Zigbee技術在路燈控制系統中的典型應用

　　物聯網時代到來，城市交通自動化智能化要求全面升級。傳統路燈逐漸被取代，新型的智能路燈控制系統穩定性、可靠性、便捷性受到越來越多的關注。

　　通常路燈控制系統中，路燈為太陽能供電，要求功耗嚴格，路燈節點20-200米距離不等，每個系統網絡中，網關下屬路燈數控制在1000盞以內，現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致遠電子控板作為路燈系統集中控制器，使用GPRS/4G技術與遠程服務器中心建立連接，通過ZigBee無線網絡對現場燈光進行控制，同時接受路燈節點返回的路燈狀態數據。

　　?路燈節點：每個路燈上有一個ZLG致遠電子ZM系列ZigBee模塊，模塊既做節點，也是路由，在一定區域內組建一個通訊網絡;

　　?網關控制器：網關控制器可直接采用ZLG致遠電子工控主機，用于邊緣計算，對路燈節點進行控制和數據處理;

　　?數據傳輸終端：由于網關控制器分布在各個區域，和服務器主機之間通常距離較遠，所有的路燈數據又需要統一管理，故采用GPRS/4G DTU的方式，作為搭建局域網和廣域網之間的橋梁。

　　如圖所示，各盞路燈采用ZigBee無線網絡來控制。

　　圖2 路燈控制系統框圖

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

　　產品概述

　　ZM32系列是ZLG致遠電子基于 Silicon labs EFR32MG1B 系列無線SoC開發的一系列低功耗、高可靠性的 ZigBee 模塊，并提供一個完整的基于 IEEE802.15.4 標準 ISM 頻段的應用集成方案。

　　產品經過系列權威射頻儀器的檢驗和認證，并結合多年的市場經驗和該行業用戶的實際需求，將無線產品極復雜的通訊協議集成到內置的 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，大幅簡化無線產品復雜的開發過程，使您的產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計，在各種智能設備中得到廣泛應用。

　　圖3 ZM32模塊實物圖

　　產品參數

　　?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

　　?發射電流：74mA

　　?發射功率：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

　　模塊支持串口指令操作模式，串口指令分為永久參數配置和臨時參數配置，開放允許組網、禁止組網、查詢路由表、踢除節點等更多網絡配置，用戶僅需操作簡單串口數據即可完成無線部分開發。