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智能空調與LonWorks應用

(海思LonWorks發展研究中心供稿)

    近幾年來,伴隨著信息技術、網絡技術、物聯網技術的不斷發展與應用,作為建筑能耗重要設備的空調如何實現自動化節能控制已經成為家電制造商極為重視的課題。空調智能化包括人機互動、遠程操控等功能、智能檢測、主動提醒、自主運行等智能化操作。如果選擇控制網絡是關系到智能家電能否提升家電智能化、網絡化的核心課題。智能空調將朝三個方向發展:網絡化、智能化、自適應化。

    網絡化是家居智能化的基礎,網絡化的家電可以由用戶實現遠程監測與控制,在家電之間也可以實現彼此通信。而實現家電網絡化的通信技術很多,有線方式有LonWorks(LonWorks雙絞線)、PLC(電力線載波技術,其中尤以LonWorks PLC技術為佳)、以太網、KNX、CAN等,無線方式有WiFi、HomeRF、Bluetooth、ZigBee等。智能家電可組成一個龐大的“社交網絡”,空調也必將成為其中的重要設備。 

  智能化是空調盡可能在其特有的功能中模擬多種人的思維、活動,從一種機械式的設備變成一種智能設備。空調智能化的實現技術主要是人工智能與控制相結合的應用技術,如模糊控制、神經網絡控制和專家控制等。同時,傳感網技術、M2M技術、云計算等也將在未來被大規模應用。

    自適應化是空調根據自身狀態和外界環境自動優化工作模式和過程的能力,這種能力使得設備在其生命周期中都能處于最有效、最節能和最好品質的狀態。例如在節能方面,智能空調將可根據內外部條件的綜合計算,自動修正自身的特性,實現太陽能、風能、電能等多種能源交替利用,時刻保持最節能狀態。

    智能空調可以分為基本型智能空調、終端型智能空調以及混合型智能空調三種。

  基本型智能空調除了傳統的基本軟硬件系統外,還包括智能感知系統、智能決策系統、控制系統以及能夠理解決策信息并反饋狀態的執行機構。這種類型的空調采用一種或多種智能化技術,使之具有一種或多種智能特性。基本型智能空調還可以通過外部數據接口,如簡單的USB接口或網絡通信模塊,實現與外部數據的交換以及對智能空調的遠程操控。

  終端型智能空調不具備智能決策能力,而是通過網絡通信系統與智能家電服務平臺相連,服務平臺根據空調的參數和智能決策算法進行智能化分析、決策,空調只完成相應傳感信息的接收以及決策信息的接收與執行。在有的產品中,終端型智能空調甚至可以不包含復雜的人機交互部分,只保留非常簡單的人機提示,完全受控于服務平臺。這種模式對于網絡的依賴性非常大,隨著LonWorks等控制網絡技術的應用與發展,監控系統平臺將發揮越來越大的作用。

  混合型智能空調本身具備一些簡單的決策能力,更為復雜的決策將通過智能家電服務平臺實現。

  智能空調可以通過更為先進的傳感器技術、網絡技術,搜集到設備使用過程中的各種數據,并通過智能決策系統或服務平臺對空調的運行進行調整,使之能夠始終運行在最佳狀態。“空調終端+服務平臺”的模式使智能空調成為物聯網社會的一個終端設備,成為智能家居、智能用電等應用的承載設備。智能傳感、智能決策系統、智能執行機構、網絡通信的加入,都將改變空調的軟硬件設計要求。智能空調已經不只是單純的硬件產品,更是網絡信息服務和硬件設備相結合、區別于傳統的新型智能設備。

    人機交互方式多樣化。除了繼承傳統的人機交互方式外,智能空調還可以通過語音識別、手勢識別、觸摸屏、遠程遙控等技術,借助智能家電服務平臺實現更多樣、更方便、更易用的人機交互。人機交互不再是簡單的界面操作,而是結合智能決策系統和控制系統實現場景管理、知識推理、數據處理、人機交互識別的交互體系。安全性要求更高,需要有訪問控制、身份鑒別、通信安全、隱私保護等新的安全性要求。

    隨著智能家電服務平臺的建立,智能空調可以在線自動檢測故障并通過網絡上報檢測結果,售后服務人員則根據上報信息主動上門維修或是通過電話指導用戶正確使用,從而改變傳統家電“電話預約、上門檢測、再上門維修”的服務現狀。

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海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模塊

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