专利名称：移动设备与路灯通信方法
技术领域：
本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种移动设备与路灯的通信方法。
背景技术：
随着我国城市建设、小城镇建设的速度越来越快，城市照明建设作为体现城市形象的作用日益明显，同时城市照明的管理范围日益扩大；城市的快速发展对道路照明以及景观照明提出了更高、更新的要求，这就使得城市照明的管理难度越来越大，运营成本也在不断提高，同时城市路灯照明系统中存在大量的电能浪费情况。传统的控制方法以分散时控方式为主，即在路灯配电箱中安装定时器，按预定的时间自行开/关灯；而有些景观灯开关通常是人工手动控制方法。传统的方法既不能及时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，并且故障率高、维修困难。随着城市的不断发展，控制范围越来越大，传统的控制方法无法及时反映照明设施的运行情况，使得维修工作十分被动。运行过程中的故障只有等待巡视人员到达现场才能发现，或者被动地等待市民的电话反映，因此难以做到及时维修。
发明内容
本发明的目的是为了对路灯安装时进行配置和路灯上路后的故障检修。所以移动设备需要具有能够和路灯通信、控制路灯和查看路灯的状态。使用Ember提供的Inter-Pan通信方式设计手持设备功能，Inter-Pan有三种工作模式Inter-Pan同信道广播、Inter-Pan同Pan广播、Inter-Pan的单播。同时Inter-Pan有单帧数据72字节的要求。本发明方法的步骤
移动设备端的步骤如下
步骤(I)移动设备处于目的路灯下，首先进行初始化，开启信道搜索机制，开启最大辐射强度，搜索目的道路无线网络所使用的信道。步骤(2)将搜到的信道、网络号值根据RSSI值大小存入备选队列ChannelQ，根据返回的信道号，RSSI强度以及网络号判断目的道路所使用的信道号。步骤(3)首先假设返回RSSI强度最大的信道CHl为目的道路的信道，从ChannelQ队列中弹出RSSI最大的信道信息，组建一个信道为CHl且网络号唯一(不同于搜索到的网络号)的ZigBee网络。步骤(4)在同一信道下，使用ZigBee网络的Inter-Pan功能，采用同信道广播模式来广播带安全信息的搜索发现命令。根据返回的信息判断目的道路的网络号(返回的最多的网络号为该目的道路的网络号)，如果无返回，说明信道选择错误，跳转步骤(3)。
步骤(5)需对目的道路的网络号进行检验，发送广播测试命令，如果路灯闪烁则说明确定的目的道路的网络号是正确的，将收到的网络号、物理地址，路灯状态信息存入PanQ队列，完成路灯的发现功能，移动设备与路灯握手建立成功；如果目的道路上的路灯无闪烁，则说明网络号使用错误，跳转步骤(3)。路灯设备端的步骤如下
步骤(I)路灯设备首先进行初始化，被动等待接收Inter-Pan消息。步骤(2)若路灯设备接收到Inter-Pan消息,则验证接收到Inter-Pan消息的消息源地址是否为可信设备，如果是则进入消息处理模式；如果不是则跳转到步骤(3)。步骤(3)验证安全信息是否正确，如果不正确则抛弃消息，并返回到步骤(2);如果正确则跳转到步骤(4)。步骤(4)路灯设备发送确认数据及自身设备状态信息，并将源地址加入可信设备列表。本发明相对于现有技术，具有以下有益效果
本发明应用于ZigBee网络失效后无法与协调器通信时，应用移动设备与路灯之间的通信可以检测路灯故障并使其恢复正常状态。并且，在安装路灯时，也可以应用移动设备与路灯之间实现对路灯进行配置的操作。
图I是本发明移动设备与路灯的握手流程 图2是本发明的路灯的消息处理流程图。
具体实施例方式本发明应用于基于ZigBee的LED路灯节能控制系统，该系统主要由LED路灯及其高效开关电源、路灯控制器、远程设备、移动设备与信息服务平台组成。通过高效开关电源向路灯控制器和LED路灯供电，由路灯控制器对LED路灯工作实施控制，并利用控制器上的ZigBee模块实现与远程设备的通信。远程设备负责实现和路灯控制器和信息服务平台之间的通信，起中转信息作用。信息服务平台由路灯管理人员实现对路灯控制器的控制。移动设备由维修人员实现对路灯控制器的直接控制。路灯控制器的设计包含了硬件和软件部分。硬件部分包括了 MCU主控芯片，无线ZigBee通信模块，存储器，和电池模块等。软件部分包括硬件模块驱动程序、ZigBee配置物理ID程序、ZigBee通信交互程序和应用程序。本发明中提到的移动设备是指具有Zigbee模块和GPS模块，主要是为了满足路灯上路后故障检修，或安装时的一些配置需求，所以移动设备能够与路灯协调器和路灯控制器进行任意通信，并能对路灯进行控制，查看状态，从而达到随时掌握路灯信息与控制路灯的效果。当对路灯安装时进行配置和路灯故障检修或网络瘫痪时，管理人员携带移动设备到道路现场管理和维护路灯网络。下面结合附图对本发明提供的移动设备与路灯通信方法作进一步描述。图I是本发明移动设备与路灯的握手流程图。移动设备先进行初始化，然后开启能量搜索，搜索周边的信道和PAN分布，若是搜到数据，则将搜到的信道、网络号根据RSSI 值大小存入备选队列ChannelQ队列中，若没搜到则继续搜索。从ChannelQ队列中弹出RSSI最大的信道信息，组建一个同信道里唯一网络号的网络，在同信道下，使用ZigBee网络的Inter-Pan功能，采用同信道广播的方式广播带安全信息的搜索发现命令，如果收到返回确认数据则将收到的网络号、物理地址和路灯状态信息存入PanQ队列，完成路灯的发现，移动设备与路灯握手成功，如果没有收到返回的确认数据，则继续从ChannelQ队列中弹出最大RSSI的信道信息，继续建立同信道下唯一的网络号网络，直到成功为止。 图2是本发明中路灯的消息处理流程图。路灯设备首先进行初始化，被动等待接收Inter-Pan消息。若是接收到Inter-Pan消息,则验证消息源地址是否为可信设备,如果是则进入消息处理模式；如果不是则验证安全信息是否正确，如果不正确则抛弃消息，并返回到接受Inter-Pan消息处开始处理接收到的下一个Inter-Pan消息；如果正确则路灯设备向移动设备发送确认数据及自身设备状态信息，并将源地址加入可信设备列表。
权利要求
1.移动设备与路灯通信方法，其特征在于该方法包括移动设备端的通信方法与路灯通信端的通信方法两部分 所述的移动设备端的通信方法具体是 步骤(I)移动设备处于目的路灯下，首先进行初始化，开启信道搜索机制，开启最大辐射强度，搜索目的道路无线网络所使用的信道； 步骤(2)将搜到的信道、网络号值根据RSSI值大小存入备选队列ChannelQ，根据返回的信道号，RSSI强度以及网络号判断目的道路所使用的信道号； 步骤(3)首先假设返回RSSI强度最大的信道CHl为目的道路的信道，从ChannelQ队列中弹出RSSI最大的信道信息，组建一个信道为CHl且网络号唯一的ZigBee网络； 步骤(4)在同一信道下，使用ZigBee网络的Inter-Pan功能，采用同信道广播模式来广播带安全信息的搜索发现命令；根据返回的信息判断目的道路的网络号，如果无返回，说明信道选择错误，跳转至步骤(3)； 步骤(5)对目的道路的网络号进行检验，发送广播测试命令，如果路灯闪烁则说明确定的目的道路的网络号是正确的，将收到的网络号、物理地址，路灯状态信息存入PanQ队列，完成路灯的发现功能，移动设备与路灯握手建立成功；如果目的道路上的路灯无闪烁，则说明网络号使用错误，跳转至步骤(3)； 所述的路灯通信端的通信方法具体是 步骤(I)路灯设备首先进行初始化，被动等待接收Inter-Pan消息； 步骤⑵若路灯设备接收到Inter-Pan消息,则验证接收到Inter-Pan消息的消息源地址是否为可信设备，如果是可信设备，则进入消息处理模式；如果不是可信设备，则跳转到步骤⑶； 步骤(3)验证安全信息是否正确，如果不正确则抛弃消息，并返回到步骤(2);如果正确则跳转到步骤(4)； 步骤(4)路灯设备发送确认数据及自身设备状态信息，并将源地址加入可信设备列表。
全文摘要
本发明涉及移动设备与路灯通信方法。现有的路灯控制系统在对于路灯安装时进行配置和路灯上路后的故障检修时，还只能通过在安装前和人工把设备取下来，对其进行相应的操作，这样操作使得对路灯设备的配置和维护变得很不方便。本发明通过利用专门设计出的一种移动设备，使它能够和路灯进行通信，并能控制路灯和查看路灯的状态，利用这些通信方式实现移动设备对路灯进行配置和故障检修。通过本发明可以实现移动设备与路灯之间进行正常通信的方法，使得路灯管理人员能够利用手持设备对安装在路上的路灯直接进行相应的配置和故障检修，不在需要将其取下，给路灯管理人员带来极大的方便。
文档编号H04W84/18GK102665293SQ20121012125
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者任彧 申请人:杭州电子科技大学