公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)研究

孫耀強(qiáng)

長(zhǎng)春科技學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130600

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科技水平也在不斷進(jìn)步，人們的生活水平提升的同時(shí)，對(duì)各種事物提出了更高的要求，包括對(duì)智能照明控制系統(tǒng)的要求。智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)照明設(shè)施的智能控制，替代了傳統(tǒng)人工操作方式，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)便利[1-2]。照明控制系統(tǒng)不僅需要滿(mǎn)足人們對(duì)建筑空間內(nèi)部的照明需求，還需要給人們帶來(lái)視覺(jué)審美上的愉悅。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市內(nèi)部開(kāi)始建造各種綜合性的建筑物，這為智能照明控制系統(tǒng)創(chuàng)造了更大的需求空間?；诖耍恼聦?duì)公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，以促進(jìn)我國(guó)智能照明事業(yè)的發(fā)展。

1 公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

智能照明控制系統(tǒng)可以被應(yīng)用于包括辦公樓、高校、大型商場(chǎng)等多種綜合性建筑場(chǎng)合[3-4]。該系統(tǒng)包括芯片控制平臺(tái)、控制模塊和感知模塊。但是，作為配套，智能照明控制系統(tǒng)的用戶(hù)還應(yīng)掌握一個(gè)控制終端，因此該系統(tǒng)一共為4個(gè)組成部分，依靠2個(gè)層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作。

1.1 建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡(luò)

建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)不同控制設(shè)備之間的有效連接，可以統(tǒng)一控制建筑物內(nèi)部的照明控制部件?；鶎泳W(wǎng)絡(luò)還具有局域網(wǎng)性質(zhì)功能，在建筑物缺少外部網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，智能照明控制系統(tǒng)的用戶(hù)可以借助該基層網(wǎng)絡(luò)對(duì)建筑物內(nèi)部的照明系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，不必?fù)?dān)心控制系統(tǒng)會(huì)失效。

1.2 云端的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

云端的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部基層網(wǎng)絡(luò)的功能提升，使得智能照明控制系統(tǒng)借助于云端網(wǎng)絡(luò)為用戶(hù)提供更高階的智能照明服務(wù)，并使用戶(hù)在遠(yuǎn)離建筑物的情況下對(duì)建筑物照明進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能照明控制。用戶(hù)不僅可以借助計(jì)算機(jī)平臺(tái)對(duì)智能照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，也可以借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)其進(jìn)行控制。使用移動(dòng)終端的用戶(hù)可以利用App程序進(jìn)行與智能照明控制系統(tǒng)的有效連接，提升其控制照明系統(tǒng)的效率。同時(shí)，用戶(hù)可以在App程序或計(jì)算機(jī)平臺(tái)上設(shè)置自動(dòng)控制程序。

2 公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)的基層網(wǎng)絡(luò)

公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)的基層網(wǎng)絡(luò)是一定范圍內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)實(shí)的智能照明控制系統(tǒng)中，每一個(gè)具體的燈具都會(huì)放置控制模塊。該模塊可以幫助燈具實(shí)現(xiàn)對(duì)智能照明控制系統(tǒng)控制信息的有效感知。當(dāng)控制模塊感知到控制信息時(shí)，可以將控制信息以電平變化的方法傳遞至控制系統(tǒng)的單片機(jī)處。單片機(jī)可以24 h不間斷的感知特定建筑物內(nèi)部感知模塊的具體數(shù)據(jù)，當(dāng)感知模塊的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，單片機(jī)可以通過(guò)該數(shù)據(jù)分析、判斷目前建筑物的使用狀態(tài)以及是否需要控制照明工具開(kāi)展工作。當(dāng)單片機(jī)搜集到多種燈具感知數(shù)據(jù)之時(shí)，會(huì)將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮整理，并傳輸至基層網(wǎng)絡(luò)空間內(nèi)，基層網(wǎng)絡(luò)空間在充分感知到數(shù)據(jù)模塊后，再將數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器內(nèi)儲(chǔ)存。在同一個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)的控制范圍內(nèi)，不同的燈具會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)的不斷變化而進(jìn)行照明狀態(tài)的變化，這種變化相對(duì)統(tǒng)一，依托于共同的數(shù)據(jù)處理模塊或者數(shù)據(jù)處理中心。

3 公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)的核心部件

芯片控制平臺(tái)是整個(gè)智能照明控制系統(tǒng)中最核心的組成部分。芯片控制平臺(tái)可以控制整個(gè)智能照明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與控制，并完成對(duì)照明數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存工作。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)不同照明設(shè)備之間的充分連接與控制。芯片控制平臺(tái)借助于基層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同燈光數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與傳輸，可以控制不同類(lèi)型的環(huán)境感知部件，當(dāng)不同的感知數(shù)據(jù)共同傳輸至控制系統(tǒng)中時(shí)，該控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。該系統(tǒng)中的基層網(wǎng)絡(luò)需要借助通信模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，通信模塊能夠幫助智能照明控制系統(tǒng)連接不同的控制模塊、建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)感知模塊等。利用該通信模塊，智能照明控制系統(tǒng)可以將自己的基層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容迅速傳輸至云端網(wǎng)絡(luò)空間，實(shí)現(xiàn)基于云端網(wǎng)絡(luò)的對(duì)照明系統(tǒng)的智能控制。在該模塊的持續(xù)工作下，可以加快智能照明控制系統(tǒng)中的單片機(jī)與服務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸效率，從而保證對(duì)建筑物內(nèi)的照明系統(tǒng)的有效控制。

4 公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)的云端網(wǎng)絡(luò)

采用基于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的云端網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)對(duì)智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。物聯(lián)網(wǎng)云端平臺(tái)是能夠?qū)χ悄苷彰骺刂葡到y(tǒng)進(jìn)行控制的服務(wù)器設(shè)備。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)具體的建筑物內(nèi)部的照明數(shù)據(jù)的迅速儲(chǔ)存與數(shù)據(jù)分析的工作，能夠在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)量的照明數(shù)據(jù)的收集與處理工作。利用該云端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，相關(guān)人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)照明數(shù)據(jù)的即時(shí)儲(chǔ)存，同時(shí)可以利用云端網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同建筑物的照明數(shù)據(jù)的傳輸與交換，將硬件設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。整個(gè)控制系統(tǒng)都可以借助無(wú)狀態(tài)連接模式實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的連接，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)連接所傳輸?shù)闹悄苷彰飨到y(tǒng)的控制信息得到及時(shí)處理后，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)狀態(tài)連接可以被終止。相關(guān)人員利用此智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行建筑物的照明控制，不但可以保證照明工作和效果，還可以保證建筑物的照明安全，為建筑物的使用者提供一個(gè)相對(duì)安全的照明工具使用環(huán)境。

為了提升該控制系統(tǒng)云端服務(wù)器的服務(wù)功能，使其能夠更加及時(shí)地滿(mǎn)足用戶(hù)的特定要求，應(yīng)該在云端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和用戶(hù)之間建立有效的長(zhǎng)期溝通鏈接。該鏈接建立后，會(huì)在云端的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)屬于智能照明控制系統(tǒng)使用用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)端口。該網(wǎng)絡(luò)端口與用戶(hù)的控制終端進(jìn)行了綁定，其他主體或者個(gè)人無(wú)法通過(guò)云端網(wǎng)絡(luò)等方式獲取用戶(hù)數(shù)據(jù)或者其他信息，最大限度地維護(hù)用戶(hù)的使用照明系統(tǒng)的安全。該綁定方式需要終端平臺(tái)通過(guò)多種驗(yàn)證方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，以保證綁定過(guò)程中的智能照明系統(tǒng)的使用安全。

5 公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)的終端控制

傳統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)的終端控制工具為個(gè)人計(jì)算機(jī)，但是在新的技術(shù)變革時(shí)代，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和移動(dòng)終端工具的不斷進(jìn)步，目前既可以利用計(jì)算機(jī)工具實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的控制，也可使用移動(dòng)終端工具對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行控制。相關(guān)智能照明控制系統(tǒng)用戶(hù)可以借助App等在移動(dòng)終端上對(duì)建筑物內(nèi)部的照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，并可以利用自動(dòng)化的分析和控制程序?qū)崿F(xiàn)照明系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)。公共場(chǎng)所智能照明控制系統(tǒng)包括移動(dòng)終端的手機(jī)程序部分，用戶(hù)利用該手機(jī)App可以對(duì)建筑物內(nèi)部的照明設(shè)備進(jìn)行有效控制。在進(jìn)入App的照明系統(tǒng)控制程序頁(yè)面后，用戶(hù)可以借助控制系統(tǒng)將單位所提供的用戶(hù)號(hào)碼進(jìn)行登錄，一旦登錄成功，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)確定使用者的身份，并自動(dòng)確定所需要控制的照明系統(tǒng)的確切位置。對(duì)于需要進(jìn)行多個(gè)建筑物的照明系統(tǒng)控制用戶(hù)來(lái)說(shuō)，可以在軟件中設(shè)置開(kāi)放利用北斗系統(tǒng)的定位空間，根據(jù)北斗的定位功能實(shí)現(xiàn)對(duì)所需要控制的照明空間的精準(zhǔn)確定，用戶(hù)可以根據(jù)軟件上的定位結(jié)果，選擇具體的建筑物進(jìn)行對(duì)該建筑物的照明設(shè)備的控制。在進(jìn)入建筑物空間后，用戶(hù)可以借助軟件平臺(tái)和布置在建筑物的感知設(shè)備明確建筑物內(nèi)部的具體環(huán)境，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境確定合適的照明控制條件，設(shè)置合適的燈光效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

文章介紹了基于建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡(luò)與基于云端網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的綜合性智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該智能照明系統(tǒng)包括芯片控制中心（芯片控制平臺(tái)），各種感知模塊與用戶(hù)的控制終端等。用戶(hù)可以借助該系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)程序?qū)ㄖ飪?nèi)部的照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，將機(jī)械性的控制方式轉(zhuǎn)為智能化的控制方式。該系統(tǒng)的操作借助于網(wǎng)絡(luò)程序，因此相對(duì)比較簡(jiǎn)便，能夠廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。該研究有助于促進(jìn)我國(guó)智能照明事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。