4。2 Zigbee技术 10

4。3 ZigBee协议栈架构 11

4。4 Zigbee网络拓扑结构 13

4。5 Zigbee数据格式 15

5 系统硬件设计 16

5。1 网络架构 16

5。2 传感器采集模块 16

5。3 串口通信电路 17

6  系统软件设计 17

6。1 下位机软件设计 17

6。2 监控中心软件设计 20

7  系统测试 24

7。1 测试环境搭建 25

7。2 整体测试 25

结 论 26

参 考 文 献 27

致谢 28

附录 29

1  绪论

1。1 研究背景

    随着经济规模的扩大，人口数量的提升，能源问题越来越成为一个值得关注的问题。城市照明是城市中消耗能源的大户，随着城市规模的扩大，照明系统也随之扩大。各类照明设施以及设备数量越来越多，如何实现科学亮化，已经成为在城市建设中首要思考的问题。

    ZigBee技术是低速率数据传输和短距离无线通信的标准，它的特点是成本较低、功耗小、通信安全和网络容量大，因此ZigBee技术成为最适合形成无线传感网络的技术。将ZigBee技术与各类新式传感器、控制器相结合，可以实现路灯智能控制，达到节约能源、容易管理的目标[1]。

    针对以上实际情况，本论文设计的智能路灯管理系统，选用Zigbee无线传感器网络，根据光照强度的实时变化点亮或熄灭路灯，达到节约资源，解放人力的目的。

1。2 研究状况

    在全球范围内，智能路灯的管理方式发展迅速，许多国家已将计算机集中控制方式投入使用。在我国，有些城市也使用了路灯远程监控系统，工作人员通过监测市政管理监控中心软件，对路灯进行控制以及状态检测，但大部分城市尤其是中小城市的路灯管理水平依旧很低，尤其是当时节、气候变化时很难对系统进行及时调整，同时也给市民带来困扰。城市的建设加快了，所以照明系统也要跟上发展的脚步，人力物力资源日益不足，矛盾突出。并且现实中设备老化，可靠性差，线路容易出现故障，管理维护不方便;与此同时供电不稳定，供电房操作环境差，值班人员不到位等情况，使得实现路灯的远程监控已成为城市管理工作中最为迫切任务。

   ZigBee技术是一种双向无线通讯技术，具有节能、成本低的特点，延迟时间短，容量大，安全等。ZigBee具有星形、网状网络和其他灵活的组网方式，适用于各种场景，节点可以收集信息通过传感器传输到中心节点，然后上传到上层网络。完成ZigBee设备也相对于容易，低耗能芯片，满足绿色照明的整体要求，能够大幅减少路灯控制设备的成本。

无线路灯控制系统，重点在于控制方式，即无线控制，众所周知，传统照明因为需要人工管理，不能达到实时，准确的控制。而这种新型路灯控制系统，由于采用ZigBee无线技术，一方面在控制上面可以实现无线化，另外一方面具备数据采集等功能，使路灯管理更加智能化。