家居智能照明
智能家居照明系统,便捷又智能 #生活技巧# #居家生活技巧# #家庭装修技巧# #照明设计指南#
1.智能家居照明系统应用现状
1.1全球智能照明市场前景广阔
传统的钨丝灯、气体放电灯照明时代跨越到了现代的LED半导体器件的照明时代,家居照明领域发生了巨大变化。与此同时,网络时代也在发生着改变,由原先的移动互联网开始向物联网转变。正是科技融合发展的高速时期,在LED照明与物联网创新结合的基础上,碰撞出了影响人类生活的智能照明时代。科技之间的结合、碰撞,为智能照明时代的市场发展提供了广泛空间和爆发潜力,奠定了智能照明生态体系在时代发展中迭代、优化、发展、向着更优体系不断更新的基础。
据全球市场研究咨询公司Markets and Markets发布的市场研究报告指出,2015年全球智能照明市场规模为33亿美元,预计2022年将达到197亿美元,这个期间的复合年增长率为27%。
1.2 智能照明控制要选择合适的连接技术
在万物互联的时代,连接的技术非常多。有基于总线的有线技术,有短距离的无线连接技术,也有跨越几公里的广域网无线技术。在使用智能家居照明时,需要对家居的全套设备进行全连接、简便操作且保障安全。由于组网节点多及其复杂性,必须支持低功耗、成本低。蓝牙技术具有低功耗的特性,对基于可控广播的蓝牙Mesh技术有了新的定义,在未来也十分具有发展潜力,值得界内关注。如果只是简单地点连接或者是不需要连接很多结点,使用WiFi或蓝牙连接即可。
1.3互联网技术与传统照明加速融合
新时代下的物联网业态以及技术本身都在发生新的变化,物联网带来的不仅仅是产品层面的冲击,更多的是跨界融合。全球IT巨头思科携手Cree推出Smartcast以太网供电智能照明平台;IoT照明平台供应商Gooee和EnOcean共同研发了网状蓝牙智能照明控制系统;华为与欧普合作,GE、苹果、高通等科技巨头也动作频频, 通过和传统照明企业的强强联合进军智能照明已经成为常态。
从技术角度看,智能照明主要强调对照明的基于规则的控制与基于环境因素和人的需求的简单自动控制,让照明具有逻辑智慧。它需结合大数据处理与人工智能和产业的完善,来超越照明本身的意义走向从智能照明迈向智慧照明高度。
综上,本项目研究既符合物联网应用的市场前景,在设计和开发实现中也将不断跟踪业界的新技术动态,保持本项目的创新性和实用性。
2.系统分析
2.1采用Arduino开源物联网硬件平台
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,在物联网开发领域中,硬件集成和软件开发两方面都可以充分利用Arduino的多种优势。Arduino的硬件原理图、电路图、IDE软件及核心库文件都是开源的,在开源协议范围内里可以任意修改原始设计及相应代码,包含硬件和软件开发环境。
硬件部分是Arduino电路板,它能通过各种各样的传感器来感知事物,通过控制灯光、马达、舵机和其他的模块来反馈、影响事物。
软件部分是Arduino IDE,它可以灵活、简便的进行程序开发。将IDE中的代码烧写到Arduino电路板芯片后,可以通过Ar- duino电路板驱动控制灯具终端。
2.2选用Python作为物联网全栈开发语言
Python是一种应用层编程语言,非常适合物联网系统整合。首先,它支持物联网可编程设备,在嵌入式环境中使用Python,远比C/C++简单快捷,大大提高了编程效率。不仅可以访问绝大多数的硬件资源,调试简单,还可以获得各种中间件服务,包括文件系统、交互命令、网络服务,并且支持多线程、异步I/O、回调,无须担心内存泄漏和垃圾回收问题。其次,Python支持物联网网关开发,随着硬件和操作系统的标准化,编程接口也逐渐标准化。物联网中的无线通讯技术已经标准化,不需要开发底层驱动,基于标准化硬件、操作系统和编程接口,可以大大简化、加速物联网开发。再次,Python易于进行服务器端开发,它有大量开放源代码的Web 应用框架,如Django、Flask等,可以比较方便地完成物联网项目的后端Web开发。Python有大量有模块库,它可以用更少的代码行完成更多的工作,是物联网系统数据分析部分的理想选择。
3.实现效果
系统硬检错模块中,用户可以调节亮度,根据传感器反馈的数据参数后的电流和电压变化进行故障点的寻找,再通过常见故障说明书来判定灯具问题还是电路和其他元器件的问题,让电路小白也可以进行快、狠、准的维修。
总结:本文设计了一个家居照明系统,除了具备市面上已有声控、 手动开关等基本功能,还着重突出了系统中的远程的智能兼容机制,符 合了现代智能化的业务需求,能够实现较好的照明效果,使得用户在智 能中不断受到心理激励,在生活中获得幸福感,生有所福、事有激情。
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