一种基于动态频点调节的智慧路灯控制系统的制作方法

本发明涉及市政路灯系统，更具体地，涉及一种基于动态频点调节的智慧路灯控制系统。

背景技术：

通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。在通信系统中，无线通信一般通过设置不同的频段实现通信，而随着智能路灯的发展，智能路灯之间也需要传输信息，且传输信息的安全性和传输效率需要兼顾。现有技术的通信系统难以保证上述功能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明目的是提供一种基于动态频点调节的智慧路灯控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的一个方面提供了

利用本发明公开的基于动态频点调节的智慧路灯控制系统，系统中使用的通信频点可以自行动态调节，从而在保证数据传输的可靠性的同时不影响传输效率，避免干扰导致的通信丢包的现象。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考以下对其中利用本发明原理的说明性实施方案加以阐述的详细描述和附图，将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解，在这些附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的基于动态频点调节的智慧路灯控制系统的系统架构原理图；

图2是根据本发明的示例性实施例的基于动态频点调节的智慧路灯控制系统的通信策略流程图；

图3是根据本发明的示例性实施例的基于动态频点调节的智慧路灯控制系统的通信拓扑示意图。

附图标记：1、路灯；11、控制器；111、通信模块；s1、预配置策略；s11、数据生成步骤；s12、频点配置步骤；s2、频点调节策略；s21、频点获取步骤；s22、频点更新步骤；d1、频点配置表。

具体实施方式

虽然在本文中已示出并描述了本发明的优选实施方案，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施方案仅以示例的方式提供。本领域技术人员在不脱离本发明的情况下现将会想到多种变化、改变和替换。应当理解，本文中所述的本发明实施方案的各种替代方案可用于实施本发明。

参照图1所示，根据本发明示例性实施例的基于动态频点调节的智慧路灯控制系统包括多个路灯1。路灯1可以设置在道路旁。每一所述路灯1可以配置有控制器11。每一所述控制器11连接有一通信模块111。在一通信控制子系统的控制下，各个通信模块111之间实现相互通信。在一些实例中，所述通信控制子系统可以包括预配置策略s1、频点调节策略s2以及预设的频点配置表d1。

在一些实例中，所述通信模块111可以具有一初始状态。当通信模块111在所述初始状态下工作时，所述通信控制子系统执行所述预配置策略s1。所述预配置策略s可以1包括数据生成步骤s11以及频点配置步骤s12。例如，在刚刚完成通信模块111的安装时，需要建立一个基本的通信网络，这可以通过预配置策略s1实现。

在一些实例中，所述数据生成步骤s11可以包括控制任一通信模块111生成一配置数据，并利用所述通信模块111将该配置数据通过初始预设的通信频点发送至其他每一通信模块111中。所述配置数据可以包括配置校验信息以及配置频点信息。所述配置频点信息可以包括频点配置值，所述频点配置值从所述频点配置表d1中获取。设初始状态的通信频点为a，在验证了配置校验信息后，获得对应权限。也就是说，仅有通信模块111之间才能进行通信，而配置频点信息是从所述频点信息表获取的配置频点。

在一些实例中，当通信模块111接收到配置数据时，执行所述频点配置步骤s12。所述频点配置步骤s12包括：早验证所述配置校验信息后，根据所述配置频点信息配置当前通信模块111的通信接收频点以及通信发送频点。所述通信控制子系统配置为执行所述预配置s1的所述频点配置步骤s12直至所有通信模块111的通信接收频点都相同，且所有通信模块111的通信发送频点也相同。此时，实现了对频点的配置，使得所有的通信模块111可以通过配置的频点进行相互通信，完成了路灯/通信模块的初次组网。

在一些实例中，所述频点调节策略s2可以包括频点获取步骤s21以及频点更新步骤s22。所述频点调节策略s2可以配置有反馈条件(将在下文详述)。所述频点配置表d1中的每一频点具有对应的至少一索引指针，所述索引指针指向所述频点配置表d1中的另一频点。分别定义索引指针对应的频点和索引指针指向的频点为主频点和从频点。在本发明的示例性实施例中，任意的从频点与主频点之间的差值大于预设的频点差值，从而保证在主频点和从频点上的通信不会相互干扰。当反馈条件被触发时，执行所述频点获取步骤s21。频点调节策略s2的目的是为了实现对各种干扰情况的应对(例如，对传输效率或传输安全性带来影响的干扰的应对)

在一些实例中，所述频点获取步骤s21可以包括从所述频点配置表d1中，根据当前频点所对应的索引指针所指向的频点生成调节频点信息，并根据所述调节频点信息生成调节数据。所述调节数据还包括调节校验信息。对应的通信模块111将所述调节数据发送至其他的通信模块111中。频点配置表d1中的所有通信频点都是预先进行选择，并预写入通信模块111中的。在对频点进行更换时，由于建立了索引指针机制，可以实现对频率差值较大的频点的选择，而不是选择频率相近的频点。这是因此，在出现通信干扰时，将工作频率换到与当前工作频率相近的频点，是无法解决通信干扰问题的，因此需要将被干扰的工作频率更换到一个与之频率差距较大的频点，从而实现数据传输和安全的改善。在一些实例中，所述频点差值可以在20mhz-100mhz之间。

在一些实例中，当通信模块111接收到所述调节数据时，执行所述频点更新步骤s22。所述频点更新步骤s22包括：在验证所述调节校验信息后，根据所述调节频点信息配置当前通信模块111的通信接收频点和/或通信发送频点。通过频点更新步骤s22，可以实现对频点的更新。每一个通信模块111都会接收到要更新的频点，从而实现系统内的动态频点更新。

在一些实施例中，每个通信模块111可以设置两个通信通道：一个常用通信通道以及一个从用通信通道。也就是说，通信模块可以同时在两个频点上接收信息。当接收到频点更新的信息时，可以将原通信频点转到从用通信通道上使用，而将更新后的频点作为常用通信通道。可以保留从用通信通道一定的时间，给通信网络的频点更新提供一个缓冲的时间。在缓冲时间内，从用通信通道可以实现对数据的接收和传输。

在不同的实施例中，反馈条件可以不同。例如，在一示例性实施例中，所述反馈条件可以包括时间条件。所述时间条件配置为：当使用一频点时间超过预设的基准时间值时，判断为所述反馈条件被触发。时间条件的设置，目的是为了减小数据传输量，尽可能减小校验数据的占用，而如果一个频点长期使用，不利于安全性，所以设置时间条件进行频点使用时间的控制。基准时间值可以设置为24小时或15天。

在另一示例性实施例中，所述反馈条件包括次数条件，所述次数条件配置为当任一通信模块111使用一频点的次数超过预设的基准次数值时，判断为所述反馈条件被触发。而一个频点下，数据发送的次数如果过多，也不利于数据安全，所以通过设置频点通信次数来对某一频点的使用次数进行限制。例如对一通信模块111，若其发送500次数据，就执行频点更新步骤s22。

在又一示例性实施例中，所述通信模块111以生成反馈信息来反映数据接收的成功与否。若作为发送端的通信模块111在预设的等待时间内未接收到反馈信息，所述通信模块111重新发送数据。在该实施例中，所述反馈条件可以包括重传条件。所述重传条件配置为：当通信模块111重新发送数据的次数超过预设的重传次数值时，判断所述反馈条件被触发。重传是通信系统中较为常见的行为，一般而言，如果出现丢包、数据干扰等情况导致接收的通信模块111无法成功接收数据，就会需要进行重传。可以将预设的重传次数值设置为3次。若重传次数超过3次，则判断出现了丢包情况，需要进行频点更新，并利用更新后的频点进行通信。由于频点之间的频率值相差较大，所以在频点更换后，就不会受到相同干扰信号的干扰，从而可以减小丢包发生的可能性。

在一些实例中，所述通信模块111包括主接收器和从接收器，所述主接收器用于接收当前频点所对应的信号，所述从接收器用于接收预置的等待频点对应的信号，所述等待频点为所述当前频点的从频点。所述反馈条件包括延时条件，当所述从接收器接收数据超过预设的第一接收时间时，判断所述反馈条件被触发。通过两种接收器的设置，可以保证在频点更新前获取频点对应的数据，起到安全可靠的通信效果。

在一些实例中，所述控制器11还可以包括信号噪声检测器用于检测干扰信号。当检测的干扰信号的强度大于第一信号强度值时，所述控制器获取该干扰信号所在的频点并生成对应的干扰频段范围。在该实例中，所述反馈条件可以包括避让条件，当通信模块111对应的频点落入所述干扰频段范围时，判断所述反馈条件被触发。

在一些实例中，所述通信模块111可以包括蜂窝通信模块，从而实现多个路灯之间的数据通信。例如，所述蜂窝通信模块可以是4g或5g通信模块。所述通信模块111还可以包括蓝牙通信模块。

在本发明的一些示例性实施例中，所述多个路灯1可以根据物理位置划分为若干个区域组。每一区域组中的路灯1可以包括双通道路灯1和单通道路灯1。所述双通道路灯1的通信模块111具有组内通信通道以及组外通信通道，所述单通道路灯1的通信模块111具有组内通信通道。利用所述组内通信通道，同一区域组内的多个路灯的所述通信模块之间实现无线通信；利用所述组外通信通道，不同区域组的路灯的所述通信模块之间实现无线通信。在一些实例中，所述组内通信通道工作的频点是可调的，而所述组外通信通道的频点是固定的。

在一些实例中，同一区域组内的路灯1可以独立地执行所述频点调节策略s2，以使得当反馈条件被触发时，同一区域组内的所有通信模块111中的组内通信通道工作的频点相同。通过这样设置，频点调节策略s2可以是全局的频点调节，也可以是局部的频点调节，可以根据反馈条件的情况不同对此进行具体设置。如图3所示，每一个通信模块发送数据和接收数据的频点可以不同，经过动态调节后，一个网络可以有x1、x2、x3、x4、x5这五个频点。这样的调节方式安全性更高，且保证了数据传输效率。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。