太原無線智能照明模塊-昆明智慧照明服務商-福建智慧照明服務商

易斯特（西安）智能科技有限公司主營無線智能照明模塊，公司秉承“顧客至上，銳意進取，精益求精”的經營理念，堅持“客戶是上帝，以客戶需求為根本”的原則，盡心為廣大所需群體提供好的無線智能照明模塊與配套服務。標準化生產使公司各種產品質量都能得到保證，也使每款產品都能成為品質良好。

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2 系統軟件設計

2.1 無線傳感器網絡設計

無線傳感器網絡是由一些低功耗、低成本、體積小的傳感器節點，以無線通訊方式組成的網絡，融合傳感器技術、信息處理技術、嵌入式技術和網絡通信技術，實現信息的采集、處理、傳輸及應用，具有施工成本低、系統擴展性好、運行維護易等優點。本系統的無線網絡結構設計如下：

1）網絡拓撲

系統無線網絡采用星型結構，有基站和從站兩類節點?；九c各從站間進行雙向通信，從站互不通信。網絡中的每個節點都配有ID地址，有接收、發送兩種狀態，默認處于接收狀態。

2）MAC層協議

為避免多個從站同時向基站發送信息導致信道沖突，且照明系統對控制時延性要求不高，所以網絡MAC層采用非堅持CSMA/CA協議。通信前，節點先利用nRF905的載波檢測引腳CD信道是否空閑，若空氣中有同頻信號則CD自動置高。若信道忙碌則節點隨機延遲一段時間后再重新。

信道空閑時，節點并不立即發送，而是采取的退避機制，將信道沖突的概率降至小。因為當某從站與基站通信完畢的瞬間，可能有多個要發送數據的從站同時到信道空閑，此時信道沖突的可能性大，所以節點隨機退避一段時間后再進行發送。

這里采用二進制指數退避算法BEB，設爭用期（即節點發出數據至接收到信道沖突的時間）為2t，各站重傳次數為N,從整數集合0,1,…,(2N-1)中隨機取數，記為R。節點重傳產生的時延D為2t的R倍，即D=R×2t。

站點在發送前若檢測到信道空閑，就立即啟動退避計數器，只要信道空閑，退避計數器就遞減，若退避過程中檢測到信道被占用則暫停退避計數器并保持計數器值不變，當信道重新空閑時在原有計數值基礎上再次啟動退避計數器，當計數值減到零時節點發送數據。

3）沖突避免策略

CSMA/CA協議只能解決發送端的數據沖突問題，但接收端仍存在數據沖突的可能，即“隱藏節點”問題。因此系統引入RTS/CTS/DATA/ACK握手機制。具體過程如下：

⑴從站向基站發送前先通過競爭方式獲得信道使用權，再向基站發送請求連接幀RTS(Request To Send)。

⑵基站收到從站的RTS幀后，向從站發送連接確認幀CTS(Clear To Send)，建立兩者之間的通信連接。

⑶從站收到基站的CTS幀后，向基站發送數據幀DATA，若沒有收到CTS幀，則重新發送RTS幀。

⑷基站收到從站的DATA幀后，向從站發送數據確認幀ACK。

⑸從站收到基站的ACK幀后，整個通信過程結束，若沒有收到,則重新發送DATA。

圖4 從站流程圖

圖5 基站流程圖

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OPC DA服務器

OPC技術是用于過程控制的對象鏈接與嵌入技術，其以COM/DCOM/COM+技術為基礎，采用服務器/客戶端模式。本系統針對智能照明控制系統的需求，開發專門的OPC DA服務器，設計如下。

圖6 OPC DA服務器結構圖

1）OPC對象與接口

系統編寫實現OPC DA服務器的定制接口，采用E形式，以OPC3.0規范為標準，向下兼容OPC2.0版。系統的OPC對象與接口包括OPC Server、OPC Group和OPC Item三種對象。

其中，OPC Server和OPC Group為標準COM對象，服務器對象不支持聚合，支持連接點機制。組對象支持聚合、連接點機制。項對象不是標準的COM對象，通過一個類進行描述，在類中定義項對象的屬性和操作方法。

系統OPC Server對象實現的接口包括：IOPCServer、IOPCommon、IOPCBrowseServerAddressSpace、IOPCItemIO 、IOPCItemProperties及IOPCBrowse。OPC Group對象實現的接口包括：IOPCItemMgt、IOPCItemDeadbandMgt、IOPCGroupStateMgt2、IOPCGroupStateMgt、 IOPCSyncIO、 IOPCSyncIO2、IOPCAsyncIO、 IOPCAsyncIO2及IOPCAsyncIO3。

2）服務器地址空間

系統的服務器地址空間由OPC服務器內所有可讀寫的數據項組成，根據實際情況預先設計，采用樹型結構。整個服務器地址空間使用一個自定義的結構體數組進行存儲，其結構體成員包括：結點的ID號、結點的名字、父結點的ID號、左子女結點的ID號和右兄弟結點的ID號。后，系統通過定義一個類對服務器地址空間進行管理。

效益靠質量、質量靠技術、技術靠人才、人才靠教育。易斯特科技以現代化管理體系為依托，以成熟的工藝生產技術為保障，運用有效的信息管理系統，以人為本，著重技術人才培養。無線智能照明模塊主要銷售于陜西西安，供應的產品目前主要以陸運;公路運輸的方式配送，為用戶提供安全周到的服務。

3）硬件數據采集部分

OPC DA服務器通過RS232串行口與無線網絡中的基站連接。本系統將與串口通信有關的API函數封裝在一個類中進行管理，并定義一個屬于此類的全局變量。通過對此全局變量的讀操作，將無線網絡基站上傳的設備信息寫入服務器地址空間及相應的OPC Item中。當OPC服務器接收到控制命令后，會自動調用串口全局變量的寫函數，將指令下發給無線網絡中的基站，并由基站將指令傳輸給具體從站。

4）線程設計

圖7 OPC DA服務器更新及事務處理流程圖

系統的OPC服務器包括一個主線程，兩個輔助線程。主線程由服務器啟動時自動創建，用于初始化COM庫，建立消息循環和處理消息。第一個輔助線程用于處理服務器數據更新及異步事務，線程會周期性更新每個OPC Server對象中所有組對象的數據項，同時執行異步操作事務，并將操作結果回調給客戶。

第二個輔助線程用于RS232串口監測，當串口接收到數據后，會以消息方式通知主線程，激發消息處理函數對數據進行處理，后將處理好的數據寫入服務器地址空間。不同線程間采用臨界區方式進行同步。

智能照明是指利用物聯 網技術、有線/無線通訊技術、電力載波通訊技術、嵌入式計算機智能化信息處理，以及節能控制 等技術組成 的分布式照明控制系統，來實現對照明設備的智能化控制。

智能照明控制系統特點包括：

1、采用無線組網的集散式結構，集微電腦控制，無線遙控射頻技術于一體，燈控裝置（開關）采用數字液晶觸摸屏，可以獨立控制燈光，也可以受控于無線遙控器。

2、產品的無線智能照明控制系統與各種總線制系統、電力載波系統相比，具有設計簡單，安裝、維護方便等優點，無線組網也省去了布網絡線等各種器材和人工費用。集散式結構決定了系統組網靈活，造價低廉的優點。

3、產品主要涉及遙控液晶開關系列和遙控器系列，與傳統照明相比，它可以實現液晶顯示、觸摸屏調光、一鍵場景、一對一遙控及分區燈光全開全關等管理；能夠實現無線遙控，定時控制，遙控距離大于50米，可穿越墻壁和樓層，觸摸屏正常使用壽命30萬次以上。

易斯特科技秉承“客戶至上，以質為本”的企業宗旨，堅持“平等，合作，誠信，發展”的經營原則，為您提供品質優良，技術成熟的無線智能照明模塊。易斯特（西安）智能科技有限公司的誠信、實力和產品質量獲得業界的認可，信守合同，牢記承諾，優異。歡迎各界朋友蒞臨參觀指導，望與您達成精誠合作。地址：高新區唐延路25號銀河科技大廈

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