LED燈控系統(tǒng)(無(wú)線)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸

1、LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸2014-5-31匯報(bào)提綱n 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）簡(jiǎn)介n 無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n 應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)n 大規(guī)模推廣應(yīng)用前提n 推廣應(yīng)用前景 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介智慧城市建設(shè)八大核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)清洗、空間信息格、泛在網(wǎng)、無(wú)標(biāo)簽識(shí)別等組成 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧城市四層體系 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)八大核心技術(shù)之最核心。智慧化城市建設(shè)將是下階段城市建設(shè)的方向。n成本更低、性能更穩(wěn)定、升級(jí)更便利與更人性化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將可保證智慧城市建設(shè)大面積

2、推廣應(yīng)用及可持續(xù)發(fā)展！匯報(bào)提綱n 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）簡(jiǎn)介n 無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n 應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)n 大規(guī)模推廣應(yīng)用前提n 推廣應(yīng)用前景 LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）拓?fù)鋱Dn本系統(tǒng)由安裝于服務(wù)器的上位機(jī)軟件、安裝于現(xiàn)場(chǎng)的智能控臺(tái)、安裝于LED燈具內(nèi)的LED無(wú)線智能驅(qū)動(dòng)和無(wú)線傳感器四部分組成。n上位機(jī)軟件采用BS架構(gòu)，兼容Oracle, MS SQL Server 等多種數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，集成GIS顯示功能，可完成對(duì)每個(gè)LED燈具的調(diào)光和巡檢，并可顯示每個(gè)無(wú)線傳感器的位置和測(cè)量值。n智能控臺(tái)是現(xiàn)場(chǎng)重要的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，與上位機(jī)軟件通過(guò)手機(jī)無(wú)線信號(hào)按TCP/

3、IP協(xié)議通信，與無(wú)線智能驅(qū)動(dòng)、無(wú)線傳感器通過(guò)2.4G無(wú)線信號(hào)按特定的無(wú)線通信協(xié)議通信。nLED無(wú)線智能驅(qū)動(dòng)集成無(wú)線通信、軟件控制、LED驅(qū)動(dòng)多種功能，能完成對(duì)LED的調(diào)光也可回傳燈具和驅(qū)動(dòng)的各種狀態(tài)值。n無(wú)線傳感器可包括電流、電壓、照度、亮度、溫度、濕度、污染物濃度、位移、傾角、裂縫、加速度等多種指標(biāo)的感知，由于采用無(wú)線通信連接，因此傳感器在現(xiàn)場(chǎng)可以自由放置。 LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）組成無(wú)線LED燈控通信協(xié)議介紹n智能控臺(tái)與LED無(wú)線驅(qū)動(dòng)、無(wú)線傳感器間的通信協(xié)議是建立在IEEE802.15.4開放協(xié)議棧上的全新的協(xié)議，與常用的Zigbee, Bluetooth, WiFi 相比有如下特點(diǎn)：u與

4、Zigbee一樣支持中繼傳輸，但比Zigbee所支持的10級(jí)中繼數(shù)量要多一倍，達(dá)到至少20級(jí)中繼的穩(wěn)定傳輸，因此特別適合以路燈，隧道燈為載體的線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹通信協(xié)議的應(yīng)用層中加入了大量的傳感器參量定義，因此無(wú)線傳感器上傳數(shù)據(jù)到PC端上位機(jī)軟件后，可方便的顯示，歸納，計(jì)算各種傳感器參量。無(wú)線LED燈控通信協(xié)議介紹u通信協(xié)議的應(yīng)用層加入了在線升級(jí)命令，因此無(wú)線傳感器的功能可通過(guò)軟件在線升級(jí)，降低了大量的后期維護(hù)成本。u通信協(xié)議中加入心跳包，節(jié)點(diǎn)通信乒乓機(jī)制監(jiān)測(cè)等多種技術(shù)手段，能方便的判斷整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通信狀態(tài)，并能在出現(xiàn)損壞節(jié)點(diǎn)后，30秒內(nèi)完成路由重新建立，保證通信網(wǎng)絡(luò)的可靠和穩(wěn)定。無(wú)線LED燈

5、控線型通信拓?fù)涞奶攸c(diǎn)n下圖是三類常見的通信拓?fù)錈o(wú)線LED燈控線型通信拓?fù)涞奶攸c(diǎn)n線型通信拓?fù)?以路燈和隧道燈的常規(guī)雙側(cè)對(duì)稱分布，通信網(wǎng)絡(luò)是典型的線型如下圖無(wú)線LED燈控線型通信拓?fù)涞奶攸c(diǎn)nLED無(wú)線燈控制系統(tǒng)組成的線型通信拓?fù)涞奶攸c(diǎn)是，每一級(jí)之內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量不會(huì)太多，但是對(duì)中繼級(jí)數(shù)的要求很高，協(xié)議支持的級(jí)數(shù)愈多，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和通信穩(wěn)定就越好。n協(xié)議參考了Zigbee協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)和不足，制定了全新的精簡(jiǎn)的指令集，并限制了每級(jí)接入節(jié)點(diǎn)數(shù)量，因此在同樣的硬件條件下，能夠比標(biāo)準(zhǔn)Zigbee協(xié)議支持多一倍以上的中繼級(jí)數(shù)。降低了組網(wǎng)成本，特別適合于LED路燈，隧道燈為載體的通信網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)與Wi

6、Fi的比較n無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)通信MAC層遵循IEEE802.15.4協(xié)議，WiFi的MAC層遵循IEEE802.11協(xié)議，兩種通信一般都采用ISM頻段的2.4GHz作為載頻，因此這兩種信號(hào)的發(fā)射功率上限以及在空間傳播中的特性都是一樣的。nWiFi的信號(hào)速率高可達(dá)54Mbps，無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)的速率低為250kbps，但由于高速的無(wú)線信號(hào)對(duì)信噪比要求高，對(duì)接受信號(hào)的強(qiáng)度要求高，因此在同樣信號(hào)發(fā)送功率和傳輸環(huán)境下，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信時(shí)，無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)信號(hào)比WiFi信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)。無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)與WiFi的比較nWifi信號(hào)網(wǎng)絡(luò)層為TCP/IP協(xié)議棧，不支持自適應(yīng)組網(wǎng)，而無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)類似與

7、Zigbee一樣支持自適應(yīng)組網(wǎng)，支持中繼，且中繼深度達(dá)到20級(jí)，如有節(jié)點(diǎn)損壞，其余節(jié)點(diǎn)能夠重新自組網(wǎng)。因此無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)、使用比WiFi簡(jiǎn)單方便，并且安全、穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，非常適于與戶外環(huán)境。n無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)MAC層采用IEEE802.15.4，是一種低功耗的無(wú)線傳輸，而Wifi在MAC層采用IEEE802.11，對(duì)功耗要求高。因此考慮到戶外無(wú)線傳感器安裝電池后工作數(shù)年的需求，無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)比WiFi更加適合。無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)與WiFi的比較n無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)面向低速、低功耗、自組網(wǎng)、覆蓋范圍廣的戶外燈控、傳感需求，Wifi面向高速無(wú)線通信的需求，兩種需求對(duì)硬件設(shè)備的要求

8、不一樣，因此無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)采用的無(wú)線芯片比WiFi網(wǎng)絡(luò)采用的芯片成本低，便于大量推廣使用。n兩種網(wǎng)絡(luò)有各自的目標(biāo)和特性，在不同環(huán)境下也可以進(jìn)行互補(bǔ)，比如需要高速、實(shí)時(shí)通信傳感器時(shí)，可以在燈控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)添加WiFi熱點(diǎn)區(qū)域?；蛘吣车匾延型ㄐ胚\(yùn)營(yíng)商的WiFi熱點(diǎn)時(shí)，無(wú)線LED燈控網(wǎng)絡(luò)的智能控臺(tái)上行通信接口可以借助WiFi傳播，而不使用手機(jī)信號(hào)。匯報(bào)提綱n 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）簡(jiǎn)介n 無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n 應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)n 大規(guī)模推廣應(yīng)用前提n 推廣應(yīng)用前景nLED燈控系統(tǒng)可完成在物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)與傳送層的功能，可利用將來(lái)無(wú)處不在的LED燈控系統(tǒng)實(shí)

9、現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層功能。將來(lái)無(wú)處不在的LED燈控系統(tǒng)無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n物聯(lián)網(wǎng)的感知層與傳輸層可采用既有的LED燈控系統(tǒng)，利用此系統(tǒng)可完成在物聯(lián)網(wǎng)控制區(qū)域內(nèi)任意地點(diǎn)的多種傳感器接入及自組網(wǎng)。各類傳感器接入?yún)R報(bào)提綱n 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）簡(jiǎn)介n 無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n 應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)n 大規(guī)模推廣應(yīng)用前提n 推廣應(yīng)用前景應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)差異沉降差異沉降接頭張開接頭張開結(jié)構(gòu)裂縫結(jié)構(gòu)裂縫 自動(dòng)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)控制實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖形顯示數(shù)據(jù)圖形顯示報(bào)告自動(dòng)生成報(bào)告自動(dòng)生成

10、軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)預(yù)警預(yù)警安全評(píng)估與預(yù)警實(shí)時(shí)控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳統(tǒng)有線監(jiān)測(cè)傳感網(wǎng)絡(luò):n較多電纜線和節(jié)點(diǎn)，n安裝維護(hù)組網(wǎng)復(fù)雜繁瑣;n后期處理工作量大;n電纜接頭易腐蝕；2022-6-25無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)約成本尺寸小可擴(kuò)展性自組織-自適應(yīng)性后期處理工作量小應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè) 智慧隧道之健康無(wú)線監(jiān)測(cè)以現(xiàn)有無(wú)線傳輸系統(tǒng)為例n為保證通訊，中繼節(jié)點(diǎn)須每隔30米一個(gè)，價(jià)格為1萬(wàn)人民幣。 n以長(zhǎng)為18公里的上海長(zhǎng)江隧道建設(shè)全覆蓋的無(wú)線健康監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為例，需600個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，僅此一項(xiàng)，組網(wǎng)費(fèi)用為600萬(wàn)。 n中繼節(jié)點(diǎn)可為已存在的LED隧道燈單燈控制器或智能電源n該網(wǎng)內(nèi)可增加各類環(huán)境溫度、濕度、污染物濃度等各

11、類指標(biāo)監(jiān)測(cè)傳感器n完全利用已存在的LED無(wú)線燈控系統(tǒng)n大大節(jié)約了原結(jié)構(gòu)無(wú)線健康監(jiān)測(cè)的組網(wǎng)巨大成本n數(shù)據(jù)傳輸可靠高效 智慧隧道之健康無(wú)線監(jiān)測(cè)以利用既有燈控系統(tǒng)為例匯報(bào)提綱n 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n LED燈控系統(tǒng)（無(wú)線）簡(jiǎn)介n 無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n 應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)n 大規(guī)模推廣應(yīng)用前提n 應(yīng)用前景Led燈改造或新建照明n 更可靠的照明燈具n更安全與舒適的按需照明環(huán)境n 更低廉使用成本n 更少的維護(hù)費(fèi)用組網(wǎng)必備 大規(guī)模應(yīng)用前提Led燈控系統(tǒng)n 降低巡檢與管理成本n 調(diào)光的二次節(jié)能n 提高燈具使用壽命n 更有效的按需控制匯報(bào)提綱n 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介n LED燈控系統(tǒng)

12、（無(wú)線）簡(jiǎn)介n 無(wú)線LED燈控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與傳輸n 應(yīng)用舉例智慧隧道之健康監(jiān)測(cè)n 大規(guī)模推廣應(yīng)用前提n 應(yīng)用前景n市政管理的智慧化建設(shè)、可利用已有的LED無(wú)線路燈控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。n物業(yè)管理的智慧化建設(shè)、可利用已有的LED街燈、室內(nèi)燈等的無(wú)線控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。n智慧農(nóng)業(yè)、智慧家居。n校園或辦公區(qū)域內(nèi)，照明節(jié)能完全可以使用無(wú)線燈控網(wǎng)絡(luò)和光照傳感器，占位傳感器實(shí)現(xiàn)。將光照傳感器和占位傳感器安裝和采樣位置，感知外界光照和內(nèi)部是否有人，實(shí)現(xiàn)燈光照明的自開關(guān)和自調(diào)節(jié)，提高舒適性并節(jié)能。 無(wú)線占位傳感器 無(wú)線光照傳感器（室內(nèi)）n道路環(huán)境中可以在燈控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，布置車流量傳感器，光照傳感器，監(jiān)測(cè)道路上車流量，按照車流量和外部光照，智能調(diào)節(jié)照明效果，在節(jié)電的同時(shí)還可以獲知道路上的車流量狀況，方便用戶做交通疏導(dǎo)和擁堵報(bào)警。n在城市環(huán)境中，地下有很多的管網(wǎng)，包括水、電、氣、通信等，利用無(wú)線燈控網(wǎng)絡(luò)，可以將安裝在地下管網(wǎng)的液位傳感器、天然氣泄漏傳感器等數(shù)據(jù)采集并傳遞到監(jiān)控中心，方便用戶監(jiān)測(cè)、預(yù)警并做出相應(yīng)措施。n在城市環(huán)境下，人們對(duì)空氣質(zhì)量有越來(lái)越高的要求，可以利用無(wú)線燈控網(wǎng)絡(luò)，在道路上任意測(cè)試地點(diǎn)增加PM2.5傳感器、CO傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器等，方便用戶監(jiān)測(cè)城市的環(huán)境，并可將所有數(shù)據(jù)記錄和分析。在西班牙巴塞