CN109168093B - Odn上光纤端口的定位管理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种ODN上光纤端口的定位管理装置及方法，涉及ODN上光纤端口的管理领域。该装置包括用于与ODN托盘上的所有光纤端口电连接的电子标签、与电子标签通信的射频识别读写器、以及与电子标签电连接的编带连接节点，射频识别读写器上设置有外部通信模块；编带连接节点与电子标签一一对应，编带连接节点上设置有储存芯片，储存芯片内存储有唯一的ODN位置信息。本发明在实现对ODN上的光纤端口进行定位和管理的同时，不仅降低了使用成本，简化了结构；而且可以在不需要数据库的情况下，对变换位置后的ODN托盘进行重定位。

Description

ODN上光纤端口的定位管理装置及方法

技术领域

本发明涉及ODN上光纤端口的管理领域，具体涉及一种ODN(OpticalDistribution Network，光分配网络)上光纤端口的定位管理装置及方法。

背景技术

传统的ODN***中的每一个光纤资源节点都是一个哑资源(无法自动上报自身信息的资源)，对光纤及ODN托盘的管理主要通过纸质标记和人工记录等管理方式，这种管理方式不仅效率低、容易出错而且会造成现场维修不便。

为了解决上述问题，公开号为CN102752043A的中国发明专利提出了一种低功耗的智能化ODN***，该专利涉及智能终端、主控管理盘和配线管理盘，参见图1所示，每个ODF(Optical Distribution Frame，光纤配线架)托盘上的光纤资源均通过与之连接的配线管理盘的PMU(power management unit，电路管理单元)进行管理，在光纤端口套接EID芯片及读写接口，PMU能够搜集到与之连接的光纤端口信息，信息先上报到分管的配线管理盘的PQU(端口轮询硬件单元)，最终通过PQU上报到主控管理盘。这种智能化ODN管理***虽然能够对ODN光纤节点进行有效管理，但***用到了一个PQU作为中继，不仅增加了***的成本开销，而且主控单元与PQU的对接、PQU与PMU的端口对接采用有线方式，使得ODN的智能化改造非常繁琐。

与此同时，公开号为CN102340420A的中国发明专利还提出了一种光纤配线设备的智能化改造方法，该专利在光纤配线设备上安装表征光纤配线设备唯一身份的RFID(RadioFrequency Identification，射频识别)标签，其中RFID标签信息与光纤端口的EID(Electronic Identity，公民网络电子身份标识)信息建立关联、并将关联信息写入到网络管理服务器数据库。这种改造方法的缺点为一旦光纤配线设备位置发生变化，就需要重新更改数据库内容(具体修改为将变化后的RFID标签与EID信息重新关联)，而且每次数据上报都需通过网络管理服务器端去查询数据来源。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：1、如何在实现对ODN上的光纤端口进行定位和管理的同时，降低使用成本，简化结构；2、在不需要数据库的情况下，如何对变换位置后的ODN托盘进行重定位。

为达到以上目的，本发明提供的ODN上光纤端口的定位管理装置，包括用于与ODN托盘上的所有光纤端口电连接的电子标签、与电子标签通信的射频识别读写器、以及与电子标签电连接的编带连接节点，射频识别读写器上设置有外部通信模块；编带连接节点与电子标签一一对应，编带连接节点上设置有储存芯片，储存芯片内存储有唯一的ODN位置信息。

在上述技术方案的基础上，所述电子标签包括射频芯片和光纤连接器，射频芯片设置有：1个通过设置有三极管的LED控制线与光纤连接器的引脚相连的LED控制IO口；1个通过EID信号线与光纤连接器的引脚相连的EID信号传输IO口；若干托盘连接IO口，托盘连接IO口的数量在ODN托盘的光纤端口数量以上。

在上述技术方案的基础上，所述射频芯片与对应的编带连接节点的储存芯片通过编带连接节点连接器进行有线通信；编带连接节点连接器包括设置于电子标签上的连接器公座，以及设置于编带连接节点上的连接器母座，射频芯片通过1根EID信号线与连接器公座的引脚导通，储存芯片与连接器母座的引脚导通。

在上述技术方案的基础上，该定位管理装置还包括电源连接总线，电源连接总线包括2个分别用于扩展和连接电源的连接器，2个连接器之间并联有编带电源线和编带地线；所述连接器母座通过1根母座电源线与编带电源线导通，连接器母座通过1根母座地线与编带地线导通；射频芯片分别通过1根公座电源线和1根公座地线，与连接器公座的引脚导通；连接器公座和连接器母座对接时，母座电源线和公座电源线导通，母座地线和公座地线导通。

在上述技术方案的基础上，所述射频识别读写器包括与电子标签相同的射频芯片；射频识别读写器的射频芯片，与电子标签的射频芯片进行无线通信。

在上述技术方案的基础上，所述射频识别读写器的外部通信模块为蓝牙模块，蓝牙模块与射频芯片相连。

在上述技术方案的基础上，所述射频识别读写器通过移动电源供电。

在上述技术方案的基础上，所述射频识别读写器通过ODN的主控盘电路单元进行供电；主控盘电路单元还与电源连接总线的用于连接电源的连接器连接。

本发明提供的基于上述定位管理装置的ODN上光纤端口的定位管理方法，包括以下步骤：

S1：ODN托盘的电子标签与对应的编带连接节点连接后进行上电初始化工作，电子标签读取编带连接节点的储存芯片中储存的ODN位置信息，根据ODN位置信息生成电子标签ID、并确定通信IP和工作频段，射频识别读写器通过接收电子标签的电子标签ID，确定电子标签所属ODN托盘位置和监测光纤端口位置，转到S2；

S2：将电子标签与射频识别读写器的通信模式，均设置为无线数据接收模式；

S3：电子标签周期性的监测与之连接的ODN托盘上的每个光纤端口状态，当监测到光纤端口发生异常时，电子标签点亮异常端口的指示灯；电子标签将通信模式切换为无线数据发送模式后，将电子标签ID以及异常端口的光纤端口信息形成ID数据包，根据通信IP和通信频段，将ID数据包发送至射频识别读写器；射频识别读写器收到ID数据包后，向电子标签返回ID数据应答包；

S4：射频识别读写器收到人机指令时，将通信模式切换为无线数据发送模式后，根据与人机指令对应的电子标签的通信IP和通信频段，向对应的电子标签发送包含电子标签ID的人机指令包；当人机指令包的电子标签ID与电子标签匹配时，电子标签处理人机指令包后，向射频识别读写器返回人机指令应答包。

在上述技术方案的基础上，S3之后还包括以下步骤：

电子标签在第一超时时间以内收到射频识别读写器返回的ID数据应答包时，转到S2；

电子标签在第一超时时间以内未收到射频识别读写器返回的ID数据应答包、且未收到ID数据应答包的次数在第一指定次数以下时，转到S3；

电子标签在第一超时时间以内未收到射频识别读写器返回的ID数据应答包、且未收到ID数据应答包的次数大于第一指定次数时，转到S2；

S4之后还包括以下步骤：

射频识别读写器在第二超时时间以内收到电子标签返回的人机指令应答包时，转到S2；

射频识别读写器在第二超时时间以内未收到电子标签返回的人机指令应答包、且未收到人机指令应答包的次数在第二指定次数以下时，转到S4；

射频识别读写器在第二超时时间以内未收到电子标签返回的人机指令应答包、且未收到人机指令应答包的次数大于第二指定次数时，转到S2。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)与公开号为CN102752043A的中国发明专利通过中继节点双层光纤端口信息相比，本发明的电子标签能够将ODN托盘上的光纤端口信息直接上报至射频识别读写器，不需要额外的中继节点，不仅降低了使用成本，而且结构比较简单，简化了对智能ODN的改造(省去了因增加中继节点带来的错综复杂的连接线)。

(2)本发明的电子标签与存储有唯一ODN位置信息的编带连接节点一一对应，电子标签能够根据唯一的ODN位置信息，生成唯一的电子标签ID，即电子标签ID决定了与电子标签对应的ODN托盘的位置。有鉴于此，当ODN托盘变换位置(***到其他编带连接节点位置)后，电子标签ID必然会根据***后的编带连接节点的ODN位置信息重新生成。

由此可知，与公开号为CN102340420A的中国发明专利在光纤配线设备位置发生变化时，重新更改数据库相比，本发明不仅能够在不需要数据库的情况下，保证射频识别读写器通过电子标签对变换位置后的ODN托盘进行定位和正常通信，而且射频识别读写器通过唯一的ODN位置信息与电子标签通信，能够避免不同ODN设备的电子标签与射频识别读写器的通信收发串扰和同频干扰。

附图说明

图1为公开号为CN102752043A的中国发明专利的智能化ODN***的结构框图；

图2为本发明实施例中ODN上光纤端口的定位管理装置的结构框图；

图3为本发明实施例中ODN上光纤端口的定位管理装置应用于室内场景的结构框图；

图4为本发明实施例中ODN上光纤端口的定位管理方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图2所示，本发明实施例中的ODN上光纤端口的定位管理装置，包括用于与ODN托盘上的所有光纤端口电连接的电子标签、与电子标签通信的射频识别读写器、以及与电子标签电连接的编带连接节点，射频识别读写器上设置有用于接收人机交互指令的外部通信模块。编带连接节点与电子标签一一对应，编带连接节点上设置有储存芯片(本实施例中为EID芯片)，储存芯片内存储有唯一的ODN位置信息，位置信息包括ODN设备号、ODN设备的子框号、ODN托盘号。

由此可知，与公开号为CN102752043A的中国发明专利通过中继节点双层光纤端口信息相比，本发明的电子标签能够将ODN托盘上的光纤端口信息直接上报至射频识别读写器，不需要额外的中继节点，不仅降低了使用成本，而且结构比较简单，简化了对智能ODN的改造(省去了因增加中继节点带来的错综复杂的连接线)。

与此同时，本发明的电子标签与存储有唯一ODN位置信息的编带连接节点一一对应，电子标签能够根据唯一的ODN位置信息，生成唯一的电子标签ID，即电子标签ID决定了与电子标签对应的ODN托盘的位置。有鉴于此，当ODN托盘变换位置(***到其他编带连接节点位置)后，电子标签ID必然会根据***后的编带连接节点的ODN位置信息重新生成。

例如：ODN托盘变换位置之前对应的编带连接节点的ODN位置信息为：设备号01，子框号01，托盘号01，这样电子标签ID就可以为010101，电子标签ID发给射频识别读写器后，射频识别读写器很快知道与电子标签连接的ODN托盘的具***置，如果ODN托盘换了节点(设备号01，子框号02，托盘号03)，电子标签ID就会更换成010203，射频识别读写器根据电子标签ID也会知道ODN托盘变化后的位置。

由此可知，与公开号为CN102340420A的中国发明专利在光纤配线设备位置发生变化时，重新更改数据库相比，本发明不仅能够在不需要数据库的情况下，保证射频识别读写器通过电子标签对变换位置后的ODN托盘进行定位和正常通信，而且射频识别读写器通过唯一的ODN位置信息与电子标签通信，能够避免不同ODN设备的电子标签与射频识别读写器的通信收发串扰和同频干扰。

下面通过六个实施例说明本发明的ODN上光纤端口的定位管理装置。

实施例一：

参见图2所示，电子标签包括射频芯片、光纤连接器、以及用于保证电子标签工作的必备器件，必备器件包括晶体振荡器和设置有PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)天线的射频匹配电路，射频匹配电路与射频芯片相连。本实施例中的射频芯片为RF SCO芯片(RF System on Chip，射频***级芯片)，光纤连接器为FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)连接器，射频芯片设置有：

1个通过设置有三极管的LED控制线与光纤连接器的引脚相连的LED控制IO(Input/output，输入/输出)口；

1个通过EID信号线与光纤连接器的引脚相连的EID信号传输IO口，光纤端口设置有EID标签时，EID信号线通过光纤连接器与EID标签相连；

若干托盘连接IO口，托盘连接IO口的数量在ODN托盘的光纤端口数量以上；本实施例中光纤端口为12个，托盘连接IO口为12个，多的1个托盘连接IO口用于连接ODN托盘指示灯，每个托盘连接IO口各通过1根GPIO(General Purpose Input Output，通用输入输出)总线，与光纤连接器的对应引脚相连。

光纤连接器通过EID数据总线与ODN托盘上每个光纤端口相连，EID数据总线具备光纤端口异常监测(插拔监测)功能、光纤端口指示灯控制功能和接地选通功能。

实施例二：

在实施例一的基础上，参见图2所示，射频芯片与对应的编带连接节点的储存芯片通过编带连接节点连接器(本实施例中为USB连接器)进行有线通信；编带连接节点连接器包括设置于电子标签上的连接器公座，以及设置于编带连接节点上的连接器母座，射频芯片通过1根EID信号线与连接器公座的引脚导通，储存芯片与连接器母座的引脚导通。

实施例三：

在实施例二的基础上，参见图2所示，本发明实施例中还配置了用于为电子标签供电的电源连接总线，电源连接总线包括2个分别用于扩展和连接电源的连接器，2个连接器之间并联有编带电源线和编带地线；本实施例中的连接器为两脚防呆连接器，以防止电路器件被反插。编带连接节点的连接器母座通过1根母座电源线与编带电源线导通，连接器母座通过1根母座地线与编带地线导通；射频芯片分别通过1根公座电源线和1根公座地线，与连接器公座的引脚导通。连接器公座和连接器母座对接时，母座电源线和公座电源线导通，母座地线和公座地线导通。

由此可知，编带连接节点能够为电子标签提供唯一定位(储存芯片记录有唯一ODN位置信息)和供电功能。

实施例四：

在实施例一的基础上，参见图2所示，射频识别读写器包括与电子标签相同的射频芯片、以及用于保证电子标签工作的必备器件，必备器件包括晶体振荡器和设置有天线的射频匹配电路，射频匹配电路与射频芯片相连。射频识别读写器的射频芯片，与电子标签的射频芯片通过射频匹配电路进行无线通信。

实施例五：

在实施例一的基础上，参见图2所示，射频识别读写器的外部通信模块为蓝牙模块，蓝牙模块与射频芯片相连(串口通信)，蓝牙模块用于与智能管理终端(例如手机、笔记本电脑等)进行通信。

参见图2所示，本发明实施例通过48个编带连接节点，与48个ODN托盘的电子标签一一对应连接，电子标签固定在ODN托盘上通过编带连接节点获取到所需电源后，使用一智能管理终端(智能手机)通过蓝牙与射频识别读写器连接，射频识别读写器在距离ODN设备3米范围内能够在150ms内监控到ODN设备中所有托盘共576个光纤端口的插拔变化和位置信息。另一方面，智能管理终端下发工单指示到射频识别读写器，通过射频识别读写器和电子标签的有效通信能够快速准确的点亮指定ODN托盘的光纤端口的指示灯。

与此同时，本发明实施例中能够通过智能管理终端下发指令，来读取指定ODN托盘的光纤端口的超过100字节的EID内容；EID内容通过电子标签，能够在200ms内能够全部准确的传递到智能管理终端。

实施例六：

参见图2所示，本发明实施例中的ODN上光纤端口的定位管理装置应用于户外场景时，射频识别读写器通过移动电源供电(例如锂电池)，此时射频匹配电路的天线为内置天线。参见图3所示，本发明实施例中的ODN上光纤端口的定位管理装置应用于室内场景时，射频识别读写器可集成在ODN的主控盘上(此时射频匹配电路的天线为杆状天线)、并通过主控盘电路单元进行供电；与此同时，主控盘电路单元还与电源连接总线的用于连接电源的连接器连接，进而通过主控盘电路单元提供电源连接总线的电源。

参见图4所示，本发明实施例中的基于上述定位管理装置的ODN上光纤端口的定位管理方法，包括以下步骤：

S1：在射频识别读写器上设置与通过电子标签之通信的所有ODN托盘的通信IP和工作频段；将ODN托盘的电子标签与对应的编带连接节点连接后进行上电初始化工作，电子标签读取编带连接节点的储存芯片中储存的ODN位置信息，根据ODN位置信息(的ODN设备号、ODN设备的子框号和ODN托盘号)生成电子标签ID，根据ODN位置信息(的ODN设备号)确定通信IP和工作频段，射频识别读写器通过接收电子标签的电子标签ID，确定电子标签所属ODN托盘位置和监测光纤端口位置，转到S2。

S2：默认情况下，将电子标签与射频识别读写器的通信模式，均设置为无线数据接收模式。

S3：电子标签以10ms为周期监测与之连接的ODN托盘上的每个光纤端口状态，当监测到光纤端口发生异常时，电子标签点亮异常端口的指示灯；电子标签将通信模式切换为无线数据发送模式后，将电子标签ID以及异常端口的光纤端口信息形成ID数据包，根据通信IP和通信频段，将ID数据包发送至射频识别读写器；射频识别读写器收到ID数据包后，向电子标签返回ID数据应答包。

S4：射频识别读写器收到人机指令时，将通信模式切换为无线数据发送模式后，根据与人机指令对应的电子标签的通信IP和通信频段，向对应的电子标签发送包含电子标签ID的人机指令包；当人机指令包的电子标签ID与电子标签匹配时，电子标签处理人机指令包后，向射频识别读写器返回人机指令应答包。

下面通过两个实施例说明本发明的ODN上光纤端口的定位管理方法。

实施例七：

S3之后还包括以下步骤：

电子标签在第一超时时间(50ms)以内收到射频识别读写器返回的ID数据应答包时，转到S2(即将电子标签的通信模式重新设置为无线数据接收模式)；

电子标签在第一超时时间以内未收到射频识别读写器返回的ID数据应答包、且未收到ID数据应答包的次数在第一指定次数(5次)以下时，转到S3以继续监测光纤端口的状态、并在光纤端口异常时发送ID数据包；

电子标签在第一超时时间以内未收到射频识别读写器返回的ID数据应答包、且未收到ID数据应答包的次数大于第一指定次数时，证明射频识别读写器可能工作异常，此时转到S2(即将电子标签的通信模式重新设置为无线数据接收模式)。

实施例八：

S4之后还包括以下步骤：

射频识别读写器在第二超时时间(200ms)以内收到电子标签返回的人机指令应答包时，转到S2(即将射频识别读写器的通信模式重新设置为无线数据接收模式)；

射频识别读写器在第二超时时间以内未收到电子标签返回的人机指令应答包、且未收到人机指令应答包的次数在第二指定次数(5次)以下时，转到S4以继续发送人机指令包；

射频识别读写器在第二超时时间以内未收到电子标签返回的人机指令应答包、且未收到人机指令应答包的次数大于第二指定次数时，证明电子标签可能工作异常，此时转到S2(即将射频识别读写器的通信模式重新设置为无线数据接收模式)。

进一步，本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：该装置包括用于与ODN托盘上的所有光纤端口电连接的电子标签、与电子标签通信的射频识别读写器、以及与电子标签电连接的编带连接节点，射频识别读写器上设置有外部通信模块；编带连接节点与电子标签一一对应，编带连接节点上设置有储存芯片，储存芯片内存储有唯一的ODN位置信息；

所述电子标签被配置为根据所述唯一的ODN位置信息生成唯一的电子标签ID；且当ODN托盘***到其他编带连接节点位置时，电子标签ID会根据***后的编带连接节点的ODN位置信息重新生成。

2.如权利要求1所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：所述电子标签包括射频芯片和光纤连接器，射频芯片设置有：1个通过设置有三极管的LED控制线与光纤连接器的引脚相连的LED控制IO口；1个通过EID信号线与光纤连接器的引脚相连的EID信号传输IO口；若干托盘连接IO口，托盘连接IO口的数量在ODN托盘的光纤端口数量以上。

3.如权利要求2所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：所述射频芯片与对应的编带连接节点的储存芯片通过编带连接节点连接器进行有线通信；编带连接节点连接器包括设置于电子标签上的连接器公座，以及设置于编带连接节点上的连接器母座，射频芯片通过1根EID信号线与连接器公座的引脚导通，储存芯片与连接器母座的引脚导通。

4.如权利要求3所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：该定位管理装置还包括电源连接总线，电源连接总线包括2个分别用于扩展和连接电源的连接器，2个连接器之间并联有编带电源线和编带地线；所述连接器母座通过1根母座电源线与编带电源线导通，连接器母座通过1根母座地线与编带地线导通；射频芯片分别通过1根公座电源线和1根公座地线，与连接器公座的引脚导通；连接器公座和连接器母座对接时，母座电源线和公座电源线导通，母座地线和公座地线导通。

5.如权利要求2所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：所述射频识别读写器包括与电子标签相同的射频芯片；射频识别读写器的射频芯片，与电子标签的射频芯片进行无线通信。

6.如权利要求2所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：所述射频识别读写器的外部通信模块为蓝牙模块，蓝牙模块与射频芯片相连。

7.如权利要求1所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：所述射频识别读写器通过移动电源供电。

8.如权利要求1所述的ODN上光纤端口的定位管理装置，其特征在于：所述射频识别读写器通过ODN的主控盘电路单元进行供电；主控盘电路单元还与电源连接总线的用于连接电源的连接器连接。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述定位管理装置的ODN上光纤端口的定位管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：ODN托盘的电子标签与对应的编带连接节点连接后进行上电初始化工作，电子标签读取编带连接节点的储存芯片中储存的ODN位置信息，根据ODN位置信息生成电子标签ID、并确定通信IP和工作频段，射频识别读写器通过接收电子标签的电子标签ID，确定电子标签所属ODN托盘位置和监测光纤端口位置，转到S2；

S2：将电子标签与射频识别读写器的通信模式，均设置为无线数据接收模式；

S3：电子标签周期性的监测与之连接的ODN托盘上的每个光纤端口状态，当监测到光纤端口发生异常时，电子标签点亮异常端口的指示灯；电子标签将通信模式切换为无线数据发送模式后，将电子标签ID以及异常端口的光纤端口信息形成ID数据包，根据通信IP和通信频段，将ID数据包发送至射频识别读写器；射频识别读写器收到ID数据包后，向电子标签返回ID数据应答包；

S4：射频识别读写器收到人机指令时，将通信模式切换为无线数据发送模式后，根据与人机指令对应的电子标签的通信IP和通信频段，向对应的电子标签发送包含电子标签ID的人机指令包；当人机指令包的电子标签ID与电子标签匹配时，电子标签处理人机指令包后，向射频识别读写器返回人机指令应答包。

10.如权利要求9所述的ODN上光纤端口的定位管理方法，其特征在于：

S3之后还包括以下步骤：

电子标签在第一超时时间以内收到射频识别读写器返回的ID数据应答包时，转到S2；

电子标签在第一超时时间以内未收到射频识别读写器返回的ID数据应答包、且未收到ID数据应答包的次数在第一指定次数以下时，转到S3；

电子标签在第一超时时间以内未收到射频识别读写器返回的ID数据应答包、且未收到ID数据应答包的次数大于第一指定次数时，转到S2；

S4之后还包括以下步骤：

射频识别读写器在第二超时时间以内收到电子标签返回的人机指令应答包时，转到S2；

射频识别读写器在第二超时时间以内未收到电子标签返回的人机指令应答包、且未收到人机指令应答包的次数在第二指定次数以下时，转到S4；

射频识别读写器在第二超时时间以内未收到电子标签返回的人机指令应答包、且未收到人机指令应答包的次数大于第二指定次数时，转到S2。

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