一种构建神经网络节能光源的方法和装置与流程

本发明公开一种构方法和装置，涉及数字节能，具体地说是一种构建神经网络节能光源的方法和装置。

背景技术：

1、传统照明技术，如白炽灯和荧光灯，虽然在过去广泛使用，但存在能量浪费、寿命短、汞含量高等问题，不符合节能减碳的要求。随着led发光二极管技术的发展，led作为一种高效能源的照明产品，具有能耗低、寿命长、环保等优势，成为替代传统照明技术的理想选择。目前室内电灯往往统一亮度，也有部分实现人来灯亮人走灯灭的效果，但是在很多场景下比如办公区、商业区、展馆等，往往在人很少的情况下存在大量灯光消耗能源的情况，不利于节能。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的问题，提供一种构建神经网络节能光源的方法和装置，保证获取足够亮度的同时，使得每个光源不必按照最大功率输出，以达到节能效果。

2、本发明提出的具体方案是：

3、本发明提供一种构建神经网络节能光源的方法，包括：

4、步骤1：部署光源装置节点，将每一个光源装置节点作为神经元构建去中心化的神经网络结构，

5、步骤2：利用无线通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，

6、步骤3：通过每个光源装置节点收集人体存在信息，分别将人体存在信息送入阻尼卡尔曼滤波器进行估计，获得每个光源装置节点与人体之间的距离，基于去中心化的神经网络结构，通过每个光源装置节点内mcu根据对应的距离推理人体存在位置，

7、步骤4：根据人体存在位置计算每个光源装置需要输出的目标光强值，并根据当前光强值进行pid调节，输出对应的pwm信号以控制光源亮度。

8、进一步，所述的一种构建神经网络节能光源的方法中步骤1中部署光源装置节点，包括：

9、配置光源装置节点，光源装置节点包括光照传感器、射频模块、mcu、天线、雷达、可调led驱动和电源，

10、通过电源为光源装置提供电能，通过光照传感器读取外界环境的光照强度，通过雷达发射接收毫米波来确认覆盖范围内人体存在信息，通过射频模块调制解调无线信号，通过mcu处理后进行蓝牙mesh私有协议自组网，天线作为射频模块的输入输出部分，通过可调led驱动接收mcu输出的pwm控制信号调节自身电流输出，从而控制led亮度，通过mcu负责整体数据采集、算法处理、自组网通信以及控制输出。

11、进一步，所述的一种构建神经网络节能光源的方法中步骤2中利用射频信号通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，其中分配每个光源装置节点不同的id进行区分，光源装置节点间将消息帧中加入id通过广播进行信息传递。

12、进一步，所述的一种构建神经网络节能光源的方法中步骤4中通过光源装置节点根据光照传感器读取当前光照亮度值，根据当前光照亮度值获取与目标光强值之差，通过pid算法计算所需pwm值，输出相应的pwm值到可调led驱动，通过led驱动输出相应电流控制led亮度。

13、本发明还提供一种构建神经网络节能光源的装置，其特征是包括神经网络构建模块、通信模块、距离确定模块、位置确定模块、光强确定模块和光强控制模块，

14、神经网络构建模块部署光源装置节点，将每一个光源装置节点作为神经元构建去中心化的神经网络结构，

15、通信模块利用无线通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，

16、距离确定模块通过每个光源装置节点收集人体存在信息，分别将人体存在信息送入阻尼卡尔曼滤波器进行估计，获得每个光源装置节点与人体之间的距离，位置确定模块基于去中心化的神经网络结构，通过每个光源装置节点内mcu根据对应的距离推理人体存在位置，

17、光强确定模块根据人体存在位置计算每个光源装置需要输出的目标光强值，光强控制模块根据当前光强值进行pid调节，输出对应的pwm信号以控制光源亮度。

18、进一步，所述的一种构建神经网络节能光源的装置中神经网络构建模块部署光源装置节点，包括：

19、配置光源装置节点，其中光源装置节点包括光照传感器、射频模块、mcu、天线、雷达、可调led驱动和电源，

20、通过电源为光源装置提供电能，通过光照传感器读取外界环境的光照强度，通过雷达发射接收毫米波来确认覆盖范围内人体存在信息，通过射频模块调制解调无线信号，通过mcu处理后进行蓝牙mesh私有协议自组网，天线作为射频模块的输入输出部分，通过可调led驱动接收mcu输出的pwm控制信号调节自身电流输出，从而控制led亮度，通过mcu负责整体数据采集、算法处理、自组网通信以及控制输出。

21、进一步，所述的一种构建神经网络节能光源的装置中通信模块利用射频信号通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，其中分配每个光源装置节点不同的id进行区分，光源装置节点间将消息帧中加入id通过广播进行信息传递。

22、进一步，所述的一种构建神经网络节能光源的装置中光强确定模块通过光源装置节点根据光照传感器读取当前光照亮度值，根据当前光照亮度值获取与目标光强值之差，光强控制模块通过pid算法计算所需pwm值，输出相应的pwm值到可调led驱动，通过led驱动输出相应电流控制led亮度。

23、本发明还提供一种构建神经网络节能光源的设备，包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

24、所述至少一个存储器，用于存储机器可读程序；

25、所述至少一个处理器，用于调用所述机器可读程序，执行所述的一种构建神经网络节能光源的方法。

26、本发明还提供存储介质，所述存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行所述的一种构建神经网络节能光源的方法。

27、本发明的有益之处是：

28、本发明提供一种构建神经网络节能光源的方法，将光源装置作为节点，形成去中心化的神经网络，对人员位置进行定位，确定人员位置后通过对灯进行单个控制，保证光强足够的前提下，最大化的通过传感以及自组网技术将灯光能耗控制在最低。

技术特征：

1.一种构建神经网络节能光源的方法，其特征是包括：

2.根据权利要求1所述的一种构建神经网络节能光源的方法，其特征是步骤1中部署光源装置节点，包括：

3.根据权利要求2所述的一种构建神经网络节能光源的方法，其特征是步骤2中利用射频信号通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，其中分配每个光源装置节点不同的id进行区分，光源装置节点间将消息帧中加入id通过广播进行信息传递。

4.根据权利要求2所述的一种构建神经网络节能光源的方法，其特征是步骤4中通过光源装置节点根据光照传感器读取当前光照亮度值，根据当前光照亮度值获取与目标光强值之差，通过pid算法计算所需pwm值，输出相应的pwm值到可调led驱动，通过led驱动输出相应电流控制led亮度。

5.一种构建神经网络节能光源的装置，其特征是包括神经网络构建模块、通信模块、距离确定模块、位置确定模块、光强确定模块和光强控制模块，

6.根据权利要求5所述的一种构建神经网络节能光源的装置，其特征是神经网络构建模块部署光源装置节点，包括：

7.根据权利要求6所述的一种构建神经网络节能光源的装置，其特征是通信模块利用射频信号通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，其中分配每个光源装置节点不同的id进行区分，光源装置节点间将消息帧中加入id通过广播进行信息传递。

8.根据权利要求6所述的一种构建神经网络节能光源的装置，其特征是光强确定模块通过光源装置节点根据光照传感器读取当前光照亮度值，根据当前光照亮度值获取与目标光强值之差，光强控制模块通过pid算法计算所需pwm值，输出相应的pwm值到可调led驱动，通过led驱动输出相应电流控制led亮度。

9.一种构建神经网络节能光源的设备，其特征是包括：至少一个存储器和至少一个处理器；

10.存储介质，其特征是所述存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求1至4任一项所述的一种构建神经网络节能光源的方法。

技术总结
本发明公开一种构建神经网络节能光源的方法和装置，涉及数字节能技术领域；步骤1：部署光源装置节点，将每一个光源装置节点作为神经元构建去中心化的神经网络结构，步骤2：利用无线通信方式进行每个光源装置节点间通信，并进行数据同步，步骤3：通过每个光源装置节点收集人体存在信息，分别将人体存在信息送入阻尼卡尔曼滤波器进行估计，获得每个光源装置节点与人体之间的距离，基于去中心化的神经网络结构，通过每个光源装置节点内MCU根据对应的距离推理人体存在位置，步骤4：根据人体存在位置计算每个光源装置需要输出的目标光强值，并根据当前光强值进行PID调节，输出对应的PWM信号以控制光源亮度。

技术研发人员：胡佳,朱翔宇,金长新,李锐,魏子重
受保护的技术使用者：山东浪潮科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1