基于WSN的路燈精細(xì)化管理系統(tǒng).pdf

1、路燈是城市基礎(chǔ)設(shè)施中必不可少的組成部分，在城市的交通安全、社會(huì)治安、市容風(fēng)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(dòng)、光控和鐘控模式，路燈設(shè)施大多采用人工巡檢的管理模式。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、信息、通信和自動(dòng)化技術(shù)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(fèi)、故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)等。針對(duì)該問題，本文研發(fā)了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路燈精細(xì)化管理系統(tǒng)。
　　 本文研究了城市路燈管理系統(tǒng)的

2、結(jié)構(gòu)，分析了傳統(tǒng)路燈管理方式的缺點(diǎn)和不足，探討了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)、鄰居發(fā)現(xiàn)和路由協(xié)議，測(cè)試了CC2500節(jié)點(diǎn)的工作性能；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路燈精細(xì)化管理系統(tǒng)，包括燈控節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)；最后，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了節(jié)點(diǎn)的性能，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能，評(píng)估了系統(tǒng)的節(jié)能效果。
　　 針對(duì)路燈精細(xì)化管理需要維護(hù)位置信息的需求，提出了一種節(jié)點(diǎn)與路

3、燈定位的方法——單點(diǎn)定位法；采用自動(dòng)獲取地址算法隨機(jī)獲取節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)地址，并根據(jù)定位結(jié)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(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的實(shí)際位置。
　　 針對(duì)路燈系統(tǒng)的“兩線平行帶狀”Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出了一種基于局部信息的路由算法——改進(jìn)型傻瓜式路由算法Ⅱ；采用維護(hù)鄰居節(jié)點(diǎn)接收信號(hào)強(qiáng)度(RSSl)動(dòng)態(tài)值的策略，設(shè)計(jì)了基于信號(hào)強(qiáng)度指數(shù)(RSSI_dBm)的動(dòng)態(tài)路由算法。
　　 研究結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)

4、：(1)實(shí)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(shí)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(wǎng)絡(luò)中有38個(gè)節(jié)點(diǎn)，組網(wǎng)時(shí)間小于380s，采用改進(jìn)型傻瓜式路由算法Ⅱ時(shí)最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間在7s-11s，網(wǎng)絡(luò)性能滿足工程需求；(3)具有低成本、易擴(kuò)展、無需布線、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；(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(xì)化管理，尤其適用于太陽(yáng)能