TWI636179B - 基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法，透過物聯網自遠端接收國家標準時間及氣象訊息，以及持續以亮度感測器感測外部環境亮度，並且將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對後，根據比對相符的驅動排程驅動步進馬達以控制百葉窗簾葉片之傾斜角度及升降高度，當驅動完畢後，傳送百葉窗簾的當前狀態至行動裝置以進行顯示，用以達成提高百葉窗簾的控制便利性之技術功效。

Description

基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法

本發明涉及一種控制系統及其方法，特別是基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法。

近年來，隨著物聯網（Internet of Things, IoT）的普及與蓬勃發展，使得原本僅能行使獨立功能的普通物體皆具有網路功能，進而衍生各式各樣的應用。

一般而言，傳統的百葉窗簾可以達到遮光、調光及通風效果。然而，操作上需要使用者親力親為，無法隨著外部環境的變化自動進行調整，這將導致使用者每隔一段時間就需要前往百葉窗簾的位置進行重新調整，故具有百葉窗簾的控制便利性不佳之問題。

有鑑於此，便有廠商提出使用行動裝置控制百葉窗簾的技術，其透過無線傳輸方式，允許百葉窗簾接收行動裝置的控制指令，藉以達成遙控百葉窗簾的目的。然而，此一方式雖然能夠節省使用者前往百葉窗簾的位置之時間，但是仍然無法使百葉窗簾隨外部環境的變化進行調整，因此仍然無法有效解決百葉窗簾的控制便利性不佳的問題。

綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在百葉窗簾的控制便利性不佳之問題，因此實有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

本發明揭露一種基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法。

首先，本發明揭露一種基於物聯網的百葉窗簾控制系統，應用在具有多個百葉窗簾葉片的百葉窗簾，此系統包含：電源模組、感測模組、傳輸模組、比對模組及驅動模組。其中，電源模組用以提供百葉窗簾所需之電源；感測模組用以電性連接電源模組，用以透過亮度感測器持續感測外部環境亮度；傳輸模組用以電性連接電源模組及感測模組，用以透過物聯網自遠端伺服器接收國家標準時間及氣象訊息，以及傳送百葉窗簾的當前狀態至行動裝置以進行顯示；比對模組用以電性連接電源模組及傳輸模組，用以將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對，每一驅動排程包含時間範圍、氣候設定、亮度設定、角度設定及高度設定，當國家標準時間與時間範圍相符、氣象訊息與氣候設定相符且外部環境亮度與亮度設定相符時，載入相符的驅動排程之角度設定及高度設定；驅動模組用以電性連接電源模組及比對模組，用以根據載入的角度設定驅動第一步進馬達以控制百葉窗簾葉片的傾斜角度，以及根據載入的高度設定驅動第二步進馬達以控制百葉窗簾葉片的升降高度，並且在驅動完成後產生包含傾斜角度及升降高度的當前狀態。

另外，本發明揭露一種基於物聯網的百葉窗簾控制方法，應用在具有多個百葉窗簾葉片的百葉窗簾，其步驟包括：在百葉窗簾設置電源模組，用以提供百葉窗簾所需之電源；透過亮度感測器持續感測外部環境亮度；透過物聯網自遠端伺服器接收國家標準時間及氣象訊息；將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對，每一驅動排程包含時間範圍、氣候設定、亮度設定、角度設定及高度設定，當國家標準時間與時間範圍相符、氣象訊息與氣候設定相符且外部環境亮度與亮度設定相符時，載入相符的驅動排程之角度設定及高度設定；根據載入的角度設定驅動第一步進馬達以控制百葉窗簾葉片的傾斜角度，以及根據載入的高度設定驅動第二步進馬達以控制百葉窗簾葉片的升降高度，並且在驅動完成後產生包含傾斜角度及升降高度的當前狀態；傳送當前狀態至行動裝置以進行顯示。

本發明所揭露之系統與方法如上，與先前技術的差異在於本發明是透過物聯網自遠端接收國家標準時間及氣象訊息，以及持續以亮度感測器感測外部環境亮度，並且將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對後，根據比對相符的驅動排程驅動步進馬達以控制百葉窗簾葉片之傾斜角度及升降高度，當驅動完畢後，傳送百葉窗簾的當前狀態至行動裝置以進行顯示。

透過上述的技術手段，本發明可以達成提高百葉窗簾的控制便利性之技術功效。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

在說明本發明所揭露之基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法之前，先對本發明所自行定義的名詞作說明，本發明所述的遠端伺服器是指設置於私人組織或政府機關的伺服器，並且連接網際網路提供國家標準時間（National Standard Time, NST）及氣象訊息。在實際實施上，所述遠端伺服器是以開放資料（Open Data）方式提供國家標準時間及氣象訊息，其資料格式可為XML、JSON等等，所述開放資料是指的是一種經過挑選與許可的資料，這些資料不受著作權、專利權，以及其它管理機制所限制，可以開放給社會公眾，任何人都可以自由出版使用，無論是用於出版或是其它運用皆不加以限制。另外，所述氣象訊息可包含細懸浮微粒濃度，以便使用者在設定驅動排程時，將細懸浮微粒濃度列入氣候設定的考量，例如：在細懸浮微粒濃度超標時，使百葉窗簾葉片完全降下及傾斜。

以下配合圖式對本發明基於物聯網的百葉窗簾控制系統及其方法做進一步說明，請先參閱「第1圖」，「第1圖」為本發明基於物聯網的百葉窗簾控制系統之系統方塊圖，應用在具有多個百葉窗簾葉片的百葉窗簾110，此系統包含：電源模組111、感測模組112、傳輸模組113、比對模組114及驅動模組115。其中，電源模組111用以提供百葉窗簾110所需之電源，亦即感測模組112、傳輸模組113、比對模組114及驅動模組115所需之電源。在實際實施上，電源模組111可包含光電轉換裝置，如：太陽能電池、光電電池等等，用以將光能轉換為電能，電源模組111還可包含電池裝置，此電池裝置可為一次電池（即：不可再次充電的電池）、二次電池（即：可再次充電的電池）或其組合，以避免百葉窗簾110上的電子元件因為缺乏足夠的電源而無法運作。

感測模組112電性連接電源模組111，用以透過亮度感測器持續感測外部環境亮度。在實際實施上，所述亮度感測器可使用光電晶體（Photo Transistor）、光電二極體（Photo Diode）、整合有放大電路的光電積體電路（Optoelectronic Integrated Circuit）等等來實現。另外，感測模組112還可持續偵測目標空間的人體活動狀態，當人體活動狀態為無人活動時，禁能亮度感測器，並且使電源模組111與傳輸模組113、比對模組114及驅動模組115的電性連接切換為斷路，直到人體活動狀態為有人活動為止。換句話說，當目標空間無人活動時，百葉窗簾110處於省電及休眠狀態，不會再進行相應的驅動控制，也不從遠端伺服器130接收國家標準時間及氣象訊息。

傳輸模組113用以電性連接電源模組111及感測模組112，用以透過物聯網自遠端伺服器130接收國家標準時間及氣象訊息，以及傳送百葉窗簾110的當前狀態至行動裝置120以進行顯示。在實際實施上，遠端伺服器130可分別設置在不同組織或機關，並且由百葉窗簾110從不同的遠端伺服器130分別接收國家標準時間及氣象訊息，例如：從設置在「國家時間與頻率標準實驗室」的遠端伺服器130接收國家標準時間；從設置在「氣象局」的遠端伺服器130接收氣象訊息等等。

比對模組114用以電性連接電源模組111及傳輸模組113，用以將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對，每一驅動排程包含時間範圍（例如：「09:00~17:00」）、氣候設定（例如：「晴天」）、亮度設定（例如：「100～700勒克斯（lx；lux）」）、角度設定（例如：「45度」）及高度設定（例如：「40公分」），當國家標準時間與時間範圍相符、氣象訊息與氣候設定相符且外部環境亮度與亮度設定相符時，載入相符的驅動排程之角度設定及高度設定。舉例來說，假設時間範圍為「09:00~17:00」、當前時間為「12:42」，由於當前時間在時間範圍內，所以視為相符；假設氣候設定為「晴天」、接收到的氣象訊息為「陰天」，此時即視為不相符；假設亮度設定為「100～700lx」、感測到的外部環境亮度為「300lx」，此時即視為相符，而只有在所有條件皆相符的情況下，才會視為相符的驅動排程，並且載入其角度設定及高度設定。另外。預設的驅動排程可儲存在記憶體，如：快閃記憶體、唯讀記憶體等等。

驅動模組115電性連接電源模組111及比對模組114，用以根據載入的角度設定驅動第一步進馬達以控制百葉窗簾葉片的傾斜角度，以及根據載入的高度設定驅動第二步進馬達以控制百葉窗簾葉片的升降高度，並且在驅動完成後產生包含傾斜角度及升降高度的當前狀態。在實際實施上，第一步進馬達及第二步進馬達由電源模組111提供電源，假設載入的角度設定為「45度」，第一步進馬達會控制百葉窗簾葉片，使其傾斜角度為「45度」。

接著，請參閱「第2圖」，「第2圖」為本發明基於物聯網的百葉窗簾控制方法之方法流程圖，應用在具有多個百葉窗簾葉片的百葉窗簾110，其步驟包括：在百葉窗簾110設置電源模組，用以提供百葉窗簾110所需之電源（步驟210）；透過亮度感測器持續感測外部環境亮度（步驟220）；透過物聯網自遠端伺服器130接收國家標準時間及氣象訊息（步驟230）；將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對，每一驅動排程包含時間範圍、氣候設定、亮度設定、角度設定及高度設定，當國家標準時間與時間範圍相符、氣象訊息與氣候設定相符且外部環境亮度與亮度設定相符時，載入相符的驅動排程之角度設定及高度設定（步驟240）；根據載入的角度設定驅動第一步進馬達以控制百葉窗簾葉片的傾斜角度，以及根據載入的高度設定驅動第二步進馬達以控制百葉窗簾葉片的升降高度，並且在驅動完成後產生包含傾斜角度及升降高度的當前狀態（步驟250）；傳送當前狀態至行動裝置120以進行顯示（步驟260）。透過上述步驟，即可透過物聯網自遠端接收國家標準時間及氣象訊息，以及持續以亮度感測器感測外部環境亮度，並且將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對後，根據比對相符的驅動排程驅動步進馬達以控制百葉窗簾葉片之傾斜角度及升降高度，當驅動完畢後，傳送百葉窗簾的當前狀態至行動裝置120以進行顯示。

以下配合「第3圖」及「第4圖」以實施例的方式進行如下說明，請先參閱「第3圖」，「第3圖」為應用本發明控制百葉窗簾之示意圖。假設百葉窗簾110預先儲存有一驅動排程，其記載時間範圍為「09:00~17:00」、氣候設定為「晴天」、亮度設定為「100～700勒克斯（lx；lux）」、角度設定為「0度」及高度設定為「40公分」。當使用者透過按壓實體開關300啟動百葉窗簾110時，設置在百葉窗簾110的亮度感測器會持續感測外部環境亮度，並且會經由天線310以無線傳輸的方式與物聯網相連，以便從遠端伺服器130接收國家標準時間及氣象訊息。假設感測到的外部環境亮度為「450lx」、接收到的國家標準時間為「10:08」及氣象訊息為「晴天」，經過將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度用以與預設的驅動排程進行比對後，由於國家標準時間「10:08」與時間範圍「09:00~17:00」相符、氣候設定「晴天」與氣象訊息「晴天」相符、外部環境亮度「450lx」與亮度設定「100～700lx」相符，亦即所有條件皆相符。因此，載入此一驅動排程之角度設定「0度」及高度設定「40公分」。此時，即驅動第一步進馬達使百葉窗簾葉片320傾斜0度，以及驅動第二步進馬達使百葉窗簾葉片如「第3圖」的虛線箭頭所示意降下至40公分的位置。

如「第4圖」所示意，「第4圖」為應用本發明控制百葉窗簾之另一示意圖。假設預先儲存有另一驅動排程，其記載時間範圍為「09:00~17:00」、氣候設定為「晴天」、亮度設定為「＞1500lx」、角度設定為「45度」及高度設定為「40公分」。其目的是在外部環境亮度高於1500lx時，使百葉窗簾葉片320傾斜45度，避免強光對使用者造成不良影響。那麼，同樣地，當使用者透過按壓實體開關300啟動百葉窗簾110時，設置在百葉窗簾110的亮度感測器會持續感測外部環境亮度，並且會經由天線310以無線傳輸的方式與物聯網相連，以便從遠端伺服器130接收國家標準時間及氣象訊息。假設感測到的外部環境亮度為「1750lx」、接收到的國家標準時間為「12:18」及氣象訊息為「晴天」，經過將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度用以與預設的驅動排程進行比對後，由於國家標準時間「12:18」與時間範圍「09:00~17:00」相符、氣候設定「晴天」與氣象訊息「晴天」相符、外部環境亮度「1750lx」與亮度設定「＞1500lx」相符。因此，載入此一驅動排程之角度設定「45度」及高度設定「40公分」。要特別說明的是，雖然此時應該要驅動第二步進馬達使百葉窗簾葉片320降下至40公分的位置，但是倘若百葉窗簾葉片320已經在40公分的位置，那麼第二步進馬達即維持當前狀態，接著，驅動第一步進馬達使百葉窗簾葉片320如「第4圖」虛線箭頭所示意傾斜45度。

另外，在實際實施上，倘若第二步進馬達並未使百葉窗簾葉片320降下，在此情況下，第一步進馬達將不會旋轉百葉窗簾葉片320使其傾斜，以避免因為沒有空間允許百葉窗簾葉片320傾斜而導致第一步進馬達燒毀。最後，在驅動完成後產生包含傾斜角度及升降高度的當前狀態，以便傳送至行動裝置120進行顯示，進而提供使用者藉由行動裝置120得知百葉窗簾110的當前狀態，如：以文字顯示為「目前的傾斜角度為45度；升降高度為40公分」。要補充說明的是，假設感測模組112還包含偵測目標空間的人體活動狀態，當人體活動狀態為無人活動時，除了禁能亮度感測器直到人體活動狀態為有人活動為止，還可使百葉窗簾葉片320完全降下，並且使其傾斜至45度以上，以避免目標空間無人時，遭到外部人員透過窗戶窺視，進而保障目標空間的隱私。

綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過物聯網自遠端接收國家標準時間及氣象訊息，以及持續以亮度感測器感測外部環境亮度，並且將國家標準時間、氣象訊息及外部環境亮度與預設的驅動排程進行比對後，根據比對相符的驅動排程驅動步進馬達以控制百葉窗簾葉片之傾斜角度及升降高度，當驅動完畢後，傳送百葉窗簾的當前狀態至行動裝置以進行顯示，藉由此一技術手段可以解決先前技術所存在的問題，進而達成提高百葉窗簾的控制便利性之技術功效。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧百葉窗簾
111‧‧‧電源模組
112‧‧‧感測模組
113‧‧‧傳輸模組
114‧‧‧比對模組
115‧‧‧驅動模組
120‧‧‧行動裝置
130‧‧‧遠端伺服器
300‧‧‧實體開關
310‧‧‧天線
320‧‧‧百葉窗簾葉片
步驟210‧‧‧在百葉窗簾設置一電源模組，用以提供該百葉窗簾所需之電源
步驟220‧‧‧透過至少一亮度感測器持續感測一外部環境亮度
步驟230‧‧‧透過物聯網自至少一遠端伺服器接收一國家標準時間及一氣象訊息
步驟240‧‧‧將該國家標準時間、該氣象訊息及該外部環境亮度與預設的至少一驅動排程進行比對，每一驅動排程包含一時間範圍、一氣候設定、一亮度設定、一角度設定及一高度設定，當該國家標準時間與該時間範圍相符、該氣象訊息與該氣候設定相符且該外部環境亮度與該亮度設定相符時，載入相符的該驅動排程之該角度設定及該高度設定
步驟250‧‧‧根據載入的該角度設定驅動一第一步進馬達以控制所述百葉窗簾葉片的一傾斜角度，以及根據載入的該高度設定驅動一第二步進馬達以控制所述百葉窗簾葉片的一升降高度，並且在驅動完成後產生包含該傾斜角度及該升降高度的一當前狀態
步驟260‧‧‧傳送該當前狀態至一行動裝置以進行顯示

第1圖為本發明基於物聯網的百葉窗簾控制系統之系統方塊圖。 第2圖為本發明基於物聯網的百葉窗簾控制方法之方法流程圖。 第3圖為應用本發明控制百葉窗簾之示意圖。 第4圖為應用本發明控制百葉窗簾之另一示意圖。

Claims (10)

1. 一種基於物聯網的百葉窗簾控制系統，應用在具有多個百葉窗簾葉片的一百葉窗簾，該系統包含： 一電源模組，用以提供該百葉窗簾所需之電源； 一感測模組，電性連接該電源模組，用以透過至少一亮度感測器持續感測一外部環境亮度； 一傳輸模組，電性連接該電源模組及該感測模組，用以透過物聯網自至少一遠端伺服器接收一國家標準時間及一氣象訊息，以及傳送該百葉窗簾的一當前狀態至一行動裝置以進行顯示； 一比對模組，電性連接該電源模組及該傳輸模組，用以將該國家標準時間、該氣象訊息及該外部環境亮度與預設的至少一驅動排程進行比對，每一驅動排程包含一時間範圍、一氣候設定、一亮度設定、一角度設定及一高度設定，當該國家標準時間與該時間範圍相符、該氣象訊息與該氣候設定相符且該外部環境亮度與該亮度設定相符時，載入相符的該驅動排程之該角度設定及該高度設定；以及 一驅動模組，電性連接該電源模組及該比對模組，用以根據載入的該角度設定驅動一第一步進馬達以控制所述百葉窗簾葉片的一傾斜角度，以及根據載入的該高度設定驅動一第二步進馬達以控制所述百葉窗簾葉片的一升降高度，並且在驅動完成後產生包含該傾斜角度及該升降高度的一當前狀態。
2. 根據申請專利範圍第1項之基於物聯網的百葉窗簾控制系統，其中該電源模組包含一光電轉換裝置，用以將光能轉換為電能。
3. 根據申請專利範圍第1項之基於物聯網的百葉窗簾控制系統，其中該電源模組包含一電池裝置，該電池裝置為一次電池、二次電池或其組合。
4. 根據申請專利範圍第1項之基於物聯網的百葉窗簾控制系統，其中該感測模組包含持續偵測一目標空間的一人體活動狀態，當該人體活動狀態為無人活動時，禁能所述亮度感測器，並且使該電源模組與該傳輸模組、該比對模組及該驅動模組的電性連接切換為斷路，直到該人體活動狀態為有人活動為止。
5. 根據申請專利範圍第1項之基於物聯網的百葉窗簾控制系統，其中該遠端伺服器以開放資料（Open Data）方式提供該國家標準時間及該氣象訊息，其中，該氣象訊息包含一細懸浮微粒濃度。
6. 一種基於物聯網的百葉窗簾控制方法，應用在具有多個百葉窗簾葉片的一百葉窗簾，其步驟包括： 在該百葉窗簾設置一電源模組，用以提供該百葉窗簾所需之電源； 透過至少一亮度感測器持續感測一外部環境亮度； 透過物聯網自至少一遠端伺服器接收一國家標準時間及一氣象訊息； 將該國家標準時間、該氣象訊息及該外部環境亮度與預設的至少一驅動排程進行比對，每一驅動排程包含一時間範圍、一氣候設定、一亮度設定、一角度設定及一高度設定，當該國家標準時間與該時間範圍相符、該氣象訊息與該氣候設定相符且該外部環境亮度與該亮度設定相符時，載入相符的該驅動排程之該角度設定及該高度設定； 根據載入的該角度設定驅動一第一步進馬達以控制所述百葉窗簾葉片的一傾斜角度，以及根據載入的該高度設定驅動一第二步進馬達以控制所述百葉窗簾葉片的一升降高度，並且在驅動完成後產生包含該傾斜角度及該升降高度的一當前狀態；以及 傳送該當前狀態至一行動裝置以進行顯示。
7. 根據申請專利範圍第6項之基於物聯網的百葉窗簾控制方法，其中該電源模組包含一光電轉換裝置，用以將光能轉換為電能。
8. 根據申請專利範圍第6項之基於物聯網的百葉窗簾控制方法，其中該電源模組包含一電池裝置，該電池裝置為一次電池、二次電池或其組合。
9. 根據申請專利範圍第6項之基於物聯網的百葉窗簾控制方法，其中該透過所述亮度感測器持續感測該外部環境亮度的步驟更包含持續偵測一目標空間的一人體活動狀態，當該人體活動狀態為無人活動時，禁能所述亮度感測器，直到該人體活動狀態為有人活動為止。
10. 根據申請專利範圍第6項之基於物聯網的百葉窗簾控制方法，其中遠端伺服器以開放資料（Open Data）方式提供該國家標準時間及該氣象訊息，其中，該氣象訊息包含一細懸浮微粒濃度。