LED 智能照明控制系統網絡與通信協議

  這幾年來城市景觀照明及室內裝飾照明的霓虹燈和部分傳統光源將逐步被具有節能、環保、壽命長、可靠性高及可實現全彩變化的 LED 光源所取代。而 LED 智能照明控制系統中應用網絡技術已成趨勢。各種網絡有不同的協議。目前用的較多的網絡和通信協議主要有以下幾種。

  (1) TCP / IP 協議

  以太網（ Ethernet ）是當前應用最普遍的局域網技術。它很大程度上取代了其他局域網標準。 TCP / IP 協議（ Transfer Control Protocol / Internet Protocol ）叫做傳輸控制／網際協議，又叫網絡通信協議，這個協議是 Internet 國際互聯網通信協議。用 TCP / IP 協議可實現整個系統的寬帶、距離、可靠和雙向等功能，這意味著在一個網絡里可同時連接的設備更多，且連接的距離更長，傳輸控制協議使 LED 裝飾照明系統的控制質量和可靠性更高，雙向通信使設備的遠程監測和控制更有效，因而構筑大規模可靠的 LED 裝飾照明系統的網絡成本更低，這是以現代計算機網絡技術為支持的必然結果。
 TCP / IP 協議是互聯網的主體協議。 TCP / IP 協議的基本傳輸單位是數據包。 TCP 協議負責把數據分成若干個數據包， TCP 協議要求保證數據傳輸的質量，因此是個傳輸控制協議，而 IP 協議保證數據的傳輸，因此是個地址協議。 TCP 控制器相對485控制的使用比例是4:6，中高端用戶傾向于使用 TCP 控制器， TCP 控制器的用戶越來越多也是潮流和趨勢。 TCP / IP 控制器的優點：采用國際標準的流行通信協議，先進性和性能都比較好，好多年都不會被淘汰。組網數量無限制，組網范圍廣，通信速度快，適合設備較多的系統。通信質量穩定，不容易受到外界干擾。如果用戶已經有局域網等網絡可以不用重新鋪設網絡，利用現有網絡組網用在智能照明系統也較多。
(2) RS -485網絡。

在 IED 照明控制領域， RS -485傳輸方式較為通行，485總線是一種用于設備聯網的、經濟型的、傳統的工業總線方式，在只負載一臺485設備前提下，485總線傳輸距離可達到1200m，而一般只能在幾百米范圍內。485芯片負載能力有三個級別﹣32臺、128臺和256臺，采用雙絞是因為485通信采用差模通信原理，雙絞的抗干擾性較好。如設備越多網絡越復雜，受到干擾越大。組網范圍有限。在 LED 燈具內置一片 MCU ( MCU 是 Micro Controller Unit 中文名稱為微控制單元，又稱單片微型計算機），控制并通過RS485接口芯片連接到RS485總線上，用一臺控制器對RS485總線上的每個 MCU 發送數據進行控制。由于這種控制方式需要每個燈具設定地址。目前控制系統廠商盡管是用RS485協議，但標準還未統一，所以有的產品無法兼容。
(3)DMX512協議。

為適合 LED 燈飾行業的應用，美國劇院技術協會（ USITT ）以計算機網絡技術 TCP / IP 協議為基礎，針對 LED 燈飾照明控制系統的特點，開發出DMX512協議，用于舞臺的調光與景觀照明的調光。DMX512是支持512個通道的，一般的全彩 LED 燈具是 RGB 色占用3個通道，DMX512控制器輸出的每路就可以連接170個燈具。目前DMX512也是應用最廣泛的 LED 控制系統，實際上是 LED 景觀市場單獨的標準。由于DMX512也要設定地址，而DMX512最多只能控制512個通道，也就是512/3即170個全彩 LED 燈具，所以只能應用在小規模 LED 控制系統中，如果要擴大，采取電腦聯網辦法可以擴展。

  由于結構簡單、成本低、容易制作等原因，許多廠商都把DMX512協議的接口加到產品上。 DMX 接口的特點是采用5芯卡依 XLR 口，其中1芯接地，2,3和4,5芯傳輸控制信號（2,4為反相端，3,5為同相端），所有數字燈光設備均有一個 DMX 輸入接口和一個 DMX 輸出接口，DMX512控制協議允許各種燈光設備混合連接，在使用中可直接將上一臺設備的 DMX 輸出接口和下一臺設備的輸入接口連接起來，使用中母接口適用于發送器，而公接口適用于接收。

（4）串行 SPI 控制系統。

以級聯的方式進行控制。由于這種控制方式的芯片是專為 LED 顯示屏設計的，而為顯示屏設計的 LED 驅動芯片是多路的，如8路，16路，所以這種控制方式應用較多的是在 LED 輪廓燈上。如果當中有一個 LED 驅動芯片出現故障，將導致整條總線通信中斷，因為是級聯方式。由于出線過多等各方面原因并不適合在 LED 點光源上應用。

(5) DALI 總線控制系統。

 DALI 是歐洲提出來的一種燈光控制總線方案，在 DALI 系統中，每個燈具有一個地址，并有一組控制命令。可尋址范圍是144個燈，并能實現群控的能力。每個 LED 燈具中使用一單片機完成了 DALI 數據的接收和 DALI 命令的控制。
(6）無線網絡。

無線網絡采用 ZigBee 、 WiFi 、 VLC 等通信協議。

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