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(shí)代到來，城市交通自動(dòng)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(diǎn)20-200米距離不等，每個(gè)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(shí)景圖

項(xiàng)目方案

此項(xiàng)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(jìn)行控制，同時(shí)接受路燈節(jié)點(diǎn)返回的路燈狀態(tài)數(shù)據(jù)。

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

l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(jī)，用于邊緣計(jì)算，對路燈節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理;

l數(shù)據(jù)傳輸終端：由于網(wǎng)關(guān)控制器分布在各個(gè)區(qū)域，和服務(wù)器主機(jī)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(xiàng)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(gè)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(yàn)和認(rèn)證，并結(jié)合多年的市場經(jīng)驗(yàn)和該行業(yè)用戶的實(shí)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(jì)，在各種智能設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。

圖3 ZM32模塊實(shí)物圖

產(chǎn)品參數(shù)

l頻率范圍：2400~2483.5MHz

l工作電壓：2.4~3.8 V

l接收電流：13.5mA

l休眠電流：2.3uA

l發(fā)射電流：74mA

l發(fā)射功率：19dBm

l接收靈敏度：-99dBm

l傳輸速率：250kbps

lIpex 接口、郵票孔焊盤接口

l采用 UART 通信接口

l支持休眠及喚醒

l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(shí)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(diǎn)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)。