CN116164493A - 一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,涉及智能冰箱技术领域。本发明包括WiFi模块及控制软件逻辑板、压缩机电路控制板和压缩机,智能冰箱内设置有WiFi模块;WiFi模块通过UART接口与压缩机电路控制板相连;WiFi模块内置有CSI检测程序和压缩机控制逻辑软件模块;CSI检测程序用于判断环境中是否有人,并将判断结果通过WiFi模块上的UART接口传输给冰箱压缩机电路控制板;压缩机电路控制板通过自定义接口与压缩机连接。本发明通过CSI程序记录收到的数据的相位、幅度等信息,并作为一个无人状态的基准,一旦GSI程序收到的数据发生改变就控制压缩机降速或停止,达到静音的目的,提高用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明属于智能冰箱技术领域,特别是涉及一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱。
背景技术
智能空调和智能冰箱在实际的应用中存在检测环境是否有人的市场需求。比如,当检测到环境中无人的时候,智能空调可以设定为关闭达到节能的目的;或者,当检测到环境中有人的时候,智能冰箱停止压缩机的工作,从而达到静音的目的。传统的关于环境有人无人的检测一般采用视频识别或者毫米波雷达等技术。这些技术应用的主要问题是需要额外添加其他传感器设备,成本较高,且通常需要重新设计硬件,应用成本太高。
基于WiFi信道信息状态检测的CSI技术则很好的解决了成本与应用的问题。一般智能空调和智能冰箱上本身具有WiFi模块,利用现成的WiFi模块,在其上运行CSI检测程序,无须增加额外的硬件和重新设计电路、结构,则可以实现检测环境中有人无人和人体动作识别的基本功能,具有很好的应用前景。
CSI简介:
信道状态信息(CSI)包括特定的指示符,例如载波信号强度、幅度、相位和信号延迟。这些指标揭示了随着传输距离的变化,载波发生的信号散射、反射和功率衰减现象。它可用于测量Wi-Fi通信中无线网络的信道状态。通过分析研究CSI的变化,可以反过来推测引起信道状态变化的物理环境的变化,即实现非接触式智能感知。CSI对环境变化极其敏感。除了感知人或动物的行走、奔跑等大动作引起的环境变化,还可以捕捉人或动物在静态环境下的呼吸、咀嚼等小动作引起的细微动作。
RSSI是媒体访问控制(MAC)层的能量特征。CSI使用比RSSI更细粒度的无线信道测量,因此CSI在信息方面具有一些固有的优势。在室内环境中,发射机发送的信号会经过多条传播路径,并在到达接收机之前经历反射和散射。人类行为通过改变多径必然会引起信号传播信道的重大变化。RSSI作为信道强度的叠加,不能清晰地反映信道变化,大大降低了检测率。与RSSI不同,由于多径信号交换层的叠加具有快速变化的特点,物理层CSI的功率特性和信道响应可以区分多径特性。从概念上讲,信道响应是对RSSI的响应,就像彩虹对太阳光束的响应一样,不同波长的分量是分开的,OFDM是将RSSI折射成CSI的介质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,通过CSI程序记录收到的数据的相位、幅度等信息,并作为一个无人状态的基准,一旦GSI程序收到的数据发生改变就控制压缩机降速或停止,解决了现有的有人无人检测应用成本高、硬件需要重新设计的问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,包括智能冰箱APP、智能冰箱、WiFi模块及控制软件逻辑板、压缩机电路控制板和压缩机;
所述智能冰箱内设置有WiFi模块;所述WiFi模块通过UART接口与压缩机电路控制板相连;
所述WiFi模块内置有CSI检测程序和压缩机控制逻辑软件模块;所述CSI检测程序用于判断环境中是否有人,并将判断结果通过WiFi模块上的UART接口传输给冰箱压缩机电路控制板;所述压缩机电路控制板通过自定义接口与压缩机连接;
所述智能冰箱APP用于对智能冰箱的WiFi模块进行配网,使WiFi模块与路由器连接。
作为一种优选的技术方案,所述智能冰箱具体工作流程如下:
步骤S1:用智能冰箱APP对智能冰箱的WiFi模块进行配网,使WiFi模块连接到路由器上;
步骤S2:用智能冰箱APP启动WiFi模块上的CSI程序,进行环境状态的初始化配置;
步骤S3:设置完成后智能冰箱进入正常工作状态;
步骤S4:当环境中出现人的时候,环境中的空间被改变,CSI程序收到的由路由器发回的数据包状态信息发生改变,从而检测到环境中有人;
步骤S5:当CSI程序检测到环境中有人时,输出状态改变的数据信息给软件控制模块;
步骤S6:软件控制模块获得数据信息后,输出对压缩机降速或者停止的工作指令,控制压缩机。
作为一种优选的技术方案,所述步骤S1中,CSI初始状态的设置和启动由智能冰箱配置的手机APP进行发起。
作为一种优选的技术方案,所述步骤S2中,进行环境状态的初始化配置时,需确保房间处于无人状态下,确保初始化配置时房间处于无人状态下,这样CSI检测程序记录收到的数据的相位、幅度等信息,即为无人状态下的数据信息,一旦数据的相位、幅度等信息发生改变则说明屋内有人。
作为一种优选的技术方案,所述步骤S4中,环境中有人无人的检测是通过信道状态信息的变化来进行判断。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过CSI程序记录收到的数据的相位、幅度等信息,并作为一个无人状态的基准,一旦GSI程序收到的数据发生改变就控制压缩机降速或停止,达到静音的目的,提高用户的使用体验。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明为一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,包括智能冰箱APP、智能冰箱、WiFi模块及控制软件逻辑板、压缩机电路控制板和压缩机;
所述智能冰箱内设置有WiFi模块;所述WiFi模块通过UART接口与压缩机电路控制板相连;
所述WiFi模块内置有CSI检测程序和压缩机控制逻辑软件模块;所述CSI检测程序用于判断环境中是否有人,并将判断结果通过WiFi模块上的UART接口传输给冰箱压缩机电路控制板;所述压缩机电路控制板通过自定义接口与压缩机连接;
所述智能冰箱APP用于对智能冰箱的WiFi模块进行配网,使WiFi模块与路由器连接。
所述智能冰箱具体工作流程如下:
步骤S1:用智能冰箱APP对智能冰箱的WiFi模块进行配网,使WiFi模块连接到路由器上;
步骤S2:用智能冰箱APP启动WiFi模块上的CSI程序,进行环境状态的初始化配置;进行环境状态的初始化配置时,需确保房间处于无人状态下,确保初始化配置时房间处于无人状态下,这样CSI检测程序记录收到的数据的相位、幅度等信息,即为无人状态下的数据信息,一旦数据的相位、幅度等信息发生改变则说明屋内有人;
步骤S3:设置完成后智能冰箱进入正常工作状态;
步骤S4:当环境中出现人的时候,环境中的空间被改变,CSI程序收到的由路由器发回的数据包状态信息发生改变,从而检测到环境中有人,环境中有人无人的检测是通过信道状态信息的变化来进行判断;
步骤S5:当CSI程序检测到环境中有人时,输出状态改变的数据信息给软件控制模块;
步骤S6:软件控制模块获得数据信息后,输出对压缩机降速或者停止的工作指令,控制压缩机。
本实施例的一个具体应用为:
1、首先用智能冰箱的APP(一般智能冰箱出厂都配置有对应的手机APP)对智能冰箱的WiFi模组进行配网,使之连接到路由器上。
2、环境配置:用手机APP启动WiFi模组上的CSI程序,进行环境状态的初始化配置。此时,应确保房间处于无人状态(参考基准)。
3、设置完成后智能冰箱进入正常工作状态。
4、当环境中出现人的时候,环境中的空间被改变,CSI程序收到的由路由器发回的数据包状态信息发生改变,从而检测到环境中有人。
5、当CSI程序检测到环境中有人时,输出状态改变的数据信息给软件控制模块。软件控制模块获得此信息后,输出对压缩机降速或者停止的工作指令,控制压缩机。
具体方式如下:在智能冰箱上内置具有运行CSI检测程序的WiFi模块,该模块通过UART接口与控制压缩机转速的电路板相连。工作时,首先做一次无人的环境状态标定。具体方法是,WiFi模块上的CSI程序发送一系列特定的数据给路由器,路由器收到该数据包后回送给WiFi模块上的CSI程序,CSI程序记录收到的数据的相位、幅度等信息,并作为一个无人状态的基准。当环境中有人出现的时候,CSI程序收到的数据的相位、幅度等信息将发生改变,CSI程序可以由此判断出环境中是否有人,并将判断结果通过WiFi模块上的UART接口传输给冰箱压缩机电路控制板,从而控制压缩机的转速。
在实际应用检测情况如下表:
值得注意的是,上述系统实施例中,所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
另外,本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,包括智能冰箱APP、智能冰箱、WiFi模块及控制软件逻辑板、压缩机电路控制板和压缩机,其特征在于:
所述智能冰箱内设置有WiFi模块;所述WiFi模块通过UART接口与压缩机电路控制板相连;
所述WiFi模块内置有CSI检测程序和压缩机控制逻辑软件模块;所述CSI检测程序用于判断环境中是否有人,并将判断结果通过WiFi模块上的UART接口传输给冰箱压缩机电路控制板;所述压缩机电路控制板通过自定义接口与压缩机连接;
所述智能冰箱APP用于对智能冰箱的WiFi模块进行配网,使WiFi模块与路由器连接。
2.根据权利要求1所述的一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,其特征在于,所述智能冰箱具体工作流程如下:
步骤S1:用智能冰箱APP对智能冰箱的WiFi模块进行配网,使WiFi模块连接到路由器上;
步骤S2:用智能冰箱APP启动WiFi模块上的CSI程序,进行环境状态的初始化配置;
步骤S3:设置完成后智能冰箱进入正常工作状态;
步骤S4:当环境中出现人的时候,环境中的空间被改变,CSI程序收到的由路由器发回的数据包状态信息发生改变,从而检测到环境中有人;
步骤S5:当CSI程序检测到环境中有人时,输出状态改变的数据信息给软件控制模块;
步骤S6:软件控制模块获得数据信息后,输出对压缩机降速或者停止的工作指令,控制压缩机。
3.根据权利要求1所述的一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,其特征在于,所述步骤S1中,CSI初始状态的设置和启动由智能冰箱配置的手机APP进行发起。
4.根据权利要求1所述的一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,其特征在于,所述步骤S2中,进行环境状态的初始化配置时,需确保房间处于无人状态下。
5.根据权利要求1所述的一种通过WiFi信道检测自动调整压缩机转速的智能冰箱,其特征在于,所述步骤S4中,环境中有人无人的检测是通过信道状态信息的变化来进行判断。
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