CN108990236A - 一种基于LoRa技术的调光系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LoRa技术的调光系统，该调光系统包括调光控制模块和调光面板，调光面板与调光控制模块进行通信；调光面板包括有：屏幕、调光按键模块和LoRa控制器，LoRa控制器用于接收用户通过调光按键模块输入的控制指令，将控制指令发送给调光控制模块，并根据控制指令控制屏幕显示灯具的灯光亮度信息；调光控制模块包括：可控硅模块和LoRa节点，可控硅模块与灯具电性连接；LoRa节点，和可控硅模块电性连接，用于接收调光面板发送的控制指令，并根据控制指令控制可控硅模块调节灯具的亮度。本发明提供的基于LoRa技术的调光系统功耗低、通信距离长、操作方便。

Description

一种基于LoRa技术的调光系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的调光系统。

背景技术

在进行物联网通信时，低功耗、长距离通信十分重要，传统的物联网通信的数据传输方式包括有线传输方式、近距离无线传输方式、传统互联网方式和移动空中网方式。但是对于有线传输方式，设备之间需要用物理先直接连接，使用不方便，局限性很大；对于近距离无线传输方式，设备之间用无线信号传输信息，有距离限制，无法实现远距离通信；对于传统互联网方式，需要接入主干网络，设备之间不能直接通信，通信时需要的功耗较高；对于移动空中网方式，移动终端需要接入互联网，通信时需要的功耗较高，而且会产生流量费用。

目前在智能家居技术领域，智能调光系统一般通过调光面板对灯光的亮度进行调节，但是现有的调光面板基于上述传统的物联网通信的传输方式实现，而且用户在现有的调光面板上根本不知道灯具的亮度值，还是需要借助APP才能获知灯具的亮度值，使用不方便。因此，提供一种功耗低、通信距离长、操作方便的调光面板是我们需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种功耗低、通信距离长、操作方便的基于LoRa技术的调光系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种基于LoRa技术的调光系统，该调光系统包括一调光控制模块和一调光面板；

所述调光面板包括有：

一调光按键模块，用于供用户输入控制指令；

一屏幕，用于显示灯具的灯光亮度信息；

一LoRa控制器，所述LoRa控制器包括第一主控模块和第一LoRa模块；所述第一LoRa模块用于调光面板与调光控制模块进行通信；所述第一主控模块分别与所述屏幕、调光按键模块和第一LoRa模块电性连接，用于接收用户通过调光按键模块输入的控制指令，将所述控制指令通过所述第一LoRa模块发送给所述调光控制模块，并根据所述控制指令控制屏幕显示灯具的灯光亮度信息；

所述调光控制模块包括有：

一可控硅模块，与灯具电性连接，用于调节灯具的亮度；

一LoRa节点，所述LoRa节点包括第二主控模块和第二LoRa模块；所述第二LoRa模块用于调光控制模块与调光面板进行通信；所述第二主控模块分别与所述第二LoRa模块和所述可控硅模块电性连接，用于通过第二LoRa模块接收调光面板发送的所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述可控硅模块调节灯具的亮度。

其中，所述第一LoRa模块的第一LoRa射频单元的天线为470MHz天线，所述第二LoRa模块的第二LoRa射频单元的天线为470MHz天线。

其中，所述第一LoRa射频单元和第二LoRa射频单元均基于SX1278芯片实现。

其中，所述第一主控模块和所述第二主控模块均基于STM32芯片实现。

其中，所述屏幕为LED屏幕或液晶屏幕。

其中，所述调光控制模块还包括有一电源模块，用于给所述调光控制模块供电。

其中，所述电源模块基于锂电池或干电池实现。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的基于LoRa技术的调光系统基于LoRa技术实现，易于建设和部署，LoRa技术由于使用线性调频扩频调制技术，既保持了功耗特性低，有增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰；用户不需要借助APP联网对灯光亮度进行调节，通过调光面板即可对灯光亮度进行调节，并在调光面板上显示亮度值，操作方便；调光面板与灯具通过LoRa模块进行无线通信，适用范围广，更能满足用户需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式中提供的一种基于LoRa技术的调光系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图1对本发明实施例提供的一种基于LoRa技术的调光系统作进一步的详细描述。请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种基于LoRa技术的调光系统的结构示意图，如图1所示，该基于LoRa技术的调光系统包括一调光控制模块20和一调光面板10；所述调光面板10包括一屏幕12、一调光按键模块13和一LoRa控制器11，调光按键模块13用于供用户输入控制指令；屏幕12用于显示灯具的灯光亮度信息，例如显示灯具的当前亮度值，或者同时显示灯具的当前亮度值和目标亮度值，使用户能直观地了解灯具的亮度值是否已达到需要的目标亮度值；LoRa控制器111包括第一主控模块111和第一LoRa模块112；所述第一LoRa模块112用于调光面板10与调光控制模块20进行通信；所述第一主控模块111分别与所述屏幕12、调光按键模块13和第一LoRa模块112电性连接，用于接收用户通过调光按键模块13输入的控制指令，将所述控制指令通过所述第一LoRa模块112发送给所述调光控制模块20，并根据所述控制指令控制屏幕12显示灯具的灯光亮度信息；调光控制模块20包括有一可控硅模块22和一LoRa节点21，可控硅模块22与灯具电性连接，用于调节灯具的亮度；LoRa节点21包括第二主控模块211和第二LoRa模块212；所述第二LoRa模块212用于调光控制模块20与调光面板10进行通信；所述第二主控模块211分别与所述第二LoRa模块212和所述可控硅模块22电性连接，用于通过第二LoRa模块212接收调光面板10发送的所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述可控硅模块22调节灯具的亮度。

本实施例提供的基于LoRa技术的调光系统采用LoRa技术进行通信，支持超低功耗唤醒技术，调光面板和调光控制模块传送控制命令时采用基于地址过滤技术，调光控制模块识别目的地址，若控制指令中的目的地址不是调光控制模块对应的目的地址，则调光控制模块直接丢弃该控制指令，这样能达到节能高效的效果，而且支持广播和单播唤醒，灵活便捷；调光系统基于TDMA(time divisionmultipleaccess，时分复用)通信技术，网络内所有终端通信无碰撞，最大化利用带宽，没有重传延时，提高网络整体服务质量，降低网络整体功耗。对LoRa控制器与LoRa节点简单配置后，上电即可工作，减少了对整个系统的维护成本，降低了用户的使用复杂度，能解决通信碰撞、微弱信号、外界干扰、断网继连等挑战，提供一个长期稳定运营的物联网系统。

在一些实施例中，第一LoRa模块112的第一LoRa射频单元1121的天线为470MHz天线，所述第二LoRa模块212的第二LoRa射频单元2121的天线为470MHz天线，采用高增益470MHz天线，可使得LoRa控制器11与LoRa节点21的有效通信距离达到5km，功耗低，调光面板10和调光控制器20的休眠功耗可低至1.4uA。在一些实施例中国，所述第一LoRa射频单元1121和第二LoRa射频单元2121均基于SX1278芯片实现。

在一些实施例中，第一主控模块111和所述第二主控模块211均基于STM32芯片实现。

在一些实施例中，屏幕12为LED屏幕或液晶屏幕。

在一些实施例中，调光控制模块20还包括有一电源模块，用于给所述调光控制模块供电。在一些实施例中，基于调光控制模块的低功耗设计，电源模块可基于锂电池或干电池实现，有利于简化调光控制模块的电路设计。

本发明实施例提供的基于LoRa技术的调光系统的工作原理为：当用户通过短按调光按键模块中的按键控制灯光亮度时，LoRa控制器的第一主控模块通过硬串口读取按键信息，通过第一LoRa模块将按键信息对应的控制指令(如短按对应的控制指令为保持上次调节的灯光亮度)发送给LoRa节点，同时第一主控模块控制屏幕显示灯具的当前亮度值；LoRa节点接收控制指令，通过第二主控模块控制可控硅模块对灯具的亮度进行调节，使灯具保持上次调节的灯光亮度。当用户通过长按调光按键模块中的按键对灯光亮度进行调节时，LoRa控制器的第一主控模块通过硬串口读取按键信息，通过LoRa模块将按键信息对应的控制指令(如长按对应的控制指令为增加灯光亮度)发送给LoRa节点，同时第一主控模块控制屏幕显示灯具的当前亮度值；LoRa节点接收控制指令，通过第二主控模块控制可控硅模块对灯具的亮度进行调节，使灯具的灯光亮度增加；当用户松开按键时，LoRa控制器的第一主控模块读取按键信息，停止改变屏幕显示的灯具的亮度值，同时将控制指令(如松开按键对应的控制指令为停止增加灯光亮度)发送给LoRa节点，LoRa节点接收控制指令，通过第二主控光模块控制可控硅模块停止对灯具的灯光进行调节。调低灯光亮度的工作原理与调高灯光的工作原理一致。当长按按键时间过长时，灯光亮度到达100％或者0％，第一主控模块将不再增加亮度或者降低亮度。需要说明的是，用户可以对按键信息对应的控制指令进行设置，这里不做限定。

综上所述，本实施例提供的基于LoRa技术的调光系统基于LoRa技术实现，易于建设和部署，LoRa技术由于使用线性调频扩频调制技术，既保持了功耗特性低，有增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰；用户不需要借助APP联网对灯光亮度进行调节，通过调光面板即可对灯光亮度进行调节，并在调光面板上显示亮度值，操作方便；调光面板与灯具通过LoRa模块进行无线通信，适用范围广，更能满足用户需求。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述调光系统包括一调光控制模块和一调光面板；

所述调光面板包括有：

一调光按键模块，用于供用户输入控制指令；

一屏幕，用于显示灯具的灯光亮度信息；

一LoRa控制器，所述LoRa控制器包括第一主控模块和第一LoRa模块；所述第一LoRa模块用于调光面板与调光控制模块进行通信；所述第一主控模块分别与所述屏幕、调光按键模块和第一LoRa模块电性连接，用于接收用户通过调光按键模块输入的控制指令，将所述控制指令通过所述第一LoRa模块发送给所述调光控制模块，并根据所述控制指令控制屏幕显示灯具的灯光亮度信息；

所述调光控制模块包括有：

一可控硅模块，与灯具电性连接，用于调节灯具的亮度；

一LoRa节点，所述LoRa节点包括第二主控模块和第二LoRa模块；所述第二LoRa模块用于调光控制模块与调光面板进行通信；所述第二主控模块分别与所述第二LoRa模块和所述可控硅模块电性连接，用于通过第二LoRa模块接收调光面板发送的所述控制指令，并根据所述控制指令控制所述可控硅模块调节灯具的亮度。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述第一LoRa模块的第一LoRa射频单元的天线为470MHz天线，所述第二LoRa模块的第二LoRa射频单元的天线为470MHz天线。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述第一LoRa射频单元和第二LoRa射频单元均基于SX1278芯片实现。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述第一主控模块和所述第二主控模块均基于STM32芯片实现。

5.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述屏幕为LED屏幕或液晶屏幕。

6.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述调光控制模块还包括有一电源模块，用于给所述调光控制模块供电。

7.根据权利要求6所述的基于LoRa技术的调光系统，其特征在于，所述电源模块基于锂电池或干电池实现。