RU217234U1 - ELECTRIC KETTLE WITH WI-FI CONTROL - Google Patents
ELECTRIC KETTLE WITH WI-FI CONTROL Download PDFInfo
- Publication number
- RU217234U1 RU217234U1 RU2023103169U RU2023103169U RU217234U1 RU 217234 U1 RU217234 U1 RU 217234U1 RU 2023103169 U RU2023103169 U RU 2023103169U RU 2023103169 U RU2023103169 U RU 2023103169U RU 217234 U1 RU217234 U1 RU 217234U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kettle
- interference
- signal
- analysis
- unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к бытовым устройствам, управляемым дистанционно при помощи Wi-Fi соединения. Сущность: электрический чайник содержит встроенный в корпус блок дистанционного управления его работой, который помимо прочего содержит преобразующий модуль чайника, который выполнен с возможностью обработки сигналов с выделением информативного Wi-Fi сигнала. При этом преобразующий модуль содержит микропроцессор чайника с блоком анализа и фильтрации и устройством управления, связанным обратной связью с контроллером чайника, блок памяти помех, связанный обратной связью с блоком анализа и управления, и блок приемо-передачи Wi-Fi сигналов, вход которого связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа и фильтрации. Технический результат полезной модели заключается в повышении стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства чайника в целом и работы блока приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенного в чайник, в частности. 2 ил., 1 табл. The utility model relates to household devices controlled remotely using a Wi-Fi connection. Essence: the electric kettle contains a remote control unit built into the body of its operation, which, among other things, contains a converting module of the kettle, which is configured to process signals with the release of an informative Wi-Fi signal. At the same time, the conversion module contains a kettle microprocessor with an analysis and filtering unit and a control device connected by feedback to the kettle controller, an interference memory unit connected by feedback to the analysis and control unit, and a Wi-Fi signal transceiver unit, the input of which is connected to microprocessor control device, and the output with an analysis and filtering unit. The technical result of the utility model is to increase the stability of the connection of the kettle to a Wi-Fi wireless network for remote control of its operation modes while maintaining the high efficiency of the kettle device as a whole and the operation of the Wi-Fi signal transceiver unit built into the kettle, in particular. 2 ill., 1 tab.
Description
Полезная модель относится к столовым принадлежностям, а именно к посуде для кипячения воды в виде электрического чайника, управление работой которого может осуществляться как в ручном режиме, так и удаленно с использованием Wi-Fi соединения. В частности, в электрическом чайнике может осуществляться регулировка температуры нагрева воды, предусматривающей как ручное, так и дистанционное управление, характеризующийся возможностью удаленного управления по беспроводной сети и наличием функции автоматической регулировки температуры. Заявленное устройство электрического чайника с Wi-Fi управлением может быть использовано в легкой промышленности при производстве таких устройств.The utility model relates to cutlery, namely to a vessel for boiling water in the form of an electric kettle, the operation of which can be controlled both manually and remotely using a Wi-Fi connection. In particular, in an electric kettle, water heating temperature can be adjusted, providing for both manual and remote control, characterized by the possibility of remote control over a wireless network and the presence of an automatic temperature control function. The claimed device for an electric kettle with Wi-Fi control can be used in light industry in the production of such devices.
Уровень техникиState of the art
Известен ряд технических решений, направленных на разработку электрических чайников, управление которыми могло бы осуществляться дистанционно. Также известны устройства чайника, которые выполнены с возможностью беспроводной связи с дистанционным WI-FI роутером (модемом).There are a number of technical solutions aimed at the development of electric kettles, which could be controlled remotely. Kettle devices are also known, which are made with the possibility of wireless communication with a remote WI-FI router (modem).
Известна конструкция электрического чайника RU 128976 U1, опубликованного 20.06.2013, выбранного в качестве ближайшего аналога предложенной полезной модели, который содержит корпус с нагревательным элементом, выполненный с возможностью установки на основании, содержащем блок управления работой чайника, включающий контроллер, первый вывод которого предназначен для подключения к электрической сети, ко второму и третьему выводам подключены соответственно термостат и блок ручного управления, а четвертый вывод выполнен с возможностью подключения к нагревательному элементу, при этом пятый вывод контроллера, который является выводом блока управления работой чайника, соединен с первым выводом микропроцессора, второй вывод которого соединен с преобразующим модулем, выполненным с возможностью беспроводной связи с дистанционным WI-FI роутером.Known is the design of the electric kettle RU 128976 U1, published on 06/20/2013, selected as the closest analogue of the proposed utility model, which contains a housing with a heating element that can be installed on a base containing a control unit for the operation of the kettle, including a controller, the first output of which is intended for connection to the electrical network, a thermostat and a manual control unit are connected to the second and third outputs, respectively, and the fourth output is configured to be connected to a heating element, while the fifth output of the controller, which is the output of the kettle operation control unit, is connected to the first output of the microprocessor, the second the output of which is connected to a conversion module configured to wirelessly communicate with a remote WI-FI router.
Известная конструкция чайника-прототипа имеет существенный недостаток, который заключается в низкой стабильности беспроводной Wi-Fi коммуникации за счет того, что преобразующий модуль чайника не способен анализировать помехи, которые влияют на работу беспроводных сетей Wi-Fi. В результате известная конструкция обусловлена прерывистой или нестабильной работой беспроводного подключения чайника к сети Wi-Fi. Это делает дистанционное управление затруднительным, а порой, в связи с отсутствием Wi-Fi связи, невозможным.The known design of the prototype kettle has a significant drawback, which is the low stability of wireless Wi-Fi communication due to the fact that the converting module of the kettle is not able to analyze interference that affects the operation of wireless Wi-Fi networks. As a result, the known design is due to intermittent or unstable operation of the wireless connection of the kettle to the Wi-Fi network. This makes remote control difficult, and sometimes, due to the lack of Wi-Fi connection, impossible.
Таким образом, задачей настоящей полезной модели является создание устройства электрического чайника с возможностью удаленного управления из приложения при помощи Wi-Fi сети и функцией автоматической фильтрации полученного информационного Wi-Fi сигнала от помех, создаваемых устройствами, окружающими электрический чайник, для повышения стабильности Wi-Fi соединения и бесперебойной работы удаленного управления работой чайника.Thus, the objective of this utility model is to create an electric kettle device with the possibility of remote control from an application using a Wi-Fi network and the function of automatically filtering the received Wi-Fi information signal from interference generated by devices surrounding the electric kettle to improve Wi-Fi stability. connection and uninterrupted operation of the remote control of the kettle.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышении стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства чайника в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в чайник, в частности.The technical result of the claimed utility model is to increase the stability of the kettle connection to a Wi-Fi wireless network for remote control of its operation modes while maintaining the high efficiency of the kettle device as a whole and the operation of the Wi-Fi signal reception and transmission system built into the kettle, in particular.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Так же, как в ближайшем аналоге, предложенный электрический чайник содержит корпус с нагревательным элементом, блок управления работой чайника, выполненный с возможностью подключения двумя своими выводами к вышеназванному нагревательному элементу и электрической сети. В свою очередь блок управления работой чайника включает контроллер, термостат и блок ручного управления чайником. Также контроллер последовательно соединен с микропроцессором, а выход микропроцессора последовательно соединен с преобразующим модулем, который выполнен с возможностью беспроводной связи с дистанционным Wi-Fi роутером (модемом).Just like in the closest analogue, the proposed electric kettle contains a body with a heating element, a kettle operation control unit configured to connect its two outputs to the above-mentioned heating element and the electrical network. In turn, the kettle operation control unit includes a controller, a thermostat and a kettle manual control unit. Also, the controller is connected in series with the microprocessor, and the output of the microprocessor is connected in series with the conversion module, which is configured to wirelessly communicate with a remote Wi-Fi router (modem).
Отличием заявленного устройства чайника от аналога является то, что преобразующий модуль чайника выполнен с возможностью приема, регистрации и фильтрации Wi-Fi сигнала на фоне помех, регистрируемых блоком приемо-передачи.The difference between the claimed kettle device and its analogue is that the converting kettle module is configured to receive, register and filter the Wi-Fi signal against the background of interference detected by the transceiver unit.
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании полезной модели технический результат достигаются тем, что электрический чайник, содержит корпус с нагревательным элементом, блок управления работой чайника, включающий контроллер чайника и соединенные с ним термостат чайника, блок ручного управления чайника, преобразующий модуль чайника, при этом преобразующий модуль чайника выполнен с возможностью обработки сигналов с выделением информативного Wi-Fi сигнала и включает микропроцессор чайника с блоком анализа и фильтрации и устройством управления, связанным обратной связью с контроллером чайника, блок памяти помех, связанный обратной связью с блоком анализа и управления, и блок приемо-передачи Wi-Fi сигналов, вход которого связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа и фильтрации.The set goal, the technical result required and obtained by using the utility model are achieved by the fact that the electric kettle contains a body with a heating element, a kettle operation control unit, including a kettle controller and a kettle thermostat connected to it, a kettle manual control unit that converts the kettle module, with In this case, the converting module of the kettle is configured to process signals with the extraction of an informative Wi-Fi signal and includes a microprocessor of the kettle with an analysis and filtering unit and a control device connected in feedback to the kettle controller, an interference memory unit connected in feedback to the analysis and control unit, and a Wi-Fi signal transceiver unit, the input of which is connected to the microprocessor control device, and the output to the analysis and filtering unit.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства, на которой использованы следующие обозначения:In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device, which uses the following notation:
1 - контроллер чайника;1 - kettle controller;
2 - нагревательный элемент чайника;2 - kettle heating element;
3 - блок термостата чайника;3 - kettle thermostat block;
4 - блок ручного управления чайника;4 - kettle manual control unit;
5 - микропроцессор чайника;5 - teapot microprocessor;
6 - преобразующий модуль чайника;6 - converting kettle module;
7 - блок анализа и фильтрации;7 - block of analysis and filtration;
8 - блок памяти помех;8 - interference memory block;
9 - устройство управления;9 - control device;
10 - блок приема-передачи данных по беспроводной сети, например, в приложение, установленное на портативное устройство (на чертежах не показано);10 - block for receiving and transmitting data over a wireless network, for example, to an application installed on a portable device (not shown in the drawings);
На фиг. 2 показана структурная схема анализа поступающих сигналов микропроцессором.In FIG. 2 shows a block diagram of the analysis of incoming signals by the microprocessor.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Как известно, в беспроводных сетях, в частности, в Wi-Fi сети, в качестве среды распространения сигнала используются радиоволны, а работа устройств и передача данных в сети происходит без использования кабельных соединений. В связи с этим на работу беспроводных сетей воздействует большее количество различного рода помех. В свою очередь Wi-Fi-устройства подвержены воздействию даже небольших помех, которые создаются другими устройствами, в том числе работающими в том же частотном диапазоне.As you know, in wireless networks, in particular, in a Wi-Fi network, radio waves are used as a signal propagation medium, and the operation of devices and data transmission in the network occurs without the use of cable connections. In this regard, the operation of wireless networks is affected by a greater amount of various kinds of interference. In turn, Wi-Fi devices are subject to even small interference from other devices, including those operating in the same frequency range.
Как известно в беспроводных Wi-Fi сетях используются два частотных диапазона - 2,4 и 5 ГГц. Беспроводные сети стандарта 802.11 b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11а - 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц.As you know, wireless Wi-Fi networks use two frequency bands - 2.4 and 5 GHz. 802.11 b/g wireless networks operate in the 2.4 GHz band, 802.11a networks operate in the 5 GHz band, and 802.11n networks can operate in both the 2.4 GHz and 5 GHz bands.
Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши также работают в частотном диапазоне 2.4 ГГц, а, следовательно, могут оказывать влияние на работу точки доступа и других Wi-Fi-устройств.Bluetooth devices, wireless keyboards, and mice also operate in the 2.4 GHz frequency band and, therefore, may affect the operation of the access point and other Wi-Fi devices.
При этом беспроводные устройства Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Например, домашний интернет-центр с точкой доступа Wi-Fi стандарта 802.11 b/g имеет радиус действия до 60 м в помещении и до 400 м вне помещения.At the same time, Wi-Fi wireless devices have a limited range. For example, a home router with an 802.11 b/g Wi-Fi access point has a range of up to 60 m indoors and up to 400 m outdoors.
В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть ограничена несколькими десятками метров в зависимости от конфигурации комнат, наличия капитальных стен и их количества, а также других препятствий.Indoors, the range of a wireless access point may be limited to a few tens of meters depending on the configuration of the rooms, the presence of solid walls and their number, as well as other obstacles.
При этом препятствия, такие как стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д., расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала. При этом наличие капитальных стен, включающих бетон и арматуру, листового металла, штукатурки на стенах, стальных каркасов и т.п. также влияет на качество радиосигнала и может значительно ухудшать работу преобразующего модуля любого Wi-Fi-устройства, в том числе электрического чайника.At the same time, obstacles such as walls, ceilings, furniture, metal doors, etc. located between Wi-Fi devices may partially or significantly reflect/absorb radio signals, resulting in partial or complete signal loss. At the same time, the presence of solid walls, including concrete and reinforcement, sheet metal, plaster on the walls, steel frames, etc. also affects the quality of the radio signal and can significantly impair the operation of the conversion module of any Wi-Fi device, including an electric kettle.
Внутри помещения причиной помех радиосигнала также могут являться зеркала и тонированные окна. Даже человеческое тело ослабляет сигнал примерно на 3 dB.Indoors, mirrors and tinted windows can also cause radio interference. Even the human body attenuates the signal by about 3 dB.
В таблице 1 показаны потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные препятствия, которые присутствуют в помещениях. Данные приведены для сети, работающей в частотном диапазоне 2.4 ГГц.Table 1 shows the loss of Wi-Fi signal efficiency when passing through various obstacles that are present in the premises. The data are given for a network operating in the 2.4 GHz frequency band.
Кроме этого на работу Wi-Fi-устройства и ухудшение качества связи Wi-Fi также влияет различная бытовая техника, работающая в зоне покрытия Wi-Fi сети.In addition, the operation of the Wi-Fi device and the deterioration of the Wi-Fi connection quality are also affected by various household appliances operating in the Wi-Fi network coverage area.
К примеру, микроволновые СВЧ-печи ослабляют уровень сигнала Wi-Fi, так как обычно также работают в диапазоне 2,4 ГГц. Кроме этого детские радионяни - это приборы также работающие в диапазоне 2,4 ГГц, что создает помехи и ухудшается качество связи Wi-Fi. Также на качество связи по Wi-Fi сети влияют мониторы с электронно-лучевой трубкой, электромоторы, беспроводные динамики, работающие на частоте 2,4 или 5 ГГц, некоторые источники электрического напряжения, например, электропроводка, кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальные кабели и разъемы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок, внешние мониторы и ЖК-экраны, работающие на частоте 2,4 ГГц, беспроводные камеры и другие устройства Wi-Fi, находящиеся в радиусе действия сети Wi-Fi.For example, microwave ovens weaken the Wi-Fi signal strength, as they usually also operate in the 2.4 GHz band. In addition, baby monitors are also devices operating in the 2.4 GHz band, which creates interference and degrades the quality of Wi-Fi communications. Wi-Fi connectivity is also affected by CRT monitors, electric motors, wireless speakers operating at 2.4 or 5 GHz, some sources of electrical voltage such as electrical wiring, cables with insufficient shielding, and coaxial cables. and connectors used with some types of satellite dishes, external monitors and LCD screens operating at 2.4 GHz, wireless cameras, and other Wi-Fi devices within range of the Wi-Fi network.
Таким образом различные устройства могут являться источником помех для регистрации и передачи сигналов по сети Wi-Fi. Как указывалось выше, эти устройства могут включать средства связи и/или электронные устройства, включая как проводные, так и беспроводные устройства (например, микроволновые печи, принтеры, компьютеры, планшеты, телефоны, беспроводные телефоны, сетевые узлы, сетевые устройства, телевизионные приставки, телевизоры, радиоприемники, устройства связи), терминалы, линии электропередач, передатчики, различные протоколы связи, используемые устройствами и тому подобное.Thus, various devices can interfere with the registration and transmission of signals over a Wi-Fi network. As noted above, these devices may include communications and/or electronic devices, including both wired and wireless devices (e.g., microwave ovens, printers, computers, tablets, phones, cordless phones, network nodes, network devices, set-top boxes, televisions, radios, communication devices), terminals, power lines, transmitters, various communication protocols used by devices, and the like.
Вместе с тем, в предложенном решении было решено использовать фильтрацию на основе данных об этих помехах. Предлагается использовать указанные помехи для создания и/или генерирования картин помех для каждого источника помех.However, in the proposed solution, it was decided to use filtering based on data about these interferences. It is proposed to use these interferences to create and/or generate interference patterns for each interference source.
Общие типы помех можно разделить на взаимные помехи или помехи в совмещенных каналах CCI (co-channel interference), помехи между несущими ICI (inter-carrier interference) из-за модуляции сигнала, электромагнитные помехи EMI (electromagnetic interference) из-за излучения внешнего источника. В свою очередь данные о помехах можно использовать для создания и/или генерирования картин помех для каждого источника помех. Картины интерференции могут быть отображены на карте интерференции, которая может иллюстрировать пространственные отношения картин интерференции, источников интерференции, объектов, не излучающих радиоволны, их комбинаций и т.п. Сформированную интерференционную карту помех можно использовать для оценки неизвестного и/или нового источника помех, например, беспроводного телефона, чтобы определить, как это может повлиять на устройство приемо-передачи Wi-Fi, установленного на устройстве, например, таком как электрический чайник.Common types of interference can be divided into mutual or co-channel interference CCI (co-channel interference), inter-carrier interference ICI (inter-carrier interference) due to signal modulation, electromagnetic interference EMI (electromagnetic interference) due to radiation from an external source . In turn, the interference data can be used to create and/or generate interference patterns for each interferer. The interference patterns may be displayed on an interference map, which may illustrate spatial relationships of interference patterns, interference sources, non-radiating objects, combinations thereof, and the like. The generated interference map can be used to evaluate an unknown and/or new source of interference, such as a cordless phone, to determine how it might affect a Wi-Fi transceiver installed on a device such as an electric kettle, for example.
Таким образом предложен электрический чайник с Wi-Fi управлением, конструкция которого выполнена с возможностью формирования и сохранения интерференционной картины от каждого источника помех с тем, чтобы проводить сравнение картины помех и удалять все помехи от источников помех и оставлять только картину сигнала, соответствующую сигналу Wi-Fi.Thus, an electric kettle with Wi-Fi control is proposed, the design of which is configured to form and store an interference pattern from each interference source in order to compare the interference pattern and remove all interference from interference sources and leave only the signal pattern corresponding to the Wi- fi.
Необходимо повторно отметить, что каждый источник помех имеет свою уникальную интерференционную картину, и именно эти данные можно использовать для создания и/или генерирования сигнатуры помех для каждого источника помех. При этом информация об источнике помех может быть включена в сигнатуру помех, например, рабочая частота, уровень мощности сигнала, местоположение, пользовательская информация и так далее для идентификации источника помех. Чтобы определить, какой источник помех вызвал изменение картины помех, сохраненные сигнатуры помех можно сравнить с данными о помехах, собранными/полученными и сгенерированными картинами помех.It should be reiterated that each interferer has its own unique interference pattern, and it is this data that can be used to create and/or generate an interference signature for each interferer. Meanwhile, information about the interferer can be included in the interference signature, such as operating frequency, signal strength, location, user information, and so on, to identify the interferer. To determine which interferer caused the interference pattern to change, the stored interference signatures can be compared with the interference data collected/acquired and the generated interference patterns.
Когда помехи снижают скорость передачи сигнала, может быть скоординирован, например, уровень мощности. Также можно изменить модуляцию сигнала, чтобы улучшить отношение сигнал-шум между полезным сигналом Wi-Fi и сигналом-помехой (шумом).When interference reduces the signal transmission rate, for example, the power level can be coordinated. You can also change the signal modulation to improve the signal-to-noise ratio between the desired Wi-Fi signal and the signal-to-interference (noise).
Кроме этого можно определить и сетевой адрес источника помех по сигнатуре помех. Например, сетевой адрес может содержать адрес интернет-протокола, сетевой адрес, адрес управления доступом к среде (MAC), интернет-адрес и/или т.п.In addition, the network address of the interference source can be determined from the interference signature. For example, the network address may include an internet protocol address, a network address, a media access control (MAC) address, an internet address, and/or the like.
Реализация преобразующего модуля чайника основана на использовании Wi-Fi-приемника, сконфигурированного в виде блока приемо-передачи 10. При этом блок приемо-передачи 10 выполнен с возможностью приема (например, сбора, сбора и измерения) сигналов от источников помех, из которых вычислительное устройство микропроцессора 5 преобразующего модуля 6 может определять данные о помехах при изменении сигналов за счет проведения сравнения принятых сигналов с имеющейся базой эталонных сигналов, сохраненных в блоке памяти 8. Указанный сравнительный анализ осуществляется в блоке анализа и фильтрации 7 микропроцессора 5. При этом приемник Wi-Fi, выполненный в виде блока приемо-передачи 10 может иметь множество каналов приемника, которые способны измерять относительное направление сигнала с наибольшей энергией передачи. Например, широкополосный или полноспектральный приемник в кабельном модеме, спутниковом телевидении и кабельном телевидении может быть сконфигурирован для выполнения спектрального анализа для измерения содержания энергии, включая несущую сигнала, гармонику сигнала и/или интермодуляцию сигнала. Изменения содержания энергии могут указывать на помехи и могут использоваться для определения источника помех. Например, когда содержание энергии измеряется во времени, спектральный анализ может указать приемнику, является ли источник помех частотно-модулированным сигналом или это сигнал со скачкообразной перестройкой частоты. Например, некоторые типы сигналов, такие как Bluetooth (802.15.1) и Zigbee (802.15.4), используют методы скачкообразной перестройки частоты или расширения спектра, которые можно легко обнаружить. В другом примере беспроводные и сотовые технологии, такие как усовершенствованная цифровая беспроводная связь (DECT) и множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), могут иметь четко определенную полосу пропускания.The implementation of the converting module of the kettle is based on the use of a Wi-Fi receiver configured as a
Также преобразующий модуль 6 выполняет анализ содержания энергии во временной области и может определять частоту повторения импульсов (ЧПИ) источника помех. Анализ содержания энергии во временной области для определения ЧПИ может использоваться в ситуациях, когда анализ сигнала приводит к более чем одному типу источника помех. В одном аспекте вместо анализа сигнала можно использовать анализ во временной области, определяющий ЧПИ источника помех.Also, the
В качестве примера использования ЧПИ для определения источника помех рассмотрим микроволновые печи. Микроволновые печи передают либо непрерывную волну, либо длинные циклы сигнала, длящиеся несколько секунд или более. При этом если сравнивать сигналы микроволновых печей с глобальной системой для мобильных сотовых передатчиков (GSM), то последние имеют относительно более высокую ЧПИ по сравнению с микроволновыми печами (примерно 216 Гц с компонентой 8 Гц). На основе ЧПИ вычислительное устройство может определить, является ли источник помех микроволновым или сотовым передатчиком GSM.As an example of using PRF to determine the source of interference, consider microwave ovens. Microwave ovens transmit either a continuous wave or long signal cycles lasting several seconds or more. However, if microwave oven signals are compared with the global system for mobile cellular transmitters (GSM), the latter have a relatively higher PRF compared to microwave ovens (approximately 216 Hz with an 8 Hz component). Based on the PRF, the computing device can determine if the interferer is a microwave or a GSM cellular transmitter.
Таким образом, преобразующий модуль чайника 6 за счет своего конструктивного выполнения может определять источники помех, включая источники, которые имеют задокументированные характеристики (эталонные помехи), может определить тип радиочастотных помех и мощность сигнала, присутствующего в определенном месте.Thus, the converter module of the
При этом на этапе формирования интерференционной картины она может быть создана и/или сгенерирована на основе принятых данных интерференции. Например, интерференционная картина может содержать один или несколько из следующих элементов: радиоинтерференционная картина, микроволновая интерференционная картина, их комбинации, и тому подобное. Кроме этого интерференционная картина может содержать частотный спектр, связанный с множеством источников помех. Интерференционная картина храниться в блоке памяти помех 8 и в дальнейшем используется в качестве эталонных сигналов вычислительного устройства микропроцессора 5.At the same time, at the stage of forming an interference pattern, it can be created and/or generated based on the received interference data. For example, an interference pattern may include one or more of the following: radio interference pattern, microwave interference pattern, combinations thereof, and the like. In addition, the interference pattern may contain a frequency spectrum associated with multiple interference sources. The interference pattern is stored in the
Как показано на блок-схеме на фиг. 1 устройство чайника включает блок контроллера чайника 1, первый вывод которого выполнен с возможностью подключения к электрической сети, а второй - к размещенному в корпусе чайника блоку нагревательного элемента чайника 2. Также контроллер чайника 1 подключен к блоку термостата чайника 3 и блоку ручного управления чайника 4. Эти блоки входят в блок ручного управления чайником, показанный на чертеже пунктирной линией.As shown in the block diagram in FIG. 1, the kettle device includes a kettle 1 controller unit, the first output of which is made with the possibility of connecting to the electrical network, and the second one - to the
В соответствии с предложенным решением контроллер чайника 1 последовательно соединен с помощью обратной связи с микропроцессором чайника 5, а именно с устройством управления 9 микропроцессора 5. В свою очередь микропроцессор чайника 5, а именно устройство управления 9, соединен с блоком приемо-передачи 10. Микропроцессор 5 также включает блок анализа и фильтрации 7, первый вход которого подключен к выходу блока приемо-передачи 10, а второй вход соединен обратной связью с блоком памяти помех 8. При этом микропроцессор чайника 5 со встроенным устройством управления 9 и вычислительным блоком анализа и фильтрации 7, совместно с блоком памяти помех 8 и блоком приемо-передачи 10 образуют преобразующий модуль чайника 6.In accordance with the proposed solution, the kettle controller 1 is connected in series with the help of feedback from the microprocessor of the
Указанный преобразующий модуль чайника 6 выполняет основную функцию - это прием, фильтрация, усиление и передача на контролер чайника 1 информационного Wi-Fi сигнала. При этом предложенная конструктивная реализация преобразующего модуля чайника 6 обеспечивает фильтрацию всех принятых сигналов-помех за счет формирования интерференционной картины, которая может содержать один или несколько из следующих элементов: радиоинтерференционная картина, микроволновая интерференционная картина и их комбинации. Кроме этого интерференционная картина может содержать частотный спектр, связанный с множеством источников помех. Интерференционная картина храниться в блоке памяти помех 8 и в дальнейшем используется в качестве эталонных сигналов вычислительного устройства микропроцессора 5, такого как блок анализа и фильтрации 7.The specified converting module of the
Таким образом, информация, переданная пользователем посредством Wi-Fi сигнала на чайник, всегда будет выполнена устройством чайника вне зависимости от того, насколько сильно указанный информационный Wi-Fi сигнал подвергся влиянию помех от внешних устройств и/или препятствий.Thus, the information transmitted by the user via a Wi-Fi signal to the kettle will always be carried out by the kettle device, regardless of how much the specified information Wi-Fi signal is affected by interference from external devices and / or obstacles.
Работа заявленного устройства чайника осуществляется следующим образом.The operation of the claimed kettle device is as follows.
При первичной установке электрического чайника с Wi-Fi управлением производится сканирования области при помощи включения блока приемо-передачи 10. Указанное включение может производиться вручную при помощи нажатия соответствующей кнопки на корпусе чайника, либо ЖК экране чайника, либо путем поворота соответствующего реле на корпусе чайника (указанные элементы широко известны и поэтому на фигурах не показаны), которое активирует блок ручного управления чайника 4 для передачи сигнала на контроллер чайника 1 и дальнейшую передачу команды на блок приемо-передачи 10 через устройство управления 9 микропроцессора 5. После сканирования осуществляется анализ сигналов от всех существующих вокруг чайника источников помех при помощи блока анализа и фильтрации 7 с записью полученных данных об интерференционных картинах в память блока памяти помех 8. Этот шаг позволит обеспечить более эффективную работу преобразующего модуля чайника 6. Очевидно, что в большом офисном пространстве, в котором сигнал Wi-Fi может беспрепятственно проходить десятки метров и на маленькой кухне, заставленной разного рода приборами, включая холодильник, микроволновую печь и т.п., где сигнал Wi-Fi будет переотражаться от поверхностей, поглощаться и подвергаться влиянию электромагнитных излучений сигналов от работающих приборов, интерференционная картина помех будет существенно различаться.During the initial installation of an electric kettle with Wi-Fi control, the area is scanned by turning on the
Принятые сигналы помех записываются в блок памяти помех 8 в качестве дополнительных эталонных сигналов помех. Таким образом, в блоке памяти помех 8 преобразующего модуля чайника 6 формируется дополнительная база данных о полученных интерференционных картинах сигналов от множества источников помех фактически расположенных вокруг устройства чайника и влияющих на эффективность приема Wi-Fi сигнала. При этом в блоке памяти помех 8 имеются сохраненные данные эталонных сигналов интерференционных картин сигналов помех от задокументированных источников помех, например, такие типы сигналов, как Bluetooth (802.15.1) и Zigbee (802.15.4), которые используют методы скачкообразной перестройки частоты или расширения спектра, которые можно легко обнаружить. То есть в блоке памяти помех 8 сохраняются дополнительные данные - это данные об интерференционных картинах помех, сформированных от источников помех вокруг чайника. Таким образом, при осуществлении анализа сигнала в блоке анализа и фильтрации 7 их классификация будет значительно упрощена за счет сравнения с сигналами, имеющимися в блоке памяти 8 всех имеющихся в нем эталонных сигналов интерференционных картин сигналов.The received interference signals are recorded in the
В результате из блока анализа и фильтрации 7 в устройство управления 9 микропроцессора 5 поступает информационный управляющий Wi-Fi сигнал, который далее передается на контроллер чайника 1.As a result, an information Wi-Fi control signal is received from the analysis and
Кроме этого устройство чайника может дать обратную связь пользователю через преобразующий модуль чайника 6, например, о наличии/отсутствии в чайнике воды, о температуре воды в чайнике, о необходимости замены воды («мертвая вода») и т.п. В этом случае, данные с контроллера 1 попадают на устройство управления 9 микропроцессора 5, далее передаются в блок приемо-передачи 10, который излучает информационный сигнал на удаленное устройство пользователя.In addition, the kettle device can give feedback to the user through the converting module of the
Разберем конкретный пример.Let's take a specific example.
Сигнал, несущий информацию о запросе температуры воды (пользователь формирует удаленный запрос о температуре воды в чайнике на данный момент.), поступает с любого из устройств, поддерживающих передачу и прием Wi-Fi сигнала, на Wi-Fi роутер (модем), где обрабатывается и далее принимается преобразующим модулем 6 чайника. Блок приемо-передачи 10 преобразующего модуля 6 передает весь спектр сигналов, полученных из окружающего пространства, в микропроцессор 5 в блок анализа и фильтрации 7, далее по запросу блока анализа и фильтрации 7 из памяти блока памяти помех 8 передается информация об интерференционной картине эталонных помех. Блок анализа и фильтрации 7 осуществляет действия посредством раскрытого на фиг. 2 алгоритма. 8 частности, первоначально полученный сигнал анализируется с тем, чтобы выявить наличие «нового» сигнала, который отсутствует в базе данных блока памяти помех 8. В случае положительного решения о наличии «нового» сигнала помех, блок анализа и фильтрации 7 передает информацию об интерференционной картине новой помехи в блок памяти помех 8 и там этот сигнал сохраняется в качестве дополнительного эталонного сигнала. В случае, если полученный сигнал имеется в сохраненной базе данных эталонных сигналов, проводится сравнение полученного сигнала с сигналами из блока памяти помех 8. Далее анализируется, имеется ли среди сигналов нужный нам информационный Wi-Fi сигнал, осуществляется фильтрация и все сигналы-помехи удаляются, а далее передается только информационный сигнал Wi-Fi.The signal carrying information about the water temperature request (the user generates a remote request about the water temperature in the kettle at the moment.), comes from any of the devices that support the transmission and reception of a Wi-Fi signal, to the Wi-Fi router (modem), where it is processed and further received by the converting
Преобразованный сигнал поступает из управляющего устройства 9 микропроцессора чайника 5 на контроллер чайника 1. Контроллер 1 осуществляет подключение к термостату 3 чайника и преобразует величину температуры воды в чайнике в электрический сигнал, который передается от контроллера чайника 1 через устройство управления 9 микропроцессора чайника 5 в блок приемо-передачи и далее на Wi-Fi роутер, а затем на одно из вышеназванных командных устройств пользователя.The converted signal comes from the
В свою очередь пользователь, получив информацию о температуре воды, формирует задание о нагреве воды в чайнике до температуры 80°С. Температура воды в чайнике устанавливается пользователем удаленно при помощи любого устройства, поддерживающего Wi-Fi соединение, например, компьютера, или планшета, или мобильного телефона и т.п. Сигнал, несущий информацию о температуре воды 80°С, заданной пользователем, поступает с любого из указанных устройств на Wi-Fi роутер (модем), где обрабатывается и далее принимается преобразующим модулем 6 чайника. Блок приемо-передачи 10 преобразующего модуля 6 передает весь спектр сигналов, полученных из окружающего пространства в микропроцессор 5 в блок анализа и фильтрации 7, далее по запросу блока анализа и фильтрации 7 из памяти блока памяти помех 8 передается информация об интерференционной картине эталонных помех. Блок анализа и фильтрации 7 осуществляет действия посредством раскрытого на фиг. 2 алгоритма.In turn, the user, having received information about the water temperature, forms a task to heat the water in the kettle to a temperature of 80°C. The temperature of the water in the kettle is set by the user remotely using any device that supports a Wi-Fi connection, such as a computer, or a tablet, or a mobile phone, etc. The signal carrying information about the water temperature of 80°C, set by the user, comes from any of these devices to the Wi-Fi router (modem), where it is processed and then received by the converting
Преобразованный сигнал поступает из управляющего устройства 9 микропроцессора чайника 5 на контроллер чайника 1. Контроллер 1 осуществляет подключение нагревательного элемента чайника 2 к электрической сети. Температура воды в чайнике контролируется термостатом 3 чайника, который преобразует величину температуры воды в чайнике в электрический сигнал, поступающий на контроллер чайника 1, который сравнивает температуру воды в чайнике с температурой воды, заданной удаленным командным устройством (например, таким как компьютер, планшет, мобильный телефон) и когда температура воды достигает 80°С, то есть нужной температуры, отключает нагревательный элемент чайника 2 от электрической сети. При этом информационный сигнал о достижении заданной температуры 80°С от контроллера чайника 1 через микропроцессор чайника 5, именно устройство управления 9 поступает в блок приемо-передачи 10 и далее передается на Wi-Fi роутер, а затем на одно из вышеназванных командных устройств пользователя.The converted signal comes from the
Таким образом, пользователь получает информацию как о первоначальной температуре воды в чайнике, так и о полученной температуре, соответствующей заданному значению. При этом команда от устройства пользователя будет выполнена даже в случае ослабления Wi-Fi сигнала, так как предложенное решение обеспечит стабильное Wi-Fi соединение вне зависимости от месторасположения Wi-Fi роутера (далеко от места расположения чайника, например, в другой комнате) и шумов, возникающих при работе разного рода устройств (смарт-ТВ, микроволновые печи, игровые приставки, холодильник и т.п.).Thus, the user receives information both about the initial temperature of the water in the kettle, and about the received temperature corresponding to the setpoint. In this case, the command from the user's device will be executed even if the Wi-Fi signal is weakened, since the proposed solution will provide a stable Wi-Fi connection regardless of the location of the Wi-Fi router (far from the location of the kettle, for example, in another room) and noise arising during the operation of various kinds of devices (smart TV, microwave ovens, game consoles, refrigerator, etc.).
Как следует из всего сказанного выше за счет обработки сигналов в преобразующем модуле чайника 6 обеспечивается повышение качества Wi-Fi связи, что в свою очередь обеспечивает повышение стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы.As follows from all of the above, due to signal processing in the converting module of the
В качестве приложения для удаленного управления может использоваться приложение IQ НОМЕ.The IQ HOME app can be used as a remote control application.
Прием и передача данных между портативным устройством с установленным приложением и устройством, принимающим команды (блоком приемо-передачи в корпусе чайника), осуществляется с использованием такого вида связи/соединения как Wi-Fi.Reception and transmission of data between a portable device with an installed application and a device that receives commands (a transceiver unit in the kettle body) is carried out using such a type of communication / connection as Wi-Fi.
Таким образом, предложенный электрический чайник с Wi-Fi управлением, включающий перечисленные выше элементы, обеспечивает удаленное управление из приложения при помощи Wi-Fi сети за счет эффективной функции автоматической фильтрации полученного информационного Wi-Fi сигнала от помех, создаваемых устройствами и препятствиями, окружающими электрический чайник, что повышает стабильность Wi-Fi соединения и бесперебойной работы удаленного управления работой чайника.Thus, the proposed electric kettle with Wi-Fi control, including the above elements, provides remote control from the application using a Wi-Fi network due to the effective function of automatically filtering the received information Wi-Fi signal from interference created by devices and obstacles surrounding the electrical kettle, which increases the stability of the Wi-Fi connection and the smooth operation of the remote control of the kettle.
Как следует из описания возможных выполнений заявленной полезной модели, предложенный электрический чайник с функциями удаленного управления обеспечивает достижение заявленного технического результата, заключающегося в повышении стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства чайника в целом и работы блока приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенного в чайник, в частности.As follows from the description of possible implementations of the claimed utility model, the proposed electric kettle with remote control functions achieves the claimed technical result, which consists in increasing the stability of the kettle connection to a Wi-Fi wireless network for remote control of its operating modes while maintaining the high efficiency of the kettle device as a whole. and the operation of the Wi-Fi signal transceiver unit built into the kettle, in particular.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, существенность всех общих и частных признаков полезной модели, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие полезной модели»; доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация полезной модели» техническую осуществимость и промышленную применимость предложенного устройства; решение поставленных задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании полезной модели, по нашему мнению, заявленное устройство удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к полезным моделям.Considering the novelty of the set of essential features, the technical solution of the task, the materiality of all general and particular features of the utility model, proven in the section "Prior Art" and "Disclosure of the utility model"; the technical feasibility and industrial applicability of the proposed device proved in the section "Implementation and industrial implementation of the utility model"; solution of the tasks and confident achievement of the required technical result in the implementation and use of the utility model, in our opinion, the claimed device satisfies all the requirements for patentability for utility models.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели полезной модели, но и позволяют реализовать ее промышленным способом.The analysis also shows that all general and particular features of the utility model are essential, since each of them is necessary, and together they are not only sufficient to achieve the purpose of the utility model, but also allow it to be implemented industrially.
Claims (8)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU217234U1 true RU217234U1 (en) | 2023-03-23 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219862U1 (en) * | 2023-06-01 | 2023-08-11 | Акционерное Общество "Астрата" | ELECTRIC KETTLE WITH WIFI MODULE |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU128976U1 (en) * | 2013-03-21 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛАРИС ИНТЕРНЕЙШНЛ ЛИМИТЕД" | WI-FI ELECTRIC KETTLE |
CN204406240U (en) * | 2015-02-13 | 2015-06-17 | 厦门越一电子科技有限公司 | A kind of intelligent water boiling device and control system with Wi-Fi module |
GB2521335A (en) * | 2013-09-24 | 2015-06-24 | Smarter Applic Ltd | A Remotely Controlled Kettle |
CN107422673A (en) * | 2017-08-29 | 2017-12-01 | 深圳维盟科技股份有限公司 | A kind of intelligent water boiling device with WIFI module |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU128976U1 (en) * | 2013-03-21 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛАРИС ИНТЕРНЕЙШНЛ ЛИМИТЕД" | WI-FI ELECTRIC KETTLE |
GB2521335A (en) * | 2013-09-24 | 2015-06-24 | Smarter Applic Ltd | A Remotely Controlled Kettle |
CN204406240U (en) * | 2015-02-13 | 2015-06-17 | 厦门越一电子科技有限公司 | A kind of intelligent water boiling device and control system with Wi-Fi module |
CN107422673A (en) * | 2017-08-29 | 2017-12-01 | 深圳维盟科技股份有限公司 | A kind of intelligent water boiling device with WIFI module |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU219862U1 (en) * | 2023-06-01 | 2023-08-11 | Акционерное Общество "Астрата" | ELECTRIC KETTLE WITH WIFI MODULE |
RU219862U9 (en) * | 2023-06-01 | 2024-06-27 | Акционерное Общество "Астрата" | ELECTRIC KETTLE WITH Wi-Fi MODULE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3596495B1 (en) | Selecting wireless communication channels based on signal quality metrics | |
CN107769886B (en) | Signal interference device and method | |
EP2645797B1 (en) | Communication device with selective spectrum assignment and related methods | |
EP3520460A1 (en) | Wlan extender placement | |
LaSorte et al. | Experimental assessment of wireless coexistence for 802.15. 4 in the presence of 802.11 g/n | |
CN107040302B (en) | Relay communication configuration method and device | |
RU217234U1 (en) | ELECTRIC KETTLE WITH WI-FI CONTROL | |
JP2017225026A (en) | Signal detection device, radio communication device, radio communication terminal, and signal detection method | |
Tshiluna et al. | Analysis of bluetooth and wi-fi interference in smart home | |
RU218301U1 (en) | ELECTRIC MULTICOOKER WITH WI-FI CONTROL | |
RU2813675C1 (en) | ELECTRIC KETTLE WITH Wi-Fi CONTROL AND METHOD FOR IMPLEMENTING Wi-Fi CONTROL | |
Simek et al. | Measurement of LowPAN network coexistence with home microwave appliances in laboratory and home environments | |
KR20130017501A (en) | Device and method for controlling power of femto cell in the wireless communication system | |
Kang | Spectrum sensing issues in cognitive radio networks | |
RU218984U1 (en) | ELECTRIC KETTLE WITH WI-FI CONTROL | |
JP2011523268A5 (en) | METHOD, COMPUTER PROGRAM, RECEIVER AND TERMINAL FOR RADIO (A SINGLE RADIO AGGREGATED SPECTRUM) RECEIVER WITH SINGLE SPECTRUM AGGREGATION | |
JP2019208282A (en) | Signal detection device, radio communication device, radio communication terminal, and signal detection method | |
Numan et al. | Hidden node scenario: A case for cooperative spectrum sensing in cognitive radio networks | |
RU218077U1 (en) | ELECTRIC HAIR DRYER WITH WI-FI CONTROL | |
KR100510702B1 (en) | Wireless Home Networking module and method for the same | |
RU221589U1 (en) | HUMIDIFIER WITH WI-FI CONTROLLED | |
CN108207003B (en) | Wireless signal transmitting and receiving method and device, and wireless transmitting and receiving device | |
JP2013016100A (en) | Intrusion detection device, intrusion detection method, intrusion detection program, and intrusion detection system | |
JP5704704B2 (en) | Cognitive radio communication system | |
KR101847820B1 (en) | A method for manufacturing Ultra Wide Band impulse radar module having auto bias control function for DAA |