8篇关于智能照明的计算机毕业论文

今天分享的是关于智能照明的8篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到智能照明等主题,本文能够帮助到你

基于PoE的可见光照明及通信系统研究与实现

这是一篇关于可见光通信,智能照明,以太网供电,调光优化,通信性能测试的论文, 主要内容为传统室内照明灯具通常采用白炽灯、荧光灯等光源,且一般为手动控制的照明方式,由于其存在频闪、低智能化和资源浪费等问题,已经无法满足人们智能化、多样化的照明需求。目前发光二极管(Light Emitting Diode,LED)凭借光效高、寿命长等优势发展为照明的主体,且照明灯具是最广泛分布的机电设备,是物联网的极佳载体。以太网供电(Power over Ethernet,PoE)技术与照明灯具的融合将从源头上为灯具提供低压直流供电,解决传统照明中存在的资源浪费、管理不集中等问题,且具有高速信息传输的能力。6G通信即将到来,数字化、智能化是新技术浪潮下的必由之路,结合可见光通信(Visible Light Communication,VLC)的PoE智能照明将给智慧教室、智能交通等大规模物联网通信领域带来全新的应用价值,促进社会的可持续发展。因此本文主要对基于PoE的可见光照明及通信系统进行研究和实现:(1)首先,深入调研了PoE智能照明技术和可见光通信技术的研究进展,指出传统室内照明面临的技术挑战,且难以满足人们日益增长的美好生活需要;其次,分析了PoE智能照明技术方案以及LED的电光特性,介绍了影响室内照明的关键性能评价指标,如光照强度、蓝光危害、显色指数等;最后,分析了LED的伏安特性、输出光功率-输入电流特性以及调制带宽等指标与可见光通信性能的关系,为实现基于PoE的智能照明及通信系统奠定了良好的基础。(2)针对现有照明灯具中存在的高显色指数与低蓝光危害难以兼顾、资源浪费严重、智能化不高等问题,提出了分布式PoE智能照明传感系统设计方案。首先,采用金黄光和白光LED混光策略,根据CIE 1931色度标准构建了光色度参数与脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)的调光模型,并利用动态模糊神经网络对模型进行优化设计;其次,介绍了PoE智能照明系统的相关器件选型和电路设计,利用物联网技术融合智能传感控制器,可以实时调节灯具的亮度、色温等,实现按需照明;最后,对PoE智能照明灯具的实际照明性能进行测试并分析,相较于传统的LED灯具,本系统具有低蓝光危害(RG0)、高显色指数(85-95Ra)、色温(2000K-6000K)连续可调、无频闪且照度均匀等照明优势,同时本系统能够有效降低能耗,可以满足实际生活中的照明需求,助推健康照明和低碳节能。(3)针对大规模物联网连接中可见光照明通信系统集成度较低、通信速率和调制带宽较小等问题,进行基于PoE智能照明系统的可见光通信优化设计及通信性能分析。首先,介绍了基于PoE智能照明系统的VLC收发模拟链路设计方案,发射端采用均衡技术有效提升了系统的调制带宽,传输信道利用菲涅尔透镜进行光学设计和优化提高了光路的传输效率和稳定性,接收端利用PIN光电二极管和低噪跨阻放大器提高了系统接收端的信噪比;其次,在通信距离20cm、输出功率0.1m W条件下对系统的频率响应进行了实际测试验证,结果表明均衡电路能有效改善幅频响应曲线的平坦度,其-3d B带宽由10.4MHz扩展到110MHz以上,可以满足基本的通信服务需求;最后,对开关键控(On-Off Keying,OOK)调制的VLC系统进行通信性能分析,通过仿真及实测发现系统的误码率可以达到10-6级别,由此可以说明该系统具有良好的通信能力。

基于ZigBee的LED智能照明管理系统的实现

这是一篇关于ZigBee,SSH框架,远程监控,智能照明,LED的论文, 主要内容为为了实现LED智能照明的智能调光效果以及对照明场所内的照明情况进行远程监控的功能,需要解决照明信息周期性采集和上传,调光控制命令的无线传送,LED调光的准确性以及精确实时的远程监控等方面的问题。针对上述问题,本文提出了基于Zig Bee的LED智能照明管理系统的研究设计,本文完成的主要研究内容有:(1)Zig Bee无线网络的研究。采用Zig Bee无线通信模块搭建无线通信网络用于网络设备进行信息传输,并在网络设备中设置网络编号用于识别设备信息。在无线网络通信层面上提出了应答模式和随机发送机制,用于解决信息包丢失问题。(2)系统智能照明功能研究。在已有的LED调光技术的基础上提出分层智能照明控制算法,根据人员在位/不在位信息、预设场景和时间段的不同,自动设置室内不同区域的光照度并对各LED灯组进行独立照明控制,同时允许用户进行个性调节。最后对调光控制命令的处理流程进行整改优化,提高终端运算速率以及反应能力。在硬件实现方面通过修改定时器T1来输出PWM波进行LED调光控制,并实现终端控制器实际接收到的控制命令与最终输出调光信号的PWM波占空比之间的转换,具体实现了终端控制器根据接收到的控制命令控制LED照度进而调节照明场所内的照度值。(3)Web照度信息管理平台的研究。远程监控端采用B/S模式搭建Web照度信息管理平台。该平台基于MVC开发模式,并采用java SSH框架进行开发,实现人员信息管理、照度信息管理和LED灯信息管理三大功能,完成远程监控端对系统内照明情况的远程实时监控。

基于ZigBee和GPRS技术的智能照明控制系统的研究与实现

这是一篇关于Zig Bee技术,GPRS技术,智能照明,无线传感网络,远程控制的论文, 主要内容为本论文介绍了一种基于Zig Bee和GPRS技术的智能照明控制系统,它包括Zig Bee终端节点、路由器、协调器、GPRS模块、服务器、Web服务器与手机客户端软件几个部分。此系统的架构为自组网络结构,当需要增加终端路灯时,无需对系统进行复杂的设置,只需给新增的终端路灯接通电源及在管理服务器中对其标号说明即可,极大地方便了系统的扩展。系统采用GPRS与Zig Bee两级网络结构模式,实现了全天候对系统终端路灯进行远程管理与控制,在终端路灯端设计了温度、湿度、雾霾、气压和光敏传感器电路,传感器采集到的数据通过Zig Bee及GPRS网络传输至服务器,实现了对终端路灯所在区域的基本环境监测,终端路灯通过CC2530主控芯片读取光敏传感器值,实现终端路灯的自动通断和自动亮度调节,降低了电力能源的消耗,提高了LED照明系统的智能化管理水平与城市环境的检测力度。系统还可以通过手机客户端与Web的方式远程访问系统服务器,与服务器进行数据交换,从而使手机客户端与Web用户能够实时了解和控制系统的运行状态,极大地方便了工作人员对系统的维护、维修。论文中智能照明控制系统的设计分为四个步骤,第一是了解应用在系统中的相关技术,确定系统使用的通讯方案,设计其总体框架与系统的具体工作过程,并对框架中的模块进行具体分析。第二是系统的核心硬件模块设计,主要包括协调器、路由器、终端路灯的设计,具体涉及到对系统中所用的各种器件选型,模块电路的功能分析,协调器模块、路由器模块、终端路灯模块具体电路设计。第三是设计其上述核心模块的软件程序,软件程序设计包括协调器网络组建程序、GPRS网关通信程序、路由算法程序、节点加入程序、传感器采集及终端路灯自动亮度调节程序。第四是实现系统的远程监控功能,实现其功能主要涉及后台服务器组建、系统数据库设计、手机APP软件设计、Web服务器配置。

基于产品族模块化的智能照明体验设计研究

这是一篇关于智能照明,产品族模块化,体验设计,定制化的论文, 主要内容为绿色照明已成为世界各国推动节能减排、减缓气候变化的有效途径和重要抓手。随着我国加速推动节能减排和绿色照明的规划,智能照明产品的开发与设计工作也在不断推进,而传统的产品开发与设计方法存在开发周期长和成本高的问题。在此背景下,将产品族的模块化设计方法引入智能照明领域,缩短了产品的开发与设计周期,对快速、高效的产品开发与设计起到了关键作用。同时,在智能照明产品开发过程中,以用户为中心的体验设计可以实现产品开发的舒适化和情感化,增加智能照明产品使用的愉悦感。本文结合现代设计理论和方法,提出基于产品族模块化的智能照明体验设计研究。主要研究内容如下:首先,概述了智能照明产品及其发展趋势,接着重点介绍了产品族模块化及体验设计理论。对产品族的模块化设计的概念、划分原则、类型、设计流程、整合匹配方法和评价方法进行了详细的阐述,对体验设计的概念、原则、评估及测试方法进行了详细的说明,并阐述了两者之间的关系,为此后的设计研究工作奠基。然后,基于智能照明层面,重点研究智能照明产品族模块划分及模块库构建。明确了智能照明产品族的模块库划分原则,并从功能结构、外观造型、人机交互和附加价值这四个视角对智能照明产品模块库进行了构建。其次,基于体验设计理论,对智能照明的人机交互模块库和附加价值模块库进行了优化,促进高质量智能照明产品模块库的构建。最后,通过定制化产品案例,进行产品族模块化应用于智能照明产品设计有效性的验证。研究结果表明:基于产品族模块化和体验设计的智能照明产品设计,提高了产品的设计效率,丰富了产品的体验层次,其成果不仅能够满足变化多端的市场需求及个性化的客户需求,而且为日后智能照明产品开发的变型、演化和升级提供参考。

基于WiFi与MQTT通信协议的室内智能照明系统设计与开发

这是一篇关于智能照明,机器学习,K-means算法,MQTT的论文, 主要内容为随着国民经济的不断发展,以手动开关模式的传统照明系统已无法满足照明的节能需要,正逐渐被智能照明系统所替代。与传统照明系统相比,智能照明系统有着操作简便和更加节能等优点。随着人工智能的高速发展,智能照明正在向更为高端的智慧化方向前进,这就对目前的智能照明提出了更高的要求,尤其是在智能算法与控制方面。K-means算法作为机器学习算法的一种,其时间复杂度相对较低,解决其算法稳定性和适配性问题后,是应用于智能照明系统的不错选择。为此,本文提出了一种基于WiFi(Wireless Fidelity)与MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)通信协议以及改进的K-means聚类算法的智能照明系统。通过对传统K-means算法进行改进,使之能够更加适用于智能照明系统,实现更高层次的智能化照明。改进的K-means聚类算法可以根据用户以往的用灯习惯数据,预测用户未来的用灯情况,使智能照明系统能够自适应用户的用灯行为。在此基础上,借助互联网、ESP8266模块和MQTT服务器,将Android手机APP与LED灯连接起来,实现自动控制LED灯的开关状态。本文的主要工作如下:(1)本文基于分析智能照明系统的问题和需求,设计并实现了一套智能照明系统的总体方案。从系统的前端、后端、数据库、算法和硬件方面进行设计,实现用户登录与退出、家庭灯组绑定、远距离控制灯光、自动订阅/发布主题消息、预测用户开灯时间等多种功能。(2)本文基于ESP8266物联网开发芯片,设计与制作了一套智能照明系统的硬件电路。在该系统的总体电路设计中,本文充分考虑了基于Wi Fi与MQTT通信协议的应用和芯片的耗能,完成了网络通信与硬件控制灯组逻辑的实现。实现连接网络、连接MQTT服务器、发布/订阅主题消息、绑定灯组和LED控制等多种功能。(3)针对K-means算法聚类效果适用性和不稳定性,本文对K-means聚类算法进行优化与改进,并在Py Charm开发环境对算法进行编写和分析,最后使用Java语言实现算法,嵌入到后端项目中。系统采用MQTT通信协议传输控制信号和采集用户行为习惯数据,选取用户的日常用灯时间和用灯时长作为两个特征值。为了使算法适应不同的用户数据和减少算法时间复杂度,提出了一种确定K-means聚类算法的聚类数搜索范围上下界的方法。为了解决K-means算法聚类效果不稳定,提出了一种基于用户行为习惯数据设定初始中心点。最后通过分析对比各种有效性指标选择出适合本系统的有效性指标,确定最佳聚类数。实验利用ESP8266模块、MQTT服务器和手机端测试界面测试灯的控制和数据采集,借助Py Charm软件对传统K-means算法和改进后的K-means算法在用户用灯行为习惯数据上进行聚类数搜索范围的确定、有效性指标和聚类效果进行比较。仿真结果表明与传统K-means算法相比,改进后的K-means算法分类结果更准确,稳定性更好,运算速度更快。最后通过实验验证了本文的智能照明系统设计。采用Wi Fi和MQTT通信协议能够控制和监控灯的状态,数据库能够获取并存储用户用灯数据。利用本文改进后的K-means算法能够实现LED灯的自动控制。最后通过连接继电器,实现了对家用220V电压LED灯的控制。

基于物联网的楼宇智能照明系统设计

这是一篇关于智能照明,STM32,云服务平台,WiFi,物联网的论文, 主要内容为随着科学技术的发展,人类的生活方式逐渐走向智能化和多元化。照明系统作为公共楼宇的重要组成部分,如何节约电能,提高照明利用率,成为现代公共楼宇建设的热点问题。传统照明系统由于功能单一、线路繁琐,已经无法满足公共场所的照明要求,而物联网技术的发展和智能终端的普及,为智能照明系统提供了技术支持。本文通过对传统照明系统的分析,结合当前公共楼宇的结构,设计了一款基于物联网环境下的楼宇照明系统。本文所设计的楼宇智能照明系统由两个部分组成,LED灯组端和云服务器端。LED灯组端采用STM32F103C8T6单片机为核心处理单元,并通过各类传感器和LED驱动芯片控制,实现办公室、电梯间、走廊等环境的基础照明功能。云服务器端采用WiFi技术进行互联网通信,由ESP8266芯片与云服务器创建TCP连接,各区域通过单片机将LED开关信息、故障检测以及电池电压等数据进行处理,并将数据发送至服务器后台进行储存。用户可以通过智能终端设备查看各个LED灯组的信息,也可以向灯组发送反向控制指令,实现系统的人机交互功能。最后,本文通过对硬件电路和软件系统的设计,完成了楼宇智能照明系统的搭建,并对系统的信息传输、LED开关以及灯组基础照明等功能进行测试。本文根据公共楼宇照明环境不同的要求,对照明灯组基础功能进行设计,并通过WiFi技术将硬件平台与互联网结合,应用在楼宇智能照明系统中。整个系统采用了单片机+无线通信技术+云服务器平台+移动智能终端的新型物联网架构,实现了公共楼宇照明的统一化管理。