CN112219412A - 一种灯具的同步方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯具技术领域，尤其涉及一种灯具的同步方法及终端。所述同步方法包括以下步骤：一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。主机的选取以时间自己本身来决定，谁的时间最快(或最慢)谁就是主机。通过时间数据作为主机的判断依据，同步后所有时间最快(或最慢)的都是主机，所以，本同步系统允许出现两台以上的主机同时工作，能有效提高传播效率和系统稳定性。

Description

一种灯具的同步方法及终端

技术领域

本发明涉及灯具技术领域，尤其涉及一种灯具的同步方法及终端。

背景技术

警示灯作为灯具的一种，被广泛用于道路施工、市政施工等施工现场，作为警示类的安全用品，通过警示灯发出的灯光提醒车辆和行人避开施工区域，预防发生安全事故。而同步式警示灯，即实现多个警示灯的同亮同灭，警示效果更好而更受大家喜欢。

目前，同步式警示灯的应用已经很多了，如同步的闪眼灯、同步的箭头牌等。现有的同步方案大部分以同步时间来实现同步，并结合无线通讯的方式来实现，如2.4G的通信，广播信号电波钟。不过广播信号电波钟因隧道、室内、桥洞等广播信号弱的地方不能使用的缺点，所以以下主要讲的是2.4G类的同步方案。同步时间，必须要有一个时间做参考，比如世界时间是以格林威治时间做参考。警示灯的同步也类似，以一个警示灯的时间做参考时间，通常这个警示灯为主机，其他警示灯的时间都同步到主机一样的时间。现有的主机选取一般都用机号来决定，其中，机号是采用开机顺序为机号或者在产品内部内置本机机号，以最大的机号或者最小的机号做主机。

然而，以机号选主机有以下缺陷：

1、布控时工作量大，需要按机号顺序摆放；

2、需要很久才能同步，同步效率低；

3、主机或者多台机子出故障时整套系统会出现一段时间的不同步，导致系统不稳定；

4、一个系统只能有一个主机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种灯具的同步方法及终端，以提高布控效率，增强整套同步系统的快速性和稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案为：

一种灯具的同步方法，包括以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。

本发明采用的另一技术方案为：

一种灯具的同步终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种灯具的同步方法及终端，其中数据传播不再以点对点传播，而是采用组播的形式以点对多的传播，增加了信号传播的效率同时也增加整套系统稳定性。再则，主机的选取不再以机号做参考，而是以时间自己本身来决定，谁的时间最快谁就是主机(或者谁的时间最慢谁就是主机)。通过时间数据作为主机的判断依据，不会出现使用机号做主机那种万一主机出故障而使整套系统不同步的现象。机号决定主机他的主机是唯一的，而采用时间数据决定主机，同步后所有时间最快且时间值相同的机器都可以是主机，所以，在预设通信范围内本同步系统允许存在有两台以上的主机同时工作，以时间决定主机也可以提高同步的效率和系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明的灯具的同步方法的步骤流程图；

图2为本发明的灯具的同步方法的具体步骤流程图；

图3为本发明的灯具的同步终端的结构示意图；

图4为本发明的灯具的发送模式时序图；

图5为本发明的灯具的接收模式时序图；

图6为本发明的灯具的同步方法的整体步骤流程框图；

图7为本发明的各灯具间信号通信示意图；

标号说明：

1、存储器；2、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供的一种灯具的同步方法，包括以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。其中最快(或最慢)且时间值相同的机器都可以是主机(即多主机)。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种灯具的同步方法，其中数据传播不再以点对点传播，而是采用组播的形式以点对多的传播，增加了信号传播的效率同时也增加整套系统稳定性。再则，主机的选取不再以机号做参考，而是以时间自己本身来决定，谁的时间最快谁就是主机(或者谁的时间最慢谁就是主机)。通过时间数据作为主机的判断依据，不会出现使用机号做主机那种万一主机出故障而使整套系统不同步的现象。机号决定主机他的主机是唯一的，而采用时间数据决定主机，同步后所有时间最快(或最慢)的都是主机，以时间决定主机也可以提高同步的效率和系统的稳定性。

进一步的，步骤S1之前还包括：

S0、灯具上电后的预设时长内获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据，配置完成或者达到预设时长，进入步骤S1。

由上述描述可知，上电后的灯具在一定时间内只接收信号，即为先获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据。同时，外部系统也会将时间数据同步到已经开机(完成上电)的灯具上。其中若配置完成可以直接进入步骤S1，或者达到预设时长还未完成配置(一般是未接收到外部系统分发的时间数据)也进入步骤S1，此处的预设时长大小可以根据系统需要在程序中设定。传统方式经常出现发送数据的灯具在发送数据而接收数据的灯具并不在接收模式，从而导致丢失数据，进而导致开机一般都需要等一段时间才能完成同步，但使用上述步骤S0就能够很好的解决这些问题。

进一步的，步骤S2还包括：判断所有灯具的时间数据是否均相等，若是，则完成同步操作。

由上述描述可知，只有当所有灯具的时间数据均相等，才算完成同步操作。

进一步的，步骤S1具体为：一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据并开始计时，得到同步时长；

步骤S2具体为：将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机，若同步时长达到预设同步时长阈值时所有灯具中存在时间数据不相等的灯具，则发出同步异常信息。

由上述描述可知，若在预设同步时长阈值范围内还未完成同步，则发出同步异常信息，后续再通过重新上电，完成同步操作。

进一步的，步骤S1中的所有灯具以第一周期向其预设通信范围内发送时间数据和以第二周期在其预设通信范围内接收时间数据，所述第一周期和第二周期均由连续且相互交替的运行模式和休眠模式组成，所述第一周期中对应运行模式的时长小于所述第二周期中对应运行模式的时长。

由上述描述可知，因为灯具的信号既有发送又有接收，且为了节约电量，不可能一直处在接收或者发送的模式，因而设置有些时间是休眠模式，即为不运行的状态。

参阅图3，本发明还提供的一种灯具的同步终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种灯具的同步终端，其中数据传播不再以点对点传播，而是采用组播的形式以点对多的传播，增加了信号传播的效率同时也增加整套系统稳定性。再则，主机的选取不再以机号做参考，而是以时间自己本身来决定，谁的时间最快谁就是主机(或者谁的时间最慢谁就是主机)。通过时间数据作为主机的判断依据，不会出现使用机号做主机那种万一主机出故障而使整套系统不同步的现象。机号决定主机他的主机是唯一的，而采用时间数据决定主机，同步后所有时间最快的都是主机，以时间决定主机也可以提高同步的效率和系统的稳定性。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

S0、灯具上电后的预设时长内获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据，配置完成或者达到预设时长，进入步骤S1。

由上述描述可知，上电后的灯具在一定时间内只接收信号，即为先获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据。同时，外部系统也会将时间数据同步到已经开机(完成上电)的灯具上。其中若配置完成可以直接进入步骤S1，或者达到预设时长还未完成配置(一般是未接收到外部系统分发的时间数据)也进入步骤S1。传统方式经常出现发送数据的灯具在发送数据而接收数据的灯具并不在接收模式，从而导致丢失数据，进而导致开机一般都需要等一段时间才能完成同步，但使用上述步骤S0就能够很好的解决这些问题。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

判断所有灯具的时间数据是否均相等，若是，则完成同步操作。

由上述描述可知，只有当所有灯具的时间数据均相等，才算完成同步操作。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据并开始计时，得到同步时长；

将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据(或者最慢的时间数据)作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机，若同步时长达到预设同步时长阈值时所有灯具中存在时间数据不相等的灯具，则发出同步异常信息。

由上述描述可知，若在预设同步时长阈值范围内还未完成同步，则发出同步异常信息，后续再通过重新上电，完成同步操作。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

步骤S1中的所有灯具以第一周期向其预设通信范围内发送时间数据和以第二周期在其预设通信范围内接收时间数据，所述第一周期和第二周期均由连续且相互交替的运行模式和休眠模式组成，所述第一周期中对应运行模式的时长小于所述第二周期中对应运行模式的时长。

请参照图1、图2、图4至图7，本发明的实施例一为：

本发明的灯具的同步方法主要应用于警示系统，其中灯具为警示灯。通过警示灯发出的灯光提醒车辆和行人避开施工区域，预防发生安全事故。

本发明的灯具的同步方法，包括以下步骤：

S0、灯具上电后的预设时长内获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据，配置完成或者达到预设时长，进入步骤S1。

在本实例中，上电后的灯具在一定时间内只接收信号，即为先获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据。同时，外部系统也会将时间数据同步到已经开机(完成上电)的灯具上。其中若配置完成可以直接进入步骤S1，或者达到预设时长还未完成配置(一般是未接收到外部系统分发的时间数据)也进入步骤S1。传统方式经常出现发送数据的灯具在发送数据而接收数据的灯具并不在接收模式，从而导致丢失数据，进而导致开机一般都需要等一段时间才能完成同步，但使用上述步骤S0就能够很好的解决这些问题。

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据，同时每个灯具也会发送自己的时间数据给在其预设通信范围内其他灯具；

在本实例中，步骤S1具体为：一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据并开始计时，得到同步时长，发送自己的时间数据；其中，所有灯具都以第一周期向其预设通信范围内发送时间数据和以第二周期在其预设通信范围内接收时间数据；

因每个警示灯不仅需要接收数据还要发送数据，且为了减少2.4G无线模块的耗电，所以合理的安排无线模块的发送和接收周期至关重要。如图4和图5所示，为了节约电量，不可能一直处在接收或者发送的模式，因而设置有些时间是休眠模式，即为不运行的状态。所述第一周期和第二周期均由连续且相互交替的运行模式和休眠模式组成，所述第一周期中对应运行模式的时长小于所述第二周期中对应运行模式的时长。

需要说明的是：在图4中高电平代表发送模式，低电平代表休眠模式；在图5中高电平代表接收模式，低电平代表休眠模式。

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据(或者最慢的时间数据)作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机；

判断所有灯具的时间数据是否均相等，若是，则完成同步操作。

在本实施例中，步骤S2具体为：将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据(或者最慢的时间数据)作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机，若同步时长达到预设同步时长阈值时所有灯具中存在时间数据不相等的灯具，则发出同步异常信息。

实际上，每个灯具分别接收其预设通信范围内其他灯具的时间数据，通过以下方式先实现局部同步，再不断扩散同步，最终实现全部灯具同步。

需要说明的是：两个以上的警示灯在同一频道以组播的形式实现时钟数据共享；这里使用组播传输，而非单播。组播(Multicast)传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率，减少了骨干网络出现拥塞的可能性。多播(英文：multicast)是指把信息同时传递给一组目的地址。它使用策略是最高效的，因为在消息在每条网络链路上只需传递一次，而且只有在链路分叉的时，消息才会被复制。与多播相比，常规的点到单点的传递被称作单播。当以单播的形式把消息传递给多个接收方时，必须向每个接收者都发送一份数据副本。由此产生的多余副本将导致发送方效率低下，且缺乏可扩展性。

使用单播(点对点)和组播(点对多)所得到的系统同步速度如下：

假设有N台警示灯，单播是警示灯1的数据传警示灯2，警示灯2传警示灯3，警示灯3传警示灯4，警示灯4传警示灯5，…，警示灯N-1传警示灯N。如果用单播的方式，同步数据从主机开始传送到最后一个子机(即警示灯N)，信号传递了N-1次需要占用大量的时间，导致系统完全同步要花费很长的时间才能完成，数量越多，同步时间越长。而如图7所示，多主机组播通讯方式：主机1到主机N时间相同，子机1、子机2、子机3、....、子机N相互通信，主机与子机间相互通信。如果都在通信区域内，可能只需1次通信就实现全部同步。即使不都在一个区域内传递的次数也远小于单播的传递次数，所以同步效率也比单播快很多。

使用单播和组播所对应的系统稳定性如下：

假设有N台警示灯，使用单播的方式，某些警示灯出现故障，数据传输就会出现短暂的中断，整套同步系统会出现一段时间的不同步。而使用组播的方式是多台警示灯发送数据，多台警示灯接收数据，即使哪台警示灯坏了，也只是它个体的数据丢失，不会影响其他警示灯的同步。

步骤S2之后还包括：S3、同步操作完成后，开始计时，并实时判断是否超过复位时间T2，若是，时间清零，返回步骤S1，重新执行同步操作。若否，则继续判断是否超过复位时间T2。该复位步骤主要是时间信号需要无线通信模块传递，而传递信号越小，传递速度越快，所以一般时间数据不会很大，一段时间就需要复位同步一次，上述的复位时间T2是根据实际使用时的相关指标而对应设置的，其为可调参数。

请参照图3，本发明的实施例二为：

本发明还提供的一种灯具的同步终端，包括存储器1、处理器2以及存储在所述存储器1上并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

S0、灯具上电后的预设时长内获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据，配置完成或者达到预设时长，进入步骤S1。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

判断所有灯具的时间数据是否均相等，若是，则完成同步操作。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据并开始计时，得到同步时长；

将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机，若同步时长达到预设同步时长阈值时所有灯具中存在时间数据不相等的灯具，则发出同步异常信息。

进一步的，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

步骤S1中的所有灯具以第一周期向其预设通信范围内发送时间数据和以第二周期在其预设通信范围内接收时间数据，所述第一周期和第二周期均由连续且相互交替的运行模式和休眠模式组成，所述第一周期中对应运行模式的时长小于所述第二周期中对应运行模式的时长。

综上所述，本发明提供的一种灯具的同步方法及终端，其中数据传播不再以点对点传播，而是采用组播的形式以点对多的传播，增加了信号传播的效率同时也增加整套系统稳定性。再则，主机的选取不再以机号做参考，而是以时间自己本身来决定，谁的时间最快谁就是主机或者谁的时间最慢谁就是主机。通过时间数据作为主机的判断依据，不会出现使用机号做主机那种万一主机出故障而使整套系统不同步的现象。机号决定主机他的主机是唯一的，而采用时间数据决定主机，同步后所有时间最快且时间值相同的都是主机，基于这个原则，在预设通信范围内允许同时存在两台以上的主机同时工作，以时间决定主机也可以提高同步的效率和系统的稳定性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种灯具的同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。

2.根据权利要求1所述的一种灯具的同步方法，其特征在于，步骤S1之前还包括：

S0、灯具上电后的预设时长内获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据，配置完成或者达到预设时长，进入步骤S1。

3.根据权利要求1所述的一种灯具的同步方法，其特征在于，步骤S2还包括：判断所有灯具的时间数据是否均相等，若是，则完成同步操作。

4.根据权利要求1所述的一种灯具的同步方法，其特征在于，步骤S1具体为：一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据并开始计时，得到同步时长；

步骤S2具体为：将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机，若同步时长达到预设同步时长阈值时所有灯具中存在时间数据不相等的灯具，则发出同步异常信息。

5.根据权利要求1所述的一种灯具的同步方法，其特征在于，步骤S1中的所有灯具以第一周期向其预设通信范围内发送时间数据和以第二周期在其预设通信范围内接收时间数据，所述第一周期和第二周期均由连续且相互交替的运行模式和休眠模式组成，所述第一周期中对应运行模式的时长小于所述第二周期中对应运行模式的时长。

6.一种灯具的同步终端，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1、一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据；

S2、将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机。

7.根据权利要求6所述的一种灯具的同步终端，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

S0、灯具上电后的预设时长内获取设置在灯具上的时钟源带有的时间数据并配置为自身的时间数据，配置完成或者达到预设时长，进入步骤S1。

8.根据权利要求6所述的一种灯具的同步终端，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

判断所有灯具的时间数据是否均相等，若是，则完成同步操作。

9.根据权利要求6所述的一种灯具的同步终端，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

一灯具接收预设通信范围内其他灯具的时间数据并开始计时，得到同步时长；

将接收到的时间数据分别与自身的时间数据作比较，将最快的时间数据或者最慢的时间数据作为预设通信范围内所有灯具的基准时间数据并同步至所述预设通信范围内所有灯具，将所有时间值等于基准时间数据的灯具均设置为主机，若同步时长达到预设同步时长阈值时所有灯具中存在时间数据不相等的灯具，则发出同步异常信息。

10.根据权利要求6所述的一种灯具的同步终端，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时进一步实现以下步骤：

步骤S1中的所有灯具以第一周期向其预设通信范围内发送时间数据和以第二周期在其预设通信范围内接收时间数据，所述第一周期和第二周期均由连续且相互交替的运行模式和休眠模式组成，所述第一周期中对应运行模式的时长小于所述第二周期中对应运行模式的时长。

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