基于RFID技术的LED路灯智能控制系统设计.doc

基于RFID技术的LED路灯智能控制系统设计

　　摘要 LED路灯如今已经成为城市道路的主要的照明设施，但传统的智能控制系统并不具备所谓智能控制的功能，造成其建设成本与运营成本都较高。随着智能技术的不断发展，与节能环保的观念深入人心，LED路灯的控制系统也将更具有现代化与智能化。在REID技术在LED路灯智能控制系统的设计与运用，有助于降低其运营成本与建设成本，实现节能环保，具有很好的推广意义。

　　关键词REID技术；LED路灯；智能控制系统
　　中图分类号TM923 文献标识码 A 文章编号2095―6363（2016）04―0019―01
　　LED路灯因其耗电能小、使用寿命长、反应速度快及驱动电压低等优势很快代替传统白炽灯，成为城市道路的主要照明设施。但其控制系统却没有得到相应的改进。传统的LED路灯智能控制系统属于粗放型管理，采用了钟控或光控这一类较为简单的智能控制装置。如此，当街道没有汽车驶过，LED路灯将仍处于工作状态。这与使用LED路灯的环保初衷是相互违背的。而RFID技术能很好改善这一问题，在保证汽车行驶所需要的照明时，很好的实现节能环保的初衷。
　　RFID技术的全称为射频识别技术，是类似于条码扫描的条码技术。将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器。使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。目前这种射频技术已经广泛运用与汽车行业、零售行业与物流管理等。本次系统设计是在车辆安装上频射标签，并在路灯附近安装RFID读写装置，以实现当汽车即将驶过，读写装置会感应到汽车而自动启动LED开关。
　　1基于RFID技术的LED路灯智能控制系统的整体设计
　　整个控制系统主要用路灯监控系统与REID标签终端两部分组成，运用无线网络加密技术在二者之间传达指令。其整体设计形式见图1。监控中心由无线通信系统、监控中心配置管理服务器与监控中心数据组成，按照一定的距离设置RFID智能终端。按照一般的行车速度30km/h，RFID智能终端基本上每隔3m便可以安装一组。
　　2基于RFID技术的LED路灯智能控制系统功能设计
　　当安装RFID标签的汽车即将驶入装有RFID智能终端的街道，最近的RFID智能终端中的RFID读写器就会感应到，并向监控中心发送数据，监控中心数据接收到传送的数据信息，中心配置管理服务器就会通过无线通信系统打开LED路灯。当装有RFID标签的汽车驶出该RFID智能终端的感应范围，RFID读写器将再次经数据传送回监控中心，监控中心数据接收到数据后，配置管理服务器就会再次通过无线通信系统关闭LED路灯。如此，达到路灯自动开关的目的，并节约相关的人力与物力资源。
　　集中控制与自动控制管理。将监控中心与RFID智能终端进行有机的结合，能保证整个系统的灵活、方便与可靠。通过监控中心，可以对所有的LED路灯进行控制，也可以利用RFID智能终端，单独对一个路灯下达控制指令，让路灯能够根据当时的环境与情况自由切换省电模式。
　　实施数据采集与传送。RFID读写器对汽车上的RFID标签读写，其收集到的数据信息不仅仅是有车正向此路段经过，还有能读取到汽车的型号、行车速度，监控中心通过对这些信息的处理，便能了解该路段经过的车流量与具体数量，并绘制成直观的表格给相关人员提供数据支持。
　　关键数据的收集与保护。每一个RFID智能终端都会配备备用电池，以保证在在断电的情况下RFID智能终端仍可以正常工作。且智能终端与监控中心都会自动的将数据保存，避免了数据的流失。
　　车辆感应与跟踪。RFID标签可以输入大量的汽车信息，如该车的车牌号码、是否是登记的被盗车辆。通过对汽车上的RFID标签，能够有效的追踪到汽车的具体位置，经过的街道等，是很好的用于制止犯罪的工具。
　　3基于RFID技术的LED路灯智能控制系统工作流程
　　3.1核心处理流程
　　RFID智能终端会定时向中心发送状态，当感应到RFID标签中的数据后会自动保存并传送至监控中心。当中心接收到RFID标签中的数据后也会将信息报保存，随后下达指令，开启路灯。若有需要，可以修改监控中心的运行状态，将整个控制系统调节到所需要的状态即可。正常情况下，系统将不断重复以上处理流程，直至人工介入处理或更改。
　　3.2路灯控制处理流程
　　智能终端中的RFID读写器会自动读取范围内的RFID标签，并从中分析出汽车的具体信息。当读写器分析出汽车处于静止状态，中心接受该数据就不会下达照明指示，LED路灯自然也就不会被开启。若汽车正常行驶，读写器能分析出其行车速度与形成方向，中心接收到数据就会对其行驶范围内的LED路灯下达照明指令。一般可将照明范围设置为行车速度周围3min的车程，路灯持续照明时间为2min。
　　3.3对车辆追踪信息处理流程
　　当有车辆被偷盗后，交警可以将被盗的车辆信息数据监控中心，如车牌号码、车型、颜色等。当智能终端的RFID读写器传输相关的数据信息，中心监看便会锁定该RFID标签，并向下达追踪指令给该区域的RFID智能终端及相邻区域的智能终端。通过各RFID智能终端发回的信息，监控中心能够准确的分析其行驶路线，及具体位置。
　　3.4监控中心与智能终端数据互换流程
　　监控中心与智能终端数据互换流程主要是依赖无线通信设备完成的。当监控中心的数据出现变化或得到更新，智能终端也将得到及时的更新。对监控中心与智能终端进行加密，保证其所有互换活动都不讲受到外界干扰。即便因为需要或系统升级，致使监控中心停止处理其他业务，也不会终端与智能终端的信息互换。
　　4结论
　　基于RFID技术的LED路灯智能控制系统真正意义上实现了智能控制，节约了大量的人力与物力，相对于传统控制系统更加的灵活、方便。运用现代先进的无线通信技术与成熟的RFID技术，能有效感应监测区域内的行车情况，并对车辆的信息进行分析，从而扩大到其他范围内，如被盗车辆追踪及定位。这对加强控制车辆管理质量、实现环保城市具有重要的推进意义。