基于物聯網技術的酒店智能照明系統研究

左臣華 公偉濤

一、引言

隨著社會的發展，現代化酒店已經不單單給住戶提供休息，逐漸成為人們就餐、娛樂、會議的地方。其中酒店照明系統是體現酒店重要組成部分，不僅要求光照舒適、綠色，同時需要根據住戶需求實現多情景的智能化控制。由于傳統的照明控制存在線路繁雜、燈光亮度無法控制且耗能較大等問題，難以實現上述要求，逐漸被智能照明控制取代。

現今物聯網技術的發展在很大程度上推進了智能照明控制系統的發展。物聯網技術通過相關通訊技術可以將酒店中的檢測傳感器、燈光調控設備、智能終端等結合在一起，實現燈光實時控制、促進人機交互。基于物聯網技術的酒店智能照明控制系統是一個集多種照明的智能控制、數字控制及網絡技術于一身的集合體。基于物聯網技術的酒店智能照明控制系統，不僅增加酒店的智能化和美觀程度，而且使酒店照明維護、控制更加方便，同時在一定程度上降低能耗。

二、系統方案設計

本系統采用具有感知層、控制層、網絡層和應用層的物聯網基本結構，融合傳感器技術、自動控制技術及網絡技術，實現基于物聯網技術的酒店智能照明系統。以智能照明控制器為控制核心，由各種傳感器（光敏、人體紅外）、照明終端、網絡通訊模塊組成，并且設計智能網關，可以實時對酒店內環境、各區域燈光狀態、設備狀態進行獲取，且能夠控制智能燈具顏色、亮度，同時可利用智能終端實現各類場景模式切換及調控。本系統支持RS232、RS485、CAN總線、TCP/IP、Wifi等多種通訊協議；同時融入支持光敏、人體感應、紅外測距等傳感器，是系統更加檢測、控制智能，從而更好的實現酒店環境檢測及智能燈狀態監測和控制。

本系統采用模塊化設計，每個模塊都具有獨立的硬件智能調控終端，如圖1所示，包括傳感器輸入模塊、智能照明控制器、大小功率調光模塊、電動窗簾控制模塊、智能網關等組成，其中智能網關具有總體集中控制功能。智能照明控制器能對感知層（傳感器輸入模塊）獲取的環境、智能燈狀態信息進行分析、處理和上傳；調光模塊利用PWM技術可以實現智能燈顏色變換、場景控制，在大廳、宴會廳時選擇大功率調光模塊；白天陽光強烈時，系統自動調節窗簾位置以遮擋自然光照；同時住戶、管理人員可通過手機、PC、平板實現智能燈相關控制。

三、系統的硬件設計

本系統采用分級控制的方法，設計了智能網關控制器、現場智能控制器（智能照明控制器、大下調光模塊、電動窗簾等）、感知層傳感智能控制器。各模塊之間相互合作，統一協調工作，大大增大了系統的統一、兼容性能。由于酒店智能照明控制系統中需要采集信息點較多，所選硬件設備既要達到照明的要求也要可靠穩定運行，該方案選取合廣測控公司 以下類型的控制模塊，如表1所示。

本系統設計的智能網關控制器包括串口通訊、控制、協議轉換三大模塊，可以實現多協議之間的轉換；現場智能控制器可完成本系統中感知層的信息采集并將數據上傳的功能，通過預設的控制方案或者服務器傳來的命令完成對智能燈具、窗簾的控制。感知層采用光敏、人體紅外等數字傳感器，主要實現周圍環境信息采集。

四、系統的軟件設計

為了降低程序的復雜度，增強程序的可讀性，簡化程序調試、維護過程，軟件采用模塊化設計。針對于酒店不同區域分區治理，設計照度控制模塊、人體聯動控制模塊、服務器控制模塊。

由于人對光照強度的敏感程度不同，設計了如圖2所示的針對單個房間設計的照度控制器，首先用戶可以根據需求設定光照強度，如偏離該閾值控制器則自動進行調節，實時給人提供舒適的光照。由于走廊或者大廳在晚間的人流量較少，設計了如圖3所示的人體聯動控制器，通過監測人體紅外傳感器信息，實現“人來燈亮，人走燈滅”的功能。為了實現酒店內照明系統的集中控制設計了如圖4所示總服務器集中控制模塊，可以實時控制現場智能模塊。為了增加人機交互、提高用戶體驗，用戶可通過手機、平板等智能終端登錄酒店APP自動進行房間內的光照強度、顏色設置，場景切換。

五、結論與展望

本文針對于傳統酒店照明控制單一、故障排查困難、線路復雜、場景色調單一等問題，將光照、人體紅外等傳感器作為感知層；智能控制模塊作為控制層；手機、平板等作為網絡應用層，設計了基于物聯網技術的酒店智能照明控制系統，利用多級控制方案，可以很好的實現酒店房間、走廊、大廳等區域的智能燈控制，在一定的程度上增加住戶體驗，且能夠降低能耗。