CN201813548U

CN201813548U - 显示控制系统及其通信系统、显示设备和显示控制设备

Info

Publication number: CN201813548U
Application number: CN2010205372582U
Authority: CN
Inventors: 孙岩; 罗红; 隋玉亮; 曹京伟
Original assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2010-09-19
Filing date: 2010-09-19
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2020-09-19

Abstract

本实用新型公开了一种显示控制系统及其通信系统、显示设备和显示控制设备。所述显示控制系统包括显示设备和显示控制设备，以及一个以上无线自组织射频模块，所述显示设备和显示控制设备各自连接对应的无线自组织射频模块；所述连接显示设备的无线自组织射频模块和连接显示控制设备的无线自组织射频模块之间通过组建无线自组织网络进行无线通信。所述显示控制的通信系统由可以与显示设备和显示控制设备连接的无线自组织射频模块构成。所述显示设备和显示控制设备为具备无线自组织射频模块的设备。利用本实用新型，可以提高显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性，降低显示控制系统的工程部署成本。

Description

显示控制系统及其通信系统、显示设备和显示控制设备

技术领域

本实用新型涉及传感器网络技术和单片机控制技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的显示控制系统及其通信系统、显示设备和显示控制设备。

背景技术

显示控制系统是一种常用的信息发布方式，主要由显示控制设备和显示设备组成。其中显示控制设备例如可以是计算机等具有数据处理能力的智能设备，所述显示设备例如可以是发光二极管(LED，Light Emitting Diode)显示屏、液晶显示屏或阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)显示屏等。目前用来发布信息的比较常用的显示设备为LED显示屏，LED显示屏是由LED点阵组成，通过灯珠的亮灭来显示文字、图片、动画、和视频等，其显示的内容可以随时更换，各部分组件都是模块化结构的显示器件。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像，不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，用途非常广泛。

显示控制设备中运行有显示控制程序，用于控制显示设备所显示的数据。显示控制设备和显示设备之间的通信方式包括有线通信和无线通信两种。

目前的有线通信方式中，要求在显示控制设备和显示设备间连接一条用于通信的数据线。这种有线通信方式的缺点是：在工程部署中布线复杂，灵活性差，通常需要对已有建筑进行改造，成本高昂；同时，当显示设备部署位置发生改动时，更加体现了其部署不灵活的缺陷。

目前的无线通信方式中，显示控制设备和显示设备之间通常采用WIFI无线联网技术实现通信，相对于有线通信方式，WIFI无线技术一定程度上解决了显示控制系统部署复杂的问题。然而，利用WIFI无线技术的显示控制方案的缺点是：WIFI信号的传输必须部署访问点(AP，Access Point)，显示设备上的无线模块只能与AP进行直接通信，所以基于WIFI网络技术的显示控制系统在组网部署中的灵活性和便利性也很差，当有障碍物遮挡的情况下，WIFI无线信号将会大幅度衰减，严重影响了传输质量及传输距离；当显示设备的部署范围稍大时，将需要多个AP提供接入接口，相应的控制软件设计复杂，大大增加了硬件成本和软件成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种显示控制系统，以提高显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性。

本实用新型的又一目的在于提供一种显示控制的通信系统，以提高显示控制设备和显示设备之间通信的灵活性，进而提高显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性。

本实用新型的又一目的在于提供一种可以实现灵活无线通信的显示设备和显示控制设备，进而提高显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种显示控制系统，包括：显示设备和显示控制设备，

所述显示控制系统还包括：一个以上无线自组织射频模块，所述显示设备和显示控制设备各自连接对应的无线自组织射频模块；所述连接显示设备的无线自组织射频模块和连接显示控制设备的无线自组织射频模块之间通过组建无线自组织网络进行无线通信。

在一种优选实施例中，所述显示设备的数量为一个以上，每个显示设备各自连接对应的无线自组织射频模块，且所述无线自组织射频模块组成的无线自组织网络为树状网络。

在一种优选实施例中，所述与显示控制设备连接的无线自组织射频模块为无线自组织网络中的汇聚节点；所述与显示设备连接的无线自组织射频模块为无线自组织网络中的终端节点和/或路由节点。

在一种优选实施例中，所述显示设备通过有线方式与所述对应的无线自组织射频模块连接通信；所述显示控制设备通过有线方式与所述对应的无线自组织射频模块连接通信。

在一种优选实施例中，所述显示设备为LED显示屏。

在一种优选实施例中，所述无线自组织射频模块为Zigbee无线射频模块。

一种显示控制的通信系统，包括：

至少一个具备显示控制设备通信接口的无线自组织射频模块；

至少一个具备显示设备通信接口的无线自组织射频模块；

所述无线自组织射频模块之间通过组建无线自组织网络进行无线通信以传输显示数据。

在所述通信系统的一种优选实施例中，所述无线自组织射频模块为Zigbee无线射频模块。

一种显示设备，该显示设备具备无线自组织射频模块，该无线自组织射频模块用于自行寻找并加入无线自组织网络，收发无线自组织网络与所述显示设备之间的显示数据。

一种显示控制设备，该显示设备具备无线自组织射频模块，该无线自组织射频模块用于建立无线自组织网络，收发无线自组织网络与所述显示控制设备之间的显示数据。

由于本实用新型在显示控制系统中采用了无线自组织网络通信器件，为显示控制设备和显示设备连接了无线自组织射频模块，从而可以使显示控制设备和显示设备之间自行建立无线自组织网络，该无线自组织网络的各无线自组织射频模块具备自发现(Self-Discovering)、自动配置(Self-Configuring)、自组织(Self-Organizing)、自愈(Self-Healing)等特点。与显示设备连接的无线自组织射频模块既是终端节点，也是路由节点，当某个节点要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，通过中间节点的多跳转发即可通信，扩大了无线通信的距离。因此，本实用新型的显示控制设备和显示设备之间的无线通信非常灵活，障碍物对其通信的阻挡很小，使得整个显示控制系统在工程部署时非常灵活和方便。另外，相对于WIFI技术，本实用新型当显示设备的部署范围较大时，只需要增加普通的、成本低廉的无线自组织射频模块终端节点即可，无需增加AP，控制软件也无需增加复杂设计，因此仅以非常小的成本即可达到增大部署范围的目的。并且，由于无线自组织射频模块低廉的成本使得整个显示控制的部署成本也大大的降低了。

附图说明

图1为本实用新型所述显示控制系统的结构图；

图2为本实用新型所述显示控制系统中无线网络通信部分的拓扑结构图；

图3为本实用新型所述显示控制的通信系统的结构图；

图4为本实用新型所述显示设备的结构图；

图5为本实用新型所述显示控制设备的结构图。

具体实施方式

本实用新型的核心技术方案是：在显示控制系统中包括一个以上无线自组织射频模块，所述显示设备和显示控制设备各自连接对应的无线自组织射频模块；所述连接显示设备的无线自组织射频模块和连接显示控制设备的无线自组织射频模块之间通过组建无线自组织网络进行无线通信。

本实用新型适用于所有的显示控制设备和显示设备，例如所述显示控制设备可以为计算机、掌上电脑、甚至手机等具有数据处理能力的设备；所述显示设备可以是LED显示屏、液晶显示器、CRT显示器等。在本实用新型的一种优选的实施例中，以计算机作为显示控制设备，以LED显示屏作为显示设备。

另外，本实用新型采用的无线自组织射频模块所使用的无线自组织网络协议可以是任何一种无线自组织网络协议，例如可以为Zigbee协议，也可以为SimpliciTI协议等等。

Zigbee是无线传感器网络技术中普遍使用的一种短距离、低速率的无线通信协议。Zigbee协议栈的物理层和数据链路层采用了IEEE802.15.4协议标准，网络层和应用层由Zigbee联盟开发完成。Zigbee依托于一个个独立的工作节点来完成无线通信，每个节点的功能不尽相同。其中，大部分节点为子节点，只具有部分网络功能，这些节点称为精简功能设备；而其余的一些节点，负责与所控制的子节点进行通信，汇集数据和发布控制，或起到通信路由的作用，称之为全功能设备。在应用层，把不同的应用映射到Zigbee网络上，向开发人员提供编程接口，让开发人员根据具体的应用做二次开发。通过采用Zigbee无线通信协议，能够实现自组网，多跳传输。Zigbee协议支持多种网络结构(例如星状网，树状网，网状网)，支持Zigbee协议的无线通信模块可以根据部署范围、距离服务器的通信距离等因素自组织的选择网络结构。对于墙壁等障碍物阻挡的情况，采用灵活的无线路由协议，自适应选择最优路由，实现有效可靠的数据传输。

在本实用新型的一种优选的实施例中，使用Zigbee协议作为无线自组织网络协议，所述无线自组织射频模块为支持Zigbee协议的Zigbee无线射频模块。当然在其他实施例中，本实用新型也可以实用其他无线自组织网络协议如SimpliciTI协议等。

图1为本实用新型所述显示控制系统的结构图。参见图1，该显示控制系统包括显示控制设备101和至少一个显示设备，例如本图1中画出了3个显示设备，分别是显示设备121、显示设备122、和显示设备123；该显示控制系统还包括一个以上无线自组织射频模块；其中，无线自组织射频模块111与显示控制设备101通过串口数据线、或者有线数据总线等有线方式连接，组成了本显示控制系统的控制部分；无线自组织射频模块131与显示设备121连接，无线自组织射频模块132与显示设备122连接，无线自组织射频模块133与显示设备123连接，所述显示设备及其对应的无线自组织射频模块之间也是通过串口数据线、或者有线数据总线等有线方式连接通信，组成了本显示控制系统的显示部分；所述各个无线自组织射频模块组成了本显示控制系统的无线网络通信部分，各无线自组织射频模块之间通过组建无线自组织网络进行无线通信。

图2为本实用新型所述显示控制系统中无线网络通信部分的拓扑结构图。参见图2，本实用新型中，所述无线网络通信部分采用了树状网络。树状网络是无线网络中常用的拓扑结构，在树状网络中，有三种节点类型：汇聚节点、路由节点和终端节点。汇聚节点在组建的无线网络中只有一个，负责无线网络的建立、节点短地址的分配等功能；路由节点主要负责分配节点短地址、收发数据和数据的转发；终端节点可以向汇聚节点发送数据和接收由汇聚节点发送来的数据。在本实用新型中，所述与显示控制设备101连接的无线自组织射频模块111为无线自组织网络中的汇聚节点。所述与显示设备连接的无线自组织射频模块131、132、133在无线自组织网络中即可以做终端节点也可以做路由节点，例如图1中如果无线自组织射频模块133和无线自组织射频模块111之间存在障碍物影响通信，则无线自组织射频模块132可以作为路由节点，实现无线自组织射频模块133和111之间的数据传输，或者也可以再新部署一个无线自组织射频模块134作为路由节点。

本实用新型技术中，由作为汇聚节点的无线自组织射频模块111来建立无线网络，各个与显示设备相连的无线自组织射频模块作为终端节点和/或路由节点，可以加入到这个无线网络中，与汇聚节点实现数据传输。建立自组织网络进行通信的步骤如下：

步骤201、由汇聚节点设置初始化参数：无线网络号的设定，信道选择，无线频率选择，串口通信速率设置。

步骤202、汇聚节点建立无线网络：汇聚节点启动后，初始化一个无线网络，并为网络生成一个网络号。

步骤203、终端节点加入无线网络：终端节点启动后，会寻找可用的无线网络试图加入，汇聚节点通过服务发现，使终端节点加入网络，并为每个终端节点分配一个全网唯一的短地址，作为其唯一标识。

步骤204、数据传输：终端节点加入网络后，便可以在汇聚节点和终端节点间传输数据。

基于上述显示控制系统，本实用新型还公开了一种显示控制的通信系统，采用无线自组织网络进行通信，以提高显示控制设备和显示设备之间通信的灵活性，进而提高显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性。

图3为本实用新型所述显示控制的通信系统的结构图。参见图3，该通信系统包括：至少一个具备显示控制设备通信接口的无线自组织射频模块，以及至少一个具备显示设备通信接口的无线自组织射频模块。

例如图3中的无线自组织射频模块301具备与显示控制设备进行通信的通信接口311，该通信接口可以为串口数据线接口、或者为数据总线接口。无线自组织射频模块302、303、304分别具备与显示设备进行通信的通信接口312、313、314，与显示设备通信的这些通信接口可以为串口数据线接口、或者为数据总线接口。

图3所述无线自组织射频模块为支持Zigbee协议的Zigbee无线射频模块，或支持其他无线自组织网络协议的无线射频模块，这些无线自组织射频模块之间通过组建无线自组织网络进行无线通信以传输显示数据。所述无线自组织射频模块301为无线自组织网络的汇聚节点，该汇聚节点可以建立无线网络，各个具有与显示设备通信接口的无线自组织射频模块作为终端节点，可以加入到这个无线网络中，与汇聚节点实现数据传输。利用本通信系统，显示控制设备和显示设备只要具备相应的通信接口，与本通信系统相连即可实现无线通信，由于其可连可断，从而进一步提高了显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性。

另外，本实用新型还公开了一种显示设备和一种显示控制设备。

图4为本实用新型所述显示设备的结构图。参见图4，该显示设备400中包括显示模块401，用于完成目前显示设备的所有显示功能；还具备无线自组织射频模块402，该无线自组织射频模块402通过串口数据线或者数据总线与显示模块401连接通信，用于自行寻找并加入无线自组织网络，收发无线自组织网络与所述显示模块之间的显示数据。

图5为本实用新型所述显示控制设备的结构图。参见图5，该显示控制设备500中包括显示控制模块501，用于完成目前显示控制设备所有的显示控制功能；该显示设备500还具备无线自组织射频模块502，该无线自组织射频模块502通过串口数据线或者数据总线与显示控制模块501连接通信，用于建立无线自组织网络，收发无线自组织网络与所述显示控制设备之间的显示数据。

所述显示设备和显示控制设备中的无线自组织射频模块为支持Zigbee协议的Zigbee无线射频模块，或支持其他无线自组织网络协议的无线射频模块。采用上述这种具备无线自组织射频模块的显示设备和显示控制设备，由显示控制设备的无线自组织射频模块作为汇聚节点来建立无线网络，各个显示设备的无线自组织射频模块作为终端节点，可以加入到这个无线网络中，与汇聚节点实现数据传输，从而使显示设备和显示控制设备之间可以灵活通信，进而提高显示控制系统在工程部署上的灵活性和便利性。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种显示控制系统，包括：显示设备和显示控制设备，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备的数量为一个以上，每个显示设备各自连接对应的无线自组织射频模块，且所述无线自组织射频模块组成的无线自组织网络为树状网络。

3.根据权利要求1所述的显示控制系统，其特征在于，所述与显示控制设备连接的无线自组织射频模块为无线自组织网络中的汇聚节点；所述与显示设备连接的无线自组织射频模块为无线自组织网络中的终端节点和/或路由节点。

4.根据权利要求1所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备通过有线方式与所述对应的无线自组织射频模块连接通信；所述显示控制设备通过有线方式与所述对应的无线自组织射频模块连接通信。

5.根据权利要求1所述的显示控制系统，其特征在于，所述显示设备为LED显示屏。

6.根据权利要求1至5任一项所述的显示控制系统，其特征在于，所述无线自组织射频模块为Zigbee无线射频模块。

7.一种显示控制的通信系统，其特征在于，包括：

至少一个具备显示设备通信接口的无线自组织射频模块；

8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述无线自组织射频模块为Zigbee无线射频模块。

9.一种显示设备，其特征在于，该显示设备具备无线自组织射频模块，该无线自组织射频模块用于自行寻找并加入无线自组织网络，收发无线自组织网络与所述显示设备之间的显示数据。

10.一种显示控制设备，其特征在于，该显示设备具备无线自组织射频模块，该无线自组织射频模块用于建立无线自组织网络，收发无线自组织网络与所述显示控制设备之间的显示数据。