1．概述：

目前城市照明控制中，極少能夠實現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、無線傳感網絡技術、3G通信技術及嵌入式計算機系統軟硬件設計技術等應用于城市照明，開發新型智能城市照明無線控制系統，是智能電網的有機組成部分。實現了利用一臺計算機控制到全市單燈的夢想。為節能、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城市照明的路檢、單燈控制、節能、信息跟蹤等問題，是現代城市照明的根本解決方案，實現路燈管理、節能管理自動化。節能與控制模式有：單燈、1/2、1/3，時間、光線、地球經緯度等等。該系統可以用于常規路燈，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。所構成的網絡可以為智能交通、環境檢測、局部氣象服務等等提供基礎“信息高速公路”。

《基于傳感網技術的智能路燈無線控制系統》工作從2009年3月開始，至2010年10月，第一階段研發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，產品質量穩定，路檢已經實現完全自動化，維護流程正在逐步建立。用戶一致反饋該系統的穩定情況明顯優于同類產品，并統計出其平均月故障率小于千分之一，這是其他類似產品短期內難以達到的，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月已經小面積運行的11個城市：（1）蘇州市（蘇州大學國家大學創業園）、（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（張弛節能公司代理）、（8）上海市松江區（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）節能：多種節能方式，滿足環境保護與節能需求。在滿足地面照度前提下，平均每天每盞節能2小時，400W*2=0.8度，每年每盞約節能0.8*360=288度，按每度電0.6元，每盞燈每年約節能172.8元。若推廣安裝40萬盞，每年節能達6800萬元左右。實際上還有節能潛力可挖，本系統提供了基礎條件。若推廣力度加大，將是一個巨大產業。隨著控制系統的不斷開發與研究，研發者的思路不斷開拓，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，研發者計劃實現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，同時又能節約電能，保護資源。

（2）完全自動控制與管理：實現一臺計算機控制到全市單燈的夢想。根據時間、光線、地球經緯度等自動控制，也有人工控制，各種分析報表，實現路燈管理自動化。

（3）自動路檢：徹底解決了路燈的故障自動檢查問題。根據調查，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%。本產品可以解決夜間巡查的80%工作量，節省人力、物力，提高定位準確率。

（4）實現特殊燈的控制問題。調研表明，經常有些特殊需求，需要臨時關閉或降低某盞燈的亮度，本產品系列中的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：每個燈中的傳感網模塊成為數據采集、信息傳輸的節點，形成了巨大的信息基礎設施網絡，可為智能交通、環境檢測、局部氣象服務等提供基礎“信息高速公路”，這是系統的遠景應用

4．主要創新點與知識產權

創新點一：實現自主知識產權的傳感網、3G網及以太網的可靠融合應用。

創新點二：ZIGBEE技術的運用路燈行業符合節點分布均勻、低功耗、手拉手信號傳遞的特點，是物聯網技術特點最完全的體現。同時，ZIGBEE的低成本也是大面積推廣產品的一大優勢。

創新點三：系統中解決了信號手拉手斷裂、信號群發沖突、GPRS連接中斷、常年不間斷無人干預運行、復合節能模型的技術難題。

知識產權：兩項發明專利、三項軟件著作權

5．特色與優勢

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

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

產品的獨特性：自主的硬件、軟件、協議研發；采用高可靠的飛思卡爾高可靠無線傳感網絡微控制器，使得硬件系統穩定性得到保證；采用構件化軟件設計方法，使得軟件系統可靠性、可維護性、可擴充性得到保證。

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

6．研發團隊概況

蘇州大學“嵌入式系統及應用研究團隊”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。本團隊在物聯網技術（Zigbee）、嵌入式以太網、數據采集與控制、嵌入式系統開發工具、嵌入式控制系統等方面完成了一系列成果。已經獲得發明專利2項、完成申請發明專利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路燈的節能控制

基于物聯網技術的LED智能路燈控制系統是物聯網技術照明控制系列一個新的產品。LED路燈即半導體照明燈，以發光二極管作為光源，是一種固態冷光源。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。與傳統光源相比，具有高效、節能與顯色指數高等特點。進入新世紀以來，各國陸續進行了LED路燈的研究與測試，目前已經開始逐步成熟，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，我們研發基于物聯網技術的LED智能路燈控制系統后，就成為信息或智能LED路燈，可達到節能20%-30%，并延長使用壽命20%，也為LED路燈的科研、生產提供了第一手統計數據資料，為節能研究提供了基礎技術資料。這項工作2011年10月完成。

8．系統組成

從總體上來說分為三層。每盞路燈中嵌入了一個物聯網通信模塊，并被分配一個地址，路燈與路燈能夠自組網絡，接收計算機控制中心的命令并反饋路燈信息。控制箱采用物聯網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對整個城市的路燈進行智能化控制，實現路檢、節能、維修定單生成、統計等自動化。

（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．系統網上演示與技術咨詢