CN107796085A - 一种基于nb‑iot的智能控制净化器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IOT的智能控制净化器系统，所述系统包括独立的综合环境监测仪、云端智能决策平台、净化器。本发明一方面采用了NB‑IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输，具有低功耗、低成本、网络配置操作简单的突出优势，另一方面净化器可以根据环境监测数据自动调整运行参数，智能启停或匹配最优风量，融合多种净化技术，并科学计算净化器滤网损耗量，主动提醒用户及时更换滤网，以达到改善环境或节能等目标，整个系统轻松实现分布式监测，独立性治理，为人们实现省心、节能、安全、舒适的高水准智能化生活。

Description

一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统

技术领域

本发明涉及智能净化器控制技术领域，具体为一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统。

背景技术

随着生活水平不断提高，人们对家居系统提出来更多的要求，不仅仅是可以远程控制净化器的运行，更希望净化器控制系统能够更省心、节能，实现真正意义上的智能化。近年来出现的一些净化器控制系统，实现了基于现有的WiFi、ZigBee或2G/3G/4G等物联网解决方案对净化器进行远程控制，但是仍有很多技术缺陷，具有的各种问题也日益显现，主要有以下几点：

其一，现有系统仍然无法脱离人工干预，无法给用户带来真正智能化的体验；其二，基于现有解决方案的设备功耗大，耗电高，电池使用寿命受影响，网络配置操作复杂；其三，传统控制系统一般是统一对所有净化器设备进行控制，无法实现根据监测环境进行独立的控制，不利于新家电的扩展和部署；其四，传统净化器的环境监测模块一般是集成在净化器内部，容易受到出风口的干扰，数据监测结果不够客观，不能模拟人体真实感受；其五，绝大多数净化器的滤网更换提示是由使用时长而定，容易造成浪费或者二次污染。由此可见，现有技术还存在一定的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，具有终端设备低功耗、低成本、网络配置简单、智能启停、风量自适应、科学计算滤网寿命、深层净化、节能环保等突出优势，成为最适合长距离、低速率、低功耗、多终端物联网通信技术，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，包括独立的综合环境监测仪、云端智能决策平台和净化器；所述独立的综合环境监测仪用于实时监测环境空间的综合环境数据，并将综合环境数据上传至云端智能决策平台；所述云端智能决策平台用于接收、存储、并根据大数据相关分析算法处理分析综合环境数据，生成控制命令，并将控制命令发送给净化器；所述净化器用于执行云端智能决策平台的控制命令，完成相应调整操作，以达到改善环境或节能目标。

优选的，所述独立的综合环境监测仪、云端智能决策平台和净化器三者相互独立，其中独立的综合环境监测仪与净化器在同一个物理空间分布式放置，云端智能决策平台可在同一物理空间或不同物理空间分布式放置。

优选的，所述系统包含多个独立的综合环境监测仪和多个净化器，且每个独立的综合环境监测仪和净化器一一对应，通过云端智能决策平台进行独立控制，互不影响。

优选的，所述独立的综合环境监测仪包括多种传感器、主控制器、通信模块和电池模块。

优选的，所述通信模块包括NB-IOT模块和蓝牙模块，NB-IOT模块集成在独立的综合环境监测仪内部，并和外部蜂窝物联网连接，用于实现与云端智能决策平台的通讯，将环境监测数据上传至云端智能决策平台；所述蓝牙模块用于通过蓝牙传输数据信息，实现与智能终端的通信，将监测数据发送到智能终端，并在智能终端进行显示。

优选的，所述多种传感器包括PM2.5传感器、PM10传感器、PM1传感器、甲醛传感器、化学污染物传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器中的一种或多种。

优选的，所述多种传感器集成在一个设备中或者独立为多个设备，分布在监测环境的预设位置监测环境质量。

优选的，所述净化器包含多重净化技术、初效过滤技术、高效HEPA过滤技术、活性炭吸附技术、冷触媒催化分解技术、负离子净化技术、紫外线杀菌技术、空气加湿技术。

优选的，所述净化器包含NB-IOT通信模块和红外通信模块，NB-IOT通信模块集成在净化器内部，通过无线方式连接到云端智能决策平台，用于实现与云端智能决策平台的通讯，接收云端智能决策平台的控制命令，并将控制指令转发给净化器内部其他模块进行相应处理，控制净化器完成控制指令；所述红外通信模块用于接收红外发射装置发射的红外线以传输数据信息，实现与净化器的无线通信，控制净化器完成控制指令。

优选的，所述NB-IOT通信模块可以独立于净化器，通过无线方式连接到云端智能决策平台，用于实现与云端智能决策平台的通讯，接收云端智能决策平台的控制命令，并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理，控制净化器完成控制指令。

优选的，每个所述的NB-IOT通信模块独立工作，单独接收云端智能决策平台发送的控制指令，其独立成产品或者集成在家电产品内部。

优选的，所述NB-IOT通信模块可应用于空调、加湿器或新风机中的家电产品。

优选的，所述云端智能决策平台可根据综合环境监测数据生成启停净化器或为净化器匹配最优风速的控制指令，并将控制指令发送给净化器。

优选的，所述云端智能决策平台可实时计算出污染物的累计吸附量和净化器滤网的损耗量，包括固态污染物和气态污染物，并在智能终端进行显示。

优选的，所述云端智能决策平台可在计算得到的累计滤网损耗量达到提醒阈值时，生成提醒更换滤网的控制指令，并将控制指令发送给净化器。

优选的，所述云端智能决策平台运行于家庭局域网内或者运行于广域网内。

优选的，所述云端智能决策平台可与智能终端网络连接，用于显示云端智能决策平台分析处理的环境监测数据并对净化器进行个性化设置或远程手动控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本基于NB-IOT的智能控制净化器系统，采用了NB-IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输，不需要进行复杂的WiFi配置，易于操作，轻松实现监测、治理一步到位。

2.本基于NB-IOT的智能控制净化器系统，独立的智能综合环境监测仪利用各种传感器自动感应环境的变化，实时采集环境监测数据，并发送至云端大数据及智能决策平台进行数据分析并生成控制指令，智能地控制净化器以完成改善环境或节能等目标，无需人工干预，真正实现了人们实现安全、舒适、省心、节能的高水准的智能化家居生活，保证用户生活的环境永远清洁如新。

附图说明

图1为本发明智能控制净化器系统结构框图；

图2为本发明智能控制净化器系统控制框图；

图3为本发明智能控制方法流程图。

图中：1综合环境监测仪、2云端智能决策平台、3净化器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中：一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，包括独立的综合环境监测仪1、云端智能决策平台2和净化器3；独立的综合环境监测仪1用于实时监测环境空间的综合环境数据，并将综合环境数据上传至云端智能决策平台2；云端智能决策平台2用于接收、存储、并根据大数据相关分析算法处理分析综合环境数据，生成控制命令，并将控制命令发送给净化器3；净化器3用于执行云端智能决策平台2的控制命令，完成相应调整操作，以达到改善环境或节能目标。

其中，独立的综合环境监测仪1、云端智能决策平台2和净化器3三者相互独立，其中独立的综合环境监测仪1与净化器3在同一个物理空间分布式放置，云端智能决策平台2可在同一物理空间或不同物理空间分布式放置，监测更大范围的环境数据，不受净化器3内部环境的影响，摆脱净化器3出风口的干扰，提高监测环境数据的可靠性。

该系统还包含多个独立的综合环境监测仪1和多个净化器3，且每个独立的综合环境监测仪1和净化器3一一对应，通过云端智能决策平台2进行独立控制，互不影响；多个综合环境监测仪之间相互独立，各个净化器3之间相互独立，实现了全方位、分布式监测生活环境，分布监测环境数据更加真实客观，独立式、区域性治理，互不影响；独立的综合环境监测仪1包括多种传感器、主控制器、通信模块和电池模块；通信模块包括NB-IOT模块和蓝牙模块，NB-IOT模块集成在独立的综合环境监测仪1内部，并和外部蜂窝物联网连接，用于实现与云端智能决策平台2的通讯，将环境监测数据上传至云端智能决策平台2；蓝牙模块用于通过蓝牙传输数据信息，实现与智能终端的通信，将监测数据发送到智能终端，并在智能终端进行显示，智能终端包括智能手机和平板电脑，用于通过蓝牙功能实现与环境监测设备的短距离数据传输，通过联网功能实现与云端智能决策平台2的数据传输；采用NB-IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输，可实现无线控制众多独立的家电产品，具有能耗低、待机时间长、传输距离远、穿墙能力强等巨大优势。

其中，多种传感器包括PM2.5传感器、PM10传感器、PM1传感器、甲醛传感器、化学污染物传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器中的一种或多种，可以实现同一环境下多种环境参数的同时监测，为智能家居控制提供全面的分析数据；多种传感器集成在一个设备中或者独立为多个设备，分布在监测环境的预设位置监测环境质量，独立的综合环境监测仪1分布于环境空间的预设位置，采集环境空间的综合环境参数，能更好的反映人体的真实感受。

净化器3包含多重净化技术、初效过滤技术、高效HEPA过滤技术、活性炭吸附技术、冷触媒催化分解技术、负离子净化技术、紫外线杀菌技术、空气加湿技术，多重净化技术充分保障了环境治理的效果，深层过滤污染气体，释放健康清新的空气，深度呵护用户身心健康；净化器3还包含NB-IOT通信模块和红外通信模块，NB-IOT通信模块集成在净化器3内部，通过无线方式连接到云端智能决策平台2，用于实现与云端智能决策平台2的通讯，接收云端智能决策平台2的控制命令，并将控制指令转发给净化器3内部其他模块进行相应处理，控制净化器3完成控制指令；红外通信模块用于接收红外发射装置发射的红外线以传输数据信息，实现与净化器3的无线通信，控制净化器3完成控制指令，用户可以随时随地监测并智能控制净化器3，也可以在现场通过红外线遥控实现对净化器3的控制，控制方式多样，满足用户的多种需求。

其中，NB-IOT通信模块可以独立于净化器3，通过无线方式连接到云端智能决策平台2，用于实现与云端智能决策平台2的通讯，接收云端智能决策平台2的控制命令，并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理，控制净化器3完成控制指令；每个NB-IOT通信模块独立工作，单独接收云端智能决策平台2发送的控制指令，其独立成产品或者集成在家电产品内部，NB-IOT通信模块可应用于空调、加湿器或新风机中的家电产品，NB-IOT通信模块可以直接集成在净化器3内部，形成一个完整的智能家电产品，智能家电产品通过该通信模块直接与云端智能决策平台2连接，不需要中间控制中心或控制器对所有家电统一管理，独立完成工作，不依赖于其它家电产品而工作，利于家电产品扩展和维护，净化器3通过集成或单独部署NB-IOT通信模块，均能实现智能化升级。

云端智能决策平台2可根据综合环境监测数据生成启停净化器3或为净化器3匹配最优风速的控制指令，并将控制指令发送给净化器3，净化器3可以根据云端智能决策平台2的控制指令智能启停净化器3或控制净化器3的运行参数，避免净化器3空转，降低净化器3耗能，超速净化，高效节能；云端智能决策平台2还可实时计算出污染物的累计吸附量和净化器3滤网的损耗量，包括固态污染物和气态污染物，并在智能终端进行显示，科学的计算方法精确到毫克，各种数据可视化，用户可以随时掌握滤网的可用容量，实现滤网的最大化利用；而且，云端智能决策平台2可在计算得到的累计滤网损耗量达到提醒阈值时，生成提醒更换滤网的控制指令，并将控制指令发送给净化器3，净化器3可以根据云端智能决策平台2的控制指令主动提醒用户更换滤网，有助于用户及时发现问题，及时更换滤网。

其中，云端智能决策平台2运行于家庭局域网内或者运行于广域网内，可与智能终端网络连接，用于显示云端智能决策平台2分析处理的环境监测数据并对净化器3进行个性化设置或远程手动控制，智能终端的应用可以作为特殊设置、个性化定制和信息展示的辅助工具，为用户提供一个方便、简单的环境监测和治理解决方案，满足用户随时随地查看或者控制净化器3的需求。

工作方式：本基于NB-IOT的智能控制净化器系统，独立的综合环境监测仪1利用各种传感器自动感应环境的变化，通过NB-IOT模块将实时采集的环境监测数据发送至云端大数据及智能决策平台进行分析，当监测数据异常时，云端智能决策平台2生成相应控制指令，智能的净化器3通过NB-IOT模块实现与云端的通信，接收控制指令并控制净化器3完成相应指令，直到净化效果反馈到综合环境监测仪的监测数据恢复正常，例如在空气质量优良时，空气净化器自动进入关机状态，避免空转，节能环保；在空气质量恶劣时，空气净化器自动启动并调整为适合的运行风速用以快速净化空气，云端智能决策平台2发送的控制命令会随着独立的综合环境监测仪1检测得到的环境监测数据而做相应改变，如降低或者提高风量，直到达到预设的安全数值；在达到设置的睡眠时间时，空气净化器自动关闭灯光，调整风量，自动进入睡眠模式；在滤网损耗量到达损耗阈值时，空气净化器会主动提示用户更换滤网；整个系统从监测到治理的过程无需人工干预，真正实现了全智能的空气监测与净化，实现了生活环境的高效防护和释放双手的人工智能，为人们提供了安全、舒适、省心、节能的智能化生活。

综上所述：本基于NB-IOT的智能控制净化器系统，采用了NB-IOT模块代替传统的WiFi模块或ZigBee模块进行无线数据传输，不需要进行复杂的WiFi配置，易于操作，轻松实现监测、治理一步到位；独立的智能综合环境监测仪1利用各种传感器自动感应环境的变化，实时采集环境监测数据，并发送至云端大数据及智能决策平台进行数据分析并生成控制指令，智能地控制净化器3以完成改善环境或节能等目标，无需人工干预，真正实现了人们实现安全、舒适、省心、节能的高水准的智能化家居生活，保证用户生活的环境永远清洁如新。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，包括独立的综合环境监测仪(1)、云端智能决策平台(2)和净化器(3)；所述独立的综合环境监测仪(1)用于实时监测环境空间的综合环境数据，并将综合环境数据上传至云端智能决策平台(2)；所述云端智能决策平台(2)用于接收、存储、并根据大数据相关分析算法处理分析综合环境数据，生成控制命令，并将控制命令发送给净化器(3)；所述净化器(3)用于执行云端智能决策平台(2)的控制命令，完成相应调整操作，以达到改善环境或节能目标。

2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述独立的综合环境监测仪(1)、云端智能决策平台(2)和净化器(3)三者相互独立，其中独立的综合环境监测仪(1)与净化器(3)在同一个物理空间分布式放置，云端智能决策平台(2)可在同一物理空间或不同物理空间分布式放置。

3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述系统包含多个独立的综合环境监测仪(1)和多个净化器(3)，且每个独立的综合环境监测仪(1)和净化器(3)一一对应，通过云端智能决策平台(2)进行独立控制，互不影响。

4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述独立的综合环境监测仪(1)包括多种传感器、主控制器、通信模块和电池模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述通信模块包括NB-IOT模块和蓝牙模块，NB-IOT模块集成在独立的综合环境监测仪(1)内部，并和外部蜂窝物联网连接，用于实现与云端智能决策平台(2)的通讯，将环境监测数据上传至云端智能决策平台(2)；所述蓝牙模块用于通过蓝牙传输数据信息，实现与智能终端的通信，将监测数据发送到智能终端，并在智能终端进行显示。

6.根据权利要求4所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述多种传感器包括PM2.5传感器、PM10传感器、PM1传感器、甲醛传感器、化学污染物传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、湿度传感器和噪声传感器中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述多种传感器集成在一个设备中或者独立为多个设备，分布在监测环境的预设位置监测环境质量。

8.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述净化器(3)包含多重净化技术、初效过滤技术、高效HEPA过滤技术、活性炭吸附技术、冷触媒催化分解技术、负离子净化技术、紫外线杀菌技术、空气加湿技术。

9.根据权利要求8所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述净化器(3)包含NB-IOT通信模块和红外通信模块，NB-IOT通信模块集成在净化器(3)内部，通过无线方式连接到云端智能决策平台(2)，用于实现与云端智能决策平台(2)的通讯，接收云端智能决策平台(2)的控制命令，并将控制指令转发给净化器(3)内部其他模块进行相应处理，控制净化器(3)完成控制指令；所述红外通信模块用于接收红外发射装置发射的红外线以传输数据信息，实现与净化器(3)的无线通信，控制净化器(3)完成控制指令。

10.根据权利要求9所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述NB-IOT通信模块可以独立于净化器(3)，通过无线方式连接到云端智能决策平台(2)，用于实现与云端智能决策平台(2)的通讯，接收云端智能决策平台(2)的控制命令，并将控制指令转发给被控电器内部其他模块进行相应处理，控制净化器(3)完成控制指令。

11.根据权利要求9所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，每个所述的NB-IOT通信模块独立工作，单独接收云端智能决策平台(2)发送的控制指令，其独立成产品或者集成在家电产品内部。

12.根据权利要求9所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述NB-IOT通信模块可应用于空调、加湿器或新风机中的家电产品。

13.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述云端智能决策平台(2)可根据综合环境监测数据生成启停净化器(3)或为净化器(3)匹配最优风速的控制指令，并将控制指令发送给净化器(3)。

14.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述云端智能决策平台(2)可实时计算出污染物的累计吸附量和净化器(3)滤网的损耗量，包括固态污染物和气态污染物，并在智能终端进行显示。

15.根据权利要求14所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述云端智能决策平台(2)可在计算得到的累计滤网损耗量达到提醒阈值时，生成提醒更换滤网的控制指令，并将控制指令发送给净化器(3)。

16.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述云端智能决策平台(2)运行于家庭局域网内或者运行于广域网内。

17.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的智能控制净化器系统，其特征在于，所述云端智能决策平台(2)可与智能终端网络连接，用于显示云端智能决策平台(2)分析处理的环境监测数据并对净化器(3)进行个性化设置或远程手动控制。