CN115002173A - 基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质，该方法包括：设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，连接并控制灯具组的工作状态；控制端集群包括一主机和至少一从机，主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表；主机根据计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将计算任务转发到匹配中的控制端；控制端对计算任务进行计算后反馈树状数据总表，更新照明数据组；以及通过以太网交换机和解码器传输到灯具组，更新工作状态。本发明能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
Description
技术领域
本发明涉及照明控制领域，具体地说，涉及基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质。
背景技术
舞台灯光领域中，随着应用的场景越来越丰富，控制***所需要控制的灯具数量越来越多，对控制***的实时计算能力提出了更高的要求。并且单一主机会限制观察灯光效果的视角，不便于负责场景的灯光调试。专业舞台调光控制台需要大控制回路，现有大回路调光控制台(超过2000回路)为满足大容量高速数据处理要求都使用标准PC计算机体系来处理大量的控制数据，如此基于PC体系的计算机***来做主处理单元，必须是采用操作***来管理，例如DOS，Windows等，同时还得配置硬盘等存储设备，***过于复杂和昂贵，存在病毒入侵***崩溃的危险，中断现场演出，何况现有PC机***有可以移动的内存条、CPU、硬盘、ISA及PCI插槽，运输、潮湿、灰尘、接插件氧化等都会造成***故障。
目前，现有调光控制台也不能解决实时检测数据同步的问题，这样给灯光师分析带来困扰；再者，由于舞台灯光控制设备有大量控制单元(即数据源)如推杆电位器、按键等作为重演的工具(例如每个推杆电位器记录有2048格数据)，传统控制过程中，仅要操作任一工具，其内部所有数据都必须参与计算，使得整个运算数据大而致使运算缓慢，远远超出了规定的运算周期，已无法适应现今发展之需求。
当下，舞台灯光***中需要实时计算的数据越来越大，单个控制设备的计算单元能力已经无法承载，需要其他控制设备的计算单元一起参与计算。所有的控制设备组成了一个以太网，这里所说的就是通过以太网内的计算单元实现分布式计算。
因此，本发明提供了一种基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
本发明的实施例提供一种基于以太网的分步计算调光方法，包括以下步骤：
设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态；
所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表；
当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端；
所述控制端对所述计算任务进行计算后反馈所述树状数据总表，更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组；以及
通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组，所述灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态。
优选地，所述设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态，还包括：
控制端集群包括一主机和至少一从机，每个主机和/或从机包括处理器模块以及连接处理器模块的输入模块、储存模块、网络模块、内存模块。
优选地，所述设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态，还包括：
所述控制端集群中的每个主机、从机、解码器组中的每个解码器、灯具组中的每个灯具都有基于以太网交换机配置的唯一网络地址，并基于网络地址进行指令和调光数据的传输交互。
优选地，所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表，包括：
所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一树状数据总表，树状数据总表中的每个节点保存一灯具节点的照明数据组以及所述灯具节点与预设的唯一控制端之间对应关系的计算权限，所述照明数据组包括调光参数和控制件状态参数。
优选地，所述当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端，包括：
当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点在所述树状数据总表中匹配对应的控制端；
将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端；以及
将所述灯具节点对应的照明数据组锁定。
优选地，所述控制端对所述计算任务进行计算后反馈所述树状数据总表，更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组，包括：
所述控制端对所述计算任务进行计算，所述控制端根据所述计算结果更新所述控制端的内存中的调光参数和控制件状态参数；
所述控制端将计算结果反馈所述树状数据总表；
根据所述计算结果解除对所述灯具节点对应的照明数据组的锁定；以及
更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组中的调光参数和控制件状态参数。
优选地，所述通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组，所述灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态，包括：
基于更新后的所述树状数据总表通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组；以及
所述灯具组根据更新后的调光参数更新工作状态。
本发明的实施例还提供一种基于以太网的分步计算调光***，用于实现上述的基于以太网的分步计算调光方法，所述基于以太网的分步计算调光***包括：
控制端集群模块，设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态；
树状数据表模块，所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表；
控制端匹配模块，当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端；
数据组更新模块，所述控制端对所述计算任务进行计算后反馈所述树状数据总表，更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组；
工作状态更新模块，通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组，所述灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态。
本发明的实施例还提供一种基于以太网的分步计算调光设备，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述基于以太网的分步计算调光方法的步骤。
本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述基于以太网的分步计算调光方法的步骤。
本发明的目的在于提供基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质，能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明的基于以太网的分步计算调光方法的流程图。
图2是本发明的基于以太网的分步计算调光方法中***架构的示意图。
图3是本发明的基于以太网的分步计算调光方法中主从机架构的示意图。
图4是本发明的基于以太网的分步计算调光方法中树状数据表的示意图。
图5是本发明的基于以太网的分步计算调光***的模块示意图。
图6是本发明的基于以太网的分步计算调光设备的结构示意图。
图7是本发明一实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本申请所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用***，本申请中的各项细节也可以根据不同观点与应用***，在没有背离本申请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，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考，针对本申请的实施例进行详细说明，以便本申请所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本申请可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。
在本申请的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的表示中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了明确说明本申请，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
当说某器件在另一器件“之上”时，这可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之间伴随着其它器件。当对照地说某器件“直接”在另一器件“之上”时，其之间不伴随其它器件。
虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本申请。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本申请所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的内容相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
图1是本发明的基于以太网的分步计算调光方法的流程图。如图1所示，本发明的实施例提供一种基于以太网的分步计算调光方法，包括以下步骤：
S110、设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态。
S120、控制端集群包括一主机和至少一从机，主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表。
S130、当主机接到收到计算任务，根据计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将计算任务转发到匹配中的控制端。
S140、控制端对计算任务进行计算后反馈树状数据总表，更新树状数据总表中的对应的灯具节点的照明数据组。
S150、通过以太网交换机和解码器传输到灯具组，灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态。
使用本发明后，能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。通过设置在不同位置的主机、从机分别对灯光数据进行及时调整，并且同步更新在所有的数据表中，使得灯光调节更加灵活便捷，而且，可以充分利用主机、从机自身的算力，增强***算力，缩小运算周期，提升灯光整体调整的反应速度，适应现今舞台发展之需求。
在一个优选实施例中，在步骤S110中，还包括：控制端集群包括一主机和至少一从机，每个主机和/或从机包括处理器模块以及连接处理器模块的输入模块、储存模块、网络模块、内存模块，但不以此为限。
在一个优选实施例中，在步骤S110中，还包括：
控制端集群中的每个主机、从机、解码器组中的每个解码器、灯具组中的每个灯具都有基于以太网交换机配置的唯一网络地址，并基于网络地址进行指令和调光数据的传输交互，但不以此为限。
在一个优选实施例中，在步骤S120中，包括：
控制端集群包括一主机和至少一从机，主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一树状数据总表，树状数据总表中的每个节点保存一灯具节点的照明数据组以及灯具节点与预设的唯一控制端之间对应关系的计算权限，照明数据组包括调光参数和控制件状态参数，但不以此为限。使用了本发明后，关于传感编码器/推杆类控制器件状态的同步方法：灯光师操作了A的数据输入单元，A的业务逻辑及计算单元记录器件的状态，上述输入单元与A通过工业总线连接，包括但不限于CAN/RS485/RS232等数据传输协议，具体就是新增/删除/变化对象和数值，流化处理，丢到网络中，其余B/C/D…收到后，进行合并处理，并通过B的工作总线反向控制器件的状态，比如电动推杆的位置，指示灯的亮灭等。实际上我们所谓的热备份是必须包括输入数据单元的控制器件在内的同步，比如A目前是主机，用户正在通过A进行控制，突然A发生故障，此时B接管了工作成为主机，此时用户通过B继续进行操作，操作的内容无疑是延续A故障发生时的“断电”开始，如果B的控制器件没有实时的与A同步，则用户一开始操作B进行控制就会发生数据的突变，造成控制指令的错误。具体到比如电动推杆作为一种电位器，其中一个功能就是控制灯光的亮度，如A控制到100％，此时发生故障，B接管，如果B的电动推杆在0％上面，如果没有同步到100％，则就会发出错误的指令，因此必须有上述的控制器件状态的实时同步。
在一个优选实施例中，在步骤S130中，包括：
S131、当主机接到收到计算任务，根据计算任务中的灯具节点在树状数据总表中匹配对应的控制端。
S132、将计算任务转发到匹配中的控制端。以及
S133、将灯具节点对应的照明数据组锁定。此时，避免了该数据向外发送，直到被负责计算这个节点的控制端完成计算并更新数据以后再能向外发送，确保了分布式计算过程中的数据一致性和准确性，但不以此为限。
在一个优选实施例中，在步骤S140中，包括：
S141、控制端对计算任务进行计算，控制端根据计算结果更新控制端的内存中的调光参数和控制件状态参数。
S142、控制端将计算结果反馈树状数据总表。
S143、根据计算结果解除对灯具节点对应的照明数据组的锁定。以及
S144、更新树状数据总表中的对应的灯具节点的照明数据组中的调光参数和控制件状态参数，但不以此为限。
在一个优选实施例中，在步骤S150中，包括：
S151、基于更新后的树状数据总表通过以太网交换机和解码器传输到灯具组。以及
S152、灯具组根据更新后的调光参数更新工作状态，但不以此为限。
本发明的具体实施方式如下：
图2是本发明的基于以太网的分步计算调光方法中***架构的示意图。图3是本发明的基于以太网的分步计算调光方法中主从机架构的示意图。如图2、3所示，设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态。控制端集群包括一主机2和若干从机31、32……3N，每个主机和/或从机包括处理器模块21以及连接处理器模块21的输入模块22、储存模块23、网络模块24、内存模块25。网络模块连接以太网交换机2，内存模块基于灯具组的中灯具的连接关系建立一树状数据子表，树状数据总表中的每个节点保存一灯具节点的照明数据组。在本实施例中，主机2：处理用户的输入数据，实时计算后进行输出，包含处理器模块21、输入模块22、存储模块23、网络模块24、内存模块25等，输入模块22通过各种数据协议连接至处理器，可以是工业总线CAN、RS485、USB、Bluetooth等。处理器模块21收到输入数据后计算并通过网络模块输出。存储模块23、网络模块24、内存模块25等可以是外挂的、也可以是集成在处理中的方式。从机：功能与主机相同，配置可以一样或不一样。解码器组41、42、43：分别将网络中的数据解码得到DMX512数据，并输出给各灯具组中的灯具21、32、33、34、35、36、……3M、3N、3P。上述设备组成一个以太网(主从机、解码器)负责进行数据的计算，并在以太网中传输。主从及均可独立操作和控制，主是一个，从可以多个，主从是逻辑上的关系而非物理上的关系，用户可以自制定义主机和从机。主从机在业务的功能上看至少包含一个业务逻辑及计算单元、流化单元。数据输入单元指用户(灯光操作控制人员)通过电动推杆、编码器、鼠标、键盘、触摸屏等器件，业务逻辑及计算单元收到数据后，进行业务逻辑的处理并根据输入的数据比如某个操作指令，进行计算，将计算后的数据结果交给流化单元，由流化单元进行流化处理，比如通过xml的流格式流化，最后通过输出单元传输到网络中。主从自动同步，协同工作，而不是都接收同样的指令或进行同样的操作，即主从是可以完全独立工作又实时同步的，分别接各自的输入输出单元。具体到调光台，用户M操作主机A，用户N可以同时操作B1，用户P可以操作从机B2…，互不干扰，又同时能够协同工作即各自的工作能够实时同步给其他人。
图4是本发明的基于以太网的分步计算调光方法中树状数据表的示意图。如图4所示，通过设计一张或一张以上的树状结构的数据表，存放业务逻辑和计算单元的数据结果，所有的对象和对象对应的数值。数据表采用C++面向对象的理念设计，从基础类逐级派生出各种类，将数据存储在类成员对象中。各个类的对象就是树状数据表中的“节点”。主从机各自的业务单元在程序启动后，在各自的内存中创建此数据表，并根据业务的变化不断改变数据表。数据表的变化分为：增加/删除/数值变化三种。增加则为新增一个对象即节点，删除则为删除对象，数值变化指成员对象的数值发生变化。
每次数据表发生变化，数据表N激通过流化单元和网络模块连接到以太网，就将发生的数据表流化后输出到网络，其余设备接收后，逆向流化出新的数据表，与本地数据表进行合并，网络传输中采用TCP/UDP等协议。合并规则：各个类的成员对象中设有“时间成员”，记录了该对象数值更新的具体时间，各个类的成员对象中设有“规则成员”，合并时根据该“规则成员”的数值进行处理。“规则成员”的数值有以下几种：锁定、取最大值、取最小数值、最新时间覆盖等几种数值。“时间成员”和“规则成员”作为对象的操作权限属性，可以放在类成员中，也可以单独生成一张“权限属性数据表”，“权限属性数据表”中记录了各个对象的时间成员和规则成员，同时各个对象通过引用“数据表”中的对象指针关联。通过判断请求方数据表的对象是否变化，来对未锁定的对象进行数据调整，根据预设业务要求更新为最新时间的数据、最大数值的数据或是最小数值的数据。若本地对象被锁定，则不处理了。
在上述的合并方法中可以看到，主从机可以独立工作，并通过数据表的形式进行同步，数据表由于采用了C++类对象理念，因此是有层级的，对于各个层级的对象及其数据均附有“权限属性”，具体到比如工作权限的划分：主机A负责1-100号灯具的控制，则可以将负责这些灯具控制的最上层的类对象设定为锁定，则其余从机就不能对该部分灯具进行控制。
本实施例中，每个主从机均有各自的数据输入单元和计算单元等模块，管理组内的主机收到新的计算任务之后，根据组内情况，将计算任务分配给包括自己在内的其他成员，每个成员的计算能力是不同的，在组内的管理设备列表里面有各自计算能力的信息，根据该信息分配能够承担的计算任务，具体就是将“数据表”中需要计算的对象赋予“权限属性”，即归属于哪个计算单元。任务的量化单位为通道参数，及计算单元能够实时计算多少个通道参数，比如主机A能够处理4096个通道参数，从机B1能够处理8192个通道参数的计算，整个***需要控制的灯具参数供给10000个，则此时主机A将10000-4096个通道参数的计算任务分配给从机B1。接收任务方根据前文所述的“数据表”，锁定该部分对象，并开始计算。所有的任务方将计算后的DMX512通道数据通过下列压缩编码方式，传输给网络中的“DMX数据组”，该组由一个或多个解码器组成，解码器解码后输出给灯具，从而实现分布式计算。
本发明中的一种DMX512数据的格式：每32个universe(包单元)组成一个universe_block(封包)，将所有的通道数量分成若干个universe_block(封包)，每个网络封包DMX Data Packet发送一个universe_block(封包)。每个universe_block(封包)由封包头和数据段组成。封包头设有一个变量标明封包属于哪个universe_block(封包)，数值为1，则表示数据是universe(包单元)1-32的，数值为2则表示数据是universe(包单元)33-64的，数值为3则表示数据是universe(包单元)65-96的，以此类推。设有一个32比特的掩码，对应了universe_block(封包)中的32个DMX512 universe(包单元)，每个比特代表示数据包中是否包含了对应的universe(包单元)的数据。
每个universe(包单元)分为8个block(块单元)，即每个block(块单元)包含64个DMX512通道的信息；设有一个8比特的掩码Mask3(第三校验码)，对应了universe(包单元)中的8个block(块单元)，每个比特表示是否包含对应block(块单元)的数据。Universe(包单元)header中同时包含当前universe(包单元)数据包长度的信息。
每个block(块单元)又分为8个sub_block(子块单元)；设有一个8比特的掩码Mask2(第二校验码)，对应了8个sub_block(子块单元)，每个比特表示是否包含对应的sub_block(子块单元)的数据。
每个sub_block(子块单元)包含8个DMX512通道的信息DMX512通道，设有一个8比特的掩码Mask1(第一校验码)，每个比特表示是否包含了对应通道的数值。变化的通道的数值存储在数据段中，当8个通道都变化时则存储了8个字节，Mask1(第一校验码)变为11111111(二进制)，当这8个通道(1-8)有比如3、6通道变化，则依次在数据段填上3、6通道的数值，Mask1(第一校验码)变为00100100。此时节约了6个字节的长度。当不变的通道越多则节约的字节长度越多，也就减少了整个DMX512数据包的大小。
本实施例中的编码方式包括：获得整个DMX512数据包的大小。依据此格式，控制程序对需要传输的DMX512数据进行编码传输，接收端同样依据此格式进行解码。例如，针对N个universe_block(封包)的编码方法，首先需要一些辅助的数据元素来帮助：
一个可以用来存放N个DMX universe(包单元)的数据区，长度为length＝N*32*512个字节。
状态掩码，用来记录所有DMX universe(包单元)中所有调光通道是否发生变化。
输出缓冲区，存放已完成压缩的数据，大小大约为一个以太网数据包的有效负载。
对一个universe_block(封包)进行压缩编码的主要步骤为：
步骤A、在输出缓冲区生成一个区段的Header。
步骤B、在输出缓冲区生成Mask3(第三校验码)，开始对一个Universe(包单元)进行编码。
步骤C、在输出缓冲区生成Mask2(第二校验码)，开始对一个Block(块单元)进行编码。
步骤D、在输出缓冲区生成Mask1(第一校验码)，开始对一个Sub Block(块单元)进行编码。
步骤E、如果此时输出缓冲区已满，则发送输出缓冲区的数据，并清空。跳转至步骤C。
步骤F、将对应的状态掩码写入Sub Block(块单元)头部的Mask1(第一校验码)成员，根据Mask1(第一校验码)判断对应的8个调光通道是否发生了变化，有则将调光通道的值写入输出数据区中，并置Block(块单元)头部Mask2(第二校验码)中对应该Sub Block(块单元)的比特为1。
步骤G、跳至步骤D，直至Block(块单元)中所有的Sub Block(块单元)跟新完毕。
步骤H、如果Block(块单元)中的Mask2(第二校验码)不为0，则将Mask3(第三校验码)成员对应的比特置为1。跳至步骤C，直到完成当前DMX universe(包单元)中所有Block(块单元)的更新。
步骤I、完成对当前DMX universe(包单元)的编码，如果Universe(包单元)Header的Mask3(第三校验码)不为0，则更新Header中的universe(包单元)_mask成员所对应当前DMX universe(包单元)的比特为1。
步骤J、跳至步骤B，对下一个DMX universe(包单元)编码。直至完成universe_block(封包)中全部32个universe(包单元)。
解码跟编码正好是一个相反的过程，根据包头信息及Mask信息还原数据。
更详细的任务具体分配方式为：灯具组都是通过DMX512连接到解码器的输出口，每个解码器的DMX512输出口数量不同，也就能够连接不同数量的灯具，也就代表该解码器所连接灯具的通道数量是有上限的，比如4口解码器则能够连接总计上限4*512个通道的灯具。管理组的主机在会话中，发现并添加网络内的解码器成员，建立“DMX数据组”，根据每个成员的上限数量，确定能否承载所有灯具的通道，添加成员后，将管理组内的其他成员分配任务的时候，将其任务所关联的通道所在的解码器告知该成员，任务执行方实时计算出结果后，通过网络传输给该解码器。
图5是本发明的基于以太网的分步计算调光***的模块示意图。如图5所示，本发明的实施例还提供一种基于以太网的分步计算调光***，用于实现上述的基于以太网的分步计算调光方法，基于以太网的分步计算调光***包括：
控制端集群模块51，设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态。
树状数据表模块52，控制端集群包括一主机和至少一从机，主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表。
控制端匹配模块53，当主机接到收到计算任务，根据计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将计算任务转发到匹配中的控制端。
数据组更新模块54，控制端对计算任务进行计算后反馈树状数据总表，更新树状数据总表中的对应的灯具节点的照明数据组。
工作状态更新模块55，通过以太网交换机和解码器传输到灯具组，灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态。
在一个优选实施例中，控制端集群模块51被配置为令控制端集群包括一主机和至少一从机，每个主机和/或从机包括处理器模块以及连接处理器模块的输入模块、储存模块、网络模块、内存模块。
在一个优选实施例中，控制端集群模块51还被配置为令控制端集群中的每个主机、从机、解码器组中的每个解码器、灯具组中的每个灯具都有基于以太网交换机配置的唯一网络地址，并基于网络地址进行指令和调光数据的传输交互。
在一个优选实施例中，树状数据表模块52被配置为令控制端集群包括一主机和至少一从机，主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一树状数据总表，树状数据总表中的每个节点保存一灯具节点的照明数据组以及灯具节点与预设的唯一控制端之间对应关系的计算权限，照明数据组包括调光参数和控制件状态参数。
在一个优选实施例中，控制端匹配模块53被配置为主机接到收到计算任务，根据计算任务中的灯具节点在树状数据总表中匹配对应的控制端。将计算任务转发到匹配中的控制端。将灯具节点对应的照明数据组锁定。
在一个优选实施例中，数据组更新模块54被配置为控制端对计算任务进行计算，控制端根据计算结果更新控制端的内存中的调光参数和控制件状态参数。控制端将计算结果反馈树状数据总表。根据计算结果解除对灯具节点对应的照明数据组的锁定。以及更新树状数据总表中的对应的灯具节点的照明数据组中的调光参数和控制件状态参数。
在一个优选实施例中，工作状态更新模块55基于更新后的树状数据总表通过以太网交换机和解码器传输到灯具组。灯具组根据更新后的调光参数更新工作状态。
本发明的基于以太网的分步计算调光***能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
本发明实施例还提供一种基于以太网的分步计算调光设备，包括处理器。存储器，其中存储有处理器的可执行指令。其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行的基于以太网的分步计算调光方法的步骤。
如上所示，该实施例本发明的基于以太网的分步计算调光***能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为***、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。
图6是本发明的基于以太网的分步计算调光设备的结构示意图。下面参照图6来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图6显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。
存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)6203。
存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、***总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任一总线结构的局域总线。
电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的基于以太网的分步计算调光方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
如上所示，该实施例本发明的基于以太网的分步计算调光***能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
图7是本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图7所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任一组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任一以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任一合适的组合。
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任一合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任一合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任一组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任一种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
综上，本发明的目的在于提供基于以太网的分步计算调光方法、***、设备及存储介质，能够通过多个主机各自负责部分通道参数的计算任务，从而实现分布式计算，同时增加控制端的数量和计算能力，从而实现分布式计算。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态；
所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表；
当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端；
所述控制端对所述计算任务进行计算后反馈所述树状数据总表，更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组；以及
通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组，所述灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态。
2.如权利要求1所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，所述设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态，还包括：
控制端集群包括一主机和至少一从机，每个主机和/或从机包括处理器模块以及连接处理器模块的输入模块、储存模块、网络模块、内存模块。
3.如权利要求2所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，所述设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态，还包括：
所述控制端集群中的每个主机、从机、解码器组中的每个解码器、灯具组中的每个灯具都有基于以太网交换机配置的唯一网络地址，并基于网络地址进行指令和调光数据的传输交互。
4.如权利要求1所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表，包括：
所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一树状数据总表，树状数据总表中的每个节点保存一灯具节点的照明数据组以及所述灯具节点与预设的唯一控制端之间对应关系的计算权限，所述照明数据组包括调光参数和控制件状态参数。
5.如权利要求4所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，所述当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端，包括：
当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点在所述树状数据总表中匹配对应的控制端；
将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端；以及
将所述灯具节点对应的照明数据组锁定。
6.如权利要求5所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，所述控制端对所述计算任务进行计算后反馈所述树状数据总表，更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组，包括：
所述控制端对所述计算任务进行计算，所述控制端根据所述计算结果更新所述控制端的内存中的调光参数和控制件状态参数；
所述控制端将计算结果反馈所述树状数据总表；
根据所述计算结果解除对所述灯具节点对应的照明数据组的锁定；以及
更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组中的调光参数和控制件状态参数。
7.如权利要求1所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，所述通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组，所述灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态，包括：
基于更新后的所述树状数据总表通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组；以及
所述灯具组根据更新后的调光参数更新工作状态。
8.一种基于以太网的分步计算调光***，用于实现权利要求1所述的基于以太网的分步计算调光方法，其特征在于，包括：
控制端集群模块，设置连接到同一以太网交换机的控制端集群，以太网交换机通过解码器组连接并控制灯具组的工作状态；
树状数据表模块，所述控制端集群包括一主机和至少一从机，所述主机基于灯具组的中灯具的连接关系建立一保存灯具节点的照明数据组和计算权限的树状数据总表；
控制端匹配模块，当所述主机接到收到计算任务，根据所述计算任务中的灯具节点匹配对应的控制端，并将所述计算任务转发到匹配中的所述控制端；
数据组更新模块，所述控制端对所述计算任务进行计算后反馈所述树状数据总表，更新所述树状数据总表中的对应的所述灯具节点的照明数据组；
工作状态更新模块，通过所述以太网交换机和解码器传输到所述灯具组，所述灯具组根据更新后的照明数据组更新工作状态。
9.一种基于以太网的分步计算调光设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至7任意一项所述基于以太网的分步计算调光方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述基于以太网的分步计算调光方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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