本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備，尤其涉及一種基于即時通信的水電融合數(shù)據(jù)的傳輸方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域，隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和智能灌溉技術(shù)的快速發(fā)展，對灌溉數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性和可靠性提出了更高要求。農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)通常涉及多個灌溉終端，這些終端分布在廣闊的農(nóng)田中，與中央控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，以實現(xiàn)對土壤濕度、作物生長狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控和灌溉決策。

2、然而，農(nóng)業(yè)灌溉場景下的數(shù)據(jù)傳輸面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，農(nóng)田環(huán)境復(fù)雜多變，包括不同的土壤類型、植被覆蓋、地形地貌以及氣候條件，這些因素對無線通信信號產(chǎn)生了顯著影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸速率不穩(wěn)定，尤其是在惡劣天氣（如暴雨、大風(fēng)）和復(fù)雜地形（如山區(qū)、丘陵）條件下，數(shù)據(jù)傳輸效果更是大打折扣。

3、其次，農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量龐大，特別是在大規(guī)模農(nóng)田灌溉作業(yè)中，灌溉終端與中央控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸壓力顯著增加。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法往往采用固定的傳輸參數(shù)，導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)擁堵或信號質(zhì)量差時，數(shù)據(jù)傳輸效率低下，灌溉指令的實時傳達受阻，進而影響灌溉效果和作物生長。

4、目前農(nóng)業(yè)灌溉場景中水電融合數(shù)據(jù)存在信號質(zhì)量差和通信方式單一的缺陷，導(dǎo)致水電融合終端與系統(tǒng)平臺之間的通信質(zhì)量較差，容易出現(xiàn)通信故障。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于即時通信的水電融合數(shù)據(jù)的傳輸方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)水電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中水電融合終端和水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信，提高水電融合終端和水電系統(tǒng)平臺之間的通信質(zhì)量。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種基于即時通信的水電融合數(shù)據(jù)的傳輸方法，應(yīng)用于包括水電系統(tǒng)平臺和多個水電融合終端的水電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該方法包括：監(jiān)測水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間水電融合數(shù)據(jù)的實時傳輸速率；若實時傳輸速率大于第一速率，則保持水電融合數(shù)據(jù)的傳輸方式不變，傳輸方式包括單次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和水電融合終端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率；若實時傳輸速率小于等于第一速率且大于第二速率，則基于實時傳輸速率調(diào)整傳輸方式，以實現(xiàn)即時通信；第一速率大于第二速率；若實時傳輸速率小于等于第二速率，則對水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸通道進行篩選，確定最優(yōu)傳輸通道；并基于最優(yōu)傳輸通道，進行水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信。

3、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于實時傳輸速率調(diào)整傳輸方式，以實現(xiàn)即時通信，包括：基于實時傳輸速率，對單次傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量進行調(diào)整，得到調(diào)整后的數(shù)據(jù)量；保持?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送速率不變，以調(diào)整后的數(shù)據(jù)量發(fā)送水電融合數(shù)據(jù)；監(jiān)測傳輸方式調(diào)整后水電融合數(shù)據(jù)的傳輸時延；若傳輸時延小于等于設(shè)定時長，則保持?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送速率不變；若傳輸時延大于設(shè)定時長，則減小水電融合終端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，至傳輸時延小于等于設(shè)定時長。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，傳輸方式還包括重傳次數(shù)和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率；基于實時傳輸速率調(diào)整傳輸方式，以實現(xiàn)即時通信，還包括：監(jiān)測傳輸方式調(diào)整后水電融合數(shù)據(jù)的傳輸完成情況，并記錄傳輸過程中的丟包率；對于任一次傳輸過程，若該次傳輸過程中傳輸未完成，則啟動重傳機制，并以重傳次數(shù)將該次傳輸未完成的數(shù)據(jù)包進行重傳；若丟包率小于等于設(shè)定值，則保持水電融合終端的數(shù)據(jù)發(fā)送頻率不變；若丟包率大于設(shè)定值，則減小水電融合終端的數(shù)據(jù)發(fā)送頻率，至丟包率小于等于設(shè)定值。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，對水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸通道進行篩選，確定最優(yōu)傳輸通道，包括：通過各傳輸通道向水電系統(tǒng)平臺發(fā)送第一測試請求，并記錄第一測試請求的發(fā)送時間；第一測試請求用于請求水電系統(tǒng)平臺對傳輸通道進行測試；接收水電系統(tǒng)平臺回傳的第一測試響應(yīng)，并記錄第一測試響應(yīng)的接收時間；基于第一測試請求的發(fā)送時間和第一測試響應(yīng)的接收時間，確定各傳輸通道的傳輸時延；基于各傳輸通道的傳輸時延，確定最優(yōu)傳輸通道。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，對水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸通道進行篩選，確定最優(yōu)傳輸通道，包括：向多個水電融合終端中其他水電融合終端發(fā)送第二測試請求，并記錄第二測試請求的發(fā)送時間，第二測試請求用于請求其他水電融合終端測試與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸通道狀態(tài)；接收其他水電融合終端回傳的第二測試響應(yīng)，并記錄第二測試響應(yīng)的接收時間；第二測試響應(yīng)包括其他水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸時延；基于第二測試請求的發(fā)送時間、第二測試響應(yīng)的接收時間，以及第二測試響應(yīng)，確定最優(yōu)傳輸通道。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于最優(yōu)傳輸通道，進行水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信，包括：確定最優(yōu)傳輸通道中下一級接收設(shè)備；基于最優(yōu)傳輸通道的傳輸時延，確定水電融合終端的傳輸方式；基于傳輸方式中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)量，對水電融合數(shù)據(jù)進行拆分，得到多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包；基于傳輸方式中的數(shù)據(jù)發(fā)送速率和數(shù)據(jù)發(fā)送頻率，向下一級接收設(shè)備傳輸多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該方法還包括：獲取水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸速率的歷史數(shù)據(jù)，以及水電融合終端所在區(qū)域的歷史氣象數(shù)據(jù)；對傳輸速率的歷史數(shù)據(jù)和歷史氣象數(shù)據(jù)，進行時間窗口劃分，確定各時間窗口的傳輸速率和氣象數(shù)據(jù)；基于各時間窗口的傳輸速率和氣象數(shù)據(jù)，進行相關(guān)性分析和數(shù)據(jù)擬合，得到水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸速率，和水電融合終端所在區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)之間的擬合函數(shù)；基于水電融合終端所在區(qū)域預(yù)測時段的氣象數(shù)據(jù)，擬合函數(shù)，以及實時傳輸速率，確定水電融合數(shù)據(jù)的分時傳輸策略；基于水電融合數(shù)據(jù)的分時傳輸策略，向水電系統(tǒng)平臺發(fā)送水電融合數(shù)據(jù)。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于水電融合終端所在區(qū)域預(yù)測時段的氣象數(shù)據(jù)，擬合函數(shù)，以及實時傳輸速率，確定水電融合數(shù)據(jù)的分時傳輸策略，包括：基于預(yù)測時段的氣象數(shù)據(jù)，以及擬合函數(shù)，預(yù)測得到預(yù)測時段內(nèi)各時間窗口的預(yù)測傳輸速率；基于預(yù)測時段內(nèi)各時間窗口的預(yù)測傳輸速率，以及實時傳輸速率，對水電融合數(shù)據(jù)進行分配，確定分時傳輸策略，分時傳輸策略包括各預(yù)測時間窗口內(nèi)水電融合數(shù)據(jù)的待傳輸數(shù)據(jù)量。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于水電融合數(shù)據(jù)的分時傳輸策略，向水電系統(tǒng)平臺發(fā)送水電融合數(shù)據(jù)，包括：確定水電融合終端待發(fā)送的水電融合數(shù)據(jù)的總數(shù)據(jù)量；基于實時傳輸速率，對分時傳輸策略進行更新，確定更新后的分時傳輸策略；基于更新后的分時傳輸策略，以及待發(fā)送的水電融合數(shù)據(jù)的總數(shù)據(jù)量，進行數(shù)據(jù)分配，確定當(dāng)前時間窗口的待傳輸數(shù)據(jù)量；基于當(dāng)前時間窗口的待傳輸數(shù)據(jù)量，以及水電融合數(shù)據(jù)各類數(shù)據(jù)的優(yōu)先級，確定當(dāng)前時間窗口的待傳輸數(shù)據(jù)；基于實時傳輸速率對應(yīng)的傳輸方式，發(fā)送待傳輸數(shù)據(jù)。

11、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于即時通信的水電融合數(shù)據(jù)的傳輸裝置，應(yīng)用于包括水電系統(tǒng)平臺和多個水電融合終端的水電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該傳輸裝置包括：通信模塊，用于監(jiān)測水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間水電融合數(shù)據(jù)的實時傳輸速率；處理模塊，用于若實時傳輸速率大于第一速率，則保持水電融合數(shù)據(jù)的傳輸方式不變，傳輸方式包括單次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和水電融合終端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率；若實時傳輸速率小于等于第一速率且大于第二速率，則基于實時傳輸速率調(diào)整傳輸方式，以實現(xiàn)即時通信；第一速率大于第二速率；若實時傳輸速率小于等于第二速率，則對水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的傳輸通道進行篩選，確定最優(yōu)傳輸通道；并基于最優(yōu)傳輸通道，進行水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信。

12、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于即時通信的水電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該水電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括水電系統(tǒng)平臺和多個水電融合終端，該水電融合終端包括存儲器和處理器，該存儲器存儲有計算機程序，所述處理器用于調(diào)用并運行所述存儲器中存儲的計算機程序執(zhí)行如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實現(xiàn)方式所述方法的步驟。

13、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實現(xiàn)方式所述方法的步驟。

14、本發(fā)明提供一種基于即時通信的水電融合數(shù)據(jù)的傳輸方法及系統(tǒng)，本發(fā)明通過監(jiān)測水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間水電融合數(shù)據(jù)的實時傳輸速率，在實時傳輸速率較大時，保持傳輸方式不變，在實時傳輸速率較大時，調(diào)整單次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和水電融合終端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率等傳輸方式，使得傳輸方式適應(yīng)實時傳輸速率，實現(xiàn)水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信。在實時傳輸速率過小時，切換至水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的最優(yōu)傳輸通道，保證水電融合終端與水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信。本發(fā)明根據(jù)實時傳輸速率自適應(yīng)改變傳輸方式和傳輸通道，實現(xiàn)水電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中水電融合終端和水電系統(tǒng)平臺之間的即時通信，提高水電融合終端和水電系統(tǒng)平臺之間的通信質(zhì)量。