CN207006468U

CN207006468U - 一种家庭环境智能控制系统

Info

Publication number: CN207006468U
Application number: CN201720559121.9U
Authority: CN
Inventors: 古忠; 胡汉峰; 周甘凝; 万泽润; 王琛
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-02-13
Anticipated expiration: 2027-05-19

Abstract

本实用新型公开了一种家庭环境智能控制系统，包括空气净化器、空气质量检测器、单片机、Wi‑Fi模块、服务器、用户终端；单片机分别与空气净化器、空气质量检测器、Wi‑Fi模块相连；Wi‑Fi模块与服务器通讯相连；服务器与用户终端通讯相连；用户终端上设有GPS模块。采用本实用新型进行智能化控制，既能够使用户时刻享受到净化后的空气，又能够最大效率的省电节能。

Description

一种家庭环境智能控制系统

技术领域

本实用新型属于空气净化领域，具体涉及一种可进行智能化控制的家庭用空气净化系统。

背景技术

根据《中国智能空气净化器专题研究报告》，2014年国内品牌海尔，小米，360等互联网厂家推出了智能空气净化器。根据几年的数据统计，海尔推出的产品在软件部分具有海尔云，U+协议等基础平台的优势，并以此推出了一系列智能家电如智能空气系列；小米推出的产品经过1代，2代的改良，在智能方面体现出具有自动模式，开关模式，并一直降低噪音，降低能耗。但现有的几款空气净化器，其智能化还局限于人为的远程控制，或者预约控制，还未能做到依据用户的状态自动地进行净化功能。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够根据用户状态进行智能控制的空气净化装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种家庭环境智能控制系统，包括空气净化器、空气质量检测器、单片机、Wi-Fi模块、服务器、用户终端；单片机分别与空气净化器、空气质量检测器、Wi-Fi模块相连；Wi-Fi模块与服务器通讯相连；服务器与用户终端通讯相连；用户终端上设有GPS模块。

其中，用户终端为多个，分别与服务器通讯相连；用户终端采用智能手机。

单片机通过继电器与空气净化器相连。

上述控制系统还包括显示屏；显示屏与单片机相连。

空气质量检测器采用激光PM2.5小体积空气质量检测传感器；单片机采用STC89C52RC；空气净化器采用等离子带集成片空气净化器。

空气质量检测器还包括温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器分别与单片机相连。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型能够根据使用者的习惯进行“记忆”，能根据使用者的位置及状态进行判断，能够根据用户的实际状态来智能转换工作模式，更加符合智能化的要求：当用户离家后，本产品可以检测到该事件并能够自动关闭电源，节省能源。并可以通过GPS模块监控用户的实时位置并存储生成用户近期主要的回家路线。当检测到用户准备回家后，能够根据用户近期的行动轨迹预计用户从出发地到家的时间，并结合此刻室内的PM2.5浓度大小，智能选择合适的工作时间，使用户到家后可以呼吸到最佳的空气，同时也可以最大程度地节省能源的消耗。

2、采用本实用新型进行家庭环境智能控制，能达到的以下功能：（a）净化器能根据室内实时情况自动关闭或开启电源，用户可以使用微信小程序或APP软件进行远程控制，在达到净化效果的同时能够最大程度的节省能源；（b）分析用户的实时状态，能够通过GPS定位计算出用户回家的时间，依据家中污染物浓度程度，提前开启净化功能，使用户回到室内立马能享受到净化后的空气，而不必等待净化的过程。

3、室内空气质量能够通过显示屏进行实时显示，更加直观；同时空气质量数据能够通过净化器内置的Wi-Fi模块经互联网传输至服务器，再由用户终端接收，方便用户对室内控制质量进行远程监控。

4、采用本实用新型能够进行手动控制、全净化控制和智能化控制的多种模式切换，方便不同的用户进行个性化选择使用。且智能化控制既能够使用户时刻享受到净化后的空气，完成其净化功能，又能够最大效率的省电节能。

附图说明

图1为本实用新型家庭环境智能控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型家庭环境智能控制系统的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型家庭环境智能控制系统包括电源、单片机、显示屏、空气净化器、空气质量检测器、Wi-Fi模块、服务器和用户终端。电源为整个电路提供电力。单片机采用STC89C52RC芯片，通过继电器控制负离子空气净化器的开关（参见图2）。空气质量检测器包括激光PM2.5小体积空气质量检测传感器、温度传感器和湿度传感器，将采集到的PM2.5浓度、湿度和温度发送至单片机，然后由通过串口相连的显示屏进行当前空气质量数据显示。单片机通过Wi-Fi模块经互联网将空气质量数据传输至服务器。串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合WIFI无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协IEEE802.11b.g.n协议栈以及TCP/IP协议栈。本空气净化器嵌入Wi-Fi模块后可以直接利用WIFI联入互联网，实现将实测数据导入到服务器。本模块支持多种无线网络加密方式，能充分保证用户数据的安全：包括WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK等加密模式。同时Wi-Fi模块接收控制指令，传输至单片机进行空气净化器的开启控制。用户终端可为多个，根据该户实际居住人口进行设定。用户终端采用智能手机，通过内置的GPS定位模块进行该手机用户的实时定位，将位置信息经服务器发送给单片机，进行用户状态判断。同时用户终端可通过APP软件或微信小程序，连接到服务器的api接口，获得后台室内实时的空气质量数据，进行显示，同时还可以通过APP软件或微信小程序进行该控制系统控制模式选择和参数设定，并可直接发送空气净化器开启指令。

采用本实用新型进行家庭环境智能控制，包括以下功能：

（1）通过用户终端进行系统参数设定：预设PM2.5浓度范围u_0-u₁（该范围可根据用户需求进行设定，如40-50微克/立方米）。

（2）通过用户终端选择系统控制模式：全净化模式、手动模式和智能化模式。

（3）全净化模式下，通过空气质量检测器实时进行空气质量数据采集，当PM2.5浓度超过u₁时，单片机控制开启空气净化器；当PM2.5浓度小于u₀时，单片机控制关闭空气净化器。

（4）手动模式下，由用户通过用户终端发送空气净化器的开启、关闭指令。

（5）智能化模式下，根据用户的实时位置（GPS模块定位）和短时间内位置变化判断用户状态：离家、归家或在家。当有一个用户在家时，转入全净化模式。当所有用户离家时，关闭空气净化器。当用户归家时：根据实时空气质量数据，判断净化空气所需时间t₀；根据用户实时位置和行动轨迹（该行动轨迹根据近期内（如一周内）用户的全天各时刻的位置存储所生成）判断离家实际距离，结合用户短时间内的行走距离判断用户实时行走速度，从而计算用户归家所需时间，当只要有一个用户所需时间达到 t₀（也可预设为t₀+10min）时，开启空气净化器，当实时PM2.5浓度小于u₀时，关闭空气净化器，当实时PM2.5浓度超过u₁时，继续开启空气净化器，这样用户到家后可以呼吸到最佳的空气，同时也可以最大程度的节省能源消耗。

Claims

1.一种家庭环境智能控制系统，其特征在于：包括空气净化器、空气质量检测器、单片机、Wi-Fi模块、服务器、用户终端；所述单片机分别与空气净化器、空气质量检测器、Wi-Fi模块相连；所述Wi-Fi模块与服务器通讯相连；所述服务器与用户终端通讯相连；所述用户终端上设有GPS模块。

2.根据权利要求1所述的家庭环境智能控制系统，其特征在于：所述用户终端为多个，分别与所述服务器通讯相连；所述用户终端采用智能手机。

3.根据权利要求2所述的家庭环境智能控制系统，其特征在于：所述单片机通过继电器与所述空气净化器相连。

4.根据权利要求3所述的家庭环境智能控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括显示屏；所述显示屏与所述单片机相连。

5.根据权利要求4所述的家庭环境智能控制系统，其特征在于：所述空气质量检测器采用激光PM2.5小体积空气质量检测传感器；所述单片机采用STC89C52RC。

6.根据权利要求5所述的家庭环境智能控制系统，其特征在于：所述空气质量检测器还包括温度传感器和湿度传感器；所述温度传感器和湿度传感器分别与所述单片机相连。