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兼容ISO/IEC/IEEE 21451標(biāo)準(zhǔn)的智能照明系統(tǒng)

智能照明系統(tǒng)能夠重現(xiàn)任意光譜，以及色溫、亮度，是主要集成信息和通信技術(shù)的智能傳感器和執(zhí)行器。提出了一個(gè)可互操作的智能照明解決方案，該方案結(jié)合了異構(gòu)照明技術(shù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能照明功能。該智能照明系統(tǒng)可以改變光強(qiáng)度以增加視覺舒適度，其是以人為中心的智能照明系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)符合ISO/IEC/ IEEE 21451和ZigBee Light Link標(biāo)準(zhǔn)，包含了用于人工智能算法的附加傳感器信號(hào)處理服務(wù)。

所提出的智能照明系統(tǒng)平臺(tái)基于商用現(xiàn)貨（COTS）的數(shù)字傳感器和執(zhí)行器，其硬件架構(gòu)包括6個(gè)不同的子模塊：MCU處理單元、無線通信單元、LED驅(qū)動(dòng)器、閃存、I2C/ADC通道和數(shù)字占用傳感器的數(shù)字輸入/輸出引腳。

智能照明系統(tǒng)固件的實(shí)現(xiàn)是通過如圖1所示的傳感器接口模塊（TIM）有限狀態(tài)機(jī)來完成的，當(dāng)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(shí)，傳感器接口模塊就會(huì)被自動(dòng)喚醒。

圖1 TIM有限狀態(tài)機(jī)

與以往的熒光燈照明方式相比，所提出的智能照明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)13%～43%的節(jié)能。試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以降低能源的使用成本，試驗(yàn)者的視覺舒適度也從75%明顯增加到了86.5%。

一個(gè)IEEE 21451模糊邏輯服務(wù)程序通過Matlab函數(shù)實(shí)現(xiàn)，以在網(wǎng)絡(luò)能力應(yīng)用模塊（NCAP）中直接優(yōu)化控制策略。此外，TIM硬件內(nèi)的第二個(gè)IEEE 21451模糊服務(wù)程序通過連續(xù)的調(diào)整調(diào)光值確保了測(cè)點(diǎn)處的最佳視覺舒適度。

該智能照明系統(tǒng)可應(yīng)用于汽車及交通運(yùn)輸行業(yè)。

刊名：IEEE Sensors Journals（英）

刊期：2015年第99期

作者：Jorge Higuera et al

編譯：徐濤