CN112055074A - 一种5g物联网大规模显示屏管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明一种5G物联网大规模显示屏管理方法及系统通过分布式计算的服务器(分布式服务器)与LED显示屏建立通信的方式实现集群管理能力，提高响应速度，减少延迟，防止信息泄漏，提高安全性；并且通过计算出物理距离最大程度上减小延迟时间，使LED显示屏在显示内容使能够流畅自然，由于为了管理范围较大的LED显示屏集群需要较高的计算能力和信息传递速度，使用现有的服务器中心集中管理的方式较为麻烦，不同地区LED显示屏的运行速度会因为服务器中心的速度制约，无法根据不同地区的需要完成内容显示的任务，所以采用分布式服务器的方式可以提高运行速度。

Description

一种5G物联网大规模显示屏管理方法及系统
技术领域
本发明涉及5G、物联网、集群显示管理等技术领域，具体涉及一种5G物联网大规模显示屏管理方法及系统。
背景技术
随着LED显示屏在广告、交通等从多行业的广泛应用，显示屏运营的业务范围逐渐扩大，由原来的城市运营发展至全国、乃至跨国运营，现有的LED显示屏需要通过多种信息通讯手段完成管理、监测、控制的功能，而现有的控制技术并不能满足需要。一方面每个显示屏的参数差异大，同时段或不同时段播放内容也不同，另一方面由于分布于各地的显示屏可能出现无法估计的故障等因素，需要高速、稳定的管理、监测、控制方式。
第五代移动通信技术简称5G或5G技术是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。Release-15中的5G规范的第一阶段是为了适应早期的商业部署。Release-16的第二阶段将于2020年4月完成，作为IMT-2020技术的候选提交给国际电信联盟(ITU)。ITUIMT-2020规范要求速度高达20Gbit/s，可以实现宽信道带宽和大容量MIMO。物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
对于上述的问题，需要基于5G技术、物联网技术等多媒体远程的集群管理，为大规模的LED显示屏管理提供可靠、安全、易用的方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种5G物联网大规模显示屏管理方法及系统，以提高用于显示屏的多媒体远程的集群管理能力，提高响应速度，减少延迟，防止信息泄漏，提高安全性。
一种5G物联网大规模显示屏管理方法，包括：设置有通讯单元的LED显示屏；用于分布式计算的服务器；所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接；获取所述LED显示屏的位置信息、服务器的位置信息；根据所述LED显示屏的位置信息和服务器的位置信息计算所述LED显示屏和服务器之间的物理距离，并生成物理距离值代码、建立该LED显示屏与该服务器的对应的通信信道；将所述物理距离值代码与对应的通信信道的地址码关联；当所述LED显示屏调用所述服务器数据时，通过该LED显示屏与每一个服务器的物理距离值代码，来对比判断该LED显示屏与任意一服务器的物理距离，选择物理距离最短的服务器，并连接所述对应的通信信道。
一种5G物联网大规模显示屏管理系统，基于上述的5G物联网大规模显示屏管理方法，包括LED显示屏、分布式服务器、5G基站以及管理终端，所述LED显示屏还包括显示单元，所述管理终端包括通信模块、控制模块以及处理模块，其中：所述控制模块用于生成控制指令，并通过所述通信模块发送至5G基站；所述分布式服务器用于接收所述控制指令，根据该控制指令生成数据流和反馈信号，并将该数据流传输至LED显示屏、将该反馈信号发生至5G基站；所述显示单元用于接收所述数据流，并根据该数据流显示画面；所述处理模块用于接收并处理所述反馈信号；所述5G基站用于中转所述控制指令和反馈信号。
本发明一种5G物联网大规模显示屏管理方法及方法通过分布式计算的服务器(分布式服务器)与LED显示屏建立通信的方式实现集群管理能力，提高响应速度，减少延迟，防止信息泄漏，提高安全性；并且通过计算出物理距离最大程度上减小延迟时间，使LED显示屏在显示内容使能够流畅自然，由于为了管理范围较大的LED显示屏集群需要较高的计算能力和信息传递速度，使用现有的服务器中心集中管理的方式较为麻烦，不同地区LED显示屏的运行速度会因为服务器中心的速度制约，无法根据不同地区的需要完成内容显示的任务，所以采用分布式服务器的方式可以提高运行速度，并且根据分布式服务器与LED显示屏之间的物理距离来匹配，LED显示屏接入物理距离最近的分布式服务器即可实现高速信息处理。
进一步的，所述物理距离为所述LED显示屏与服务器之间用于传递数据信息所形成的物理通路的距离，该物理距离包括无线通信的空间距离、有线通信的线缆距离。
进一步的，所述物理距离值代码为所述物理距离的具体数值。
进一步的，所述通信信道包括物理信道和逻辑信道。通信信道(Channels ofcommunicationl)是数据传输的通路，在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质与有关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻辑通路，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。
进一步的，所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接采用5G基站建立。
进一步的，所述通讯单元包括GPS、UWB。其中超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
进一步的，所述LED显示屏还包括处理单元、控制单元以及监测单元。
进一步的，所述监测单元包括空气质量传感器、状态监测电路；所述空气质量传感器用于检测LED显示屏周围的空气质量，并用于气象监测；所述状态监测电路包括LED灯开路、短路监测，进水检测，电压、温度等的检测，可采用现有技术。
进一步的，所述用于分布式计算的服务器采用云计算系统或采用设置在所述LED显示屏内的处理单元。
本发明的有益效果体现在：
本发明一种5G物联网大规模显示屏管理方法及系统，提高用于显示屏的多媒体远程的集群管理能力，提高响应速度，减少延迟，防止信息泄漏，提高安全性；通过分布式计算的服务器(分布式服务器)与LED显示屏建立通信的方式实现集群管理能力，提高响应速度，减少延迟，防止信息泄漏，提高安全性；并且通过计算出物理距离最大程度上减小延迟时间，使LED显示屏在显示内容使能够流畅自然。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明一种实施例的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例
如图1所示：
一种5G物联网大规模显示屏管理方法，包括：设置有通讯单元的LED显示屏；用于分布式计算的服务器；所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接；获取所述LED显示屏的位置信息、服务器的位置信息；根据所述LED显示屏的位置信息和服务器的位置信息计算所述LED显示屏和服务器之间的物理距离，并生成物理距离值代码、建立该LED显示屏与该服务器的对应的通信信道；将所述物理距离值代码与对应的通信信道的地址码关联；当所述LED显示屏调用所述服务器数据时，通过该LED显示屏与每一个服务器的物理距离值代码，来对比判断该LED显示屏与任意一服务器的物理距离，选择物理距离最短的服务器，并连接所述对应的通信信道。所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接，通过5G基站接入互联网。
一种5G物联网大规模显示屏管理系统，基于上述的5G物联网大规模显示屏管理方法，包括LED显示屏、分布式服务器、5G基站以及管理终端，所述LED显示屏还包括显示单元，所述管理终端包括通信模块、控制模块以及处理模块，其中：所述控制模块用于生成控制指令，并通过所述通信模块发送至5G基站；所述分布式服务器用于接收所述控制指令，根据该控制指令生成数据流和反馈信号，并将该数据流传输至LED显示屏、将该反馈信号发生至5G基站；所述显示单元用于接收所述数据流，并根据该数据流显示画面；所述处理模块用于接收并处理所述反馈信号；所述5G基站用于中转所述控制指令和反馈信号。
本发明一种5G物联网大规模显示屏管理方法及方法通过分布式计算的服务器(分布式服务器)与LED显示屏建立通信的方式实现集群管理能力，提高响应速度，减少延迟，防止信息泄漏，提高安全性；并且通过计算出物理距离最大程度上减小延迟时间，使LED显示屏在显示内容使能够流畅自然，由于为了管理范围较大的LED显示屏集群需要较高的计算能力和信息传递速度，使用现有的服务器中心集中管理的方式较为麻烦，不同地区LED显示屏的运行速度会因为服务器中心的速度制约，无法根据不同地区的需要完成内容显示的任务，所以采用分布式服务器的方式可以提高运行速度，并且根据分布式服务器与LED显示屏之间的物理距离来匹配，LED显示屏接入物理距离最近的分布式服务器即可实现高速信息处理。
在本实施例中，所述物理距离为所述LED显示屏与服务器之间用于传递数据信息所形成的物理通路的距离，该物理距离包括无线通信的空间距离、有线通信的线缆距离。
在本实施例中，所述物理距离值代码为所述物理距离的具体数值。
在本实施例中，所述通信信道包括物理信道和逻辑信道。通信信道(Channels ofcommunicationl)是数据传输的通路，在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路，它由传输介质与有关通信设备组成；逻辑信道指在物理信道的基础上，发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻辑通路，由此为传输数据信号形成的逻辑通路。
通信信道根据波特率一般可以将信道分成三类：次声级、声级和宽频带级。
1.次声级，次声级线路比电话线还低一级，通常，因硬件技术的限制使得每秒钟只能输出7个字符时才使用这种线路，本实施例不采用该种信道。
2.声级，这是常规的电话线路，其速率在600波特(位/秒)到9600波特之间，一条常规的电话线可以被"调节"以高达9600波特的速率传送数据，而且相当准确。当然随着这种能力的增加而必然带来用户成本相应提高。如果具体看声级线路速度，那么，一条具有1200波特速率的线路每秒钟大约可以传送120个字符。声级线路主要用于计算机与群控器之间的高速链路，但是它也能用于低速的、计算机到计算机的通信。
3.宽频带级，宽频带级信道具有超出1兆波特的容量，而且主要用于计算机到计算机的通信上，本实施例优选该种信道。
在GSM通信中的信道可分为物理信道和逻辑信道。一个物理信道就是一个时隙，通常被定义为给定TDMA(时分多址)帧上的固定位置上的时隙(TS)。而逻辑信道是根据BTS(基站)与MS(终端)之间传递的消息种类不同而定义的不同的逻辑信道。这些逻辑信道是通过BTS来影射到不同的物理信道上来传送。
在本实施例中，所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接采用5G基站建立。
在本实施例中，所述通讯单元包括GPS、UWB。其中超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术。它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大，尽管使用无线通信，但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。使用UWB技术可在非常宽的带宽上传输信号，FCC对UWB技术的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。如图2所示为UWB技术的一种系统架构，包括5G基站网络和通信链路。
在本实施例中，所述LED显示屏还包括处理单元、控制单元以及监测单元。
在本实施例中，所述监测单元包括空气质量传感器、状态监测电路；所述空气质量传感器用于检测LED显示屏周围的空气质量，并用于气象监测；所述状态监测电路包括LED灯开路、短路监测，进水检测，电压、温度等的检测，可采用现有技术。
在本实施例中，所述用于分布式计算的服务器采用云计算系统或采用设置在所述LED显示屏内的处理单元。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，包括：
设置有通讯单元的LED显示屏；
用于分布式计算的服务器；
所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接；
获取所述LED显示屏的位置信息、服务器的位置信息；
根据所述LED显示屏的位置信息和服务器的位置信息计算所述LED显示屏和服务器之间的物理距离，并生成物理距离值代码、建立该LED显示屏与该服务器的对应的通信信道；
将所述物理距离值代码与对应的通信信道的地址码关联；
当所述LED显示屏调用所述服务器数据时，通过该LED显示屏与每一个服务器的物理距离值代码，来对比判断该LED显示屏与任意一服务器的物理距离，选择物理距离最短的服务器，并连接所述对应的通信信道。
2.根据权利要求1所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述物理距离为所述LED显示屏与服务器之间用于传递数据信息所形成的物理通路的距离，该物理距离包括无线通信的空间距离、有线通信的线缆距离。
3.根据权利要求2所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述物理距离值代码为所述物理距离的具体数值。
4.根据权利要求1所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述通信信道包括物理信道和逻辑信道。
5.根据权利要求1所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述LED显示屏与所述服务器建立通信连接采用5G基站建立。
6.根据权利要求1所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述通讯单元包括GPS、UWB。
7.根据权利要求1所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述LED显示屏还包括处理单元、控制单元以及监测单元。
8.根据权利要求7所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述监测单元包括空气质量传感器、状态监测电路。
9.根据权利要求7所述的一种5G物联网大规模显示屏管理方法，其特征在于，所述用于分布式计算的服务器采用云计算系统或采用设置在所述LED显示屏内的处理单元。
10.一种5G物联网大规模显示屏管理系统，其特征在于，基于权利要求1-9所述的任意一种5G物联网大规模显示屏管理方法，包括LED显示屏、分布式服务器、5G基站以及管理终端，所述LED显示屏还包括显示单元，所述管理终端包括通信模块、控制模块以及处理模块，其中：
所述控制模块用于生成控制指令，并通过所述通信模块发送至5G基站；
所述分布式服务器用于接收所述控制指令，根据该控制指令生成数据流和反馈信号，并将该数据流传输至LED显示屏、将该反馈信号发生至5G基站；
所述显示单元用于接收所述数据流，并根据该数据流显示画面；
所述处理模块用于接收并处理所述反馈信号；
所述5G基站用于中转所述控制指令和反馈信号。
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