专利名称：基于物联技术的空气调节系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空气调节系统，特别是一种基于物联技术的空气调节系统及其控制方法。
背景技术：
由于技术的不断发展，现在的调节空气用的家电产品的种类越来越丰富，如空调器、风扇、电暖器、加湿器、空气清新机、电子除尘器、离子雾发生器等等。用户通过单独控制每个产品，最终使室内的温度、湿度、气味、空气颗粒物等达到使人舒适的状态。但是这些产品不能统一协调自动控制，这样就需要用户来确定并控制哪些产品开机，然后设定控制参数，此过程需要用户花费一定的时间和精力，给用户带来极大的不便。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、统一协调控制、舒适感好的基于物联技术的空气调节系统及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种基于物联技术的空气调节系统，包括用于调节空气的家电产品，其结构特征是还包括主控制中心；家电产品和主控制中心分别设置有天线、射频协议栈和主控器，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，射频协议栈包括依次电连接的射频收发单元和协议栈控制器，主控制中心连接有人机界面，该人机界面与主控制中心的主控器电连接。所述协议栈控制器包括加密解密单元、组网协议和设备类型库。所述家电产品和主控制中心还分别设置有组网记录库；各自的组网记录库和各自的主控器电连接。所述各自的组网记录库设置在各自的主控制器中。所述家电产品包括空调器、加湿器、空气清新机、电风扇、电暖器、电子除尘器、离子雾发生器和音乐播放器中的任意二种以上，每一个家电产品各自具有独立控制功能。所述主控制中心连接有网络接口，网络接口与主控制中心的主控器电连接，以实现和公共网络的信息交换并接受公共网络远端控制。所述组网协议为ZigBee国际标准协议或者为用户自定义的基于射频双向通讯的自组网协议；组网时标识家电产品和主控制中心的标识码是家电产品和主控制中心的电子监管码EPC、家电产品和主控制中心的条码、或者是自组网协议中规定的经过统一规则分配且包含该家电产品和主控制中心(8)的的类别信息产品识别码。所述王控制中心设直在豕电广品中。基于物联技术的空气调节系统还包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器内分别设置有天线、射频协议栈、主控器和组网记录库，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，温度传感器和湿度传感器各自的组网记录库和各自的主控器电连接。
所述温度传感器和湿度传感器各自的组网记录库内置在各自的主控制器中。一种基于物联技术的空气调节系统的控制方法，其特征是控制方法包括以下步骤步骤一，首次组网时，主控制中心通过射频协议栈与家电产品进行信息交换，收集家电产品的标识码，并显示在人机界面上，在人机界面上删除非欲组网的家电产品的标识码，然后将欲组网的家电产品的标识码存储在组网记录库中；步骤二，主控制中心将欲组网的家电产品的标识码与设备类型库内的信息对照并进行功能识别，将需要进行互补协同控制的家电产品类型按照空气温度调节功能、空气湿度调节功能、空气质量调节功能、空气温湿度均匀性调节功能、能够播放用户满意的背景音乐的播放功能、或者按照用户定义的其他功能进行编组；并将分组信息存储在组网记录库中，同时将组内的家电产品的标识码和主控制中心的标识码发送到该组内的所有家电产品中，各个家电产品将收到的信息存储在该家电产品的组网记录库中，以家电产品的标识码 作为家电产品相互间通讯的唯一识别码；步骤三，主控制中心根据用户设定的空气温度、空气湿度、空气质量及空气温湿度均匀性要求向网内的家电产品发送空气温度、空气湿度、空气质量及空气温湿度均匀性控制指令，网内的家电产品根据自身的预定功能进行协同控制。所述组网记录库中还包括由用户设定的与时间关联的温度值和湿度值、负离子或离子雾的开停控制时序、消除异味设备开停控制时序；当用户启用组网控制功能后，主控制中心根据时间顺序进行对应的控制命令的自动发布，使得环境空气符合人体生物钟的需求。在主控制中心断电的情况下，剩余处于上电状态的分组中的家电产品之间还能根据预先接受到的指令进行协同互动控制，达成分组功能预设的控制目标湿度分组的进行湿度协同控制、温度分组的进行温度协同控制、空气质量改善分组的进行空气质量改善协同控制；或者，在主控制中心断电的情况下，剩余处于上电状态的分组中的单台家电产品根据预先接受到的指令进行自动控制。本发明通过天线、射频协议栈、主控器来进行自组网无线通讯，从而实现各类调节空气的家电产品的统一协调控制，使室内的空气达到舒适的要求。本发明中的音乐播放器可以通过音乐的播放调节环境的氛围，使环境的舒适性更佳；每个调节空气的家电产品各自具有独立控制功能，以便在不组网时还可以进行单独控制。本发明中的空气调节系统中还包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器内都设置有天线、射频协议栈、主控器和组网记录库，其中，天线、射频协议栈、主控器依次电连接，各自的组网记录库和各自的主控器电连接，使控制的精度更加准确。本发明将家电产品进行分组控制的目的是将一些功能互补的家电产品进行协同控制，比如将空调器的除湿功能与加湿器的加湿功能进行协同，就可以准确的控制湿度，另一方面，该两种家电产品不能出现在空调除湿的同时加湿器在加湿的状态；同理，空调器在制冷的情况下，电暖器就不能进行加热取暖控制；利用家电产品中的相生相克的功能，实现空气温度、空气湿度、空气质量水平的准确控制。因此，剩余处于上电状态的分组的家电产品之间还可以根据预先接受到的指令进行协同互动控制，达成分组功能预设的控制目标湿度分组的进行湿度协同控制、温度分组的进行温度协同控制、空气质量改善分组的进行空气质量改善协同控制，也可以单台家电产品根据预先接受到的指令进行自动控制。本发明在主控制中心断电的情况下，S卩无主控制中心时，该组网控制的家电产品还可以继续进行组网互动控制，其原因是每个家电产品都是智慧型独立自主控制的，主控制中心的作用仅仅是协调网内每个家电产品的同一的控制目标，当控制目标确定了以后，主控制中心即使断电也不影响组网内的家电产品的协调互动。本发明与现有技术相比主要具有如下有益效果调节空气的家电产品如空调器、风扇、电暖器、加湿器、空气清新机、电子除尘器、离子雾发生器等通过无线通讯进行自组网来统一协调控制，使用户充分享受智慧家电带来的便利、舒适、清新的空气环境。本发明具有结构简单合理、操作灵活、统一协调控制、舒适感好的特点。
图I为本发明第一实施例的控制框图。图2为第一实施例中的射频协议栈的框3为本发明第二实施例的控制框图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图I-图2，本基于物联技术的空气调节系统，包括用于调节空气的家电产品以及主控制中心8 ;家电产品和主控制中心8分别设置有天线、射频协议栈和主控器，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，射频协议栈包括依次电连接的射频收发单元和协议栈控制器，主控制中心8连接有人机界面，该人机界面与主控制中心8的主控器电连接。协议栈控制器包括加密解密单元、组网协议和设备类型库。家电产品和主控制中心8还分别设置有组网记录库；各自的组网记录库和各自的主控器电连接。各自的组网记录库设置在各自的主控制器中。家电产品包括空调器、加湿器、空气清新机、电风扇、电暖器、电子除尘器、离子雾发生器和音乐播放器中的任意二种以上，每一个家电产品各自具有独立控制功能。主控制中心8连接有网络接口，网络接口与主控制中心8的主控器电连接，以实现和公共网络的信息交换并接受公共网络远端控制。公共网络包括互联网、2G移动通讯网、3G移动通讯网、4G移动通讯网或电视网。组网协议为ZigBee国际标准协议或者为用户自定义的基于射频双向通讯的自组网协议；组网时标识家电产品和主控制中心8的标识码是家电产品和主控制中心8的电子监管码EPC、家电产品和主控制中心8的条码、或者是自组网协议中规定的经过统一规则分配且包含该家电产品和主控制中心8的的类别信息产品识别码。王控制中心8设直在豕电广品中。
基于物联技术的空气调节系统还包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器内分别设置有天线、射频协议栈、主控器和组网记录库，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，温度传感器和湿度传感器各自的组网记录库和各自的主控器电连接。温度传感器和湿度传感器各自的组网记录库内置在各自的主控制器中。基于物联技术的空气调节系统的控制方法，其特征是控制方法包括以下步骤步骤一，首次组网时，主控制中心8通过射频协议栈与家电产品进行信息交换，收集家电产品的标识码，并显示在人机界面上，在人机界面上删除非欲组网的家电产品的标识码，然后将欲组网的家电产品的标识码存储在组网记录库中；步骤二，主控制中心8将欲组网的家电产品的标识码与设备类型库内的信息对照并进行功能识别，将需要进行互补协同控制的家电产品类型按照空气温度调节功能、空气湿度调节功能、空气质量调节功能、空气温湿度均匀性调节功能、能够播放用户满意的背景音乐的播放功能、或者按照用户定义的其他功能进行编组；并将分组信息存储在组网记录 库中，同时将组内的家电产品的标识码和主控制中心8的标识码发送到该组内的所有家电产品中，各个家电产品将收到的信息存储在该家电产品的组网记录库中，以家电产品的标识码作为家电产品相互间通讯的唯一识别码；步骤三，主控制中心8根据用户设定的空气温度、空气湿度、空气质量及空气温湿度均匀性要求向网内的家电产品发送空气温度、空气湿度、空气质量及空气温湿度均匀性控制指令，网内的家电产品根据自身的预定功能进行协同控制。组网记录库中还包括由用户设定的与时间关联的温度值和湿度值、负离子或离子雾的开停控制时序、消除异味设备开停控制时序；当用户启用组网控制功能后，主控制中心8根据时间顺序进行对应的控制命令的自动发布，使得环境空气符合人体生物钟的需求。在主控制中心8断电的情况下，剩余处于上电状态的分组中的家电产品之间还能根据预先接受到的指令进行协同互动控制，达成分组功能预设的控制目标湿度分组的进行湿度协同控制、温度分组的进行温度协同控制、空气质量改善分组的进行空气质量改善协冋控制；或者，在主控制中心8断电的情况下，剩余处于上电状态的分组中的单台家电产品根据预先接受到的指令进行自动控制。示例如下。基于物联技术的空气调节系统，包括空调器I、加湿器2、空气清新机3和主控制中心8。如图I所示，空调器I内设置有天线、射频协议栈10、组网记录库11、烟雾传感器13、温度传感器14和主控器16 ;其中，天线与射频协议栈10电连接，射频协议栈10、组网记录库11、烟雾传感器13、温度传感器14都分别与主控器16电连接。加湿器2内设置有天线、射频协议栈20、组网记录库21、加湿执行单元22和主控器24 ;其中，天线与射频协议栈20电连接，射频协议栈20、组网记录库21、加湿执行单元22都分别与主控器24电连接。空气清新机3内设置有天线、射频协议栈30、组网记录库31、湿度传感器33、空气质量传感器34、加湿执行单元35、除尘执行单元36、离子雾发生单元37、主控器38、甲醛消除单元39 ;其中，天线与射频协议栈30电连接,射频协议栈30、组网记录库31、湿度传感器33、空气质量传感器34、加湿执行单元35、除尘执行单元36、离子雾发生单元37、甲醛消除单元39都分别与主控器38电连接。主控制中心8内设置有天线、射频协议栈80、组网记录库81、主控器82、网络接口83、人机界面84 ;其中，天线与射频协议栈80电连接，射频协议栈80、组网记录库81、网络接口 83、人机界面84都分别与主控器82电连接；通过网络接口 83和公共网络进行连接，实现系统的公共网络远程控制。如图2所示，所有的射频协议栈均包括依次电连接的射频收发单元91和协议栈控制器92，协议栈控制器92包括加密解密单元921、组网协议922、设备类型库923。该系统的组网协议为ZigBee国际标准协议，使用2. 4Hz通用频率。组网时使用自组网协议中规定的经过统一规则分配的产品标识码，产品标识码由24位十进制数组成各位定义功能如下第I位 第2位识别码标识位；第3位 第8位厂家标识位；第9位 第12位 家电产品的类别标志位；第13位 第20位家电产品的顺序标志位 ’第21位 第22位其他。该分配规则可以确保每个家电产品具有唯一的标识码，在定义标识码的产品类别时结合厂家的标识位，可以特定厂家的特定产品的特定功能，在设备类型库923中按照设备类型对每种类型的设备定义了全部可执行功能的执行命令码，并且允许增加新的功能执行命令码。在本实施例中，在设备类型库中仅定义了空调器、加湿器、空气清新机、温度传感器、湿度传感器、空气质量传感器、烟雾传感器的执行命令码，主要有空调器类别-模式命令、风速命令、温度设定命令、辅助功能设定命令；加湿器类别-加湿启停命令、加湿量命令、加湿时间命令、相对湿度控制命令；空气清新机类别-加湿类命令同加湿机、除尘控制命令、离子雾控制命令、风机控制命令、自动控制命令；温度传感器类-温度值传送命令；湿度传感器类-相对湿度值传送命令。该空气调节系统的控制方法是初次安装时，将空调器I、加湿器2、空气清新机3、主控制中心8上电，通过各自内设的射频协议栈和ZigBee协议建立相互通讯联系。主控制中心8收集已经上电欲组网家电产品的标识码，并显示在人机界面84上，安装使用者通过人机界面84选择属于网内的产品，删除其余产品，然后由主控制中心8将网内的家电产品的标识码存储在组网记录库中，同时对产品进行家电分组主控制中心8根据产品标识码的信息与设备类型库进行对照，进行产品类型、使用功能的识别，因这三款产品的功能互补性很强，故只分成一组。主控制中心8将空调器I和加湿器2、空气清新机3、主控制中心的标识码发送到组内的所有家电产品中，并被保存在每个家电产品的组网记录库中，该记录将作为组网识别信息进行网内家电产品的识别，没有被录入到组网记录库的家电产品禁止参与组网运行。用户给主控制中心8设定的指令是温度25度、湿度55%、空气质量-良。主控制中心8将指令发布给组内的所有产品，网内的产品根据自身的预定功能进行协同互动控制当温度高于26. 5度时，空调器I进行制冷，直到室内温度降到24度(I度的控制回差)时停止制冷；当温度低于23. 5度时开启制热，直到26度时停止制热；当湿度大于60 %时开始除湿控制，直到湿度达到50%时停止(5%回差)；当湿度低于48%时加湿器2和空气清新机3开始加湿，当湿度达到58%时停止加湿；空气清新机3的离子雾功能根据预定要求每3小时开一次，每次开I小时，除尘执行单元36在烟雾传感器34检测出颗粒物达到差的标准时开启，达到良以后停止，传感器检测到的温度、湿度、烟雾浓度等等都是采用广播形式发送，检测数据在网内共享。协同控制的方法为制冷时不能出现加热控制，除湿时不能出现加湿控制，静电除尘要避开离子雾开启，反之亦然。当空调器和主控制中心8断电，加湿器2和空气清新机3处于上电状态时，或者只有其中的一台处于上电状态时，处于上电状态的产品也会根据记录的控制命令进行控制，控制方法同上，不在敷述。当用户使用手工对单个的产品进行操作时，则该产品自动退出组网控制状态，按用户的设定进行独立控制。该主控制中心8还包括一个常见的24小时定时时钟，图中没有画出，用户还可以 根据自己的生活习惯，根据一天的时间进行设定，设定的结果保存在组网记录库81中5:00时，制冷25度，湿度55%，空气清洗机开，负离子开。6:00时，制冷24度，湿度50%，空气质量良，离子雾开。9:00 时，关机。17:30时，制冷22度，湿度50%，离子雾开，空气质量中低。22:00时，制冷25度，湿度55%，静音风，空气质量中。则该组网的空气调节系统就会根据上述的设定进行空气调节控制。在主控制中心8断电的情况下，其余的家电产品还可以根据主控制中心8在断电前最后一次发出的指令进行协调控制。第二实施例参见图3，基于物联技术的空气调节系统，仅包括空调器I和空气清新机3。空调器I内设置有天线、射频协议栈10、组网记录库11、烟雾传感器13、温度传感器14、主控器16、人机界面84、网络接口 83 ;其中天线与射频协议栈10电连接，射频协议栈10、组网记录库11、烟雾传感器13、温度传感器14、人机界面84、网络接口 83都与主控器16电连接,并且主控器16集成了主控制中心功能。空气清新机3内设置有天线、射频协议栈30、组网记录库31、湿度传感器33、烟雾传感器32、空气质量传感器34、加湿执行单元35、除尘执行单元36、离子雾发生单元37、主控器38、甲醛消除单元39 ;其中天线与射频协议栈30电连接，射频协议栈30、组网记录库31、湿度传感器33、烟雾传感器32、空气质量传感器34、加湿执行单元35、除尘执行单元36、离子雾发生单元37、甲醛消除单元39都与主控器38电连接。该空气调节系统中的空调器I和空气清新机3分别都设置有湿度传感器和烟雾传感器，在实际控制中取它们的平均值作为控制值进行处理，其余控制原理和方法与第一实施例基本相同。其余未述部分见第一实施例，不再赘述。
权利要求
1.一种基于物联技术的空气调节系统，包括用于调节空气的家电产品，其特征是还包括主控制中心(8);家电产品和主控制中心(8)分别设置有天线、射频协议栈和主控器，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，射频协议栈包括依次电连接的射频收发単元和协议栈控制器，主控制中心(8)连接有人机界面，该人机界面与主控制中心(8)的主控器电连接。
2.根据权利要求I所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述协议栈控制器包括加密解密単元、组网协议和设备类型库。
3.根据权利要求2所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述家电产品和主控制中心(8)还分别设置有组网记录库；各自的组网记录库和各自的主控器电连接。
4.根据权利要求2所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述各自的组网记录库设置在各自的主控制器中。
5.根据权利要求3所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述家电产品包括空调器、加湿器、空气清新机、电风扇、电暖器、电子除尘器、离子雾发生器和音乐播放器中的任意ニ种以上，每ー个家电产品各自具有独立控制功能。
6.根据权利要求3所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述主控制中心(8)连接有网络接ロ，网络接ロ与主控制中心⑶的主控器电连接，以实现和公共网络的信息交换并接受公共网络远端控制。
7.根据权利要求5或6所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述组网协议为ZigBee国际标准协议或者为用户自定义的基于射频双向通讯的自组网协议； 组网时标识家电产品和主控制中心(8)的标识码是家电产品和主控制中心(8)的电子监管码EPC、家电产品和主控制中心(8)的条码、或者是自组网协议中规定的经过统ー规则分配且包含该家电产品和主控制中心(8)的的类别信息产品识别码。
8.根据权利要求I或7所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述主控制中心(8)设直在豕电广品中。
9.根据权利要求8所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是还包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器内分别设置有天线、射频协议栈、主控器和组网记录库，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，温度传感器和湿度传感器各自的组网记录库和各自的主控器电连接。
10.根据权利要求9所述的基干物联技术的空气调节系统，其特征是所述温度传感器和湿度传感器各自的组网记录库内置在各自的主控制器中。
11.一种如权利要求I所述的基干物联技术的空气调节系统的控制方法，其特征是控制方法包括以下步骤 步骤一，首次组网时，主控制中心(8)通过射频协议栈与家电产品进行信息交換，收集家电产品的标识码，并显示在人机界面上，在人机界面上删除非欲组网的家电产品的标识码，然后将欲组网的家电产品的标识码存储在组网记录库中； 步骤ニ，主控制中心(8)将欲组网的家电产品的标识码与设备类型库内的信息对照并进行功能识别，将需要进行互补协同控制的家电产品类型按照空气温度调节功能、空气湿度调节功能、空气质量调节功能、空气温湿度均匀性调节功能、能够播放用户满意的背景音乐的播放功能、或者按照用户定义的其他功能进行编组；并将分组信息存储在组网记录库中，同时将组内的家电产品的标识码和主控制中心(8)的标识码发送到该组内的所有家电产品中，各个家电产品将收到的信息存储在该家电产品的组网记录库中，以家电产品的标识码作为家电产品相互间通讯的唯一识别码； 步骤三，主控制中心(8)根据用户设定的空气温度、空气湿度、空气质量及空气温湿度均匀性要求向网内的家电产品发送空气温度、空气湿度、空气质量及空气温湿度均匀性控制指令，网内的家电产品根据自身的预定功能进行协同控制。
12.根据权利要求11所述的基干物联技术的空气调节系统的控制方法，其特征是所述组网记录库中还包括由用户设定的与时间关联的温度值和湿度值、负离子或离子雾的开停控制时序、消除异味设备开停控制时序；当用户启用组网控制功能后，主控制中心(8)根据时间顺序进行对应的控制命令的自动发布，使得环境空气符合人体生物钟的需求。
13.根据权利要求11所述的基干物联技术的空气调节系统的控制方法，其特征是在主控制中心(8)断电的情况下， 剰余处于上电状态的分组中的家电产品之间还能根据预先接受到的指令进行协同互动控制，达成分组功能预设的控制目标湿度分组的进行湿度协同控制、温度分组的进行温度协同控制、空气质量改善分组的进行空气质量改善协同控制； 或者，剰余处于上电状态的分组中的单台家电产品根据预先接受到的指令进行自动控制。
全文摘要
一种基于物联技术的空气调节系统及其控制方法，基于物联技术的空气调节系统，包括用于调节空气的家电产品，其结构特征是还包括主控制中心；家电产品和主控制中心分别设置有天线、射频协议栈和主控器，其中，天线、射频协议栈和主控器依次电连接，射频协议栈包括依次电连接的射频收发单元和协议栈控制器，主控制中心连接有人机界面，该人机界面与主控制中心的主控器电连接。协议栈控制器包括加密解密单元、组网协议和设备类型库。家电产品和主控制中心还分别设置有组网记录库；各自的组网记录库和各自的主控器电连接。本发明具有结构简单合理、操作灵活、统一协调控制、舒适感好的特点。
文档编号F24F11/02GK102679515SQ20121016771
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年3月21日
发明者王斌 申请人:广东美的电器股份有限公司