基于城市智能照明感知系统的数据融合研究

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1、硕士学位论文基于城市智能照明感知系统的数据融合研究ResearchontheDataFusionBasedontheSystemofUrbanSmartLightingandMulti-Sensoring学号：21013050大连理工大学DalianUniversityofTechnologyIIIIIIIIIIIIIIIIKIIIIlY2414765大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的

2、地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：作者签名：大连理工大学硕士学位论文摘要智慧城市是城市的管理革命和发展模式的创新，其核心在于运用现代信息通信技术构建一个智能感知环境。这样的环境不但可以对设备和信息进行高效管理，还将在很大程度上改变人们的生活习惯和生活方式。而智慧城市的构想和理念又是由很多具体方面组成的，城

3、市照明就是其中一项。城市照明是一个城市的基础设施之一，而对城市照明系统能否进行有效管理也是衡量一个城市是否现代化和文明的标志之一。传统城市照明系统存在诸多不足，如电能不能被很好利用，路灯的状态信息不能实时上报，检测与维修工作对人力财力的要求高、消耗大等，而随着无线传感网络技术的快速发展，使短距离无线传输成为可能，如果把无线传感网络技术引入传统的城市照明系统不但会使得上述问题得到极大的改善和解决，还会增加环境信息的监控，丰富城市照明系统的功能。首先，开发路灯节点、传感节点以及网关节点，包括组成节点的

4、各种模块设计，如GPRS模块、I强模块以及传感模块等。其中照明灯具采用LED灯芯，替换了传统的高压钠灯，并采用太阳能与市电交互供电的方式，不但更加节能，而且提高了能源的循环利用率。路灯控制终端MCU和LED驱动控制板之间采用RS485通信协议，取代了传统的RS232通信，RS485通信协议具有传输距离远、传输速率高的优点。系统在Cortex．M3具体型号为STM32F103RBT6上移植了gC／OS．II操作系统，并且在己实现的智能照明管理系统中进行测试。通过gC／OS．II可以对系统的传输数据任

5、务进行优先级排序，合理利用CPU资源，解决信号传输冲突问题。其次，对多传感器数据融合技术与应用的进行了相关研究，以降低网络内数据量的无线传输对网络造成的冲击。详细分析算术平均值法、基于算术平均值的递推估计法、自适应加权法以及分批估计融合法的特点，并在同一情况下对各种算法进行比较。最后，本文在DAA和ToD转发协议的基础上，提出了一种改进型的转发协议DAA．RW算法，可以尽可能多的完成网内节点的传输数据融合。并仿真比较了改进协议与传统协议的效果，建设智慧城市中智能照明子系统，实现了基于无线传感网络的

6、环境监控的系统设计，并分析此系统的优点与不足之处。关键词：城市智能照明系统；多传感器数据融合技术；J．tC／0S—II实时操作系统；RS485通信协议；Cortex-td3嵌入式基于城市智能照明感知系统的数据融合研究ResearchontheDataFusionBasedontheSystemofUrbanSmartLightingandMulti—sensoringAbstractSmartCityistherevolutionofcitymanagementandinnovationofdev

7、elopmentmode，andisalsothedirectionofcitydevelopment，whosecoreisusingmodemcommunicationtechnologytocreateacompletehigh-speedfusionnetworkandintelligentsensingenvironment．Itcannotonlymanagemessageseffectively，butalsoCancompletelychangethewaypeoplelive．A

8、ndStructureofsmartcityismadeupofseveralspecificaspects，andcitylightingisoneofthem．Citylightingisoneofthebasicsocialfacilitiesofacity．Whetherornotmanagingthecitylightingsystemeffectivelyandefficientlyisakeysigntoevaluatethelevelofmodernizationa