基于NB-IOT窄带物联网智能路灯云端控制系统的设计与实现

随着经济和 社会 的发展，城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一，城市照明设施规模日益增大，用电量节节攀升， 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放，服务质量和节能水平有待提高，难以满足现代化城市照明的需要，主要表现在以下几个方面：

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时、准确监控，不能实现智能化监控和精细化管理；部分城市仍停留在“时控”时代，缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高，难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段，过度照明和照明不足的矛盾难以调和，无法实现按需照明，从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施，设施被盗时有发生，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成：NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块，支持全球各主流定位系统GNSS，不仅支持当前运营商的主流物联网频段，对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ，其尺寸仅 为 225mm265mm27mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明节约电能，真正实现节能、环保、安全、舒适的照明，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程 *** 作与监控管理平台，方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态，也可以实时监测每个设备的当前信息，并根据采集到的参数的情况，实时判断线路情况，给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法，包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联，形成APP调节城市路灯的架构，构建智能手机 APP 节点，每个 APP 节点代表一个APP 注册用户；当用户登录 APP 应用时，APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统；路灯管理系统根据APP应用信息，查询用户所属路段的路灯实时状态，并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念，通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度，合理分配路灯照明资源，降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试：分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路

图2 电源电路

图 2 中，EUP3420 是一款恒定频率，采用电流模脉宽调制（PWM）架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关，可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入，转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000：适配器的输入端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000：开关电源 buck 电感输出端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V，通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。

图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路

图4 LED驱动电路

上图中，三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26（焊接LED模组）组成，NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集，使三极管Q11工作在开关状态，实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。

图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。

图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖：NB-IoT 覆盖能力强，在同样的频段下，NB-IoT 比现有的网络增益 20dB，覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明，在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着，基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统，将能够管控更多的终端设备，满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗：低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标，NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，终端模块的待机时间可长达10年，特别适用于智能家居的应用。

四是低成本：低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元，最终低至 1 美元，这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术，构建路灯物联网，精准控制每一盏路灯，在保证照明需求的前提下，根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案，真正实现“按需照明”，深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口，单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”，及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位，转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式，实现定向运维、主动服务，减轻劳动强度，提高路灯运维效率，降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能，为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段，主要体现为：实时监控：可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端，支持基于 Android *** 作系统的移动终端远程控制，可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地，到今年年底建成基站规模 40万个，到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局，将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目，实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端，以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑，实现整个城市一张网，对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合，在满足市民正常照明需求的前提下，通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明，电能节约率可达30% 60%，真正实现节能减排，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理，通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警，并根据故障等级启动相应的处置流程，将被动巡检改为定点维护，反应更加敏捷处置效率更高，将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应，提高亮灯率，减少各种故障，合理照明，美化照明，安全照明，营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果，树立和提升城市的品牌形象。

鹰潭市合力金桥信息技术有限公司是2009-07-15在江西省鹰潭市注册成立的有限责任公司(自然人投资或控股)，注册地址位于江西省鹰潭市信江新区纬五路6号鼎宏大厦1单元2723室。

鹰潭市合力金桥信息技术有限公司的统一社会信用代码/注册号是9136060069097176XJ，企业法人郑力，目前企业处于开业状态。

鹰潭市合力金桥信息技术有限公司的经营范围是：计算机硬件、办公设备及耗材、电子设备、音响灯光设备、教学软、硬件设备、数码产品、电子产品、物联网终端设备、仪器仪表、电控设备、通讯器材、舞台设备、办公桌椅，家用电器、LED电子屏系统销售、计算机综合技术服务，计算机软件开发、销售及服务，计算机信息系统集成及服务，网络综合布线工程，弱电工程设计规划、施工、服务，监控安防工程，专业数字多媒体会议系统，档案数字化加工，建筑智能化工程设计及施工，建筑装修设计及施工（依法须经批准的项目，经相关部门批准后方可开展经营活动）。在江西省，相近经营范围的公司总注册资本为4068万元，主要资本集中在 100-1000万 和 1000-5000万 规模的企业中，共13家。本省范围内，当前企业的注册资本属于良好。

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可以。
鹰潭应用工程学校是职业教育学校，不是初高中，晚上在宿舍是可以玩手机的。
鹰潭应用工程学校创办于1958年，前身为鹰潭市农业学校，占地面积1157亩，建筑面积81万平方米，开设了数控技术应用、电子技术应用、汽车运用与维修、计算机平面设计、计算机动漫与游戏制作、物联网技术应用、旅游与服务管理、会计、航空服务、眼视光与配镜、民间传统工艺（雕刻方向）等16个专业。学校先后被评为国家级重点中等职业学校、国家中等职业教育改革发展示范学校、江西省高水平中等职业学校建设立项单位、江西省A类优质中职校等。

2022年 江西 理工 大学招生章程已经公布，主要包含学校概况、招生计划、报考条件、录取规则、 收费标准 、奖助学金等信息，以下是详细内容，供大家参考。

江西理工大学2022年本科招生章程

第一章 总  则

第一条 为更好地贯彻教育部“依法治招”的要求，规范江西理工大学全日制招生 工作 ，切实维护学校和考生的合法权益，依据《中华人民共和国教育法》《中华人民共和国高等教育法》等有关法律和教育部相关规定，结合学校实际，特制定本章程。

第二条 学校全称：江西理工大学。

第三条 学校代码：10407。

第四条 办学性质：公办全日制普通高等学校。

第五条 办学层次： 研究生 （博士、硕士）、普通本科。

第六条 校址及办学地点：

1赣州校区：

三江校区，江西省赣州市客家大道1958号；

红旗校区，江西省赣州市红旗大道86号；

黄金校区，江西省赣州市客家大道156号。

2南昌校区：

江西省南昌市昌北双港东大街1180号。

第二章 颁发学历 证书 的名称和证 书 种类

第七条 学生在学校规定 学习 年限内，修完教育教学计划规定内容，成绩合格，达到学校 毕业 要求的，颁发江西理工大学普通高等教育本科毕业z书。符合学位授予条件的，颁发学位证书。

第三章 招生计划

第八条 根据江西省教育厅批准的招生计划录取（招生计划数见各省级招生主管部门公布的招生计划）。

第九条 按教育部要求，我校预留计划不超过本校本科招生计划总数的1%。预留计划的使用遵循按考生成绩和 志愿 顺序录取的原则。

第四章 招生科类及条件

第十条 学校面向全国31省（区、市，以下简称省）招收参加2022年普通 高考 的普通文理类、 艺术 类及 体育 类考生，并且招收港澳台和华侨学生。

第十一条 报考我校的所有考生均须参加身体健康状况检查，如实填写本人的既往病史。体检标准严格按照教育部、原卫生部、中国残疾人联合会印发的《普通高等学 校招 生体检工作指导意见》和人力资源和社会保障部、教育部、原卫生部《关于进一步规范入学和 就业 体检项目维护乙肝表面抗原携带者入学和就业权利的通知》等相关要求执行。

第十二条 对按照各省招生主管部门规定可计入成绩总分的加分，录取时予以认可。

第十三条 英语和日语专业外语限考英语；国际经济与贸易、中外合作办学类专业教学培养使用的外语语种为英语；南昌校区外语教学只开设英语；其他专业报考外语语种不限。

第五章 录取规则

第十四条 普通文理类录取：为最大限度满足考生的专业志愿，我校实行“专业志愿清”录取规则。对进档考生，先按第一专业志愿从高分到低分排序按计划录取；如有未完成计划的专业，则从未录取的考生所填报的第二专业志愿中从高分到低分排序录取，以此类推；所有专业按考生志愿录取后，如仍有未完成招生计划的专业，再从未录取且服从专业调剂的考生中，从高分到低分排序录取。

内蒙古 自治区普通文理类考生采取“招生计划1:1范围内按专业志愿排队录取”的录取规则。

第十五条 对同分进档考生按生源地所在省招生主管部门的文件规定执行；若生源地所在省招生主管部门未作相关规定，文科依次按语、数、外单科成绩从高分到低分排序录取，理科和不分文理依次按数、语、外单科成绩从高分到低分排序录取。

第十六条 艺术类专业录取：艺术类（美术）专业考生，专业成绩认可生源地所在省统（联）考成绩，专业和文化成绩达到所在省划定的本科合格线即可报考我校艺术类（美术）专业，按综合分[综合分=专业成绩×40%+文化成绩×60%]从高分到低分排序录取。若生源地所在省招生主管部门有特殊规定的，按其规定执行。

第十七条 体育类专业录取：考生专业和文化成绩达到所在省划定的本科合格线即可报考我校体育类专业，按专业成绩从高分到低分排序录取。若生源地所在省招生主管部门有特殊规定的，按其规定执行。

第十八条 专项计划录取：国家专项面向江西省24个集中连片特殊困难县和国家扶贫开发重点县定向招生，与统招专业同批次录取；地方专项面向江西省农村定向招生，与统招专业同批次录取；苏区专项面向江西省54个原中央苏区振兴发展规划县招生，与统招专业同批次录取。

第十九条 录取男女比例不限。考生录取后，专业一律不予更换。但可在入学第二学期时，根据学校文件规定，申请调整专业；也可申请修读辅修专业（学位）。

第二十条 艺术类、体育类专业只按考生志愿录取，不列入专业调剂范围。中外合作办学、国家专项、地方专项、苏区专项和软件工程等专业只在本类别专业范围内调剂。

第二十一条 结合学校创建“稀土领域世界 一流学科 ”目标，为国家稀土战略资源产业高质量发展培养输送高素质稀土领域专门人才，学校与中国科学院赣江创新研究院联合设立创新试验班，面向部分优质生源省份进行招生。具体招生省份及专业计划安排可在学校招生信息网查询。

第二十二条 学校先进铜产业学院（鹰潭）是教育部、工业和信息化部批准的首批现代产业学院，也是江西省唯一入选的现代产业学院。是学校主动对接江西省万亿级有色金属产业布局，依托冶金工程、金属材料工程等国家 一流专业 建设点，充分利用鹰潭市在铜产业链的区位优势，与鹰潭市人民政府共建的先进铜产业学院。招生专业有冶金工程、金属材料工程和软件工程（物联网方向），该学院 新生 入学后第一年在南昌校区培养，第二至第四年在鹰潭培养。

第二十三条 按国家招生规定录取的新生，持录取通知书，按学校有关要求和规定的期限到校办理入学手续。因故不能按期入学的，应当向学校请假。未请假或者请假逾期的，除因不可抗力等正当事由以外，视为放弃入学资格。

新生入学后，学校将在三个月内进行入学资格复查。复查不合格者，学校将根据国家有关规定处理，直至取消入学资格。凡发现有弄虚作假者，一经查实，取消其入学资格或学籍。

第六章 大类培养与专业分流

第二十四条 采矿工程和矿物加工工程2个专业执行大类招生大类培养，该大类培养平台为“矿业类”。地质工程和环境工程2个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“资源与环境类”。

第二十五条 冶金工程、金属材料工程、化学工程与工艺、应用化学、新能源科学与工程、材料科学与工程6个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“冶金材料与化工类”。

第二十六条 土木工程、建筑环境与能源应用工程2个专业执行大类招生大类培养，该大类培养平台为“土木类”，其中土木工程专业又分三个方向，方向包含土木工程（建筑工程）、土木工程（交通土建工程）和土木工程（城市地下空间工程）。

第二十七条 城乡规划和建筑学2个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“建筑类”。数字媒体艺术、环境设计和产品设计3个专业执行大类招生大类培养，该大类培养平台为“设计学类”。

第二十八条 机械工程、车辆工程、智能制造工程和机械电子工程4个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“机电类”。其中机械工程执行大专业招生，分方向培养，方向包含机械工程（机械设计方向）和机械工程（机械制造方向）。

第二十九条 电气工程及其自动化、自动化、电子科学与技术、智能科学与技术4个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“电子电气与控制类”。

第三十条  计算机 科学与技术和信息安全2个专业执行大类招生分专业培养，该大类培养平台为“计算机类”；人工智能、电子信息工程和光电信息科学与工程3个专业执行大类招生分专业培养，该大类平台为“电子信息类”。

第三十一条 金融学和国际经济与贸易2个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“经济类”。会计学和工商管理2个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“工商管理类（会计学和工商管理）”。财务管理和人力资源管理2个专业执行专业招生大类培养，该大类培养平台为“工商管理类（财务管理和人力资源管理）”。

第三十二条“建筑类”、“电子信息类”、“设计学类”、“机电类”从第二学期开始进行专业分流；“资源与环境类”“矿业类”、“土木类”、“电子电气与控制类”、“经济类”、“工商管理类（会计学和工商管理）”和“工商管理类（财务管理和人力资源管理）”从第三学期开始进行专业分流；“冶金材料与化工类”、“计算机类”从第四学期开始进行专业分流。冶金工程、材料科学与工程从第四学期开始进行专业方向分流，土木工程从第三学期开始进行专业方向分流，机械工程从第二学期开始进行专业方向分流。专业（方向）分流结束后的下一个学期按照所选择专业或专业方向进行专业培养。

第七章 奖学金与助学金

第三十三条 高等教育阶段建立起国家奖学金、国家 励志 奖学金、国家助学金、国家助学贷款、服兵役国家教育资助、勤工助学、 学费 减免等多种形式有机结合的高校家庭经济困难学生资助政策体系。家庭经济困难学生考入大学，可通过学校开设的“绿色通道”按时报到。入校后，学校对其家庭经济困难情况进行核实，采取不同措施给予资助。其中，解决学费、住宿费问题，以国家助学贷款为主，以国家励志奖学金等为辅；解决生活费问题，以国家助学金为主，以勤工助学等为辅。

第八章 学费、住宿费标准

第三十四条 本科学费：一般文科专业4660元/年，理工科专业4940元/年或5220元/年；其中，汉语国际教育4380元/年、社会体育指导与管理5220元/年、建筑学7200元/年、艺术类专业9600元/年、软件工程10000元/年、采矿工程（中外合作办学）专业14000元/年、电子科学与技术（中外合作办学）专业14000元/年。

第三十五条 根据不同的住宿条件，住宿费900元/年或1000元/年。

第三十六条 以上收费标准最终以上级下达的文件为准。

第九章 附  则

第三十七条 年度招生计划及分省分专业招生计划经教育部审定后，以各省级招生机构公布的为准。

第三十八条 我校不委托任何中介机构或个人进行招生录取工作，以我校名义进行非法招生宣传等活动的中介机构或个人，我校保留依法追究其责任的权利。

第三十九条 本章程仅适用于2022年全日制普通本科招生工作，自公布之日起施行。如遇国家法律、法规、规章和上级有关政策变化，以变化后的规定为准。

第四十条 本章程由江西理工大学招生办公室负责解释。本章程如与教育部有关政策相矛盾，以教育部有关政策为准。

第十章 ****

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