一种基于云计算的智能路灯控制系统的制作方法

本发明涉及路灯控制技术领域，具体涉及一种基于云计算的智能路灯控制系统。

背景技术：

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法，云计算甚至具有每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。现有的路灯控制系统只能根据设定的程序控制路灯的开启或关闭，不能够根据交通情况进行相应的控制，智能化程度不高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种基于云计算的智能路灯控制系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种基于云计算的智能路灯控制系统，包括交通流量监测模块、云服务器和路灯控制模块，所述的交通流量监测模块基于无线传感器网络进行交通流量数据的采集和发送，所述交通流量监测模块与云服务器通过网络连接，并将交通流量数据上传给云服务器；所述的路灯控制模块与云服务器交互通信，所述云服务器分析所接收的交通流量数据，并将分析结果传给路灯控制模块，路灯控制模块控制路灯开启或关闭。

本发明的有益效果为：利用云计算技术和无线传感器网络技术实现了路灯的智能控制，同时道路交通状况可以经过云服务器的分析发送给交警部门，便于交警部门直观的了解道路交通情况。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图；

图2是本发明云服务器的连接框图。

附图标记：

交通流量监测模块1、云服务器2、路灯控制模块3、数据存储模块4、数据分析模块5、通信模块6。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2，本实施例提供的一种基于云计算的智能路灯控制系统，包括交通流量监测模块1、云服务器2和路灯控制模块3，所述的交通流量监测模块1基于无线传感器网络进行交通流量数据的采集和发送，所述交通流量监测模块1与云服务器2通过网络连接，并将交通流量数据上传给云服务器2；所述的路灯控制模块3与云服务器2交互通信，所述云服务器2分析所接收的交通流量数据，并将分析结果传给路灯控制模块3，路灯控制模块3控制路灯开启或关闭。

优选地，所述云服务器2包括、数据存储模块4、数据分析模块5、通信模块6，所述数据存储模块4与所述数据分析模块5连接，所述通信模块6与交通流量监测模块1、路灯控制模块3连接。

优选地，所述的路灯控制模块3通过wifi或者gprs连接云服务器2，并与其通信。

优选地，交通流量监测模块1包括基站和交通流量监测节点，所述的交通流量监测节点包括处理器单元、无线通信单元、数据采集单元、能量供应单元和智能开关，无线通信单元、数据采集单元和智能开关皆与处理器单元连接；所述的交通流量监测节点分为普通监测节点和支配监测节点，普通监测节点周期性地向支配监测节点发送采集的交通流量数据，支配监测节点接收普通监测节点发送的交通流量数据并初步融合交通流量数据后向基站传送。

本发明上述实施例利用云计算技术和无线传感器网络技术实现了路灯的智能控制，同时道路交通状况可以经过云服务器2的分析发送给交警部门，便于交警部门直观的了解道路交通情况。

优选地，将交通流量监测节点分为普通监测节点和支配监测节点时，具体执行：

(1)确定各交通流量监测节点的支配优选值，若交通流量监测节点的支配优选值满足下列条件，则将该交通流量监测节点作为候选支配监测节点，将支配优选值不满足下列条件的交通流量监测节点作为普通监测节点：

式中，g(eij)为ei的第j个邻居节点的支配优选值；

其中，设g(ei)表示第i个交通流量监测节点ei的支配优选值，支配优选值的计算公式为：

式中，表示ei的初始能量值，se表示设置于输电线路监测区域内的交通流量监测节点数目，为ei的邻居节点数目，为ei的第j个邻居节点具有的邻居节点数目，为ei的通信半径，rt为设定的通信半径阈值，为ei在设定时间段正常工作的概率，e1、e2为设定的权值系数；

(2)若两两候选支配监测节点之间的距离小于设定的距离阈值，则从对应的两个候选支配监测节点中选择支配优选值最小的作为普通监测节点，剩余的候选支配监测节点作为支配监测节点。

本优选实施例将支配优选值符合设定条件的交通流量监测节点作为候选支配监测节点，再对两两距离较近的候选支配监测节点进行筛选，防止选出的支配监测节点之间距离过近，从而选出性能优异的较小数目的支配监测节点，在保证交通流量数据收集需求的前提下优化了支配监测节点的数量，能够较少交通流量监测模块1的通信开销，降低智能路灯控制系统的通信成本。

优选地，支配监测节点失效时，采用设定的节点更换策略选择新的支配监测节点，具体为：

(1)确定支配监测节点后，计算支配监测节点通信范围内的交通流量监测节点的替代权值，设exθ表示支配监测节点ex的通信范围内的第θ个交通流量监测节点，g(exθ)表示exθ的替代权值，g(exθ)的计算公式为：

式中，表示exθ的剩余能量值，mex为在支配监测节点ex通信范围内交通流量监测节点数目，为支配监测节点ex的邻居节点数目，m(ex∩exθ)表示exθ与ex的邻居节点集合中具有共同的邻居节点的数目，为exθ的通信半径，为ex的通信半径，为exθ在设定时间段正常工作的概率，c1、c2、c3、c4为设定的权值系数；

(2)支配监测节点对其通信范围内的交通流量监测节点根据替代权值由大到小的顺序进行排序，生成备选支配监测节点列表，支配监测节点失效时，从备选支配监测节点列表中选择第一个交通流量监测节点作为新的支配监测节点。

本优选实施例在支配监测节点失效时，采用设定的节点更换策略选择新的支配监测节点，能够选择与失效的支配监测节点性能更接近的交通流量监测节点动态更替失效的支配监测节点，实现了交通流量监测模块1中无线传感器网络的通信链路的动态维护和更新，提高了交通流量数据传输的可靠度。

优选地，普通监测节点进行交通流量数据收集后，周期性地向支配监测节点发送采集的交通流量数据，具体包括：

(1)确定普通监测节点通信范围内的支配监测节点接收该交通流量数据的概率，设表示普通监测节点lr通信范围内的第g个支配监测节点lg接收交通流量数据的概率，则的计算公式为：

式中，表示lg的剩余能量值，表示lg的第个邻居支配监测节点的剩余能量值，表示lg的邻居支配监测节点的数目，表示lr的邻居支配监测节点的数目，d(lg,lr)表示普通监测节点lr到lg之间的距离，dt为设定的距离阈值；

(2)普通监测节点选择概率最大的支配监测节点发送交通流量数据。

本优选实施例中，普通监测节点将采集的交通流量数据发送到概率最大的支配监测节点上，避免同一个支配监测节点接收交通流量数据，从而平衡支配监测节点进行交通流量数据收集和转发的任务，均衡支配监测节点的能量消耗，进一步延长了交通流量监测模块1的生命周期。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。