一种基于云计算技术的空调器睡眠功能控制方法

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一种基于云计算技术的空调器睡眠功能控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及空调器的技术领域，尤其是指一种基于云计算技术的空调器睡眠功能控制方法。\n背景技术\n[0002] 空调器一般被用于将室内环境调节到用户感觉舒适的温度或湿度。而当用户处于睡眠状态时，无法自主控制空调器的工作。因此空调器都会自带各种睡眠模式。传统的睡眠模式启动后，必须由用户自行开启睡眠模式，模式启动后就假定用户已经进入睡眠状态。\n在经过一定的时间后，空调器的运行状态发生改变，直至睡眠模式结束。用户只能设置睡眠模式的开关时间，设定温度和风速等少量参数。传统的睡眠模式主要存在以下三个问题：1、空调器使用MCU控制，MCU的运算能力十分有限，难以进行复杂的计算，因此，睡眠时温度、风速等参数变化的算法是固定的，而用户睡眠时间长短无法确定，睡眠过程中的天气变化无法确定，温度、湿度、风速等的固定变化可能不适用于空调器使用环境，大多数用户会对此感觉不适；2、用户的睡眠时间，生活习惯及身体状况均有所不同，如习惯晚睡的用户希望空调器工作时更安静，习惯夏天午睡的用户则希望空调器的设定温度更低，用户理应能根据自身特点，设定完全适合自己的睡眠方式；3、空调器每次进入睡眠模式必须经用户使用遥控器或其他控制器启动，如果在睡眠时忘记了开启睡眠模式，将影响用户的睡眠质量。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于云计算技术的空调器睡眠功能控制方法，以增强空调器的适用性，提高用户的睡眠质量。\n[0004] 为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于云计算技术的空调器睡眠功能控制方法，首先将空调器安装于能够接收网络信号的地方，然后空调器与云服务器进行连接，成功连接后，用户即可登录客户端平台控制空调器，在客户端平台上，用户可以了解空调器的工作状态和所处地区的天气状况，有助于用户设置更合适的睡眠方式，如果用户选择使用推荐的睡眠模式，云服务器会根据现时的信息，计算出适合该用户的空调器运行参数变化曲线，如果用户选择自行设置，云服务器会将用户设置信息在数据库中储存起来，用户就建立了个性化的云睡眠模式，云服务器的数据处理单元将变化曲线或用户设置以加密数据流发送给空调器，空调器内设网络通信接口，它将云服务器的加密数据流解码，供控制器执行，控制器对空调器的各个输出进行控制，同时将空调器的运行状态形成加密数据流反馈给云服务器，以告知云服务器已执行了云睡眠模式，云睡眠模式开启后，空调器执行直至该模式被取消，若在云睡眠模式运行过程中出现较长时间的网络连接异常，空调器将启动内置的睡眠模式。\n[0005] 云服务器会对成功连接后的空调器进行识别，该空调器所处的地区和方位会实时更新并储存于云服务器中，并且，云服务器会定时从网络上获取该空调器所在区域的各种环境数据，获取的数据在数据库中更新，并传送到实时运算服务器中。\n[0006] 空调器与云服务器建立连接后，会一直与云服务器进行数据交换，同时，云服务器接收到的数据会进行校验以保证数据的正确性。\n[0007] 本发明在采用了上述方案后，由于云服务器拥有强大的运算和存储能力，对于数量众多的用户，也能够及时地获取各自的数据，并针对这些的数据，执行复杂的算法，而且数据的计算精度是MCU难以相比的，越是精确的计算，就越能细致地控制空调器的工作，比如说室内设定温度可根据天气变化而变化，风扇转速可根据空间湿度来调整等等。另外，由于空调器是用户通过云服务器进行间接操作，因此，用户可以在睡前预定空调器在未来的某些时间点或时间段执行某些指定的动作，包括设定温度、风扇转速、吹风角度、噪音幅度，甚至空调器的耗电量等，这些设定都会存储于云服务器中，用户入睡后，云服务器会按照用户的设定控制空调器工作，这种控制方式既能满足所有用户的需求，又能使空调器显得更加个性化。\n附图说明\n[0008] 图1为云服务器收集空调器所在区域的相关信息的示意图。\n[0009] 图2为空调器执行云睡眠模式时与云服务器的数据交换流程图。\n[0010] 图3为用户设置转化为空调器实际执行的原理示意图。\n[0011] 图4为A地区某天的气温折线点图。\n[0012] 图5为A地区某天的湿度折线点图。\n[0013] 图6为A地区某天的降水量折线点图。\n[0014] 图7为A地区某空调器睡眠模式下设定温度的变化曲线对比图。\n[0015] 图8为A地区某空调器睡眠模式下室内风速的变化曲线对比图。\n[0016] 图9为A地区某用户设定的睡眠模式界面图。\n具体实施方式\n[0017] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。\n[0018] 参见附图1至附图3所示，本实施例所述的基于云计算技术的空调器睡眠功能控制方法，其具体情况如下：首先将空调器安装于能够接收网络信号的地方，安装空调器前，先对安装地点的网络质量进行测试，选择网络信号较好的位置安装空调器，空调器启动后，立即与云服务器进行连接，成功连接后，空调器会将它的信息（该空调器所处的地区和方位）发送给云服务器，并且，云服务器为该空调器进行特定的标识，定时从网络上获取该空调器所在区域的各种环境数据，获取的数据在数据库中更新，并传送到实时运算服务器中，实时运算服务器对这些数据进行独立的整理和计算，以保证不同的空调器能够在不同状态下运行，同时，空调器与云服务器建立连接后，会一直与云服务器进行数据交换，而云服务器接收到的数据会进行校验以保证数据的正确性。另外，空调器成功连接后，用户即可登录客户端平台控制空调器，在客户端平台上，用户可以了解空调器的工作状态和所处地区的天气状况，有助于用户设置更合适的睡眠方式，如果用户选择使用推荐的睡眠模式，云服务器会根据现时的信息，计算出适合该用户的空调器运行参数变化曲线，如果用户选择自行设置，云服务器会将用户设置信息在数据库中储存起来，用户就建立了个性化的云睡眠模式，云服务器的数据处理单元将变化曲线或用户设置以加密数据流发送给空调器，空调器内设网络通信接口，它将云服务器的加密数据流解码，供控制器执行，控制器对空调器的各个输出进行控制，同时将空调器的运行状态形成加密数据流反馈给云服务器，以告知云服务器已执行了云睡眠模式，云睡眠模式开启后，空调器执行直至该模式被取消，若在云睡眠模式运行过程中出现较长时间的网络连接异常，空调器将启动内置的睡眠模式，在附图3中举例了某台空调器的输出装置（包括风机控制，压缩机控制，内外风门控制，电子膨胀阀控制，换向阀控制）和反馈状态（包括温度传感器检测，压缩机运行频率，电机转速反馈，电压电流检测，故障检测）。\n[0019] 下面以A地区（中国南方某地区）为例进一步阐述本空调器睡眠功能控制方法：\n[0020] 图4至6是A地区12月中某一天的天气状况。若A地区的某空调N1需要实现推荐睡眠模式，根据附图4至6的天气状况，云服务器会计算出多个不同的模式，计算方法如下：\n[0021] 天气状况变量 式1-1\n[0022] 其中To为室外环境温度，H为湿度， 为风力等级，R为降雨量。\n[0023] 空调器状态变量 式1-2\n[0024] 其中Ti为室内环境温度，Tr为室内盘管温度，FC为压缩机运行频率。\n[0025] 设定温度 式1-3\n[0026] 室内风速 式1-4\n[0027] 其中K为所选推荐模式的修正参数。\n[0028] 下面我们以 “青年模式”和“老人模式”的设定温度变化曲线和风速变化曲线作对比说明，在附图7和附图8中体现了这些参数的变化差异。\n[0029] 附图7是设定温度的变化曲线对比图，睡眠模式启动的时间均为下午21时，睡眠模式刚启动时，用户进入“浅度睡眠阶段”，空调器设定温度Ts以较高的数值运行制热，经过时间t1后，用户进入“深度睡眠阶段”，Ts降至较低的位置T2并保持稳定，再经过时间t2，用户进入“醒来阶段”，其设定温度逐渐上升以适应身体的活动，由图7可见，“青年模式”的初始设定温度为24°C，经过1小时后，设定温度降至23°C，再经过2小时，设定温度降至21°C，此时用户进入“深度睡眠阶段”，设定温度应一直保持21°C直到此阶段结束，但从图4至6可以看出，深夜2时前后，湿度升高至约95%，并且产生了1mm左右的降雨量，在同样的温度下，降雨会使人体感觉更加寒冷，所以设定温度Ts发生了一次变化，从21°C逐渐上升到22°C，降雨结束后又逐渐下降回到21°C，“深度睡眠阶段”在早晨5-6时结束，进入“醒来阶段”，此时设定温度上升为22°C，以帮助用户醒来。相比之下，考虑到老年人的抗寒能力较弱，而为老年人设置较高初始设定温度，“老年模式”的初始设定温度为25°C，经过1小时后，设定温度降至24°C，再经过1小时，设定温度降至23°C，再经过1小时，设定温度降至22°C。此曲线在“浅度睡眠阶段”的变化相对于“青年模式”缓慢，也是考虑到老年人对温度变化的适应性较弱。用户进入“深度睡眠阶段”后，设定温度应一直保持\n22°C直到此阶段结束。同样的在深夜2时前后，设定温度Ts发生了一次变化，从22°C逐渐上升到23°C，降雨结束后又逐渐下降回到22°C，“老年模式”的“深度睡眠阶段”较“青年模式”短，这也符合老年人睡眠时间较短的特点。\n[0030] 附图8是室内风速的变化曲线对比图，“浅度睡眠阶段”的风速较高，以使房间热量尽快均匀，容易入睡；进入“深度睡眠阶段”时，房间温度已经比较稳定，故一直以较低和平稳的风速保持房间的热量。“青年模式”下初始风速为高风，房间温度很快均匀，1小时后为中风，并一直保持中风直至睡眠模式结束；“老年模式”下初始风速为较缓和的中风，中风持续1小时后降为低风，并一直保持直至“深度睡眠阶段”结束。“醒来阶段”风速重新升高为中风，帮助用户醒来。\n[0031] 若A地区的某空调N2由用户自行设定睡眠模式，此时空调器制热运行。用户设定如附图9所示，而空调器实际运行状态为下表所示。\n[0032] \n[0033] 记录的时间间隔为1小时，用户在每个时间点的设置都会存储于云服务器中，当时间到达用户设置的时间点时，空调器的运行状态就会改变为此时间点的参数设置。表中记录的参数变化都与设定界面的设置一致，可见空调器切实地按照用户设置执行了操作。\n[0034] 以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。