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LED灯控系统（无线）实现物联网的组网与数据传输 2014-5-31 汇报提纲 传统物联网技术简介 LED灯控系统（无线）简介 无线LED灯控系统实现物联网的组网与传输 应用举例—智慧隧道之健康监测 大规模推广应用前提 推广应用前景  传统物联网技术简介 智慧城市建设八大核心技术—物联网、云计算、增强现实、数据融合、数据清洗、空间信息格、泛在网、无标签识别等组成 传统物联网技术简介 物联网技术 智慧城市四层体系 传统物联网技术简介 物联网系统是智慧城市建设八大核心技术之最核心。智慧化城市建设将是下阶段城市建设的方向。 成本更低、性能更稳定、升级更便利与更人性化的物联网系统将可保证智慧城市建设大面积推广应用及可持续发展！ 本系统由安装于服务器的上位机软件、安装于现场的智能控台、安装于LED灯具内的LED无线智能驱动和无线传感器四部分组成。 上位机软件采用BS架构，兼容Oracle, MS SQL Server 等多种数据库软件，集成GIS显示功能，可完成对每个LED灯具的调光和巡检，并可显示每个无线传感器的位置和测量值。 智能控台是现场重要的网关设备，与上位机软件通过手机无线信号按TCP/IP协议通信，与无线智能驱动、无线传感器通过2.4G无线信号按特定的无线通信协议通信。 LED无线智能驱动集成无线通信、软件控制、LED驱动多种功能，能完成对LED的调光也可回传灯具和驱动的各种状态值。 无线传感器可包括电流、电压、照度、亮度、温度、湿度、污染物浓度、位移、倾角、裂缝、加速度等多种指标的感知，由于采用无线通信连接，因此传感器在现场可以自由放置。 LED灯控系统（无线）组成 无线LED灯控通信协议介绍 智能控台与LED无线驱动、无线传感器间的通信协议是建立在IEEE802.15.4开放协议栈上的全新的协议，与常用的Zigbee, Bluetooth, WiFi 相比有如下特点： 与Zigbee一样支持中继传输，但比Zigbee所支持的10级中继数量要多一倍，达到至少20级中继的稳定传输，因此特别适合以路灯，隧道灯为载体的线型网络拓扑。 通信协议的应用层中加入了大量的传感器参量定义，因此无线传感器上传数据到PC端上位机软件后，可方便的显示，归纳，计算各种传感器参量。 无线LED灯控通信协议介绍 通信协议的应用层加入了在线升级命令，因此无线传感器的功能可通过软件在线升级，降低了大量的后期维护成本。 通信协议中加入心跳包，节点通信乒乓机制监测等多种技术手段，能方便的判断整个无线网络的通信状态，并能在出现损坏节点后，30秒内完成路由重新建立，保证通信网络的可靠和稳定。 无线LED灯控线型通信拓扑的特点 下图是三类常见的通信拓扑 无线LED灯控线型通信拓扑的特点 线型通信拓扑 以路灯和隧道灯的常规双侧对称分布，通信网络是典型的线型如下图 无线LED灯控线型通信拓扑的特点 LED无线灯控制系统组成的线型通信拓扑的特点是，每一级之内节点的数量不会太多，但是对中继级数的要求很高，协议支持的级数愈多，网络的覆盖范围和通信稳定就越好。 协议参考了Zigbee协议的优点和不足，制定了全新的精简的指令集，并限制了每级接入节点数量，因此在同样的硬件条件下，能够比标准Zigbee协议支持多一倍以上的中继级数。降低了组网成本，特别适合于LED路灯，隧道灯为载体的通信网络。 无线LED灯控网络与WiFi的比较 无线LED灯控网络通信MAC层遵循IEEE802.15.4协议，WiFi的MAC层遵循IEEE802.11协议，两种通信一般都采用ISM频段的2.4GHz作为载频，因此这两种信号的发射功率上限以及在空间传播中的特性都是一样的。 WiFi的信号速率高可达54Mbps，无线LED灯控网络的速率低为250kbps，但由于高速的无线信号对信噪比要求高，对接受信号的强度要求高，因此在同样信号发送功率和传输环境下，点对点通信时，无线LED灯控网络信号比WiFi信号传输距离远。 无线LED灯控网络与WiFi的比较 Wifi信号网络层为TCP/IP协议栈，不支持自适应组网，而无线LED灯控网络类似与Zigbee一样支持自适应组网，支持中继，且中继深度达到20级，如有节点损坏，其余节点能够重新自组网。因此无线LED灯控网络的布设、使用比WiFi简单方便，并且安全、稳定性大大增强，非常适于与户外环境。 无线LED灯控网络MAC层采用IEEE802.15.4，是一种低功耗的无线传输，而Wifi在MAC层采用IEEE802.11，对功耗要求高。因此考虑到户外无线传感器安装电池后工作数年的需求，无线LED灯控网络比WiFi更加适合。 无线LED灯控网络与WiFi的比较 无线LED灯控网络面向低速、低功耗、自