CN111526627A - 一种基于5g通信的照明智慧控制*** - Google Patents
一种基于5g通信的照明智慧控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于5G通信的照明智慧控制***，包括：LED灯，以及终端设备，用于发送控制指令；服务器，与所述终端设备连接，用于进行数据交互根据控制指令对LED灯进行控制；身份识别模块，设置于LED灯用于对所述LED灯进行身份标识；通信模块，分别与LED灯和控制模块连接；控制模块，用于根据所述身份标识分别对每个LED灯进行调光控制；所述控制模块包括互相连接的控制器和用于兼容上下行不同通信方式的接口单元；本发明可以满足用户多层次LED灯智能化控制需求，用户可以预定控制策略，通过控制器实现对LED灯进行不同调光方式的亮度调整，本发明尤其适应复杂的现场环境，节约了硬件成本，大幅降低运营成本，显著的节约电能。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域，尤其涉及一种基于5G通信的照明智慧控制***。
背景技术
随着城市化进程的加快，城市公共照明设施的需求量日益增大，目前，我国的智慧路灯照明控制***，主要有两种控制方式：一种是电力线载波通信(PLC)方式；另一种是ZigBee无线通信方式。电力线载波通信是使用电力线作为载波信号的传输媒介，具有节省通信线路的优点。
但是，在低压电压载波通信中，电力载波控制易受电力线强磁场干扰，导致信号衰减强、实时响应慢。再者，电力线载波通信对于无电力线的新能源路灯，如太阳能路灯、风能路灯等无法执行监控。ZigBee是一种新兴的无线短距离通信技术，具有自配置、自愈合、抗干扰的优点，同时具有很强的***可靠性和网络健壮性。然而，由于路灯照明***应用规模大的特性，使ZigBee通信方式容易导致网络开销大，出现网络堵塞，从而影响路灯照明***的实时响应性和可靠性。另一方面，现有的LED灯产品，针对整体的调光功能较为单一，针对不同场景的适应性较差，如果通过单灯调光的方式实现统一调光，成本较高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种基于5G通信的照明智慧控制***，以解决上述技术问题。
本发明提供的基于5G通信的照明智慧控制***，包括：LED灯，以及
终端设备，用于发送控制指令；
服务器，与所述终端设备连接，用于进行数据交互根据控制指令对LED灯进行控制；
身份识别模块，设置于LED灯用于对所述LED灯进行身份标识；
通信模块，分别与LED灯和控制模块连接；
控制模块，用于根据所述身份标识分别对每个LED灯进行调光控制；所述控制模块包括互相连接的控制器和用于兼容上下行不同通信方式的接口单元。
可选的，所述控制模块还包括用于进行根据控制指令进行不同调光方式切换的调光单元，所述调光单元与控制器连接，所述调光方式包括单灯调光和回路调光。
可选的，所述身份识别模块设置有用于控制器进行识别并定位的唯一的物理地址。
可选的，所述身份识别模块包括编码单元，所述编码单元对所述物理地址进行二进制编码，并将LED灯的亮灭状态与所述二进制编码之间建立映射关系，通过对LED灯的亮灭状态的识别，完成对LED灯的识别和定位。
可选的，所述控制模块还包括用于根据物理地址对LED灯进行分组控制的分组单元，所述分组单元与控制器连接。
可选的，还包括采集模块，所述采集模块包括电能采集模块和环境参数采集模块，所述采集模块的输出端通过通信模块与控制器的输入端连接。
可选的，还包括
电源模块，用于对控制模块进行供电；
开关模块，与控制模块连接用于根据控制指令对LED灯执行开关操作；
报警模块，与控制模块连接用于发出报警信息。
可选的，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。
可选的，所述有线通信模块包括PLC、RS485，所述无线通信模块包括Zigbee模块、蓝牙模块、红外模块、RF433模块、LORA模块、GPRS/3G/4G/5G模块、以太网模块。
可选的，所述控制器包括一个或多个。
本发明的有益效果：本发明中的基于5G通信的照明智慧控制***，可以满足用户多层次LED灯智能化控制需求，用户可以预定控制策略，通过控制器实现对多个LED灯进行不同调光方式的亮度调整，本发明尤其适应复杂的现场环境，节约了硬件成本，大幅降低运营成本，显著的节约电能。
附图说明
图1是本发明实施例中基于5G通信的照明智慧控制***的结构示意图。
图2是本发明实施例中基于5G通信的照明智慧控制***中控制模块的结构示意图。
图3是本发明实施例中基于5G通信的照明智慧控制***中接口单元的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。
如图1所示，本实施例中的基于5G通信的照明智慧控制***，包括LED灯，以及
终端设备，用于发送控制指令；
服务器，与所述终端设备连接，用于进行数据交互根据控制指令对LED灯进行控制；
身份识别模块，设置于LED灯用于对所述LED灯进行身份标识；
通信模块，分别与LED灯和控制模块连接；
控制模块，用于根据所述身份标识分别对每个LED灯进行调光控制；所述控制模块包括互相连接的控制器和用于兼容上下行不同通信方式的接口单元。
在本实施例中，在本实施例中，控制模块设置有用于兼容上下行不同通信方式的接口单元，如图3所示，本实施例中的通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，通信模块可以通过接口单元的不同接口进行适配，完成数据交互，本实施例中的服务器和多个控制器之间可以通过5G/4G/3G/2G或以太网连接，向上兼容连接服务器，接口单元的通信接口可以兼容多种通讯方式，本实施例中的控制器可以是一个，也可以是多个，一个或多个控制器可以与LED灯之间可以通过PLC、RS485、RS232等有线通信等有线通讯连接，也可以通过如ZigBee、RF433、LORA等无线通信连接。
本实施例中控制模块还包括用于进行根据控制指令进行不同调光方式切换的调光单元，对LED灯实现调光，本实施例中的调光方式包括单灯调光和回路调光。本实施例中的身份识别模块设置有用于控制器进行识别并定位的唯一的物理地址，控制模块还包括用于根据物理地址对LED灯进行分组控制的分组单元。
优选的，本实施例中的身份识别模块还包括编码单元，通过编码单元对所述物理地址进行二进制编码，再将LED灯的亮灭状态与所述二进制编码之间建立映射关系，通过对LED灯的亮灭状态的识别，完成对LED灯的识别和定位。例如将某一LED灯的物理地址进行二进制编码，获取一串二进制字符，例如“110010101”，然后可以用LED灯亮来表示1，灭来表示0，当然，也可以采用相反，或混合使用的方式。在预先约定了闪烁时长和闪烁频率的前提下，LED灯通过自身的亮灭即可实现唯一的身份标识，通过这种方式可以很轻易的对LED灯进行识别和定位。分组单元可以根据物理地址可以实现对LED灯的分组控制，实现按区域差异化的控制效果，精确定位每盏灯的故障。可选的，身份识别模块可以采用物理的拨码开关的方式，也可以采用无源RFID电子标签的方式，通过与RFID读写器相互配合，实现对控制器的识别，当然也可以采用其他的现有的方式进行替代，例如采用二维码的方式。
在本实施例中，还包括采集模块，采集模块主要包括电能采集模块和环境参数采集模块，通过环境参数采集模块可以采集周围的环境参数，例如温度、湿度、光照强度等参数，服务器或终端设备设定LED灯控制策略或根据环境参数采集模块测定参数实现预定控制策略，根据控制策略调整LED灯的亮度，发送亮度调整指令至控制器。控制器在接收到亮度调整指令时，根据的指令中LED灯的位置对相应的LED灯进行调光。
本实施例中，通过回路调光方式可以实现无差异化调光需求，调光效果一致，开关灯一致，不要求反馈每盏灯的状态；通过服务器或终端设备发布广播调光和开关指令，向控制器发送亮度调整指令，控制器在接受到亮度调整指令时，调整LED灯的亮度；开关指令发送至控制器，控制器根据指令对该回路进行开关控制，完成回路调光。可选的，本实施例中采用回路调光方式场景下，也可以仅采用控制器、调光单元和通讯模块的方式，从而达到进一步降低成本的目的。
在本实施例中，还包括分别与控制模块连接的电源模块和用于根据控制模块指令对LED灯执行开关操作的开关模块，电源模块可以根据实际需要选择交/直流电源，为LED灯以及控制器等其他元器件进行供电。
在本实施例中，还包括报警模块，通过对多个回路的电压、电流和功率进行采集和计量，实现对回路电压、电流的故障监测，以及能耗数据分析，进而实现监测回路灯具的运行情况，当LED灯发生故障时，可以通过报警模块进行报警，并通过唯一的物理地址进行精确定位。
在本实施例中，控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)、微控制单元(MicrocontrollerUnit，简称MCU)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本实施例中，终端设备可以是计算机等有线终端设备，也可以是智能手机，专用的手持终端等无线设备，其目的是与服务器进行数据交互，从而通过人机交互界面对LED灯发送调光控制指令，本领域技术人员可以知晓，只需要满足上述功能即可，也可以采用现有技术中的其他元器件进行替代。本实施例中的服务器主要用于数据的处理和数据的交换，可以采用现在服务器中满足上述功能的方式来进行，例如包括数据库单元、存储单元、处理单元、鉴权单元等现有技术中的功能模块，再此不再赘述。
在上述实施例中，说明书对“本实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“本实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必须被包括的。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，包括：LED灯，以及
终端设备，用于发送控制指令；
服务器，与所述终端设备连接，用于进行数据交互根据控制指令对LED灯进行控制；
身份识别模块，设置于LED灯用于对所述LED灯进行身份标识；
通信模块，分别与LED灯和控制模块连接；
控制模块，用于根据所述身份标识分别对每个LED灯进行调光控制；所述控制模块包括互相连接的控制器和用于兼容上下行不同通信方式的接口单元。
2.根据权利要求1所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述控制模块还包括用于进行根据控制指令进行不同调光方式切换的调光单元，所述调光单元与控制器连接，所述调光方式包括单灯调光和回路调光。
3.根据权利要求1所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述身份识别模块设置有用于控制器进行识别并定位的唯一的物理地址。
4.根据权利要求3所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述身份识别模块包括编码单元，所述编码单元对所述物理地址进行二进制编码，并将LED灯的亮灭状态与所述二进制编码之间建立映射关系，通过对LED灯的亮灭状态的识别，完成对LED灯的识别和定位。
5.根据权利要求3所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述控制模块还包括用于根据物理地址对LED灯进行分组控制的分组单元，所述分组单元与控制器连接。
6.根据权利要求1所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，还包括采集模块，所述采集模块包括电能采集模块和环境参数采集模块，所述采集模块的输出端通过通信模块与控制器的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，还包括
电源模块，用于对控制模块进行供电；
开关模块，与控制模块连接用于根据控制指令对LED灯执行开关操作；
报警模块，与控制模块连接用于发出报警信息。
8.根据权利要求1所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。
9.根据权利要求8所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述有线通信模块包括PLC、RS485，所述无线通信模块包括Zigbee模块、蓝牙模块、红外模块、RF433模块、LORA模块、GPRS/3G/4G/5G模块、以太网模块。
10.根据权利要求1所述的基于5G通信的照明智慧控制***，其特征在于，所述控制器包括一个或多个。
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| CN202010571351.3A CN111526627A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种基于5g通信的照明智慧控制*** |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112146018A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-12-29 | 深圳奇迹智慧网络有限公司 | 智慧路灯 |
| CN114863887A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-08-05 | 北京显芯科技有限公司 | 一种调光设备、方法、***及存储介质 |
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- 2020-06-22 CN CN202010571351.3A patent/CN111526627A/zh active Pending
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