[发明专利]一种基于工业WIFI的通信链路保障方法

摘要

本发明公开了一种基于工业WIFI的通信链路保障方法，在TCP通信协议的基础之上增加一种新的通信协议，即使发送端以字节流的顺序发送给接收方的数据接收缓冲区，能够根据该新的通信协议重新组建每一种数据帧，识别每种数据帧的类型，根据收到的字节数据，解析完成的数据帧；然后再根据不同类型的数据帧，决定该数据帧的数据应该交付到系统的哪一个功能模块进行处理。本发明针对机器人在巡检过程中可能出现的异常状况，在通信两端的软件上，通过一定的异常通信状况恢复算法，提高通信链路数据传输的容错性。

主权项

一种基于工业WIFI的通信链路保障方法，其特征在于：1）硬件通信链路模块：采用基于5.8G工业WIFI的定向天线技术，通信链路采用IEEE802.11n协议；2）通信协议栈：在TCP通信协议的基础之上增加一种新的通信协议，即使发送端以字节流的顺序发送给接收方的数据接收缓冲区，能够根据该新的通信协议重新组建每一种数据帧，识别每种数据帧的类型，根据收到的字节数据，解析完成的数据帧；然后在根据不同类型的数据帧，决定该数据帧的数据应该交付到系统的那一个功能模块进行处理；a1)给数据加帧的边界符，用来区分不同的帧，防止不同的数据帧混淆；a2)增加一个字节的确认字段，对于不允许丢失的帧要采用确认机制保证送达；封装TCP数据的帧结构字段包括帧前边界、数据长度部分、确认位、数据部分和帧后边界；帧前边界是两个字节，分别是十六进制的0xAA和0xBB，这两个字节作为设计的协议帧的前边界符，帧后边界分别是十六进制的0xDD、0xEE、0xDD、0xEE这四个边界符；帧前边界符后面的两个字节就是帧的数据长度部分，代表数据部分和确认位两个部分的长度；确认位部分占用1个字节，代表这个帧的重要性，判断是否需要回复，如果是1则代表需要回复，如果是0则代表可以不回复，即使丢失也不会影响系统的正常运行；3）通信异常容错处理：防止由于数据通信异常导致巡检机器人和后台监控系统相互等待，发送死锁的现象；包括以下步骤：b1) 在每个设备巡检点设定一个定时器，在定时器时间范围内，发送方一直等待接收方的数据应答；b2) 一旦定时器超时，控制模块再次发送控制命令，通知受控方执行上次命令规定的动作；三次尝试之后，如果还没有收到接收方的任务应答，机器人将启动自我控制模块，自动返航到充电房；b3) 在返回充电房的过程中，通信模块通过心跳程序一直监听通信的状态；如果通信能够恢复，机器人停止返航充电房，继续上次被中断的任务；如果未能够恢复通信，到达充电房后便启动报警模块，通过声光报警器显示机器人的异常状态；b4) 后台监控中心在一段时间内没有收到机器人的通信数据便启动报警模块，同时后台变电站工作人员及时对机器人维修处理。