张宾宾
深圳耀德数据服务有限公司
摘要：在社会经济的大力发展和科学技术的快速进步下，智能生活已经渗透了我们的生活，并且在方方面面展现出来，建筑业在使用智能方面也无处不在。许多现代建筑都配备了智能控制系统，如智能空调、智能监控、楼宇网络、智能家具等。在科学技的更快速的发展下，自动控制也在设计各个方面慢慢体现出来，尤其是照明方面，声控光控。我们以ZigBee技术为基础，简单地总结了该照明系统的方案。
关键词：智能照明；控制技术；楼宇自动控制系统；运用
引言
当前，绿色生活的理念正在向全社会的普及，而建筑照明系统在这种大环境中有足够的发展时间和发展空间，各种类型的光照控制系统已经被人们广泛认可并成为研究的热点。各种新技术、新产品和新应用正在实现中，以控制高速和智能的控制，正确合理地选择灯光控制方式是节省能源、改善环境、提升管理水平的重要手段。在建筑中，更多的人开始觉得照明对生活的影响很大。建筑设计的每个地方都开始采用智能的照明系统，如大厅、卧室，公共区域、公路。该设计不仅实现了建筑照明的整体管理，节约了能源，而且促进了对环境的保护，节约了人力。ZigBee是一种复杂度很低、所耗能源很少、所花消费很低、短距离且双向无线电通信的技术。主要用于短一点的距离、能量消耗很少、低传输速率的不同电子设备之间的数据传输，以及典型的周期性数据，低响应时间的间歇性数据和应用。它的优点是具有很好的室外照明功能。基于Zigbee技术的良好导光系统，应该将Zigbee的优点充分应用于实践，形成智能化设计的基础[1]。
一、Zigbee技术的概念
ZigBee技术是一种无线的电子通信的技术。它的复杂度很低、能源消耗少，且花销低、距离短且双向。它主要是用于短距离不同电子设备之间的数据传输。它有能量消耗低、传输速率低以及典型的周期数据、间歇数据和低响应时间的特点。它的优点是在建筑照明中具有很高的功能性。
二、楼宇智能照明系统的设计
1.设计Zigbee系统
在楼宇智能照明系统中间，Zigbee系统的创建，需要分成四个部分，让他们协调工作，其中包括：
网络协调器：可以互相接收和发送数据的信息，可以保证有效的信息传输到指定的目的节点。负责维护辅助网的正常的通信，网络协调器与核心处理器进行互相通信。
路由器：在一般通信的距离相对较远，一般线路条件相对较差的情况下，需要安装路由器，加强信号的覆盖强度，尽可能保证通信信号的覆盖范围。
终端：它的目的是通过光传感器，红外感应系统，使其可以有节电的功能，是节省电能的设备。可以把所感应到的数字信息传输给下一层，才可以让下一层设备对其进行控制。此设备还可以进行双向的互相通信，可以把从网络中子网获取的消息再转发出去（控制信息）
子网中心：通过网络人员，将此设备直接配备在灯具的系统上，因此可以把获得的消息，通过各种格式的转换、控制与处理以及一些过程，再把消息传输出去[3]。
2. 设计Zigbee 组网
和其他的局域网设置差不多，在设计Zigbee的组网的时候，也要考虑网络的地址分配以及其网络的拓扑结构，Zigbee技术具有非常好的自己组织网络的功能，ZigBee可以在每个网络设置64000个节点，这都归功于它的大规模能力，而每一个蓝牙的网络只有23个节点，是由于ZigBee的最后一层采用了直接扩充技术，如果想要网络扩展得非常大，就要采用非信标模式，因为不需要同步过程而且节点加载进网络和重新加载进网络的过程很迅速，通常不需要0.5秒，甚至更快。而Zigbee是基于IEEE的网络协议，由其负责对物理地址的管理、维护和分配。因此我们应该在进行分配地址时，要保证地址的唯一性，不可重复，从而避免造成的网络的一般性冲突，在网络组件的过程中，网络协调器节点一般会对24位网络地址进行分配。
3. Zibgee 网络通信
在Zibgee网络的通信中，应该着重观察三个方向的数据帧的设计在软件编写过程中：第一个是警报帧：它有最直观地反映在观察照明的控制系统正常工作的状态。在照明系统发生异常的工作情况时，警报帧就会马上把警报的消息发送给相应节点。第二个是答应帧。答应帧能根据用户的需求，连接数据库，和用户反映出工作状态，还可以进行反馈和查询。第三个是控制帧。控制帧中封装了一个类，其中包含了一些控制的部分参数，还有它的控制部分的属性以及其中的地址，控制的部分参数类似于处理核心的数据的各种格式地址信息，控制的部分属性类似于控制终端数据的各种格式地址信息，包含目的源地址和网站目标地址，都是节点中的各种需要的物理地址。
三、实现楼宇智能照明系统
1. Zigbee 无线网络的实现方法
在Zigbee的节点中，包含了各种原理图的设计、PCB的绘制、各种芯片选择与制造等等。节点具有消耗成本低，身材体积小等方面的特点和要求，与此同时还应该具有特别复杂的主要功能芯片的电路，对此应该使用双层板的设计。在主要电路的设计间，包含了各种原理图的设计、PCB的绘制、各种芯片选择与制造等等工作。在DA的电路的设计中，包含了DA芯片的各种选择、各种原理图的设计、射频部分规划等作用[2]。在软件工程部分，软件系统所使用的技术是大部分都会用的技术，比如单片机，应该在编写电脑程序的过程中，应用IAR的编程的环境。Zigbee节点的主要功能是利用串口数据的发送数据和接收数据，在处理程序应用包的过程中，其中含有操作系统常用的寄存器的宏，以及调用的文件，这些文件传输和接收串口数据，输入数据、输出数据、显示系统数据的过程中，都应该有相对应的函数使用标准。
2.实现控制终端的实现
在照明系统之间，基于Zigbee技术，终端控制一般含有手机、座机电脑、ipad、遥控器等，还对图形用户应用界面的开发和mysql，SQL server等技术进行了相对应的使用。根据使用用户对控制终端的设备的提出不同的要求，首先可以使用不同的语言对其进行兼容的设计，既预防了设备不一样造成的混乱，提高了实用性和安全性，也更具有针对性。其次应该建立相对应的编程语言的环境，根据不同的设备下载不同的工具包和安装软件。然后根据软件的提示，依次进行软件的各种安装操作和软件窗口的建立和打开，再根据实际的系统需要的环境中添加一定的插件。应该设计了多个进程程序窗口，开放多个线程，有负责人机交互终端控制以及负责内部的嵌入式数据库信息的管理进程，还得处理通信的中心的进程，最好支持触屏，鼠标输入，按键输入等输入设备的进程应用，帮助终端控制同时对很多任务进行安排。通过共享的内存磁盘，使各个进程之间能够完成相互通信[4]。
四、结束语
现代化水平在逐步地提升，智能化的标准也在逐步提高。自动控制系统在楼宇的照明系统当中，是智能化的发展的必然结果，在现在各种类型的楼宇建设中将会越来越普遍的使用，基于Zigbee技术在智能化的领域也取得了更加好的效果，不仅加强了各类楼宇建设的集中程度，还实现了系统的智能化的管理，也实现了节能而且环保的效果，节省了资源，避免了人力的浪费，这个技术象征了时代在发展，而且也会在未来的各种建筑设计之间创造更好更大的价值。
参考文献
[1]朱春良. 楼宇自控系统中智能照明控制技术探讨[J]. 科技创新与应用, 2019, 263(07):147-148.
[2]瞿亮. 楼宇自控系统的智能照明控制技术分析[J]. 装饰装修天地, 2016, 000(016):71.
[3]王燕, 周齐国, 霍继明. 智能建筑照明控制系统实施与研究[J]. 电器与能效管理技术, 2006, 000(002):26-29.
[4]黄艳玲. 智能控制技术在住宅照明控制中的应用研究[D]. 重庆大学, 2003.