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摘要：随着传感器技术和人工智能技术发展，智慧照明系统开始推广运用，无需人工参与，由灯自我控制和管理，实现“按需照明”、“按需节能”，避免照明能源浪费，节约照明能源，开辟了照明“管理节能”的新篇章。它的出现与发展，不仅为建筑提供了多种艺术效果，而且使得照明控制和维护管理变得更为简单和便捷。现阶段，由于节能环保的需求，智慧照明系统被越来越广泛的接受和应用，它已经逐步成为现代智能建筑、绿色建筑的必备设施。本文介绍了新一代智慧照明系统，总结相关工作经验，供行业同行参考
关键词：智慧照明;节能环保;无线传感
照明经过一百多年的发展，一直以来都以发光材料的更新为推动力，以节能、高效、绿色照明为发展方向。随着传感器技术和人工智能技术发展，智慧照明系统开始推广运用，无需人工参与，由灯自主控制和管理，实现“按需照明”、“按需节能”，避免照明能源无效浪费，开辟了照明“管理节能”的新篇章。它的出现与发展，不仅为建筑照明提供了多种艺术效果，而且使得照明控制和维护管理变得更为更加简单和便捷。现阶段，由于节能环保的需求，智慧照明系统被越来越广泛的接受和应用，它已经逐步成为现代智能建筑、绿色建筑的必备系统。
一、基于无线传感网的新一代智慧照明系统
无线传感网智慧照明系统采用了传感器技术、自动控制技术、人工智能技术、近距离通信技术和云计算技术，与灯高度集成，形成一个硬件，两个平台，多种应用的产品。一个硬件指的是先进的集成电路技术将传感器、近距离通信、自动化控制、智慧嵌入式软件高度集成在一起，使硬件与各种类型的灯可以完美匹配。两个平台指室内位置服务平台和大数据采集平台。这两个平台提供开放的API功能，为用户提供友好的定制化服务。室内位置服务平台使用户可以通过智能手机与灯之间连接，通过连接智能手机获得室内的精准位置，为实现室内定位、跨楼层定位、室内位置分享、室内导航、找车、找店铺、找办公室、巡检、轨迹监控和回放等应用提供基础硬件和软件平台支撑。大数据采集平台是通过内置灯里的MS-linker模块可以获取各种数据，比如：人体感应数据、感应位置数据、灯电流电压数据、温度湿度数据等原始数据，基于这些数据可以实现：人流热点分布图、环境数据、预测灯故障数据等数据。室内位置服务平台和大数据采集平台可以为外界提供开发API，基于这些API可以开发出多种适合用户的应用，用户可以通过云端可以实现远程控制。
二、无线传感网智慧照明系统的优势
一是采用高可靠性的MESH网络。传统照明中因为物理线路的控制，一般不会出现大面级照明故障。因此，要求无线网络具有高冗余性，任何一盏灯的故障不能影响其他灯的通信。采用MESH网络可以使任何无线设备节点同时作為AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。通俗的讲，任何一盏灯不依赖与其他灯好坏而工作，任何一盏灯都可以与任意一盏灯通信，保证了灯不会出现大面积无法控制情况。如下图所示。
二是采用Follow Me技术。在很多场景，平衡节能与用户体验是一大难点。采用Follow Me功能实现用户体验与节能的完美平衡。通过Follow Me功能实现灯光随着人车的移动而实时转变。如下图所示。
三是开放的API，可按需定制。为用户提供开放的API，可以按照用户的业务逻辑实现与现有系统的集成和多种需求的定制化开发。同时基于云计算的智云平台，为需要进行各类需要远程监控业务的客户提供一个通用的、跨行业、跨地区的信息平台，只需要提供需监控的对象、内容、数量等相应的信息即可方便地通过互联网进行监控和管理。如下图所示。
四是多种传感器，高集成度。通过研发，在20MM*50MM的集成电路上实现了多种传感器、通信、控制为一体的MS-linker，为与多种灯无缝结合提供基础。如下图所示。
五是故障预测，降低维修成本。通过采集驱动的历史电流和电压对灯具故障进行预判和报警，降低巡检成本，可以先于用户投诉之前修复故障灯具，提高用户体验。
三、无线传感网智慧照明系统建设的目的和意义
一是减少建设和维护过程中的回路施工与材料成本。在建设过程中，为实现不同功能区的照明要求，需要提前设计好回路控制，为应对未来功能区变化需要增加冗余线路。这给整个设计和施工增加材料、人工成本，而这些成本在实际使用过程中，随着使用需求的变化又需要变化线路，无形中增加后期的维护成本。无线传感网让这一切变得简单，在不改变回路情况下，通过无线设置既可以完成功能性调整。
二是提高管理效率减少维护成本。无线传感网智慧照明系统可以代替人工自动进行科学、合理的自动控制。譬如，利用与光感设备、定时器、移动感应器、红外人体感应器等联动控制，使照明实现全自动控制，并可通过监测技术来诊断灯具的开关状态及故障地点与故障原因，大大减少了管理人员及维修人员的工作量，且能避免管理过程中的误操作带来的经济损失。
三是通过软启技术延长灯具寿命。无论气体放电光源，还是其他光源，电网的电压波动是光源损坏的重要原因之一。采用恒流源技术能够有效地抑制电网电压波动，从而有效地延长光源寿命，同时还具备电压限定和稳流等功能，避免因为过电压和欠电压对光源造成损害。采用软启动等新技术，可以避免冲击电流对光源的损害。通过上述处理手段，光源的寿命通常可延长2～4倍。其次发热是导致灯损坏或者光衰的主要原因，利用系统智慧判断可以让灯在无人的时候处于休眠状态，处于休眠状态的灯发热量会有效降低，大大提高灯的有效使用寿命。
四是改进办公、居住环境，提高工作效率、提升生活品质。舒适的工作环境可以大大提高工作效率。科学地选用光源和灯具、完善的设计、智慧照明控制系统，都能有效提高照明质量。使用调光模块代替普通的开关控制，可以完美的控制室内整体照度值，从而有效提高房间内照度均匀性。
五是呈现多重照明效果。多样化的照明控制方式，可以使建筑物具备丰富多彩的艺术效果，为建筑物增添光彩。在21世纪的现代建筑物中，照明已经不单单是满足人们视觉上的明暗效果，更增添了多种控制模式，使建筑物看上去更加具有活力，文艺性更强烈，给人良好的视觉体现和艺术美感。
六是优秀的节能效果能够创造良好的经济效益。采用无线传感网智慧照明系统可以节约用电，减少不必要的浪费。通过各类不同的设置方式和控制模式，对不同环境、不同时间段的光照度进行准确设置和有效管控，实现经济节能。
四、结语
绿色照明工程的提出和推行，目的和原则就是提高效率，节约能源和提升照明品质。无线传感网智慧照明系统也正是以节能高效为目标，对传统的照明系统做出了一系列技术改进之后的产品。可以说，无线传感网智慧照明系统的设计理念很好的体现绿色照明的宗旨。可以预见，它必将引领照明系统技术革新的浪潮，开创绿色照明的新时代。
参考文献：
[1]郑芙蓉，李云溪，姜汇洋.无线分布式智能照明系统研究[J].深圳信息职业技术学院学报，2010，08（4）：57-61.
[2]肖彦，牛子铭，买永锋，等.浅析智能照明系统[J].智能建筑电气技术，2019，13（1）：46-49.
[3]林爱雨，闫俊荣.基于PLC的照明控制系统设计[J].高师理科学刊.2012，（1）.44-45，56.
[4]朴星宇，金永镐.楼道中的智能化照明系统设计[J].电子科技，2010，（9）.54-57.
[5]高智箭，张泳，刘博文，等.基于智能控制系统的地下水厂照明设计[J].自动化博览.2018，（12）.101-103.
[6]孔强.浅析智能照明系统[J].城市建筑.2015，（3）.370-370.
南京地铁运营有限责任公司 江苏南京 210000
关键词：智慧照明;节能环保;无线传感
照明经过一百多年的发展，一直以来都以发光材料的更新为推动力，以节能、高效、绿色照明为发展方向。随着传感器技术和人工智能技术发展，智慧照明系统开始推广运用，无需人工参与，由灯自主控制和管理，实现“按需照明”、“按需节能”，避免照明能源无效浪费，开辟了照明“管理节能”的新篇章。它的出现与发展，不仅为建筑照明提供了多种艺术效果，而且使得照明控制和维护管理变得更为更加简单和便捷。现阶段，由于节能环保的需求，智慧照明系统被越来越广泛的接受和应用，它已经逐步成为现代智能建筑、绿色建筑的必备系统。
一、基于无线传感网的新一代智慧照明系统
无线传感网智慧照明系统采用了传感器技术、自动控制技术、人工智能技术、近距离通信技术和云计算技术，与灯高度集成，形成一个硬件，两个平台，多种应用的产品。一个硬件指的是先进的集成电路技术将传感器、近距离通信、自动化控制、智慧嵌入式软件高度集成在一起，使硬件与各种类型的灯可以完美匹配。两个平台指室内位置服务平台和大数据采集平台。这两个平台提供开放的API功能，为用户提供友好的定制化服务。室内位置服务平台使用户可以通过智能手机与灯之间连接，通过连接智能手机获得室内的精准位置，为实现室内定位、跨楼层定位、室内位置分享、室内导航、找车、找店铺、找办公室、巡检、轨迹监控和回放等应用提供基础硬件和软件平台支撑。大数据采集平台是通过内置灯里的MS-linker模块可以获取各种数据，比如：人体感应数据、感应位置数据、灯电流电压数据、温度湿度数据等原始数据，基于这些数据可以实现：人流热点分布图、环境数据、预测灯故障数据等数据。室内位置服务平台和大数据采集平台可以为外界提供开发API，基于这些API可以开发出多种适合用户的应用，用户可以通过云端可以实现远程控制。
二、无线传感网智慧照明系统的优势
一是采用高可靠性的MESH网络。传统照明中因为物理线路的控制，一般不会出现大面级照明故障。因此，要求无线网络具有高冗余性，任何一盏灯的故障不能影响其他灯的通信。采用MESH网络可以使任何无线设备节点同时作為AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。通俗的讲，任何一盏灯不依赖与其他灯好坏而工作，任何一盏灯都可以与任意一盏灯通信，保证了灯不会出现大面积无法控制情况。如下图所示。
二是采用Follow Me技术。在很多场景，平衡节能与用户体验是一大难点。采用Follow Me功能实现用户体验与节能的完美平衡。通过Follow Me功能实现灯光随着人车的移动而实时转变。如下图所示。
三是开放的API，可按需定制。为用户提供开放的API，可以按照用户的业务逻辑实现与现有系统的集成和多种需求的定制化开发。同时基于云计算的智云平台，为需要进行各类需要远程监控业务的客户提供一个通用的、跨行业、跨地区的信息平台，只需要提供需监控的对象、内容、数量等相应的信息即可方便地通过互联网进行监控和管理。如下图所示。
四是多种传感器，高集成度。通过研发，在20MM*50MM的集成电路上实现了多种传感器、通信、控制为一体的MS-linker，为与多种灯无缝结合提供基础。如下图所示。
五是故障预测，降低维修成本。通过采集驱动的历史电流和电压对灯具故障进行预判和报警，降低巡检成本，可以先于用户投诉之前修复故障灯具，提高用户体验。
三、无线传感网智慧照明系统建设的目的和意义
一是减少建设和维护过程中的回路施工与材料成本。在建设过程中，为实现不同功能区的照明要求，需要提前设计好回路控制，为应对未来功能区变化需要增加冗余线路。这给整个设计和施工增加材料、人工成本，而这些成本在实际使用过程中，随着使用需求的变化又需要变化线路，无形中增加后期的维护成本。无线传感网让这一切变得简单，在不改变回路情况下，通过无线设置既可以完成功能性调整。
二是提高管理效率减少维护成本。无线传感网智慧照明系统可以代替人工自动进行科学、合理的自动控制。譬如，利用与光感设备、定时器、移动感应器、红外人体感应器等联动控制，使照明实现全自动控制，并可通过监测技术来诊断灯具的开关状态及故障地点与故障原因，大大减少了管理人员及维修人员的工作量，且能避免管理过程中的误操作带来的经济损失。
三是通过软启技术延长灯具寿命。无论气体放电光源，还是其他光源，电网的电压波动是光源损坏的重要原因之一。采用恒流源技术能够有效地抑制电网电压波动，从而有效地延长光源寿命，同时还具备电压限定和稳流等功能，避免因为过电压和欠电压对光源造成损害。采用软启动等新技术，可以避免冲击电流对光源的损害。通过上述处理手段，光源的寿命通常可延长2～4倍。其次发热是导致灯损坏或者光衰的主要原因，利用系统智慧判断可以让灯在无人的时候处于休眠状态，处于休眠状态的灯发热量会有效降低，大大提高灯的有效使用寿命。
四是改进办公、居住环境，提高工作效率、提升生活品质。舒适的工作环境可以大大提高工作效率。科学地选用光源和灯具、完善的设计、智慧照明控制系统，都能有效提高照明质量。使用调光模块代替普通的开关控制，可以完美的控制室内整体照度值，从而有效提高房间内照度均匀性。
五是呈现多重照明效果。多样化的照明控制方式，可以使建筑物具备丰富多彩的艺术效果，为建筑物增添光彩。在21世纪的现代建筑物中，照明已经不单单是满足人们视觉上的明暗效果，更增添了多种控制模式，使建筑物看上去更加具有活力，文艺性更强烈，给人良好的视觉体现和艺术美感。
六是优秀的节能效果能够创造良好的经济效益。采用无线传感网智慧照明系统可以节约用电，减少不必要的浪费。通过各类不同的设置方式和控制模式，对不同环境、不同时间段的光照度进行准确设置和有效管控，实现经济节能。
四、结语
绿色照明工程的提出和推行，目的和原则就是提高效率，节约能源和提升照明品质。无线传感网智慧照明系统也正是以节能高效为目标，对传统的照明系统做出了一系列技术改进之后的产品。可以说，无线传感网智慧照明系统的设计理念很好的体现绿色照明的宗旨。可以预见，它必将引领照明系统技术革新的浪潮，开创绿色照明的新时代。
参考文献：
[1]郑芙蓉，李云溪，姜汇洋.无线分布式智能照明系统研究[J].深圳信息职业技术学院学报，2010，08（4）：57-61.
[2]肖彦，牛子铭，买永锋，等.浅析智能照明系统[J].智能建筑电气技术，2019，13（1）：46-49.
[3]林爱雨，闫俊荣.基于PLC的照明控制系统设计[J].高师理科学刊.2012，（1）.44-45，56.
[4]朴星宇，金永镐.楼道中的智能化照明系统设计[J].电子科技，2010，（9）.54-57.
[5]高智箭，张泳，刘博文，等.基于智能控制系统的地下水厂照明设计[J].自动化博览.2018，（12）.101-103.
[6]孔强.浅析智能照明系统[J].城市建筑.2015，（3）.370-370.
南京地铁运营有限责任公司 江苏南京 210000