CN102984844A - 一种照明控制系统、照明装置和中间控制器 - Google Patents

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米德尔·特加科
叶泽生
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    • H05B47/10—Controlling the light source
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Abstract

本发明涉及一种照明控制系统(100)，其特征在于：包括主控站、中间控制器(3)、以及多个照明装置(4)，所述主控站和所述中间控制器(3)通过远程无线通信协议进行第一通信，所述中间控制器(3)和所述多个照明装置(4)之间通过近程无线通信协议进行第二通信。本发明提供一种降低成本、无需额外的线路并且能避免对于线路的干扰的适合于大范围照明的照明控制系统。

Description

一种照明控制系统、照明装置和中间控制器
技术领域
本发明涉及一种照明控制系统，尤其是照明控制系统。 
背景技术
在城市照明中，例如在广场照明、车站照明、机场照明、路灯等多个领域内需要在大的面积范围内设置多个灯。由于灯的数量较大，以及由于对灯的照明要求越来越高，例如要求灯能够自动、周期性地开关，或者要求灯能够根据不同的时段提供不同的照明亮度，因此，对于照明控制的要求越来越高。由于城市照明涉及面积较大，灯的数量较大，因此，仅仅进行无线的近程控制是不够的。如何在成本较低的情况下，能够实现对于所有灯的有效控制是一个需要解决的问题。 
现有技术中提出，为了实现远距离的方案，通常使用有线的方法，例如电源线通信(power line communication)或者DALI。但是，远距离的通信线路以及对于通信线路的干扰严重地影响了通信的效果，这限制了这项技术的应用。此外，成本和维护也成为了一定的问题。 
现有技术中提出，给每个灯加装一个GPRS模块，众所周知的是，GPRS模块价格昂贵，并且会导致网络比较复杂，需要寻找一种新的技术方案，以低成本并且有效的方式来适应大面积照明控制的需要。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的照明控制系统，该照明控制系统可以克服现有技术中存在的各个缺点，成本低、无需额外的线路、能避免对于线路的干扰并且适合于大范围照明。 
根据本发明的目的通过这样一种照明控制系统实现，即一种照明控制系统，其特征在于：包括主控站、中间控制器、以及多个照明装置，所述主控站和所述中间控制器通过远程无线通信协议进行第一通信，所述中间控制器和所述多个照明装置之间通过近程无线通信协议进行第二通信。中间控制器一方面可以与主控站实现远程无线通信，而另一方面又可以与多个照明装置实现近程无线通信，这样通过多个照明装置与中间控制器的近程无线通信就可以实现多个照明装置实质上的与距离较远的主控站的通信。通过该方案，一方面可以避免使用有线连接带来的复杂的布线方案以及成本，并防止远距离通信的通信线路的干扰，另一方面可以减少与主控站远程通信的部件的数量，从而降低成本。 
优选地，所述中间控制器包括用于所述第一通信的第一通信模块和用于所述第二通信的第二通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块彼此进行数据交换。中间控制器因此可以很好地实现其远程通信和进程通信的两方面的作用并实现这两种通信模式之间的控制信息的不同格式的转换。 
优选地，所述近程无线通信协议是ZigBee协议。ZigBee协议尽管主要集中于近程通信，但是其具有路由的功能，采用该协议的节点可以一个接一个地传递信号并且支撑网络的建立和控制。因此，ZigBee协议具有网络容量大、成本低、以及接力传递的优点，适合于远程控制和管理以及适合于大面积范围内分布的多个照明装置的控制。相应地，所述第二通信模块是ZigBee模块，每一个照明装置包括与所述ZigBee模块进行通信的的ZigBee模块。因而，无论带有ZigBee的照明装置彼此之间呈现何种拓 扑结构，都会因为ZigBee协议本身的特点，在各个照明装置之间彼此不断地传递信息。从而通过近程通信的方式支撑覆盖较大面积的照明装置网络的建立。 
优选地，所述ZigBee模块是载有无线协议的ZigBee芯片，包括但不限于CC2530。 
根据本发明的一个优选实施方案，所述中间控制器的数量为一个。从而中间控制器中的用于所述第一远程通信的第一通信模块和用于所述第二近程通信的第二通信模块的数量均为一个。尤其是用于远程通信的第一通信模块通常是昂贵的，因此，通过减少其数量可以大大地降低成本。 
优选地，所述主控站包括主控机和收发器，其中所述主控机与所述收发器之间通过互联网络进行通信，并且所述收发器与所述中间控制器进行所述第一通信。收发器可以便于主控计算机有效地与中间控制器实现远程通信。 
优选地，所述远程无线通信协议是GPRS协议。GPRS是一种广泛使用的无线通信协议。在使用GPRS协议的情况下，由于GPRS协议按照数据流量收费，因此可以显著地降低成本。相应地，所述第一通信模块是GPRS模块，所述收发器是GPRS收发器，以实现中间控制器和主控站之间的按照GPRS协议的传输。 
优选地，所述GPRS模块是SIM芯片，包括但不限于SIM 300GPRS芯片。 
根据本发明的一个方面，中间控制器还包括所述ZigBee模块和GPRS模块之间的接口，包括但不限于UART接口。 
本发明还涉及到相应的照明装置和中间控制器。 
根据本发明的照明控制系统可以实现低成本的控制，避免额外的布线，同时避免了对于通信的干扰，改善了通信的可靠性，同时能够较好地实现大面积的远程控制和管理。 
附图说明
附图中，在不同的视图中，相似的参考标号通常指相同的部分。在下列说明书中，参照下列附图，描述了本发明的各种实施例，其中： 
图1示出了根据本发明一个具体实施例的照明控制系统的布局示意图； 
图2示出了根据本发明一个具体实施例的中间控制器的布局示意图； 
图3示出了根据本发明一个具体实施例的照明装置的布局示意图。 
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个具体实施例的照明控制系统100的布局示意图。照明控制系统包括主控机1、GPRS收发器2、GPRS-ZigBee中间控制器3、多个带有ZigBee模块8的照明装置4。主控机1、GPRS收发器2构成了主控站并且在二者之间通过互联网5连接。GPRS收发器2与GPRS-ZigBee中间控制器3之间通过远程无线通信协议GPRS实现远程无线链接9，GPRS-ZigBee中间控制器3与多个带有ZigBee模块8的照明装置4通过无线通信协议ZigBee实现近程无线链接10。 
多个带有ZigBee模块8的照明装置4的拓扑结构可以是任意的，每一个照明装置4既可以接收相邻的照明装置4发送的信息，也可以向其它相邻的照明装置4转发接收到的信息并且由其它相邻的照明装置继续传递信息。只要其中一些照明装置4接近GPRS-ZigBee中间控制器3设置从而能够使得照明装置4的ZigBee模块8与控制器3的ZigBee模块7进行 通讯即可通过ZigBee协议使所有照明装置实现信息传递。因此，可以大幅度地减少控制器3中的GPRS模块的数量。 
控制器3也可以采用其它远程无线通信协议与GPRS收发器2进行通信。当然，也可以考虑其它的近程无线通信协议实现照明装置4与控制器3之间的通信。 
图2示出了根据本发明一个具体实施例的中间控制器3的布局示意图。中间控制器3包括一个GPRS模块6和一个ZigBee模块7。GPRS模块6用于与GPRS收发器2通过远程无线通信协议GPRS进行第一通信，并且ZigBee模块7与设置在照明装置4中的ZigBee模块8通过近程无线通信协议ZigBee协议进行第二通信。GPRS模块6和ZigBee模块7通过硬件接口UART进行通信，在该实施例中，可以选择SIM 300作为GPRS模块6以及可以选择CC2530作为ZigBee模块7。SIM 300可以是嵌入了AT指令集的芯片。中间控制器3可以作为一个单独的部件设计。 
图3示出了根据本发明一个具体实施例的照明装置4的布局示意图。图3中的照明装置4包括罩体11、发光组件12、驱动器13、以及ZigBee模块7、电源线14以及壳体15。从中可以看出，ZigBee模块7嵌入到壳体15中并且从外部无线接收控制信号，并将控制信号传输给驱动器13从而实现对于发光组件12的控制。需要指出的是，由于通信的作用依靠ZigBee模块7实现，因此，在该图中，电源线14仅仅用作供电，而无需像现有技术中那样同时起到通信的作用。 
参考标号列表： 
100 照明控制系统 
1 主控机 
2 收发器 
3 中间控制器 
4 照明装置 
5 互联网 
6 GPRS模块 
7 ZigBee模块 
8 ZigBee模块 
9 远程无线链接 
10 近程无线链接 
11 罩体 
12 发光组件 
13 驱动器 
14 电源线 
15 壳体 
16 接口。 

Claims (16)

1.一种照明控制系统(100)，其特征在于：包括主控站、中间控制器(3)、以及多个照明装置(4)，所述主控站和所述中间控制器(3)通过远程无线通信协议进行第一通信，所述中间控制器(3)和所述多个照明装置(4)之间通过近程无线通信协议进行第二通信。
2.根据权利要求1所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述中间控制器(3)包括用于所述第一通信的第一通信模块和用于所述第二通信的第二通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块彼此进行数据交换。
3.根据权利要求1或2所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述近程无线通信协议是ZigBee协议。
4.根据权利要求3所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述第二通信模块是ZigBee模块(7)，每一个照明装置(4)包括与所述ZigBee模块进行通信的另一ZigBee模块(8)。
5.根据权利要求4所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述中间控制器(3)的所述ZigBee模块是ZigBee芯片。
6.根据权利要求3所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述中间控制器的数量为一个。
7.根据权利要求3所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述主控站包括主控机(1)和收发器(2)，其中所述主控机(1)与所述收发器(2)之间通过互联网络(5)进行通信，并且所述收发器(2)与所述中间控制器(3)进行所述第一通信。
8.根据权利要求7所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述远程无线通信协议是GPRS通信协议。
9.根据权利要求8所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述第一通信模块是GPRS模块(6)，所述收发器是GPRS收发器(2)。
10.根据权利要求9所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述GPRS模块是SIM芯片。
11.根据权利要求10所述的照明控制系统(100)，其特征在于，所述中间控制器(3)还包括所述ZigBee模块(6)和GPRS模块(7)之间的接口(16)。
12.一种用于根据权利要求1-11中任一项的照明控制系统(100)的照明装置(4)，其中，所述照明装置(4)具有ZigBee模块(8)。
13.一种用于根据权利要求1-11中任一项的照明控制系统(100)的中间控制器(3)，其中，所述中间控制器(3)与主控站之间通过远程无线通信协议进行第一通信并且所述中间控制器(3)与多个照明装置(4)之间通过近程无线通信协议进行第二通信。
14.根据权利要求13所述的中间控制器(3)，其中，包括用于所述第一通信的第一通信模块和用于所述第二通信的第二通信模块，所述第一通信模块和第二通信模块彼此进行数据交换。
15.根据权利要求14所述的中间控制器(3)，其中，所述第一通信模块是GPRS模块(6)，所述第二通信模块是ZigBee模块(7)。
16.根据权利要求15所述的中间控制器(3)，其中，还包括所述GPRS模块(6)和所述ZigBee模块(7)之间的接口(16)。
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