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1、声 明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除-T 511以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：丝地 冽中年弓月艿日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名： 鐾也 洲垆年乡月达日硕士学位论文 基于物联
2、网的太阳能LED路灯监控系统设计与研究摘 要lI I IIIII IIIMIIII IIIII IlU lUIY2521 767随着城市化进程的加快，城市道路照明设施的规模也在不断扩大。道路照明在保障夜间交通安全，减少夜间犯罪，提供舒适生活环境等方面起着非常重要的作用。但路灯规模的发展也面临着以下两方面的挑战：一方面，道路照明每年都带来大量的电能消耗，如今亟需更加节能的照明方案；另一方面，随着路灯规模的扩大，路灯的管理与维护变得更加的困难，如何对路灯实行有效的监控己成为路灯发展必须要解决的一项重大问题。鉴于大功率LED光源光效高、寿命长的特点，论文首先将LED光源与太阳能紧密结合，设计开发了一
3、款太阳能LED路灯控制终端，并达到了预定的性能指标要求。为了实现对路灯的远程监控，论文在深入分析、研究IEEE802154标准以及ZigBee规范的基础上，提出了一种基于ZigBee与GPRS的远程监控方案，通过TI公司的CC2530，成功组建了底层路灯ZigBee监控网络，网络中的ZigBee协调器节点继而通过GPRS模块与远程计算机建立TCP连接，成功实现了对路灯的远程监控。论文采用C撑语言完成了远程监控软件的设计和实现，软件通过套接字实现与GPRS模块的TCP通信，基于数据库实现路灯信息的存储与管理。论文最后对系统的软硬件进行了调试分析，并对系统设计过程中的部分工程问题进行了讨论。论文从
4、实际应用出发，详细介绍了一种基于物联网的太阳能LED路灯监控系统的设计过程与实现方法，具有一定的理论深度与较高的工程应用价值。关键词：LED路灯，ZigBee，Z-Stack，GPRS，远程监控Abstract 硕士学位论文AbstractWith the acceleration of urbanizationthe scale of urban road lighting facilities is alsoexpandingRoad lighting plays a very important role in ensuring road safety,reducingnighttime
5、 crime and providing comfortable living environmentBut the development of roadlighting is also facing the following two challengesOn the one hand，Road lighting brings alot of energy consumption per year,and now requires more energy-efficient lighting solutionsOn the other hand，with the expansion of
6、streetlights，the management and maintenance ofroad lighting has become more and more difficult，how to implement effective monitoring hasbecome a major issue that must be resolved immediatelyBecause of the high-power LEDS high efficiency and long life advantages，this paperfirst closely integrates sol
7、ar energy and LED，develops a solar-powered LED control terminal，which well reaches the predetermined performance requirementsIn order to realize remotemonitoring， on the basis of depth analysis of IEEE8021 54 standards and ZigBeespecifications，this paper proposes a remote monitoring solution based o
8、n ZigBee and GPRS，and successfully establishes bottom ZigBee monitoring network based on CC2530，then theZigBee coordinator further establishes a TCP connection with romote computer throughGPRS module，thus achieves the remote monitoring functionThis paper accomplishes remotemonitoring software by Cj!
9、jlanguageThe monitoring software achieves TCP communicationwith GPRS module through socket programming，and uses a database to store streetlightinformationFinally,this paper debugges the systemS hardware and software design，and atthe same time，discusses some engineering problems met in systemS realiz
10、ation processForm a practical application，this paper describes the design process and implementationmethod of a solor-LED streetlight monitoring system based on Intemet of ThingsThis systemhas some theoretical research value，and is worth to be applied in engineeringKey word：LED streetlight，ZigBee，Z-
11、Stack，GPRS，Remote monitoringII硕士学位论文 基于物联网的太阳能LED路灯监控系统设计与研究目 录摘|荽。IAbstractII1绪论111背景及意义112技术现状及趋势2121物联网技术现状及趋势2122路灯监控技术现状及趋势213作者主要工作314论文内容安排一42基于物联网的太阳能LED路灯监控系统总体设计521系统功能和技术指标要求5211控制终端功能和技术指标要求5212监控网络功能和技术指标要求622系统总体方案设计723本章小结1 03基于物联网的太阳能LED路灯监控硬件设计与研究1131控制终端硬件设计1 1311控制终端主模块设计11312电源模块
12、设计13313充电模块设计13314放电模块设计15315驱动模块设计1732网关硬件设计19321 ZigBee技术简介19322 ZigBee模块设计20323 GPRS技术简介24324 GPRS模块设计25325网关主模块设计27326电源模块设计2733本章小结28III目录 硕士学位论文4基于物联网的太阳能LED路灯监控软件设计与研究。2941控制终端软件设计29411控制终端软件总体框架29412初始化状态子程序设计30413空闲状态子程序设计30414充电状态子程序设计32415放电状态子程序设计3342 ZigBee模块软件设计与研究34421 ZigBee协议栈简介35422 ZigBee网络的建立与节点入网38423 ZigBee网络的路由算法研究40424 ZigBee网络应用层软件设计4443 GPRS通信软件设计4944本章小结505远程监控软件设计5151套接字编程
