本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)控制技術領域，特別涉及用于智慧路燈的無線控制方法及系統(tǒng)。

背景技術：

路燈作為城市的重要組成部分，隨處可見，而且隨著智慧城市建設加快，越來越多的路燈被人們利用起來。由于路燈在任何道路中都能見到，具備了許多擴展功能，因此諸如智慧路燈等一些智能化概念易于被推廣。

智慧路燈的控制是基于對路燈的智能控制，現(xiàn)階段對路燈的控制，可做到智能開關、調光、能耗監(jiān)控和故障巡檢。

現(xiàn)階段對道路中路燈的控制，一般采用ZIGBEE無線網(wǎng)絡連接或PLC電力線載波通訊，這類物聯(lián)網(wǎng)的控制方式，需涉及服務器、集中控制器和路燈的單燈控制器；集中器跟服務器之間通訊采用了GPRS模式，集中控制器和單燈控制器采用了無線網(wǎng)絡連接或者電力載波通訊連接。傳統(tǒng)控制方式中，集中控制器作為連接單燈控制器和服務器是必不可少的一部分，沒法去除。由于集中控制器安裝于配電箱中，所以很多控制器廠家都將集中控制器的功能做的比較復雜化，包含了內(nèi)置電表、回路控制等功能，而且集中控制器內(nèi)部的MCU通常都是帶了操作系統(tǒng)，MCU需要處理的線程比較多，就導致了系統(tǒng)的工作極其的不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)死機或者不工作情況，一旦集中控制器不能正常工作，那么就將導致單燈控制器無法正常接收到信息，處于無法控制的情況。

技術實現(xiàn)要素：

為解決的技術問題，本發(fā)明提出一種用于智慧路燈的無線控制方法及系統(tǒng)，減少了傳統(tǒng)控制方案中的集中控制器，降低了整個路燈控制的成本，也減少了調試成本，避免了系統(tǒng)的工作不穩(wěn)定而出現(xiàn)死機或者不工作的情況。

本發(fā)明提供了一種用于智慧路燈的無線控制方法，包括:

發(fā)送控制指令步驟：響應于用戶的操作，發(fā)送控制指令；

發(fā)送指令數(shù)據(jù)包步驟：依據(jù)發(fā)送的所述控制指令，調取相關于所述控制指令的指令數(shù)據(jù)包，并通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至終端控制器對智慧路燈進行控制。

作為一種可實施方式，在所述發(fā)送指令數(shù)據(jù)包步驟中，調取相應的所述指令數(shù)據(jù)包，并通過LTE無線網(wǎng)絡向所述終端控制器發(fā)送所述指令數(shù)據(jù)包。

相應地，本發(fā)明還提供了一種用于智慧路燈的無線控制系統(tǒng)，包括客戶端、云服務器以及無線模塊；

所述客戶端用于響應于用戶的操作，發(fā)送控制指令；

所述云服務器用于依據(jù)發(fā)送的所述控制指令，調取相關于所述控制指令的所述指令數(shù)據(jù)包，并通過無線網(wǎng)絡向終端控制器發(fā)送。

作為一種可實施方式，所述無線模塊包括NB-IOT無線模塊，所述NB-IOT無線模塊和所述終端控制器集成于一燈具內(nèi)。

作為一種可實施方式，所述無線模塊包括NB-IOT無線模塊和LTE無線模塊，所述NB-IOT無線模塊、LTE無線模塊以及所述終端控制器集成于一燈具內(nèi)。

作為一種可實施方式，所述無線模塊包括eLTE-IOT無線模塊，所述eLTE-IOT無線模塊和所述終端控制器集成于一燈具內(nèi)。

作為一種可實施方式，所述無線模塊包括eLTE-IOT無線模塊和eLTE無線模塊，所述eLTE-IOT無線模塊、eLTE無線模塊以及所述終端控制器集成于一燈具內(nèi)。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術的有益效果在于：

本發(fā)明提出一種用于智慧路燈的無線控制方法及系統(tǒng)，使控制指令直接到云平臺再到基站再到終端控制器。由于減少了傳統(tǒng)控制方案中的集中控制器，減少了數(shù)據(jù)傳遞產(chǎn)生的流量，降低了整個路燈控制的成本，也降低了調試成本，避免了系統(tǒng)的工作不穩(wěn)定而出現(xiàn)死機或者不工作的情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一提供的用于智慧路燈的無線控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的用于智慧路燈的無線控制系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術特征和優(yōu)點進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的部分實施例，而不是全部實施例。

參照圖1，本發(fā)明實施例一提出了一種用于智慧路燈的無線控制方法，包括步驟S100和步驟S200。

在步驟S100中，控制指令從客戶端1產(chǎn)生，云平臺載于云服務器2，客戶端1與云服務器2通過Internet網(wǎng)絡連接。用戶在客戶端1上操作，即可通過Internet網(wǎng)絡將控制指令發(fā)送至云服務器2?？蛻舳?可以是電腦、平板或者手機等設備，用戶在電腦、平板或者手機等設備上操作。

在步驟S200中，云服務器2從數(shù)據(jù)庫中調取與控制指令相應的指令數(shù)據(jù)包，然后通過Internet網(wǎng)絡將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給基站，基站再通過無線網(wǎng)絡將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端控制器，對智慧路燈進行控制。

本實施例中，基站是第三方運營商，例如移動、聯(lián)通或者電信。

本實施例中，無線網(wǎng)絡可以是授權頻段的，若采用授權頻段的，即使用NB-IOT無線模塊與基站進行數(shù)據(jù)傳送，該無線網(wǎng)絡的構建需要電信運營商部署。以下兩種方案可以實現(xiàn)使用NB-IOT無線模塊與基站進行數(shù)據(jù)傳送。

方案一：終端控制器處于基站覆蓋的范圍內(nèi)且信號較好，可以直接通過NB-IOT無線模塊與基站進行數(shù)據(jù)傳送。前提是，終端控制器與NB-IOT無線模塊集成于一燈具4內(nèi)。利用NB-IOT無線模塊構建于帶寬大約180KHz的蜂窩網(wǎng)絡，就可直接部署于GSM網(wǎng)絡、UMTS網(wǎng)絡或者LTE網(wǎng)絡，與普通蜂窩網(wǎng)絡不同的是，該蜂窩網(wǎng)絡降低了部署成本、實現(xiàn)平滑升級；另外由于可直接部署于GSM網(wǎng)絡，所以它是專用于物聯(lián)網(wǎng)的一種技術，不對任何的移動設備產(chǎn)生沖突，可以完整地實現(xiàn)通訊，不會出現(xiàn)信息堵塞和信息干擾等問題。

在該方案中，指令數(shù)據(jù)包通過Internet網(wǎng)絡發(fā)送給基站，基站再直接將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端控制器的NB-IOT無線模塊。

方案二：終端控制器不處于基站覆蓋的范圍內(nèi)，或者終端控制器處于基站覆蓋的邊緣位置且信號較差，可以利用LTE無線模塊建立微基站，在第三方運營商的基站內(nèi)建立微基站。由于LTE無線模塊的發(fā)送功率大，可以覆蓋以微基站為中心，超過幾公里的范圍，該范圍內(nèi)的NB-IOT無線模塊都可以直接與LTE無線模塊進行數(shù)據(jù)傳送。前提是，終端控制器與NB-IOT無線模塊集成于一燈具4內(nèi)。

在該方案中，指令數(shù)據(jù)包通過Internet網(wǎng)絡發(fā)送給基站，基站再將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給微基站，微基站再將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端控制器的NB-IOT無線模塊。

本實施例中，無線網(wǎng)絡也可以是非授權頻段的，若采用非授權頻段的，即使用eLTE-IOT無線模塊與基站進行數(shù)據(jù)傳送。eLTE屬于非授權頻段，工作于公共頻段，只要符合相關標準，任何組織無需審核即可部署；相應地，eLTE-IOT屬于非授權頻段，工作于公共頻段，只要符合相關標準，任何組織無需審核即可部署。以下兩種方案可以實現(xiàn)使用eLTE-IOT無線模塊與基站進行數(shù)據(jù)傳送。

方案一：終端控制器處于基站覆蓋的范圍內(nèi)且信號較好，可以直接通過eLTE-IOT無線模塊與基站進行數(shù)據(jù)傳送。

在該方案中，指令數(shù)據(jù)包通過Internet網(wǎng)絡發(fā)送給基站，基站再直接將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端控制器的eLTE-IOT無線模塊。

方案二：終端控制器不處于基站覆蓋的范圍內(nèi)，或者終端控制器處于基站覆蓋的邊緣位置且信號較差，可以利用eLTE無線模塊建立微基站，在第三方運營商的基站內(nèi)建立微基站。由于eLTE無線模塊的發(fā)送功率大，可以覆蓋以微基站為中心，超過幾公里的范圍，該范圍內(nèi)的eLTE-IOT無線模塊都可以直接與eLTE無線模塊進行數(shù)據(jù)傳送。

在該方案中，指令數(shù)據(jù)包通過Internet網(wǎng)絡發(fā)送給基站，基站再將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給微基站，微基站再將指令數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端控制器的eLTE-IOT無線模塊。

另外，為與NB-IOT無線模塊配合，防止NB-IOT無線模塊損壞后導致蜂窩網(wǎng)絡癱瘓?？墒褂脦SM模塊的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊，GSM模塊與基站通訊連接。在蜂窩網(wǎng)絡癱瘓后的一段時間內(nèi)，通過GSM模塊維持數(shù)據(jù)傳輸，與此同時，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)模塊將報警信號通過基站發(fā)送給客戶端，及時通知管理人員，有充足的時間采取應對措施。

需要注意的是，由于LTE和eLTE都屬于寬帶應用，還可以用于進行視頻流、圖像流、語音流等需要大數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?；由于NB-IOT和eLTE-IOT都屬于窄帶應用，還可以用于控制、數(shù)據(jù)采集、報警觸發(fā)等小數(shù)據(jù)處理的場合。上述四種方案基于兩種技術，可以相互使用。

傳統(tǒng)的無線類通訊控制，例如ZIGBEE方案或者2G類的通訊控制；基本采用了三級模式，即上位機服務器、集中器、終端組成三級，上位機服務器和集中器采用了2G/4G的通訊方式，集中器和終端采用ZIGBEE方式。上位機服務器通過操作，將指令通過2G/4G網(wǎng)絡發(fā)送給集中器，集中器解析指令后，將指令進行編譯，通過內(nèi)置的ZIGBEE模塊發(fā)送出去，終端的內(nèi)的ZIGBEE接收到環(huán)境中的指令，對指令進行解析等處理，終端內(nèi)部具有MCU，MCU與ZIGBEE之間采用串口連接，ZIGBEE將指令通過串口傳輸給MCU，MCU通過不同指令的含義進行相關的控制，同時將執(zhí)行結果指令通過串口傳輸給ZIGBEE模塊，ZIGBEE模塊發(fā)送執(zhí)行結果指令，集中器內(nèi)部的ZIGBEE接收到傳輸來的指令解析完成后，通過2G/4G網(wǎng)絡傳輸給上位機服務器。

所以終端和上位機服務器存在了中間一級，所以使用過程中或者現(xiàn)場安裝過程中，集中器是必不可少的一份，需要將集中器先與上位機服務器進行調試連接通過，再調試終端，所以相關的調試比較麻煩。

雖然ZIGBEE工作在公共頻段-2.4G，但是很多RF設備都是工作在這個頻點范圍內(nèi)，例如WIFI，而且WIFI的使用量非常的大，所以現(xiàn)場調試過程中，如果WIFI設備過的，肯定會導致ZIGBEE通訊出現(xiàn)問題。同時ZIGBEE也容易受到外圍環(huán)境，建筑物、天氣等因素干擾。

采用2G通訊的單燈控制，其實現(xiàn)方式就會比ZIGBEE相對比較簡單些，去除了集中器的中間環(huán)節(jié)，直接將終端與上位機服務器連接，但是由于2G網(wǎng)絡并不是專門用來作為物聯(lián)網(wǎng)通訊使用的，很多地區(qū)2G還用于語音通話等，所以將2G作為路燈燈具4控制的通訊方案，會導致該地區(qū)很多2G設備連接，會與用戶手機等移動設備沖突，而導致信號傳輸受到影響。

因此，本發(fā)明提出一種用于智慧路燈的無線控制方法，使控制指令直接到云平臺再到基站再到終端控制器。由于減少了傳統(tǒng)控制方案中的集中控制器，減少了數(shù)據(jù)傳遞產(chǎn)生的流量，降低了整個路燈控制的成本，也降低了調試成本，避免了系統(tǒng)的工作不穩(wěn)定而出現(xiàn)死機或者不工作的情況。

參照圖2，本發(fā)明實施例二提出了一種用于智慧路燈的無線控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)上述無線控制方法。其包括客戶端1、云服務器2以及無線模塊3；其中，無線模塊3可以由NB-IOT無線模塊或者eLTE-IOT無線模塊實現(xiàn)，也可以由LTE無線模塊、NB-IOT無線模塊或者eLTE無線模塊、eLTE-IOT無線模塊實現(xiàn)。此外，與上述無線控制方法重復之處，本實施例中不再贅述。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，應當理解，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。特別指出，對于本領域技術人員來說，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。