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基干物联网智能照明系统功能解析 摘 要:随着科技的发展,基于网络的智能家居概念已经逐渐取代传统的家居行业,文章通过理论和实践相结合,重点研究了智能家居领域中的智能照明系统,该系统采用物联网技术融合传感技术、ZigBee无线技术、嵌入式技术等实现一种安装简单、方便、低成本、低碳节能和易于扩展的智能家居照明控制系统,适用于家居、办公、摄影、交通以至智能城市层面,改善了人们日常生活
关键词:智能照明 物联网技术 ZigBee技术 传感技术
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(a)-0001-02
十年前,网络还是个新鲜的事物,十年后的今天,互联网生活已经全方面进入了人们的生活,随着自动化与智能技术的日趋成熟,智能家居必将成为人们今后的生活必需,该文主要研究对象为智能家居中占重要位置的智能照明系统,它在同一场合,针对不同时段、不同目的的用户对照明的差异需求,对照明系统进行智能控制,系统所要达到的目的是节能、方便、高效、安全。采用“物联网+照明”的模式运行,为灯具装上感应器,采用ZigBee技术构建局域网,继而连接物联网,可发挥数据传输功能、灯光调节功能等,适用于家居、办公、摄影、交通以至智能城市层面,以改善日常生活
1 项目研究目的
1.1 理论与实践意义
一方面,智能灯具系统加上了物联网的概念,在物联网环境下,室外成员可以利用上网工具例如手机等通过连接互联网,对照明系统下的照明工具进行远程操作,利用情景感知技术提供一种人与家居、环境的自然交互[1],显而可见,基于物联网的智能照明系统必将为用户带来全新的生活方式,成为未来室内生活的主角
另一方面,区别于传统灯具的不安全性、功率消耗大、光亮固定化,智慧灯具系统完全改变了此格局,加上传感器预警,实现特定场合亮度控制减少功率消耗,还能保护眼睛,可用网络操控等特点,给用户带来方便及安全,智能照明的出现,为LED市场提供了良好的发展趋势和技术平台[1],也为人类生活创造了更加环保、节能、舒适、安全、绿色的生活环境
1.2 国内外研究现状
目前灯具科技的发展,LED灯具成为目前灯具市场的主力军,但智能化的家居产品技术在全球也只有少数公司企业掌握,除了上游的国际品牌,在国内没有一个LED照明品牌有领先地位和创新技术,在中国内地,用户仍局限于传统灯具的手动开关、固定亮度,只唯一突破了传感功能,相对于国外以及国内沿海城市LED显示市场发展滞后很多
随着社会对智能化要求的提高,LED市场正在寻求与物联网融合,两者优势互补形成有效的市场环境
1.3 智能控制系统的优势
和传统照明相比较,智能照明很大程度上改善了传统照明的缺点,并且添加了许多功能,给予用户更好的生活方式、更舒适的生活条件,智能照明系统拥有以下优势
1.3.1 延长灯具寿命
通过软启动功能,避免大电流和灯光突变对灯丝的冲击,能够使光源寿命延长2~4倍,有效延长灯具寿命,对于一些大量使用光源和安装困难的区域有更突出的作用[2]
1.3.2 可观的节能效果
通过照明系统的灯光调节功能,全开全关,以及场景控制功能,极大地改善了对供电的耗费,利用最少的能源保证最舒适的灯光效果,既降低了用户的电费支出,减轻了供电压力,还有效地节约了能源
1.3.3 实现照明的人性化
照明不再是单调的开关启动和固定亮度,通过场景控制和亮度调节,实现人性化功能,加上其拥有的人机交互功能(通过配套的软件实现),提高了用户对生活的满意度
1.3.4 场景控制,提高工作效率和工作质量
通过灯光调节功能,给眼睛提供最合适的灯光效果,避免使人产生不适、头晕脑胀、眼睛晦涩疲劳的感觉,从而提高工作效率,通过场景控制,给人最佳舒适感、提高生活质量,用户能在最佳的条件下保持最好的状态
1.3.5 可广泛应用,实现智能化管理
智能照明系统不仅仅运用于家居行业,还可在一些功能的改变下,运用于去其他场景,例如酒店管理,城市路灯,办公领域等。通过智能化管理,更好的节约能源和提供方便快捷的生活条件
2 系统架构
2.1 室内照明系统
物联网赋予照明控制的一个优势是:照明系统拥有“记忆功能”,能够记录用户的习惯和生活方式,还能利用情景感知技术提供人与家电、环境的自然交互,此外,它还可以预测使用者的需求,在物联网这个广阔平台上,室内照明系统必将为用户带来全新的生活方式[1]。室内的照明系统结构如图1所示
物联网的智能化还体现于,它结合了大量的智能传感、无线通信等技术,使智能照明系统能够“感应”环境,根据环境的变化做出相应的回馈反应,为用户提供最合适、最舒心的服务[3]。图2所示为照明系统控制原理图
智能照明系统通过内置的
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