该体系与网络通讯技能紧密结合,运用炙手可热的移动设备如手机,Ipad作为操控端,不只能够完结对室内LED吸顶灯的长途开关操控,并且还能够完结色温、亮度的无极调理,关灯守时等功用。一起与云核算渠道的相结合,能够完结对家中状况的实时监控。在任何有网络覆盖的当地,不管有线网、WIFI网络、GPRS网络或3G网络,都能够经过手机登录运用软件对体系进行操控。
LED光源因其能耗少、显色度高、寿命长、无毒、可回收再运用等长处,被称为是21世纪最有开展前景的绿色照明光源。室内吸顶灯选用LED灯珠,能够完结杰出的显色指数,并能运用LED的色温特性完结对灯具的色温调理,以满意人对视觉的要求。
网络的广泛遍及和通讯技能的高速度开展,给社会带来了数字化和信息化的改动,各种家用电器也愈加智能化。智能手机的大力遍及为人们供给了一个能够随时随地接入互联网的智能终端,运用手机、IPAD等对灯具进行操控免去了找遥控器的烦恼,便利快捷。一起,在敞开家庭监控功用的时分,能够将实时监督视频保存在大存储容量的云服务渠道上,出差在外的用户经过手机能够登录云渠道及时了解家中的状况,且不会占有手机内存。本规划体系运用因特网和WIFI无线网络通讯技能以及云核算渠道规划了一种智能照明操控技能,经过移动终端完结对LED灯的长途开关、亮度和色温调理,一起运用云服务渠道完结对家中状况的实时监控。
全体结构规划
依据云核算的高端LED吸顶灯的照明操控体系分为三大模块,分别为移动操控端、云服务渠道,操控中心。全体结构如图1所示。操控中心,是整个体系的操控纽带,在操控端与操控目标之间树立起衔接,统筹各个部分和谐作业。LED吸顶灯内置WIFI模块,手机能够直接衔接到其宣布的无线局域网对其进行近距离操控,当然也能够将灯具和手机一起衔接到因特网对灯具进行长途操控。
引进云核算渠道之后,咱们经过长途监控技能,便利出差在外的人们经过网络摄像头了解家中灯具敞开状况,便利及时对灯具进行相应操作,完结未进家门先将灯具敞开以及处理出门忘掉关灯的干扰。照明操控技能与云核算相结合,使得云服务器能够衔接不计其数的灯具子体系,进行统筹操控。
2.1操控中心
操控中心是整个照明操控体系的中心模块,如图2所示。它在操控端与操控目标之间树立起衔接,统筹各个部分和谐作业。操控中心的首要作业包含和手机移动端的通讯、和云服务器的信息交互以及对灯具的调理操控。其间最首要的部分是WIFI通讯部分,其作业原理是接纳手机发送来的指令,将接纳到的网络信号转化为串口数据,输入到单片机,经过灯具操控模块的解码译码,对两路PWM信号进行调理,使之输出不同的占空比,改动调光电源输出电流的巨细,从而调理灯具亮度和色温的状况。
本规划经过USR-WIFI232-SUART接口WIFI数据传输模块完结网络信号与串口信号之间的转化,从而完结手机等移动操控端经过无线网络对灯具的操控。本体系选用台湾宏晶的STC12C5620AD单片机作为主控芯片。如图3所示,为USR-WIFI232-S模块与单片机 STC12C5620AD的接口电路规划。USR-WIFI232-S模块与STC12C5620AD经过串口进行衔接,完结数据的交互。
USR-WIFI232-S模块有三种作业形式,包含AP形式,STA形式和STA+AP形式。
本规划体系运用STA+AP形式。如图4所示,选用STA+AP形式,能够运用手机等手持设备对用户设备进行监控,而不改动其本来的网络设置。
这种组网运用能够收集用户设备上的数据并将其发送到服务器上处理和存储,服务器也能够发送指令对用户设备进行操控。用户既能够用手机或许PC经过局域网进行设备操控,又能够长途经过手机或PC与服务器通讯,完结长途数据获取或许长途设备操控。
2.2云服务渠道架构
云服务渠道架构包含云核算渠道层、服务层和手机端运用层。如图5所示。
云核算渠道旨在现有的软硬件根底设施上构建云环境,为上一级的操控层供给云核算相关的根底服务,包含数据存储、数据处理服务、分布式数据库技能等。
操控服务层不只要供给与云核算渠道层即通讯接口,还要与手机端运用进行交互,处理来自用户客户端的恳求,如需求检查家中监控视频。手机端运用层直接面向用户,与用户进行界面互动,从而操控灯具状况、反应信息等。
云核算渠道层是一个供给云服务的服务器集群,供给如下功用:
(1)经过Internet接纳来自操控中心的指令,存储家庭网络摄像头的录像数据并存储,并依据操控端的指令将数据传递给手机。
(2)经过Internet与操控端衔接,承受来自操控端的指令。
(3)内置很多有关光的色温,眩光等有关光健康的相关常识,供用户下载检查。
2.3移动操控端
移动操控端是一个人机界面设备,是用户运用该体系的前言。本体系运用当时干流的Android、IOS体系作为渠道开发操控终端APP来对体系进行操作。界面和灯具的之间通讯经过网络通讯来完结。现在的网络通讯形式有多种,如HTTP通讯方法、Socket通讯以及WebService方法等。本体系选用Socket通讯方法与服务器树立衔接并传递数据。
树立Socket衔接至少需求一对套接字,一个是运转在客户端的Client Socket,另一个是运转于服务器端的Server Socket。套接字之间的衔接进程能够归为三个过程:服务器监听,客户端恳求,衔接承认。Java.net.Socket这一接口,供给了完结 Socket通讯的完好API。
软件规划作业首要分为三个部分。一是单片机接纳WIFI信号进行调光、调色操控部分,二是云核算渠道的软件部分,三是移动操控端部分,包含Android和IOS体系的运用端APP。
3.1 LED调光操控
如图6所示为LED调光操控程序流程图。在程序履行开始时,先对单片机的PCA寄存器进行初始化。然后不断地等候WIFI模块传送过来的信号。当单片机接纳到数据后,承受标志方位1,读入到接纳缓存器内,然后由单片机对收到的代码进行解码译码,从而履行相应的操作。
3.2云核算渠道软件结构
云核算渠道的软件结构层次如图7所示。
云核算渠道的完结既能够自行建立服务器集群的私有云,也能够直接租借大型云核算公司所供给的服务,如云核算职业巨子Google、Amazon推出的云服务。
在云核算渠道上,咱们供给一个根底服务层,来为该体系供给一些有必要的功用,如用户认证、数据存储、与操控中心和智能终端的联网和编程接口。这为更高档的运用层供给了一些规范的服务。咱们能够运用这些服务来保护咱们的软件体系,进一步开发体系软件运用,完结数据及时更新。
3.3移动操控端软件开发
依据智能LED吸顶灯体系的规划需求,操控终端体系应包含如下功用:
(1)经过手机完结对LED吸顶灯的一键开关、一健全亮、暖白、正白设置。
(2)经过手机完结对LED吸顶灯的亮度无极调理(5%-100%)以及色温无极调理(2700K-6500K)。
(3)完结对LED吸顶灯的守时功用,分别为:“无守时”,“10分钟”、“20分钟”,“30分钟”。
(4)经过手机完结对LED吸顶灯的按键指示音的敞开和封闭以及常夜灯三档亮度调理(30%、60%、100%)。
手机端APP的全体规划如图8所示。在登陆界面上输入IP和端口号,即能衔接上网络。随后进入主界面,既能够对灯具进行操控。
主界面右上角的白色按钮是收藏夹按钮,收藏夹中有用户的账户办理、增加灯组、订阅、退出等功用。
定论
体系测验结果表明,该体系在任何有网络覆盖的当地都能够经过手机或Ipad登陆运用程序APP,对LED吸顶灯进行开关、亮度、色温的操控。本体系能够运用到家庭照明,特别合适家居面积较大、房子较多的别墅,能够便利的对家中灯具进行组网操控。此外,若对本规划稍作修正,则能够推行到相似的项目,如长途智能家居的办理、长途摄像头操控办理体系以及许多其他的相似项目。