基于ZigBee物联网的厂区路灯模拟控制系统开题报告

本科毕业设计（论文）

开题报告

题目：基于ZigBee物联网的厂区路灯模拟控制系统院（系）：电气信息工程学院

专业：电气工程与自动化

学生姓名：学号:

指导教师:职称：副教授

助理指导教师：职称：

二○一三年三月十二日

1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势

(1)本课题研究的意义

物联网就是物体和物体之间相互连接，让物体能够相互交流识别的一

种新型网络。它被看作新一代信息科技的代名词，是现代科技的重要组成

部分。物联网的具体实现方式就是通过射频识别，红外感应器等设备与短

程无线通信设备在一定协议的支持下实现物体之间的识别、定位、跟踪、

监控和管理的一种网络。

厂区路灯控制系统设计的目的，一是能够满足正常使用的需要，在夜

间车辆、行人通过厂区道路时提供必需的照明度，确保安全；二是节约电能，安装、使用可靠方便，能够延长用电设备及灯具的使用寿命，减少维

护费用。传统的厂区照明路灯控制系统一般采用时间控制、光照控制等方式，存在路灯使用寿命短、管理开销大、无法远程监控以及故障维修反应

效率低等现象。通过物联网技术和微控制器技术，设计了一种无线控制模块，实现了网络化的路灯智能控制。既能满足厂区夜间照明安全和降低运

行费用的要求，又考虑了节省系统开发成本、现场易于安装。

综上所述，在控制方面运用可编程控制器，并用远程监视系统实现路

灯的异地操作，这样不仅在控制上保证精度，而且能节约电能。延长灯泡

的寿命，降低维护的成本，是现代化能效型社会的目标。

（2）国内外研究的现状、水平和发展趋势

ZIGBEE技术是现代短程通信的一门高新科技，其广泛应用在社会生活的各个领域，当然任何一项新的科技的诞生都会经历一个艰难曲折的发展历程。在2002年，成立ZIGBEE Aliance，在2004年，制定第一个规范ZIGBEE V1.0诞生，两年后，推出比较完善的ZIGBEE2006，在2007年推出了ZIGBEE PRO。

在物联网技术发展产品化的过程中，我国一直缺乏一些关键技术的掌握，所以产品档次上不去，价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。目前行业技术主要缺乏接口的

标准化和数据模型的标准化。虽然我国早在2005年11月就成产了RFID产业联盟，但国内的产业还是比较落后。技术强度固然在增强，但是技术标

准却还是如镜中之月。

物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很大的交叉性，但这些行业分属于不同的政府职能部门，要发展物联网这种以传感技术为基础的信

息化应用，在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动，以开

放的心态展开通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共

享，加强体制优化改革，才能有效的保障物联网产业的顺利发展。

这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。随着技术的进步和城市发展的需求，无线传感节点集成度会越来越高，价格会越来越低，路灯控制系统的功能会越来越多，路灯的自动化管理和无线通信技术的结合应用也必然会越来越广泛。目前国内外路灯系统正朝着节能、单灯控制以及远程监控的方向发展。

2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措

施

本课题所研制的系统，按照模块化设计的思路，系统涉及信号采集、无线通信、故障检测及亮灯驱动等电路进行设计和调试，并通过数据传输网络实现了对厂区路灯模拟控制系统的智能化管理与监控，以及对路灯故障进行实时检测和故障报警。

该设计主要是面向工程实践的，针对厂区路灯进行可行性改造、控制，实现：

1、改善厂区路灯照明强弱，到达节能的目的；

2、实现自动控制，根据光的强弱，路灯可自行开关，降低能耗；

3、具有路灯故障检测功能，当路灯损坏时，可能进行声音报警。

为了提高实用性和兼容性，以及实现操作的简单方便，本系统设计时会使用可视化操作，用按钮代替传统的档位操作，如果有余力，本设计不排除用触摸屏代替按钮控制，以实现操作环境的整洁安全。

系统实用过程中可能会遇到的问题：

首先，通过老师和书籍学习相关的知识，了解系统的结构及工作原理

第二，正确的电路设计。这一点对于路灯控制系统能够的正常运行是非常关键的。首先要明确ARM开发平台的原理，按照板子上面的电路连接图，正确的选择串口，正确的选择相关的硬件和相关的网络连接。另外，为了确保系统可靠的运行，线路的连接也是非常重要的。

第三，工程实践中的各种实际问题。将控制设备、相应的控制电路顺利安装进机箱、外壳、插槽，不致发生空间干涉、短路等事故，并使指定接插件处于机箱或外壳上的指定位置。硬件都安装完成后，还需要安装相应的软件，正确的安装完软件，完成软件的配置，开发环境的搭建。

第四，程序的编写和调试。在硬件准备好以后，还要自己手动的程序的编写，完成编写后把程序烧写到开发板里去，然后进行调试。

报告人签名：姜伟

2013年3月13日

5、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）

指导教师：（亲笔签名）

年月日

6、教研室主任意见

教研室负责人：（亲笔签名）

年月日

说明：

1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。

2、“课题的研究意义、现状、发展趋势”应不少于1200字，“课题的基本内容及研究手段和可行性分析”应不少于1000字。

3、本页不够，请加页。