CN114867166A - 智能照明控制系统智慧末端控制方法 - Google Patents

智能照明控制系统智慧末端控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了智能照明控制系统智慧末端控制方法，该系统包括控制器、若干个传感器以及若干个被控器件；于所述控制系统中预制或用户自定义有若干个系统状态；用户基于系统状态来定义控制条件，并按照控制条件来设定所述传感器与被控器件之间的控制关系和/或场景的控制效果；通过使用系统状态的概念和条件控制的逻辑描述方法，可以使照明控制基于用户的日常生活习惯等，自动地发生和实现，不再需要用户使用开关来进行控制；在进行复杂的、基于多种条件的控制环境中也完全避免单点失效的问题，有效减少系统中进行控制所需的数据量，每一个控制过程所需的数据传输量最高可减少90％，降低无线传输时的数据包碰撞的可能性，提高系统的可靠性和抗干扰能力。

Description

智能照明控制系统智慧末端控制方法
技术领域
本发明涉及智能照明控制系统领域，特别涉及智能照明控制系统智慧末端控制方法。
背景技术
在常见的无线智能灯光控制系统中，智能程度一般都是很低的，控制的效果基本都是在配置的时候确定的、无条件的，不能根据环境变化或用户的使用习惯和使用方法进行变化；有一些系统可能也会有一些关联性的控制效果，但这样的关联性的控制一般只能是由中央控制器来进行关联，即只能是使用集中式的控制方式，这样的系统无法避免单点失效的问题，还可能出现需要以无线通讯的方式传输比较大量的控制数据的情况。
在分布式的控制系统中，控制逻辑被拆分并以子配置的方式被推送到被控单元，而被控单元具有一定的逻辑处理能力，可以根据所接收到的控制逻辑定义(子配置)，在收到传感器的状态变化信息时做出适当的逻辑处理，并做出相应的控制动作；但是当一个控制需要基于多个条件来进行的时候，因为被控单元并不具有对这些条件的感知能力，所以这样的控制仍然是需要由中心控制器基于这些条件进行控制逻辑的处理，然后发出所需的控制命令，也就是说对于比较复杂的控制逻辑，已有的分布式控制系统仍然需要使用集中式的控制方式来实现，仍然要依赖中心控制器的逻辑处理和控制命令，在这样的情况下仍然存在单点失效的问题和可能出现需要无线传输比较大量的控制数据的情况。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出智能照明控制系统智慧末端控制方法。
本发明的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：智能照明控制系统智慧末端控制方法，该系统包括控制器、若干个传感器以及若干个被控器件；
于所述控制系统中预制或用户自定义有若干个系统状态；
用户基于系统状态来定义控制条件，并按照控制条件来设定所述传感器与被控器件之间的控制关系和/或场景的控制效果。
可选地，对于从系统外所获得的系统状态信息，由获得该系统状态信息的控制器发布到系统中；对于系统内所产生的状态信息，由产生该系统状态信息的传感器自行发布到系统中；对于持续变化的系统状态信息，则由被控器件使用其自身的时钟来维持，并接收控制器的校时信息来校正自身的时钟。
可选地，用户自定义的系统状态通过开关、传感器和/ 或定时器来设置或改变其值。
可选地，系统状态信息至少可设置为地点、时间、昼夜、季节、照度、是否入住、是否有人、是否在睡眠状态中的一个或多个。
可选地，被控器件至少可设置为无线执行器、窗帘电机、智能LED灯中的一个或多个。
可选地，系统状态具有连续的或离散的值。
可选地，在分布式控制系统中，用户完成系统配置或配置变更后上载至控制器，控制器保存配置信息并对配置信息、系统状态信息按照被控器件进行解释，同时以条件控制的方式来定义控制逻辑后将其推送至相应的被控器件中存储及执行；
系统状态信息被通知到系统中的被控器件并在被控器件中被缓存和使用，当被控器件接收到来自传感器的状态变化信息时，根据其所保持的系统状态信息及事先推送过来的控制逻辑进行查找，如果发现相匹配的控制逻辑，即自行执行这一控制逻辑，如果没有发现所匹配的控制逻辑，则忽略这一信息
可选地，在集中式控制系统中，系统的配置信息保存在控制器中，控制逻辑在控制器中被运行，传感器在其状态发生变化时发送相应的信息到控制器，中央控制器根据所接收到的传感器的状态变化信息及当时的系统状态进行控制逻辑运算或配置查询，根据结果发出控制指令给相关的被控器件。
可选地，配置解析和拆分的动作可由智能终端来进行并借助其他无线通讯器件推送给被控器件。
本发明的有益效果：智能照明控制系统智慧末端控制方法，该系统包括控制器、若干个传感器以及若干个被控器件；于所述控制系统中预制或用户自定义有若干个系统状态；用户基于系统状态来定义控制条件，并按照控制条件来设定所述传感器与被控器件之间的控制关系和/或场景的控制效果；
1、通过使用系统状态的概念和条件控制的逻辑描述方法，可以使照明控制基于用户的日常生活习惯、环境变化以及所需要达到的照明效果，自动地发生和实现，而无需手动干预，很大程度上不再需要用户使用开关来进行控制；
2、能够在进行复杂的，基于多种条件的控制环境中也完全避免单点失效的问题(Single Point Failure)，同时有效地减少系统网络中所传输的进行控制所需的数据量，对每一个控制过程所需的数据传输量可最高减少90％，大大降低在对信息进行无线传输时的数据包碰撞的可能性，有效地提高了系统的可靠性和抗干扰能力。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为基本控制方式的示意图；
图2为非智慧末端下的复杂控制方式的示意图；
图3为智慧末端下的复杂控制方式的示意图；
图4为本发明的一个实施例的配置过程；
图5为本发明的一个实施例的系统运行过程。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图5，智能照明控制系统智慧末端控制方法，该系统包括控制器、若干个传感器以及若干个被控器件；
于所述控制系统中预制或用户自定义有若干个系统状态；
用户基于系统状态来定义控制条件，并按照控制条件来设定所述传感器与被控器件之间的控制关系和/或场景的控制效果。
在本发明中，智能照明控制系统的智慧末端控制方法采用了控制区域状态和控制条件的的概念，控制系统可以具有多个状态，并且这些状态可以是系统内预制的状态，比如日期、时间、地点等；也可以是用户自定义的状态，比如主卧是否睡眠、客房是否入住等，这些系统状态可以具有连续的或离散的值，其中，用户自定义的状态可以通过多种方法来设置或改变其值，比如使用开关、传感器、定时器等，优选的，用户可以基于系统的状态来定义控制条件，传感器和被控器件的控制关系可以按照控制条件来设定，在不同的条件下产生不同的控制效果；比如被红外人体传感器所控制的灯在白天不会亮，而在日落后到夜里十二点之间，在有人时开到100％的亮度，在夜里十二点之后到日出时，在有人时开到5％的亮度；进一步地，场景的控制效果亦可以按照控制条件来设定，在不同的条件下，场景被触发后所产生的控制效果可以是不同的；比如明亮模式在日落前只是打开场景中所包含的装饰灯，在日落后则会打开场景中所包含的所有灯；能够使得照明控制可基于用户的日常生活习惯、环境变化以及所需要达到的照明效果，自动地发生和实现，而无需手动干预，很大程度上不再需要用户使用开关来进行控制。
虽然在本发明的系统中也存在控制器，比如中央控制器或者是网关，但其主要的作用是完成系统的配置，在系统进入运行状态后并不介入传感器和被控器件之间的控制过程，也不会向被控器件发出控制命令；被控器件在接收到传感器的状态变化信息后根据其在配置阶段所获得的配置信息以及所感知的状态信息进行控制逻辑处理并做出相应的控制动作，在系统进入运行状态后，中央控制器(或者是网关)的主要作用是：
(1)与外部网络相连接，从外部网络获得环境信息(比如时间或者客人入住/离店信息)；
(2)将其所获得的环境信息广播到本控制系统中；
(3)转发本控制系统内部所产生的状态信息(比如亮度变化，区域中是否有人等)；
对于从系统外所获得的系统状态信息，比如时间(校时)、天气、是否入住等，由获得该系统状态信息的控制器发布到系统中；对于系统中所产生的系统状态信息，比如照度、是否有人、是否是睡眠状态等，由产生该系统状态信息的传感器(比如产生照度信息的亮度传感器)自行发布到系统中；对于持续变化的系统状态信息，比如时间、日期、季节等，则由被控器件使用其自身的时钟来维持，并接收控制器的校时信息来校正自身的时钟；进一步地，被控器件在接收到状态信息的时候将其保存在自己的存储中，在接收到传感器的状态变化信息的时候，使用其所保存的系统状态进行控制逻辑运算，并判断是否和应该进行怎样的控制操作；需要注意的是，本发明中的传感器应作扩展解释，并不是狭义、传统意义上的“传感器”，具体的，应该本发明中的传感器至少可以包括传统意义上的传感器以及无线开关等，其中传感器作为传统意义上的传感器来进行解释时，可以是照度传感器、红外传感器等。
用户自定义的系统状态通过开关、传感器和/或定时器来设置或改变其值。
系统状态信息至少可设置为地点、时间、昼夜、季节、照度、是否入住、是否有人、是否在睡眠状态中的一个或多个。
被控器件至少可设置为无线执行器、窗帘电机、智能 LED灯中的一个或多个。
系统状态具有连续的或离散的值。
作为本发明中智能照明控制系统实现方式的第一实施例，可以采用分布式控制方式来实现；具体的，在分布式控制系统中，用户完成系统配置或配置变更后上载至控制器，控制器保存配置信息并对配置信息、系统状态信息按照被控器件进行解释，同时以条件控制的方式来定义控制逻辑后将其推送至相应的被控器件中存储及执行；
系统状态信息被通知到系统中的被控器件并在被控器件中被缓存和使用，当被控器件接收到来自传感器的状态变化信息时，根据其所保持的系统状态信息及事先推送过来的控制逻辑进行查找，如果发现相匹配的控制逻辑，即自行执行这一控制逻辑，如果没有发现所匹配的控制逻辑，则忽略这一信息
作为本发明中智能照明控制系统实现方式的第二实施例，可以采用集中式控制方式来实现；具体的，在集中式控制系统中，系统的配置信息保存在控制器中，控制逻辑在控制器中被运行，传感器在其状态发生变化时发送相应的信息到控制器，中央控制器根据所接收到的传感器的状态变化信息及当时的系统状态进行控制逻辑运算或配置查询，根据结果发出控制指令给相关的被控器件。
配置解析和拆分的动作可由智能终端来进行并借助其他无线通讯器件推送给被控器件。
在本发明中，以分布式控制系统为例，并且以一个简单的控制系统为例子来进行说明，该控制系统由一个红外人体传感器、一个被控的灯和一个网关所组成，其中网关具有与外部网络相连接的功能并同时作为一个中心处理器：
(一)基本控制方式的需求：
o被控灯被红外传感器控制，在接收到红外传感器的信号后开灯
(1)通过基本控制方式来实现(参照图1)：
o红外人体传感器在感受到人体存在的时候发出传感信号；
o被控灯在接收到红外传感信号时进入开的状态；
(二)复杂的控制方式的需求：
o被控灯在白天的时候不响应红外传感信号
o被控灯在晚上12点以前，在接收到红外传感信号后开灯到100％的亮度
o被控灯在晚上12点以后，在接收到红外传感信号后开灯到50％的亮度
(1)通过非智慧末端的复杂控制方式来实现(参照图2)：
o被控灯不具有时间和昼夜的感知能力；
o网关因为有对外部网络的连接，所以具有时间和昼夜的感知能力；
o被控灯不再直接接收红外传感器的信号而是根据网关的控制命令来开关灯和调整亮度；
o网关接收红外传感器的信号，根据时间条件的不同来发出不同的控制命令给被控灯；
(2)通过本发明中的智慧末端下的复杂控制方式来实现(参照图3)：
o在控制器设置本系统所在的地点的经纬度；
o在控制器设置昼夜的定义，一般可以是一个相对于日出和日落的时间；
o控制器从所连接的外部网络获得精确的时间(对时)；
o控制器将昼夜的定义和校时信息以适当的时间间隔广播到系统中的被控灯使其感知到控制区域的昼夜状态和时间状态；
o将被控灯所需要根据不同的时间段所执行的控制操作以时间条件的形式定义配置逻辑并推送到被控灯；
o在被控灯接收到红外传感器的信号的时候，根据其所感知的控制区域的当前状态及预先设置的控制逻辑进行相应的控制；
其中，控制区域的状态还可以是地点、时间、昼夜、季节、照度、是否入住、是否有人、是否在睡眠状态中的一个或多个；进一步的，以控制区域的状态为条件，还可以实现条件场景的控制效果；其技术特点如下：1、场景中包含若干个被控对象；2、一般场景的控制效果被定义为每一个其所包含的被控对象在场景被启动的时候所要达到的状态，比如灯的开或关、调光灯的亮度和空调的温度等；3、用于被控对象可以感知控制区域的状态，场景可以被定义为在不同的条件下，其所包含的被控对象在场景被启动的时候可以达到不同的控制效果，由此即实现了同一个场景在不同条件下控制效果可以不同。
参照图3-5，在该实施例中，所需实现的控制效果为:
o使用红外人体传感器控制房间中的照明灯；
o被控灯在白天的时候不响应红外传感信号；
o被控灯在晚上12点以前，在接收到红外传感信号后开灯到100％的亮度；
o被控灯在晚上12点以后，在接收到红外传感信号后开灯到50％的亮度；
系统结构如图3所示，使用一个智能终端运行系统配置APP；将网关通电，使用APP将其配入WiFi网络，使其可以连接到互联网并可从互联网获取校时信息；系统的配置过程如图4所示，在APP上定义系统所在位置的经纬度，根据日出和日落的相对时间确定白天的定义；使用APP使用适当的方式发现照明灯和红外人体传感器；根据上述的要求在APP上对红外传感器和照明灯的控制关系进行条件配置；用APP将经纬度、白天的定义，以及条件控制逻辑的配置信息推送给照明灯。
而系统运行的过程如图5所示，在系统进入运行状态后，网关从互联网获取校时信息并发送到系统中，照明灯从系统中获取校时信息来矫正自己的时钟，照明灯在收到红外传感器的有人信号后根据本身的时钟，经纬度及白天的定义来确定当前的状态满足什么时间条件，并做出适当的控制。
因此，对于需要基于多个条件来进行的控制，本方法使用系统状态的方法来描述这些条件，在用户完成了系统配置或配置变更后，上载配置信息到控制器，控制器除自身保存这些配置信息外，也对配置信息和系统状态条件按照被控器件进行解释，同时以条件控制的方式来定义控制逻辑，即每一被控器件会被哪些开关或传感器，在哪个条件下，以哪种方式进行控制，然后将这些逻辑关系(子配置)推送到相应的被控器件，这样每一个被控器件中都保持了在不同的条件下，怎样响应开关或传感器的控制逻辑，这样被控器件就可以在接收到传感器的状态变化信息后，自己进行逻辑处理，做出相应的控制动作，而不需要依赖中央控制器的控制命令，上述的配置解析和拆分的动作也可以是由智能终端来进行，然后借助其他的无线通讯器件推送给被控器件；在系统进入运行状态后，系统的状态以适当的方法被通知到系统中的被控器件，这些状态信息在被控器件中被缓存和使用，当被控回路接收到某一个开关或传感器的信息时，根据其所保持的系统状态信息及事先推送过来的控制关系进行查找，如果发现相匹配的控制逻辑，即自行执行这一控制逻辑；如果没有所匹配的控制逻辑，则忽略这一信息；本发明的优点在于：通过使用系统状态的概念和条件控制的逻辑描述方法，能够在进行复杂的、基于多种条件的控制环境中也完全避免单点失效的问题，同时有效地减少系统网络中所传输的进行控制所需的数据量，对每一个控制过程所需的数据传输量可最高减少 90％，大大降低在对信息进行无线传输时的数据包碰撞的可能性，有效地提高了系统的可靠性和抗干扰能力。
当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：该系统包括控制器、若干个传感器以及若干个被控器件；
于所述控制系统中预制或用户自定义有若干个系统状态；
用户基于系统状态来定义控制条件，并按照控制条件来设定所述传感器与被控器件之间的控制关系和/或场景的控制效果。
2.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：
对于从系统外所获得的系统状态信息，由获得该系统状态信息的控制器发布到系统中；对于系统内所产生的状态信息，由产生该系统状态信息的传感器自行发布到系统中；对于持续变化的系统状态信息，则由被控器件使用其自身的时钟来维持，并接收控制器的校时信息来校正自身的时钟。
3.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：用户自定义的系统状态通过开关、传感器和/或定时器来设置或改变其值。
4.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：所述系统状态信息至少可设置为地点、时间、昼夜、季节、照度、是否入住、是否有人、是否在睡眠状态中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：所述被控器件至少可设置为无线执行器、窗帘电机、智能LED灯中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：系统状态具有连续的或离散的值。
7.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：在分布式控制系统中，用户完成系统配置或配置变更后上载至控制器，控制器保存配置信息并对配置信息、系统状态信息按照被控器件进行解释，同时以条件控制的方式来定义控制逻辑后将其推送至相应的被控器件中存储及执行；
系统状态信息被通知到系统中的被控器件并在被控器件中被缓存和使用，当被控器件接收到来自传感器的状态变化信息时，根据其所保持的系统状态信息及事先推送过来的控制逻辑进行查找，如果发现相匹配的控制逻辑，即自行执行这一控制逻辑，如果没有发现所匹配的控制逻辑，则忽略这一信息。
8.根据权利要求1所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：在集中式控制系统中，系统的配置信息保存在控制器中，控制逻辑在控制器中被运行，传感器在其状态发生变化时发送相应的信息到控制器，中央控制器根据所接收到的传感器的状态变化信息及当时的系统状态进行控制逻辑运算或配置查询，根据结果发出控制指令给相关的被控器件。
9.根据权利要求7或8所述的智能照明控制系统智慧末端控制方法，其特征在于：配置解析和拆分的动作可由智能终端来进行并借助其他无线通讯器件推送给被控器件。
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