[发明专利]一种工业物联网的作业终端通信协议设计方法

说明书

本发明提供一种工业物联网的作业终端通信协议设计方法，涉及工业互联网技术领域，所述方法至少包括：确定通信协议的数据包报头；根据所述数据包报头构建数据包序列化和解析规则；根据所述序列化和所述解析规则，确定数据包重传机制；根据所述重传机制确定通信连接切换机制。应用本发明实施例，解决现有技术中无法适应工业物联网环境下连接的时延性和可靠性等网络性能要求以及低功耗灵活组网的特殊要求的问题。

技术领域

本发明涉及工业物联网技术领域，特别是涉及一种工业物联网的作业终端通信协议设计方法。

背景技术

随着中国制造先进的智能制造模式的提出，工业生产领域也迎来了物联网时代。以RFID(Radio Frequency Identification)和传感器为主的感知技术、异构分布式传输网络技术和智能终端技术等不断加入物联网中，推动物联网在工业生产领域的扩展和应用。但目前工业物联网的应用仍处于初级阶段，诸如通信协议、管理机制等问题成为工业物联网发展的掣肘。目前工业物联网在通信协议方面的问题主要如下：

缺少统一的通信协议：目前工业生产现场传感器网络对感知设备的数据封装通常采用自己的协议、标准和平台，自成体系，很难兼容，通常这些协议与互联网数据传输协议不兼容，甚至是体系架构完全不同的两种或者多种协议，尚无统一的通信协议或者语言统一技术标准，形成管理机制，解决异构网络互通问题，实现感知设备与作业终端核心网络的数据交换。

数据互操作机制不合理：现场作业终端间主要通过直接连接和直接操作的方式进行通信和数据交互，这种绕过被访问终端而直接操作数据的机制不安全也不合理。

通信过程复杂：现有的IP协议和基于该协议的通信过程较复杂，此外，目前普遍使用的XML(eXtensible Markup Language)、JSON(JavaScript Object Notation)等数据序列化方法，数据压缩效果差，速度慢，以上因素均增加了网络负载和开销，无法适应工业物联网环境下连接的时延性和可靠性等网络性能要求以及低功耗灵活组网的特殊要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种工业物联网的作业终端通信协议设计方法，用于解决现有技术中无法适应工业物联网环境下连接的时延性和可靠性等网络性能要求以及低功耗灵活组网的特殊要求的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种工业物联网的作业终端通信协议设计方法，所述方法至少包括：

确定通信协议的数据包报头；

根据所述数据包报头构建数据包序列化和解析规则；

根据所述序列化和所述解析规则，确定数据包重传机制；

根据所述重传机制确定通信连接切换机制。

本发明的一种实现方式中，所述通信协议至少包含数据寻址、错误校验、数据包顺序标识、传输优先级标识、重传控制、数据包分类、协议版本控制。

本发明的一种实现方式中，数据包报头字段至少包括：协议当前版本号、标识数据包类型、标识传输类型、每个数据包的序列号信息、数据包标识位、数据包传输的优先级、校验位、数据包总长度、数据包重传次数上限、数据包源地址、数据包的目标地址。

本发明的一种实现方式中，所述根据所述数据包报头构建数据包序列化和解析规则的步骤，包括：

采用结构化数据存储格式作为序列化方法对数据包进行序列化和解析。

本发明的一种实现方式中，所述根据所述序列化和所述解析规则，确定数据包重传机制的步骤，包括：

步骤A：检查待传输集合中是否包含数据包，按照数据包传输的优先级进行数据传输；

步骤B：启动定时器，初始化传输序号为0，初始化重传集合为空；