基于边缘计算的照明监测控制系统及方法

技术领域

本发明属于物联网技术领域，具体涉及基于边缘计算的照明监测控制系统及方法。

背景技术

大多数园区都有各行各业的企业，不同行业的企业的办公时间都略有不同，例如有些企业主要是早上和下午办公，有些企业主要是下午和晚上办公，有些企业还会通宵办公。而园区为了满足各行各业企业的办公需求，园区内的照明设备通常都需要24小时开启，而在夜晚人车流量或车流量较小的情况下，照明设备持续照明存在能源浪费的现象。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于边缘计算的照明监测控制系统及方法，减小园区内照明设备的耗能。

第一方面，基于边缘计算的照明监测控制系统，包括：

边缘服务器：用于利用人流预测模型预测人车流量，根据不同的人车流量执行不同的控制策略；控制策略在执行时，根据物理设备采集的亮度生成控制指令，发送给控制设备；

物理设备：与边缘服务器连接；物理设备用于采集亮度；

控制设备：与边缘服务器、照明设备连接；控制设备用于根据接收的控制指令控制园区内照明设备工作。

进一步地，边缘服务器具体用于：

当人车流量大于等于流量阈值时，执行的控制策略为按需供电策略；

当人车流量小于流量阈值时，执行的控制策略为节能供电策略；

按需供电策略执行时，根据园区环境的亮度控制园区内照明设备的亮度；

节能供电策略执行时，根据园区环境的亮度、是否有来车以及是否有人控制园区内照明设备的亮度。

进一步地，节能供电策略执行时，当检测到第i段路段有来车或有人时，根据园区环境的亮度控制第i段路段内照明设备的亮度，控制第i-j段至第i+j段路段内的照明设备处于低功耗照明状态，其中i、j为整数。

进一步地，人流预测模型具体用于：

统计园区中各照明设备的历史照明情况；

根据各路段照明设备的历史照明情况确定各路段在不同时间的人车流量；

根据当前时间预测各路段的人车流量。

进一步地，控制设备还用于：

接收管理人员的控制策略；

根据所述控制策略控制园区内所述照明设备工作。

第二方面，基于边缘计算的照明监测控制方法，包括：

物理设备采集亮度；

边缘服务器利用人流预测模型预测人车流量，根据不同的人车流量执行不同的控制策略；控制策略在执行时，根据物理设备采集的亮度生成控制指令，发送给控制设备；

控制设备根据接收的控制指令控制园区内照明设备工作。

进一步地，边缘服务器根据不同的人车流量执行不同的控制策略具体包括：

当人车流量大于等于流量阈值时，执行的控制策略为按需供电策略；

当人车流量小于流量阈值时，执行的控制策略为节能供电策略；

按需供电策略执行时，根据园区环境的亮度控制园区内照明设备的亮度；

节能供电策略执行时，根据园区环境的亮度、是否有来车以及是否有人控制园区内照明设备的亮度。

进一步地，节能供电策略执行时，当检测到第i段路段有来车或有人时，根据园区环境的亮度控制第i段路段内照明设备的亮度，控制第i-j段至第i+j段路段内的照明设备处于低功耗照明状态，其中i、j为整数。

进一步地，人流预测模型具体用于：

统计园区中各照明设备的历史照明情况；

根据各路段照明设备的历史照明情况确定各路段在不同时间的人车流量；

根据当前时间预测各路段的人车流量。

进一步地，还包括：

接收管理人员的控制策略；

根据所述控制策略控制园区内所述照明设备工作。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于边缘计算的照明监测控制系统及方法，可以预测园区的人车流量，并根据预测结果按需控制园区内照明设备工作，保证了园区车辆驾驶安全和人员安全，能够按需控制园区照明设备工作，减小园区内照明设备的耗能，节约能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例提供的照明监测控制系统的模块框图。

图2为实施例提供的照明监测控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

实施例：

基于边缘计算的照明监测控制系统，参见图1，包括：

边缘服务器：用于利用人流预测模型预测人车流量，根据不同的人车流量执行不同的控制策略；控制策略在执行时，根据物理设备采集的亮度生成控制指令，发送给控制设备；

物理设备：与边缘服务器连接；物理设备用于采集亮度；

控制设备：与边缘服务器、照明设备连接；控制设备用于根据接收的控制指令控制园区内照明设备工作。

在本实施例中，物理设备包括设置在园区内的亮度检测设备，用于检测园区环境的亮度。边缘服务器利用人流预测模型预测园区的人车流量，根据不同的人车流量执行不同的控制策略，例如如果园区预测的人车流量较大时，可以一直启动园区内的照明设备。如果园区预测的人车流量较小，可以当车辆到来或有人后再启动园区内的照明设备。控制策略执行时，根据物理设备采集的亮度生成控制指令，发送给控制设备，这样控制设备就可以根据接收的控制指令控制园区内照明设备工作。

该照明监测控制系统可以预测园区的人车流量，并根据预测结果按需控制园区内照明设备工作，保证了园区车辆驾驶安全和人员安全，能够按需控制园区照明设备工作，减小园区内照明设备的耗能，节约能源。

进一步地，在一些实施例中，边缘服务器具体用于：

当人车流量大于等于流量阈值时，执行的控制策略为按需供电策略；

当人车流量小于流量阈值时，执行的控制策略为节能供电策略；

按需供电策略执行时，根据园区环境的亮度控制园区内照明设备的亮度；

节能供电策略执行时，根据园区环境的亮度、是否有来车以及是否有人控制园区内照明设备的亮度。

在本实施例中，当园区预测的人车流量大于等于流量阈值时，说明该园区的人车流量较大，此时可以持续控制照明设备启动，根据园区环境的亮度控制园区内照明设备的亮度。当园区预测的人车流量小于流量阈值时，说明该园区的人车流量较小，此时可以根据园区环境的亮度、是否有来车以及是否有人控制园区内照明设备的亮度，例如当有来车或有人才控制照明设备启动。

进一步地，在一些实施例中，节能供电策略执行时，当检测到第i段路段有来车或有人时，根据园区环境的亮度控制第i段路段内照明设备的亮度，控制第i-j段至第i+j段路段内的照明设备处于低功耗照明状态，其中i、j为整数。第i-j段至第i+j段路段为与第i段路段连接的路段。

在本实施例中，节能供电策略执行时，当检测到第i段路段有来车时，根据园区环境的亮度控制第i段路段内照明设备的亮度，控制第i-j段至第i+j段路段内的照明设备处于低功耗照明状态，例如假设j＝2，当第1段路段检测到来车或有人时，说明有车或人进入该路段，第1段路段中的照明设备根据园区环境的亮度确定其亮度，控制第2、3段路段的照明设备处于低功耗照明状态，即照明设备保持较低亮度。当车辆驾驶到第4段路段时，第4段路段中的照明设备根据园区环境的亮度确定其亮度，第2、3、5、6段路段的照明设备处于低功耗照明状态，剩下段路段的照明设备可以暂时处于关闭状态，这样驾驶人员能观察路段前后的交通情况，在保证安全的前提下尽可能节约能源。

进一步地，在一些实施例中，人流预测模型具体用于：

统计园区中各照明设备的历史照明情况；

根据各路段照明设备的历史照明情况确定各路段在不同时间的人车流量；

根据当前时间预测各路段的人车流量。

在本实施例中，人流预测模型可以根据照明设备的统计数据预测园区的人车流量。例如获取园区的每个路段的照明设备的照明时间和照明功耗，对上述数据进行统计可以得到：各照明设备处于低功耗照明状态的时间以及处于正常照明状态的时间，这样就可以得出各路段人车流量较大或较小的时间。根据这些统计数据就可以根据当前时间预测各路段的人车流量。

进一步地，在一些实施例中，控制设备还用于：

接收管理人员的控制策略；

根据所述控制策略控制园区内所述照明设备工作。

在本实施例中，该系统还支持人员手动调控功能，管理人员可以根据实际情况录入控制策略，例如控制策略包括各个照明设备在各个时间段的照明状态，这样控制设备根据所述控制策略控制园区内所述照明设备工作。

基于边缘计算的照明监测控制方法，参见图2，包括：

物理设备采集亮度；

边缘服务器利用人流预测模型预测人车流量，根据不同的人车流量执行不同的控制策略；控制策略在执行时，根据物理设备采集的亮度生成控制指令，发送给控制设备；

控制设备根据接收的控制指令控制园区内照明设备工作。

进一步地，在一些实施例中，边缘服务器根据不同的人车流量执行不同的控制策略具体包括：

当人车流量大于等于流量阈值时，执行的控制策略为按需供电策略；

当人车流量小于流量阈值时，执行的控制策略为节能供电策略；

按需供电策略执行时，根据园区环境的亮度控制园区内照明设备的亮度；

节能供电策略执行时，根据园区环境的亮度、是否有来车以及是否有人控制园区内照明设备的亮度。

进一步地，在一些实施例中，节能供电策略执行时，当检测到第i段路段有来车或有人时，根据园区环境外的亮度控制第i段路段内照明设备的亮度，控制第i-j段至第i+j段路段内的照明设备处于低功耗照明状态，其中i、j为整数。

进一步地，在一些实施例中，人流预测模型具体用于：

统计园区中各照明设备的历史照明情况；

根据各路段照明设备的历史照明情况确定各路段在不同时间的人车流量；

根据当前时间预测各路段的人车流量。

进一步地，在一些实施例中，还包括：

接收管理人员的控制策略；

根据所述控制策略控制园区内所述照明设备工作。

本发明实施例所提供的方法，为简要描述，实施例部分未提及之处，可参考前述实施例中相应内容。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。