CN110047423B - 一种基于云平台管理及物联网控制的led显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED显示技术领域，公开了一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统，包括：多个LED屏，用于显示图像数据，LED屏连有物联网终端；物联网终端信号连接有物联路由，不同区域的物联路由之间均信号连接；物联路由连有云管理平台；云管理平台连有多个分布式计算平台，分布式计算平台数据连接有至少一个物联路由，物联路由向分布式计算平台上传目标数据，分布式计算平台读取目标数据的目标区域后按照分布式计算平台中的网络速度发布至网络速度最快的目标区域内的分布式计算平台。无需在物联网终端设置现场人员进行显示内容的管理，同时还能提高LED屏上图像数据的更换速度，提高图像数据显示的时效性。

Description

一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，更具体地说，它涉及一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统。

背景技术

在现有的LED显示领域中，LED显示系统的商用化是提高LED显示价值不可缺少的一环。现在，广场或者商场醒目的位置上均布置有引人注目的LED屏，LED屏的管理均由设置在广场外或者商场内的现场计算机来执行。

现有LED显示系统的现场计算机均需要配置一名管理人员进行LED屏内容的播放与替换，其管理成本总是居高不下。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统，其具有管理与维护成本低的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统，包括：

多个LED屏，不全分布于同一区域，用于显示图像数据，每个所述LED屏数据连接有物联网终端；

位于同一区域内的所述物联网终端均信号连接有用于传输数据并计算网络速度的物联路由，不同区域的所述物联路由之间均信号连接；

所述物联路由数据连接有云管理平台，所述云管理平台接收所述物联路由的数据并向所述物联路由下发数据；

所述云管理平台数据连接有多个位于不同局域网内的分布式计算平台，所述分布式计算平台数据连接有至少一个所述物联路由，所述物联路由向所述分布式计算平台上传目标数据，所述分布式计算平台读取所述目标数据的目标区域后按照所述分布式计算平台中的网络速度发布至网络速度最快的目标区域内的所述分布式计算平台。

通过上述技术方案，LED屏通过物联网终端连有物联路由，云管理平台再连接有多个分布式计算平台，并通过分布式计算平台向物联路由下发图像数据，物联路由计算出其网络速度并将网络速度发送至分布式计算平台，分布式计算平台根据网络速度选择物联路由所在区域，并向该区域内的物联路由发送图像数据，物联路由通过其所在的物联路由网络向目标区域内的物联路由进行传输图像数据，图像数据最终由物联路由发送至物联网终端并通过LED屏显示出来，无需在物联网终端设置现场人员进行显示内容的管理，同时还能提高LED屏上图像数据的更换速度，提高图像数据显示的时效性。

进一步的，所述分布式计算平台与所述物联路由之间数据连接有网速测量模块，所述网速测量模块用于测量所述分布式计算平台与所述物联路由之间的网络速度。

通过上述技术方案，单独设置网速测量模块，不占用物联路由传输数据的数据处理带宽，提高其传输速度，同时提高其向分布式计算平台的网络速度的准确度。

进一步的，所述分布式计算平台中设置有图像缓冲模块，所述图像缓冲模块中包括：

标记单元，用于向图像数据中插入竞价序列；

分发单元，用于将图像数据发送至所述物联路由；

所述物联路由中设置有排名模块，所述排名模块包括：

提取单元，用于提取所获取的图像数据中的竞价序列；

排序单元，用于根据竞价序列对图像数据进行缓存空间排序；

播放单元，将排序后的所述图像数据按照顺序分发至所述物联路由所连接的LED屏。

通过上述技术方案，图像缓冲单元中对图像数据进行竞价排序，从而让播放内容的价值实现最大化，而将竞价排序与图像数据的缓存空间排序分开进行，分别提高了竞价计算与数据缓存的效率。

进一步的，所述标记单元包括：

解析子单元，用于接收图像数据，并提取图像数据中的附属信息，附属信息包括来源方或者数据大小；

排序子单元，用于使用附属信息向所述云管理平台查询该附属信息对应的竞价序列；

打包子单元，将所述竞价序列写入附属信息的列表的首端。

进一步的，所述打包子单元重新生成内部插入有竞价序列的打包数据，并将生成的打包数据缓存至所述物联路由。

通过上述技术方案，重新生成打包数据并缓存至物联路由，提高不同物联网终端从同一物联路由提取打包数据的效率，且无需重复插入竞价序列这一操作。

进一步的，所述分布式计算平台包括：

目标获取模块，用于向所述云管理平台获取目标屏播放列表；

目标分发模块，与所述目标获取模块以及所述物联路由均数据连接，用于转存所述目标屏播放列表至所述物联路由；

所述物联路由包括目标解析模块，用于提取所述目标屏播放列表内的目标屏编号，并将打包数据分发至与所述目标屏编号对应的LED屏。

通过上述技术方案，让分布式计算平台能精准地对LED屏进行投屏，实现图像数据的存储与显示的分开处理，提高数据处理资源与显示资源的利用的合理化。

进一步的，所述云管理平台内还包括：

打标模块，用于对所述云管理平台内现有的图像数据打上能耗数值；

计算模块，与所述打标模块，用于计算不同区域内LED屏播放过的图像数据对应的能耗数值之和，并从大到小排序不同的区域；

分配模块，与所述打标模块数据连接，用于根据计算模块排出的能耗数值向能耗数值最小的LED屏所连的所述物联路由发送图像数据。

通过上述技术方案，能够均衡不同LED屏之间的能源消耗，提高能耗均匀度，提高能耗利用率。

进一步的，所述云管理平台内还包括：

监控模块，与所述计算模块数据连接，用于预先设定最高能耗值，从所述计算模块接收能耗数值之和，实时比较区域内所有LED屏的能耗数值之和与最高能耗值；

强制模块，用于在判断出区域的能耗数值之和大于最高能耗值时，将图像数据发送给其它区域进行显示，若大于最高能耗值的区域大于设定区域数时，清空所有区域的能耗数值之和。

通过上述技术方案，避免区域内的能耗值无限叠加，也能提高多个区域之间的能耗均匀度。

进一步的，所述物联路由上设置有无线发射器，所述物联网终端数据连接有无线接收器；

所述无线接收器与所述无线发射器无线电连接。

通过上述技术方案，无线的连接方式能降低接线数量，降低生产成本，也能降低LED屏对设置地点的要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

LED屏通过物联网终端连有物联路由，云管理平台再连接有多个分布式计算平台，并通过分布式计算平台向物联路由下发图像数据。

通过单独设置网速测量模块，并使用该模块测量网络速度，不占用物联路由传输数据的数据处理带宽，同时提高其向分布式计算平台的网络速度的准确度。物联路由将网络速度发送至分布式计算平台，分布式计算平台根据网络速度选择物联路由所在区域，并向该区域内的物联路由发送图像数据，物联路由通过其所在的物联路由网络向目标区域内的物联路由进行传输图像数据。

通过设置打标模块、计算模块以及分配模块，根据计算模块排出的能耗数值向能耗数值最小的LED屏所连的所述物联路由发送图像数据，均衡不同LED屏之间的能源消耗。图像数据最终由物联路由发送至物联网终端并通过LED屏显示出来，无需在物联网终端设置现场人员进行显示内容的管理，同时还能提高LED屏上图像数据的更换速度，提高图像数据显示的时效性。

附图说明

图1为本发明实施例的系统框图；

图2为本发明实施例图像缓冲模块的框图；

图3为本发明实施例物联路由的框图；

图4为本发明实施例云管理平台的框图。

附图标记：1、LED屏；2、物联网终端；3、无线接收器；4、无线发射器；5、物联路由；51、排名模块；511、提取单元；512、排序单元；513、播放单元；52、目标解析模块；6、分布式计算平台；61、图像缓冲模块；611、标记单元；6111、解析子单元；6112、排序子单元；6113、打包子单元；612、分发单元；62、目标获取模块；63、目标分发模块；7、云管理平台；71、打标模块；72、计算模块；73、分配模块；74、监控模块；75、强制模块；8、网速测量模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例

一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统，如图1所示，包括多个LED屏1，LED屏1内包括LED板、与LED板驱动连接的驱动板、与驱动板的电连接的电源板以及控制板，控制板由MCU作为控制器，用于计算LED板上的显示图像且通过MCU自带的通讯接口进行通讯，如IIC、CAN或者SPI总线等，也可使用外接的接口芯片，如RS-485芯片等。每个LED屏1内的控制器均电连接有物联网终端2，物联网终端2电连接有无线接收器3，无线接收器3无线电连接有无线发射器4，无线发射器4电连接有物联路由5。无线接收器3与无线发射器4可采用配对的ZIGBEE模块或者WIFI模块，物联网终端2可为工业计算机或者微型计算机，物联路由5可为路由器、交换机或者工业服务器。无线的连接方式能降低接线数量，降低生产成本，也能降低LED屏1对设置地点的要求，如设置在障碍物较多的商场中心。

多个LED屏1，不全分布于同一区域，例如区域A中有3个LED屏1，区域B中有4个LED屏1。区域A内有3个物联网终端2，3个物联网终端2无线电连接有同一个物联路由5。区域B内有4个物联网终端2，4个物联网终端2也无线电连接有同一个物联路由5。若区域内只有一个物联路由5无法同时支持该区域内的所有物联网终端2，则使用多个相互连接的物联路由5进行扩容，此时物联路由5可使用路由器，路由器之间使用网线实现网络的连接。

位于同一区域内的物联网终端2均信号连接有用于传输数据并计算网络速度的物联路由5，不同区域的物联路由5之间均信号连接。物联路由5通过网线数据连接有云管理平台7，云管理平台7可为向第三方租借的多个云服务器。云管理平台7接收物联路由5的数据并向物联路由5下发数据。

云管理平台7数据连接有多个位于不同局域网内的分布式计算平台6，分布式计算平台6可为在异地租借的服务器或者是布置在不同区域的服务器，其中不是每个区域均有服务器。分布式计算平台6与物联路由5之间数据连接有网速测量模块8，网速测量模块8用于测量分布式计算平台6与物联路由5之间的网络速度。网速测量模块8可为内置在物联路由5内的程序固件或者与物联路由5内中央处理器数据连接的专用芯片，专用芯片为内部只内置网速测量的程序挂件的数据传输芯片，实现单独设置网速测量模块8，不占用物联路由5传输数据的数据处理带宽，提高其传输速度，同时提高其向分布式计算平台6的网络速度的准确度。

分布式计算平台6数据连接有至少一个物联路由5，物联路由5向分布式计算平台6上传目标数据，分布式计算平台6读取目标数据的目标区域后按照分布式计算平台6中的网络速度发布至网络速度最快的目标区域内的分布式计算平台6。

分布式计算平台6中设置有图像缓冲模块61，如图2所示，图像缓冲模块61中包括：标记单元611，用于向图像数据中插入竞价序列。标记单元611可为内置在分布式计算平台6中实现对应功能的代码固件，或者只内置有上述代码固件的芯片，代码固件可以读取并修改图像数据的内容与附属信息。其中，标记单元611包括解析子单元6111，用于接收图像数据，并提取图像数据中的附属信息，附属信息包括来源方或者数据大小。排序子单元6112，用于使用附属信息向云管理平台7查询该附属信息对应的竞价序列。打包子单元6113，将竞价序列写入附属信息的列表的首端。打包子单元6113重新生成内部插入有竞价序列的打包数据，并将生成的打包数据缓存至物联路由5。重新生成打包数据并缓存至物联路由5，提高不同物联网终端2从同一物联路由5提取打包数据的效率，且无需重复插入竞价序列这一操作。

分发单元612，用于将图像数据发送至物联路由5。物联路由5可通过网线与分布式计算平台6数据连接，图像通过网线传输至物联路由5。

如图3所示，物联路由5中设置有排名模块51，排名模块51可为内置在物联路由5中实现对应功能的代码固件，或者只内置有上述代码固件的芯片，芯片与物联路由5电连接，代码固件可以读取并修改图像数据的内容与附属信息，或者修改物联路由5内图像数据的存储位置。排名模块51包括提取单元511，用于提取所获取的图像数据中的竞价序列。排序单元512，用于根据竞价序列对图像数据进行缓存空间排序。播放单元513，将排序后的图像数据按照顺序分发至物联路由5所连接的LED屏1。图像缓冲单元中对图像数据进行竞价排序，从而让播放内容的价值实现最大化，而将竞价排序与图像数据的缓存空间排序分开进行，分别提高了竞价计算与数据缓存的效率。

回到图1，分布式计算平台6包括：目标获取模块62，用于向云管理平台7获取目标屏播放列表。目标获取模块62可为内置在分布式计算平台6中实现对应功能的代码固件，或者只内置有上述代码固件的芯片，芯片与分布式计算平台6的中央处理器通过通讯协议实现数据连接，代码固件可以读取并修改分布式计算平台6内数据的内容，或者修改分布式计算平台6内数据的存储位置。目标分发模块63，与目标获取模块62以及物联路由5均数据连接，用于转存目标屏播放列表至物联路由5。目标分发模块63，与目标获取模块62相似，可为内置在分布式计算平台6中实现对应功能的代码固件，或者只内置有上述代码固件的芯片。

物联路由5包括目标解析模块52，用于提取目标屏播放列表内的目标屏编号，并将打包数据分发至与目标屏编号对应的LED屏1。目标解析模块52，与目标获取模块62相似，可为内置在物联路由5中实现对应功能的代码固件，或者只内置有上述代码固件的芯片。让分布式计算平台6能精准地对LED屏1进行投屏，实现图像数据的存储与显示的分开处理，提高数据处理资源与显示资源的利用的合理化。

如图4所示，云管理平台7内还包括打标模块71、计算模块72、分配模块73、监控模块74以及强制模块75，上述模块与目标获取模块62相似，可为内置在物联路由5中实现对应功能的代码固件，或者只内置有上述代码固件的芯片。打标模块71用于对云管理平台7内现有的图像数据打上能耗数值。计算模块72，与打标模块71数据连接，用于计算不同区域内LED屏1播放过的图像数据对应的能耗数值之和，并从大到小排序不同的区域。分配模块73，与打标模块71数据连接，用于根据计算模块72排出的能耗数值向能耗数值最小的LED屏1所连的物联路由5发送图像数据。监控模块74，与计算模块72数据连接，用于预先设定最高能耗值，从计算模块72接收能耗数值之和，实时比较区域内所有LED屏1的能耗数值之和与最高能耗值。强制模块75，用于在判断出区域的能耗数值之和大于最高能耗值时，将图像数据发送给其它区域进行显示，若大于最高能耗值的区域大于设定区域数时，清空所有区域的能耗数值之和。能够均衡不同LED屏1之间的能源消耗，提高能耗均匀度，提高能耗利用率。避免区域内的能耗值无限叠加，也能提高多个区域之间的能耗均匀度。

LED屏1通过物联网终端2连有物联路由5，云管理平台7再连接有多个分布式计算平台6，并通过分布式计算平台6向物联路由5下发图像数据，物联路由5计算出其网络速度并将网络速度发送至分布式计算平台6，分布式计算平台6根据网络速度选择物联路由5所在区域，并向该区域内的物联路由5发送图像数据，物联路由5通过其所在的物联路由5网络向目标区域内的物联路由5进行传输图像数据，图像数据最终由物联路由5发送至物联网终端2并通过LED屏1显示出来。而在物联路由5中设置排名模块51，实现播放内容的价值实现最大化，还将竞价排序与图像数据的缓存空间排序分开进行，分别提高了竞价计算与数据缓存的效率。无需在物联网终端2设置现场人员进行显示内容的管理，同时还能提高LED屏1上图像数据的更换速度，提高图像数据显示的时效性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于云平台管理及物联网控制的LED显示系统，其特征在于，包括：

多个LED屏（1），不全分布于同一区域，用于显示图像数据，每个所述LED屏（1）数据连接有物联网终端（2）；

位于同一区域内的所述物联网终端（2）均信号连接有用于传输数据并计算网络速度的物联路由（5），不同区域的所述物联路由（5）之间均信号连接；

所述物联路由（5）数据连接有云管理平台（7），所述云管理平台（7）接收所述物联路由（5）的数据并向所述物联路由（5）下发数据；

所述云管理平台（7）数据连接有多个位于不同局域网内的分布式计算平台（6），所述分布式计算平台（6）数据连接有至少一个所述物联路由（5），所述物联路由（5）向所述分布式计算平台（6）上传目标数据，所述分布式计算平台（6）读取所述目标数据的目标区域后按照所述分布式计算平台（6）中的网络速度发布至网络速度最快的目标区域内的所述分布式计算平台（6）；

所述云管理平台（7）内还包括：

打标模块（71），用于对所述云管理平台（7）内现有的图像数据打上能耗数值；

计算模块（72），与所述打标模块（71），用于计算不同区域内LED屏（1）播放过的图像数据对应的能耗数值之和，并从大到小排序不同的区域；

分配模块（73），与所述打标模块（71）数据连接，用于根据计算模块（72）排出的能耗数值向能耗数值最小的LED屏（1）所连的所述物联路由（5）发送图像数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式计算平台（6）与所述物联路由（5）之间数据连接有网速测量模块（8），所述网速测量模块（8）用于测量所述分布式计算平台（6）与所述物联路由（5）之间的网络速度。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式计算平台（6）中设置有图像缓冲模块（61），所述图像缓冲模块（61）中包括：

标记单元（611），用于向图像数据中插入竞价序列；

分发单元（612），用于将图像数据发送至所述物联路由（5）；

所述物联路由（5）中设置有排名模块（51），所述排名模块（51）包括：

提取单元（511），用于提取所获取的图像数据中的竞价序列；

排序单元（512），用于根据竞价序列对图像数据进行缓存空间排序；

播放单元（513），将排序后的所述图像数据按照顺序分发至所述物联路由（5）所连接的LED屏（1）。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述标记单元（611）包括：

解析子单元（6111），用于接收图像数据，并提取图像数据中的附属信息，附属信息包括来源方或者数据大小；

排序子单元（6112），用于使用附属信息向所述云管理平台（7）查询该附属信息对应的竞价序列；

打包子单元（6113），将所述竞价序列写入附属信息的列表的首端。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述打包子单元（6113）重新生成内部插入有竞价序列的打包数据，并将生成的打包数据缓存至所述物联路由（5）。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式计算平台（6）包括：

目标获取模块（62），用于向所述云管理平台（7）获取目标屏播放列表；

目标分发模块（63），与所述目标获取模块（62）以及所述物联路由（5）均数据连接，用于转存所述目标屏播放列表至所述物联路由（5）；

所述物联路由（5）包括目标解析模块（52），用于提取所述目标屏播放列表内的目标屏编号，并将打包数据分发至与所述目标屏编号对应的LED屏（1）。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云管理平台（7）内还包括：

监控模块（74），与所述计算模块（72）数据连接，用于预先设定最高能耗值，从所述计算模块（72）接收能耗数值之和，实时比较区域内所有LED屏（1）的能耗数值之和与最高能耗值；

强制模块（75），用于在判断出区域的能耗数值之和大于最高能耗值时，将图像数据发送给其它区域进行显示，若大于最高能耗值的区域大于设定区域数时，清空所有区域的能耗数值之和。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物联路由（5）上设置有无线发射器（4），所述物联网终端（2）数据连接有无线接收器（3）；

所述无线接收器（3）与所述无线发射器（4）无线电连接。

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