基于OFDM调制技术的“芯连芯”智能路灯控制解决方案

StrongKIWI方案应用业界最先进的OFDM调制电力线载波技术，使用单相电力线作为数据传输通道即可实现对现有路灯系统三相中的任意一相进行远程控制和状态回传。方案实现了路灯控制器与集中器之间的通讯，以GPRS/CDMA进行集中器和云端服务器通讯。用户可以在控制室通过PC或者通过手机、pad等手持终端(使用安全加密通道)对任意一个路灯控制器进行控制和数据读取，在后台可以实现历史数据和实时数据的管理。

StrongKIWI“芯连芯”智能路灯控制解决方案抗干扰能力强，无需布线即可实现路灯的智能管理，尤其适合隧道、高速公路、景观照明等不方便布线，无线传输干扰大等场合。

“芯连芯”系统方案的特点

“芯连芯”是强壮的芯(核心硬件)加上智慧的芯(智能软件)。

1、强壮的芯(Strong Core)- 核心硬件

StrongKIWI智能路灯控制系统的集中器和路灯控制器采用了自主研发的基于OFDM技术的窄带电力线载波通信(Power Line Communication)模块SKWP035A.该模块经过反复研究精心设计，核心器件采用了国际顶级芯片，电路板采用镀金工艺制作，在优质贴片厂加工及测试，以确保模块最佳的工作状态和长期稳定的运行。

SKWP035A采用业界最先进的OFDM调制技术，针对中国国内电网的网络特点和数据可靠传输的需求，采用定制化、鲁棒性的软件算法和通信协议，将数据通过电力线进行可靠的传输，具有无需布线、传输距离远、稳定安全等特点，适用于各种不方便布线、无线传输困难的领域。

基于StrongKIWI“强壮的芯”,模块之间的通信能实现远距离快速传输(实测数据：无负载2000米，带路灯负载600m通信无障碍，物理层信号传输速度高达42Kbps)。2、智慧的芯(Smart Core)- 智能软件

StrongKIWI推出的智能路灯控制系统路灯控制器和集中器均内置自主研发的先进通信协议，专为国内恶劣电网环境打造，具有自动动态路由、自动中继转发、自动错误重发、FEC/CRC纠错等功能，最大限度保障通信的可靠性和传输效率。

在系统架构上创新地采用多集中器方案，实现了智能自愈功能。只需增加少许标准GPRS模块成本，即可实现系统多集中器运行，当某集中器(或路灯控制器)发生故障不会导致路灯控制系统与后台失去联络，备份集中器会自动投入运行，并通知维护人员。

“芯连芯”控制系统架构

StrongKIWI智能路灯控制系统使用单相电力线作为数据传输通道，可以对现有路灯系统三相中的任意一相上的灯进行远程控制和状态回传。系统结构图如下：

StrongKIWI在整个系统中提供路灯控制器节点的标准电力线载波通信模块(型号：SKWP035A)，以及集中器模块(型号：SKWP035A及SKWG323A)。后台系统和管理平台所需的硬件/软件由合作伙伴提供或者由客户指定，StrongKIWI提供必要的技术支持和服务。

路灯控制器(控制节点)

路灯控制器硬件系统

路灯控制器硬件系统包括电力线载波数据传输功能、CS5463电能采集功能、继电器功能、AC/DC电源等。路灯控制器直接从5芯3相电缆接入，电力线载波模块接在指定的相位上，电能采集部分和继电器高压部分与路灯所在相电力线连接。如下图所示。

路灯控制器软件系统

路灯控制器软件系统包括底层驱动、组网协议、应用层等。

集中器

集中器硬件系统

集中器硬件是在StrongKIWI电力线载波标准模块SKWP035A的基础上，加载通用GPRS扩展模块实现的。无需硬件改动即可通过简单增加GPRS扩展模块来升级为集中器。

集中器有两个功能，其一是通过电力线与各个路灯控制器进行数据传输，管理整个通信系统，其二是通过GPRS与远端的服务器进行数据互传，确保通信系统可管可控。集中器原理框图如下：

集中器软件系统

集中器软件系统包括底层驱动、组网协议、应用层数据打包、GPRS数据传输等。

总结