CN107110530B - 监测空气质量和可能影响空气质量的事件并采取补救行动的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在各种实施例中，空气质量监测系统(100)可包括配置为检测在室内环境内或室内环境的边界处的机构(110)的操作的至少一个传感器(106)。该机构可以在与室内环境相关联的空气净化器(102)的外部。该系统可以包括用于存储关于由至少一个传感器(106)观察到的室内环境的数据的持久存储器(124)。控制器(104)可与至少一个传感器通信地耦合并且被配置为：将数据整合成与该环境相关联的空气质量曲线；基于来自至少一个传感器的信号和空气质量曲线来确定机构的操作将导致室内环境内的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性；以及基于可能性选择性地提供机构的操作将导致室内环境内的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的指示。

Description

监测空气质量和可能影响空气质量的事件并采取补救行动的 系统和方法
技术领域
本发明总体涉及空气净化。更具体地，本文公开的各种发明方法和设备涉及监测空气质量并且响应于空气质量的可能变化来净化空气。
背景技术
环境中的空气质量可能在各种事件之前、期间和之后发生变化。例如，在诸如办公室或家庭或公寓的一个或多个房间的室内环境中，当操作某些装置(例如，真空吸尘器、洗衣机、烘干机、烤炉、烤箱、烤架、煎锅、微波炉等)时可能会增加一些类型的污染物的水平。当室内环境暴露于外部环境时，例如当窗户或门被打开时，一些类型的污染物的水平可能会增加。例如，当一个或多个窗户打开时，通常与室外源相关联的污染物(例如，一些类型的颗粒、烟雾)可能在家中以较高水平存在。当居住者进行可能将污染物引入室内环境的行为例如吸烟、喷漆等时，一些类型的污染物可能以增加的水平存在。在不考虑由这些各种事件引起的空气质量变化的情况下运行空气净化器可能导致空气净化器和/或一个或多个结合在内的空气过滤器的功率过度消耗和/或不必要的磨损和撕裂。即使响应于由这些各种事件引起的空气质量的检测到的变化来运行空气净化器，也可能不足以防止不可接受的空气质量的持续。
发明内容
本公开涉及用于监测空气质量、提出建议并且在必要时采取补救行动的本发明的方法和设备。在各种实施例中，空气质量监测系统可以包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为检测在室内环境内或室内环境的边界处的机构的操作。该机构可以在与室内环境相关联的空气净化器的外部。该系统可以包括用于存储关于由所述至少一个传感器观察到的室内环境的数据的持久存储器。该系统还可以包括控制器，该控制器与所述至少一个传感器通信地耦合并且被配置为：将数据整合成与该环境相关联的空气质量曲线；基于来自所述至少一个传感器的信号和所述空气质量曲线来确定所述机构的操作将导致室内环境内的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性；以及基于所述可能性选择性地提供所述机构的操作将导致所述室内环境内的空气质量的测量不符合所述一个或多个空气质量标准的指示。
在一些实施例中，所述控制器可以进一步配置成选择性地将该指示传送到空气净化器。该指示可以被配置成使得空气净化器采取补救行动来防止室内环境内的空气质量的测量不符合所述一个或多个空气质量标准。在各种形式中，控制器可以与空气净化器成一体，或者可以在空气净化器外部。在各种形式中，控制器使用无线通信技术向净化器提供指示。
在各种实施例中，所述至少一个传感器可以包括配置为检测真空吸尘器的操作的传感器、配置成检测室内环境已经暴露于外部环境的传感器、配置成检测厨房用具(例如通风橱、烤箱、炉台等)的操作的传感器、配置为检测洗衣机或烘干机的操作的传感器，等等。在一些实施例中，空气净化器可以是第一空气净化器。所述至少一个传感器可以包括被配置为检测在室内环境外部的环境中的第二空气净化器的操作的传感器。
应当理解，前述概念和以下更详细地讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被认为是本文所公开的发明主题的一部分。具体地，出现在本公开的结尾处的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解，也可能出现在通过引用并入的任何公开内容中的被本文明确使用的术语应当被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。
附图说明
在附图中，遍及不同视图，相同的附图标记通常指代相同的部分。此外，附图不一定是按比例绘制的，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。
图1是可以部署根据各种实施例的空气质量监测系统的环境的示意图。
图2描绘了根据各种实施例的与空气净化器成一体的空气质量监测系统的替代实施例。
图3描绘了收集环境、行为和空气质量数据以及向用户提出一条或多条建议的示例性方法。
图4描绘了根据各种实施例的用于监测空气质量的示例性方法。
图5描绘了根据各种实施例的示例性计算机系统的框图。
具体实施方式
环境中的空气质量可能在各种事件之前、期间和之后发生变化。例如，在诸如办公室或家庭或公寓的一个或多个房间的室内环境中，当操作某些装置(例如，真空吸尘器、洗衣机、烘干机、烤炉、烤箱、烤架、煎锅、微波炉等)时可能会增加一些类型的污染物的水平。当室内环境暴露于外部环境时，例如当窗户或门被打开时，一些类型的污染物的水平可能会增加。当居住者进行可能将污染物引入室内环境的行为(例如吸烟、喷漆等)时，一些类型的污染物可能以增加的水平存在。在不考虑由这些各种事件引起的空气质量变化的情况下运行空气净化器可能导致空气净化器和/或一个或多个结合在内的空气过滤器的功率过度消耗和/或不必要的磨损和撕裂。即使响应于由这些各种事件引起的空气质量的检测到的变化来运行空气净化器，也可能不足以防止不可接受的空气质量的持续。
因此，申请人已经认识到本领域需要基于不与空气质量直接相关的各种事件的发生来实现一个或多个空气净化器的操作。更一般来说，申请人已经注意到并且认识到响应于可能导致空气质量降低到不可接受的水平的一个或多个事件来操作一个或多个空气净化器将是有益的。鉴于上述情况，本发明的各种实施例和实施方案涉及这样一种空气质量监测系统：其收集环境和行为数据，检测空气净化器外部的一个或多个机构的操作，并且选择性地提供所述一个或多个机构的操作将导致室内环境内的空气质量变得不可接受的指示。
图1是其中可以部署配置有本公开的选定方面的空气质量监测系统100的环境的示意图。空气质量监测系统100可以与一个或多个空气净化器102a和102b(每个空气净化器可以被统称为“空气净化器102”)连通(也称为“通信地耦合”)。每个空气净化器102可以包括一个或多个空气过滤器(图1中未示出)。安装在空气净化器102中的每个空气过滤器可以以一种或多种污染物为目标。一个空气过滤器所定为目标的污染物可能与另一个空气过滤器所定为目标的污染物部分地重叠和/或完全地不相干。如本文使用的，“污染物”可以指各种类型的颗粒(例如，灰尘、宠物毛发、毛屑等)、各种类型的化学制品(例如挥发性有机化合物或“VOC”、甲醛、BTX等)，等等。空气质量监测系统100可以包括控制器104、一个或多个传感器106a-106e以及一个或多个输入/输出(“I/O”)部件108。
控制器104可以以许多方式实现，例如利用专用硬件、软件或这两者的任何组合来实现，以执行本文讨论的各种功能。“处理器”是使用可以利用软件(例如，微代码)来编程的一个或多个微处理器来执行本文讨论的各种功能的控制器的一个示例。控制器104可以使用或不使用处理器来实现，并且还可以被实现为执行一些功能的专用硬件与执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。可以在本公开的各种实施例中使用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在本文描述的各种实施例中，控制器104可以使用各种有线和/或无线技术与其他部件(例如传感器106a-106e、I/O部件108、空气净化器102等)可操作地和/或通信地耦合。在一些实施例中，可以采用诸如BlueTooth、Wi-Fi、蜂窝、RFID、NFC和其他类似技术的无线技术。在其他实施例中，可以采用诸如有线总线、以太网等的有线技术。I/O部件108可以采取各种形式，包括但不限于键盘、鼠标、麦克风、触摸屏、一个或多个双列直插式开关、一个或多个按钮、一个或多个旋钮等。
在一些实施例中，控制器104可以使得例如经由I/O部件108向用户提供各种建议，和/或可以使得一个或多个空气净化器102基于来自传感器106a-106e和/或I/O部件108的一个或多个信号以各种方式进行操作。在一些实施例中，控制器104可以导致空气净化器102的各种特征(诸如一个或多个风扇、一个或多个安装的空气过滤器、阻挡一个或多个空气过滤器或气流的一个或多个机构)以各种方式操作以将各种污染物定为目标。在一些实施例中，控制器104可以被配置为向一个或多个空气净化器102发送空气质量差的一个或多个指示和/或发送命令。空气净化器102可以被配置为解读这些指示和/或命令并采取补救行动，例如通知用户即将发生的差的空气质量(例如，使用诸如LED或显示器的一个或多个I/O部件108)和/或改变空气净化器102的操作方式(例如，增加风扇速度等)以防止空气质量下降到不可接受的水平。在一些实施例中，控制器104可以通过向由用户操作的远程计算设备(诸如智能电话或平板电脑)发送数据来向用户提出关于空气净化的建议。使用智能手机或平板电脑，用户可以查看由控制器104提供的各种推荐数据，以便作出关于如何操作空气净化器102的各种决定。
如本文所使用的“传感器”可以指被配置为检测各种事件、由软件和硬件的任何组合实现的部件。一些传感器被配置为检测在空气净化器102的外部的机构110的操作(后面将描述示例)。其他传感器106可以被配置为检测一种或多种污染物的水平。在各种实施例中，传感器106可以被配置为向控制器104提供信号。如果传感器106与也包括控制器104的单元是一体的，则传感器106可以经由一个或多个总线将信号发送到控制器104。如果传感器106在包括控制器104的单元的外部，则传感器106可以使用上述各种有线或无线通信技术将其信号发送到控制器104。
在空气净化器102的外部(例如，与空气净化器102无关)的各种机构110的操作(如果操作的话)可以影响环境中的空气质量。这样的机构包括但不限于真空吸尘器112、厨房用具(如烤箱/炉台114、微波炉116、通风橱(未示出))、其他设备(例如洗衣机/烘干机118)、窗户120、门(未示出)、浴室用具(未示出)(如淋浴器，其可能产生湿气)、水槽、吹风机等等。如上所述，在不考虑由这些机构的操作引起的污染物升高的情况下，运行空气净化器102或者甚至响应于由这些机构的操作引起的空气质量的变化而运行空气净化器102可能是低效的和/或不足以避免空气质量的不可接受的下降。
因此，一个或多个传感器106可以被配置为检测各种机构(例如，112-120中的一个或多个)的操作，并且向控制器104提供指示这种操作的信号。在各种实施例中，控制器104可以被配置为基于来自一个或多个传感器106的一个或多个信号来确定机构(例如，112-120中的一个或多个)的操作将导致室内环境中的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性。
“空气质量标准”可以从各种源和/或基于各种信息来选择。在一些实施例中，一个或多个空气质量标准可以基于阐明各种环境中的各种污染物的可接受水平的政府规定。在其他实施例中，可以针对特定情况定制一个或多个标准。例如，哮喘用户可能比非哮喘用户对各种污染物更敏感。哮喘用户可以例如使用I/O部件108操作她的个人空气质量监测系统100，以降低与哮喘患者可能敏感的污染物相关联的一个或多个阈值。作为另一示例，在洁净室中使用的空气质量监测系统100可以对可接受的污染物水平具有提高的标准。
基于机构的操作将导致室内环境中的空气质量测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性，控制器104可以选择性地执行可能引起即将发生的空气质量下降的补救的各种行动。在一些实施例中，控制器104可以例如经由I/O部件108或经由远程计算设备(例如智能电话122)选择性地向用户提供如下指示：一个或多个机构(例如，112-120)的操作将导致室内环境中的空气质量不符合所述一个或多个标准。这样的指示可以以各种可听或视觉形式出现，例如一个或多个警报、闪烁的灯、显示在诸如智能电话122或平板计算机的远程计算设备的触摸屏上的消息，等等。在其他实施例中，并且如上所述，控制器104可以使用无线通信技术向一个或多个空气净化器102提供指示，并且空气净化器102可以通过采取各种补救行动进行响应。
传感器106可以被配置为以各种方式检测空气净化器102外部的机构的操作。诸如智能家居传感器106a的一些传感器106可以与所谓的“智能”家居的一个或多个部件通信。例如，真空吸尘器112、烤箱/烤炉114、微波炉116、洗衣机/烘干机118、空气净化器102和/或其他类似的机构可以与一个或多个智能家居控制器(例如智能家居“集线器”)、一个或多个智能手机/平板电脑/个人计算机122或者甚至控制器104本身(无线或有线地)联网。当机构110中的一个或多个被操作时，通知可以例如从正在被操作的设备、智能家居控制计算机、智能电话/平板电脑/个人计算机122等被传输到智能家居传感器106a。
在一些实施例中，空气净化器102本身的操作可以由控制器104解释为即将发生的空气质量下降的证据。例如，空气净化器102a和102b可以处在房屋的不同房间中。控制器104可以例如基于在智能家居传感器106a处接收到的信号来确定第一空气净化器102a正在运行。基于该信号，控制器104可以确定房屋中其他地方，例如第二空气净化器102b附近的空气质量可能降低到可接受的水平以下。控制器104可以采取响应补救行动，例如提示用户操作第二空气净化器102b或自动使第二空气净化器102b操作。
其他传感器106可以被配置为以较不直接的方式检测空气净化器102外部的机构的操作。例如，噪声传感器106b可以是配置成检测压力波(例如，声音)的麦克风或其他类似装置。噪声传感器106b可以将检测到的声音的信号提供给控制器104。然后，控制器104可以将信号与同空气净化器102外部的一个或多个机构(例如，112-120)的操作相关联的一个或多个声波曲线进行比较。如果控制器104确定来自噪声传感器106b的信号与声波曲线匹配，则控制器104可以确定特定机构已经运行，并且采取适当的补救行动。例如，一个声波曲线可以被设计为匹配在真空吸尘器112的操作期间产生的声音。当控制器104基于来自噪声传感器106b的信号确定真空吸尘器112正在运行时，控制器104可以确定环境中的当前空气质量即将转变到不可接受的水平。如果可能性足够高，则控制器104可以采取补救行动(例如，使用I/O部件108通知用户操作空气净化器102)。
在一些实施例中，控制器104可以被配置为记录一个或多个声波曲线，例如周期性地和/或随着时间的推移来记录。控制器104还可以被配置成周期性地和/或随着时间的推移监测空气质量，例如使用诸如第一污染物传感器106c和第二污染物传感器106d的污染物传感器。在一些实施例中，控制器104可以“学习”某些声波曲线与空气质量的降低相关联。假设控制器104检测并记录一系列检测到的特定污染物类似的增加。进一步假设控制器104记录紧邻每个检测到的污染物水平增加之前的类似的声音。控制器104可以确定导致这些类似声音的任何因素(例如，真空吸尘器112的操作)也导致特定污染物的相应增加。然后，控制器104可以将捕获噪声的声波曲线与特定污染物的即将发生的增加相关联。
作为检测空气净化器102外部的机构的操作的较不直接的方式的另一示例，在一些实施例中，控制器104可以基于来自多个传感器106的信号推断空气净化器102外部的机构的操作。假设第一污染物传感器106c被配置为检测与室内环境相关联的第一污染物。进一步假设第二污染物传感器106d被配置为检测与室内环境外部的污染(例如来自另一房间(例如，洁净室外)的污染)或者通常源自室外的污染相关联的第二污染物。与第二污染物的水平的显著和/或突然增加同时检测到的第一污染物的水平的显著和/或突然降低可以指示室内环境已经暴露于外部环境。
因此，在各种实施例中，控制器104可以被配置为比较来自第一和第二传感器106c和106d的信号。基于该比较，控制器104可以确定室内环境的边界上的机构(例如窗户120)已经被操作而将室内环境暴露于外部环境。在外部环境是室外的一些实施例中，控制器104可以通过将在室内环境中测量的污染物的一个或多个水平与例如通过因特网从外部源获得的局部空气质量指数(AQI)测量进行比较来确认其确定。
在各种实施例中，空气质量监测系统100可以将其自身校准到部署其的室内环境，使得其可以更有效地预测特定事件何时可能导致空气质量降低到不可接受的水平。在各种实施例中，空气质量监测系统100可以包括持久存储器124(例如，一个或多个数据库)，以存储当进行本文所述的各种确定时可由控制器104考虑的各种数据。在一些实施例中，用户偏好数据可以存储在持久存储器124中，并且可以包括诸如用于识别空气质量何时不可接受地低(例如在哮喘用户和非哮喘用户之间可能不同)的用户的优选空气质量标准之类的数据、关于用户何时希望空气净化器102操作或不操作的数据、关于环境的用户输入数据(例如，空间维度、获得本地天气的邮政编码)等。持久存储器124可以附加地或替代地存储关于检测到的污染物水平、噪声水平(包括上述声波曲线)等的历史数据。在一些实施例中，关于环境的这种历史数据和其他数据(通过一个或多个传感器观察或由用户输入)可以例如由控制器104整合成与该特定环境相关联的空气质量曲线。每个室内环境都有自己独特的空气质量曲线。
在一些实施例中，空气质量曲线可以包括房间被“通风”(例如，通过例如打开窗户120而暴露于外部环境，例如室外)之后的特定室内环境(例如，房间)的空气质量测量。例如，控制器104可以在每次房间通风时确定通常与室外源相关联的污染物的水平。在随时间推移进行了多次通风后确定了这种水平之后，控制器104可以计算关于通风后室内环境中存在的室外污染物水平的各种统计，例如平均水平和/或最大水平。空气质量曲线可以附加地或替代地包括其他数据点，例如在通风后室内环境中的空气质量恢复到可接受的水平所需的平均时间间隔和/或最大时间间隔。
其他信息也可以存储在持久存储器124中。在一些实施例中，持久存储器124可以用于存储关于一个或多个空气净化器102的特性的信息。例如，持久存储器124可以存储关于部署在给定的空气净化器102中的一个或多个空气过滤器的信息，例如空气过滤器所定为目标的污染物、空气过滤器的尺寸、空气过滤器的使用寿命等。在一些实施例中，控制器104可以跟踪每个空气过滤器已经使用多长时间，并且可以将这种使用记录存储在持久存储器124中。控制器104可以将空气过滤器的使用记录与其使用寿命进行比较，并且可以催促用户(例如使用I/O部件108)在空气过滤器的使用记录指示其已超过其使用寿命时更换空气过滤器。
在一些实施例中，控制器104可以被配置为向用户提供除了仅指示用户操作空气净化器102之外的信息。该信息可以由控制器104在I/O部件、空气净化器102处或者甚至在远程计算设备(例如智能电话122处)提供。例如，控制器104可以建议用户更换空气净化器102中的一个或多个空气过滤器，建议用户改变他或她操作空气净化器102的方式，建议用户改变他或她在环境中的一般行为，和/或建议用户用不同类型的空气净化器(例如，功率更大的空气净化器、不同目标污染物的空气净化器等)来替换当前的空气净化器。为了提出这样的建议，控制器104可以将特定环境的空气质量曲线的一个或多个方面与空气净化器102的一个或多个特征、用户正在进行的空气净化器的操作以及用户行为的其他方面进行比较。
为了推荐新的空气过滤器，控制器104可以首先将关于随时间推移在环境中检测到的污染物的空气质量曲线的历史数据与部署在环境中的空气净化器102的空气过滤器的一个或多个特性进行比较。控制器104可以确定在空气净化器102中使用的空气过滤器不太适合捕获污染物或以其他方式使其有利于健康，其中空气质量曲线表明所述污染物已经在环境中在历史上被检测到。控制器104可以确定可以在空气净化器102中替代地使用的一个或多个替代的空气过滤器，这些空气过滤器更适合于捕获在环境中在历史上被检测到的污染物，或以其他方式使其有利于健康。例如，如果在环境中历史上检测到BTX，并且空气净化器102没有安装以BTX为目标的任何空气过滤器，则控制器104可以建议用以BTX为目标的空气过滤器替换一个或多个替代的空气过滤器。
在一些实施例中，关于替代性空气过滤器的信息可以存储在持久存储器124中，例如在制造期间和/或在软件更新期间存储。在其他实施例中，控制器104可以通过一个或多个网络(例如，因特网)从一个或多个远程计算设备实时地获得关于替代性空气过滤器的信息。在一些实施例中，控制器104可以被配置为向用户提供关于替代性空气过滤器的各种信息，使得用户能做出明智的决定。例如，控制器104可以提供在关闭窗户之后空气净化器需要多长时间用各种替代性空气过滤器将目标污染物减少到可接受的水平的预测。在一些实施例中，作为向用户推荐替代性空气过滤器的补充或替代，控制器104可以仅向空气过滤器服务提供商发送向用户运送合适的替代性空气过滤器的请求。
为了推荐空气净化器102的用户操作的改变，控制器104可以将环境的空气质量曲线的各个方面与用户随时间推移在该环境中部署的空气净化器102上的操作的各个方面进行比较。基于该比较，控制器104可以向用户给出关于用户如何改变他或她操作空气净化器102的方式以更好地缓解空气质量担忧的一条或多条建议。如果在一天的特定时间在环境中历史地检测到特定污染物，并且用户通常不在该特定时间运行空气净化器102，则控制器104可以建议用户在一天中的该时间期间开始运行空气净化器102。如果环境在历史上是潮湿的并且用户将空气净化器设置为仿佛环境是干燥的一样运行，则控制器104可以建议用户改变他或她对空气净化器102的操作，使得空气净化器102以“潮湿”模式运行。可以由控制器104建议的空气净化器102的用户操作的其他改变可以包括但不限于：提高空气净化器102的使用频率，将空气净化器102的使用时间与其他装置如空调和/或加湿器等配准。
在一些实施例中，控制器104可以建议用户改变他或她的行为大体上与空气净化器102的操作分离。例如，控制器104可以将环境的空气质量曲线的各个方面与用户随时间推移在该环境中的一般行为(例如，烹饪模式、吸烟、打开和关闭窗户以使环境通风等)的各个方面进行比较。基于该比较，控制器104可以向用户给出关于用户可以如何改变他或她的一般行为以更好地缓解空气质量担忧的一条或多条建议。例如，控制器104可以建议用户减少通风时间(即，保持窗户打开较短的时间)，避免在室外峰值污染时间(例如上下班高峰时段)期间的通风，或者在室内峰值污染时间(例如，烹饪、真空清洁、吸烟等)期间增加通风。
推荐更换空气净化器102(例如，升级)可以类似于推荐空气过滤器的更换那样进行。控制器104可以首先将关于随时间推移在环境中检测到的污染物(和/或环境的一个或多个特性)的空气质量曲线的历史数据与部署在环境中的空间净化器102一个或多个特性进行比较。控制器104可以确定空气净化器102不太适合于捕获空气质量曲线表明已经在环境中在历史上被检测到的污染物(或污染物水平)或以其他方式使其有利于健康。控制器104可以确定可以替代地使用的一个或多个替代的空气净化器，这些空气净化器更适合于捕获在环境中在历史上存在的污染物(或污染物水平)，或以其他方式使其有利于健康。
在一些实施例中，控制器104可以被配置为基于检测到的污染物水平随时间的变化来预测室内环境中的空气质量的测量将很快不符合一个或多个空气质量标准的可能性。在一些实施例中，如果由控制器104观察的检测到的污染物水平的变化率满足一个或多个阈值，则控制器104可以采取各种补救行动，例如预先操作空气净化器102以避免差的空气质量。例如，检测的特定污染物的水平的逐渐的(例如恒定的)增加可能是自然的，甚至是不可避免的，因为很少有室内环境真正与其他环境气密地密封开。相比之下，如果污染物的变化率突然增加，那么这可能表明可能会突然升高该污染物的水平的干扰事件(例如运行真空吸尘器112)的发生。在后一种情况下，即使污染物水平尚未违反某一标准，控制器104也可以确定污染物水平将变得不可接受的可能性，并且可以选择性地和预先地使空气净化器102采取补救行动。
图2描绘了具有与图1的空气质量监测系统100中的部件类似的很多部件的替代性空气质量监测系统200，这些部件包括控制器204、各种传感器206a-206d，I/O部件208和持久存储器224。不同于图1，其中空气质量监测系统100与一个或多个空气净化器102a和102b分离但是与其处于网络通信中，空气质量监测系统200与空气净化器202是一体的。虽然传感器206a-206d被描绘为与空气质量监测系统200是一体的，但这并不意味着是限制性的。在像图1的空气质量监测系统100和图2的空气质量监测系统200那样的实施例中，一个或多个传感器可以位于其他位置，例如作为智能家居集线器的一部分，位于诸如智能电话122的计算设备上，位于其他设备(例如烟雾探测器、一氧化碳检测器，独立设备等)内。
图3描绘了示例性方法300：建立与特定室内环境相关联的空气质量曲线；收集关于一个或多个空气净化器的用户操作和用户一般行为的数据；分析该信息以确定特定活动将负面地影响环境中的空气质量的可能性；以及根据各种实施例给出适当的建议。方法300的各种操作可以由诸如一个或多个传感器(106、206)或控制器(104、204)的各种部件执行。为了简洁和方便，操作将被描述为通常由“系统”执行。虽然操作以特定顺序描绘，但这并不意味着限制。一个或多个操作可以重新排序、添加或省略，并且可以同时执行一个或多个操作。
在框302中，系统可以存储在一段时间内检测到的一个或多个室内污染物的水平。例如，在公寓中安装诸如100或200的空气质量监测系统之后，系统可以使用一个或多个污染物传感器(例如，106c、106d、206c、206d)获取周期性读数。在框304中，系统可以存储在通风之后在环境中检测到的室外污染物的一个或多个水平。在框306中，系统可以存储在环境通风之后将在环境中检测到的室外污染物减少到可接受的水平所需的时间长度的一个或多个指示。
在框308中，系统可以收集关于环境的数据和/或将其存储在持久存储器中。例如，用户可以提供(例如，经由I/O部件108或经由智能电话122)关于环境的属性，例如其空间尺寸、其具有多少窗户/门、存在多少家具等等。附加地或替代地，系统可以通过例如随时间记录湿度、随时间记录用户与环境的交互的属性(例如，用户通风、烹饪的频次等等)来确定环境的一个或多个属性。在框302-308中收集的信息可以共同形成环境的空气质量曲线。
在框310中，系统可以存储在与方框302相同的时间段内空气净化器(例如，102、202)的用户操作的指示。例如，系统可以跟踪用户何时操作空气净化器、用户一次操作空气净化器多久、空气净化器在操作时的一个或多个设置，等等。在框312中，系统可以存储在与框302和310相同的时间段内用户的一般行为的指示。例如，系统可以跟踪用户对环境进行通风的频率、用户使公寓通风多久、用户何时操作诸如真空吸尘器或烘干机等各种污染物增加设备，等等。在框314中，系统可以收集关于在环境中使用的空气净化器的数据，例如一个或多个空气过滤器的属性、空气净化器的能力等。
在框316中，系统可以将在框302-308中的一个或多个处收集的数据(即，环境的空气质量曲线)与在框310-314中的一个或多个收集的数据(即，关于空气净化器的用户操作、用户的一般行为的信息和关于空气净化器的信息)进行比较。在框318中，系统可以基于框316的比较向用户给出关于用户如何能够更好地解决环境中的空气质量担忧的一条或多条建议。例如，系统可以建议用户改变一个或多个空气过滤器、更换空气净化器、不同地操作空气净化器或改变用户在环境中的其他行为。
图4描绘了根据各种实施例的可由系统执行以实时解决空气质量担忧的示例性方法400。在框402中，系统可以检测在室内环境内或其边界处的机构的操作。如前所述，该机构可以呈各种形式(参见图1中的112-120)，并且可以通过各种类型的传感器以各种方式检测其操作。在框404中，系统可以确定机构的操作将导致室内环境中的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性。空气质量标准可以根据政府法规、特定用户(例如哮喘病)的需要等来选择。
在框406中，系统可以基于所述可能性选择性地提供机构的操作将导致室内环境中的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的指示。例如，系统可以向用户提供输出以催促用户对空气净化器进行一些改变或对用户操作空气净化器的方式进行一些改变。另外地或替代地，系统可以向空气净化器本身提供指示，并且空气净化器本身可以自动采取有响应性的补救行动。
图5是示例性计算机系统510的框图。计算机系统510通常包括经由总线子系统512与多个外围设备通信的至少一个处理器514。这些外围设备可以包括存储子系统524(其例如包括存储器子系统525和文件存储子系统526)、用户接口输出设备520、用户接口输入设备522(在一些实施例中，520和522可以共同形成I/O部件108或208)以及网络接口子系统516。输入设备和输出设备允许用户与计算机系统510交互。网络接口子系统516提供到外部网络的接口，并且耦合到其他计算机系统中的对应接口设备。
用户接口输入设备522可以包括键盘、定点设备(例如鼠标、轨迹球、触摸板或图形输入板)、扫描仪、结合在显示器中的触摸屏、音频输入设备(例如语音识别系统、麦克风和/或其他类型的输入设备)。通常，术语“输入设备”的使用旨在包括将信息输入到计算机系统510或通信网络中的所有可能类型的设备和方式。
用户接口输出设备520可以包括显示子系统、打印机、传真机或非视觉显示器如音频输出设备。显示子系统可以包括阴极射线管(CRT)、诸如液晶显示器(LCD)的平板设备、投影设备或用于产生可见图像的某种其他机构。显示子系统还可以例如经由音频输出设备提供非视觉显示。通常，术语“输出设备”的使用旨在包括从计算机系统510向用户或另一机器或计算机系统输出信息的所有可能类型的设备和方式。
存储子系统524存储提供本文描述的一些或全部模块的功能的编程和数据结构。例如，存储子系统524可以包括执行方法300和/或400的所选方面以及实现控制器104或204、一个或多个传感器106或206等的一个或多个方面的逻辑。
这些软件模块通常由处理器514单独地或与其他处理器组合地执行。在存储子系统524中使用的存储器525可以包括多个存储器，包括用于在程序执行期间存储指令和数据的主随机存取存储器(RAM)530和存储固定指令的只读存储器(ROM)532。文件存储子系统526可以为程序和数据文件提供持久存储(例如，124)，并且可以包括硬盘驱动器、软盘驱动器和相关联的可移除介质、CD-ROM驱动器、光驱或可移除介质盒。实现某些实施方案的功能的模块可以由文件存储子系统526存储在存储子系统524中，或者存储在可由(一个或多个)处理器514访问的其他机器中。
总线子系统512提供了使计算机系统510的各个部件和子系统按照预期彼此通信的机制。虽然总线子系统512被示意性地示出为单个总线，但总线子系统的替代实施方案可以使用多个总线。
计算机系统510可以是变型的类型，包括工作站、服务器、计算集群、刀片服务器、服务器群组或任何其他数据处理系统或计算设备。由于计算机和网络的一直变化的性质，图5所示的计算机系统510的描述仅意在作为用于说明一些实施方案的目的的具体示例。计算机系统510的许多其他配置可能具有比图5所示的计算机系统更多或更少的部件。
尽管已经在此描述和图示了多个本发明的实施方式，但本领域普通技术人员将容易地想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的优点中的一个或多个的多种其他装置和/或结构，并且每个这种变型和/或修改都应当被认为在本文描述的本发明实施方式的范围内。更一般地，本领域普通技术人员将容易地认识到，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置都是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明教导的具体的一个或多个应用。本领域普通技术人员仅仅使用常规实验就将认识到或者能够确定本文描述的本发明具体实施方式的很多等同替代。因此，应当理解的是，前面的实施方式仅仅通过示例的方式提出，并且在所附权利要求及其等同形式的范围内，可以实现除具体描述和要求保护的实施方式以外的其他创新实施方式。本公开的创新实施方式涉及本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、配套元件和/或方法。此外，两个或更多个这种特征、系统、物品、材料、配套元件和/或方法的任意组合——如果这些特征、系统、物品、材料、配套元件和/或方法不会相互不一致——都包括在本公开的发明范围内。
本文限定和使用的所有定义都应当被理解为涵盖词典定义、通过参引并入的文献中的定义、和/或定义的术语的普通含义。
在本文中的说明书和权利要求中使用的不定冠词“一”应当被理解为“至少一个”，除非明确地另有相反说明。
本文中的说明书和权利要求中使用的用语“和/或”应当理解为意指这样结合的元件中的“任一个或两个”，即，在一些情况下结合地存在的元件以及在其他情况下分开地存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应当以同样的方式来理解，即，这样结合的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”具体指明的元件之外，其他元件可以可选地存在，无论这些元件与具体指明的那些元件相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，词语“A和/或B”当与诸如“包括”之类的开放式语言结合使用时，在一个实施例中可以仅指A(可选地，包括除B以外的元件)，在另一个实施例中可以仅指B(可选地，包括除A以外的元件)，并且在又一个实施例中可以指A和B两者(可选地，包括其他元件)，等等。
如在本文中的说明书和权利要求中使用，“或者”应当理解为具有与前面限定的“和/或”相同的含义。例如，当将一列项目中的项目分开时，“或者”或“和/或”应当理解为是包括性的，即包括多个元件或一列元件中的至少一个，但是还包括多于一个，并且可选地包括另外的未列出的项目。仅仅明确地相反说明的用语例如“……中的仅仅一个”或“……中的明确仅仅一个”或者在权利要求中使用的“由……构成”才意指包括多个元件或一列元件中的仅仅一个元件。通常，本文使用的用语“或者”仅仅在前面有排他性的用语如“任一个”、“……中的一个”、“……中的仅仅一个”或“……中的明确仅仅一个”时才应当被理解为意指排他性的(即“一个或另一个，但不是两个”)。“基本上由……构成”当在权利要求中使用时将具有其在专利法领域中使用的普通含义。
如在本文中的说明书和权利要求中使用，关于一列的一个或多个元件的用语“至少一个”应当被理解为意指从一列元件中的任一个或多个元件中选择的至少一个元件，但是并不一定包括在一列元件中具体列出的每一个元件的至少一个，也不排除一列元件中的元件的任意组合。该定义还允许了可以可选地存在除用语“至少一个”所指的一列元件内具体指明的元件以外的元件，无论这些元件与具体指明的那些元件相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或者等同地“A或B中的至少一个”，或者等同地，“A和/或B中的至少一个”)在一个实施例中可以指至少一个A，可选地包括多于一个A，没有B存在(并且可选地包括除B以外的元件)，在另一个实施例中可以指至少一个B，可选地包括多于一个B，没有A存在(并且可选地包括除A以外的元件)，在又一个实施例中可以指至少一个A(可选地包括多于一个A)和至少一个B(可选地包括多于一个B)，并且可选地包括其他元件，等等。
还应当理解的是，除非明确地另有相反说明，否则，在包括多于一个步骤或动作的本文要求保护的任何方法中，方法的步骤或动作的顺序并不一定局限于描述该方法的步骤或动作时的顺序。
在权利要求以及前面的说明书中，所有的过渡词例如“包括”、“包含”、“载有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“由……组成”等应当理解为是开放性的，即，意指包括但不限于。仅仅过渡词“由……构成”和“基本上由……构成”才应当分别是封闭的或半封闭的过渡词，如在美国专利局的专利审查程序手册的2111.03一节中所阐释的。

Claims (14)

1.一种空气质量监测系统(100)，包括：
至少一个传感器(106)，所述至少一个传感器(106)被配置为检测在室内环境内或室内环境的边界处的机构(110)的操作，其中所述机构在与所述室内环境相关联的空气净化器(102)的外部；
用于存储关于由所述至少一个传感器(106)观察到的所述室内环境的数据的持久存储器(124)；
控制器(104)，所述控制器(104)与所述至少一个传感器通信地耦合并且被配置为：
将所述数据整合成与所述环境相关联的空气质量曲线；
基于来自所述至少一个传感器的信号和所述空气质量曲线来确定所述机构的操作将导致所述室内环境内的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性；以及
基于所述可能性选择性地提供所述机构的操作将导致所述室内环境内的空气质量的测量不符合所述一个或多个空气质量标准的指示。
2.根据权利要求1所述的空气质量监测系统，其中，所述控制器被进一步配置为选择性地将所述指示传送到所述空气净化器，并且所述指示被配置成使得所述空气净化器采取补救行动来防止所述室内环境内的空气质量的测量不符合所述一个或多个空气质量标准。
3.根据权利要求2所述的空气质量监测系统，其中，所述控制器与所述空气净化器是一体的。
4.根据权利要求2所述的空气质量监测系统，其中，所述控制器位于所述空气净化器的外部。
5.根据权利要求4所述的空气质量监测系统，其中，所述控制器使用无线通信技术向所述净化器提供所述指示。
6.根据权利要求1所述的空气质量监测系统，其中，所述至少一个传感器包括配置为检测真空吸尘器(112)的操作的传感器(106a、106b)。
7.根据权利要求1所述的空气质量监测系统，其中，所述至少一个传感器包括配置为检测所述室内环境已经暴露于外部环境的至少一个传感器。
8.根据权利要求7所述的空气质量监测系统，其中，所述至少一个传感器包括检测与所述室内环境相关联的第一污染物的第一传感器(106c)以及检测与所述室内环境外部的污染相关联的第二污染物的第二传感器(106d)，并且其中所述控制器配置为基于来自所述第一传感器和所述第二传感器的信号的比较来确定所述室内环境的边界处的机构(120)已经被操作而将所述室内环境暴露于所述外部环境。
9.根据权利要求8所述的空气质量监测系统，其中，所述第二污染物与室外污染相关联，并且所述外部环境是室外。
10.根据权利要求1所述的空气质量监测系统，其中，所述至少一个传感器包括配置为检测厨房用具的操作的传感器。
11.根据权利要求10所述的空气质量监测系统，其中，所述厨房用具包括通风橱、烤箱(114)和炉台(114)中的一者或多者。
12.根据权利要求1所述的空气质量监测系统，其中，所述至少一个传感器包括配置为检测洗衣机或烘干机(118)的操作的传感器。
13.根据权利要求1所述的空气质量监测系统，其中，所述空气净化器是第一空气净化器(102a)，并且其中所述至少一个传感器包括配置为检测在所述室内环境的外部的环境中的第二空气净化器(102b)的操作的传感器。
14.一种监测和保持空气质量的计算机实现方法，包括：
通过至少一个传感器(106)检测在室内环境内或室内环境的边界处的机构(110)的操作，其中所述机构在与所述室内环境相关联的空气净化器(102)的外部；
由控制器(104)基于由所述控制器从所述至少一个传感器接收的信号确定所述机构的操作将导致所述室内环境内的空气质量的测量不符合一个或多个空气质量标准的可能性；以及
基于所述可能性选择性地提供所述机构的操作将导致所述室内环境内的空气质量的测量不符合所述一个或多个空气质量标准的指示；
其中所述确定还包括由所述控制器进一步基于关于随时间推移在所述室内环境中检测到的污染的历史数据和所述室内环境的一个或多个特性中的至少一者确定所述可能性。
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