【毕业学位论文】提高移动机器人远程通信质量的研究-控制理论与控制工程

分类号 密级 U D C 编号 中 南 大 学 士学位论文 论 文 题 目提高移动机器人 远程通信质量的研究 学科、专 业控）制理论与控制工程 研究生姓名施 伟 导师姓名及专业技术职称蔡 自 兴 教 授 摘 要 对于移动机器人而言，远程通信是一 项基本能力。这就要求移动机器人与监控中心之间能高 效、稳定地进行各种数据的实时通信。然而，通信数据量大与目前网络性能不高之间的矛盾，给通信系统的稳定可靠通信带来了巨大障碍。本文的主要内容是在基于有线和无线相融合的混合网络中，针对移动机器人多传感器采集数据的性能要求，研究如何提高移动机器人远程通信的质量。 本文对基于多传感器信息融合的移动机器人远程通信系统平台进行简介，并根据机器人多传感器采集数据的特性提出了采用 议联合使用的传输策略。最后，对传统的拥塞控制算法进行分析和改进。 在深入研究 议的基础上，推导出了服务质量监测参数的计算公式。通过对网络拥塞策略的系统研究，提出了适用于有线和无线融合的基于 控 网络拥塞控制策略。本文还对传统的网络拥塞控制算法 进行了改进，降低了数据包的丢失率，同时也提高了网络利用率。 结合实际应用，本文还深入研究了神 经网络在网络资源分配方面的应用，并构造了 络模型对实际网络利用率进行估计，从而解决了通信过程中的 据流产生较大延迟的问题，可保证移动机器人远程通信系统的鲁棒性和稳定性。 提高移动机器人远程通信质量的研究 为以后的移动机器人远程监控，多传感器测量数据的处理，以及移动机器人的实时故障诊断奠定了基础。 关键词 远程通信， 塞控制， 经网络，带宽利用率 is a of is in a of a us to a is to a on to of in of of s TP CP on of a on of is oS oS A of is to a of is so as to TP at of to in of of a BP to of we CP in of on of of to s as as of 录 第一章 绪论 . 1 前言 . 课题来源与研究意义 . 通信系统的关键技术 . 数据压缩编码技术 . 采用合理的通信协议 . 通信网络 . 国内外研究现状 . 课题研究成果及论文内容安排 .二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 . 7 移动机器人远程通信系统平台 . 移动机器人硬件平台概况 . 移动机器人远程通信系统简介 . 通信协议分析 . 议 . 议 . 议 . 通信协议的选用 . 本章小节 .三章 视频数据通信的拥塞控制研究 . 18 前言 . 基于 议服务质量动态监测方法 . 网络拥塞概述 . 网络拥塞发生的原因 . 拥塞控制概述 . 拥塞控制策略分类 . 拥塞控制策略考虑的因素 . 基于 议的拥塞控制策略. 传统的基于 议的网络拥塞控制策略. 基于 控 网络拥塞控制策略. 传统 适应算法. 改进的 适应算法. 改进的 适应算法实现. 两种算法的比较 . 本章小节 . 基于 络的网络利用率估计 . 30 前言 . 神经网络 (述. 神经元模型 . 神经网络的学习 . 络概述 . 络结构. 络学习算法. 网络带宽估计器设计 . 带有网络带宽估计器的通信系统模型 . 型的构造. 样本数据预处理 . 络的训练及测试. 计器的实现. 本章小节 .五章 远程通信系统的测试与性能分析 . 43 前言 . 远程通信系统测试评估内容 . 视频流通信的测试与性能分析 . 移动机器人远程通信系统的测试与性能分析 .六章 结论与展望 . 47 参考文献 . 49 致 谢 . 52 攻读学位期间主要的研究成果 . 53 中南大学硕士学位论文 第一章 绪 论 1第一章 绪论 前言 近年来，随着计算机技术和网络技术的发展，远程通信技术也获得了长足进步与广泛的应用。目前，远程通信已广泛应 用于国防、电信和工业控制等重要部门。随着应用的普及，通信质量与实际需 求之间的矛盾越来越突出。在现实条件中，通信设备和通信网络并非十分理想 ，通信网络的传输速率往往满足不了通信应用的需要。并且，在远程通信过程 中，经常受到各种干扰的影响，不可避免地会产生通信数据的传输错误，造成 数据丢失、传输延迟或者是误码等现象。当通信错误超出系统容限时，会出现 数据信息或控制命令错误，数据通信系统失控，甚至崩溃。由此可以看出，提 高数据通信质量，对于远程通信的应用发展十分重要。 衡量通信质量的指标主要有两项：有效性和可靠性，即在一定条件下，数据信息传递的速率和数据传输的可靠程度1。 课题来源与研究意义 本课题是国家自然科学基金重点项目“未知环境中移动机器人导航控制理论和方法的研究”下的子项目：提高移动机器 人远程通信质量的研究。本课题的主要任务是：在基于有线和无线相融合的混 合网络中，针对移动机器人多传感器采集数据的性能要求，研究如何提高移动机器人远程通信质量。 自从古代开始，人类的目光就早已投向了浩瀚无限的宇宙空间，他们渴望得知地球以外是一个什么情形。直到上个世纪 ，人类对太空的探索有了质的飞跃：通过发射无数的卫星和探测器对太空进行 考察和研究。就在不久之前，美国火星登陆车“勇气号”成功登陆火星，考察 火星是否有生命存在，并在考察过程中向地球传输大量图片、视频信息和其它 数据信息。确实，利用移动机器人进行空间探测和开发，已经成为 21 世纪世界各科技发达国家开发空间资源的主要手段之一2。 在探测和开发的过程中，移动机器人与人类之间的高效通信，则占有不可或缺的地位，也是现代机器人一项重要指标3。这要求移动机器人能适时地将装载于其上的各种内部、外部传感器所采集的 数据传输给研究人员所在的监控中心；另一方面，研究人员也能及时地向远方 的移动机器人发送监控指令，协助机器人更好完成探测任务。 中南大学硕士学位论文 第一章 绪 论 2然而目前的网络传输速率不高，不稳定，且不能提供很好的服务质量(45。移动机器人多传感器采集的实时数据其数据量是惊人的，就摄像头采集而来的视频数据而言，即使经过 码压缩后，其传输所需网络带宽也在 2右。在传输的过程中，经常出现网络拥塞现象，使网络性能急剧下降，网络延迟迅速增大和大量数据包丢失 ，更为严重的会使系统崩溃。因此，提高数据通信质量，对于保证移动机器人 远程通信系统的鲁棒性和稳定性具有重要意义。 网络拥塞是影响数据通信质量的一大因素之一。网络拥塞导致的直接后果是分组丢失率增加，端到端延迟加大，甚至有 可能使整个系统发生崩溃。在数据通信过程中必须采取有效的网络拥塞控制机 制，跟踪当前网络的可用带宽，从而调整数据发送速率，这样才可能避免网络 过度拥塞，又能有效地利用带宽资源。但是，将有线网络的拥塞控制机制直接 应用于无线网络时，也遇到了不同程度的问题。对于有线链路，丢包通常都是 由网络拥塞引起。但对于无线链路而言，由于链路上的错误突发与信道时变， 节点的移动与频繁切换等因素的影响，也会引起经常性的误码及丢包67。传统的拥塞控制机制不在适合，需求一种行之有效的，适用于有线与无线融合的混合网络拥塞控制策略是必要的。 另一方面，移动机器人内、外传感 器种类众多，所采集的实时数据 (由于性质不同，用途不同，优先级不同 )在通信过程中所采用的传输策略和网络协议是不尽相同的。这就带来这样一个问题：采用 式的媒体流以固定速率发送数据，而没有采用拥塞控制策略。所以当网络拥塞时，所有的 根据拥塞控制策略减少它们的发送速率，而这些实时 用由于不采用拥塞控制策略而继续以固定速率发送数据，这样就会造成 得不到公平的带宽、甚至“饿死 ”，严重的话有可能造成通信系统的崩溃8。因此，在现有的网络环境下，只有使 接和 接能够公平的共存，才能保证通信数据的有效、稳定传输。 通信系统的关键技术 数据压缩编码技术 远程通信系统有时需要进行大量的数据、声音和图像的传输，这些信息在进行远距离传输时需要占用大量的网络资源。 为了减小数据传输量，那就一定要采用有效的数据压缩编码技术。 数据压缩编码一般分为无损压缩和有损压缩9。无损压缩可完全恢复源信息，不产生任何失真，是一种信息保持型编码 。有损压缩编码算法利用数据的中南大学硕士学位论文 第一章 绪 论 3空间和时间相关性及人的听觉和视觉性来消除 数据的客观和主观冗余度，提高压缩比。一般图像或语音经压缩损失的是无关 紧要的信息，不构成对视听的影响，而文件字符则不同，若源文件与恢复文件 存在差异，可能出现较严重的后果。因此在远程通信过程中语音和图像数据采 用有损型压缩，而字符文件则采用无损型压缩。 采用合理的通信协议 按照国际标准规格，通信协议可分为包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等在内的几个层次。采用的通 信协议是否合理有效是影响数据通信质量的重要环节，是保证通信系统性能，提高数据通信质量的基础条件10。 通信数据种类繁多 (大多是非结构化数据 )，不同来源的数据，在通信过程中所采用的传输策略和网络协议也是不尽相同 的。选用通信协议时，要充分考虑到整个通信系统的工作环境和数据通信性能 要求，特别是国内数据通信网络通信质量不高的实际情况。 传输控制协议 和用户数据报协议数据通信中应用最为广泛的两种协议11。其中以提供可靠的传输服务，保证数据包传输时的连续性和正确性。但建立连接的过程较长，特别是距离 较长时，发送方和接收方要经过很多路由，而中间路由可能经常出现网络阻塞。此时，会使连接延迟很大。以提供高效的传 输服务，但不能提供可靠的服务质量。 通信网络 通信网络是远程通信系统的传输环境，数据通信对信息的传输和交换都提出了新的更高的要求，网络的带宽、交换方式 及通信协议都将直接影响能否提供多媒体通信业务与多媒体通信的质量。通信 网络的要求主要体现在以下几方面12： (1) 数据种类的多样化，能同时支持音频、视频和数据传输。 (2) 交换节点的高吞吐量。 (3) 有足够的可靠带宽。 (4) 具有良好的传输性能，如同步、延迟、误比特率等必须满足要求。 (5) 具备呼叫连接控制、拥塞控制、服务质量控制和网络管理功能。 中南大学硕士学位论文 第一章 绪 论 4这五项是实现宽带数据通信必备的技 术要求，即通信网络应该具有高带宽、实时性、高可靠性以及时空约束能力强等特点。表 1出了当前各类通信数据对网络传输能力的要求。 表 1通信数据对网络传输能力的要求 多媒体数据 最大延迟(s) 最大延迟抖动 (平均吞吐率(s) 可接受的误码率 可接受的误分组率音频 0 于110小于110视频 0 100 小于210小于310压缩视频 220 小于610小于910数据文件 2100 0 0 实时数据 - 小于 10 0 0 图形、静止图像 210 小于410小于910国内外研究现状 1996 年 2 月在德国 行的 33 次会议上正式定义了第一个视频验证模型 这是 频标准发展的一个重要里程碑。 1998 年 11 月公布的国际标准草案 后来成为正式标准 第一版。 准第二版是对第一版的扩充，增加了物体伸缩 编码，提高了编码效率、鲁棒性和灵活性。这个国际标准包含有纹理和视频编 码、任意形状的视频对象编码和视频流的纠错编码等比较成熟的技术，至今仍在不断发展中13。 定了一系列支持多媒体实时通信的协议： 议14提供了适于应用程序在多播或单播的网络服务中 传输实时数据的端到端传输功能， 为其控制协议用反馈的方法监测网络服务质量和通信带宽； 5实现资源预留，确保端到端之间的传输带宽，并按照不同 的应用分配带宽，以减少延迟和抖动，提高服务质量；实时流协议 于控制存储媒体的实时操作，例如播放、快进、快倒、暂停等控制。 在服务质量的监测和控制方面，主要是基于 议进行的，包括对网络带宽、端到端分组传输延迟、延迟抖动 、误码率和分组丢失等服务质量参数进行有效监测和计算，以提供服务质量动 态控制的客观依据。服务质量的控制是根据实际情况对连续媒体实时应用做出 相应调整，用以获得尽可能好的中南大学硕士学位论文 第一章 绪 论 5服务质量。主要的控制方法有三种：许可控制 、资源预留和应用程序自适应控制。 解决 间的不公平竞争问题，可以从端到端策略、通信子网两方面着手16。由于 用占 流量的总字节数的 95%和总报文数的 90%17，基于端主机拥塞控制的研究一开始主要集中在 拥塞控制上。随着新兴的非 用 (特别是实时多媒体应用 )不断得到增长，提出了针对多播的 好的拥塞控制算法的研究，现在已经成为拥塞控制研究的一个热点。端到端策略是在 议中加入拥塞控制算法，使相关的 用在网络环境下与共存的 用获得相当的带宽。考虑到网络的公平性原则， 人提出了 好性概念：在相同的网络情况下，非 的长期的平均吞吐量不超过共存的 的吞吐量18。由于缺乏对网络对象动态特性的了解，目前加入 拥塞控制机制都是以 拥塞控制策略为参照的：一部分是仿照 和式增加、积式减少 (制19，或在此基础上作了进一步的改进；另外， 好速率控制协议 (据 提出的吐量模型方程20，调整发送速率进行拥塞控制。这些仿照 制的拥塞控制策略基本上是 好的，同时也兼顾了应用的实时性要求，但由于没有考虑当时网络环境的实际状况，并不是实时 最优的。通信子网策略是指在路由器中，监视每个连接的队列数据接收情况， 对不采用拥塞控制而持续大量发送数据导致超过共享链路份额的连接进行惩罚 ，以期达到各个连接公平共享带宽的目的。由于为每个连接维持队列的方法实 现复杂、而且不具扩展性，因此后来提出了只在通信子网的边界路由器维持每 个连接状态的方法，一定程度上解决了扩展性和鲁棒性等问题，但它们又带来 了参数设置敏感和计算复杂度比较高的问题21。 课题研究成果及论文内容安排 本文是在参与国家自然科学基金重点项目未知环境中移动机器人导航控制研究的若干问题项目中所取得的研究成果和经验总结。 本文在国内外研究的基础上，在如下方面作了较深入的研究： (1) 深入研究了支持实时多媒体传输的 议，并推导出视频流传输过程中的服务质量动态监测方法。 (2) 在深入解析网络拥塞控制的基础上 ，提出了适用于有线和无线相融合的混合网络的基于 控 络拥塞动态监控策略，并改进了基于议的网络自适应拥塞控制算法。 中南大学硕士学位论文 第一章 绪 论 6(3) 深入研究了神经网络在网络资源分 配方面的应用，设计并实现了利用络对网络利用率进行预测估计。提高了远程通信过程中网络带宽利用率，保证了通信的可靠性。 (4) 在实验网络平台下，对移动机器人 远程通信系统性能作了检测分析，为今后的进一步研究工作积累了数据和经验。 经过近二年多的工作，本课题已取得的一些初步的进展，现在我将所研究的一些结果作为论文的形式写下来，全文共由六章组成。各章内容组织如下： 第一章是绪论部分。主要介绍课题来源，国内外研究现状及工作内容和成果。 第二章主要介绍移动机器人远程通信系统平台，并有针对性地分析了相关通信协议，并根据机器人多传感器数据的特性提出了采用 议联合使用的传输策略。 第三章主要对基于 议的拥塞控制策略作研究。首先，讨论并推导了基于 议服务质量动态监测方法。其次，提出适用于有线和无线相融合的混合网络的基于 控 络拥塞控制策略。最后，对传统的拥塞控制算法进行分析和改进。 第四章是基于 络的网络资源估计器设计。首先， 分析了通信数据产生较大延迟的原因。其次，构造出网络资源估计器的 型。最后，对该 第五章远程通信系统性能测试与分析。在实验网络平台上，对移动机器人远程通信系统进行性能测试，并证实了本文的数据通信策略的有效性和可靠性。 第六章是本文的结论与展望部分。 中南大学硕士学位论文 第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 7第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 移动机器人远程通信系统平台 移动机器人硬件平台概况 移动机器人硬件平台，如图 2示，包括以下几个部分：车体部分、传感器部分、控制部分和电源。其中，摄像头 、激光雷达、其它传感器、控制器、电源、车体、车轮。 图 2移动机器人硬件平台 车体部分是移动机器人的躯体和骨架 。躯体的框架材料使用的是特种铝材，重量非常轻，以此来减少整个移动机器人的负荷重量，车体采用六轮驱动，可以看出，由于特殊的设计使之能适应在不平整的路面环境中行走。 控制器部分是移动机器人的大脑，它的功能包括：路径规划与导航、信息的传送与处理、环境对象的识别、自我故障诊断、系统运动控制等等。 电源部分为机器人提供动力。 各种传感器是移动机器人的感知部分，也是移动机器人通信的主要数据来源。作为一个自主智能体，能感知外界的环境 是移动机器人实现自主的一项基本能力，其主要作用在于外界对象识别、避障和自身定位。该部分包括摄像头、激光雷达、光纤陀螺仪、倾斜仪、光电编码器等等。 移动机器人远程通信系统简介 移动机器人远程通信系统分为移 动机器人部分和监控中心，如图 2示。整个移动机器人系统是由视觉系统、运动 系统和制导系统三大部分组成。各系统通过各自的传感器采集实时信息，及时传输。 中南大学硕士学位论文 第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 8光电编码器倾斜仪激光雷达光纤陀螺仪摄像头工控机无线接入点 交换机基站局域网监控中心图 2移动机器人通信系统框架 (1) 视觉系统 视觉系统完成的特定功能有实现全局 环境的分析、基于视觉对象的自定位；前、后的局部视觉传感器 (摄像头 )提供在运动过程中对局部障碍的检测、分析，提供局部避障的补充信息。 (2) 运动系统 工控机通过串口 (激光雷达 (讯，获取环境信息。通过 制转台实现激光雷达的水平、俯仰旋转，实现 3境信息的获取；建立局部的 3境信息；实现 3境下的避障。通过串口 (基于 步进电机控制器通讯，实现机器人驱动轮的运动控制。通过串口(接获取、交换制导系统的导航信息，进行环境中的坐标定位。通过并行接口 (测视觉系统的端口。 (3) 制导系统 航向计算与视觉系统等外部环境参考定位系统组合进行位置修正，实现复合定位。航向制导系统将信息通过计算机局域 网传送至数据库中，并通过数据库获取系统的外部定位修正参数。 移动机器人将采集的各种数据进行处理并通过网络与监控中心进行通信，监控中心的研究人员可以通过移动机器人传输 过来的图像、传感器参数等信息对机器人进行检测和监控。 充分考虑到移动机器人工作的实际情况，我们所搭建的移动机器人实验网络平台是一个有线与无线相融合的混合网络。采用支持 议和 准的无线 组建有线无线混合网络；移动机器人配置 10信有线网络也提供 10想带宽。这样，位于不同网络传输模式下的移动机器人和监控主机可以直接进行必要的网络通信。 中南大学硕士学位论文 第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 通信协议分析 P(输控制协议 /网际协议 )是发展至今最成功的通信协议之一，它已 经成为目前应用最广泛的协议 22。 是由一系列协议组成。体系结构如图 23。 各种应用层协议(这些协议中，传输层上的 息传输的主要功能都集中在这一层。 议 够保证数据的可靠传输，主要用于 4。为了保证数据传输的可靠性， 而，其拥塞控制算法不能保证恒定的数据传输率，进而导致时常变 化的端到端延迟。发生网络拥塞时，数据重传和不精确的超时设置有可能会引起很长的数据传输延迟25。 图 2送主机连续发送给接收主机 64个数据包，图 (a)中，发送主机拥塞窗口大小的变化比较剧烈，这意味发送端不均匀 的数据包发送速率，从而导致接收方有时在一个单位时间内收到多个包，而在 下个单位时间内只能收到很少的数据。从图 (b)可以发现端到端的传输延 迟很长，这是因为在 4秒、 9秒和 19秒时由于网络拥塞导致数据重传引入的延迟。 变化较大的端到端延迟 (即网络抖动 )将限制实时视频应用。因为在这种情况下，每个数据包都有规定的显示时间，如果 数据包的到达时间超出了规定的时间范围，应用层也会丢弃该数据包从而导致图像质量下降。 中南大学硕士学位论文 第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 10在实时交互应用中，长时间的传输延迟也是不能接受的。实验证明，当传输延迟小于 300毫秒时能够达到较好的双向交互效果。 (a) (b) 图2 议 与 比， 议具有较小的传输延迟和网络抖动，因此绝大部分实时应用均采用 输协议。但是 议不是面向连接的协议，无 制，在网络层没有保证数据可 靠传输的相应措施26。在传输过程中， 有可能被中间网络设备延迟发送或直接丢弃。而 发送方不会自动重传丢弃的数据包，接收方也不会向发送方反馈丢失了哪些数据27。图 2明了在 络上的传输情况，从图中可以看出， 输数据的性能是很不稳定的，在某个时间段内，丢包率甚至会达到 50%。 图 2传输丢失率 另外， 接收多个应用程序送来的数据报，把它们送给 时它接收从 第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 11数据报，并把它们送给适当的应用程序。概念上， 现。实际上，每个应用程序在发送数据之前必须与操作系统进行协商，以获 得协议端口和相应的端口号。利用这个端口的应用程序都要把端口号放入 处理输入时， 据 8。 综上所述， 而，由于网络状况的差异， 复、失序等问题，特别是失序问题，对于视频信息，顺序的颠倒、 错乱是无法容忍的，基于 显然增加 了应用程序的任务。所以 此， 基于以上的分析研究，为了保证多媒体信息在网络中的实时传输，必须研究新的网络传输协议。 议 14是为支持实时多媒体通信而设计的传输层协议。 例如音频、视频信号等 )提供端对端服务，这些服务包括：负载类型标识、顺序编号、时间定位和传输监控等。 传统的注重高可靠数据传输的传 输层协议相比，它更加侧重的数据传输的实时性。它们共同完成了传输层功能，然而 果下层网络许可， 值得注意的是， 赖于其下层网络提供这样的功能。同时 ，它既不保证传输的可靠性，也不假设下层网络是可靠的，顺序的。 扩大了其功能范围，从而能监视网络数据传输和 网络统计表。二者结合起来，能够解决许多 ：丢包、抖动、包序紊乱等，有效地提高了数据传输的服务质量。 在其它一些连续交互的数据传输领域也可以找到其用武之地。下面我们就对 1. 个 一个有效负荷 (成。 12个字节为固定的头部，其后的 效负荷可以是音频或中南大学硕士学位论文 第二章 远程通信系统平台简介与通信协议选用 12视频数据。分组头部第 1个字节包含 2(版本号，置 2)、 1(填充位，置 0)、 1(扩展位，置 0)、 4C(数，置 0)，因此，常见的 0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|V=2 |P |X| |M| | |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+| | . |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+图2其它字段的含义为： z M(志 )： 1来指明有效数据的一些重要标记，如音频或视频帧的边界。其含义由应用文档定义，通常置 0。应用文档可以定义更多的标志位，也可以规定没有标志位，净荷类型字段的比特数也将相应改变。 z PT(荷类型 )： 7示 用文档可以规定一个缺省的净 荷类型码至净荷格式的静态映射关系。非缺省的净荷类型码可以通过非 (如数据库、 动态定义。接收端如果不理解净荷类型字段，则必需丢弃该分组。在会话过程中，样，可以根据用户需求或网络状况动态调整视频服务质量 ( z SN(列号 )： 16值为随机数，使得加密后不易受到攻击。每发送一个 号加 1