探讨物联网照明的技术标准

1．难题的明确提出

传统式照明领域的灯源或照明灯具在二十年前刚开始，被归属于半导体芯片的LED为行为主体的照明灯源和照明灯具逐渐取代。近些年又出現了由IT领域、通讯行业、电子产业推动的物联网，刚开始冲击性半导体芯片主推的LED照明，促使照明的技术规范和规范制订难度系数越来越大，愈来愈繁杂。自然近十多年的LED照明技术规范和产品标准制订成绩显著，而且刚开始迈向国际性，众所周知。特别是在自前不久的国家行业标准法施行至今，团队照明技术规范和产品标准如春笋般出現，是一件规范刚开始深得人心和公司刚开始高度重视的好事情。但是难题因此也就出現了，主要表现在：

1．1

物联网照明早已并不是单一灯源和照明灯具，是一个系统软件，它集成化了光电科技、传感器技术、通讯技术、信息科技、数据融合技术性和网络信息安全技术性的商业综合体。而技术规范和产品标准的制订，依然是单领域战斗，沒有密切配合。

1．2

传统式的乃至是半导体材料LED的单一灯源和照明灯具的技术性和规范框架体系，早已不适合物联网照明的技术规范和商品产品标准体系的现况，由于物联网照明是一个繁杂的系统软件，是互相必须统一的插口（包含手机软件和硬件配置）协议书来相互配合。

1．3

系统软件的技术规范和产品标准，是一个多层次的建筑立面体，必须创新性、整体性的多方面方向来整体规划和具体指导。

1．4

技术性和商品涉及到多领域、多行业，沒有标准和规范，不可以保证技术性统一和商品适配，而沒有宏观经济的标准和规范的体系框架，更沒有标准和规范的有效统一性和全方位健全性。

因此，一个物联网照明的技术规范和产品标准体系框架的产生十分必要。

2 ．物联网的基础构架

依据国家行业标准GB／T 33474－2016《物联网 参考体系架构》中的念及实体模型，物联网的基础构架有四个方面构成，四个方面各自为：物理学认知层、传送传输层、运用支撑点层、服务项目网络层，见图1：

图1 物联网的四层详解

Fig．1 The diagram of IOT

2．1机器设备认知层包含：机器设备上的各种各样感应器（包含：光、电、气、气候、自然环境、速率、健身运动、红外线、总流量）、RFID、智能卡、二维码、读写器、生物识别技术、视頻、监管、MEMS、GPS、北斗定位系统这些。

2．2传送传输层包含：远程控制的Internet 、2G／3G／4g／5G、NB－IoT、eSIM、eMTC； 卫星通讯、PLC、短程的Bluetooth、WIFI、UWB、ZigBee、LoRa、Z－wave这些。

2．3运用支撑点层包含： 各种各样正中间作用件、互联网大数据、云计算技术、云服务平台、分布式系统并行处理、Web服务技术性、边缘计算、网络信息安全、人工智能技术这些。

2．4服务项目网络层则包含：智能化零售、智能制造系统、智能仓储、智能家居系统、智能安防系统、智能化电力能源、现代农业、智能交通、智能医疗、智慧建筑、聪慧国防这些。

2．5 以照明物联网为例子，解释一下物联网的工作中全过程 ：

物联网照明一样也是有四层：物理学认知层、传送传输层、运用支撑点层、服务项目网络层。见图2：

图2 照明物联网平面图

Fig．2 The diagram of IOT lighting

2．5．1 照明物联网的机器设备认知层（道路路灯和操纵连接点或集中化控制板上）包含：光敏传感器、运动传感器、带数字时钟的GPS（或北斗定位）这些。

2．5．2 照明物联网的传送传输层包含：无线网络近距通讯（如Zigbee）或有线电视近距通讯（如485）、远程控制无线通讯GPRS、NB－IOT或Internet这些。

2．5．3 照明物联网的运用支撑点层包含：网络服务器及平台软件、各种各样正中间作用件、互联网大数据、或有云计算技术和边缘计算。

2．5．4 照明物联网的服务项目网络层主要是物联网照明管理处，管理中心包含好多个系统软件控制模块：

模块、统计分析控制模块、自然地理控制模块、档案资料控制模块、设定控制模块、通讯控制模块等。

2．5．5一个简易的市政道路物联网照明的工作内容，关键几个全过程：

传感器à单灯控制器à集中控制系统或监控系统起动à照明灯具照亮à情况回到à各种各样中间后台管理监管管理方法。

注1：全部的“à”标记都表明一个单工或双工的通讯全过程）

注2：传感器：包含了自然环境色度磁感应、自然地理時间磁感应、人或车的健身运动磁感应等。这好多个标准在逻辑性上是“与”的关联。实际的逻辑模型有设计师和使用人明确。

2．5．6从上边的简易工作流程图能够看得出，物联网照明并不是一个照明灯具的事儿，是一个系统软件全过程，除开感应器、驱动电源构件或照明灯具机器设备本身的技术规范和产品标准外，在每个构件中间、构件和机器设备中间、构件或机器设备和监控系统中间，都存有硬件配置联接、通讯协议和手机软件算法设计的配对融洽难题。

2．5．7 物联网照明的技术规范和产品标准体系框架，便是把构件、机器设备、通讯、软件系统、系统软件这些本身的，和他们中间的，必须做的技术规范、通讯协议、产品标准、交换插口规定等理出去，有利于有关的规范工作人员掌握必须做的工作中。

3 ．物联网照明规范体系框架

体系框架见图3：

图3物联网照明规范体系框架

Fig．3 The technology and standard system framework of IOT lighting

4 ．基础框架的表述和表明

4．1 框架的构建基本和构思是按物联网的实体模型体系，并依照照明机器设备的本身特性来开展的，是横着按方面来构建的。也是有按从最底层到中间后台管理的竖向，以物联网的应用领域一个个来构建，但竖向的构建，会造成反复的框架內容。

4．2 框架按物联网的基础四个层次加设备层，分成五个一部分。每一个一部分有单独的技术规范和产品标准，也是有每一个一部分彼此之间的插口技术规范和通讯协议。

4．3 框架中涉及到的一部分能够参照，但不限于此的物联网照明有关国家行业标准、国家标准、团体标准标准号和名字，和文中明确提出的框架型号和名字做下对比，参照对应表1：

表1 框架型号和参照规范名字对应表

Tab．1   Reference for the sequence number in framework and   issued standard

4．4 框架中的一部分规范，有的尽管早已公布，但還是有必须修定的地区。例如上年公布的GB／T 33745－2017《物联网 术语》中，最基础的“物联网系统软件”专业术语都没有界定，却在别的物联网有关规范中却经常会出现。

4．5 框架中列出的仅是照明物联网的內容，但也是智能道路路灯的基础体系框架，假如再加上别的作用（环保监测、安全防范、WiFi通信基站、信息内容显示信息这些）的技术规范和产品标准体系，就可以产生智能道路路灯物联网的体系框架。

4．6这一框架也不是完善的，有很多讨论的室内空间。能够博采众长，家喻户晓，最终得到符合实际现况和合乎发展方向的体系框架，它是文中的目地。

5．发展趋向

当今，物联网运用集中化在智能家居系统、新型智慧城市、车联网平台、工业生产物联网等受欢迎行业，这种受欢迎行业推动了人工智能技术、互联网大数据、云服务平台云计算技术、无线通讯、语音识别技术这些技术性的发展趋势。而伴随着物联网技术性的逐步完善，物联网产品迭代速率加速，各个领域的运用也在持续推进，这将催产大量的新技术应用、新品、新运用、新模式。

针对上边讨论的体系框架，会存有下边能够预料的转变：

5．1针对物联网的传送传输层 ，伴随着NB－IOT愈来愈普及化后的成本费降低，传送传输层已不会出现近距加远程控制的方式完成，只是立即由NB－IOT和eSIM（或是eMTC）的方式一步进行。

5．2将来5G的商业化的，传送传输层可能产生天翻地覆的转变，并且都不分窄带和光纤宽带的通讯方式。由于自己还没有实践活动过5G，因此 不可以实际叙述它的转变，但不管在网络带宽上、特性上、成本费上如何转变，传送传输层一直存有的，技术性和规范的构架不容易转变。

5．3边缘计算更快的应用领域将是在家庭智能网关上，可能更改现阶段的多方式多协议书的局域网和短程通讯方式。

5．4 边缘计算最近迅猛发展，尽管它坐落于通讯网络层的上方或下方，但它是对云计算技术的一种填补和提升，让云计算技术变成真实的管理中心测算。

5．5 伴随着智能路灯向智能道路路灯发展趋势，小编觉得如今别名的“智能路灯”，只有称“智能道路路灯“或”智能路灯”，它沒有到聪慧的水平，仅仅把好多个之前分离运用的情景集成化到路灯杆上罢了。因此 所述的物联网照明体系框架具备基本的实际意义，“智能道路路灯物联网的技术性和规范体系框架”能够在这个基本上提升修定。

5．6 伴随着最近我国发布的低路轨卫星通讯系统软件的完成，物联网的延申将遍及地球上的青山绿水一切一个地区。