——基于芯步智能硬件与开放接口
1. 背景与需求分析
在各类无人值守空间中(如共享自习室、地下车库、公共卫生间、仓储库房、设备机房等),照明能耗浪费问题十分突出——长明灯现象普遍存在,无效照明时段占比高。与此同时,传统人体感应照明方案存在一个痛点:“光线追赶”问题——用户进入检测区域后灯光才亮起,体验滞后,且在需要持续照明的场景下,用户中途动作暂停时容易误关灯,造成不便。
因此,无人值守空间的照明控制需要解决两个核心需求:
即时响应:用户在到达之前,照明应提前开启,而非滞后
延时关断:用户离开后,照明应保持一段时间再关闭,避免频繁启停和“人走灯灭太早”的问题
本方案基于芯步的智能硬件产品矩阵及其开放接口,设计一套完整的“即时响应+延时通断”照明控制系统解决方案。
2. 方案架构
本方案采用“端-云-管-控”四层架构:
| 层级 | 构成组件 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 感知层 | 人体存在雷达传感器、光照传感器 | 实时采集人员活动与光照强度数据 |
| 执行层 | 智能控制器(交流/直流版)、智能灯管 | 执行照明通断控制 |
| 传输层 | WiFi 2.4G / 以太网 / 4G | 设备入网与指令传输 |
| 平台层 | 芯步开放平台 / 自建私有化服务器 | 设备管理、策略执行、消息推送 |
核心工作流程:
传感器检测到人员活动 → 实时上报至平台/服务器 → 服务器解析后下发开灯指令 → 照明设备立即开启 → 人员离开后(传感器上报无人状态),服务器启动延时计时 → 延时结束后下发关灯指令
这个流程的核心在于:服务器的延时判断逻辑取代了传统设备端的固定延时,使得延时时间可配置、可动态调整。
3. 硬件选型
3.1 传感设备:智能人体存在雷达传感器
芯步提供智能人体存在雷达传感器(吸顶式/壁挂式),采用毫米波雷达技术,可精准探测微动甚至静坐的人体存在,优于传统PIR红外传感器的移动检测限制。
关键能力:
实时上报人员存在状态(有人/无人)
支持radar_enable等命令控制传感模块开关
通过HTTP/MQTT协议主动推送状态变化至服务器
3.2 执行设备:智能控制器
根据场景负载类型选择:
| 设备型号 | 适用场景 | 核心能力 |
|---|---|---|
| 智能控制器4路(交流版) | 照明灯具、电器设备 | 4路10A交流输出,支持独立通断控制,支持先通后断、先断后通等复合指令 |
| 智能控制器4路(直流版) | 电磁锁、卷帘门等 | 4路直流输出,适用于特殊场景 |
| 智能语音音柱Pro60W | 需语音播报警示场景 | 支持HTTP接口控制,可作为补充提醒设备 |
3.3 可选优化:光照传感器
在需要按需调光的场景(如地下车库),可增加光照传感器,实现“光照充足时不开灯”的逻辑,进一步节能。
4. 接口对接方案
4.1 设备接入方式
芯步硬件设备支持两种接入模式
公有云模式:设备直连芯步开放平台,开发者通过调用平台OpenAPI进行控制
私有化部署模式:设备直连用户自建的消息服务器(支持纯局域网运行),数据不外传
两种模式下,设备控制接口完全一致,开发者可无缝切换。
4.2 核心接口说明
4.2.1 接收设备上报数据(消息推送)
传感器检测到状态变化时,会主动向服务器推送数据。开发者需在自己的服务器上实现接收端点。
推送数据示例(人体传感器):
4.2.2 向设备下发控制指令
接口地址:http(s)://api.thingboot.com/{AppID}/device/control/?sign={sign}&ts={ts}
请求方式: POST(推荐)或 GET
核心参数
| 参数 | 类型 | 必填 | 说明 |
|---|---|---|---|
| device | string | 是 | 设备ID,支持多设备用|或,分隔 |
| order | string/object | 是 | 命令内容,JSON格式 |
命令示例——开启智能控制器第1路照明:
命令示例——延时关断(先通后断):
point命令表示先接通指定线路,间隔interval毫秒后自动断开。此命令由设备本地执行,不依赖网络,即使断网也能完成延时关断。
批量控制示例——同时控制多路:
4.3 延时通断的两种实现路径
| 路径 | 实现的方式是 | 优点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 设备端延时 | 使用point命令一次性下发“开+延时关” | 断网仍可靠,响应快 | 延时时间固定、不常变更的场景 |
| 服务端延时 | 服务器收到“无人”状态后启动定时器,延时后下发关灯指令 | 延时时间可动态调整,可结合多条件判断 | 需灵活配置、多传感器联动的场景 |
推荐策略: 两者结合使用——正常情况下采用服务端延时实现灵活配置;当网络中断时,设备端仍能凭借预置的point指令完成基本的延时关断,形成兜底保障。
5. 业务逻辑实现
5.1 基础场景:单区域“人来灯亮、人走延时灭”
这是最基础的控制逻辑,适用于独立卫生间、储物间、会议室等单区域空间。
状态机设计:
[无人+灯灭] --传感器上报"有人"--> [有人+灯开]
|
传感器持续上报"有人"
|
传感器上报"无人"(启动延时计时器)
|
延时期间内收到"有人"
|
重置计时器
|
延时结束 --> [无人+灯灭]伪代码实现:
5.2 进阶场景:长走廊/车库的预测性照明
传统方案中,用户需要“追着光走”——走到哪亮到哪,体验不佳。本方案通过多传感器联动实现预测性照明。
核心逻辑:
传感器采用错位布局,视场相互重叠
当传感器A检测到人员时,不仅开启本区域照明,同时提前开启前方传感器B对应的照明区域
形成“灯光在人到之前已亮起”的体验
接口实现方式:
5.3 复合场景:光照联动节能
在停车场、靠窗走廊等场景,光照充足时无需开灯。此时结合光照传感器数据,实现精细化控制。
逻辑规则:
IF 传感器上报"有人" AND 光照传感器值 < 照度阈值 THEN
开灯
ELSE IF 传感器上报"有人" AND 光照传感器值 >= 照度阈值 THEN
不开灯(记录日志,可选)
END IF5.4 高阶场景:多设备群控与动态延时
芯步接口支持单次请求控制最多100台设备,适用于大范围照明联动。
群控示例:
动态延时配置: 服务端可根据时段、人流量等因素动态调整延时时间。例如:
深夜时段(23:00-06:00):延时缩短至15秒,更快关灯节能
高峰时段(08:00-20:00):延时延长至60秒,避免频繁启停
6. 部署方案
6.1 公有云部署(中小规模)
设备直连芯步开放平台
开发者业务服务器调用平台OpenAPI进行设备控制
通过平台配置消息推送,接收设备上报数据
优势:免运维,开箱即用
6.2 私有化部署(数据敏感/局域网场景)
设备配置为私有模式,直连用户自建MQTT/HTTP服务器
所有控制指令不走芯步公有云,完全内网闭环
优势:数据不出场,无公网依赖,延时更低(局域网内80-120ms)
7. 方案效果预期
| 指标 | 传统方案 | 本方案 |
|---|---|---|
| 照明响应体验 | 人到灯亮(有滞后感) | 人未到灯先亮(预测照明) |
| 节能效率 | 基础节能 | 可额外降低20-30%能耗(配合光照+动态延时) |
| 延时灵活性 | 固定延时(设备端) | 可配置、可动态调整 |
| 断网可靠性 | 依赖网络 | 设备端指令兜底,本地执行 |
| 扩展性 | 改造困难 | 标准化接口,易于集成到现有管理系统 |
8. 总结
本方案基于芯步的智能硬件产品矩阵(人体存在传感器、智能控制器等)及其标准化的HTTP/MQTT开放接口,构建了一套完整的无人值守空间照明延时通断控制系统。
核心价值:
接口标准化:无论采用公有云还是私有化部署,控制接口完全一致,开发成本低
延时机制灵活:支持设备端指令级延时(
point命令)与服务端可配延时两种模式,适应不同可靠性要求体验优化:通过多传感器联动实现预测性照明,解决“追光”痛点
节能深化:光照联动+动态延时配置,进一步挖掘节能空间
开发者可基于芯步开放平台()获取详细接口文档和代码示例,快速完成对接开发。