ZigBee技術(shù)在遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著路燈建設(shè)的不斷發(fā)展、能源問題日益嚴(yán)重和傳統(tǒng)路燈管理方式高成本低效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的智能監(jiān)控越來越重要。ZigBee技術(shù)是一種新興無線通信技術(shù)，具有低功耗、成本低、網(wǎng)絡(luò)容量大和通信可靠等特點(diǎn)，正是由于它的這些優(yōu)點(diǎn)，將ZigBee技術(shù)應(yīng)用于路燈監(jiān)控，能夠解決傳統(tǒng)方式的成本高，靈活性差、管理維護(hù)困難和能源浪費(fèi)等問題。
　　在分析路燈監(jiān)控的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和ZigBee技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本設(shè)計(jì)提出了一個(gè)遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的整體架構(gòu)是一個(gè)

2、多級(jí)式的結(jié)構(gòu)：客戶端—服務(wù)器—集中控制器—單燈節(jié)點(diǎn)。具體工作原理為，客戶端(允許多個(gè))通過地址和端口連接到服務(wù)器，服務(wù)器通過Internet/GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到GPRS無線模塊，之后數(shù)據(jù)通過STM32和ZigBee協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)連接在ZigBee網(wǎng)絡(luò)上的無線路燈節(jié)點(diǎn)接受來自協(xié)調(diào)器的命令，并執(zhí)行相應(yīng)的控制和狀態(tài)反饋；路燈節(jié)點(diǎn)如果有報(bào)警需要上傳，通過反向的鏈路進(jìn)行消息的返回，并且可以將報(bào)警信息發(fā)送到維修人員的手機(jī)上。
　　ZigBe

3、e設(shè)計(jì)為本論文工作的核心，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一盞路燈的監(jiān)控，還可以完成級(jí)聯(lián)的功能，即實(shí)現(xiàn)消息在主集中控制器與從集中控制器之間傳輸。ZigBee設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了無線通訊、與STM32的串口通訊，以及單燈節(jié)點(diǎn)上的電壓、電流和光照強(qiáng)度檢測(cè)，開關(guān)控制和PWM調(diào)光控制。在本設(shè)計(jì)中，一共有三種 ZigBee節(jié)點(diǎn)，一是主集中控制器上的ZigBee節(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器)，它是整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、維護(hù)以及消息的轉(zhuǎn)發(fā)；二是從集

4、中控制器上的ZigBee節(jié)點(diǎn)(路由器)，它的作用主要是完成消息的傳遞；三是每一盞路燈上面的ZigBee節(jié)點(diǎn)(路由器)，除了傳遞消息外，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)單燈的檢測(cè)和控制。在論文里詳細(xì)介紹了每一類型節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和程序?qū)崿F(xiàn)。為了路燈維護(hù)以及軟件更新的方便，實(shí)現(xiàn)了ZigBee節(jié)點(diǎn)空中下載功能。
　　在該系統(tǒng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，從通訊距離、串口收發(fā)數(shù)據(jù)、電流采樣、PWM控制和空中下載對(duì)該設(shè)計(jì)的性能進(jìn)行了全面的測(cè)試，實(shí)測(cè)結(jié)果表明該設(shè)計(jì)與以往的路燈控制方