[发明专利]基于ZigBee和数据压缩的数字信息传输系统、方法及装置

说明书

本发明属于数据通信技术领域，具体涉及基于ZigBee和数据压缩的数字信息传输系统、方法及装置。所述系统包括：以区块链网络结构互相连接的ZigBee路由器、发射接收终端和ZigBee协调器；所述ZigBee协调器设置于所述区块链网络的中央；所述ZigBee路由器和所述ZigBee协调器分别信号连接；所述发射接收终端分别信号连接于所述Zig路由器；所述发射接收终端包括：数据压缩编解码单元和发射单元；具有数据传输效率高、数据传输误差小的优点。

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，具体涉及基于ZigBee和数据压缩的数字信息传输系统、方法及装置。

背景技术

互联网标准化组织IETF也看到了无线传感器网络（或者物联网）的广泛应用前景，也加入到相应的标准化制定中。以前许多标准化组织和研究者认为IP技术过于复杂，不适合低功耗、资源受限的无线传感器网络，因此都是采用非IP技术。在实际应用中，如ZigBee需要接入互联网时需要复杂的应用层网关，也不能实现端到端的数据传输和控制。与此同时，与ZigBee类似的标准还有z-wave、ANT、Enocean等，相互之间不兼容，不利于产业化的发展。IETF和许多研究者发现了存在的这些问题，尤其是Cisco的工程师基于开源的uIP协议实现了轻量级的IPv6协议，证明了IPv6不仅可以运行在低功耗资源受限的设备上，而且，比ZigBee更加简单，彻底改变了大家的偏见，之后基于IPv6的无线传感器网络技术得到了迅速发展。IETF已经完成了核心的标准规范，包括IPv6数据报文和帧头压缩规范6Lowpan、面向低功耗、低速率、链路动态变化的无线网络路由协议RPL、以及面向无线传感器网络应用的应用层标准CoAP，相关的标准规范已经发布。IETF组织成立了IPSO联盟，推动该标准的应用，并发布了一系列白皮书。

IPv6/6Lowpan已经成为许多其它标准的核心，包括智能电网ZigBeeSEP2.0、工业控制标准ISA100.11a、有源RFIDISO1800-7.4（DASH）等。IPv6/6Lowpan具有诸多优势：可以运行在多种介质上，如低功耗无线、电力线载波、WiFi和以太网，有利于实现统一通信；IPv6可以实现端到端的通信，无需网关，降低成本；6Lowpan中采用RPL路由协议，路由器可以休眠，也可以采用电池供电，应用范围广，而ZigBee技术路由器不能休眠，应用领域受到限制。6Lowpan标准已经得到大量开源软件实现，最著名的是Contiki、TinyOS系统，已经实现完整的协议栈，全部开源，完全免费，已经在许多产品中得到应用。IPv6/6Lowpan协议将随着无线传感器网络以及物联网的广泛应用，很可能成为该领域的事实标准。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供基于ZigBee和数据压缩的数字信息传输系统、方法及装置，具有数据传输效率高、数据传输误差小的优点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

基于ZigBee和数据压缩的数字信息传输系统，所述系统包括：以区块链网络结构互相连接的ZigBee路由器、发射接收终端和ZigBee协调器；所述ZigBee协调器设置于所述区块链网络的中央；所述ZigBee路由器和所述ZigBee协调器分别信号连接；所述发射接收终端分别信号连接于所述Zig路由器；所述发射接收终端包括：数据压缩编解码单元和发射单元；所述数据压缩编解码单元包括：数据游程长度确定子单元、代码字长度确定子单元、分组子单元、平均码子长度子单元和压缩增益计算子单元；所述数据游程长度确定子单元信号连接于代码字长度确定子单元；所述代码字长度确定子单元信号连接于分组子单元；所述分组子单元信号连接于平均码子长度子单元；所述平均码子长度子单元信号连接于压缩增益计算子单元。

进一步的，所述数据游程长度确定子单元用于进行游程长度确定，其进行游程长度确定的方法包括：根据测试数据中位串的长度分布进行分组，；其中，n由最长的位串长度Lmax确定，每组成员个数由Lt确定，设定Lt为1，则可以得出n和Lmax的关系式为：。