1.技術背景

基於物聯網的無線燈控感知技術指，利用燈光控製網絡為場景目標對象提供協同感知服務，屬於藍奧聲核心技術--邊緣協同感知(EICS）技術的關鍵支撐性技術之一。該項技術涉及物聯網的無線通信與邊緣智能技術領域，主要涉及無線協同感知網絡及所包含的協同感知節點面向目標場景及其目標對象的邊緣協同感知服務的機製與流程。

隨著互聯網與物聯網技術的發展，無線智能燈光控製技術及各種應用已經得到快速發展。對於各種智慧區域及其智能應用系統，在互聯網基礎設施的基礎上，實施基於物聯網的智能燈光覆蓋，成為進一步其它各種智能應用的基礎硬件設施。

對應各種行業的室內智能區域環境來說，無線燈光控製節點具有一定的密集分布性，除了用於對燈光負載進行驅動控製之外，也可以作為一個邊緣服務節點為周邊目標對象提供包括對象識別、定位追蹤、狀態監測、控製監控及信息推送等協同感知服務。

面向目標場景的物聯網邊緣智能技術需要解決的問題是，基於場景感知的關聯決策與服務。決定目標場景狀態的是與目標場景關聯的若幹目標對象及其關聯的狀態變量，其中大部分狀態變量往往源自作為目標對象設備的低功耗無線傳感器或其它感知監測設備，這些感知監測設備作為目標感知節點，也是邊緣感知網絡所服務的目標對象設備，直接與所服務目標場景的移動對象或位置環境建立了關聯綁定關系。

考慮物聯網場景智能服務的無線覆蓋問題，隨著周邊環境場景目標對象設備數量的增加，如果邊緣域面向低功耗目標對象設備的感知服務能力，完全或過多地依賴於專用服務節點或基站設備（如物聯網主機、路由器、網關/中繼、定位基站等），則將導緻感知服務能力的無線覆蓋性與算力的不足或者更高的資源成本消耗。

目標感知節點具有面向特定物理對象的感知監測能力，但考慮到功耗、資源、算力、安裝數量或技術兼容性等問題，通常並不需要它們複用於網絡服務節點，但在必要性時在功耗資源允許時，它們也可以履行網絡服務節點角色的部分職責，以提升邊緣網絡系統硬件設備的複用性及性價比。

所述目標對象即目標服務對象：指所服務（定位、控製、監測、監控及監護等）的對象（如：人、物品、資產設備、位置及環境等）。目標對象包括直接或間接服務對象，如：定位追蹤對象、追蹤監測對象、監控設備對象、能源監測對象（如用電負載對象）等。

目標對象設備指其作為周邊無線網絡節點（基站設備）的服務對象，提供信息交互服務的無線設備；為一種對目標對象進行關聯識別（或綁定）的無線設備（如電子標簽、傳感器、適配器等）。

目標感知節點設備為一種目標對象設備（簡稱對象設備），一種與目標場景或其目標對象關聯綁定的感知監測設備（如被動定位設備、可穿戴設備、分布式傳感器、監測監控及外圍執行設備等）。

2.2 藍奧聲無線燈控感知技術針對現有類似技術存在的以下幾方面缺陷：

1.協同性問題：從能力配合來看，邊緣服務節點設備缺乏完整的無線感知能力模型。現場網絡服務節點之間缺乏靈活的協同服務配合，包括協同場景感知、無線觸發響應、協同數據通信、節點路徑選擇及能力配合互補等。

2.邊緣計算問題：從物理層次看，包括邊緣雲計算、雲邊協同計算、現場網絡計算、智能終端計算、目標對象計算等，現有技術的邊緣計算，尤其是邊緣域智能硬件設備承擔的數據處理與智能決策，尚缺乏整體的層次性，過於依賴個別核心智能設備（物聯網主機、智能網關、路由器）。

3.邊緣設備的複用性問題：從設備利用效率來看，邊緣服務節點複用性較低，過於依賴專用智能設備（物聯網主機、智能網關、路由器、定位基站），而較少利用一些同樣具有無線感知計算能力的低成本複用節點（如燈控、插座、開關等監測監控節點）。

4.面向低功耗對象設備問題：現有邊緣無線網絡通信技術主要包括無線連接（點對點或點對多點）與Mesh網絡兩大類型。面向低功耗目標對象設備的無線互操作仍然缺乏快速高效機製。其中，無線連接需要預先基於握手協議進行無線通信參數交換；而Mesh網絡節點在響應外圍低功耗對象設備時，尚未有效解決快速場景觸發響應及應答機製問題。

因此，如何在無線場景感知過程中，利用低成本複用的無線燈光控製節點作為無線協同感知節點，面向目標場景中低功耗的目標對象設備或前置感知節點，提供高效、靈活的無線感知服務，提升無線場景感知的節點的設備複用度及邊緣協同處理能力，成為亟待解決的技術問題。

2.關於藍奧聲無線燈控感知技術

2.1藍奧聲無線燈控感知技術所解決的技術問題

該項技術要解決的技術問題在於，燈控感知節點複用於協同感知節點，為目標場景及目標對象設備提供無線感知服務過程的無線互操作協同性問題，並通過場景狀態解析與模式處理對燈光負載進行控製。

2.2類似競爭技術的缺陷問題（→見前述） 

3.技術解決方案 

3.1概述

無線協同感知網絡中若幹協同感知節點，其中部分或全部節點為無線燈控感知節點，所述方法包括：所述協同感知節點對目標場景關聯的目標對象設備以無線感知監測方式，獲得所述目標對象設備發送的目標狀態信息；所述協同感知節點根據所述目標狀態信息通過場景狀態解析獲得與所述目標場景對應的場景狀態代碼；所述燈控感知節點根據所述場景狀態代碼，判斷當前目標場景發生場景狀態跳變時，根據場景狀態代碼執行相應的模式處理；所述模式處理包括以輸出電性驅動信號，對燈光負載進行控製。 

3.2 主要技術特征

1)觸發信標：當所述協同感知節點接收到任一前置感知節點發送的觸發狀態標識發生跳變時，則啟動對所關聯指向的目標狀態變量Xi進行場景狀態解析；所述前置感知節點至少監測到一個目標狀態變量發生跳變時，通過更新相應的觸發狀態標識而發送觸發狀態信標。

2聯動響應：所述燈控感知節點作為無線聯動節點，在符合聯動響應條件時以無線信標廣播方式發送聯動信標；所述聯動信標為所述協同感知節點基於其接收到的前置感知節點發送的觸發狀態信標，通過聯動信息處理而形成新的新的觸發狀態信標。

3)狀態解析:所述燈控感知節點通過場景狀態解析導出場景狀態代碼Ns，並根據所述場景狀態代碼Ns執行相應的模式處理，具體包括：所述協同感知節點根據所述場景狀態代碼，通過狀態模式關系獲得相應的模式代碼以及關聯的模式參數Pi。

4)協同應答：所述協同感知節點接收到目標場景中任一前置感知節點發送的聯動觸發信標後，在符合聯動響應條件時發送用以發送用以聯動響應與/或狀態平複的協同應答信息。

5)目標定位：所述燈控感知節點作為協同定位基站，將接收到的目標對象設備的定位信號變量作為定位信號處理的計算輸入，獲得當前評估周期的定位信號變量的計算輸出。

6)模式處理：所述模式處理包括以下任一或組合：1)對燈光負載的場景模式控製/群控；2)對目標對象設備的定位追蹤；3)對目標監測節點的追蹤監測。

7)同步定位：所述燈控感知節點作為協同定位基站，通過協同同步管理對周邊分布式的同步基站與目標對象設備進行同步時間校正，使所述同步基站在其所述同步偵測時隙內收集到的周邊目標對象設備發送的目標定位/狀態信息。

8)場景服務：所述燈控感知節點接收到周邊接近的目標對象設備發送的狀態信標，基於場景對象匹配發送所述場景服務信標。 

4.技術效果

4.1解決的技術問題

該項技術將燈光感知節點複用於無線協同感知節點，以此提升了物聯網基礎節點的設備複用性和利用率；所述燈控感知節點根據場景狀態代碼執行相應的模式處理，以提升燈控感知網絡對目標場景對象的感知觸發效率；所述模式處理包括以輸出電性驅動信號，對燈光負載進行控製，從而實現基於前置觸發響應與場景感知的智能燈光控製。

所述燈控感知網絡為所述協同感知網絡的服務子集；分布式的無線燈控感知節點具有供電，而照明控製對於無線芯片處理器的算力占用非常少，在絕大部分時間可與作為物聯網協同服務節點，為環境內目標對象設備提供協同感知服務；其有益性突出體現在無線節點設備的複用性，從而節省無線網絡服務系統的硬件成本。

相對於現有技術，該項技術對無線物聯網邊緣域的協同感知服務，在觸發響應速度、無線互操作效率、感知服務能力及靈活性等方面，均具有顯著的提升。

4.2技術效果

該項技術基於無線觸發響應的互操作機製，為目標場景對象提供無線感知服務；所述燈控感知節點為目標感知節點與/或協同感知節點，從而帶來節點設備複用、節點角色靈活（定位/監測一體化、主被動一體化）的有益性；通過場景狀態解析與模式處理對燈光負載進行控製，具有硬件複用性高、現場響應速度快以及離線處理能力強等優點，具體體現在在以下幾個方面：

1)觸發響應快、可靠性高：前置感知節點在觸發瞬態，發送具有更高活躍度的觸發狀態信標、更高優先級的無線傳輸數據發送，使得協同感知節點可以在短時間快速、可靠地獲得前置觸發響應；

2)常態低功耗、減少無線幹擾：前置感知節點在觸發瞬態之後，基於平複應答接收或時間效應而關閉觸發狀態；在非觸發態(常態)的狀態信標處於不活躍或超低功耗狀態，有利於常態低功耗並減少無線幹擾及信道資源占用；

3)場景狀態的關聯性與靈活性：基於多個目標狀態變量根據數據結構或函數的解析，使得場景狀態解析與觸發響應更具有關聯傳遞性(包括從局部到整體、時間累積)、靈活性(如優先級、場景觸發條件等)以及面向多場景的組合判斷；

4)網絡設備資源複用性強：對應各種行業的室內智能區域環境來說，無線燈光控製節點具有一定的密集分布性；因此燈光節點通過動態角色複用（基於分時切換或配置）作為協同感知節點，具有比其它應用節點（如智能插座、電能監測節點)）具有更好的覆蓋性及成本優勢。

5)面向應用的邊緣協同計算的協同服務能力：不僅提供無線網絡通信服務、還具有針對感知監測應用（如定位追蹤、能源監測、燈光控製）提供作為邊緣協同計算的協同數據處理的服務能力。

6)網絡配置便利性好：無線場景感知系統基於多模式無線配網而建立；通過同步配網，自動多選匹配，網絡安裝配置簡單靈活，可全自動配網。

7)網絡自愈能力、穩定性高：具有動態平衡性、可選擇性及冗餘性，具有更好的網絡自愈能力、更高的穩定性、可靠性及離線（斷網）處理能力。