基于6LoWPAN的无线传感网在智慧路灯中的应用

发布时间：2017-10-24 13:09

  本文关键词：基于6LoWPAN的无线传感网在智慧路灯中的应用

  更多相关文章： 智慧路灯 PLC 6LoWPAN EAP 物联网

【摘要】：智慧路灯是在路灯系统中运用节能照明技术,智能调光技术,远程监控和调节技术的新型路灯管理系统。智慧路灯有着比传统路灯更加节能环保、运行稳定和管理高效的特点。但现有的智慧路灯系统中还存在着较多的问题,一方面是缺少标准的通信协议,不同生产厂家的产品难以互相兼容;另一方面是节点控制器通信速率低,不利于接入更多的传感设备。因此,提高智慧路灯系统的兼容性与通信质量是目前一个亟待解决的问题。本文针对现有智慧路灯系统存在的问题进行研究,提出了一种有利于解决智慧路灯兼容性和通信质量的技术方案。首先,本文对当前智能照明控制系统中常用的通信协议进行了调研,其中包括KNX协议、BACnet协议、DALI协议、ZigBee协议、PLC协议和6Lo WPAN协议。通过对各种通信协议的技术特点进行详细的对比分析,发现6Lo WPAN与现有的IP网络可以无缝连接,适合做物联网方面的应用开发。本文基于6LoWPAN协议设计开发了EAP应用协议,与基于文本的CoAP协议相比EAP更简单高效。其次,针对目前智慧路灯中应用最广泛的PLC技术,以广州中国科学院软件应用技术研究所的SEMS智慧路灯系统为基础平台,设计了一种基于6LoWPAN无线传感网的智慧路灯系统,并将EAP应用协议实施到智慧路灯系统中。然后,将6LoWPAN无线传感网系统在室内、园区、道路等多种环境下进行了通信距离、通信速率、通信可靠性等多项参数的测试。最后,通过对6LoWPAN的测试结果进行分析,得出了6LoWPAN在系统兼容性和通信质量等方面特点更适合用于智慧路灯系统的结论。
【关键词】：智慧路灯 PLC 6LoWPAN EAP 物联网
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU113.666;TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题的背景与意义10-11
• 1.2 智慧路灯的国内外现状11-12
• 1.2.1 国内智慧路灯现状11
• 1.2.2 国外智慧路灯现状11-12
• 1.3 论文研究内容与研究目标12-13
• 1.4 论文的结构安排13-15
• 第二章 几种常用的照明控制通信协议15-45
• 2.1 KNX协议15-18
• 2.2 BACnet协议18-22
• 2.3 DALI协议22-25
• 2.4 ZigBee协议25-28
• 2.5 PLC通信技术28-30
• 2.6 6LoWPAN协议30-43
• 2.6.1 6LoWPAN协议简介31-32
• 2.6.2 IEEE802.15.4 标准32-35
• 2.6.3 6LoWPAN适配层35-37
• 2.6.4 6LoWPAN邻居发现协议37-39
• 2.6.5 RPL路由协议39-42
• 2.6.6 6LoWPAN优点42-43
• 2.7 几种协议对比43-44
• 2.8 本章小结44-45
• 第三章 EAP应用协议45-59
• 3.1 概述45-46
• 3.2 EAP报文格式46-49
• 3.2.1 报文格式46-47
• 3.2.2 报文举例47-49
• 3.3 资源类型49-55
• 3.4 通信流程55-57
• 3.5 本章小结57-59
• 第四章 6LoWPAN智慧路灯设计59-70
• 4.1 系统结构设计59-60
• 4.1.1 SEMS智慧路灯59-60
• 4.1.2 6LoWPAN智慧路灯60
• 4.2 节点控制器60-66
• 4.2.1 硬件结构61-62
• 4.2.2 软件设计62-65
• 4.2.3 节点资源分配65-66
• 4.3 边界路由器66-68
• 4.3.1 硬件设计67
• 4.3.2 软件设计67-68
• 4.4 上位机软件68-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第五章 系统测试70-77
• 5.1 测试方法70-71
• 5.2 6LoWPAN室内测试71-72
• 5.2.1 无线信号覆盖测试71-72
• 5.2.2 通信速率与可靠性测试72
• 5.3 6LoWPAN园区测试72-75
• 5.3.1 单点信号覆盖测试72-73
• 5.3.2 多点信号覆盖测试73-74
• 5.3.3 通信速率与可靠性测试74-75
• 5.4 6LoWPAN道路测试75-76
• 5.4.1 通信速率与可靠性测试75
• 5.4.2 最大通信距离测试75-76
• 5.5 本章小结76-77
• 总结与展望77-79
• 全文总结77-78
• 研究存在的问题78-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈昌鹏;缪希仁;;基于DALI协议的智能照明系统研究与开发[J];低压电器;2009年14期

，

本文编号：1088877