TWM498875U

TWM498875U - 室內空氣品質監控系統

Info

Publication number: TWM498875U
Application number: TW103221952U
Authority: TW
Inventors: Jui-Tung Chan; Cheng-Te Hsu; Chi-Wen Lu
Original assignee: Taiwan Secom Co Ltd
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-04-11

Description

室內空氣品質監控系統

本創作提供一種室內空氣品質監控系統，特別是一種運用物聯網技術的室內空氣品質監控系統。

空氣為維持人類生存之必需物。然而，近年來，由於大眾生活型態的改變，人們長時間皆處在密閉的居住空間、營業商場或辦公室等室內環境，而使得室內空氣品質之優劣將深深影響人們的工作品質、生活健康與生命安全。是以，隨著人們待在室內的時間越長，室內空氣品質（Indoor Air Quality，IAQ）便越加重要。

習知傳統室內設備，例如空調設備可供用戶經由遙控器或遠端系統設定室內目標溫度，於設定完成後，空調設備便可依據此目標溫度進行工作，直至調節室內溫度達到目標溫度為止。然而，傳統空調設備並不會根據室內溫度與室外溫度之溫差變化特性而調節室內的目標溫度，而致使人們從低溫之室內移動至高溫的室外時，恐會因人體體溫調節不良而導致血管擴張、血壓偏低等現象而對身體有不好的影響。

再者，當人們長時間處於通風不良之室內環境時，室內空氣中的二氧化碳（CO₂ ）濃度容易偏高，因而導致人們易有頭痛、倦怠、反射減退等症狀，而影響工作品質。然而，習知並未有相對應的空氣監控與調節系統可於偵測到室內空氣的二氧化碳濃度過高時，即時控制室內設備降低二氧化碳濃度來改善空氣品質問題的機制。

此外，當室外環境中散逸著有毒氣體時，習知亦未有相應的監控系統可於偵測到室外環境散逸著有毒氣體時即時控制室內設備進行防範以避免室外有毒氣體流入，且亦未有即時通報系統來警示用戶，以避免釀成悲劇。

有鑒於此，本創作提出一種室內空氣品質監控系統，主要包含室內空氣品質偵測器、雲端處理伺服器、室內裝置、通訊控制模組與收發裝置。

室內空氣品質偵測器用以偵測室內空氣品質，以產生室內空氣品質數據。雲端處理伺服器依據室內空氣品質偵測器所產生的室內空氣品質數據進行空氣品質分析，且依據所進行之空氣品質分析之結果產生控制訊號。通訊控制模組則用以接收來自雲端處理伺服器的控制訊號，並依據控制訊號控制室內裝置執行相應動作來改善室內空氣品質。而收發裝置則電性連接至室內空氣品質偵測器、雲端處理伺服器與通訊控制模組，以將室內空氣品質數據傳輸至雲端處理伺服器，並將控制訊號傳輸至通訊控制模組。

在本創作之其中一概念中，更包含室外空氣品質偵測器，用以偵測室外空氣品質以產生室外空氣品質數據，且室外空氣品質偵測器電性連接至收發裝置，以將室外空氣品質數據經由收發裝置傳輸至雲端處理伺服器。

在本創作之其中一概念中，雲端處理伺服器依據室外空氣品質數據與室內空氣品質數據據進行空氣品質分析，其中，空氣品質分析為比較室外空氣品質度數據中的室外溫度值與室內空氣品質數據中的室內溫度值之間的溫度差，當空氣品質分析之結果表示溫度差值大於等於預設溫差時，雲端處理伺服器產生控制訊號。

在本創作之其中一概念中，室內裝置係為空調裝置，且通訊控制模組依據依據控制訊號控制空調裝置調降或調升室內溫度。

在本創作之其中一概念中，雲端處理伺服器依據室外空氣品質數據進行空氣品質分析，其中，空氣品質分析為判斷室外空氣中是否存有有毒氣體，當空氣品質分析之結果表示室外空氣中存有有毒氣體時，雲端處理伺服器產生控制訊號，且產生警示訊息至用戶的行動設備以警示用戶。

在本創作之其中一概念中，室內裝置係為風門，且通訊控制模組依據控制訊號控制風門關閉入風口，以禁止室外空氣流入室內。

在本創作之其中一概念中，空氣品質分析為判斷室內空氣中的特定氣體的濃度是否大於等於預設濃度，當空氣品質分析之結果表示此特定氣體的濃度大於等於預設濃度時，雲端處理伺服器產生控制訊號。

在本創作之其中一概念中，上述的特定氣體包含：二氧化碳或一氧化碳。

在本創作之其中一概念中，室內裝置係為換氣設備，且通訊控制模組依據控制訊號控制換氣設備執行換氣程序，以調節室內空氣中的特定氣體的濃度。

綜上，根據本創作一實施例之室內空氣品質監控系統藉由雲端處理伺服器依據收發裝置所傳送的室內空氣品質數且/或室外空氣品質數據進行空氣品質分析，且根據空氣品質分析之結果產生控制訊號，並將控制訊號傳輸至通訊控制模組，以使通訊控制模組可依據控制訊號控制室內裝置進行相應動作來改善室內空氣品質。此外，本創作一實施例之室內空氣品質監控系統中的雲端處理伺服器，可透過行動數據或網際網路傳與用戶的行動裝置之間聯繫，以傳遞警示訊息至用戶的行動裝置來警示用戶。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

請參閱第1圖，為本創作一實施例之室內空氣品質監控系統的概要方塊示意圖，揭露運用物聯網技術來監控室內空氣品質的一室內空氣品質監控系統100。室內空氣品質監控系統100主要包含室內空氣品質偵測器110、雲端處理伺服器120、室內裝置130、通訊控制模組140與收發裝置150。

以下，以一室內空氣品質偵測器110來偵測室內空氣品質為例，然而，室內空氣品質偵測器110之使用數量並不以此為限。

室內空氣品質偵測器110設置於一室內空間，用以偵測室內空氣品質，並產生室內空氣品質數據Di。此外，室內空氣品質偵測器110連接至收發裝置150，並將室內空氣品質數據Di傳輸至收發裝置150，以藉由收發裝置150將室內空氣品質數據Di傳輸至雲端處理伺服器120進行運算。因此，收發裝置150中可包含記憶單元（圖未示），用以存放接收到的室內空氣品質數據Di，以於收發裝置150與雲端處理伺服器120建立傳輸連結後，收發裝置150再將室內空氣品質數據Di傳送至雲端處理伺服器120。

於此，室內空氣品質偵測器110是以無線連接之方式與收發裝置150之間進行通訊傳輸，例如區域無線網路，然本創作並不以為限，亦即，室內空氣品質偵測器110亦可以有線連接之方式與收發裝置150之間進行通訊傳輸。

在一些實施例中，室內空氣品質偵測器110可包含諸多種類的感測單元以取得各式的室內空氣品質數據Di，以利後續雲端處理伺服器120可進行完整分析，來幫助室內空氣品質監控系統100提升室內空氣品質。例如，室內空氣品質偵測器110可包含溫度感測單元以偵測取得室內的溫度值、相對溼度感測單元以偵測取得室內的相對溼度、特定氣體濃度感測單元以偵測取得室內空氣中特定氣體的濃度等等。因此，室內空氣品質數據Di相對應可包含室內溫度值、相對溼度值、特定氣體濃度值等等。

雲端處理伺服器120連接至收發裝置150，以接收來自收發裝置150所傳送的室內空氣品質數據Di。基此，雲端處理伺服器120可依據室內空氣品質數據Di之數值進行空氣品質分析，且依據空氣品質分析之結果產生對應的控制訊號Sc，並將此控制訊號Sc回傳至收發裝置150，以交由收發裝置150傳輸至通訊控制模組140。

於此，收發裝置150可藉由網際網路與雲端處理伺服器120建立通訊連結，並將室內空氣品質數據Di上傳至雲端處理伺服器120，以供雲端處理伺服器120依據室內空氣品質數據Di進一步進行分析。此外，收發裝置150亦接收雲端處理伺服器120執行分析之後所傳送的控制訊號Sc。

在一些實施例中，雲端處理伺服器120可包含一儲存單元（圖未示），用以儲存收發裝置150所上傳的室內空氣品質數據Di，以便進一步進行後續的分析作業。此外，雲端處理伺服器120的儲存單元可預先存有各種標準氣體資料，以供雲端處理伺服器120進行空氣品質分析時，可將室內空氣品質數據Di與標準氣體資料作比對來分析室內空氣的品質狀態。

通訊控制模組140電性連接至收發裝置150，以接收收發裝置150轉傳的控制訊號Sc，且通訊控制模組140電性連接至室內裝置130，以依據控制訊號Sc控制室內裝置130執行相應動作來改善室內空氣品質。

在一些實施例中，通訊控制模組140可以晶片（Integrated Circuit，IC）來實現，因此，通訊控制模組140可設置於室內裝置130內或直接整合入室內裝置130的主晶片內，然本創作並不以此為限。

第2圖為本創作一實施例之室內空氣品質監控系統的概要示意圖。請搭配參閱第2圖，室內空氣品質監控系統100的收發裝置150電性連接至多個室內裝置，以將雲端處理伺服器120產生的控制訊號傳送至對應的室內裝置進行相應動作來改善室內空氣品質。

在本創作之一實施例中，雲端處理伺服器120所執行的空氣品質分析為將收發裝置150所上傳的室內空氣品質數據Di與預先儲存於雲端處理伺服器120中的特定氣體的預設濃度作比較，以判斷室內空氣中特定氣體的濃度是否大於等於預設濃度。

當空氣品質分析之結果為室內空氣中特定氣體的濃度大於等於預設濃度時，代表此特定氣體之濃度已超過標準會造成室內空氣品質不良，需進行相關調節以改善室內空氣品質，是以，雲端處理伺服器120可依據此空氣品質分析之結果產生相應的控制訊號Sc，並交由收發裝置150轉傳控制訊號Sc至對應的通訊控制模組140以控制對應的室內裝置130進行相關調節。

在一些實施例中，特定氣體可為二氧化碳（CO₂ ）、一氧化碳（CO）等等，但本創作並不以此為限。

雲端處理伺服器120除可分析特定氣體的濃度外，亦可分析室內空氣中汙染物的含量，像是懸浮微粒、細菌等等。因此，雲端處理伺服器120內可存有各式汙染物的標準含量值，以與室內空氣品質數據Di中的汙染物含量作比較，來判斷室內空氣中的汙染物是否已超過標準而影響室內空氣品質。

在本實施例中，室內裝置130可為換氣設備131，例如全熱式交換器、換氣扇、進氣機等等。因此，當雲端處理伺服器120判斷室內空氣中特定氣體的濃度大於等於預設濃度或判斷室內空氣中汙染物的含量大於等於標準含量值時，雲端處理伺服器120會產生對應的控制訊號Sc1，並傳送至收發裝置150。而收發裝置150依據控制訊號Sc1所對應的控制對象，將控制訊號Sc1傳送至對應於換氣設備131的通訊控制模組141。基此，通訊控制模組141可依據控制訊號Sc1控制換氣設備131執行一換氣程序，故換氣設備131會強制將室內空氣排出至室外，並導入室外的新鮮空氣，以調節室內空氣中特定氣體的濃度或汙染物的含量。

在本創作之另一實施例中，室內空氣品質監控系統100更包含室外空氣品質偵測器160。室外空氣品質偵測器160設置於室外空間，用以偵測室外空氣品質，並產生室外空氣品質數據Do。此外，室外空氣品質偵測器160電性連接至收發裝置150，並將室外空氣品質數據Do傳輸至收發裝置150，以藉由收發裝置150將室外空氣品質數據Do傳輸至雲端處理伺服器120進行運算。由於室外空氣品質偵測器160的運作、傳輸方式、取得數據種類皆大致上與室內空氣品質偵測器110相同，故於此不再贅述。

因此，雲端處理伺服器120可依據室外空氣品質數據Do與室內空氣品質數據Di進行空氣品質分析。於此，雲端處理伺服器120所執行的空氣品質分析為將收發裝置150所上傳的室內空氣品質數據Di中之室內溫度值與室外空氣品質數據Do中之室外溫度值作比較，以取得此時之室內外的溫度差，並據此判斷此時之溫度差是否大於等於一預設溫差。

當空氣品質分析之結果為此時之溫度差大於等於一預設溫差，例如大於等於正負5度（℃）時，代表此時室內外的溫差過大，需進行相關調節以降低室內外的溫度差。是以，雲端處理伺服器120可依據此空氣品質分析之結果產生相應的控制訊號Sc，並交由收發裝置150轉傳控制訊號Sc至對應的通訊控制模組140以控制對應的室內裝置130進行相關調節。

於此，室內裝置130可為空調裝置132。當雲端處理伺服器120判斷溫度差大於等於預設溫差時，雲端處理伺服器120會產生對應的控制訊號Sc2，並傳送至收發裝置150。而收發裝置150依據控制訊號Sc2所對應的控制對象，將控制訊號Sc2傳送至對應於空調裝置132的通訊控制模組142。基此，通訊控制模組142可依據控制訊號Sc2控制空調裝置132送出改變室內溫度的冷空氣或暖空氣，以調降或調升室內溫度來縮小室內外的溫度差。

在本實施例之另一態樣中，室內空氣品質監控系統100的雲端處理伺服器120是依據室外空氣品質數據Do進行空氣品質分析，並判斷室外空氣中是否存有有毒氣體，像是否存有氯氣（Cl₂ ）、氨氣（NH₃ ）、硫化氫（H₂ S）等等會傷害人體之有毒氣體。

當雲端處理伺服器120之空氣品質分析的結果表示室外空氣中存有有毒氣體時，為避免室外的有毒氣體流入室內，雲端處理伺服器120可依據此空氣品質分析之結果產生相應的控制訊號Sc，並交由收發裝置150轉傳控制訊號Sc至對應的通訊控制模組140以控制對應的室內裝置130進行相關調節。

於此，室內裝置130可為風門133。當雲端處理伺服器120判斷室外空氣中存有有毒氣體時，雲端處理伺服器120會產生對應的控制訊號Sc3，並傳送至收發裝置150。而收發裝置150依據控制訊號Sc3所對應的控制對象，將控制訊號Sc3傳送至對應於風門133的通訊控制模組143。基此，通訊控制模組143可依據控制訊號Sc3控制風門133關閉入風口，以禁止室外空氣流入室內。

此外，當雲端處理伺服器120判斷室外空氣中存有有毒氣體時，雲端處理伺服器120更可產生一警示訊息Sw，並將警示訊息Sw傳送至用戶的行動裝置170以警示用戶。

在一些實施例中，警示訊息Sw可以簡訊、電子郵件等方式傳送至用戶的行動裝置170來警示用戶。

本創作之技術內容已以較佳實施例揭示如上述，然其並非用限定本創作，任何熟悉此技藝者，在不脫離本創作之精神所做些許之更動與潤飾，皆應涵蓋餘本創作之範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧室內空氣品質監控系統
110‧‧‧室內空氣品質偵測器
120‧‧‧雲端處理伺服器
130‧‧‧室內裝置
131‧‧‧換氣設備
132‧‧‧空調裝置
133‧‧‧風門
140、141、142、143‧‧‧通訊控制模組
150‧‧‧收發裝置
160‧‧‧室外空氣品質偵測器
170‧‧‧行動裝置
Di‧‧‧室內空氣品質數據
Do‧‧‧室外空氣品質數據
Sc、Sc1、Sc2、Sc3‧‧‧控制訊號
Sw‧‧‧警示訊息

[第1圖]為本創作一實施例之室內空氣品質監控系統的概要方塊示意圖。 [第2圖]為本創作一實施例之室內空氣品質監控系統的概要示意圖。

100‧‧‧室內空氣品質監控系統

110‧‧‧室內空氣品質偵測器

120‧‧‧雲端處理伺服器

130‧‧‧室內裝置

140‧‧‧通訊控制模組

150‧‧‧收發裝置

160‧‧‧室外空氣品質偵測器

170‧‧‧行動裝置

Di‧‧‧室內空氣品質數據

Do‧‧‧室外空氣品質數據

Sc‧‧‧控制訊號

Sw‧‧‧警示訊息

Claims

一種室內空氣品質監控系統，包含：一室內空氣品質偵測器，偵測室內空氣品質以產生一室內空氣品質數據；一雲端處理伺服器，依據該室內空氣品質數據進行一空氣品質分析，且依據該空氣品質分析之結果產生一控制訊號；一室內裝置；一通訊控制模組，依據該控制訊號控制該室內裝置執行相應動作來改善室內空氣品質；及一收發裝置，連接該室內空氣品質偵測器、該雲端處理伺服器與該通訊控制模組，以將該室內空氣品質數據傳輸至該雲端處理伺服器，並將該控制訊號傳輸至該通訊控制模組。
如請求項1所述的室內空氣品質監控系統，更包含：一室外空氣品質偵測器，偵測室外空氣品質以產生一室外空氣品質數據，該室外空氣品質偵測器電性連接該收發裝置，以將該室外空氣品質數據經由該收發裝置傳輸至該雲端處理伺服器。
如請求項2所述的室內空氣品質監控系統，其中該雲端處理伺服器依據該室外空氣品質數據與該室內空氣品質數據進行該空氣品質分析，該空氣品質分析為比較該室外空氣品質數據中的一室外溫度值與該室內空氣品質數據中的一室內溫度值之間的一溫度差，當該空氣品質分析之該結果表示該溫度差值大於等於一預設溫差時，該雲端處理伺服器產生該控制訊號。
如請求項2所述的室內空氣品質監控系統，其中該室內裝置係為一空調裝置，該通訊控制模組依據該控制訊號控制該空調裝置調降或調升室內溫度。
如請求項2所述的室內空氣品質監控系統，其中該雲端處理伺服器依據該室外空氣品質數據進行該空氣品質分析，該空氣品質分析為判斷室外空氣中是否存有一有毒氣體，當該空氣品質分析之該結果表示室外空氣中存有該有毒氣體時，該雲端處理伺服器產生該控制訊號，且產生一警示訊息至用戶的一行動設備以警示用戶。
如請求項5所述的室內空氣品質監控系統，其中該室內裝置係為一風門，該通訊控制模組依據該控制訊號控制該風門關閉入風口，以禁止室外空氣流入室內。
如請求項1所述的室內空氣品質監控系統，其中該空氣品質分析為判斷室內空氣中的一特定氣體的濃度是否大於等於一預設濃度，當該空氣品質分析之該結果表示該特定氣體的濃度大於等於該預設濃度時，該雲端處理伺服器產生該控制訊號。
如請求項7所述的室內空氣品質監控系統，其中該特定氣體包含：二氧化碳或一氧化碳。
如請求項7所述的室內空氣品質監控系統，其中該室內裝置係為一換氣設備，該通訊控制模組依據該控制訊號控制換氣設備執行一換氣程序，以調節室內空氣中的該特定氣體的濃度。