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基于ZigBee网络的路灯节能控制系统

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2 0 09年 5月

第 16卷第 3期

控

制

工

程

M ay 2 0 0 9

Vo.l 16, No. 3

Control Engineering of China

文章编号: 1671-7848( 2009) 03-0324-03

基于 ZigBee网络的路灯节能控制系统

林方键, 胥布工

(华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东广州ꢀ 510640)

摘ꢀ ꢀ ꢀ 要: 介绍 ZigBee无线控制网络特点, 讨论 ZigBee技术在路灯节能控制系统的应用开发

方法, 提出由 GRPS网络和 ZigBee无线控制网络相结合的系统方案。研究 ZigBee无线网络节点

路灯控制器的硬件设计、软件设计, 采用的网络拓扑、控制策略、应用配置文件, 并在 Chipcon公

司的 CC2430平台上进行测试。在实际工程中成功地应用了所提出的应用方案, 实现了路灯节

能控制系统的智能化、信息化、高可靠性、低成本的目标, 取得了明显的节能控制成效。

关ꢀ 键ꢀ 词: ZigBee技术; 路灯控制器节点; 应用配置文件; 节能控制

中图分类号: TP 27ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 文献标识码: A

Street L ight Energy-Saving Control System Based on ZigBee Network

LIN Fang-jian , XU Bu-gong

( C ollege ofAutom atic Science and E ngineering, South China U niversity of Technology, Guangzhou 510640, China)

Abstract: The characteristics of ZigBee w ireless control newt ork and the application developm ent m ethod of Z igBee technology for the

energy-saving street light control system is d iscussed. The system programm e consisting of GPRS network and ZigBee w ireless control

network is proposed. The design of Z igBee w ireless network node of light control term inal is given including hardware design, software

design, application profile, netw ork topology, and control strategy. The system programm e is tested on the platform of Chipcon CC2430.

The proposed system is successfu lly applied to actual projecꢀt The street ligh t energy-saving con trol system has characteristics of intellec-

tualization, inform ationization, h igh reliab ility, low cost, etc. The obvious energy saving control result is obtainedꢀ

K ey words: ZigBee technology; street light control term inal; app lication profile; energy-saving con trol

近距离的设备联网应用。它建立在 IEEE 802ꢀ15ꢀ4

1ꢀ 引ꢀ 言

标准之上。

随着我国城市化水平的不断提高, 城市的路灯

IEEE 802ꢀ15ꢀ4定义了 PHY 层和 MAC 层的规

照明系统的不断扩大, 节约电能、提高路灯系统管

范。 ZigB ee联盟在此基础上定义了网络层和应用层

理水平, 已经是急需解决的课题。目前各大城市的

规范^{[ 2]}

。

路灯能源利用率普遍不高。路灯电费和管理费用是

政府的一项巨大的财政支出。传统的路灯节能系统

存在着智能化程度低、通讯稳定程度差、路面照度

分布不均等问题。

ZigB ee技术具备了强大的设备联网功能^{[ 3]}, 支

持 3种主要的自组织无线网络类型, 即星型结构、

网状结构 (M esh)和簇状结构, 特别是网状结构, 有

自配置、自愈合、减少干扰的优点, 具有很强的网

络健壮性和系统可靠性。

寻找一种在社会效益、经济效益上均显著的管

理监控系统是城市道路照明发展的必然方向。从路

灯节能控制系统的成本、可靠性、信息化、应用前

景等方面考虑, 采用 Z igBee无线自组织无线网络技

术无疑可以实现路灯节能控制系统的智能化、信息

本文结合 Z igBee技术 M esh网络的优点, 设计

基于 ZigBee网络的路灯节能控制系统, 并成功用于

实际工程, 取得了很好的节能控制效果。

化、可靠性高、低成本的目标^{[ 1 ]}

。

3ꢀ 系统方案

2ꢀ Z igB ee技术

路灯节能管理系统采用 Z igB ee技术与 GPRS 技

术相结合的无线网络架构作为数据传输媒介。其架

构, 如图 1所示。

Z igBee是一种新兴的无线短距离通信技术, 主

要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、

ꢀ

ꢀ 收稿日期: 2008-05-03; ꢀ 收修定稿日期: 2008-07-14

基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (U0735003)

作者简介: 林方键 ( 1982-), 男, 福建连江人, 研究生, 主要研究方向为无线控制网络等; 胥布工 ( 1956-), 男, 教授, 博士生导师。

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