一种基于神经网络的智能环境光控系统

  新闻资讯     |      2026-09-27 06:39

  

一种基于神经网络的智能环境光控系统(图1)

  本发明涉及智能照明、神经网络与自动化,通过实时预测和灯光状态调整,优化光照亮度与颜色,实现智能节能的环境光控制,提升用户体验与能源效率的系统,即一种基于神经网络的智能环境光控系统。

  1、随着科技的不断进步,智能环境光控系统成为现代智能建筑与城市管理的关键技术之一。传统的照明系统往往以静态、固定的方式提供光照,无法适应不同时间、天气和用户需求的变化。而基于神经网络的智能环境光控系统利用先进的机器学习技术,能够实时感知和分析环境参数,如时间、天气、用户行为等,从而精确预测未来光照需求。

  2、循环神经网络(rnn)等深度学习模型,将历史光照数据与环境参数进行学习和建模。在预测阶段,系统能够准确预测未来一段时间内的光照需求,包括亮度和颜色等方面。这种智能预测能力使得照明系统能够根据不同时间段和需求进行自动调整,从而提供最佳的光照体验。

  3、因此设计一种基于神经网络的智能环境光控系统,通过动态调整光照,避免不必要的能源浪费,实现照明的智能节能管理。

  1、鉴于此,本发明提供了基于神经网络的智能环境光控系统,可以将智能照明、神经网络与自动化技术相结合。

  3、本发明涉及一种基于神经网络的智能环境光控系统,包括:数据收集、模型建模、模型训练、实时预测与控制、界面显示和硬件端。所述数据收集包括采集灯光状态、时间、天气和用户行为等并对数据进行归一化处理。所述模型建模包括根据循环神经网络(rnn)通过隐藏状态更新和输出预测将时间序列数据中的模式和关系抽取出来,从而实现未来灯光状态的预测。所述模型训练包括系统通过优化算法不断调整权重,以最小化损失函数。所述实时预测与控制包括根据当前时间、天气信息和用户行为,通过训练好的模型预测未来灯光状态,并自动调整灯光亮度和颜色,以创造更优质的室内环境。所述界面显示包括显示当前的灯光强度、时间和自动控制灯光按钮。所述硬件端包括多跳数据传输、串口通信、iar系统和cc2530芯片。

  4、优选的,在上述一种基乐鱼于神经网络的智能环境光控系统中,数据的收集过去一段时间内的灯光状态、时间、天气情况、用户行为等信息。

  9、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,通过隐藏状态的更新遗忘门at=∝(za*[gt-1,xt,tt,wt,ut]+qa),输入门bt=∝(zb*[gt-1,xt,tt,wt,ut]+qb),候选记忆单元更新记忆单元输出门ht=∝(zh*[gt-1,xt,tt,wt,ut]+qh)来进行隐藏状态的更新:

  11、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,运用ft=zf*gt+qf来作为输出预测。

  12、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,模型训练损失函数为最小化损失函数作为优化算法

  13、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,通过神经网络对当前输入进行预测,公式为:

  16、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,通过brightness=l(ot)=100*ot来进行灯光亮度的调整,通过color=c(ot)=255*ot来进行灯光颜色调整。

  17、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,系统硬件端中多跳数据传输选用iar系统作为嵌入式系统开发工具,iar系统通过cc2530芯片来获取光照值。

  18、优选的,在上述一种基于神经网络的智能环境光控系统中,界面显示为app,显示接收到的光照值、当前时间和手动开关按钮。界面清晰便于观察优化了用户体验。

  19、由上述技术方案可知,与现有技术相比,本发明提供了一种基于神经网络的智能环境光控系统中采用循环神经网络(rnn)等深度学习技术实现高精度的灯光状态预测,运用控制策略将预测的灯光状态转化为实际的亮度和颜色。此系统提高建筑能源利用效率,改善用户体验,提供绿色、智能、人性化的照明,推动了智能建筑领域的不断创新和发展。

  1.本发明涉及一种基于神经网络的智能环境光控系统,包括:数据收集、模型建模、模型训练、实时预测与控制和界面显示。所述数据收集包括采集灯光状态、时间、天气和用户行为等并对数据进行归一化处理。所述模型建模包括根据循环神经网络(rnn)通过隐藏状态更新和输出预测将时间序列数据中的模式和关系抽取出来,从而实现未来灯光状态的预测。所述模型训练包括系统通过优化算法不断调整权重,以最小化损失函数。所述实时预测与控制包括根据当前时间、天气信息和用户行为,通过训练好的模型预测未来灯光状态,并自动调整灯光亮度和颜色,以创造更优质的室内环境。所述界面显示包括显示当前的灯光强度、时间和自动控制灯光按钮。

  2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的智能环境光控系统,其特征在于:

  3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的智能环境光控系统,其特征在于,系统建模采用循环神经网络(rnn),通过隐藏状态更新和输出预测,将时间序列数据中的模式和关系抽取出来,从而实现未来灯光状态的预测。

  4.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的智能环境光控系统,其特征在于,模型训练首先利用均方误差作为损失函数来衡量预测值与线所述的一种基于神经网络的智能环境光控系统,其特征在于,将当前的光照强度时间天气信息和用户行为作为输入特征,传递给训练好的循环神经网络表示为:xc,tc,wc,uc。

  6.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的智能环境光控系统,其特征在于,系统硬件端中多跳数据传输选用iar系统作为嵌入式系统开发工具,iar系统通过cc2530芯片来获取光照值。

  7.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的智能环境光控系统,其特征在于,界面显示为app,显示接收到的光照值、当前时间和手动开关改变光照强度按钮。界面清晰便于观察优化了用户体验。

  本发明涉及一种基于神经网络的智能环境光控系统,包括:数据收集、模型建模、模型训练、实时预测与控制、界面显示和硬件端。所述数据收集包括采集灯光状态、时间、天气和用户行为等并对数据进行归一化处理。所述模型建模包括根据循环神经网络通过隐藏状态更新和输出预测将时间序列数据中的模式和关系抽取出来,实现未来灯光状态预测。所述模型训练包括系统通过优化算法不断调整权重,最小化损失函数。所述实时预测与控制包括根据当前时间、天气信息和用户行为,通过训练好的模型预测未来灯光状态,自动调整灯光亮度和颜色。所述界面显示包括显示当前的灯光强度、时间和自动控制灯光按钮。所述硬件端包括多跳数据传输、串口通信、IAR系统和CC2530芯片。