基于WSN的路燈精細化管理系統(tǒng).pdf

1、路燈是城市基礎設施中必不可少的組成部分，在城市的交通安全、社會治安、市容風貌和人民生活中發(fā)揮著重要的作用。目前，城市路燈的控制方式大多采用手動、光控和鐘控模式，路燈設施大多采用人工巡檢的管理模式。隨著無線傳感器網絡、信息、通信和自動化技術的飛速發(fā)展，這些傳統(tǒng)的路燈控制管理模式的弊端逐漸暴露，如容易造成能源浪費、故障發(fā)現(xiàn)不及時等。針對該問題，本文研發(fā)了一種基于無線傳感器網絡的路燈精細化管理系統(tǒng)。
　　 本文研究了城市路燈管理系統(tǒng)的

2、結構，分析了傳統(tǒng)路燈管理方式的缺點和不足，探討了無線傳感器網絡的應用現(xiàn)狀，研究了無線傳感器網絡的體系結構、組網、鄰居發(fā)現(xiàn)和路由協(xié)議，測試了CC2500節(jié)點的工作性能；在此基礎上，設計了基于無線傳感器網絡的路燈精細化管理系統(tǒng)，包括燈控節(jié)點、匯聚節(jié)點的軟硬件設計以及網絡通信協(xié)議的設計；最后，實驗測試了節(jié)點的性能，現(xiàn)場測試了無線傳感器網絡的性能，評估了系統(tǒng)的節(jié)能效果。
　　 針對路燈精細化管理需要維護位置信息的需求，提出了一種節(jié)點與路

3、燈定位的方法——單點定位法；采用自動獲取地址算法隨機獲取節(jié)點的長地址，并根據(jù)定位結果，建立了映射表；通過短地址的規(guī)律分配，很好的確定了網絡中節(jié)點的實際位置。
　　 針對路燈系統(tǒng)的“兩線平行帶狀”Mesh拓撲結構，提出了一種基于局部信息的路由算法——改進型傻瓜式路由算法Ⅱ；采用維護鄰居節(jié)點接收信號強度(RSSl)動態(tài)值的策略，設計了基于信號強度指數(shù)(RSSI_dBm)的動態(tài)路由算法。
　　 研究結果表明，該系統(tǒng)具有如下特點

4、：(1)實現(xiàn)了綠色照明方案，主要包括：①單燈控制②1/2、1/3等多種亮燈模式③分時間、分路段、分情景的按需亮燈模式；(2)波特率在2.4kbps，發(fā)射功率在+1dBm，網絡中有38個節(jié)點，組網時間小于380s，采用改進型傻瓜式路由算法Ⅱ時最遠節(jié)點響應時間在7s-11s，網絡性能滿足工程需求；(3)具有低成本、易擴展、無需布線、維護方便等優(yōu)點；(4)節(jié)能空間在35％左右，節(jié)能效果顯著。因此，該系統(tǒng)適用于路燈的精細化管理，尤其適用于太陽能