基于安卓手机的学习智能调光系统研究

侯士磊，韩 金，蔡志强，史聪聪，苏磊雷，谢麟啸

（河南师范大学，河南 新乡 453007）

基于安卓手机的学习智能调光系统研究

侯士磊，韩 金，蔡志强，史聪聪，苏磊雷，谢麟啸

（河南师范大学，河南 新乡 453007）

随着自动化控制技术的快速发展，智能调光技术不断得到提升，通过结合安卓手机和智能调光技术，为莘莘学子提供一个舒适的学习环境。因此，基于安卓手机的学习智能调光系统应运而生。通过设置不同的节能控制策略，可以实现远程控制、自动和手动等多种模式，便于让使用者根据自己所需进行调光，从而提高该系统的实用性。

安卓手机；智能；家居照明；调光系统

1　智能调光系统的定义

为了响应国家大力倡导的节能减排政策，寻求新的学习智能调光系统的需求越来越高。LED灯以其显著的优势，逐渐替代了高压钠灯，成为学习照明光源的主流。但简单的替换并没有完全发挥LED灯快速启动、亮度可无级调节的优点，反而因为LED灯造价高的因素制约了LED的发展，因此文章提出了基于安卓手机的学习智能调光系统。智能调光系统，就是依据某区域功能、时间不同、室内外亮度或者某区域功能用途不同来控制照明。更为重要的是其可以进行光的预设，也就是说能将照明亮度转为一系列的设置功能，可以由中央控制系统自动调用。该系统使强、弱电一体化，巧妙地将其融进控制技术，使用户能对灯光进行智能化控制，使得灯光和其他各种设备联动成为可能。它是在智能照明系统上发展起来的，智能照明系统就是利用由智能化的信息处理、无线通讯的数据传输和计算机等组成的控制系统，实现对照明设备智能化的控制，其具有场景设置、调节灯光亮度强弱和进行定时控制等功能。

2　智能照明系统的发展

（1）智能照明系统起源于20世纪20年代，由于当时照明光源以卤素光源为主，恰好该系统的技术适用于卤素光源控制和调光，所以本系统迅速发展起来。

（2）20世纪70年代，第一次世界能源危机让人们开始考虑如何节约资源和怎样管理能源。随着自动化控制技术进入各行业，人们在各种建筑中开始利用低电压的弱电信号去调节和控制其照明，进而实现它的智能化。

（3）1980年，西门子公司推出“EIB总线”，进而其被使用在建筑的照明控制方面，它主要实现自动节能控制和照明的集中管理。随着后来各个公司对其的不断优化，使得该系统得到广泛应用。

（4）近些年来，由于大力倡导节能环保，智能照明系统的应用越来越广泛。

目前，在中国该系统的市场还没有成熟，它主要被应用于一些公共领域和比较高端的商务领域。但物联网技术的出现，智能调光系统将得到更广阔的应用。

3　安卓手机在中国的市场

近些年来，国内各种市场竞争的形势趋于明朗，Android在手机的操作系统竞争中占上风。据发布的《2011年中国Android智能手机用户调查研究报告》显示，在2011年中国Android智能手机的用户使用品牌调查中，其中华为、中兴、酷派等国内品牌百分比分别为11.4%，9.8%和9.2%。

4　基于安卓手机的学习智能调光系统简介

如图1所示，借助安卓智能手机的感光传感器，制作一个安卓手机软件，读取手机光感模块的数据，再通过手机蓝牙向蓝牙4.0模块发送指令，模块将所收到的指令输入到单片机的输入端口，单片机根据所编写好的程序对所接收到指令对灯实现亮度调节。本系统的产品可以控制中小学生学习用的台灯，只需选择手机APP软件上的“读书模式”，手机感光系统会测量室内光照度，通过手机蓝牙发出指令，将台灯的光照度调节到适合学习的70到100Lx范围内，不仅节约了国家电量，还能适当保护学生的眼睛。

图1　基于安卓手机的学习智能调光系统原理

5　基于安卓手机的学习智能调光系统的功能特点

第一，具有自适应性。基于安卓手机的学习智能调光系统，能够保持室内外亮度的联动，依据室内亮度和某区域的功能，有效实现室内外的亮度自适应。

第二，低功耗、超省电。灯泡核心部分内置蓝牙40模块，遵循最新的蓝牙4.0低功耗标准；效益是传统蓝牙技术的10倍以上，待机损耗极低。

第三，一对多的控制，一部智能手机可同时与多组灯泡配对，控制多组灯光；一部智能机可以进行多项控制，如灯泡的开关、明暗度等。

第四，让灯具寿命变更长。系统调光时，使用亮度渐变的控制方式，从而逐渐达到目标的亮度，进而防止因为瞬时开灯而引起的冲击电流对灯具和其它的电子设备造成损坏。

6　基于安卓手机的学习智能调光系统的应用前景

随着数字时代的发展，智能手机的使用越来越普及，可以利用智能手机作为一个控制平台，从而方便快捷地实现对灯光的调控。现如今国内外生产的智能手机几乎都具有自带的感光系统，利用安卓智能手机上的感光传感器，获得光照度数据，根据环境灯光需求模式，再通过智能手机蓝牙4.0模块，对环境灯光的光照度进行无线控制。在开发APP软件时，开发人员会编辑出生活中需要的一些模式，如：“读书模式”“休息模式”等。当需要读书学习时，只需选择“读书模式”，然后智能手机的感光传感器便会测量出室内光照度的数据，通过蓝牙调节书桌台灯的灯光强度，达到适合读书的亮度，不仅节约了电量，还避免了太强或过弱的灯光在读书时对中小学生眼睛的刺激，有益于健康用眼。并且蓝牙4.0显著的特点在于低耗能，从而不会对手机的待机时间产生太大的影响，能够广泛地应用于生活中。相信本系统将会受到广大消费者的欢迎，并使消费者享受到该系统所带来的方便和益处。

7　结语

随着智能安卓手机的普及，智能控制广受大家的欢迎，人们对智能的渴望，使智能家居越来越成为一种不可避免的趋势，人们也更加向往一种简单、便捷的生活方式。基于智能手机感光调节器来调节灯光照度，简单易行，利用安卓智能手机上感光传感器，获得光照度数据，根据环境灯光需求模式，通过智能手机蓝牙4.0模块，对环境灯光光照度进行无线控制，从而准确地调节各类家用电灯的光照度。在手机上实现对家具灯光的控制，可免去购买其他终端设备，使智能化控制其更触手可及。

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［2］刘念杰.基于电力线载波通信的智能调光系统［D］.杭州：杭州电子科技大学，2013.

［3］佘咸宁.支持智能手机控制的DALI智能照明系统的研究［D］.广州：广东工业大学，2013.

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［6］张洪昌，田会方，赵恒.高精度恒温控制电路［J］.武汉理工大学学报：信息与管理工程版，2006（4）：40-42.

The Study of Intelligent Light Control System Based on Android Mobile Phone

Hou Shilei， Han Jin， Cai Zhiqiang， Shi Congcong， Su Leilei， Xie Linxiao
（Henan Normal University， Xinxiang 453007， China）

With the rapid development of automatic control technology， Intelligent light modulation technology gets constant promotion. Combine Intelligent light modulation technology andAndroidmobile phone to provide students with a good learning environment. Therefore，the learning intelligent light control system based onAndroidmobile phone comes into being，which can achieve remote control，automatic and manual and other modes by setting different energy saving control strategies.This dimming system let the user according to their own needs can be carried out conveniently and quickly adjust the light，that improves the practicality of the system.

android mobile phone； intelligence； dimming system； home lighting

2014年河南师范大学大学生创新创业训练计划立项国家级项目；项目编号：201410476011。

侯士磊（1994-），男，河南南阳，本科。