【技術實現步驟摘要】
本申請涉及數據通信的，具體涉及一種基于路燈燈桿位置的通信優化方法和裝置。
技術介紹
1、在現代城市照明系統中，智能路燈系統的應用日益廣泛。這種系統不僅提高了城市的照明效率，還通過對路燈燈桿位置的精確管理，實現了遠程監控和維護。而隨著照明系統的擴大，如何確保每個路燈燈桿上的單燈控制器能夠穩定地與控制中心進行通信成為了一個亟待解決的問題。
2、為了應對這一挑戰，現有的技術通常采用多種手段來提高通信質量。例如，可以通過增加網關的數量來擴大覆蓋范圍，或者通過調整單燈控制器的發射功率來增強信號強度。盡管上述方法能夠在一定程度上提升通信質量，但在實際應用中仍面臨諸多問題。特別是在大規模的城市環境中，由于地形復雜、建筑物遮擋等因素的影響，某些區域的單燈控制器可能無法直接與網關建立穩定的通信連接。這導致了部分單燈控制器的通信質量不佳，進而影響整個系統的正常運行。
3、因此，需要一種更有效的解決方案來優化通信質量，確保每個單燈控制器都能穩定地與控制中心進行通信。
技術實現思路
1、本申請提供一種基于路燈燈桿位置的通信優化方法和裝置，有效提高了路燈系統的通信效率、可靠性和靈活性。
2、在本申請的第一方面提供了一種基于路燈燈桿位置的通信優化方法，應用于控制中心，所述方法包括：
3、獲取目標集群中所有路燈燈桿的位置信息，通過網關向所有單燈控制器下發廣播查詢指令，并根據對所述廣播查詢指令的應答情況評估所述所有單燈控制器的通信質量，所述單燈控制器安裝在每個路燈燈
4、當存在通信質量不為預設等級的第一單燈控制器時，計算所述網關與所述第一單燈控制器之間的最短路徑；
5、根據所述最短路徑和信號強度計算權重值，并根據所述權重值和所述第一單燈控制器的位置信息確定第二單燈控制器的位置和第一數量；
6、通過所述第二單燈控制器將所述網關的數據轉發到所述第一單燈控制器。
7、可選的，所述計算所述網關與所述第一單燈控制器之間的最短路徑包括：
8、將所述網關設為起始節點，將所有單燈控制器作為頂點，根據各頂點間的實際物理距離或通信鏈路質量建立加權圖；
9、初始化距離數組，用于存儲從所述起始節點到所述加權圖中每個頂點的最短距離，將所述起始節點到自身的距離設為零，將所述起始節點到所有頂點的距離設為無窮大，并創建未訪問頂點集合，所述未訪問頂點集合包含除所述起始節點外的所有頂點；
10、從所述未訪問頂點集合中選取距離所述起始節點最近的頂點作為當前頂點，對于所述當前頂點的每一個目標鄰接頂點，計算通過當前頂點到達目標鄰接頂點的第一路徑長度，所述第一路徑長度為所述當前頂點到所述起始節點的距離加上所述當前頂點到所述目標鄰接頂點的邊權重，當所述第一路徑長度小于所述目標鄰接頂點在所述距離數組中記錄的第二路徑長度，則更新所述目標鄰接頂點在所述距離數組中的距離為所述第一路徑長度；
11、直到未訪問頂點集合為空，從所述距離數組中確定從所述網關到所述第一單燈控制器的最短路徑。
12、可選的，所述根據所述最短路徑和信號強度計算權重值包括：
13、通過下式計算權重值：
14、w=k1*d+k2/s
15、其中，w表示權重值，d表示最短路徑，s表示信號強度，k1為距離的權重系數，k2為信號強度的權重系數。
16、可選的，所述根據所述權重值和所述第一單燈控制器的位置信息確定第二單燈控制器的位置和第一數量包括：
17、將所述權重值按照從小到大的順序排列，選擇排序在前的預設數量個第三單燈控制器，根據所述預設數量個第三單燈控制器生成包含多個節點位置組合的初始種群，一個節點位置組合對應一組數據轉發節點位置組合；
18、根據轉發節點數量、數據轉發路徑長度、信號質量和網絡覆蓋率創建適應度函數；
19、通過遺傳算法選擇適應度最高的目標數據轉發節點位置組合，根據所述目標數據轉發節點位置組合確定第二單燈控制器的位置和第一數量。
20、可選的，所述根據轉發節點數量、數據轉發路徑長度、信號質量和網絡覆蓋率創建適應度函數包括：
21、通過下式計算適應度函數：
22、f=w_n*（1-n_norm）+w_l*（1-l_norm）+w_q*q_norm+w_c*c_norm
23、其中，f表示適應度函數，w_n表示轉發節點數量的權重，n_norm表示歸一化后的轉發節點數量，w_l表示數據轉發路徑長度的權重，l_norm表示歸一化后的數據轉發路徑長度，w_q表示信號質量的權重，q_norm表示歸一化后的信號質量，w_c表示網絡覆蓋率的權重，c_norm表示歸一化后的網絡覆蓋率。
24、可選的，所述方法還包括：
25、確定目標單燈控制器距離所述網關的目標距離，根據所述目標距離和預設錯峰上傳間隔確定所述目標單燈控制器的等待時間，以使得所述目標單燈控制器在接收到廣播查詢指令后延遲所述等待時間后進行應答。
26、可選的，所述方法還包括：
27、根據所述所有單燈控制器的第二數量和傳輸一次數據的單位時間確定總時間，根據所述第一數量將所述總時間劃分為多個時間片，將所述時間片與所述第二單燈控制器進行對應，以使得所述第二單燈控制器在對應的時間片中進行數據傳輸。
28、在本申請的第二方面提供了一種基于路燈燈桿位置的通信優化系統，包括評估模塊、計算模塊、執行模塊以及傳輸模塊，其中：
29、評估模塊，配置用于獲取目標集群中所有路燈燈桿的位置信息，通過網關向所有單燈控制器下發廣播查詢指令，并根據對所述廣播查詢指令的應答情況評估所述所有單燈控制器的通信質量，所述單燈控制器安裝在每個路燈燈桿的檢修口內或燈頭上，所述網關安裝在路燈配電箱處；
30、計算模塊，配置用于當存在通信質量不為預設等級的第一單燈控制器時，計算所述網關與所述第一單燈控制器之間的最短路徑；
31、執行模塊，配置用于根據所述最短路徑和信號強度計算權重值，并根據所述權重值和所述第一單燈控制器的位置信息確定第二單燈控制器的位置和第一數量；
32、傳輸模塊，配置用于通過所述第二單燈控制器將所述網關的數據轉發到所述第一單燈控制器。
33、在本申請的第三方面提供了一種電子設備，包括處理器、存儲器、用戶接口以及網絡接口，所述存儲器用于存儲指令，所述用戶接口和所述網絡接口均用于與其他設備通信，所述處理器用于執行所述存儲器中存儲的指令，以使所述電子設備執行如上述任意一項所述的方法。
34、在本申請的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有指令，當所述指令被執行時，執行如上述任意一項所述的方法。
35、綜上所述，本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
36、1、通過獲本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，應用于控制中心，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述計算所述網關與所述第一單燈控制器之間的最短路徑包括：
3.根據權利要求1所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述根據所述最短路徑和信號強度計算權重值包括：
4.根據權利要求3所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述根據所述權重值和所述第一單燈控制器的位置信息確定第二單燈控制器的位置和第一數量包括：
5.根據權利要求4所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述根據轉發節點數量、數據轉發路徑長度、信號質量和網絡覆蓋率創建適應度函數包括：
6.根據權利要求1所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述方法還包括：
7.根據權利要求1所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.一種基于路燈燈桿位置的通信優化系統，其特征在于，包括評估模塊、計算模塊、執行模塊以及傳輸模塊，其中：
9.一種電子設備，其特征在于，包括處理器、存儲器、用戶接口以及網絡接口，所述存儲器用于存儲指令，所述用戶接口和所述網絡接口均用于與其他設備通信，所述處理器用于執行所述存儲器中存儲的指令，以使所述電子設備執行如權利要求1-7任意一項所述的方法。
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有指令，當所述指令被執行時，執行如權利要求1-7任意一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，應用于控制中心，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述計算所述網關與所述第一單燈控制器之間的最短路徑包括：
3.根據權利要求1所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述根據所述最短路徑和信號強度計算權重值包括：
4.根據權利要求3所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述根據所述權重值和所述第一單燈控制器的位置信息確定第二單燈控制器的位置和第一數量包括：
5.根據權利要求4所述的基于路燈燈桿位置的通信優化方法，其特征在于，所述根據轉發節點數量、數據轉發路徑長度、信號質量和網絡覆蓋率創建適應度函數包括：
6.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葛靖，汪瑞祥，吳璇，
申請(專利權)人：南京理控物聯技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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