始通信數據傳輸；
[0026]步驟4.6:如果不要求數據時延，并且信道干擾不嚴重，即采用2.4Ghz的無線頻段傳輸數據，鄰節(jié)點接收的數據誤碼率低，能正確的回復握手信息，采用低功耗的Zigbee23無線數據傳輸，退出決策判斷過程，開始通信數據傳輸；
[0027]步驟5:控制單元I在步驟4中通過決策優(yōu)化選用通信方式后進行數據的傳輸，此外通信協議針對控制命令，短字節(jié)數據和長字節(jié)的圖像數據分別采用不同的握手協議進行數據交互:字節(jié)數目小于64bytes的數據包，采用兩次握手；大于64bytes的圖像數據，進行數據分割，每64bytes打包成一個數據幀，然后采用多次握手，連續(xù)發(fā)送數據包；
[0028]步驟6:控制單元I在進行完數據傳輸任務后，再次設置任務定時，否則進入休眠狀態(tài)。
[0029]本發(fā)明的有益效果是由于能夠實現根據平臺的多種應用需求和信道環(huán)境變化，自適應的切換三種無線通信方式，控制單元能夠對無線通信平臺的應用要求、數據傳輸速率、延時要求、信道干擾情況和平臺能量進行實時的檢測；根據采集的信息，進行快速的最優(yōu)化判決，切換無線通信方式，此外控制單元設計了一套通信協議，將三種通信方式融合在一個系統，數據可以相互轉換，是一個多網關系統；能夠和搭載單一通信模式的節(jié)點進行數據交互，并且將數據通過另一種通信模式發(fā)射出去，實現不同通信模式間的信息交換。
【附圖說明】
[0030]圖1是多速率抗干擾自適應無線通信平臺的硬件系統構架。
[0031]圖2是整個無線通信平臺的任務流程圖。
[0032]圖3是控制單元動態(tài)決策選擇通信方式的流程圖。
[0033]圖4是節(jié)點間采用單次握手方式的通信協議。
[0034]圖5是節(jié)點間交互短字節(jié)數據的兩次握手通信協議。
[0035]圖6是節(jié)點間交互圖像和長字節(jié)數據的多次握手通信協議。
[0036]圖7是多個不同通信方式的節(jié)點實現跨網絡的數據傳輸和交互。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0038]多速率抗干擾自適應無線通信平臺的硬件系統主要包括:控制單元1、無線傳輸單元2以及傳感器單元3三部分組成。控制單元I主要由現場可編程門陣列FPGA組成，負責通信模式的判決和切換以及通信協議的實現；無線傳輸單元2由UHF無線模塊21，Wifi無線模塊22以及Zigbee無線模塊23組成，負責平臺的無線傳輸數據；傳感器單元3主要由溫濕度傳感器31，圖像傳感器32以及加速度傳感器33組成，負責采集平臺周圍的環(huán)境和圖像信息。
[0039]所述的控制單元I作為平臺的調度和控制中心，無線傳輸單元2和傳感器單元3通過電氣接口和控制單元I相連接，作為外設，完成固定功能。
[0040]所述的無線傳輸單元2由UHF無線模塊21，Wifi無線模塊22以及Zigbee無線模塊23組成，三個無線模塊通過集成電路總線IIC、同步串行外設接口 SP1、通用串行總線USB、異步串口接口 RS232與控制單元I的FPGA相連。
[0041]所述的傳感器單元3主要由濕度傳感器31，圖像傳感器32以及GPS全球定位系統傳感器33組成。當無線通信平臺上電后，濕度傳感器31，圖像傳感器32以及全球定位系統GPS傳感器33完成初始化，等待FPGA控制信號。當控制單元IFPGA通過集成電路總線IIC、同步串行外設接口 SP1、通用串行總線USB、異步串口接口 RS232通信接口發(fā)送請求數據的命令后，傳感器讀取相應指令，將采集的溫濕度數據、地理坐標信息通過上述通信接口傳送給控制單元I的FPGA，FPGA將相應的數據保存在內存中。
[0042]所述FPGA切換選擇無線保真WiF1、短距離無線通信Zigbee、特高頻UHF三種無線通信方式，然后將無線通信模塊的使能信號拉高，通過通用的數據傳輸協議將數據包發(fā)送給無線傳輸模塊，無線傳輸模塊將接收的數據包緩存在本地的內存中，然后通過無線鏈路發(fā)送出去，當數據發(fā)送完畢，返回數據傳輸結束信號給FPGA。數字信號的傳輸是由FPGA將選擇發(fā)射的控制指令或者傳感器獲取的數據傳遞給上述三種無線傳輸模塊，然后無線模塊緩存數據，通過調制，將數據通過無線信道發(fā)射出去。
[0043]三個部分的電氣連接關系如圖1所示。控制單元I負責整個無線通信平臺的任務調度，通信協議實現，數據分析處理，以及通信方式切換的功能。如圖2所示，整個無線通信平臺上電初始化參數后進入休眠狀態(tài)。當有數據請求到達或者定時任務時間到達，自動喚醒，進行數據任務的傳輸?？刂茊卧狪在進行數據無線傳輸前，根據圖3，選擇最優(yōu)化的無線通信方式，完成切換。
[0044]本發(fā)明所述的控制單元I負責整個無線通信平臺的任務調度，通信協議實現，數據分析處理，以及通信方式切換的功能，具體調度方法的步驟為:
[0045]步驟1:整個無線通信平臺上電初始化參數或設置完定時任務后進入休眠狀態(tài)；
[0046]步驟2:當有數據請求到達或者定時任務時間到達，控制單元I的FPGA內部邏輯自動喚醒，進行數據任務的傳輸；
[0047]步驟3:控制單元I完成無線傳感器數據采集任務；
[0048]步驟4:控制單元I在進行無線數據傳輸前，先進行動態(tài)決策，選擇最優(yōu)化的無線通信方式完成切換；
[0049]所述的動態(tài)決策和選擇最優(yōu)化的具體判斷方法為:
[0050]步驟4.1:控制單元I的FPGA先分析和計算與相鄰通信節(jié)點的傳輸距離，通信距離參數通過獲取自身與通信節(jié)點的地理坐標計算得到，外部節(jié)點發(fā)送數據包或者指令時主動攜帶自身的地理坐標，無線通信平臺將接收到的含有鄰節(jié)點地理坐標的信息存儲在本地內存中，所述鄰節(jié)點是指距離本節(jié)點只有單跳傳輸距離的節(jié)點；
[0051]步驟4.2:當無線通信平臺與鄰節(jié)點的傳輸距離大于Ikm時，控制單元I選擇UHF21無線通信方式，將UHF21無線通信模塊使能后，退出決策判斷過程，開始通信數據傳輸；
[0052]步驟4.3:當通信距離在10m?100m的距離以內，并且2.4Ghz的信道不存在干擾時，打開Zigbee23的射頻放大器，使能選用Zigbee23無線通信方式后，退出決策判斷過程，開始通信數據傳輸；
[0053]步驟4.4:如果2.4Ghz頻段內存在較大的信道衰落或者人為的干擾，使能選擇433Mhz的UHF21無線通信方式后，退出決策判斷過程，開始通信數據傳輸；
[0054]步驟4.5:如果傳輸距離在10m以內，數據傳輸時延要求小，數據任務量大，采用Wifi22進行數據傳輸，退出決策判斷過程，開始通信數據傳輸；
[0055]步驟4.6:如果不要求數據時延，并且信道干擾不嚴重，即采用2.4Ghz的無線頻段傳輸數據，鄰節(jié)點接收的數據誤碼率低，能正確的回復握手信息，采用低功耗的Zigbee23無線數據傳輸，退出決策判斷過程，開始通信數據傳輸；
[0056]步驟5:由于無線鏈路環(huán)境變化快，穩(wěn)定行差，存在數據碰撞和誤碼，因此需要多次握手信息交互，保證數據的正確傳輸。
[0057]控制單元I在步驟4中通過決策優(yōu)化選用通信方式后進行數據的傳輸，此外通信協議針對控制命令，短字節(jié)數據和長字節(jié)的圖像數據分別采用不同的握手協議進行數據交互:字節(jié)數目小于64bytes的數據包，采用兩次握手；大于64bytes的圖像數據，進行數據分割，每64bytes打包成一個數據幀，然后采用多次握手，連續(xù)發(fā)送