專利名稱：路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈的通信方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電子信息技術領域，具體涉及路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈的通信方法。
背景技術：
路燈的控制方式，經(jīng)歷了手動開關控制、定時開關控制、利用電力載波技術遠程控制和ZigBee無線網(wǎng)絡控制的發(fā)展變化，而在路燈控制系統(tǒng)中，采用ZigBee無線網(wǎng)絡控制方式，可以將整個城市的路燈系統(tǒng)連接起來，達到分散控制，精確控制，集中管理，高效管理的目標。每個路燈設備中的控制器都會及時地將本終端的狀態(tài)信息上報給上層設備，先進的無線網(wǎng)絡技術使得信息的交換變得更加地及時穩(wěn)定并且使得對路燈的管理更加方便和人性化。路燈控制系統(tǒng)中，ZigBee無線網(wǎng)絡控制方式的采用，方便了路燈管理人員對路燈的信息化管理，使得對路燈的管理更加的科學合理。但由于ZigBee無線網(wǎng)絡傳輸距離的有限，每盞路燈控制器有限的通信能力和路燈的分散，對于每盞路燈的具體管理工作的實現(xiàn)只能通過在各個路段上設置的遠程設備實現(xiàn)。尤其是對每盞路燈狀態(tài)的更新和判斷是否是應該處于的狀態(tài)，就必須在路燈控制系統(tǒng)中保證遠程設備與路燈之間通信的完整性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供了路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈的通信方法，本發(fā)明實現(xiàn)了遠程設備與路燈之間完整可靠的通信方式，可使對路燈控制和路燈信息的管理更加科學合理。本發(fā)明中的遠程設備與路燈的通信包括遠程設備控制網(wǎng)內所有盞路燈開關、遠程設備控制網(wǎng)內單盞路燈開關、遠程設備使網(wǎng)內單盞路燈控制器軟件重啟、遠程設備獲得網(wǎng)內單盞路燈的基本信息、遠程設備修改網(wǎng)內單盞路燈的基本信息。遠程設備控制網(wǎng)內所有盞路燈開關的實現(xiàn)步驟
第一步遠程設備廣播命令幀，命令幀的目的地址字段為空，幀類型字段為“全燈開
關”;
第二步該遠程設備管理范圍內的任意盞路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“全燈開關”。它會根據(jù)命令幀攜帶的控制信息，來決定自身的開關；
第三步每盞路燈在開關狀態(tài)發(fā)送改變之后，就會向遠程設備單播路燈信息幀(其中包含路燈的開關狀態(tài))，它的目的地址字段為0 (遠程設備的網(wǎng)內邏輯地址)，幀類型字段為“路燈信息”；
第四步遠程設備收到路燈信息幀后，它會比較對應該路燈的開關狀態(tài)與它應該處在的狀態(tài)(即遠程設備發(fā)出的控制命令預期使這盞路燈達到的開關狀態(tài))。假如這兩種狀態(tài)不一致，遠程設備會廣播一個ack控制命令幀(帶有每盞路燈應該處在的開關狀態(tài))，這一命令幀到達路燈后，路燈會根據(jù)自己應該處在的開關狀態(tài)，來改變開關狀態(tài)。假如這兩種狀態(tài)一致，就表示路燈的開關狀態(tài)符合要求，則當前通信流程結束。遠程設備控制網(wǎng)內單盞路燈開關的實現(xiàn)步驟
第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“單燈開關”；
第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“單燈開關”。它會根據(jù)命令幀攜帶的控制信息，來決定自身的開關。第三步目標路燈在開關狀態(tài)發(fā)生改變之后，就會向遠程設備單播路燈信息幀(其中包含路燈的開關狀態(tài))，它的目的地址字段為0 (遠程設備的網(wǎng)內邏輯地址)，幀類型字段為“路燈信息”；
第四步遠程設備收到路燈信息幀后，它會比較對應該路燈的開關狀態(tài)與它應該處在的狀態(tài)(即遠程設備發(fā)出的控制命令預期使這盞路燈達到的開關狀態(tài))。假如這兩種狀態(tài)不一致，遠程設備會廣播一個ack控制命令幀(帶有每盞路燈應該處在的開關狀態(tài))，這一命令幀到達路燈后，路燈會根據(jù)自己應該處在的開關狀態(tài)，來改變開關狀態(tài)。假如這兩種狀態(tài)一致，就表示路燈的開關狀態(tài)符合要求，則當前通信流程結束。遠程設備使網(wǎng)內單盞路燈控制器軟件重啟的實現(xiàn)步驟
第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“軟件重啟”；
第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“軟件重啟”。經(jīng)過特定的時延， 路燈控制器軟件會自動重啟。遠程設備獲得網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的實現(xiàn)步驟
第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“獲取路燈信息”；
第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“獲取路燈信息”。它將自身的設備信息裝入信息幀中，同時信息幀的目的地址字段為0 (遠程設備的網(wǎng)內邏輯地址)，幀類型為“路燈信息”。第三步遠程設備收到這一信息，解析出幀類型為“路燈信息”。它將收到的路燈設備信息存入自身的存儲空間內。遠程設備修改網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的實現(xiàn)步驟
第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“修改路燈基本信息”;
第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“修改路燈基本信息”。他會根據(jù)命令幀攜帶的控制命令，修改自身的設備號、開關時間、網(wǎng)絡參數(shù)。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，在路燈控制系統(tǒng)中，具有以下有益效果提供了路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈的通信方法，實現(xiàn)了遠程設備與路燈之間完整可靠的通信方式，可使路燈控制系統(tǒng)對路燈的控制和路燈信息的管理更加科學合理。


圖I是本發(fā)明的工作時序示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明中所提的路燈控制系統(tǒng)是基于ZigBee的LED路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由LED路燈及其高效開關電源、路燈控制器、路燈協(xié)調器、移動式手持管理設備與信息服務平臺組成。通過高效開關電源向路燈控制器和LED路燈供電，由路燈控制器對LED路燈工作實施控制，并利用控制器上的ZigBee模塊實現(xiàn)與遠程設備的通信。遠程設備負責實現(xiàn)和路燈控制器和信息服務平臺之間的通信，起中轉信息作用。信息服務平臺由路燈管理人員實現(xiàn)對路燈控制器的控制。移動式手持管理設備由維修人員實現(xiàn)對路燈控制器的直接控制。路燈控制器的設計包含了硬件和軟件部分。硬件部分包括了 MCU主控芯片，無線 ZigBee通信模塊，LCD顯示屏，觸摸屏，存儲器，以及少量鍵盤和電池模塊等。軟件部分包括硬件模塊驅動程序、ZigBee配置物理ID程序、ZigBee通信交互程序、⑶I系統(tǒng)和應用程序。 本發(fā)明的路燈軟件網(wǎng)絡自恢復程序就是應用程序中的部分內容。遠程控制器硬件包括微處理器模塊、GPRS射頻模塊、電源管理模塊、LED數(shù)碼管顯示模塊和存儲器模塊。同時具有ZigBee與GPRS模塊，既負責ZigBee網(wǎng)絡的組網(wǎng)，又負責通過GPRS網(wǎng)絡向信息服務平臺匯報信息與獲取控制命令，并分發(fā)給網(wǎng)絡中的路燈控制器。以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。如圖I所示，路燈控制系統(tǒng)在處理遠程設備控制網(wǎng)內所有盞路燈開關的通信時， 假如遠程設備網(wǎng)內有A、B、C、D四盞路燈，先是由遠程設備以“廣播方式”向路燈A、B、C、D 發(fā)送“全燈開關”控制命令開始本次通信流程；當路燈A、B、C、D收到這一命令后，它們分別會對命令解析后執(zhí)行。每盞路燈當開關狀態(tài)發(fā)生改變后，會向遠程設備單播“路燈信息”，否則，通信流程結束；遠程設備收到路燈信息幀后，它會比較對應路燈的開關狀態(tài)與它應該處在的狀態(tài)。假如這兩種狀態(tài)不一致，遠程設備會廣播一個ack控制命令幀(帶有每盞路燈應該處在的開關狀態(tài))，這一命令幀到達路燈后，路燈會根據(jù)自己應該處在的開關狀態(tài)，來改變開關。假如這兩種狀態(tài)一致，就表示路燈的開關狀態(tài)符合要求，則當前通信流程結束。路燈控制系統(tǒng)在處理遠程設備控制網(wǎng)內單盞路燈開關的通信時，假如遠程設備要控制路燈B開關，先是由遠程設備以單播方式向路燈B發(fā)送“單燈開關”控制命令幀開始本次通信；路燈B收到這一命令幀后，會對命令進行解析后執(zhí)行。如果路燈B的開關狀態(tài)發(fā)生了變化，它會向遠程設備單播“路燈信息”，否則，通信流程結束；遠程設備收到路燈信息幀后，它會比較對應路燈B的開關狀態(tài)與它應該處在的狀態(tài)。假如這兩種狀態(tài)不一致，遠程設備會廣播一個ack控制命令幀(帶有每盞路燈應該處在的開關狀態(tài))，這一命令幀到達路燈 B后，路燈會根據(jù)自己應該處在的開關狀態(tài)，來改變開關。假如這兩種狀態(tài)一致，就表示路燈的開關狀態(tài)符合要求，則當前通信流程結束。路燈控制系統(tǒng)在處理遠程設備獲得網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的通信時，假如遠程設備要獲得路燈B的基本信息，先是由遠程設備以單播方式向路燈B發(fā)送“獲取路燈信息” 控制命令幀開始本次通信；路燈B收到這一命令幀，并對命令進行解析后，會向遠程設備單播“路燈信息”;遠程設備收到路燈信息幀后，它會將收到的路燈設備信息存入自身的存儲空間內。路燈控制系統(tǒng)在處理遠程設備使網(wǎng)內單盞路燈軟件重啟的通信時，假如遠程設備要修改路燈B的基本信息，先是由遠程設備以單播方式向路燈B發(fā)送“修改路燈基本信息”控制命令幀開始本次通信；路燈B收到這一命令幀，并對命令進行解析后，會根據(jù)控制命令幀攜帶的控制命令，修改自身的設備號、開關時間、網(wǎng)絡參數(shù)。路燈控制系統(tǒng)在處理遠程設備修改網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的通信時，假如遠程設備要使路燈B的軟件重啟，先是由遠程設備以單播方式向路燈B發(fā)送“軟件重啟”控制命令幀開始本次通信；路燈B收到這一命令幀后，并對命令進行解析后,經(jīng)過特定的時延,路燈會執(zhí)行軟件重啟。
權利要求
1.路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈的通信方法，其特征在于該方法包括遠程設備控制網(wǎng)內所有盞路燈開關、遠程設備控制網(wǎng)內單盞路燈開關、遠程設備使網(wǎng)內單盞路燈控制器軟件重啟、遠程設備獲得網(wǎng)內單盞路燈的基本信息、遠程設備修改網(wǎng)內單盞路燈的基本信息；遠程設備控制網(wǎng)內所有盞路燈開關的實現(xiàn)步驟第一步遠程設備廣播命令幀，命令幀的目的地址字段為空，幀類型字段為“全燈開關”;第二步該遠程設備管理范圍內的任意盞路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“全燈開關”;它會根據(jù)命令幀攜帶的控制信息，來決定自身的開關；第三步每盞路燈在開關狀態(tài)發(fā)送改變之后，就會向遠程設備單播路燈信息幀，它的目的地址字段為0，幀類型字段為“路燈信息”；第四步遠程設備收到路燈信息幀后，它會比較對應該路燈的開關狀態(tài)與它應該處在的狀態(tài)；假如這兩種狀態(tài)不一致，遠程設備會廣播一個ack控制命令幀，這一命令幀到達路燈后，路燈會根據(jù)自己應該處在的開關狀態(tài)，來改變開關狀態(tài)；假如這兩種狀態(tài)一致，就表示路燈的開關狀態(tài)符合要求，則當前通信流程結束；遠程設備控制網(wǎng)內單盞路燈開關的實現(xiàn)步驟第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“單燈開關”;第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“單燈開關”;它會根據(jù)命令幀攜帶的控制信息，來決定自身的開關；第三步目標路燈在開關狀態(tài)發(fā)生改變之后，就會向遠程設備單播路燈信息幀，它的目的地址字段為0，幀類型字段為“路燈信息”；第四步遠程設備收到路燈信息幀后，它會比較對應該路燈的開關狀態(tài)與它應該處在的狀態(tài)；假如這兩種狀態(tài)不一致，遠程設備會廣播一個ack控制命令幀，這一命令幀到達路燈后，路燈會根據(jù)自己應該處在的開關狀態(tài)，來改變開關狀態(tài)；假如這兩種狀態(tài)一致，就表示路燈的開關狀態(tài)符合要求，則當前通信流程結束；遠程設備使網(wǎng)內單盞路燈控制器軟件重啟的實現(xiàn)步驟第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“軟件重啟”；第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“軟件重啟”;經(jīng)過特定的時延， 路燈控制器軟件會自動重啟；遠程設備獲得網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的實現(xiàn)步驟第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“獲取路燈信息”；第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“獲取路燈信息”;它將自身的設備信息裝入信息幀中，同時信息幀的目的地址字段為0，幀類型為“路燈信息”；第三步遠程設備收到這一信息，解析出幀類型為“路燈信息”;它將收到的路燈設備信息存入自身的存儲空間內；遠程設備修改網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的實現(xiàn)步驟第一步遠程設備單播命令幀，命令幀的目的地址字段為目標路燈的網(wǎng)內邏輯地址，幀類型字段為“修改路燈基本信息”;第二步目標路燈收到這一命令幀后，解析出幀類型為“修改路燈基本信息”;他會根據(jù)命令幀攜帶的控制命令，修改自身的設備號、開關時間、網(wǎng)絡參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈的通信方法?，F(xiàn)有的路燈控制系統(tǒng)在對于路燈的控制還只是單方面的由管理中心對路燈進行開燈和關燈操作，而路燈現(xiàn)在的狀態(tài)，并沒有及時的反饋給管理中心，更沒有對單燈進行控制的操作功能。本發(fā)明通過利用ZigBee無線通信技術，設計了遠程設備控制網(wǎng)內所有盞路燈開關、遠程設備控制網(wǎng)內單盞路燈開關、遠程設備使網(wǎng)內單盞路燈控制器軟件重啟、遠程設備獲得網(wǎng)內單盞路燈的基本信息、遠程設備修改網(wǎng)內單盞路燈的基本信息的遠程設備與路燈之間的通信方法。通過本發(fā)明實現(xiàn)了路燈控制系統(tǒng)中遠程設備與路燈之間更加完整可靠的通信方法，使得路燈控制系統(tǒng)對路燈的控制和路燈信息的管理更加科學合理。
文檔編號H04W84/18GK102611755SQ201210083778
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權日2012年3月27日
發(fā)明者任彧 申請人:杭州電子科技大學