如何设计一个支持智能楼宇的互联照明平台？

在智能建筑的世界中，“智能”有着实实在在的意义。如今，要创建针对各种目标进行优化的建筑、同时确保它满足挑战性与日俱增的建筑方面的各种要求和能源效率法规，任务实属艰巨。能源使用必须最小化，运营成本也需维持较低水平。还必须为员工改善工作环境，让他们能够在工作中发挥最佳水平。要实现这一切，唯一的办法就是利用新技术、挖掘数据，对建筑系统进行细粒度的控制。

互联照明是关键

照明为智能建筑带来了充满神奇的可能性。它能够持续通电，几乎无处不在。安装新的无线网络创新就能让您创建一个自然的互联电网，使照明灯、开关和相关传感器直接通信，无需中间控制器设备，而且免去了电线的困扰。

千万别小看省去电线的好处。这不仅降低了最初安装和调试系统所需的材料和人力成本，而且照明灯、开关和传感器之间的无线连接方式使系统更加灵活，能够以更低的成本更快速、更方便地适应不断变化的需求。

令人兴奋的新兴技术推动者为打造真正智能的环境创造了良机，在这样的智能环境中，照明灯已不仅仅是照明灯而已。

照明灯的构成

从不同的角度来看，可以说照明灯由下图所示的硬件和软件组成。

蓝牙mesh照明灯的构成

我们的智能照明灯是一台具有软件、硬件和通信功能的计算机，与任何计算机一样，它是可编程的。其编程定义了它的功能。

灯具当然首先包括了照明硬件，如LED灯，此外还可能包括一些集成型传感器。它所包含的微控制器是一个可执行代码的可编程芯片。

蓝牙mesh组件是其无线通信组件。

最后是应用层 （Application Layer）。通俗地讲，应用层就是产品行为实施的地方。

但是，如果我们能够在智能照明中运行多个应用程序，又会怎样呢？

这个问题问到了点子上，也带给我们更多启示：智能照明可用作多种建筑服务平台，而非仅仅提供照明和照明控制！

将照明用作楼宇自动化平台

智能建筑需要广泛采用自动化。使用环境光线传感器时，在一天中不同时间内或不同天气条件下，当透过窗户和天窗的自然光线不够明亮时，可通过自动增加人工照明水平，在房间内保持恒定的环境光照水平。反之，当明亮的阳光照射房间时，人工照明可被调弱或完全关闭。这就是所谓的日光采集（daylight harvesting）。

占用传感器可触发自动的照明变化，例如当房间被占用时打开办公室照明灯，或者当未被占用时关闭办公室照明灯。但通常占用控制照明的要求稍微复杂一些，而且需要一个同样复杂的无线解决方案，采用配置定时参数来提供启动照明转换的能力，即当照明灯经历一系列定义状态时，改变其亮度。

蓝牙mesh模型规格中定义的亮度转换

在一座真正的智能楼宇中，照明可不仅仅是照明这么简单! 照明系统能够充当小型计算机分布式网络的角色，同时托管其它各种应用程序，从而打造真正的智能楼宇服务。将智能楼宇这一概念变为现实的过程中，固有的互通性、基本的设备行为模型和增值功能都至关重要。

那么，在设计一个支持智能楼宇的互联照明平台时，需要满足哪些关键性的要求？请看接着往下看。

将蓝牙mesh作为智能照明平台

蓝牙mesh智能照明系统在充当分布式小型计算机网络的角色方面极具潜力，每台小型计算机都能够与其他mesh设备以无线方式高效安全地进行通信。除了为我们提供万众期待的照明系统功能之外，它们还能够担当各种其他建筑相关的应用功能，并创建真正的智能建筑服务。

真正的多厂商互通性

对于智能照明系统，只有当系统中的组件（照明、开关、控制器和传感器）能够彼此互联并通信时，它才能实现无缝运行，这就要求组件必须采用并遵循共同的技术标准。

要实现真正的多厂商互通性，我们需要一种技术来定义整个协议栈的所有层，包括从无线通信的低层技术层到与特定类型产品相关的应用层行为。通过这种方式，才能确保采用这项技术的产品能够协同工作。这些产品的无线射频将采用相同的方法来编码，通过模拟无线射频介质来传输数字信息，并采用正确的频率和定时规律。当调光器开关发送意思为“将亮度水平降低该数值”的无线信息时，灯具能够理解并作出响应。

多厂商互通性并不是想当然的事，因为这不会魔法一样凭空发生。正是由于像蓝牙技术联盟这样的全球标准组织提供并规定了严格而全面的规格和测试程序，这一互通性才能得以实现。

模型的魔力

模型（Model）是设备内部的标准软件组件，充当着设备基本行为构建模块的角色。特定的模型会定义开关如何开启或关闭照明。其它模型会定义由占用率变化触发的亮度变化应如何体现。

蓝牙mesh规格目前包括通常能被任何类型的设备（通称为泛型Generics）使用的模型集合、专门为照明相关设备定义的模型、与场景(Scene)相关的模型、以及与整个网络中精确时间信息传播有关的模型。场景（Scenes）让涉及不同类型设备分组的高级自动化场景成为可能，这些设备分组通常属于完全不同的楼宇系统，如照明、供暖和空调等。

设备所包含的模型集合决定了设备可以做什么、与其他设备之间如何交互。图1描绘了可能存在于照明开关、照明灯和相关传感器中的模型。通用ON / OFF客户端模式（Client Model）能让开关通过发送定义的消息向照明灯发出指令，或者确定它的当前状态。通用ON/OFF服务器模式（Server Model）能让照明灯对开关的信息作出响应。

图1 – 可能存在于开关、照明和传感器中的模型

照明亮度服务器（Light Lightness Server）模型可实现亮度控制，照明 HSL（色调/饱和度/亮度）模型可实现颜色控制。

真正有趣的是照明LC服务器（Light LC Server）模型： LC代表照明控制（Lighting Control），这一模型与传感器内部的传感器模型(Sensor Model)结合使用，如占用和环境光传感器，以实现第一篇中提到的占用和日光节约行为。

模型定义了网络中设备的行为，它对于创建智能照明系统至关重要。将照明作为无线平台的设施能更好地支持自动化，打造真正的智能楼宇。

蓝牙技术搭建智能楼宇平台

多年来，蓝牙技术一直是可靠、安全的全球无线连接标准。如今，有了创建大规模智能照明网络的能力，你的照明系统还能用作无线平台支持一系列楼宇服务。基于蓝牙mesh网络，智能照明系统可以提供固有的互通性以及与蓝牙技术相同的全栈方式。想打造真正的智能楼宇吗？尽在蓝牙mesh照明平台 !

作者：蓝牙技术联盟EMEA开发关系经理Martin Woolley（小码哥）

来源：蓝牙技术联盟