基于RFID技術(shù)的LED路燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

于春榮　辛智廣　王樹彬

摘要 LED路燈如今已經(jīng)成為城市道路的主要的照明設(shè)施，但傳統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)并不具備所謂智能控制的功能，造成其建設(shè)成本與運(yùn)營成本都較高。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，與節(jié)能環(huán)保的觀念深入人心，LED路燈的控制系統(tǒng)也將更具有現(xiàn)代化與智能化。在REID技術(shù)在LED路燈智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用，有助于降低其運(yùn)營成本與建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，具有很好的推廣意義。

關(guān)鍵詞REID技術(shù)；LED路燈；智能控制系統(tǒng)

中圖分類號TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號2095—6363（2016）04—0019—01

LED路燈因其耗電能小、使用壽命長、反應(yīng)速度快及驅(qū)動電壓低等優(yōu)勢很快代替?zhèn)鹘y(tǒng)白熾燈，成為城市道路的主要照明設(shè)施。但其控制系統(tǒng)卻沒有得到相應(yīng)的改進(jìn)。傳統(tǒng)的LED路燈智能控制系統(tǒng)屬于粗放型管理，采用了鐘控或光控這一類較為簡單的智能控制裝置。如此，當(dāng)街道沒有汽車駛過，LED路燈將仍處于工作狀態(tài)。這與使用LED路燈的環(huán)保初衷是相互違背的。而RFID技術(shù)能很好改善這一問題，在保證汽車行駛所需要的照明時(shí)，很好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的初衷。

RFID技術(shù)的全稱為射頻識別技術(shù)，是類似于條碼掃描的條碼技術(shù)。將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器。使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID標(biāo)簽，利用頻率信號將信息由RFID標(biāo)簽傳送至RFID讀寫器。目前這種射頻技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用與汽車行業(yè)、零售行業(yè)與物流管理等。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在車輛安裝上頻射標(biāo)簽，并在路燈附近安裝RFID讀寫裝置，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)汽車即將駛過，讀寫裝置會感應(yīng)到汽車而自動啟動LED開關(guān)。

1基于RFID技術(shù)的LED路燈智能控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

整個(gè)控制系統(tǒng)主要用路燈監(jiān)控系統(tǒng)與REID標(biāo)簽終端兩部分組成，運(yùn)用無線網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)在二者之間傳達(dá)指令。其整體設(shè)計(jì)形式見圖1。監(jiān)控中心由無線通信系統(tǒng)、監(jiān)控中心配置管理服務(wù)器與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)組成，按照一定的距離設(shè)置RFID智能終端。按照一般的行車速度30km/h，RFID智能終端基本上每隔3m便可以安裝一組。

2基于RFID技術(shù)的LED路燈智能控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

當(dāng)安裝RFID標(biāo)簽的汽車即將駛?cè)胙b有RFID智能終端的街道，最近的RFID智能終端中的RFID讀寫器就會感應(yīng)到，并向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心數(shù)據(jù)接收到傳送的數(shù)據(jù)信息，中心配置管理服務(wù)器就會通過無線通信系統(tǒng)打開LED路燈。當(dāng)裝有RFID標(biāo)簽的汽車駛出該RFID智能終端的感應(yīng)范圍，RFID讀寫器將再次經(jīng)數(shù)據(jù)傳送回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心數(shù)據(jù)接收到數(shù)據(jù)后，配置管理服務(wù)器就會再次通過無線通信系統(tǒng)關(guān)閉LED路燈。如此，達(dá)到路燈自動開關(guān)的目的，并節(jié)約相關(guān)的人力與物力資源。

集中控制與自動控制管理。將監(jiān)控中心與RFID智能終端進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，能保證整個(gè)系統(tǒng)的靈活、方便與可靠。通過監(jiān)控中心，可以對所有的LED路燈進(jìn)行控制，也可以利用RFID智能終端，單獨(dú)對一個(gè)路燈下達(dá)控制指令，讓路燈能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境與情況自由切換省電模式。

實(shí)施數(shù)據(jù)采集與傳送。RFID讀寫器對汽車上的RFID標(biāo)簽讀寫，其收集到的數(shù)據(jù)信息不僅僅是有車正向此路段經(jīng)過，還有能讀取到汽車的型號、行車速度，監(jiān)控中心通過對這些信息的處理，便能了解該路段經(jīng)過的車流量與具體數(shù)量，并繪制成直觀的表格給相關(guān)人員提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵數(shù)據(jù)的收集與保護(hù)。每一個(gè)RFID智能終端都會配備備用電池，以保證在在斷電的情況下RFID智能終端仍可以正常工作。且智能終端與監(jiān)控中心都會自動的將數(shù)據(jù)保存，避免了數(shù)據(jù)的流失。

車輛感應(yīng)與跟蹤。RFID標(biāo)簽可以輸入大量的汽車信息，如該車的車牌號碼、是否是登記的被盜車輛。通過對汽車上的RFID標(biāo)簽，能夠有效的追蹤到汽車的具體位置，經(jīng)過的街道等，是很好的用于制止犯罪的工具。

3基于RFID技術(shù)的LED路燈智能控制系統(tǒng)工作流程

3.1核心處理流程

RFID智能終端會定時(shí)向中心發(fā)送狀態(tài)，當(dāng)感應(yīng)到RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)后會自動保存并傳送至監(jiān)控中心。當(dāng)中心接收到RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)后也會將信息報(bào)保存，隨后下達(dá)指令，開啟路燈。若有需要，可以修改監(jiān)控中心的運(yùn)行狀態(tài)，將整個(gè)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)到所需要的狀態(tài)即可。正常情況下，系統(tǒng)將不斷重復(fù)以上處理流程，直至人工介入處理或更改。

3.2路燈控制處理流程

智能終端中的RFID讀寫器會自動讀取范圍內(nèi)的RFID標(biāo)簽，并從中分析出汽車的具體信息。當(dāng)讀寫器分析出汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，中心接受該數(shù)據(jù)就不會下達(dá)照明指示，LED路燈自然也就不會被開啟。若汽車正常行駛，讀寫器能分析出其行車速度與形成方向，中心接收到數(shù)據(jù)就會對其行駛范圍內(nèi)的LED路燈下達(dá)照明指令。一般可將照明范圍設(shè)置為行車速度周圍3min的車程，路燈持續(xù)照明時(shí)間為2min。

3.3對車輛追蹤信息處理流程

當(dāng)有車輛被偷盜后，交警可以將被盜的車輛信息數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，如車牌號碼、車型、顏色等。當(dāng)智能終端的RFID讀寫器傳輸相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，中心監(jiān)看便會鎖定該RFID標(biāo)簽，并向下達(dá)追蹤指令給該區(qū)域的RFID智能終端及相鄰區(qū)域的智能終端。通過各RFID智能終端發(fā)回的信息，監(jiān)控中心能夠準(zhǔn)確的分析其行駛路線，及具體位置。

3.4監(jiān)控中心與智能終端數(shù)據(jù)互換流程

監(jiān)控中心與智能終端數(shù)據(jù)互換流程主要是依賴無線通信設(shè)備完成的。當(dāng)監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化或得到更新，智能終端也將得到及時(shí)的更新。對監(jiān)控中心與智能終端進(jìn)行加密，保證其所有互換活動都不講受到外界干擾。即便因?yàn)樾枰蛳到y(tǒng)升級，致使監(jiān)控中心停止處理其他業(yè)務(wù)，也不會終端與智能終端的信息互換。

4結(jié)論

基于RFID技術(shù)的LED路燈智能控制系統(tǒng)真正意義上實(shí)現(xiàn)了智能控制，節(jié)約了大量的人力與物力，相對于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更加的靈活、方便。運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的無線通信技術(shù)與成熟的RFID技術(shù)，能有效感應(yīng)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的行車情況，并對車輛的信息進(jìn)行分析，從而擴(kuò)大到其他范圍內(nèi)，如被盜車輛追蹤及定位。這對加強(qiáng)控制車輛管理質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)環(huán)保城市具有重要的推進(jìn)意義。