智能照明设备的剩余使用寿命计算系统及方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010253433.3 (22)申请日 2020.04.02 (71)申请人 深圳市晶讯软件通讯技术有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区学苑大 道1001号南山智园A5栋3楼 (72)发明人 王昊翔杨尉宋镭 (74)专利代理机构 广东星辰律师事务所 44263 代理人 李启首 (51)Int.Cl. H05B 45/10(2020.01) H05B 45/50(2020.01) (54)发明名称 一种智能照明设备的剩余使用寿命计算系 统及方法 (57)摘要 本发。

2、明属于智能照明设备技术领域， 尤其涉 及一种智能照明设备的剩余使用寿命计算系统 及方法。 所述系统包括智能灯具、 云服务器和APP 控制模块； 所述智能灯具用于记录智能灯具每次 开启的时间间隔和亮度等级数据， 并将记录数据 上传至云服务器； 所述云服务器用于结合各智能 灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应 的衰减系数曲线计算各智能灯具的剩余使用寿 命； 所述APP控制模块用于获取智能灯具的类别 信息， 根据所述类别信息从所述云服务器中获取 智能灯具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 本发明可以通过终端设备对灯具的剩余使用寿 命进行直观显示， 便于用户实时了解灯具使用情 况， 有效地提升了用。

3、户的使用体验。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 111163550 A 2020.05.15 CN 111163550 A 1.一种智能照明设备的剩余使用寿命计算系统， 其特征在于， 包括智能灯具、 云服务器 和APP控制模块； 所述APP控制模块分别与云服务器和智能灯具连接， 所述智能灯具与云服 务器连接； 所述智能灯具用于存储灯具类别信息， 记录智能灯具每次开启的时间间隔和亮度等级 数据， 并将记录数据上传至云服务器； 所述云服务器用于定义各智能灯具的灯具类别以及各智能灯具对应的衰减系数曲线， 并结合各智能灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应的衰减系数曲线计算各智能 灯具的。

4、剩余使用寿命； 所述APP控制模块用于获取智能灯具的类别信息， 根据所述类别信息从所述云服务器 中获取智能灯具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 2.根据权利要求1所述的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统， 其特征在于， 所述云 服务器包括： 设备类别定义模块： 用于创建和维护各个智能设备的灯具品类信息， 所述灯具品类信 息包括设备品类号、 设备种类、 设备功能类型、 无线通讯方式、 设备MAC地址以及唯一的可区 分识别灯具的信息； 衰减系数曲线定义模块： 用于定义各类别智能灯具在不同亮度输出时灯具使用寿命的 衰减系数； 剩余使用寿命估算模块： 用于采用剩余使用寿命估算算法计算各智能灯具的剩余。

5、使用 寿命数据， 并对计算结果进行存储； 所述寿命估算算法具体为： TRD=TMAX(aBm T m) (1mn)，其中，TRD为剩余使用寿命， TMAX为所述智能灯具的全功率使用寿命， Tm为 智能灯具第m次开启时的使用时间， Bm为智能灯具第m次开启时的亮度， aBm为智能灯具 亮度为Bm时对应的衰减系数。 3.根据权利要求2所述的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统， 其特征在于， 所述智 能灯具包括灯具驱动单元和灯珠， 所述灯具驱动单元包括电源驱动子模块、 无线通讯子模 块和数据存储子模块， 所述无线通讯子模块与APP控制模块连接， 所述电源驱动子模块与灯珠连接； 所述无线 通讯子模块接。

6、收到APP控制模块发送的控制指令后， 将所述控制指令转化为电源控制指令， 并经由所述电源驱动子模块控制灯珠按指令进行显示； 所述数据存储子模块与云服务器连接， 用于存储灯具类别信息， 记录智能灯具每次开 启的时间间隔和亮度等级数据， 并将记录数据上传至云服务器。 4.根据权利要求1至3任一项所述的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统， 其特征在 于， 所述APP控制模块还用于设置使用寿命预警阈值， 当所述智能灯具的剩余使用寿命低于 设置的使用寿命预警阈值时， 则对以后进行失效提醒。 5.根据权利要求4所述的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统， 其特征在于， 所述 APP控制模块与云服务器连接的方。

7、式包括4G、 WIFI或其他无线通讯方式， 所述APP控制模块 和智能灯具的连接方式包括WIFI、 蓝牙、 ZigBee或者其他无线通讯方式。 6.一种智能照明设备的剩余使用寿命计算方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤a： 通过智能灯具存储灯具类别信息， 记录智能灯具每次开启的时间间隔和亮度等 级数据， 并将记录数据上传至云服务器； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111163550 A 2 步骤b： 通过云服务器定义各智能灯具的灯具类别以及各智能灯具对应的衰减系数曲 线， 并结合各智能灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应的衰减系数曲线计算各智 能灯具的剩余使用寿命； 步骤c： 通。

8、过APP控制模块获取智能灯具的类别信息， 根据所述类别信息从所述云服务 器中获取智能灯具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111163550 A 3 一种智能照明设备的剩余使用寿命计算系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及智能照明系统技术领域， 特指一种智能照明设备的剩余使用寿命计算 系统及方法。 背景技术 0002 传统照明都是使用最大亮度照明。 对于灯具的使用寿命， 生产厂商一般采用最大 亮度 （即最大功率） 照明进行估算。 0003 随着智能照明的兴起， 人们不仅可以开关灯具， 还可以调节灯具的亮度和色温， 这 也就意味着灯具并不总是以最大功率照明。

9、， 因此， 传统的灯具剩余使用寿命的估算也就变 得不够准确。 0004 基于以上不足， 有必要提供一种可以实时并准确计算智能灯具使用寿命的方案， 提升用户的使用满意度。 发明内容 0005 本发明提供了一种智能照明设备的剩余使用寿命计算系统及方法， 旨在至少在一 定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。 0006 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案如下： 一种智能照明设备的剩余使用寿命计算系统， 包括智能灯具、 云服务器和APP控制模 块； 所述APP控制模块分别与云服务器和智能灯具连接， 所述智能灯具与云服务器连接； 所述智能灯具用于存储灯具类别信息， 记录智能灯具每次开启的时间间隔。

10、和亮度等级 数据， 并将记录数据上传至云服务器； 所述云服务器用于定义各智能灯具的灯具类别以及各智能灯具对应的衰减系数曲线， 并结合各智能灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应的衰减系数曲线计算各智能 灯具的剩余使用寿命； 所述APP控制模块用于获取智能灯具的类别信息， 根据所述类别信息从所述云服务器 中获取智能灯具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 0007 本发明实施例采取的技术方案还包括： 所述云服务器包括： 设备类别定义模块： 用于创建和维护各个智能设备的灯具品类信息， 所述灯具品类信 息包括设备品类号、 设备种类、 设备功能类型、 无线通讯方式、 设备MAC地址以及可区分识别 的灯。

11、具类别信息； 衰减系数曲线定义模块： 用于定义各类别智能灯具在不同亮度输出时灯具使用寿命的 衰减系数； 剩余使用寿命估算模块： 用于采用剩余使用寿命估算算法计算各智能灯具的剩余使用 寿命数据， 并对计算结果进行存储； 所述寿命估算算法具体为： TRD=TMAX(aBm T m) (1mn)，其中，TRD为剩余使用寿命， TMAX为所述智能灯具的全功率使用寿命， Tm为 智能灯具第m次开启时的使用时间， Bm为智能灯具第m次开启时的亮度， aBm为智能灯具亮度 说明书 1/5 页 4 CN 111163550 A 4 为Bm时对应的衰减系数。 0008 本发明实施例采取的技术方案还包括： 所述智。

12、能灯具包括灯具驱动单元和灯珠， 所述灯具驱动单元包括电源驱动子模块、 无线通讯子模块和数据存储子模块， 所述无线通讯子模块与APP控制模块连接， 所述电源驱动子模块与灯珠连接； 所述无线 通讯子模块接收到APP控制模块发送的控制指令后， 将所述控制指令转化为电源控制指令， 并经由所述电源驱动子模块控制灯珠按指令进行显示； 所述数据存储子模块与云服务器连接， 用于存储灯具类别信息， 记录智能灯具每次开 启的时间间隔和亮度等级数据， 并将记录数据上传至云服务器。 0009 本发明实施例采取的技术方案还包括： 所述APP控制模块还用于设置使用寿命预 警阈值， 当所述智能灯具的剩余使用寿命低于设置的使。

13、用寿命预警阈值时， 则对以后进行 失效提醒。 0010 本发明实施例采取的技术方案还包括： 所述APP控制模块与云服务器连接的方式 包括4G、 WIFI或其他无线通讯方式， 所述APP控制模块和智能灯具的连接方式包括WIFI、 蓝 牙、 ZigBee或者其他无线通讯方式。 。 0011 本发明实施例采取的另一技术方案为： 一种智能照明设备的剩余使用寿命计算方 法， 包括以下步骤： 步骤a： 通过智能灯具存储灯具类别信息， 记录智能灯具每次开启的时间间隔和亮度等 级数据， 并将记录数据上传至云服务器； 步骤b： 通过云服务器定义各智能灯具的灯具类别以及各智能灯具对应的衰减系数曲 线， 并结合各智。

14、能灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应的衰减系数曲线计算各智 能灯具的剩余使用寿命； 步骤c： 通过APP控制模块获取智能灯具的类别信息， 根据所述类别信息从所述云服务 器中获取智能灯具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 0012 相对于现有技术， 本发明产生的有益效果在于： 本发明实施例的智能照明设备的 剩余使用寿命计算系统及方法通过采集智能灯具使用调节数据， 根据温度模型估算灯具剩 余使用寿命， 并通过终端设备进行直观的显示， 便于用户实时了解灯具使用情况， 有效地提 升了用户的使用体验。 另外， 当灯具剩余使用寿命衰减到一定的阈值时警示用户灯具接近 失效需要及时更换灯具， 起到保护用。

15、户照明卫生的效果。 附图说明 0013 图1是本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统的结构示意图； 图2是本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算方法的流程图。 具体实施方式 0014 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明， 并不 用于限定本发明。 0015 请参阅图1， 是本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统的结构示 意图。 本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统包括云服务器、 智能灯具和 说明书 2/5 页 5 CN 11116355。

16、0 A 5 APP控制模块； APP控制模块分别与云服务器和智能灯具连接， 智能灯具与云服务器连接。 智 能灯具用于存储灯具类别信息， 同时记录智能灯具每次开启的时间间隔和亮度等级数据， 并将记录数据上传至云服务器； 云服务器用于定义各智能灯具的灯具类别以及各智能灯具 对应的衰减系数曲线， 并结合各智能灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应的衰减 系数曲线计算各智能灯具的剩余使用寿命； APP控制模块用于获取智能灯具的类别信息， 根 据该类别信息从云服务器中获取智能灯具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 0016 具体的， 云服务器包括设备类别定义模块、 衰减系数曲线定义模块和剩余使用寿 命。

17、计算模块； 设备类别定义模块用于创建和维护各智能灯具的品类信息， 品类信息包括但不限于设 备品类号 （区别灯具类别） 、 设备种类 （灯具形态： 球泡灯、 灯丝灯或平板灯） 、 设备功能类型 （调光或调光调色） 、 无线通讯方式 （蓝牙或Wi-Fi） 、 设备MAC地址以及唯一的可区分识别的 灯具类别信息。 0017 衰减系数曲线定义模块用于定义每一种灯具在不同亮度输出时灯具使用寿命的 衰减系数。 对于智能灯具 （LED灯具） 而言， 其使用输出功率与使用期间的温度正相关， 智能 灯具的亮度与其功率输出呈线性关系， 而使用期间的灯具内半导体温度 （即结温） 以及温度 的持续时间是直接影响LED。

18、发光器件衰减的原因。 使用时功率越大， 结温就会越高； 结温越 高， LED发光器件的衰减就越快， 即灯具使用寿命就越短。 本发明通过事先分别测量各种类 智能灯具在1-100级亮度输出时的结温， 进而根据结温推算出各智能灯具的使用寿命衰减 系数， 并存储在云服务器上。 0018 剩余使用寿命估算模块用于采用剩余使用寿命估算算法计算出各智能灯具的剩 余使用寿命数据， 并存储在云服务器上。 0019 智能灯具包括灯具驱动单元和灯珠， 其中， 灯具驱动单元包括无线通讯子模块、 电 源驱动子模块和数据存储子模块； 无线通讯子模块与APP控制模块连接， 电源驱动子模块与灯珠连接， 无线通讯子模块用 于接。

19、收APP控制模块发送的控制指令， 并将控制指令转化为电源控制指令后， 通过电源驱动 子模块控制灯珠按指令进行显示； 数据存储子模块与云服务器连接， 用于存储灯具类别信息， 同时记录智能灯具每次开 启的时间间隔和亮度等级数据， 并将记录数据上传至云服务器进行剩余使用寿命的计算； 本发明实施例中， 灯具开启时间间隔和亮度等级数据可以实时上传， 也可存储在数据存储 子模块中， 并设定数据上传的间隔时间， 根据设定的时间定期上传灯具开启时间间隔和亮 度等级数据。 0020 厂家提供的灯具使用寿命为TMAX， 即灯具全功率输出 （也是最大亮度） 使用时的寿 命。 0021 若灯具开启使用n次， 每次使用。

20、时间为T1、 T2、 T3、 、 Tn， 累计使用时间 T=T1+T2+T3+Tn， 假定灯具全功率使用 （如非智能的普通灯具） ， 则灯具剩余使 用寿命： TRD = TMAX T。（公式1） 由于智能灯具可以调节亮度， 并不总是以最大亮度使用。 理论上， 灯的亮度与其功率输 出是呈线性关系的， 即输出功率越大灯光就越亮。 0022 而对智能灯 （LED灯具） 而言， 其使用输出功率与使用期间的温度正相关， 而使用期 说明书 3/5 页 6 CN 111163550 A 6 间的灯具内半导体温度 （即结温） 以及温度的持续时间是直接影响LED发光器件衰减的原 因。 使用时功率输出越大， 结温。

21、就会越高； 结温越高， LED发光器件的衰减就越快， 即灯具使 用寿命就越短。 0023 这就是说， 相比最大亮度， 以更低亮度使用时， 其灯具输出功率更小、 LED结温更 低、 使用寿命也会变长。 为了便于计算， 需要引入一个衰减系数a， 将低于最大亮度使用时的 时间转换成最大亮度使用时间。 0024 也就是说， 最大亮度使用时灯具使用寿命最短。 如果我们假设灯具最大亮度使用 时的衰减系数为1， 则以低于最大亮度使用时的衰减系数会小于1。 0025 智能灯通常采用智能终端或智能音箱来控制， 其亮度控制通常采用1-100级控制， 最小亮度为1级， 最大亮度为100级。 0026 引入亮度等级变。

22、量i， 假设智能灯以最大亮度使用时的衰减系数： ai=1 （i=100） 上面公式1可以表示为： TRD = TMAX ai T （i=100） （公式2） 那么， 低于最大亮度使用时的衰减系数为： 0 ai 1 (1i100) 智能灯的生产商或运营商可以事先测量智能灯分别在1-100级亮度输出时的LED结温， 进而根据结温推算出每一级亮度输出状态下灯具使用寿命衰减系数， 然后存储在云服务器 上。 0027 就是说， 在服务器上定义一个亮度与衰减系数对应速查表。 0028 （1， a1） （2， a2） (3， a3) （i， ai） （99， a99） (100， a100) 因此， 若灯具。

23、开启使用n次， 每次使用时间为T1、 T2、 T3、 、 Tn， 对应的开启 亮度为B1、 B2、 B3、 、 Bn， 灯具剩余使用寿命计算公式如下： TRD = TMAX (aBm Tm) (1mn) TMAX为智能灯具的全功率使用寿命 （即厂家标识的产品使用寿命） ， Tm为智能灯具第m 次开启时的使用时间， Bm为智能灯具第m次开启时的亮度， aBm为智能灯具亮度为Bm时 对应的衰减系数。 0029 若灯具开启过程中有调节过一次亮度， 则计为灯具两次开启。 如灯具第m次开启亮 度为Bm， 持续时间Tm后调节了亮度， 则调节后计为灯具第m+1次开启亮度为Bm+1， 从 调节亮度完成时间开始。

24、一直到灯具熄灭或再次开始调节亮度时间为止的持续时间计为Tm +1， 以此类推。 0030 APP控制模块安装于智能手机或平板电脑等智能终端上， 通过无线通讯的方式分 别与智能灯具和云服务器连接， 用于配置和控制智能灯具， 并获取智能灯具的灯具类别信 息， 将获取的灯具类别信息发送至云服务器， 云服务器将该灯具对应的剩余使用寿命计算 结果传输至APP控制模块进行显示。 本发明实施例中， 还可以通过APP控制模块设置使用寿 命预警阈值， 当智能灯具的剩余使用寿命低于设置的使用寿命预警阈值时， 则提醒用户灯 具接近失效需要及时更换灯具。 0031 本发明实施例中， APP控制模块与云服务器连接的方式。

25、包括4G、 WIFI或其他无线通 讯方式， APP控制模块和智能灯具的连接方式包括WIFI、 蓝牙、 ZigBee或者其他无线通讯方 式。 本发明可广泛应用于蓝牙智能灯、 Wi-Fi智能灯、 或ZigBee智能灯等多种平台的智能灯 具。 以蓝牙智能灯具为例， APP控制模块通过蓝牙与智能灯具连接通信。 而对于ZigBee智能 说明书 4/5 页 7 CN 111163550 A 7 灯， APP控制模块通过Wi-Fi与Zigbee网关连接进而控制ZigBee智能灯。 0032 本发明实施案例中， 智能灯具与云服务器的连接， 可以将智能终端设备作为网关， 智能灯具与智能终端连接并经由APP控制模。

26、块与云服务器连通。 作为一种实施案例， 也可以 将智能音箱作为网关与云服务器连接； 蓝牙智能灯也可以经由蓝牙网关、 Zigbee智能灯可 以经由Zigbee网关与云服务器连接； 而Wi-Fi灯则可以直接与云服务器连接。 0033 请参阅图2， 是本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算方法的流程图。 本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算方法包括以下步骤： S1： 存储灯具类别信息， 同时记录智能灯具每次开启的时间间隔和亮度等级数据， 并将 记录数据上传至云服务器； 其中， 在连接不上云服务器的时候， 可以将灯具类别信息、 智能灯具每次开启的时间间 隔和亮度等级数据存储在智能灯具中，。

27、 等与云服务器的连接恢复后， 再将存储的记录数据 上传至云服务器。 0034 S2： 通过云服务器定义各智能灯具的灯具类别以及各智能灯具对应的衰减系数曲 线， 并结合各智能灯具的开启时间间隔和亮度等级数据以及对应的衰减系数曲线计算各智 能灯具的剩余使用寿命； S3： 实际应用时， 获取智能灯具的类别信息， 根据该类别信息从云服务器中获取智能灯 具对应的剩余使用寿命数据并进行显示。 0035 本发明实施例的智能照明设备的剩余使用寿命计算系统及方法通过采集智能灯 具使用调节数据， 根据温度模型估算灯具剩余使用寿命， 并通过终端设备进行直观的显示， 便于用户实时了解灯具使用情况， 有效地提升了用户的使用体验。 另外， 当灯具剩余使用寿 命衰减到一定的阈值时警示用户灯具接近失效需要及时更换灯具， 起到保护用户照明卫生 的效果。 0036 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 8 CN 111163550 A 8 图1 说明书附图 1/2 页 9 CN 111163550 A 9 图2 说明书附图 2/2 页 10 CN 111163550 A 10 。