【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种物联网数据传输的无线通讯方法及系统。
技术介绍
1、在物联网（iot）技术逐步普及的背景下，无线通讯作为其数据传输的关键环节，经历了显著的发展。从早期的定频信号传输到近年的自适应频率跳变技术，无线通讯技术正变得愈加灵活与高效。自适应频率跳变技术根据环境噪声和信道使用情况灵活调整通信频段，显著提高了无线信号的抗干扰能力。此外，动态信道划分算法的应用，使得终端设备能够智能地分配信道，进一步提升通信的质量和稳定性。然而，尽管这些技术的应用在一定程度上改善了无线通信的性能，现有技术仍存在诸多不足之处。
2、一方面，在高密度环境中，现有技术难以有效管理频谱资源，导致频谱的拥堵和使用效率低下。频率跳变的策略虽然可以降低单一频段的干扰，但在多个设备并发传输时，频段资源迅速耗尽，从而出现了严重的通信延迟和数据丢失等问题。另一方面，现有的传输机制缺乏必要的协同支撑，未能有效整合多个终端间的通信资源，导致在数据量大的情况下，负载不均和能耗上升，可能引发网络的整体崩溃。此外，数据安全问题也日益凸显，现行的数据传输方案往往缺少有效的安全防护措施，使得数据在传输过程中面临丢失和篡改的风险。因此，解决频谱资源不足、提高多终端协同传输能力、确保数据安全等问题，成为当前物联网无线通讯技术发展的迫切需求。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了一种物联网数据传输的无线通讯方法，能够克服传统物联网通信技术在环
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，一种物联网数据传输的无线通讯方法，包括：实时监测物联网环境并收集环境数据；根据所述环境数据，动态选择最佳频段，实施自适应频率跳变；依据当前网络状态与设备需求，对可用信道进行动态分配；将来自不同物联网终端的数据进行预处理与融合，形成数据包，在数据包生成后，依据当前网络的状态进行边缘计算，判断最优传输路径，传输至目的设备；数据传输过程中，通过监控传输状态与环境变化，形成反馈调节机制，持续优化网络性能。
4、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的一种优选方案，其中：所述环境数据包括，利用传感器实时监测物联网环境的信号质量、噪声水平和信道占用情况；
5、所述收集环境数据包括：信号强度、噪声水平和信道占用率；
6、将获取的环境数据整合到数据处理模块，形成综合环境监测指标，根据s信号强度、噪声水平和信道占用率的不同权重进行综合评估，得到环境综合指数。
7、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的一种优选方案，其中：所述动态选择最佳频段包括，基于所述环境综合指数的数值，定义频段的适应性指数，
8、；
9、其中，表示第i个频段的适应性指数，分别为信号强度、噪声水平和信道占用的权重参数，、、分别为第个频段的信号强度、噪声水平和信道占用率；
10、选取适应性指数最高的频段作为最佳工作频段：
11、；
12、当检测到最佳工作频段时，向用户发出通知，在用户确认后执行频段切换，按照设定的切换时间，将设备调整工作频段到最新的频段。
13、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的一种优选方案，其中：所述对可用信道进行动态分配包括，在确认最佳频段之后，采用改进的遗传算法评估可用带宽、信道拥堵以及信道优先级，根据实时网络状态计算出最优信道进行信道动态分配；
14、通过计算所有信道的效用值，并选取效用值最大的信道，使得选择的信道满足高带宽且在当前网络条件下不拥堵。
15、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的一种优选方案，其中：所述进行预处理与融合包括，从不同的物联网终端收集不同类型的数据，并将数据整理成时间序列格式，构建数据池，使用加权平均滤波的方式处理数据点，去除历史无效数据，并进行数据融合和特征提取，形成有效数据包；
16、根据融合特征生成数据包；
17、使用ntp时间同步协议保持物联网终端设备的时钟同步，在数据生成时，为每个数据包添加时间戳，根据数据类型、时间戳或事件触发机制定义数据包分组规则，同时通过网络负载和带宽限制设置每组数据包的大小；
18、在物联网终端设备中设置缓冲区，暂存待发送的数据，并在达到预定条件时进行发送；
19、为不同类型的数据包设置优先级，在数据包中包含优先级字段，对低延迟的数据进行优先处理和传输。
20、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的一种优选方案，其中：所述进行边缘计算包括，利用边缘计算节点对当前网络状态进行评估，评估当前网络状态包括实时监测网络中的数据流量、节点负载和信号强度的关键指标，生成网络状态向量，通过与相邻边缘计算节点的信息交互，汇总网络全局状态；
21、利用dijkstra算法进行路径选择，并考虑实际带宽和延迟的影响。
22、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的一种优选方案，其中：所述形成反馈调节机制包括，将延迟、丢包率、信号强度、环境温度和湿度数据进行汇总，形成综合评价指标，基于以上判断标准和环境变化，结合历史数据建立决策规则集；
23、当监测到通信链路的时延指标超过第一延迟阈值且持续第一预设时长时，根据历史通信数据自动选择目标频段并优化传输路径配置；
24、当检测到数据丢包率超过第二丢包率阈值且持续第二预设时长时，启动信道切换机制并动态调整数据重传策略；
25、当信号质量参数低于预设信号强度阈值且维持第三预设时长时，触发频谱资源切换程序并生成设备状态日志；
26、当环境传感装置检测到物理参数变化幅度超过预设变化幅度阈值时，执行设备功耗调节策略并同步更新数据传输方案，且在检测到参数异常后的预设时间间隔内启动传输暂停保护机制。
27、本专利技术的另一个目的是提供一种物联网数据传输的无线通讯系统，其能通过实时监测、动态决策和反馈调节机制，有效实现物联网数据的高效传输与管理。
28、作为本专利技术所述的一种物联网数据传输的无线通讯系统的一种优选方案，其中：包括环境监测模块、动态频段与信道分配模块、数据处理与融合模块、边缘计算与反馈调节模块；
29、所述环境监测模块，实时监测物联网环境的各种参数，包括信号质量、噪声水平和信道占用情况，收集环境数据并生成环境综合指标；
30、所述动态频段与信道分配模块，根据环境数据和网络状态动态选择最佳频段，并实施自适应频率跳变以及信道的动态分配；
31、所述数据处理与融合模块，收集来自不同物联网终端的数据，进行预处理与融合，生成数据包并管理传输；
32、所述边缘计算与反馈调节模块，对网络状态进行评估和优化决策，同时形成反馈调节机制来持续优化网络性能。
33、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述环境数据包括，利用传感器实时监测物联网环境的信号质量、噪声水平和信道占用情况；
3.如权利要求2所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述动态选择最佳频段包括，基于所述环境综合指数的数值，定义频段的适应性指数，选取适应性指数最高的频段作为最佳工作频段，当检测到最佳工作频段时，向用户发出通知，在用户确认后执行频段切换，按照设定的切换时间，将设备调整工作频段到最新的频段。
4.如权利要求3所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述对可用信道进行动态分配包括，在确认最佳频段之后，采用改进的遗传算法评估可用带宽、信道拥堵和信道优先级，根据实时网络状态计算出最优信道进行信道动态分配；
5.如权利要求4所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述进行预处理与融合包括，从不同的物联网终端收集不同类型的数据，并将数据整理成时间序列格式，构建数据池，使用加权平均滤波的方式处理数据点，
6.如权利要求5所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述进行边缘计算包括，利用边缘计算节点对当前网络状态进行评估产生状态向量，利用Dijkstra算法进行路径选择，并考虑实际带宽和延迟的影响。
7.如权利要求6所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述形成反馈调节机制包括，将延迟、丢包率、信号强度、环境温度和湿度数据进行汇总，形成综合评价指标，基于以上判断标准和环境变化，结合历史数据建立决策规则集；
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法的系统，其特征在于：包括环境监测模块、动态频段与信道分配模块、数据处理与融合模块、边缘计算与反馈调节模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述环境数据包括，利用传感器实时监测物联网环境的信号质量、噪声水平和信道占用情况；
3.如权利要求2所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述动态选择最佳频段包括，基于所述环境综合指数的数值，定义频段的适应性指数，选取适应性指数最高的频段作为最佳工作频段，当检测到最佳工作频段时，向用户发出通知，在用户确认后执行频段切换，按照设定的切换时间，将设备调整工作频段到最新的频段。
4.如权利要求3所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述对可用信道进行动态分配包括，在确认最佳频段之后，采用改进的遗传算法评估可用带宽、信道拥堵和信道优先级，根据实时网络状态计算出最优信道进行信道动态分配；
5.如权利要求4所述的一种物联网数据传输的无线通讯方法，其特征在于：所述进行预处理与融合包括，从不同的物联网终端收集不同类型的数据，并将数据整理成时间序列格式，构建数据池，使用加权平均滤波的方式处理数据点，去除历史无效数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：邬宇平，马俊，王文涛，马松，丁娟，
申请(专利权)人：新瑞数城技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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