一种远程遥控窗帘的智能装置的制作方法

本实用新型涉及一种远程遥控窗帘的智能装置，属于远程控制与智能家居技术领域。

背景技术：

伴随着科技的进步和人民生活水平的提高，智能化家居的发展已经成为一种趋势，人人都希望自己的家居用品能变得更加智能，以帮助自己在这个节奏很快的时代，回到家之后得到最舒适的家居生活体验。

我国智能控制方面起步较晚，但也提出了利用4c(即计算机、通讯与网络、自控、ic卡)技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段。目前我国市面上存在着较多智能装置用品，比如扫地机器人、智能垃圾桶和智能家用机器人等智能装置，但其作用仍然有限不能全方面的满足用户需求。

伴随着人们生活水平越来越高，人们对室内环境的要求也越来越高，与之对应的是城市内光导效应、光污染为主的现象日益突出。室内需要通风与否以及室外环境是否有利于空气交换，现有检测设备的成本较高且占用体积较大，导致使用不方便。经过市场调查和用户反馈，现在人们对于室内温度、光照、气体含量以及控制灵活程度的需求也越来越高。比如：室内湿度处于45％到75％之间，室内温度处于20度到22度之间，人体感觉最舒适。实现模式方面，目前没有远程及本地均能控制及自主操作窗帘的控制设备。

窗帘是连接室内外环境以及维持家居环境最直接、最便利而重要的环节。所以为了解决现有窗帘控制设备工作模式单一以及控制不灵活的技术缺陷，我们致力于提出一种远程遥控窗帘的智能家居设备，能够灵活实现远程遥控与本地自主运行模式的同时，还能加热窗帘维持室温、监测室内空气环境对温度、湿度异常以及敏感气体及有毒气体过量、室内突发溢水状况以及着火状况进行报警。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了实时观测室内环境及解决冬天室内温度控制为主的问题，同时增加智能家居产品的灵活控制及智能化水平，提出了一种远程遥控窗帘的智能装置。

核心思想是：远程控制单元通过无线收发模块将预先设定温度及窗帘开关程序信息传输给主控单元，同时接收主控单元发送来的传感以及报警信息；主控单元接收并处理信息发收单元传输来的报警与传感器信息；温控单元接收窗帘主控单元传输来的信息控制双螺旋发热线热度；能够实现远程遥控与本地自主运行,同时还能加热窗帘维持室温以及监测室内状况：如温度与湿度异常；以及敏感气体、有毒气体过量；突发溢水状况以及着火状况等。

一种远程遥控窗帘的智能装置包括远程控制单元、主无线收发模块、控单元、报警单元、供电单元、窗帘控制单元、光控单元、传感器单元以及温控单元；

其中，远程控制单元为手机、平板电脑或手持移动电子设备；主控单元包括存储与学习模块以及窗帘主控单元；

其中，窗帘主控单元的数量为n个，记为：窗帘主控单元1、窗帘主控单元2,…,窗帘主控单元n；

传感器单元的数量为m个，记为传感器单元1、传感器单元2、…、传感器单元m，每个传感器单元包括但不限于一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及co2检测器；

报警单元包括蜂鸣器以及信息发收单元；

报警单元的数量与传感器单元相同，为m个，记为报警单元1、报警单元2、…、报警单元m；

光控单元的数量为k个，记为光控单元1、光控单元2、…、光控单元k；

其中，每个光控单元至少包括1个光敏传感器；

窗帘控制单元的数量为n个，记为窗帘控制单元1、窗帘控制单元2、…、窗帘控制单元n；

每个窗帘控制单元包括伺服电机以及窗帘连接杆；

温控单元主要包括可控硅交流调压以及双螺旋发热线；

温控单元的数量为n个，记为温控单元1、温控单元2、…温控单元n；

其中，可控硅交流调压以及双螺旋发热线的数量分别为n个；

所述智能家居系统中各模块与单元的连接关系如下：

远程控制单元经无线收发模块与主控单元相连；报警单元、传感器单元、窗帘控制单元、温控单元、光控单元与主控单元相连；报警单元与传感器单元相连，供电单元与报警单元、窗帘控制单元、主控单元、传感器单元以及温控单元相连；

具体地：传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及co2检测器与报警单元中的信息发收单元相连；传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及co2检测器与主控单元中的窗帘主控单元相连；信息发收单元与窗帘主控单元相连；无线收发模块分别与主控单元中的存储与学习模块以及窗帘主控单元1到窗帘主控单元n相连；主控单元中的窗帘主控单元分别与光控单元中的光敏传感器相连；主控单元中的每个窗帘控制单元与对应的伺服电机相连，伺服电机又与窗帘连接杆相连；主控单元中的每个窗帘主控单元与温控单元中对应的可控硅交流调压相连；温控单元中的可控硅交流调压与双螺旋发热线相连。

所述智能装置中各单元的功能如下：

远程控制单元的功能是通过无线收发模块将用户的控制信息传送给主控单元；

其中，控制信息包括窗帘开关、窗帘温度以及报警信息；

报警单元的功能是在主控单元控制下通过传感器单元采集室内各种信息，包括温度湿度、烟雾、水位、各种有毒气体以及co2的含量；若检测过量后则会驱动报警单元中的蜂鸣器响，以及反馈信息给主控单元；主控单元再将报警信息反馈到用户端以提醒用户采取措施；

光控单元的功能是采集室内室外光的强度信息，反馈给主控单元中；

主控单元的功能是对窗帘主控单元发送一系列的控制信息；

主控单元负责接收传感器单元以及光控单元传输来的窗帘附近室内外所有信息，存储在存储与学习模块中；再通过机器学习学习出用户习惯用于自行调节窗帘温度与光亮状态，并将工作信息传送给对应的窗帘主控单元：远程调控模式下将收到的用户信息翻译后传送给窗帘主控单元，自主控制模式下基于历史采集数据进行训练和测试，给出预测的室内温度、光照信息以及窗帘开关信息传送给窗帘主控单元，窗帘主控单元再依据预测的值传输给温控单元、光控单元甚至报警单元来分别实现温度控制、光强控制以及某种报警；

主控单元中的窗帘主控单元的功能是接收无线收发模块的信息，并将其转为电信号传递给窗帘控制单元中的伺服电机驱动窗帘连接杆工作；

窗帘控制单元的功能是接收主控单元传递来的电信号并做出反应，控制窗帘连接杆进行运动以及可控硅交流调压对窗帘加温；

温控单元的功能是接收主控单元传输来的温度信息调控信号，并控制双螺旋发热线的温度来调节室温；

信息发收元依据窗帘主控单元传输来的信息控制传感器单元的信息采集；

所述智能装置包括远程控制模式和自主控制模式两种工作模式；

其中，远程控制模式包括如下步骤：

步骤i：用户通过远程控制单元向主控单元发送远程控制模式指令及若干消息；

其中，发送的若干信息包括但不限于窗帘开关、光强度检测输出与控制、窗帘温度检测输出与控制、报警信息是否输出与显示以及传感器测量值是否传输与显示；

步骤ii：主控单元接收到远程控制模式指令后启动传感器单元每间隔采集周期采集各传感器信息，并持续接收远程控制单元发送来的若干信息以及传输传感器信息；

其中，采集信息周期时间范围为1s到60分钟；采集的信息包括但不限于温度、湿度、有毒气体浓度、烟雾浓度、co2浓度以及水位信息；

当传感器信息异常，传感器单元将对应信息传送给报警单元同时将信息传给主控单元并通过无线收发模块传达至远程控制单元以提示用户；

步骤iii：主控单元依据接收来的传感器信息异常以及若干信息内容，进行如下操作：

iii.a若接收到的是光强度信息，则判断是否位于存储于学习模块输出的光强度范围内，若是，跳至iii.b；否则主控单元发送再次确认消息给远程控制单元，由用户确认是否需要实现此光强度，若是，跳至iii.b；若否则用户输入新的光强度信息，跳至步骤ii；

iii.b对应窗帘主控单元控制对应伺服电机及窗帘连接杆实现对应窗帘的敞开范围，跳至步骤ii；

iii.c若接收到的是温度信息，则判断是否位于存储于学习模块输出的温度范围内，若是，跳至iii.d；否则主控单元发送再次确认消息给远程控制单元，由用户确认是否需要实现温度，若是，跳至iii.d；若否则用户输入新的温度信息，跳至步骤ii；

iii.d对应窗帘主控单元控制对应窗帘主控单元控制温控单元中的可控硅交流调压及双螺旋发热线实现对应窗帘温度，跳至步骤ii；

iii.e若是窗帘开关信息，则将信息传送给对应窗帘主控单元；窗帘主控单元控制对应伺服电机及窗帘连接杆实现对应窗帘的开关，跳至步骤ii；

iii.f接收传感器测量值及报警信息，主控单元将信息反馈给远程控制单元，跳至步骤ii。

其中，自主控制模式，具体包括如下步骤：

步骤1：远程控制单元通过无线收发模块将自主控制模式指令发送给主控单元；

步骤2：主控单元接收到自主控制模式指令后启动传感器单元每间隔采集周期采集各传感器信息，并根据机器学习结果向温控单元和窗帘控制单元发送合适控制信号；

其中，采集信息周期时间范围为1s到10分钟；采集的信息包括但不限于温度、湿度、有毒气体浓度、烟雾浓度、co2浓度以及水位信息；

当传感器信息异常，传感器单元将对应信息传送给报警单元同时将信息传给主控单元；并通过无线收发模块与家居服务器传达至远程控制单元以提示用户；

步骤3：主控单元依据接收来的传感器信息异常以及若干信息内容，进行如下操作：

3.a若要调节的是光强度信息，则根据机器学习结果进行最优调节计算得出后进入步骤3.b；

3.b对应窗帘主控单元控制对应伺服电机及窗帘连接杆实现对应窗帘的敞开范围，跳至步骤2；

3.c若接收到的是温度信息，则根据机器学习结果进行最优调节计算得出后进入步骤3.d；

3.d对应窗帘主控单元控制对应窗帘主控单元控制温控单元中的可控硅交流调压及双螺旋发热线实现对应窗帘温度，跳至步骤2；

3.e若是窗帘开关信息，则将信息传送给对应窗帘主控单元；窗帘主控单元控制对应伺服电机及窗帘连接杆实现对应窗帘的开关，跳至步骤2；

3.f接收传感器测量值及报警信息，主控单元将信息反馈给远程控制单元，跳至步骤2。

有益效果

本实用新型提出了一种远程遥控窗帘的智能装置，与市面上现有智能控制的窗帘装置相比，具有如下有益效果：

1.本实用新型所述装置人机交互十分友善，通过无线网络连接，用户可在很远的地方便能进行操作；

2.本实用新型提供了两种工作模式，并在自主控制模式下结合了机器学习与良好的决策系统结合能够在用户不干预的情况下提供较好的服务；

3.本实用新型结合市场需求，解决冬天室内保暖问题，并较好的保证了室内环境的清洁良好，可以很好地满足大部分用户的需求。

附图说明

图1是本实用新型一种远程遥控窗帘的智能装置的组成及连接示意图；

图2是本实用新型一种远程遥控窗帘的智能装置远程控制模式的流程图；

图3是本实用新型一种远程遥控窗帘的智能装置自主控制模式的流程图；

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型所述的一种远程遥控窗帘的智能装置进行详细说明。

实施例1

本实施例描述了应用本实用新型所述远程遥控窗帘的智能装置在大型超市或办公楼的具体实施。

如图1所示，为一办公楼内所述智能装置的组成。从图中可以看出，所述远程遥控窗帘的智能装置包括远程控制单元、主控单元、报警单元、无线收发模块、供电单元、光控单元、窗帘控制单元、传感器单元以及温控单元；其中，报警单元主要包括蜂鸣器以及信息发收单元；报警单元主要包括蜂鸣器以及信息发收单元；

具体实施时，远程控制单元为智能手机，所述智能手机安装有窗帘控制app，通过操作菜单选择工作模式；窗帘控制app具有人机交互友善的优点，通过无线收发模块与无线网络连接，用户通过窗帘控制app实现在很远的地方控制窗帘开关、开关大小、收取与显示各种环境信息以及切换工作模式。

主控单元包括存储与学习模块以及窗帘主控单元；其中，具体实施时，窗帘主控单元的数量为n＝50个，记为：窗帘主控单元1、窗帘主控单元2,…,窗帘主控单元50；报警单元的数量与传感器单元的数量相同，为20个；报警单元记为报警单元1到报警单元20，传感器单元记为传感器单元1到传感器单元20，每个传感器单元包括但不限于一个或多个温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及co2检测器；

报警单元编号与传感器单元编号一一对应；光控单元的数量具体实施时m＝40个，记为光控单元1到光控单元40；

其中，每个光控单元至少包括1个光敏传感器，具体到本实施例实施时为简单起见，每个光控单元包括1个光敏传感器。

窗帘主控单元的数量为n＝50个，记为窗帘主控单元1到窗帘主控单元50；

每个窗帘控制单元包括伺服电机以及窗帘连接杆；

温控单元主要包括可控硅交流调压以及双螺旋发热线；

其中，可控硅交流调压以及双螺旋发热线的数量分别为n＝50个，与窗帘控制单元相同，即每个窗帘都能实现独立温度控制。

具体实施时，结合市场需求，推出冬季款和夏季款两种办公楼宇内的远程遥控窗帘的智能装置；其中，冬季款智能窗帘控制装置中的温控单元数量等于窗帘主控数量n。

夏季款的智能窗帘控制装置又分为经济款和简约款；

其中，经济款的温控单元数量小于窗帘主控数量n，具体实施时，温控单元数量选择为小于窗帘主控单元的数量，具体实施时温控单元数量可以是窗帘主控单元数量的一半，甚至降低为0。当温控单元数量降低为0时，为简约款，只实现窗帘的开关及窗帘开关大小的控制。

通过冬季款、夏季款以及简约款对温控单元数量的控制，通过结合市场需求，有效解决了冬天室内保暖问题，同时因为通过对窗帘温度进行控制，具体通过用电，用电环节可以考虑太阳能供电给温控单元，实现了绿色环保，保证了室内环境的绿色能源供给。冬季款、夏季款以及简约款三种窗帘，可很好地满足大部分用户的需求。

总之，具体实施时，为降低成本，温控单元数量可小于等于窗帘主控数量；窗帘主控数量仅与窗帘控制单元数量相同，实现对每个窗帘的开关单独控制。

此外，在具体实施时，本实用新型可以通过两种工作模式的灵活切换。且在自主控制模式结合机器学习进行窗帘开关及开关大小的决策；进一步使得用户可以不干预室内窗帘状况，简化用户操作的同时还能为用户提供良好的窗帘开关与加热服务。

报警单元在具体实施时，数量也可以小于传感器单元数量，通过信息发收单元，一个报警单元可以连接大于等于1个传感器单元，受窗帘主控单元控制，对特定传感器单元中传感器的采集进行控制。当传感器采集数据异常时，出发其内部蜂鸣器报警；并同时发送消息经窗帘主控单元至无线收发模块，传输到远程控制单元经用户app显示出来。

可控硅交流调压以及双螺旋发热线的数量分别为n＝50个，与窗帘控制单元相同，即每个窗帘都能实现独立温度控制。无线收发模块为1个；存储与学习模块1个。

所述智能家居系统中各模块与单元的连接关系如下：

远程控制单元经无线收发模块与主控单元相连；报警单元、传感器单元、窗帘控制单元、温控单元、光控单元与主控单元相连；报警单元与传感器单元相连，供电单元与报警单元、窗帘控制单元、主控单元、传感器单元以及温控单元相连；

具体地：传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及co2检测器与报警单元中的信息发收单元相连；传感器单元中的温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、水位传感器、有毒气体检测传感器以及co2检测器与主控单元中的窗帘主控单元相连；信息发收单元与窗帘主控单元相连；无线收发模块分别与主控单元中的存储与学习模块与各个窗帘主控单元相连；主控单元中的窗帘主控单元分别与光控单元中的光敏传感器相连；主控单元中的每个窗帘控制单元与对应的伺服电机相连，伺服电机又与窗帘连接杆相连；主控单元中的每个窗帘主控单元与温控单元中对应的可控硅交流调压相连；温控单元中的可控硅交流调压与双螺旋发热线相连。

图2和图3分别是本系统在远程控制与自动调节工作模式的工作流程。依据上述结构与流程图描述本申请在特定应用场景下具体实施。

从图3可以看出，在自动调节工作模式下，用户通过远程控制单元向主控单元发送自主调节工作模式命令；主控单元接收此自主调节工作模式指令，并行执行如下操作：

a)存储与学习模块统计历史光强度信息，取同一时段平均值输出光强度信息给主控单元；主控单元将此光强度平均值发送给对应窗帘主控单元；对应窗帘主控单元控制对应伺服电机及窗帘连接杆控制对应窗帘的敞开范围；具体实施时，控制单元包含50个窗帘主控单元，每个窗帘主控单元一一对应一组伺服电机和窗帘连接杆；

b)存储与学习模块统计历史温度信息，取同一时段平均值输出温度信息给主控单元；主控单元将此温度平均值发送给对应窗帘主控单元；对应窗帘主控单元控制对应温控单元中的可控硅交流调压及双螺旋发热线实现对应窗帘温度的控制；窗帘控制单元包含50组一一对应的伺服电机和窗帘；每个温控单元包含可控硅交流调压以及双螺旋发热线。

具体实施时，按照图1所示结构组装，即可解决办公室的通风与保暖问题，以提高人们的工作环境质量。在此条件下下该系统绝大部分时间均工作在自主控制模式，具体工作模式与上述自主工作模式所述基本一致：首先，远程控制单元通过无线收发模块将自主控制模式指令发送给主控单元；进而，传感器单元每间隔采集周期采集各传感器信息；

其中，每个传感器单元能够采集烟雾传感器、水位传感器、温度传感器有毒气体检测器、co2传感器以及温度传感器的信息；能够根据机器学习结果向温控单元和窗帘控制单元发送合适控制信号；以及根据机器学习得出的最优结果对房间中温度、窗帘开关程度等进行调节。

因房间较多窗帘也较多，本系统可以很好的代替人工，提供智能的开关窗帘以及一些预警工作，即对应图3中的宽空心线所示，即：

当传感器信息异常，传感器单元将对应信息传送给报警单元同时将信息传给主控单元；主控单元将信息传输反馈并显示在远程控制单元，远程控制单元等候用户向主控单元传输工作模式命令，具体工作步骤与图3所示自主控制模式流程一致。当需要人工进行干预时，比如夜晚下班后的关窗，即可一键完成，方便快捷给用户带来良好的使用体验。

实施例2

本实用新型一种远程遥控窗帘的智能装置在实施例2中的主要工作模式为远程控制模式，工作示意图与图2基本一致。图1是本系统的结构组成，图2和图3分别是本系统在自主控制模式与远程控制模式下的工作步骤。依据上述结构与流程图描述本申请在特定应用场景下具体实施。

本实施例描述了应用本实用新型所述的一种远程遥控窗帘的智能装置在普通家居生活中的具体实施：

如图1所示，为一居民家内的一个组成，包括远程控制单元、无线收发模块、主控单元、传感器单元及报警单元、光控单元、温控单元、窗帘控制单元。

其中，传感器单元及报警单元均为3个；主控单元中的窗帘主控单元为8个；光控单元、窗帘控制单元、以及温控单元也均为8个。

其中每个传感器单元中包含烟雾传感器、水位传感器、湿度传感器、有毒气体检测器、co2传感器以及温度传感器；报警单元包含信息发收单元与蜂鸣器；每个光控单元包含光敏传感器；窗帘控制单元包含8组一一对应的伺服电机和窗帘；每个温控单元包含温度传感器、可控硅交流调压以及双螺旋发热线。

具体实施时，按照图1所示结构组装，可以帮助人们在窗帘开关方面提供较好的人性化服务，并提高室内环境质量。在此环境下主要为自主控制与远程控制相结合的方式来实现，自主控制方面与实施例1中所述基本一致，可以提供一些预警工作和经过机器学习用户习惯之后提供人性化开关窗帘以及加热窗帘服务，具体工作模式如图3自主控制模式流程图所示；在远程控制模式下，用户可以在公司，在车上对室内环境进行控制，比如出门时在车上打开窗帘进行光照，用户通过远程控制单元向主控单元发送远程控制模式指令、光照控制以及打开窗帘信息，再通过远程控制单元向主控单元发送自主控制模式指令,并定时至下班时间结束自主控制模式，自主控制模式下：传感器单元每间隔30分钟采集各传感器，并结合机器学习结果向温控单元和窗帘控制单元发送合适控制信号；在传感器采集信息正常时，即在工作范围内时，自行控制，不发送信息到远程控制单元；下班时，自主控制模式的定时结束，通过远程控制单元向主控单元发送远程控制模式指令，发送消息对室内环境控制和回传显示，远程控制模式下传感器单元每间隔10分钟采集各传感器数据，并将这些信息显示在用户手机app上；控制关窗帘并加热窗帘以保持室温，具体工作模式如图3远程控制模式示意图所示：主控单元接收到远程控制模式指令后并持续接收远程控制单元发送来的信息以及传输传感器信息；最后，对用户所发信息进行判断，根据用户发送信息类别将信息传给温控单元、传感器单元及报警单元进行控制，具体为：

用户发送的信息类别为窗帘x的温度信息时，将信息传输给温控单元x，温控单元x控制该单元内的可控硅交流调压x以及双螺旋发热线x实现该窗帘x的温度。其中，x的范围为1到n。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。