劉慧

（濟南市路燈管理處 山東濟南 250033）

1 物聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是建立在計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種新興智能感應(yīng)系統(tǒng)。在進行信息交換的過程中需要借助一定的感應(yīng)裝置完成信息的收集和處理。同時借助網(wǎng)絡(luò)的功能完成信息的傳送和處理，但在網(wǎng)絡(luò)傳輸中，為保證信息的安全性以及傳輸效率，需要制定一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

對互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行分析，可以分為三個層次：第一層是數(shù)據(jù)感知層次。這一層次主要是借助感應(yīng)設(shè)備完成對數(shù)據(jù)的收集和整理。目前，隨著感應(yīng)裝置的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)類型不斷增加；第二層次是數(shù)據(jù)的傳輸層次，主要是對采集到的數(shù)據(jù)進行整理，并將處理完成后的數(shù)據(jù)進行傳遞；第三層是數(shù)據(jù)傳輸層和內(nèi)容應(yīng)用層次。這一層次會涉及到一定的復(fù)雜技術(shù)，需要對數(shù)據(jù)進行一定的處理，從而將分析后的信息應(yīng)用到對應(yīng)的行業(yè)中，促進我國智能化、信息化的發(fā)展。

2 監(jiān)控系統(tǒng)工作原理

智能路燈控制系統(tǒng)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS遠程數(shù)據(jù)傳輸模塊兩部分組成，共同監(jiān)控路燈工作。

控制路燈工作的ZigBee節(jié)點包括協(xié)調(diào)節(jié)點、路由器節(jié)點和終端節(jié)點三種類型。其中只有一個協(xié)調(diào)節(jié)點，有若干個路由器節(jié)點和終端節(jié)點。協(xié)調(diào)節(jié)點負責(zé)建立與GPRS模塊的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交互。路由器節(jié)點可以作為無線節(jié)點的中繼控制器，作為終端節(jié)點來控制路燈。終端節(jié)點只能接收控制信號并相應(yīng)地控制路燈。

GPRS模塊通過串口連接到協(xié)調(diào)器節(jié)點。GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集到各個節(jié)點發(fā)送到遠程控制終端，同時通過協(xié)調(diào)節(jié)點通過控制命令將遠程控制終端發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)工作原理：通過GPRS網(wǎng)絡(luò)向GPRS模塊發(fā)送遠程控制終端控制命令，GPRS模塊通過協(xié)調(diào)節(jié)點向終端發(fā)送命令，實現(xiàn)路燈的控制。同時，終端節(jié)點也可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將自己的狀態(tài)發(fā)送到遠程控制終端，實現(xiàn)路燈的遠程監(jiān)控。其系統(tǒng)的工作原理圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)工作原理圖

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)，是利用上層GPRS通信，下位ZigBee通信結(jié)合一種新型的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，服務(wù)器利用GIS技術(shù)實現(xiàn)信息的圖形顯示。系統(tǒng)由3部分組成：城市照明管理控制中心管理、協(xié)調(diào)器所管理的專用前端路燈監(jiān)控器和網(wǎng)絡(luò)集中協(xié)調(diào)器。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

除查詢客戶端外，該系統(tǒng)可分為控制中心、集中協(xié)調(diào)器和路燈監(jiān)控器3個部分：

控制中心具有子網(wǎng)協(xié)調(diào)和路燈監(jiān)控的管理功能，對采集到的數(shù)據(jù)進行實時分析和處理，并進行實時調(diào)度和評價?？刂浦行脑O(shè)有至少一臺計算機接入互聯(lián)網(wǎng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)和專用服務(wù)器通信，用于監(jiān)控路燈狀態(tài)，控制單燈，一套或多套路燈開關(guān)或電源調(diào)節(jié)。控制模式可以是手動操作，也可以設(shè)置一定的規(guī)則，系統(tǒng)可以自動執(zhí)行。路燈監(jiān)控系統(tǒng)采用GIS技術(shù)，直接在地圖上顯示路燈的工作狀態(tài)（全稱，半明三關(guān)狀態(tài)），提高照明控制的精度，節(jié)約能源消耗；監(jiān)控人員可以同時在地圖上可視化任何線的所有信息和路燈，電氣控制，實時監(jiān)控以及異常事件發(fā)生（路燈故障或被盜）立即通知護理人員趕到現(xiàn)場處理，路燈監(jiān)控效率和質(zhì)量，降低24小時街旅游成本。系統(tǒng)實現(xiàn)人性化、智能化管理，為客戶端提供網(wǎng)頁瀏覽、智能手機查詢和控制設(shè)備狀態(tài)。

集中協(xié)調(diào)器內(nèi)嵌ZigBee、GPRS和智能芯片，是路燈監(jiān)控器與計算機控制中心之間的通信橋梁。一般安裝在街燈控制盒內(nèi)。負責(zé)監(jiān)控子網(wǎng)內(nèi)所有路燈的狀態(tài)，從控制中心向路燈發(fā)出指令，及時準確地向監(jiān)控中心報告路燈和電路信息。一套集中協(xié)調(diào)器擁有一個獨特的系統(tǒng)編號，可以將它與其他同類路燈區(qū)分開來，并且可以管理多達250個路燈。

路燈監(jiān)控嵌入式ZigBee和智能芯片，帶有開關(guān)，具有亮度調(diào)節(jié)、電流電壓采集、燈具整體集成等功能，也可安裝在燈具外面或燈柱上。根據(jù)應(yīng)用需要，可安裝溫度傳感器、防盜報警器等。

4 結(jié)束語

本文提出了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)計方案智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)，該方案應(yīng)用于路燈監(jiān)控系統(tǒng)，路燈按需亮燈和自動調(diào)光將提供適宜的照明服務(wù)，在使用節(jié)能燈具的節(jié)能基礎(chǔ)上仍有一定的節(jié)能率?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)具有良好經(jīng)濟效益、社會效益以及廣闊的市場前景。