Zigbee通信网络下的数据传输调度方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种Zigbee通信网络下的数据传输调度方法及系统，包括：终端设备向协调器通过Zigbee通信网络发送数据传输请求；协调器根据数据传输请求判断是否同意该终端设备传输数据，并将判断结果向所述终端设备发送应答信号；所述终端设备接收应答信号，并根据应答信号向所述协调器传输数据或者在等待相应的等待时长后再次发送数据传输请求。本发明专利技术的调度方法，解决了同一网络下存在几十台终端设备都需要发送较多的数据但对于实时性要求不高时，Zigbee技术不能很好的实现业务需求。当多台设备同时发送数据时，网络拥塞导致大量丢包与无效重试的技术问题，满足了特定工业场景下的真实需求。下的真实需求。下的真实需求。

【技术实现步骤摘要】
Zigbee通信网络下的数据传输调度方法及系统


[0001]本专利技术属于通信
，具体地说，涉及一种Zigbee通信网络下的数据传输调度方法及系统。

技术介绍

[0002]ZigBee是一种无线通信技术，用于在低功耗和低速率环境中传输数据。它使用自己的无线电频段，并使用IEEE 802.15.4标准作为基础。ZigBee通信网络由许多设备组成，这些设备使用自己的无线电收发器来与其他设备通信。这些设备可以通过串行接口连接到计算机或其他设备，以便将数据发送到网络中的其他设备。ZigBee技术的主要应用是在自动化、智能家居和工业控制系统中。它可用于控制各种设备，如灯、窗帘、温度调节器和安防系统。它还可以用于监测环境参数，如温度、湿度和振动。
[0003]由于Zigbee通信技术低速率的特点，当通信网络中存在大量设备时，多台设备同一时间在同一信道上发送数据时容易引起互相干扰从而导致网络拥塞甚至网络风暴，最终导致大量丢包的产生。比如当Zigbee通信技术用于工业场景下传输设备振动数据时，同一网络中往往存在十几台甚至几十台终端设备，部署在工业电机、泵、透平、齿轮箱等设备周围。每台终端设备都需要在两小时内发送一组振动波形，每组振动波形的数据量大小达到几十K字节。而实际现场环境下，Zigbee通信技术在单一信道的传输速率只有每秒几K字节，这就决定了这几十台终端设备不可能同时发送振动数据。
[0004]基于此，如何提出一种Zigbee通信网络下全新的数据传输调度方法，尤其针对工业场景下数据稳定性要求高、数据量较大、实时性要求不高的场景，是本专利技术主要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有工业应用中终端设备所采集的设备工况信息同时通过Zigbee通信传输时，终端设备之间的数据互相干扰从而导致网络拥塞甚至网络风暴，最终导致大量丢包的产生的问题，提出了一种Zigbee通信网络下的数据传输调度方法，可以解决上述问题。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：
[0007]一种Zigbee通信网络下的数据传输调度方法，包括：
[0008]终端设备向协调器通过Zigbee通信网络发送数据传输请求；
[0009]协调器根据数据传输请求判断是否同意该终端设备传输数据，并将判断结果向所述终端设备发送应答信号；
[0010]所述终端设备接收应答信号，并根据应答信号向所述协调器传输数据或者在等待相应的等待时长后再次发送数据传输请求。
[0011]在一些实施例中，协调器判断是否同意该终端设备传输数据的方法包括：
[0012]获取当前带宽利用率，判断当前带宽利用率是否达到利用率上限值，如果当前带
宽利用率未达到利用率上限值，则同意所述终端设备传输数据，否则，不同意所述终端设备传输数据。
[0013]在一些实施例中，数据传输请求至少包括所要传输数据的发送速率与数据长度，当协调器同意所述终端设备传输数据时，还包括：
[0014]根据所要传输数据的发送速率与数据长度计算数据传输时间。
[0015]在一些实施例中，终端设备向协调器发送数据传输请求之前，还包括限定其发送速率步骤，所述终端设备的发送速率不超过设定上限值。
[0016]在一些实施例中，所述等待时长的计算方法包括：
[0017]获取正在传输数据的剩余传输时间t
i
，其中，i表示正在传输数据的终端设备数量；
[0018]比较出min{t
i
}作为等待时长。
[0019]在一些实施例中，所述数据传输请求中还包括数据重要等级信息，协调器判断是否同意该终端设备传输数据步骤中，还包括获取数据重要等级信息，并根据数据重要等级信息选择相应的利用率上限值，数据重要等级程度越高，所对应的利用率上限值越大。
[0020]在一些实施例中，所述终端设备接收的应答信号为等待相应的等待时长后再次发送数据传输请求时，所述终端设备进行休眠，休眠等待时长后再次发送数据传输请求。
[0021]在一些实施例中，终端设备发送的重复请求次数达到请求上限时，协调器拒绝该终端设备再次发送数据传输请求。
[0022]在一些实施例中，当终端设备未收到应答信号时，满足设定时长后再次发送数据传输请求。
[0023]本专利技术同时提出了一种Zigbee通信网络下的数据传输智能调度系统，包括：
[0024]终端设备，其固定在待检设备上，用于采集待检设备的振动数据；
[0025]存储模块，其与所述终端设备连接，用于存储振动数据；
[0026]Zigbee通信模块，所述终端设备通过所述Zigbee通信模块与协调器通信；
[0027]所述Zigbee通信网络下的数据传输智能调度系统按照权利要求1
‑
9任一项所述的数据传输调度方法执行数据传输控制。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：
[0029]本专利技术的Zigbee通信网络下的数据传输调度方法，针对工业场景下数据稳定性要求高、数据量较大、实时性要求不高的场景，结合数据的优先级，终端设备发送数据之前需要先发送请求包至协调器，协调器会返回请求结果：允许立即发送、等待指定时间之后再次请求、拒绝发送等应答信号，解决了同一网络下存在几十台终端设备都需要发送较多的数据但对于实时性要求不高时，Zigbee技术不能很好的实现业务需求。当多台设备同时发送数据时，网络拥塞导致大量丢包与无效重试的技术问题，满足了特定工业场景下的真实需求。
[0030]结合附图阅读本专利技术的具体实施方式后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的
附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0032]图1是本专利技术提出的Zigbee通信网络下的数据传输调度方法的一种实施例的流程图；
[0033]图2是本专利技术提出的Zigbee通信网络下的数据传输调度方法的一种实施例的方框图；
[0034]图3是本专利技术提出的Zigbee通信网络下的数据传输智能调度系统的一种实施例的原理方框图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Zigbee通信网络下的数据传输调度方法，其特征在于，包括：终端设备向协调器通过Zigbee通信网络发送数据传输请求；协调器根据数据传输请求判断是否同意该终端设备传输数据，并将判断结果向所述终端设备发送应答信号；所述终端设备接收应答信号，并根据应答信号向所述协调器传输数据或者在等待相应的等待时长后再次发送数据传输请求。2.根据权利要求1所述的数据传输调度方法，其特征在于，协调器判断是否同意该终端设备传输数据的方法包括：获取当前带宽利用率，判断当前带宽利用率是否达到利用率上限值，如果当前带宽利用率未达到利用率上限值，则同意所述终端设备传输数据，否则，不同意所述终端设备传输数据。3.根据权利要求2所述的数据传输调度方法，其特征在于，数据传输请求至少包括所要传输数据的发送速率与数据长度，当协调器同意所述终端设备传输数据时，还包括：根据所要传输数据的发送速率与数据长度计算数据传输时间。4.根据权利要求3所述的数据传输调度方法，其特征在于，终端设备向协调器发送数据传输请求之前，还包括限定其发送速率步骤，所述终端设备的发送速率不超过设定上限值。5.根据权利要求3所述的数据传输调度方法，其特征在于，所述等待时长的计算方法包括：获取正在传输数据的剩余传输时间t
i
，其中，i表示正在传输数据的终端设备数量；比较出min{t
i
}作为等待时长。6.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：回尚宁，刘世鹏，董琪，陈钊，
申请(专利权)人：青岛埃恩斯信息技术科技有限公司，
类型：发明
国别省市：