烟台电视台 肖志强
摘要：本文简要介绍从DMX512到RDM的发展历程，以及在设备中支持RDM的硬件及软件实现要点。 关键词：DMX512、RDM、控制设备（CONTROLLER）、受控制设备（RESPONDER）。 从DMX512到RDM
当前，在专业的调光控制应用系统中，我们通常按照DMX512协议来传输数字化的调光控制数据，实现调光控制。
DMX512协议实际上是专业调光行业内一个技术标准约定俗成的简称，是一个关于在控制灯光设备及附件的系统中数字化控制数据异步串行传输的技术标准，主要内容包括实施控制数据传输的物理平台、信号接口的电气特征、系统数据总线上的信号时序、数据包格式等。该 协议最初由USITT于1986年提出，1990年发布修订后的版本，经过在行业内不断地发展、完善，同时也为了让该协议具有更权威的标准身份，进一步修订后的版本在2004年由ESTA批准，经ANSI认可并发布，正式版本为ANSI E1.11-2004。虽然在这个技术标准中定义控制数据用于调光控制，但实际应用中也将这些控制数据引申用于其它类型的控制。
在按照DMX512协议组建的调光控制应用系统中，控制数据传输总线上的信号流方向是确定的，即控制数据总是从控制设备发出，经由数据总线单向传输至各受控制设备。控制设备通过不断地重复发送控制数据来保证控制数据的实时性和正确性。由于该技术标准没有明确定义信息的逆向传输，操作者不能通过控制设备本身了解应用系统的任何组成以及受控制设备的运行状态信息。
为了让操作者能通过控制设备本身了解应用系统的相关信息，RDM（远程设备管理）的技术标准应运而生。与DMX512-A技术标准的正式出台相同，这一标准也是首先由ESTA批准，再经ANSI认可并发布，正式版本为ANSI E1.20-2006。
在ANSI E1.20-2006中明确定义RDM是ANSI E1.11中EF1.0的具体实现，因此，RDM与DMX512是紧密关联的。从RDM技术标准的名称我们可以很清楚的知道，其主要作用是实
现远程设备管理，实现这个作用的物理传输平台则是DMX512网络。
RDM设备
要实现RDM的功能，相关的设备必须符合RDM的基本要求。与DMX512系统中的设备分类类似，RDM也定义有控制设备、中间设备、受控制设备共三大类，其中受控制设备所用的名词（RESPONDER）与在DMX512中所使用的名词（RECEIVER）有明显区别。按照技术标准的要求，RDM设备在纯粹的DMX512系统中使用时，不应对原DMX512设备造成任何不良影响。
应用RDM的目的就是为了让控制设备能够在DMX512网络中完成设备的远程管理，因此所有的RDM设备都必须具备与其特性相同的DMX512设备的全部功能，在接下来的描述中如果没有针对DMX512，不代表不需要关注DMX512要素。
因为RDM的主要作用是实现设备的远程管理，其信号传输平台与DMX512相同，因此，具备RDM功能的设备与只具有DMX512功能的设备相比较而言，生产制造成本几乎相当，新增功能的实现主要由控制软件实现。
RDM允许双向通信的建立，因此在RDM设备中，通信端口的信号流向应能受控切换。
设备中RDM的实现
控制设备在任何一个调光控制应用系统中都扮演着相当重要的角，是整个应用系统的灵魂，掌握应用系统数据网络中数据传输的主导权；受控制设备是应用系统实际功能的最终体现者；中间设备主要为应用系统中数据的高质量传输或组建大系统提供保障支撑。所有的设备都必须保证DMX512功能的正常实现。
控制设备的基本功能需求包括：与DMX512相关的全部功能；RDM控制命令的发送；RDM反馈信息的接收；RDM信息的显示。
受控制设备的基本功能需求包括：与DMX512相关的全部功能；RDM控制命令的接收；RDM反馈信息的发送。
中间设备的基本功能需求主要是能够保证数据网络中信号的双向传输。
设备中如何实现DMX512的功能，在当前的专业调光领域都已经非常成熟，本文在此不做讨论，另外，中间设备也不是本文涉及的重点。
硬件实现
通过分析各种类型RDM设备的基本要求可以发现，相对于DMX512，要在设备中实现RDM，控制设备主要是增加接收RDM反馈信息的能力，对于高端的控制设备，显示装置已经是必备，实际上不需要额外的硬件增加；受控制设备主要是增加发送RDM反馈信息的能力；中间设备必须使其具备信号的双向传输能力。
在传统的DMX512系统中，控制设备只需要单向发送控制数据，因此，通信端口可以不需要具备切换信号流向的能力；而在RDM系统中，控制设备除了需要向系统中的其它设备发送控制数据外，还需要为完成设备的远程管理而接收系统中其它设备反馈的信息，RDM规定发送的控制数据和反馈的信息数据使用同一条物理数据链路传送，因此，控制设备必须能够对通信端口的信号流向进行切换。在RDM系统中，信号的数据流向实质上是由控制设备确定的。
振动分析
在控制设备中实际使用的通信端口的器件，一般都具备发送或接收信号的能力，由使用者根据需要选择控制具体的工作状态。对DMX512设备，对这个器件的控制是选择一个固定的状态（发送）就可以，对RDM，只需要将这个状态控制修改为动态选择即可。
同样的道理，在受控制设备中，我们只需要将通信端口的器件状态控制修改为动态选择就可以实现。
中间设备中，除了需要将通信端口的器件状态控制修改为动态选择外，还需要增加其它的一些辅助措施。
因此，对控制设备和受控制设备，具备RDM功能和只具备DMX512功能的设备在硬件实现方面甚至可以完全相同。
软件实现
要使设备具备RDM的功能，相对于DMX512设备，主要是加强控制软件的设计。这里只讨论控制软件中与RDM相关的部分。
在具备RDM的功能的应用控制系统网络中，DMX512控制数据的传送仍然是其主要任务，RDM数据的传送只能穿插在DMX512控制数据的传送间隙中进行。RDM控制命令的发送及反馈信息的接收时机都是由控制设备来掌控的，且只在需要时进行。因此，控制设备的控制软件必须能识别RDM的需求时机，在需要的时候放弃向数据总线的发送。受控制设备则
只在接收到相关的控制命令后才会被动地向数据总线发送数据。中间设备则需要时刻监视数据总线上的信号情况，及时、准确地切换数据传输的方向，保证应用系统中所有设备的DMX512及RDM功能的正确实现。
控制设备在完成RDM的功能时，一般需要按以下的流程进行：识别RDM需求—发送RDM控制命令—接收反馈信息—其它任务。必须注意发送及接收任务的执行只能在DMX512控制数据的发送间隙进行，且不能时相临的两个DMX512数据帧的间隔时间超过限制。
控制设备发送的RDM控制命令按ANSI E1.20-2006技术标准的定义划分为3类：设备查（DISCOVERY_COMMAND）、设备信息收集（GET_COMMAND）、改变设备的设置参数（SET_COMMAND），其中查及信息收集这两类控制命令是为实现设备的远程管理准备数据，是实现设备远程管理的基础，而改变设备的设置参数则可以视为设备远程管理的具体表现。受控制设备响应控制设备发送的RDM控制命令，必要时发送反馈信息。
控制设备中控制信号帧及受控制设备中反馈信息帧在发送过程中主要信号时段的时间要求见表1。
BREAK | MAB | 相临字节间 | 全数据帧 |
最小值 | 最大值 | 最小值 | 最大值 | 最小值 | 最大值 | 最大值 |
176µS | 352µS | 12µS | 88µS | 0µS | 2.0mS | 440µS + (n x 44µS)+（(n-1) x 76µS) |
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表 1 信号帧中信号时段要求
张闾实表中全数据帧中的n指数据帧中需要传送的数据字节总数，对RDM类数据，最大值为257，对DMX512类数据，最大值为513，并且要求相临字节间的平均值不能超过76µS。
这个时间要求中，相比ANSI E1.11-2004技术标准中的要求定义更明确，主要是为了保证RDM数据尽可能少地占用数据总线的时间。
为保证RDM数据的正确传输，以及尽可能降低对DMX512控制数据发送的影响，控制软件中对于数据帧之间的间隔必须加以关注。ANSI E1.20-2006要求控制设备信号端口相临数据帧之间的时间间隔见表2。
相临数据帧类型 | 方向切换需求 | 最小间隔 | 最大间隔 |
查命令帧—应答帧 | 女同性恋是 | 176µS | 2.8mS |
查命令帧—其它发送帧 | 是 | 5.8mS | 1S |
应答需求RDM命令帧—应答帧 | 中国公主图兰朵是 | 176µS | 2.8mS |
应答帧—任意发送帧 | 是 | 176µS | 1S |
应答需求RDM命令帧—任意发送帧 | 是，应答丢失 | 3mS | 1S |
无应答需求广播帧—任意发送帧 | 无 | 176µS | 1S |
无应答需求非RDM帧—任意发送帧 | 无 | 176µS | 1S |
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表 2 控制设备通信端口相临数据帧间隔时间要求
对受控制设备信号端口相临数据帧之间的时间间隔见表3。
相临数据帧类型 | 方向切换需求 | 最小间隔 | 最大间隔 |
| 特里芬两难 应答需求RDM命令帧—应答帧 | 是 | 176µS | 2mS |
查命令帧—应答帧 | 是 | 176µS | 2mS |
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表 3 受控制设备通信端口相临数据帧间隔时间要求
最小时间间隔的规定是为了保证系统中设备的信号端口有足够的时间切换通信器件的信号传输方向。
为了实现设备的远程管理，控制设备首先必须具备识别连接在应用系统中其它设备的能力。控制设备识别连接在应用系统中其它设备是通过发送查命令及处理反馈信息来完成的，查的依据是设备的UID，ANSI E1.20-2006定义设备的UID由48位二进制编码构成，
因此，应用系统中连接的设备数量理论上限为28147497671056台，要在数量如此巨大的范围内识别出每一台设备的UID，如果不采取恰当有效的算法，要完成查的功能几乎不可能实现。在ANSI E1.20-2006中推荐了一种二分查的算法，采用这种算法，即使是识别应用系统中2个相临编号的UID，最多也只需要发送49次查命令，极其有效地加快查进程。
RDM定义有很多的信息收集及设置参数命令，但并不要求所有的设备都具备响应命令全集的能力，但为了保证设备远程管理基本功能的实现，规定了设备对一些基本的控制指令必须予以响应，同时，考虑到不同设备，尤其是不同的设备制造商的特殊需求，规定设备制造商可以自行定义一些符合RDM精神的特殊命令。因此，控制设备在发送控制命令的软件设计中，应该具备足够的灵活性，以保证设备的兼容能力。
设备中与RDM处理相关的主要流程见下图。
ntc训练设备中RDM任务流程
佑图具备RDM功能的设备
经过不断的创新实践，佑图已经成功地推出了部分支持RDM的设备，如XACT系列智能换器、XTRA系列机械调光器等，并将在即将推出的新产品如大功率的LED聚光灯、成像灯中植入对RDM的支持。具体的产品信息请咨询佑图公司。
附：文中英文缩写的全称
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