一種城市道路智能照明系統(tǒng)的雙模通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信算法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市道路智能照明系統(tǒng)的雙模通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對市政建設(shè)中城市照明系統(tǒng)的要求不斷提高。傳統(tǒng)的路燈控制技術(shù)與維護(hù)方法存在著很多缺點和弊端，包括施工復(fù)雜，靈活性差，存在能源浪費、智能化程度低、通信穩(wěn)定度差等，無法適應(yīng)城市現(xiàn)代化發(fā)展的需求。
[0003]目前國內(nèi)外路燈系統(tǒng)正朝著節(jié)能、單燈控制以及遠(yuǎn)程監(jiān)控的方向發(fā)展。主要通信方式以電力線載波通訊為核心，利用電力線載波通訊實現(xiàn)對遠(yuǎn)端燈光的控制，其優(yōu)勢是整個系統(tǒng)施工量比較小、通信效果不受地形、角度、遮擋等客觀物理因素影響；缺點是通信易受電力線物理信道影響、通信速率較低、實時性和穩(wěn)定性不高。而微功率無線通信以電磁波在大氣中傳播方式，其優(yōu)勢是施工量小、通信速率相對較高、實時性和穩(wěn)定性比較好；缺陷是地形、角度、遮擋等物理因素通信效果影響較大；在實際運用中，兩種通信模式都存在通?目成功率低的冋題。
[0004]電力線載波通信系統(tǒng)受變壓器對載波信號的衰減限制，在國內(nèi)應(yīng)用中，一般不會跨變壓器，跨照明箱變采集信息，但是電力線載波信號還是會透過變壓器傳導(dǎo)或者通過大地、線間輻射等方式影響周邊鄰近照明箱變的通信。在同時定時采集信息時，相互影響不可避免，尤其是同變電室內(nèi)多變壓器影響更為明顯，影響的程度還與電力線系統(tǒng)的路由算法有一定的關(guān)系。微功率無線系統(tǒng)由于無線信號的傳輸媒介是電磁波，其系統(tǒng)的通信效果和臺區(qū)設(shè)備的電氣連接之間實際沒有關(guān)系，它的擴(kuò)散性更強(qiáng)，擴(kuò)散距離更遠(yuǎn)。相鄰臺區(qū)、相鄰節(jié)點之間的相互影響嚴(yán)重；節(jié)點越多、照明箱變越密集、相互影響將越大?？梢?，兩種通信方式都存在通信現(xiàn)場干擾大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種城市道路智能照明系統(tǒng)的雙模通信方法，旨在解決通信現(xiàn)場干擾大、通信成功率低的問題。
[0006]本發(fā)明提供了一種城市道路智能照明系統(tǒng)的雙模通信方法，所述城市道路智能照明系統(tǒng)包括集中器和若干路燈控制節(jié)點端，所述集中器和路燈控制節(jié)點端之間具有電力線通信路徑和無線通信路徑；所述雙模通信方法包括下述步驟:
[0007]步驟Α，集中器和路燈控制節(jié)點端之間的通信數(shù)據(jù)同時通過電力線通信路徑和無線通信路徑進(jìn)行傳送。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟A包括集中器至路燈控制節(jié)點端的數(shù)據(jù)傳送過程，該過程具體包括集中器發(fā)送程序流程和路燈控制節(jié)點端接收程序流程；
[0009]所述集中器發(fā)送程序流程包括下述步驟Α1-Α6:
[0010]步驟Al，集中器接收數(shù)據(jù)，判斷是否為確認(rèn)類數(shù)據(jù)，若不是確認(rèn)類數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟A2 ；
[0011 ] 步驟A2，集中器查詢節(jié)點庫，讀取節(jié)點庫地址并一一和目標(biāo)節(jié)點地址比較，按照節(jié)點庫的記錄，若目標(biāo)節(jié)點地址已加入到中繼列表地址，則執(zhí)行步驟A3，所述節(jié)點庫包括若干路燈控制節(jié)點端；
[0012]步驟A3，集中器判斷待傳送數(shù)據(jù)是否需要加密，若不需要加密，則執(zhí)行步驟A4 ;
[0013]步驟A4，集中器判斷待傳送數(shù)據(jù)是否需要分包或組包，若不需要分包或組包，則執(zhí)行步驟A5 ；
[0014]步驟A5，集中器判斷待傳送數(shù)據(jù)是否需要前向糾錯，若不需要，則執(zhí)行步驟A6 ;
[0015]步驟A6，集中器根據(jù)CSMA時序控制待傳送數(shù)據(jù)同時通過電力線通信路徑與無線通信路徑傳送出去；
[0016]所述路燈控制節(jié)點端接收程序流程包括下述步驟B1-B5:
[0017]步驟BI，路燈控制節(jié)點端接收電力線通信路徑與無線通信路徑傳送的數(shù)據(jù)，并確認(rèn)接收數(shù)據(jù)是否需要前向糾錯，若不需要，執(zhí)行步驟B2 ;
[0018]步驟B2，路燈控制節(jié)點端確認(rèn)接收數(shù)據(jù)的合法性和地址的匹配性；若不合法，則將接收數(shù)據(jù)丟棄；若合法且接收數(shù)據(jù)目標(biāo)地址匹配，則執(zhí)行步驟B3 ;
[0019]步驟B3，路燈控制節(jié)點端判斷接收數(shù)據(jù)是否需要組包，若數(shù)據(jù)包是整包，則不需要組包，執(zhí)行步驟B4;
[0020]步驟B4，路燈控制節(jié)點端判斷接收數(shù)據(jù)是否需要解密，若不需要解密，則執(zhí)行步驟B5 ；
[0021 ] 步驟B5，路燈控制節(jié)點端將接收數(shù)據(jù)重新封裝后轉(zhuǎn)串口發(fā)送處理。
[0022]進(jìn)一步地，所述步驟Al還包括:
[0023]步驟All，若是確認(rèn)類數(shù)據(jù)，則啟動確認(rèn)類數(shù)據(jù)發(fā)送，并執(zhí)行步驟A3。
[0024]進(jìn)一步地，所述步驟A2還包括:
[0025]步驟A21，若集中器檢查到目標(biāo)節(jié)點地址在節(jié)點庫內(nèi)有記錄，則選擇正常目標(biāo)路燈節(jié)點抄讀過程控制，并執(zhí)行步驟A3 ；
[0026]步驟A22，若集中器檢查到目標(biāo)節(jié)點地址在節(jié)點庫內(nèi)無記錄或者記錄的抄讀成功率需要并發(fā)抄讀條件，則選擇并發(fā)目標(biāo)路燈節(jié)點抄讀過程控制，并執(zhí)行步驟A3 ;
[0027]步驟A23，若集中器檢查到目標(biāo)節(jié)點地址在節(jié)點庫內(nèi)有優(yōu)化路徑記錄，則選擇優(yōu)化路徑抄讀控制，并執(zhí)行步驟A3。
[0028]進(jìn)一步地，所述步驟A3還包括:步驟A31，若需要加密，則集中器將待傳送數(shù)據(jù)加密成網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包，并將所述網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包按照步驟A4的方式處理；
[0029]所述步驟A4還包括:步驟A41，若需要分包或組包，則集中器將待傳送數(shù)據(jù)分包或組包處理，并將處理后的數(shù)據(jù)按照步驟A5的方式處理；
[0030]所述步驟A5還包括:步驟A51，若需要前向糾錯，則集中器將數(shù)據(jù)包按照前向糾錯算法添加糾錯碼，并將待傳送數(shù)據(jù)按照步驟A6的方式處理。
[0031]進(jìn)一步地，所述步驟BI還包括:步驟B11，若需要前向糾錯，則路燈控制節(jié)點端將數(shù)據(jù)包按照前向糾錯算法添加糾錯碼，若數(shù)據(jù)糾錯算法有效，則將接收數(shù)據(jù)按照步驟B2的方式處理；若無效，則將接收數(shù)據(jù)丟棄；
[0032]所述步驟B2還包括:步驟B21，若數(shù)據(jù)目標(biāo)地址不匹配，則路燈控制節(jié)點端從接收數(shù)據(jù)中獲得中繼數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)串口發(fā)送處理；
[0033]所述步驟B3還包括:步驟B31，若數(shù)據(jù)包是子包，則路燈控制節(jié)點端需要將數(shù)據(jù)包進(jìn)行組包；若可以組裝出完整包，則路燈控制節(jié)點端將組裝后的完整包按照步驟B4的方式處理，若不可以組裝出完整包，則繼續(xù)等待重發(fā)的數(shù)據(jù)包或超時丟棄；
[0034]所述步驟B4還包括:步驟B41，若需要解密，則路燈控制節(jié)點端按照密文對應(yīng)的鑰匙和算法，解密當(dāng)前數(shù)據(jù)，并將解密后的數(shù)據(jù)按照步驟B5的方式處理。
[0035]進(jìn)一步地，所述步驟A包括路燈控制節(jié)點端至集中器的數(shù)據(jù)傳送過程，該過程具體包括路燈控制節(jié)點端發(fā)送程序流程和集中器接收程序流程；
[0036]所述路燈控制節(jié)點端發(fā)送程序流程包括下述步驟C1-C6:
[0037]步驟Cl，路燈控制節(jié)點端接收數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)是響應(yīng)數(shù)據(jù)還是主動發(fā)送數(shù)據(jù)，若是響應(yīng)數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟C2 ;
[0038]步驟C2，路燈控制節(jié)點端將響應(yīng)數(shù)據(jù)按照請求數(shù)據(jù)的記錄處理相關(guān)參數(shù)及封裝，并執(zhí)行步驟C3 ；
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