２０９
潘晓乐，申
永，陈进慧，马建军
（中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西桂林541004）
摘要：为提高无线光通信设备开通的快捷性和便捷性，设计了一种基于Android 平台的控制终端。控制终端通过Wifi 通信方式与无线光通信设备内置的Wifi 热点建立通信链路，可以实现对光学天线内部电机的调节、各种功能模式的选择、
电加热功能的开启和关闭、检测设备的工作状态等，是无线光通信设备开通和维护必不可少的工具。长期实践应用表明，该控制终端具有操作直观、使用方便等优点，较大地提高了无线光通信设备开通假设和使用维护的效率，提升产品竞争力，具有良好的应用前景。
关键词：无线光通信；控制终端；WIFI ；设备开通；Android 平台中图分类号：TN929.1
文献标识码：A
文章编号：1673-1131（2019）01-0209-03
无线光通信技术（Free Space Optical Communication ，FSO )作为最后一公里光传输的完美解决方案，大容量传输的无线传输手段。FSO 设备是点对点无线通信系统。设备利用红外光作为信息载体，以大气环境作为通信媒介，是一个光、机、电一体化的综合系统，可传输高清音视频信号和标准的千兆甚至万兆以太网信号，同时也可以透明传输用户提供的光信号。设备满足体积小、重量轻、机动性好、可靠性高、抗恶劣环境、抗电磁干扰、安全保密、便于对准、开通迅速等使用要求。FSO 设备目前唯一真正意义上的绿环保、无电磁辐射、对人身绝对安全的的一种无线通信手段，易安装，无需铺设光缆，相对较低成本，单套设备价格一般都在几万元。随着未来通信容量日益扩大，通信环境愈加复杂，FSO 应用将日益广泛。
FSO 架设开通和使用维护过程中传统方式使用专用配套的手持终端，通过线缆连接FSO 设备进行操作与监控，由于经常需要从高处插拔线缆，给架设和维护带来了极大的不便利，并且手持终端易遗失，携带亦不便携，给开通和维护过程带来了较多问题。为有效提高FSO 设备开通和维护效率，提升产品竞争力，迫切需要一种无线技术手段实现FSO 设备监控，并控制终端具备通用性。随着科技的进步与发展，智能手机日益普及，以及成为人们生活中必不可少的工具之一。而短距离无线通信技术（Wireless Fidelity ，Wifi ）是成熟且流行的通信技术之一[1]，在日常生活数据业务应用中得到广泛使用，并且是当前智能手机必备的无线通信手段，可以方便用于与设备热点或无线路由建立通信链接，
实现数据通信或状态监控。可以通过Wifi 实现智能手机与FSO 设备内置热点建立通信链路，实现设备控制与状态监控，进而用于FSO 设备前期开通与后期维护。
1系统组成
Android 智能手机上的FSO 控制终端软件与与无线光通信设备通过无线WIFI 方式建立通信链路，进而实现各种控制功能操作与状态监测。通过FSO 控制终端软件界面，用户可以了解到设备的工作状态。软件界面分为三个区域：状态显示区、设备控制区和软件控制区。通过状态显示区，设备维护人员可以了解当前设备的工作状态，包括设备接收光功率、设备工作温度等，便于对设备的维护；设备控制区包含了对设备的各种操作，包括设备复位、设备手动调节、设备强制加热等。光学天线安装及连接智能手机示意图如图1 所示。
地热供暖设备2工作原理
2.1软件控制功能
通过FSO 控制终端软件界面，用户可以了解到设备的工
作状态。软件界面分为三个区域：状态显示区、设备控制区和软件控制区。通过状态显示区，设备维护人员可以了解当前设备的工作状态，包括设备接收光功率、设备工作温度等，便于对设备的维护；设备控制区包含了对设备的各种操作，包括设备复位、设备手动调节、设备强制加热等；软件控制区主要是对设备进行连接选择或者退出。FSO 控制终端软件的功能定义见表1。
表1FSO
控制终端软件各控件功能定义
2.2控制协议实现
２０１９
（Ｓｕｍ．Ｎｏ１９３）
97sdd信息通信
INFORMATION &COMMUNICATIONS
２０１９年第１期（总第１９３期）
２１０
智能手机上FSO 控制终端软件与无线光通信设备通过无线WIFI 建立网络通信，其中无线光通信设备中WIFI 作为热点模式，智能手机WIFI 作为接入点模式。配备无线光通信设备中WIFI 热点作为TCP 服务器，IP 地址为10.10.100.254，并具备DHCP 功能，当智能手机WIFI 接入到热点后自动为其分别IP 地址。FSO 控制终端软件与无线光通信设备其基于TCP 方式进行控制指令和状态数据收发，TCP 服
务器端口固定为8899，FSO 控制终端软件发起TCP 连接与热点服务器建立通信关系，以管道模式进行点对点数据交换。无线光通信设备主动上报数据到FSO 控制终端软件进行接收，接收数据定义
如下。
（1）第1、2字节为固定帧头：0x34、0x05
（2）第3字节高4位为状态字节：其中0—9为天线状态类型，0为两端均在锁定状态，1为本端正在自动调节，2为电机正在复位，3为手动调节状态，4、5为远端正在调节，8为超出调节范围，9为未收到对端数据；若状态字节为10代表加热状态，此时第4字节为加热模式，1为强制加热，0为自动加热；第5字节为加热状态，1为正在加热，0为未加热；第6字节为当前温度。
（3）当第3字节高4位为天线状态0—9时，第3字节低4位和第4字节为本端功率数值，本端功率=本端功率数值/10（dBm ）；
（4）当第3字节高4位为天线状态0—9时，第5字节低4位和第6字节为远端功率数值，远端端功率=远端端功率数值/10（dBm ）。第5字节高4位中为告警指示，字节中第5位为本端用户告警指示，第6位
为远端用户告警指示，其中1代表告警、0代表正常；
（5）第7字节为第1-6累加取低八位的校验和。
FSO 控制终端软件向无线光通信设备发送控制命令，发
送指令定义如下。
（1）第1、2字节为固定：0x05、0x34；（2）第3字节为指令字节：0为向上调节，1为向右调节，2为向下调节，3为向左调节，4为设置天线模式，5为天线复位指令，6为设置加热模式，7.对端开启设置，8.恢复运输模式；
（3）当第3字节为0—3时，第4字节为调节步数；当第3字节为4时，第4字节为模式设置，1代表设置自动跟踪模式，0设置手动调节模式；当第3字节为5和8时，第4字节为保留字节；当第3字节为6时，第4字节为1代表设置强制加热，0设置自动加热，2设置关闭加热；当第3字节为7时，第4字节代表选择模式，0为关闭对端，1为开启对端。
（4）第5字节为为第1-4累加取低八位的校验和。
2.3控制终端界面
FiberLess 无线光通信设备手机控制终端软件安装在And-roid 智能手机上，通过WIFI 通信方式与无线光通信设备内置的WIFI 热点建立通信链路，可以实现对光学天线内部电机的调节、各种功能模式的选择、电加热功能的开启和关闭、检测设备的工作状态等，是设备开通和维护必不可少的工具。FSO 控制终端软件可安装在具备Android 2.3.1以上版本的智能手机中，主要用于设备的开通过程，其界面如图1
所示。图1智能终端FSO 控制终端软件界面
3功能操作
3.1控制终端软件连接设备
智能终端FSO 控制终端软件的连接步骤如图2
所示。
图2电机复位操作控制
3.2光学天线电机复位
在光学天线架设连接完成后，应首先进行复位，使光学天
线内部的步进电机均移动到其行程的中间位置，避免电机移动到其行程的极限位置而使自动跟踪功能无法正常运行。电机复位的步骤如图3
单相轴流风机
所示。
图3电机复位操作控制
２１１
3.3手动调节光学天线
进行完光学天线初对准后，接下来进行手动调节。手动
调节通过调节智能终端FSO 控制终端软件来实现，调节时应先选择“手动调节”模式，两端的操作人员使用智能终端FSO 控制终端软件轮流手动调节光学天线，并观察两端设备接收的光功率，反复调节几轮直至接收端设备的接收光功率大于-30dBm 。如图4
所示。
图4手动调节光学天线
3.4自动精调节光学天线
当手动调节到两端光学天线接收光功率均大于-30dBm
后，按下手持终端“设置”按键，进入模式选择菜单，选择“自动跟踪”模式，按“确定”键，就可以开启自动精调节功能了，此时软件会显示“自动跟踪”字样，并同时显示两端接收端光学天线接收到的光功率值。自动精调节功能开启后，经过几分钟的自动调节，两端设备接收到的光功率会在电机的自动调节下均达到最大，进入锁定模式，如图5
所示。
双片糊箱机
图5自动跟踪精调节
3.5设备的开通使用
如果设备已正常连接，天线接收功率调节也顺利完成，此时设备开通完成。此时，需将光缆连接到需要传输的设备中。连接时，应保证输入光学天线的信号光功率范围为-25dBm ～-8dBm ，确保输入的光既不过载，也不超出灵敏度范围。此时可以观察FSO 控制终端软件的状态监控，如果没有告警信号，设备可以正常使用。如图6
木醋
所示。
图6用户光信号连接
3.6恢复运输模式
设备在使用后，如需长途运输，需将设备设置为运输状态。设置方法为：打开FSO 控制终端软件，连接相应的设备后点击“恢复运输”按钮，待设备内的电机运动完毕后即可，如图7
所示：
图7恢复运输模式
无机粘结剂4结语
基于Android 的无线光通信设备控制终端通过Wifi 实现
智能手机与FSO 设备内置热点建立通信链路，实现设备控制与状态监控，进而用于FSO 设备前期开通与后期维护。控制终端可以实现对光学天线内部电机的调节、各种功能模式的选择、电加热功能的开启和关闭、检测设备的工作状态等，是无线光通信设备开通和维护必不可少的工具。长期实践应用表明，该控制终端具有操作直观、使用方便等优点，较大地提高了无线光通信设备开通假设和使用维护的效率，提升产品竞争力，具有良好的应用前景。该设备与对应手持终端已经在西南某移动公司实现了开通新，极大提高了开通效率，加速光网闭环。参考文献：[1]
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[5]
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