【摘 要】
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随着智慧城市的快速发展,现有智慧照明系统已经不能满足社会发展的需求。智慧照明系统具有设备分布区域广、数据量大、初期建设成本高、后期拓展有限、运维效率低等情况。这些情况在智慧城市建设过程中需要解决,且当前对相关问题的研究较少。因此,研究以智慧照明系统为载体,融合多种子系统,构建智慧照明综合系统,提高系统效率具有重要的意义。本文首先对智慧照明系统与信息物理融合系统（Cyber Physical Sys
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随着智慧城市的快速发展,现有智慧照明系统已经不能满足社会发展的需求。智慧照明系统具有设备分布区域广、数据量大、初期建设成本高、后期拓展有限、运维效率低等情况。这些情况在智慧城市建设过程中需要解决,且当前对相关问题的研究较少。因此,研究以智慧照明系统为载体,融合多种子系统,构建智慧照明综合系统,提高系统效率具有重要的意义。本文首先对智慧照明系统与信息物理融合系统（Cyber Physical System,CPS）进行分析。然后分析智慧照明综合系统在照明管理、运营维护与系统扩展等方面的需求,引入CPS理论知识,提出了基于CPS的智慧照明综合系统（简称“照明综合CPS”）的体系结构,并对该系统进行设计。系统由五个结构层组成,包括感控层、网络传输层、数据处理层、决策控制层与服务应用层。基于需求分析、设计思想与功能构成等对各个层进行设计,并对各层的结构与功能进行阐述。最后通过对照明综合CPS的数据流向进行分析,描述系统运行的基本流程,体现系统运行过程中各层间的协同性。通过将CPS理论应用到智慧照明系统中,实现了对智慧照明系统体系结构的改进。本文根据照明综合CPS的体系结构对子系统智慧照明系统进行设计与实现。通过该子系统实现照明综合CPS中的照明监控功能。本文设计以STM32为控制核心构成感控节点,并对感控节点的供电模块、传感器模块与驱动模块等进行实现。网络传输层采用NB-IOT与Zig Bee组成的异构通信网络传输数据,利用WH-NB73-BA与CC2530实现网关节点,并对数据传输结构进行设计。选用阿里云服务器作为后台服务器,对服务器环境进行搭建,利用后台服务器对智慧照明系统的照明信息、控制信息、运算结果等数据进行处理与存储。利用HTML+CSS+Java Script技术与JAVA框架设计搭建网站,实现基于Web服务的监控中心的远程控制管理。基于Android平台开发移动终端软件APP,实现系统的远程移动控制。最后对系统进行功能测试,运行结果符合预期。
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