CN1361391A - 网络空调器及其智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种网络空调器及其智能控制方法,包括可对空调器功能部分进行控制的控制部分和可通过本地局域网与所述家庭综合服务器(iHS)双向通信的通讯部分,所述空调器功能部分包括状态传感器、状态寄存器和执行驱动器,它能够与家庭综合服务器(iHS)相连,获取家庭综合服务器本身局域网内的各类服务;也能够通过家庭综合服务器与外部广域网(如INTERNET)相连,从而获取到家庭之外的各类信息与服务。
Description
本发明涉及空调器技术领域，具体涉及具有联网功能的网络空调器及其控制方法。
传统空调器为单独工作，少数将空调器互连的系统只是用于完成彼此独立的任务，而没有远程智能控制方面的考虑。例如，市场上还没有一种能够通过远程因特网查询空调器状态或控制其运行的产品，同时，对空调器厂家而言，了解使用中空调器的运行情况只能是电话人工咨询方式得到有限的表面的了解，而无法实时地、自动地、全面地、最优地监测和控制空调器的运行情况。
本发明的目的是提供一种网络空调器，能够与基于本地局域网的家庭综合服务器(iHS)相连，成为现代家居信息服务与智能控制系统的智能终端。也就是说，家庭综合服务器能够实时控制该网络空调器，并能得到实时的信息反馈。同时，家庭综合服务器可以与广域网(如因特网)相连，从而获取到家庭之外的各类服务，给网络空调器终端带来各种增值服务。此时，网络空调器就不再是一种独立的电器设备，而是一种信息电器，可以与外界进行信息交换；从而可以实现远程登录访问、远程控制、远程数据采集、远程程序下载等附加功能。
本发明的另一目的是提供一种网络空调器的智能控制方法，利用这种控制方法，可以在家居环境或远程终端实时地、准确地了解空调器的运行情况，同时，可以根据人的指令、喜好、环境状态等实施对空调器的最优控制。
本发明的第一个目的是这样实现的，构造一种网络空调器，其特征在于，包括可对空调器功能部分进行控制的控制部分和可通过本地局域网与所述家庭综合服务器双向通信的通讯部分，所述空调器功能部分包括状态传感器、状态寄存器和执行驱动器，所述控制部分包括一个可重写存储器和微处理器，所述微处理器可通过通讯部分接收来自所述家庭综合服务器的控制命令或数据，或通过所述通讯部分将来自所述状态传感器、状态寄存器的状态信号、数据信号及错误信号传送给所述本地家庭综合服务器。
按照本发明提供的网络空调器，其特征在于，所述控制部分中的可重写存储器内存一个常驻的控制程序以及可替代所述常驻控制程序的可修改的优化控制程序，在所述空调器通讯部分与所述综合服务器连线状态时，运行所述优化控制程序，在所述空调器通讯部分与所述综合服务器脱线状态下运行所述常驻控制程序。
按照本发明提供的网络空调器，其特征在于，所述控制部分定时、主动地通过通讯部分向所述家庭综合服务器发送联网在线的短信息，从而支持家庭综合服务器局域网的动态管理以及自动下载启动适当的设备驱动程序。
按照本发明提供的网络空调器，其特征在于，所述通讯部分包括信号发送与信号接收电路，该两个电路可由单片芯片或某一功能模块组成，其中控制芯片软件包含有通讯模块。
按照本发明提供的网络空调器，其特征在于，所述通讯部分以消息的格式与所述家庭综合服务器进行信息传递交换。
按照本发明提供的网络空调器，其特征在于，所述消息包括消息头与消息内容，其中消息头包括以下信息：设备类型、厂家标识、设备标识、消息长度、消息子类型、操作结果。
按照本发明提供的网络空调器，其特征在于，所述通讯部分与所述综合服务器直接以RS232方式连接，也可以通过电力线、电话线、电视电缆、光纤、无线电、红外线等多种方式进行连接。
本发明另一目的是这样实现的，构造一种网络空调器的智能控制方法，包括以下步骤：开机、运行、出错处理，其特征在于，在所述运行步骤中接收来自家庭综合服务器命令并加以执行，并将执行结构发送给所述家庭综合服务器。
按照本发明提供的控制方法，所述网络空调器与家庭综合服务器之间传输的信息包括：消息头和消息内容，所述消息头包括以下信息：设备的类型、厂家的标识、设备的ID、长度、消息类型、消息的子类型、操作的结果。
按照本发明提供的方法，其特征在在于，所述开机包括以下步骤：检测是否与家庭综合服务器连接，如再线就开始定时、主动向家庭综合服务器发送联网在线的短信息，所述家庭综合服务器就会根据默认的设备标识，自动下载启动适当的设备驱动程序，调用相应的服务管理组件，设备一旦脱网，家庭综合服务器收不到短信息，自动关闭相应的驱动程序、管理程序与服务组件。
实施本发明提供的网络空调器及其智能控制方法，可以接受综合服务器的控制与信息服务，也可以接受由远程PC电脑通过INTERNET网络方式远程登录访问综合服务器、间接实现远程网络控制与信息服务，还可以接受其它如电话线、手机、能源线等网络介质与协议的访问。
结合附图和实施例进一步说明本发明的特点，附图中：
图1是本发明提供网络空调器的结构示意图；
图2是本发明提供网络空调器的部分电气原理图；
图3是本发明提供网络空调器的控制流程示意图；
如图1所示，本发明提供的网络空调器，包括空调器功能部分、可对空调器功能部分进行控制的控制部分和可通过本地局域网与所述家庭综合服务器双向通信的通讯部分。其中，空调器功能部分由单台房间式空调器构成，也可以由一拖多系统、户式小型中央空调系统构成，其中，不仅包括冷媒系统，也包括水系统与风系统，或者由其它具有同样通讯功能的终端设备构成。对基本组成而言，网络空调器包括室内机100和室外机200，同样会有遥控使用的无线红外遥控器300及装在面板上按键控制单元400；室外机200体内包括的有压缩机201、四通阀202、热交换器205、风机203、单片机206及四通阀202；室内机100包括的有：热交换器102，信号发送/接收装置106，单片微处理器104，室内温度及各种传感器103，显示器及驱动单元101，遥控接收单元107以及风机及驱动电路105等。
其中，空调器控制部分可通过通讯部分106接收来自所述家庭综合服务器500的控制命令或数据，或通过所述通讯部分106将来自所述状态传感器、状态寄存器的状态信号、数据信号及错误信号传送给所述本地家庭综合服务器500。具体可以包括状态传感器、状态寄存器和执行驱动器，室外温度传感器，单片微处理器和处理/驱动电路等。
空调器通讯部分可以是一个串行通讯RS232接口板；网络空调器通过该接口板可以与家庭综合服务器(iHS)相连，建立起与外部广域网的通讯信道。如图2所示，串行通讯RS232接口板的转换芯片采用MAX202E，它的功能是将完成CMOS电平与计算机电平的双向转换，即将±5V的电平输出转换成计算机±15V的电源，各有2通道输入、输出转换接口，并能直接输出+10V、-10V电源。它的转换输出可以与计算机串口直接相连。通讯电路板，它可以放在室内机，也可以放在室外机。
本发明的网络空调器与家庭综合服务器通过本地局网连接，网络空调器与家庭服务器之间的信息交换采用了一种比较先进的网络协议，可兼容多种局域网技术协议，符合OSGI的标准体系，而且扩展容易。其通信流程见图3。
消息的方式。本发明提供的网络空调器与家庭综合服务器之间的消息规范分为两部分：消息头和消息内容。其中，消息头采用通用的格式，包含以下内容如下：设备的类型、厂家的标识、设备的ID、消息的长度、消息的类型、消息的子类型、操作的结果。其中，涉及到网络空调设备的信息内容分门别类，分为控制器分配通用的信息、用户设置的消息类型、用户得到的消息类型、设备向控制器发送的消息类型等。每一类消息又被划分为一个个独立、功能单一细化的消息与子消息，而且每个消息都有反馈应答；这样信息在传递交换的过程中，就不会发生信息之间的相互干扰，网络空调器接收控制与响应就成为一一对应，而且数据查错与纠错就变得很简单。
由于家庭综合服务器可支持UPNP(Universal Plug and Play)，所以本发明的网络空调器的设备安装维护很简单。网络空调器从一接入家庭综合服务器，就开始定时、主动向家庭综合服务器发送联网在线的短信息。家庭综合服务器就会根据默认的设备标识，自动下载启动适当的设备驱动程序，调用相应的服务管理组件。设备一旦脱网，家庭综合服务器收不到短信息，自动关闭相应的驱动程序、管理程序与服务组件。这样就实现了家庭综合服务器局域网的动态管理功能。
所述消息包括消息头与消息内容，其中消息头采用通用的格式，将涉及到网络空调设备的信息内容分门别类，划分为一个个独立、功能单一细化的消息与子消息，而且每个消息都有反馈应答；这样信息在传递交换的过程中，就不会发生信息之间的相互干扰，而且数据差错与纠错就很简单。
网络空调器不仅具有常规空调的所有功能，还具备网络通讯功能。即能够借助于一定的双向通讯信道，将空调器的信息(含状态信号、数据信号以及错误信息)传送到家庭综合服务器；又能够接收家庭综合服务器的信息(含数据和控制)，并执行相应的操作处理。
本发明提供的网络空调器的接口规范说明如下：一、消息的构成本规范的消息分为两部分：消息头和消息内容。
消息头(共18个字节＝18*8bits)的定义如下：struct{
| 消息头 | 消息内容 |
U16 DeviceClass
U16 VendorID
U32 DeviceID
U16 Length
U8 MessageType
U8 MessageSubType
U8 Result
U40 Reserved
}MessageHead
| 名字 | 长度(byte＝8bit) | 描述 |
| DeviceClass | 2 | 设备的类型 |
| VendorID | 2 | 厂家的标识 |
| DeviceID | 4 | 设备的ID |
| Length | 2 | 消息的长度 |
| MessageType | 1 | 消息的类型 |
| MessageSubType | 1 | 消息的子类型 |
| Result | 1 | 操作的结果 |
| Reserved | 5 | 留给将来使用 |
说明：
1、DeviceClass和VendorID暂时由双方协商，有国际标准后应该由标准组织分配。
2、DeviceID表示设备的ID，在每个设备中应该含有这个ID。同类型同厂家的不同设备应该有不同的标识。
此处的DeviceClass，VendorID，DeviceID都由2进制表示。
3、(MessageType)消息类型和消息子类型(MessageSubType)为对消息进行编号，以便当收到一个包时识别是什么消息。将消息分为类型和子类型的目的是为了将具有共性的消息进行归类，以便管理。
4、Length表示整个包的长度，即消息头加上消息内容的长度。当受到一个包时，通过Length来判断包的长度。
5、Result表示操作的结果。
1------------成功
0------------失败
其他---------未定义
二、消息的说明
1、本系统的消息注意区分发起者和接收者。发起者可能是控制器，也可能是设备。
2、消息的传递是面向连接的，即接收者收到消息后，要将消息的处理结果返回给发送者。并在消息头中用一个标志位标识成功或失败。
只有个别的消息不需要反馈，规范中会给予说明。
3、当操作失败时，返回给发送者的消息只含有消息头。并且将消息头的Result为0。当操作成功时，返回给发送者的消息由不同的消息类型而定。如用户设置的消息，设备可能只需返回消息头，并将Result设置为1。是用户查询设备相关参数的消息，则需要在加上消息内容。(详细内容见每条消息的描述。)
三、消息类型的分配
1、0不使用
2、1~100为控制器分配通用的信息
3、101~130为用户设置的消息类型
4、130~200为用户得到的消息类型201~255为设备向控制器发送的消息类型
Claims (10)
1、一种网络空调器，其特征在于，包括可对空调器功能部分进行控制的控制部分和可通过本地局域网与所述家庭综合服务器双向通信的通讯部分，所述空调器功能部分包括状态传感器、状态寄存器和执行驱动器，所述控制部分可通过通讯部分接收来自所述家庭综合服务器的控制命令或数据，或通过所述通讯部分将来自所述状态传感器、状态寄存器的状态信号、数据信号及错误信号传送给所述本地家庭综合服务器。
2、根据权利要求1所述网络空调器，其特征在于，所述控制部分包括一个常驻的控制程序以及可替代所述常驻控制程序的可修改的优化控制程序，在所述空调器通讯部分与所述综合服务器连线状态时，运行所述优化控制程序，在所述空调器通讯部分与所述综合服务器脱线状态下运行所述常驻控制程序。
3、根据权利要求2所述的网络空调器，其特征在于，所述控制部分定时、主动地通过通讯部分向所述家庭综合服务器发送联网在线的短信息，从而支持家庭综合服务器局域网的动态管理以及自动下载启动适当的设备驱动程序。
4、根据权利要求1所述的网络空调器，其特征在于，所述通讯部分包括信号发送与信号接收电路，该两个电路可由单片芯片或某一功能模块组成，其中控制芯片软件包含有通讯模块。
5、根据权利要求1所述网络空调器，其特征在于，所述通讯部分以消息的格式与所述家庭综合服务器进行信息传递交换。
6、根据权利要求5所述网络空调器，其特征在于，所述消息包括消息头与消息内容，其中消息头包括以下信息：设备类型、厂家标识、设备标识、消息长度、消息子类型、操作结果。
7、根据权利要求1-6所述网络空调器，其特征在于，所述通讯部分与所述综合服务器直接以RS232方式连接，也可以通过电力线、电话线、电视电缆、光纤、无线电、红外线等多种方式进行连接。
8、一种网络空调器的智能控制方法，包括以下步骤：开机、运行、出错处理，其特征在于，在所述运行步骤中接收来自家庭综合服务器命令并加以执行，并将执行结构发送给所述家庭综合服务器。
9、据权利要求8所述控制方法，所述网络空调器与家庭综合服务器之间传输的信息包括：消息头和消息内容，所述消息头包括以下信息：设备的类型、厂家的标识、设备的ID、长度、消息类型、消息的子类型、操作的结果。
10、根据权利要求8所述方法，其特征在在于，所述开机包括以下步骤：检测是否与家庭综合服务器连接，如再线就开始定时、主动向家庭综合服务器发送联网在线的短信息，所述家庭综合服务器就会根据默认的设备标识，自动下载启动适当的设备驱动程序，调用相应的服务管理组件，设备一旦脱网，家庭综合服务器收不到短信息，自动关闭相应的驱动程序、管理程序与服务组件。
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