一种基于物联网的校园视觉环境控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于物联网的校园视觉环境控制方法及装置，过在教室内安装多个可亮度可调节的物联网LED照明装置以及多个光传感器，通过ICA分析得出每个照明设备对每个光传感的影响函数，从而为教室内的照明提供指导，能够更均匀并且自动地调节教室内的光照条件，使得教室内各处的亮度都在标准亮度之内。使得教室内各处的亮度都在标准亮度之内。使得教室内各处的亮度都在标准亮度之内。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的校园视觉环境控制方法及装置


[0001]本专利技术属于物联网
，具体涉及一种基于物联网的校园视觉环境控制方法及装置。

技术介绍

[0002]教室是学生所处时间最长的地方之一，特别是小学生，正处在发育阶段，教室内的视觉环境对小学生的视力影响极大，教室内光照不论是太强还是太弱都不利于学生的视力发育，国家标准化管理委员会和教育部门纷纷出台相应的校园视觉环境相关标准，如《中小学校普通教室照明设计安装卫生要求》（GB/T 36876
‑
2018）、《教室照明环境评价和评级规范》（T/CIC 203—2021）、《中小学教室照明技术规范》（T/JYBZ 005
‑
2018）。因此目前出现了越来越多的照明强度可调节的照明设备，如多级可调LED照明装置等以便老师实时对校园的视觉环境进行调节。
[0003]但是，如果只是简单地按照明设备的亮度等级进行教室内光强的统一设定，由于环境光的影响，如日光、教室内多媒体设备的亮光等，造成教室内的灯光条件不均匀，有的地方太暗，有的地方太亮，反而不利于学生的视力，同时手动调整还会出现调节不准确的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述由于环境光造成的室内照明难以均匀调节的技术问题，本专利技术提出一种基于物联网的校园视觉环境控制方法和系统。
[0005]一方面，本申请提出一种基于物联网的校园视觉环境控制方法，其特征在于：所述视觉环境控制方法应用于教室照明系统，所述教室照明系统包括：将教室天花板划分为若干的格子，每个格子安装一个物联网LED照明装置，共N个照明装置，每个物联网LED照明装置光度可调节范围为1
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D级；所述LED照明装置连接至中央服务器，可由中央服务器控制调节LED照明装置的亮度等级；在教室内安装K个物联网光传感器，每个光传感器可接收其位置的亮度等级，K个传感器均连接至中央服务器，每个光传感器周期性地将自己的标识符以及亮度等级传送至中央服务器；所述视觉环境控制方法包括如下步骤：数据分析阶段：步骤S110，关闭环境光，通过中央服务器依次改变N个LED照明装置的亮度等级，光传感器将收到的相应的亮度等级数据传输至中央服务器；步骤S120，在收集到足够多的数据之后采用独立分量分析ICA法求得每个光传感器的亮度等级函数；亮度调节阶段：步骤S210，中央服务器实时获取各传感器的亮度等级数据，并求各传感器的亮度等级不达标的最大值；步骤S220，选择亮度等级不达标的最大值的传感器，查询其对应的亮度等级函数，选择权重系数最大的LED照明装置，如果传感器处的亮度太弱，则将权重系数最大的LED照明装置亮度加一，如果传感器处的亮度太强，则将权重系数最大的LED照明装置亮度减一；步骤S230，使用亮度等级函数重复计算调整后的各传感器处的亮度等级，如果依然有传感器的亮度等级不达标则跳转至步骤S220；否则，所有传感器处的亮度都达标，中央服务器得到最终的各LED
照明装置的调整等级，并根据最终的调整等级对各LED照明装置进行相应的调整。
[0006]进一步地，所述亮度等级函数为其中，s1，s2，
……
s
k
表示k个光传感器的亮度等级，L1，L2，
……
L
N
表示N个光源，a
11
,a
12
……
a
1N
,
……
a
kN
，表示求解出的权重系数。
[0007]进一步地，采用FastICA求解每个光传感器的亮度等级函数。
[0008]进一步地，所述光传感器布置于教室墙面。
[0009]另一方面，本申请提出一种基于物联网的校园视觉环境控制系统，其特征在于：所述基于物联网的校园视觉环境控制系统括教室内系统：将教室天花板划分为若干的格子，每个格子安装一个物联网LED照明装置，共N个照明装置，每个物联网LED照明装置光度可调节范围为1
‑
D级；所述LED照明装置连接至中央服务器，可由中央服务器控制调节LED照明装置的亮度等级；在教室内安装K个物联网光传感器，每个光传感器可接收其位置的亮度等级，K个传感器均连接至中央服务器，每个光传感器周期性地将自己的标识符以及亮度等级传送至中央服务器；所述基于物联网的校园视觉环境控制系统括数据分析系统，所述分析系统具体包括：数据收集装置，用于关闭环境光，通过中央服务器依次改变N个LED照明装置的亮度等级，光传感器将收到的相应的亮度等级数据传输至中央服务器；数据分析装置，用于在收集到足够多的数据之后采用独立分量分析ICA法求得每个光传感器的亮度等级函数；所述基于物联网的校园视觉环境控制系统括亮度调节系统，所述亮度调节系统具体包括：亮度等级不达标计算装置，中央服务器实时获取各传感器的亮度等级数据，并求各传感器的亮度等级不达标的最大值；亮度调节计算装置，用于选择亮度等级不达标的最大值的传感器，查询其对应的亮度等级函数，选择权重系数最大的LED照明装置，如果传感器处的亮度太弱，则将权重系数最大的LED照明装置亮度加一，如果传感器处的亮度太强，则将权重系数最大的LED照明装置亮度减一；亮度调节装置，用于使用亮度等级函数重复计算调整后的各传感器处的亮度等级，如果依然有传感器的亮度等级不达标则跳转至亮度调节计算装置；否则，所有传感器处的亮度都达标，中央服务器得到最终的各LED照明装置的调整等级，并根据最终的调整等级对各LED照明装置进行相应的调整。
[0010]进一步地，所述亮度等级函数为其中，s1，s2，
……
s
k
表示k个光传感器的亮度等级，L1，L2，
……
L
N
表示N个光源，a
11
,a
12
……
a
1N
,
……
a
kN
，表示求解出的权重系数。
[0011]进一步地，采用FastICA求解每个光传感器的亮度等级函数。
[0012]进一步地，所述光传感器布置于教室墙面。
[0013]本专利技术通过在教室内安装多个可亮度可调节的物联网LED照明装置以及多个光传
感器，通过ICA分析得出每个照明设备对每个光传感的影响函数，从而为教室内的照明提供指导，能够更均匀并且自动地调节教室内的光照条件，使得教室内各处的亮度都在标准亮度之内。
附图说明
[0014]图1为本申请照明装置及传感器布置示意图。
[0015]具体实施方式
[0016]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的校园视觉环境控制方法，其特征在于：所述视觉环境控制方法应用于教室照明系统，所述教室照明系统包括：将教室天花板划分为若干的格子，每个格子安装一个物联网LED照明装置，共N个照明装置，每个物联网LED照明装置光度可调节范围为1
‑
D级；所述LED照明装置连接至中央服务器，可由中央服务器控制调节LED照明装置的亮度等级；在教室内安装K个物联网光传感器，每个光传感器可接收其位置的亮度等级，K个传感器均连接至中央服务器，每个光传感器周期性地将自己的标识符以及亮度等级传送至中央服务器；所述视觉环境控制方法包括如下步骤：数据分析阶段：步骤S110，关闭环境光，通过中央服务器依次改变N个LED照明装置的亮度等级，光传感器将收到的相应的亮度等级数据传输至中央服务器；步骤S120，在收集到足够多的数据之后采用独立分量分析ICA法求得每个光传感器的亮度等级函数；亮度调节阶段：步骤S210，中央服务器实时获取各传感器的亮度等级数据，并求各传感器的亮度等级不达标的最大值；步骤S220，选择亮度等级不达标的最大值的传感器，查询其对应的亮度等级函数，选择权重系数最大的LED照明装置，如果传感器处的亮度太弱，则将权重系数最大的LED照明装置亮度加一，如果传感器处的亮度太强，则将权重系数最大的LED照明装置亮度减一；步骤S230，使用亮度等级函数重复计算调整后的各传感器处的亮度等级，如果依然有传感器的亮度等级不达标则跳转至步骤S220；否则，所有传感器处的亮度都达标，中央服务器得到最终的各LED照明装置的调整等级，并根据最终的调整等级对各LED照明装置进行相应的调整。2.如权利要求1所述的一种基于物联网的校园视觉环境控制方法，其特征在于：所述亮度等级函数为其中，s1，s2，
……
s
k
表示k个光传感器的亮度等级，L1，L2，
……
L
N
表示N个光源，a
11
,a
12
……
a
1N
,
……
a
kN
，表示求解出的权重系数。3.如权利要求1所述的一种基于物联网的校园视觉环境控制方法，其特征在于：采用FastICA求解每个光传感器的亮度等级函数。4.如权利要求1所述的一种基于物联网的校园视觉环境控制方法，其特征在于：所述光传感器布置于教室墙面。5.一种基于物联网的校园视觉环境控制系统，其特征在于：所述基于物联网的校园...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江波，
申请(专利权)人：杜江波，
类型：发明
国别省市：