物联网技术在城市照明控制系统中的应用

李强

摘 要：城市照明控制系统需要具备照明控制、实时监控、节点管理、异常处理和统计分析等多种功能，并要满足时间性能、可拓展性、易用性以及精度等性能需求。在城市照明控制系统中应用物联网技术，能够为系统各方面工程的实现提供重要技术支持，促使城市照明系统更全面的发挥其经济效益与社会效益。基于此，本文结合物联网技术和城市照明控制系统主要技术，细化探究物联网技术在城市照明控制系统中的具体应用。

关键词：物联网技术 城市照明控制系统 应用

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（b）-0037-02

在城市照明控制系统中应用物联网技术，能够对城市照明系统实现远程控制与管理，并节约能源消耗，对推动现代化城市建设意义重大。为了在城市照明控制系统中更全面的发挥物联网技术的优势，提升系统性能，有必要深入探究互联网技术以及城市照明控制系统的主要技术，结合相关技术分析城市照明控制系统当中多个方面对物联网技术的具体化应用，对控制系统实现不断地改进与优化。

1 物联网技术概述

物联网技术主要包含了3个特征，分别是互联网特征、识别和通信特征、智能化特征。互联网特征指的是所有联网物体，都要构建互通互联的网络体；识别和通信特征指的是物在进入到物联网之后，必须具备物物通信和自动识别功能；智能化特征指的是網络系统需要具备智能控制、自动化以及自我反馈的特点。互联网是物联网的技术基础，物联网可以在互联网基础上实现网络的进一步延伸与拓展，并且物联网当中所有节点都能够在自我延伸或者与其他模块相融基础上，扩展用户端，整个过程中的数据信息通信具有非常高的稳定性。物联网能够在多个领域实现有效应用，包括激光扫描、红外感应以及射频识别等。根据通信标准化协议，物联网能够和其他网络实时的建立数据连接，对各个网络节点实现智能化、全方位的监控与管理。

2 城市照明控制系统主要技术

在城市照明控制系统当中，Zigbee无线连接技术属于主要应用技术，该技术较为简单，经济性突出，使用中所消耗的能源非常少，很适合在近距离无线网当中应用，尤其是在物联网内部多种电子设备当中具有良好的应用特性，可以顺畅、高效地对周期性以及间接性信息数据实现全面传输，应用价值突出。该技术的传输速率虽然比较低，不够相比其他无限接线其功耗也更低。近年来，Zigbee无线连接技术在多个领域实现广泛推广，在消费性电子设备中、工业控制装置中、游戏机、电脑外设以及建筑自动化设备等当中都能将该技术嵌入其中，在小范围内实现无线通信控制。IEEE802.15.4协议是Zigbee通信协议的基础，促使设备联网性能更加突出，并对星状结构、网状结构以及簇状结构等无线网络提供重要支持。Zigbee无线连接技术属于网络结构无线网络，其可靠性和完整性较为突出，非常适用于城市照明控制系统当中。比如：在城市路灯控制系统中应用该技术，由于相邻的路灯之间基本上都保持在50m之内的距离，可以直接在每个路灯上安装Zigbee无线传感器，促使不同模块相互之间建立连接关系，之后在利用GPRS网络在网络集中协调器与城市照明控制系统之间，实现数据传输和信息交换等功能。

3 物联网技术在城市照明控制系统中的应用

3.1 系统结构中应用物联网技术

将物联网技术应用在城市照明控制系统当中，能够对系统结构加以优化，同时还可以实现城市照明控制中心、路灯信息终端以及网络集中协调器的设置。在城市照明控制中心，可以通过Internet和GPRS无线通信网，保持和网络集中协调器相互之间实现信息通讯，对网络集中协调器具体所接收的相关信息数据加以收集，并集中向Zigbee无线传感器当中发送。Zigbee对应的无线传感器能够在2.4G频段基础上，向路灯信息终端发送数据信息，而路灯信息终端在接收到对应信息数据之后，会结合信息通讯协议执行具体命令，将单灯运行模式进行一定改变，或者对城市照明灯具实际运行功率进行一定调整[1]。

3.2 单灯信息终端应用物联网技术

在城市照明灯具当中安装单灯信息终端，能够对照明灯具实际运行参数实现动态采集与分析，结合电压、温度以及电流等数据对照明灯具实际运行状态实现全面掌握与分析[2]。路灯有关信息数据会发送到网络集中协调器当中，协调器结合所接受道德额信息对单个照明灯具实现开关和亮度控制，同时还能发出报警信息。将Zigbee无线传感器设置到单独的照明灯具当中，能够和网络集中协调器交换彼此内部数据。在对城市照明控制系统进行硬件设计的时候，可以通过Zigbee无线传感器以及单片机对串口数据实现相互通信。对单灯信息模块实现设计的时候，可以通过低功耗设计减少能源消耗。

3.3 用户管理软件应用物联网技术

目前城市照明控制系统当中，包括了两个重要组成部分，分别是控制中心和网络客户端。在XML通信标准基础上，能够在各个网络接口之间进行数据的交换与传输，同时还能在连接网络数据库过程中，共享网络数据。将物联网技术应用于城市照明控制系统当中，一个重要基础就是.NET平台构架，同时通过Windows XP软件对应操作系统，对视窗化模块实现有效设计，在城市照明灯具相应GIS信息系统支持下，对人机交流界面实现优化设计[3]。

3.4 利用物联网技术丰富系统功能

将物联网技术应用在城市照明控制系统当中，能够实现单点控制或者集成控制，根据城市照明在不同季节当中的实际需求变化，对城市照明系统当中的全夜灯和半夜灯实现自动定时，或炸远程遥控相关灯具，还可对系统单个路灯对应信息终端实现单点控制和单点监测。另外，物联网技术可以实现自动控制，自动巡测城市照明系统，并对城市多个区域对应照明情况进行全方位监测，并在预先设定基础上自动进行开关等操作。物联网技术应用于城市照明系统当中，还能实现远程控制和精确定位等功能，有效提升管控效率，减少工作人员劳动量，及时维护系统并抢修系统故障，保障城市照明控制系统可靠、稳定的运行。

4 结语

物联网技术是现代信息技术不断发展过程中，对多种技术的提升和聚合性应用，包括自动化技术、感知技术、人工智能以及现代网络技术等，在人与物实现智慧对话过程中创造出一个全新的智慧世界。在城市照明控制系统中应用物联网技术，能够有效的优化系统结构、单灯信息终端和用户管理软件，并拓展系统多样化功能，对保障城市照明控制系统稳定运行具有重要作用，需要重视并进一步探索该技术的应用。

参考文献

[1] 朱宝华.基于物联网技术的智能路灯控制系统设计[J].无线互联科技，2017（8）：48.

[2] 张卓云.城市级物联网技术在LED公共照明监控系统中的研究[J].科学技术创新，2017（10）：16.

[3] 吉爱清.基于物联网技术的照明控制系统的设计与实现[D].南京邮电大学，2016.

[4] 方菲菲.物联网技术在城市照明控制系统中的应用[J].科技与创新，2015（13）：137-138.

[5] 于海成.物联网在智能化城市照明节能监控管理系统中的应用[J].自动化博览，2013（4）：50-52.

[6] 黄勤陆，黄凤江，肖甘.物联网技术在城市灯光监控系统中的应用[J].计算机应用与软件，2014，31（6）：327-329.

[7] 张卓云.城市级物联网技术在LED公共照明监控系统中的研究[J].科学技术创新，2017（10）：16.