基于传感网的智能路灯节能控制系统
基于人工智能的智能路灯控制系统优化设计
基于人工智能的智能路灯控制系统优化设计智能路灯控制系统作为智慧城市建设中的重要组成部分，其优化设计对于提高城市的公共安全和能源利用效率具有重要意义。
基于人工智能的智能路灯控制系统正是应运而生，它利用先进的算法和技术，实现了对路灯的自动化管理和智能化控制。
本文将从系统结构、优化方案、效果评估等方面，探讨基于人工智能的智能路灯控制系统的优化设计。
首先，基于人工智能的智能路灯控制系统的结构需要具备一定的特点。
传统的路灯控制系统主要依靠计时器或光敏传感器进行控制，但这种方法无法满足实际需求。
因此，人工智能技术被引入路灯控制系统中，利用强大的数据处理和学习能力来优化系统的性能。
一个典型的基于人工智能的智能路灯控制系统结构包括以下几个组成部分：传感器网络、数据采集与处理模块、智能控制模块和通信模块。
其中，传感器网络用于采集路灯周围环境的数据，数据采集与处理模块用于对采集的数据进行处理和分析，智能控制模块利用人工智能算法和模型，根据分析结果进行智能化控制，通信模块则用于与中心控制系统进行通信。
其次，基于人工智能的智能路灯控制系统的优化方案主要包括路灯亮度的自适应调节和智能节能策略。
首先，路灯亮度的自适应调节是通过对采集的环境数据进行分析，根据实际需求动态调整路灯亮度。
例如，当人流量较低或交通流量较小时，可以适当降低路灯亮度以节约能源；当人流量较高或交通流量较大时，可以增加路灯亮度以提高公共安全。
其次，智能节能策略是通过对路灯工作状态的智能控制来降低能源消耗。
例如，根据路灯周围环境光照状况和时间段的不同，智能系统可以自动调整路灯的开关时间和亮度，以达到最佳节能效果。
然后，基于人工智能的智能路灯控制系统的优化设计需要进行效果评估，以验证其性能和实用性。
评估指标包括能源利用效率、节能效果、公共安全等方面。
首先，能源利用效率是评估系统性能的重要指标之一，它可以通过记录路灯亮灭时间、功率消耗等数据来衡量。
优化后的智能路灯控制系统应能够最大程度地提高能源利用效率，减少能源浪费。
路灯照明智能控制系统方案
路灯照明智能控制系统方案摘要路灯照明是城市基础设施中的重要组成部分，而路灯的能耗又是城市能源消耗的一大部分。
为了提高路灯照明效果的同时降低能耗，智能控制系统被引入来实现对路灯的智能化控制。
本文介绍了一种基于互联网技术的路灯照明智能控制系统方案，该方案利用传感器和通信技术，通过远程控制和自动化调节，实现对路灯照明的智能控制，有效降低能耗，提高照明效果。
引言随着城市的快速发展，路灯照明在城市基础设施中起着至关重要的作用。
然而，传统的路灯照明方式存在一些问题，如能耗过高、亮度不均衡等。
为了解决这些问题，智能控制系统被引入到路灯照明中。
智能控制系统利用传感器和通信技术，通过远程控制和自动化调节，对路灯进行智能化管理和控制。
本文将介绍一种基于互联网技术的路灯照明智能控制系统方案，该方案能够有效降低能耗，提高照明效果。
1. 系统架构路灯照明智能控制系统的架构如下图所示：+-----------+| 云服务器 |+-----------+|| +--------------++--->| 无线通信模块 || +--------------+|| +---------------------++--->| 路灯照明智能控制器 |+---------------------+系统主要由三部分组成：云服务器、无线通信模块和路灯照明智能控制器。
云服务器是整个系统的核心，负责接收来自无线通信模块的路灯数据并进行处理。
在云服务器上，可以实现对路灯的远程控制、数据分析和智能调节等功能。
无线通信模块负责将路灯数据传输到云服务器，并接收来自云服务器的控制指令。
通信模块可以采用各种无线通信技术，如LTE、NB-IoT等。
路灯照明智能控制器安装在每个路灯上，负责采集路灯的照明数据，并将数据传输给无线通信模块。
智能控制器还可以接收来自云服务器的控制指令，实现对路灯照明的智能控制。
2. 系统功能路灯照明智能控制系统具有以下功能：2.1 路灯远程控制通过云服务器，用户可以实现对路灯的远程控制。
基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统设计
（ ｅａｔ ｅ ｔｆ ｕ ｎｔ ａｄ ｎｏｍａ ｏ， ｈｊ ｎ ｏ ｅｅ ｆ ｏｓ ｕ ｔ ｎ Ｈ ｎｚｏ １ ２ １Ｚ ｅｉ ｇ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｈ ｍａｉ ｆ ｔ ｎＺ ｅｉ ｇ ｌ ｇ Ｃ ｎｔ ｃ ｏ， ａ ｇｈ ｕ ３ ， ｈｊ ｎ） ｍ ｏ ｙｎ ｉ ｒ ｉ ａ Ｃｌ ｏ ｒ ｉ ３１ ａ
压、 亮度 、 温度等） 由Ｌ Ｄ 经 Ｅ 路灯周边的无线传感节点实时的传 输到监控中心。系统据此设计维修计划并发出警报 ， 通知进行
现代社会 ， 成为城市魅力名 片和窗 口的路灯照明 ， 造了 缔
辉煌绚丽的城 市文 明， 也带来 了一些问题 。能源耗费 已经成为
明 下 的分 时段 电压调 控 ， 省 了 大量 的 电力 。 节 实现 了路 灯 管 理 和 监控 的 实 时性 ， 高 了路 灯 管 理 和设 备 故 障处 理 的 效 率 ， 提 降低 了路 灯 的 能耗 。
／
关键 词 ： 能控 制 ； Ｅ 路 灯 ； 线传 感 技 术 ； ｉ ｅ 节 ＬＤ 无 Ｚｇ ｅ ｂ
的重 中之重 。
２ 基 于 无 线传 感技 术 的 Ｌ ＥＤ路 灯 节 能控 制 系统
据调查 ， 国当前的路灯 以低效照明为主 ， 我 电能利用率低。
针对照明中存在 的污染严重、 电能浪费、 能耗密度 高、 照明效 能
低等 问题 ， 研究路灯节能控制系统 ， 推动路灯照明节能节 电， 将 对绿色照明的全面发展起到积极 的推进作用 。
１ 当前 路 灯 照 明 系统 存 在 的 不 足
基于无线传 感技术 的Ｌ Ｄ 灯节能 控制系统 可以对Ｌ Ｄ Ｅ路 Ｅ
路 灯 的 开关 状态 进 行 实 时 的监 控 ， 时检 测 和 收集 Ｌ Ｄ 同 Ｅ 路灯 的
基于无线传感技术的路灯智能控制系统研究
坌 堑
基于无线传感 技术 的路灯智能控制系统研究
刘 旭 明
（ 金陵科技学 院， 苏 南京 ２ １６ ） 江 １ １９ 摘 要： 分析 了采 用控制系统之 后路灯的节 电经济效益 ， 绍了智能路灯无线 控制系统 的组成、 介 结构 、 能， 功 该系统设计完 全符合 实际运行
本 系 统通 过路 灯 的隔 盏亮 、降 功率 等节 能技 术 ，可实 现理 想 的节 能效 果 。
１ 节 电 经济 效益 分析
现在 ， 我们 以一 盏 高 压钠 灯 路 灯 ２０Ｗ 计 算 ， ５ 一个 晚上 照 明 １ （ ２ｈ 以晚 上 ７点至 早 上 ７ 计 算） 点 。路灯 节 能 改 造 前 的耗 能为
由修 理人 员 随身携 带 ， 为修 理 人员 提供 故障 信 息， 辅助 人 员操 作并
记 录 在案 。监 控 中心 采用 局域 网方 式 ，可 根 据需 要扩 展 为相应 的 客户 机 ／ 务 器 （ ／ ） 式 ， 服 Ｃ Ｓ模 并与 Ｓ Ｌ数 据库 实现 连 接共 享 。 作 Ｑ 操 界面 采用 视 窗化语 言 设计 ， 文人 机界 面 ， 中 鼠标操 作 ， 所有 命令 、 查 询 和 打 印均非 常直 观 简便 。
为 ２０ ５ ×５×３ ５ ０ ／ ０ ＝ １ ５ Ｗ ． ； ： ０ ３ ｏ ６ ×２ ０ １ ０ ９ ０ｋ ｈ Ｏ ０ — ： ０隔 盏 亮 ， ０ ２ ２０ ５ ×３ ６ ×１ ０ ｌ ０ ＝ １ ０ Ｗ ・ ； ：０ ５ ０ ，隔 两 盏 亮 ， ×３ ５ ０ ／ ０ ２ ０ ０ ９ ｋ ｈ ３０— ：０ ２ ０ ×３ ５ ０ ／ ／ ０ ＝ ２１ ７ Ｗ ・ ； ：０－ ： ０ ５ ×２ ６ ×２ ０ ３ １ ０ １ ６ ０ ｋ ｈ ５ ０ － ７ Ｏ ，隔 盏 亮 ， －
基于无线传感器网络的路灯智能控制系统的设计
基于无线传感器网络的路灯智能控制系统的设计随着科技的不断发展，人们对城市生活的要求也越来越高，其中之一就是对城市基础设施的智能化要求。
路灯作为城市基础设施的重要组成部分之一，其智能化控制也成为人们关注的焦点。
基于无线传感器网络的路灯智能控制系统能够提供更加智能化、高效节能的路灯管理方案，并且具有极大的潜力与应用价值。
首先，基于无线传感器网络的路灯智能控制系统可以实现对路灯的智能监控和管理。
通过在每个路灯上安装传感器模块，可以实时监测路灯的亮度、温度、湿度等环境参数，同时也能感知路灯是否存在损坏或故障。
这些数据通过传感器网络传输到控制中心，管理员可以通过监控软件实时查看各个路灯的状态，及时发现故障并进行处理。
此外，还可以利用无线传感器网络中的数据分析技术，对各项参数进行分析和预测，进一步优化路灯的使用和管理。
其次，基于无线传感器网络的路灯智能控制系统还可以实现对路灯的远程控制和调节。
传感器节点可以接收来自控制中心的指令，根据不同的需求控制路灯的开关、亮度和亮灯时间等。
例如，在人流量较少的夜间时段，可以降低路灯亮度，以节能减排；而在人流量较大的特定路段，可以提高路灯亮度，增加行人和车辆的安全感。
通过远程控制和调节，可以实现路灯的智能化管理，提高路灯的能效和使用寿命。
此外，基于无线传感器网络的路灯智能控制系统还可以实现路灯之间的互联互通。
各个传感器节点可以通过无线通信协议进行互联，形成一个网络，共享数据和信息。
例如，当一个路灯出现故障时，附近的路灯可以接收到信号并发送给控制中心，提醒管理员进行维修。
此外，路灯之间还可以传递交通流量信息、天气信息等，提供给交通管理和城市规划部门，以便做出相应的决策和调整。
最后，基于无线传感器网络的路灯智能控制系统还可以实现对节能减排的贡献。
通过实时监测和远程调节，可以充分利用路灯的能源，避免能源的浪费。
例如，当路灯检测到周围光线足够亮时，可以自动关闭或调低亮度，以减少能源消耗。
基于人工智能的智能路灯控制系统设计与优化
基于人工智能的智能路灯控制系统设计与优化智能路灯控制系统是基于人工智能技术的一种智能化系统，旨在优化路灯的控制和管理效率，提高能源利用率，同时减少能源消耗和环境污染。
本文将深入探讨基于人工智能的智能路灯控制系统的设计与优化。
一、智能路灯控制系统的设计理念智能路灯控制系统的设计理念是通过感知环境信息、分析数据，并根据预设的算法和策略实现对路灯的智能控制。
系统需要能够实时监测路灯的亮度、光线强度、人流情况、车流情况等多种参数，通过人工智能技术进行分析和决策，并实现智能调光、智能预警等功能。
二、智能路灯控制系统的关键技术1. 传感技术：智能路灯控制系统需要通过传感器来感知环境信息，如光线、温度、湿度、噪声等数据。
常用的传感器包括光敏电阻、红外传感器、声音传感器等。
2. 数据分析与决策：采集到的环境信息需要通过数据分析和决策算法，进行智能控制。
常用的算法包括神经网络算法、支持向量机算法、遗传算法等。
3. 通信技术：智能路灯控制系统需要通过无线通信技术实现与管理中心的数据传输和控制指令的下发。
常用的通信技术包括无线射频技术（如Wi-Fi、蓝牙）、NB-IoT等。
4. 能源管理：智能路灯控制系统需要对能源进行合理管理和优化，通过智能调光、智能休眠等功能，降低能源的消耗，提升能源利用效率。
三、智能路灯控制系统的优化策略1. 路灯亮度自适应：智能路灯控制系统可以根据环境亮度和人流情况，自动调整路灯的亮度。
在夜间、行人较多的区域，可以适当提高亮度，提供更好的照明效果，同时在低流量区域进行智能调光，达到节能的目的。
2. 实时监测与预警：智能路灯控制系统可以通过感知车流和人流情况，实时监测路灯状况，并在出现异常情况时发出预警信号。
例如，当人流密集或车辆速度异常时，系统可以发送报警信息给相关部门或管理人员。
3. 故障检测与维护：智能路灯控制系统可以通过自动故障检测功能，实时监测路灯的运行状态，并在发现故障时发送维修请求，进行及时维护和修复，提高路灯的可靠性和稳定性。
基于光电传感器的路灯控制系统
2016届本科毕业设计电铃自动控制电路的设计姓名：____________ 高宇博_________ 学院：物理与电气信息学院专业：电子信息工程学号：________ 140331011指导教师：_________ 郑世旺__________2016年5月5日工作原理,,,,,,,1.1设计方案，,,,,,1.2设计方框图和流程图测量系统的总体结构设计2.5信号输入电路3系统硬件设计3.1 单片机，,,,,,,,3.1.1AT89S51单片机的主要特性3.2其他模块，,,,,,,3.2.1显示电路,,,,,, 3.2.2掉电存储电路4结语，”,””,参考文献，”,，””致谢,,,,,,,,,,附录基于光电传感器的路灯控制系统设计电路分析重庆科创职业学院杜德银[ 摘要]城市市政建设日新月异，宽阔的街道，各种各样的路灯给城市带来了光明的同时也增添了城市的夜间魅力。
但是由于道路、路灯众多，传统的人工管理模式已经和快速、现代化的城市建设不相适应。
为解决城市路灯照明系统存在的灯光控制方法和管理手段落后，所用灯具科技含量低等问题，设计了一个模拟路灯控制系统。
采用高效节能LED路灯作为光源，采用AT89S52单片机作为控制中心，利用传感器模块、光控路灯模块、恒流源模块来实现，根据环境、交通等因素，单片机采集光敏电阻、声敏电阻的信号控制路灯的亮灭，采用切换多种模式方式设定并实现自动控制的功能，按照规定的时间自动管理路灯的功能。
实现了路灯的智能化控制，节省了电力能源和人力资源。
[ 关键词]传感器光控声控单片机1. 元件的介绍1.1 光电传感器基本知识光电传感器最根本的原理是光电效应，光电效应又分为外光电效应和内光电效应。
外光电效应: 在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。
在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生II2.1 单片机,,,,,,, 2.2 打铃电路2.3 系统驱动电路2.4 掉点存储单元光生电动势的效应称为内光电效应。
基于物联网的智能路灯应用与控制系统设计
基于物联网的智能路灯应用与控制系统设计随着科技的不断发展，物联网技术的兴起为智能城市建设带来了许多新的应用和改变。
其中之一就是智能路灯应用与控制系统的设计与实现。
智能路灯系统能够提高路灯的能效性能、减少能源浪费，并且能够智能地进行故障监测和维护。
本文将详细介绍基于物联网的智能路灯应用与控制系统的设计。
一、智能路灯系统的需求分析1. 节约能源：传统路灯存在能源浪费以及长时间亮灯没有必要情况的问题。
智能路灯应用与控制系统需要能够根据实时光线变化和行人车辆通行情况智能地调整亮度，从而达到节能的目的。
2. 故障监测与维护：智能路灯系统需要实时监测路灯的故障情况，如灯泡损坏、电源故障等，及时发出报警并定位故障点。
同时还需要远程监控路灯的工作状态，提供远程维护功能，大大减少人工巡检的频率和维护成本。
3. 安全性保障：智能路灯系统需要能够根据路况和车辆与行人的实时情况自动调整亮度和灯光范围，提供良好的道路照明和行人安全保障。
二、智能路灯系统设计与实现1. 传感器技术的应用：智能路灯系统需要搭载各种传感器，如光照传感器、人体红外传感器、温湿度传感器等。
光照传感器用于感知周围环境的亮度，根据光照强度自动调整亮度，以达到节能的效果。
人体红外传感器用于检测周围行人和车辆的存在，根据检测到的情况自动开启或关闭路灯的亮度。
温湿度传感器用于监测环境的温度和湿度，以便及时检测到异常情况，如积水、冰雪等，并及时通过系统发送报警信息进行处理。
2. 通信网络的建设：智能路灯系统需要建立一个稳定可靠的通信网络，以保证各个路灯节点与控制中心的及时通信。
可以采用无线通信技术，如Wi-Fi、蜂窝网络等，以实现路灯节点和控制中心之间的实时数据传输和命令控制。
3. 控制中心的建设：智能路灯系统的控制中心是整个系统的核心，负责路灯亮度调整、故障监测和维护管理等功能。
控制中心需要具备强大的计算和处理能力，能够实时接收和处理来自各个路灯节点的数据，并根据设定的规则对路灯亮度进行调整和故障进行监测和维护。
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基于传感网的智能路灯节能控制系统An Energy-saving Control System to Street Lamp Based on Sensor Networks 摘要:针对路灯运行状态、信息难以反馈和难以进行合理控制等问题，本文将无线传感器网络层次拓扑模型应用于城市路灯照明管理系统，完成整体优化控制。
利用模糊控制原理对路面信号进行模糊化处理，将晶闸管相控斩波和自耦降压技术整合进行路灯的软启动和慢斜坡控制，实现智能路灯控制器节点自动调压节能，最终实现城市路灯的节能控制和智能化、网络化管理。
关键词:路灯节能模糊控制Key words：lamp, energy saving, fuzzy control
Abstract：For the problems that the street running state and information was difficult to feedback and reasonable control, we apply the topology model to the street lighting management system, and complete the optimization control in this paper. Using the fuzzy control theory to handle the road signals, the intelligent lighting region controller integrates the thyristor chopper with the autotransformer technology, carries out the soft start and slow slope control to the street light, and realizes automatic voltage and energy saving. At finally, the system can realize the energy-saving control and intelligent, networked management of city street lamp.
路灯是我国经济发展和国家建设中必需的用电设备，它在我国的整体用电量中所占比例巨大。
据统计，2009年全国用电总量为36430亿kW·h。
而城市公共照明（主要是道路照明）大约占总用电量的10%左右，约为3643亿kW·h。
由于道路照明控制过于简单，存在路灯运行状态、信息难以反馈和难以进行合理控制等问题，造成了区域不平衡供电和过度供电的现象（电压过高或“全夜灯”现象），每年将造成几百亿度的电能浪费，还极大地影响用电设备和灯具的使用寿命，造成了巨大的经济损失[1]。
尤其吉林省路灯过度供电的现象尤为严重，路灯供电电压平均在230V~240V之间，而且均为“全夜灯”，给吉林省能源和经济造成了极大的浪费。
本项目所开发的基于传感网的智能路灯节能控制系统是具有节能控制功能的道路照明管理系统，能对区域内的路灯进行自动状态监测、照明控制及管理，自动调整路灯在不同时间、不同交通流量下的耗电量，可解决路灯区域不平衡供电和过度供电造成的电能极大浪费和烧毁灯具的难题。
1 总体方案设计
本文所构建的基于无线传感器网络的路灯节能控制系统由路灯管理中心平台、路灯区域控制器、传感器节点组成[2]。
路灯管理中心平台负责所有信息的汇总、统计、分析和处理，实现对区域控制器节点的控制；路灯区域控制器（即分簇结构中的簇头节点）负责所辖路段路灯亮度的节能控制、解析执行管理中心指令和采集、上报运行
数据。
传感器节点负责某段区域路灯的控制和状态检测。
传感器节点、路灯区域控制器和路灯管理中心之间采用Zigbee协议进行数据传输，传感器节点与所辖区域内各路灯之间采用电力线载波通信方式进行数据传输。
其系统结构图如图1所示。
2 硬件设计
2.1 传感器节点
传感器节点由四个部分组成：数据采集模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块[3]。
如图2所示。
数据采集模块由光敏、声音传感器进行所辖区域内光照、声音信息的采集，并将采集的信号通过信号调理电路变为其变为适合传输的数字信号，传送给微处理器模块[4]；微处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理数据采集模块采集的数据；无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信，实现信息交换控制和数据收发[5]；电源模块为传感器节点提供运行所需的能量，采用微型化、高容量的电池。
2.2 路灯区域控制器
路灯区域控制器的工作原理是光敏传感器采集到所辖区域道路上的光照信号通过输入智能控制器，实现所辖路段路灯的开启和关闭[6]。
道路上的人车流量通过声音传感器输入智能控制器，通过模糊控制算法进行实时处理后，利用晶闸管的移相控制原理，根据时间和车流量对三相交流调压电路中晶闸管的导通角进行控制，进而改变照明电路的输出电压，达到平衡供电，实现节能控制的目的[7]。
控制原理[8]如图3所示。
同步信号采样电路是按照三相交流调压电路的控制规律要求，为晶闸管的移相触发电路提供同步信号；移相触发脉冲电路根据触发角指令的要求，结合同步信号，来控制三相交流调压电路中晶闸管的导通角来决定路灯输出电压的大小；智能控制器作为整套系统的核心部分，其控制方式选取的为模糊控制算法，采集的光信号与声音信号通过放大、转换后输入到控制器的微处理器中，通过模糊控制的方式将采集的数据进行处理比对，选取最优化的控制信号加以输出。
可变电抗器是用来隔离高压和低压，将电抗器的高压侧与路灯p3.1 组建网络
首先，根据设备在网络中的功能，预先对装置编制好程序。
网络
协调器通过串口与PC机相连，可以在串口调试助手上观察网络组建时的实验数据结果。
协调器的功能是通过扫描搜索，以发现一个未用的信道来启动一个网络。
网络协调器上电后建立起ZigBee网络，路灯节能控制系统传感器节点自动加入网络。
当各节点加入网络时，各节点网络指示灯均亮起，表明组网成功。
在采集管理界面中将传感器节点逐渐加入到网络协调器建立的网络中，并在信息显示窗口中显示建网完成后，采集网络建立完成，各采集器数据信息最终传输到网络协调器。
3.2 上位机显示界面
为了系统调试的方便和水质监测系统可视化人机界面的可操作性，本系统在Microsoft Visual C++6.0环境下实现了系统串口通信程序，可以实现数据在计算机上的实时显示。
从图中可以看出，上位机界面主要由操作区、曲线显示区、节点状态区三部分组成。
操作区：主要显示当前所使用的串口以及相应的状态，服务器状态、工作情况、登陆网址等信息。
曲线显示区：在曲线显示区可查看所选用的传感器模拟量变化的波形。
节点状态区：实时显示当前网络中各传感器所采集到的温度、光
强、气体、路灯的数据信息。
4 结语
本项目构建的基于无线传感器网络的智能路灯节能控制系统，能对区域内的路灯进行自动状态监测、照明控制及管理，自动调整路灯在不同时间、不同交通流量下的耗电量，可解决路灯区域不平衡供电和过度供电造成的电能极大浪费和烧毁灯具的难题。
参考文献
[1] 郝洛西，李勋栋.高效节能与城市照明[J].照明工程学报，2011，17(2)：18-22.
[2] 詹杰，吴伶锡，唐志军.基于ZigBee的智能照明控制系统设计与实现[J].电力电子技术，2007，(10)：25-26.
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[4] 王亚兰.智能路灯节能控制器研究[D].武汉理工大学硕士论文，2008.
[5] 李继豪，赵瑞峰，李爱莉.基于GSM/GPRS 网络的路灯监控系统[J].计算机工程与设计，2005，26(7)：1889-1949.
[6] 孙小明.城市路灯照明智能控制系统的应用及研究[J]. 科技
情报开发与经济，20(24)：180-182.
[7] 周海.智能路灯节能控制系统研究[D].武汉理工大学硕士论文，2009.。