CN113783866A - 基于5g通信的景观亮化主控器视频传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，包括：5G模块，用于与外部进行通信，以获得下发的景观亮化视频数据；单片机，连接所述5G模块，用于接收所述景观亮化视频数据并发送；FPGA芯片，连接所述单片机，用于对所述单片机发送的所述亮化视频数据进行处理，并获得处理后的视频流；PHY通信芯片模块，连接所述FPGA芯片，用于将处理后的视频流输出；电源模块，连接所述单片机，用于向所述系统供电。通过引入5G通讯模块，由于其低时延及高速率的特性，使得主控器实现了强大的云端计算机海量视频数据交互能力，并极大减少了因视频数据堵塞或令延迟出现的故障率大大降低，还可以大大提高了视频源分辨率和观众的切身体验，解决了4G传输出现的延迟、大流量传输综合问题。
Description
技术领域
本发明涉及景观亮化控制领域，特别是涉及一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统。
背景技术
随着经济的发展，城市建设水平的提高，人民夜生活的不断多姿多彩，城市亮化工程应运而生，成为城市发展状况的代名词，而景观亮化作为城市亮化工程的一部分，其不仅美化了城市的夜空，也提升了自身的形象。尤其是近些年兴起的视频亮化，使得城市景观观赏度大大增加，因此亮化视频传输就变得至关重要。
传统的亮化视频传输一般采用3G、4G通信以及光纤传输的方法，其中，采用3G通信限制了景观终端接入容量，同时具有严重的网络延迟；因此提出了利用4G通信来进行视频传输，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准，在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率，相对于3G网络大大的提高了小区的容量，同时将网络延迟大大降低。内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms。但在人流量大的区域会出现网络堵塞和数据延迟。而对于光纤传输来说，会出现土建施工难度大、工程周期长、造价成本高，质地脆，机械强度差，供电困难等一些列问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，用于解决现有技术采用的视频传输通信方式在人流量大的区域会出现网络堵塞和数据延迟，或者土建施工难度大、工程周期长、造价成本高，质地脆，机械强度差，供电困难等一些列问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，所述系统包括：5G模块，用于与外部进行通信，以获得下发的景观亮化视频数据；单片机，连接所述5G模块，用于接收所述景观亮化视频数据并发送；FPGA芯片，连接所述单片机，用于对所述单片机发送的所述亮化视频数据进行处理，并获得处理后的视频流；PHY通信芯片模块，连接所述FPGA芯片，用于将处理后的视频流输出；电源模块，连接所述单片机，用于向所述系统供电。
于本发明的一实施例中，所述5G模块包括：天线以及5G卡座。
于本发明的一实施例中，所述5G模块还用于与云端进行通信，以实时从云端视频数据库中获取下发的景观亮化视频数据。
于本发明的一实施例中，所述云端视频数据库包括：视频源库、专用数据库和内网数据库中的一种或多种。
于本发明的一实施例中，所述单片机还连接有一或多个功能模块，所述单片机用于将各功能模块的数据发送至所述FPGA芯片以进行相应的处理；其中，所述功能模块包括：定位模块、触摸屏、可擦除的存储器以及传感器中的一种或多种。
于本发明的一实施例中，所述FPGA芯片还连接有SD卡、SDRAM模块以及LDO线性稳压器中的一种或多种。
于本发明的一实施例中，所述PHY通信芯片模块包括：PHY双芯片，且通过网络变压器与Ethernet双网口相连。
于本发明的一实施例中，所述电源模块还包括：电源管理模块，用于将将蓄电池的电源与适配器的电源切换使用。
于本发明的一实施例中，所述定位模块包括：GPS模块和/或北斗模块。
于本发明的一实施例中，述传感器包括：温度传感器、亮度传感器以及湿度传感器中的一种或多种。
如上所述，本发明是一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，具有以下有益效果：本发明通过引入5G通讯模块，由于其低时延及高速率的特性，使得主控器实现了强大的云端计算机海量视频数据交互能力，并极大减少了因视频数据堵塞或令延迟出现的故障率大大降低，还可以大大提高了视频源分辨率和观众的切身体验，解决了4G传输出现的延迟、大流量传输综合问题。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统的结构示意图。
图2显示为本发明一实施例中的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统的结构示意图。
图3显示为本发明一实施例中的基于5G通信的楼宇亮化视频主控器传输系统的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，在下述描述中，参考附图，附图描述了本发明的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本发明的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本发明。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、““下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在通篇说明书中，当说某部分与另一部分“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种部分“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素，排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。
其中提到的第一、第二及第三等术语是为了说明多样的部分、成分、区域、层及/或段而使用的，但并非限定于此。这些术语只用于把某部分、成分、区域、层或段区别于其它部分、成分、区域、层或段。因此，以下叙述的第一部分、成分、区域、层或段在不超出本发明范围的范围内，可以言及到第二部分、成分、区域、层或段。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
本发明提供一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，通过引入5G通讯模块，由于其低时延及高速率的特性，使得主控器实现了强大的云端计算机海量视频数据交互能力，并极大减少了因视频数据堵塞或令延迟出现的故障率大大降低，还可以大大提高了视频源分辨率和观众的切身体验，解决了4G传输出现的延迟、大流量传输综合问题。
5G通信是一张具备大速率、大连接、低时延的网络，通过这些能力，可以满足未来万物互连的需求，从而推动工业化能力的发展。大速率eMBB，峰值速率达到10Gbps，平均吞吐率数百兆；大连接mMTC，一个小区支持100万个连接；低时延uRLLC，空口时延低至1ms；这些相对于4G有10倍到100倍的提升。
还需要说明的是，所谓景观亮化包括但不限于楼宇亮化、建筑亮化、园林亮化以及街道亮化等范围，本申请对此不作限定。
下面以附图为参考，针对本发明的实施例进行详细说明，以便本发明所述技术领域的技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现，并不限于此处说明的实施例。
如图1展示本发明实施例中的一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统的结构示意图。
所述系统包括：
5G模块11，用于与通过5G通讯技术与外部进行物联网交互，以获得下发的景观亮化视频数据；单片机12，连接所述5G模块11，用于接收所述景观亮化视频数据并发送至FPGA芯片13；FPGA芯片13，连接所述单片机12，用于对所述单片机12发送的所述亮化视频数据进行处理，并获得处理后的视频流；PHY通信芯片模块14，连接所述FPGA芯片13，用于将处理后的视频流输出；电源模块15，连接所述单片机12，用于向所述系统供电。
可选的，所述5G模块11包括：天线以及5G卡座。需要说明的是，所述天线以及5G卡座的形状大小以及类型根据具体需求而设定，在本申请中对此不作限定。
可选的，5G模块11与外部进行通信获得下发的景观亮化视频数据的方式可以包括从外界设备上获取视频数据也可以在云端服务器上获取视频数据。
可选的，所述5G模块11还用于与云端进行通信，以实时从云端视频数据库中获取下发的景观亮化视频数据。具体的，所述5G模块11依托大流量、低延时与云端视频数据库进行交互，以实时获取平台下发的亮化视频接入。使得主控器实现了强大的云端计算机海量视频数据交互能力。
可选的，所述云端视频数据库包括：视频源库、专用数据库和内网数据库中的一种或多种。其中，所述云端视频数据库中的视频可以720P、1080p、4K等超高清视频数据。
可选的，所述单片机为STM32F107，配合所述FPGA芯片12处理与单片机连接的外部接口接入数据和相应功能的实现。
可选的，所述单片机12还连接有一或多个功能模块，所述单片机12用于将各功能模块的数据发送至所述FPGA芯片13以进行相应的处理；其中，所述功能模块包括：定位模块、触摸屏、可擦除的存储器以及传感器中的一种或多种。
具体的，所述定位模块，用于获取定位数据并转换为终端设备可识别的位置信息，以令所述FPGA芯片13结合该位置信息进行相应的数据信号处理。所述触摸屏，可以用于获取各指示指令，以令所述FPGA芯片13针对指令给出相应的控制反馈；例如，主控机菜单参数查询和告警处理。所述可擦除的存储器可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。所述传感器，用于获取传感数据，以令结合该传感数据进行相应的数据处理。
可选的，所述定位模块包括：采用GPS设备的GPS模块和/或采用北斗设备的北斗模块。
可选的，所述触摸屏可以为电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏、声波式触摸屏、光学成像式触摸屏以及电磁感应式触摸屏中的一种，优选的，为LCD屏。
可选的，所述触摸屏能查询系统内的状态参数，在出现故障时能够及时进行了解，保证景观亮化效果，实现人机界面信息共享。
可选的，可擦除的存储器为EEPROM，是指带电可擦可编程只读存储器。EEPROM是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。一般用在即插即用。
可选的，所述传感器包括：用于采集温度数据的温度传感器、用于采集亮度数据的亮度传感器以及用于采集湿度数据的湿度传感器中的一种或多种。需要说明的是，所述传感器的类型不仅限于以上提到的传感器，还可以为电压传感器、电流传感器、功率传感器、接触传感器等传感器，所述FPGA芯片针对以上传感器采集的数据进行多方面的检测，当出现故障时及时报警和处理。
可选的，所述FPGA芯片13还连接有SD卡、SDRAM模块以及LDO线性稳压器中的一种或多种；具体的，SD卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，由于它体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，被广泛地于便携式装置上使用，例如数码相机、平板电脑和多媒体播放器等。所述SDRAM模块，是FPGA视频缓存单元，将接收到的亮化视频数据进行存储。LDO线性稳压器，用于对供电电源的电压进行转换。
可选的，所述PHY通信芯片模块14，为与外部信号接口连接的芯片，与外部网络数据进行交换，实现视频流的输出。
可选的，所述PHY通信芯片模块14连接的外部信号接口可以为任一接口，对此不做限定；例如外部RJ45接口。
可选的，所述PHY通信芯片模块14包括：PHY双芯片，且通过网络变压器与Ethernet双网口相连。
可选的，所述电源模块15为直流电源。
可选的，所述电源模块15还包括：电源管理模块，用于将将蓄电池的电源与适配器的电源切换使用.
如图2展示本发明实施例中的一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统的结构示意图。
所述系统包括：5G模块201、单片机202、分别与所述单片机202连接的定位模块203、触摸屏204、可擦除的存储器205以及传感器206、FPGA芯片207、分别与FPGA芯片207连接的SD卡208、SDRAM模块209以及LDO线性稳压器210、PHY通信芯片模块211以及电源模块212。
其中，所述5G模块201，用于与外部进行通信，以获得下发的景观亮化视频数据；所述单片机202，连接所述5G模块201，用于接收所述景观亮化视频数据以及来自定位模块203、触摸屏204、可擦除的存储器205以及传感器206的数据并发送；所述定位模块203用于采集位置数据；所述触摸屏204用于采集触摸反馈数据；所述传感器206，用于采集传感数据；所述FPGA芯片207，连接所述单片机202，用于对所述单片机202发送的所述亮化视频数据以及来自定位模块203、触摸屏204、可擦除的存储器205、传感器206、SD卡208、SDRAM模块209以及LDO线性稳压器210的数据进行处理，并获得处理后的视频流以及相应的数据信号；所述SDRAM模块209，是FPGA视频缓存单元，将接收到的亮化视频数据进行存储。LDO线性稳压器210，用于对供电电源的电压进行转换所述PHY通信芯片模块211，连接所述FPGA芯片207，用于将处理后的视频流输出；所述电源模块212，连接所述单片机207，用于向所述系统供电。
为了更好的描述所述基于5G通信的楼宇亮化视频主控器传输系统，提供一具体实施例进行说明；
实施例1：一种基于5G通信的楼宇亮化视频主控器传输系统，如图3所示为基于5G通信的楼宇亮化视频主控器传输系统的结构示意图。
所述系统包括：所述核心处理器9，其上设有单片机芯片8、SD卡1、SDRAM7、PHY双芯片10；其中，所述PHY双芯片10与Ethernet双网口11通过网络变压器相连接接口，DC2通过LDO实现电压转换。所述单片机8设有LCD屏6、GPS模块4、5G通信模块5、直流电压输入2连接接口。所述单片机8设有温度采集、存储、烧录数据提供信息采集和编译功能。所述5G通讯模块5包含天线和5G卡座；所述5G通讯模块5与云端视频数据流进行即时视频数据传输；所述5G通讯模块5通过5G通讯技术与外部设备进行物联网交互。所述GPS模块4接收卫星信号获取定位数据，转换为终端设备可识别的位置信息，通过云台定位设备位置，以通过GIS地图进行查看和编辑数据信息。所述PHY通信芯片10与外部RJ45接口连接，实现双网口视频流和网络数据交换输出。
综上所述，本发明的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，通过引入5G通讯模块，由于其低时延及高速率的特性，使得主控器实现了强大的云端计算机海量视频数据交互能力，并极大减少了因视频数据堵塞或令延迟出现的故障率大大降低，还可以大大提高了视频源分辨率和观众的切身体验，解决了4G传输出现的延迟、大流量传输综合问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述系统包括：
5G模块，用于与外部进行通信，以获得下发的景观亮化视频数据；
单片机，连接所述5G模块，用于接收所述景观亮化视频数据并发送；
FPGA芯片，连接所述单片机，用于对所述单片机发送的所述亮化视频数据进行处理，并获得处理后的视频流；
PHY通信芯片模块，连接所述FPGA芯片，用于将处理后的视频流输出；
电源模块，连接所述单片机，用于向所述系统供电。
2.根据权利要求1中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述5G模块包括：天线以及5G卡座。
3.根据权利要求1中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述5G模块还用于与云端进行通信，以实时从云端视频数据库中获取下发的景观亮化视频数据。
4.根据权利要求3中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述云端视频数据库包括：视频源库、专用数据库和内网数据库中的一种或多种。
5.根据权利要求1中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述单片机还连接有一或多个功能模块，所述单片机用于将各功能模块的数据发送至所述FPGA芯片以进行相应的处理；其中，所述功能模块包括：定位模块、触摸屏、可擦除的存储器以及传感器中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述FPGA芯片还连接有SD卡、SDRAM模块以及LDO线性稳压器中的一种或多种。
7.根据权利要求1中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述PHY通信芯片模块包括：PHY双芯片，且通过网络变压器与Ethernet双网口相连。
8.根据权利要求1中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述电源模块还包括：电源管理模块，用于将将蓄电池的电源与适配器的电源切换使用。
9.根据权利要求5中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述定位模块包括：GPS模块和/或北斗模块。
10.根据权利要求5中所述的基于5G通信的景观亮化主控器视频传输系统，其特征在于，所述传感器包括：温度传感器、亮度传感器以及湿度传感器中的一种或多种。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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