【案例】ZigBee無線模塊在城市智能照明上的應用

我國城市路燈照明大致可分為兩大類：傳統(tǒng)路燈照明系統(tǒng)和智能路燈照明系統(tǒng)。傳統(tǒng)路燈照明采用簡單的有線電路控制，其安裝困難，維護成本高，耗電量大等缺點。智能路燈照明系統(tǒng)大多采用無線智能控制，云平臺統(tǒng)一管理。它的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)路燈照明系統(tǒng)大部分缺點，隨著時代的發(fā)展，最終會替代傳統(tǒng)路燈照明系統(tǒng)。

目前智能化應用層出不窮，智能路燈照明系統(tǒng)也方案百出。ZigBee也涌入其中，憑著自組織，高容量，低功耗，低延遲的特點，成為智能照明系統(tǒng)上的一個后起之秀。

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國際標準規(guī)定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其主要工作頻段在868 MHz、915MHz、2.4 GMz頻段，目前市場上使用的ZigBee絕大部分工作為2.4 GMz頻段。被廣泛應用于私有局域網(wǎng)控制系統(tǒng)之中，如智能家居，遠程抄表……

系統(tǒng)由終端路燈節(jié)點部分，路由器路燈節(jié)點部分，協(xié)調(diào)器路燈節(jié)點部分，服務器部分四個部分組成，具體結構如下圖所示：

云服務器

所有路燈的信息的數(shù)據(jù)匯集點，可以通過網(wǎng)絡對所有路燈進行狀態(tài)監(jiān)控，指令下發(fā)的功能。

協(xié)調(diào)器路燈節(jié)點

對一個區(qū)域內(nèi)的ZigBee路燈節(jié)點（路由器路燈節(jié)點和終端路燈節(jié)點）的網(wǎng)絡維護，并匯集該區(qū)域內(nèi)所有路燈狀態(tài)信息，通過GPRS上傳至云服務器或者將云服務器下發(fā)到GPRS的控制信息發(fā)送至該區(qū)域內(nèi)的相應節(jié)點，起到實時控制作用。同時對自己所在位置的路燈進行控制和數(shù)據(jù)收集。

路由器路燈節(jié)點

輔助協(xié)調(diào)器路燈節(jié)點對終端周邊終端路燈節(jié)點的控制。同時對自己所在位置的路燈進行控制和數(shù)據(jù)收集。上傳到協(xié)調(diào)器或者接收協(xié)調(diào)器下發(fā)的命令進行相關操作。

終端路燈節(jié)點

對自己所在位置的路燈進行控制和數(shù)據(jù)收集。上傳到協(xié)調(diào)器或者接收協(xié)調(diào)器下發(fā)的命令進行相關操作。

方便統(tǒng)一化管理

ZigBee 在智能照明上一將同一個管理區(qū)域網(wǎng)絡中的路燈節(jié)點數(shù)據(jù)匯總到協(xié)調(diào)器，再由協(xié)調(diào)器主板上的GPRS模塊上傳到服務器，由服務器統(tǒng)一監(jiān)控并管理路燈狀況。

系統(tǒng)自動維護

整個系統(tǒng)路燈部分采用ZigBee網(wǎng)絡搭建，擁有網(wǎng)絡自愈和自動組網(wǎng)功能。當中途有某個或者某幾個路燈節(jié)點故障斷網(wǎng)時候，會重新尋找周邊的可用網(wǎng)絡，并自動加入到該網(wǎng)絡，保證了整個網(wǎng)絡的健全性和自愈性。服務器可以對整個網(wǎng)絡進行實時監(jiān)控，對整個系統(tǒng)穩(wěn)定性起到雙重保障的作用。

易于安裝

每個非協(xié)調(diào)器路燈節(jié)點均采用一個ZigBee節(jié)點（E18-MS1PA1-PCB）+ 照明控制電路組成，協(xié)調(diào)器路燈節(jié)點采用一個ZigBee節(jié)點（如E18-MS1PA1-PCB）+ GPRS模塊 + 照明控制電路組成，系統(tǒng)成本低，結構簡單，易于安裝和維護。

ZigBee技術具有低功耗、低成本、時延端、容量大、信息可靠、高安全等特點，將會在城市智能照明系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。

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