CN112953596B - 基于电力载波的频率自适应方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

基于电力载波的频率自适应方法、系统、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种灯串控制的领域，尤其是涉及一种基于电力载波的频率自适应方法、系统、设备及存储介质，该频率自适应方法包括：获取数据流，所述数据流包括自适应数据和灯串数据；根据所述自适应数据获得参考频率；根据所述参考频率解码所述灯串数据。本申请采用数据流频率自适应检测方法，不依赖于固定数据流频率的参考，而是直接从数据流的信号中获取参考频率，以当前数据流的参考频率来解码当前数据流，从而解决了对数据流频率绝对值限制的弊端，提高了电力载波的适用性。

Description

基于电力载波的频率自适应方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及灯串控制的领域，尤其是涉及一种基于电力载波的频率自适应方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，不需要铺设额外的通信线路而直接利用已有的电力线资源进行数据传输，这将会大大降低通信成本，相比于其它通讯方式有很大的优势，被广泛应用于电缆防窃、各类灯具控制以及监控系统的云台控制等领域。
低压电力载波通讯是以低压电力线为通信载体，由发送端把数据调制到几十至几百KHz的载波频率上，通过低压电力线发送到接收端，并由接收端从低压电力线上接收载波信号并进行解调，把原来的数据进行信息还原的过程。相关技术中，接收端的电力载波模块通过采样和识别载波信号的数据流频率，并将数据流频率与预先设定的特定频率进行比较，当数据流频率高于特定频率时，识别为数据“1”，当数据流频率低于特定频率时，识别为数据“0”。
针对上述中的相关技术，发明人认为，电力载波模块中预先设定的特定频率在芯片设计时便已确定，无法更改，且不同厂家的电力载波模块的特定频率各不相同，彼此不能够互相通信，限制了电力载波模块的应用。
发明内容
为了提高电力载波的适用性，本申请提供了一种基于电力载波的频率自适应方法、系统、设备及存储介质。
第一方面，本申请提供一种基于电力载波的频率自适应方法，采用如下的技术方案：
一种基于电力载波的频率自适应方法，包括：
获取数据流，所述数据流包括自适应数据和灯串数据；
根据所述自适应数据获得参考频率；
根据所述参考频率解码所述灯串数据。
通过采用上述技术方案，数据流包括自适应数据和灯串数据，在自适应数据接收期间获取参考频率，然后在灯串数据接收期间，用参考频率来解码灯串数据获得控制信号，最终可以根据控制信号控制灯串的颜色和亮度，并且，随着输入的数据流频率的改变，该参考频率能够跟着改变，大大提高了灯串的通用性和适用性。
可选的，所述自适应数据包括第一频率和第二频率。
通过采用上述技术方案，自适应数据包括第一频率和第二频率，灯串数据也可以由第一频率和第二频率这两种频率组成，从而提高数据流的一致性。
可选的，所述根据所述自适应数据获得参考频率，包括：
计算所述自适应数据的整体时间长度；
计算所述第一频率和第二频率的频率总个数；
将所述整体时间长度除以所述频率总个数，得到参考时间长度；
将所述参考时间长度换算得到所述参考频率。
通过采用上述技术方案，计算出自适应数据的整体时间长度以及第一频率和第二频率的频率总个数，即可根据公式计算获得参考频率，从而解决因为特定频率不能更改导致的适用性太窄的问题，能够根据实际传输的数据流频率重新确定参考频率，从而提高灯串的适用性。
可选的，所述根据所述自适应数据获得参考频率，包括：
在预设时间内计算所述第一频率和第二频率的频率总个数；
将所述频率总个数除以所述预设时间，得到所述参考频率。
通过采用上述技术方案，将预设时间固定化，只需计算第一频率和第二频率的频率总个数，即可根据公式计算获得参考频率，从而解决因为特定频率不能更改导致的适用性太窄的问题，能够根据实际传输的数据流频率重新确定参考频率，从而提高灯串的适用性。
可选的，所述自适应数据中的第一频率和第二频率个数相同。
通过采用上述技术方案，将自适应数据中的第一频率和第二频率个数设定为相同或相近，可以增加参考频率的稳定性，如果第一频率个数明显多于第二频率个数，则参考频率会接近于第一频率，容易导致第一频率识别出错，相反的，如果第二频率个数明显多于第一频率个数，则参考频率会接近于第二频率，容易导致第二频率识别出错。
可选的，所述自适应数据的数据结构为所述第一频率和第二频率交错排布。
通过采用上述技术方案，采用该数据结构，无论自适应数据的整体时间长度或预设时间设定为多长，都能保证采样到的第一频率个数和第二频率个数相同或相近。
可选的，所述根据所述参考频率解码所述灯串数据，包括：若所述第一频率大于所述第二频率，则将所述灯串数据中大于所述参考频率的部分识别为第一数据，小于所述参考频率的部分识别为第二数据。
第二方面，本申请提供一种基于电力载波的频率自适应系统，采用如下的技术方案：
一种基于电力载波的频率自适应系统，包括：
获取模块，用于获取数据流，所述数据流包括自适应数据和灯串数据；
计算模块，用于根据所述自适应数据获得参考频率；
解码模块，用于根据所述参考频率解码所述灯串数据。
通过采用上述技术方案，数据流包括自适应数据和灯串数据，在自适应数据接收期间获取参考频率，然后在灯串数据接收期间，用参考频率来解码灯串数据获得控制信号，最终可以根据控制信号控制灯串的颜色和亮度。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，采用如下的技术方案：
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于电力载波的频率自适应方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于电力载波的频率自适应方法的计算机程序。
综上所述，本申请采用数据流频率自适应检测方法，不依赖于固定数据流频率的参考，而是直接从数据流的信号中获取参考频率，以当前数据流的参考频率来解码当前数据流，从而解决了对数据流频率绝对值限制的弊端，提高了电力载波的适用性。
附图说明
图1是相关技术中灯串电力载波通讯系统框图。
图2是本申请基于电力载波的频率自适应方法流程示意图。
图3是本申请获得参考频率其中一种实施方式的流程示意图。
图4是本申请自适应数据的数据结构示意图。
图5是本申请获得参考频率另一种实施方式的流程示意图。
图6是本申请基于电力载波的频率自适应系统框图。
图7是本申请计算模块其中一种实施方式的示意图。
图8是本申请计算模块另一种实施方式的示意图。
附图标记说明：1、获取模块；2、计算模块；21、整体时间计算单元；22、频率总个数计算单元；23、参考时间计算单元；24、参考频率换算单元；25、频率总个数计数单元；26、参考频率计算单元；3、解码模块。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-8及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1，相关技术中，灯串的控制方法变的越来越智能化，圣诞灯灯串的控制方法可以采用电力载波通讯控制，由一个发送端控制一条或多条回路上的每个灯串中的接收端，通过在发送端中设定不同策略，然后借助电力载波通讯方式实现对各个灯串的控制。低压电力载波通信信号频带峰值电压一般不会超过10V，因此不会对电力线路造成不良影响；它主要是在一个变压器范围内进行数据的传输，发送端采用电力线调制器把控制信号调制到几十至几百KHz的载波频率上形成数据流，并在电力线上传输该数据流，接收端的电力载波模块采用电力线解调器将数据流中的控制信号解调提取出来。
相关技术中，接收端的电力载波模块采用电力线解调器通过采样和识别载波信号的数据流频率，并将数据流频率与预先设定的特定频率进行比较，当数据流频率低于特定频率时，将控制信号识别为数据“1”，当数据流频率高于特定频率时，将控制信号识别为数据“0”，然而，电力载波模块中预先设定的特定频率在芯片设计时便已确定，无法更改，当控制信号的数据流频率发生改变的情况下，就出现无法识别的状况；例如，当预先设定的特定频率为200Khz时，频率为100Khz的信号代表数据‘1’，频率为300Khz的信号代表数据‘0’，但是由于某种原因（例如接收端采用了不同厂家的电力载波模块时）控制信号的数据流频率只能用频率为50Khz的信号代表数据‘1’， 频率为100Khz的信号代表数据‘0’，而由于预先设定的特定频率为200Khz，200Khz大于当前表示数据‘1’的频率50Khz和表示数据‘0’的频率100Khz，此时无法正确识别控制信号的数据流频率。
本申请实施例公开一种基于电力载波的频率自适应方法。参照图2，基于电力载波的频率自适应方法，包括：
S01：获取数据流，数据流包括自适应数据和灯串数据。
具体来说，作为自适应数据的一种实施方式，自适应数据包括第一频率和第二频率，其中，第一频率可以等于第二频率，此时，第一频率和第二频率均可以直接作为参考频率用于解码灯串数据。
作为自适应数据的另一种实施方式，第一频率也可以不等于第二频率，具体可以是第一频率大于第二频率，也可以是第一频率小于第二频率，本申请实施例中，以第一频率大于第二频率进行详细说明。具体的，灯串数据也可以由第一频率和第二频率这两种频率组成，在自适应数据接收期间获取参考频率，然后在灯串数据接收期间，用参考频率来解码灯串数据获得控制信号，最终可以根据控制信号控制灯串的颜色和亮度。
S02：根据自适应数据获得参考频率。
参照图3，作为获得参考频率的一种实施方式，根据自适应数据获得参考频率，包括：
S41：计算自适应数据的整体时间长度。
具体来说，在自适应数据的整体时间长度内包括多个第一频率和第二频率，而且第一频率和第二频率的个数相同或相近，例如，参照图4，自适应数据的数据结构可以是第一频率和第二频率交错排布，具体数据结构为：一个第一频率之后是一个第二频率，该第二频率之后又是一个第一频率，该第一频率之后又是一个第二频率，如此重复交错排布；采用该数据结构，无论自适应数据的整体时间长度设定为多长，都能保证采样到的第一频率个数和第二频率个数相同或相近。又例如，自适应数据的数据结构也可以是第一频率和第二频率乱序排布，只要保证第一频率个数和第二频率个数在一个自适应数据的整体时间长度内保持相同或相近即可。
S42：计算第一频率和第二频率的频率总个数。
S43：将整体时间长度除以频率总个数，得到参考时间长度。
S44：将参考时间长度换算得到参考频率。
具体来说，在获取整体时间长度和频率总个数后，也可以直接将频率总个数除以整体时间长度，从而直接获得参考频率，本申请实施例并不以此为限。
参照图5，作为获得参考频率的另一种实施方式，根据自适应数据获得参考频率，包括：
S51：在预设时间内计算第一频率和第二频率的频率总个数。
具体来说，在预设时间内包括多个第一频率和第二频率，而且第一频率和第二频率的个数相同或相近，例如，参照图4，自适应数据的数据结构可以是第一频率和第二频率交错排布，具体数据结构为：一个第一频率之后是一个第二频率，该第二频率之后又是一个第一频率，该第一频率之后又是一个第二频率，如此重复交错排布；采用该数据结构，无论预设时间设定为多长，都能保证采样到的第一频率个数和第二频率个数相同或相近。又例如，自适应数据的数据结构也可以是第一频率和第二频率乱序排布，只要保证第一频率个数和第二频率个数在一个预设时间内保持相同或相近即可。
S52：将频率总个数除以预设时间，得到参考频率。
具体来说，在获取频率总个数后，也可以将预设时间除以频率总个数，先获得参考时间长度，再将参考时间长度换算得到参考频率，本申请实施例并不以此为限。
S03：根据参考频率解码灯串数据。
具体来说，根据参考频率解码灯串数据，包括：当第一频率大于第二频率时，则将灯串数据中大于参考频率的部分识别为第一数据，小于参考频率的部分识别为第二数据，从而解码灯串数据。
具体来说，可以将第一数据表示为‘1’，第二数据表示为‘0’，也可以将第一数据表示为‘0’，第二数据表示为‘1’，可以根据实际情况而定，本申请并不以此为限。
本申请实施例还公开一种基于电力载波的频率自适应系统。参照图6，基于电力载波的频率自适应系统，包括：
获取模块1，用于获取数据流，数据流包括自适应数据和灯串数据；
具体来说，作为自适应数据的一种实施方式，自适应数据包括第一频率和第二频率，其中，第一频率可以等于第二频率，此时，第一频率和第二频率均可以直接作为参考频率用于解码灯串数据。
作为自适应数据的另一种实施方式，第一频率也可以不等于第二频率，具体可以是第一频率大于第二频率，也可以是第一频率小于第二频率，本申请实施例中，以第一频率大于第二频率进行详细说明。具体的，灯串数据也可以由第一频率和第二频率这两种频率组成，在自适应数据接收期间获取参考频率，然后在灯串数据接收期间，用参考频率来解码灯串数据获得控制信号，最终可以根据控制信号控制灯串的颜色和亮度。
计算模块2，用于根据自适应数据获得参考频率，自适应数据包括第一频率和第二频率；
解码模块3，用于根据参考频率解码灯串数据。
具体来说，根据参考频率解码灯串数据，包括：当第一频率大于第二频率时，则将灯串数据中大于参考频率的部分识别为第一数据，小于参考频率的部分识别为第二数据，从而解码灯串数据。
具体来说，可以将第一数据表示为‘1’，第二数据表示为‘0’，也可以将第一数据表示为‘0’，第二数据表示为‘1’，可以根据实际情况而定，本申请并不以此为限。
参照图7，作为计算模块2的一种实施方式，计算模块2包括：
整体时间计算单元21，用于计算自适应数据的整体时间长度；
具体来说，在自适应数据的整体时间长度内包括多个第一频率和第二频率，而且第一频率和第二频率的个数相同或相近，例如，参照图4，自适应数据的数据结构可以是第一频率和第二频率交错排布，具体数据结构为：一个第一频率之后是一个第二频率，该第二频率之后又是一个第一频率，该第一频率之后又是一个第二频率，如此重复交错排布；采用该数据结构，无论自适应数据的整体时间长度设定为多长，都能保证采样到的第一频率个数和第二频率个数相同或相近。又例如，自适应数据的数据结构也可以是第一频率和第二频率乱序排布，只要保证第一频率个数和第二频率个数在一个自适应数据的整体时间长度内保持相同或相近即可。
频率总个数计算单元22，用于计算第一频率和第二频率的频率总个数；
参考时间计算单元23，用于将整体时间长度除以频率总个数，得到参考时间长度；
参考频率换算单元24，用于将参考时间长度换算得到参考频率。
参照图8，作为计算模块2的另一种实施方式，计算模块2包括：
频率总个数计数单元25，用于在预设时间内计算第一频率和第二频率的频率总个数；
具体来说，在预设时间内包括多个第一频率和第二频率，而且第一频率和第二频率的个数相同或相近，例如，参照图4，自适应数据的数据结构可以是第一频率和第二频率交错排布，具体数据结构为：一个第一频率之后是一个第二频率，该第二频率之后又是一个第一频率，该第一频率之后又是一个第二频率，如此重复交错排布；采用该数据结构，无论预设时间设定为多长，都能保证采样到的第一频率个数和第二频率个数相同或相近。又例如，自适应数据的数据结构也可以是第一频率和第二频率乱序排布，只要保证第一频率个数和第二频率个数在一个预设时间内保持相同或相近即可。
参考频率计算单元26，用于将频率总个数除以预设时间，得到参考频率。
本申请实施例还公开一种计算机设备。
具体来说，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于电力载波的频率自适应方法的计算机程序。
本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质。
具体来说，该计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行上述任一种基于电力载波的频率自适应方法的计算机程序，该计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (8)

1.一种基于电力载波的频率自适应方法，其特征在于，包括：
获取数据流，所述数据流包括自适应数据和灯串数据；所述自适应数据包括第一频率和第二频率;
根据所述自适应数据获得参考频率；
所述根据所述自适应数据获得参考频率，包括：
计算所述自适应数据的整体时间长度；
计算所述第一频率和第二频率的频率总个数；第一频率和第二频率个数设定为相同或相近；
将所述整体时间长度除以所述频率总个数，得到参考时间长度；
将所述参考时间长度换算得到所述参考频率;
根据所述参考频率解码所述灯串数据。
2.根据权利要求1所述的基于电力载波的频率自适应方法，其特征在于，所述根据所述自适应数据获得参考频率，包括：
在预设时间内计算所述第一频率和第二频率的频率总个数；
将所述频率总个数除以所述预设时间，得到所述参考频率。
3.根据权利要求1或2所述的基于电力载波的频率自适应方法，其特征在于：所述自适应数据中的第一频率和第二频率个数相同。
4.根据权利要求1或2所述的基于电力载波的频率自适应方法，其特征在于：所述自适应数据的数据结构为所述第一频率和第二频率交错排布。
5.根据权利要求1所述的基于电力载波的频率自适应方法，其特征在于，所述根据所述参考频率解码所述灯串数据，包括：若所述第一频率大于所述第二频率，则将所述灯串数据中大于所述参考频率的部分识别为第一数据，小于所述参考频率的部分识别为第二数据。
6.一种基于电力载波的频率自适应系统，其特征在于，用于执行权利要求1所述的基于电力载波的频率自适应方法，该系统包括：
获取模块（1），用于获取数据流，所述数据流包括自适应数据和灯串数据；
计算模块（2），用于根据所述自适应数据获得参考频率；
解码模块（3），用于根据所述参考频率解码所述灯串数据。
7.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至5中任一种方法的计算机程序。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至5中任一种方法的计算机程序。
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