基于ZigBee的物联网智能LED路灯控制系统设计
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和城市化进程的加速,城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化改造已成为提升城市管理水平和节能减排的重要措施。
智能路灯控制系统作为城市照明系统的核心,其设计和实现对于提高路灯的运行效率、降低能耗、增强城市照明的智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机控制的智能路灯控制系统的设计方法和实现策略。
本文将介绍智能路灯控制系统的基本概念和功能需求,阐述其在城市照明中的作用和意义。
将详细分析单片机控制系统的工作原理及其在智能路灯控制中的应用,包括单片机的选型、外围设备的选择、控制算法的设计等关键技术问题。
接着,本文将重点介绍智能路灯控制系统的设计流程,包括硬件设计、软件编程、系统测试等环节,并结合实际案例,展示该系统在实际应用中的效果和优势。
本文将对智能路灯控制系统的发展趋势进行展望,探讨未来可能的技术革新和应用拓展。
通过本文的研究和分析,期望能够为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有益的参考和启示,推动智能路灯控制系统的发展,为建设更加智能、节能、环保的城市照明系统贡献力量。
二、智能路灯控制系统总体设计本节将详细介绍基于单片机控制的智能路灯控制系统的总体设计。
该系统设计旨在实现路灯的智能化管理,提高能源利用效率,同时确保道路照明质量。
能效优化:通过精确控制路灯的开关和亮度,减少能源浪费,实现节能减排。
单片机控制单元:作为系统的核心,负责处理传感器数据,控制路灯的开关和亮度。
传感器单元:包括光强传感器和运动传感器,用于检测环境光线强度和行人车辆流动情况。
单片机根据传感器数据,通过预设的控制算法,决定路灯的开关和亮度。
通信协议:采用稳定可靠的通信协议,确保数据传输的实时性和安全性。
三、单片机控制模块设计单片机控制模块是整个智能路灯控制系统的核心部分,负责接收传感器信号、执行控制逻辑、以及驱动路灯的开关。
在本设计中,我们采用了广泛应用的STC89C52单片机作为核心控制器。
基于物联网技术的城市路灯无线网络监控系统
基于物联网技术的城市路灯无线网络监控系统王颖【摘要】This paper, from the data communication which is the key aspect of constraints for the lighting monitoring, applies WSN to the streetlight monitoring and controlling work;designs a set of wireless monitoring network based on Zigbee and GFRS embeds a wireless monitoring terminal in each single street lamp to realize the single lamp monitoring. The system can realize the precision and intelligent management of city lighting, substantially reduces the city lighting energy consumption and cost of management, and finally the implementation of green lighting.%从制约路灯监控发展的关键环节——数据通信出发,将先进的物联网技术应用于城市路灯监控领域,设计了一套基于ZigBee和GPRS技术的无线监控网络,在单个路灯中嵌入无线监控终端,实现了路灯的单灯监控。
该系统可以实现城市照明的精确化,智能化管理,大幅降低城市照明的能源消耗和管理成本,实现绿色照明。
【期刊名称】《山西电子技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P36-39)【关键词】路灯;物联网;ZigBee;无线网络;远程监控【作者】王颖【作者单位】山西省交通信息通信公司,山西太原030003【正文语种】中文【中图分类】TP273;TM923.51 城市路灯监控的发展与现状近年来,随着城市化的高歌猛进,城市照明的建设也蓬勃发展,城区已形成了规模庞大、错综复杂的路灯线路,城市路灯的监控和管理水平虽然也在不断的提高,但远远赶不上城市化的扩张步伐。
基于物联网技术的智能路灯系统设计
基于物联网技术的智能路灯系统设计智能路灯系统是一种基于物联网技术的新型智能系统,通过智能化的硬件与软件设备相结合,可以实现对路灯的远程管理和自动控制,减少了人工管理成本,提高了路灯能源利用率和服务水平,为城市建设和居民生活带来了极大的便利。
本文将对基于物联网技术的智能路灯系统的设计进行探讨。
一、智能路灯系统的基本构成智能路灯系统主要由以下几个硬件与软件构成:1.路灯控制器:路灯控制器是控制路灯供电的设备,同时具有无线通讯和数据处理等功能。
2.云平台:云平台是连接各个路灯控制器的中心,它可以管理路灯数据、分析统计路灯的使用情况以及做出优化调整。
3.传感器:传感器是安装在路灯上的探测设备,可以感知环境的光线、环境温度和行人车流等数据,从而自动调整光线强度和路灯运行参数。
4.应用软件:应用软件是用户与智能路灯系统进行交互的界面,它可以通过用户操作实现远程控制和数据查询等功能。
二、智能路灯系统的基本原理智能路灯系统的基本原理是使用物联网技术,将各个路灯控制器、传感器和云平台连接起来,通过数据采集、处理和分析,实现自动控制和管理。
具体而言,智能路灯系统可以分为以下几个步骤:1.数据采集:路灯传感器采集周围环境的光强、温度和空气质量等数据,并将这些数据上传到云平台。
2.数据处理:云平台接收到路灯传感器上传的数据后,进行数据处理和统计分析,根据数据分析结果,自动或人工调整路灯的运行参数。
3.自动控制:根据数据分析结果,云平台会自动控制路灯的开关和光线强度,并将调整结果反馈给用户。
4.远程管理:用户可以通过应用软件,远程控制路灯,实现人工调整和数据查询等功能。
三、智能路灯系统的优点智能路灯系统相比传统路灯系统具有以下几个优点:1.节能环保:智能路灯系统可以根据环境变化自动调节控制路灯的光线强度和运行时间,节省路灯能源和成本,并减少能源消耗对环境的污染。
2.自动控制:智能路灯系统可以自动调整路灯运行参数,不需要人工干预,并且可以实时反馈路灯运行状态。
基于ZigBee和GPRS的路灯控制系统设计
(J l s tt Arhtcu e n iiE gn eigEeto is n fr t nEn ie r g stt,h n e u in 10 2 , ia 1 inI tue f cietr dCvl n iern lcrnc dI o mai gn ei tue a gh nJl ,3 0 1Chn ; i n i o a a n o n I i C n i 2 l g o Ee to c a dIfr t nE gneig f h n c u . l e f lcr n s n nomai Co e i o n iern o, a gh nUnvri f c n e n C iesyo S i c a dTeh oo y C a gh nJl , 3 0 2C ia t e c n lg , h n c u in 10 2 , hn ) i
管 理 与控 制 。 几 年 来 , 联 网 技 术 在 智 慧 城 市 建设 中 逐渐 发 展起 来 , 311 AR 单 片 机 近 物 .. M
2 系 统 设 计
借助 物联 网技术 , 路灯智能控制系统得以实现。本系统采用 Zg e iB e与 本系统采用 S M3 F 0 T 2 13作 为微处理器 . 通过 串 口连接 Zg e iB e模 GR P S无 线 网络 . 成 城 市 路 灯 的 远 程 控 制 , 测 功 能 . 现 城 市 路 灯 块 和 GP S模块 其功能是对接 收的所有数据 进行 处理 . 完 监 实 R 从而控制整 的无线智慧管理 个 路灯 系统 的工作 串口电路采用 串口电平转换芯片 MA 3 3 . X 2 2 完成 S M 2 13和 G R 模块与 Z B e T 3F0 PS i e 模块的通 信 g 1 关 键 技 术 介 绍 312 iB e .. Zg e 模块 Zg e 模 块负责与该路 段中所有路灯上 的无线终端进行信 息传 i e B Zg e 是 由 zg e i e B iB e联盟 制定 的一 种低速率 、 低成本 、 功耗 、 低 近 将接收到 的数据转发给 A M进行处理 . R 或者将来 自 A M 的数据 R 距离 的无线通讯协议 。它可工作在 2 G ( 球流行 ) 8 8 z 欧洲 递 . . Hz全 4 、6 MH ( 实现对路灯 的检测 流行 ) 9 5 z美 国流行 ) 个频段上 . 和 1MH ( 3 它的传输距 离在 1— 5 无线发送给其他所有 的路灯节点或某个路灯 节点. 0 7 m的 范 围内, 是物联 网所使用的一种热门技术 , 其特点使 它能在智能交通 、 和控制 。 本 没计采用 S M3 W1 8 T 2 0 芯片作为 z e 模块 的核心控 制元 件 , i e 环境保护 、 平安家居 、 能消防 、 监测等 领域有所作 为。 智 工业 E E 0 .54标 GR P S是一种基 于 G M 系统的无线分组交换 技术 .提供 端到端 用 于数 据的 发送 和接收 .该 芯 片集 成 了符 合 I E 8 21. 准 的 S .G 3 MC r x M3微 处 理器 、ls e Fah闪存 、 M存 RA 的、 广域 的无线 I P连接 。随着 移动通讯技术 的飞速发展 . 基于 G R 24 Hz收发 器 、2位 AR ot — PS i e 系统使 用的很 多通用外设 g 技术的无线通讯得 到广泛应用 ,将该 通讯技术应 用于工业控 制系统 储器 以及基于 Z B e .. 3 P S模块 中, 以把传统 的数据 采集 方式转变 为远程无线 数据采 集 . 可 实现 物联 31 G R G R 模块选 用 S 9 0 PS I 0 A模块 . M 主要负责将微处理器处理 的路灯 网终端设备 的互联互通 。 数据信息传送到移动设 备运营商服务器或反方 向传输数据 模块 主要
LED智能路灯控制系统设计
LED智能路灯控制系统设计LED智能路灯控制系统是一种基于现代通信技术、智能控制技术、计算机技术、传感器技术等多种技术的综合应用系统。
它可以实现对路灯的远程控制、自动化控制和节能控制,提高了路灯的运行效率,并且减轻了管理人员的工作压力。
本文将探讨一下LED智能路灯控制系统的设计。
一、系统架构LED智能路灯控制系统由三部分组成:路灯控制中心、路灯控制装置和路灯节点。
它们之间通过无线通信方式(或者有线通信方式)实现信息传输和控制命令传递。
其中,路灯控制中心是整个系统的核心部分,它是对路灯进行全局控制的地方。
二、系统功能(一)远程控制功能路灯控制中心可以实现对路灯的远程控制,管理人员可以随时通过网络操控中心控制路灯的开关、亮度、颜色等。
这种功能强化了路灯的可操作性,方便了管理人员的工作。
同时,路灯控制中心还可以根据路灯的实际情况,及时调整路灯的亮度和颜色,确保路灯的实用性和美观性。
路灯控制系统可以根据天气变化、节假日等情况,自动调节路灯的亮度和颜色。
例如,在晴天时,路灯可以降低亮度,节省能源;在节假日时,路灯可以变化颜色,增加节日氛围。
这些自动化控制的功能可以降低管理人员的工作量,提高了路灯的使用效率和质量。
路灯控制系统可以定时启动和关闭路灯,减少路灯运行时间,进而减少路灯能耗。
当路灯节点接收到中央控制的关灯指令时,智能节点掌握灭灯时间,路灯自动切断电源,灯头停止供电。
这种节能控制的功能可以降低管理成本,提高路灯的节能效率,并且降低对环境的影响。
三、系统优势(一)运行稳定LED智能路灯控制系统采用模块化设计以及B/S架构模式,系统稳定性高,具有很强的扩展性,可以在不中断其他路灯的工作情况下,对部分或全部的路灯进行控制,确保系统不会出现故障或意外中断的情况。
(二)易于操作LED智能路灯控制系统是一种高智能化的系统,它可以自动化完成大部分的控制操作,而且操作简单方便,易于管理操作人员上手学习,减少了工作量和工作强度。
基于物联网的智能路灯系统的设计
基于物联网的智能路灯系统的设计第一章智能路灯系统的介绍智能路灯系统是指一种智能化的城市道路照明系统,其基于物联网技术构建,通过智能化的控制系统和传感器等设备,对路灯进行远程控制、调节亮度和管理路灯的维护等任务。
智能路灯系统具有节能、环保、智能化等特点,是城市照明系统的重要组成部分。
第二章智能路灯系统的设计方案本文提出的基于物联网的智能路灯系统的设计方案主要包括以下几个方面:1.硬件设计方案智能路灯系统的硬件设计方案主要包括LED光源、控制系统、气象传感器、高清晰度摄像头等设备组成。
其中,LED光源是智能路灯系统的核心部件,其具有低耗能、高效率的特点,通过集成控制系统对LED光源进行亮度调节和开关控制。
气象传感器是为了实现对环境变化的实时监测,比如雨量,温度,湿度等。
2.软件设计方案智能路灯系统的软件设计方案主要包括控制系统和云平台构成。
控制系统是为实现路灯的远程控制,具备开、关、亮度调节、故障检测等功能。
在云平台方面,通过数据采集、汇总、分析与处理,实现路灯远程监控,管理路灯的故障、亮度和电量等指标。
3.系统架构智能路灯系统分为集中控制系统和分布式控制系统两种架构,两者区别主要在于控制系统的位置和设备控制数量,集中控制系统主要是由控制中心管理所有路灯设备,而分布式控制系统则各个设备独立控制,具体实现中应根据实际需求选择合适的解决方案。
第三章智能路灯系统的优势基于物联网的智能路灯系统相比传统路灯具备以下优势:1.智能化控制通过智能控制系统实现路灯的开、关、亮度调节和故障检测等功能,提高路灯的智能化水平。
2.节能环保智能路灯系统采用LED光源,具有低耗能、高效率等特点,可以实现节能减排。
3.实时监控通过气象传感器、高清晰度摄像头等设备实时监测路灯环境和交通状况,能够及时发现问题并进行处理。
4.远程管理基于云平台构建的智能路灯系统具备远程管理功能,可以实现实时监控、远程控制、维护路灯。
第四章智能路灯系统的应用基于物联网的智能路灯系统可以广泛应用于各个领域,比如城市街道、公园、住宅区等。
物联网路灯智能控制系统设计与实现
中图分类号 :TP181
文献标识码 :A
文章编号 :2095-1302(2021)01-0082-03
0引言 随着经济和城市化建设的快速发展,各城市道路的路灯
亮化系统不断在扩展,但路灯的管理水平也不尽相同。亮化 能源使用越来越大,浪费越来越严重,安全隐患频发。随着
输工具,通过串口将采集到的数据传输到服务器端,路灯管 理员可以登陆手机客户端系统,查看路灯的使用情况。不仅 如此,当路灯故障时,也会通过手机报错,达到快速告知管 理员进行路灯维护的效果。
的物联网路灯智能控制系统设计方案。采用 ZigBee 技术搭建无线传感网络,实现路灯的互联互通 ;通过串口通信
连接服务器,把采集到的路灯状态数据发送到数据库 ;开发 Android 客户端应用软件,方便路灯管理者实时查看路
灯信息以及对异常情况作出及时响应。实验结果表明,该设计达到了预期目标。
关键词 :智慧城市 ;无线传感网络 ;物联网 ;路灯智能化管理 ;节能降耗 ;Android
智能处理与应用
Intelligent Processing and Application
DOI:10.16667/j.issn.2095-1302.2021.01.023
物联网路灯智能控制系统设计与实现
胡 煜,刘岳烯,陈 越,陶 铭
(东莞理工学院 计算机科学与技术学院,广东 东莞 523808)
摘 要 :为了满足智慧城市亮化智能及节能降耗的需求,提高对路灯的管理水平,提出一种基于无线传感网络
本套系统采用 CC2530 处理器作为采集节点的嵌入式系 统,搭载系统所需要的各式传感器,以 ZigBee 作为无线传 感网络的数据传输节点,使用 CC2530 中的串口作为数据传
1 相关技术
基于ZigBee的路灯控制系统
基于ZigBee的路灯控制系统近年来,随着城市发展速度加快、人口增长率不断上升,以及城市规模的不断扩大,城市智能化已成为解决城市管理和发展的重要手段。
其中,路灯控制系统的智能化是城市建设和改善交通安全的重要组成部分,为此基于ZigBee技术的路灯控制系统应运而生。
本文将详细介绍基于ZigBee的路灯控制系统。
一、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术,该技术具有低功耗、低速率、低数据量传输、低延迟等特点。
ZigBee技术可以将多个节点链接成一个网络,并实现节点间的数据传输,从而建立了广泛的应用场景。
ZigBee的无线控制技术,可以控制智能家居、智能城市、智能工厂等方面,ZigBee技术在智能家居、智慧城市和物联网等领域得到了广泛应用。
二、基于ZigBee的路灯控制系统基于ZigBee的路灯控制系统是一种智能化的路灯控制系统,实现了对路灯的远程无线控制。
该系统以ZigBee协议为基础,通过传感器接收光线变化、温度、湿度等数据信号,并通过物联网的技术与控制中心相连通,在实现对给定时段路灯的开启、关闭、亮度调节等控制功能。
基于ZigBee的路灯控制系统由节点、协调器和中心控制三个部分组成。
其中,节点由无线ZigBee模块、温湿度传感器、光照传感器、LED灯等组成。
三、基于ZigBee的路灯控制系统的工作原理(1)路灯节点的工作原理路灯节点由无线ZigBee模块、温湿度传感器、光照传感器、LED灯等各个部分组成,当节点上的光照传感器检测到光强度低于阈值时,会向协调器发送信号,告知其需要打开灯光。
相反,当光照传感器检测到光强度高于阈值时,则会向协调器发送信号,告知其需要关闭灯光。
(2)协调器的工作原理协调器由无线ZigBee模块、处理器等组成,在系统中充当着路灯节点与中心控制器之间的桥梁,实现节点之间的数据传输以及与中心控制器之间的通信。
协调器负责处理节点发送的数据,将其发送给中心控制器,并接受来自中心控制器的指令,将其传输到对应的路灯节点进行控制。
基于Zigbee的智能灯光控制系统设计毕业设计论文
这是一种声控电子照明装置,由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。是一种操作简便、灵活、抗干扰能力较强,控制灵敏的声控灯,当附近有人经过发出声音时,声控灯由话筒传入,并经过功率放大使电路接通,从而实现灯的智能控制。声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成[18]。
基于物联网技术的智能照明控制系统设计
基于物联网技术的智能照明控制系统设计一、物联网技术概述物联网(Internet of Things,IoT)是指通过各种信息传感设备与互联网相结合,实现物与物、物与人、物与网络的智能化交互。
物联网技术的核心在于实现设备的互联互通,通过收集、传输、处理和分析数据,提高系统的智能化水平和效率。
物联网技术的应用领域非常广泛,包括智能家居、智能城市、工业自动化、医疗健康等。
1.1 物联网技术的核心特性物联网技术的核心特性主要包括以下几个方面:- 互联性:物联网技术能够实现设备之间的互联互通,构建起一个庞大的网络系统。
- 智能化:物联网技术通过智能算法对收集到的数据进行分析和处理,实现智能决策和控制。
- 实时性:物联网技术能够实时收集和传输数据,保证信息的及时性和准确性。
- 可扩展性:物联网技术具有良好的可扩展性,可以随着需求的变化不断扩展和升级。
1.2 物联网技术的应用场景物联网技术的应用场景非常广泛,以下是一些典型的应用场景:- 智能家居:通过物联网技术,家庭中的各种设备如灯光、空调、安防等可以实现远程控制和智能管理。
- 智能城市:物联网技术在城市中的交通管理、环境监测、公共安全等方面发挥着重要作用。
- 工业自动化:物联网技术可以提高生产线的自动化水平,实现设备的远程监控和故障预测。
- 医疗健康:物联网技术在远程医疗、患者监护、健康管理等方面有着广泛的应用。
二、智能照明控制系统的需求分析随着社会的发展和科技的进步,人们对照明系统的需求也在不断提高。
传统的照明系统已经不能满足现代生活的需求,智能照明控制系统应运而生。
智能照明控制系统能够根据环境变化和用户需求自动调节照明,提高能源利用效率,创造舒适的照明环境。
2.1 智能照明控制系统的功能需求智能照明控制系统的主要功能需求包括:- 环境感知:系统能够感知环境光线、温度、湿度等参数,自动调节照明。
- 用户交互:系统能够根据用户的偏好和需求进行个性化设置。
- 节能控制:系统能够根据实际使用情况自动调节亮度,实现节能。
本科毕业论文-基于ZigBee协议的智能灯控系统设计与实现
基于ZigBee协议的智能灯控系统设计与实现摘要随着科技的发展,人民生活水平的提高,人们对住宅的要求也越来越高,智能家居就是为解决人们的这一要求诞生的。
照明是建筑的重要组成部分,人们对房屋舒适度的需求不断增多,智能照明行业发展前景可期。
作者经过对智能照明系统相关技术的分析和市场调研,针对上述问题提出了一个基于Android 平台和WIFI 无线网络的智能家居照明系统的解决方案。
该系统使用一个Android 手机作为控制中心,CC2530 作为无线收发器,通过WIFI 无线网络,从而达到对照明系统控制的目的。
本智能照明系统设计方案基本可以满足用户对照明控制的功能需求,同时由于采用了WIFI 无线技术,大大降低了整个系统的成本。
关键字:智能照明系统,Android,CC2530IABSTRACTABSTRACTWith the development of science and technology to improve people's living standards, people demand more and more comfortable houses, smart home is to solve this requires . Lighting is an important part of the building, the demand of comfortable houses continues to increase , intelligent lighting industry with a bright future. On the intelligent lighting system through related technology analysis and market research, to address the problem presented a solutions based on Android platform and WIFI wireless network smart home lighting systems . The system uses an Android phone as the control center, CC2530 as wireless transceivers, via WIFI wireless network, so as to achieve the purpose of the lighting system control. The intelligent lighting system design to meet the basic needs of lighting control for users , but thanks to the WIFI wireless technology, which greatly reduces the cost of the entire system.Key Words:Intelligent lighting system,Android,CC2530II目录第1章引言 (1)1.1 智能灯控系统的研究背景 (1)1.2 课题的研究价值及意义 (1)1.3 智能灯控系统的研究现状 (2)1.4 课题重点研究内容 (2)第2章理论基础 (4)2.1 Android系统 (4)2.1.1 Android系统架构 (4)2.1.2 Android Framework框架 (6)2.1.3 Android的生命周期 (7)2.1.4 Android开发软件Eclipse (8)2.2 ZigBee技术 (9)2.2.1 无线通信技术比较 (10)2.2.2 ZigBee协议栈 (11)2.2.3 ZigBee开发模块 (13)2.3 Socket通信 (15)2.3.1 Socket中重要的API (16)2.3.2 Socket的连接过程 (16)第3章手机客户端的设计与实现 (18)3.1 UI界面设计 (18)3.1.1 几种常用控件的实现 (19)3.1.2 人机交互UI实现 (25)3.2 Socket通信的实现 (33)第4章硬件的设计与实现 (46)4.1硬件电路设计 (46)4.1.1 CC2530芯片的优势 (46)4.1.2 LED模块 (47)4.1.3 天线模块 (48)4.1.4 串口模块 (48)4.2 硬件编程中的通信协议 (49)4.2.1 数据通信的报文格式 (49)4.2.2 功能码设置 (50)第5章系统测试 (52)5.1 UI测试 (53)5.2 网关到ZigBee的测试 (56)5.3 系统整体测试 (58)第6章结束语 (60)III6.1 本文总结 (60)6.2 本系统展望 (60)参考文献 (61)致谢 (64)外文资料原文 ........................................ 错误!未定义书签。
基于物联网的智能灯光照明系统的设计
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安装和配置:雇佣专业人员安装 和配置所有设备和网络。这包括 将所有设备连接到网络、设置设
备的IP地址、配置云平台等
用户培训:为用户提供培训,让 他们了解如何使用新安装的智能 照明系统。这可能包括如何通过 手机应用程序或Web界面控制照
明设备、如何设置定时任务等
PART 4
结论
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网络层:这一层包括各种网络技术和协议,例如Wi-Fi、蓝牙、 Zigbee等,用于设备之间的通信。对于大型建筑,可能还需要使用 各种中继器和网关来确保所有设备都能连接到网络
云平台层:这一层包括设备管理和数据分析软件。云平台可以收集 和分析设备层和网络层的数据,为客户提供更个性化的服务。例如, 通过分析照明设备的能耗数据,可以为客户提供更节能的照明方案
PART 2
智能照明系统的 功能
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智能照明系统的功能
基于物联网的智能灯光照明系统应具备以下功能
远程控制:通过手机应用程序或Web界面,用户可以在任何地方远程控制家 中的照明设备。例如,可以在离开家之前打开或关闭所有灯光,或者在睡 觉前调暗灯光
定时任务:系统可以设置定时任务,自动控制照明设备的开关机时间。例 如,可以在每天的固定时间自动打开或关闭灯光
调
PART 3
设计和实施
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设计和实施
设计和实施基于物联网的智能灯光照明系统需要考虑以下步骤
需求分析:首先需要明确系统的 需求和目标。这可能包括用户的 预算、需要控制的灯具数量和位 置、是否需要与其它智能家居设 备集成等
设备选择:根据需求分析的结果, 选择合适的设备。例如,对于大型 建筑,可能需要使用多个网关和传 感器来覆盖整个建筑。对于一些特 定的场景,可能需要使用特殊的照 明设备或配件
基于Zigbee技术的LED灯光控制器的设计及应用
基于Zigbee技术的LED灯光控制器的设计及应用本设计主要是将Zigbee 无线技术应用在LED 照明工程中,解决了白炽灯耗电严重,使用寿命短的问题,同时解决照明工程中布线复杂、高功耗、资源浪费大、受距离限制、维护困难的问题。
基于Zigbee 技术具有短距离、低功耗、低数据速率、低成本、低复杂度等优点,设计出基于Zigbee 技术的智能家居LED 灯光无线控制系统。
主要利用Zigbee 无线自组网技术,实现了对LED 灯的开关和亮度调节的无线控制,并且功能细致可以分为单个灯光控制和局域灯光控制。
目前我国大力推行用LED 灯取代白炽灯的政策,而且将在五年内实施完成,这一政策解决了照明耗电严重,使用寿命短的问题,此外,工程布线繁琐安装复杂,不易移动控制,能量消耗大、施工周期长、后期维护困难等这些问题仍然需要解决,Zigbee 技术的广泛应用给目前的问题提供了一种解决方式,并且对于家庭生活和办公楼宇而言达到了方便快捷的目的,对于综合管理人员达到高效安全目的。
文中提出了一种Zigbee 无线自组网技术与LED 节能灯相结合的设计方案,实现对LED 灯的亮度进行连续调节和远程控制的功能,详细的介绍了软硬件设计系统。
1 Zigbee 无线技术Zigbee 技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下的各种电子设备之间无线通信技术,是一组基于IEEE批准通过的802.15.4 无线标准研制开发的,这就确定了可以再不同制造商之间共享的应用纲要。
Zigbee 兼容的产品工作在2.4 GHz 这个全球通用的免费开放频段,这个频段提供了16 个传输信道,每次通信都会自主选择一个最干净干扰最小的信道进行数据传输。
在网络层方面,可以采用星形和网状拓扑,根据节点的不同功能,可分为中央协调器Coordinator,路由节点Router 和终端节点FFD.在这3 种拓扑结构中,在星型网络中不易实现Zigbee 的高级特色功能,即路由功能的,每个Zigbee 设备只能和PANC 直接通讯。
基于物联网的智能灯光控制系统设计
基于物联网的智能灯光控制系统设计随着物联网技术的不断发展,智能家居已经逐渐成为现代家庭生活的一部分。
在智能家居系统中,智能灯光控制系统是一个重要的组成部分。
它能够实现灯光的远程控制、定时开关、光线感应等功能,为人们提供便捷舒适的居住环境。
在设计基于物联网的智能灯光控制系统时,需考虑以下几个方面:1. 系统架构设计智能灯光控制系统涉及到灯具、智能网关、物联网通信和控制终端等多个组件。
在系统架构设计中,需确定各个组件之间的关系,确保系统能够稳定运行。
可以使用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙或ZigBee,实现设备之间的互联互通。
2. 灯光控制算法设计灯光控制算法是智能灯光控制系统的核心。
根据用户的需求,结合灯具的特点,设计合适的灯光调节算法。
可以根据时间、环境光强度、人体活动等因素,自动调整灯光亮度和颜色。
通过智能的算法,实现节能环保和提升居住舒适度的目标。
3. 远程控制设计基于物联网的智能灯光控制系统具备远程控制功能,用户可以通过手机、平板电脑等终端设备,在任何时间、任何地点远程控制灯具。
这就需要设计一个安全可靠的通信协议,确保用户的操作能够准确传达到灯具端,并及时响应。
4. 定时开关设计在智能灯光控制系统中,定时开关功能能够有效地提升用户的居住体验。
用户可以根据自己的日常作息规律,在系统中设置定时开关灯的时间。
系统会自动根据设置的时间,进行准时的开关操作。
这种设计不仅方便了用户的日常生活,还能够节约能源。
5. 光线感应设计光线感应功能能够根据环境光强度的变化,自动调节灯光亮度。
通过安装光线传感器,系统可以实时检测当前的光照情况,并根据预设的光强阈值进行灯光的调节。
当环境变暗时,系统会自动增加灯光亮度,让用户能够获得较好的视觉体验。
6. 能耗管理设计物联网的智能灯光控制系统还应考虑能耗管理的问题。
通过实时监测灯具的能耗情况,系统可以提供对灯具耗能的统计和分析。
通过分析数据,用户可以了解各个灯具的能耗情况,从而进行灯具配置的优化,提高能源利用效率。
基于ZigBee的无线智能照明系统设计
0 引言随着科技发展和人们对生活品质的追求越来越高,人们对建筑照明系统提出了新的要求,在满足基本照明需求基础上,还要求控制智能化、操作简单化、节能高效化的要求,传统的灯具照明已经无法满足人们的需求,智能照明由此应运而生。
目前智能照明领域主流的通信技术包括KNX、DALI、C-bus、电力载波等有线通信技术,Wifi、ZigBee、Bluetooth、Z-wave、LoRa 等无线通信技术。
有限通信技术比无线通信技术更可靠和安全,但是布线繁琐、施工困难,一小部分模块损坏可能影响系统的整体运转,扩展移动性也比较差。
而无线通信技术具有全自动组网、连接方便、随身控制、操作方便、拓展性强等诸多优点。
在智能家居照明中,WiFi、ZigBee、LoRa 等无线通信技术成为主角。
1 三种无线通信技术比较Wifi 在智能照明发展初期,因为普及率较高,又有无需网关的优点,但其功耗高、节点少,比较适用于单品和少数灯具,并不适用于大范围的智能照明,后期增长乏力。
Lora 无线传输具有低功耗,传输距离远等优势,LoRa 模块成本低,易于建设和部署,但随着LoRa 设备和网络部署的增多,其相互之间会出现一定的频谱干扰。
ZigBee 具有高保密性、强稳定性、低功耗、强大的组网能力,低成本的优势,是目前风头最劲、最受关注的无线通信技术,它适用于商业、工业、家居、道路照明等众多领域。
2 ZigBee 无线智能照明系统组成本文介绍以ZigBee 无线传输组网的智能照明系统,智能照明系统由移动控制端、无线路由器、ZigBee 网关和终端节点组成,如图1所示。
图1 智能照明系统组成ZigBee 网络有三种网络拓扑结构:星型结构、树状结构和网状结构,星型拓扑网络结构包括一个协调器和多个终端,没有路由。
本项目主要针对家庭智能照明,距离比较近,终端节点比较少,所以采用星型网络。
图1中右侧有多个ZigBee 终端节点,每个ZigBee 终端节点通过LED 驱动和调光电路可以接入若干个LED 灯,并可实现独立控制。
基于物联网的智能照明控制系统设计 ppt课件
无线通信方式的分析和比较
方式
IrDA
Bluetooth Z-Wave
ZigBee
Wifi
参数
成本
低
高
低
低
高
通信距离
3米
能耗
低
10米 较高
30米 较低
75米 低
100米 较高
网络节点 容量
应用领域
2个
点对点通 信
8个
音频信号 传输通信
232个 智能家居
65000个
工业控制 智能家居
与路由器 有关
以太网访 问
A
快速组建,安装成本较低,能够很方便的学习并使用。
B
系统安全性高,能够保护用户隐私
C
实现基本的情感检测,并作出反馈, 有良好的的互动性
D 能够有效避免能源浪费,且有很好的实用性
E
能够对家居环境进行有效的烘托和调节
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THANKS
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需求分析 系统的总体设计 系统硬件设计 系统软件设计 预期效果
智能照明控制系统结构
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系统硬件设计
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需求分析 系统的总体设计 系统硬件设计 系统软件设计 预期效果
系统硬件设计架构图
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需求分析 系统的总体设计 系统硬件设计 系统软件设计 预期效果
器
电
路 设 计
人 体 红
外
模
块
红外探测器
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需求分析 系统的总体设计 系统硬件设计 系统软件设计 预期效果
主照明灯光调光控制的设计
基于物联网技术的智慧路灯系统设计
基于物联网技术的智慧路灯系统设计在對城市路灯进行监控管理的过程中,传统的管理方法无法实现路灯电力参数的有效监控,同时也不能根据需求控制路灯的开关。
路灯出现故障后,存在维修不及时、维修困难等问题。
为了解决这一问题,本文提出了智能路灯系统,该智能监控系统可以利用人机交互界面实时监控区域中的路灯情况,提升了路灯管理的智能化水平。
标签:物联网技术;智能路灯系统;参数招测一、路灯监控系统原理智能路灯监控系统主要由ZigBee网络和GPRS远程数据传输模块组成。
其中有一个协调器,若干个路由器节点和终端节点。
在对路灯进行控制时,可以将路由器节点作为控制路灯的终端节点,并且可以将路由器节点作为中继控制器。
利用终端节点可以接收控制信息,并对路灯进行控制。
利用串口连接GPRS模块和协调器节点。
然后使用GPRS模块将收集到的数据传送至远程控制终端。
远程控制终端发送过来的控制命令可以通过协调器节点发送到GPRS模块,从而对路灯进行控制。
二、基于物联网技术的智能路灯系统2.1用户管理软件智能路灯控制系统采用客户机/服务器模式,主要分为控制中心和客户端2个方面,数据的传输和交换主要是在XML标准数据的基础上实现的,可以实现数据的连接和共享。
系统设计使用具有开放性的NET技术平台架构,使用视窗化的语言设计。
中文人机交流界面、鼠标操作、命令查询和打印都非常便利,不需要进行培训即可以完成不同功能操作。
智能路灯系统软件结构如图1所示。
2.2单灯信息终端在各城市照明系统上安装单灯信息终端,然后使用信息终端手机单灯电压、电流、功率因素、温度信息,并进行判断和分析,发送报警信息。
并根据接收到的指令调整路灯的亮度。
此外,单灯信息终端还具有报警功能,可以和网络集中协调器实现无线数据交换。
硬件使用反应速度快、功耗低的单片机作为主处理器,使用串口和无线传感器之间进行数据的交换。
单灯信号单元采用低能耗设计,在待机情况下功率只有几毫瓦。
改造既有灯具时,先安排灯具交流电源从该模块通过,然后和灯具连接,不需要重新进行布线,施工成本低,施工方便。
基于物联网技术的城市智慧路灯系统设计与实现
基于物联网技术的城市智慧路灯系统设计与实现随着物联网技术的快速发展,智慧城市的概念也逐渐被人们所熟知。
城市智慧化的一个重要方面就是智慧路灯系统。
智慧路灯系统是一种利用物联网技术对传统路灯进行智能化改造的系统,可以实现路灯的远程监控、智能调节和能源节省。
本文将介绍基于物联网技术的城市智慧路灯系统的设计与实现。
一、系统架构设计基于物联网技术的城市智慧路灯系统可以分为三个部分:物理感知层、传输网络层和云平台层。
其中,物理感知层包括路灯、摄像头、红外传感器等感知设备;传输网络层通过无线网络或有线网络将感知设备采集的数据传输到云平台层;云平台层对数据进行处理、存储和分析,并对系统进行远程控制和管理。
二、功能设计基于物联网技术的城市智慧路灯系统的主要功能包括:1.远程控制系统管理员可以通过云平台对路灯进行远程控制,包括开关灯、调节亮度、设置时序等。
2.异常检测系统能够自动检测路灯异常情况,比如灯泡故障、电压异常等,及时进行报警提示。
3.人行道监控摄像头可以监测人行道上的行人和车辆,提供数据支持给城市管理部门进行交通管理和规划。
4.安全防范红外传感器可以检测到人员或车辆的动态,及时发现潜在的安全隐患,提供数据支持给城市管理部门进行治安防控。
5.能源节约系统可以根据路灯周围的环境光线自动调节亮度,减少能源的浪费。
三、系统实现基于物联网技术的城市智慧路灯系统的实现需要借助以下技术:1.无线传感网络技术通过搭建无线传感网络,将路灯、摄像头、红外传感器等感知设备连接起来,实现数据的采集和传输。
2.云计算技术通过采用云计算技术,将数据集中存储和分析,实现对系统的远程控制和管理。
3.人工智能技术通过人工智能技术对数据进行分析和处理,实现路灯亮度自动调节、异常检测和安全防范等功能。
四、应用价值基于物联网技术的城市智慧路灯系统的应用将会为城市管理部门提供更为精准、方便、高效的服务,能够在城市管理和规划方面发挥重要的作用。
具体包括:1.提高城市治安防控水平。
基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统设计
基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统设计智慧城市是近年来发展迅猛的概念,它通过引入物联网技术,为城市的各个方面提供智能化的解决方案。
其中,智能路灯控制系统是智慧城市建设中的重要组成部分。
本文将围绕基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统进行设计。
一、引言智慧城市是以信息技术为驱动力,充分利用物联网、大数据分析等先进技术,将城市各个领域进行互联互通和智能化管理的城市发展模式。
而智能路灯控制系统作为智慧城市的基础设施,具有监测路灯状态、提供路灯照明、实时环境监测等功能。
二、智能路灯系统架构设计智能路灯控制系统的架构应包含物联网感知层、网络传输层以及应用层三个部分。
1. 物联网感知层感知层是整个系统的基础,通过嵌入式设备实时感知并收集路灯的状态信息,如灯泡亮度、温度、湿度等。
感知设备可以采用传感器、光电元件等装置,将感知到的信息进行模拟转数字转换后,上传至网络传输层。
2. 网络传输层网络传输层负责将感知层的数据传输到云端,并与其他设备进行通信。
该层需要建立稳定、高效的网络连接,可以选择以太网、WIFI、GPRS等传输协议。
同时,为了提高数据传输安全性,还可以采用加密技术对数据进行加密处理。
3. 应用层应用层是智能路灯控制系统的核心,通过对感知层数据的处理与分析,实现对路灯的远程控制与管理。
在应用层,可以定义路灯的开关时间、亮度等参数,根据实时环境数据智能调整路灯的亮度,并且可以实现故障监测与报警功能。
三、智能路灯系统关键技术设计智慧城市智能路灯控制系统需要依赖以下关键技术:1. 物联网技术物联网技术是实现智慧城市的基础,可以实现路灯与路灯控制中心的互联互通。
通过物联网技术,可以对路灯进行远程监控、数据采集和管理。
2. 大数据分析大数据分析是智能路灯系统的重要组成部分,通过对收集到的大数据进行分析,可以获取路灯的开关时间、能耗、故障率等信息,为城市管理者提供数据支持,以提高路灯的能源利用效率。
3. 人工智能技术人工智能技术可以使智能路灯系统具备智能化的功能,例如根据传感器收集的环境数据,智能调整路灯的亮度。
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摘 要 设计 了一种基于 Z i g B e e的物联 网智能 L E D路灯控 制系统。路 灯节点采 用 A V R单片机 作为核 心处理 芯片, 通过
还通 过 Z i g B e e 无 线通 信 网络对 L E D路灯 终端进行 实时 监 控和管理 。 多个 L E D路灯节 电通过无线 网络互相连接 、 交换 信息 。L E D路灯接收控制 中心指令 , 启动外 围各种传感器采 集环境信息 , A V R控制器根据不 同的信息做 出相应 的处理 ,
个Z i g B e e网络还可 以与 现有 的其他 的各种 网络连接 ,因此 在控制领域应用 E t 趋广泛。 本 系统 Z i g B e e网络采 用 T I 公 司 的无 线 S o C集成芯 片
C C 2 5 3 0以及 T I 2 0 0 7版 Z i g B e e协 议 栈 ,包 含 Z i g B e e协 调 器
t e c t s t h e e x t e r na l s i g n a l by p ho t o e l e c t ic r s e ns o r ,c o n t r o l s LED
6 5 0 0 0个无线数传模块组成的一个无线数传 网络平 台, 十分 类似 现有 的移动通信 的 C D M A 网或 G S M 网, 每一个 Z i g B e e
基于 Z i g B e e 的物联 网智能 L E D路灯控制 系统设计
唐 燕 妮
( 河源职 业技 术 学院
中 图分 类 号 : T P 2 7 3 . 5 文献标识码 : A
广 东・ 河源
文章编号 : 1 6 7 2 — 7 8 9 4 ( 2 0 1 5) 0 4 — 0 2 1 7 — 0 3
如点 亮路 灯 、 调节亮度 、 故障报告 等。借助于 I n t e me t 网络 , 用 户可 以利 用计算 机 对路 灯实施 远 程操 作或 运行 状态 监
控。
光 电传感器检测 外部 信号, 可根 据环境 明暗、 交通 情况和定
时开 关等条件 以不 同方 式控 制 L E D灯 照明 ;使用 M B I 1 8 0 2
网络 数传 模 块 类 似 移 动 网络 的一 个 基 站 ,在 整 个 网 络 范 围
l a mp l i g h t i n g i n a d i f e r e n t w a y a c c o r d i n g t o t h e e n v i r o n me n t l i g h t , t r a f i c c o n d i t i o n s a n d t i mi n g ; u s i n g t h e MB I 1 8 0 2 d r i v e c h i p
总第 3 0 4期 2 0 1 5 年 2月( 上)
敏 又 c c
The Sc i e n c e Ed uc a t i o n Ar t i c l e Co l l e c t s
To t 1. a 3 04
F e b r u a r y 2 0 1 5 ( A)
I n t e l l i g e n t Co n t r o l S y s t e m o f LED S t r e e t L a mp Ba s e d o n Zi g Be e/ / T a n g Ya n n i
A bs t r ac t The d e v e l o pme nt o f LED s t r e e t l a mp c o nt r o l s y s t e m
2 0 %- 1 0 0 %, a d j u s t m e n t e r r o r i s l e s s t h a n 2 %, c o n s t a n t c u r r e n t
驱 动芯片恒流驱 动 L E D灯 ,功率在 2 0 %1 0 0 % 范 围内可调 ,
调 节误 差 < 2 % , 恒 流 电流 偏 差 < - i - 1 . 7 % ; 以Z i g B e e无 线 通 信
网络 与控制 中心进行远程控制 、 故障报警 等信号传输 , 实现
了路灯智能化 、 远程化的节能控 制。 关键词 Z i g B e e 智能控制 L E D 路 灯 恒流
3 系统 硬件 设计
3 . 1 Z i g B e e无 线 通 信 模 块
Z i g B e e 技术是 一种新兴 的近距离 、 低速 率 、 低成本 的双 向无线通 讯技术 , 主要 用于距 离短 、 功耗低且传输速率不 高 的各种 电子设 备之间进行数据传 输 _ l _ 。它是一个 由可多到
c o ns t an t l y d r i v e s LED l a mp ,p o we r r e g ul a t i o ns a r e i n t he r a n g e o f
内, 它们之 间可 以进行 相互 通信 ; 每个 网络节点 间的距离 可 以从标 准的 7 5米 , 到扩展后 的几百米 , 甚至几公 里 ; 另外 整
ba s e d on Zi g Be e ne t wo r k i s p r es e n t e d i n t h i s p a pe r .Us i ng AVR
mi c r o c o n t r o l l e r a s t h e c o r e p r o c e s s i n g c h i p . t h e l a mp n o d e 一