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(jì)算機(jī)細(xì)化控制到單燈及自動檢測單燈故障。針對這種狀況,，本項(xiàng)目充分研究并融合傳感器技術(shù),、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3G通信技術(shù)及嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)技術(shù)等應(yīng)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(jī)組成部分。實(shí)現(xiàn)了利用一臺計(jì)算機(jī)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(shù)基礎(chǔ),。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(shí)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(shí)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(kuò)展用于新型LED路燈,。計(jì)算機(jī)和手機(jī)均可完成到單燈的控制與檢測,。所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)可以為智能交通、環(huán)境檢測,、局部氣象服務(wù)等等提供基礎(chǔ)“信息高速公路”,。

《基于傳感網(wǎng)技術(shù)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(jìn)入維護(hù)升級階段,，準(zhǔn)備推出硬件2.0版，軟件2.0版,。推廣工作也完成了11個(gè)城市的小面積運(yùn)行,。從目前運(yùn)行情況看，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,，路檢已經(jīng)實(shí)現(xiàn)完全自動化,，維護(hù)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(jì)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(dá)到的，因此,，得到了客戶的信任,。

2．應(yīng)用案例

從2010年3月開始至2010年10月已經(jīng)小面積運(yùn)行的11個(gè)城市：（1）蘇州市（蘇州大學(xué)國家大學(xué)創(chuàng)業(yè)園）、（2）常州市,、（3）河北承德市（上海首鑫機(jī)電代理）,、（4）山東省濟(jì)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(jià)值：

（1）節(jié)能：多種節(jié)能方式,，滿足環(huán)境保護(hù)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(shí),，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(dá)6800萬元左右,。實(shí)際上還有節(jié)能潛力可挖，本系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)條件,。若推廣力度加大,，將是一個(gè)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(fù)雜與全面。在以前所做工作的基礎(chǔ)之上,，研發(fā)者計(jì)劃實(shí)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(shí)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(shí)又能節(jié)約電能,，保護(hù)資源,。

（2）完全自動控制與管理：實(shí)現(xiàn)一臺計(jì)算機(jī)控制到全市單燈的夢想。根據(jù)時(shí)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(bào)表,，實(shí)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(shí)際維修工作量不足整個(gè)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(zhǔn)確率,。

（4）實(shí)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(shí)關(guān)閉或降低某盞燈的亮度,，本產(chǎn)品系列中的ZigBee無線手持設(shè)備或計(jì)算機(jī)均可方便解決。

（5）手機(jī)控制方式：特殊控制與查詢可以通過手機(jī)短信方式進(jìn)行,。

（6）延伸服務(wù)與擴(kuò)展：每個(gè)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(diǎn)，形成了巨大的信息基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),，可為智能交通,、環(huán)境檢測、局部氣象服務(wù)等提供基礎(chǔ)“信息高速公路”,，這是系統(tǒng)的遠(yuǎn)景應(yīng)用

4．主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)與知識產(chǎn)權(quán)

創(chuàng)新點(diǎn)一：實(shí)現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感網(wǎng),、3G網(wǎng)及以太網(wǎng)的可靠融合應(yīng)用。

創(chuàng)新點(diǎn)二：ZIGBEE技術(shù)的運(yùn)用路燈行業(yè)符合節(jié)點(diǎn)分布均勻,、低功耗,、手拉手信號傳遞的特點(diǎn)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)最完全的體現(xiàn),。同時(shí),，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(diǎn)三：系統(tǒng)中解決了信號手拉手?jǐn)嗔?、信號群發(fā)沖突,、GPRS連接中斷、常年不間斷無人干預(yù)運(yùn)行,、復(fù)合節(jié)能模型的技術(shù)難題,。

知識產(chǎn)權(quán)：兩項(xiàng)發(fā)明專利、三項(xiàng)軟件著作權(quán)

5．特色與優(yōu)勢

產(chǎn)品的新穎性：（1）完全自主知識產(chǎn)權(quán),。（2）獨(dú)特的路燈控制協(xié)議與程序設(shè)計(jì),。（3）照明的根本解決方案。融入本團(tuán)隊(duì)的兩項(xiàng)發(fā)明專利,，2010年又申請兩項(xiàng)發(fā)明專利,，已經(jīng)獲得3項(xiàng)軟件著作權(quán)。

產(chǎn)品的先進(jìn)性：本項(xiàng)目涉及傳感器技術(shù),、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù),、硬件設(shè)計(jì)技術(shù)、3G通信,、以太網(wǎng)通信編程及計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)等技術(shù)領(lǐng)域,。本項(xiàng)目將促進(jìn)這些技術(shù)的融合應(yīng)用。

產(chǎn)品的獨(dú)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(luò)微控制器,，使得硬件系統(tǒng)穩(wěn)定性得到保證,；采用構(gòu)件化軟件設(shè)計(jì)方法，使得軟件系統(tǒng)可靠性,、可維護(hù)性,、可擴(kuò)充性得到保證。

產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢：完全自主知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)是第一競爭優(yōu)勢,。我們（蘇州大學(xué)飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)中心）從2003年開始從事傳感網(wǎng)應(yīng)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(yàn)與樣品,，為新產(chǎn)品開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。產(chǎn)品的穩(wěn)定性是第二競爭優(yōu)勢。本產(chǎn)品在嚴(yán)格規(guī)范設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,，經(jīng)小試,、中試過程，及實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)與完善,，穩(wěn)定性得到保證,。價(jià)格低是第三競爭優(yōu)勢。采用飛思卡爾的高可靠,、低價(jià)格微控制器,，自主研發(fā)協(xié)議等多項(xiàng)措施，在保證品質(zhì)的同時(shí),，保證價(jià)格低的競爭優(yōu)勢,。

6．研發(fā)團(tuán)隊(duì)概況

蘇州大學(xué)“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用研究團(tuán)隊(duì)”與世界著名半導(dǎo)體公司飛思卡爾（原摩托羅拉）合作已經(jīng)有十年時(shí)間，2000年,，建立“蘇州大學(xué)摩托羅拉單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室”,；2004年更名為“蘇州大學(xué)飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”；2007年,，被教育部批準(zhǔn)為“蘇州大學(xué)-飛思卡爾《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用》示范教學(xué)實(shí)驗(yàn)室”,；2008年,，建立“蘇州大學(xué)-飛思卡爾嵌入式系統(tǒng)教學(xué)與應(yīng)用培訓(xùn)中心”；2009年,，蘇州市科技局立項(xiàng)建設(shè)“蘇州市嵌入式技術(shù)及應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,，同年，中科院著名半導(dǎo)體專家王守覺院士團(tuán)隊(duì)加盟,，成立“蘇州大學(xué)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(tuán)隊(duì)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（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(xiàng),、完成申請發(fā)明專利8項(xiàng)、獲得軟件著作權(quán)15項(xiàng),、專著3本,、編著5本、科技成果鑒定11項(xiàng),、獲得省市科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng),、完成推廣項(xiàng)目20余項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有教授2名,、副教授5名,，講師6名，研究生36名,。

7．應(yīng)用于新型LED路燈的節(jié)能控制

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的LED智能路燈控制系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)照明控制系列一個(gè)新的產(chǎn)品,。LED路燈即半導(dǎo)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(jì)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(diǎn)。進(jìn)入新世紀(jì)以來，各國陸續(xù)進(jìn)行了LED路燈的研究與測試,，目前已經(jīng)開始逐步成熟,，進(jìn)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(shù)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(dá)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(jì)數(shù)據(jù)資料，為節(jié)能研究提供了基礎(chǔ)技術(shù)資料,。這項(xiàng)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(gè)物聯(lián)網(wǎng)通信模塊,，并被分配一個(gè)地址,，路燈與路燈能夠自組網(wǎng)絡(luò)，接收計(jì)算機(jī)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(shù)與所管轄道路的路燈通信，采用GPRS通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制中心通信,，根據(jù)控制中心的指令或者時(shí)間、光亮等對每盞燈的每個(gè)模組進(jìn)行控制,。計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)城市的路燈進(jìn)行智能化控制，實(shí)現(xiàn)路檢,、節(jié)能,、維修定單生成、統(tǒng)計(jì)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(shù)指標(biāo)

（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(diǎn)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(shù)咨詢