AI Summary & Key Takeaways
AI InsightExperimental results demonstrate that the proposed system effectively reduces unnecessary energy consumption and provides adaptive, real-time lighting control suitable for the laboratory environments.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Existing centralized lighting systems in large-scale educational environments often lead to significant energy inefficiencies due to non-uniform occupancy and varying daylight conditions. Although Internet of Things (IoT)-based smart lighting solutions have been widely investigated, many existing approaches rely on centralized control or lack sufficiently granular zonal adaptability. In this study, an IoT-based, zonal, and energy efficient smart lighting architecture, named as the Lighting and Energy Automation Framework, is proposed. The system employs a star topology and the message queueing telemetry transport protocol to enable efficient communication between edge nodes and a central controller. A context-aware control algorithm is implemented to activate lighting only when occupancy is detected and ambient illumination is insufficient, while unnecessary lighting is automatically deactivated after a predefined timeout period. Experimental results demonstrate that the proposed system effectively reduces unnecessary energy consumption and provides adaptive, real-time lighting control suitable for the laboratory environments.
Özet
Büyük ölçekli eğitim ortamlarında kullanılan mevcut merkezi aydınlatma sistemleri, düzensiz kullanıcı yoğunluğu ve değişken gün ışığı koşulları nedeniyle önemli enerji verimsizliklerine yol açabilmektedir. Nesnelerin İnterneti (IoT) tabanlı akıllı aydınlatma çözümleri yaygın olarak araştırılmış olsa da mevcut yaklaşımların çoğu merkezi kontrol yapısına dayanmakta veya yeterince ayrıntılı bölgesel uyarlanabilirlik sağlayamamaktadır. Bu çalışmada, Lighting and Energy Automation Framework olarak adlandırılan IoT tabanlı, bölgesel ve enerji verimli bir akıllı aydınlatma mimarisi önerilmektedir. Sistem, kenar düğümleri ile merkezi kontrolcü arasında verimli iletişim sağlamak için yıldız topolojisini ve Message Queuing Telemetry Transport protokolünü kullanmaktadır. Ortamda yalnızca hareket algılandığında ve çevresel aydınlatma yetersiz olduğunda aydınlatmayı etkinleştirmek için bağlam farkındalığına sahip bir kontrol algoritması uygulanmıştır. Gereksiz aydınlatma ise önceden tanımlanmış bir zaman aşımı süresinden sonra otomatik olarak devre dışı bırakılmaktadır. Deneysel sonuçlar, önerilen sistemin gereksiz enerji tüketimini etkili bir şekilde azalttığını ve laboratuvar ortamları için uygun, uyarlanabilir ve gerçek zamanlı aydınlatma kontrolü sağladığını göstermektedir.