干货-ZigBee路灯节能控制系统-肖亮

ZigBee路灯节能控制系统ZigBee技术是一种近距离、低成本、低功耗、低速率、低复杂度的双向无线通信技术。现今，它已被大量运用于功耗低、距离短、传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输，以及典型的周期性数据、间歇性传输和低反应时间的数据传输。ZigBee技术具有低功耗（两节5号电池可以维持ZigBee设备长达6个月到2年的使用时间）、低成本（ZigBee模块的初始成本不到4美元，并且还在不断下降中，ZigBee协议是免费的）、安全、可靠、时延短（从休眠状态激活的时延和通讯时延都非常短）、网络容量大（一个ZigBee网络最多可以容纳一个主设备及254个从设备，一个区域内最多可以同时存在100个ZigBee网络）等特点。ZigBee技术的设备联网功能十分优越，可以支持簇状结构、网状结构和星型结构三种自组织无线网络。ZigBee通信协议组成的无线Mesh网状网络，具有自组织和自愈合的特性。控制结点间能够自动形成通用分组无线服务（GeneralPacketRadioService，GPRS）与ZigBee技术结合的两层无线网络结构。通过GPRS无线网络，各ZigBee子网都能够实现与远程控制中心相连，组成大区域的控制网络。图1路灯控制器原理无线控制网络由许多个结点间互相协调分工组成。ZigBee无线控制网络的一个单元就是一个结点，它承载网络系统的通信，是整个系统的基础。路灯控制结点的主要功能是采集信息、执行控制及无线通信的作用，节能控制系统的关键及难点都在结点的硬件设计以及软件设计。ZigBee的路由结点安装在路灯灯杆上，起着路灯节能控制和为其他无线结点作为中继转发的作用。由ZigBee通信协议组成的Mesh网络具有自组织与自愈合的特性，控制结点间能够自动形成网络。为简化软件设计，在ZigBee无线通信部分采用IT公司发布的ZigBee协议栈。在配置结点的时候，必须对相关结点的信息进行初始化，对其进行事件函数的设定。在配置结点的时候，首先必须搞清楚各设备之间的相互关系和层级关系，例如各设备自己特有的ID号码，就像每个公民的身份证一样，做到不重不漏。图2控制结点体系结构图