如何使用无线网络实现智能路灯控制系统的设计

　　随着社会经济的发展，城市路灯照明系统已经成为展示城市魅力的窗口，路灯照明系统在带来方便和美观的同时，也遇到了诸多问题，目前各大城市路灯的路灯利用率不高，电能浪费严重。同时近年来各类工业污染事件不断发生，席卷中国中东部地区的雾霾天气现象增多，对于雾霾导致的城市能见度低，现有城市照明系统并没有对其做出响应。因此市政部门需要一种效率高、能耗低的智能路灯控制系统。针对这一问题本文设计了一种新型智能路灯控制系统，通过 ZigBee 和 GPRS 通信技术以及多传感器的结合，可以实现路灯的智能控制响应、环境参数采集以及节约能源等功能。本文的主要研究内容如下：（1）本文对智能路灯网络进行需求分析，提出了本文设计的网络组网要求并指出了网络特征。基于网络需求设计一种改进的 AODVjr 路由协议，采用 OPNET 仿真软件对路灯可行性分析同时对数据进行分析。（2）设计了一款基于 STM32 的嵌入式系统，实现对路灯的远程控制和环境参数的采集、存储。利用 SIM900A 实现智能网关与监测中心的通信与数据传输，组建无线 ZigBee 短距离自组网，保证路灯网络畅通和及时自我修复。（3）对仪器性能进行测试，采集部分结果表明：温度分辨率为 0.1℃，精度为 98%、相对湿度分辨率 0.1%，精度为 98.5%、雾霾测量分辨率为 0.1μg/m3 ，精度为 95%。对 GPRS 模块的在不同时间间隔下的丢包率进行分析，最终确定 5s 作为数据发送间隔。模拟点对点和加入路由的 ZigBee 自组网模式，对 ZigBee 通信距离进行实际实验，确定 ZigBee 组网通信距离为 80-100m。综上，本文设计的智能路灯控制系统符合实际要求。 本文研制了一种具有环境参数采集功能的智能路灯控制系统，改进了一种应用在智能路灯范围内的 AODVjr 路由协议，通过实验对于系统进行分别测试，同时分析了误差，为今后的研究提供了经验。