本實(shí)用新型涉及一種路燈控制裝置，具體地涉及一種基于LoRaWAN協(xié)議的遠(yuǎn)程路燈控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

路燈控制器是利用無(wú)線或者有線技術(shù)控制路燈的開(kāi)關(guān)、亮度，檢測(cè)路燈狀況的控制器，要求能集中控制幾十甚至幾百盞路燈。

目前路燈控制技術(shù)主要有ZigBee和PLC兩種。

ZigBee技術(shù)是通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的自組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的控制，這種組網(wǎng)方式部署困難，某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)通訊網(wǎng)的癱瘓。

PLC即電力載波是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過(guò)載波方式將模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。最大特點(diǎn)是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。但通訊噪音較大，且通訊無(wú)法通過(guò)變壓器，使用受到限制。

例如，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 106102274公開(kāi)了一種路燈控制系統(tǒng)，所述路燈控制系統(tǒng)包括依次連接的移動(dòng)終端、無(wú)線通訊模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器、ZigBee終端、路燈控制器；所述ZigBee協(xié)調(diào)器包括第一ZigBee芯片模塊；所述ZigBee終端包括第二ZigBee芯片模塊，第二ZigBee芯片模塊集成無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)模塊；使用此模塊和ZigBee協(xié)調(diào)器的無(wú)線模塊進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。使用ZigBee技術(shù)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的自組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的控制，這種組網(wǎng)方式部署困難，某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)通訊網(wǎng)的癱瘓。

LoRa是一種專(zhuān)用于無(wú)線電調(diào)制解調(diào)的技術(shù)，LoRa融合了數(shù)字?jǐn)U頻、數(shù)字信號(hào)處理和前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)，具有傳輸距離遠(yuǎn)、功耗低的特點(diǎn)。LoRa?是基于擴(kuò)頻調(diào)制，當(dāng)使用不同擴(kuò)頻因子時(shí)，信號(hào)實(shí)際上是彼此正交，當(dāng)擴(kuò)頻因子的發(fā)生變化，有效的數(shù)據(jù)速率也會(huì)發(fā)生變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決目前存在于路燈控制領(lǐng)域的組網(wǎng)困難，可靠性差等問(wèn)題，本實(shí)用新型目的是：提供一種遠(yuǎn)程路燈控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，功耗低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種遠(yuǎn)程路燈控制系統(tǒng)，包括路燈節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述路燈節(jié)點(diǎn)包括LoRa通訊模塊和LED控制器，所述路燈節(jié)點(diǎn)通過(guò)LoRa通訊模塊與網(wǎng)關(guān)通信連接，所述網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信連接，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及向網(wǎng)關(guān)發(fā)送指令，所述LoRa通訊模塊包括收發(fā)天線、調(diào)制與解調(diào)模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊。

優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與終端連接，所述終端安裝有客戶端控制軟件。

優(yōu)選的，所述網(wǎng)關(guān)通過(guò)3G或Ethernet網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信。

優(yōu)選的，所述LoRa通訊模塊還包括信號(hào)解析模塊，用于對(duì)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解析為模擬調(diào)光信號(hào)和數(shù)字開(kāi)關(guān)信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制路燈的開(kāi)關(guān)，路燈亮度調(diào)節(jié)，狀態(tài)讀取等功能。傳輸距離長(zhǎng)，基站覆蓋范圍廣，功耗低，除了路燈領(lǐng)域以外也可以用于水電燃?xì)獗淼瘸眍I(lǐng)域，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)加密性好。

網(wǎng)絡(luò)容量大，為了使遠(yuǎn)距離星型網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)，網(wǎng)關(guān)必須具有非常高的容量或性能，從大量的節(jié)點(diǎn)接收消息。高網(wǎng)絡(luò)容量利用自適應(yīng)的數(shù)據(jù)速率和網(wǎng)關(guān)中的多通道多調(diào)制收發(fā)器實(shí)現(xiàn)，因此可以在多信道上同時(shí)接受消息。

半雙工通訊，系統(tǒng)支持信號(hào)上行通訊和下行通訊，即系統(tǒng)即支持從節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)關(guān)再到服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，也支持服務(wù)器向網(wǎng)關(guān)再向節(jié)點(diǎn)傳遞數(shù)據(jù)，這樣不但能向路燈節(jié)點(diǎn)發(fā)送開(kāi)關(guān)、亮度調(diào)節(jié)指令，還能讀取路燈電壓、電流等信號(hào)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖；

圖2為本實(shí)用新型的路燈節(jié)點(diǎn)的原理框圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種遠(yuǎn)程路燈控制系統(tǒng)，包括路燈節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，路燈節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)通信連接，網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通信連接，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與終端連接，終端安裝有客戶端控制軟件。

路燈節(jié)點(diǎn)按LoraWAN協(xié)議和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通訊，執(zhí)行具體任務(wù)。城市環(huán)境下路燈節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)有效通訊距離約為10km。

網(wǎng)關(guān)將接收的路燈節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)3G或者Ethernet網(wǎng)絡(luò)的方式傳遞給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，接收并執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)出的指令。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收網(wǎng)關(guān)傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)并向網(wǎng)關(guān)下達(dá)指令，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給終端的客戶端控制軟件。

客戶端控制軟件為終端客戶平臺(tái)，與客戶進(jìn)行交互，接收客戶給出的指令，并反饋客戶所需數(shù)據(jù)。

如圖2所示，路燈節(jié)點(diǎn)包括LoRa通訊模塊和LED控制器，LoRa通訊模塊包括收發(fā)天線、調(diào)制與解調(diào)模塊、信號(hào)解析模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)解析模塊用于對(duì)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收的調(diào)制信號(hào)通過(guò)調(diào)制與解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)然后進(jìn)行解析，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬調(diào)光信號(hào)和數(shù)字開(kāi)關(guān)信號(hào)，形成系統(tǒng)指令發(fā)送給LED控制器，LED控制器將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的控制，包括控制路燈的開(kāi)關(guān)，路燈亮度調(diào)節(jié)，狀態(tài)讀取等。

LED控制器還可以將路燈狀態(tài)信息發(fā)送給LoRa通訊模塊，通過(guò)調(diào)制與解調(diào)模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，最后通過(guò)收發(fā)天線發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。

本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制路燈的開(kāi)關(guān)，路燈亮度調(diào)節(jié)，狀態(tài)讀取等功能。傳輸距離長(zhǎng)，基站覆蓋范圍廣，功耗低，除了路燈領(lǐng)域以外也可以用于水電燃?xì)獗淼瘸眍I(lǐng)域，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)加密性好。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。