兼容ISO/IEC/IEEE 21451標準的智能照明系統

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兼容ISO/IEC/IEEE 21451標準的智能照明系統

智能照明系統能夠重現任意光譜，以及色溫、亮度，是主要集成信息和通信技術的智能傳感器和執行器。提出了一個可互操作的智能照明解決方案，該方案結合了異構照明技術進而實現智能照明功能。該智能照明系統可以改變光強度以增加視覺舒適度，其是以人為中心的智能照明系統。此外，該系統符合ISO/IEC/ IEEE 21451和ZigBee Light Link標準，包含了用于人工智能算法的附加傳感器信號處理服務。

所提出的智能照明系統平臺基于商用現貨（COTS）的數字傳感器和執行器，其硬件架構包括6個不同的子模塊：MCU處理單元、無線通信單元、LED驅動器、閃存、I2C/ADC通道和數字占用傳感器的數字輸入/輸出引腳。

智能照明系統固件的實現是通過如圖1所示的傳感器接口模塊（TIM）有限狀態機來完成的，當由于日照或者照明亮度增加DSSC太陽能模塊捕獲到的能量時，傳感器接口模塊就會被自動喚醒。

圖1 TIM有限狀態機

與以往的熒光燈照明方式相比，所提出的智能照明系統可以實現13%～43%的節能。試驗結果表明，該系統可以降低能源的使用成本，試驗者的視覺舒適度也從75%明顯增加到了86.5%。

一個IEEE 21451模糊邏輯服務程序通過Matlab函數實現，以在網絡能力應用模塊（NCAP）中直接優化控制策略。此外，TIM硬件內的第二個IEEE 21451模糊服務程序通過連續的調整調光值確保了測點處的最佳視覺舒適度。

該智能照明系統可應用于汽車及交通運輸行業。

刊名：IEEE Sensors Journals（英）

刊期：2015年第99期

作者：Jorge Higuera et al

編譯：徐濤