[发明专利]一种非主从式虚拟全双工网络

说明书

本发明公开了一种非主从式虚拟全双工网络，该非主从式虚拟全双工网络包括塑料光纤收发模块和单芯塑料光纤，通过单芯塑料光纤实现半双工双向数据通信；塑料光纤收发模块通过单根塑料光纤串连多个终端或传感通信节点，在环形网络或树状网络的基础上，建设成虚拟双向网络；在各节点配置塑料光纤收发模块，在其中任意一个节点的通信模块上设立主控单元，每个节点都通过单根塑料光纤实现点与点之间的连接；既能够由主控单元向某个或所有节点发出命令，也能够由其他某个节点主动向主控单元上报信息。

技术领域

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种基于塑料光纤单芯同轴半双工通信技术的非主从式虚拟全双工网络。

背景技术

当前，我国重点推进的人工智能、智能机器人、无人机、智能穿戴、智能无人驾驶汽车，甚至包括飞机、轮船、高铁、智能电网等，都正在迅猛地发展。而其中的短距离通信网络(或称最后一公里)，则起着重要和关键技术的作用。

在上述应用系统中，有一个共同的重要特点：就是建立在既是整体移动，且又与外界相对独立的一个悬浮式的系统。也就是在系统内部，是处于一个相对固定的位置，各传感器彼此传输数据实时高速、安全可靠、互联互通、双向通信的独立、坚强的网络共同体。

目前，在短距离数据传输通信网的通信方式主要有以下几种：

1、通过电力线传输的宽带、窄带载波通信

(1)窄带载波通信

主要优点：物理信道是与传输电力共用的电力线缆，系统连接简便，通过载波模块组网灵活、快速。

不足：①抗噪声能力、通信稳定性和实时性较差，易受强电环境及线路本身的电磁谐波干扰，抑制和解决的技术还不够完善。

②传输速率较低，数据传输不到时需多次反复传送信息。

③受低压电网负荷变化影响，在不同台区、不同时段，数传成功率差异较大；受湿热环境及多台区串扰的影响，抄收率会产生波动。

④现场维修无法立即见到效果；运维工作反复、成本加大。

(2)宽带载波通信

主要优点：宽带载波与窄带载波通信技术相比，抗噪声性能更好，通信速度提高，带宽更高(2～12MHz)；可分布式组网，并行工作；多载波信道，自动规避干扰。

不足：①通信稳定性：当传输条件如负荷阻抗变化影响，传输距离将以降低带宽和通信距离来保证可靠性，使传输距离因谐波的干扰而缩短。

②数据传输时有一定的辐射骚扰，有时会有多台区串扰。

2、通过双绞线传输的RS-485总线通信

主要优点：通信稳定可靠，调试方便，维修相对简便。

不足：①架空线路方式易受雷击、浪涌的感应、冲击和空间电磁波的干扰，造成485器件的损坏和局部通信瘫痪。

②若地埋485线则易受潮湿影响，加快485金属线材的腐蚀、老化；还易遭到虫、鼠的破坏。

③RS-485总线网络如出现一处故障，则全网将瘫痪；现场查找故障费时，需用排除法按顺序逐步消缺。

④安装布线工作量较大。

3、通过空间电磁场传输的微功率无线电通信

优点：安装灵活、组网快捷、速率较高、施工简便。

不足：①障碍物的屏蔽影响信号传输，传输距离不够时需增加中继或提高发射功率，但多级中继又影响通信效率，影响采集数据的实时性。

②由于无线频点资源有限，通常使用的工作频段是公共的无线公共频段，有可能产生同频、互调干扰。