一種新型LED節能街燈控制方案

　　隨著我國城市化水平的不斷提高，城市照明系統不斷擴大，如何節約能源，提高路燈系統管理水平，是急需解決的課題。目前各大城市的街道路燈控制系統都普遍存在能源利用率不高的問題。特別是子夜過后，街道上的車輛與行人較為稀少，路燈沒有必要全部打開，可以適當關閉部分路燈，以前采用的人工控制方法，這種方法既浪費人力、操作繁瑣且每天早晚路燈開閉時間不準，人為因素影響太大。后來有些城鎮設置光電控制電路，利用控制光敏電阻器件的變化，控制路燈在晚上天黑之后自動點亮，早上天亮之后自動關閉。這種方法存在可靠性較低，易受干擾，后半夜路燈照明太亮浪費電能，不能對街燈實行有效的節能控制。采用Zig2Bee無線網絡進行路燈控制的技術正在悄然興起。ZigBee一詞來源于蜜蜂群使用的賴以生存和發展的通信方式。蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來傳遞新發現的食物源位置、距離與方向等信息。ZigBee是一組基于IEEE802.15.4無線標準研制開發的、有關組網、安全和應用軟件方面的技術，IEEE802.15.4僅處理MAC層和物理層協議，ZigBee聯盟對其網絡層協議和API進行了標準化。

　　ZigBee是一種新興的短距離、低功耗、低數據速率（10～250kB/S）、低成本、低復雜度的無線網絡技術。其網絡容量大，可容納65,000個設備。

　　提供了數據完整性檢查和鑒權功能，采用AES2128加密算法。使用頻段為2.4GHz,868MHz（歐洲）和915MHz（美國），均為免執照（免費）的頻段。

　　ZigBee的網絡拓補結構有網狀拓補和樹狀拓補格式，網絡中主要包含三種類型的設備，包括網絡協調器、全功能設備（FFD）、精簡功能設備（RFD）。其示意圖如圖1所示。只有網絡協調者才能形成網絡與其它的FFD或是精簡功能裝置（RFD）連接。FFD具備路由器的功能，可提供信息雙向傳輸。RFD只能傳送信息給FFD或從FFD接收信息。

　　1　系統組成

　　基于ZigBee的LED節能街燈控制系統由以下三部分組成，系統工作示意圖如圖2所示。

　　（1）安裝在路燈燈桿上的微處理器控制系統（包括路由節點和葉節點）；

　　（2）控制中心的服務器監控系統（包括協調器和PC機）；

　　（3）實現路燈燈桿上的微處理器控制系統和控制中心聯系的ZigBee無線網絡。