[发明专利]一种利用以太网帧间隙实现传感探测及叠加通信的方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种利用以太网帧间隙实现传感探测及叠加通信的方法。

背景技术

下面是一个IEEE 802.3标准定义的以太网帧格式：Preamble(7-bytes)Start Frame Delimiter(1-byte)Dest.MAC Address(6-bytes)Source MACAddress(6-bytes)Length/Type(2-bytes)MAC Client Data(0-n bytes)Pad(0-p bytes)Frame Check Sequence(4-bytes)。Preamble：一个由交替的1和0组成的用于同步的前缀。他使网络有时间检听网上的信号，并决定是否接受数据帧或产生冲突。Start Frame Delimiter：帧起始分界符，一个8比特序列，由10101011构成，用于指明数据帧开始。Destination&SourceMAC Addesses：目的&源MAC地址，目的MAC地址字段用于指明帧被传送的一个或多个目的地址，源MAC地址用于指明发送帧的起始站点。一个目的地址既可以作为单独地址指明一个唯一的站点，也可以作为多址地址指明一组站点，一个全部由1组成的目的地址称为广播地址用来指明LAN上的所有站点。Length/Type：如果这个字段的值小于或等于1500，那Length/Type字段将用于指明MAC Client Date字段的字节数，如果这个字段得值大于或等于1536，那Length/Type字段将用于指明MAC client protocol的属性(协议类型)。MAC Client Date：这个字段包括从原站到目的站传输的数据，最多包含1500字节.如果这个字段小于46字节，那就必须使用下面的“Pad″字段，以使帧的总长度大于最小长度(64字节)。Pad：如果需要额外的数据字节将被附加到这个字段中，以使帧的长度大于64字节。Frame CheckSequence：这个字段包括4字节循环冗余校检码(CRC)用于检查错误。当一个原站组装一个MAC帧，他在所有字节(从Destination MAC Address到Pad字段)执行一个CRC计算，原站将计算的结果放入这个字段，并作为帧的一部分传输给目的站，当帧被目的站接受后，目的站进行同样的校检，如果校检和同字段中的值不同，目的站将认为在传输中发生错误并丢弃这个帧。最初的以太网标准定义的最小帧为64字节，最大帧为1518字节，这个数字包含从目的MAC地址字段到校检字段的所有字节，帧前缀和帧起始分界字段不包含在内。在1998年发布的IEEE802.3ac标准扩展了最大帧到1522字节，已允许一个″VLAN tag″可以插入到以太网帧当中。

帧间隙是指以太网设备必须允许在被连续传输的两个帧中间有一个最小空闲周期(IFG：Interframe Gap；IPG：InterPacket Gap)。它在两个帧中间提供一个短暂的恢复时间，以允许设备有时间做好接收下一帧的准备。

随着信息技术和通信产业的迅速发展，网络已经成为人们工作和生活不可缺少的重要组成部分。为了快速提供新业务、涉足新领域，同时降低网络建设和运行维护成本，当前许多领域迫切需要一种能在不影响原网络应用和不增加网络布线的前提下，实现远程设备主动探测及远程环境监测的智能传感装置。该装置的特点是支持网络拓扑的动态变化，能唯一识别网络中任何一台网络设备(不论该设备是否通电运行)，并且该装置能与智能传感器探头通信，通信信号叠加在帧间隙中传送，不影响原网络的通讯速率和带宽。该装置可广泛应用于企事业、网吧、学校、宾馆、小区及SOHO/家庭的灾害预报、环境监测等领域。

目前该领域的智能传感装置普遍采用无线网络功能模块的集成产品，这类产品有如下缺陷：1、无线信号易受天气的影响。2、通讯信号的强弱受本地无线网络信号强弱的影响。3、要有电池供电或在本地取电，一旦电池没电或本地停电，设备无法工作。4、由于每个传感器探头都包含无线网络模块，所以成本很高。5、每台无线传感器探头要配SM等手机卡，并且要定期充值，维护成本高。

发明内容