Zigbee技術(shù)在路燈控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)時代到來，城市交通自動化智能化要求全面升級。傳統(tǒng)路燈逐漸被取代，新型的智能路燈控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、便捷性受到越來越多的關(guān)注。

　　通常路燈控制系統(tǒng)中，路燈為太陽能供電，要求功耗嚴(yán)格，路燈節(jié)點20-200米距離不等，每個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)關(guān)下屬路燈數(shù)控制在1000盞以內(nèi)，現(xiàn)場施工要求操作簡單方便。

　　圖1 路燈實景圖

　　項目方案

　　此項目方案，由ZLG致遠(yuǎn)電子控板作為路燈系統(tǒng)集中控制器，使用GPRS/4G技術(shù)與遠(yuǎn)程服務(wù)器中心建立連接，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場燈光進行控制，同時接受路燈節(jié)點返回的路燈狀態(tài)數(shù)據(jù)。

　　?路燈節(jié)點：每個路燈上有一個ZLG致遠(yuǎn)電子ZM系列ZigBee模塊，模塊既做節(jié)點，也是路由，在一定區(qū)域內(nèi)組建一個通訊網(wǎng)絡(luò);

　　?網(wǎng)關(guān)控制器：網(wǎng)關(guān)控制器可直接采用ZLG致遠(yuǎn)電子工控主機，用于邊緣計算，對路燈節(jié)點進行控制和數(shù)據(jù)處理;

　　?數(shù)據(jù)傳輸終端：由于網(wǎng)關(guān)控制器分布在各個區(qū)域，和服務(wù)器主機之間通常距離較遠(yuǎn)，所有的路燈數(shù)據(jù)又需要統(tǒng)一管理，故采用GPRS/4G DTU的方式，作為搭建局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的橋梁。

　　如圖所示，各盞路燈采用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)來控制。

　　圖2 路燈控制系統(tǒng)框圖

　　項目中路燈集中控制器選擇ZLG致遠(yuǎn)電子Cortex-A系列核心板搭載，ZigBee無線模塊采取ZM32系列產(chǎn)品。

　　產(chǎn)品概述

　　ZM32系列是ZLG致遠(yuǎn)電子基于 Silicon labs EFR32MG1B 系列無線SoC開發(fā)的一系列低功耗、高可靠性的 ZigBee 模塊，并提供一個完整的基于 IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn) ISM 頻段的應(yīng)用集成方案。

　　產(chǎn)品經(jīng)過系列權(quán)威射頻儀器的檢驗和認(rèn)證，并結(jié)合多年的市場經(jīng)驗和該行業(yè)用戶的實際需求，將無線產(chǎn)品極復(fù)雜的通訊協(xié)議集成到內(nèi)置的 MCU 中，支持串口透明傳輸模式，并集成快捷易用的自組網(wǎng)功能，提供多路可配置的AD、IO、PWM 接口，化繁為簡，大幅簡化無線產(chǎn)品復(fù)雜的開發(fā)過程，使您的產(chǎn)品以更低的成本快速投入市場，由于超小的體積和超低功耗設(shè)計，在各種智能設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。

　　圖3 ZM32模塊實物圖

　　產(chǎn)品參數(shù)

　　?頻率范圍：2400~2483.5MHz

　　?工作電壓：2.4~3.8 V

　　?接收電流：13.5mA

　　?休眠電流：2.3uA

　　?發(fā)射電流：74mA

　　?發(fā)射功率：19dBm

　　?接收靈敏度：-99dBm

　　?傳輸速率：250kbps

　　?Ipex 接口、郵票孔焊盤接口

　　?采用 UART 通信接口

　　?支持休眠及喚醒

　　?溫度范圍：-40~+85℃

　　快速開發(fā)

　　模塊支持串口指令操作模式，串口指令分為永久參數(shù)配置和臨時參數(shù)配置，開放允許組網(wǎng)、禁止組網(wǎng)、查詢路由表、踢除節(jié)點等更多網(wǎng)絡(luò)配置，用戶僅需操作簡單串口數(shù)據(jù)即可完成無線部分開發(fā)。