基于ZigBee及群體決策的智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于ZigBee及群體決策的智能路燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、研究背景及意義近年來，城市化進(jìn)程加速，城市中越來越多的道路需要提供照明服務(wù)。智能路燈具有節(jié)能、智能、靈活等優(yōu)點(diǎn)，成為了現(xiàn)代城市道路照明改造的重要方向。因此，開發(fā)一種基于ZigBee及群體決策的智能路燈控制系統(tǒng)具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。ZigBee協(xié)議是一種短距離、低功耗的無線通信協(xié)議，它采用自組織形成的網(wǎng)絡(luò)能夠使得傳感器節(jié)點(diǎn)之間相互通訊，而且傳輸距離比較遠(yuǎn)，廣泛應(yīng)用于家庭自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、智能照明和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。群體決策是指通過個(gè)體間的協(xié)調(diào)與合作來達(dá)成群體利益最大化的決策過程，這種決策方式適用于智能路燈相互協(xié)調(diào)的問題。二、相關(guān)研究綜述現(xiàn)有路燈控制技術(shù)主要包括時(shí)間控制、光控和人體感應(yīng)控制等。時(shí)間控制是按照固定時(shí)間段開關(guān)燈具，沒有普遍性，易造成浪費(fèi)或者不足。光控技術(shù)是根據(jù)周圍光線強(qiáng)弱來控制燈具的開關(guān)，但是如果被遮擋或是因?yàn)槠渌驘o法辨識(shí)光強(qiáng)度變化，就造成控制的誤差。人體感應(yīng)技術(shù)是利用紅外線或超聲波來檢測(cè)人體的移動(dòng)來控制路燈，但是易造成誤判，而且只適用于人流量大的場合，相對(duì)來說費(fèi)用也比較高?；赯igBee及群體決策的智能路燈控制系統(tǒng)可以很好地解決現(xiàn)有路燈控制技術(shù)的缺陷，其優(yōu)點(diǎn)在于低功耗、成本低廉、可靠性高、易于維護(hù)等，另外還可以相互協(xié)調(diào)以達(dá)到能源的最大節(jié)約。三、研究內(nèi)容和思路本研究旨在設(shè)計(jì)一種基于ZigBee及群體決策的智能路燈控制系統(tǒng)，通過ZigBee協(xié)議將路燈控制器與路燈單元連接起來，通過群體決策算法實(shí)現(xiàn)多路燈單元之間的協(xié)調(diào)控制。具體而言，首先需要設(shè)計(jì)出路燈控制器和路燈單元的硬件結(jié)構(gòu)，通過ZigBee實(shí)現(xiàn)通訊互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)集中控制。然后使用群體決策算法，實(shí)現(xiàn)路燈之間的相互協(xié)同和協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的能源利用效果。四、預(yù)期成果1.基于ZigBee及群體決策的智能路燈控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路燈之間的相互協(xié)同，可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的能源利用效果。2.實(shí)現(xiàn)智能路燈控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括路燈單元和路燈控制器。3.實(shí)現(xiàn)路燈單元和路燈控制器之間的ZigBee數(shù)據(jù)傳輸和通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)集中控制。4.設(shè)計(jì)群體決策算法，實(shí)現(xiàn)路燈單元之間的相互協(xié)調(diào)和協(xié)同。五、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃在第一年完成路燈控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)傳輸接口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)硬件模塊的組裝和調(diào)試；同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有群體決策算法進(jìn)行研究，并進(jìn)行比較分析，確定最優(yōu)的算法；在第二年，基于第一年的硬件和算法設(shè)計(jì)，進(jìn)行系統(tǒng)軟件的編寫，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能；在第三年，進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化和測(cè)試，并進(jìn)行相關(guān)論文的撰寫和發(fā)表。六、研究經(jīng)費(fèi)預(yù)算本研究的經(jīng)費(fèi)主要用于硬件和軟件的開發(fā)，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和材料的購置以及研究人員的工資。具體經(jīng)費(fèi)預(yù)算如下：1