OpenAIS推动物联网的智能照明

　　与物联网的更深入集成是下一个重大的颠覆性转型，导致真正的智能照明与互联管理建筑的基础设施无缝集成。

　　大多数照明控制系统仍然基于该领域专有的传统连接模型。与物联网 （IoT） 技术的更深入集成是下一个重大颠覆性转型，将实现真正的智能照明与互联管理建筑的基础设施无缝集成。先进的物联网处理和连接可提高可持续性和可维护性，并在我们与生活或工作空间的互动中增强个性化的用户体验，从而提高舒适度和幸福感。

　　在过去三年中，一个由欧洲领先公司组成的联盟致力于定义和实施一套智能固态照明的开放架构（简称 OpenAIS）。OpenAIS 项目部分由欧盟在 Horizo​​n 2020 计划中资助，它展示了物联网技术如何更深入地集成并显着改变照明控制，作为近期智能互联建筑的一部分。

　　OpenAIS 项目的架构可交付成果描述了使用基于 IP 数据包的数字网络通信进行照明控制以及收集集成传感器数据。这便于与照明设备相关的安装和维护。相同的网络基础设施可以被重新用作其他应用领域的建筑物范围的主干，或与通用 IT 和建筑物管理系统无缝集成。

　　OpenAIS 架构及其在全尺寸真实办公楼试点演示器中的实例化还展示了开放式协作生态系统如何使社区能够提供智能照明解决方案，这些解决方案可以很好地协同工作，并且易于安装、使用和维护。

　　开放式网络架构

　　OpenAIS 连接架构基于通用 IPv6 有线和无线混合段网络结构。系统技术建议是为有线网段使用以太网/PoE，为无线网段使用 Thread。但是，OpenAIS 网络也可以支持任何其他支持 IPv6 的传输。

　　IPv6 数据包可以通过不需要照明应用领域知识的廉价通用交换或路由设备在互连的不同段上端到端流动。可以利用 IT 网络领域专业知识或现有基础设施以统一的方式安装和管理骨干网段和边缘网段。此外，该通用网络可用于各种其他机器对机器信令或数据收集。

　　保证多供应商互操作性是 OpenAIS 网络系统定义的基本要求。对于无线领域，互操作性要求推动了使用 Thread 协议作为物联网的主要 IPv6 网络技术的建议。

　　综上所述，OpenAIS 架构描述了一个具有以下特点的网络系统：

　　以 UDP 作为传输层的基于 IPv6 的通信，支持有线或无线网段的 IPv6 多播。

　　所有应用层通信都使用 IETF 定义的标准化 CoAP 协议，用于受限嵌入式设备领域。

　　数据通信的安全性和隐私性是通过结合使用传输层和应用层调试、供应和加密来实现的。

　　光域通信模式

　　扩展通用 IP 网络以充分覆盖跨多个异构网络段的大规模照明控制带来了挑战，当解决这些挑战时，会产生一些最有价值的 OpenAIS 架构定义：

　　定义为低延迟、高度同步的组通信模式和协议。这假定使用多播 IPv6 寻址的多对多拓扑。对于照明控制，组通信占据中心位置，建议在高节点数系统中提高可扩展性，而不是更传统的客户端-服务器或设备到云单播模式。

　　描述了一种分散控制操作模型，它不依赖于中央管理服务器来建立和保护基本通信。控制模型可以建立冗余，并且可以优雅地降级以实现基本功能，即使与此类中央基础设施的连接丢失或不可用。这种基本功能可能是简单但必不可少的光开关，它必须是实时的。

　　提供灵活的应用层 API，针对底层网络进行了优化——OpenAIS 项目定义并交付了一个对象模型，用于高度智能、多功能和面向未来的连接照明设备功能。

　　OPENAIS 试点演示

　　OpenAIS 系统试点演示器于 2018 年初安装在位于荷兰埃因霍温市中心工业遗产建筑De Witte Dame（The White Lady ）的 GGD 办公室。

　　示威者包括：

　　400 多个照明节点灯具，通过数字 IP 网络连接，使用以太网/PoE/UPoE 连接骨干网和有线网段，Thread 连接无线网段

　　先进的照明控制策略，包括每个灯具的局部占用和光照水平感应、精细感应和控制策略（局部调光）以及通过智能手机办公应用程序进行的个人控制

　　收集了有关区域占用率的汇总数据，并提供给设施管理人员，以便他们评估空间利用效率。

　　对于试点演示器，几个 OpenAIS 联盟成员提供了 Thread 技术构建块，这些构建块已针对已部署的组件进行了 Thread Group 认证计划。使用 Thread 作为本地 IPv6 协议，每个节点都有自己的 IPv6 地址，还允许通过通用 Thread 边界路由器在连接到无线网络段和有线以太网段的光点之间自然互连。此外，Thread 允许在所有有线和无线设备上重复使用相同的非差异化应用固件模块。

　　OpenAIS 联盟和项目合作伙伴是 Signify（前身为 Philips Lighting）、Zumtobel Lighting、Tridonic、Johnson Controls、Dynniq、NXP、ARM、埃因霍温科技大学和 TNO-ESI。

　　审核编辑：郭婷