RU207847U1

RU207847U1 - Lighting control module communication device

Info

Publication number: RU207847U1
Application number: RU2020138768U
Authority: RU
Original assignee: Акционерное общество "Калужский электромеханический завод"
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2021-11-19

Abstract

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована для обеспечения приема и передачи команд в модуле управлением освещением при передаче информации по беспроводным каналам связи в стандарте LTE. Требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства и расширении его функциональных возможностей, достигается в устройстве, содержащее модем и блок интерфейса, выполненного с возможностью автоматического переключения на SIM-Card и Embedded SIM (MFF2), клемма входа-выхода которого соединена с первой клеммой входа-выхода модема, выполненного с возможностью соединения через вторую клемму входа-выхода к клемме входа-выхода антенны LTE и GPS/ГЛОНАСС, через третью клемму входа-выхода к клемме входа-выхода блока индикации состояния устройства, а через четвертую клемму входа-выхода - к интерфейсу USB-устройства. 1 ил.The utility model relates to communication technology and can be used to ensure the reception and transmission of commands in the lighting control module when transmitting information over wireless communication channels in the LTE standard. The required technical result, which consists in simplifying the device and expanding its functionality, is achieved in a device containing a modem and an interface unit capable of automatic switching to SIM-Card and Embedded SIM (MFF2), the input-output terminal of which is connected to the first input terminal - the output of the modem, made with the ability to connect through the second input-output terminal to the input-output terminal of the LTE and GPS / GLONASS antenna, through the third input-output terminal to the input-output terminal of the device status indication unit, and through the fourth input-output terminal - to the USB device interface. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована для обеспечения приема и передачи команд в модуле управлением освещением при передаче информации по беспроводным каналам связи в стандарте LTE.The utility model relates to communication technology and can be used to ensure the reception and transmission of commands in the lighting control module when transmitting information over wireless communication channels in the LTE standard.

Известно устройство передачи информации по линиям наружного освещения [RU 2342782, C1, Н04В 3/54, 27.12.2008], содержащее линию связи, модемы, согласующие трансформаторы, подсоединенные через конденсаторы связи к линии связи, роль которой выполняет один из фазных проводов.Known is a device for transmitting information through outdoor lighting lines [RU 2342782, C1, Н04В 3/54, 27.12.2008], containing a communication line, modems, matching transformers connected through communication capacitors to the communication line, the role of which is played by one of the phase wires.

Известно также устройство передачи и приема информации KB-диапазона [RU 127565, U1, H04L 27/00, 27.04.2013], содержащий модулятор и демодулятор сигналов, блок управления, блок ввода-вывода данных, блок ввода-вывода сигнала, при этом модулятор включает кодер, перемножитель, скремблер, КАМ модулятор, мультиплексор, генератор пилотных сигналов, OFDM-модулятор, блок переноса на текущую частоту, генератор несущей, демодулятор включает генератор несущей, блок переноса на нулевую частоту, блок вхождения в связь, блок коррекции временного смещения, OFDM демодулятор, генератор пилотных сигналов, эквалайзер, демультиплексор, КАМ демодулятор, дескремблер, деперемежитель, декодер, причем выход блока ввода-вывода данных соединен со входом кодера, выход которого соединен со входом перемежителя, выход которого соединен со входом скремблера, выход которого соединен со входом КАМ модулятора, выход которого соединен с первым входом мультиплексора, а ко второму входу мультиплексора подключен генератор пилотных сигналов, при этом выход мульплексора соединен со входом OFDM модулятора, выход которого соединен с первым входом блока переноса на несущую частоту, а ко второму входу которого подключен генератор несущей, выход блока переноса несущей частоты подключен ко входу блока ввода-вывода сигнала, выход которого соединен с первым входом блока переноса на нулевую частоту, второй вход которого соединен с выходом генератора несущей, вход которого соединен с выходом блока вхождения в связь, вход которого соединен с первым выходом блока переноса на нулевую частоту, второй выход которого соединен со первым входом блока коррекции временного смещения, второй вход которого соединен с выходом блока вхождения в связь, а третий вход которого соединен с первым выходом эквалайзера, выход блока коррекции временного смещения соединен со входом OFDM демодулятора, выход которого соединен с первым входом эквалайзера, второй вход которого подключен к генератору пилотных символов, второй выход которого соединен с первым входом КАМ демодулятора, а третий выход которого соединен со входом демультиплексора, выход которого соединен со вторым входом КАМ демодулятора, выход которого соединен со входом дескремблера, выход которого соединен со входом деперемежителя, выход которого соединен со входом декодера, выход которого соединен со входом блока ввода-вывода данных, при этом сигналы блока управления подаются на все блоки модулятора, демодулятора, блок ввода-вывода данных и блок ввода-вывода сигнала.It is also known a device for transmitting and receiving KB-band information [RU 127565, U1, H04L 27/00, 04/27/2013], containing a modulator and a signal demodulator, a control unit, a data input-output unit, a signal input-output unit, the modulator includes an encoder, a multiplier, a scrambler, a QAM modulator, a multiplexer, a pilot signal generator, an OFDM modulator, a transfer unit to the current frequency, a carrier generator, a demodulator includes a carrier generator, a transfer unit to a zero frequency, a connection entry unit, a time offset correction unit, OFDM demodulator, pilot signal generator, equalizer, demultiplexer, QAM demodulator, descrambler, deinterleaver, decoder the input of the QAM modulator, the output of which is connected to the first input of the multiplexer, and the generator pi is connected to the second input of the multiplexer signal signals, while the output of the multiplexer is connected to the input of the OFDM modulator, the output of which is connected to the first input of the carrier frequency transfer unit, and to the second input of which the carrier generator is connected, the output of the carrier frequency transfer unit is connected to the input of the signal input-output unit, the output of which is connected to the first input of the transfer unit to zero frequency, the second input of which is connected to the output of the carrier generator, the input of which is connected to the output of the connection entry unit, the input of which is connected to the first output of the transfer unit to zero frequency, the second output of which is connected to the first input of the correction unit time offset, the second input of which is connected to the output of the connection entry block, and the third input of which is connected to the first output of the equalizer, the output of the time offset correction block is connected to the input of the OFDM demodulator, the output of which is connected to the first input of the equalizer, the second input of which is connected to the pilot generator characters, the second output of which is connected not with the first input of the QAM demodulator, and the third output of which is connected to the input of the demultiplexer, the output of which is connected to the second input of the QAM demodulator, the output of which is connected to the input of the descrambler, the output of which is connected to the input of the deinterleaver, the output of which is connected to the input of the decoder, the output of which is connected to the input of the data input-output unit, while the signals of the control unit are fed to all blocks of the modulator, demodulator, data input-output block and signal input-output block.

Недостатком этого технического решения является относительно узкая область применения, ограниченная KB диапазоном волн.The disadvantage of this technical solution is the relatively narrow field of application, limited to the HF wavelength range.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство передачи информации [RU 2548173, С2, Н04В 7/00, 20.04.2015], включающее в себя передающую и приемную части, в которых содержатся перемножители, модуляторы, демодуляторы, кодер, декодер, генератор тактовых импульсов, фильтры нижних частот, генератор псевдослучайной последовательности, отличающийся тем, что передающая часть модема содержит подключаемый к источнику данных буфер данных для передачи, одним выходом подключенный к входу кодера, а другим - к первому входу первого переключателя режимов работы, второй вход которого подключен к выходу помехоустойчивого кодера, третий - к выходу генератора синхропреамбулы в виде короткой псевдослучайной последовательности (ПСП), четвертый вход - вход управления - связан со средством задания режима работы, а выход подключен к входу модулятора, выходом подключенного к первому входу первого перемножителя, второй вход которого подключен к выходу генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), выход которого связан с входом фильтра нижних частот, выходом подключаемого к входу цифроаналогового преобразователя, приемная часть модема содержит цифровой даунконвертор (DDC), предназначенный для приема отсчетов комплексной огибающей от аналого-цифрового преобразователя, выходы которого связаны с входами устройства поиска широкополосного сигнала (ШПС) по частоте и задержке и первыми входами второго - комплексного - перемножителя, вторые входы которого подключены к выходам устройства фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), а выходы подключены к первым входам третьего - комплексного - перемножителя и первым входам средства слежения за задержкой, второй вход которого соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), а первый выход подключен к второму входу третьего - комплексного - перемножителя, выходы которого через интеграторы связаны с входами устройств выборки-хранения, выходы которых подключены к входам устройства фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), при этом выход одного из устройств выборки-хранения соединен с входом демодулятора, выход которого подключен к средству поиска и устранения синхропреамбулы, выход которого подключен к первому входу второго переключателя режимов работы через декодер и ко второму его входу непосредственно, третий вход второго переключателя режимов работы - вход управления - связан со средством задания режима работы, а выход подключен к входу выходного буфера, причем первый выход устройства поиска широкополосного сигнала (ШПС) подключен к входу управления цифровым синтезатором, формирующим опорный сигнал даунконвертера, второй выход предназначен для подключения к средствам автоматической регулировки усиления (АРУ), третий выход предназначен для выдачи флага захвата ШПС, а четвертый выход устройства поиска широкополосного сигнала (ШПС), на котором формируется строб перезапуска, подключен к первому входу генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), первому входу модуля счета символов ПСП и первому входу генератора тактовых импульсов (ГТИ), второй вход которого соединен со вторым выходом средства слежения за задержкой, один из выходов подключен ко второму входу генератора псевдослучайной последовательности (ПСП), а другой выход - ко второму входу модуля счета символов ПСП, выходом подключенного к входам сброса интеграторов, устройств выборки-хранения, устройства фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), демодулятора, средства поиска и устранения синхро-преамбулы, декодера и выходного буфера, устройство поиска широкополосного сигнала (ШПС) содержит блок быстрого преобразования Фурье (БПФ), первый выход которого подключен к блоку нормировки спектра, выходом через первую настраиваемую линию задержки связан с первым входом четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом второй настраиваемой линии задержки, входом подключенной к выходу постоянного запоминающего устройства, выход четвертого перемножителя подключен к входу блока обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), первые выходы которого подключены к входам некогерентного накопителя, выходом подключенного к входу обнаружителя широкополосного сигнала (ШПС), причем второй выход блока быстрого преобразования Фурье (БПФ) и второй выход блока обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) подключены к входам модуля формирования команд для автоматической регулировки усиления, при этом входами блока быстрого преобразования Фурье (БПФ) образован вход устройства поиска широкополосного сигнала (ШПС), первым, вторым и третьим выходами обнаружителя широкополосного сигнала (ШПС) образованы первый, третий и четвертый выходы устройства поиска широкополосного сигнала (ШПС), а выходом модуля формирования команд для автоматической регулировки усиления образован второй выход устройства поиска широкополосного сигнала (ШПС), средство слежения за задержкой включает в себя первую, вторую и третью линии задержки, причем задержка, обеспечиваемая третьей линией, превышает задержку, обеспечиваемую второй линией, которая превышает задержку, обеспечиваемую первой линией, выходы первой и третьей линий задержки связаны с первыми входами пятого и шестого перемножителей, выходы которых подключены к входам узкополосных фильтров нижних частот, каждый из которых выходом подключен к соответствующему средству возведения в квадрат модуля сигнала, выходы средств формирования квадрата модуля сигнала связаны с входами блока вычитания, выходом подключенного к входу петлевого фильтра, при этом вторыми входами пятого и шестого перемножителей образованы первые входы средства слежения за задержкой, объединенными входами линий задержки образован второй вход указанного средства, а выходом второй линии задержки и выходом петлевого фильтра образованы соответственно первый и второй выход средства слежения за задержкой.The closest in technical essence to the proposed one is an information transmission device [RU 2548173, C2, Н04В 7/00, 20.04.2015], which includes a transmitting and receiving part, which contains multipliers, modulators, demodulators, an encoder, a decoder, a clock generator pulses, low-pass filters, a pseudo-random sequence generator, characterized in that the transmitting part of the modem contains a data buffer for transmission connected to the data source, one output connected to the encoder input, and the other to the first input of the first mode switch, the second input of which is connected to the output of the noise-immune encoder, the third - to the output of the synchropreamble generator in the form of a short pseudo-random sequence (PSP), the fourth input, the control input, is connected to the means for setting the operating mode, and the output is connected to the input of the modulator, the output of which is connected to the first input of the first multiplier, the second input of which connected to the output of the pseudo-random generator sequence (PSP), the output of which is connected to the input of the low-pass filter, the output of the digital-to-analog converter connected to the input, the receiving part of the modem contains a digital downconverter (DDC), designed to receive samples of the complex envelope from the analog-to-digital converter, the outputs of which are connected to the inputs of the search device a wideband signal (NLS) in frequency and delay and the first inputs of the second - complex - multiplier, the second inputs of which are connected to the outputs of the phase-locked loop (PLL), and the outputs are connected to the first inputs of the third - complex - multiplier and the first inputs of the delay tracking means , the second input of which is connected to the output of the pseudo-random sequence generator (PSP), and the first output is connected to the second input of the third - complex - multiplier, the outputs of which are connected through integrators to the inputs of the sample-and-hold devices, the outputs of which are connected to the inputs of the phase-locked loop frequency (PLL), while the output of one of the sample-and-hold devices is connected to the demodulator input, the output of which is connected to the sync preamble search and elimination means, the output of which is connected to the first input of the second mode switch through the decoder and to its second input directly, the third input the second switch of operating modes - control input - is connected to the means for setting the operating mode, and the output is connected to the input of the output buffer, and the first output of the broadband signal search device (SHPS) is connected to the control input of the digital synthesizer that forms the reference signal of the downconverter, the second output is designed to connect to the means of automatic gain control (AGC), the third output is intended for issuing the capture flag of the SHPS, and the fourth output of the broadband signal search device (SHPS), on which the restart strobe is formed, is connected to the first input of the pseudo-random sequence generator (PSP), the first input of the counting module symbol in the PSP and the first input of the clock pulse generator (GTI), the second input of which is connected to the second output of the delay tracking means, one of the outputs is connected to the second input of the pseudo-random sequence generator (PSP), and the other output is connected to the second input of the PSP symbol counting module, the output connected to the reset inputs of integrators, sample-storage devices, phase-locked loop (PLL), demodulator, synchro-preamble search and elimination means, decoder and output buffer, the broadband signal finder (BFS) contains a fast Fourier transform (FFT) unit , the first output of which is connected to the spectrum normalization unit, the output through the first adjustable delay line is connected to the first input of the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the second adjustable delay line, the input is connected to the output of the read-only memory, the output of the fourth multiplier is connected to the input of the reverse quick conversion Fourier analysis (IFFT), the first outputs of which are connected to the inputs of an incoherent storage device, the output of a broadband signal detector (WFS) connected to the input, and the second output of the fast Fourier transform (FFT) unit and the second output of the inverse fast Fourier transform (IFFT) unit are connected to the inputs module for generating commands for automatic gain control, while the inputs of the fast Fourier transform (FFT) unit form the input of the broadband signal finder (BSS), the first, second and third outputs of the broadband signal detector (BSS) form the first, third and fourth outputs of the broadband finder signal (NLS), and the output of the command generating module for automatic gain control forms the second output of the broadband signal finder (NLS), the delay tracking means includes the first, second and third delay lines, and the delay provided by the third line exceeds the delay, provided sec by the th line, which exceeds the delay provided by the first line, the outputs of the first and third delay lines are connected to the first inputs of the fifth and sixth multipliers, the outputs of which are connected to the inputs of the narrow-band low-pass filters, each of which is connected by the output to the corresponding means for squaring the signal modulus, the outputs of the means for forming the square of the signal modulus are connected to the inputs of the subtraction unit, the output of the loop filter connected to the input, while the second inputs of the fifth and sixth multipliers form the first inputs of the delay tracking means, the combined inputs of the delay lines form the second input of the said means, and the output of the second delay line and the output of the loop filter formed respectively the first and second outputs of the delay tracker.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность и относительно узкая область применения, что обусловлено ограничением на применение в модуле управлением освещением при передаче информации по беспроводным каналам связи в стандарте LTE. Все это сужает арсенал технических средств, которые могут быть использованы в качестве устройств связи в беспроводных сетях стандарта LTE.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively high complexity and relatively narrow field of application, which is due to the limitation on the use in the lighting control module when transmitting information over wireless communication channels in the LTE standard. All this narrows the arsenal of technical means that can be used as communication devices in wireless networks of the LTE standard.

Задача, которая решается в полезной модели, направлена на создание устройства связи модуля управления освещением для работы при передаче информации по беспроводным каналам связи в стандарте LTE с целью расширения арсенала технических средств, которые могут быть использованы в подобных устройствах.The problem that is solved in the utility model is aimed at creating a communication device for a lighting control module for operation when transmitting information over wireless communication channels in the LTE standard in order to expand the arsenal of technical means that can be used in such devices.

Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и расширении его функциональных возможностей.The required technical result is to simplify the device and expand its functionality.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее модем, согласно полезной модели введен блок интерфейса выполненного с возможностью автоматического переключения на SIM-Card и Embedded SIM (MFF2), клемма входа-выхода которого соединена с первой клеммой входа-выхода модема, выполненного с возможностью соединения через вторую клемму входа-выхода к клемме входа-выхоад антенны LTE и GPS/ГЛОНАСС, через третью клемму входа-выхода к клемме входа-выхода блока индикации состояния устройства, а через четвертую клемму входа-выхода - к интерфейсу USB устройства.The task is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, according to the utility model, an interface unit is introduced into the device containing the modem, which is capable of automatic switching to SIM-Card and Embedded SIM (MFF2), the input-output terminal of which is connected to the first input terminal - the output of the modem, made with the ability to connect through the second input-output terminal to the input-output terminal of the LTE and GPS / GLONASS antenna, through the third input-output terminal to the input-output terminal of the device status indication unit, and through the fourth input-output terminal - to the USB interface of the device.

На чертеже представлена функциональная схема устройства связи модуля управления освещением совместно с отдельными взаимодействующими с ним техническими средствами.The drawing shows a functional diagram of the communication device of the lighting control module together with separate interacting technical means.

Устройства связи модуля управления освещением содержит модем 1 и блок 2 интерфейса, выполненного с возможностью автоматического переключения на SIM-Card и Embedded SIM (MFF2), клемма входа-выхода которого соединена с первой клеммой входа-выхода модема 1, выполненного с возможностью соединения через вторую клемму входа-выхода к клемме входа-выхода антенны LTE и GPS/ГЛОНАСС 3, через третью клемму входа-выхода к клемме входа-выхода блока 4 индикации состояния устройства, а через четвертую клемму входа-выхода - к интерфейсу USB-устройства.The communication devices of the lighting control module contain a modem 1 and an interface unit 2, made with the possibility of automatic switching to SIM-Card and Embedded SIM (MFF2), the input-output terminal of which is connected to the first input-output terminal of the modem 1, made with the possibility of connection through the second the input-output terminal to the input-output terminal of the LTE and GPS / GLONASS 3 antenna, through the third input-output terminal to the input-output terminal of the device status indication unit 4, and through the fourth input-output terminal to the USB device interface.

Работает устройство связи модуля управления освещением следующим образом.The communication device of the lighting control module works as follows.

Устройство обеспечивает прием и передачу информации (команд, расписаний, «прошивок» программного обеспечения) между вычислительными средствами устройства управления освещением и ее серверной частью.The device provides reception and transmission of information (commands, schedules, software "firmware") between the computing means of the lighting control device and its server part.

Передача информации осуществляется по беспроводным каналам связи сотового оператора в стандарте LTE. Для этого используется модем 1 сотовой связи GSM 3G/4G(LTE) Cat-4-8 с поддержкой GPS/ГЛОНАСС, подключаемый по интерфейсу USB к вычислительному модулю устройства управления освещением. Прием и передача сигналов по беспроводной сети обеспечивается через антенну LTE и GPS/ГЛОНАСС 3, которая соединена с модемом 1. Благодаря блоку 2 интерфейса обеспечивается возможность альтернативного использования SIM-Card и Embedded SIM (MFF2) при работе устройства с «облачной» инфраструктурой по каналам GSM 3G/4G(LTE) Cat-4-8.Information transfer is carried out via wireless communication channels of a cellular operator in the LTE standard. For this, a GSM 3G / 4G (LTE) Cat-4-8 cellular communication modem 1 with GPS / GLONASS support is used, connected via the USB interface to the computing module of the lighting control device. Reception and transmission of signals over a wireless network is provided through the LTE antenna and GPS / GLONASS 3, which is connected to the modem 1. Thanks to the interface block 2, it is possible to alternatively use SIM-Card and Embedded SIM (MFF2) when the device operates with a cloud infrastructure via channels GSM 3G / 4G (LTE) Cat-4-8.

Преимуществами устройства является его простота, выполнение в виде модульной конструкции, возможность размещения в стандартном корпусе типа NEMA и, основное, обеспечение работы устройства с «облачной» инфраструктурой по каналам GSM 3G/4G(LTE) Cat-4-8, что расширяет его функциональные возможности.The advantages of the device are its simplicity, implementation in the form of a modular design, the possibility of placement in a standard NEMA type case and, most importantly, ensuring the operation of the device with a "cloud" infrastructure via GSM 3G / 4G (LTE) Cat-4-8 channels, which expands its functional possibilities.

Claims

A communication device for a lighting control module, containing a modem, characterized in that an interface unit is introduced, and a GSM 3G / 4G (LTE) Cat-4-8 cellular modem is used as a modem, configured to connect its first input-output to an input the output of the interface unit with automatic switching to two SIM-cards, connecting its second input-output with the input-output of the LTE and GPS / GLONASS antenna, connecting its third input-output with the input-output of the device status indicating unit and connecting its fourth input-output via USB interface to the computing module of the lighting control device.