Zigbee技術(shù)在路燈控制系統中的典型應用

　　物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)，城市交通自動(dòng)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(lái)越多的關(guān)注。

　　通常路燈控制系統中，路燈為太陽(yáng)能供電，要求功耗嚴格，路燈節點(diǎn)20-200米距離不等，每個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )中，網(wǎng)關(guān)下屬路燈數控制在1000盞以?xún)?，現場(chǎng)施工要求操作簡(jiǎn)單方便。

　　圖1 路燈實(shí)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(shù)與遠程服務(wù)器中心建立連接，通過(guò)ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )對現場(chǎng)燈光進(jìn)行控制，同時(shí)接受路燈節點(diǎn)返回的路燈狀態(tài)數據。

　　?路燈節點(diǎn)：每個(gè)路燈上有一個(gè)ZLG致遠電子ZM系列ZigBee模塊，模塊既做節點(diǎn)，也是路由，在一定區域內組建一個(gè)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致遠電子工控主機，用于邊緣計算，對路燈節點(diǎn)進(jìn)行控制和數據處理;

　　?數據傳輸終端：由于網(wǎng)關(guān)控制器分布在各個(gè)區域，和服務(wù)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(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的橋梁。

　　如圖所示，各盞路燈采用ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)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(wú)線(xiàn)模塊采取ZM32系列產(chǎn)品。

　　產(chǎn)品概述

　　ZM32系列是ZLG致遠電子基于 Silicon labs EFR32MG1B 系列無(wú)線(xiàn)SoC開(kāi)發(fā)的一系列低功耗、高可靠性的 ZigBee 模塊，并提供一個(gè)完整的基于 IEEE802.15.4 標準 ISM 頻段的應用集成方案。

　　產(chǎn)品經(jīng)過(guò)系列權威射頻儀器的檢驗和認證，并結合多年的市場(chǎng)經(jīng)驗和該行業(yè)用戶(hù)的實(shí)際需求，將無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品極復雜的通訊協(xié)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(wǎng)功能，提供多路可配置的AD、IO、PWM 接口，化繁為簡(jiǎn)，大幅簡(jiǎn)化無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品復雜的開(kāi)發(fā)過(guò)程，使您的產(chǎn)品以更低的成本快速投入市場(chǎng)，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(shí)物圖

　　產(chǎn)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(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(pán)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(kāi)發(fā)

　　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(shí)參數配置，開(kāi)放允許組網(wǎng)、禁止組網(wǎng)、查詢(xún)路由表、踢除節點(diǎn)等更多網(wǎng)絡(luò )配置，用戶(hù)僅需操作簡(jiǎn)單串口數據即可完成無(wú)線(xiàn)部分開(kāi)發(fā)。