CN107302823A - 采用无线通信的智能照明系统 - Google Patents

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江孝彬
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Abstract

本发明公开了采用无线通信的智能照明系统，包括：用于与控制器和其他灯具通信的ZigBee模块；用于照明的照明模块；控制器用于根据三个及以上灯具的ZigBee模块记录灯具的位置，并将所有灯具的位置做成带权无向图；带权无向图的权值采用两点之间的距离；如果目标灯具与控制器之间的距离超过ZigBee通信范围，则在ZigBee通信范围之内随机选取一个灯具与控制器通信；控制器根据带权无向图得出随机选取的灯具与目标灯具之间的最佳路径；根据最佳路径，将控制器发送的控制信号发送至目标灯具。本发明采用无线通信的智能照明系统，在控制器与目标灯具过远时，以其他的灯具为路由节点，将信号发送到目标灯具，从而使得信号可以到达更远的目标灯具。

Description

采用无线通信的智能照明系统
技术领域
本发明涉及智能照明领域，具体涉及采用无线通信的智能照明系统。
背景技术
智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能；并达到预定的特点。城市智能照明系统作为智慧城市的核心子系统，运用无线Zigbee、WiFi、GPRS等多种物联网和IT技术，实现了远程单灯开关、调光、检测等管控功能。
但是现有的无线ZigBee通信的智能照明系统，由于无线ZigBee的穿透和通信距离都非常短，所以容易造成控制信号无法到达信号的接收端，影响使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的无线ZigBee的穿透和通信距离都非常短，所以容易造成控制信号无法到达信号的接收端，影响使用，目的在于提供采用无线通信的智能照明系统，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
采用无线通信的智能照明系统，包括控制器和三个及以上灯具；所述灯具包括：用于与控制器和其他灯具通信的ZigBee模块；用于照明的照明模块；所述控制器用于根据三个及以上灯具的ZigBee模块记录灯具的位置，并将所有灯具的位置做成带权无向图；所述带权无向图的权值采用两点之间的距离；如果目标灯具与控制器之间的距离超过ZigBee通信范围，则在ZigBee通信范围之内随机选取一个灯具与控制器通信；控制器根据带权无向图得出随机选取的灯具与目标灯具之间的最佳路径；根据最佳路径，将控制器发送的控制信号发送至目标灯具。
现有技术中，由于无线ZigBee的穿透和通信距离都非常短，所以容易造成控制信号无法到达信号的接收端，影响使用。本发明应用时，照明模块照明，控制器根据三个及以上灯具的ZigBee模块记录灯具的位置并将所有灯具的位置做成带权无向图，并在控制器与目标灯具过远时，以其他的灯具为路由节点，将信号发送到目标灯具，从而使得信号可以到达更远的目标灯具。
进一步的，所述控制器还用于根据带权无向图得出所有灯具的权值矩阵，在随机选取的灯具与目标灯具之间选取一个过渡灯具，根据权值矩阵得出随机选取的灯具通过过渡灯具到达目标灯具的权值；如果该权值大于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则重新选择过渡灯具；如果该权值小于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则在权值矩阵中用该权值替换随机选取的灯具到目标灯具的权值并循环选取过度灯具直至到达目标灯具。
本发明应用时，先根据带权无向图得出所有灯具的权值矩阵；然后在随机选取的灯具与目标灯具之间选取一个过渡灯具；再然后根据权值矩阵得出随机选取的灯具通过过渡灯具到达目标灯具的权值；如果该权值大于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则重新选择过渡灯具；如果该权值小于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则在权值矩阵中用该权值替换随机选取的灯具到目标灯具的权值并执行S43。常用的路径算法的计算量非常庞大，不适合于家用设备使用，本发明采用枚举并替换的方法，实现了在很小的计算量时，就可以寻找到最佳的路径，从而保证了整个装置的成本不会过高，并且降低控制延迟。
进一步的，所述带权无向图的最大权值采用15～50。
进一步的，所述控制器还用于在带权无向图中，当两个灯具之间有障碍时，将该两个灯具之间的连接断开。
进一步的，所述ZigBee模块采用锂电池供电。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明采用无线通信的智能照明系统，在控制器与目标灯具过远时，以其他的灯具为路由节点，将信号发送到目标灯具，从而使得信号可以到达更远的目标灯具。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明系统结构示意图。
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，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明采用无线通信的智能照明系统，采用无线通信的智能照明系统，包括控制器和三个及以上灯具；所述灯具包括：用于与控制器和其他灯具通信的ZigBee模块；用于照明的照明模块；所述控制器用于根据三个及以上灯具的ZigBee模块记录灯具的位置，并将所有灯具的位置做成带权无向图；所述带权无向图的权值采用两点之间的距离；如果目标灯具与控制器之间的距离超过ZigBee通信范围，则在ZigBee通信范围之内随机选取一个灯具与控制器通信；控制器根据带权无向图得出随机选取的灯具与目标灯具之间的最佳路径；根据最佳路径，将控制器发送的控制信号发送至目标灯具。所述控制器还用于根据带权无向图得出所有灯具的权值矩阵，在随机选取的灯具与目标灯具之间选取一个过渡灯具，根据权值矩阵得出随机选取的灯具通过过渡灯具到达目标灯具的权值；如果该权值大于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则重新选择过渡灯具；如果该权值小于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则在权值矩阵中用该权值替换随机选取的灯具到目标灯具的权值并循环选取过度灯具直至到达目标灯具。所述带权无向图的最大权值采用15～50。所述控制器还用于在带权无向图中，当两个灯具之间有障碍时，将该两个灯具之间的连接断开。所述ZigBee模块采用锂电池供电。
本实施例实施时，照明模块照明，控制器根据三个及以上灯具的ZigBee模块记录灯具的位置并将所有灯具的位置做成带权无向图，并在控制器与目标灯具过远时，以其他的灯具为路由节点，将信号发送到目标灯具，从而使得信号可以到达更远的目标灯具。先根据带权无向图得出所有灯具的权值矩阵；然后在随机选取的灯具与目标灯具之间选取一个过渡灯具；再然后根据权值矩阵得出随机选取的灯具通过过渡灯具到达目标灯具的权值；如果该权值大于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则重新选择过渡灯具；如果该权值小于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则在权值矩阵中用该权值替换随机选取的灯具到目标灯具的权值并执行S43。常用的路径算法的计算量非常庞大，不适合于家用设备使用，本发明采用枚举并替换的方法，实现了在很小的计算量时，就可以寻找到最佳的路径，从而保证了整个装置的成本不会过高，并且降低控制延迟。
以上所述的具体实施方式，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方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (5)

1.采用无线通信的智能照明系统，其特征在于，包括控制器和三个及以上灯具；所述灯具包括：
用于与控制器和其他灯具通信的ZigBee模块；
用于照明的照明模块；
所述控制器用于根据三个及以上灯具的ZigBee模块记录灯具的位置，并将所有灯具的位置做成带权无向图；所述带权无向图的权值采用两点之间的距离；
如果目标灯具与控制器之间的距离超过ZigBee通信范围，则在ZigBee通信范围之内随机选取一个灯具与控制器通信；控制器根据带权无向图得出随机选取的灯具与目标灯具之间的最佳路径；根据最佳路径，将控制器发送的控制信号发送至目标灯具。
2.根据权利要求1所述的采用无线通信的智能照明系统，其特征在于，所述控制器还用于根据带权无向图得出所有灯具的权值矩阵，在随机选取的灯具与目标灯具之间选取一个过渡灯具，根据权值矩阵得出随机选取的灯具通过过渡灯具到达目标灯具的权值；如果该权值大于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则重新选择过渡灯具；如果该权值小于随机选取的灯具到目标灯具的权值，则在权值矩阵中用该权值替换随机选取的灯具到目标灯具的权值并循环选取过度灯具直至到达目标灯具。
3.根据权利要求1所述的采用无线通信的智能照明系统，其特征在于，所述带权无向图的最大权值采用15～50。
4.根据权利要求1所述的采用无线通信的智能照明系统，其特征在于，所述控制器还用于在带权无向图中，当两个灯具之间有障碍时，将该两个灯具之间的连接断开。
5.根据权利要求1所述的采用无线通信的智能照明系统，其特征在于，所述ZigBee模块采用锂电池供电。
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