一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法及通信数据终端
专利汇可以提供一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法及通信数据终端专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于循环队列缓存的智能 铁 鞋 数据传输处理方法，首先采用Lora通信数据终端接收各智能铁鞋发送来的数据 帧 ，将数据帧依次存入循环队列；然后对数据帧进行检查与优化，最后根据不同的工作模式，将优化后的数据通过网络 接口 芯片发送到监控主机。本发明还提出一种Lora通信数据终端，包括MCU、Lora通信模 块 和网络接口芯片，其中MCU与Lora通信模块进行串口通信，Lora通信模块与各智能铁鞋中的Lora通信单元进行基于Lora协议的无线通信；网络接口芯片通过以太网接口与智能防溜监控主机相连接，将数据上传到智能防溜监控主机。本发明可实现Lora通信数据终端对接收到的数据进行缓存、检查与优化，有效提高了数据传输的 稳定性 、可靠性。，下面是一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法及通信数据终端专利的具体信息内容。
1.一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，具体步骤包括：
(1)、数据接收：采用Lora通信数据终端接收各智能铁鞋发送来的数据帧，将数据帧依次存入循环队列；
(2)、数据检查与优化：将数据帧从循环队列中依次取出，对数据进行错误帧、重复帧的检查及优化；
(3)、数据上传：根据Lora通信数据终端不同的工作模式，将优化后的数据通过网络接口芯片发送到监控主机。
2.根据权利要求1所述的一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，步骤(1)中具体包括以下内容：
(1-1)、分配一块存储区，新建一个循环队列，设队列长度为QS，队列头指针为f，队列尾指针为r，元素个数为C；
(1-2)、初始化循环队列，令队列头指针f＝0，队列尾指针r＝0，元素个数C＝0；
(1-3)、当接收到一个数据帧时，将此数据帧存入队列尾指针r指向的队列位置，一个数据帧占用一个队列元素位置；
(1-4)、将队列尾指针加1后除以队列长度QS取余数，即r＝(r+1)％QS，队列元素加1，即C＝C+1；
(1-5)、重复上述步骤(1-3)、(1-4)，直至所有数据帧接收完毕。
3.根据权利要求2所述的一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，步骤(2)中具体包括以下内容：
(2-1)、从循环队列中取出数据前，先判断队列是否为空，即元素个数C是否为零，若队列为空，则延时后返回重新判断队列是否为空；若队列不为空，则读取头指针f指向的队列位置中的数据帧Q(f)；
(2-2)、读出步骤(2-1)中的数据帧Q(f)中报警状态信息与模拟量信息，判断报警状态信息与模拟量信息是否一致：若一致，则进行下一步；若不一致，则跳到步骤(2-5)；
(2-3)、读取h指向的队列位置中的数据帧Q(h)，其中指针h依次指向队列头指针f的前n个元素，即h＝(f-i+QS)％QS，其中i＝1,2,3,…,n，取出这n个数据帧，分别比较此数据帧Q(h)是否与数据帧Q(f)相同：若不相同，则进行下一步；若相同，则跳到步骤(2-5)；
(2-4)、发送步骤(2-1)中取出的数据帧Q(f)；
(2-5)、将队列头指针加1后除以队列长度QS取余数，即f＝(f+1)％QS，队列元素减1，即C＝C-1；
(2-6)、返回步骤(2-1)，重复上述步骤。
4.根据权利要求3所述的一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，步骤(2-2)中判断报警状态信息与模拟量信息是否一致，具体方法包括以下内容：
设状态信息包括放置到位状态位A1，压鞋报警位E1及溜逸报警位E2，其中，状态位若为1则表示铁鞋状态正常，若为0则表示铁鞋状态异常；报警位的值若为1则表示报警事件发生，若为0则表示报警事件未发生；模拟量信息包括车轮至铁鞋的距离数据D、溜逸距离数据S、压力数据F和X轴方向的加速度数据Gx，其中：距离数据D和溜逸距离数据S的单位为毫米，压力数据F的单位为牛顿，加速度数据Gx的单位为重力加速度g。
具体判断步骤如下：
1)由模拟量信息的距离、压力和加速度计算出判断标志F1,F2,F3，具体公式如下：
其中：F1表示放置到位判断标志；F2表示压鞋报警判断标志；F3表示溜逸报警判断标志；
φ(X)为逻辑函数，表示若“X”为真，则函数值为1，若“X”为假，则函数值为0；
2)判断数据帧中报警状态信息的放置到位状态位A1、压鞋报警位E1及溜逸报警位E2与判断标志F1,F2,F3是否分别对应相等，若均对应相等，且满足条件F1*(F2+F3)＝0，则表示数据帧时Q(x)中的报警状态信息与模拟量信息一致；否则，则表示数据帧时Q(x)中的报警状态信息与模拟量信息不一致。
5.根据权利要求3所述的一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，步骤(3)在进行数据上传时分别有两种工作模式：定时更新模式和交互更新模式；其中，
定时更新模式下，通过网络接口芯片以TCP/IP协议形式将数据帧Q(f)发送给监控主机，经过设定时延Td后，再发送下一条数据帧，实现定时发送功能；
交互更新模式下，通过网络接口芯片以TCP/IP协议形式将数据帧Q(f)发送给监控主机后，等待监控主机返回的读取标志flag，若接收到的flag为1，表示监控主机接收成功，则进行下一条数据帧的发送；若接收到的flag为0，表示监控主机接收失败，则返回重新发送数据帧Q(f)。
6.根据权利要求5所述的一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，步骤(3)发送数据前先判断工作模式，再根据不同的工作模式进行数据发送，具体包括以下步骤：
(301)、判断Lora通信数据终端是否工作于定时更新模式，即判断工作模式标志w＝0：
若是，则进入定时更新模式；若不是，则进行下一步；
(302)、判断Lora通信数据终端是否工作于交互更新模式，即判断工作模式标志w＝1：
若是，则进入交互更新模式；若不是，则返回步骤(301)。
7.根据权利要求3所述的一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法，其特征是，步骤(1-1)中，循环队列长度QS的取值为30，步骤(2-3)中，判断重复帧时查询之前的数据帧个数n取值15。
8.一种用于智能铁鞋数据传输的Lora通信数据终端，其特征是，包括微控制器MCU、Lora通信模块和网络接口芯片，其中微控制器MCU分别与Lora通信模块、网络接口芯片进行串口通信；
所述Lora通信模块，与各智能铁鞋中的Lora通信单元进行基于Lora协议的无线通信，接收各智能铁鞋发送来的数据帧，将数据帧依次存入微控制器MCU中的循环队列；
所述微控制器MCU，用于将数据帧从循环队列中依次取出，对数据进行错误帧、重复帧的检查及优化，并将优化后的数据发送至网络接口芯片；
所述的网络接口芯片，基于TCP/IP协议通过以太网接口与外部智能防溜监控主机进行通信，根据不同的工作模式，将优化后的数据上传到智能防溜监控主机。
9.根据权利要求8所述的一种用于智能铁鞋数据传输的Lora通信数据终端，其特征是，所述的微控制器MCU包括CPU、SRAM存储器；所述的网络接口芯片为W5100网络接口芯片，内部集成有10/100Mbps以太网控制器。
10.根据权利要求8所述的一种用于智能铁鞋数据传输的Lora通信数据终端，其特征是，MCU的串口引脚TXD、RXD分别与Lora通信模块串口引脚TXD、RXD相连接，进行基于UART协议的串口通信，MCU的串口引脚SCLK、MOSI、MISO、SS分别与W5100网络接口芯片串口引脚SCLK、MOSI、MISO、SS相连接，进行基于SPI协议的串口通信。
一种基于循环队列缓存的智能铁鞋数据传输处理方法及通信
数据终端
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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