一种应急救援现场无线通讯方法技术

本发明专利技术公开了一种应急救援现场无线通讯方法，运用于通信技术领域，其方法包括：采集前场的应急救援现场的音频数据，对所述音频数据进行加密；对音频数据进行标记，并传输至下一个目标节点，通过动态等待控制节点之间的等待时长；建立数据通信模型并定义为一个有向图；在音频数据从一个节点发生请求后，会收到数据通信模型两种回复；当目标节点接受到音频数据后，解析数据报文再发送至后场进行实时的监控和指挥；使前场和后场进行无线通讯，并且灵活进行部署，能够让后场指挥中心及时获取救援现场相关信息，提高应急救援现场的救援效率。救援效率。救援效率。

【技术实现步骤摘要】
一种应急救援现场无线通讯方法


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种应急救援现场无线通讯方法。

技术介绍

[0002]消防队的基础设施建设是消防工作顺利进行的基础，因此基础设施建设对消防工作极为重要。其中，无线通信设备是重要组成部分，无线通信的主要功能是促进指挥和救援活动，这对于消防调度也非常重要，从无线通信在当前消防中的应用来看，其发展趋势非常明显，同时在通信技术的共同发展下，通信网络也进行了有效的技术集成。在消防过程中，无线通信功能不仅用于命令，而且还用于发送文本，图像和其他信息。但是当前无线通信的发展存在以下问题：（1）消防队的无线电频率分配不均匀，在应用于跨区域强化过程时会出现频率太低，发生冲突情况影响正常的消防活动；（2）在消防和救援现场，无线通信会由于通信信号的影响、通信方式单一受到干扰或占用了通道，从而阻碍了通信。
[0003]参考专利申请号CN202210155683.2公开了一种消防用低功耗无线设备组网通讯的实现方法，具体内容为：包括无线设备与主机通讯的模式和无线设备独立工作的模式，在不需要安装中继器的条件下，通过无线组网，实现无线设备的远距离通讯。无线设备与主机通讯的模式下，多个无线设备以链路方式按照编码地址顺序设置，每个无线设备作为中转站，按照编码地址升幂或降幂的方向向下一级递传信息，递传信息时先发送唤醒命令
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，用于激活整个链路，使所有无线设备处于唤醒模式，然后再发送信息，信息发送完成后进入休眠模式，所述信息为主机发出的控制命令或无线设备上报的火警及故障信息。无线设备独立工作的模式下，多个无线设备以链路方式或阵列方式按照编码地址顺序设置，形成区域内的阵列式或级联式报警。
[0004]此现有技术根据无线设备与主机通讯的模式和无线设备独立工作的模式，实现了消防无线设备的远距离通讯，但是一旦无线设备损坏则无法通信，存在局限性，因此提出一种应急救援现场无线通讯方法，不依赖传统的基础设施，实现消防人员前场和后场之间的交互通信。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种应急救援现场无线通讯方法，旨在解决现有的无线设备存在局限性，存在信号传输延迟的问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：本申请提供一种应急救援现场无线通讯方法，包括：S1：采集前场的应急救援现场的音频数据，对所述音频数据进行加密；S2：对音频数据进行标记，并传输至下一个目标节点，通过动态等待控制节点之间的等待时长，具体为：
计算获取的邻近节点需要占用信道时间的总和T：，其中u为获取的节点，为获取的节点u声明的信道占用时间；在预设的时间内，若节点的传输半径和干扰半径分别为，计算节点i在干扰半径内所有传输节点要占用信道的时间总和：，其中，表示干扰半径和传输半径的比值；S3：建立数据通信模型并定义为一个有向图，集合V中的点为移动节点，集合E中的边表示单向通信链路，根据代价集合W，定义图中的每条边一个非负的权值，为路径上节点的集合，为路径上边的集合；将音频数据从源节点到目的节点的有向路径的一个递增序列中，定义为节点u的索引，则为的一个子有向路径；S4：在音频数据从一个节点发生请求后，会收到数据通信模型两种回复，一种回复是在组网中存在请求的目标节点，需要确定能到达目标节点的路径；另一种回复是请求的目标节点在组网中不存在，则宣布发送失败；S5：当目标节点接受到音频数据后，解析数据报文再发送至后场进行实时的监控和指挥。
[0007]进一步的，所述S2中，包括：当节点有音频数据需要发送时，会先检测自己所出的状态，若节点检测到自己处于受限状态，则不会主动的与邻近节点竞争信道，而是通过动态等待结束；当节点处于受限状态，节点会实时的更新邻近节点表，根据邻近节点表中的信息计算下一次的动态等待时间。
[0008]进一步的，所述数据通信模型还包括后备路径，设在有向图中，是从源节点s到目的节点t的有向路径，若，那么路径是的边相似路径，其中为之间的边相似度，若路径是0边相似且源节点和目的节点相同，则判定路径并不相交；设分别是的子路径，若不相交，则为不相交子路径。
[0009]进一步的，所述后备路径中，设为源节点s到目的节点t的主路径，若有相同的源节点和目的节点，并满足条件：则被称为的后备路径，的所有后备路径的集合被称为后备路径的备用集。
[0010]进一步的，所述数据通信模型还包括主备路径，为主备路径对的所有公共有向边，其中，设为主备路径对的所有不相交子路径，的长度分别为，其中；对任意主备路径对，其中，当时，设是序列上的第一个节点，同属于，即；若，则是的公共有向边之一，反之是的子相交路径之一。
[0011]进一步的，所述音频数据通过数据通信模型传输的过程中存在路由生存期，设每
个通信连接L在网络中的路由生存期为一个指数分布的随机变量，定义了上的公共有向边和不相交子路径的生存期，其中后备路径的生存期表示为：。
[0012]进一步的，所述当目标节点接受到音频数据后，解析数据报文再发送至后场进行实时的监控和指挥的步骤中，包括：当目标节点接收到一个报文时，对报文进行校验和类型判断之后进行解析，解析的步骤如下：S51：检查表项的状态，若为无效，进入步骤S55，若为有效，进入步骤S52；S52：检查表项中的下一跳节点IP是否和报文中的源节点IP匹配，如果匹配则更新修改时间为当前时间，如果不匹配，则进入步骤S53；S53：对于IP不匹配的表项，检查表项中的更新时间，用更新时间字段和当前时间字段比较，若差值比小于生存周期，则进入步骤S55，否则进入步骤S54；S54：将该表项中的状态更新为无效状态，然后进入路由错误的发送阶段，发送完成后进入步骤S55；S55：检查当前表项是否为最后一项，如果不是则返回步骤S51，否则结束解析。
[0013]进一步的，所述音频数据通过数据通信模型传输的过程中，还包括传输路径的维护，具体为：当原来使用的传输路径断开时，通过路由出错信息告知源节点，并由源节点重新在网络拓扑图中寻找一条新的路径替代它，获得目的节点的路径；当由于连接断开而丢失的音频数据时，并不是直接丢弃，而是有断开链路的上游节点通过其网络状态图，寻找新的转发路径，并以此路径转发所述音频数据。
[0014]本申请提供了一种应急救援现场无线通讯方法，具有以下有益效果：（1）在音频数据传输的过程中，通过动态等待控制节点之间的等待时长，解决了通信流传输路径上节点所面临的流量竞争问题，在节点成功发送一个数据报文后，将根据逸发送报文的长度和周围的流量竞争主动的等待一段时间，以便邻居节点有更多的机会占用信道转发报文，采用节点主动等待时长计算的经验公式，提高了通信流的端到端吞吐量，降低了数据传输延迟，改善了节点的能源使用效率；（2）建立数据通信模型，使目的节点可以获得充分的路由状态信息，从而建立多条路径，实现了简单的多路径路由能力；（3）当目标节点接受到音频数据后，解析数据报文再发送至后场进行实时的监控和指挥，使前场和后场进行无线通讯，并且灵活进行部署，能够让后场指挥中心及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应急救援现场无线通讯方法，其特征在于，包括：S1：采集前场的应急救援现场的音频数据，对所述音频数据进行加密；S2：对音频数据进行标记，并传输至下一个目标节点，通过动态等待控制节点之间的等待时长，具体为：计算获取的邻近节点需要占用信道时间的总和T：，其中u为获取的节点，为获取的节点u声明的信道占用时间；在预设的时间内，若节点的传输半径和干扰半径分别为，计算节点i在干扰半径内所有传输节点要占用信道的时间总和：，其中，表示干扰半径和传输半径的比值；S3：建立数据通信模型并定义为一个有向图，集合V中的点为移动节点，集合E中的边表示单向通信链路，根据代价集合W，定义图中的每条边一个非负的权值，为路径上节点的集合，为路径上边的集合；将音频数据从源节点到目的节点的有向路径的一个递增序列中，定义为节点u的索引，则为的一个子有向路径；S4：在音频数据从一个节点发生请求后，会收到数据通信模型两种回复，一种回复是在组网中存在请求的目标节点，需要确定能到达目标节点的路径；另一种回复是请求的目标节点在组网中不存在，则宣布发送失败；S5：当目标节点接受到音频数据后，解析数据报文再发送至后场进行实时的监控和指挥。2.根据权利要求1所述的一种应急救援现场无线通讯方法，其特征在于，所述S2中，包括：当节点有音频数据需要发送时，会先检测自己所出的状态，若节点检测到自己处于受限状态，则不会主动的与邻近节点竞争信道，而是通过动态等待结束；当节点处于受限状态，节点会实时的更新邻近节点表，根据邻近节点表中的信息计算下一次的动态等待时间。3.根据权利要求1所述的一种应急救援现场无线通讯方法，其特征在于，所述数据通信模型还包括后备路径，设在有向图中，是从源节点s到目的节点t的有向路径，若，那么路径是的边相似路径，其中为之间的边相似度，若路径是0边相似且源节点和目的节点相同，则判定路径并不相交；设分别是的子路径，若不相交，则为不相交子路径。4.根据权利要求3所述的一种应急救援现场无线通讯方法，其特征在于，所述后备路径中，设为源节点s到目的节点t的主路径，若有相同的源节点和目的节点，并满足条件：则被称为的后备路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：白砚飞，王玺栋，宋伟聪，汪燃原，黄关养，李任俊，晁畅，
申请(专利权)人：深圳市遐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：