基于物联网技术的酒店智能照明系统研究

左臣华 公伟涛

一、引言

随着社会的发展，现代化酒店已经不单单给住户提供休息，逐渐成为人们就餐、娱乐、会议的地方。其中酒店照明系统是体现酒店重要组成部分，不仅要求光照舒适、绿色，同时需要根据住户需求实现多情景的智能化控制。由于传统的照明控制存在线路繁杂、灯光亮度无法控制且耗能较大等问题，难以实现上述要求，逐渐被智能照明控制取代。

现今物联网技术的发展在很大程度上推进了智能照明控制系统的发展。物联网技术通过相关通讯技术可以将酒店中的检测传感器、灯光调控设备、智能终端等结合在一起，实现灯光实时控制、促进人机交互。基于物联网技术的酒店智能照明控制系统是一个集多种照明的智能控制、数字控制及网络技术于一身的集合体。基于物联网技术的酒店智能照明控制系统，不仅增加酒店的智能化和美观程度，而且使酒店照明维护、控制更加方便，同时在一定程度上降低能耗。

二、系统方案设计

本系统采用具有感知层、控制层、网络层和应用层的物联网基本结构，融合传感器技术、自动控制技术及网络技术，实现基于物联网技术的酒店智能照明系统。以智能照明控制器为控制核心，由各种传感器（光敏、人体红外）、照明终端、网络通讯模块组成，并且设计智能网关，可以实时对酒店内环境、各区域灯光状态、设备状态进行获取，且能够控制智能灯具颜色、亮度，同时可利用智能终端实现各类场景模式切换及调控。本系统支持RS232、RS485、CAN总线、TCP/IP、Wifi等多种通讯协议；同时融入支持光敏、人体感应、红外测距等传感器，是系统更加检测、控制智能，从而更好的实现酒店环境检测及智能灯状态监测和控制。

本系统采用模块化设计，每个模块都具有独立的硬件智能调控终端，如图1所示，包括传感器输入模块、智能照明控制器、大小功率调光模块、电动窗帘控制模块、智能网关等组成，其中智能网关具有总体集中控制功能。智能照明控制器能对感知层（传感器输入模块）获取的环境、智能灯状态信息进行分析、处理和上传；调光模块利用PWM技术可以实现智能灯颜色变换、场景控制，在大厅、宴会厅时选择大功率调光模块；白天阳光强烈时，系统自动调节窗帘位置以遮挡自然光照；同时住户、管理人员可通过手机、PC、平板实现智能灯相关控制。

三、系统的硬件设计

本系统采用分级控制的方法，设计了智能网关控制器、现场智能控制器（智能照明控制器、大下调光模块、电动窗帘等）、感知层传感智能控制器。各模块之间相互合作，统一协调工作，大大增大了系统的统一、兼容性能。由于酒店智能照明控制系统中需要采集信息点较多，所选硬件设备既要达到照明的要求也要可靠稳定运行，该方案选取合广测控公司 以下类型的控制模块，如表1所示。

本系统设计的智能网关控制器包括串口通讯、控制、协议转换三大模块，可以实现多协议之间的转换；现场智能控制器可完成本系统中感知层的信息采集并将数据上传的功能，通过预设的控制方案或者服务器传来的命令完成对智能灯具、窗帘的控制。感知层采用光敏、人體红外等数字传感器，主要实现周围环境信息采集。

四、系统的软件设计

为了降低程序的复杂度，增强程序的可读性，简化程序调试、维护过程，软件采用模块化设计。针对于酒店不同区域分区治理，设计照度控制模块、人体联动控制模块、服务器控制模块。

由于人对光照强度的敏感程度不同，设计了如图2所示的针对单个房间设计的照度控制器，首先用户可以根据需求设定光照强度，如偏离该阈值控制器则自动进行调节，实时给人提供舒适的光照。由于走廊或者大厅在晚间的人流量较少，设计了如图3所示的人体联动控制器，通过监测人体红外传感器信息，实现“人来灯亮，人走灯灭”的功能。为了实现酒店内照明系统的集中控制设计了如图4所示总服务器集中控制模块，可以实时控制现场智能模块。为了增加人机交互、提高用户体验，用户可通过手机、平板等智能终端登录酒店APP自动进行房间内的光照强度、颜色设置，场景切换。

五、结论与展望

本文针对于传统酒店照明控制单一、故障排查困难、线路复杂、场景色调单一等问题，将光照、人体红外等传感器作为感知层；智能控制模块作为控制层；手机、平板等作为网络应用层，设计了基于物联网技术的酒店智能照明控制系统，利用多级控制方案，可以很好的实现酒店房间、走廊、大厅等区域的智能灯控制，在一定的程度上增加住户体验，且能够降低能耗。