一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法

摘要

本发明公开了一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法，包括步骤：构建易经八卦阵二叉树并按照易经八卦阵二叉树对物联网地址进行排布；根据易经八卦阵二叉树搜索物联网地址，包括：1、将物联网地址转化为二进制形式，判别物联网地址最后一位是奇数还是偶数；2、从物联网地址位数判断地址对应在八卦阵二叉树中的层数；3、根据八卦阵二叉树族类公式及对应层数确定所搜索的物理地址所在位置。本发明能够用三步操作快速便捷查找到单片机物理地址。

权利要求

1.一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法，其特征在于，包括步骤：构建易经八卦阵二叉树并按照易经八卦阵二叉树对物联网地址进行排布；

所述易经八卦阵二叉树的结构为：第一层是太极；第二层是两仪，(B10)代表阴、(B01)代表阳；第三层是四象，(B100)代表老阴、(B101)代表少阳、(B110)代表少阴、(B111)代表老阳；第四层是八卦，分别为坤(B1000)、艮(B1001)、坎(B1010)、巽(B1011)、震(B1100)、离(B1101)、兑(B1110)、乾(B1111)；第五层是十六相数，分别从15(B01111)到30(B11110)；第六层是三十二相数，分别从31(B011111)到62(B111110)；第七层是六十四卦，分别从63(B0111111)到126(B1111110)；B表示二进制；

根据易经八卦阵二叉树搜索物联网地址，包括：(1)、将物联网地址转化为二进制形式，判别物联网地址最后一位是奇数还是偶数；

(2)、从物联网地址位数判断地址对应在八卦阵二叉树中的层数；

(3)、根据八卦阵二叉树族类公式及对应层数确定所搜索的物理地址所在位置；

当n＝6时，易经八卦阵二叉树有64个族类，所述八卦阵二叉树族类公式具体为：按奇数和偶数分类排列奇数部分从左到右排列为：χ1＝2n-1，n≥1χ2＝2n+1-33，n≥5χ3＝2n+15，n≥5χ4＝2n+1-17，n≥4χ5＝2n+7，n≥4χ6＝2n+1-25，n≥5χ7＝2n+23，n≥5χ8＝2n+1-9，n≥3χ9＝2n+3，n≥3χ10＝2n+1-29，n≥5χ11＝2n+19，n≥5χ12＝2n+1-13，n≥4χ13＝2n+11，n≥4χ14＝2n+1-21，n≥5χ15＝2n+27，n≥5n+1

χ16＝2 -5，n≥2χ17＝2n+1+1，n≥2χ18＝2n+1-31，n≥5χ19＝2n+17，n≥5n+1

χ20＝2 -15，n≥4χ21＝2n+9，n≥4χ22＝2n+1-23，n≥5χ23＝2n+25，n≥5χ24＝2n+1-7，n≥3χ25＝2n+5，n≥3χ26＝2n+1-27，n≥5χ27＝2n+21，n≥5χ28＝2n+1-11，n≥4χ29＝2n+13，n≥4n+1

χ30＝2 -19，n≥5χ31＝2n+29，n≥5χ32＝2n+1-3，n≥1偶数部分从左到右排列为：n

χ33＝2+0，n≥1χ34＝2n+1-32，n≥5χ35＝2n+16，n≥5χ36＝2n+1-16，n≥4n

χ37＝2+8，n≥4χ38＝2n+1-24，n≥5χ39＝2n+1-24，n≥5χ40＝2n+1-8，n≥3χ41＝2n+4，n≥3χ42＝2n+1-28，n≥5χ43＝2n+20，n≥5χ44＝2n+1-10，n≥4χ45＝2n+12，n≥4χ46＝2n+1-20，n≥5χ47＝2n+28，n≥5χ48＝2n+1-4，n≥2χ49＝2n+2，n≥2χ50＝2n+130，n≥5χ51＝2n+18，n≥5χ52＝2n+1-16，n≥4χ53＝2n+10，n≥4n+1

χ54＝2 -22，n≥5χ55＝2n+26，n≥5χ56＝2n+1-6，n≥3χ57＝2n+6，n≥3n+1

χ58＝2 -26，n≥5χ59＝2n+22，n≥5χ60＝2n+1-12，n≥4χ61＝2n+14，n≥4χ62＝2n+1-18，n≥5χ63＝2n+30，n≥5χ64＝2n+1-2，n≥1其中，χi表示第i个族类所对应的计算公式，n表示层数。

说明书

一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机网络领域中的物联网地址搜索领域，尤其涉及一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法。

背景技术

[0002] 《易经》是中华民族宝贵的文化遗产，其包含了上古时期人们对宇宙和人生社会的思想认识、哲学理念和辩证法。现代科学的许多重大发现和突破，如二进制、原子结构、生物遗传DNA等学科理念，都可以从八卦和六十四卦模型变化中发现与之对应的形态与哲学思维。

[0003] 太极图卦爻画的变化是相对先天八卦的卦爻画而来的，其实质是想说明“阳长阴消，阴长阳消”及“重阴必阳，重阳必阴”的哲学思想。太极图的卦序：乾一，兑二，离三，震四，巽五，坎六，艮七，坤八。采用阿拉伯数字“0”和“1”从上而下代替“阴爻”和“阳爻”时，太极图的卦序也遵循二进制算法，从乾到坤遵循二进制加法，从坤到乾遵循二进制减法。

[0004] 因此可以肯定的是，太极图的创作者看懂了先天八卦图中的二进制递进关系，从而有规律地重新排列了先天八卦的卦爻画的顺序(禅变卦爻符号顺序)，重述了卦爻符号的二进制递进关系。直到莱布尼茨，《易经》这个迷才揭开了，即伏羲使用的两种线符，其实就是二进制的基本要素。太极图旁证了二进制亦是周易本义之一。

[0005] 《易经》是我国古代现存最早的一部奇特的哲学专著。《易经》的卦爻符号是以阴爻和阳爻为基本符号构成的一个严整、有序的符号系统。现在令阳爻用阿拉伯数字“1”代替，阴爻用阿拉伯数字“0”代替，按卦爻规律，自下向上依次用“1”和“0”代替八卦图每卦中的“阳爻”和“阴爻”，即得到：乾卦为B0111，兑卦为B11l0，离卦为B1101，等等。

[0006] 显然，远古时代八卦卦序遵循二进制算法，从乾一、兑二，到坤八遵循二进制加法。八卦两两相交便为六十四卦，六十四卦同样具备二进制算法的两种基本运算即加法与减法算术运算，因此六十四卦符号系统同样属于二进制算法。

[0007] 物联网提供了挖掘模糊大数据条件，大量的数据里面又包含海量的物联网信息传递，而模糊大数据中有很多信息是不精准的，这是由于人们所掌握的物联网大数据越来越多。但是这些整体数据却非常有价值，而使这些价值从冰山底层浮现出来的工具就是数据挖掘，比如应用正态分布这个统计学里的牛顿定律。通过海量的数据进行挖掘探索，实际上就是预测一种另外新意，这个预测新意如同《易经》中的象、数、理、占，通过太极、阴阳、五行、干支、八卦等一系列的范畴模式来推演，揭示事物本质的运动规律。

[0008] 如今在数据爆发式增长的时代，数据的量不是问题，重要的是要在茫茫数据中确定哪些维度的数据是所需要统计的。当数据量大了之后会出现各种各样看似都服从正态分布的数据，要有足够的分辨率才不会被数据所淹没，要分辨哪些是与通信行业有着潜在联系的，摆在面前至关重要的是物联网信息通讯，需要解决快速搜索物联网物理地址通讯问题。

[0009] 现代科技进入到大数据物联网时代，物联网这个热词，与计算机嵌入式系统密切相关，物联网的大数据以几何级数增长，在科技太不发达、人类尚未开化的远古、上古时代，人类用八卦、河图洛书实现“物联网大数据”，现在用计算机做到“物联网大数据”信息通讯。用于存储大数据的“心”，实际上是人的大脑，现在交由计算机来做，计算机可以收集、处理、贮存如爆发性增长的信息。这些信息有可能为科学创造巨大的价值。

[0010] 计算机嵌入式物联网系统应用领域包括：工业控制、医疗仪器、数字家庭、消费电子、汽车电子、无线通信、定位导航、智能机器人等领域。例如，冰箱、洗衣机等家电采用单片机组成嵌入式系统，通过物联网连接到手机或者服务器，实现远程控制家电。控制多个家电设备，搜索速度快，传输数据要少，要求性能可靠，成本低廉，这是成千上万嵌入式单片机控制方案。

[0011] 单片机的种类繁多，从低端到高端，有以51单片机为代表的8位单片机和以ARM为代表的32位单片机，不同档次的单片机实现网络接口的方法不同。对于像ARM等高端处理器一般都可以运行嵌入式操作系统，例如嵌入式Linux。对于无操作系统要求的单片机如何实现网络接入，下面将这些方案按TCP/IP协议栈的不同归结为两大类：第一类是传统的软件TCP/IP协议栈方案；第二类是最新的硬件TCP/IP协议栈方案。

[0012] 物联网采用ZigBee协议，用普通单片机可以实现城际间网络通信，当然需要电信手机卡载荷实现广域互联网方案。ZigBee是WPAN网络，为近距离范围内的设备建立无线连接，把几米到几十米范围内的多个设备通过无线方式连接在一起，使他们可以相互通信甚至接入LAN或者Internet。通过手机电信卡，可以实现城际间物联网通讯。

[0013] ZigBee针对WPAN网络。致力于近距离、低复杂度、低数据速率、低成本的无线网络技术。ZigBee技术应用到商用电子、住宅及智能建筑、工业设备监测、PC外设、医疗传感设备、玩具以及游戏等其他无线传感和控制领域当中。ZigBee目标是能够建立基于互操作平台和配置文件的可伸缩、低成本嵌入式基础架构。

[0014] 网卡物理地址MAC码是由TCP/IP协议全球惟一的一个固定地址来分配的，未经认证和授权的厂家无权生产网卡。每块网卡都有一个固定的卡号，并且任何正规厂家生产的网卡上都直接标明了卡号，一般为一组12位的16进制数。其中前6位代表网卡的生产厂商。

发明内容

[0015] 本发明的目的在于提供一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法。本发明能够用三步操作快速搜索链接单片机物理地址，通过单片机接口实现物联网通信。

[0016] 本发明的目的能够通过以下技术方案实现：

[0017] 一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法，包括步骤：

[0018] 构建易经八卦阵二叉树并按照易经八卦阵二叉树对物联网地址进行排布；

[0019] 根据易经八卦阵二叉树搜索物联网地址，包括：

[0020] 1、将物联网地址转化为二进制形式，判别物联网地址最后一位是奇数还是偶数；

[0021] 2、从物联网地址位数判断地址对应在八卦阵二叉树中的层数；

[0022] 3、根据八卦阵二叉树族类公式及对应层数确定所搜索的物理地址所在位置。

[0023] 具体地，所述构建的易经八卦阵二叉树结构为：

[0024] 八卦与数学中的二进制二叉树排布阵有关，六十四卦正是从0到63这64个自然数的完整二进制数组成八卦阵二叉树排布阵图：

[0025] 第一层是太极；第二层是两仪，(B10)代表阴、(B01)代表阳；第三层是四象，(B100)代表老阴、(B101)代表少阳、(B110)代表少阴、(B111)代表老阳；第四层是八卦，分别为坤(B1000)、艮(B1001)、坎(B1010)、巽(B1011)、震(B1100)、离(B1101)、兑(B1110)、乾(B1111)；第五层是十六相数，分别从15(B01111)到30(B11110)；第六层是三十二相数，分别从31(B011111)到62(B111110)；第七层是六十四卦，分别从63(B0111111)到126(B1111110)；B表示二进制。

[0026] 在本发明中，八卦阵二叉树物理地址查询区域由单片机和服务器点对点通信。每个设备都有一个确定的物理地址，物理地址跟随设备嵌入到单片机中，寻址范围由单片机内部寄存器地址发送，通过以太网通信连接到服务器，由企业的服务器点对点操控单片机，实现物联网查询到单片机实时监控设备。单片机物理地址是由二进制数值转换成Asics码进行传输。

[0027] 八卦阵二叉树二进制权值表如表1所示，在所述权值表中，层数(级数)是指对应2n幂指数的权值，称为n的幂指数范围，同时层数(级数)又是所在层的寻址范围。在八卦阵二叉树对应十进制数值中，物理地址寻址范围是以2n幂指数递增，例如n＝6时，寻址从63至126绝对地址中寻址，这个地址一共有64个物理地址数值查找。

[0028] 表1

[0029]

[0030] 本发明可以推广到2n寻址范围，n趋于有限值，具体数值由单片机寻址物理地址位数决定。

[0031] 具体地，根据八卦阵二叉树排布阵可以推导出族类公式，族类公式有规律性：每扩展一层，会增加2n个族类，因此增加2n条族类公式，其中n对应层(级)权值。本发明中八卦阵二叉树排布族类公式与层(级)关系如表2所示，可延伸推出n层新增族类公式。

[0032] 表2

[0033] 序号 层(N级)公式 2n次方权值 族类公式条数1 N＝1 21＝2 2条公式
2 N＝2 22＝4 4条公式
3 N＝3 23＝8 8条公式
4 N＝4 24＝16 16条公式
5 N＝5 25＝32 32条公式
6 N＝6 26＝64 64条公式
… … … …

[0034] 目前推导是N＝6级，共推导64条族类公式。

[0035] 具体地，当n＝6时，易经八卦阵二叉树有64个族类，因此所构建的易经八卦阵二叉树中的族类计算公式如下所示：

[0036] 按奇数和偶数分类排列

[0037] 奇数排列(按从左到右排列)：

[0038] χ1＝2n-1，n≥1

[0039] χ2＝2n+1-33，n≥5

[0040] χ3＝2n+15，n≥5

[0041] χ4＝2n+1-17，n≥4

[0042] χ5＝2n+7，n≥4

[0043] χ6＝2n+1-25，n≥5

[0044] χ7＝2n+23，n≥5

[0045] χ8＝2n+1-9，n≥3

[0046] χ9＝2n+3，n≥3

[0047] χ10＝2n+1-29，n≥5

[0048] χ11＝2n+19，n≥5

[0049] χ12＝2n+1-13，n≥4

[0050] χ13＝2n+11，n≥4

[0051] χ14＝2n+1-21，n≥5

[0052] χ15＝2n+27，n≥5

[0053] χ16＝2n+1-5，n≥2

[0054] χ17＝2n+1+1，n≥2

[0055] χ18＝2n+1-31，n≥5

[0056] χ19＝2n+17，n≥5

[0057] χ20＝2n+1-15，n≥4

[0058] χ21＝2n+9，n≥4

[0059] χ22＝2n+1-23，n≥5

[0060] χ23＝2n+25，n≥5

[0061] χ24＝2n+1-7，n≥3

[0062] χ25＝2n+5，n≥3

[0063] χ26＝2n+1-27，n≥5

[0064] χ27＝2n+21，n≥5

[0065] χ28＝2n+1-11，n≥4

[0066] χ29＝2n+13，n≥4

[0067] χ30＝2n+1-19，n≥5

[0068] χ31＝2n+29，n≥5

[0069] χ32＝2n+1-3，n≥1

[0070] 偶数排列(按从左到右排列)：

[0071] χ33＝2n+0，n≥1

[0072] χ34＝2n+1-32，n≥5

[0073] χ35＝2n+16，n≥5

[0074] χ36＝2n+1-16，n≥4

[0075] χ37＝2n+8，n≥4

[0076] χ38＝2n+1-24，n≥5

[0077] χ39＝2n+1-24，n≥5

[0078] χ40＝2n+1-8，n≥3

[0079] χ41＝2n+4，n≥3

[0080] χ42＝2n+1-28，n≥5

[0081] χ43＝2n+20，n≥5

[0082] χ44＝2n+1-10，n≥4

[0083] χ45＝2n+12，n≥4

[0084] χ46＝2n+1-20，n≥5

[0085] χ47＝2n+28，n≥5

[0086] χ48＝2n+1-4，n≥2

[0087] χ49＝2n+2，n≥2

[0088] χ50＝2n+130，n≥5

[0089] χ51＝2n+18，n≥5

[0090] χ52＝2n+1-16，n≥4

[0091] χ53＝2n+10，n≥4

[0092] χ54＝2n+1-22，n≥5

[0093] χ55＝2n+26，n≥5

[0094] χ56＝2n+1-6，n≥3

[0095] χ57＝2n+6，n≥3

[0096] χ58＝2n+1-26，n≥5

[0097] χ59＝2n+22，n≥5

[0098] χ60＝2n+1-12，n≥4

[0099] χ61＝2n+14，n≥4

[0100] χ62＝2n+1-18，n≥5

[0101] χ63＝2n+30，n≥5

[0102] χ64＝2n+1-2，n≥1

[0103] 其中，χi表示第i个族类所对应的计算公式，n表示层数(级数)。

[0104] 本发明相较于现有技术，具有以下的有益效果：

[0105] 1、为了解决物联网传输效率，本发明提出了用易经八卦阵二叉树排布方法快速搜索物联网，使得能够用三步操作快速便捷查找到单片机物理地址。

附图说明

[0106] 图1是本发明中易经八卦阵二叉树的结构示意图。

[0107] 图2是本发明中易经八卦阵二叉树排布阵为奇数阵列的示意图。

[0108] 图3是本发明中易经八卦阵二叉树排布阵为偶数阵列的示意图。

具体实施方式

[0109] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0110] 实施例

[0111] 一种基于易经八卦阵二叉树排布的物联网地址快速搜索方法，包括步骤：

[0112] 构建易经八卦阵二叉树并按照易经八卦阵二叉树对物联网地址进行排布；

[0113] 根据易经八卦阵二叉树搜索物联网地址，包括：

[0114] 1、将物联网地址转化为二进制形式，判别物联网地址最后一位是奇数还是偶数；

[0115] 2、从物联网地址位数判断地址对应在八卦阵二叉树中的层数；

[0116] 3、根据八卦阵二叉树族类公式及对应层数确定所搜索的物理地址所在位置。

[0117] 在本实施例中，构建的易经八卦阵二叉树结构如图1所示，具体为：

[0118] 八卦与数学中的二进制二叉树排布阵有关，六十四卦正是从0到63这64个自然数的完整二进制数组成八卦阵二叉树排布阵图：

[0119] 第一层是太极；第二层是两仪，(B10)代表阴、(B01)代表阳；第三层是四象，(B100)代表老阴、(B101)代表少阳、(B110)代表少阴、(B111)代表老阳；第四层是八卦，分别为坤(B1000)、艮(B1001)、坎(B1010)、巽(B1011)、震(B1100)、离(B1101)、兑(B1110)、乾(B1111)；第五层是十六相数，分别从15(B01111)到30(B11110)；第六层是三十二相数，分别从31(B011111)到62(B111110)；第七层是六十四卦，分别从63(B0111111)到126(B1111110)。

[0120] 所述易经八卦阵二叉树的奇数阵列和偶数阵列的结构分别如图2和图3所示。

[0121] 具体地，根据八卦阵二叉树排布阵可以推导出族类公式，族类公式有规律性：每扩展一层，会增加2n个族类，因此增加2n条族类公式，其中n对应层(级)权值。本发明中八卦阵二叉树排布族类公式与层(级)关系如表2所示，可延伸推出n层新增族类公式。

[0122] 目前推导是N＝6级，共推导64条族类公式。

[0123] 具体地，当n＝6时，易经八卦阵二叉树有64个族类，因此所构建的易经八卦阵二叉树中的族类计算公式如下所示：

[0124] 按奇数和偶数分类排列

[0125] 奇数排列(按从左到右排列)：

[0126] χ1＝2n-1，n≥1

[0127] χ2＝2n+1-33，n≥5

[0128] χ3＝2n+15，n≥5

[0129] χ4＝2n+1-17，n≥4

[0130] χ5＝2n+7，n≥4

[0131] χ6＝2n+1-25，n≥5

[0132] χ7＝2n+23，n≥5

[0133] χ8＝2n+1-9，n≥3

[0134] χ9＝2n+3，n≥3

[0135] χ10＝2n+1-29，n≥5

[0136] χ11＝2n+19，n≥5

[0137] χ12＝2n+1-13，n≥4

[0138] χ13＝2n+11，n≥4

[0139] χ14＝2n+1-21，n≥5

[0140] χ15＝2n+27，n≥5

[0141] χ16＝2n+1-5，n≥2

[0142] χ17＝2n+1+1，n≥2

[0143] χ18＝2n+1-31，n≥5

[0144] χ19＝2n+17，n≥5

[0145] χ20＝2n+1-15，n≥4

[0146] χ21＝2n+9，n≥4

[0147] χ22＝2n+1-23，n≥5

[0148] χ23＝2n+25，n≥5

[0149] χ24＝2n+1-7，n≥3

[0150] χ25＝2n+5，n≥3

[0151] χ26＝2n+1-27，n≥5

[0152] χ27＝2n+21，n≥5

[0153] χ28＝2n+1-11，n≥4

[0154] χ29＝2n+13，n≥4

[0155] χ30＝2n+1-19，n≥5

[0156] χ31＝2n+29，n≥5

[0157] χ32＝2n+1-3，n≥1

[0158] 偶数排列(按从左到右排列)：

[0159] χ33＝2n+0，n≥1

[0160] χ34＝2n+1-32，n≥5

[0161] χ35＝2n+16，n≥5

[0162] χ36＝2n+1-16，n≥4

[0163] χ37＝2n+8，n≥4

[0164] χ38＝2n+1-24，n≥5

[0165] χ39＝2n+1-24，n≥5

[0166] χ40＝2n+1-8，n≥3

[0167] χ41＝2n+4，n≥3

[0168] χ42＝2n+1-28，n≥5

[0169] χ43＝2n+20，n≥5

[0170] χ44＝2n+1-10，n≥4

[0171] χ45＝2n+12，n≥4

[0172] χ46＝2n+1-20，n≥5

[0173] χ47＝2n+28，n≥5

[0174] χ48＝2n+1-4，n≥2

[0175] χ49＝2n+2，n≥2

[0176] χ50＝2n+130，n≥5

[0177] χ51＝2n+18，n≥5

[0178] χ52＝2n+1-16，n≥4

[0179] χ53＝2n+10，n≥4

[0180] χ54＝2n+1-22，n≥5

[0181] χ55＝2n+26，n≥5

[0182] χ56＝2n+1-6，n≥3

[0183] χ57＝2n+6，n≥3

[0184] χ58＝2n+1-26，n≥5

[0185] χ59＝2n+22，n≥5

[0186] χ60＝2n+1-12，n≥4

[0187] χ61＝2n+14，n≥4

[0188] χ62＝2n+1-18，n≥5

[0189] χ63＝2n+30，n≥5

[0190] χ64＝2n+1-2，n≥1

[0191] 其中，χi表示第i个族类所对应的计算公式，n表示层数(级数)。

[0192] 在本实施例中，把239转换成二进制，239＝B11101111，(1)因为末尾是奇数，绝对地址在“八卦阵二叉树总图”左边；(2)B11101111二进制是8位，在第7层，取n＝7。奇数公式中选择“按层(N级)分类排列”取N＝4，在16条公式中选公式(17)，χ4＝2n+1-17，n≥4………(17)，把n＝7代入公式(17)，计算结果是239。解析：公式(17)是在第4层建立，按照族类可以看出有数据：15＝B01111；47＝B101111；111＝B1101111；239＝B11101111…，这些数值代入公式(17)均满足公式要求，从这些数据可以看出，B01111是族类的二进制数据都相同，加一层前面数字加1，加二层前面数据加11，以此类推，加n层前面数据加n个1，这就是递推公式规律，按递推公式查找物理地址，只要给出二进制位数，末尾奇偶数，就可以确定物理地址的层数和位置，对嵌入式芯片物理地址查找方便快捷。

[0193] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。