TWI811564B - 根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法及根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法 - Google Patents
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Abstract
一根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法包含一建立比對資料庫步驟、一比對步驟，及一執行步驟，該建立比對資料庫步驟為預先建立一比對資料庫，該比對資料庫儲存有多筆參考戶外環境參數範圍下，一環控設備相對應之多個環控模式，每一環控模式可使一封閉空間維持所需要之一內部環境參數範圍，該比對步驟為該處理器取得一待適應戶外環境參數，並將該待適應戶外環境參數比對上述參考戶外環境參數範圍，該執行步驟為該處理器根據比對相符之該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備以對應之該環控模式進行運作。
Description
本發明係關於一種方法，尤指一種根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法，及根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法。
人類利用溫室栽培各類生物的技術發展越趨深入，將溫室的環境調控在栽培的各類生物適合生長的環境參數，能讓栽培的各類生物生長良好。各類生物例如白肉雞、蝴蝶蘭等。請參考表一及表二分別為白肉雞、蝴蝶蘭適合生長的環境參數。
表二
從表一及表二可看出，各類生物在每一生長時期所需的環境參數都不一樣。而室內的環境參數與外在環境息息相關，且室內的環境參數常藉由許多環控設備，如：風扇、水牆、加熱器、冷氣等進行環境調節，以確保環境條件能維持在適合範圍內，但戶外環境的變化隨日夜、四季而變動劇烈，隨著戶外環境的變化即時調整環控設備，不一定能順利的將環境參數調控在各類生物生長的適合範圍，因此，室內的環控設備能配合外在環境將室內環境參數調控在生物生長的適合範圍是本領域一直研究的方向。
爰此，本發明人為使室內的環控設備能配合外在環境將環境參數調控在生物生長的適合範圍，而提出一種根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法及一種根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法。
該根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法包含一建立比對資料庫步驟、一比對步驟，及一執行步驟。
該建立比對資料庫步驟為預先建立一比對資料庫，該比對資料庫儲存有多筆參考戶外環境參數範圍下，一環控設備相對應之多個環控模式，每一環控模式可使一封閉空間維持所需要之一內部環境參數範圍，該比對步驟為
該處理器取得一待適應戶外環境參數，並將該待適應戶外環境參數比對上述參考戶外環境參數範圍，該執行步驟為該處理器根據比對相符之該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備以對應之該環控模式進行運作。
進一步，上述每一參考戶外環境參數範圍的建立係在一預設時間下，取得該封閉空間在所述環控模式下的多筆內部偵測環境參數；當該等內部偵測環境參數的平均值符合該內部環境參數範圍時，取得該預設時間下的多筆已知戶外環境參數；當該等內部偵測環境參數的標準差小於該等已知戶外環境參數的標準差，且當該等已知戶外環境參數的次數分布呈現一高斯分布時，記錄該等已知戶外環境參數作為該參考戶外環境參數範圍。
進一步，該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布，且當該高斯分布的一高點在該高斯分布的一中心時，記錄該等已知戶外環境參數作為該參考戶外環境參數範圍。
進一步，在該待適應戶外環境參數落入多個所述參考戶外環境參數範圍時，該處理器將該待適應戶外環境參數與該等參考戶外環境參數範圍各自的一中心值比較，該處理器根據該待適應戶外環境參數最靠近的該中心值的該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備以對應之該環控模式進行運作。
進一步，該預設時間根據一環境變化因素進行區間分類，該環境變化因素包括一有無日光照射因素及一季節變化因素中至少一者。
進一步，該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布時，取出在該高斯分布中出現一預定次數以上的該等已知戶外環境參數記錄為該參考戶外環境參數範圍。
進一步，將該等已知戶外環境參數以一環境參數區間為間隔取樣，且統計該等已知戶外環境參數在取樣後每一取樣類別出現的次數，以獲得該等已知戶外環境參數的次數分布。
進一步，當該等內部偵測環境參數的平均值不符合該內部環境參數範圍，或當該等內部偵測環境參數的標準差不小於該等已知戶外環境參數的標準差，或當該等已知戶外環境參數的次數分布未呈現該高斯分布時，調整該環控設備對應之該環控模式，重新建立更新的該環控模式的該參考戶外環境參數範圍。
進一步，當該高斯分布的該高點不在該高斯分布的該中心時，調整該環控設備對應之該環控模式，重新建立更新的該環控模式的該參考戶外環境參數範圍。
該根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法包含一內部資料收集步驟、一外部資料收集步驟，及一儲存步驟。
該內部資料收集步驟為在一預設時間下，取得一封閉空間在一環控模式下的多筆內部偵測環境參數，該外部資料收集步驟為當該等內部偵測環境參數的平均值符合一內部環境參數範圍時，取得該預設時間下的多筆已知戶外環境參數，該儲存步驟為當該等內部偵測環境參數的標準差小於該等已知戶外環境參數的標準差，且當該等已知戶外環境參數的次數分布呈現一高斯分布，且當該高斯分布的一高點在該高斯分布的一中心時，記錄該等已知戶外環境參數作為一參考戶外環境參數範圍。
根據上述技術特徵可達成以下功效：
1.藉由經由長時期的資料累積，事先建立不同的多筆所述參考戶外環境參數範圍及對應的多筆所述環控模式，只要預先得到該待適應戶外環境參數，就可以比對出該比對資料庫內適合的該環控模式據以實施，若該待適應戶外環境參數不在該比對資料庫的範圍內，該管理人可手動或遠端遙控該環控設備的運作以因應嚴峻氣候的來臨。
2.藉由處理器判斷該等內部偵測環境參數的平均值符合該內部環境參數範圍，且該等內部偵測環境參數的標準差小於該等已知戶外環境參數的標準差，以讓該環控設備的環控模式是適合該預設時間當下的該戶外空間的環境變化。
3.藉該處理器判斷該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布，以確保該環控設備的該環控模式是適合常態分佈的該戶外空間的環境變化。
4.藉由該處理器判斷該高斯分布的該高點在該高斯分布的該中心，以讓該封閉型空間內有更穩定的環境條件。
5.藉由該處理器先將該預設時間根據該環境變化因素進行區間分類，讓一次收集的資料變化不至於太劇烈。
6.藉由該處理器取出在該高斯分布中出現該預定次數以上的該等已知戶外環境參數記錄為該參考戶外環境參數範圍，以確保該等已知戶外環境參數為安全的調控範圍。
1:處理器
2:比對資料庫
3:環控設備
4:室外環境參數感測器
5:室內環境參數感測器
S1:建立比對資料庫步驟
S11:內部資料收集步驟
S12:第一判斷步驟
S13:調整步驟
S14:外部資料收集步驟
S15:第二判斷步驟
S16:第三判斷步驟
S17:第四判斷步驟
S18:儲存步驟
S2:比對步驟
S3:執行步驟
[第一圖]是一方塊圖，說明實行本發明一種根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法的一控制系統。
[第二圖]是一流程圖，說明本發明根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法的一實施例。
[第三圖]是一流程圖，說明該實施例的一建立比對資料庫步驟。
[第四圖]是一示意圖，說明該實施例在冬季白天室外溫度的多筆已知戶外環境參數的次數分布。
[第五圖]是一示意圖，說明該實施例在冬季夜晚室外濕度的多筆所述已知戶外環境參數的次數分布。
綜合上述技術特徵，本發明根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法及根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。
參閱第一圖及第二圖，本發明根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法的一實施例由一控制系統執行。該控制系統包含一處理器1、一比對資料庫2、一環控設備3、一室外環境參數感測器4，及一室內環境參數感測器5。該根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法包含一建立比對資料庫步驟S1、一比對步驟S2，及一執行步驟S3。
該處理器1與該比對資料庫2、該環控設備3、該室外環境參數感測器4，及該室內環境參數感測器5訊號連接。該比對資料庫2可以是與該處理器1電性連接的一儲存裝置，也可以是一雲端資料庫，若該比對資料庫2是該雲端資料庫，則該處理器1藉由網路與該雲端資料庫訊號連接。該環控設備3執行
一環控模式時可使一封閉空間維持所需要之一內部環境參數範圍，該內部環境參數範圍例如為在該封閉空間栽培的生物在某個時期適合生長的一環境參數的範圍。該環控設備3包括一風扇、一水牆、一加熱器，及一冷氣中至少一者。該比對資料庫2儲存多筆參考戶外環境參數範圍，每一筆參考戶外環境參數範圍對應一所述環控模式。每一參考戶外環境參數範圍例如為一溫度、一濕度、一光量子含量、一二氧化碳含量等任一種參數的範圍。
該建立比對資料庫步驟S1為利用該處理器1將多筆所述參考戶外環境參數範圍下，該環控設備3相對應之多個所述環控模式儲存至該比對資料庫2。藉由該建立比對資料庫步驟S1建立每一筆參考戶外環境參數範圍相對應之該環控模式。該建立比對資料庫步驟S1包括一內部資料收集步驟S11、一第一判斷步驟S12、一調整步驟S13、一外部資料收集步驟S14、一第二判斷步驟S15、一第三判斷步驟S16、一第四判斷步驟S17，及一儲存步驟S18。
該內部資料收集步驟S11為在每一參考戶外環境參數範圍下，在一預設時間下，利用該室內環境參數感測器5偵測該封閉空間在該環控模式下的多筆內部偵測環境參數，該處理器1再從該室內環境參數感測器5收集該等內部偵測環境參數。須注意的是，該處理器1先將該預設時間根據一環境變化因素進行區間分類，該環境變化因素包括一有無日光照射因素及一季節變化因素中至少一者。舉例來說，該預設時間可以根據白天、夜晚分類或是根據春、夏、秋、冬四季分類，甚至，該預設時間可以根據早晚及四季分類。該處理器1將該預設時間分類好之後，在分類的該預設時間內收集該等內部偵測環境參數。例如，該處理器1一次收集一天春季夜晚的該等內部偵測環境參數，或一次收集一天冬季夜晚的該等內部偵測環境參數。
該第一判斷步驟S12為利用該處理器1計算該等內部偵測環境參數的平均值，並判斷該等內部偵測環境參數的平均值是否符合該內部環境參數範圍，若該等內部偵測環境參數的平均值未符合該內部環境參數範圍，執行該調整步驟S13，若該等內部偵測環境參數的平均值符合該內部環境參數範圍，執行該外部資料收集步驟S14。
該調整步驟S13為調整該環控設備3對應之該環控模式，調整完成後再重新回到該內部資料收集步驟S11，再重新進行該建立比對資料庫步驟S1。
該外部資料收集步驟S14為利用該室外環境參數感測器4偵測該封閉空間之外的一戶外空間的多筆已知戶外環境參數，該處理器1再從該室外環境參數感測器4收集該等已知戶外環境參數。
該第二判斷步驟S15為利用該處理器1計算該等內部偵測環境參數的標準差及該等已知戶外環境參數的標準差，並判斷該等內部偵測環境參數的標準差是否小於該等已知戶外環境參數的標準差，若該等內部偵測環境參數的標準差未小於該等已知戶外環境參數的標準差，執行該調整步驟S13，若該等內部偵測環境參數的標準差小於該等已知戶外環境參數的標準差，執行該第三判斷步驟S16。在符合該第一判斷步驟S12、該第二判斷步驟S15的情況，表示該環控設備3的環控模式是適合該預設時間當下的該戶外空間的環境變化。
該第三判斷步驟S16為利用該處理器1將該等已知戶外環境參數以一環境參數區間為間隔取樣，且統計該等已知戶外環境參數在取樣後每一取樣類別出現的次數，以獲得該等已知戶外環境參數的次數分布，並判斷該等已知戶外環境參數的次數分布是否呈現一高斯分布，若該等已知戶外環境參數的次數分布未呈現該高斯分布，執行該調整步驟S13，若該等已知戶外環境參數
的次數分布呈現該高斯分布，執行該第四判斷步驟S17。在該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布時，表示該等已知戶外環境參數的次數分布為常態分佈，則此時該環控設備3的該環控模式是適合常態分佈的該戶外空間的環境變化。如第四圖所示，該處理器1收集的任一所述已知戶外環境參數為一冬季白天的一環境溫度，該環境參數區間設定為0.5℃，則該處理器1將該等已知戶外環境參數以0.5℃為間隔取樣，且統計該等已知戶外環境參數在取樣後每一取樣類別出現的次數，以獲得該等已知戶外環境參數的次數分布。
該第四判斷步驟S17為利用該處理器1判斷該高斯分布的一高點是否在該高斯分布的一中心，若該高斯分布的該高點未在該高斯分布的該中心，執行該調整步驟S13，若該高斯分布的該高點在該高斯分布的該中心，執行該儲存步驟S18。若該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布的該高點在該高斯分布的該中心，表示該高斯分布呈現對稱，則能讓該封閉空間成更穩定的環境條件。如第五圖所示，該處理器1收集的任一所述已知戶外環境參數為一冬季夜晚的一環境濕度，該環境參數區間設定為5%，該處理器1將該等已知戶外環境參數以5%為間隔取樣，且統計次數以獲得該等已知戶外環境參數的次數分布，從第五圖可看出，該等已知戶外環境參數的次數分布的高點不在該等已知戶外環境參數的次數分布的中心，而是偏向右邊，因此需進行該調整步驟S13，調整該環控設備3後重新進行該建立比對資料庫步驟S1。
該儲存步驟S18為利用該處理器1取出在該高斯分布中出現一預定次數以上的該等已知戶外環境參數記錄為該參考戶外環境參數範圍，並將該參考戶外環境參數範圍儲存至該比對資料庫內。例如該預定次數為10次，該處理器1取出現10次以上次數的該等已知戶外環境參數，並再取出該等已知戶外
環境參數中的一最小值及一最大值記錄為該參考戶外環境參數範圍。該處理器1取出在該高斯分布中出現該預定次數以上的該等已知戶外環境參數為安全的調控範圍，以確保該環控設備3的該環控模式能應付該參考戶外環境參數範圍內的變化。
在建立該比對資料庫2後，繼續執行該比對步驟S2。該比對步驟S2為利用該處理器1取得一待適應戶外環境參數，並將該待適應戶外環境參數比對該比對資料庫2內的該等參考戶外環境參數範圍。若該待適應戶外環境參數未落入該等參考戶外環境參數範圍內，一管理人可手動或遠端遙控該環控設備3的運作以因應多變化氣候的來臨，若該待適應戶外環境參數落入一個所述參考戶外環境參數範圍內，執行該執行步驟S3。
該執行步驟S3為利用該處理器1根據比對相符之該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備3以對應之該環控模式進行運作。要再補充說明的是，在該比對步驟S2時，該待適應戶外環境參數落入多個所述參考戶外環境參數範圍時，該處理器1將該待適應戶外環境參數與該等參考戶外環境參數範圍各自的一中心值比較，該處理器1根據該待適應戶外環境參數最靠近的該中心值的該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備3以對應之該環控模式進行運作。
因此，經由長時期的歸納分析，可以預先建立該比對資料庫2，獲得在該封閉空間維持所需要之該內部環境參數範圍的控制條件，即在每一參考戶外環境參數範圍下，該環控設備3相對應之該環控模式，則只要能獲知下一時段該戶外空間的該待適應戶外環境參數，判斷該待適應戶外環境參數是否有在該比對資料庫2的範圍內，若該待適應戶外環境參數有在該比對資料庫2的
範圍內，就能預先控制該環控設備3以讓該封閉空間維持適合生物生長的環境，若該待適應戶外環境參數不在該比對資料庫2的範圍內，該管理人可手動或遠端遙控該環控設備3的運作以因應嚴峻氣候的來臨。
綜上所述，藉由該建立比對資料庫步驟S1，經由長時期的資料累積，事先建立不同的多筆所述參考戶外環境參數範圍及對應的多筆所述環控模式，再藉由該比對步驟S2，只要預先得到該待適應戶外環境參數，就可以比對出該比對資料庫2內適合的該環控模式，則能藉由該執行步驟S3實施，若該待適應戶外環境參數不在該比對資料庫2的範圍內，該管理人可手動或遠端遙控該環控設備3的運作以因應嚴峻氣候的來臨，同時也可再藉由該建立比對資料庫步驟S1，建立符合該待適應戶外環境參數的該參考戶外環境參數範圍，又藉由該第一判斷步驟S12及該第二判斷步驟S15，以讓該環控設備3的環控模式是適合該預設時間當下的該戶外空間的環境變化，再藉由該第三判斷步驟S16以確保該環控設備3的該環控模式是適合常態分佈的該戶外空間的環境變化，更藉由該第四判斷步驟S17以讓該封閉型空間內有更穩定的環境條件，此外，在該內部資料收集步驟S11中，藉由該處理器1先將該預設時間根據該環境變化因素進行區間分類，讓一次收集的資料變化不至於太劇烈，又在該儲存步驟S18中，藉由該處理器1取出在該高斯分布中出現該預定次數以上的該等已知戶外環境參數記錄為該參考戶外環境參數範圍，以確保該等已知戶外環境參數為安全的調控範圍。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此
限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
S1:建立比對資料庫步驟
S2:比對步驟
S3:執行步驟
Claims (3)
- 一種根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法，包含：預先建立一比對資料庫，在該比對資料庫儲存有多筆參考戶外環境參數範圍下，以一環控設備相對應之多個環控模式，每一環控模式可使一封閉空間維持所需要之一內部環境參數範圍；一處理器取得一待適應戶外環境參數，並將該待適應戶外環境參數比對上述參考戶外環境參數範圍；及該處理器根據比對相符之該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備以對應之該環控模式進行運作；其中，上述每一參考戶外環境參數範圍的建立係在一預設時間下，取得該封閉空間在所述環控模式下的多筆內部偵測環境參數；當該等內部偵測環境參數的平均值符合該內部環境參數範圍時，取得該預設時間下的多筆已知戶外環境參數；當該等內部偵測環境參數的標準差小於該等已知戶外環境參數的標準差，且當該等已知戶外環境參數的次數分布呈現一高斯分布，且當該高斯分布的一高點在該高斯分布的一中心時，記錄該等已知戶外環境參數作為該參考戶外環境參數範圍，在該待適應戶外環境參數落入多個所述參考戶外環境參數範圍時，該處理器將該待適應戶外環境參數與該等參考戶外環境參數範圍各自的一中心值比較，該處理器根據該待適應戶外環境參數最靠近的該中心值的該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備以對應之該環控模式進行運作，該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布時，取出在該高斯分布中出現一預定次數以上的該等已知戶外環境參數記錄為該參考戶外環境參數範圍，將該等已知 戶外環境參數以一環境參數區間為間隔取樣，且統計該等已知戶外環境參數在取樣後每一取樣類別出現的次數，以獲得該等已知戶外環境參數的次數分布，當該等內部偵測環境參數的平均值不符合該內部環境參數範圍，或當該等內部偵測環境參數的標準差不小於該等已知戶外環境參數的標準差，或當該等已知戶外環境參數的次數分布未呈現該高斯分布時，調整該環控設備對應之該環控模式，重新建立更新的該環控模式的該參考戶外環境參數範圍，當該高斯分布的該高點不在該高斯分布的該中心時，調整該環控設備對應之該環控模式，重新建立更新的該環控模式的該參考戶外環境參數範圍。
- 如請求項1所述之根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法，其中，該預設時間根據一環境變化因素進行區間分類，該環境變化因素包括一有無日光照射因素及一季節變化因素中至少一者。
- 一種根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法，包含：在一預設時間下，取得一封閉空間在一環控模式下的多筆內部偵測環境參數；當該等內部偵測環境參數的平均值符合一內部環境參數範圍時，取得該預設時間下的多筆已知戶外環境參數；當該等內部偵測環境參數的標準差小於該等已知戶外環境參數的標準差，且當該等已知戶外環境參數的次數分布呈現一高斯分布，且當該高斯分布的一高點在該高斯分布的一中心時，記錄該等已知戶外環境參數作為一參考戶外環境參數範圍；取得一待適應戶外環境參數，並將該待適應戶外環境參數比對上述參考戶外環境參數範圍，上述每一參考戶外環境參數範圍係建立係在該預設時間下，在該 待適應戶外環境參數落入多個所述參考戶外環境參數範圍時，將該待適應戶外環境參數與該等參考戶外環境參數範圍各自的一中心值比較，根據該待適應戶外環境參數最靠近的該中心值的該參考戶外環境參數範圍控制該環控設備以對應之該環控模式進行運作，該等已知戶外環境參數的次數分布呈現該高斯分布時，取出在該高斯分布中出現一預定次數以上的該等已知戶外環境參數記錄為該參考戶外環境參數範圍，將該等已知戶外環境參數以一環境參數區間為間隔取樣，且統計該等已知戶外環境參數在取樣後每一取樣類別出現的次數，以獲得該等已知戶外環境參數的次數分布，當該等內部偵測環境參數的平均值不符合該內部環境參數範圍，或當該等內部偵測環境參數的標準差不小於該等已知戶外環境參數的標準差，或當該等已知戶外環境參數的次數分布未呈現該高斯分布時，調整該環控設備對應之該環控模式，重新建立更新的該環控模式的該參考戶外環境參數範圍，當該高斯分布的該高點不在該高斯分布的該中心時，調整該環控設備對應之該環控模式，重新建立更新的該環控模式的該參考戶外環境參數範圍。
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| TW109130787A TWI811564B (zh) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法及根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法 |
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| TW109130787A TWI811564B (zh) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | 根據戶外環境參數調整封閉空間之環控設備的控制模式的方法及根據戶外環境參數建立封閉空間之環控設備的控制模式的比對資料庫方法 |
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| CN111147277A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-05-12 | 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 | 一种基于边缘计算的社区房屋节能方法及系统 |
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2020
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