CN108709299A - 一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统及其控制方法，其中，该控制系统包括智能终端、云服务器、无线路由网关和红外遥控器，无线路由网关内设有网关模块，无线路由网关通过网关模块接入物联网并与云服务器进行通讯连接；无线路由网关和红外遥控器内均设有LoRa模块，无线路由网关与红外遥控器之间采用LoRa进行双向通讯，多个红外遥控器与位于LoRa通讯传输距离内的无线路由网关组成基于LoRa通讯的星形拓扑结构；红外遥控器内设有红外发射模块，红外遥控器通过该红外发射模块控制位于红外通讯传输距离内的空调，本发明基于LoRa无线远程智能空调控制系统及其控制方法采用远程智能监控，可实现若干空调的集中智能管控，有效地避免资源浪费，节能减排。

Description

一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及远程智能控制装置领域，具体涉及一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统及其控制方法。

背景技术

随着社会的高速发展和人类生活水平不断提高，空调因其舒适性高的优点，已经越来越广泛地应用于商业、酒店、写字楼、政府机关、住宅小区、高档公寓、学校、医院等等场所。现有技术的空调的控制，目前主要通过普通红外遥控器来实现，需要人为操作，并且需要在有限的距离内，才可实现控制，一旦人为因素受到影响，实现控制就比较困难。受人为因素影响，每年全国企事业单位因忘关空调导致的电量浪费非常惊人！因此，现有技术的这种控制方式无法满足用户远程控制空调的管理需求，更无法实现绿色环保，节能减排。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统及其控制方法，以解决现有空调需要人为操作空调遥控器以对空调进行控制，从而无法实现远程控制，且控制效果受人为因素影响的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统，包括智能终端、云服务器、无线路由网关和红外遥控器，其中：

无线路由网关内设有网关模块，所述无线路由网关通过网关模块接入物联网，并与云服务器进行通讯连接；

无线路由网关和红外遥控器内均设有LoRa模块，无线路由网关与红外遥控器之间采用LoRa通讯技术进行双向通讯，多个红外遥控器与位于LoRa通讯传输距离内的无线路由网关组成基于LoRa通讯的星形拓扑结构；

红外遥控器内设有红外发射模块，所述红外遥控器通过该红外发射模块控制位于红外通讯传输距离内的空调，所述红外遥控器内还设有温湿度传感器；

智能终端接入物联网并通过云服务器监测和控制空调。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述无线路由网关内还设有第一控制IC和WIFI模块，所述第一控制IC与WIFI模块、网关模块和无线路由网关内的LoRa模块分别通讯相连，所述智能终端还可以采用WIFI与无线路由网关通讯相连。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述红外遥控器内还设有第二控制IC，所述第二控制IC与温湿度传感器、红外发射模块和红外遥控器内的LoRa模块分别通讯相连。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述红外遥控器还设有与第二控制IC相连的供电模块，所述供电模块采用蓄电池提供电能。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述红外遥控器上还设有磁铁，红外遥控器采用磁铁吸附在对应控制的空调壳体上或空调附近的墙壁上。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述系统还包括智能插座，所述智能插座内设有第三控制IC、继电器和LoRa模块，所述第三控制IC与继电器和LoRa模块分别相连，所述智能插座与通讯范围内的无线路由网关通过LoRa通讯技术进行双向通讯以控制继电器的通断，所述继电器用于控制智能插座内电源的通断，从而实现对空调电源的控制。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述星形拓扑结构中，每个红外遥控器均设有用于标识的唯一的序列号，无线路由网关通过用于标识序列号即可选择性的与所需红外遥控器进行通讯。

作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种包括上述任一项所述基于LoRa无线远程智能空调控制系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

智能终端向无线路由网关发送空调控制指令；

无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给红外遥控器，红外遥控器接收空调控制指令并通过红外遥控实现对空调的控制；

红外遥控器通过温湿度传感器实时采集空调周围的环境温度和湿度，并自动设定空调工作模式以实现对空调的智能管理；

红外遥控器将温湿度传感器采集的温湿度值上传至智能终端，以实现对空调的远程监测。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述智能终端通过物联网与云服务器相连向无线路由网关发送空调控制指令，或者通过WIFI通讯与无线路由网关相连向无线路由网关发送空调控制指令，以及监测空调的工作状态。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述智能终端向无线路由网关发送空调控制指令之后，以及无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给红外遥控器，红外遥控器接收空调控制指令并通过红外遥控实现对空调的控制之前还包括以下步骤：

无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给智能插座，智能插座通过接收的空调控制指令接通或断开空调的电源。

本发明的基于LoRa无线远程智能空调控制系统可以达到如下有益效果：

本发明提供了一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统，通过包括智能终端、云服务器、无线路由网关和红外遥控器，其中：无线路由网关内设有网关模块，所述无线路由网关通过网关模块接入物联网，并与云服务器进行通讯连接；无线路由网关和红外遥控器内均设有LoRa模块，无线路由网关与红外遥控器之间采用LoRa通讯技术进行双向通讯，多个红外遥控器与位于LoRa通讯传输距离内的无线路由网关组成基于LoRa通讯的星形拓扑结构；红外遥控器内设有红外发射模块，所述红外遥控器通过该红外发射模块控制位于红外通讯传输距离内的空调，所述红外遥控器内还设有温湿度传感器；智能终端接入物联网并通过云服务器监测和控制空调，使得本发明将空调通过网关接入互联网，网关通过LoRa技术实现对空调的控制，通过温湿度传感器满足了客户随时随地控制空调的需求，用户可根据采集到的温度、湿度数据决定空调的开启与关闭，也可设定设备根据数据自动控制，因此，本发明有效地避免资源浪费，且实现了节能减排的目的。

本发明提供了一种基于LoRa无线远程智能控制方法，该方法通过包括步骤：智能终端向无线路由网关发送空调控制指令；无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给红外遥控器，红外遥控器接收空调控制指令并通过红外遥控实现对空调的控制；红外遥控器通过温湿度传感器实时采集空调周围的环境温度和湿度，并自动设定空调工作模式以实现对空调的智能管理；红外遥控器将温湿度传感器采集的温湿度值上传至智能终端，以实现对空调的远程监测。将用于空调控制的红外遥控器接入互联网，通过智能终端即可多空调进行监测或控制，满足了客户随时随地控制空调的需求，用户可根据红外遥控器采集到的温湿度数据决定空调的开启、关闭或工作模式的选定，也可设定空调根据温湿度数据自动调控温度，因此，本发明有效地避免资源浪费，且实现了节能减排的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明基于LoRa无线远程智能空调控制系统提供的一实例的系统框图；

图2为本发明基于LoRa无线远程智能空调控制系统提供的另一实例的系统框图；

图3为本发明基于LoRa无线远程智能空调控制方法提供的一实例的方法流程图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，基于LoRa无线远程智能空调控制系统包括智能终端、云服务器、无线路由网关和红外遥控器，其中：

无线路由网关内设有网关模块，所述无线路由网关通过网关模块接入物联网并与云服务器进行通讯连接；

无线路由网关和红外遥控器内均设有LoRa模块，无线路由网关与红外遥控器之间采用LoRa通讯技术进行双向通讯，多个红外遥控器与位于LoRa通讯传输距离内的无线路由网关组成基于LoRa通讯的星形拓扑结构，该星形拓扑结构中，每个红外遥控器均设有用于标识的唯一的序列号，无线路由网关通过用于标识序列号即可选择性的与所需红外遥控器进行通讯；

红外遥控器内设有红外发射模块，所述红外遥控器通过该红外发射模块发射红外射频信号控制位于红外通讯传输距离内的空调，在星形拓扑结构中，每个红外遥控器均可控制至少一台位于红外通讯传输距离内的空调，使得一个无线路由网关可同时控制若干空调，适用于办公楼、工厂等区域中，实现了远程对空调的集中控制和管理；

红外遥控器内还设有温湿度传感器，温湿度传感器实时检测空调周边环境温度和湿度，空调使用过程中可根据实际情况自动控制空调已便于调节室温及空气湿度；

智能终端接入物联网并通过app访问云服务器即可监测和控制空调，云服务器部署于云端，是智能终端和无线路由网关的桥梁，起着中转数据的功能，为远程控制，数据同步提供服务。

具体实施中，所述无线路由网关内还设有第一控制IC和WIFI模块，所述第一控制IC与WIFI模块、网关模块和无线路由网关内的LoRa模块分别通讯相连，所述智能终端还可以采用WIFI与无线路由网关通讯相连，使得智能终端不仅可通过远程物联网与无线路由网关相连从而控制空调，还可通过局域网与无线路由网关相连从而控制空调。另外，带有WIFI模块的无线路由网关还可以与市面上带有WIFI网卡的空调直接通讯相连，如带网络功能的格力空调，使用过程中，智能终端通过应用软件APP即可访问并控制空调。

具体实施中，所述红外遥控器内还设有第二控制IC，所述第二控制IC与温湿度传感器、红外发射模块和红外遥控器内的LoRa模块分别通讯相连。

具体实施中，所述红外遥控器还设有与第二控制IC相连的供电模块，所述供电模块采用蓄电池提供电能。

优选地，红外遥控器可为手持式遥控器，还可以是安装在空调工作环境范围内的固定式遥控器，可以理解的是，红外遥控器的供电方式，可使以电池供电或通过适配器连接电源供电。当红外遥控器为固定式遥控器，所述红外遥控器上还设有磁铁，红外遥控器采用磁铁吸附在对应控制的空调壳体上或空调附近的墙壁上，并优先电池供电，磁铁吸附安装，更加方便灵活，使用方便。

具体实施中，所述系统还包括智能插座，所述智能插座内设有第三控制IC、继电器和LoRa模块，所述第三控制IC与继电器和LoRa模块分别相连，所述智能插座与通讯范围内的无线路由网关通过LoRa通讯技术进行双向通讯以控制继电器的通断，所述继电器用于控制智能插座内电源的通断，从而实现对空调电源的控制，可以理解的是，本发明的智能插座还可用于其它用电设备的电源管控，通过该智能终端实现对插接在智能插座上的用电设备进行远程控制。

具体实施中，所述智能终端为电脑、手机或智能手环，当然还可以为现有技术其它电子设备，在此不做一一例举。

本实施例的基于LoRa无线远程智能空调控制系统具有以下优点：

1、基于LoRa无线技术，具有无线传输距离远、低功耗、组网更便捷、抗干扰能力更强、穿透性更高的优先；

2、空调设备独立，通过红外控制技术，只需将红外遥控器放置到空调控制区域即可，采用LoRa无线通讯和红外无线通讯技术，智能终端至空调之间的通讯组网简便，无需对传统空调进行改造，即可实现智能控制；

3、网关节点组合控制，一个无线路由网关同时控制多个红外遥控器节点，可实现工业园、工厂、写字楼、商城、酒店、宾馆、会所、学校、政府机关等企事业单位全覆盖，提升企事业单位智慧节能管理水平。

4、红外遥控器自带红外数据库，可匹配市场常用空调，无法自动匹配的可手动学习添加：

5、红外遥控器节点，采用电池供电和磁铁吸附安装，安装灵活方便；

6、红外遥控器自带温湿度传感器，可根据实际情况自动控制空调调节室温，用户也可根据采集到的温湿度数据决定空调的开启与关闭，更加智能人性化，达到节能减排的目的。

如图3所示，本发明还提供了一种LoRa无线远程智能空调控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1、智能终端向无线路由网关发送空调控制指令；

步骤S2、无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给红外遥控器，红外遥控器接收空调控制指令并通过红外遥控实现对空调的控制；

步骤S3、红外遥控器通过温湿度传感器实时采集空调周围的环境温度和湿度，并自动设定空调工作模式以实现对空调的智能管理；

步骤S4、红外遥控器将温湿度传感器采集的温湿度值上传至智能终端，以实现对空调的远程监测。

其中，以上步骤中所述对空调的控制，包括启停控制、温度设定、工作模式选择等，步骤S4中温湿度值由温湿度传感器实时采集空调周围环境温度和湿度得到。

具体实施中，所述步骤S1中，所述智能终端通过物联网与云服务器相连向无线路由网关发送空调控制指令，或者通过WIFI通讯与无线路由网关相连向无线路由网关发送空调控制指令，以及监测空调的工作状态，当然，还可以采用现有技术的其它方式实现智能终端向无线路由网关发送空调控制指令，在本发明中不做详细阐述。

具体实施中，在执行上述步骤S1之后以及步骤S2之前还包括以下步骤：

无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给智能插座，智能插座通过接收的空调控制指令接通或断开外外接设备的电源。

在此需说明的是，本实施例中的上述步骤S2、步骤S3和步骤S4之间没有严格的先后顺序，如可依次执行步骤S2、步骤S3和步骤S4，也可以先执行步骤S2，再执行步骤S4、步骤S3，或者步骤S3和步骤S4同时执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，包括智能终端、云服务器、无线路由网关和红外遥控器，其中：

无线路由网关内设有网关模块，所述无线路由网关通过网关模块接入物联网，并与云服务器进行通讯连接；

无线路由网关和红外遥控器内均设有LoRa模块，无线路由网关与红外遥控器之间采用LoRa通讯技术进行双向通讯，多个红外遥控器与位于LoRa通讯传输距离内的无线路由网关组成基于LoRa通讯的星形拓扑结构；

红外遥控器内设有红外发射模块，所述红外遥控器通过该红外发射模块控制位于红外通讯传输距离内的空调，所述红外遥控器内还设有温湿度传感器；

智能终端接入物联网并通过云服务器监测和控制空调。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，所述无线路由网关内还设有第一控制IC和WIFI模块，所述第一控制IC与WIFI模块、网关模块和无线路由网关内的LoRa模块分别通讯相连，所述智能终端还可以采用WIFI与无线路由网关通讯相连。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，所述红外遥控器内还设有第二控制IC，所述第二控制IC与温湿度传感器、红外发射模块和红外遥控器内的LoRa模块分别通讯相连。

4.根据权利要求3所述的基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，所述红外遥控器还设有与第二控制IC相连的供电模块，所述供电模块采用蓄电池提供电能。

5.根据权利要求4所述的基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，所述红外遥控器上还设有磁铁，红外遥控器采用磁铁吸附在对应控制的空调壳体上或空调附近的墙壁上。

6.根据权利要求5所述的基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，所述系统还包括智能插座，所述智能插座内设有第三控制IC、继电器和LoRa模块，所述第三控制IC与继电器和LoRa模块分别相连，所述智能插座与通讯范围内的无线路由网关通过LoRa通讯技术进行双向通讯以控制继电器的通断，所述继电器用于控制智能插座内电源的通断，从而实现对空调电源的控制。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于LoRa无线远程智能空调控制系统，其特征在于，所述星形拓扑结构中，每个红外遥控器均设有用于标识的唯一的序列号，无线路由网关通过用于标识序列号即可选择性的与所需红外遥控器进行通讯。

8.一种权利要求1至7任一项所述基于LoRa无线远程智能空调控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

智能终端向无线路由网关发送空调控制指令；

无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给红外遥控器，红外遥控器接收空调控制指令并通过红外遥控实现对空调的控制；

红外遥控器通过温湿度传感器实时采集空调周围的环境温度和湿度，并自动设定空调工作模式以实现对空调的智能管理；

红外遥控器将温湿度传感器采集的温湿度值上传至智能终端，以实现对空调的远程监测。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述智能终端通过物联网与云服务器相连向无线路由网关发送空调控制指令，或者通过WIFI通讯与无线路由网关相连向无线路由网关发送空调控制指令，以及监测空调的工作状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述智能终端向无线路由网关发送空调控制指令之后，以及无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给红外遥控器，红外遥控器接收空调控制指令并通过红外遥控实现对空调的控制之前还包括以下步骤：

无线路由网关将接收到的空调控制指令通过LoRa通讯发送给智能插座，智能插座通过接收的空调控制指令接通或断开空调的电源。