孫耀強
長春科技學院,吉林 長春 130600
近年來,隨著我國經濟的不斷發(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?;诖?,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。
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個層級的網絡進行工作。
建筑物內部的基層網絡可以實現(xiàn)不同控制設備之間的有效連接,可以統(tǒng)一控制建筑物內部的照明控制部件?;鶎泳W絡還具有局域網性質功能,在建筑物缺少外部網絡連接的情況下,智能照明控制系統(tǒng)的用戶可以借助該基層網絡對建筑物內部的照明系統(tǒng)進行智能控制,不必擔心控制系統(tǒng)會失效。
云端的互聯(lián)網絡可以實現(xiàn)對內部基層網絡的功能提升,使得智能照明控制系統(tǒng)借助于云端網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。
公共場所智能照明控制系統(tǒng)的基層網絡是一定范圍內的無線網絡。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部感知模塊的具體數據,當感知模塊的數據發(fā)生變化時,單片機可以通過該數據分析、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據之時,會將這些數據進行壓縮整理,并傳輸至基層網絡空間內,基層網絡空間在充分感知到數據模塊后,再將數據上傳至網絡服務器內儲存。在同一個基層網絡的控制范圍內,不同的燈具會根據數據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,依托于共同的數據處理模塊或者數據處理中心。
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)的數據傳輸與控制,并完成對照明數據的儲存工作。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絡實現(xiàn)不同燈光數據的儲存與傳輸,可以控制不同類型的環(huán)境感知部件,當不同的感知數據共同傳輸至控制系統(tǒng)中時,該控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數據的儲存,控制數據傳輸的效率。該系統(tǒng)中的基層網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、建筑物內部的基層網絡、數據感知模塊等。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絡內容迅速傳輸至云端網絡空間,實現(xiàn)基于云端網絡的對照明系統(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)之間的數據傳輸效率,從而保證對建筑物內的照明系統(tǒng)的有效控制。
采用基于物聯(lián)網絡的云端網絡控制平臺對智能照明控制系統(tǒng)進行設計。物聯(lián)網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)對具體的建筑物內部的照明數據的迅速儲存與數據分析的工作,能夠在較短時間內實現(xiàn)對過量的照明數據的收集與處理工作。利用該云端網絡設備,相關人員可以實現(xiàn)對照明數據的即時儲存,同時可以利用云端網絡實現(xiàn)不同建筑物的照明數據的傳輸與交換,將硬件設備與互聯(lián)網絡進行連接。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)網絡的連接,當網絡連接所傳輸的智能照明系統(tǒng)的控制信息得到及時處理后,互聯(lián)網網絡的無狀態(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)使用用戶的網絡端口。該網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絡等方式獲取用戶數據或者其他信息,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。
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部的具體環(huán)境,根據現(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。
文章介紹了基于建筑物內部的基層網絡與基于云端網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)中的網絡程序對建筑物內部的照明系統(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。