公共場所智能照明控制系統(tǒng)研究

孫耀強

長春科技學院，吉林 長春 130600

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技水平也在不斷進步，人們的生活水平提升的同時，對各種事物提出了更高的要求，包括對智能照明控制系統(tǒng)的要求。智能照明控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對建筑物內(nèi)照明設施的智能控制，替代了傳統(tǒng)人工操作方式，為人們的生產(chǎn)生活帶來便利[1-2]。照明控制系統(tǒng)不僅需要滿足人們對建筑空間內(nèi)部的照明需求，還需要給人們帶來視覺審美上的愉悅。隨著我國城市化進程的推進，城市內(nèi)部開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。基于此，文章對公共場所智能照明控制系統(tǒng)進行設計研究，以促進我國智能照明事業(yè)的發(fā)展。

1 公共場所智能照明控制系統(tǒng)簡介

智能照明控制系統(tǒng)可以被應用于包括辦公樓、高校、大型商場等多種綜合性建筑場合[3-4]。該系統(tǒng)包括芯片控制平臺、控制模塊和感知模塊。但是，作為配套，智能照明控制系統(tǒng)的用戶還應掌握一個控制終端，因此該系統(tǒng)一共為4個組成部分，依靠2個層級的網(wǎng)絡進行工作。

1.1 建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡

建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡可以實現(xiàn)不同控制設備之間的有效連接，可以統(tǒng)一控制建筑物內(nèi)部的照明控制部件。基層網(wǎng)絡還具有局域網(wǎng)性質功能，在建筑物缺少外部網(wǎng)絡連接的情況下，智能照明控制系統(tǒng)的用戶可以借助該基層網(wǎng)絡對建筑物內(nèi)部的照明系統(tǒng)進行智能控制，不必擔心控制系統(tǒng)會失效。

1.2 云端的互聯(lián)網(wǎng)絡

云端的互聯(lián)網(wǎng)絡可以實現(xiàn)對內(nèi)部基層網(wǎng)絡的功能提升，使得智能照明控制系統(tǒng)借助于云端網(wǎng)絡為用戶提供更高階的智能照明服務，并使用戶在遠離建筑物的情況下對建筑物照明進行控制，實現(xiàn)真正意義上的智能照明控制。用戶不僅可以借助計算機平臺對智能照明系統(tǒng)進行控制，也可以借助移動網(wǎng)絡終端對其進行控制。使用移動終端的用戶可以利用App程序進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，用戶可以在App程序或計算機平臺上設置自動控制程序。

2 公共場所智能照明控制系統(tǒng)的基層網(wǎng)絡

公共場所智能照明控制系統(tǒng)的基層網(wǎng)絡是一定范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡。在現(xiàn)實的智能照明控制系統(tǒng)中，每一個具體的燈具都會放置控制模塊。該模塊可以幫助燈具實現(xiàn)對智能照明控制系統(tǒng)控制信息的有效感知。當控制模塊感知到控制信息時，可以將控制信息以電平變化的方法傳遞至控制系統(tǒng)的單片機處。單片機可以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)，當感知模塊的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，單片機可以通過該數(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展工作。當單片機搜集到多種燈具感知數(shù)據(jù)之時，會將這些數(shù)據(jù)進行壓縮整理，并傳輸至基層網(wǎng)絡空間內(nèi)，基層網(wǎng)絡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)絡服務器內(nèi)儲存。在同一個基層網(wǎng)絡的控制范圍內(nèi)，不同的燈具會根據(jù)數(shù)據(jù)的不斷變化而進行照明狀態(tài)的變化，這種變化相對統(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 公共場所智能照明控制系統(tǒng)的核心部件

芯片控制平臺是整個智能照明控制系統(tǒng)中最核心的組成部分。芯片控制平臺可以控制整個智能照明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與控制，并完成對照明數(shù)據(jù)的儲存工作。同時，可以實現(xiàn)不同照明設備之間的充分連接與控制。芯片控制平臺借助于基層網(wǎng)絡實現(xiàn)不同燈光數(shù)據(jù)的儲存與傳輸，可以控制不同類型的環(huán)境感知部件，當不同的感知數(shù)據(jù)共同傳輸至控制系統(tǒng)中時，該控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的儲存，控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。該系統(tǒng)中的基層網(wǎng)絡需要借助通信模塊來實現(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、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)絡內(nèi)容迅速傳輸至云端網(wǎng)絡空間，實現(xiàn)基于云端網(wǎng)絡的對照明系統(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)中的單片機與服務系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸效率，從而保證對建筑物內(nèi)的照明系統(tǒng)的有效控制。

4 公共場所智能照明控制系統(tǒng)的云端網(wǎng)絡

采用基于物聯(lián)網(wǎng)絡的云端網(wǎng)絡控制平臺對智能照明控制系統(tǒng)進行設計。物聯(lián)網(wǎng)云端平臺是能夠對智能照明控制系統(tǒng)進行控制的服務器設備。該設備能夠實現(xiàn)對具體的建筑物內(nèi)部的照明數(shù)據(jù)的迅速儲存與數(shù)據(jù)分析的工作，能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)對過量的照明數(shù)據(jù)的收集與處理工作。利用該云端網(wǎng)絡設備，相關人員可以實現(xiàn)對照明數(shù)據(jù)的即時儲存，同時可以利用云端網(wǎng)絡實現(xiàn)不同建筑物的照明數(shù)據(jù)的傳輸與交換，將硬件設備與互聯(lián)網(wǎng)絡進行連接。整個控制系統(tǒng)都可以借助無狀態(tài)連接模式實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)絡的連接，當網(wǎng)絡連接所傳輸?shù)闹悄苷彰飨到y(tǒng)的控制信息得到及時處理后，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的無狀態(tài)連接可以被終止。相關人員利用此智能照明控制系統(tǒng)進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相對安全的照明工具使用環(huán)境。

為了提升該控制系統(tǒng)云端服務器的服務功能，使其能夠更加及時地滿足用戶的特定要求，應該在云端網(wǎng)絡服務器和用戶之間建立有效的長期溝通鏈接。該鏈接建立后，會在云端的網(wǎng)絡平臺上創(chuàng)建一個獨屬于智能照明控制系統(tǒng)使用用戶的網(wǎng)絡端口。該網(wǎng)絡端口與用戶的控制終端進行了綁定，其他主體或者個人無法通過云端網(wǎng)絡等方式獲取用戶數(shù)據(jù)或者其他信息，最大限度地維護用戶的使用照明系統(tǒng)的安全。該綁定方式需要終端平臺通過多種驗證方式來實現(xiàn)，以保證綁定過程中的智能照明系統(tǒng)的使用安全。

5 公共場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人計算機，但是在新的技術變革時代，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和移動終端工具的不斷進步，目前既可以利用計算機工具實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的控制，也可使用移動終端工具對照明系統(tǒng)進行控制。相關智能照明控制系統(tǒng)用戶可以借助App等在移動終端上對建筑物內(nèi)部的照明系統(tǒng)進行控制，并可以利用自動化的分析和控制程序實現(xiàn)照明系統(tǒng)的自動化運行狀態(tài)。公共場所智能照明控制系統(tǒng)包括移動終端的手機程序部分，用戶利用該手機App可以對建筑物內(nèi)部的照明設備進行有效控制。在進入App的照明系統(tǒng)控制程序頁面后，用戶可以借助控制系統(tǒng)將單位所提供的用戶號碼進行登錄，一旦登錄成功，系統(tǒng)會自動確定使用者的身份，并自動確定所需要控制的照明系統(tǒng)的確切位置。對于需要進行多個建筑物的照明系統(tǒng)控制用戶來說，可以在軟件中設置開放利用北斗系統(tǒng)的定位空間，根據(jù)北斗的定位功能實現(xiàn)對所需要控制的照明空間的精準確定，用戶可以根據(jù)軟件上的定位結果，選擇具體的建筑物進行對該建筑物的照明設備的控制。在進入建筑物空間后，用戶可以借助軟件平臺和布置在建筑物的感知設備明確建筑物內(nèi)部的具體環(huán)境，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境確定合適的照明控制條件，設置合適的燈光效果。

6 結束語

文章介紹了基于建筑物內(nèi)部的基層網(wǎng)絡與基于云端網(wǎng)絡平臺的綜合性智能照明控制系統(tǒng)設計。該智能照明系統(tǒng)包括芯片控制中心（芯片控制平臺），各種感知模塊與用戶的控制終端等。用戶可以借助該系統(tǒng)中的網(wǎng)絡程序對建筑物內(nèi)部的照明系統(tǒng)進行控制，將機械性的控制方式轉為智能化的控制方式。該系統(tǒng)的操作借助于網(wǎng)絡程序，因此相對比較簡便，能夠廣泛應用于各種場合。該研究有助于促進我國智能照明事業(yè)的進一步發(fā)展。