物联网与灯的故事

艾欧体(Aiouti)物联网资讯:灯在生活中随处可见,传统的灯光一种是每个灯对应着不同的开关,比如:家里的吊灯、壁灯、落地灯、台灯等等,一种是一键式总开关,比如:马路上的路灯,演唱会上的舞台灯,酒店一体控制式触摸板等。像这种都是在灯光设计之初就已经将布线结构和开关所在位置确定好了,无法轻易改变。

随着智能家居的发展,越来越多的传统企业都向着智能家居领域发展,其中智能灯控便是备受关注的技术之一。在此基础上出现了智能开关和智能灯泡,相对传统灯光控制,智能灯光控制可节电20%~30%甚至更高。常见的智能灯控系统采用是蓝牙和ZIGBEE模块,这种灯控系统适合于家庭小范围的控制,需要的路由数量较多,而且由于采用的2.4GHz频段,干扰是不可避免的。相比上述来说,使用LoRa技术来进行智能灯控方案设计,将会解决易受干扰,通信距离近,稳定性差等等一系列问题。

LoRa是工业级无线通信产品,属于Worker系列产品线中用于中国ISM频段 470Mhz~510MHz的无线通信板卡。板卡采用LoRa扩频调制技术,有效解决了超远距离环境下小数据量的通信问题。相比于传统的窄带调制技术(例如FSK),LoRa调试技术在抑制同频干扰方面具有显著优势,解决了传统无线通信在传输范围、抗干扰性和功耗之间无法同时兼顾的问题。

该板卡由两路发射信道和两路接收信道构成,工作于470-510MHz频段,可以进行全双工通信,收发各两路信道既可满足中等数量的终端接入需求又具有较高的成本优势,十分适合中等规模的物联网无线组网应用。

传统的大型场所灯光照明工程中,不但需要进行人工管理,而且由于现场环境的复杂性,一旦出现埋地线路铺设的不合理,周围存在谐波信号干扰等等问题时,将会对故障排查造成非常大的困难,从而提高了维护成本。

基于蓝牙与ZIGBEE方案的智能灯控,通过连接手机APP可以控制灯的开关、亮度、设定开关时间、统计耗电量等等功能。虽然该方案具有控制方便,功能多样,操作迅速,设计开发简单等优势,但是也存在了穿透能力弱,易受干扰,传输距离近等不足。

LoRa是基于扩频技术的超远距离无线传输,在智能灯控应用中具有覆盖范围广,抗干扰性能强,节点多,功耗低,架构简单,运行频段免费等优势。智能灯控管理主要包含节点和网关,节点由LoRa模块,核心控制板,灯体组成,不需要进行布线施工,同时由于其覆盖范围广,大大的减少了网关数量从而降低了施工成本。LoRa技术超强的抗干扰性能,即使远距离复杂环境控制也可以保证数据传输稳定可靠,非常适合应用于高楼林立的城市道路、信号屏蔽强的列车、人流嘈杂的大型商场、地下室和隧道等等复杂的环境。

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