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摘要：本文依托于物联网、大数据等技术，结合Zigbee无线网络通信技术，提出了一种基于物联网的智能照明控制系统设计方案，并且对未来智能照明系统的发展趋势进行探究，旨在为业内人士提供一些建议和帮助。
关键词：智能照明；控制系统；设计方案
当前信息化技术不断发展，各类建筑设施均朝着智能化方向发展，其中智能照明系统是最具代表之一。相对比传统的照明系统，智能化照明控制系统功能更加强大，而且还具备低能耗、低成本等特点，所以得到了较为广泛的应用和推广。
1智能照明控制系统的优势
1.1单控系统优势
对于以往的照明控制系统而言，在实际开展系统设计中，如果负载容量呈现增大趋势，此时为了确保系统正常运行，需要将控制开关的容量增大，难度系数相对较高。而对于智能照明控制系统来说，仅需要增大单元输出容量即可，不需要对控制开关作出相应调整，设计难度相对降低。当系统负载与控制开关二者距离较大时，传统的照明系统设计中，要求将截面电缆用量增加。而智能照明系统仅需延长控制总线即可。此外，从控制开关方面分析，传统的照明系统开关控制方式相对单一，故障发生率较高。而智能照明系统可以结合计算机软件进行开关控制，同时还包括定时、调光等多项功能。
1.2双控系统优势
对于双控电路系统而言，传统的照明系统设计中，需要安装两个单刀双置开关，同时开关中间位置还要安置照明电缆，如此才能确保照明系统正常稳定运行。对于传统照明系统来说，在进行多个点控制时，需要增加开关电缆数，所以相应的线路施工更加复杂和困难，极大地提升了人工劳动力。但是而智能照明系统中只需要在控制总线上并联一个开关，便可以实现双控效果，相应的操作和施工工艺便利。
2智能照明控制系统设计应用
2.1系统结构
本次研究中智能照明控制系统包括以下四部分，即Zigbee无线通信模块、无线网络模块、嵌入控制器以及远程终端等，系统控制原理如下：照明系统中传感器接收各控制点的信息数据，获取得到的数据传输到单片机控制器装置中，通过处理器当中的控制算法进行运算，最终达到控制照明装置光照强度目的。在上述过程中，数据在被输入到单片机控制器时，装置会立即驱动Zigbee无线通信模块，同时利用无线网络将所收集的数据信息传输到远程终端，终端位置的控制中心会通过上位机装置将节点传输信息进行整合，最终在终端进行显示。与此同时，工作人员可以通过对数据信息以及区域照明环境的结合分析，对制定出科学合理的智能照明控制管理策略，并且将其下发至系统控制子单元，从而达到对各节点照明灯具的控制效果。
2.2Zigbee无线网络原理分析
基于Zigbee的无线网络由于功能方面存在差异，所以可以细分为三种形式，即完全型、一般型和简化型，其中功能完全型设备包含了通信协议中的全部功能，同时还可以实现对数据信息的传输、处理和存储等；功能一般型设备相较于完全型有所不足，所以通常仅作为路由或协调器；简化型设备一般仅包括应用需求当中的部分功能，所以其通常作为移动终端模块。在实际运行当中，协调器由于包括通信协议的全部功能，所以可以实时完成网络构建和维护。当数据传输到系统终端时，会直接经过协调器转换到上位机中，以此完成数据接收工作，而命令输出过程中中，同样需要协调器将信息转换至各个子模块中，实现对各单元的调整和控制。由此可见，协调器在系统运行当中处于核心位置，所以只有保证协调器具备较高的运行和处理水平，如此才能确保数据传输的可靠性和准确性。通常情况下，由于终端设备网络节点较小，涉及到的数据信息传输量较低，因此一般只需要使用功能简化型设备即可。基于Zigebee无线网络的拓扑结构通常包括以下三种，即树形、网状形以及星形，其中网状网络拓扑使用频率较高。在实际进行系统设计中，要求结合实际情况进行组网。
2.3控制系统终端设计
本次研究的智能照明控制系统选取AT89C52单片机作为核心控制装置，该单片机不仅能耗低，而且运行费用不高，同时还包括AD收集、PWN波控制以及高效数据处理功能。
在实际进行控制系统终端设计时，除了核心处理器以外，还包括光照传感器、LED灯驱动以及红外感应模块等，系统控制原理如下：AT89C52单片机对光照传感器以及红外感应模块产生的数据信息进行收集，经过运算处理，得到控制LED灯光照PWN信号，接着对信号占空比进行调整，目的是控制灯具光照强度，最终满足区域照明要求。
2.3.1嵌入式处理器
本次研究中，选取AT89S52单片机为嵌入式处理器，与AT89C52单片机相类似，其同样具备低能耗特点，并且内部集成了8K的FLASH存储空间，可以满足实际的数据处理要求。对于AT89S52单片机处理器而言，其大体结构包括以下几部分，即32位输入输出接口、两个数据指针、256字节的RAM存储空间、3个16位定时器和2路全双工串行通信接口等，该处理器不仅具备强大的功能优势，而且还可以进行静态逻辑管理，即在系统处于待机状态时，实施低能耗的控制和运行管理。在此过程中，虽然表面上控制器停止运算和处理，但是其存储器、定时器设备、中断设备以及串口设备等依然可以保持正常运行；而当处理器处于断电保护状态时，为了防止数据信息丢失，系统存储器会自动进入到保存状态，当硬件恢复后正常运行。
2.3.2光照传感器模块
该部分的主要构成是光敏感应元件，由于其对于光照具有较高的敏感度，所以可以借助该元件完成对照明系统光照强度的调整。通常在开展智能照明系统设计时，一般会选用硅兰光伏探测器作为光敏元件，主要原因是该装置具备良好的环境适应力，而且无论是强弱光其敏感度都很高。就当前而言，智能照明控制系统中所使用的光敏元件大致可以细分为三类，即三极管、电阻以及耦合器等，本次研究中所使用的光敏感应器为BH1750，该器件敏感分辨率相对较高，以数字信号输出为主。
2.3.3红外感应模块
由于不同物体的红外辐射波长不同，人体热辐射波长在9～10um，所以可以根据这一特性，设计智能化控制的红外感应模块。通常而言，红外感应模块由于感应机理存在差异，可以细分为光子感应和热感应两类，其中前者主要是感应不同材料当中的电子，当光子与电子之间相互作用时，会导致电子自身能量出现变化，形成电学现象。利用红外感应模块进行设计，不仅可以达到智能控制的效果，而且还可以实时查看人员的位置信息，本次研究中红外感应模块主要选用的是SS-101型红外感应检测器。
3智能照明控制系统的未来发展趋势研究
未来我国智能照明控制系统将朝着以下几方面发展：第一，绿色化。当前我国能源消耗问题十分严峻，同时面临生态环境的持续破坏，所以绿色生产成为主流发展趋势，对于智能照明控制系统的研发也不例外。因此，未来智能照明控制系统将更加注重绿色照明技术的研发，在确保照明质量的同时，满足低能源消耗要求；第二，智慧化。随着科学技术水平的不断提升，包括物联网技术、大数据技术以及LED照明技术等在内的新型技术不断完善，将其应用于智能照明控制系统设计中，可以大幅提升自动化和智能化水平；第三，个性化。当前智能照明系统功能越发强大，满足了人们对于智能化照明的需求。但是随着人们生活品质的不断提升，智能照明系统所面对的用户群体更加复杂和多样，照明需求出现了不同程度的差异，所以系统功能性需要进一步调整和优化，同时还需要满足多样化的要求。未来智能照明系统的控制不仅仅局限于光照强度的调整，还将包括时尚感、个性化方面的控制，如此智能照明技术将迎来新的创新和优化，从而更好的服务于人类。
结束语
综上所述，智能照明控制系统不仅可以满足人们对于照明的需求，而且借助于物联网、大数据等技术，可以实现自动化、智能化控制，达到降低能耗的照明要求。本文立足于节能降耗目标，提出了一种新型智能照明控制系统设计方案，该方案不仅满足了低能耗的要求，而且结构简单，系统构建和后期维护成本较低，同时也可以为用户提供高效的照明效果。
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