CN1949949B - 一种led灯光无线控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED灯光无线控制***，该***包括：灯光场景文件网站单元，用于通过Internet网络向用户提供可供下载的灯光场景文件，接收用户利用灯光场景软件编辑并上传的灯光场景文件；本地计算机单元，用于利用装载的灯光场景软件编辑灯光效果，登录灯光场景网站单元，下载和上传灯光场景文件，将灯光场景文件转换成LED单元可以识别的数据格式，将转换后的数据下载到无线个人区域网络单元；无线个人区域网络单元，用于接收来自本地计算机单元的灯光场景数据，并存储起来，控制LED单元；LED单元，用于接收来自无线个人区域网络单元的控制信号，实现特定的灯光效果。利用本发明，实现了对LED灯光的灵活控制，非常易于***的扩展。

Description

一种LED灯光无线控制***

技术领域

本发明涉及LED灯光控制技术和无线个人区域网络领域，尤其涉及一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)技术与WEB技术相结合的LED灯光无线控制***。

背景技术

LED作为一种新型的照明技术，其应用前景举世瞩目，LED照明取代传统照明已成为照明领域发展的一种趋势。高亮度LED灯具更是被誉为21世纪最有价值的光源，必将引起照明领域一场新的革命。

因此，目前传统照明灯具正面临LED灯具的严峻挑战，造成目前这种局面的原因主要是因为LED灯具有以下3个主要优点：

1、节能。由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，省电效率可以达到90％以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50％，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。

2、健康。LED是一种绿色光源。LED灯直流驱动，没有频闪，没有红外和紫外的成分，没有辐射污染，显色性高并且具有很强的发光方向性，调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差。冷光源发热量低，可以安全触摸；这些都是白炽灯和日光灯达不别的。它既能提供令人舒适的光照空间，又能很好地满足人的生理健康需求，是保护视力并且环保的健康光源。

3、艺术性。LED在色彩艺术上显示了无与伦比的优势，目前彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围，且单色性好，色彩纯度高，红、绿、黄LED的组合使色彩及灰度(1670万色)的选择具有较大的灵活性。

目前LED灯光照明主要应用在居室照明、建筑物照明、景观照明中，通过对灯光的控制实现灯光的追逐、流水、跳跃等数果，使灯光建立起构图、秩序和节奏，能充分发挥出灯光的艺术表现力。但要达到使灯光的变化、色彩、亮度以及音乐节奏等各种艺术元素相协调，就必须采用复杂的自动控制***。

目前，LED灯光控制***主要通过以下几种技术方式来实现动态的LED灯光控制效果：

1)、采用DMX512通讯协议方式：该方式采用分布式、模块化的计算机网络技术控制***，通讯接口采用计算机通讯中通用的EIA-485标准，采用光纤或网线传输控制信号。

2)、采用EIA-485标准接口的网络控制***：泫***采用光纤或网线传输控制信号。***通讯协议，一般采用EIA-485标准或厂家自行定义的格式。多台主控制相联最大可达128个，最多可以控制128个终端回路控制器。终端到灯具采用串行或并行TTL信号控制方式。

3 )、采用大屏幕显示控制方式：该方式主要由CPU微处理器、与上位机的标准通信接口、与显示驱动模块的标准通信接口及环境光强检测模块组成一个标准的控制模块硬件结构，通过编制不同的软件，即可用于不同的场所。与上位机的标准通信接口及与显示驱动模块的标准通信接口可采用标准的RS232、RS422AK或RS485通信接口。

通过对以上三种方式的描述可以看出，现有的LED灯光控制方式有如下两个缺点：

第一、是将灯光效果方案固化在控制器里，通过控制器面板上的按钮来选择，用户只能在控制器中的方案中进行选择而无法添加新的灯光效果方案，应用不灵活；

第二、信号传输依赖于485接口方式的双绞线，在使用灵活上大打折扣，而且当灯具增多时，大量的电缆将占用空间并且增加***的成本，使得***变得十分臃肿，不易于***的扩展。

发明内容

一)要解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络LR-WPAN技术与WEB技术相结合的LED灯光无线控制***，以实现对LED灯光的灵活控制，并易于***的扩展。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种LED灯光无线控制***，该***包括：

灯光场景文件网站单元，用于通过Internet网络向用户提供可供下载的灯光场景文件，接收用户利用灯光场景软件编辑并上传的灯光场景文件；

本地计算机单元，用于利用装载的灯光场景软件编辑灯光效果，登录灯光场景网站单元，下载和上传灯光场景文件，将灯光场景文件转换成LED单元可以识别的数据格式，将转换后的数据下载到无线个人区域网络单元；

无线个人区域网络单元，用于接收来自本地计算机单元的灯光场景数据，并存储起来，控制LED单元；

LED单元，用于接收来自无线个人区域网络单元的控制信号，实现特定的灯光效果。

所述无线个人区域网络单元包括：

网络协调器节点，用于为网络中的节点分配地址，从本地计算机单元接收并存储灯光场景数据，将接收的灯光场景数据发送给路由器节点，控制整个LED灯光无线控制***；

路由器节点，用于实现网络路径的发现和选择，将接收自网络协调器节点的灯光场景数据发送给LED单元的终端设备节点，控制LED灯具的开关和亮度；

终端设备节点，用于提供控制路由器节点与LED灯具的接口，将接收自控制路由器节点的控制信号实时的传送给LED灯具，从而控制LED灯具的灯光和亮度按照预期的方案变化。

所述网络协调器节点包含一个路由表，该路由表存储有通往网络中每个节点的路径，网络协调器节点根据存储的路径将灯光场景数据发送给中继路由器节点和终端设备节点；

所述网络协调器节点通过串口与本地计算机单元相连，所述网络协调器节点提供键盘接口以及LCD显示屏，对灯光场景数据进行编号，通过键盘输入控制LED模块显示预定的灯光效果。

所述路由器节点包括：

中继路由器节点，用于将接收自网络协调器节点的灯光场景数据转发给控制路由器节点；

控制路由器节点，用于以终端设备节点作为其子节点，组成星型网络，实现对LED灯具的控制。

所述中继路由器节点和控制路由器节点分别包含一个路由表，所述路由表存储有通向网络协调器节点和其它路由器节点的路径；

所述中继路由器节点和控制路由器节点固定墙壁上或建筑物上，由直流稳压供电，以无线的方式控制LED灯具的开关和亮度。

所述无线个人区域网络单元进一步包括：

遥控器，包括路由器节点和键盘，用于集中或分级控制多组灯光的开关和亮度，在遥控器的路由器节点中存储有灯光场景程序，通过键盘输入需要控制的LED灯具地址、路由器节点地址或灯光场景编号，采用多跳的方式将控制信号传输到目的节点，控制LED灯具的开关和亮度。

所述遥控器所发出的控制信号由路由器节点接收，具体控制哪些或哪个LED灯具的开关和亮度由控制信号数据帧的负载决定。

所述无线个人区域网络单元为在星型拓扑网络结构的基础上构建的树型拓扑网络，所述树型拓扑网络为多跳网络。

所述LED单元包括LED灯具和LED驱动电路。

所述LED驱动电路用于解析路由器节点传来的数据，以MCU控制PWM的方式驱动三种颜色R/G/B的LED发光时间的长短，控制LED灯具灯光的颜色变化。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、利用本发明，用户可以通过灯光场景软件在WEB上下载或上传灯光场景方案，只要通过一台连接到Internet的计算机就可以随时获得最新的灯光效果，使得灯光方案的选择十分便捷，具有极大的灵活性。

2、利用本发明，还可以利用灯光场景软件编辑方案，预览灯光效果，将转化后的灯光场景数据下载到协调器中，解决了灯光场景方案难以改变的问题，还可以实时的观察网络状况，使得LED灯光控制更加人性化。

3、利用本发明，以无线网络来控制LED灯光***，取代有线的方式，节省了大量的空间，也降低了成本，易于安装和维护，实现对LED灯光的灵活控制。

4、利用本发明，采用多跳网络，使得***的覆盖范围变得更大，可随时加入新的节点，当需要扩展***时，只需安装好灯具，而无需布置电缆，使得***极易扩展。

附图说明

图1为星型网络的拓扑结构示意图；

图2为网状网络的拓扑结构示意图；

图3为本发明提供的LED灯光无线控制***的结构框图；

图4为本发明实施例中LED灯光无线控制***的示意图；

图5为本发明实施例中LED灯光无线控制***的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下首先对本发明应用的无线个人区域网络进行详细描述。

IEEE 802.15.4是电子电机工程师学会(Institute of Electrical andElectronics Engineer，IEEE)确定的低速无线个人区域网络(Personal AreaNetwork)标准。该标准把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标，旨在为个人或家庭范围内不同设备之间低速互连提供统一的标准。标准定义了物理层(Physical Layer，PHY)和介质访问层(Medium AccessLayer，MAC)。

物理层(PHY)规范确定了在国际通用的ISM 2.4GHz上的低功耗扩频无线电，另外还规定了两个工作频率868MHz和915MHz。

介质访问层(MAC)规范定义了在同一区域工作的多个IEEE 802.15.4无线电信号如何共享空中通道。介质访问层有如下特点：

在不同的载波频率下实现了20kbps、40kbps和250kbps三种不同的传输速率；

支持星型网和网状网两种网络拓扑结构；

有16位和64位两种地址格式，其中64位地址是全球唯一的扩展地址；

支持冲突避免的载波多路侦听技术(Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance，CSMA-CA)；

支持确认(ACK)机制，保证传输可靠性。

在IEEE 802.15.4网络中，根据设备所具有的通信能力，可以分为全功能设备(Full-Function Device，FFD)和精简功能设备(Reduce-FunctionDevice，RFD)。FFD设备之间以及FFD设备与RFD设备之间都可以通信。RFD设备之间不能直接通信，只能与FFD设备通信，或者通过一个FFD设备向外转发数据。这个与RFD相关联的FFD设备称为该RFD的协调器(Coordinator)。RFD设备主要用于简单的控制应用，如灯的开关等，传输的数据量较少，对传输资源和通信资源占用不多，这样RFD设备可以采用非常廉价的实现方案。网络协调器是LR-WPAN中的主控制器，除了直接参与应用之外，还要完成成员身份管理、链路状态信息管理以及分组转发等任务。

根据应用的需要，IEEE 802.15.4网络可以组织成星型网络，也可以组织成网状网络。

如图1所示，图1为星型网络的拓扑结构示意图。在星型网络中，以网络协调器11为中心，所有的设备都与网络协调器通信。一个网络如何确定自已的网络协调器由上层协议决定，当FFD在第一次被激活之后，首先广播查询网络协调器的请求，如果接收到回应说明网络中已经存在网络协调器，再通过一系列认证过程，设备就成为了这个网络中的普通设备。如果没有收到回应或者认证不成功，这个FFD设备就可以建立自己的网络，并且成为这个网络的网络协调器。网络协调器为网络选择一个唯一的标志符，所有的星型网络中的设备都是用这个标志符来规定自己的属主关系。选择标志符之后，网络协调器就允许其它设备加入自己的网络，并为这些设备转发数据分组。

如图2所示，图2为网状网络的拓扑结构示意图。网状网络中，任意两个设备只要能够彼此收到对方的无线信号，就可以进行直接通信，不需要其他设备的转发。但网状网络中仍然需要一个网络协调器21，不过该协调器的功能不再是为其它设备转发属，而是完成设备注册和访问控制等基本的网络管理功能。网络协调器的产生同样由上层协议规定，例如把某个信道上第一个开始通信的设备作为该信道上的网络协调器。

因此，基于IEE 802.15.4标准具有的低速、低功耗的特性，可以将无线个人区域网络应用到诸如工业监控、环境监测等很多的领域。由于LED灯光控制所需要的正是一种短距低速的传输方式，基于IEEE 802.15.4标准的无线个人区域网络很适合应用到LED灯光控制，目前虽然有使用无线来控制LED灯光的产品，但是并没有将无线个人区域网络的概念引入LED灯光控制领域，而且IEEE 802.15.4标准提供了面向网络层的接口，可以方便的开发出路由协议，使得无线个人区域网络具有极大的扩展性。

本发明正是基于上述IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络，提供了一种LED灯光无线控制***。

如图3所示，图3为本发明提供的LED灯光无线控制***的结构框图，该***包括灯光场景文件网站单元31、本地计算机单元32、无线个人区域网络单元33和LED单元34 。

其中，灯光场景文件网站单元31用于通过Internet网络向用户提供可供下载的灯光场景文件，接收用户利用灯光场景软件编辑并上传的灯光场景文件。

本地计算机单元32用于利用装载的灯光场景软件编辑灯光效果，登录灯光场景网站单元，下载和上传灯光场景文件，将灯光场景文件转换LED单元可以识别的数据格式，将转换后的数据下载到无线个人区域网络单元。

无线个人区域网络单元33用于接收来自本地计算机单元的灯光场景数据，并存储起来，控制LED单元。无线个人区域网络单元33包括网络协调器节点、路由器节点和终端设备节点。

其中，网络协调器节点用于为网络中的节点分配地址，从本地计算机单元接收并存储灯光场景数据，将接收的灯光场景数据发送给路由器节点，控制整个LED灯光无线控制***。网络协调器节点包含一个路由表，该路由表存储有通往网络中每个节点的路径，网络协调器节点根据存储的路径将灯光场景数据发送给中继路由器节点和终端设备节点。网络协调器节点通过串口与本地计算机单元相连，所述网络协调器节点提供键盘接口以及LCD显示屏，对灯光场景数据进行编号，通过键盘输入控制LED模块显示预定的灯光效果。

路由器节点用于实现网络路径的发现和选择，将接收自网络协调器节点的灯光场景数据发送给LED单元的终端设备节点，控制LED灯具的开关和亮度。路由器节点包括中继路由器节点、控制路由器节点和终端设备节点。其中，中继路由器节点用于将接收自网络协调器节点的灯光场景数据转发给控制路由器节点；控制路由器节点用于以终端设备节点作为其子节点，组成星型网络，实现对LED灯具的控制。中继路由器节点和控制路由器节点分别包含一个路由表，所述路由表存储有通向网络协调器节点和其它路由器节点的路径。中继路由器节点和控制路由器节点固定墙壁或建筑物上，由直流稳压供电，以无线的方式控制LED灯具的开关和亮度。

终端设备节点用于提供控制路由器节点与LED灯具的接口，将接收自控制路由器节点的控制信号实时的传送给LED灯具，从而控制LED灯具的灯光和亮度按照预期的方案变化。

无线个人区域网络单元33还可以进一步包括遥控器。该遥控器包括路由器节点和键盘，用于集中或分级控制多组灯光的开关和亮度，在遥控器的路由器节点中存储有灯光场景程序，通过键盘输入需要控制的LED灯具地址、路由器节点地址或灯光场景编号，采用多跳的方式将控制信号传输到目的节点，控制LED灯具的开关和亮度。遥控器所发出的控制信号由路由器节点接收，具体控制哪些或哪个LED灯具的开关和亮度由控制信号数据帧的负载决定。

无线个人区域网络单元33为在星型拓扑网络结构的基础上构建的树型拓扑网络，所述树型拓扑网络为多跳网络。

LED单元34用于接收来自无线个人区域网络单元的控制信号，实现特定的灯光效果。LED单元34包括LED灯具和LED驱动电路，所述LED驱动电路用于解析路由器节点传来的数据，以MCU控制PWM的方式驱动三种颜色R/G/B的LED发光时间的长短，控制LED灯具灯光的颜色变化。

本发明将WEB技术和无线个人区域网络技术结合起来应用到LED灯光控制上，从互联网上通过无线个人区域网络的形式将灯光场装方案下载到LED灯光***中。

为克服现有LED灯光控制***不灵活、可扩展性差的缺点，将灯光场景方案通过Internet提供给用户，供用户选择，并且用户可以通过灯光场景软件编辑所需要的方案，或者将所编辑的方案上传到网站上。

为解决现有的LED控制***采用有线的方式占用大量空间、成本高、维护不便的缺点，以无线个人区域网络取代有线的连接方式。IEEE802.15.4标准专注于低速和低功耗，射频发射功率较低，只定义了物理层和MAC层，而没有涉及到高层协议，只能组成星型网络和简单的网状网络，由此所带来的问题是传输距离有限，工作在2.4GHz的条件下传输距离在十米到几十米的范围内，当需要工作范围扩大时无法满足要求，***扩展困难。

本发明为解决上述问题提供了一种多跳路由方式，在网络中加入路由器节点，使得信息可以通过路由器转发到目的设备，扩大网络的工作范围，保证数据的无差错传输，同时也增强了***的扩展性。具体方案包括以下内容：

在WEB方面，建立一个LED灯光场景网站，该网站由技术人员维护，提供各种灯光场景方案的下载。为使用户可以不断的获得最新的灯光场景方案，技术人员保持更新网站内容，将制作好的灯光场景文件放到网站上。用户可以通过灯光场景软件登陆网站下载方案，也可以通过灯光场景软件自己来编辑场景方案，并且如果用户有兴趣共享自已的方案的话，可以通过灯光场景软件上传到网站上，供其他用户体验。

关于灯光场景软件的描述如下：

1)可以通过该软件作为浏览器登陆LED灯光场景网站，并从网站上下载文件，还通过灯光场景软件可以将本地的文件上传到网站上；

2)编辑灯光场景方案，提供图形界面来选择LED灯光的数量、颜色、动态效果，生成一个灯光场景文件，该文件和从服务器上所下载的灯光场景文件格式一致；

3)软件可以解释下载到的灯光场景文件，提供一个预览灯光效果的虚拟环境，真实的反映灯光效果；

4)灯光场景文件只用于在计算机上预览，并不能为LED驱动模块所识别，在计算机上预览后，灯光场景软件可以将灯光场景文件转换成LED模块可以识别的数据；

5)软件包含串口通信模块，将转换后的数据通过计算机的串口下载到无线个人区域网络的协调器中。

软件还可以实时的观察网络的状况，发现网络的错误，识别新加入的节点。

在无线个人区域网络方面，IEEE 802.15.4标准只定义了物理层和MAC层，而没有涉及到网络层，只能组成单跳网络，而且由于设备的发射功率较低，传输距离有限，使得单跳网络的覆盖范围较小。本发明为解决这一问题基于IEEE 802.15.4建立多跳网络，在星型网络的基础上加入路由器节点，形成树形拓扑结构。

根据网络的树形拓扑结构，在设计网络的路由协议时，考虑到网络中的大部分节点很少移动，采用表驱动的路由协议。网络中的每个协调器节点和路由器节点都维护一张表格，表格中包含到达网络中其他所有节点的路由信息，称为路由表。路由表条目的结构由目的节点地址、下一跳节点地址、跳数组成。当检测到网络拓扑结构发生变化时，节点在网络中发送更新消息，收到更新消息的节点更新自己的表格，以维护及时、准确的路由信息。路由表的建立和维护通过周期性的广播路由更新分组来实施，节点会自动选择最小跳数来作为路径存储起来，由于节点很少移动，所以路由表格不需要经常更新。下面对网络中各个组成部分进行说明。

网格协调器负责组织并建立树型网络，为网络中的节点分配地址，控制整个LED灯光***，通过串口与计算机相连。协调器的子节点为路由器节点。协调器对从计算机上获得的灯光场景数据编号，并存储起来。协调器中存储一个路由表，包含了通往网络中每个节点的路径，路由器接收到后将场景数据发送给它的子节点——终端设备节点。协调器提供了键盘接口以及LCD显示屏，还对灯光场景数据进行编号，通过键盘输入控制LED模块显示预定的灯光效果。

路由器节点实现网络路径的发现和选择，一些路由器节点以终端设备作为其子节点，组成星型网络，称为控制路由器节点；另外一些路由器节点只需要转发数据，称为中继路由器节点。路由器节点中也存储了路由表，包含通向协调器节点和其它路由器节点的路径。在***中，路由器节点一般固定墙壁上或建筑物上，由直流稳压供电，根据现场的需要，部分路由器节点做成无线开关的形式，替代原有的机械开关，可集中或分组控制LED灯具的开关和亮度。

终端设备节点作为路由器的子节点，负责提供与LED模块的接口，将接收到的控制信号实时的传送给LED模块，从而控制灯光按照预期的方案变化。LED模块设计有LED驱动电路，负责解析终端设备传来的数据，以MCU控制PWM的方式驱动三种颜色R/G/B的LED发光时间的长短，控制LED灯光变化的颜色。

在网络中还有一种遥控器，该设备由一个路由器节点和LCD及键盘组成，可以集中或分级控制多组灯光的开关和亮度。在遥控器中存储了几组灯光场景程序，通过键盘输入需要控制的LED地址或路由器节点地址，以及灯光场景编号，通过多跳的方式传输到目的节点。遥控器所发出的数据只由路由器节点接收，具体控制哪盏灯或哪几盏灯由数据帧的负载决定。

基于图3所述的LED灯光无线控制***的结构框图，以下结合具体的实施例对本发明提供的LED灯光无线控制***进一步详细说明。

实施例一

在本实施例中，以家居应用为例，结合附图进一步说明本发明提供的LED灯光无线控制***。

如图4所示，图4为本发明实施例中LED灯光无线控制***的示意图，该***包括灯光场景文件网站41、本地计算机42、无线个人区域网络单元43、LED单元44和遥控器45。其中，无线个人区域网络单元43包括网络协调器431、中继路由器节点432、控制路由器节点433终端设备节点434。

该LED灯光无线控制***的工作流程如图5所示，图5为本发明实施例中LED灯光无线控制***的工作流程图，包括以下步骤：

步骤501：首先建立灯光场景网站，由技术人员维护，提供一系列的灯光场景文件下载，并不断的由技术人员对文件进行更新，网站还提供上传文件的功能，用户可以利用灯光场景软件进行下载和上传。

步骤502：在各个房间布置无线个人区域网络和LED灯具，每个房间内包含一个控制路由器节点和数个终端设备节点，组成星型网络。路由器节点固定在墙壁上，外壳为开关的形式，作为无线开关，替代原有的机械开关，符合人们原有的习惯。将LED模块和终端设备连接；

步骤503：根据现场具体需要合理布置中继路由器节点和网络协调器，使得所有的节点都能够接入网络。

步骤504：在遥控器中预先存储了几组灯光场景数据，在遥控器键盘上输入需要控制的地址以及需要显示的灯光场景方案编号，根据灯光效果状况判断测试***是否正常运行。然后将网络协调器和计算机连通过串口接起来。

步骤505：在计算机上运行灯光场景软件，登陆网站下载灯光场景文件，或者通过灯光场景软件编辑方案，预览后下载到网络协调器中，通过协调器上的键盘接口控制LED显示灯光效果。

步骤506：在***运行的过程中通过灯光场景软件实时观察网络的状态，一旦网络中的节点出现错误可以及时的发现。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED灯光无线控制***，其特征在于，该***包括：

灯光场景文件网站单元，用于通过英特网向用户提供可供下载的灯光场景文件，接收用户利用灯光场景软件编辑并上传的灯光场景文件；

本地计算机单元，用于利用装载的灯光场景软件编辑灯光效果，登录灯光场景网站单元，下载和上传灯光场景文件，将灯光场景文件转换成LED单元可以识别的数据格式，将转换后的数据下载到无线个人区域网络单元；

无线个人区域网络单元，用于接收来自本地计算机单元的灯光场景数据，并存储起来，控制LED单元；以及

LED单元，用于接收来自无线个人区域网络单元的控制信号，实现已编辑灯光场景文件的灯光效果；

其中，所述无线个人区域网络单元包括：

网络协调器节点，用于为网络中的节点分配地址，从本地计算机单元接收并存储灯光场景数据，将接收的灯光场景数据发送给路由器节点，控制整个LED灯光无线控制***；

路由器节点，用于实现网络路径的发现和选择，将接收自网络协调器节点的灯光场景数据发送给LED单元的终端设备节点，控制LED灯具的开关和亮度；

终端设备节点，用于提供路由器节点中的控制路由器节点与LED灯具的接口，将接收自控制路由器节点的控制信号实时的传送给LED灯具，从而控制LED灯具的灯光和亮度进行变化。

2.根据权利要求1所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，

所述网络协调器节点包含一个路由表，该路由表存储有通往网络中除网络协调器节点本身的其他所有路由器节点的路径，网络协调器节点根据存储的路径将灯光场景数据发送给终端设备节点和路由器节点中的中继路由器节点；

所述网络协调器节点通过串口与本地计算机单元相连，所述网络协调器节点提供键盘接口以及LCD显示屏，对灯光场景数据进行编号，通过键盘输入控制LED模块显示预定的灯光效果。

3.根据权利要求1所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述路由器节点包括：

中继路由器节点，用于将接收自网络协调器节点的灯光场景数据转发给控制路由器节点；

控制路由器节点，用于以终端设备节点作为其子节点，组成星型网络，实现对LED灯具的控制。

4.根据权利要求3所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述中继路由器节点包含一个中继路由器节点路由表，所述控制路由器节点包含一个控制路由器节点路由表，该中继路由器节点路由表和控制路由器节点路由表分别存储有通向网络协调器节点和其它路由器节点的路径；

所述中继路由器节点和控制路由器节点固定在墙壁上或建筑物上，由直流稳压供电，中继路由器节点向终端设备节点转发控制LED灯具开关和亮度的信号，控制路由器节点直接向终端设备节点发送控制LED灯具开关和亮度的信号。

5.根据权利要求1所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述无线个人区域网络单元进一步包括：

遥控器，包括路由器节点和键盘，用于集中或分级控制多组灯光的开关和亮度，在遥控器的路由器节点中存储有灯光场景程序，通过键盘输入需要控制的LED灯具地址、路由器节点地址或灯光场景编号，采用多跳的方式将控制信号传输到目的节点，控制LED灯具的开关和亮度；该灯光场景程序是指存储在遥控器的路由器节点内的程序，此程序将灯光场景编号和一组或多组LED灯具的开关和亮度关联起来。

6.根据权利要求5所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述遥控器所发出的控制信号由路由器节点接收，具体控制哪些或哪个LED灯具的开关和亮度由控制信号数据帧的负载决定。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述无线个人区域网络单元为在星型拓扑网络结构的基础上构建的树型拓扑网络，所述树型拓扑网络为多跳网络。

8.根据权利要求1所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述LED单元包括LED灯具和LED驱动电路。

9.根据权利要求8所述的LED灯光无线控制***，其特征在于，所述LED驱动电路用于解析路由器节点传来的数据，以嵌入式***中的微控制单元控制脉宽调制的方式驱动三种颜色R/G/B的LED发光时间的长短，控制LED灯具灯光的颜色变化。

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