基于wifi遠距離模塊定位高校實驗樓的智能照明優(yōu)化設計，目前，大多數高校實驗建筑照明系統(tǒng)的控制基本上是手動操作的。當自然光不足時，實驗者需要手動打開照明設備；當光線好時，也會有燈光；人們離開后，燈光經常發(fā)生。這些都造成了高校電力資源的浪費。在倡導低碳經濟的背景下，如何節(jié)約照明用電越來越受到相關學者的關注。近年來，由于智能、系統(tǒng)、網絡、連接方便、網絡靈活、功耗小、成本低等特點，網絡通信、傳感器、微控制器等技術發(fā)展迅速，技術上支持了建筑照明控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計。研究人員提出了大量的智能照明控制系統(tǒng)設計方案。

利用wifi遠距離模塊Zigbee技術設計了應用于不同建筑的智能照明控制系統(tǒng)。為了實現建筑照明節(jié)能，采用照明WIFI技術設計了室內智能照明控制系統(tǒng)。采用紅外照明系統(tǒng)設計。利用有線網絡通信技術設計高校智能控制照明系統(tǒng)。利用傳感器技術設計適合不同應用領域的照明智能系統(tǒng)。利用微控制器技術提出了照明智能系統(tǒng)的方案。上述研究增加了整個建筑照明系統(tǒng)的自動控制功能，但沒有細化為較小的照明區(qū)域，并研究了相關的控制功能。目前，移動智能終端技術和移動互聯(lián)網技術取得了許多令人滿意的成果。在此基礎上，基于移動對象的定位服務已廣泛應用于許多領域。隨著WIFI技術的成熟和普及，學者們已經開始研究WIFI定位及其應用領域。

在建筑照明控制系統(tǒng)設計中，利用wifi遠距離模塊WIFI定位技術對室內照明分區(qū)控制設計的分析研究基本上是空白的。本文以WIFI定位技術和改進RSSI測距技術為基礎，提出了改進的室內分區(qū)質量控制算法。具有室內人員位置實時計算定位、室內照明區(qū)域設備動態(tài)控制、遠程照明控制等功能，實現了高校實驗建筑照明系統(tǒng)的智能控制和照明節(jié)能的剛性要求。

本文實驗建筑智能照明系統(tǒng)是一套基于WIFI定位技術的智能控制系統(tǒng)，由感知層、通信層和管理層組成。感知層是整個智能照明系統(tǒng)實現wifi遠距離模塊WIFI站點定位數據采集和系統(tǒng)照明控制命令的執(zhí)行終端。它由待定位的WIFI站點和照明區(qū)域終端組成。待定位的WIFI站點是具有室內人員WIFI功能的手機；照明區(qū)域終端可以收集WIFI站點發(fā)出的RSSI信號強度并上傳到通信層，同時執(zhí)行照明管理服務器發(fā)出的照明控制命令，打開和關閉室內指定區(qū)域的照明設備。通信層是管理層和感知層的數據通道，為整個智能照明控制系統(tǒng)發(fā)送數據和下行接收數據提供保障。

它主要由無線網、有線網、交換路由設備和AP控制器組成。AP控制器負責控制實驗建筑中的所有AP站點。管理層是實驗建筑照明控制系統(tǒng)的數據處理中心和管理控制中心，由照明管理服務器和管理終端組成，實現wifi遠距離模塊WIFI站點的實時定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，負責按照預設的定位技術和算法定位各區(qū)域的上行距離數據，發(fā)布照明控制命令，遠程實時控制感知層的照明區(qū)域終端。同時，管理員可以實時監(jiān)控整個智能照明控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，及時優(yōu)先干預和控制突發(fā)照明事件。

高校實驗建筑智能照明控制系統(tǒng)中AP站點的布局由實驗室內照明區(qū)確定。實驗室的一般面積約為60m2。實驗室分為6個照明區(qū)域，大空間實驗室可分為更多的照明區(qū)域。每個照明區(qū)域設置一個分區(qū)AP站點和一定數量的照明設備。分區(qū)AP站點需要沿著實驗室的角落和邊緣布置，分布均勻，并在實驗室的水平中線上增加兩個獨立的AP站點。根據幾何優(yōu)化定位算法的要求，每三個AP站點都可以定位移動設備。因此，在室內AP站點布局中，盡量確保任何三個AP站點。

它之間形成了一個三角形。這樣，具有wifi遠距離模塊WIFI功能的人在實驗室活動時，其活動范圍總是落在三個AP站內，便于準確定位。實驗室外走道頂部安裝了專用AP站，與室內分區(qū)AP站形成無線局域網，負責數據通信。

本文設計的智能照明控制系統(tǒng)在系統(tǒng)初始化成功后，等待WIFI模塊啟動，WIFI模塊啟動后，整個照明系統(tǒng)開始工作。當用戶的手機進入實驗室時，光敏傳感器檢測該區(qū)域的光強，并將結果發(fā)送給單片機。如果光強大于單片機的設定閾值（300lx），則單片機不會啟動照明驅動模塊；相反，實驗室所有照明區(qū)域終端中的WIFI模塊檢測室內用戶手機發(fā)射的RSSI值，并將其發(fā)送的單片機處理成距離數據。所有單片機通過通信網絡將這些距離數據上傳到照明系統(tǒng)中的照明管理服務器。服務器使用改進的三邊質心定位算法定位用戶的手機位置，定位結果處理成照明控制指令，并通過網絡發(fā)送到指定的照明區(qū)域終端，區(qū)域終端啟動照明驅動模塊，照明驅動模塊根據實時照明強度值調整照明設備功率值，滿足指定區(qū)域的照明要求。智能照明系統(tǒng)中的管理終端具有優(yōu)先管理和控制權，可以遠程手動控制實驗建筑中室內區(qū)域LED照明設備的工作狀態(tài)。

為了驗證本文基于WIFI定位設計的高校實驗樓智能照明系統(tǒng)的功能，智能照明控制系統(tǒng)應用于高校實驗樓內部，并進行了系統(tǒng)定位精度和節(jié)能測試。

定位精度試驗：將實驗樓中的一個實驗室分為六個照明分區(qū)，根據上述應用布局要求，在指定位置設置8個WIFI模塊，并在室內指定位置使用10個用戶智能手機。并啟動。平面上測試用戶智能手機的定位精度。小誤差為0.05m，大誤差為0.34m，平均誤差為0.13m。系統(tǒng)節(jié)能試驗：將另一個數量和功率相同的照明設備與上述智能照明實驗室進行為期一個月的試驗運行比較。自動控制開燈率（開燈率=亮燈數/總燈數）。從表中的數據比較分析可以看出，智能照明系統(tǒng)的基本WIFI定位設計白天開燈率比普通照明系統(tǒng)低42%，晚上開燈率低25.82%。

鑒于高校實驗建筑照明系統(tǒng)的控制現狀，本文采用wifi遠距離模塊WIFI定位技術設計了實驗建筑智能照明控制系統(tǒng)。照明系統(tǒng)采用改進的RSSI距離測量方法，提高了RSSI的準確性，采用改進的三邊紋理定位算法，提高了WIFI定位的準確性，減少了環(huán)境和計算誤差的影響。經實驗證，本文設計的智能照明控制系統(tǒng)具有實時人員定位、自動控制照明設備、手動遠程控制照明設備等功能，實現了高校實驗建筑照明系統(tǒng)的智能控制和照明節(jié)能要求，為其他建筑室內照明系統(tǒng)的控制設計提供了新的思路。