绿色科技发明创造

为贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，牢固树立社会主义生态文明观和创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，不断推进学校绿色校园建设，开展生态文明教育，培育绿色校园文化，推动绿色创新研究，广师大“创新创业·五育平台”特别推出“广师大绿色科技发明创造成果展”专栏，通过“广师大科创中心”公众号平台分享给广师大师生们，让我们一起欣赏广师大学生的绿色科技发明作品，聆听他们的创新创业理念吧！

第十二支队伍“绪明光源”团队自主研发一款智慧互联的家居照明系统，为不同用户群体提供完整的“智慧互联”照明服务，致力于实现“心之所想，情之所需”的家居照明环境。

 

一、项目团队简介

 

项目名称：

绪明光源--智慧互联家居照明的创新者

团队成员：

曹雨亭、陈智辉、蔡怡冰、谢芷璇、杨佩婷、赖晓娟、李姬辉、陈智凯、甘佩明、阮冠宁、邹纪元、黄琳、田佳兴、许文缤、刘润

指导老师：

陈湛旭 黄镰 万巍

团队简介：

绪明光源照明团队是一家专注于智慧家居照明系统产品研究、开发及销售的高科技企业，始终秉承以人为本、诚信经营、注重创新、科技前沿的组织经营管理理念。团队人才结构合理，现拥有多个领域不同专业的成员作为主要的技术骨干，精准对应于我们的项目。涵盖光电工程学院、财经学院、管理学院等，当中有多人曾获技术专利。为了开发出真正适合企业需求的智慧照明系统产品，本公司特聘请各行业专家做为咨询顾问，紧密跟踪智慧照明方面的技术和行业发展特点，不断优化我们的产品，令用户享受最优质的产品和服务。

 

二、项目介绍

 

智能照明一般是针对不同的使用场景提供最适宜的光照环境，而智慧照明则可以实现灯光控制的智能化和个性化，即除了场景化之外还可以实现因人而异的光环境变化。“绪明光源”项目致力于研发具有自主学习、智慧互联、自主操控的家居照明系统，实现“智慧化”和“个性化”的照明控制技术。目前常见的智能家居照明系统一般是通过手机APP、语音助手或智能面板增加了一些场景化的快捷控制，但其照明控制系统本质上仍需要人参与并主动发送控制命令才能实现操作，并没有实现真正的“智能”，即缺乏自主学习，不能实现无感操作。

“绪明光源”团队自主研发了一款智慧互联的家居照明系统，针对用户对不同灯光的使用习惯和偏好，通过系统算法的精准预测，自主制定个性化照明方案；兼顾语音交互，定时开启、场景联动、信息反馈，为不同用户群体提供完整的“智慧互联”照明服务，致力于实现“心之所想，情之所需”的家居照明环境。

粤港澳是我国智能照明发展最为前沿的地区，项目以用户群最广、中高端家庭市场庞大的粤港澳大湾区为推广应用起始地，与智慧城市解决方案生态服务商“中筑天佑科技有限公司”等多家公司签署了合作意向，以 “云+人+端”协同建设家居智慧照明生态圈，点亮“以人为本”智慧照明的万家灯火。

 

三、项目历程

      

系统硬件设计：

1、 手机客户端与各照明终端默认进入工作状态，手机客户端能单独控制照明终端。

2、 树莓派与各照明终端默认进入工作状态，无需手机客户端。

 

系统软件设计：

1、系统人脸识别设计——深度学习与卷积神经网络。

2、 系统人脸识别设计——制作训练模型。

3、 系统人脸识别设计——人脸识别流程。

4、 系统人脸识别设计——系统表情识别设计。

5、 系统习惯预测设计。

 

系统灯具适配：

在本设计中，摄像头模块将保持开启状态，若画面中出现人脸则截取此人脸图像到识别系统中，识别系统运行已经编写好的Python程序，人脸识别模型加载。同时将人脸图像上传至上述百度智能云可视化人脸库进行用户比对，分辨出是否为家庭成员。识别出身份后，根据用户的情绪或提前设置好的灯光模式，系统将按照用户的用灯习惯来点亮对应的灯具。

由上述设计中的开关顺序结果可整合成字符指令，通过连接在识别系统的蓝牙模块对此指令进行广播，各终端也连接一块蓝牙模块接收指令，同时终端也内设Arduino单片机对接收的指令进行分析，根据分析结果对灯光的色温、顺序进行调节，真正实现“心之所想”的家居照明环境。

 

（产品研发设计过程）

 

 

四、工作情况及相关设想

 

移动端安装本系统软件后，进行用户注册，即可使用“绪明光源”的智慧互联家居照明系统。App上有“手动调节”及“模式选择”两大模块，可供用户自主选择模式，调节照明环境。在“模式选择”中的“默认模式”里，用户可根据个人喜好调节色温及亮度设定个性化的照明场景并保存。产品的功能主要有以下四点：智能预测用灯习惯、智能识别情绪调节色温、智能语音助手与手机控制、灯光模式匹配家居生活场景。其中进门识别情绪控制色温是私人区域特有的功能。

用户进门时，安装于门口的摄像头会根据拍摄的人脸图像与可视化人脸库进行比对，辨别出是否为用户。系统会记录用户每次的开关的灯具，根据用户的用灯的历史数据计算并预测出用户用灯习惯，为用户亮起最常使用的灯。此外，根据用户的实时表情，为其个人区域变换照明色温，当用户高兴的时候，其表情类似笑脸，则系统设定照明环境为5500K的色温；当用户面部没有表情、平静的时候，则系统设定照明环境为4000K的色温；当用户难过的时候，则系统设定照明环境为3000K的色温，用以安抚用户的情绪。而在多人区域，则自动开启默认模式。同时，用户可以使用声音或app对灯光进行调节，非常的方便快捷。

 

（色温与表情匹配图示）

 

五、实地调研   

 

项目队员在陈湛旭老师的带领下，来到了东莞市捷和光电股份有限公司。此次调研，我们不仅了解了LED研发、生产和封装等过程，还对LED的市场需求和LED应用有了进一步的了解，与企业领导进行了交流学习，对相关的LED方面的知识进行了探讨。

 

六、成效与成果

 

创作发明作品：

            

（绪明XM1.0智慧照明系统）

 

功能：

情绪预测，成员识别，成员习惯预测，手机APP控制，色温调节，蓝牙mesh组网

 

（绪明XM2.0智慧照明系统）

 

七、已获业绩与社会认可度

  

 

（团队荣誉）

 

 

八、创新创业五育平台

 

广师大创新创业“五育平台”将创新创业教育与德育、智育、体育、美育和劳育紧密结合，由600cc全讯白菜网王友涵老师担纲，凝结600cc全讯白菜网教师团体的智慧，汇聚校内外优质资源，举办丰富多彩的创新创业活动，明确创新创业教育的实现路径，根据我校创新创业教育的结构特征和内在属性进行生态系统的整体优化，构建创新创业教育共同体。

● 德育：主动挖掘创新创业教育中生动的思想政治教育资源，用足用好思想政治教育中鲜活的创新创业教育资源，确保创新创业教育与思政教育同向同行。

● 智育：引导学生在创新创业实践中，巩固强化检验专业知识和综合知识的掌握程度，在专业教育过程中训练创新创业的能力。

● 体育：在创新创业教育实践中培养学生不怕苦不怕累的强健体魄，练就敢冒风险、敢闯会创的过硬本领，塑造爱拼敢赢的意志品质。

● 美育：引导学生在创新创业实践中感受美、发现美、创造美、奉献美，用创新创业的优秀成果服务于人民群众的美好生活。

● 劳育：让学生在创新创业实践中感受劳动之艰、体味劳动之美，弘扬劳动精神，崇尚劳动、尊重劳动、热爱劳动，造就艰苦奋斗、锲而不舍的进取精神和爱岗敬业、精益求精的职业操守。