Inventek物联网照明解决方案系统架构分析

多年来,商业照明空间主要由荧光灯管照明。虽然它们比使用白炽灯照明节省了大量费用,但却有严重的性能、维护和使用问题,如寿命短、色温变化大、随机闪烁和嗡嗡声,无法有效调光以节省电力等。另外,根据使用要求频繁打开和关闭荧光灯会大大缩短它们的使用寿命,并且增加了启动期间的功耗,这通常抵消了灯具关闭时节省的电力。
商业led照明的发展促使人们对如何实施商业照明进行全面的反思。这包括增加智能控制系统作为全面能源管理的关键要素。这些led灯具控制器(也称为led控制器和灯具)现在通常是联网设备。这些led照明灯具是物联网照明的基石。
led照明灯具的新设计具有许多可提供更高效率的软件元素。与传统荧光照明灯具相比,其更高的效率可节省高达90%的电力。
目前存在几个标准,可确保升级到更高效的照明设备时能够实现节能。美国加利福尼亚州引入的“title 24”标准是这些灯具必须符合的一个规格,以便符合相关法规。
下面将讨论用于创建先进照明解决方案的关键要素。
inventek物联网照明解决方案系统架构 inventek物联网照明解决方案涉及许多要素的相互配合,共同为商业建筑提供完整的照明平台。该系统的关键是imatrix物联网平台。inventek物联网照明解决方案包含以下内容:
1.灯具控制器和电源管理
a.赛普拉斯wicedwi-fi模块用于灯具控制和通信b.赛普拉斯psoc?4 mcu用于特殊传感器处理,用于有人/无人检测2.imatrix wiced客户端为控制器和传感器提供云连接3.android和ios的imatrix移动应用程序,用于配置和灯具控制4.imatrix云应用程序,用于现场设计、平面布局和灯具布置5.imatrix云应用程序,用于监视和管理已布置的灯具和其他传感器元件
图1:inventek imatrix照明网络架构
灯具控制器和电源管理
灯具控制器和电源管理系统由三个主要模块组成。
1.inventek物联网控制模块包含一个由赛普拉斯提供支持的inventek wiced wi-fi模组和一个赛普拉斯psoc mcu控制器2.传感器模块
3.电源模块包含继电器控制、功率测量和调光控制(输入和输出)
图3:psoc4 mcu功能框图
inventek wiced wi-fi模组是灯具控制器中的关键元素。此模组主要由赛普拉斯双频wi-fi?和bluetooth?无线子系统(带完全认证的集成天线)构成。嵌入式处理器控制灯具操作的各个方面并监控数据,例如:led驱动器的亮度水平、日光采集、温度、湿度、无线升级等。
赛普拉斯psoc 4 mcu将arm cortexm0+与可编程模拟模块结合在一起。在inventek物联网照明解决方案中,psoc 4 mcu可用于分析来自被动式红外(pir)探测器的活动以及分析音频监视器。该双元素系统用于确定照明空间是有人活动还是空置。pir可以很好地检测有人的情况,但许多仅有pir的系统在有人的时候会错误地检测到空置状况。使用音频监视器可通过监听声音(如点击鼠标或敲键盘)来帮助验证房间是否有人。
inventek imatrix wiced客户端
inventek imatrix wiced客户端运行在wiced模组上,是用于收集传感器数据并将其转发给imatrix云系统的主要软件,用于实时以及时间序列数据存储。通过持续监控灯具控制器的各种传感器,当检测到错误或失效的情况时,可以使用触发器进行通知。采样率和触发电平是在产品初始定义期间在产品设计中定义的。可以使用imatrix云服务更新一个或所有灯具的采样率和触发电平。imatrix wiced客户端为imatrix云系统提供了安全的加密tls/tcp连接。
inventek imatrix灯具软件
该灯具控制器是一个具有复杂软件要求的自主系统。它执行许多任务,同时监视环境变化以控制其操作。inventek imatrix云平台可在每个灯具控制器的整个生命周期内(从每个控制器的制造到安装使用)实施稳定的智能控制和监控管理,无缝实现所有功能。
例如,在制造过程中,灯具控制器的每个特定模型类型被编程到每个特定灯具的inventek模块的配置系统中。灯具软件可根据灯具控制器的调光水平得知预期的合适用电量。如果在某个调光水平下,功耗低于预期,那么可能的问题是驱动器或led板发生故障。可以提醒维护人员并迅速为设备提供服务。
imatrix云和系统的移动元素
完整的系统包括imatrix云应用程序(称为apollo),以及对应的用于控制和配置的apollo移动应用程序。
使用apollo imatrix云应用程序,用户可以开始创建其建筑物的平面图,并布置灯具和其他物品(开关和其他ble传感器)。图4的平面图上显示了灯具的典型安装位置。
展示了在配置之前的灯具控制器位置inventek imatrix apollo mobile application pro(iamapro)用于配置现场的灯具。使用基于“地点 -》 建筑物 -》 楼层 -》 房间 -》 组”的分层结构对灯具进行分组。在配置周期中,灯具被分配到相关的组。然后将可以通过iamapro移动应用程序单独或按组来控制灯具的操作和设置,如图5所示。
inventek system提供的丰富的引脚兼容、完全认证的wi-fi和wi-fi + bt/ble嵌入式串行wi-fi(es-wi-fi)模组、es-wi-fi连接固件、inventek无线互操作网络(iwin )、inventek imatrix云平台与赛普拉斯业界领先的wi-fi和蓝牙技术、wiced软件开发套件以及混合信号可配置psoc mcu相结合,实现了迄今为止最高集成度和完整度的照明解决方案。通过使用wiced开发环境或简化的基于iwin at的软件,inventek提供了高度可靠、智能且可扩展的照明架构,可加快产品上市,同时实现最大限度的节能和高效率。inventek systems可支持本文讨论的设计以及许多其他物联网应用。

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