摘 要：小區(qū)路燈照明系統(tǒng)是樓宇智能的一部分，但受制于布線、成本等的問(wèn)題，難以得以實(shí)施。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來(lái)越成熟，ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成本低、功耗低、傳輸距離遠(yuǎn)等的特點(diǎn)，非常適合在無(wú)線路燈控制的應(yīng)用。本文在介紹了小區(qū)路燈照明系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合ZigBee組網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的小區(qū)路燈照明系統(tǒng)的應(yīng)用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了該技術(shù)在小區(qū)路燈監(jiān)控的可行性，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

　　1. 引言

　　小區(qū)路燈照明系統(tǒng)是相對(duì)封閉的電力系統(tǒng)，它與街道、公路照明系統(tǒng)不同，由小區(qū)內(nèi)部的電力系統(tǒng)控制?，F(xiàn)代小區(qū)智能樓宇控制應(yīng)當(dāng)包含有小區(qū)路燈照明系統(tǒng)，使得小區(qū)照明更節(jié)能環(huán)保、更人性化、個(gè)性化，照明系統(tǒng)由小區(qū)的電氣控制中心統(tǒng)一調(diào)控。為了實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，需要在照明路燈上加裝控制模塊與通信功能，導(dǎo)致了成本的增加，使得遠(yuǎn)程統(tǒng)一控制得不到廣泛的應(yīng)用。ZigBee是一種基于2.4 G頻段的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它具有低功耗、傳輸距離遠(yuǎn)、網(wǎng)絡(luò)性強(qiáng)、成本低等的特點(diǎn)，非常適合于數(shù)據(jù)量不大、節(jié)點(diǎn)數(shù)多的網(wǎng)絡(luò)控制，被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)一種基于無(wú)線傳感器技術(shù)的小區(qū)照明控制系統(tǒng)，在無(wú)需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布線的前提下，低成本實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一控制小區(qū)內(nèi)的路燈，使得小區(qū)的照明系統(tǒng)的智能化得以實(shí)現(xiàn)。

　　2. 小區(qū)路燈照明系統(tǒng)

　　小區(qū)路燈照明是小區(qū)建設(shè)非常重要的一個(gè)部分，雖然同是照明系統(tǒng)，它與公共照明（如街道、廣場(chǎng)、公路等照明）不同，小區(qū)路燈照明屬于小區(qū)自主控制，消耗的電費(fèi)也由小區(qū)業(yè)主承擔(dān)，因此小區(qū)照明需要考慮到個(gè)性化控制、節(jié)能、安防等因素。另外，隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也越來(lái)越高居住的環(huán)境也成為了一種重要的休閑、放松、享受生活的重要場(chǎng)所，小區(qū)照明由以前的單純照明演變成為一種景觀系統(tǒng)工程，人們追求的不僅僅是亮度上的主觀感受，更重要的是視覺(jué)、身心的一種享受［1］ 。由此可見，小區(qū)照明系統(tǒng)并不能簡(jiǎn)單地照搬普通的照明系統(tǒng)，個(gè)性化、節(jié)能環(huán)保是現(xiàn)代小區(qū)設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。

　　隨著信息行業(yè)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，智能樓宇技術(shù)迅速發(fā)展，樓宇自動(dòng)化、通信自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化等各種自動(dòng)化系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，現(xiàn)代小區(qū)使用最多最普遍的是安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場(chǎng)系統(tǒng)等，小區(qū)內(nèi)的照明系統(tǒng)卻應(yīng)用的不多，原因主要是：小區(qū)的路燈照明系統(tǒng)接入智能樓宇系統(tǒng)的通信介質(zhì)大部分采用總線型與電力線載波，總線型需要鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信線路，分布廣泛、布線復(fù)雜，成本很高，若采用電力載波方式接入，雖然不用另外鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)線路，但需要昂貴的調(diào)制解調(diào)設(shè)備，成本也難以降低［2］ 。因此如何低成本地將小區(qū)的路燈照明系統(tǒng)加入到小區(qū)的智能樓宇控制系統(tǒng)中是解決矛盾的關(guān)鍵。

　　3. ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。它來(lái)源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息。ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比，如表1所示，有著顯著的特點(diǎn)。藍(lán)牙與WIFI技術(shù)速率高，但ZigBee在傳輸距離、功耗、成本等方面有先天的優(yōu)勢(shì)，特別適合于數(shù)據(jù)量低的傳感器與控制場(chǎng)合。

　　3.1. ZigBee技術(shù)概述

　　ZigBee與IEEE 802.15.4是基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，它們?yōu)闊o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供所需的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。802.15.4定義了物理層（PHY）和媒體訪問(wèn)層（MAC），ZigBee定義了網(wǎng)絡(luò)層（NWK）和應(yīng)用層（API），如圖1所示 ［3］ 。由此可見，ZigBee是一套非常完整的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案。

　　表1. ZigBee與其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

　　圖1. ZigBee與IEEE802.15.4網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖