CN104990213A - 一种多人环境下协同控制空调的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多人环境下协同控制空调的方法及系统。包括以下步骤：采集每个用户的空调操作记录；根据空调操作记录，计算每个用户的用户活跃度；采集每个用户在预设时间段的空调运行参数偏好值；根据空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算空调运行参数最优值；控制空调按照空调运行参数最优值运行。本发明根据用户活跃度和用户运行参数偏好值，可以计算得到在同一空间内，多用户共同使用空调的环境下，适合多人的最优空调运行参数，不仅给空调增加了应用范围广泛的新的控制模式，而且大幅提高了客厅、办公室、图书馆、报告厅、餐馆等公共场所下，用户使用空调的舒适度，满足大多数用户的空调使用需求。

Description

一种多人环境下协同控制空调的方法及系统

技术领域

本发明涉及空调控制领域，特别涉及一种多人环境下协同控制空调的方法及系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，空调已经广泛地进入到千家万户，尤其是在客厅、办公室、图书馆、报告厅、餐馆等公共场所，空调已成为必不可少的电器之一。在同一空间下，每个人对于空调运行参数值的需求各不相同，比如对空调温度、空调湿度、风量的需求，就各不一样。以空调温度为例，因为空调只有一台，有人会觉得太冷，有人会觉得太热。市面上的智能空调，仅可以透过单一用户设置习惯调整空调的运行参数，此种做法仅能反应单一用户的最优空调运行参数，不能体现多用户环境下、适合大多数用户的最优空调运行参数，不可避免的会降低许多用户的空调使用舒适度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多人环境下协同控制空调的方法及系统，解决了现有技术在同一空间内，多用户共同使用空调的环境下，无法使空调在多人共同的最优合空调参数下运行，降低了用户使用舒适度的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多人环境下协同控制空调的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调运行参数进行调节的空调操作记录；

步骤2，根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在调节不同空调运行参数时的用户活跃度；

步骤3，采集每个用户在所述预设时间段的空调运行参数偏好值；

步骤4，根据所有用户的空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算在多用户环境下，所述空调运行参数最优值；

步骤5，将所述空调运行参数最优值发送给空调控制系统，所述空调控制系统控制空调在所述预设时间段，按照所述空调运行参数最优值运行。

本发明的有益效果是：本发明提供一种多人环境下协同控制空调的方法及系统，根据计算用户活跃度和用户运行参数偏好值，可以计算得到在同一空间内，多用户共同使用空调的环境下，适合多人的最优空调运行参数，不仅给空调增加了应用范围广泛的新的控制模式，而且大幅提高了客厅、办公室、图书馆、报告厅、餐馆等公共场所下，用户使用空调的舒适度，满足大多数用户的空调使用需求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1之前，需判断用户是否在同一空间下，具体包括以下方法：

设定空间区域大小，并利用GPS和/或北斗卫星定位系统，判断用户是否在设定的空间区域内；

或者根据用户所使用的无线通讯的信号强度，判断用户是否在同一空间内；

或者在空间的出入口设置门禁系统，通过所述门禁系统读取用户的进出空间数据，判断用户是否在同一空间内；

或者通过NFC设备进行用户间的快速配对，判断用户是否在同一空间内。

进一步，所述无线通信的信号强度包括Wi-Fi信号强度、蓝牙信号强度或Zigbee节点信号强度。

进一步，所述空调操作记录包括用于判断是否为同一用户的用户识别码、不同用户识别码对应的操作指令和/或操作时间，所述操作指令为对所述空调运行参数进行调节的指令。

进一步，所述空调运行参数包括空调温度、空调湿度、空调风量、空调运行时间、空调风扇摆头方向和/或空调风扇摆头角度。

进一步，步骤2中，用户活跃度为对同一台空调，进行相同的空调运行参数调节时，每个用户操作频率与所有用户操作频率之和的比值，计算所述用户活跃度包括以下步骤：

步骤a，根据所述空调操作记录的用户识别码，统计操作空调的用户人数；

步骤b，根据所述空调操作记录的操作时间，分别计算在所述预设时间段内，每个用户对各个空调运行参数进行调节的次数；

步骤c，分别计算所有用户对各个空调运行参数进行调节的次数总和；

步骤d，将步骤b中每个用户的调节次数除以步骤c中所有用户调节次数总和，即可得到该空调运行参数下的各个用户活跃度。

进一步，步骤4中，所述空调运行参数最优值的计算方法为：

$OPV=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i\×a_i$

其中，OPV为空调运行参数最优值，v_i～v_n为同一空间下的用户编号i～编号n的空调运行参数偏好值，a_i～a_n为同一空间下的用户编号i～编号n在所述空调运行参数下的用户活跃度。

一种多人环境下协同控制空调的系统，包括设定模块、空调操作记录采集模块、用户活跃度计算模块、空调运行参数偏好值采集模块、空调运行参数最优值计算模块和空调运行控制模块，

所述设定模块用于设定所述空调操作记录的采集时间段；

所述空调操作记录采集模块用于采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调运行参数进行调节的空调操作记录；

所述用户活跃度计算模块用于根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在调节不同空调运行参数时的用户活跃度；

所述空调运行参数偏好值采集模块用于采集每个用户在所述预设时间段的空调运行参数偏好值；

所述空调运行参数最优值计算模块用于根据所有用户的空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算在多用户环境下，所述空调运行参数最优值；

所述空调运行控制模块用于控制空调在所述预设时间段，按照所述空调运行参数最优值运行。

进一步，所述用户活跃度计算模块包括用户人数统计单元、第一计算单元和第二计算单元，

所述用户人数统计单元用于根据所述空调操作记录统计操作空调的用户人数；

所述第一计算单元用于根据所述空调操作记录的操作时间，计算在所述预设时间段内，每个用户对各个空调运行参数进行调节的次数以及所有用户对各个空调运行参数进行调节的次数总和；

所述第二计算单元用于计算该空调运行参数下的各个用户活跃度，所述用户活跃度为每个用户的调节次数和所有用户调节次数总和的比值。

进一步，所述空调操作记录包括用于判断是否为同一用户的用户识别码、不同用户识别码对应的操作指令和/或操作时间，所述操作指令为对所述空调运行参数进行调节的指令；所述空调运行参数包括空调温度、空调湿度、空调风量、空调运行时间、空调风扇摆头方向和/或空调风扇摆头角度。

附图说明

图1为本发明一种多人环境下协同控制空调的方法的流程示意图；

图2为本发明一种多人环境下协同控制空调的系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明一种多人环境下协同控制空调的方法的流程示意图，包括以下步骤：

步骤1，采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调运行参数进行调节的空调操作记录；

步骤2，根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在调节不同空调运行参数时的用户活跃度；

步骤3，采集每个用户在所述预设时间段的空调运行参数偏好值；

步骤4，根据所有用户的空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算在多用户环境下，所述空调运行参数最优值；

步骤5，将所述空调运行参数最优值发送给空调控制系统，所述空调控制系统控制空调在所述预设时间段，按照所述空调运行参数最优值运行。

以下将以空调温度作为本实施例的空调运行参数，详细描述本发明的步骤，在本发明的其他实施例中，其他空调运行参数，例如空调湿度、空调风量、空调运行时间、空调风扇摆头方向和/或空调风扇摆头角度等任何可量化成数值的空调功能，都可以根据本发明的方法，计算出在多用户环境下，各个空调运行参数的最优值，计算过程在此不分别进行详细说明。

同一空间下，每个人对于温度的需求不同，但空调只有一台，因此常常会出现有人觉得太冷，有人觉得太热的情况，为了解决此问题，本发明透过算法，计算出在同一空间下，多用户共同的最优合温度，即在多用户环境下，空调运行的最优温度值，尽可能满足多人的舒适性。

如图1所示，第一步，采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调温度进行调节的空调操作记录。

在采集用户的空调操作记录以前，应该先判断哪些用户是处于同一空间之下。侦测用户是否在同一个空间的方法很多，常见的方法包括以下几种：

(1)通过设定空间区域大小，利用GPS和/或北斗卫星定位系统，判断用户是否在设定的空间区域内；

(2)根据用户所使用的无线通讯的信号强度，比如Wi-Fi信号强度、蓝牙信号强度或Zigbee节点信号强度，判断用户是否在同一空间内；当然在其他实施例中，也可以通过其他无线通讯的电磁信号强度来判断用户是否在同一空间内，通过其他无线通讯的电磁信号强度来判断用户是否在同一空间的方法均在本发明的保护范围以内；

(3)在空间的出入口设置门禁系统，通过所述门禁系统读取用户的进出空间数据，判断用户是否在同一空间内；

(4)通过NFC设备进行用户间的快速配对，判断用户是否在同一空间内。NFC，全称Near Field Communication，即近距离无线通信，是一种轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围相对较小、带宽高、能耗低，通过判断用户是否可以进行NFC无线通信，即可判断用户是否在同一空间内。

然后对处于同一空间的用户的操作记录进行采集，所述空调操作记录可由物联网空调的操作纪录取得。本实施例中，所述用户操作空调记录应至少包含用于判断是否为同一用户的用户识别码、不同用户识别码对应的操作指令和/或操作时间，本实施例的操作指令即是对空调温度进行设定，具体空调操作记录如表1所示：

表1本实施例的空调操作记录

用户	设定温度	时间
			User1	T26	18:00
User1	T27	18:01
			User2	T23	18:06
User2	T21	18:12
			User2	T20	19:15
User2	T22	19:38
			User3	T26	18:05
User3	T27	18:10
			User3	T26	19:33
User3	T25	19:44

第二步，根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在进行空调温度调节时的用户活跃度。用户活跃度计算，主要目的是为算出个别用户于群体间的家电控制，谁应给予较重的主导权。实际上，在同一空间下，越常操作家电的人，在该环境下，具有较重社会地位主导权，本发明利用此种社会现象，设计出个别用户于群体间活跃度的计算方式，并将此个别用户活跃度，应用于群体控制空调。

用户活跃度代表了对于同一台空调，近期谁较具有操作的主导权。在公共场合，由于管理员操作空调机会较多，因此利用本发明的算法，将使管理员的权重加重，路过的人权重较轻。邀请别人到家中作客，因主人在过去一段时间，具有较多的空调操作频率，所以主人的权重较高。因此，此种算法将给予社群主导权高的人，较高的权重，但又给予群体用户一定的温控弹性，符合社会群体生活法则。如前所述，本发明用户活跃度的计算方法，不限于空调温度控制，亦可使用于空调湿度、空调风量等空调运行参数控制中。同一个空间下，不同的空调功能，有不同的用户活跃度，可以分别进行计算，比如若有一个用户，对于空调的风量特别在意，在短时间内调整较多次数的风量，则该用户在调整空调风量这个参数上，具有较高的活跃度。在同一个空调功能下，所有用户的活跃程度加总(Summation)，会等于1。

如上表所示，设置操作记录的采集时间段为18:00～20:00这两个小时，在该时间段内，有3位用户在同一空间对空调温度进行了调节，分别为User1、User2、User3；其中，User1对空调温度进行了2次调节，User2对空调温度进行了4次调节，User3对空调温度进行了4次调节，因此，针对空调温度这个空调运行参数，User1在18:00～20:00这个时间段的用户活跃度a₁为2/(2+4+4)，即a₁＝0.2，User2在18:00～20:00这个时间段的用户活跃度a₂为4/(2+4+4)，即a₂＝0.4，User3在18:00～20:00这个时间段的用户活跃度a₃为4/(2+4+4)，即a₃＝0.4，因此，针对本实施例的空调温度调节，上述三位用户在同一空间下的活跃程度为a＝[0.2,0.4,0.4]。当然在其他实施例中，上述采集时间段可以根据空调的实际控制要求进行调整。

第三步，采集上述三个用户在所述预设时间段，即在18:00～20:00这两个小时中的空调温度偏好值。使用网络数据库，即可取得用户识别码对应的三个用户，在18:00～20:00这个时间段的空调温度偏好值。所述偏好值可由用户的历史操作数据计算得出，也可使用统计、机率、机器学习、资料探勘等技术采集得到。值得注意的是，在不同季节、气候、空间等条件下，用户在同一时间段的空调温度偏好值会存在一定差别。本实施例中，可以采集到User1在当前环境下，空调温度偏好值为28度；User2在当前环境下，空调温度偏好值为24度；User3在前环境下，空调温度偏好值为25度，因此用户偏好值V＝[28,24,25]。

第四步，根据每个用户的空调温度偏好值和用户活跃度，计算所述最优空调温度值。本实施例中，所述最优空调温度值的计算方法为：

$OPV=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i\×a_i$

其中，OPV(Optimal Parameter Value)为空调运行参数最优值，v_i～v_n为同一空间下的用户编号i～编号n的空调运行参数偏好值，a_i～a_n为同一空间下的用户编号i～编号n在所述空调运行参数下的用户活跃度。本实施例中，将步骤2和步骤3的取值代入到上述公式中，计算出所述最优空调温度值＝28*0.2+24*0.4+25*0.4＝25.2度，即当有上述三个用户时，空调温度设定为25.2度，多数用户都会觉得比较舒适，最大限度的避了有人觉得热，有人觉得冷的情况，提高了用户整体的舒适性。

第五步，将所述最优空调温度值发送给空调控制系统，所述空调控制系统控制空调在上述18:00～20:00时间段，按照上述最优空调温度值运行。

在有些情况下，会无法采集到某些用户识别码，即无法辨识个别用户身份，或多位用户以匿名(Anonymous)方式操控同一台空调时，亦可利用本发明算出所述空调运行参数最优值。在这种情况下，只需将每个空调操作动作，比如本实施例中对空调温度进行调节的用户，皆视为不同的人，给予每个操作动作一个独立的用户识别码(User ID)，即可在无法采集到某些用户识别码的情况下，算出用户活跃度和空调运行参数偏好值，从而计算出所述空调运行参数最优值。

本发明的方法可以用在对空调模式进行设计时，增加相对应的「会议模式」、「聚会模式」、「公共场所模式」等，在家人争抢空调时，可开启「家庭模式」，满足多数人需要。

如图2所示，为本发明一种多人环境下协同控制空调的系统，包括设定模块、空调操作记录采集模块、用户活跃度计算模块、空调运行参数偏好值采集模块、空调运行参数最优值计算模块和空调运行控制模块，

所述设定模块用于设定所述空调操作记录的采集时间段；

所述空调操作记录采集模块用于采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调运行参数进行调节的空调操作记录；

所述用户活跃度计算模块用于根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在调节不同空调运行参数时的用户活跃度；

所述空调运行参数偏好值采集模块用于采集每个用户在所述预设时间段的空调运行参数偏好值；

所述空调运行参数最优值计算模块用于根据所有用户的空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算在多用户环境下，所述空调运行参数最优值；

所述空调运行控制模块用于控制空调在所述预设时间段，按照所述空调运行参数最优值运行。

本实施例中，所述用户活跃度计算模块包括用户人数统计单元、第一计算单元和第二计算单元，

所述用户人数统计单元用于根据所述空调操作记录统计操作空调的用户人数；

所述第一计算单元用于根据所述空调操作记录的操作时间，计算在所述预设时间段内，每个用户对各个空调运行参数进行调节的次数以及所有用户对各个空调运行参数进行调节的次数总和；

所述第二计算单元用于计算该空调运行参数下的各个用户活跃度，所述用户活跃度为每个用户的调节次数和所有用户调节次数总和的比值。

本发明提供一种多人环境下协同控制空调的方法及系统，根据计算用户活跃度和用户运行参数偏好值，可以计算得到在同一空间内，多用户共同使用空调的环境下，适合多人的最优空调运行参数，不仅给空调增加了应用范围广泛的新的控制模式，而且大幅提高了客厅、办公室、图书馆、报告厅、餐馆等公共场所下，用户使用空调的舒适度，满足大多数用户的空调使用需求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种多人环境下协同控制空调的方法，包括以下步骤：

步骤1，采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调运行参数进行调节的空调操作记录；

步骤2，根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在调节不同空调运行参数时的用户活跃度；

步骤3，采集每个用户在所述预设时间段的空调运行参数偏好值；

步骤4，根据所有用户的空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算在多用户环境下，所述空调运行参数最优值；

步骤5，将所述空调运行参数最优值发送给空调控制系统，所述空调控制系统控制空调在所述预设时间段，按照所述空调运行参数最优值运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1之前，需判断用户是否在同一空间下，具体包括以下方法：

设定空间区域大小，并利用GPS和/或北斗卫星定位系统，判断用户是否在设定的空间区域内；

或者根据用户所使用的无线通讯的信号强度，判断用户是否在同一空间内；

或者在空间的出入口设置门禁系统，通过所述门禁系统读取用户的进出空间数据，判断用户是否在同一空间内；

或者通过NFC设备进行用户间的快速配对，判断用户是否在同一空间内。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述无线通信的信号强度包括Wi-Fi信号强度、蓝牙信号强度或Zigbee节点信号强度。

4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于：所述空调操作记录包括用于判断是否为同一用户的用户识别码、不同用户识别码对应的操作指令和/或操作时间，所述操作指令为对所述空调运行参数进行调节的指令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述空调运行参数包括空调温度、空调湿度、空调风量、空调运行时间、空调风扇摆头方向和/或空调风扇摆头角度。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤2中，用户活跃度为对同一台空调，进行相同的空调运行参数调节时，每个用户操作频率与所有用户操作频率之和的比值，计算所述用户活跃度包括以下步骤：

步骤a，根据所述空调操作记录的用户识别码，统计操作空调的用户人数；

步骤b，根据所述空调操作记录的操作时间，分别计算在所述预设时间段内，每个用户对各个空调运行参数进行调节的次数；

步骤c，分别计算所有用户对各个空调运行参数进行调节的次数总和；

步骤d，将步骤b中每个用户的调节次数除以步骤c中所有用户调节次数总和，即可得到该空调运行参数下的各个用户活跃度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤4中，所述空调运行参数最优值的计算方法为：

$OPV=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{v}_i\×a_i$

其中，OPV为空调运行参数最优值，v_i～v_n为同一空间下的用户编号i～编号n的空调运行参数偏好值，a_i～a_n为同一空间下的用户编号i～编号n在所述空调运行参数下的用户活跃度。

8.一种多人环境下协同控制空调的系统，其特征在于：包括设定模块、空调操作记录采集模块、用户活跃度计算模块、空调运行参数偏好值采集模块、空调运行参数最优值计算模块和空调运行控制模块，

所述设定模块用于设定所述空调操作记录的采集时间段；

所述空调操作记录采集模块用于采集同一空间下，每个用户在预设时间段对空调运行参数进行调节的空调操作记录；

所述用户活跃度计算模块用于根据所述空调操作记录，计算操作空调的用户人数，并计算每个用户在调节不同空调运行参数时的用户活跃度；

所述空调运行参数偏好值采集模块用于采集每个用户在所述预设时间段的空调运行参数偏好值；

所述空调运行参数最优值计算模块用于根据所有用户的空调运行参数偏好值和对应的用户活跃度，计算在多用户环境下，所述空调运行参数最优值；

所述空调运行控制模块用于控制空调在所述预设时间段，按照所述空调运行参数最优值运行。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述用户活跃度计算模块包括用户人数统计单元、第一计算单元和第二计算单元，

所述用户人数统计单元用于根据所述空调操作记录统计操作空调的用户人数；

所述第一计算单元用于根据所述空调操作记录的操作时间，计算在所述预设时间段内，每个用户对各个空调运行参数进行调节的次数以及所有用户对各个空调运行参数进行调节的次数总和；

所述第二计算单元用于计算该空调运行参数下的各个用户活跃度，所述用户活跃度为每个用户的调节次数和所有用户调节次数总和的比值。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：所述空调操作记录包括用于判断是否为同一用户的用户识别码、不同用户识别码对应的操作指令和/或操作时间，所述操作指令为对所述空调运行参数进行调节的指令；所述空调运行参数包括空调温度、空调湿度、空调风量、空调运行时间、空调风扇摆头方向和/或空调风扇摆头角度。