宋洪儒 王宜怀 杨凡

关键词： 窄带物联网; 智能路灯; 通信模块; 终端节点; 传感器; 软件设计

中图分类号： TN915.5?34; TP273                 文献标识码： A                  文章编号： 1004?373X（2019）02?0172?05

Design and implementation of intelligent street lamp control system based on NB?IoT

SONG Hongru1，2， WANG Yihuai1， YANG Fan1，3

（1. School of Computer Science and Technology， Soochow University， Suzhou 215006， China;

2. School of Electrical Engineering， Tongling College， Tongling 244000， China;

3. School of Mathematics and Computer Science， Tongling College， Tongling 244000， China）

Abstract： In allusion to the problems of large energy consumption， weak penetration capability and small coverage scope existing in the wide area Internet of Things used in current street lamp control systems， an intelligent control system based on the narrowband Internet of Things （NB?IoT） technology is designed. In the system taking KL36 as the master control chip， the sensor is used to collect the light intensity， traffic flow information and other parameters， and the information transmission mode using the NB?IoT technology is used to transmit data to the client， so as to intelligently control and manage street lamps. The test results show that the application of the NB?IoT technology in the intelligent street lamp control system has the advantages of strong penetration capability， low power consumption， and stable and reliable operation ， which has a strong practicability and promotion value.

Keywords： NB?IoT; intelligent street lamp; communication module; terminal node; sensor; software design

0  引  言

随着建设节约型社会和智慧城市的发展需求，先进的照明控制技术具有很大的发展空间。目前路灯控制系统以采用分散手控和时控方式为主，按照季节变化手动调整设置统一的时刻控制路灯开关。该系统不能根据当时气象条件或车流情况自动调整路灯开关，也无法实时反映路灯设施的工作状态，对运行情况不能集中监视、记录和统计，还存在能源浪费、通信信号差、维护困难等问题[1?2]。窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB?IoT）技术是新一代物联网通信技术，构建于蜂窝网络，与广域物联网相比，具有容量大、覆盖区域广、穿透能力强、生产成本低、功耗低的特点，应用到路灯控制系统有安全、可靠、节约成本等优点[3?6]。针对当前路灯控制系统存在的问题，本系统融合传感器技术、NB?IoT通信技术及嵌入式系统软硬件设计技术，提出基于NB?IoT技术的新型智能路灯控制方案。其中，采用的NB?IoT技术是由苏州大学嵌入式系统与物联网实验室和中国电信共同研发，无线控制模块是实验室自主研发的ZigBee模块和GPRS模块。系统设计按照软硬件分层设计思想，设计出终端节点层、服务器层和客户端层的三层工作结构，结合NB?IoT技术可以实现城市路灯照明的点?线?面的智能化节能控制方式。控制系统的功能主要有：

1） 通过传感器实现对光照强度、车流信息、路灯故障等数据的采集。……