论文基于ZigBee无线传感器网络的智能照明系统设计和实现是关于传感器网络方面的论文题目、论文提纲、传感器网络论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要： 针对当前的照明系统存在智能化程度低、调节能力差的问题,导致能耗较高,提出一种基于ZigBee无线传感网络的智能照明系统设计方法,根据外面环境中的亮度、能见度、污染物浓度等参数构造智能化控制模型,以照明系统的输出功率为约束条件,引入占空比控制算法,对最佳节能点进行寻优,通过迭代计算,配合传感器节点硬件模块进行智能化调节.以真实模块为例进行测试,设计的系统可以智能化地调节照明系统的工作条件,最大程度的节约能源,达到实用要求.
关键词： 智能照明； 传感网络； 占空比算法； 节能
中图分类号： TN710?34； TP391.9 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）11?0183?04
Design and implementation of intelligent illumination system
based on ZigBee wireless sensor network
SUN Haiyan1, 2, CHEN Wei1, WANG Na2
（1. School of Electrical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China；
2. Department of Mechanical and Electrical Engineering, Hebei Construction Material Vocational and Technical College, Qinhuangdao 066000, China）
Abstract： Since the energy consumption is high in the intelligent illumination system due to the low intelligent degree and poor adjustment ability of the current illumination system, a design method of intelligent illumination system based on ZigBee wireless sensor network is put forward. According to the brightness, visibility, pollutant concentration and other parameters in the outside environment, an intelligent control model was structured. Taking the output power of the illumination system as the constraint condition, the duty ratio control algorithm is introduced to search the optimum energy?sing point, and marched up with the hardware module of sensor node by means of iterative calculation to perform the intelligent adjustment. The real module taken as an example was tested. The designed system can adjust the working conditions of the illumination system intelligently, se the energy to the maximum extent, and meet the practical requirements.
Keywords： intelligent illumination； sensor network； duty ratio algorithm； energy sing
0 引 言
近些年,我國的照明智能化、节能化技术不断发展,使得节能照明和智能照明技术得到了广泛的应用.由于我国人口众多,城市化进程进步较快.在一些大型城市,照明电力能源的消耗已经成为一个较为严重的问题.在城市照明系统的建设中,必须采用相关技术对照明设备进行优化,保证能耗降低.每年城市照明设备的能源浪费造成了大量资金被消耗.这也成为困扰城市智能化的重要问题[1?3].随着无线传感网络技术的不断进步,为智能化照明系统的设计提供了技术支持[4].近些年如何有效降低城市照明系统的能源消耗,成为相关单位研究的重要课题.我国关于智能照明系统的研究近年来得到了国家的大力支持,一些重点研究所和相关的学者进行了大量的理论研究,也取得了很多优秀的研究成果,但是还存在智能化程度不高,能耗较高的问题[5?6].本文提出一种基于ZigBee无线传感网络的智能照明系统设计方法,根据外面环境中的亮度、能见度、污染物浓度等参数构造智能化控制模型,以照明系统的输出功率为约束条件,引入占空比算法,对最佳节能点进行寻优,通过迭代计算,配合传感器节点硬件模块,进行智能化调节.以真实模块为例进行测试,设计的系统可以智能化地调节照明系统的工作条件,最大程度的节约了能源,达到了实用要求.
1 系统总体设计
因为智能照明技术的复杂性,照明功能必须能够根据周边环境进行智能化的自动调节,避免在没必要的环境造成浪费.系统整个的设计过程以ZigBee协议为基础,结合无线传感网络搭建完成.系统可以结合周边环境的明亮与黑暗程度,自适应的对工作模式进行合理调节.本文的系统照明控制过程选取的调节参数主要是以户外亮度、能见度、污染物浓度等参数为基础进行调控,通过传感器网络采集外部环境的信息,无线传感网络对外部数据进行处理后,传输到核心处理器芯片,核心芯片通过调动控制器对外部的工作参数进行控制.系统的整体设计框架图如图1所示.
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参考文献：
1、 基于ZigBee的智慧农业无线传感器网络的设计 摘要：基于ZigBee无线组网技术，光伏技术、定向天线技术和无线电能传输（Wireless Power Transmission，WPT）等电子。
2、 基于ZigBee无线通信的LED调光系统设计 摘 要：文章介绍了一种利用ZigBee实现无线通信的灯光调节系统，实现对LED灯的开合、亮度的调节。系统包括 CC2530模块、光传感模块、LE。
3、 基于蚁群算法的无线传感器网络路由优化 摘要：在无线传感网络不断应用到人们各个领域中，人们对于网络的服务质量要求也越来越高，所以就要保证服务质量实现网络负载均衡，提高网络的寿命。在此背。
4、 基于安全性的无线传感器网络时钟同步算法 摘 要： 无线传感器网络存储能力不高，导致以往提出的无线传感器网络时钟同步算法的安全性能不高、同步误差较大，现提出基于安全性的无线传感器网络时钟。
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6、 无线传感器网络多汇聚节点分簇算法 摘 要： 为解决大规模无线传感器网络的节点通信效率问题，提出无线传感器网络的一种多汇聚节点分簇算法，针对拥有多个汇聚节点的监控区域，对网络进行层。