一种数据包打包方法和通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数据包打包方法和通信系统，使用该数据包打包方法的通信系统，将数据分类传送，可以解决大数据量情况下数据堵塞、数据冗余的问题，有效提高执行效率；另外该打包方法还打包有保证数据包可靠性的序列码单元和验证消息包完整性的校验单元，确保数据包的准确性。

A packet packing method and communication system

The invention discloses a packet packing method and communication system, communication system using the packet packing method, classified data transmission, can solve the case of large amounts of data, data block data redundancy problem, effectively improve the efficiency; in addition to the packing method packing guaranteed packet sequence reliability verification unit unit code and verification message package integrity, to ensure the accuracy of data packet.

【技术实现步骤摘要】
一种数据包打包方法和通信系统
本专利技术涉及通信领域，特别涉及到一种数据包及通信系统。
技术介绍
随着移动互联网、物联网、云计算、机器人控制等技术的迅猛发展技术发展及传感器硬件成本的下降，小型无人载具(类机器人)被越来越广泛的应用于各个行业，如将空中机器人应用于灾后搜救、电力架设、农林植保、遥感测绘、空中物流、消费娱乐等，将无人车应用于智能仓储、地面物流等、将无人船应用于海洋搜救、勘探等。对无人载具的远距离遥控指挥、系统数据的回传监测都离不开安全可靠的数据通信。随着智能手机的功能发展尤其在WiFi/蓝牙/3G/4G通信领域的成熟，以智能手机为地面站终端(GroundControlStation，GCS)与无人载具进行数据传输交互，具有极大的便携优势，值得关注。现有数据传输方式是通过将所有需要通信的数据一次打包的方式进行发送，然后根据事先设定好的通信协议完成解包，得到需要的相关数据，解包过程一般如下，先对整个打包数据的头两位字节进行握手，握手通过认定为所需数据包，然后根据协议，按字节位数截取相对应的的数据，最后几位数据为截至位，表示解包完成。针对数据量较少时，现有方法可满足基本通信需求。缺点在于，当数据较大，针对无人作业装备及其他类似系统，数据量一般都很大，如果将大量数据打包在同一数据包中，容易出现数据堵塞、数据读取困难等现象，并且如果发生丢包，则会丢失大量数据。另一方面，很多传输的数据信息是重复和固定的，而对于无人作业装备这类需要极高实时性的系统，大量的重复数据会导致通信速度过慢，不能满足需求。并且针对不同用户群体、不同的执行任务对系统数据的需求不一样，使用原有方法时，相应的变通性不足，出现数据量冗余，影响通信系统的数据传输的速度、稳定性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于无人载具通信的数据包打包方法，使用该数据包打包方法打包的数据包，每个数据包只包括有一个类的消息，解决了大数据量情况下数据堵塞、数据冗余的问题，有效提高执行效率；另外还包括有保证数据包可靠性的序列码单元和验证消息包完整性的校验单元，确保数据包的准确性。本专利技术公开了一种数据包打包方法，包括以下步骤：在数据包起始地址写入起始标识；将序列码单元值写入数据包；根据发送端自身系统信息，提取系统ID值、组件ID值并写入数据包；根据要传输的信息种类，确定信息ID值并写入数据包；根据信息ID值提取对应的负载信息字节长度信息并写入数据包；根据信息ID值提取对应的负载信息结构，并将要传输的信息根据负载信息结构转化为负载信息并写入数据包；对已生成的数据包数据进行CRC算法校验，得出校验结果单元值并写入数据包。优选的实施方式，所述校验单元值包括有第一校验单元值和第二校验单元值。相应有一种通信系统，包括发射端和接收端，发射端和接收端之间通过数据包进行通信，所述数据包通过所述的数据包打包方式进行打包；优选的实施方式，在每一次发射端和接收端进行数据传输的初期，通过建立心跳连接，确定一个序列码值。优选的实施方式，所述序列码的值随机生成。优选的实施方式，所述序列码的值有序生成；每次序列码的生成值比上一次生成值增加一，数值溢出时则从零开始重新生成。所述发射端为无人载具，或地面终端，或无人载具内部系统，或无人载具内部组件。所述接收端为无人载具，或地面终端，或无人载具内部系统，或无人载具内部组件。使用该数据包打包方法的通信系统，在数据传输时，将大量的数据分为特定结构的数据包进行传送，避免了数据丢包造成大量数据丢失的问题；通过系统、组件以及信息种类的标识，可以有效提高数据传输速度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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它的附图。图1是本专利技术实施例的数据包结构示意图。图2是本专利技术实施例通信系统结构示意图。图3是本专利技术实施例通信系统通信方法示意图。图4是本专利技术实施例的数据包打包方法步骤示意图。图5是本专利技术实施例的数据包解包方法步骤示意图。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了表达更为清晰和便于理解，用STX表示起始标识单元，LEN表示负载长度单元，SEQ表示序列码单元，SYS表示系统ID单元，COMP表示组件ID单元，MSG表示信息ID单元，PAYLOAD表示负载信息单元，CK表示校验单元，CKA表示第一校验单元，CKB表示第二校验单元，循环冗余校验码算法采用CRC算法。图1示出了数据包结构示意图，数据包内容包括标识新信息开始的STX、记录负载信息长度信息的负LEN、用于通信中消息包重复性检验的SEQ、指定信息接收系统的SYS、指定信息接收组件的COMP、用于标识信息种类的MSG、需要传输的PAYLOAD、用于消息包完整性检验的CK；为了加强消息包检验的可靠性，减低错包率，CK可以拆分为CKA、CKB；本实施例中，按照地址顺序，消息包的内容排序依次为STX、LEN、SEQ、SYS、COMP、MSG、PAYLOAD、CKA、CKB；具体实施中，需要指定各单元长度，便于机器直接读取，本实施例指定STX字节长度为1，LEN字节长度为1，单元内容为N，可以表示的数值范围为0～255，即负载信息的长度在0～255之间；实际实施中，如果负载信息长度超过255，LEN字节长度可适当增加；SEQ字节长度为1，取值范围为0～255；SYS字节长度为1，取值范围为0～255，即最多可以256个系统同时使用该数据包进行通信，如果系统数目超过256个系统，可以适当增加SYS字节长度；COMP字节长度为1，取值范围为0～255，即最多可以表示256种组件同时使用该数据包进行通信，如果某个系统中的组件数目超过256，可以适当增加COMP的字节长度；PAYLOAD字节长度由LEN内容指定，字节长度为N；CKA、CKB长度各为1个字节；本实施例中，如果STX地址为a0，则LEN地址a1＝a0+1，SEQ地址a2＝a0+2，SYS地址a3＝a0+3，COMP地址a4＝a0+4，MSG地址为a5＝a0+5，PAYLOAD地址为a6～a7，其中a6＝a0+6，a7＝a0+5+N，CKA地址为a8＝a0+6+N，CKA地址为a9＝a0+7+N；如果单元定义为多字节，则地址范围应该相应的改变。图2示出了本实施例的通信系统结构示意图，通信系统包括发送端和接收端，发送端和接收端之间通过数据包进行通信，其中，发送端负责数据包的打包处理，接收端负责数据包的解包处理。本实施例的数据包主要应用于无人载具的对外通信或无人载具的内部通信领域，因此，发送端和接收端双方均可以为无人作业装备、地面终端、无人作业装备内部系统、无人作业装备内部组件。图3示出了本实施例的通信系统通信方法示意图，本实施例的数据包可应用于无人载具内部、无人载具相互之间或无人载具与地面终端之间的通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据包打包方法，其特征在于，包括以下步骤：在数据包起始地址写入起始标识；将序列码单元值写入数据包；根据发送端自身系统信息，提取系统ID值、组件ID值并写入数据包；根据要传输的信息种类，确定信息ID值并写入数据包；根据信息ID值提取对应的负载信息字节长度信息并写入数据包；根据信息ID值提取对应的负载信息结构，并将要传输的信息根据负载信息结构转化为负载信息并写入数据包；对已生成的数据包数据进行CRC算法校验，得出校验结果单元值并写入数据包。

【技术特征摘要】
1.一种数据包打包方法，其特征在于，包括以下步骤：在数据包起始地址写入起始标识；将序列码单元值写入数据包；根据发送端自身系统信息，提取系统ID值、组件ID值并写入数据包；根据要传输的信息种类，确定信息ID值并写入数据包；根据信息ID值提取对应的负载信息字节长度信息并写入数据包；根据信息ID值提取对应的负载信息结构，并将要传输的信息根据负载信息结构转化为负载信息并写入数据包；对已生成的数据包数据进行CRC算法校验，得出校验结果单元值并写入数据包。2.如权利要求1所述的数据包打包方法，其特征在于，所述校验单元值包括有第一校验单元值和第二校验单元值。3.一种通信系统，包括发射端和接收端，发射端和接收端之间通过数据包进行通信，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈再励，曹永军，钟震宇，
申请(专利权)人：华南智能机器人创新研究院，广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44