基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，用于控制电厂内照明设备的状态，照明系统包括现场端、通信模块和监控终端；所述现场端为有照明设备的智能电厂，智能电厂内采用Zigbee协议传输通信报文；现场端将检测的所述照明设备的环境信息通过Zigbee协议发送给监控终端；监控终端采用MQTT协议传输通信报文并根据照明设备的环境信息作出控制指令，控制指令在监控终端通过MQTT协议发送给所述现场端；现场端和监控终端之间通信连接的通信模块能够完成不同协议格式通信报文的传输和转换。本发明专利技术能够实现采用MQTT协议的智能物联网系统控制现场端以Zigbee协议通信传输的智能物联网照明设备。

【技术实现步骤摘要】
基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统
本专利技术属于物联网
，具体涉及一种基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统。
技术介绍
目前，随着物联网技术的不断发展以及5G通信技术的普及，智能物联网设备不仅走进了很多普通家庭，更在很多商业场合例如办公楼、厂房、仓储物流等方面得以应用。但是物联网技术发展仍然存在诸多问题，比如各大品牌所提供的服务大部分只支持自家产品，无法与其他品牌的产品兼容。无论智能家居还是商业化物联网系统设计，跨平台、跨系统的硬件布局都很难实现，局限性强。在物联网技术层面，各种协议标准繁多，各有优缺点和适合的应用场景，难以做出最优选择。目前主流的物联网物理层协议有蓝牙、Wi-Fi和Zigbee协议。蓝牙设备传输距离有限，无法远程访问，不适合在商用场景使用。Wi-Fi协议具有技术成熟、传输距离远、传输带宽大速度快等优点，但是其能耗大、容易受网络不稳定的影响。Zigbee协议相比于Wi-Fi更加轻量化，具备自组网，低功耗，安全可靠等优点，在智能家居领域得到了广泛的使用；但是覆盖范围和传输距离不够的缺点使其无法在厂房、办公楼等场景中应用。物联网应用层协议有HTTP、COAP和MQTT等，其中，MQTT是基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议，具有轻量、简单、开放和易于实现的特点，非常适用于大型场景；但是MQTT协议属于TCP协议，需要与支持Wi-Fi物理协议的设备对接，然而大量的Wi-Fi硬件设备会有增加功耗和路由器的负担，并且会有不稳定的隐患。综上所述，目前物联网设备在大规模场景应用中仍存在很多限制，因此，需要提供一种针对上述现有技术中不足的改进技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，用以克服上述现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，用于控制电厂内照明设备的状态，所述照明系统包括现场端、通信模块和监控终端；所述现场端为有照明设备的智能电厂，所述智能电厂内采用Zigbee协议传输通信报文；所述现场端将检测的所述照明设备的环境信息通过Zigbee协议发送给所述监控终端；所述监控终端采用MQTT协议传输通信报文，所述监控终端根据所述照明设备的环境信息作出控制指令，所述控制指令在所述监控终端通过MQTT协议发送给所述现场端；所述现场端和所述监控终端之间通信连接的所述通信模块能够完成不同协议格式通信报文的传输和转换。进一步的，所述现场端和所述监控终端之间通信连接的所述通信模块能够完成通信报文不同协议格式的传输和转换包括：所述通信模块将所述现场端的所述照明设备的环境信息的Zigbee协议格式转换成MQTT协议格式后发送给所述监控终端；所述通信模块将所述监控终端的所述控制指令的MQTT协议格式转换成Zigbee协议格式后发送给所述现场端。进一步的，所述现场端包括主控模块，所述主控模块包括主机和LCD显示器；所述主机采用标准Linux系统，所述主机包括HDMI接口和第一通信接口，主机通过HDMI接口与LCD显示器电连接。进一步的，所述通信模块包括协议转换模块、第一传输模块和第二传输模块；所述第一传输模块采用Zigbee协议传输通信报文；所述第二传输模块采用MQTT协议传输通信报文；所述协议转换模块连接在所述第一传输模块和所述第二传输模块之间，用于完成通信报文的协议格式的转换。进一步的，所述协议转换模块为MQTT服务器，所述MQTT服务器包括ArmCorte-A72处理器和Zigbee2mqtt开源系统。进一步的，所述MQTT服务器还包括主控开发板和驱动电源，所述主控开发板上设置有电源端口和第三通信接口，所述电源端口与所述驱动电源电连接。进一步的，所述第二传输模块包括路由器，所述路由器的第二通信接口与所述第三通信接口通过通信线连接。进一步的，所述ArmCorte-A72处理器设置在所述主控开发板上。进一步的，所述现场端包括检测设备和控制设备，所述检测设备用于检测照明设备的环境信息；所述控制设备电连接所述照明设备，用于控制所述照明设备的状态。进一步的，所述检测设备包括人体运动传感器和光线强度传感器；所述人体运动传感器用于检测是否有人经过照明设备的环境信息，所述光线强度传感器用于检测照明设备附近明亮程度的环境信息。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下优异效果：本专利技术基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，用于控制电厂内照明设备的状态，照明系统监控终端采用MQTT协议传输通信报文，监控终端根据所述照明设备的环境信息作出控制指令，控制指令在所述监控终端通过MQTT协议发送给所述现场端；现场端为有照明设备的智能电厂，所述智能电厂内采用Zigbee协议传输通信报文；现场端将检测的所述照明设备的环境信息通过Zigbee协议发送给所述监控终端；所述现场端和所述监控终端之间通信连接的所述通信模块能够完成不同协议格式通信报文的传输和转换。通过通信模块能够使采用MQTT协议的智能物联网系统控制现场端以Zigbee协议通信传输的智能物联网照明设备。本申请的照明系统充分利用了Zigbee协议设备稳定性高，低功耗，对网络稳定行要求极低和MQTT协议轻量化、覆盖广、易于实现的优点，并且避免了二者的缺点和局限性，使得整个智能化照明系统的硬件成本，布局成本以及后期运行成本大大降低，同时最大化的实现了系统的稳定性和开放性，为后期更多智能设备的加入提供可能。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1为本专利技术智能电厂的照明系统的原理图；图2为本专利技术智能电厂的照明系统的结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出的基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统如图1-2所示，用于控制电厂内照明设备的状态，所述照明系统包括现场端、通信模块和监控终端。在本申请实施例中，现场端为有照明设备的智能电厂，智能电厂内采用Zigbee协议传输通信报文；在本申请实施例中，智能电厂包括至少两层，每层都有照明设备，例如，可调光LED照明灯。在智能电厂的照明设备附近安装有检测设备和控制设备，检测设备用于检测照明设备的环境信息，控制设备用于控制照明设备的状态。在现场端，智能电厂内照明设备的环境信息和状态的控制信息都是采用Zigbee协议格式进行传输。在本申请实施例中，监控终端采用MQTT协议进行传输报文。MQTT是一个基于发布/订阅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，用于控制电厂内照明设备的状态，其特征在于，所述照明系统包括现场端、通信模块和监控终端；/n所述现场端为有照明设备的智能电厂，所述智能电厂内采用Zigbee协议传输通信报文；所述现场端将检测的所述照明设备的环境信息通过Zigbee协议发送给所述监控终端；/n所述监控终端采用MQTT协议传输通信报文，所述监控终端根据所述照明设备的环境信息作出控制指令，所述控制指令在所述监控终端通过MQTT协议发送给所述现场端；/n所述现场端和所述监控终端之间通信连接的所述通信模块能够完成不同协议格式通信报文的传输和转换。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，用于控制电厂内照明设备的状态，其特征在于，所述照明系统包括现场端、通信模块和监控终端；
所述现场端为有照明设备的智能电厂，所述智能电厂内采用Zigbee协议传输通信报文；所述现场端将检测的所述照明设备的环境信息通过Zigbee协议发送给所述监控终端；
所述监控终端采用MQTT协议传输通信报文，所述监控终端根据所述照明设备的环境信息作出控制指令，所述控制指令在所述监控终端通过MQTT协议发送给所述现场端；
所述现场端和所述监控终端之间通信连接的所述通信模块能够完成不同协议格式通信报文的传输和转换。


2.根据权利要求1所述的基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，其特征在于，所述现场端和所述监控终端之间通信连接的所述通信模块能够完成通信报文不同协议格式的传输和转换包括：
所述通信模块将所述现场端的所述照明设备的环境信息的Zigbee协议格式转换成MQTT协议格式后发送给所述监控终端；
所述通信模块将所述监控终端的所述控制指令的MQTT协议格式转换成Zigbee协议格式后发送给所述现场端。


3.根据权利要求1所述的基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，其特征在于，所述现场端包括主控模块，所述主控模块包括主机和LCD显示器；所述主机采用标准Linux系统，所述主机包括HDMI接口和第一通信接口，主机通过HDMI接口与LCD显示器电连接。


4.根据权利要求3所述的基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统，其特征在于，所述通信模块包括协议转换模块、第一传输模块和第二传输模块；
所述第一传输模块采用Zigbee协议传输通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家赫，何鲤军，张佳兴，
申请(专利权)人：国电龙源电力技术工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11