CN111556623A - 基于物联网技术的智能照明控制设备、方法、系统及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了基于物联网技术的智能照明控制设备、方法、系统及介质。该照明控制设备连接有多个路灯，包括第一处理器、定位模块和第一通信模块，定位模块用于获取地理位置信息并发送至第一处理器，第一处理器用于基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定多个路灯的开关状态和/或亮度，并根据开关状态和/或亮度控制第一通信模块向多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。本发明实施例通过采用上述技术方案，可以实现根据地理位置自动控制路灯的开关，减少了管理成本，节约了电能，同时也避免人工操作容易出错的问题，使设备更加智能。

Description

基于物联网技术的智能照明控制设备、方法、系统及介质

技术领域

本发明实施例涉及照明控制技术领域，尤其涉及基于物联网技术的智能照明控制设备、方法、系统及存储介质。

背景技术

随着照明技术的快速发展，路灯等照明设备也越来越智能化，为人们提供了生活等方面的便利。

路灯一般具有数量多及分布广等特点，因此，如何对路灯进行合理有效的管理和控制成为该领域技术研发的焦点问题。对于路灯来说，最主要的功能是在夜晚等光线不佳的情况下提供照明，而在其他光线充足的情况下可以关闭。目前，对路灯是否提供照明的控制主要采用远程人工控制的方式，管理成本高，且不够智能，需要改进。

发明内容

本发明实施例提供了照明控制设备、方法、系统及存储介质，可以优化现有的照明控制方案。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于物联网技术的智能照明控制设备，连接有多个路灯，所述照明控制设备包括：第一处理器、定位模块和第一通信模块；

所述定位模块，用于获取所述照明控制设备的地理位置信息并将所述地理位置信息发送至所述第一处理器；

所述第一处理器，用于基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度，并根据所述开关状态和/或亮度控制所述第一通信模块向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令；

所述第一通信模块，用于在所述第一处理器的控制下向所述多个路灯发送开关指令和/或亮度调节指令。

第二方面，一种照明控制方法，应用于基于物联网技术的智能照明控制设备，所述照明控制设备连接有多个路灯，所述方法包括：

获取照明控制设备的地理位置信息；

基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度；

根据所述开关状态和/或亮度控制向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。

第三方面，本发明实施例提供了照明控制系统，其特征在于，包括本发明实施例所述的基于物联网技术的智能照明控制设备和多个路灯。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的照明控制方法。

本发明实施例中提供的基于物联网技术的智能照明控制方案，在照明控制设备中配置有定位模块，通过定位模块获取照明控制设备的地理位置信息并发送至第一处理器，第一处理器基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定设备所连接的多个路灯的开关状态和/或亮度，并根据开关状态和/或亮度控制第一通信模块向多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。通过采用上述技术方案，可以实现根据地理位置自动控制路灯的开关，减少了管理成本，节约了电能，同时也避免人工操作容易出错的问题，使设备更加智能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种照明控制设备的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种照明控制设备的框架示意图；

图3为本发明实施例提供的一种照明控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例中的基于物联网技术的智能照明控制设备(以下简称照明控制设备)与多个路灯连接，具体的连接方式以及路灯的具体数量不做限定。示例性的，可以照明控制设备可通过下文中的第一通信模块进行通信连接，路灯的数量可以根据一条道路上面所需要布设的路灯数量确定等。照明控制设备也可理解为照明控制系统中的网关。图1为本发明实施例提供的一种照明控制设备的结构框图，如图1所示，照明控制设备100包括第一处理器101、定位模块102和第一通信模块103。其中，定位模块102用于获取照明控制设备100的地理位置信息并将地理位置信息发送至第一处理器101；第一处理器101用于基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定多个路灯的开关状态和/或亮度，并根据开关状态和/或亮度控制第一通信模块向多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令；第一通信模块103用于在第一处理器101的控制下向多个路灯发送开关指令和/或亮度调节指令。

本发明实施例中，第一处理器的具体类型不做限定，例如可以是ARM(AdvancedRISC Machines)处理器。定位模块的具体类型不做限定，例如可以是全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)模块。第一通信模块的具体类型不做限定，例如可以是紫蜂(ZigBee)模块或远距离无线电(Long Range Radio，LoRa)模块等。

示例性的，在照明控制设备出厂并使用地点完成安装后，定位模块可以获取照明控制设备的地理位置信息，地理位置信息例如可包括经纬度信息、国家或城市等信息。定位模块在得到地理位置信息后，将其发送至第一处理器。用户(例如负责开发照明控制设备的研发人员或管理照明控制系统的工作人员等)可以在照明控制设备中预先设置开关控制逻辑(该控制逻辑还可以通过局域网人工智能AI算法智能确定)，第一处理器在接收到地理位置信息后，可以基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定多个路灯的开关状态和/或亮度。其中，照明控制设备中还可以配置有实时时钟(Real_Time Clock，RTC)模块，RTC模块能够保存照明控制设备的正确时间，当照明控制设备断电后，可通过RTC模块恢复正确的时间。第一处理器可以从RTC模块中读取当前时间。第一处理器可以基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定多个路灯的开关状态，具体可以是分别确定多个路灯中的每个路灯是打开还是关闭，也就是说，不同的路灯的开关状态可以相同也可以不同，此种情况下，若确定某个路灯应该打开，那么路灯在接收到第一通信模块发送的打开指令后，可以打开照明功能并按照默认亮度进行照明。若多个路灯中存在处于打开状态的路灯，第一处理器还可以基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定确定多个路灯的亮度，同理，多个路灯的亮度可以相同也可以不同，也就是说，路灯在接收到第一通信模块发送的亮度调节指令后，依据该亮度调节指令相应的提高或降低亮度。另外，第一处理器可以基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间同时确定多个路灯的开关状态和亮度，此时，路灯可以同时接到第一通信模块发送的打开指令和亮度调节指令，也就是说，路灯在开启后可以按照第一处理确定的亮度进行照明。

示例性的，第一处理器在确定多个路灯的开关状态和/或亮度后，根据所述开关状态和/或亮度控制所述第一通信模块向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。其中，开关指令包括打开指令(对应打开状态)或关闭指令(包括关闭状态)，亮度调节指令包括亮度提高指令或亮度降低指令。亮度调节指令中可包括具体的调节等级，如将亮度提高几个等级或将亮度降低几个等级等。亮度调节指令中也可直接包括用于表征调整后的亮度的数值。

本发明实施例中提供的照明控制设备，配置有定位模块，通过定位模块获取照明控制设备的地理位置信息并发送至第一处理器，第一处理器基于预设开关控制逻辑根据地理位置信息和当前时间确定设备所连接的多个路灯的开关状态和/或亮度，并根据开关状态和/或亮度控制第一通信模块向多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。通过采用上述技术方案，可以实现根据地理位置自动控制路灯的开关，减少了管理成本，节约了电能，同时也避免人工操作容易出错的问题(如路灯打开迟了、打开早了、忘记打开或忘记关闭等)，使设备更加智能。

在一些实施例中，所述基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度，包括：根据所述地理位置信息和当前日期确定对应的日出日落时间；根据所述日出日落时间和当前时刻的比较结果确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度。这样设置的好处在于，当前日期可以确定当前所属季节，结合地理位置(南北半球以及经纬度等信息)和日期可以准确的确定日出时间点和日落时间点，再将日出日落时间点与当前时刻(如RTC中的时间)进行比对，可以精确地得出路灯的开关状态以及所需要的亮度，使设备更加智能。

在一些实施例中，预设开关控制逻辑中还可以考虑其他因素，如天气情况或环境亮度等。示例性的，可以根据所述日出日落时间和当前时刻的比较结果以及天气信息确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度。可选的，照明控制设备可具备访问互联网的功能，通过访问互联网获取当前的天气信息，进而更精准的控制路灯的开关状态和/或亮度。例如，对于阴天、雨天或沙尘天等天气来说，路面光线情况不佳，也可能存在需要照明的情况。此外，为了进一步精确地控制，还可以根据所述日出日落时间和当前时刻的比较结果、天气信息以及环境亮度信息确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度。照明控制设备中可设置环境光传感器或光照度传感器，用于获取照明控制设备周围的环境亮度信息。

在一些实施例中，照明控制设备还包括供电控制接口。所述第一处理器还用于：在确定所述第一通信模块向所述多个路灯发送关闭指令后，通过所述供电控制接口关闭所述多个路灯的电源。示例性的，照明控制设备中的供电控制接口具体可以是5A的输出输出(Input-Output，IO)接口，具体数量不做限定，例如4-8路。在控制路灯关闭后，断开路灯的电源，这样做有三个好处：第一是节约用电，当路灯为关灯状态时，路灯中的控制器还是在工作的，带来不必要的电能损耗；第二是避免意外的安全隐患，人们看到路灯是关灯状态，以为路灯是断电的，继而在施工、作业或使用时容易放松警惕而不做保护措施，继而发生危险；第三是提高产品的可靠性，当某一时段由于无线阻塞(如路灯没有及时收到第一通信模块发送的关闭指令)且又必须立刻关灯时，可断开路灯电源，从而提高产品的安全性、节能性、可靠性。

在一些实施例中，照明控制设备还包括作为协处理器的第二处理器和锁存器，所述供电控制接口配置于所述锁存器上；所述第二处理器，用于在所述第一处理器的控制下通过所述锁存器上的供电控制接口控制所述多个路灯对应的电源的工作状态。其中，协处理器可以是stm32协处理器，可以通过I2C与锁存器通信。示例性的，可以通过控制继电器来实现控制路灯的电源的工作状态。这样设置的好处在于，通过锁存器扩展的IO口使用弱电来控制继电器，相比于直接控制强电，做到了弱电和强电分离，提高了安全性。当协处理器stm32发生异常重启时，锁存器上的IO输出不受stm32的异常影响，能够保持住stm32发生异常前的状态，从而避免继电器的异常动作，大大提高了用户体验和产品可靠性。

在一些实施例中，照明控制设备还包括至少一个扩展接口，所述扩展接口用于外接供电控制设备，所述外接供电控制设备用于对所述多个路灯中的部分路灯的电源的工作状态进行控制。其中，扩展接口可以从上述供电控制接口中的任意一个或多个中扩展出来，例如，供电控制接口可支持RS485扩展，可根据实际需求设置最大支持路数，如36路。扩展接口的数量也不做限定，例如可以是3路RS485接口。扩展接口可用于外接供电控制设备，外接供电控制设备用于对所述多个路灯中的部分路灯的电源的工作状态进行控制。当需要控制的路灯数量较多，而上述供电控制接口不足时，可通过扩展接口来外接供电控制设备。

在一些实施例中，照明控制设备还包括电源信息采集模块和第二通信模块；所述电源信息采集模块，用于采集所述多个路灯的电源信息，并将所述电源信息发送至所述第一处理器；所述第一处理器还用于：在根据所述电源信息确定出现供电异常时，通过所述第二通信模块向与所述照明控制设备对应的云平台上报电源异常信息。电源信息采集模块也可通过上述供电控制接口进行采集。这样设置的好处在于，当电源信息采集模块采集到路灯的电源异常(如缺相、电压高、电压低、电流高或电流低)时，第一处理器通过网络向平台发送路灯电源异常告警，帮助用户快速、准确的定位异常(如电源线松、掉、接地及短路等等)，极大方便设备后期的维护和检修，同时可设置紧急动作(在电流过大的情况下给路灯断电)，避免问题变得严重，提高产品的安全性。另外，外接供电控制设备也可具备电源信息采集模块的相关功能。第二通信模块的类型和数量不做限定，例如可以是WIFI模块、WAN模块或4G模块等，当同时存在至少两种类型的第二通信模块时，可以进行智能切换，决定选择哪个或哪几个来用于与云平台通信。示例性的，照明控制设备中还设置智能网络管理模块，用于智能选择与云平台通信的通信模块，使得照明控制设备能够方便、快捷的接入网络，比传统固定只有一种方式接入网络更加方便、灵活，能适用更多的应用场景。

在一些实施例中，照明控制设备还包括设备电源信息采集模块和备用电源，设备电源信息采集模块用于采集照明控制设备的电源信息，并发送至第一处理器；第一处理器还用于，在根据所述照明控制设备的电源信息确定出现供电异常时，切换至备用电源供电。备用电源例如可以是不间断(Uninterruptible Power System，UPS)。设备电源信息采集模块可以是ADC采集模块，具体路数不做限定，例如6路。6路ADC采集模块可以采集照明控制设备A、B、C三相的电压和电流，电压、电流超过告警阈值(电压过低、电压过高、电流过低、电流过高)时，照明控制设备可以通过网络向云平台告警，通知用户检查网关电源通知用户检查网关电源，大大增加设备的自持能力，提高了设备的可靠性和设备的可维护性，且当网关电源异常时，网关可切换到UPS电源，把网关电源的各种异常上报平台。可选的，照明控制设备还可包括看门狗，看门狗能够检测主处理器(也即第一处理器)的异常运行状态并通过重启等方式让主处理器恢复到正常状态，使得整套系统抗风险能力更强。

在一些实施例中，照明控制设备还包括显示屏和输入装置；所述输入装置，用于接收用户输入的身份验证信息，并将所述身份验证信息发送至所述第一处理器；所述第一处理器还用于：对所述身份验证信息进行验证，并通过所述显示屏显示验证结果；所述输入装置还用于，在所述验证结果为通过的情况下，接收用户输入的操控信息，并将所述操控信息发送至所述第一处理器；所述第一处理器还用于：根据所述操控信息执行相应的控制操作。其中，显示屏可以是LCD屏幕，也可以是其他类型的屏幕。输入装置可以是键盘或按钮，也可以是其他类型的输入设备。可选的，显示屏和输入装置可以是集成了显示和输入功能的触控屏幕。LCD屏幕提供用户在现场设置、控制整套照明系统的能力，同时安全中心对LCD屏幕的使用提供了安全认证，要使用LCD屏幕来设置、控制整套照明系统必须通过安全中心的密码认证。当整套照明系统安装完成后，需要调试时，施工人员可在密码认证后通过LCD屏幕设置、调试整套系统，不必通过平台来调试，节约了安装、调试时的沟通成本和提高了施工效率，同时在日常使用过程中，也可通过LCD屏对系统进行控制，使得管理人员对系统的管理更加方便快捷。

在一些实施例中，第一处理器还用于接收照明控制系统中的检测装置发送的检测数据，并在确定检测数据发生异常时，通过报警装置报警和/或将异常情况上报至云平台。其中，检测装置例如可包括电缆防盗传感器(用于检测电缆状态)，电表检测装置(可统计整套系统的耗电、功率等电参数)以及门磁传感器(可检测网关壳体状态)等。通过整套系统的自检功能，用户可以实时的掌握整套系统的实时状态，当异常发生后，能够快速、准确的定位问题，提高整套系统的易维护性，节约用户排查问题的时间。

在一些实施例中，第二通信模块还可用于接收云平台下发的远程控制指令。使用户能够远程实时控制、掌握整套系统的运行，同时方便用户排查、解决各种异常情况。当系统出现异常时，可通过远程控制、OTA和远程调试修复、解决异常，不必派人员到现场处理，节约人力，提高系统的运行、维护效率。

图2为本发明实施例提供的一种照明控制设备的框架示意图。如图2所示，照明控制设备中包括主处理器(即第一处理器，图中未示出)、stm32协处理器、wifi模块、WAN模块、4G模块、智能网络管理模块、安全中心、LCD屏幕、远程控制模块、UPS电源接口、OTA/远程调试模块、局域网AI模块、外部看门狗、RTC模块、GPS模块、8路IO输出、1路GPIO输出、1路GPIO采集、6路ADC采集、LORA主站、Zigbee主站和3路485接口。其中，RTC模块、GPS模块、8路IO输出、1路GPIO输出和1路GPIO采集直接与stm32协处理器相连，而其他部分(包括stm32协处理)与主处理器相连。

具体的，wifi模块可支持AP、STA和Repeater模式；WAN模块用于通过WAN接入网络；4G模块用于通过4G接入网络；智能网络管理模块用于实现4G、WAN和WIFI的智能切换；安全中心用于密码身份认证；LCD屏幕用于本地控制设备；远程控制模块用于远程控制设备；UPS电源接口用于通过外部UPS电源供电；OTA/远程调试模块用于远程管理设备；局域网AI模块用于通过判断各种因素，实现智能控制设备；外部看门狗用于实现看门狗功能；RTC模块，具体是RTC时钟，用于校准网关系统时间；GPS模块用于定位，根据RTC校准时间；8路IO输出用于连接继电器，控制8路继电器；1路GPIO输出用于连接报警器，可以门磁传感器联动；1路GPIO采集用于连接门磁传感器；6路ADC采集用于采集网关A、B、C三组电源的电流电压；LORA主站与各Lora节点通信，可兼容各频段；Zigbee主站可与各Zigbee节点通信；3路485接口中，第一路可用于连接V2设备回路(其中，V2设备即上文所述外接供电控制设备)、V2设备采集、以及电缆防盗设备，第二路可用于连接V2设备回路、V2设备采集、以及97和07规范电表设备，第三路可用于连接V2设备回路、V2设备采集、以及光照度传感器设备。

图3为本发明实施例提供的一种照明控制方法的流程示意图，该方法可以由照明控制设备执行，可由软件和/或硬件实现。如图3所示，该方法包括：

步骤301、获取照明控制设备的地理位置信息。

步骤302、基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度；

步骤303、根据所述开关状态和/或亮度控制向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。

本发明实施例中提供的照明控制方法，可以实现根据地理位置自动控制路灯的开关，减少了管理成本，节约了电能，同时也避免人工操作容易出错的问题，使设备更加智能。

需要说明的是，该方法应用于照明控制设备，可实现上文所述的任意功能对应的方法步骤，这里不再一一赘述。

本发明实施例提供了一种照明控制系统，包括本发明任意实施例所述的照明控制设备和多个路灯。

本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行照明控制方法，该方法包括：

获取照明控制设备的地理位置信息；

基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度；

根据所述开关状态和/或亮度控制向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的照明控制操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的照明控制方法中的相关操作。

上述实施例中提供的照明控制设备、照明控制方法、照明控制系统及存储介质可执行本发明任意实施例所提供的照明控制相关功能的步骤，具备相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供相关内容。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的智能照明控制设备，其特征在于，连接有多个路灯，所述照明控制设备包括：第一处理器、定位模块和第一通信模块；

所述定位模块，用于获取所述照明控制设备的地理位置信息并将所述地理位置信息发送至所述第一处理器；

所述第一处理器，用于基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度，并根据所述开关状态和/或亮度控制所述第一通信模块向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令；

所述第一通信模块，用于在所述第一处理器的控制下向所述多个路灯发送开关指令和/或亮度调节指令。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度，包括：

根据所述地理位置信息和当前日期确定对应的日出日落时间；

根据所述日出日落时间和当前时刻的比较结果确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：供电控制接口；

所述第一处理器还用于：在确定所述第一通信模块向所述多个路灯发送关闭指令后，通过所述供电控制接口关闭所述多个路灯的电源。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括作为协处理器的第二处理器和锁存器，所述供电控制接口配置于所述锁存器上；

所述第二处理器，用于在所述第一处理器的控制下通过所述锁存器上的供电控制接口控制所述多个路灯对应的电源的工作状态。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括至少一个扩展接口，所述扩展接口用于连接外接供电控制设备，所述外接供电控制设备用于对所述多个路灯中的部分路灯的电源的工作状态进行控制。

6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括电源信息采集模块和第二通信模块；

所述电源信息采集模块，用于采集所述多个路灯的电源信息，并将所述电源信息发送至所述第一处理器；

所述第一处理器还用于：在根据所述电源信息确定出现供电异常时，通过所述第二通信模块向与所述照明控制设备对应的云平台上报电源异常信息。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括显示屏和输入装置；

所述输入装置，用于接收用户输入的身份验证信息，并将所述身份验证信息发送至所述第一处理器；

所述第一处理器还用于：对所述身份验证信息进行验证，并通过所述显示屏显示验证结果；

所述输入装置还用于，在所述验证结果为通过的情况下，接收用户输入的操控信息，并将所述操控信息发送至所述第一处理器；

所述第一处理器还用于：根据所述操控信息执行相应的控制操作。

8.一种照明控制方法，其特征在于，应用于基于物联网技术的智能照明控制设备，所述照明控制设备连接有多个路灯，所述方法包括：

获取照明控制设备的地理位置信息；

基于预设开关控制逻辑根据所述地理位置信息和当前时间确定所述多个路灯的开关状态和/或亮度；

根据所述开关状态和/或亮度控制向所述多个路灯发送相应的开关指令和/或亮度调节指令。

9.一种照明控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的基于物联网技术的智能照明控制设备和多个路灯。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的方法。

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