[实用新型]一种基于DALI和LoRaWAN的照明控制系统

说明书

一种基于DALI和LoRaWAN的照明控制系统，其特征在于：包括DALI总线网络、DALI/LoRaWAN网关、LoRaWAN集中器/网关、LoRaWAN网络服务器和LoRaWAN应用服务器，所述DALI总线网络连接DALI/LoRaWAN网关，所述DALI/LoRaWAN网关连接LoRaWAN集中器/网关，所述LoRaWAN集中器/网关连接LoRaWAN网络服务器，所述LoRaWAN网络服务器连接LoRaWAN应用服务器。本实用新型充分利用了照明控制中最主流的DALI标准和长距离广域网LoRaWAN的低功耗、远距传输、容量大等优点，实现了架构简单、性能可靠、实施和维护成本低的照明控制系统，更好地满足工业园区、学校、住宅小区等场景应用的智能照明控制系统的需要。

技术领域

本实用新型涉及智能照明控制技术领域，具体为一种基于DALI和LoRaWAN的照明控制系统。

背景技术

当前物联网的应用已经渗透到各行各业，尤其以照明为核心的智能控制系统在智慧城市、智慧园区、学校和住宅小区中得以快速发展。这类应用场合，既要满足厂房、教室、住户内部区域的照明设备控制，又要实现多个区域的照明设备集中统一监控。由于历史发展的原因，在现有的智能照明系统中并存使用着众多不同的技术和协议，它们各有利弊，以下是几种典型的解决方案：

(1)在区域照明内采用Wi-Fi、zigbee、蓝牙、RS485、PLC(电力线载波)、CAN等局域网络通信技术实现区域内部照明控制，再通过区域内的网关Ethernet(以太网)或移动通信等接口接入到私有或云端服务器来实现多区域的集中统一控制。这种方案的好处是分区域控制，区域内能实现部分自治，不同区域低耦合。缺点包括：区域内的控制协议如Wi-Fi、蓝牙、RS485、PLC、CAN缺少开放的应用层标准，或像zigbee虽具有应用层标准但其对应的照明设备产品生态尚未成熟，因此导致产品选择范围受限；区域间的接入依赖基础IP连接设施，跨区域交互需要通过复杂的数据传输链路，实时性和可靠性无法得到保证。

(2)在区域照明内直接采用具备接入到广域网的通信技术如LoRa、NB-IoT、GPRS等，这样省去了在区域内设置独立网关，系统架构简单。但也有明显的缺点：由于区域内的所有设备均接入广域网，每个设备均需加装广域网接入通信模块，造成单个设备接入成本高、区域内的设备交互实时性低、广域网内的节点数量庞大带宽利用率低，另外NB-IoT、GPRS等技术还需要用户向运营商定期缴纳通信费，后期维护使用成本高。

(3)还有一些采用更多级通信技术的系统方案如开放协议KNX、私有协议ABB i-bus等，通常在区域内的照明设备先通过某项通信技术接入到区域内的网关，多个区域内的网关再通过某项通信技术接入到上层的主机，多个主机再通过某项通信技术接入到中央控制器，此中央控制器提供集中监控接口或再接入到云端服务器。这类方案通常基于传统的工业控制总线技术，系统架构复杂，施工布线难度大，维护成本较高。

由上可知，面向园区、学校和住宅小区一类的照明控制应用，还没有能满足系统架构简单、性能可靠、扩展性强、实施和维护成本较低的解决方案。

DALI(Digital Addressable Lighting Interface，数字可寻址照明接口)是由IEC62386所定义的照明标准，一个DALI总线可以接入多达64个控制装置(如LED灯具、继电器等)以及64个控制设备(如应用控制器、开关、传感器等)。DALI作为主流智能照明的技术，广泛应用于大型场馆、商业照明和办公照明控制系统。

LoRa是一种低功耗长距离无线通信技术，主要面向物联网或M2M(Machine-to-Machine，机器对机器)等应用，是低功耗广域网(LPWAN，Low-Power Wide-Area Networks)一种重要的无线技术，LoRa是一种物理层的协议。