CN113225139A - 水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备 - Google Patents

水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113225139A
CN113225139A CN202110308972.7A CN202110308972A CN113225139A CN 113225139 A CN113225139 A CN 113225139A CN 202110308972 A CN202110308972 A CN 202110308972A CN 113225139 A CN113225139 A CN 113225139A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slave
master
network
communication
host
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110308972.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113225139B (zh
Inventor
魏建仓
严娓
刘东娜
商春喜
董焰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhilan Tianjin Underwater Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhilan Tianjin Underwater Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhilan Tianjin Underwater Intelligent Technology Co ltd filed Critical Shenzhilan Tianjin Underwater Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202110308972.7A priority Critical patent/CN113225139B/zh
Publication of CN113225139A publication Critical patent/CN113225139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113225139B publication Critical patent/CN113225139B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/02—Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/20—Network architectures or network communication protocols for network security for managing network security; network security policies in general
    • H04L63/205—Network architectures or network communication protocols for network security for managing network security; network security policies in general involving negotiation or determination of the one or more network security mechanisms to be used, e.g. by negotiation between the client and the server or between peers or by selection according to the capabilities of the entities involved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备，涉及通信技术领域。一种水下实时双向无线通信的方法，包括：主机和从机进入组网模式；主机发射组网指令，组网指令包括主机的网络标志号；从机接收组网指令后生成随机延迟时间；在随机延迟时间之后，从机发送入网申请，入网申请包括所述从机的唯一码；主机接收入网申请；主机根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，确认入网指令包括主机分配的与从机的唯一码对应的网络号和从机的唯一码；每个从机收到确认入网指令后，退出组网模式；根据预设条件，主机退出组网模式并进入通信模式；主机轮询从机以获取从机回应的信息。本发明可实现一主机多从机的低频实时双向无线通信。

Description

水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备。
背景技术
低频信号因为具有穿透力强、信号衰减小、传输可靠的优点而广泛应用于水下设备的通信。但低频信号同样具有传输速率低、效率低的缺点。且低频信号的频率范围比较小，所有设备同一时刻发送低频信号时，会因干扰导致任何接收设备都收不到信息。因此目前市场上针对一主机和多个从机组成的***的低频无线通信方案仅能实现设备两端单向通信，即从机能接收主机发送的信息，而主机不能接收从机回复的信息。单向通信由于从机只单纯听从主机的指令而无法实时向主机回馈状态信息，导致存在很多安全隐患，用户体验不佳。
发明内容
本发明旨在提供一种水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备，能够实现水下一主机多从机的低频实时双向无线通信。
根据本发明的一方面，提出一种水下实时双向无线通信的方法，用于***，所述***包括主机和从机，包括：所述主机和所述从机进入组网模式；所述主机发射组网指令，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；所述从机接收所述组网指令后生成随机延迟时间；在所述随机延迟时间之后，所述从机发送入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；所述主机接收所述入网申请；所述主机根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述确认入网指令包括所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；每个从机收到所述确认入网指令后，退出组网模式；根据预设条件，所述主机退出组网模式并进入通信模式；所述主机轮询所述从机以获取所述从机回应的信息。
根据一些实施例，所述主机的网络标志号为所述主机的主机通信第一层协议询问码，所述从机存储所述网络标志号作为所述从机的从机通信第一层协议询问码。
根据一些实施例，所述从机接收所述组网指令后生成随机延迟时间，包括：根据随机数算法生成随机数，所述随机数乘以固定数值生成所述随机延迟时间。
根据一些实施例，所述从机的唯一码为所述从机根据指定算法产生的，所述唯一码为所述从机的从机通信第一层协议回应码，所述主机存储所述唯一码作为对应所述从机的所述主机的主机通信第一层协议回应码。
根据一些实施例，所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为所述主机的主机通信用户协议验证码，所述从机存储所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为每个从机的从机通信用户协议验证码。
根据一些实施例，所述根据预设条件，所述主机退出组网模式并进入通信模式，包括：在所述从机的入网数量等于预设数量时，所述主机退出组网模式并进入通信模式；或者所述主机响应手动退出指令退出组网模式并进入通信模式。
根据一些实施例，所述主机轮询所述从机以获取所述从机回应的信息，包括：所述主机向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号；所述被轮询从机处理所述询问信息；所述被轮询从机根据所述询问信息发送包含所述被轮询从机的网络号的回应信息；所述主机接收所述回应信息；所述主机根据所述回应信息对所述回应信息进行数据处理；所述主机向所述从机发送包含下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，所述主机向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，包括：如果在预定时间内未收到回应信息，则重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号。
根据一些实施例，所述重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，包括：如果重复发送的次数达到预定次数，则向所述从机发送包含所述下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，所述被轮询从机处理所述询问信息，包括：如果发送所述询问信息的所述主机的所述主机通信第一层协议询问码等于所述被轮询从机的所述从机通信第一层协议询问码，且所述询问信息中的所述网络号等于所述被轮询从机的所述从机通信用户协议验证码，则处理所述询问信息。
根据一些实施例，所述主机接收所述回应信息，包括：如果所述被轮询从机的所述从机通信第一层协议回应码等于所述主机当前的所述主机通信第一层协议回应码，且所述回应信息中的所述网络号等于所述主机当前的所述主机通信用户协议验证码，则接收所述回应信息。
根据本发明的一方面，提出一种水下实时双向无线通信的方法，用于***中的主机，所述***包括所述主机和从机，包括：进入组网模式；发射组网指令，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；接收入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述确认入网指令包括与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；根据预设条件，退出组网模式并进入通信模式；轮询所述从机以获取所述从机回应的信息。
根据一些实施例，所述主机的网络标志号为主机通信第一层协议询问码。
根据一些实施例，所述接收入网申请之后，还包括：存储所述唯一码作为对应所述从机的主机通信第一层协议回应码。
根据一些实施例，所述根据每个从机的入网申请回复确认入网指令之前，还包括：存储所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为主机通信用户协议验证码。
根据一些实施例，所述根据预设条件，退出组网模式并进入通信模式，包括：在所述从机的入网数量等于预设数量时，退出组网模式并进入通信模式；或者响应手动退出指令退出组网模式并进入通信模式。
根据一些实施例，所述轮询所述从机以获取从机回应的信息，包括：向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号；接收所述回应信息，所述回应信息包含所述被轮询从机的网络号；根据所述回应信息对所述回应信息进行数据处理；向所述从机发送包含下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，所述向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，包括：如果在预定时间内未收到回应信息，则重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号。
根据一些实施例，所述重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，包括：如果重复发送的次数达到预定次数，则向所述从机发送包含所述下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，所述接收所述回应信息，包括：如果所述被轮询从机的从机通信第一层协议回应码等于当前的所述主机通信第一层协议回应码，且所述回应信息中的所述网络号等于当前的所述主机通信用户协议验证码，则接收所述回应信息。
根据本发明的一方面，提出一种水下实时双向无线通信的方法，用于***中的从机，所述***包括主机和所述从机，包括：进入组网模式；接收组网指令后，生成随机延迟时间，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；在所述随机延迟时间之后，发送入网申请，所述入网指令包括所述从机的唯一码；接收确认入网指令，所述确认入网指令包括与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；每个从机收到所述确认入网指令后，退出组网模式；被所述主机轮询并提供回应的信息。
根据一些实施例，所述生成随机延迟时间，包括：根据随机数算法生成随机数，所述随机数乘以固定数值生成所述随机延迟时间。
根据一些实施例，所述接收所述组网指令之后，还包括：存储所述网络标志号作为从机通信第一层协议询问码。
根据一些实施例，所述从机的唯一码为根据指定算法产生的，所述唯一码为从机通信第一层协议回应码。
根据一些实施例，所述收到所述确认入网指令之后，还包括：存储所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为每个从机的从机通信用户协议验证码。
根据一些实施例，所述被所述主机轮询并提供回应的信息，包括：处理询问信息；根据所述询问信息发送包含被轮询从机的网络号的回应信息。
根据一些实施例，所述处理所述询问信息，包括：如果发送所述询问信息的所述主机的主机通信第一层协议询问码等于所述从机通信第一层协议询问码，且所述询问信息中的所述网络号等于所述从机通信用户协议验证码，则处理所述询问信息。
根据本发明的一方面，提出一种水下实时双向无线通信的主机装置，用于包括主机和从机的***，所述主机包括第一主控模块、第一低频发送模块、第一低频接收模块。
所述第一主控模块配置为：控制所述主机进入组网模式；控制所述主机发射组网指令，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述入网申请包括所述从机的唯一码，所述确认入网指令包括所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；根据预设条件，使所述主机退出组网模式并进入通信模式；在通信模式下使所述主机轮询所述从机；
所述第一低频发送模块配置为：根据所述第一主控模块的指令发射组网指令；根据所述第一主控模块的指令发送所述确认入网指令；根据所述第一主控模块的指令向所述从机发送询问信息，所述询问信息包含被轮询从机的网络号；
所述第一低频接收模块配置为：接收所述入网申请并通知所述第一主控模块；接收所述被轮询从机发送的回应信息，并将所述回应信息传递给所述第一主控模块，所述回应信息包含所述被轮询从机的网络号。
根据本发明的一方面，提出一种水下实时双向无线通信的从机装置，用于包括从机和主机的***，所述从机包括第二主控模块、第二低频发送模块、第二低频接收模块。
所述第二主控模块配置为：控制所述从机进入组网模式；控制所述从机接收所述组网指令后生成随机延迟时间，所述组网指令包含所述主机的网络标志号；控制所述从机在所述随机延迟时间之后分时发送入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；使所述从机退出组网模式并进入通信模式；在通信模式下回应所述主机的轮询；
所述第二低频发送模块配置为：根据所述第二主控模块的指令回复所述入网申请；根据所述第二主控模块的指令向所述主机发送回应信息，所述回应信息包含所述从机的网络号；
所述第二低频接收模块配置为：接收所述组网指令并通知所述第二主控模块；接收确认入网指令并通知所述第二主控模块，所述确认入网指令包括与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；接收所述主机发送的询问信息，并将所述询问信息传递给所述第二主控模块，所述询问信息包含所述从机的网络号。
根据本发明的一方面，提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储一个或多个程序；至少一个接收器，用于接收一个或多个指令；至少一个发送器，用于发送一个或多个指令；当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如前面任一项所述的水下实时双向无线通信的方法。
根据本发明的一方面，提出一种水下设备，包括：前面任一项所述的水下实时双向无线通信的方法、从机及电子设备。
根据一些实施例，所述水下设备为水下助推器、或水下机器人。
根据示例实施例，通过低频无线组网机制，采用网络号、网络标志号、唯一码、协议码进行协议控制将设备区分，实现低频无线双向通信功能，防止了一些安全问题，防止设备在通信过程中相互干扰。用户人机交互感更好。
根据示例实施例，在组网过程中，在从机接收到指令后，通过生成随机延迟时间来分时发送信息，避免设备同时发送数据或者数据包部分重合导致的相互干扰。
根据示例实施例，在双向通信过程中使用轮询方法，有效避免设备同时回复数据造成的干扰，实现低频无线通信的实时性这一特性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的装置示意图。
图2示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网交互过程图。
图3示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
图4示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的流程图。
图5a示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第一步。
图5b示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第二步。
图5c示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第三步。
图5d示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第四步。
图5e示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第五步。
图6示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的实时双向无线通信详细流程图。
图7a示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
图7b示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
图8示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的流程图。
图9示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围，本发明所述对应并非物理上的对应。
本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的，因此不能用于限制本发明的保护范围。
本文中所用字母与数字均为方便理解所设计的代称，并非实际算法代码中的字母与数字。
水下通信中，频率越高，信号衰减越大，选用低频通信可以克服水下信号衰减，提高通信传输距离的可靠性。但由于信号频率低，导致传输速率低、传输单包数据费时效率低，且多个设备在同一时间发送低频信号会产生干扰使得任何设备都收不到信息。因此目前基于低频无线的通信方案仅能实现单向通信，即A端只能发送数据到B端，B端无法发送数据到A端。常规单向低频无线通信主要有主机(遥控***)与从机(控制***)：主机包含低频发射模块(单元)、与主控模块(单元)；从机包含低频接收模块(单元)和主控模块(单元)。其通信过程为主机通过其主控模块(单元)控制低频发射模块(单元)将低频信号发送到各从机。当主机发送信号时，低频接收模块(单元)被唤醒后通知从机的主控模块(单元)接收处理数据。
因此本发明提供了一种水下实时双向无线通信的方法、装置电子及水下设备。在组网过程中，通过随机数算法产生随机延时从而使各个从机分时向同一主机发送数据，避免设备同时发送数据或者数据包部分重合导致的相互干扰。在通信过程中，采用轮询机制，主机可快速获得从机的状态，有效避免设备同时回复数据造成的干扰，实现低频无线通信的实时性。
通过采用网络标志号、唯一码、网络号、协议码将设备进行区分，实现低频无线双向通信功能，防止了一些安全问题。
综合采用上述协议控制、随机短延时及分时发送，解决一主机和多个从机的双向实时通信问题。实现水下低频无线双向通信，通信稳定快速，防止了一些安全问题，且使用户人机交互感更好。
下面将参照附图，对根据本发明实施例的水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备进行详细说明。
图1示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的装置示意图。
如图1所示，主机110具有第一主控模块1101、第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103；从机120具有第二主控模块1201、第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203。
根据一些实施例，从机120的数量可为图示示例所示的3个，但不限于此，即从机120最少数量为1个。主机110的数量为1个。
根据一些实施例，第一主控模块1101、第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103彼此之间可实现功能控制、信息传递等功能；第二主控模块1201、第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203彼此之间可实现功能控制、信息传递等功能。通过所有模块的协同配合使主机110与从机120实现自组网过程与通信过程。
图2示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
如图2所示，根据一些实施例，整个自组网过程中各模块所收发的指令与各指令的收发顺序依次可概述为：主机的第一低频发送模块1102发射组网指令给各从机；各从机的第二低频接收模块1203接收组网指令；各从机的第二低频发送模块1202分时发送入网申请；主机的第一低频接收模块1103依次接收各从机分时发送的入网申请；主机的第一低频发送模块1102依次为各从机回复确认入网指令；各从机第二低频接收模块1203接收主机回复的确认入网指令。具体过程与细节详见下文对自组网过程的描述。
根据一些实施例，主机110与从机120在组网模式下的各指令采用低频信号进行无线传输。该低频信号频率可为125kHz，频率数值为根据所用芯片的型号而定，其值不限于此。
图3示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
如图3所示，根据一些实施例，整个通信过程中主机轮询各从机的过程可概述为：在S11，被轮询从机的第二低频接收模块1203接收并处理主机的第一低频发送模块1102所发送的询问信息；在S21，被轮询从机的第二低频发送模块1202向主机发送回应信息，主机的第一低频接收模块1103接收回应信息。在S12，下一从机的第二低频接收模块1203接收并处理主机的第一低频发送模块1102所发送的询问信息；在S22，下一从机的第二低频发送模块1202向主机发送回应信息，主机的第一低频接收模块1103接收回应信息。在S13，其他从机的第二低频接收模块1203接收并处理主机的第一低频发送模块1102所发送的询问信息；在S23，其他从机的第二低频发送模块1202向主机发送回应信息，主机的第一低频接收模块1103接收回应信息。上述被轮询从机、下一从机、其他从机仅为表述轮询过程的代称，其可为根据实际情况而指定的任意从机。具体过程与细节详见下文对通信过程即非自组网过程的描述。
根据一些实施例，主机110与从机120在通信模式下的信息与指令均采用低频信号进行无线传输，实现低频信号的双向通信。该低频信号频率可为125kHz，频率数值为根据所用芯片的型号而定，其值不限于此。
图4示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的流程图。
参见图4，示例实施例的水下实时双向无线通信的方法中，一主机与多从机通过自组网过程实现后续双向通信过程。
如图4所示，根据示例实施例的水下实时双向无线通信的方法，步骤包括：
在S1，所述主机和所述从机进入组网模式；
在S2，所述主机发射组网指令，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；
在S3，所述从机接收所述组网指令后生成随机延迟时间；
在S4，在所述随机延迟时间之后，所述从机发送入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；
在S5，所述主机接收所述入网申请；
在S6，所述主机根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述确认入网指令包括所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；
在S7，每个从机收到所述确认入网指令后，退出组网模式；
在S8，根据预设条件，所述主机退出组网模式并进入通信模式；
在S9，所述主机轮询所述从机以获取所述从机回应的信息。
图5a示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第一步。
如图4、图5a所示，在S1，所述主机110和所述从机120进入组网模式。
根据一些实施例，主机110的第一主控模块1101控制第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103进入组网模式并进行之后的自组网操作；从机120的第二主控模块1201控制第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203进入组网模式并进行之后的自组网操作。
图5b示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第二步。
如图4、图5b所示，在S2，主机110发射组网指令，所述组网指令包括所述主机110的网络标志号pattern A。即主机110的第一主控模块1101控制第一低频发送模块1102以固定时间间隔向规定范围内所要遥控的所有从机120发射组网指令。组网指令内包含主机110的网络标志号pattern A。从机120的第二低频接收模块1203接收组网指令后通知第二主控模块1201。
根据一些实施例，在组网模式下即整个自组网过程中，第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103、第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203均使用已规定的pattern码pattern B。
所采用的网络标志号pattern A仅在后续双向通信过程即非自组网过程使用，其是用于实现后续双向通信过程而使用的一层协议码。具体操作详见下文对通信过程即非自组网过程的描述。应注意，在实现同样协议效果的前提下，所使用的协议码不限于此。文中的pattern A、pattern B均为方便理解而设的代称。
根据一些实施例，主机110的第一主控模块1101可控制第一低频发送模块1102以1000ms的时间间隔向从机120发射组网指令。即第一低频发送模块1102每次发送组网指令之间所间隔的时间相同。该时间间隔既为低频信号留出足够的传递时间，又为从机120留出足够的数据处理与随机延时的时间。但该时间间隔不限于此，也可根据实际情况设置为1000ms之外的其他合理数值。
根据一些实施例，主机110的第一低频发送模块1102所发送的网络标志号patternA为该主机110所特有，即不同的主机所具有的网络标志号不同。
根据一些实施例，从机120在参与自组网过程时的位置分布集中，大幅避免各从机因相距主机110的距离差异过大而造成的误差问题。
根据一些实施例，所述主机110的网络标志号pattern A为所述主机110的主机通信第一层协议询问码，所述从机120存储所述网络标志号pattern A作为所述从机120的从机通信第一层协议询问码。第一低频发送模块1102存储网络标志号pattern A为后续通信过程即非自组网过程所使用。各从机的第二低频接收模块1203存储网络标志号pattern A为后续通信过程即非自组网过程所使用。
图5c示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第三步。
如图4、图5c所示，在S3，所述从机120接收所述组网指令后生成随机延迟时间。即在第二低频接收模块1203接收组网指令并通知第二主控模块1201后，第二主控模块1201通过指定方法生成随机延迟时间并控制第二低频发送模块1202进行延迟处理。
根据一些实施例，所述从机120接收所述组网指令后生成随机延迟时间，包括：根据随机数算法生成随机数，所述随机数乘以固定数值生成所述随机延迟时间。
利用每台从机的随机延迟时间各不相同，每台从机可根据各自的延迟时间依次向主机110分时发送入网申请，从而避免各从机同时发送数据而导致的相互干扰的现象。
根据一些实施例，上文所述随机数算法生成的随机数的范围可为0至535，但其范围不限于此。该随机数所乘以的固定数值可为50ms，但不限于此，该数值可根据实际情况而设计为50ms之外的其他合理数值。
根据一些实施例，若从机120产生的随机延迟时间大于主机110发射组网指令的间隔时间，则从机120在第二次收到组网指令时重新根据随机数算法生成新的随机延迟时间。即在从机120随机延迟期间，若再次收到主机110发射的组网指令，则重新生成新的随机延迟时间，从新开始延时。
图5d示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第四步。
如图4、图5d所示，在S4，在所述随机延迟时间之后，所述从机120发送入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；在S5，所述主机110接收所述入网申请。即第二主控模块1201控制第二低频发送模块1202按照所生成的延迟时间与延迟规定进行相应延迟后发送入网申请回应主机110。同时第二主控模块1201控制第二低频发送模块1202按照指定方法生成唯一码，第二低频发送模块1202存储该唯一码并将其包含在入网申请内进行发送。第一低频接收模块1103在接收到各从机所发送的入网申请后通知第一主控模块1101。由于各从机随机延迟时间各不相同，因此各从机发送入网申请的时间不同，因此主机110收到各从机发送的入网申请的时间也不同。
根据一些实施例，所述从机120的唯一码为所述从机120根据指定算法产生的，所述唯一码为所述从机120的从机通信第一层协议回应码，所述主机110存储所述唯一码作为对应所述从机120的主机通信第一层协议回应码。第一主控模块1101存储各从机的唯一码为后续通信过程即非自组网过程所使用。各从机的第二低频发送模块1202存储各从机的唯一码为后续通信过程即非自组网过程所使用。
根据一些实施例，每台从机的唯一码可根据芯片ID采用CRC16算法得出，此算法能生成不重复的唯一码。但在实现相同效果的前提下，所采用的方法也可不限于此。
根据一些实施例，各从机的唯一码可为图例中的pattern 1、pattern 2、pattern3，即不同从机所发送的唯一码不同，它们可分别作为各从机的从机通信第一层协议回应码。此处pattern 1、pattern 2、pattern 3仅为区分各从机，并非实际代码。所用唯一码种类与数量不限于此。
所采用的唯一码pattern 1、pattern 2、pattern 3仅在后续双向通信过程即非自组网过程所使用，具体操作详见下文对通信过程的描述。
根据一些实施例，第一主控模块1101内可存储多个从机的唯一码，即主机通信第一层协议回应码在通信过程即非自组网过程下可根据所要询问的从机而切换设置为pattern 1、pattern 2、pattern3...pattern n。具体操作详见下文对通信过程的描述。
图5e示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的组网过程第五步。
如图4、图5e所示，在S6，所述主机110根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述确认入网指令包括所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；在S7，每个从机收到所述确认入网指令后，退出组网模式；在S8，根据预设条件，所述主机110退出组网模式并进入通信模式。即第一主控模块1101在收到第一低频接收模块1103的接收通知后，根据各唯一码生成对应的网络号并进行存储。第一主控模块1101控制并传递各网络号给第一低频发送模块1102，令其将网络号和唯一码包含在确认入网指令内回复给对应的各从机。各从机的第二低频接收模块1203在收到确认入网指令后，通知并将确认入网指令递交给第二主控模块1201，第二主控模块1201存储包含在确认入网指令内的不同于其他从机的网络号后控制从机120退出组网模式。主机110也根据指定方法退出组网模式。
根据一些实施例，所述主机110分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为所述主机110的主机通信用户协议验证码，所述从机120存储所述主机110分配的与所述从机120的唯一码对应的网络号作为每个从机的从机通信用户协议验证码。第一主控模块1101存储各网络号和唯一码为后续通信过程即非自组网过程所使用。各从机的第二主控模块1201存储各从机的网络号为后续通信过程即非自组网过程所使用。
根据一些实施例，由于上文所述主机110收到各从机所发送的入网申请的时间不同，因此主机110回复各从机确认入网指令的时间也不同。
根据一些实施例，第一低频发送模块1102向从机120发送确认入网指令代表同意其入网。
根据一些实施例，网络号与唯一码有对应关系，该对应关系存在是相等关系的可能性，即网络号在不考虑传输速率的情况下可被唯一码所代替。网络号为1字节，唯一码为2字节，但不限于此。使用网络号可为后续通信过程节省通信时间，从而有效解决低频通信速度慢的缺点。
根据一些实施例，各从机的网络号可为第一网络号、第二网络号、第三网络号，它们可在后续通信过程即非自组网过程中分别作为各从机的从机通信用户协议验证码并存储在各从机的第二主控模块1201内。此处的第一网络号、第二网络号、第三网络号仅为区别各从机，表示各从机的网络号不同，并非实际代码。网络号种类与数量不限于此。
根据一些实施例，第一主控模块1101内可存储多个从机的唯一码所对应的网络号，即主机用户协议验证码可在后续通信过程即非自组网过程中根据所要询问的从机而切换设置为第一网络号、第二网络号、第三网络号...第n网络号。
根据一些实施例，所述根据预设条件，所述主机110退出组网模式并进入通信模式，包括：在所述从机120的入网数量等于预设数量时，所述主机110退出组网模式并进入通信模式；或者所述主机110响应手动退出指令退出组网模式并进入通信模式。
根据一些实施例，在组网模式下即整个自组网过程中，主机通信第一层协议询问码、主机通信第一层协议回应码、从机通信第一层协议询问码、从机通信第一层协议回应码均为规定的pattern码pattern B。即如图5b-图5e中任意一图所示，主机110的第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103、各从机的第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203均使用已规定的pattern码pattern B。
根据一些实施例，在一台从机完成上述全部组网过程后，主机110即录入该从机进入***。当主机110所要遥控的从机120全部加入网络后，即入网数量等于预设数量时，主机110可自动退出组网模式，也可通过人工操作退出组网模式。
根据一些实施例，若3分钟后所要遥控的从机120仍未全部加入网络，主机110可自动退出组网模式，也可通过人工操作退出组网模式。等候从机120入网的时间可为3分钟，但此时间不限于此。
图6示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的实时双向无线通信详细流程图。
如前述图4所示，在S9，所述主机轮询所述从机以获取从机回应的信息。
如图6所示，在S01所述主机轮询所述从机以获取从机回应的信息，包括：在S02，所述主机向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号；在S03，所述被轮询从机处理所述询问信息；在S04，所述被轮询从机根据所述询问信息发送包含所述被轮询从机的网络号的回应信息；在S05，判断所述主机是否接收所述回应信息；在S06，所述主机根据所述回应信息对所述回应信息进行数据处理；在S07，所述主机向所述从机发送包含下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，主机通信第一层协议回应码的切换与主机通信用户协议验证码的切换均受第一主控模块1101所控制。
图7a示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
图7b示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的交互过程图。
如图7a、图7b所示，根据一些实施例，主机的第一主控模块1101控制第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103进入通信模式并进行通信操作；从机的第二主控模块1201控制第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203进入通信模式并进行通信操作。
如图6、图7a所示，根据一些实施例，在S02步骤，所述主机110向所述从机120发送包含被轮询从机12011的第一网络号的询问信息，包括：如果在预定时间内未收到回应信息，则重复向所述从机120发送包含所述被轮询从机12011的第一网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机12011的唯一码pattern 1，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机12011的第一网络号。即当主机110轮询从机时，第一主控模块1101控制并传递对应被询问从机12011的第一网络号给第一低频发送模块1102发送。之后第一主控模块1101控制第一低频接收模块1103的pattern码由自组网时规定的pattern码pattern B切换为所要询问的从机即被询问从机12011的唯一码pattern 1。第一主控模块1101控制将主机通信用户协议验证码设置为所要询问的从机即被询问从机12011的第一网络号。
如图7a、图7b所示，根据一些实施例，在整个通信过程即非自组网过程中，第一主控模块1101控制主机的第一低频发送模块1102的主机通信第一层协议询问码由自组网时所规定的pattern码pattern B切换为网络标志号pattern A；第一主控模块1101控制第一低频接收模块1103的主机通信第一层协议回应码由自组网时所规定的pattern码patternB切换为所要询问的从机的唯一码；第一主控模块1101控制将主机通信用户协议验证码设置为所要询问的从机的网络号。各从机的第二主控模块1201控制各从机的第二低频接收模块1203的从机通信第一层协议询问码由自组网时所规定的pattern码pattern B切换为网络标志号pattern A。各从机的第二主控模块1201控制各从机的第二低频发送模块1202的从机通信第一层协议回应码由自组网时所规定的pattern码pattern B分别切换为唯一码pattern 1、pattern 2、pattern 3...pattern n。各从机的第二主控模块1201控制将各从机的从机通信用户协议验证码分别设为第一网络号、第二网络号、第三网络号...第n网络号。
根据一些实施例，主机可以1s时间间隔主动发送询问信息给从机120，即第一主控模块1101控制第一低频发送模块1102每次发送询问信息之间所间隔的时间相同，但该时间间隔不限于此，也可根据实际情况设置为1s之外的其他合理数值。
根据一些实施例，前文所述如果在预定时间内未收到回应信息中的预定时间等于主机110发送询问信息时的间隔时间。
根据一些实施例，所述重复向所述从机120发送包含所述被轮询从机12011的网络号的询问信息，包括：如果重复发送的次数达到预定次数，则向所述从机120发送包含下一从机12012的网络号的询问信息。即如步骤S051，判断主机110重复发送询问信息的次数是否达到预定次数。
如图6、图7a所示，根据一些实施例，在步骤S051，循环发送询问信息的预定次数可为3次，也可设置为其他次数。
如图6、图7a所示根据一些实施例，在步骤S07，第一低频发送模块1102每次发送的包含不同从机网络号的询问信息的询问内容可相同也可不同。
根据一些实施例，被轮询从机12011、下一从机12012、其他从机12013可为根据实际情况而定的任意从机。
如图6、图7a所示，根据一些实施例，在步骤S03，所述被轮询从机12011处理所述询问信息，包括：如果发送所述询问信息的所述主机110的所述主机通信第一层协议询问码等于所述被轮询从机12011的所述从机通信第一层协议询问码，且所述询问信息中的网络号等于所述被轮询从机12011的所述从机通信用户协议验证码，则处理所述询问信息。
即在主机发送包含被轮询从机12011的网络号的询问信息时，即使下一从机12012、其他从机12013的从机通信第一层协议询问码也等于主机110的主机通信第一层协议询问码，即都为网络标志号pattern A，也不会处理询问信息。也就是此时下一从机12012、其他从机12013虽然会收到询问信息但不会对此询问信息进行处理。因为下一从机12012的从机通信用户协议验证码、其他从机12013的从机通信用户协议验证码分别为第二网络号和第三网络号，均不等于此时询问信息所包含的被轮询从机12011的第一网络号。这样有效避免了在接收低频信号时，各个设备之间产生信号干扰导致接收不到信号或接收到错误信号的现象。
如图6、图7b所示，根据一些实施例，在步骤S04，第二低频接收模块1203在接收询问信息后，第二低频发送模块1202即刻发送回应信息。
如图6、图7b所示，根据一些实施例，在步骤S05，所述主机110接收所述回应信息，包括：如果所述被轮询从机12011的所述从机通信第一层协议回应码等于所述主机110当前的所述主机通信第一层协议回应码，且所述回应信息中的第一网络号等于所述主机110当前的所述主机通信用户协议验证码，则接收所述回应信息。
即在被轮询从机12011发送回应信息时，主机第一低频接收模块1103准确接收来自被轮询从机12011的回应信息。因为第一低频接收模块1103的主机通信第一层协议回应码与被轮询从机12011的从机通信第一层协议回应码相等，即都是唯一码pattern 1，且此时回应信息内所包含的第一网络号等于主机110当前的主机通信用户协议验证码。这样有效避免了在接收低频信号时，各个设备之间产生信号干扰导致接收不到信号或接收到错误信号的现象。
如图6、图7b所示，根据一些实施例，在步骤S05，判断主机110是否在预定时间内收到回应信息。若第一低频接收模块1103在预定时间内收到回应信息则给从机120发送包含下一从机12012的第二网络号的询问信息。
根据一些实施例，回应信息内包含从机120根据主机110所发送的询问信息而做出的回应的内容。
根据一些实施例，本发明采用网络标志号、唯一码构建通信过程中的一层协议；采用网络号构建通信过程中的另一层协议。双层协议保证低频双向无线通信的实现。
图8示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的流程图。
参见图8，示例实施例的水下实时双向无线通信的方法中，一主机进行组网与通信过程。
如图8所示，根据示例实施例的水下实时双向无线通信的方法，用于遥控***中的主机，所述遥控***包括所述主机和至少一台从机，包括：在S111，进入组网模式；在S112，发射组网指令，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；在S113，接收入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；在S114，根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述确认入网指令包括与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；在S115，根据预设条件，退出组网模式并进入通信模式；在S116，轮询所述从机以获取所述从机回应的信息。
根据一些实施例，在步骤S112，所述主机的网络标志号为主机通信第一层协议询问码。
根据一些实施例，在步骤S113，所述接收入网申请之后，还包括：存储所述唯一码作为所述主机对应所述从机的主机通信第一层协议回应码。
根据一些实施例，在步骤S114，所述根据每个从机的入网申请回复确认入网指令之前，还包括：存储所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为主机通信用户协议验证码。
根据一些实施例，在步骤S115，所述根据预设条件，退出组网模式并进入通信模式，包括：在所述从机的入网数量等于预设数量时，退出组网模式并进入通信模式；或者响应手动退出指令退出组网模式并进入通信模式。
根据一些实施例，所述轮询所述从机以获取从机回应的信息，包括：向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号；接收所述回应信息，所述回应信息包含所述被轮询从机的网络号；根据所述回应信息对所述回应信息进行数据处理；向所述从机发送包含下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，所述向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，包括：如果在预定时间内未收到回应信息，则重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号。
根据一些实施例，所述重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，包括：如果重复发送的次数达到预定次数，则向所述从机发送包含下一从机的网络号的询问信息。
根据一些实施例，所述接收所述回应信息，包括：如果所述被轮询从机的所述从机通信第一层协议回应码等于所述主机当前的所述主机通信第一层协议回应码，且所述回应信息中的网络号等于所述主机当前的所述主机通信用户协议验证码，则接收所述回应信息。
图9示出根据一示例性实施例的水下实时双向无线通信的方法的流程图。
参见图9，示例实施例的水下实时双向无线通信的方法中，从机进行组网与通信过程。
如图9所示，根据示例实施例的水下实时双向无线通信的方法，用于***中的从机，所述***包括主机和所述从机，包括：在S121，进入组网模式；在S122，接收组网指令后，生成随机延迟时间，所述组网指令包括所述主机网络标志号；在S123，在所述随机延迟时间之后，发送入网申请，所述入网指令包括所述从机的唯一码；在S124，接收确认入网指令，所述确认入网指令包括与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；在S125，每个从机收到所述确认入网指令后，退出组网模式；在S126，被所述主机轮询并提供回应的信息。
根据一些实施例，在步骤S122，所述生成随机延迟时间，包括：根据随机数算法生成随机数，所述随机数乘以固定数值生成所述随机延迟时间。
根据一些实施例，在步骤S122，所述接收所述组网指令之后，还包括：存储所述网络标志号作为从机通信第一上层协议询问码。
根据一些实施例，在步骤S123，所述从机的唯一码为根据指定算法产生的，所述唯一码为从机通信第一上层协议回应码。
根据一些实施例，在步骤S125，所述收到所述确认入网指令之后，还包括：存储所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为每个从机的从机通信用户协议验证码。
根据一些实施例，在步骤S126，所述被所述主机轮询并提供回应的信息，包括：处理所述询问信息；根据所述询问信息发送包含所述被轮询从机的网络号的回应信息。
根据一些实施例，所述处理所述询问信息，包括：如果发送所述询问信息的主机的主机通信第一层协议询问码等于所述从机通信第一层协议询问码，且所述询问信息中的网络号等于所述从机通信用户协议验证码，则处理所述询问信息。
如上述图5a-图5e、图7a-图7b所示，根据示例实施例的水下实时双向无线通信的主机110装置，用于包括所述主机110和从机120的***，所述主机110包括第一主控模块1101、第一低频发送模块1102、第一低频接收模块1103：
所述第一主控模块1101配置为：控制所述主机110进入组网模式；控制所述主机110发射组网指令，所述组网指令包括所述主机110的网络标志号pattern A；根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述入网申请包括所述从机120的唯一码，所述确认入网指令包括所述主机110分配的与所述从机120的唯一码对应的网络号和所述从机120的唯一码；根据预设条件，使所述主机110退出组网模式并进入通信模式；在通信模式下使所述主机110轮询所述从机120；
所述第一低频发送模块1102配置为：根据所述第一主控模块1101的指令发射组网指令；根据所述第一主控模块1101的指令发送所述确认入网指令；根据所述第一主控模块1101的指令向所述从机120发送询问信息，所述询问信息包含被轮询从机12011的网络号；
所述第一低频接收模块1103配置为：接收所述入网申请并通知所述第一主控模块1101；接收所述被轮询从机12011发送的回应信息，并将所述回应信息传递给所述第一主控模块1101，所述回应信息包含所述被轮询从机12011的网络号。
如上述图5a-图5e、图7a-图7b所示，根据示例实施例的水下实时双向无线通信的从机120装置，用于包括所述从机120和主机110的***，所述从机120包括第二主控模块1201、第二低频发送模块1202、第二低频接收模块1203：
所述第二主控模块1201配置为：控制所述从机120进入组网模式；控制所述从机120接收所述组网指令后生成随机延迟时间，所述组网指令包含所述主机110的网络标志号；控制所述从机120在所述随机延迟时间之后分时发送入网申请，所述入网申请包括所述从机120的唯一码；使所述从机120退出组网模式并进入通信模式；在通信模式下回应所述主机110的轮询；
所述第二低频发送模块1202配置为：根据所述第二主控模块1201的指令回复所述入网申请；根据所述第二主控模块1201的指令向所述主机110发送回应信息，所述回应信息包含所述从机120的网络号；
所述第二低频接收模块1203配置为：接收所述组网指令并通知所述第二主控模块1201；接收确认入网指令并通知所述第二主控模块1201，所述确认入网指令包括与所述从机120的唯一码对应的网络号和所述从机120的唯一码；接收所述主机发送的询问信息，并将所述询问信息传递给所述第二主控模块1201，所述询问信息包含所述从机120的网络号。
根据一些实施例，文中主机110为***中的遥控***，从机120为***中的控制***。
根据一些实施例，第一低频接收模块1103与第二低频接收模块1203可采用同一型号接收单元芯片实现根据pattern码组建的自组网协议，但不限于此。第一低频发送模块1102与第二低频发送模块1202可采任意型号的发送单元单片机。
根据一些实施例，第一低频接收模块1103与第二低频接收模块1203采用的芯片型号为AS3933低频唤醒无线接收芯片。AS3933能够检测电感耦合载波的存在，并且可以提取ON-OFF-Keying(OOK)调制载波的包络。在载波被曼彻斯特编码的情况下，可以从接收到的信号恢复时钟，并且数据可以与编程模式相关。如果检测到的模式对应于所存储的模式，则唤醒信号(IRQ)升高。模式相关可以被禁用；在这种情况下，唤醒检测仅基于频率检测，芯片型号不局限于此。文中涉及的pattern码来源于该芯片，pattern码为一层协议码，但能达到同等协议效果下所使用的协议码不限于此。第一主控模块1101、第二主控模块1201所采用的芯片型号为STM32F303CCT6，但型号不限于此。
根据一些实施例，在通信过程中，第一主控模块1101可控制第一低频发送模块1102发送指定询问信息与网络号；第一低频接收模块1103接收回应信息后会通知并传递信息给第一主控模块1101进行网络号判断与对回应信息进行数据处理。
根据一些实施例，在通信过程中，第二主控模块1201可控制第二低频发送模块1202发送指定回应信息与网络号；第二低频接收模块1203接收询问信息后会通知并传递信息给第二主控模块1201进行网络号判断与对询问信息进行数据处理。
其他功能可参见前面的描述，此处不再赘述。
根据一些实施例，还提供一种电子设备，其可包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储一个或多个程序；至少一个接收器，用于接收一个或多个指令；至少一个发送器，用于发送一个或多个指令；当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上文所述的水下实时双向无线通信的方法。
根据一些实施例，还提供一种水下设备，其可包括前述根据示例实施例的水下实时双向无线通信方法、装置、电子设备。
根据一些实施例，在自组网过程中，主机和从机可在水下实施自组网也可不在水下实施；在通信过程即非自组网过程中，主机和从机可均在水下使用从而实现水下低频双向实时无线通信，也可不在水中使用。作为从机的水下设备，其数量可为图例实施例的3个，但不限于此。水下设备可为同一设备也可为不同设备。
根据一些实施例，所述水下设备，可包括水下助推器、水下机器人等。水下设备利用基于低频的水下实时双向无线通信的方法，解决了在水下，用户通过主机无法获得从机的状态，防止了一些安全问题；同时解决了双向通信过程低频信号会出现相互干扰的问题。即实现实时双向通信，又可实现在短时间内让主机获得从机的状态。
以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施例。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种水下实时双向无线通信的方法，用于***，所述***包括主机和从机，其特征在于，包括：
所述主机和所述从机进入组网模式；
所述主机发射组网指令，所述组网指令包括所述主机的网络标志号；
所述从机接收所述组网指令后生成随机延迟时间；
在所述随机延迟时间之后，所述从机发送入网申请，所述入网申请包括所述从机的唯一码；
所述主机接收所述入网申请；
所述主机根据每个从机的入网申请回复确认入网指令，所述确认入网指令包括所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号和所述从机的唯一码；
每个从机收到所述确认入网指令后，退出组网模式；
根据预设条件，所述主机退出组网模式并进入通信模式；
所述主机轮询所述从机以获取所述从机回应的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主机的网络标志号为所述主机的主机通信第一层协议询问码，所述从机存储所述网络标志号作为所述从机的从机通信第一层协议询问码。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从机接收所述组网指令后生成随机延迟时间，包括：
根据随机数算法生成随机数，所述随机数乘以固定数值生成所述随机延迟时间。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从机的唯一码为所述从机根据指定算法产生的，所述唯一码为所述从机的从机通信第一层协议回应码，所述主机存储所述唯一码作为对应所述从机的所述主机的主机通信第一层协议回应码。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为所述主机的主机通信用户协议验证码，所述从机存储所述主机分配的与所述从机的唯一码对应的网络号作为每个从机的从机通信用户协议验证码。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设条件，所述主机退出组网模式并进入通信模式，包括：
在所述从机的入网数量等于预设数量时，所述主机退出组网模式并进入通信模式；或者
所述主机响应手动退出指令退出组网模式并进入通信模式。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主机轮询所述从机以获取所述从机回应的信息，包括：
所述主机向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号；
所述被轮询从机处理所述询问信息；
所述被轮询从机根据所述询问信息发送包含所述被轮询从机的网络号的回应信息；
所述主机接收所述回应信息；
所述主机根据所述回应信息对所述回应信息进行数据处理；
所述主机向所述从机发送包含下一从机的网络号的询问信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主机向所述从机发送包含被轮询从机的网络号的询问信息，包括：
如果在预定时间内未收到回应信息，则重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，并将所述主机通信第一层协议回应码切换为所述被轮询从机的唯一码，将所述主机通信用户协议验证码切换为所述被轮询从机的网络号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述重复向所述从机发送包含所述被轮询从机的网络号的询问信息，包括：
如果重复发送的次数达到预定次数，则向所述从机发送包含所述下一从机的网络号的询问信息。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述被轮询从机处理所述询问信息，包括：
如果发送所述询问信息的所述主机的所述主机通信第一层协议询问码等于所述被轮询从机的所述从机通信第一层协议询问码，且所述询问信息中的所述网络号等于所述被轮询从机的所述从机通信用户协议验证码，则处理所述询问信息。
CN202110308972.7A 2021-03-23 2021-03-23 水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备 Active CN113225139B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110308972.7A CN113225139B (zh) 2021-03-23 2021-03-23 水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110308972.7A CN113225139B (zh) 2021-03-23 2021-03-23 水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113225139A true CN113225139A (zh) 2021-08-06
CN113225139B CN113225139B (zh) 2022-08-19

Family

ID=77083897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110308972.7A Active CN113225139B (zh) 2021-03-23 2021-03-23 水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113225139B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114739460A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 重庆大学 一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060149963A1 (en) * 2003-11-13 2006-07-06 Lu Hongqian K System and method for data communications allowing slave device to be network peers
CN101917713A (zh) * 2010-07-08 2010-12-15 金宝通电子（深圳）有限公司 一种无线网络组网方法
CN110034974A (zh) * 2019-03-29 2019-07-19 武汉中电国为技术有限公司 一种基于无线通信自动寻址技术的监控方法及***
CN110933680A (zh) * 2019-10-31 2020-03-27 中国矿业大学 基于探通一体化的水下声磁异构网络快速组网方法
CN110996284A (zh) * 2019-10-31 2020-04-10 中国矿业大学 面向任务的水下声磁异构网络组网方法
CN111200844A (zh) * 2019-12-31 2020-05-26 苏州卓彩智能科技有限公司 一种多从机双向通讯方法
CN112165733A (zh) * 2020-09-25 2021-01-01 杭州涂鸦信息技术有限公司 一种私有协议的点对点多信道网络搭建方法及***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060149963A1 (en) * 2003-11-13 2006-07-06 Lu Hongqian K System and method for data communications allowing slave device to be network peers
CN101917713A (zh) * 2010-07-08 2010-12-15 金宝通电子（深圳）有限公司 一种无线网络组网方法
CN110034974A (zh) * 2019-03-29 2019-07-19 武汉中电国为技术有限公司 一种基于无线通信自动寻址技术的监控方法及***
CN110933680A (zh) * 2019-10-31 2020-03-27 中国矿业大学 基于探通一体化的水下声磁异构网络快速组网方法
CN110996284A (zh) * 2019-10-31 2020-04-10 中国矿业大学 面向任务的水下声磁异构网络组网方法
CN111200844A (zh) * 2019-12-31 2020-05-26 苏州卓彩智能科技有限公司 一种多从机双向通讯方法
CN112165733A (zh) * 2020-09-25 2021-01-01 杭州涂鸦信息技术有限公司 一种私有协议的点对点多信道网络搭建方法及***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114739460A (zh) * 2022-04-25 2022-07-12 重庆大学 一种带有滤波算法的自供能无线温度/加速度传感器装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113225139B (zh) 2022-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6456191B1 (en) Tag system with anti-collision features
US6622552B1 (en) System for checking the pressure of the tires of a vehicle
CN104581883B (zh) 一种智能家电无线数据通信方法
CN104978851A (zh) 一种无线红外转发控制***及方法
CN113225139B (zh) 水下实时双向无线通信的方法、装置、电子及水下设备
US20080070547A1 (en) Method for Radio Transmission in a Radio Cell of an Alarm System
CN103986610A (zh) 通讯接口匹配方法、装置及控制器
CN112216081B (zh) 一种无线控制设备控制方法以及相关装置
JP3762881B2 (ja) 無線データ通信システムおよび無線子機
CN108123863B (zh) 家用电器的通信***、通信方法以及家用电器
US8140013B1 (en) Wireless communication device and method
CN111083447A (zh) 一种网络通信方法、装置和存储介质
JP4218469B2 (ja) 通信装置
JPH07140236A (ja) 無線応答システム
WO2012164668A1 (ja) 通信システム
JPH0670383A (ja) 赤外線送受信システム
WO2015035815A1 (zh) 复用射频前端的方法及***
JP4103499B2 (ja) 通信装置
US20170195172A1 (en) Assembly of electronic devices intended to be connected to at least one computer network and method of transferring digital data in this assembly
CN112600782A (zh) 无线充电***及其通讯方法、可存储介质
CN110608502A (zh) 基于单线半双工通信的空调通信方法和空调器
JP2005184188A (ja) 無線通信システムおよびそのプログラム
US11758400B2 (en) Apparatuses and method for granting a permit to network devices for joining a network
CN113256957B (zh) 一种低频数据双向通信***和方法
JP6690465B2 (ja) 無線通信システム、および、無線機の送信タイミング分散方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant