下一代演艺灯光设备自动组网及关键技术进展上(2)

（2）分层模块原则

控制系统应详细定义该协议包括的各个子协议的功能、清晰的界限和分层，并且将各子协议分为各个小的模块，同时每个模块相互独立，这样可以按需要添加、删除或联合模块，并且实现不同组件的协同工作，方便协议的压缩与扩展。此外，模块中很多参数不是固定的，而是根据在设置其他模块或环境因素时最佳操作来设定参数。

（3）智能化原则

控制系统需要在尽量少的人工干预下解决繁琐的参数配置问题以及寻址问题，将设备的功能描述成一组变量或属性，使用户设备在联网过程中尽可能做到由获取属性值来监测设备状态和设置其属性值来控制设备操作。

（4）端到端透明原则

端到端透明原则必须在控制系统中采纳。考虑到演艺灯光网络设备需要通过修改设备属性完成优化升级、地址转换等要求，所有端到端的不透明将对控制系统的发展形成很大的阻碍。因此，应该针对地址空间、安全等需求有所优化，但是端到端透明的原则也应当以不影响用户应用为限。

（5）简单开放原则

很多协议的成功在很大程度上取决于简单开放原则。控制协议的相关层协议必须开放接口，才能使协议被更多的使用者所接受；功能和应用层接口只有尽可能开放，才可能使更多的用户投入到该协议的应用中。

（6）可靠性原则

由于遵循端到端透明原则，因此，用户通信的可靠性应当提供端到端保障；除了对协议增加鲁棒性设计外，还应当在网络上建立信任体系，并对网络行为提供来源追查的功能。此外，对于外来设备的接入手段也应该保障适度的安全。

（7）有限边界原则

研究前期，课题组提出将网络化演艺灯光控制系统划分为6个模块（系统调光室、灯光控制室、网络设备层、其他相关网络系统、本地演播总监控系统与远程控制系统），涉及演艺灯光控制系统的远程控制，但结合实际情况，考虑到系统的实用性，后期课题组提出有限边界原则，即演艺灯光控制系统的工作范围不应无限扩展，而应限制在一定的范围内，如一个歌剧院。

基于以上设计理念和设计原则，我国下一代网络化演艺灯光控制系统协议体系架构应该由设备发现机制、设备识别机制、设备描述机制、设备管理机制和数据会话传输机制组成。其协议流程如图2所示。

4 设备发现机制

4.1 背景

随着剧院、演艺厅等演艺场所规模的扩大，演出节目对灯光、背景、效果设备的要求也越来越高，一台晚会、一场演出需要上百台甚至上千台不同功能的灯。要正常使用这些设备，灯光师必须对所有灯具的品牌、型号、功能了如指掌，同时，可将这些灯具进行有效的分类，以方便具体操作。具体来说，就是给每个灯光设备一个设备地址，将控制信息发送给某一地址，就相当于将控制命令分配给该地址所对应的灯光设备。也就是说，要对每个系统内的灯具进行逐个系统地址的编写。实际上，要求灯光师掌握成千上万的灯具设备的品牌、型号、功能和控制方式，并对他们逐个编址，显然是不可想象的。为了节省灯光师等工作人员花费在输入基本数据以及手动配置参数上的精力和时间，实现设备的自我发现是很有必要的。

4.2 设备发现机制在系统中的作用

建立灵活有效的演艺灯光控制系统设备发现机制，可以使用户设备在联网过程中尽可能做到即插即用（UPnP），以便灵活获取设备属性，进而实现对设备的监视和控制，为不同厂商的设备兼容、通讯和互操作奠定基础，为灯具产品的标准化和搭建合理的系统架构做出一定的贡献。

4.3 网络灯光设备发现机制

服务发现是指这样一种自发的过程：网络实体（不仅仅是目录服务）能自动发现网络上的其他实体，而且能向其他实体通告自身。其主要目的是增加网络系统的易用性和兼容性。

图2 下一代网络化演艺灯光控制系统协议实现流程图

我国下一代网络化演艺灯光控制协议体系中的设备发现机制采用设备定位协议（SLP），它定义了三种代理实体，包括服务代理（SA）、用户代理（UA）和目录代理（DA）。SA是运行在服务器上提供服务的实体，代表服务通告自己的服务定位信息、类型及属性（Attribute），如设备；UA是运行在用户计算机上用于发现服务的部件，为用户通过查询目录代理中缓存的服务定位信息找到它所要的服务属性及其在网络中的位置，如控制器；DA是收集、缓存服务信息的可选服务器。

文章来源：《设备管理与维修》 网址: http://www.sbglywx.cn/qikandaodu/2021/0508/1054.html