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針對傳統(tǒng)led吸頂燈的開關(guān)控制取決于墻板開關(guān)、不智能、不人性化等問題。LED吸頂燈照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)緊密結(jié)合,使用手機等熱門移動設(shè)備,Ipad作為控制端,不僅可以實現(xiàn)室內(nèi)LED遠程開關(guān)控制吸頂燈,還可實現(xiàn)色溫、亮度的無極調(diào)節(jié)、定時關(guān)燈等功能。與云計算平臺相結(jié)合,可實現(xiàn)對家庭狀況的實時監(jiān)控。無論有線網(wǎng)絡(luò)、WIFI網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)可以通過手機登錄應(yīng)用軟件控制系統(tǒng)。
LED光源因其能耗低、色度高、使用壽命長、無毒、可回收利用等優(yōu)點,被稱為21世紀最有前途的綠色照明光源。室內(nèi)吸頂燈采用LED燈珠,可以實現(xiàn)良好的顯色指數(shù),并能利用LED為了滿足人們對視覺的要求,色溫特性可以調(diào)節(jié)燈具的色溫。
網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及和通信技術(shù)的快速發(fā)展給社會帶來了數(shù)字化和信息化的變化,各種家用電器也更加智能化。智能手機的普及為人們提供了一個智能終端,可以隨時隨地訪問互聯(lián)網(wǎng),使用手機IPAD控制燈具消除了尋找遙控器的麻煩,方便快捷。同時,在打開家庭監(jiān)控功能時,實時監(jiān)控視頻可以保存在大容量存儲的云服務(wù)平臺上,出差的用戶可以通過手機登錄云平臺,及時了解家庭情況,不會占用手機內(nèi)存。本設(shè)計系統(tǒng)采用特殊網(wǎng)絡(luò)和WIFI無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和云計算平臺通過移動終端設(shè)計了智能照明控制技術(shù)LED燈的遠程開關(guān)、亮度和色溫調(diào)節(jié),同時利用云服務(wù)平臺程開關(guān)、亮度和色溫。
1.整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
高端基于云計算LED吸頂燈的照明控制系統(tǒng)分為移動控制端、云服務(wù)平臺和控制中心三個模塊。整體結(jié)構(gòu)如1所示??刂浦行氖钦麄€系統(tǒng)的控制樞紐,在控制端與控制對象之間建立連接,協(xié)調(diào)各部分的協(xié)調(diào)。LED吸頂燈內(nèi)置WIFI在模塊中,手機可以直接連接到其發(fā)出的無線局域網(wǎng)進行近距離控制。當然,燈具和手機也可以同時連接到因特網(wǎng)進行遠程控制。
引入云計算平臺后,我們通過遠程監(jiān)控技術(shù),方便出差的人通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭了解家中燈具的開啟情況,方便及時操作燈具,解決出門忘記關(guān)燈的問題。照明控制技術(shù)與云計算相結(jié)合,使云服務(wù)器能夠連接成千上萬的燈具子系統(tǒng)進行整體控制。
2、硬件設(shè)計
2.1控制中心
控制中心是整個照明控制系統(tǒng)的核心模塊,如2所示。它在控制端與控制對象之間建立連接,協(xié)調(diào)各部分的協(xié)調(diào)。控制中心的主要工作包括與移動終端的通信、與云服務(wù)器的信息交互以及對燈具的調(diào)整和控制。主要部分是WIFI在通信部分,其工作原理是接收手機發(fā)送的指令,將接收到的網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù),輸入單片機,解碼和翻譯燈具控制模塊后,兩路PWM調(diào)整信號,使其輸出不同的空間比,改變調(diào)光電源輸出電流的大小,然后調(diào)整燈的亮度和色溫。
2 控制中心結(jié)構(gòu)
本設(shè)計通過USR-WIFI232-SUART接口WIFI數(shù)據(jù)傳輸模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號與串口信號之間的轉(zhuǎn)換,然后通過無線網(wǎng)絡(luò)控制手機等移動控制端的燈具。該系統(tǒng)選擇臺灣宏晶STC12C5620AD作為主控芯片的單片機。如3所示USR-WIFI232-S模塊和單片機 STC12C5620AD接口電路設(shè)計。USR-WIFI232-S模塊與STC12C5620AD通過串口連接,完成數(shù)據(jù)的交互。
USR-WIFI232-S模塊有三種工作模式,包括AP模式,STA模式和STA AP模式。
使用本設(shè)計系統(tǒng)STA AP模式。如4所示,使用STA AP在不改變其原始網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的情況下,可以使用手機等手持設(shè)備監(jiān)控用戶設(shè)備。
該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序可以收集用戶設(shè)備上的數(shù)據(jù),并將其發(fā)送到服務(wù)器進行處理和存儲,服務(wù)器也可以發(fā)送控制用戶設(shè)備的命令。用戶可以使用手機或PC設(shè)備控制可以通過局域網(wǎng)遠程通過手機或PC與服務(wù)器通信,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集或遠程設(shè)備控制。
2.2云服務(wù)平臺架構(gòu)
云服務(wù)平臺架構(gòu)包括云計算平臺層、服務(wù)層和移動應(yīng)用層。如5所示。
云計算平臺旨在構(gòu)建現(xiàn)有軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施上的云環(huán)境,為數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理服務(wù)、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)等上級控制層提供云計算相關(guān)基礎(chǔ)服務(wù)。
控制服務(wù)層不僅要提供與云計算平臺層的通信接口,還要與移動應(yīng)用程序進行交互,以處理用戶客戶端的要求。如果您需要查看家庭監(jiān)控視頻。移動應(yīng)用層直接面向用戶,與用戶進行界面交互,然后控制燈具狀態(tài)、反饋信息等。
云計算平臺層是提供云服務(wù)的服務(wù)器集群,提供以下功能:
(1)通過Internet接收控制中心的命令,存儲家庭網(wǎng)絡(luò)攝像頭的視頻數(shù)據(jù)并存儲,并根據(jù)控制端的指令將數(shù)據(jù)傳輸給手機。
(2)通過Internet連接到控制端,接受控制端的指令。
(3)內(nèi)置大量有關(guān)光的色溫,眩光等有關(guān)光健康的相關(guān)知識,供用戶下載查看。
2.3移動控制端
移動控制端是用戶使用該系統(tǒng)的人機界面設(shè)備的媒介。該系統(tǒng)采用當前主流Android、IOS平臺開發(fā)控制終端系統(tǒng)APP操作系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)通信完成界面與燈具之間的通信。目前,網(wǎng)絡(luò)通信模式多種多樣,如HTTP通信方式、Socket通信以及WebService方法等。本系統(tǒng)采用Socket與服務(wù)器建立通信連接并傳輸數(shù)據(jù)。
建立Socket連接至少需要一對套接字,一個在客戶端運行Client Socket,另一個是在服務(wù)器端運行Server Socket。套接字之間的連接過程可分為服務(wù)器監(jiān)控、客戶端請求、連接確認三個步驟。Java.net.Socket該接口提供了實現(xiàn) Socket通信的完整API。