专利名称：路灯控制系统中远程设备与路灯的通信方法
技术领域：
本发明属于电子信息技术领域，具体涉及路灯控制系统中远程设备与路灯的通信方法。
背景技术：
路灯的控制方式，经历了手动开关控制、定时开关控制、利用电力载波技术远程控制和ZigBee无线网络控制的发展变化，而在路灯控制系统中，采用ZigBee无线网络控制方式，可以将整个城市的路灯系统连接起来，达到分散控制，精确控制，集中管理，高效管理的目标。每个路灯设备中的控制器都会及时地将本终端的状态信息上报给上层设备，先进的无线网络技术使得信息的交换变得更加地及时稳定并且使得对路灯的管理更加方便和人性化。路灯控制系统中，ZigBee无线网络控制方式的采用，方便了路灯管理人员对路灯的信息化管理，使得对路灯的管理更加的科学合理。但由于ZigBee无线网络传输距离的有限，每盏路灯控制器有限的通信能力和路灯的分散，对于每盏路灯的具体管理工作的实现只能通过在各个路段上设置的远程设备实现。尤其是对每盏路灯状态的更新和判断是否是应该处于的状态，就必须在路灯控制系统中保证远程设备与路灯之间通信的完整性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了路灯控制系统中远程设备与路灯的通信方法，本发明实现了远程设备与路灯之间完整可靠的通信方式，可使对路灯控制和路灯信息的管理更加科学合理。本发明中的远程设备与路灯的通信包括远程设备控制网内所有盏路灯开关、远程设备控制网内单盏路灯开关、远程设备使网内单盏路灯控制器软件重启、远程设备获得网内单盏路灯的基本信息、远程设备修改网内单盏路灯的基本信息。远程设备控制网内所有盏路灯开关的实现步骤
第一步远程设备广播命令帧，命令帧的目的地址字段为空，帧类型字段为“全灯开
关”;
第二步该远程设备管理范围内的任意盏路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“全灯开关”。它会根据命令帧携带的控制信息，来决定自身的开关；
第三步每盏路灯在开关状态发送改变之后，就会向远程设备单播路灯信息帧(其中包含路灯的开关状态)，它的目的地址字段为0 (远程设备的网内逻辑地址)，帧类型字段为“路灯信息”；
第四步远程设备收到路灯信息帧后，它会比较对应该路灯的开关状态与它应该处在的状态(即远程设备发出的控制命令预期使这盏路灯达到的开关状态)。假如这两种状态不一致，远程设备会广播一个ack控制命令帧(带有每盏路灯应该处在的开关状态)，这一命令帧到达路灯后，路灯会根据自己应该处在的开关状态，来改变开关状态。假如这两种状态一致，就表示路灯的开关状态符合要求，则当前通信流程结束。远程设备控制网内单盏路灯开关的实现步骤
第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“单灯开关”；
第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“单灯开关”。它会根据命令帧携带的控制信息，来决定自身的开关。第三步目标路灯在开关状态发生改变之后，就会向远程设备单播路灯信息帧(其中包含路灯的开关状态)，它的目的地址字段为0 (远程设备的网内逻辑地址)，帧类型字段为“路灯信息”；
第四步远程设备收到路灯信息帧后，它会比较对应该路灯的开关状态与它应该处在的状态(即远程设备发出的控制命令预期使这盏路灯达到的开关状态)。假如这两种状态不一致，远程设备会广播一个ack控制命令帧(带有每盏路灯应该处在的开关状态)，这一命令帧到达路灯后，路灯会根据自己应该处在的开关状态，来改变开关状态。假如这两种状态一致，就表示路灯的开关状态符合要求，则当前通信流程结束。远程设备使网内单盏路灯控制器软件重启的实现步骤
第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“软件重启”；
第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“软件重启”。经过特定的时延， 路灯控制器软件会自动重启。远程设备获得网内单盏路灯的基本信息的实现步骤
第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“获取路灯信息”；
第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“获取路灯信息”。它将自身的设备信息装入信息帧中，同时信息帧的目的地址字段为0 (远程设备的网内逻辑地址)，帧类型为“路灯信息”。第三步远程设备收到这一信息，解析出帧类型为“路灯信息”。它将收到的路灯设备信息存入自身的存储空间内。远程设备修改网内单盏路灯的基本信息的实现步骤
第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“修改路灯基本信息”;
第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“修改路灯基本信息”。他会根据命令帧携带的控制命令，修改自身的设备号、开关时间、网络参数。本发明相对于现有技术，在路灯控制系统中，具有以下有益效果提供了路灯控制系统中远程设备与路灯的通信方法，实现了远程设备与路灯之间完整可靠的通信方式，可使路灯控制系统对路灯的控制和路灯信息的管理更加科学合理。
图I是本发明的工作时序示意图。
具体实施例方式本发明中所提的路灯控制系统是基于ZigBee的LED路灯节能控制系统，该系统主要由LED路灯及其高效开关电源、路灯控制器、路灯协调器、移动式手持管理设备与信息服务平台组成。通过高效开关电源向路灯控制器和LED路灯供电，由路灯控制器对LED路灯工作实施控制，并利用控制器上的ZigBee模块实现与远程设备的通信。远程设备负责实现和路灯控制器和信息服务平台之间的通信，起中转信息作用。信息服务平台由路灯管理人员实现对路灯控制器的控制。移动式手持管理设备由维修人员实现对路灯控制器的直接控制。路灯控制器的设计包含了硬件和软件部分。硬件部分包括了 MCU主控芯片，无线 ZigBee通信模块，LCD显示屏，触摸屏，存储器，以及少量键盘和电池模块等。软件部分包括硬件模块驱动程序、ZigBee配置物理ID程序、ZigBee通信交互程序、⑶I系统和应用程序。 本发明的路灯软件网络自恢复程序就是应用程序中的部分内容。远程控制器硬件包括微处理器模块、GPRS射频模块、电源管理模块、LED数码管显示模块和存储器模块。同时具有ZigBee与GPRS模块，既负责ZigBee网络的组网，又负责通过GPRS网络向信息服务平台汇报信息与获取控制命令，并分发给网络中的路灯控制器。以下结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示，路灯控制系统在处理远程设备控制网内所有盏路灯开关的通信时， 假如远程设备网内有A、B、C、D四盏路灯，先是由远程设备以“广播方式”向路灯A、B、C、D 发送“全灯开关”控制命令开始本次通信流程；当路灯A、B、C、D收到这一命令后，它们分别会对命令解析后执行。每盏路灯当开关状态发生改变后，会向远程设备单播“路灯信息”，否则，通信流程结束；远程设备收到路灯信息帧后，它会比较对应路灯的开关状态与它应该处在的状态。假如这两种状态不一致，远程设备会广播一个ack控制命令帧(带有每盏路灯应该处在的开关状态)，这一命令帧到达路灯后，路灯会根据自己应该处在的开关状态，来改变开关。假如这两种状态一致，就表示路灯的开关状态符合要求，则当前通信流程结束。路灯控制系统在处理远程设备控制网内单盏路灯开关的通信时，假如远程设备要控制路灯B开关，先是由远程设备以单播方式向路灯B发送“单灯开关”控制命令帧开始本次通信；路灯B收到这一命令帧后，会对命令进行解析后执行。如果路灯B的开关状态发生了变化，它会向远程设备单播“路灯信息”，否则，通信流程结束；远程设备收到路灯信息帧后，它会比较对应路灯B的开关状态与它应该处在的状态。假如这两种状态不一致，远程设备会广播一个ack控制命令帧(带有每盏路灯应该处在的开关状态)，这一命令帧到达路灯 B后，路灯会根据自己应该处在的开关状态，来改变开关。假如这两种状态一致，就表示路灯的开关状态符合要求，则当前通信流程结束。路灯控制系统在处理远程设备获得网内单盏路灯的基本信息的通信时，假如远程设备要获得路灯B的基本信息，先是由远程设备以单播方式向路灯B发送“获取路灯信息” 控制命令帧开始本次通信；路灯B收到这一命令帧，并对命令进行解析后，会向远程设备单播“路灯信息”;远程设备收到路灯信息帧后，它会将收到的路灯设备信息存入自身的存储空间内。路灯控制系统在处理远程设备使网内单盏路灯软件重启的通信时，假如远程设备要修改路灯B的基本信息，先是由远程设备以单播方式向路灯B发送“修改路灯基本信息”控制命令帧开始本次通信；路灯B收到这一命令帧，并对命令进行解析后，会根据控制命令帧携带的控制命令，修改自身的设备号、开关时间、网络参数。路灯控制系统在处理远程设备修改网内单盏路灯的基本信息的通信时，假如远程设备要使路灯B的软件重启，先是由远程设备以单播方式向路灯B发送“软件重启”控制命令帧开始本次通信；路灯B收到这一命令帧后，并对命令进行解析后,经过特定的时延,路灯会执行软件重启。
权利要求
1.路灯控制系统中远程设备与路灯的通信方法，其特征在于该方法包括远程设备控制网内所有盏路灯开关、远程设备控制网内单盏路灯开关、远程设备使网内单盏路灯控制器软件重启、远程设备获得网内单盏路灯的基本信息、远程设备修改网内单盏路灯的基本信息；远程设备控制网内所有盏路灯开关的实现步骤第一步远程设备广播命令帧，命令帧的目的地址字段为空，帧类型字段为“全灯开关”;第二步该远程设备管理范围内的任意盏路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“全灯开关”;它会根据命令帧携带的控制信息，来决定自身的开关；第三步每盏路灯在开关状态发送改变之后，就会向远程设备单播路灯信息帧，它的目的地址字段为0，帧类型字段为“路灯信息”；第四步远程设备收到路灯信息帧后，它会比较对应该路灯的开关状态与它应该处在的状态；假如这两种状态不一致，远程设备会广播一个ack控制命令帧，这一命令帧到达路灯后，路灯会根据自己应该处在的开关状态，来改变开关状态；假如这两种状态一致，就表示路灯的开关状态符合要求，则当前通信流程结束；远程设备控制网内单盏路灯开关的实现步骤第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“单灯开关”;第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“单灯开关”;它会根据命令帧携带的控制信息，来决定自身的开关；第三步目标路灯在开关状态发生改变之后，就会向远程设备单播路灯信息帧，它的目的地址字段为0，帧类型字段为“路灯信息”；第四步远程设备收到路灯信息帧后，它会比较对应该路灯的开关状态与它应该处在的状态；假如这两种状态不一致，远程设备会广播一个ack控制命令帧，这一命令帧到达路灯后，路灯会根据自己应该处在的开关状态，来改变开关状态；假如这两种状态一致，就表示路灯的开关状态符合要求，则当前通信流程结束；远程设备使网内单盏路灯控制器软件重启的实现步骤第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“软件重启”；第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“软件重启”;经过特定的时延， 路灯控制器软件会自动重启；远程设备获得网内单盏路灯的基本信息的实现步骤第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“获取路灯信息”；第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“获取路灯信息”;它将自身的设备信息装入信息帧中，同时信息帧的目的地址字段为0，帧类型为“路灯信息”；第三步远程设备收到这一信息，解析出帧类型为“路灯信息”;它将收到的路灯设备信息存入自身的存储空间内；远程设备修改网内单盏路灯的基本信息的实现步骤第一步远程设备单播命令帧，命令帧的目的地址字段为目标路灯的网内逻辑地址，帧类型字段为“修改路灯基本信息”;第二步目标路灯收到这一命令帧后，解析出帧类型为“修改路灯基本信息”;他会根据命令帧携带的控制命令，修改自身的设备号、开关时间、网络参数。
全文摘要
本发明涉及路灯控制系统中远程设备与路灯的通信方法。现有的路灯控制系统在对于路灯的控制还只是单方面的由管理中心对路灯进行开灯和关灯操作，而路灯现在的状态，并没有及时的反馈给管理中心，更没有对单灯进行控制的操作功能。本发明通过利用ZigBee无线通信技术，设计了远程设备控制网内所有盏路灯开关、远程设备控制网内单盏路灯开关、远程设备使网内单盏路灯控制器软件重启、远程设备获得网内单盏路灯的基本信息、远程设备修改网内单盏路灯的基本信息的远程设备与路灯之间的通信方法。通过本发明实现了路灯控制系统中远程设备与路灯之间更加完整可靠的通信方法，使得路灯控制系统对路灯的控制和路灯信息的管理更加科学合理。
文档编号H04W84/18GK102611755SQ201210083778
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者任彧 申请人:杭州电子科技大学