一种基于LPWAN的数据优先响应方法及装置与流程

本发明涉及计算机软件技术领域，尤其涉及一种基于lpwan的数据优先响应方法及装置。

背景技术：

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网只要是通过智能感知、识别技术与普适计算等一下通信感知技术，广泛应用在网络的融合中，现在越来越多的地方都用到了物联网的技术，随着物联网技术连接的物品的增多，系统需要处理的数据也随之增加。

物联网络中，对数据的响应往往是根据数据的优先级来进行判断，优先级越高的响应速度越高，优先级越低则越迟响应，但是如果存在优先级相同的数据，则会根据接收到数据的大小来进行响应，但是由于数据的大小不同，根据接收数据的大小来响应数据不仅效率不高，浪费时间，同时，由于数据过大还容易导致系统崩溃，所以，亟需一种数据优先级响应方法，能够高效快速对数据进行响应。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种基于lpwan的数据优先响应方法及装置，旨在解决现有技术无法通过数据包总传输时间以及数据有效率来提高数据响应效率的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种基于lpwan的数据优先响应方法，所述基于lpwan的数据优先响应方法包括以下步骤：

s1，接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包；

s2，建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间；

s3，根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s1中，接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包，还包括以下步骤，接收原始数据包，从原始数据包中提取数据优先级指令，当能够成功从原始数据包中提取数据优先级指令时，根据该提取数据优先级指令对该原始数据包进行响应；当未能成功从原始数据包中提取数据优先级指令时，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

在以上技术方案的基础上，优选的，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包，还包括以下步骤，获取本地数据包数值大小范围，所述本地数据包数值大小范围包括一个最小值以及一个最大值，根据该本地数据包数值大小范围建立三层式数据分类模型，其中，数据包数值大小小于最小值的数据包是第一层，数据包数值大小大于最小值且小于最大值的数据包是第二层，数据包数值大小大于最大值的数据包是第三层，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

在以上技术方案的基础上，优选的，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包，还包括以下步骤，获取原始数据包数值大小，根据该原始数据包数值大小通过三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s2中，建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间，还包括以下步骤，所述数据包总传输时间算法为：

tpacket＝(tpre+npay×ts)·px；

其中，tpacket代表数据包总传输时间，tpre代表发送引导码缩小时间，且tpre＝(npre+4.25)×ts，npre代表已设定的引导码长度，npay代表有效负载数据的符号数，且ts代表发送一个数据时间，且其中，bw代表带宽，sf代表扩频因子，pl代表有效负载的字节数，使用报头时h＝0，未使用时h＝1，cr代表编码率，de代表设置常数，px代表数据包有效数据占比率。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s3中，根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应，还包括以下步骤，获取各待计算数据包的总传输时间，根据总传输时间将该总传输时间对应的待计算数据包进行排序，并分配优先级，总传输时间越短的待计算数据包优先级越高，总传输时间越长的待计算数据包优先级越低，根据待计算数据包的优先级对待计算数据包进行响应。

在以上技术方案的基础上，优选的，根据待计算数据包的优先级对待计算数据包进行响应之后，还包括以下步骤，当成功响应待计算数据包时，将该待计算数据包以及对应的优先级重新打包，作为已响应数据包进行存储；当未成功响应待计算数据包时，删除该待计算数据包，并对下一个待计算数据包进行响应。

更进一步优选的，所述基于lpwan的数据优先响应装置包括：

数据分类模块，用于接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包；

计算模块，用于建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间；

响应模块，用于根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应。

第二方面，所述基于lpwan的数据优先响应方法还包括一种设备，所述设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于lpwan的数据优先响应方法程序，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序配置为实现如上文所述的基于lpwan的数据优先响应方法的步骤。

第三方面，所述基于lpwan的数据优先响应方法还包括一种介质，所述介质为计算机介质，所述计算机介质上存储有基于lpwan的数据优先响应方法程序，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时实现如上文所述的基于lpwan的数据优先响应方法的步骤。

本发明的一种基于lpwan的数据优先响应方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过建立三层式数据分类模型，能够提高系统处理数据的数据量，同时提前对数据包进行分类，有利于后续进行计算，减少了系统的资源消耗，提高了系统的效率。

(2)通过建立数据包总传输时间算法，并引入数据包有效数据占比率，能够使数据包总传输时间更加精确，同时也提高了数据响应的效率，提升了用户体验。

附图说明

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地介绍，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。

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备的结构示意图；

图2为本发明基于lpwan的数据优先响应方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明基于lpwan的数据优先响应方法第一实施例的功能模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatilememory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对设备的限定，在实际应用中设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于lpwan的数据优先响应方法程序。

在图1所示的设备中，网络接口1004主要用于建立设备与存储基于lpwan的数据优先响应方法系统中所需的所有数据的服务器的通信连接；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明基于lpwan的数据优先响应方法设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在基于lpwan的数据优先响应方法设备中，所述基于lpwan的数据优先响应方法设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于lpwan的数据优先响应方法程序，并执行本发明实施提供的基于lpwan的数据优先响应方法。

结合图2，图2为本发明基于lpwan的数据优先响应方法第一实施例的流程示意图。

本实施例中，所述基于lpwan的数据优先响应方法包括以下步骤：

s10：接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

应当理解的是，系统在接收到原始数据包之后，首先会从原始数据包中提取数据优先级指令，如果提取到了优先级指令，则表示原始数据包已经存在响应优先级，此时系统根据优先级直接对该原始数据包进行响应即可；如果没有提取到优先级指令，则表示原始数据包并不存在优先级指令，此时需要系统给该原始数据包分配优先级指令。

应当理解的是，之后系统会获取本地数据包数值大小范围，这个本地数据包数值大小范围用于建立三层式数据分类模型，由管理员预先设定，包含一个最小值和一个最大值，具体的分类规则是将原始数据包与本地数据包数值大小范围进行比较，数据包数值大小小于最小值的原始数据包是第一层，数据包数值大小大于最小值且小于最大值的原始数据包是第二层，数据包数值大小大于最大值的原始数据包是第三层，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

应当理解的是，之后系统就会根据已经建立好的三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，通过这种方式，提前对原始包进行先一步分类筛选，使整个响应过程更加简洁，提高了整个响应过程的效率，提升了用户体验。

s20：建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间。

应当理解的是，数据包总传输时间算法为：

tpacket＝(tpre+npay×ts)·px；

其中，tpacket代表数据包总传输时间，tpre代表发送引导码缩小时间，且tpre＝(npre+4.25)×ts，npre代表已设定的引导码长度，npay代表有效负载数据的符号数，且ts代表发送一个数据时间，且其中，bw代表带宽，sf代表扩频因子，pl代表有效负载的字节数，使用报头时h＝0，未使用时h＝1，cr代表编码率，de代表设置常数。通过设定数据包总传输时间算法来计算数据包总传输时间，能够更快实现场景切换的过程，px代表数据包有效数据占比率。

应当理解的是，通过建立数据包总传输时间算法，能够计算出每个待计算数据包的传输时间，然后根据这个传输时间来决定传输数据包的优先级，并对数据包进行传输，同时引入数据包有效数据占比率，一个数据包中包含有有效数据以及无效数据，有效数据是指能够被使用，且符合用户设定条件的数据；而无效数据则是指废弃数据，不能被使用，不符合用户设定条件的数据，而数据包有效数据占比率则是有效数据在数据包中所有数据的占比，与数据包总传输时间算法结合，能够提高计算结果的精确度以及数据响应的效率，有效数据占比率越高的数据包，能够响应的数据就越多，响应速度就越快。

s30：根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应。

应当理解的是，在获取到各个待计算数据包的总传输时间之后，系统会根据各个待计算数据包的总传输时间的长短值来确定各待计算数据包的响应优先级，总传输时间越短的数据包优先级越高，总传输时间越长的待计算数据包优先级越低，然后再根据各个待计算数据包的优先级生成一张优先级响应表，系统只需根据这张表对数据进行响应即可，这样可以节省数据包响应步骤，提高数据包响应的效率。

应当理解的是，在数据包完成响应之后，系统会对完成响应的数据包进行记录，即将该待计算数据包以及对应的优先级重新打包，作为已响应数据包进行存储；如果数据包没有成功完成响应，系统首先会进行重试，如果重新进行响应还是失败的话，系统会放弃这个数据包，即删除该待计算数据包，然后继续对下一个数据包进行响应。

需要说明的是，以上仅为举例说明，并不对本申请的技术方案构成任何限定。

通过上述描述不难发现，本实施例通过接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包；建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间；根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应。本实施例通过建立三层式数据分类模型提前将数据包进行分类，减少了后续计算的资源使用，节省了时间，同时利用数据包总传输时间算法计算每个数据包的传输时间，根据时间大小来对数据包进行响应，提高了整个数据响应效率，提高了用户体验。

此外，本发明实施例还提出一种基于lpwan的数据优先响应装置。如图3所示，该基于lpwan的数据优先响应装置包括：数据分类模块10、计算模块20、响应模块30。

数据分类模块10，用于接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包；

计算模块20，用于建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间；

响应模块30，用于根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应。

此外，需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的基于lpwan的数据优先响应方法，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种介质，所述介质为计算机介质，所述计算机介质上存储有基于lpwan的数据优先响应方法程序，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时实现如下操作：

s1，接收原始数据包，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包；

s2，建立数据包总传输时间算法，根据数据包总传输时间算法对待计算数据包进行计算，获取待计算数据包的总传输时间；

s3，根据待计算数据包的总传输时间对待计算数据包进行响应。

进一步地，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

接收原始数据包，从原始数据包中提取数据优先级指令，当能够成功从原始数据包中提取数据优先级指令时，根据该提取数据优先级指令对该原始数据包进行响应；当未能成功从原始数据包中提取数据优先级指令时，建立三层式数据分类模型，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

进一步地，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取本地数据包数值大小范围，所述本地数据包数值大小范围包括一个最小值以及一个最大值，根据该本地数据包数值大小范围建立三层式数据分类模型，其中，数据包数值大小小于最小值的数据包是第一层，数据包数值大小大于最小值且小于最大值的数据包是第二层，数据包数值大小大于最大值的数据包是第三层，根据该三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

进一步地，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取原始数据包数值大小，根据该原始数据包数值大小通过三层式数据分类模型对原始数据包进行分类，将分类后的数据包作为待计算数据包。

进一步地，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

所述数据包总传输时间算法为：

tpacket＝(tpre+npay×ts)·px；

其中，tpacket代表数据包总传输时间，tpre代表发送引导码缩小时间，且tpre＝(npre+4.25)×ts，npre代表已设定的引导码长度，npay代表有效负载数据的符号数，且ts代表发送一个数据时间，且其中，bw代表带宽，sf代表扩频因子，pl代表有效负载的字节数，使用报头时h＝0，未使用时h＝1，cr代表编码率，de代表设置常数，px代表数据包有效数据占比率。

进一步地，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取各待计算数据包的总传输时间，根据总传输时间将该总传输时间对应的待计算数据包进行排序，并分配优先级，总传输时间越短的待计算数据包优先级越高，总传输时间越长的待计算数据包优先级越低，根据待计算数据包的优先级对待计算数据包进行响应。

进一步地，所述基于lpwan的数据优先响应方法程序被处理器执行时还实现如下操作：

当成功响应待计算数据包时，将该待计算数据包以及对应的优先级重新打包，作为已响应数据包进行存储；当未成功响应待计算数据包时，删除该待计算数据包，并对下一个待计算数据包进行响应。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。