CN105684385A - 用于通过dmx网络的互联网协议通信的方法和设备 - Google Patents

Abstract

设备包括：收发器，其配置成根据数字复用（DMX）协议而通过通信网络进行通信；存储器设备；以及微控制器，其配置成将存储在存储器设备中的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组并将一个或多个互联网协议分组提供给收发器以用于根据DMX协议而通过通信网络传达服务器数据。

Description

用于通过DMX网络的互联网协议通信的方法和设备

技术领域

本发明一般地针对采用数字复用（DMX）适应通信网络的设备和系统。更具体地，本文公开的各种发明方法和装置涉及用于使用DMX通信协议以通过DMX网络传达互联网协议业务量的方法和设备。

背景技术

数字照明协议，即基于诸如发光二极管（LED）之类的半导体光源的光照提供针对传统白炽灯、HID灯和荧光灯的可行替换方案。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、较低操作成本以及许多其它优点和益处。LED技术方面中的最新进展已经提供使得能够在许多应用中实现各种照明效果的高效且鲁棒的全光谱照明源。包含这些源的一些灯具的特征在于照明模块，包括能够产生不同颜色（例如红色、绿色和蓝色）的一个或多个LED，以及用于独立地控制LED的输出以便生成各种颜色和颜色改变的照明效果的处理器，例如如在通过引用并入本文中的美国专利号6,016,038和6,211,626中详细讨论的。

数字复用（DMX）通信协议是在数字照明网络中广泛使用的通信协议。DMX硬件规范限定RS-485作为物理接口，并且限定帧分隔符（break）作为帧起始（SOF）的指示符。DMX协议包含几个约束，但是限定之前有一字节起始代码的512数据字节（最大值）的帧大小。除起始代码之外，DMX帧内容可以由应用设计师限定。DMX可以用于向照明灯具发送二进制数据，其可以包括示出内容和设备配置/设定。

将合期望的是，能够利用DMX协议的灵活性，以及在采用DMX协议的通信网络中所连接的DMX设备，以支持更宽且更灵活的通信选项集合。

发明内容

本公开针对用于通过DMX网络的通信的发明方法和装置。例如，本公开涉及用于通过DMX网络的互联网协议通信的方法和设备。

一般地，在一方面中，本发明涉及一种设备，包括：配置成根据数字复用（DMX）协议通过通信网络进行通信的收发器；存储器设备；以及微控制器，其配置成将存储在存储器设备中的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组并且将一个或多个互联网协议分组提供给收发器以用于根据DMX协议通过通信网络传达服务器数据。

在一个或多个实施例中，设备可以包括一个或多个光源，其中由微控制器响应于由设备根据DMX协议通过通信网络所接收的照明控制数据来控制光源。

在一个或多个实施例中，收发器可以是RS-485收发器。

在一个或多个实施例中，微控制器可以配置成针对每一个互联网协议分组生成报头，该报头包括用于设备的产品标识代码、用于设备的序列号码、用户数据报协议（UDP）源端口、UDP目的地端口、互联网协议分组的长度、校验和以及服务器数据。在这些实施例的一个或多个版本中，微控制器还可以配置成解析由收发器根据DMX协议通过通信网络从互联网协议客户端设备所接收的互联网协议分组，以确定包括在互联网协议分组中的客户端数据。在这些实施例的又一些版本中，客户端数据可以格式化为具有每ASCII字符的一个字节的ASCII文本。而且，在这些实施例的一些版本中，客户端数据可以包括针对服务器数据的请求，该请求遵守基于JavaScript对象符号（JSON）数据互换格式和可扩展标记语言（XML）数据互换格式之一。

在一个或多个实施例中，微控制器可以配置成提供超文本传输协议（HTTP）服务器、文件传输协议（FTP）服务器和安全外壳（SSH）服务器中的至少一个，并且根据DMX协议而经由收发器与连接到通信网络的客户端进行通信。

在一个或多个实施例中，一个或多个互联网协议分组可以在通信网络上与DMX分组交织，DMX分组将照明控制数据从照明控制器传达到设备。

在另一方面中，本发明涉及一种方法，包括将从存储器设备所检索的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组；将一个或多个互联网协议分组提供给收发器；以及根据数字复用（DMX）协议通过通信网络从收发器传达一个或多个互联网协议分组。

在一个或多个实施例中，微控制器可以从收发器接收根据DMX协议通过通信网络所传达的照明控制数据，并且可以根据照明控制数据控制一个或多个光源的光照。

在一个或多个实施例中，微控制器可以针对每一个互联网协议分组生成报头，该报头包括用于包括微控制器的设备的产品标识代码、用于包括微控制器的设备的序列号码、用户数据报协议（UDP）源端口、UDP目的地端口、互联网协议分组的长度、校验和以及服务器数据。

在一个或多个实施例中，微控制器可以解析由收发器根据DMX协议通过通信网络从互联网协议客户端所接收的互联网协议分组以确定包括在互联网协议分组中的客户端数据。

在这些实施例的一个或多个版本中，客户端数据可以格式化为具有每ASCII字符的一个字节的ASCII文本。

在这些实施例的一个或多个版本中，客户端数据可以包括针对服务器数据的请求，该请求遵守JSON数据互换格式和XML数据互换格式之一。

在一个或多个实施例中，微控制器可以提供HTTP服务器、FTP服务器和SSH服务器中的至少一个，并且根据DMX协议而经由收发器与连接到通信网络的客户端进行通信。

在又一个实施例中，网络包括数字复用（DMX）数据总线；连接到DMX数据总线的照明控制器；以及连接到DMX总线的至少一个照明灯具。照明灯具包括：配置成通过DMX总线进行通信的收发器；一个或多个光源；存储器设备；以及微控制器，其配置成响应于通过DMX数据总线从照明控制器所接收的照明控制数据而通过一个或多个光源控制光照，并且进一步配置成将存储在存储器设备中的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组并将一个或多个互联网协议分组提供给收发器以用于通过DMX数据总线将服务器数据传达给照明控制器。在一个或多个实施例中，照明控制器可以包括：配置成通过DMX总线进行通信的照明控制器收发器；以及微控制器，其配置成将一个或多个互联网协议分组提供给照明控制器以用于通过DMX数据总线传达给至少一个照明灯具。

在一个或多个实施例中，收发器可以是RS-485收发器。

在一个或多个实施例中，微控制器可以配置成针对每一个互联网协议分组生成报头，该报头包括用于照明灯具的产品标识代码、用于照明灯具的序列号码、用户数据报协议（UDP）源端口、目的地端口、互联网协议分组的长度、校验和以及服务器数据。

在一个或多个实施例中，微控制器可以配置成提供HTTP服务器、FTP服务器和SSH服务器中的至少一个，其配置成响应于通过DMX数据总线而经由互联网协议分组从照明控制器所接收的请求来将服务器数据供应给照明控制器。

如本文出于本公开目的而使用的，术语“LED”应被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其他类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光带等等。例如，配置成生成基本上白光的LED（例如白色LED）的一种实现可以包括多个管芯，其分别发射不同的电致发光光谱，其组合地混合以形成基本上白色光。在另一种实现中，白光LED可以与磷光体材料相关联，该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为具有不同的第二光谱。在该实现的一个示例中，具有相对较短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，其进而辐射具有稍微更宽光谱的更长波长辐射。还应该理解，术语LED不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上所讨论的，LED可以指具有被配置成分别发射不同辐射光谱的多个管芯（例如，其可以或可以不单独可控）的单个发光设备。而且，LED可以与磷光体相关联，该磷光体被视为LED（例如，一些类型的白色LED）的组成部分。

术语“光源”应被理解为指各种辐射源中的任何一个或多个，包括但不限于基于LED的源（包括如上所定义的一个或多个LED）、白炽源（例如白热丝灯、卤素灯）、荧光源、磷光源、高强度放电源（例如钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯）、激光以及其他类型的电致发光源。

给定的光源可以被配置成生成可见光谱内、可见光谱外或两者组合的电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。此外，光源可以包括作为集成组件的一个或多个滤光器（例如滤色器）、透镜或其他光学组件。而且，应当理解光源可以被配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是特别地配置成生成具有充足强度的辐射以有效光照内部或外部空间的光源。在该上下文中，“充足强度”是指在空间或环境中生成的在可见光谱中的充足光功率（根据辐射功率或“光通量”，通常采用单位“流明”来表示在所有方向上来自光源的总光输出）以提供环境光照（即，可以被间接感知并且可以例如在被完全或部分感知之前被反射离开各种居间表面中的一个或多个的光）。

术语“光谱”应当被理解成是指由一个或多个光源产生的辐射的任何一个或多个频率（或波长）。因此，术语“光谱”不仅指可见范围中的频率（或波长），还指红外、紫外和整个电磁光谱的其他区域中的频率（或波长）。而且，给定光谱可以具有相对窄的带宽（例如具有基本上很少频率或波长成分的FWHM）或相对宽的带宽（具有各种相对强度的若干频率或波长成分）。还应当领会，给定光谱可以是两个或更多其他光谱混合的结果（例如，混合分别从多个光源发射的辐射）。

术语“照明灯具”在本文中可用来指以特定形状因子、组装或封装的一个或多个照明单元的实现或布置。术语“照明单元”在本文中被用来指包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可以具有各种用于（多个）光源的安装布置、机壳/外壳布置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任意一种。此外，给定的照明单元可以可选地与涉及（多个）光源的操作的各种其它组件（例如，控制电路）相关联（例如，包括、耦合到和/或与其一起封装）。“基于LED的照明单元”指单独地或与其它非基于LED的光源结合地包括如上所讨论的一个或多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指包括被配置成分别生成不同辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。

术语“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一个或多个光源的操作的各种装置。控制器可以以许多方式（例如用专用硬件之类）来实现，以执行本文所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用可以使用软件（例如微代码）编程以执行本文所讨论的各种功能的一个或多个微处理器。控制器可以用处理器或不用处理器来实现，并且也可以实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器（例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路）的组合。在本公开的各种实施例中可以采用的控制器组件的示例包括但不限于常规的微处理器、专用集成电路（ASIC）和现场可编程门阵列（FPGA）。

在各种实现中，处理器或控制器可以与一个或多个存储媒体(在本文中一般地被称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM以及EEPROM、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现中，存储媒体可以用一个或多个程序来编码，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时，执行本文中所讨论的功能中的至少一些。各种存储媒体可以固定在处理器或控制器内或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中以便实现本文中所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以通用意义被用来指能够被用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。

术语“可寻址”在本文中用于指一种设备（例如一般地光源、照明单元或灯具、与一个或多个光源或照明单元相关联的控制器或处理器、其它非照明相关设备等），其配置成接收意图用于多个设备（包括自身）的信息（例如数据）并且选择性地响应于意图用于它的特定信息。术语“可寻址”通常与联网环境（或者“网络”，在下文进一步讨论）结合地使用，其中多个设备经由一些通信介质或媒介耦合在一起。

在一个网络实现中，耦合到网络的一个或多个设备可以充当用于耦合到网络的一个或多个其它设备的控制器(例如，以主/从关系)。在另一种实现中，联网环境可以包括被配置成控制耦合到网络的设备中的一个或多个的一个或多个专用控制器。一般地，耦合到网络的多个设备中的每一个都可以访问存在于通信介质或媒体上的数据；然而，给定设备可以是“可寻址”因为它被配置成基于例如指派给它的一个或多个特定标识符(例如，“地址”)来选择性地与网络交换数据(即，从网络接收数据和/或向网络传送数据)。

本文中所使用的术语“网络”是指便于信息在耦合到网络的任何两个或更多设备之间和/或多个设备之中的输送(例如，用于设备控制、数据存储、数据交换等)的两个或更多设备（包括控制器或处理器）的任何互连。如应当容易领会的，适于互连多个设备的网络的各种实现可以包括各种网络拓扑中的任一个并且采用各种通信协议中的任一个。此外，在根据本公开的各种网络中，两个设备之间的任何一个连接可以表示两个系统之间的专用连接，或者可替换地表示非专用连接。除了承载意在用于这两个设备的信息之外，这样的非专用连接可以承载未必意在用于这两个设备中的任一个的信息(例如，开放网络连接)。另外，应当容易领会，如本文中所讨论的设备的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/电缆、和/或光纤链路来便于遍及网络的信息输送。

如本文所使用的术语“用户接口”是指使得能够在用户和（多个）设备之间进行通信的人类用户或操作员和一个或多个设备之间的接口。可以在本公开的各种实现中采用的用户接口的示例包括但不限于开关、电位计、按钮、拨号盘、滑块、鼠标、键盘、小键盘、各种类型的游戏控制器（例如操纵杆）、追踪球、显示屏、各种类型的图形用户接口（GUI）、触摸屏、麦克风、以及可以接收某种形式的人类生成的刺激并且响应于其而生成信号的其它类型传感器。

应领会，前述的概念与下文更详细地讨论的附加概念的所有组合(假如这样的概念并不相互矛盾)被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。还应领会，也可能出现在通过引用并入的任何公开中的本文明确采用的术语应当被赋予与本文中所公开的特定概念最一致的意义。

附图说明

在附图中，贯穿不同视图的相同参考标号一般是指相同部分。而且，附图未必按照比例，而是一般地将重点放在说明本发明的原理上。

图1图示了数字复用（DMX）网络的示例。

图2图示了DMX分组的示例。

图3图示了采用DMX协议的照明系统的架构的示例实施例。

图4图示了可以在图3的照明系统中传送的DMX帧的示例实施例。

图5图示了可以用于经由DMX网络中的DMX数据总线进行通信的经修改的用户数据报协议（UDP）分组的示例实施例。

图6图示了可以用于通过DMX网络传达互联网协议消息的简化互联网协议堆栈的示例实施例。

图7图示了可以在图3的DMX网络中传送的经修改的UDP分组或帧的示例实施例。

图8图示了包括照明控制器和具有嵌入式web服务器的照明灯具的DMX网络的示例实施例。

图9图示了包括图8的嵌入式web服务器的照明灯具的固件架构的示例实施例。

图10是图示了通过DMX网络的互联网协议通信的方法的一个示例实施例的流程图。

具体实施方式

一般地，申请人已经认识和领会到，将有益的是利用数字复用（DMX）协议的灵活性，以及采用DMX协议的网络中所连接的DMX设备，以支持更宽且更灵活的通信选项集合。鉴于前文所述，本发明的各种实施例和实现针对用于通过DMX网络的互联网协议通信的方法和设备。

图1图示了数字复用（DMX）网络100的示例。DMX网络包括控制器110，其连接到从设备120（例如从设备12A、120B和120C）并且能够经由实现DMX数据总线115的线缆而与从设备120（例如从设备12A、120B和120C）进行数字通信。

在一些实施例中，线缆承载RS-485标准差分信号。在各种实施例中，DMX数据总线115可以在全双工或半双工模式中进行操作。

图2图示了可以经由DMX网络100进行通信的DMX分组或帧200（在此之后称为DMX帧）的示例。

DMX帧200包括紧随有N个空位202-0、202-1、202-2...202-(N-1)的初始帧间隔符210。初始空位202-0（空位0）包括起始代码220，并且空位220-1到202-(N-1)包含消息内容或数据230。

帧分隔符210充当帧起始（SOF）指示符并且由至少88μm的分隔符标示，其后紧随有至少8μm的“标记”（逻辑标记），已知为“分隔符之后的标记”（MAB）。发信号通知一个分组的结束和另一分组的起始的帧分隔符210使得接收器开始进行接收并且还充当针对分组内的数据字节的帧（位置基准）。

如上文指出的，起始代码220出现在初始空位220-0（空位0）中。起始代码220指定包括在DMX帧210中的数据类型。起始代码（十六进制零）是可以用于传送针对照明灯具和调光器的照明控制数据的标准值。其它起始代码用于文本分组（）、系统信息分组（）等。

DMX硬件规范限定RS-485（也称为EIA-485）作为针对物理接口的标准。

表1列出DMX协议的一些数据链路层参数。

表1

起始位	1
		结束位	2
奇偶位	0
		数据位	8
波特率	250kbps

如图1中所图示的，每一个DMX帧200传达一个空位202中的一个11位字节。每一个11位字节包括一个起始位、八个数据位、两个结束位并且没有奇偶位。

图3图示了采用DMX协议的照明系统300的架构的示例实施例。

照明系统300包括用户接口305和照明网络306。照明网络306包括照明控制器310，其连接到多个照明灯具320（例如照明灯具320-1、320-2、320-3...320-N）并且经由DMX数据总线315与其通信。在照明系统300中，照明控制器310和照明灯具320还经由电力总线317接收电气电力。然而在其它实施例中，照明控制器310和照明灯具320的各种个体可以经由一个或多个分离的电力连接接收电气电力。

照明网络306可以是DMX网络100的一个实施例。

每一个照明灯具320可以具有地址使得照明控制器310可以单独地将DMX帧310寻址到对应照明灯具320。在一些实施例中，一个或多个照明灯具320可以共享相同地址以便一起进行寻址或控制。

每一个照明灯具320可以包括一个或多个光源，例如一个或多个基于LED的光源，其光照可以响应于通过DMX数据总线315而经由DMX帧（例如DMX帧200）从照明控制器310所传达的照明控制数据进行控制。例如，每一个照明灯具320的照明强度（或调光水平）、颜色、饱和度水平、色温、开/关模式等可以响应于通过DMX数据总线315而经由DMX帧（例如DMX帧200）从照明控制器310所传达的照明控制数据进行控制。

用户接口305可以连接到照明控制器310并与其进行通信，例如经由DMX数据总线或以太网连接。在一些实施例中，用户接口305可以提供用于使用户设定针对一个或多个照明灯具320的一个或多个光照参数的装置。

图4图示了可以在图3的照明系统300中传送的DMX帧400的示例实施例。DMX帧400包括紧随有空位0中的DMX起始代码420的初始帧分隔符410，以及消息内容或数据430，仅其前六个空位或字节在图4中图示。

在示例实施例中，DMX起始代码420是“0”，其对应于示出内容。对于具有三个颜色（每一个具有8位的强度分辨率）的RGB照明灯具320而言，DMX起始代码420之后的前三个字节分别控制红色、绿色和蓝色信道的强度。第一个RGB三元组将控制具有DMX地址1的照明灯具430。接下来的RGB三元组将控制具有DMX地址4的照明灯具430等。

因为波特率和最大分组大小由DMX协议规范限定，所以暗示了最大帧速率。

最大传送持续时间transmission_duration(max)=1/((513词/帧)*(11位/词)/(250kbps)+88us分隔符)=22.66ms/帧。

最大帧速率frame_rate(max)=1/transmission_duration(max)=44.1fps。

更高的帧速率可以通过减小分组大小而实现。然而，在一些照明系统中，照明控制器以40fps（max）发送数据。40fps帧速率暗示着每25ms传送帧，其意味着DMX数据总线实际上针对2.34ms/帧(i.e.25ms–22.66ms)而空闲。空闲总线宽度可以用于传送附加消息，例如使用互联网协议。

针对这些附加消息的可用带宽free_bus_bandwidth=(2.34ms–88us)*250kbps/(11位/词)=51个词。

一般真实的是，帧速率中的瞬时下降对于日常观察者而言不可见，只要帧速率变化待在某一界限内。例如，观察者可能将不会注意到在短时间量内帧速率从40fps降低到30fps。帧甚至可能偶尔会完全降低而不被注意到。所有这种信息指向以下事实：如果精心管理总线带宽，DMX数据总线可以支持更多业务。

互联网协议可以拆分成四个层，如表2中所示。

表2

应用层	HTTP、SHH、FTP等
		传输层	TCP、UDP等
互联网层	IPv4、IPv6等
		链路层	以太网（一般地）

简而言之，应用层是由web客户端和web服务器使用以交换数据的协议的部分。该层的数据和格式相当灵活并且可以由其中所使用的具体应用来确定。数据可以是ASCII或二进制编码的并且可以或可以不加密。

传输层包含描述应用层数据的二进制报头。传输层报头可以包括数据长度和/或提供应用数据的校验和。

互联网层用于相互联网，也就是说，当网络连接到彼此时。

链路层是用于将数据传输到其目的地和从其目的地传输数据的物理（即硬件）层。

现成的web服务器代码可能不与针对低成本微处理器可获得的有限处理和存储器资源兼容，低成本微处理器可能用于DMX设备。出于该原因，合期望的是提供支持标准web协议的选择性子集的web服务组件。在一些实施例中，可以支持超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）和安全外壳（SSH）服务中的一个或多个。在一些实施例中，可以采用JSON数据互换格式作为针对HTTP资源文件的文件格式。在一些实施例中，可以采用XML数据互换格式。可以采用其它数据交换格式。

在一些实施例中，照明控制器可以是灯具“服务器”网络上的仅有“客户端”。在该情况下，不要求保留状态或连接的概念。相应地，在这些实施例中，表2中图示的协议堆栈的互联网层不必要并且可以移除。移除互联网层允许web服务器更高效且使用较少处理器资源。当web服务器嵌入在照明灯具（诸如图3的照明灯具320）中时，这可能是有益的。

在移除协议堆栈的互联网层的情况下，IP地址的概念相对是无意义的。因为灯具服务器仍需要身份，传输层伪报头中的其产品ID和序列号码可以针对IP地址进行替换。在一些实施例中，用户数据报协议（UDP）可以被用作传输层协议，这是由于其相对于传输控制协议（TCP）的简单性的缘故。出于本公开的目的，如下文描述的经修改的IPv4伪报头将被称为经修改的UDP（MUDP）分组报头。

图5图示了可以用于经由DMX网络中的DMX数据总线进行通信的经修改的用户数据报协议（UDP）分组500的示例实施例。

经修改的UDP分组500包括紧随有数据（有效载荷数据）530的MUDP伪报头520。MUDP伪报头520包括产品或设备标识代码521、产品或设备序列号码522、源端口523、目的地端口524、消息长度525和校验和526。以下表3描述了示例的经修改的UDP分组500的各种字段。

表3

产品ID	由设备制造商限定
		序列号码	由设备制造商限定
源端口	由IANA所限定的标准UDP端口序号码
		目的地端口	由IANA所限定的标准UDP端口序号码
长度	用户数据报、报头和主体的整体长度
		校验和	标准PIv4校验和
数据	消息的内容

图6图示了其可以用于通过DMX网络传达互联网协议消息的简化互联网协议堆栈600的示例实施例。

简化互联网协议堆栈600包括应用层协议610、经修改的用户数据报协议620、DMX协议630和物理层协议640。

从图6可以看出，一般用于互联网通信的以太网数据链路层已经由DMX协议替换为数据链路层，其本身驻留在RS-485标准物理层上。

在一些实施例中，用于传达经修改的UDP分组的DMX起始代码可以是“0xDE”。

现在描述示例以用于说明由照明控制器“客户端”向具有产品或设备ID0x00000001和产品或设备序列号码0x000000FF的照明灯具“服务器”所做出的简单HTTPGET请求。在该示例中，照明控制器使用URL/path/resource.json请求JSON资源文件资源.json：

GET/path/resource.jsonHTTP/1.1。

GET请求前面可以有经修改的UDP传输层报头，如以下表4所示。

表4

产品ID	0x00000001
		序列号码	0x000000FF
源端口	1024
		目的地端口	80
长度	48
		检验和	0xF890
数据	GET /path/resource.json HTTP/1.1

图7图示了可以在图3的DMX网络中传送的经修改的UDP分组或帧700的示例实施例。经修改的UDP帧700包括紧随有空位0中的DMX起始代码720（例如“0xDE”）的初始帧分隔符710、MUDP伪报头732（例如参见图5中的元素520）和有效载荷数据734。当由照明控制器（例如“客户端”）传送经修改的UDP分组或帧700时，则经修改的UDP分组或帧700可以包括客户端数据，其可以例如是针对具体文件、数据或资源的请求。当经修改的UDP分组或帧700由照明灯具（例如“服务器”）传送时，则经修改的UDP分组或帧700可以包括服务器数据，其可以例如是可能已经经由包括在之前从客户端所接收的经修改的UDP分组或帧700中的请求而请求的具体文件、数据或资源。

图8图示了包括照明控制器810和具有嵌入式web服务器的照明灯具820的DMX网络800的示例实施例，其连接到DMX数据总线815并且经由DMX数据总线815进行通信。

照明控制器810包括微控制器812和通信收发器814。

在一些实施例中，微控制器812可以包括处理器和存储器。在一些实施例中，通信收发器814可以是RS-485通信收发器。在一些实施例中，照明控制器810还可以包括附加存储器，其可以包括诸如随机存取存储器（RAM）之类的易失性存储器和/或诸如电气可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和/或闪速存储器之类的非易失性存储器。

照明灯具820包括微控制器822、通信收发器824、存储器826和一个或多个光源828。

微控制器8222提供一个或多个服务器8221、应用程序接口（API）（例如JSONAPI）8222和数据库8223。在一些实施例中，微控制器822可以包括处理器和存储器。（多个）服务器8221具有协议堆栈，包括应用层协议（例如HTTP、FTP、SHH等）、传输层协议（例如MUDP）、数据链路层（DMX）和物理层（例如RS-485）。

在一些实施例中，通信收发器824可以是RS-485通信收发器。

存储器826可以包括诸如随机存取存储器（RAM）之类的易失性存储器和/或诸如电气可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和/或闪速存储器之类的非易失性存储器。存储器826可以在其中存储服务器数据8261，例如组织在文件系统中的示例文件或资源。

光源828可以包括一个或多个基于LED的光源。在一些实施例中，光源828可以包括至少一个红色光源（例如至少一个红色LED）、至少一个绿色光源（例如至少一个绿色LED）和至少一个蓝色光源（例如至少一个蓝色LED）。

在一些实施例中，红色、绿色和蓝色光源的强度（或调光水平）和/或开/关状态可以是单独可控制的。在一些实施例中，微控制器822可以配置成控制由照明灯具820产生的光的照明强度（或调光水平）、颜色、饱和度水平、色温、开/关模式等，例如通过控制红色、绿色和蓝色光源的操作参数。在一些实施例中，微控制器822可以配置成响应于由收发器824经由通过DMX数据总线815所接收的一个或多个DMX分组而接收到的照明控制数据来控制由照明灯具820产生的光的照明强度（或调光水平）、颜色、饱和度水平、色温、开/关模式等。

在一些实施例中，DMX数据总线815可以使用RS-485差分信号。在一些实施例中，DMX数据总线815可以是半双工的。在一些实施例中，DMX数据总线815可以是全双工的。在一些实施例中，DMX数据总线815可以是单一布线的半双工数据总线。

图9图示了用于包括图8的嵌入式web服务器的照明灯具900的固件架构的示例实施例。照明灯具900包括微控制器922、通信收发器924和存储器926。在一些实施例中，通信收发器924可以是RS-485通信收发器。

存储器926可以包括诸如随机存取存储器（RAM）之类的易失性存储器和/或诸如电气可擦除可编程只读存储器（EEPROM）和/或闪速存储器之类的非易失性存储器。存储器926可以在其中存储服务器数据，例如组织在文件系统中的文件或资源。

微控制器922包括服务器分派器9221、HTTP服务器9222、SSH服务器9223、FTP服务器9224、系统工具9225、一个或多个硬件驱动器9226和存储器控制器9227。

服务器分派器9221包括消息解析器92211、MUDP解析器92212和UART驱动器92213以用于与收发器924进行通信。

HTTP服务器9222包括消息解析器9221、JSONAPI92222和数据库92223。

SSH服务器9223包括消息解析器92231和命令执行块92232。

FTP服务器9224包括消息解析器92241。

存储器控制器9227包括判定器92271、文件系统92272、划分管理器92273和硬件驱动器92274以用于与存储器926进行通信。

图10是图示了通过DMX网络的互联网协议通信的方法1000的一个实施例的流程图。

方法1000可以概念化为两个过程1002和1004，其可以在DMX网络中彼此串联或并联地进行。特别地，过程1002是用于控制由连接在DMX网络中的照明灯具的一个或多个光源产生的光照的过程。处理器1004是用于DMX网络中所连接的照明控制器和照明灯具之间的互联网协议通信的过程。

在过程1002的操作1005中，照明控制器经由照明控制器的收发器（例如RS-485收发器）而通过DMX数据总线传送照明控制数据。在一些实施例中，照明控制数据可以经由一个或多个DMX分组来传达，例如如上文图4中所图示的，并且可以在连接到DMX数据总线的多个照明灯具之中寻址到具体照明灯具或者照明灯具的具体群组。

在过程1002的操作1010中，照明灯具经由连接到DMX数据总线的照明灯具的收发器（例如RS-485收发器）来接收包括在DMX分组中的照明控制数据。

在过程1002的操作1015中，照明灯具的微控制器根据在操作1010中所接收的照明控制数据来控制照明灯具的一个或多个光源。

在过程1004的操作1020中，照明控制器经由照明控制器的收发器而通过DMX数据总线使用互联网协议传达请求（例如经由经修改的UDP分组）。请求可以是针对存储在照明灯具中的存储器中的具体文件、数据或资源的请求。

在过程1004的操作1025中，照明灯具经由连接到DMX数据总线的照明灯具的收发器（例如RS-485收发器）来接收请求。

在过程1004的操作1030中，照明灯具的微控制器经由针对请求的适当服务器（例如HTTP、FTP等）来处理请求。

在过程1004的操作1035中，照明灯具的微控制器将从照明灯具的存储器设备所检索的服务器数据（例如具体文件、数据或资源）处理成一个或多个互联网协议分组（例如经修改的UDP分组）。

在过程1004的操作1040中，照明灯具的微控制器将互联网协议分组（例如经修改的UDP分组）提供给照明灯具的收发器。

在过程1004的操作1045中，照明灯具的收发器通过DMX数据总线传达在操作1035中所产生的（多个）互联网分组。

尽管以上描述的实施例具体针对以上描述的、包括照明控制器和照明灯具的DMX网络，但是一般地以上描述的MUDP分组和通信方法可以供任何DMX网络设备所采用——例如连接在DMX数据总线上的音频仪器。

虽然本文中已经描述并说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想到各种其它装置和/或结构，以用于执行本文中所描述的功能和/或获得本文中所描述的结果和/或优点中的一个或多个，并且这样的变形和/或修改中的每一个被视为在本文所描述的发明实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易领会到，本文所描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意指是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明的教导所用于的特定的一个或多个应用。本领域技术人员将认识到或仅仅使用常规实验就能够确定本文所描述的特定发明实施例的许多等同物。因此，要理解的是仅仅作为示例来呈现前述实施例，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于如特别描述和要求保护的那样的方式实践发明实施例。本公开的发明实施例针对本文所描述的每个单独的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法的任何组合都包含在本公开的发明范围内，只要这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法不相互矛盾。

如本文所定义和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通意义。

如本文在说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一”和“一个”应被理解为意指“至少一个”，除非明显指示相反。

如本文在说明书和权利要求中所使用的，“或”应被理解为具有与如上文限定的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或者“和/或”应当解释为包括性的，即包括数个元件或元件列表中的至少一个，但是也包括其中多于一个，以及可选的其它未列出的项目。仅清楚指示相反的术语，诸如“仅其中一个”或者“精确地其中一个”或者在权利要求中使用时的“由...组成”将是指包括数个元件或元件列表中的精确地一个元件。一般地，只有在前面存在诸如“任一个”、“其中之一”、“仅其中之一”或“精确地其中之一”之类的排他性术语的情况下，如本文中所使用的术语“或”才应当解释为指示排他性的可替换方案（即“一个或另一个，但不是二者”）。当在权利要求中使用时，“基本上由...组成”应当具有其在专利法领域中所使用的普通含义。

如本文在说明书和权利要求中所使用的，关于一个或多个元件的列表的短语“至少一个”应被理解为意指选自元件列表中的任何一个或多个元件的至少一个元件，但是不必包括在该元件列表内特别列出的每个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中的元件的任何组合。该定义还允许可以可选地存在除了短语“至少一个”所指的元件列表内特别标识的元件之外的元件，无论与那些特别标识的元件相关还是不相关。

还应当理解，除非明显指示相反，否则在本文要求保护的包括一个以上步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不必限于该方法的步骤或动作被陈述的顺序。

出现在权利要求中的括号之间的参考标号（如果有的话）仅仅出于方便性而提供并且不应当被看作以任何方式限制权利要求。

在权利要求中，以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“牵涉”、“保持”、“构成”等等之类的所有过渡性短语要理解为开放式的，即意指包括但不限于。只有过渡性短语“由...构成”和“基本上由...构成”应当分别是封闭式或半封闭式的，如在美国专利局专利审查手册的章节2111.03中所阐述的。

Claims (21)

1.一种设备，包括：

收发器，配置成根据数字复用（DMX）协议通过通信网络进行通信；

存储器设备；以及

微控制器，配置成将存储在存储器设备中的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组并且将一个或多个互联网协议分组提供给收发器以用于根据DMX协议通过通信网络传达服务器数据。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括一个或多个光源，其中由微控制器响应于由设备根据DMX协议而通过通信网络所接收的照明控制数据来控制光源。

3.根据权利要求1所述的设备，其中收发器是RS-485收发器。

4.根据权利要求1所述的设备，其中微控制器配置成针对每一个互联网协议分组生成报头，所述报头包括用于设备的产品标识代码、用于设备的序列号码、用户数据报协议（UDP）源端口、UDP目的地端口、互联网协议分组的长度、校验和以及服务器数据。

5.根据权利要求5所述的设备，其中微控制器还配置成解析由收发器从互联网协议客户端设备根据DMX协议而通过通信网络所接收的互联网协议分组以确定包括在互联网协议分组中的客户端数据。

6.根据权利要求5所述的设备，其中客户端数据格式化为具有每ASCII字符的一个字节的ASCII文本。

7.根据权利要求5所述的设备，其中客户端数据包括针对服务器数据的请求，所述请求遵守JSON数据互换格式和XML数据互换格式之一。

8.根据权利要求1所述的设备，其中微控制器配置成提供HTTP服务器、FTP服务器和SSH服务器中的至少一个，并且根据DMX协议而经由收发器与连接到通信网络的客户端进行通信。

9.根据权利要求1所述的设备，其中一个或多个互联网协议分组在通信网络上与DMX分组交织，所述DMX分组将照明控制数据从照明控制器传达到设备。

10.一种方法，包括：

微控制器将从存储器设备所检索的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组；

将一个或多个互联网协议分组提供给收发器；以及

根据数字复用（DMX）协议通过通信网络而从收发器传达一个或多个互联网协议分组。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

微控制器从收发器接收根据DMX协议通过通信网络所传达的照明控制数据；以及

根据照明控制数据来控制一个或多个光源的光照。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括微控制器针对每一个互联网协议分组生成报头，所述报头包括用于包括微控制器的设备的产品标识代码、用于包括微控制器的设备的序列号码、UDP源端口、UDP目的地端口、互联网协议分组的长度、校验和以及服务器数据。

13.根据权利要求10所述的方法，还包括微控制器解析由收发器根据DMX协议通过通信网络而从互联网协议客户端设备所接收的互联网协议分组以确定包括在互联网协议分组中的客户端数据。

14.根据权利要求13所述的方法，其中客户端数据格式化为具有每ASCII字符的一个字节的ASCII文本。

15.根据权利要求13所述的方法，其中客户端数据包括针对服务器数据的请求，所述请求遵守JSON数据互换格式和XML数据互换格式之一。

16.根据权利要求10所述的方法，还包括微控制器提供HTTP服务器、FTP服务器和SSH服务器中的至少一个，并且根据DMX协议而经由收发器与连接到通信网络的客户端进行通信。

17.一种网络，包括：

数字复用（DMX）数据总线；

连接到DMX数据总线的照明控制器；以及

连接到DMX总线的至少一个照明灯具，其中照明灯具包括：

配置成通过DMX总线进行通信的收发器；

一个或多个光源：

存储器设备；以及

微控制器，配置成响应于通过DMX数据总线从照明控制器所接收的照明控制数据而由一个或多个光源控制光照，并且还配置成将存储在存储器设备中的服务器数据处理成一个或多个互联网协议分组并将一个或多个互联网协议分组提供给收发器以用于通过DMX数据总线而将服务器数据传达到照明控制器。

18.根据权利要求16所述的网络，其中照明控制器包括：

配置成通过DMX总线进行通信的照明控制器收发器；以及

微控制器，配置成将一个或多个互联网协议分组提供给照明控制器以用于通过DMX数据总线传达给至少一个照明灯具。

19.根据权利要求16所述的网络，其中收发器是RS-485收发器。

20.根据权利要求16所述的网络，其中微控制器配置成针对每一个互联网协议分组生成报头，所述报头包括用于照明灯具的产品标识代码、用于照明灯具的序列号码、UDP源端口、UDP目的地端口、互联网协议分组的长度、校验和以及服务器数据。

21.根据权利要求16所述的网络，其中微控制器配置成提供HTTP服务器、FTP服务器和SSH服务器中的至少一个，其配置成响应于通过DMX数据总线而经由互联网协议分组从照明控制器所接收的请求来将服务器数据供应给照明控制器。