CN109450492A - 一种基于bplc的dmx512数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,包括步骤:S1、双缓存buffer,发送端BPLC调制解调器采用双缓存buffer机制,缓存接收来自DMX512主控台的DMX512数据。本发明可以完全解决因一个节点故障导致整个总线***崩溃的情况和阻抗不匹配的问题。同时BPLC是基于电源线进行信号传输,进一步地减少信号线的布线和维护工作量,也实现节点数量不受限;基于DMX512数据传输,对重复刷新数据包进行检测,对于重复的数据部进行传输,通过传输锁相,锁相自动重复刷新,避免总线重复传输冗余负载,有效减轻总线负载,非常明显的平衡半双工带宽利用率,提高上行通信带宽,最大限度利用有效带宽,使得传输更高效、更多信息量。本发明可以适用更高速实时的DMX512应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域,特别涉及一种基于BPLC(宽带电力线通信(Broadband Power Line Communication,英文简称BPLC))的DMX512数据传输方法。
背景技术
室外基于DMX512协议景观灯采用RS485总线方式,面对RS485总线存在的节点数量受限,阻抗不匹配等问题,给现场安装调试带了非常大的困难,特别是当总线某一个节点出现故障,就会导致整个总线出现不平衡或瘫痪等问题,给后期维护带来非常巨大工作量。现有的DMX512总线传输,采用完全透明的传输方法,即DMX512主机传输数据完全透明地通过RS485总线传输到每个终端设备,由于DMX512传输的数据之中有一部数据是完全重复的,造成总线冗余的传输负载,使得半双工总线90%带宽使用在下行通信,上行带宽严重不足,很难适应更高速要求的DMX512应用场景。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中基于RS485总线进行DMX512数据传输,当总线中某一个节点出现故障时会造成整个***瘫痪,以及由于DMX512下行传输数据量大,总线下行数据传输非常繁忙,上行带宽严重不足,很难适应更高速要求的DMX512应用场景的问题,提出一种基于BPLC的DMX512数据传输方法。
为解决上述技术问题,本发明提出一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,包括如下步骤:S1、双缓存buffer,发送端BPLC调制解调器采用双缓存buffer机制,缓存接收来自DMX512主控台的DMX512数据;S2、重复数据包检测,发送端BPLC调制解调器接收每包DMX512数据时,基于硬件CRC机制进行同步校验和接收,以进行数据重复检测,对于重复的数据包不进行传输;S3、数据压缩与解压,发送端BPLC调制解调器对于需要进行传输的DMX512数据,进行数据压缩与解压。
在一些实施例中,还包括:
S4、BPLC数据编码,发送端BPLC调制解调器采用基于OFDM的调制技术,对数据进行编码并通过电力线进行数据传输。
S5、数据还原,接收端BPLC调制解调器接收通过电力线传输的BPLC载波信号,对PLC数据解调和PLC协议数据进行解析,将数据还原成标准的DMX512数据包;
S6、数据缓冲队列,将还原的DMX512数据包依次放入发送队列,按照DMX512格式要求进行数据发送到DMX512终端;对于重复的数据包,通过传输锁相的机制,在接收端BPLC调制解调器进行DMX512自动预判需要重复发送的数据包。
与现有技术相比,本发明的有益效果有:采用基于BPLC的DMX512传输方法,可以完全解决现在因一个节点故障导致整个总线***崩溃的情况和阻抗不匹配的问题。同时BPLC是基于电源线进行信号传输,进一步地减少信号线的布线和维护工作量,也实现节点数量不受限;基于DMX512数据传输,对重复刷新数据包进行检测,对于重复的数据部进行传输,通过传输锁相,锁相自动重复刷新,避免总线重复传输冗余负载,有效减轻总线负载,非常明显的平衡半双工带宽利用率,提高上行通信带宽,最大限度利用有效带宽,使得传输更高效、更多信息量。采用基于BPLC的DMX512传输方法,由于采用了数据压缩和重复包不传输机制,使得传输数据信息有效减少,提升了DMX512数据呑吐率。如此,本发明可以适用更高速实时的DMX512应用场景。
附图说明
图1为本发明实施例DMX512传输结构图。
图2为本发明实施例的传输流程图。
具体实施方式
具体实施方式1
基于BPLC的DMX512数据传输采用DMX512数据压缩、双数据缓冲器(buffer)缓存和重复包检测技术,最大限度利用有效带宽,使得传输更高效、更多信息量,同时平衡上下行的传输带宽。
具体见图1,为本实施例DMX512传输结构图。
DMX512数据传输通过对DMX512数据格式特点,同时结合BPLC传输特点和传输结构,设计如图2的传输流程,主要包括双缓存buffer、重复包检测、数据压缩、PLC数据编码、PLC数据解码、数据包解压、DMX512数据还原和缓存队列等流程。
双缓存buffer,发送端BPLC调制解调器采用双缓存buffer机制,高速缓存接收来自DMX512主控台的DMX512数据,以解决BPLC调制与处理额外开销的时间,确保数据不会丢失。定义两个缓存buffer,一个作为主buffer,一个作为从buffer;交替使用主从buffer接收来自DMX512的数据,进行高速缓存接收来自DMX512主控台的DMX512的数据。DMX512控台的DMX512数据包,第一包放在主缓存buffer,第二包放在从缓冲buffer,当接收到第三包的数据时则放到主缓存buffer,第四包数据则放在从buffer,依次交替将接收到的数据放到主从buffer.
重复包检测,通过分析DMX512数据的特点,其中部分数据包存在重复的现象,发送端BPLC调制解调器接收每包数据时,基于硬件CRC机制进行同步校验和接收,由于硬件的CRC校,CPU占用时间可以忽略,进行高效的数据重复检测。对于重复包不进行传输,通过传输锁相的机制,在终端部分进行DMX512自动预判需要重复发送的数据。传输锁相的机制,对于被检测的重复包或者有重复传输规律的数据传输,可以进行识别规律,并将按照识别的规律进行数据发送。进一步的,对于DMX512实时刷新的数据存在重复性,对于接收到的每包数据采用硬件32位CRC机制进行校验,获得本包数据32位CRC校验码并存储,通过CRC校验进行识别DMX512数据的重复性,对于相同校验码的数据进行丢弃,重复的数据不进行传输,对于不同校验码的数据进行缓存。而是通过传输锁相的机制,在终端部分DMX512数据进行锁相,自动发送重复的数据,刷新DMX512设备的显示。
数据压缩,发送端BPLC调制解调器对于需要进行传输的数据,通过对DMX512传输数据的特点,数据包内面存在大量的重复数据,采用轻量级快速、压速率较好的minilzo压缩算法进行数据压缩与解压,再将压缩的数据封装到BPLC通信协议的帧载荷里,通过BPLC的OFDM进行调制并传输。
BPLC数据编码、解码,发送端BPLC调制解调器采用基于OFDM的调制技术,对数据进行编码和解码。
数据还原,接收端BPLC调制解调器接收到BPLC载波信号,通过对PLC数据解调和PLC协议数据进行解析,将数据还原成标准的DMX512数据包。
数据缓冲队列,将还原的数据包依次放入发送队列,按照DMX512格式要求进行数据发送。具体的,定义一个16个成员的缓冲队列,接收端BPLC调制解调器将通过数据还原后得到的DMX512数据包依照接收到的顺序放入缓冲队列里,同时还会按照传输锁相机制,接收端对来自BPLC的数据包进行锁相识别,如果识别到锁相的DMX512数据刷新的重复包,会把前一包数据再次放入到缓冲队列一次,保证DMX512正常的刷新频率。接收端BPLC调制解调器按照刷新频率把数据从队列取出来,按照DMX512格式要求依次发送。
1)基于BPLC技术的DMX512数据传输,减少布线,减少维护工作量,即便出现
后期某个节点故障,也不会造成***瘫痪。
2)采用本传输方法,有效减轻总线负载,非常明显的平衡半双工带宽利用率,提高上行通信带宽。
3)采用本传输方法,传输数据信息有效减少,提升了DMX512数据呑吐率。可以适用更高速实时的DMX512应用场景。
Claims (10)
1.一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、双缓存buffer,发送端BPLC调制解调器采用双缓存buffer机制,缓存接收来自DMX512主控台的DMX512数据;
S2、重复数据包检测,发送端BPLC调制解调器接收每包DMX512数据时,基于硬件CRC机制进行同步校验和接收,以进行数据重复检测,对于重复的数据包不进行传输,重复数据包检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,还包括步骤:
S3、数据压缩,发送端BPLC调制解调器对于需要进行传输的DMX512数据,进行数据压缩与解压。
3.根据权利要求2所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,还包括步骤:
S4、PLC数据编码、解码,发送端BPLC调制解调器采用基于OFDM的调制技术,对数据进行编码并通过电力线进行数据传输,PLC数据编码、解码。
4.根据权利要求3所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,还包括步骤:
S5、数据还原,数据还原,接收端BPLC调制解调器接收通过电力线传输的BPLC载波信号,对PLC数据解调和PLC协议数据进行解析,将数据还原成标准的DMX512数据包。
5.根据权利要求4所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,S6、数据缓冲队列,将还原的DMX512数据包依次放入发送队列,按照DMX512格式要求进行数据发送到DMX512终端;对于重复的数据包,通过传输锁相的机制,在接收端BPLC调制解调器进行DMX512自动预判需要重复发送的数据包。
6.根据权利要求1所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,步骤S1中,定义两个缓存buffer,一个作为主buffer,一个作为从buffer;交替使用主从buffer接收来自DMX512的数据,进行高速缓存接收来自DMX512主控台的DMX512的数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,步骤S2中,对于DMX512实时刷新的数据存在重复性,对于接收到的每包数据采用硬件32位CRC机制进行校验,获得本包数据32位CRC校验码并存储,通过CRC校验进行识别DMX512数据的重复性,对于相同校验码的数据进行丢弃,重复的数据不进行传输,对于不同校验码的数据进行缓存。
8.根据权利要求2所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,步骤S3为采用minilzo压缩与解压算法,对需要传输的DMX512数据进行压缩,再将压缩的数据封装到BPLC通信协议的帧载荷里,通过BPLC的OFDM进行调制并传输。
9.根据权利要求5所述的一种基于BPLC的DMX512数据传输方法,其特征在于,步骤S6为定义一个16个成员的缓冲队列,接收端BPLC调制解调器将通过数据还原后得到的DMX512数据包依照接收到的顺序放入缓冲队列里,同时按照传输锁相机制,对来自BPLC的数据包进行锁相识别,如果识别到锁相的DMX512数据刷新的重复包,则把前一包数据再次放入到缓冲队列一次,保证DMX512正常的刷新频率;接收端BPLC调制解调器按照刷新频率把数据从队列取出来,按照DMX512格式要求依次发送。
10.一种计算机可读存储介质,其存储有与计算设备结合使用的计算机程序,所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至9任一项所述方法。
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