CN117156625B - 一种基于电数据的led灯带调节控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人工智能技术领域，揭露了一种基于电数据的LED灯带调节控制系统及方法，该系统中包括网关网络构建模块、数据生成模块、数据指标化模块、控制参数生成模块、指令转化模块及灯带调节模块，构建LED灯带的灯带网关网络，生成LED灯带的电数据，并对电数据进行二阶导数插值采样，得到采样数据，对采样数据进行指标化处理，得到数据指标，根据数据指标和预设的灯带控制算法生成LED灯带的控制参数，将控制参数转化为控制指令，利用灯带网关网络中的灯控节点对控制指令进行解析，得到解析指令，根据解析指令对LED灯带进行调节，提高了LED灯带调节控制效率。

Description

一种基于电数据的LED灯带调节控制系统及方法

技术领域

本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种基于电数据的LED灯带调节控制系统及方法。

背景技术

LED灯带在室内和室外照明方面广泛应用，常应用于家庭、商业场所、办公室、酒店、餐厅等各种环境，它们可以作为主要照明源，提供明亮的照明效果，也可以作为装饰照明，创造出个性化的光影效果。由于LED灯带体积小、柔韧性好，无论是线形还是平面安装，都能够方便地适应各种场景的需求。通过调节LED灯带的亮度和颜色，可以创建不同的光照效果，满足不同环境和场景的需求，比如：在家庭中可以根据不同的活动选择合适的光线，如温暖柔和的光线营造舒适的氛围，明亮的白光提供足够的照明；在商业场所，可以利用LED灯带的调节控制功能实现灯光秀、装饰等效果，吸引顾客的注意力。

目前的LED灯带控制系统通常只能通过手动或预设方式进行操作，无法主动感知、分析环境信息并做出相应的调节，例如：对于光线强度的调节，系统无法自动根据周围光照情况进行调整；对于温度的控制，系统无法根据室内外温度自动调节灯带的亮度或颜色，因此，如何提升LED灯带调节控制效率，成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种基于电数据的LED灯带调节控制系统及方法，其主要目的在于解决自助收银时的效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述系统包括信息提取模块、商品核验模块、核验失败模块、核验成功模块、商品结算模块及结算成功模块，其中：

所述网关网络构建模块，用于构建LED灯带的灯带网关网络；

所述数据生成模块，用于生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据，对所述电数据进行二阶导数插值采样，得到所述电数据的采样数据；

所述数据指标化模块，用于对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标；

所述控制参数生成模块，用于根据所述数据指标和预设的灯带控制算法生成所述LED灯带的控制参数，其中，所述预设的灯带控制算法为：其中，/>是灯带质量的评价指标，/>是色彩再现指数，/>是所述色彩再现指数对应的权重，/>是色温，/>是所述色温对应的权重，/>是能耗，/>是所述能耗对应的权重，/>是所需的最小色彩再现指数要求，/>是所需最大色彩再现指数要求，/>是所需的最小色温要求，/>是所需最大色温要求，/>是能耗的最大限制，/>是购买和运行成本的总和，/>是购买和运行成本的总和的最大限制；

所述指令转化模块，用于对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令；

所述灯带调节模块，用于利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令，根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节。

可选地，所述网关网络构建模块在构建LED灯带的灯带网关网络时，具体用于：

根据预设的灯控节点逐个对LED灯带进行节点分配，得到所述LED灯带的分配节点；

根据所述分配节点建立所述灯控节点与所述LED灯带的连接；

将连接所述LED灯带的灯控节点接入预设的灯控网关，得到所述LED灯带的灯带网关网络。

可选地，所述数据生成模块在生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据时，具体用于：

确定所述灯带网关网络中LED灯带的电数据需求，根据所述电数据需求确定所述LED灯带的传感设备；

建立所述传感设备与所述LED灯带所对应的灯控节点的数据传输关系；

根据所述数据传输关系和所述传感设备生成所述LED灯带的电数据。

可选地，所述数据生成模块在对所述电数据进行数据采样，得到所述电数据的采样数据时，具体用于：

利用预设的采样率生成所述电数据的初始采样数据；

对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据，确定所述插值数据为所述电数据的采样数据。

可选地，所述数据生成模块在对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据时，具体用于：

生成所述初始采样数据的初始数据序列，根据所述初始数据序列生成预设的插值算法的插值节点，其中，所述预设的插值算法为：其中，/>是第/>个三次函数段，/>是第个三次函数段的三次项系数，/>是要进行插值的节点的横坐标，/>是第/>个已知数据点，/>是第/>个三次函数段的二次项系数，/>是第/>个三次函数段的一次项系数，/>是第/>个三次函数段的常数项，/>是所述已知数据点的点标识；

计算所述插值节点的二阶导数；

根据所述二阶导数和所述预设的插值算法生成所述插值节点的插值系数；

根据所述插值系数、所述预设的插值算法和所述初始采样数据生成所述初始采样数据的插值数据。

可选地， 所述数据指标化模块在对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标时，具体用于：

对所述采样数据进行特征提取，得到所述采样数据的数据特征；

对所述数据特征进行特征归一化，得到所述数据特征的归一化特征；

对所述归一化特征进行特征标准化，得到所述归一化特征的标准化特征；

对所述标准化特征进行特征降维，得到所述标准化特征的降维特征，根据所述降维特征生成所述电数据的数据指标。

可选地，所述数据指标化模块在对所述标准化特征进行特征降维，得到所述标准化特征的降维特征时，具体用于：

生成所述标准化特征的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到所述协方差矩阵的特征值和所述特征值对应的特征向量；

根据所述特征值的大小对所述特征向量进行目标选取，得到所述特征向量的目标向量，根据所述目标向量生成所述标准化特征的投射空间；

根据所述投射空间生成所述标准化特征的降维特征。

可选地，所述指令转化模块在对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令时，具体用于：

根据预设的通信协议生成所述控制参数的控制指标；

根据所述控制指标和所述预设的通信协议生成所述控制参数的控制指令。

可选地，所述灯带调节模块在利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令时，具体用于：

利用所述灯带网关网络中的灯控节点接收所述控制指令；

对所述控制指令进行有效性验证，对通过有效性验证的控制指令进行字段解析，得到所述控制指令的解析字段；

根据所述解析字段生成所述控制指令的解析指令。

为了解决上述问题，本发明还提供一种基于电数据的LED灯带调节控制方法，所述方法包括：

S1、构建LED灯带的灯带网关网络；

S2、生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据，对所述电数据进行二阶导数插值采样，得到所述电数据的采样数据；

S3、对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标；

S4、根据所述数据指标和预设的灯带控制算法生成所述LED灯带的控制参数，其中，所述预设的灯带控制算法为：其中，/>是灯带质量的评价指标，/>是色彩再现指数，/>是所述色彩再现指数对应的权重，/>是色温，/>是所述色温对应的权重，/>是能耗，/>是所述能耗对应的权重，/>是所需的最小色彩再现指数要求，/>是所需最大色彩再现指数要求，/>是所需的最小色温要求，是所需最大色温要求，/>是能耗的最大限制，/>是购买和运行成本的总和，/>是购买和运行成本的总和的最大限制；

S5、对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令；

S6、利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令，根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节。

本发明实施例构建一个灯带网关网络，将LED灯带连接到一个中央控制节点上，通过该节点对灯带进行集中管理和控制，这样可以提高调节控制的效率，避免对每个灯带进行逐个设置，通过采集LED灯带的电数据，并对其进行二阶导数插值采样，得到采样数据，然后对采样数据进行指标化处理，计算出相关的数据指标，这些数据指标可以反映LED灯带的性能和特征，根据预设的灯带控制算法和所得到的数据指标，生成LED灯带的控制参数，将生成的控制参数转化为实际的控制指令，对LED灯带进行精确的调节，在LED灯带控制系统中加入传感器或环境监测设备，实时感知环境的光照强度、温度等参数，然后利用智能算法分析这些数据，并根据环境变化自动调整LED灯带的亮度、颜色等参数，以实现自适应的控制，因此本发明提出的基于电数据的LED灯带调节控制系统及方法，可以提高LED灯带调节控制时的效率。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于电数据的LED灯带调节控制系统的系统架构图；

图2为本发明一实施例提供的基于电数据的LED灯带调节控制方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

另外，下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例，而非严格限定。

实际上，基于电数据的LED灯带调节控制系统所部署的服务端设备可能是由一台或多台设备构成的。上述基于电数据的LED灯带调节控制系统可以实现为：业务实例、虚拟机、硬件设备。比如，该基于电数据的LED灯带调节控制系统可以实现为部署在云节点中的一个或多个设备上的一种业务实例。简单来说，该基于电数据的LED灯带调节控制系统可以理解为是部署在云节点上的一种软件，用于为各用户端提供基于电数据的LED灯带调节控制系统。或者，该基于电数据的LED灯带调节控制系统也可以实现为部署在云节点中的一个或多个设备上的一种虚拟机。该虚拟机中安装有用于管理各用户端的应用软件。或者，该基于电数据的LED灯带调节控制系统还可以实现为由众多相同或不同类型的硬件设备构成的服务端，设置一个或多个硬件设备用于为各用户端提供基于电数据的LED灯带调节控制系统。

在实现形式上，基于电数据的LED灯带调节控制系统和用户端相互适应。即，基于电数据的LED灯带调节控制系统作为安装于云服务平台的应用，则用户端作为与该应用建立通信连接的客户端；或实现基于电数据的LED灯带调节控制系统作为网站实现，则用户端作为网页实现；再或实现基于电数据的LED灯带调节控制系统作为云服务平台实现，则用户端作为即时通信应用中的小程序实现。

如图1所示，是本发明一实施例提供的基于电数据的LED灯带调节控制系统的系统架构图。

本发明所述基于电数据的LED灯带调节控制系统100可以设置于云端服务器中，在实现形式上，可以作为一个或多个服务设备，也可以作为一应用安装于云端(例如移动服务运营方的服务器、服务器集群等)上，或者也可以开发为网站。根据实现的功能，所述基于电数据的LED灯带调节控制系统100可以包括网关网络构建模块101、数据生成模块102、数据指标化模块103、控制参数生成模块104、指令转化模块105及灯带调节模块106。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。

本发明实施例中，基于电数据的LED灯带调节控制系统中，上述各个模块均可独立实现，且与其他模块调用。这里的调用可以理解为，某一模块可以连接另一类型的多个模块，并为其连接的多个模块提供相应服务。比如，分享评测模块可以调用同一信息采集模块，以获取该信息采集模块采集的信息基于上述特性，本发明实施例提供的基于电数据的LED灯带调节控制系统中，无需修改程序代码，即可通过增加模块、并直接调用的形式来调整基于电数据的LED灯带调节控制系统架构的适用范围，实现集群式水平拓展，以便达到快捷灵活拓展基于电数据的LED灯带调节控制系统的目的。实际应用中，上述模块可以设置在同一设备或不同设备中，也可以是设置在虚拟设备中，例如云端服务器中的服务实例。

下面结合具体实施例，分别针对基于电数据的LED灯带调节控制系统的各个组成部分以及具体工作流程进行说明：

所述网关网络构建模块101，用于构建LED灯带的灯带网关网络。

在本发明实施例中，所述网关网络构建模块101在构建LED灯带的灯带网关网络时，具体用于：

根据预设的灯控节点逐个对LED灯带进行节点分配，得到所述LED灯带的分配节点；

根据所述分配节点建立所述灯控节点与所述LED灯带的连接；

将连接所述LED灯带的灯控节点接入预设的灯控网关，得到所述LED灯带的灯带网关网络。

详细地，所述根据预设的灯控节点逐个对LED灯带进行节点分配，得到所述LED灯带的分配节点是指根据预先设定的规则和要求，将灯带网关网络中的每个LED灯带逐个分配给特定的灯控节点，为每个LED灯带确定一个负责控制的节点，以便后续的控制操作。

详细地，所述根据所述分配节点建立所述灯控节点与所述LED灯带的连接是指根据分配节点的结果，将每个灯控节点与相应的LED灯带建立连接，这可以通过物理连接或者无线通信方式来实现，确保每个灯控节点都能直接控制相应的LED灯带。

详细地，所述将连接所述LED灯带的灯控节点接入预设的灯控网关，以完成整个灯带网关网络的构建。这样，灯控网关可以通过与各个灯控节点的通信，控制LED灯带的亮度、颜色等参数。

进一步地，网关网络构建模块可以建立起一个包含多个LED灯带和相应灯控节点的网络结构，实现对LED灯带的集中控制和管理，每个LED灯带都被分配给特定的灯控节点，通过连接和网关，实现了对LED灯带的统一调节和控制。

所述数据生成模块102，用于生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据，对所述电数据进行数据采样，得到所述电数据的采样数据。

在本发明实施例中，所述数据生成模块102在生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据时，具体用于：

确定所述灯带网关网络中LED灯带的电数据需求，根据所述电数据需求确定所述LED灯带的传感设备；

建立所述传感设备与所述LED灯带所对应的灯控节点的数据传输关系；

根据所述数据传输关系和所述传感设备生成所述LED灯带的电数据。

详细地，所述确定所述灯带网关网络中LED灯带的电数据需求是指根据系统的要求和应用场景，确定LED灯带所需的电数据类型和参数，例如：需要测量和控制的电数据包括电流、电压、功率等，这些数据需求将指导后续的传感设备选择和数据生成过程。

详细地，所述根据所述电数据需求确定所述LED灯带的传感设备是指根据确定的电数据需求，选择适合的传感设备来感知和采集LED灯带的电数据，其中，所述传感设备可以是专用的传感器或者其他可以测量电数据的装置，确保所选的传感设备能够满足LED灯带电数据的采集要求。

详细地，所述建立所述传感设备与所述LED灯带所对应的灯控节点的数据传输关系是指将每个传感设备与其对应的灯控节点建立数据传输关系，可以通过物理连接或者无线通信方式实现，确保传感设备采集到的电数据能够传输给相应的灯控节点。

详细地，所述根据所述数据传输关系和所述传感设备生成所述LED灯带的电数据是指基于建立的数据传输关系和选定的传感设备，在每个灯控节点上生成LED灯带的电数据，先从传感设备接收和读取电数据，再进行数据的处理、转换和编码，最终生成LED灯带的电数据。

进一步地，数据生成模块负责确定LED灯带的电数据需求，并选择适合的传感设备来采集电数据；然后，通过建立传感设备与灯控节点的数据传输关系，确保电数据可以传输到相应的节点上；最后，在每个灯控节点上生成LED灯带的电数据，为后续的控制和调节提供依据，所述数据生成模块实现了LED灯带的电数据生成和采集。

在本发明实施例中，所述数据生成模块102在对所述电数据进行数据采样，得到所述电数据的采样数据时，具体用于：

利用预设的采样率生成所述电数据的初始采样数据；

对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据，确定所述插值数据为所述电数据的采样数据。

详细地，所述利用预设的采样率生成所述电数据的初始采样数据是指根据预先设定的采样率，将电数据按照一定的时间间隔进行采样，其中，所述采样率决定了每秒钟进行多少次采样。

详细地，所述对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据是指通过对初始采样数据应用二阶导数插值算法，对采样数据进行处理和补充，得到插值数据集合亦即，通过已知的采样点来计算并填充中间的数据点，以提高采样数据的精度和连续性。

详细地，所述确定所述插值数据为所述电数据的采样数据是指经过插值处理后，得到的插值数据被确定为电数据的采样数据，这些采样数据包含了更多的数据点，可以提供更精确的电数据信息，其中，所述采样数据可以用于进一步的数据分析、处理和控制器的应用。

详细地，所述数据生成模块102在对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据时，具体用于：

生成所述初始采样数据的初始数据序列，根据所述初始数据序列生成预设的插值算法的插值节点，其中，所述预设的插值算法为：其中，/>是第/>个三次函数段，/>是第个三次函数段的三次项系数，/>是要进行插值的节点的横坐标，/>是第/>个已知数据点，/>是第/>个三次函数段的二次项系数，/>是第/>个三次函数段的一次项系数，/>是第/>个三次函数段的常数项，/>是所述已知数据点的点标识；

计算所述插值节点的二阶导数；

根据所述二阶导数和所述预设的插值算法生成所述插值节点的插值系数；

根据所述插值系数、所述预设的插值算法和所述初始采样数据生成所述初始采样数据的插值数据。

详细地，所述生成所述初始采样数据的初始数据序列是指将初始采样数据按照时间顺序组成一个序列，这个序列包含了已知的采样点的横坐标和纵坐标。

详细地，所述插值节点是指已知数据点的横坐标；所述初始采样数据指原始的采样数据集合，包含已知的采样点；所述预设的插值算法是用于近似插值节点之间的数据的三次函数；所述二阶导数用于描述函数曲线的曲率；所述插值系数是指每个三次函数段的系数，用于计算插值数据。

详细地，使用预设的插值算法对每个插值节点进行插值计算，其中，所述预设的插值算法是一个三次函数，用于近似插值节点之间的数据。

详细地，所述计算所述插值节点的二阶导数是指对插值节点使用数值计算方法计算二阶导数，其中，所述二阶导数描述了函数曲线的曲率。

所述数据指标化模块103，用于对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标。

在本发明实施例中，所述数据指标化模块103在对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标时，具体用于：

对所述采样数据进行特征提取，得到所述采样数据的数据特征；

对所述数据特征进行特征归一化，得到所述数据特征的归一化特征；

对所述归一化特征进行特征标准化，得到所述归一化特征的标准化特征；

对所述标准化特征进行特征降维，得到所述标准化特征的降维特征，根据所述降维特征生成所述电数据的数据指标。

详细地，所述采样数据可能包含各种电气参数的测量值，如电压、电流、功率等，所述采样数据表示了LED灯带的运行状态和特征；所述数据特征是从采样数据中提取出来的有意义的信息，用于描述采样数据的特点和属性，数据特征可以包括统计特征（如均值、方差）或频域特征（如功率谱密度）等。

详细地，所述对所述采样数据进行特征提取是指从采样数据中提取有意义的数据特征，可以使用词袋模型。

详细地，所述对所述数据特征进行特征归一化可以消除不同数据特征之间的量纲差异，并使得它们具有相同的数值范围，可以使用最大最小值归一化进行述数据特征的特征归一化。

详细地，所述对所述归一化特征进行特征标准化可以进一步消除特征之间的相关性，使得它们更符合标准正态分布或其他分布模型可以使用Z-score标准化。

详细地，所述对所述标准化特征进行特征降维是将高维的标准化特征转化为低维表示的过程，降维可以减少数据的维度，提取出最重要的特征，并去除冗余信息。

详细地，所述数据指标化模块103在对所述标准化特征进行特征降维，得到所述标准化特征的降维特征时，具体用于：

生成所述标准化特征的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到所述协方差矩阵的特征值和所述特征值对应的特征向量；

根据所述特征值的大小对所述特征向量进行目标选取，得到所述特征向量的目标向量，根据所述目标向量生成所述标准化特征的投射空间；

根据所述投射空间生成所述标准化特征的降维特征。

详细地，所述标准化特征是经过特征标准化处理后得到的结果，具有相同的数值范围和统计特性,这些特征是从采样数据中提取出来，并经过归一化和标准化处理得到的；所述协方差矩阵是用于描述多个变量之间关系的矩阵，所述协方差矩阵可以反映不同特征之间的相关性和方向。

详细地，所述特征降维是将高维的标准化特征转化为低维表示的过程，降维可以保留最重要的信息并去除冗余信息，减少计算复杂度，在LED灯带控制系统中，特征降维可以使得数据更易于处理和分析；所述降维特征是在投射空间中生成的标准化特征的低维表示，降维特征具有更低的维度，但仍然保留了原始数据中的关键信息

详细地，所述对所述协方差矩阵进行特征值分解是将协方差矩阵分解为特征值和对应的特征向量的过程，其中，所述特征值表示了协方差矩阵的重要程度，而所述特征向量则表示了协方差矩阵的主要特征方向。

详细地，所述根据所述特征值的大小对所述特征向量进行目标选取是指根据特征值的大小对特征向量进行选择的过程，通过选取具有较大特征值的特征向量，可以保留数据中最相关和最重要的特征。

详细地，所述目标向量是经过目标选取后得到的特征向量，目标向量代表了数据中的目标方向和关键特征；所述投射空间是由目标向量所定义的低维子空间，在LED灯带控制系统中，投射空间可以看作是LED灯带调节控制的关键特征空间，其中包含了最具代表性的特征信息。

进一步地，通过生成标准化特征的协方差矩阵，能够了解不同特征之间的相关性和方向，特征值分解可以将协方差矩阵分解为特征值和对应的特征向量，从而获得了数据的主要特征信息，通过目标选取，可以根据特征值的大小选择重要的特征向量，并得到目标向量，它们代表了数据中最相关和最重要的特征，投射空间是由目标向量所定义的低维子空间，其中包含了LED灯带调节控制所需的关键特征信息，最后，通过在投射空间中生成降维特征，将高维的标准化特征转化为更低维的表示，提取出最重要的特征，并降低了计算复杂度。

详细地，通过特征降维，LED灯带调节控制系统能够从电数据中提取出关键的特征信息，进而实现对LED灯带的精确调节和控制。

所述控制参数生成模块104，用于根据所述数据指标和预设的灯带控制算法生成所述LED灯带的控制参数。

在本发明实施例中，所述控制参数是用于控制LED灯带的参数，例如：亮度、色彩、色温等，通过调节这些参数，可以实现对LED灯带的精确控制；数据指标是从电数据中提取出来的用于评估LED灯带性能的指标，其中，所述数据指标包括色彩再现指数（CRI）、色温（CCT）和能耗（E）等。

详细地，所述预设的灯带控制算法为：其中，/>是灯带质量的评价指标，/>是色彩再现指数，/>是所述色彩再现指数对应的权重，/>是色温，/>是所述色温对应的权重，/>是能耗，/>是所述能耗对应的权重，/>是所需的最小色彩再现指数要求，/>是所需最大色彩再现指数要求，/>是所需的最小色温要求，/>是所需最大色温要求，/>是能耗的最大限制，/>是购买和运行成本的总和，/>是购买和运行成本的总和的最大限制；

详细地，所述色彩再现指数（CRI）是用于评估光源对物体真实颜色还原能力的指标，CRI越高，表示光源的色彩再现能力越好；所述色温（CCT）是描述光源颜色冷热程度的指标，较低的色温表示暖光，较高的色温表示冷光；所述能耗（E）是用于评估LED灯带的能量消耗的指标。

详细地，所述预设的灯带控制算法综合考虑了色彩再现指数、色温和能耗等数据指标，以及它们对应的权重、要求和限制条件；控制参数生成模块根据数据指标和预设的灯带控制算法计算出灯带质量的评价指标Q，通过调整控制参数使得灯带质量的评价指标Q最大化。

详细地，所述控制参数是用于控制LED灯带的参数，所述预设的灯带控制算法综合考虑了色彩再现指数、色温和能耗等数据指标，以及它们对应的权重、要求和限制条件，控制参数和预设的灯带控制算法之间是一种相互作用的关系，预设的灯带控制算法可以指导控制参数的生成和调节，同时，控制参数也可以反过来影响预设的灯带控制算法的优化和调整，以达到更好的控制效果和性能。

所述指令转化模块105，用于对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令。

在本发明实施例中，所述指令转化模块105在对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令时，具体用于：

根据预设的通信协议生成所述控制参数的控制指标；

根据所述控制指标和所述预设的通信协议生成所述控制参数的控制指令。

详细地，所述预设的通信协议可以是I2C协议，其中，所述I2C（Inter-IntegratedCircuit）是一种常用的串行通信协议，用于在微控制器和外部设备之间进行通信，它使用两根信号线，即时钟线和数据线，来实现设备之间的双向数据传输，使用I2C协议是为了将得到的LED灯带控制参数转化为相应的I2C控制指令，并将其发送到灯控节点，以便精确地控制LED灯带的亮度、颜色等参数。

详细地，所述控制指标是用来描述如何对控制参数进行编码和传输的，这些控制指令是根据通信协议的规定格式和指定要求生成的特定命令，用于向灯控节点传递LED灯带的控制参数。

详细地，所述指令转化模块就是将控制参数转化为符合通信协议要求的控制指令，以便能够正确地传递和执行相应的控制操作，这样可以确保控制参数能够被准确地发送和解释，从而实现对设备或系统的有效控制。

所述灯带调节模块106，用于利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令，根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节。

在本发明实施例中，所述灯带调节模块106在利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令时，具体用于：

利用所述灯带网关网络中的灯控节点接收所述控制指令；

对所述控制指令进行有效性验证，对通过有效性验证的控制指令进行字段解析，得到所述控制指令的解析字段；

根据所述解析字段生成所述控制指令的解析指令。

详细地，所述灯带网关网络是一个由多个灯控节点组成的网络，用于接收和解析控制指令，并将相应的解析指令发送给LED灯带；所述灯控节点是存在于灯带网关网络中的设备，负责接收并解析来自灯带调节模块的控制指令，并执行相应的操作控制LED灯带；所述控制指令是由灯带调节模块生成的用于控制LED灯带的指令。

详细地，所述对所述控制指令进行有效性验证是为了确保其格式正确、完整且符合通信协议的规定；所述对通过有效性验证的控制指令进行字段解析是指将通过有效性验证的控制指令进行解析，提取出其中的具体字段信息；所述解析字段是指从控制指令中提取出的具体字段信息；所述解析指令是根据解析字段生成的用于控制LED灯带的指令。

进一步地，所述控制指令是由灯带调节模块生成的用于控制LED灯带的指令，控制指令通常包含有关控制LED灯带属性（如亮度、颜色、模式等）的参数和命令，是直接发送给灯带网关网络中的灯控节点，作为控制操作的目标；所述解析指令是根据控制指令中的字段信息生成的指令，是经过处理和解析后的指令，它包含了从控制指令中提取出的具体字段信息，并且符合特定的控制协议和格式要求，解析指令是用于最终控制LED灯带的指令，灯控节点将解析指令应用于LED灯带，通过解析指令中的参数来调节和控制LED灯带的亮度、颜色、模式等属性。

简而言之，控制指令是由灯带调节模块生成的原始指令，而解析指令是根据控制指令中的字段信息生成的经过处理和解析后的指令，用于实际控制LED灯带的属性，控制指令是输入，解析指令是输出，通过解析指令，系统能够准确地控制LED灯带达到期望的效果。

在本发明实施例中，所述根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节是指将生成的解析指令转化为相应的控制信号，并将其发送给灯带网关网络中的灯控节点，根据解析指令中指定的亮度参数，灯带调节模块可以控制LED灯带的亮度，例如：增加亮度参数将使灯带亮度增加，减少亮度参数将使灯带亮度降低；根据解析指令中指定的颜色参数，灯带调节模块可以控制LED灯带的颜色，通过调节红、绿、蓝等通道的亮度或混合特定的颜色值，可以实现不同的颜色效果；根据解析指令中指定的模式参数，灯带调节模块可以控制LED灯带的显示模式,例如：指定不同的闪烁、流动、渐变等模式来呈现不同的灯光效果；可以根据解析指令中的时间参数来控制LED灯带的开启和关闭时间，例如：设置定时开关功能，让LED灯带在指定的时间段内自动开启或关闭。

参照图2所示，为本发明一实施例提供的基于电数据的LED灯带调节控制方法的流程示意图。在本实施例中，所述基于电数据的LED灯带调节控制方法包括：

S1、构建LED灯带的灯带网关网络；

S2、生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据，对所述电数据进行二阶导数插值采样，得到所述电数据的采样数据；

S3、对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标；

S4、根据所述数据指标和预设的灯带控制算法生成所述LED灯带的控制参数，其中，所述预设的灯带控制算法为：其中，/>是灯带质量的评价指标，/>是色彩再现指数，/>是所述色彩再现指数对应的权重，/>是色温，/>是所述色温对应的权重，/>是能耗，/>是所述能耗对应的权重，/>是所需的最小色彩再现指数要求，/>是所需最大色彩再现指数要求，/>是所需的最小色温要求，是所需最大色温要求，/>是能耗的最大限制，/>是购买和运行成本的总和，/>是购买和运行成本的总和的最大限制；

S5、对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令；

S6、利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令，根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节。

本发明实施例构建一个灯带网关网络，将LED灯带连接到一个中央控制节点上，通过该节点对灯带进行集中管理和控制，这样可以提高调节控制的效率，避免对每个灯带进行逐个设置，通过采集LED灯带的电数据，并对其进行二阶导数插值采样，得到采样数据，然后对采样数据进行指标化处理，计算出相关的数据指标，这些数据指标可以反映LED灯带的性能和特征，根据预设的灯带控制算法和所得到的数据指标，生成LED灯带的控制参数，将生成的控制参数转化为实际的控制指令，对LED灯带进行精确的调节，在LED灯带控制系统中加入传感器或环境监测设备，实时感知环境的光照强度、温度等参数，然后利用智能算法分析这些数据，并根据环境变化自动调整LED灯带的亮度、颜色等参数，以实现自适应的控制，因此本发明提出的基于电数据的LED灯带调节控制方法，可以提高LED灯带调节控制时的效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能（Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述系统包括网关网络构建模块、数据生成模块、数据指标化模块、控制参数生成模块、指令转化模块及灯带调节模块，其中：

所述网关网络构建模块，用于构建LED灯带的灯带网关网络；

所述数据生成模块，用于生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据，对所述电数据进行二阶导数插值采样，得到所述电数据的采样数据；

所述数据指标化模块，用于对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标；

所述控制参数生成模块，用于根据所述数据指标和预设的灯带控制算法生成所述LED灯带的控制参数，其中，所述预设的灯带控制算法为：其中，/>是灯带质量的评价指标，/>是色彩再现指数，/>是所述色彩再现指数对应的权重，/>是色温，/>是所述色温对应的权重，/>是能耗，/>是所述能耗对应的权重，/>是所需的最小色彩再现指数要求，/>是所需最大色彩再现指数要求，/>是所需的最小色温要求，/>是所需最大色温要求，/>是能耗的最大限制，/>是购买和运行成本的总和，/>是购买和运行成本的总和的最大限制；

所述指令转化模块，用于对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令；

所述灯带调节模块，用于利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令，根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节。

2.如权利要求1所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述网关网络构建模块在构建LED灯带的灯带网关网络时，具体用于：

根据预设的灯控节点逐个对LED灯带进行节点分配，得到所述LED灯带的分配节点；

根据所述分配节点建立所述灯控节点与所述LED灯带的连接；

将连接所述LED灯带的灯控节点接入预设的灯控网关，得到所述LED灯带的灯带网关网络。

3.如权利要求1所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述数据生成模块在生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据时，具体用于：

确定所述灯带网关网络中LED灯带的电数据需求，根据所述电数据需求确定所述LED灯带的传感设备；

建立所述传感设备与所述LED灯带所对应的灯控节点的数据传输关系；

根据所述数据传输关系和所述传感设备生成所述LED灯带的电数据。

4.如权利要求1所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述数据生成模块在对所述电数据进行数据采样，得到所述电数据的采样数据时，具体用于：

利用预设的采样率生成所述电数据的初始采样数据；

对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据，确定所述插值数据为所述电数据的采样数据。

5.如权利要求4所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述数据生成模块在对所述初始采样数据进行二阶导数插值处理，得到所述初始采样数据的插值数据时，具体用于：

生成所述初始采样数据的初始数据序列，根据所述初始数据序列生成预设的插值算法的插值节点，其中，所述预设的插值算法为：其中，/>是第/>个三次函数段，/>是第个三次函数段的三次项系数，/>是要进行插值的节点的横坐标，/>是第/>个已知数据点，/>是第/>个三次函数段的二次项系数，/>是第/>个三次函数段的一次项系数，/>是第/>个三次函数段的常数项，/>是所述已知数据点的点标识；

计算所述插值节点的二阶导数；

根据所述二阶导数和所述预设的插值算法生成所述插值节点的插值系数；

根据所述插值系数、所述预设的插值算法和所述初始采样数据生成所述初始采样数据的插值数据。

6.如权利要求1所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于， 所述数据指标化模块在对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标时，具体用于：

对所述采样数据进行特征提取，得到所述采样数据的数据特征；

对所述数据特征进行特征归一化，得到所述数据特征的归一化特征；

对所述归一化特征进行特征标准化，得到所述归一化特征的标准化特征；

对所述标准化特征进行特征降维，得到所述标准化特征的降维特征，根据所述降维特征生成所述电数据的数据指标。

7.如权利要求6所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述数据指标化模块在对所述标准化特征进行特征降维，得到所述标准化特征的降维特征时，具体用于：

生成所述标准化特征的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到所述协方差矩阵的特征值和所述特征值对应的特征向量；

根据所述特征值的大小对所述特征向量进行目标选取，得到所述特征向量的目标向量，根据所述目标向量生成所述标准化特征的投射空间；

根据所述投射空间生成所述标准化特征的降维特征。

8.如权利要求1所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述指令转化模块在对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令时，具体用于：

根据预设的通信协议生成所述控制参数的控制指标；

根据所述控制指标和所述预设的通信协议生成所述控制参数的控制指令。

9.如权利要求1至8中任一项所述的基于电数据的LED灯带调节控制系统，其特征在于，所述灯带调节模块在利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令时，具体用于：

利用所述灯带网关网络中的灯控节点接收所述控制指令；

对所述控制指令进行有效性验证，对通过有效性验证的控制指令进行字段解析，得到所述控制指令的解析字段；

根据所述解析字段生成所述控制指令的解析指令。

10.一种基于电数据的LED灯带调节控制方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、构建LED灯带的灯带网关网络；

S2、生成所述灯带网关网络中LED灯带的电数据，对所述电数据进行二阶导数插值采样，得到所述电数据的采样数据；

S3、对所述采样数据进行指标化处理，得到所述电数据的数据指标；

S4、根据所述数据指标和预设的灯带控制算法生成所述LED灯带的控制参数，其中，所述预设的灯带控制算法为：其中，/>是灯带质量的评价指标，/>是色彩再现指数，/>是所述色彩再现指数对应的权重，/>是色温，/>是所述色温对应的权重，/>是能耗，/>是所述能耗对应的权重，/>是所需的最小色彩再现指数要求，/>是所需最大色彩再现指数要求，/>是所需的最小色温要求，/>是所需最大色温要求，/>是能耗的最大限制，/>是购买和运行成本的总和，/>是购买和运行成本的总和的最大限制；

S5、对所述控制参数进行指令转化，得到所述控制参数的控制指令；

S6、利用所述灯带网关网络中的灯控节点对所述控制指令进行指令解析，得到所述控制指令的解析指令，根据所述解析指令对LED灯带进行灯带调节。