基于ZigBee的智能交通灯
基于人工智能的智能交通信号灯控制系统设计
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基于人工智能的智能交通信号灯控制系统设计随着城市交通的发展与车辆数量的不断增加,交通拥堵问题已成为城市管理的一大难题。
传统的交通信号灯控制系统往往只能按照预设的时间间隔进行信号灯切换,无法根据交通状况灵活调整信号灯的时长,导致交通拥堵和能源浪费的问题。
基于人工智能的智能交通信号灯控制系统的出现,为解决上述问题提供了新的思路和解决方案。
一、智能交通信号灯控制系统的工作原理智能交通信号灯控制系统通过使用人工智能技术,利用感知器对交通路口的交通状况进行实时感知,并根据所收集到的交通数据进行分析与处理,最终确定最优化的信号灯切换策略。
其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 数据采集与传输:智能交通信号灯控制系统利用交通感知器(如摄像头、雷达等)对交通路口的交通状况进行实时采集,并将采集到的数据通过网络传输到控制系统。
2. 数据分析与处理:通过人工智能算法对采集到的交通数据进行分析与处理,包括车辆流量、车辆类型、行驶速度等信息。
同时,还需考虑交通优先级、道路容量等因素。
3. 信号灯控制策略确定:根据分析处理的交通数据,智能交通信号灯控制系统利用优化算法确定最优化的信号灯切换策略。
该策略应考虑到交通状况、交通量以及道路容量等因素,实现交通优化、车流均衡的目标。
4. 信号灯切换与控制:控制系统将最优化的信号灯切换策略传输到路口的信号灯控制设备,并实现信号灯的实时切换与控制,以优化交通流动,并减少拥堵。
二、智能交通信号灯控制系统的优势相比传统的交通信号灯控制系统,基于人工智能的智能交通信号灯控制系统具有以下几个显著的优势:1. 实时性:智能交通信号灯控制系统能够实时感知和处理交通数据,根据最新的交通状况调整信号灯切换策略,从而减少交通延误和能源浪费。
2. 灵活性:智能交通信号灯控制系统能够根据不同时间段和不同交通需求灵活调整信号灯的切换时长,使交通流畅度得到最大程度的提升。
3. 适应性:智能交通信号灯控制系统能够适应不同交通路口和不同交通需求的要求,通过智能算法和数据分析,确保交通信号灯的切换策略以最优方式进行调整。
基于Zigbee的智能灯光控制系统设计
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本科生毕业设计(论文)题目:基于Zigbee的智能灯光控制系统设计姓名:冯祥勋学号:11S010900926学院:电气工程与自动化学院专业:电气工程与自动化(自动化方向)年级:2009级指导教师:(签名)2013 年 05 月 20 日摘要在现代社会,自动化与智能程度不断提高的今天,家居智能管理必然是人们今后的唯一选择。
本文主要研究对象为家庭的照明,在通过比较传统照明方式,研究目前较应用的照明控制中发现家庭照明中往往存在一些致命的问题,如照明控制方式落后,甚至很大程度都还是采用机械开关,安全系数低,舒适性差,布线复杂等。
由于这些控制方式上的不足,极大的造成能源的浪费,甚至在控制的误区里出现室内无人,却灯火通明的现象。
针对这些不足,需要对控制做一个进一步的研究与开发。
本文较全面的研究了传统照明、现代照明的特点,通过比较得出优缺点,提出一种基于Zigbee的无线智能控制方案,即采用两块Zigbee功能板,一块导入光敏传感器和热释红外传感器,用作信号发射,另一块接入继电器模块,接收信号并控制灯光亮灭。
在这种控制方式下,只有室内有人,且光线不足时才点亮所需灯光,而在室内无人,光线不足的情况下,灯不亮,采用这样的控制方式能很好解决误开断和能源浪费的问题。
论文中详细介绍了整个控制系统的功能和控制策略,软件程序设计包括LED灯初始化、光敏传感器初始化、PIR传感器初始化、协议栈初始化,串口通讯等。
最后,在模拟实际环境下,测试可行性与性能。
实验证明,采用Zigbee无线控制能有很好的控制效果,并且可以显著提高节能效果,改善“无人灯亮”的问题。
关键词:Zigbee,光敏传感器,热释红外传感器,节能AbstractWith the improvement of the automation and intelligence in the modern society, home intelligent management inevitably becomes the only option for people in the future. By comparing the traditional lighting, this paper discovers some fatal problems on the control of home lighting, such as backward way of lighting control, namely, mechanical switch, which has low coefficient of safety, poor comfortablity and complex wiring. These shortages result in great waste of energy as well as nobody appears but brightly lighted in mistaken area. In order to make up these deficiencies, it needs to make a further research on the control system.This paper has made a comprehensive study on the characteristics of traditional lighting and modern lighting by comparing the advantages and disadvantages and has put forward a wireless intelligent control scheme based on Zigbee, which use two pieces of Zigbee function board: one worked as a signal emission, conducting the photosensitive sensor and pyroelectric infrared sensor; the other connected to the relay module receives the signal and controls the lights. Under this kind of control mode, only when the interior has people with insufficient light will the light lights. Otherwise it won’t. T his control method can well solve the problem of open circuit by mistake and energy waste. This paper details the function of control system, control strategy and software design including the LED lights initialization, light sensor initialization, PIR sensor initialization, protocol stack initialization and serial communication, etc..Finally, this paper tests the feasibility and performance in a simulated environment. The result shows that Zigbee wireless control not only has a good control effect, but also significantly improve the effect of energy saving and improve the problem of lighting up while there is nobody.目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 基于Zigbee灯光控制系统研究的背景 (1)1.2 现有灯光控制方案 (2)1.2.1 传统灯光控制 (2)1.2.2 声控有线自动控制 (2)1.2.3 光强无线灯光控制 (2)1.3 方案比较 (2)1.3.1 传统灯光控制方式 (2)1.3.2 声控有线自动控制 (3)1.3.3 光强无线灯光控制 (3)1.4 本文设计方案 (3)1.4.1 Zigbee无线智能控制 (3)1.4.2 Zigbee控制方案优势 (3)1.4.3 Zigbee控制研究意义 (4)第2章Zigbee简介 (5)2.1 Zigbee介绍 (5)2.2 CC2530 (5)2.3 基于CC2530实验板 (6)2.4 光敏传感器 (8)2.5 热释电红外线传感器 (9)第3章Zigbee无线智能灯光控制 (11)3.1 Zigbee无线控制结构 (11)3.2 设计说明 (11)3.3 系统软件的实现 (13)3.3.1 开发环境介绍 (13)3.3.2 系统初始化 (14)第4章硬件仿真结果分析 (19)4.1 硬件仿真调试内容 (19)4.2 调试结果分析 (19)4.2.1 模拟环境中,光照不足,但是有人的情景 (19)4.2.2 模拟环境中,光照不足且无人员 (20)4.2.3 模拟环境中光照充足,但没有人员 (21)4.2.4 模拟环境中光照充足,且有人员经过 (21)4.3 创新点及应用 (21)4.3.1 创新点: (21)4.3.2 应用: (21)4.4 存在的不足 (22)第5章总结 (22)5.1 工作内容 (22)5.2 展望 (23)参考文献 (25)致谢 (26)第1章绪论1.1基于Zigbee灯光控制系统研究的背景随着电子技术的高速进步,社会经济的不断发展,人们的生活质量也不断的提高,生活节奏的不断加快。
《嵌入式系统开发-基于ZigBee技术智能交通灯的设计与实现》课程设计
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《嵌入式系统开发》课程设计(题目:基于ZigBee技术智能交通灯的设计与实现)院(系)信息工程学院专业班级学生姓名学号设计地点 13号楼605指导教师起止时间:2014年11月3日至2014年11月14日基于ZigBee技术智能交通灯的设计与实现摘要本文基于嵌入式系统和ZigBee技术的智能交通灯系统的设计并实现了功能。
主要是通过LED矩阵显示东西方向及南北方向导通,蜂鸣器的间断发声作为通行提示音,数码管的倒计时标志着通行时间。
通过该系统实现车辆的直线通行和转弯、方向变换的提醒、车辆注意时间是否足够通行。
通过传感器检测车流量实现合理的红灯时间,缓解交通压力,确保为十字路口的交通安全提供了保障。
关键词:嵌入式系统;ZigBee ;智能交通灯;传感器Based on the embedded system and the design and implementation of intelligent traffic light of ZigBeeAbstractIn this paper, based on the embedded system and ZigBee technology of intelligent traffic system was designed and implemented. Mainly by dot matrix display straight arrow arrow and curve, use the arrow to indicate traffic direction, buzzer of discontinuous voice prompt as impassable, digital tube countdown marks the passage of time. Through the system to realize the linear passage of vehicles and alert, vehicle time, direction turning transform enough traffic. Has provided the safeguard for intersection traffic safety.Key words: embedded system ZigBee intelligent traffic lights目录1 综述 (1)1.1嵌入式系统简介 (1)1.1.1 嵌入式开发环境 (1)1.1.2 嵌入式Linux操作系统的应用 (2)1.2Z IG B EE技术简介 (3)1.2.1 ZigBee技术介绍 (3)1.2.2 ZigBee的应用现状 (5)1.2.3 ZigBee技术的应用前景 (6)1.2.4 ZigBee技术的优点与不足 (7)2 搭建平台 (9)2.1虚拟机概述 (9)2.2L INUX系统 (9)2.3虚拟机安装L INUX系统 (10)2.4超级终端的设定 (11)3硬件设计 (13)3.1ARM实验箱简介 (13)3.2数码管倒计时显示硬件设计 (15)3.3 点阵显示硬件设计 (15)3.4蜂鸣器设计 (16)4 功能实现 (17)4.1Z IG B EE模块LED矩阵的功能 (17)4.2Z IG B EE模块上数码管功能实现 (19)4.3Z IG B EE模块上蜂鸣器功能实现 (21)5测试结果与分析 (23)5.1代码的测试与分析 (23)5.1.1优化代码的功能 (23)5.1.2 虚拟机上程序的挂载 (24)5.1.3 超级终端上程序挂载 (24)5.1.4测试结果与分析 (25)6 实验总结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附件1 (29)附件 2 (43)1 综述嵌入式系统一般指非PC系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。
一种基于ZigBee的城市智能路灯监控系统设计
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一种基于ZigBee的城市智能路灯监控系统设计【摘要】为有效实现对城市道路路灯的智能化控制和精细化节能管理,本文设计了一套基于ZigBee技术的无线路灯监控系统,文中详细介绍了本系统的结构和功能,合理设计了系统硬件模块的组成及软件流程方案。
在实际应用中,取得了很好的效果。
【关键词】路灯无线监控系统;ZigBee技术;LED路灯终端1.引言道路照明是城市公共设施的重要组成部分,目前国内的道路照明系统大部分没有采用网络化监控管理,只能以区域为单位对照明设备进行简单的开关灯控制,多数城市路灯的开关控制仍由传统变压器(配电箱)分散控制,不能对路灯进行有效监控,缺乏灵活多变的操作系统,因此存在着一系列的问题:如系统复杂,难以统一管理;路灯覆盖面广,维护困难;开关控制效率低,电能浪费严重等。
针对目前城市对路灯照明控制和管理水平的不足,笔者设计了一套路灯无线监控系统,能对城市路灯实现智能化控制并有效节约电能。
本系统主要分为三层,分别是具有人机交互界面功能的路灯管理中心、汇聚路灯节点信息和发送路灯控制命令的路灯监控子站以及采集路灯节点信息的路灯控制终端。
采用GPRS通信和ZigBee无线通信相结合的技术手段,取代了传统的有线传输。
其中,路灯管理中心和路灯监控子站之间的通信采用GPRS技术,具有覆盖范围广、传输速率高的特点,且能实现远程异地操作;路灯监控子站和路灯控制终端以及路灯控制终端之间的通信采用ZigBee技术。
2.路灯监控网络的系统结构本设计采用GPRS技术与ZigBee技术相结合的方案,结合两者的优点,既节约成本,又降低了系统的复杂度。
系统采用“路灯管理中心一一路灯监控子站一一路灯控制终端”三层模式结构,实现对路灯的远程控制操作。
其中,路灯管理中心与路灯监控子站之间的通信采用GPRS技术,路灯监控子站与路灯控制终端以及路灯控制终端之间的通信采用ZigBee技术。
系统操作的对象是城市道路成千上万盏路灯,通过管理系统,负责监测路灯的各项运行状况,如监测当前路灯节点的电压、电流、功率等指标是否符合规范,并且能实现对路灯开关的简单控制。
基于zigbee技术的智能交通灯设计
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《嵌入式系统开发》课程设计(题目:基于嵌入式系统和ZigBee的智能交通灯的设计与实现)院(系)专业班级学生姓名学号设计地点指导教师起止时间:2014年10月31日至2014年11月11日目录1 综述 (1)1.1 嵌入式系统概述 (1)1.1.1 嵌入式的定义 (1)1.1.2 嵌入式发展 (2)1.2 语音识别概述 (2)1.2.1 语音识别的发展 (3)1.2.2 神经网络在语音识别中的应用 (6)2 搭建环境 (7)2.1 LD3320 语音识别芯片 (7)2.1.1 简介 (7)2.1.2 外观图 (7)2.2 Matlab矩阵实验室 .......................................................................... 错误!未定义书签。
3 算法简介 (13)3.1 语音特征信号识别 (13)3.2 BP神经网络概述 (13)4 功能实现与测试 (19)4.1 Matlab实现...................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1.1 数据归一化......................................................................... 错误!未定义书签。
4.1.2 BP神经网络初始化............................................................ 错误!未定义书签。
4.1.3 BP神经网络训练................................................................ 错误!未定义书签。
4.1.4 BP神经网络分类................................................................ 错误!未定义书签。
基于人工智能的智能交通信号灯控制系统
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基于人工智能的智能交通信号灯控制系统智能交通信号灯控制系统是一种基于人工智能技术的创新应用,旨在提高交通流量的效率和安全性。
随着城市化进程的加快和车辆数量的不断增加,传统的交通信号灯控制方式已经无法满足日益增长的交通需求。
因此,研发一种基于人工智能的智能交通信号灯控制系统成为了当今城市交通管理领域中一项重要而紧迫的任务。
在传统的交通信号灯控制系统中,信号灯根据预设时间间隔进行切换。
然而,这种方式无法根据实时道路状况进行调整,导致了路口拥堵、车辆堵塞等问题。
而基于人工智能技术开发的智能交通信号灯控制系统则可以根据实时数据和算法进行自主调整,以实现最优化流量分配。
首先,在基于人工智能技术开发的智能交通信号灯控制系统中,数据采集是至关重要的环节。
通过安装在路口各处、道路上方以及车辆上搭载传感器设备和摄像头等装置,可以实时收集道路状况、车辆数量、车辆类型等数据。
这些数据将作为智能交通信号灯控制系统的输入,为系统提供决策依据。
其次,基于人工智能的智能交通信号灯控制系统需要具备强大的数据处理和分析能力。
通过对大量实时数据进行分析和处理,系统可以准确地了解当前路口的交通状况,并根据实时数据进行预测和预测。
基于这些分析结果,系统可以生成最优化的信号灯控制策略,并实时调整信号灯切换时间间隔。
此外,基于人工智能技术的智能交通信号灯控制系统还需要具备强大的学习和优化能力。
通过不断地学习和优化算法模型,系统可以根据不同路口、不同时间段以及不同道路状况生成最佳的信号灯控制策略。
这种自主学习和优化机制可以使得系统在长期运行中逐渐适应城市交通特点,并提供更加精准和高效的流量调度。
此外,在基于人工智能技术开发的智能交通信号灯控制系统中还应考虑到与其他城市管理部门以及车辆配备的通信协议和接口。
通过与城市管理部门的交互,系统可以获取更多的城市交通信息,从而更好地进行信号灯控制。
与车辆配备的通信接口可以实现车辆与交通信号灯之间的互联互通,从而实现更加精准和高效的交通管理。
基于PLC和ZigBee的交通灯无线监控系统设计_曹龙
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第4卷第6期南阳理工学院学报Vol.4No.62012年11月JOURNALOF NANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGYNov.2012基金项目:安徽省自然科学基金(11040606M153);芜湖市科技计划基金资助项目(芜科计字[2011]47号文,芜科计字[2012]95号文);安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2013A041);国家级大学生创新创业训练计划项目(201210363010)作者简介:曹龙(1989-),男,硕士生,主要研究方向:先进传感与检测技术。
E-mail :291928025@qq.com 基于PLC 和ZigBee 的交通灯无线监控系统设计曹龙,陈跃东,郑娇(安徽工程大学安徽省电气传动与控制重点实验室安徽芜湖241000)摘要:针对目前城市中普遍存在的交通拥挤、车辆通行缓慢等问题,提出了PLC 、ZigBee 模块和GPRS 模块相结合的交通灯无线监控系统。
利用ZigBee 从节点检测路口车辆的通行状况,利用ZigBee 主节点将交通数据信息通过GPRS 网络发送至监控中心,上位机采用MCGS 组态软件作为系统的监控平台,通过上位机界面可以实时反映十字路口的交通状况,实现路口的可视化,最大限度地减少十字路口的交通阻塞,具有较广阔的应用前景。
关键词:交通灯;PLC ;MCGS ;ZigBee ;GPRS ;无线监控0引言随着城市化进程的不断加快,城市车辆的不断增加,交通拥挤、道路阻塞、车辆通行缓慢等问题逐渐被人们所关注,利用先进的设备和技术提高交通控制系统的时效性具有重要的现实意义。
本文设计了一种PLC 、ZigBee 模块和GPRS 模块相结合的交通灯无线监控系统,上位机采用MCGS 组态软件作为系统的监控平台,通过上位机界面可以实时反映十字路口的车流量状况,实现路口的可视化,最大限度地减少交通堵塞。
1系统的总体构架交通灯监控系统由PLC 、ZigBee 模块、GPRS 模块、交通灯和上位机监控软件组成。
基于zigbee的智能路灯控制系统
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系统关键技术分析在路灯控制系统所使用的关键技术,主要包括ZigBee技术、嵌入式操作系统FreeRTOS和微波多普勒原理。
1.1ZigBee技术Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。
IEEE802.15.4 是针对低速的无线个人区域网络(low-rate wireless personal area network, LR-WPAN)而制定的标准错误!未找到引用源。
该标准把能量消耗低、传输速率低、成本低作为目标,旨在为个人或者家庭范围内的设备的低速互连提供统一标准。
IEEE 802.15.4标准定义的LR-WPAN网络具有如下特点:➢提供20kbps、40kbps和250kbps三种不同的传输速率;➢两种网络拓扑结构:星型、点对点;➢两种地址格式:16位、64位,64位地址是全球惟一的扩展地址;➢采用载波多路侦听技术(carrier sense multiple access with collision avoidance, CSMA-CA)避免冲突;➢采用确认(ACK)机制以保证可靠传输。
而ZigBee协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
其特点是距离短、复杂度低、自动组织、功耗低、数据速率低、成本低错误!未找到引用源。
适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。
ZigBee协议栈是在IEEE 802.15.4标准基础上建立的,定义了协议的MAC和PHY层。
ZigBee设备应该包括IEEE802.15.4(定义了RF射频以及与相邻设备之间通信)的PHY和MAC层,以及ZigBee堆栈层:网络层(NWK)、应用层和安全服务提供层。
图2.1 ZigBee协议栈结构错误!未找到引用源。
1.1.1物理层规范错误!未找到引用源。
ZigBee的物理层是基于IEEE 802.15.4标准的。
IEEE802.15.4标准定义了两个物理层:2.4GHz和868/915MHz的物理层。
基于ZigBee技术的智能路灯控制系统设计方案 周永刚
![基于ZigBee技术的智能路灯控制系统设计方案 周永刚](https://img.taocdn.com/s3/m/9d1ebc9b3b3567ec112d8a1e.png)
基于ZigBee技术的智能路灯控制系统设计方案周永刚摘要:当前随着高科技智能控制技术的进步,不仅在公共路灯功能性的基础上要求越来越高,更要求安全、节能、夜景美化等功能;例如上海市博园安装的无线景观路灯照明,是美观与功能性的双重诠释。
本文基于无线网络技术,在智能化控制框架下选用 Zigbee 技术实现路灯智能节电功能。
关键词:Zigbee 技术;智能路灯;控制系统设计引言自二十一世纪以来,中国的城市化进程速度不断加快,在城市之中,针对路灯的建设规模和建设速度也呈现逐年增长的态势。
在进行路灯使用的过程中,所使用到的电能占据能城市交通系统当中,能源消耗的一大部分。
据有关资料表明,我国所有城市当中的路灯若全部打开,其功率超过 135 亿千瓦•小时,为了能够有效降低交通系统能源的消耗,有关部门便开始着手建立智能交通工程。
而针对路灯智能工程,最重要的是能够对其进行灵活有效的远程控制,并在此基础上,降低路灯的能源消耗,在此大环境中,交通部门确定了基于 ZIgbee 的智能路灯控制系统方案的研究。
1使用 zigbee技术进行路灯设计时需要遵循的原则设计人员在基于 zigbee 技术进行路灯设计时,需要严格遵守以下的原则:首先,在路灯的控制节点选择上,需要体积相对较小,并且安装较为简便的。
其次,所选择的路灯节点的硬件,需要有较强的可扩展性,并且在进行日后维护的过程当中也较为便捷。
第三,所选择的路灯节点应拥有良好的可靠性与稳定性,主要展现在,路灯节点在运行的过程当中,硬件对于环境的适应性较高,可以有效适应温度较高、湿度较大的环境。
而在软件的方面,路灯控制节点中的软件需要操作简单,并且拥有极强的可移植性。
最后就是从智能路灯控制系统的整体来看,该系统需要有足够高的性价比。
2智能路灯控制系统设计方案本系统采用 ZigBee 技术组建通信网络,自协调器和终端设备组网后,由协调器部分通过光敏传感电路采集到的光照强度转化成电压值经 CC2530 内部 ADC(模数转换)处理后由 CC2530 的 P0_5 脚输出相应的电平值。
基于zigbee网络的智能交通灯系统研究
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基于zigbee网络的智能交通灯系统研究zigbee网络为现代短距离无线通信技术的代表之作,此技术已在工业、农业、商业、家居、医疗等领域得到广泛应用。
针对目前各城市中普遍存在的交通堵塞、车辆通告缓慢等问题,提出了基于zigbee网络的智能交通灯系统。
通过实时对十字路口四条道路车流量通行情况检测,利用zigbee节点将数据传输至zigbee 协调器进行处理,经过处理后的数据再由zigbee协调器传输至交通灯的zigbee 节点对道路进行优化防堵。
此系统可大幅度减少十字路口交通堵塞情况,具有广阔的应用前景。
标签:交通堵塞;zigbee网络;智能交通灯引言目前道路交通系统上使用的交通灯均为固定值的减计数,固定时间间隔切换红、黄、绿灯。
随着国家城镇化建设的推进,人们生活质量水平的提高,机动车已走进千家万户,而且数量呈上涨趋势。
由此带来的直接问题便是交通堵塞,尤其是上下班高峰期和节假日进出城主要路口更为严重。
文章就基于zigbee网络的智能交通灯系统如何减小高峰期十字路口交通堵塞问题展开研究。
1 zigbee简介zigbee为基于IEEE802.15.4标准的个域网协议,是一种低速近距离传输的无线网络协议。
根据这个协议的规定其特点为:近距离传输、低复杂度、自组织、功耗较低、数据传输速率较低、节点容量高、响应延时短、性价比较高。
zigbee 协议自下而上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。
zigbee网络系统中有且只有一个协调器,负责各个节点16位地址分配(自动分配),理论上可分配65536个节点,节点容量大。
根据星状形、网状形和树状形网络组网更是千变万化。
目前市面上的zigbee 模块都集成了MCU(如8051单片机),可适用于自动控制和远程控制领域。
2 系统硬件结构此硬件系统主要分为数据采集,数据处理协调控制,数据控制应用三个部分。
使用的芯片均为CC2530,其集成了一块增强型51单片机,可通过C语言对其直接编程。
基于ZigBee网络的城市道路智能照明控制系统设计研究
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• 65•目前,城市路灯依旧存在浪费资源、维护不及时等问题,不仅影响民众的正常出行,还易形成不确定隐患,同时也不符合当前建设绿色城市的发展理念。
本文研究的智能照明系统正可以消除部分问题。
1 城市道路照明道路照明是城市建设中的关键组成内容,自动进入网络时代以来,道路照明也趋向于智能化,并已然成为当前的建设总体趋势。
在城市发展期间,照明关乎整个城市的运转时长,若其控制设计较为现代化,会予以民众良好且更加安全的出行空间。
但现如今,部分城市的照明控制系统存在一系列问题有待处理,限制着城市发展的脚步。
比如,在道路不断扩建的过程中,道路照明用具持续增加,不仅增加后期运维的费用投入量,还浪费诸多资源,存有诸多负面作用。
另外,夜间车流量及行人均会大幅减少,此时路灯依旧如初入夜时继续明亮,势必会造成电能的浪费。
加之由此导致路灯的长期使用,缩短灯具的使用周期,加剧资源浪费的问题。
同时,路灯长期处于露天工作环境中,极易被自然因素影响,导致灯具损坏,丧失照明功能的同时,可能还会形成部分安全隐患,而此类故障无法在第一时间被发现。
运用智能照明系统,可以实现实时掌握照明用具的工作状态,并了解其内部无法通过肉眼观察到的隐性问题,可有效处理传统道路照明工具的弊端。
智能照明是借助电力线的载波通讯以及各类通信网络、ZigBee等,达到节能式的集中管控。
在路灯正式投入运营前,会在系统中设定控制程序,包括亮度、警报等单元,以控制电能的消耗,并保证道路交通的安全性,提升对运维费用的管控效果。
笔者以ZigBee为主,从该方面研究此类智能系统的设计过程,如图1所示。
图1 智能照明控制系统结构图2 基于ZigBee网络的城市道路智能照明控制系统设计分析2.1 系统总体设计智能化的道路照明系统中,包括照明灯具的终端节点及相连的无线通信网络,后台管控中心。
在照明终端节点需和道路中的每个灯具相连,属于一种网络化的控制节点。
而无线网络则起到类似于传感器的作用,借助链状树形的组织框架,达到连通网络的效果,多个灯具终端节点和一个网络节点共同组成道路间的局域网。
基于ZigBee无线网络技术在智能交通信号灯控制中的应用
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发 送 数 据 时 的竞 争 和 冲 突 : 采 用 完 全 确 认 的 数 据 传 输
机制 , 保证信 息传 输 的 可靠 性 :
( 2)网 络 的 自组 织 、 自 愈 能 力 强
采用 Z i g B e e无 线 通 信 技 术 , 设 计 智 能 交 通 控 制 信号 灯 系统 。 主 控 制 模 块 主 要 是 针 对 子 模 块 上 传 的 数 据进 行 分析 、 统计 , 然后 对结 果 进行 算 法 处理 , 以 产 生 合 理 的 交 通 信 号 配 时 方 案 ,并 将 方 案 传 送 给 子 模 块 , 同 时还对 子模 块进 行初 始 化信 息 的传送 : 安 放 在 各 个 路 口的子控制 单 元 ,由光伏 阵列 并 联 蓄 电池 来供 电, 实现 与主模 块和检 测 端 的通信 。检 测模 块 ( 包 含 加 速
级控制 , 充 分利 用 现 有通 信 和 控 制 技 术 , 按 实际 交通
现 状 先 进 行 单 个 交 叉 路 口 的 自适 应 协 调 , 然 后 是 主 干 线 的 协调 控 制 , 实 现 分布 式 协 调 的分 级控 制 , 最 终达
到 区 域 控 制 的 系统 最 优 。 【 】 I 2 l
网络 的运行 效率 。 因 此 信 号 灯 必 须 以 最 优 控 制 策 略 存 在, 以减 小 道 路 网 络 中 所 有 车 辆 的 行 程 的 时 间 , 必 须 要 有 一 个 智 能 交 通 系 统 来 达 到 城 市 道 路 的最 大 畅 通 。 智 能 交通信号 控 制 系统 的管理 模 式就 是 集 中管理 , 分
工 程 科 技
《 / b 3 , 陵 院譬 锁 1 2 0 1 3年第 2期
基于ZigBee技术的LED路灯智能照明控制系统研究
![基于ZigBee技术的LED路灯智能照明控制系统研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4e67e779a45177232f60a258.png)
基于ZigBee技术的LED路灯智能照明控制系统研究摘要:本文在总结现有路灯照明控制方案存在的问题的基础上,阐述了基于ZigBee技术的LED路灯智能照明控制系统的特点及其实现的功能,提出了该控制系统的解决方案,并简要分析了控制系统失效的应急措施。
该控制系统具有高效、智能、节能、环保的特点,在能源日益紧张的今天具有较高的社会效益和经济效益。
关键词:ZigBee技术,LED路灯,智能照明控制系统,解决方案Abstract:This paper summarizes the existing in the street lamp lighting control scheme based on existing problems,ZigBee is presented based on the technology LED street lamp intelligent lighting control system of the characteristics and function of the realization,put forward this control system solutions,and briefly analyzed the control system of the failure of emergency measures。
This control system has the high efficiency, intelligence, energy saving, environmental protection characteristic,In the energy of the growing tension today has high social benefits and economic benefits。
Keywords:Zigbee Technology,LED Street Lamp,Intelligent Lighting Control System;Solutions1引言据据笔者对城市照明现场调研发现,传统路灯都采用“全夜灯、恒照明”的方式进行照明,现有照明控制方案存在的问题及引发的管理困局归纳见表1:表1 现有照明控制方案存在的问题及引发的管理困局序号存在问题管理困局1 无智能控制功能无法根据路面交通流参数变化和周围照明环境实时进行照明亮度调整,造成能源浪费和光污染2 无单灯状态检测功能无法进行灯具状态在线检测及故障报警,造成灯具巡检工作量大,故障修复周期长3 无数据监测管理功能数据采集分析困难、节能量无法实现实时统计2基于ZigBee技术的LED路灯智能照明控制系统的特点及实现的功能2.1特点1)采用ZigBee、3G/GPRS、互联网等通讯技术,易实施、免布线。
基于ZigBee通信技术的交通控制系统
![基于ZigBee通信技术的交通控制系统](https://img.taocdn.com/s3/m/d2cd68cd6f1aff00bed51ef0.png)
基于ZigBee通信技术的交通控制系统摘要:为了实现道路交通控制系统的实时控制,提出了一种能判定控制方向并识别交警手势信号通过ZigBee无线传输来实现交通控制的系统。
从加速度传感器中可以读取相应手势信号所产生的加速度数据,判别出是哪种手势信号,ZigBee模块发送方与ZigBee模块接收方之间通过无线传输实现信息收发,与ZigBee模块接收方相连的控制终端最小系统连接并控制交通灯。
关键词:ZigBee模块交警手势无线传输0引言目前,公路路口所用的交通灯几乎都是按照事先设计好的程序来执行相应的控制过程,或者可以通过控制台的电脑进行改变,这样的交通灯灵活性比较差,在出现交通堵塞或者一些特殊情况时不能根据现场情况灵活的疏导交通。
使用遥控器实现现场控制的交通灯,它的缺陷就是设备的可移植性差。
交警有时会通过手势引导车辆通行,由于人为因素,偶尔会出现交警的指挥手势与交通灯指示不一致的情况,造成误导。
近年来随着ZigBee技术以及动作识别技术的发展,为这些问题的解决提供了一些新的思路。
1 交通控制系统总体结构本系统由动作信息识别模块,控制方位检测模块,信号传输模块和信号灯控制模块构成,其中动作信息识别模块和控制方位检测模块负责对交警手势以及控制方向进行识别和判断。
交警手势的识别采用SMB380加速度传感器,通过分析不同方向轴上的加速度数据判断出相应的交通手势;控制方向的识别采用TCM5电子罗盘,通过分析交警面对方向的参数,判断出相应的控制方向,采集后的数据交至CC2430ZigBee模块处理,并通过无线方式传输至相应的道路信号灯控制终端进行道路控制。
2 系统硬件设计本系统由动作信息识别传输模块和道路信号显示终端两部分构成。
(1)动作信息识别传输模块负责对交警手势以及控制方向进行识别和判断,交警手势的识别采用SMB380加速度传感器,通过分析不同方向轴上的加速度数据判断出相应的交通手势。
控制方向的识别采用TCM5电子罗盘,通过分析交警面对方向的参数,判断出相应的控制方向。
无线Zigbee在高速公路灯控系统中的应用
![无线Zigbee在高速公路灯控系统中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/8ec5b26249649b6648d747f7.png)
无线Zigbee在高速公路灯控系统中的应用应用方案 -- 在高速公路灯控系统中的应用问题: MaxStream的XBee系列ZigBee模块解决方法: XBee系列ZigBee模块一、应用需求现代社会的发展,高速公路已经成为交通的一种非常重要的方式。
而高速公路上的不同路段,各种灯控又是不可或缺的。
比如信号指示灯,照明灯,雾灯等。
而且,随着高速公路里程的增多,各种灯控系统的需求也越来越大。
以前,可能是有线方式的灯控系统,但它具有不灵活或布线困难等等诸多缺点。
而克服这些缺点最好的方式就是实现无线灯控系统。
在无线控制系统的方式中,这几年流行起来的ZigBee无线技术又是最好的选择。
而MaxStream公司的XBee系列模块,是目前行业ZigBee技术实现的最好的OEM模块之一。
能帮助用户快速实现ZigBee 技术的应用。
二、ZigBee技术简介ZigBee是一种无线连接技术的商业化命名,该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、近距离的设备联网应用。
ZigBee标准基于802.15.4协议栈而建立,具备了强大的设备联网功能,它支持三种主要的自组织无线网络类型,即星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree),特别是网状结构,具有很强的网络健壮性和系统可靠性。
星型结构如图1所示,网状结构(Mesh)如图1所示图1: ZigBee星型网络结构星型网络结构特点:支持点对点、点对多点通信;中心节点为ZIGBEE协调器,终端节点为ZIGBEE终端设备;所有数据经过中心节点;适合圆形分散、距离较近的传感器联网。
图2: ZigBee网状网络结构MESH网状网络结构特点:系统采用多跳式路由通信;网络容量很大;可以跨越很大的物理空间,适合距离较远比较分散的结构。
网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能,网络的所有实体只有要通信围之,都可以互相通信,如果没有直接通路,还可以通过“多级跳”的方式来通信;该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络;除此之外,网络还具备自组织、自愈功能。