1．概述：

目前城市照明控制中，極少能夠?qū)崿F(xiàn)利用一臺計算機細化控制到單燈及自動檢測單燈故障。針對這種狀況，本項目充分研究并融合傳感器技術、無線傳感網(wǎng)絡技術、3G通信技術及嵌入式計算機系統(tǒng)軟硬件設計技術等應用于城市照明，開發(fā)新型智能城市照明無線控制系統(tǒng)，是智能電網(wǎng)的有機組成部分。實現(xiàn)了利用一臺計算機控制到全市單燈的夢想。為節(jié)能、路燈自檢、自動管理、延長路燈使用年限提供了技術基礎。從根本上解決了傳統(tǒng)城市照明的路檢、單燈控制、節(jié)能、信息跟蹤等問題，是現(xiàn)代城市照明的根本解決方案，實現(xiàn)路燈管理、節(jié)能管理自動化。節(jié)能與控制模式有：單燈、1/2、1/3，時間、光線、地球經(jīng)緯度等等。該系統(tǒng)可以用于常規(guī)路燈，也可以擴展用于新型LED路燈。計算機和手機均可完成到單燈的控制與檢測。所構成的網(wǎng)絡可以為智能交通、環(huán)境檢測、局部氣象服務等等提供基礎“信息高速公路”。

《基于傳感網(wǎng)技術的智能路燈無線控制系統(tǒng)》工作從2009年3月開始，至2010年10月，第一階段研發(fā)工作已進入維護升級階段，準備推出硬件2.0版，軟件2.0版。推廣工作也完成了11個城市的小面積運行。從目前運行情況看，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，路檢已經(jīng)實現(xiàn)完全自動化，維護流程正在逐步建立。用戶一致反饋該系統(tǒng)的穩(wěn)定情況明顯優(yōu)于同類產(chǎn)品，并統(tǒng)計出其平均月故障率小于千分之一，這是其他類似產(chǎn)品短期內(nèi)難以達到的，因此，得到了客戶的信任。

2．應用案例

從2010年3月開始至2010年10月已經(jīng)小面積運行的11個城市：（1）蘇州市（蘇州大學國家大學創(chuàng)業(yè)園）、（2）常州市、（3）河北承德市（上海首鑫機電代理）、（4）山東省濟南市（華億公司代理）、（5）湖北省大冶市、（6）云南省昆明市（官渡鑫躍代理）、（7）云南省張弛市（張弛節(jié)能公司代理）、（8）上海市松江區(qū)（上海綠寰公司代理）、（9）四川省成都市（四川新力代理）、（10）甘肅省蘭州市（甘肅凱斯特代理）、（11）山東省淄博市（淄博康潤代理）。

3．主要價值：

（1）節(jié)能：多種節(jié)能方式，滿足環(huán)境保護與節(jié)能需求。在滿足地面照度前提下，平均每天每盞節(jié)能2小時，400W*2=0.8度，每年每盞約節(jié)能0.8*360=288度，按每度電0.6元，每盞燈每年約節(jié)能172.8元。若推廣安裝40萬盞，每年節(jié)能達6800萬元左右。實際上還有節(jié)能潛力可挖，本系統(tǒng)提供了基礎條件。若推廣力度加大，將是一個巨大產(chǎn)業(yè)。隨著控制系統(tǒng)的不斷開發(fā)與研究，研發(fā)者的思路不斷開拓，考慮的因素也更加的復雜與全面。在以前所做工作的基礎之上，研發(fā)者計劃實現(xiàn)路燈控制的更加智能化，考慮諸多影響照明亮度因素，如時間、天氣、緯度等，更加人性化控制路燈照明，讓人們生活在舒適、安逸的城市生活之中，同時又能節(jié)約電能，保護資源。

（2）完全自動控制與管理：實現(xiàn)一臺計算機控制到全市單燈的夢想。根據(jù)時間、光線、地球經(jīng)緯度等自動控制，也有人工控制，各種分析報表，實現(xiàn)路燈管理自動化。

（3）自動路檢：徹底解決了路燈的故障自動檢查問題。根據(jù)調(diào)查，路燈維修工作的80%工作量是在夜間尋找故障路燈，而實際維修工作量不足整個工作的80%。本產(chǎn)品可以解決夜間巡查的80%工作量，節(jié)省人力、物力，提高定位準確率。

（4）實現(xiàn)特殊燈的控制問題。調(diào)研表明，經(jīng)常有些特殊需求，需要臨時關閉或降低某盞燈的亮度，本產(chǎn)品系列中的ZigBee無線手持設備或計算機均可方便解決。

（5）手機控制方式：特殊控制與查詢可以通過手機短信方式進行。

（6）延伸服務與擴展：每個燈中的傳感網(wǎng)模塊成為數(shù)據(jù)采集、信息傳輸?shù)墓?jié)點，形成了巨大的信息基礎設施網(wǎng)絡，可為智能交通、環(huán)境檢測、局部氣象服務等提供基礎“信息高速公路”，這是系統(tǒng)的遠景應用

4．主要創(chuàng)新點與知識產(chǎn)權

創(chuàng)新點一：實現(xiàn)自主知識產(chǎn)權的傳感網(wǎng)、3G網(wǎng)及以太網(wǎng)的可靠融合應用。

創(chuàng)新點二：ZIGBEE技術的運用路燈行業(yè)符合節(jié)點分布均勻、低功耗、手拉手信號傳遞的特點，是物聯(lián)網(wǎng)技術特點最完全的體現(xiàn)。同時，ZIGBEE的低成本也是大面積推廣產(chǎn)品的一大優(yōu)勢。

創(chuàng)新點三：系統(tǒng)中解決了信號手拉手斷裂、信號群發(fā)沖突、GPRS連接中斷、常年不間斷無人干預運行、復合節(jié)能模型的技術難題。

知識產(chǎn)權：兩項發(fā)明專利、三項軟件著作權

5．特色與優(yōu)勢

產(chǎn)品的新穎性：（1）完全自主知識產(chǎn)權。（2）獨特的路燈控制協(xié)議與程序設計。（3）照明的根本解決方案。融入本團隊的兩項發(fā)明專利，2010年又申請兩項發(fā)明專利，已經(jīng)獲得3項軟件著作權。

產(chǎn)品的先進性：本項目涉及傳感器技術、無線傳感網(wǎng)絡技術、嵌入式計算機技術、硬件設計技術、3G通信、以太網(wǎng)通信編程及計算機軟件開發(fā)等技術領域。本項目將促進這些技術的融合應用。

產(chǎn)品的獨特性：自主的硬件、軟件、協(xié)議研發(fā)；采用高可靠的飛思卡爾高可靠無線傳感網(wǎng)絡微控制器，使得硬件系統(tǒng)穩(wěn)定性得到保證；采用構件化軟件設計方法，使得軟件系統(tǒng)可靠性、可維護性、可擴充性得到保證。

產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢：完全自主知識產(chǎn)權的研發(fā)是第一競爭優(yōu)勢。我們（蘇州大學飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)中心）從2003年開始從事傳感網(wǎng)應用研發(fā)工作，積累了硬件、軟件、系統(tǒng)測試、加工過程的評估等經(jīng)驗與樣品，為新產(chǎn)品開發(fā)提供了堅實的基礎。產(chǎn)品的穩(wěn)定性是第二競爭優(yōu)勢。本產(chǎn)品在嚴格規(guī)范設計的基礎上，經(jīng)小試、中試過程，及實際應用檢驗與完善，穩(wěn)定性得到保證。價格低是第三競爭優(yōu)勢。采用飛思卡爾的高可靠、低價格微控制器，自主研發(fā)協(xié)議等多項措施，在保證品質(zhì)的同時，保證價格低的競爭優(yōu)勢。

6．研發(fā)團隊概況

蘇州大學“嵌入式系統(tǒng)及應用研究團隊”與世界著名半導體公司飛思卡爾（原摩托羅拉）合作已經(jīng)有十年時間，2000年，建立“蘇州大學摩托羅拉單片機實驗室”；2004年更名為“蘇州大學飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)實驗室”；2007年，被教育部批準為“蘇州大學-飛思卡爾《嵌入式系統(tǒng)設計及應用》示范教學實驗室”；2008年，建立“蘇州大學-飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)教學與應用培訓中心”；2009年，蘇州市科技局立項建設“蘇州市嵌入式技術及應用重點實驗室”，同年，中科院著名半導體專家王守覺院士團隊加盟，成立“蘇州大學嵌入式仿生智能研究所”；王守覺院士任研究所所長，王宜懷教授、李云飛教授任副所長。本團隊在物聯(lián)網(wǎng)技術（Zigbee）、嵌入式以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集與控制、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具、嵌入式控制系統(tǒng)等方面完成了一系列成果。已經(jīng)獲得發(fā)明專利2項、完成申請發(fā)明專利8項、獲得軟件著作權15項、專著3本、編著5本、科技成果鑒定11項、獲得省市科技進步獎6項、完成推廣項目20余項。團隊現(xiàn)有教授2名、副教授5名，講師6名，研究生36名。

7．應用于新型LED路燈的節(jié)能控制

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的LED智能路燈控制系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術照明控制系列一個新的產(chǎn)品。LED路燈即半導體照明燈，以發(fā)光二極管作為光源，是一種固態(tài)冷光源。它是繼白熾燈、日光燈、高壓氣體燈之后的第四代光源，有21世紀新光源之稱。與傳統(tǒng)光源相比，具有高效、節(jié)能與顯色指數(shù)高等特點。進入新世紀以來，各國陸續(xù)進行了LED路燈的研究與測試，目前已經(jīng)開始逐步成熟，進行市場推廣試用階段，它是未來城市照明的主力軍。但是，目前所有LED路燈都不帶有信息控制，我們研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)技術的LED智能路燈控制系統(tǒng)后，就成為信息或智能LED路燈，可達到節(jié)能20%-30%，并延長使用壽命20%，也為LED路燈的科研、生產(chǎn)提供了第一手統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料，為節(jié)能研究提供了基礎技術資料。這項工作2011年10月完成。

8．系統(tǒng)組成

從總體上來說分為三層。每盞路燈中嵌入了一個物聯(lián)網(wǎng)通信模塊，并被分配一個地址，路燈與路燈能夠自組網(wǎng)絡，接收計算機控制中心的命令并反饋路燈信息?？刂葡洳捎梦锫?lián)網(wǎng)技術與所管轄道路的路燈通信，采用GPRS通信技術與計算機控制中心通信，根據(jù)控制中心的指令或者時間、光亮等對每盞燈的每個模組進行控制。計算機控制中心直接面向路燈的管理者，使得路燈管理者可以通過一臺計算機實現(xiàn)對整個城市的路燈進行智能化控制，實現(xiàn)路檢、節(jié)能、維修定單生成、統(tǒng)計等自動化。

（1）基于B/S模式的城市照明控制軟件。

（2）GPRES-ZIGBEE路由器

（3）ZIGBEE路燈終端控制器

（4）ZIGBEE手持控制器

（5）路燈地址配置與檢測軟件

9．主要技術指標

（1）交流電源：220VAV，50KHz

（2）內(nèi)部直流電源：48VDC

（3） 單燈控制器：主控芯片溫度范圍-40℃～125℃

（4）GPRS路由器：主控芯片溫度范圍-40℃～125℃

（5）整體工作溫度：-40℃～85℃

（6）整體工作濕度：<85%

（7）單模組通信接點的通信距離：>150m

（8）通信地址：路號1～65000；類型號：1～31；燈號：1～2000

10．系統(tǒng)網(wǎng)上演示與技術咨詢