11个研究背景和意义示例,教你写计算机智能照明论文

今天分享的是关于智能照明的11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。

家居智能照明系统设计与开发

这是一篇关于家居,智能照明,FPGA,LT3964,传感器的论文, 主要内容为照明是人类社会发展不可或缺的组成部分,随着社会的高速发展,人们对照明的品质有了更高的追求和要求,由智能化逐渐走向智慧化的家居照明系统,已经成为了一种发展趋势。目前国内外已开发和研制出许多智能家居照明系统,极大满足了人们对照明品质的需求。但是由于技术的局限性,早期选用的控制芯片信息处理能力有限,和现在大力发展的智能家居系统无法全面兼容,并且开发出的远程控制APP控制模式单一,用户操作不够便捷,无法充分满足人们对智慧照明的需求。为解决上述问题,我们提出了一种基于LT3964和FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片的新型家居智能照明系统。系统选用具有并行处理能力的FPGA芯片作为控制芯片,将智能照明系统的开发融入到智能家居系统之中;系统选用功能强大的LT3964芯片作为驱动芯片,LT3964芯片不仅具有双路输出,且调光调色分辨率高达8192个等级,非常的适用于家居照明系统的调光调色;系统开发的远程终端小程序不仅支持用户手动远程控制灯具的状态,而且还可以使用依靠各类传感器采集信息的智能控制模式进行自动控制。小程序可以实时显示室内环境的温湿度、光照度、室内是否有人存在、LED灯的状态等信息,实现用户任何时间任何地点对灯具进行智能控制。本文的主要工作如下:(1)总体方案设计。在开发过程中,首先对照明系统需求进行了分析,明确了照明系统需要实现的功能。其次设计了系统的总体框架,将系统划分为控制模块、驱动模块、感应模块和通信模块四个模块,明确了各个模块的主要功能、包含器件以及实现方法。最后简单介绍了设计过程中所使用的UART、I2C通信协议,Wi-Fi、传感器技术,以及Verilog HDL编程语言等技术。(2)硬件设计及制作。完成系统框架设计之后,首先对系统的硬件部分进行了设计,包括芯片的选型、驱动电路的设计与仿真、散热板与RGBW-LED灯阵的设计等。本文采用性能优异的LT3964作为电路的驱动芯片,采用功能强大并且具有并行处理能力的FPGA芯片作为系统信息处理及核心控制芯片。电路设计完成之后在仿真软件上进行了PWM调光以及输出功率等仿真,仿真结果显示设计达到了预期需求。然后,绘制PCB并焊接元器件制作了驱动板,将灯阵固定在散热板上,搭建好电路之后烧录代码对硬件进行了调光调色实验,检测结果显示设计符合需求。(3)软件设计。系统的软件设计主要涉及Verilog和Java Script等语言的编程,主要完成了两个方面的工作,一是远程控制小程序的界面开发,以及其与Wi-Fi模块的通信;二是FPGA芯片与各个模块之间通信,实现FPGA芯片信息处理和控制指令收发的功能。(4)系统性能测试。在完成整个系统的设计与制作工作之后,对系统进行了测试,并对结果进行了分析。结果显示,系统的驱动电路具有高的电路转化效率,能够实现高分辨率的调光调色功能,系统开发的远程终端中手动控制模式与智能控制模式均能按照预期正常工作,系统总体性能达到了设计需求。

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

智能照明统计分析子系统的设计与开发

这是一篇关于智能照明,商务智能,统计分析,监控系统的论文, 主要内容为节能减排政策的密集发布,推动了各地区公共节能的措施的制定和实施。路灯节能和控制工程,作为城市的精神面貌集合要素,更是得到了各地方政府的大力支持。一些软件厂商更是抓住这次机遇,纷纷推出了自己的智能照明控制系统。智能照明监控系统在路灯运营部门的日常工作中起到了重要作用,使他们从传统的控制方式中解脱出来,如：时间控制器控制方式等,能够更加细粒度地控制城市路灯。这使他们将更多的精力放在运行维护中,提高了工作的效率。本公司作为智能照明控制行业的领军企业,所开发的智能照明监控管理系统自从投入市场,收到了来自各方的一致好评,但是系统仍然存在其不足之处,比如：统计分析功能,性能差,功能弱等不足之处,这在一定程度上降低了系统的含金量。为智能照明监控管理系统开发一套高效的、强大的统计分析子系统势在必行。本文利用先进的商务智能技术,以智能照明监控管理系统的业务数据为基础,通过与客户进行多次接触并获取需求,并在权衡不同层次客户需求的前提下,设计和实现了一个针对智能照明监控管理系统的统计分析子系统。它具有高性能、美观、实用等特点,而且能够辅助路灯运行管理的日常维护工作及决策工作,提高路灯管理部门的工作效率及成效,更大地发挥智能照明监控系统的作用。首先,本文在讨论智能照明监控系统之统计分析子系统的开发背景和现有系统所面临的问题的基础上,对系统的设计目标以及所要解决的问题进行了阐述,并说明我们的需求获取方式以及遇到的问题及解决办法,重点分析了系统的功能需求和非功能性需求,对各大重要的功能进行简要说明,同时辅以流程图和用例图的形式来进行详细的业务介绍。在需求分析基础上,我们进行了智能照明监控充之统计分析子系统的系统架构设计。首先根据系统需求提出系统设计目标和原则,然后分别对系统技术架构和功能架构进行了设计。技术架构部分,我们分物理架构、逻辑架构、开发架构以及部署架构等4部分进行展开,每一部分都对相应的架构视图进行讲述。技术架构主要考虑系统的各种非功能性指标,如：可扩展性,可维护性以及性能等问题,因此采用SqlServer2005的SSIS、SSAS、SSRS等比较成熟的技术进行系统开发。在功能架构设计中,讨论了系统各部分的功能组成,并对各主要功能模块进行展开论述。详细设计部分对统计分析子系统中客户所关注的各种指标及度量值进行了说明,并且针对各模块和所用到数据库进行了详细设计。系统的实现与测试部分介绍了系统的总体实现方式以及各模块的详细实现,并附以部分关键代码。我们还对各模块的测试重点及测试方法进行了详细说明。最后,对统计分系子系统的应用情况作了简单介绍,并对系统进一步改进提出了建议。