关键词:
低压电力载波通信
蚁群算法
路由算法
LonWorks
EZ-USB
摘要:
低压电力线载波通信(Low-Power Line Carrier Communication)是利用现有的低压配电线路(220V或380V交流供电线路)作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务的通信技术,具有广阔应用的前景。本文详细介绍了蚁群算法的基本原理和研究现状,分析了低压电力线通信网络的具体特点及其对路由算法的要求,将蚁群算法引入到低压电力线载波通信中,提出了适合于低压电力线载波通信网络的动态分布式路由选择算法。该算法把路由表和信息素表合为一张表,将直接通信、间接通信和蚁群寻址相结合,利用蚁群优化算法进行路由表的更新和优化,具有动态维护电力线载波通信网络路由的能力。算法针对各种寻址方式设计了不同的数据帧格式,采取分布式控制策略,有效地减少了数据通信和路由维持所需的控制开销,具有查表简单、自组织、自动优化和实时性高的特点。
LonWorks (Local Operating Network,局部操作网络)是在低压电力线载波通信领域应用最广泛的现场总线技术之一,该技术是美国Echelon公司开发的一种局域网络控制系统。本论文在提出低压PLC的网络路由算法的基础上,设计了基于Lonworks的控制网络管理平台,该管理平台由智能网络适配器、USB设备驱动程序和USB客户应用程序组成。智能网络适配器以Neuron神经元多处理芯片3150和EZ-USB FX2系列芯片CY7C68013为核心,由软件设计和硬件设计构成,能够加强和改善通信管理,节省占用PC机的时间;USB设备驱动程序采用CYPRESS公司提供的驱动程序;USB客户应用程序是利用VC++6.0编写,它通过网络适配器与在电力线上的Mini EVK板建立通信,能够采集Mini EVK板上的温度值和控制Mini EVK板上的LED灯亮灭,实现了数据采集、保存、显示、打印等功能。管理平台减少了系统开发与维护投资和降低成本,具有传输速度快、支持热插拔、即插即用、易于扩展、占用的系统资源少等优点。