本文選題：路燈監(jiān)控系統(tǒng) + 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)　； 參考：《北京交通大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：摘要：我國城市化進(jìn)程不斷加快,照明需求也日益突出。傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)中,定時(shí)式開關(guān)由于成本低廉、安裝便捷等優(yōu)點(diǎn),成為主流解決方案。然而,定時(shí)式開關(guān)靈活性差,使路燈設(shè)備能耗較大。因此,引入具有無線/有線通信功能的路燈監(jiān)控系統(tǒng),改善設(shè)備能耗大及日常維護(hù)困難等問題變得非常重要。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際應(yīng)用中,無線通信方式包括ZigBee、藍(lán)牙、Wi-Fi等技術(shù)。其中ZigBee技術(shù)是一種較為理想的解決方案。 ZigBee是一種低功耗、低成本、低速率的無線通信技術(shù),主要用于近距離無線數(shù)據(jù)傳輸。本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),以ZigBee技術(shù)為工具搭建一個(gè)路燈監(jiān)控系統(tǒng)。并通過這一過程,掌握ZigBee技術(shù)的協(xié)議規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及路由算法等內(nèi)容。 本文主要工作包括以下幾個(gè)方面： 1.前兩章總結(jié)了路燈監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢；介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)以及ZigBee的四層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；根據(jù)路燈系統(tǒng)功能需求設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體方案。 2.第三章根據(jù)路燈系統(tǒng)方案,使用CC2430芯片實(shí)現(xiàn)路燈之間的ZigBee通信功能。依據(jù)路燈系統(tǒng)實(shí)際需求合理地選定傳感器類型、完成電路連接、設(shè)計(jì)兩種路燈節(jié)點(diǎn)方案,并繪制PCB板,完成系統(tǒng)硬件部分的工作。 3.第四章介紹了ZigBee協(xié)議的工作原理、路由算法、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和地址分配等問題。分析了Z-Stack協(xié)議棧的運(yùn)行方式和工作流程。根據(jù)系統(tǒng)方案修改相關(guān)代碼,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組建、數(shù)據(jù)透明傳輸、故障信息采集和發(fā)送、路燈控制、路燈狀態(tài)信息傳輸?shù)裙δ埽辉O(shè)計(jì)了上位機(jī)監(jiān)控界面,完成系統(tǒng)軟件部分的工作。 4.第五章完成網(wǎng)絡(luò)組建、數(shù)據(jù)透明傳輸、故障信息采集和發(fā)送、路燈控制、路燈狀態(tài)信息傳輸?shù)葴y試,驗(yàn)證路燈系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。最后分析和解決了ZigBee設(shè)備休眠機(jī)制問題。 5.第六章對本文工作進(jìn)行了總結(jié),指出研究中存在的若干問題和不足之處,為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。 圖70幅,表11個(gè),參考文獻(xiàn)69篇。
[Abstract]:Abstract: China's urbanization process is accelerating, lighting demand is also increasingly prominent. In traditional street lamp system, timing switch has become the mainstream solution because of its advantages of low cost and convenient installation. However, the timing switch is not flexible enough to make the street lamp equipment consume more energy. Therefore, it is very important to introduce the street lamp monitoring system with wireless / wired communication function to improve the energy consumption of equipment and the difficulty of daily maintenance. Wireless sensor network (WSN) is a multi-hop self-organizing network formed by a large number of micro sensor nodes through wireless communication. In practical applications, wireless communication methods include ZigBee, Bluetooth Wi-Fi and other technologies. ZigBee technology is an ideal solution. ZigBee is a low-power, low-cost, low-rate wireless communication technology, mainly used for short-range wireless data transmission. Based on wireless sensor network and ZigBee technology, a street lamp monitoring system is built in this paper. Through this process, we can master the protocol specification, network topology and routing algorithm of ZigBee technology. The main work of this paper includes the following aspects: 1. The first two chapters summarize the present situation and future development trend of street lamp monitoring system, introduce the concept of wireless sensor network (WSN) and the IEEE 802.15.4 standard and the four-layer network structure of ZigBee, and design the overall scheme of the system according to the function requirement of streetlight system. 2. In chapter 3, according to the scheme of street lamp system, CC2430 chip is used to realize the communication function of ZigBee between street lamps. According to the actual needs of the street lamp system, the sensor type is reasonably selected, the circuit connection is completed, two street lamp node schemes are designed, and the PCB board is drawn to complete the work of the hardware part of the system. 3. Chapter 4 introduces the working principle, routing algorithm, network topology and address assignment of ZigBee protocol. The operation mode and workflow of Z-Stack protocol stack are analyzed. According to the system scheme, the related codes are modified to realize the functions of network construction, transparent data transmission, fault information collection and transmission, street lamp control, street lamp status information transmission and so on, and the upper computer monitoring interface is designed to complete the work of the software part of the system. 4. The fifth chapter completes the network construction, the data transparent transmission, the fault information collection and the transmission, the street lamp control, the street lamp status information transmission and so on tests, verifies the street lamp system to meet the design request. Finally, the problem of ZigBee device hibernation mechanism is analyzed and solved. 5. The sixth chapter summarizes the work of this paper, points out some problems and deficiencies in the study, and lays a foundation for the following work. There are 70 figures, 11 tables and 69 references.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP277;TM923.5

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1875436