分布式照明控制系统及其控制方法、客户端与流程

本发明涉及照明系统技术领域，特别涉及一种分布式照明控制系统及其控制方法、客户端。

背景技术：

照明控制系统是别墅、楼宇智能系统的重要组成部分，它是一种照明范围较广的综合系统，以其直观、方便、节能而广泛应用于许多场合。照明控制系统经历了从第一代基于供电线路的模拟面板照明开关系统，到第二代基于dali(digitaladdressablelightinginterface，数字可寻址照明接口)总线的数字面板dali照明控制系统，再到第三代基于dali网关(连接着dali总线的可上网设备)和中心服务器的集中式网络app(网页或应用程序)dali照明控制系统三个发展阶段。

dali是一种两线双向串行数字通信协议，作为国际公开的照明控制通信协议标准iec52386，被广泛用于别墅照明和楼宇照明。一条dali总线最多可以挂载64个照明设备(灯泡)，在面积较大的别墅或楼宇中需要多条dali总线，但此时会造成施工布线困难和用户使用不方便。近年来，随着计算机技术以及网络传输技术的飞速发展，照明技术也有长足的发展，目前已经发展到第三代的集中式网络app(网页或应用程序)dali照明控制系统。

目前大多数集中式网络appdali照明控制系统由dali网关、中心服务器和app组成，dali网关集成了dali总线接口和网络接口，中心服务器上运行着的分别与dali网关和app通信的服务程序作为中转并用数据库存储相关数据，用户把浏览器中打开中心服务器的网址进入的网页或是把手机、平板、电脑上连接着中心服务器的应用程序作为app来控制dali总线。以中心服务器作为中转的集中式网络appdali照明控制系统有如下不足：

(1)中心服务器作为服务端，允许客户端app进行访问，中心服务器需在相应网络内拥有固定的ip地址，这意味着若其需要在广域网内被访问，则需要给中心服务器分配广域网内有限的静态ip地址资源，用户的安装和运行成本较高；

(2)如果用户只采购网关并租用连接供应商的中心服务器，虽然降低了安装和运行成本，但会使得所购买产品的生命周期依赖于供应商公司的存续时间，稳定性依赖于供应商所采用物理机房或云平台的稳定性以及供应商服务器运维人员的技术能力，用户的持续运行风险较高。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种分布式照明控制系统及其控制方法、客户端，实现网关与客户端之间点对点通信，无需静态ip地址。

根据本发明的第一方面，提供一种分布式照明控制系统，其特征在于，包括至少一个客户端、分布式网络、至少一个网关、至少一个受控照明装置；所述受控照明装置与所述网关连接；所述网关接入分布式网络；所述客户端通过分布式网络与所述网关之间建立点对点连接；所述客户端利用所述分布式网络发送控制命令；所述网关接收所述客户端发送的控制命令，并对所述控制命令进行解析，并将解析后的控制命令发送给受控照明装置。

优选地，所述网关根据解析后的控制命令控制相应的受控照明装置。

优选地，所述控制命令包括设置地址命令、设置状态命令和读取状态命令中的一种或多种。

优选地，所述客户端存储客户端的配置文件，所述网关存储网关的配置文件。

优选地，所述客户端修改客户端的配置文件并发布到所述分布式网络后，相应的网关同步更新所述相应的网关的配置文件。

优选地，所述网关修改网关的配置文件并发布到所述分布式网络后，相应的客户端同步更新所述相应的客户端的配置文件。

优选地，所述配置文件包括一个或多个受控照明装置的地址状态、开关状态和亮度状态中的一种或多种。

优选地，所述分布式网络为ipfs网络，包括分布式文件存储网络和分布式消息传输网络。

优选地，所述客户端通过ipfs网络向网关发送设置地址命令消息时，所述网关接收设置地址命令消息，并设置一个或多个受控照明装置的地址。

优选地，如果受控照明装置的地址设置成功，同步更新网关的配置文件和/或客户端的配置文件。

优选地，所述客户端通过ipfs网络向网关发送设置状态命令时，所述客户端生成设置状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关接收设置状态命令消息，并设置一个或多个受控照明装置上的照明设备的亮度和/或开关状态。

优选地，所述客户端通过ipfs网络向网关发送读取状态命令时，所述客户端生成读取状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关接收读取状态命令消息，并读取一个或多个受控照明装置上的照明设备的亮度状态和/或开关状态，并将照明设备的亮度状态和/或开关状态返回给客户端。

优选地，所述客户端为app客户端或网页客户端。

优选地，所述网关为基于dali协议的dali网关。

根据本发明的另一方面，提供分布式照明控制系统的控制方法，所述分布式照明控制系统包括至少一个客户端、分布式网络、至少一个网关、至少一个受控照明装置，所述控制方法包括：客户端通过分布式网络与所述网关之间建立点对点连接；客户端通过所述分布式网络向所述网关发送控制命令；所述网关接收所述控制命令，并对所述控制命令解析，并将解析后的控制命令发送给所述受控照明装置。

优选地，所述控制方法还包括：所述网关根据解析后的控制命令控制相应的受控照明装置。

优选地，所述控制命令包括设置地址命令、设置状态命令和读取状态命令中的一种或多种。

优选地，所述客户端存储客户端的配置文件，所述网关存储网关的配置文件。

优选地，所述控制方法还包括：所述客户端修改客户端的配置文件并发布到所述分布式网络；相应的网关同步更新所述相应的网关的配置文件。

优选地，所述控制方法还包括：所述网关修改网关的配置文件并发布到所述分布式网络；相应的客户端同步更新所述相应的客户端的配置文件。

优选地，所述配置文件包括一个或多个受控照明装置的地址、开关状态和/或亮度状态。

优选地，所述分布式网络为ipfs网络，包括分布式文件存储网络和分布式消息传输网络。

优选地，所述控制方法还包括：客户端查询所述ipfs网络是否存储最新配置文件；当所述ipfs网络未存储最新配置文件时，所述客户端生成配置文件，并发布到所述ipfs网络；所述客户端生成设置地址命令消息并发布到所述ipfs网络；当所述ipfs网络存储最新配置文件时，所述客户端通过ipfs网络向网关发送设置状态命令或读取状态命令。

优选地，所述控制方法还包括：所述客户端通过ipfs网络向网关发送设置地址命令消息；所述网关接收设置地址命令消息，并设置一个或多个受控照明装置的地址。

优选地，如果受控照明装置的地址设置成功，同步更新网关的配置文件和/或客户端的配置文件。

优选地，所述控制方法还包括：在所述受控照明装置的地址设置成功后，所述客户端通过ipfs网络向网关发送设置状态命令或读取状态命令。

优选地，当所述客户端通过ipfs网络向网关发送设置状态命令时，所述客户端生成设置状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关接收设置状态命令消息，并设置一个或多个受控照明装置上的照明设备的亮度和/或开关状态。

优选地，当所述客户端通过ipfs网络向网关发送读取状态命令时，所述客户端生成读取状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关接收读取状态命令消息，并读取一个或多个受控照明装置上的照明设备的亮度状态和/或开关状态，并将照明设备的亮度状态和/或开关状态返回给客户端。

优选地，所述客户端为app客户端或网页客户端。

优选地，所述网关为基于dali协议的dali网关。

根据本发明的第三方面，提供一种客户端，所述客户端通过分布式网络与网关之间建立点对点连接；所述客户端利用所述分布式网络发送更新配置文件和发送控制命令。

优选地，所述分布式网络为ipfs网络，包括分布式文件存储网络和分布式消息传输网络。

优选地，所述控制命令包括设置地址命令、设置状态命令和读取状态命令中的一种或多种。

优选地，所述客户端还查询所述分布式网络是否存储最新配置文件；当所述分布式网络未存储最新配置文件时，客户端生成配置文件并发布到所述分布式网络；然后再生成设置地址命令消息并发布到所述分布式网络；当所述分布式网络存储最新配置文件时，所述客户端通过分布式网络向网关发送设置状态命令或读取状态命令。

优选地，当所述客户端通过分布式网络向网关发送设置地址命令时，所述客户端生成设置地址命令消息发布到分布式消息传输网络，所述网关接收设置地址命令消息，并设置一个或多个受控照明装置的地址。

优选地，当所述客户端通过分布式网络向网关发送设置状态命令时，所述客户端生成设置状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关接收设置状态命令消息，并设置一个或多个受控照明装置上的照明设备的亮度和/或开关状态。

优选地，当所述客户端通过分布式网络向网关发送读取状态命令时，所述客户端生成读取状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关接收读取状态命令消息，并读取一个或多个受控照明装置上的照明设备的亮度状态和/或开关状态，并将照明设备的亮度状态和/或开关状态返回给客户端。

优选地，所述客户端为app客户端或网页客户端。

优选地，所述配置文件包括一个或多个受控照明装置的地址状态、开关状态和亮度状态中的一种或多种。

优选地，，所述控制命令经由所述网关解析后控制相应的受控照明装置。

本发明实施例提供的分布式照明控制系统及其控制方法、客户端，利用ipfs节点之间点对点连接技术及局域网穿透技术，无需广域网静态ip，局域网和广域网皆可使用，无需中心服务器软件开发，无需部署中心服务器，成本低，安装方便，可以摆脱对传统物联网公司的中心服务器的技术的依赖性。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的分布式照明控制系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的分布式照明控制系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的分布式照明控制系统的结构示意图。如图1所示，所述分布式照明控制系统包括至少一个客户端10、分布式网络20、至少一个网关30、至少一个受控照明装置40。

其中，所述受控照明装置40与所述网关30连接；所述网关30接入所述分布式网络20；所述客户端10通过所述分布式网络20与所述网关30之间建立点对点连接；所述客户端10利用所述分布式网络20发送控制命令；所述网关30接收所述客户端10发送的控制命令，并对所述控制命令进行解析，并将解析后的控制命令发送给受控照明装置40。所述网关30还根据解析后的控制命令控制相应的受控照明装置40。

在本实施例中，所述受控照明装置40为基于dali协议的照明装置，例如，所述受控照明装置40为led灯，可以分布在不同的区域。所述网关为基于dali协议的dali网关。所述受控照明装置40通过dali总线与网关30连接。所述分布式网络为ipfs(inter-planetaryfilesystem，星际文件系统)网络，例如包括分布式文件存储网络和分布式消息传输网络。

具体的，客户端10可以与网关30下的任意一个受控照明装置40进行数据交互，也就是说客户端10可以对网关30下的任意一个节点进行程序设置和命令操控。

网关30建立与所述分布式网络20的数据传输通道，通过将至少一个网关30接入分布式网络20，建立与分布式网络20之间的连接。

在本实施例中，所述网关30通过有线或无线通信方式接入到局域网、城域网、广域网或其它可信网，并作为服务端为客户端提供服务，通过分布式网络20的点对点连接技术及局域网穿透技术与客户端10建立连接而无需知晓对方的ip地址，通过分布式文件存储技术在互相连接着的网关30和客户端10之间自动同步相应的配置文件，通过分布式消息传输技术在互相连接着的网关30和客户端10之间收发消息。

在本实施例中，所述客户端10为app客户端或者网页客户端。例如，客户端10可以为网页或手机、平板、电脑应用程序，通过有线或无线通信方式接入到局域网、城域网、广域网或其它可信网。所述客户端10通过接入dali总线的网关30完成对相应受控照明装置40的控制，利用分布式消息传输网络实现控制命令的发送。其中，所述控制命令包括设置地址命令、设置状态命令和读取状态命令中的一种或多种。

在本实施例中，所述客户端10存储客户端的配置文件，所述网关30存储网关的配置文件。所述配置文件包括一个或多个受控照明装置的地址、开关状态和/或亮度状态。

所述客户端10修改客户端的配置文件并发布到所述分布式网络20后，相应的网关30同步更新所述相应的网关的配置文件。同样地，所述网关30修改网关的配置文件并发布到所述分布式网络20后，相应的客户端10同步更新所述相应的客户端的配置文件。

当所述客户端10第一次运行并通过ipfs网络20与网关30或其它客户端10建立点对点连接后，如果发现没有任何网关30或其它客户端10中存在配置文件，客户端10可以选择生成一个配置文件并通过ipfs网络20同步更新到网关30或其它客户端10，之后网关30才会对客户端10发来的控制命令进行解析。

当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送控制命令时，订阅的网关30接收控制命令，配合已经存储在网关30中的配置文件对所述控制命令进行解析，并根据解析后的控制命令控制相应的受控照明装置40。

在一个优选地实施例中，当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送设置地址命令时，所述网关30接收设置地址命令消息，并设置一个或多个受控照明装置40的地址。如果受控照明装置40的地址设置成功，同步更新网关30的配置文件和/或客户端10的配置文件。

在一个优选地实施例中，当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送设置状态命令时，所述客户端10生成设置状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关30接收设置状态命令消息，并设置一个或多个受控照明装置40上的照明设备的亮度和/或开关状态。

在一个优选地实施例中，当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送读取状态命令时，所述客户端10生成读取状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关30接收读取状态命令消息，并读取一个或多个受控照明装置40上的照明设备的亮度状态和/或开关状态，并将照明设备的亮度状态和/或开关状态返回给客户端10。

所述网关30利用dali协议实现对受控照明装置40的控制和查询，并通过ipfs网络20接收来自客户端10发布的控制指令消息，用于实现客户端10到受控照明装置40的控制。

客户端以及dali网关均作为ipfs网络的节点，每个ipfs网络的节点是一个运行着的ipfs程序实例，该程序在第一次初始化时无需联网而能使用内置算法算出一个至少46个字符的哈希字符串，由于该字符串足够长且算法保证足够随机，所以每个ipfs网络的节点都拥有独一无二的节点地址，配合点对点连接技术及局域网穿透技术，就可以使得局域网内外的节点之间都可以自动建立连接而无需知晓对方运行时的ip地址和端口号。

图2示出了本发明实施例提供的分布式照明控制系统的控制方法的流程图。所述分布式照明控制系统包括至少一个客户端10、分布式网络20、至少一个网关30、至少一个受控照明装置40。所述分布式照明控制系统的控制方法包括：客户端10通过分布式网络20与所述网关30之间建立点对点连接；客户端10通过所述分布式网络20向所述网关30发送控制命令；所述网关30接收所述控制命令，并对所述控制命令解析，并将解析后的控制命令发送给所述受控照明装置40。其中，所述控制命令包括设置地址命令、设置状态命令和读取状态命令中的一种或多种。

具体的，如图2所示，通过发布/订阅模型建立客户端10与网关30之间的关联关系，将网关30接入分布式网络20。其中，所述分布式网络20为ipfs网络，包括分布式文件存储网络和分布式消息传输网络；以分布式消息传输网络消息推送的方式，进行客户端10和网关30之间的数据传输。

在一个优选地实施例中，所述控制方法还包括：所述网关30根据解析后的控制命令控制相应的受控照明装置。

在一个优选地实施例中，所述控制方法还包括：所述客户端10修改客户端的配置文件并发布到所述分布式网络20；相应的网关30同步更新其所存储的配置文件。其中，客户端10存储客户端的配置文件，网关30存储网关的配置文件。

在一个优选地实施例中，所述控制方法还包括：所述网关30修改网关的配置文件并发布到所述分布式网络；相应的客户端10同步更新其内部所存储的配置文件。

在本实施例中，所述配置文件包括一个或多个受控照明装置的地址、开关状态和亮度状态中的一种或多种。

具体地，处于ipfs网络节点的客户端10与处于ipfs网络节点的网关30通过ipfs网络20建立连接；当所述客户端10第一次运行并通过ipfs网络20与网关30或其它客户端10建立点对点连接后，如果发现没有任何网关30或其它客户端10中存储有最新配置文件，客户端10可以选择生成一个配置文件并通过ipfs网络20同步更新到网关30或其它客户端10，之后网关30才会对客户端10发来的控制命令进行解析。

当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送控制命令时，订阅的网关30接收控制命令，配合已经存储在网关30中的配置文件对所述控制命令进行解析，并根据解析后的控制命令控制相应的受控照明装置40。

在一个优选地实施例中，当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送设置地址命令时，所述网关30接收设置地址命令消息，并设置一个或多个受控照明装置40的地址。如果受控照明装置40的地址设置成功，同步更新网关30的配置文件和/或客户端10的配置文件。

具体地，当客户端10未查询到ipfs网络20上存储最新配置文件时，所述客户端10生成设置地址命令消息发布到分布式消息传输网络，以及生成配置文件自动更新到分布式文件存储网络中。相应的网关30接收设置地址命令消息，并设置一个或多个受控照明装置40的地址。

在本实施例中，所述最新配置文件通过所述ipfs网络20同步，可以是通过所述ipfs网络20自己提供的ipns(inter-planetarynamingesystem，星际命名系统)技术将分布式文件存储网络中的某个配置文件发布宣称为最新配置文件，也可以是其它基于所述ipfs网络20的分布式数据库所记录的最后一个添加到分布式文件存储网络中的配置文件。

在一个优选地实施例中，当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送设置状态命令时，所述客户端10生成设置状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关30接收设置状态命令消息，并设置一个或多个受控照明装置40上的照明设备的亮度和/或开关状态。

在一个优选地实施例中，当所述客户端10通过ipfs网络20向网关30发送读取状态命令时，所述客户端10生成读取状态命令消息发布到分布式消息传输网络，相应的网关30接收读取状态命令消息，并读取一个或多个受控照明装置40上的照明设备的亮度状态和/或开关状态，并将照明设备的亮度状态和/或开关状态返回给客户端10。

所述网关30利用dali协议实现对受控照明装置40的控制和查询，并通过ipfs网络20接收来自客户端10发布的控制指令消息，用于实现客户端10到受控照明装置40的控制。

本发明实施例提供的分布式照明控制系统及其控制方法，利用ipfs节点之间点对点连接技术及局域网穿透技术，无需广域网静态ip，局域网和广域网皆可使用，无需中心服务器软件开发，无需部署中心服务器，成本低，安装方便，可以摆脱对传统物联网公司的中心服务器的技术的依赖性。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。