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【案例】ZigBee無線模塊在城市智能照明上的應用

來源:RFID世界網
日期:2021-04-16 14:59:02
摘要:ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協(xié)議。根據國際標準規(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控制系統(tǒng)之中,如智能家居,遠程抄表
關鍵詞:zigbee智能照明

前言

 

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技術簡介

 

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協(xié)議。根據國際標準規(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控制系統(tǒng)之中,如智能家居,遠程抄表……

 

ZigBee智能照明應用

 
 
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方案構架

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:

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云服務器

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

 

 

協(xié)調器路燈節(jié)點

對一個區(qū)域內的ZigBee路燈節(jié)點(路由器路燈節(jié)點和終端路燈節(jié)點)的網絡維護,并匯集該區(qū)域內所有路燈狀態(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據收集。

 

 

路由器路燈節(jié)點

輔助協(xié)調器路燈節(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據收集。上傳到協(xié)調器或者接收協(xié)調器下發(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據收集。上傳到協(xié)調器或者接收協(xié)調器下發(fā)的命令進行相關操作。

 

特點

 

方便統(tǒng)一化管理

ZigBee 在智能照明上一將同一個管理區(qū)域網絡中的路燈節(jié)點數據匯總到協(xié)調器,再由協(xié)調器主板上的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網絡搭建,擁有網絡自愈和自動組網功能。當中途有某個或者某幾個路燈節(jié)點故障斷網時候,會重新尋找周邊的可用網絡,并自動加入到該網絡,保證了整個網絡的健全性和自愈性。服務器可以對整個網絡進行實時監(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。

 

應用總結

 
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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