CN101489338B - Led系统的无线通讯方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED系统的无线通讯方法和装置，主控器与灯具采用一主多从的通讯方式，无线通讯在主控器和灯具之间进行，该方法包括以下步骤：S1、地址设置步骤：灯具发写地址请求给主控器，主控器生成地址并写入灯具；S2、安全检验步骤：灯具收到来自主控器发送的数据后，进行识别以进行鉴权；S3、数据处理步骤：灯具在接收到步骤S2中经鉴权合法的数据后进行显示。本发明采用了超低功耗，高带宽LED灯光景观无线通讯方式，LED灯具具有无线通讯能力，主控制器和LED灯具之间直接进行无线通讯，数据延迟小，成本低，简单可靠，从而可以取得较好的场景效果。特别适合应用在太阳能供电的LED灯具中。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED系统的无线通讯方法和装置，特别是涉及主控制器和LED灯具之间直接进行无线通讯的方法和装置。
背景技术
目前，LED光源作为一种节能光源，越来越受到人们的重视，并大量应用在各种艺术灯光景观项目中。在灯光控制系统中，一般采用有线或无线两种通讯方式，其中的无线通讯方式具有不需布线、现场布灯不受限制等特点，主要分为以下几种通讯方式：
1、基于GPRS/CDMA的无线通讯方式
GPRS/CDMA通讯方式是一种公众网通讯方式，具有通讯距离远，带宽较高等优点，但是由于终端设备初期投资较高，且需要流量费，所以一般用在灯光总控制台与各个控制台之间的通讯，而控制台与灯具之间通讯就不适合采用此种模式。
2、基于Zigbee的无线通讯方式
如专利申请200710140695.3中，公开了一种运用ZigBee实现智能无线灯光控制的系统及方法，该系统包括有ZigBee控制网关和ZigBee灯具模块，两者之间通过ZigBee技术进行控制信息传递。在该发明中，由于灯光数据需要经过相应灯具进行路由，数据延时较大。同时由于灯具一旦布置好，就不能移动，所以ZigBee技术所具有的一些技术特点如注册等功能用不上，造成功能浪费，进而导致成本高昂。
另一个专利申请200610112549.5中，公开了一种LED灯光无线控制系统，该发明同样应用ZigBee技术进行灯具之间通讯，但也同样存在上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中数据延时较大、成本昂贵等缺陷，提供一种LED系统的无线通讯方法和装置。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种LED系统的无线通讯方法，其特点在于，主控器与灯具采用一主多从的通讯方式，无线通讯在主控器和灯具之间进行，其包括以下步骤：
S1、地址设置步骤：灯具发写地址请求给主控器，主控器生成地址并与入灯具；
S2、安全检验步骤：灯具收到来自主控器发送的数据后，进行识别以进行鉴权；
S3、数据处理步骤：灯具在接收到步骤S2中经鉴权合法的数据后进行显示。
优选地，在步骤S3中将数据进行显示之前还包括一校验步骤：校对该合法的数据是否为发给自己的数据，如果是则将该数据进行校验，确认数据正确无误后进行显示。这样可以提高接收到数据的正确性和安全性。
其中，该数据的数据帧包括识别码、地址码、RGB数据和校验码。
其中，该方法中主控器发起通讯，灯具不发起通讯。
本发明的另一技术方案为：一种LED系统的无线通讯装置，其特点在于，其包括以下模块：
地址设置模块，用于灯具发写地址请求给主控器，主控器生成地址并写入灯具；
安全检验模块，用于灯具收到来自主控器发送的数据后，进行识别以进行鉴权；
数据处理模块，用于灯具在接收到经鉴权合法的数据后进行显示。
优选地，该装置还包括一校验模块，用于校对该合法的数据是否为发给自己的数据，如果是则将该数据进行校验，确认数据正确无误后进行显示，以提高接收到数据的正确性和安全性。
本发明的积极进步效果在于：本发明采用了超低功耗，高带宽LED灯光景观无线通讯方式，LED灯具具有无线通讯能力，主控制器和LED灯具之间直接进行无线通讯，数据延迟小，成本低，简单可靠，从而可以取得较好的场景效果。特别适合应用在太阳能供电的LED灯具中。
附图说明
图1为本发明的LED灯光系统结构图。
图2为本发明的LED灯光系统无线通讯方法的流程图。
图3为本发明的LED灯光系统中数据帧的组成图。
图4为本发明的LED灯光系统无线通讯装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施例采用了一个由太阳能供电的LED灯光系统，为一主多从的通讯方式，这种通讯方式是本发明相对于现有技术的改进之处。灯具由太阳能电池板供电，灯具没有外部连线。在进行布灯之前，按住灯具上的按钮，自动完成地址写入。在所有地址完成写入后，主控制器发送数据给每个灯具，灯具根据接收到的数据进行显示。本发明相对于现有技术的改进还有：本系统中无线通讯在灯具与主控器之间进行，主控器可以发起通讯，灯具不能发起通讯。
如图2和图3所示，为上述LED灯光系统无线通讯方法的流程图。下面首先介绍本发明物理层的实现。
本发明的物理层采用直接序列扩频(DSSS)+相移键控方式(FSK)对信号进行扩频和调制。直接序列扩频(DSSS，Direct seqcuence spreadspectrdm)是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。
FSK是用数字信号去调制载波的频率，它是信息传输中使用得较早的一种调制方式。它的主要优点在于，实现起来较容易，抗噪声与抗衰减的性能较好，在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
本发明通过综合采用以上两种方法，可以使通讯系统的功耗降到最低，平均接收模式下电流为：70---90μA，发送模式电流为5-25mA(依放大倍数不同而不同。
本发明针对LED景观照明系统的特点自定义了协议，每一个协议对应于流程图中的某些步骤，具体说明如下。协议中的数据帧构成为：识别码+地址码(2 bytes)+RGB数据(3 bytes)+校验码(1 bytes)。其中效果数据发送有校验码，但数据出错不要求重发。
1、地址设置协议
如步骤101，按住灯具上的一个按钮，灯具发写地址请求给主控器，地址即由主控制器自动生成，并通过无线通讯写入灯具中。
2、安全校验协议
如步骤102，灯具在收到数据后，先要根据识别码进行识别，以确保收到的数据是合法的，现有技术中鉴权的方法很多，本领域技术人员可根据需要自行选取。
3、数据处理协议
如步骤103，灯具在收到合法的数据后，要先校对是否是发给自己的数据，如果不是则进行步骤106，废弃；如果是则进行步骤104，将数据进行校验，确认数据正确无误后进行步骤105，灯具根据该数据进行显示；如果不正确则转到步骤106，废弃数据。
如图4为本发明的一种LED系统的无线通讯装置1，其包括以下模块：
地址设置模块11，用于灯具发写地址请求给主控器，主控器生成地址并写入灯具；安全检验模块12，用于灯具收到来自主控器发送的数据后，进行识别以进行鉴权；校验模块13，用于校对该合法的数据是否为发给自己的数据，如果是则将该数据进行校验，确认数据正确无误后进行显示；数据处理模块14，用于灯具在接收到经鉴权合法的数据后进行显示。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (2)
1.一种LED系统的无线通讯方法，其特征在于，主控器与灯具采用一主多从的通讯方式，无线通讯在主控器和灯具之间进行，其包括以下步骤：
S1、地址设置步骤：灯具发写地址请求给主控器，主控器生成地址并写入灯具；
S2、安全检验步骤：灯具收到来自主控器发送的数据后，进行识别以进行鉴权；
S3、数据处理步骤：灯具在接收到步骤S2中经鉴权合法的数据后进行显示；其中，在步骤S3中将数据进行显示之前还包括一校验步骤：校对该合法的数据是否为发给自己的数据，如果是则将该数据进行校验，确认数据正确无误后进行显示；该数据的数据帧包括识别码、地址码、RGB数据和校验码，该方法中主控器发起通讯，灯具不发起通讯。
2.一种LED系统的无线通讯装置，其特征在于，其包括以下模块：
地址设置模块，用于灯具发写地址请求给主控器，主控器生成地址并写入灯具；
安全检验模块，用于灯具收到来自主控器发送的数据后，进行识别以进行鉴权；
数据处理模块，用于灯具在接收到经鉴权合法的数据后进行显示；该装置还包括一校验模块，用于校对该合法的数据是否为发给自己的数据，如果是则将该数据进行校验，确认数据正确无误后进行显示；其中，该数据的数据帧包括识别码、地址码、RGB数据和校验码，该装置中主控器发起通讯，灯具不发起通讯。
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