取该应答周期的状态信息集，并根据所述状态信息集生成对应的负载报文的步骤具体为：针对每个传感器类型，所述从机200通过该传感器类型的传感器得到该传感器类型的传感器的负载报文，以得到各个传感器类型的传感器的负载报文，其中，所述负载报文由至少一个负载子报文聚合而成，所述负载子报文可以包括该传感器获取的状态信息以及传感器标识。详细地，所述传感器类型不受限制，可以根据实际应用进行设置，例如，所述传感器可以是位置传感器，也可以是温度传感器。在本实施例中，所述传感器的数量可以为多个，所述负载子报文包括传感器获取的状态信息以及传感器标识，以对各个传感器进行区分。结合图3，步骤s300可以包括步骤s310和步骤s320。步骤s310，通过卷积码编码器的各个移位寄存器对所述数据帧进行卷积编码，得到各个移位寄存器的输出码字序列。结合图4，步骤s310可以包括步骤s311、步骤s312和步骤s313。步骤s311，将该应答周期的数据帧依次按照预设传输长度进行分割，得到多个待卷积编码单元。其中，每个待卷积编码单元的传输长度为所述预设传输长度。步骤s312，根据所述移位寄存器的位数在每个待卷积编码单元的末尾添加0序列，得到添加0序列后的卷积编码单元，其中，所述0序列的长度与所述多级寄存器的位数相等。例如，当待卷积编码单元为1101且所述多级寄存器的位数为3时，为了使移位存器中的信息全部移出，可以在待卷积编码单元1101后面加入三个“0”，得到卷积编码单元1101000。步骤s313，依次将各个卷积编码单元输入到所述卷积码编码器中进行卷积编码，得到各个移位寄存器的输出码字序列。详细地，可以是各个卷积编码单元与所述卷积码编码器中的卷积码生成矩阵进行计算，生成输出码字序列。例如，卷积编码单元1101000输入到所述卷积码编码器中进行卷积编码，得到输出码字序列111110010100001011000。步骤s320，对各个输出码字序列进行合并，得到该应答周期的待传输数据。其中，所述待传输数据包括多个码元，每个码元的位数与移位寄存器的位数相同。结合图5，步骤s400可以包括步骤s410和步骤s420。步骤s410，对于各个卷积编码单元的待传输数据，根据该待传输数据的码元得到该待传输数据的码元转移路径。结合图6，步骤s410可以包括步骤s411、步骤s412、步骤s413及步骤s414。步骤s411，选取该待传输数据中预设长度的码元作为当前状态的待传输数据，并根据所述当前状态的待传输数据以及预设的卷积码状态图得到当前码元转移路径。详细地，当输出码字序列111110010100001011000时，卷积码状态图如图7所示。步骤s412，根据所述当前状态的待传输数据的下一码元、所述当前码元转移路径以及卷积码状态图得到下一码元转移路径，并将下一码元写入当前状态的待传输数据。步骤s413，计算下一码元转移路径与当前状态的待传输数据的汉明距离，并根据从各个下一码元转移路径中选取幸存路径，再将所述幸存路径作为所述当前码元转移路径。详细地，如图7所示，沿路径每一级有4种状态a，b，c，d。每种状态只有两条路径可以到达，故4种状态有8条到达路径。例如，由出发点状态a经过三级路径后到达状态a的两条路径中上面一条为“000000000”。它和接收序列“111010010”的汉明距离等于5；下面一条为“111001011”，它和接收序列的汉明距离等于3。图7中的这8条路径和接收序列之问的汉明距离如下表所示。序号路径对应序列汉名距离幸存否1abcd+a35否2abcd+a13是3abcd+b34否4abcd+b12是5abcd+c47否6abcd+c45是7abcd+d44是8abcd+d46否现在将到达每个状态的两条路径的汉明距离作比较，将距离小的一条路径保留，称为幸存路径。若两条路径的汉明距离相同，则可以任意保存一条。剩下4条路径作为幸存路径，即表中第2，4，6和8条路径。步骤s414，返回所述根据所述当前状态的待传输数据的下一码元、所述当前码元转移路径以及卷积码状态图得到下一码元转移路径的步骤，直到计算完成该待传输数据的各个码元的当前码元转移路径，并将计算完成时的当前码元转移路径作为该待传输数据的码元转移路径。计算4条幸存路径增加一级后的8条可能路径的汉明距离，同样比较汉明距离，将距离较小的保留为幸存路径，计算结果如下表所示。剩下4条路径作为幸存路径，即表中第2，4，6和7条路径。步骤s420，对该待传输数据的码元转移路径中的各个幸存路径进行概率译码，得到该卷积编码单元的原始数据。详细地，幸存路径中总距离最小的路径是abdc+b，相应序列为111110010100001011000，与输出码字序列相同，对应待卷积编码单元1101。进一步地，所述运输工具队列通讯方法还包括：若所述从机200在任一应答周期内未接收到所述轮询指令，则在所述任一应答周期之后的下一应答周期返回获取该应答周期的状态信息集，并根据所述状态信息集生成对应的负载报文的步骤，并在执行根据生成的负载报文生成对应的数据帧的步骤时，将所述数据帧的报头中的上一帧数据帧的接收状态设置为无效状态。详细地，所述从机200将该应答周期的状态信息集在该应答周期之后的下一应答周期发送至所述主机100，以避免所述从机200漏发信息。进一步地，所述运输工具队列通讯方法还包括：若所述从机200在超过预设数量个应答周期内均未接收到所述轮询指令，则向所述主机100发送报警信号。详细地，所述从机200未接收到所述轮询指令，无法发送应答周期的状态信息集至所述主机100，发送报警信号以使所述主机100进行相应设置。综上所述，本发明实施例提供的运输工具队列通讯方法和运输工具队列通讯系统10，所述从机200在应答周期内接收所述主机100的轮询指令后，向所述主机100发送状态信息，使得各个从机200有序向所述主机100发送数据，从而提高数据传输的效率。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12