智能空调与LonWorks应用

(海思LonWorks发展研究中心供稿)

    近几年来,伴随着信息技术、网络技术、物联网技术的不断发展与应用,作为建筑能耗重要设备的空调如何实现自动化节能控制已经成为家电制造商极为重视的课题。空调智能化包括人机互动、远程操控等功能、智能检测、主动提醒、自主运行等智能化操作。如果选择控制网络是关系到智能家电能否提升家电智能化、网络化的核心课题。智能空调将朝三个方向发展:网络化、智能化、自适应化。

    网络化是家居智能化的基础,网络化的家电可以由用户实现远程监测与控制,在家电之间也可以实现彼此通信。而实现家电网络化的通信技术很多,有线方式有LonWorks(LonWorks双绞线)、PLC(电力线载波技术,其中尤以LonWorks PLC技术为佳)、以太网、KNX、CAN等,无线方式有WiFi、HomeRF、Bluetooth、ZigBee等。智能家电可组成一个庞大的“社交网络”,空调也必将成为其中的重要设备。 

  智能化是空调尽可能在其特有的功能中模拟多种人的思维、活动,从一种机械式的设备变成一种智能设备。空调智能化的实现技术主要是人工智能与控制相结合的应用技术,如模糊控制、神经网络控制和专家控制等。同时,传感网技术、M2M技术、云计算等也将在未来被大规模应用。

    自适应化是空调根据自身状态和外界环境自动优化工作模式和过程的能力,这种能力使得设备在其生命周期中都能处于最有效、最节能和最好品质的状态。例如在节能方面,智能空调将可根据内外部条件的综合计算,自动修正自身的特性,实现太阳能、风能、电能等多种能源交替利用,时刻保持最节能状态。

    智能空调可以分为基本型智能空调、终端型智能空调以及混合型智能空调三种。

  基本型智能空调除了传统的基本软硬件系统外,还包括智能感知系统、智能决策系统、控制系统以及能够理解决策信息并反馈状态的执行机构。这种类型的空调采用一种或多种智能化技术,使之具有一种或多种智能特性。基本型智能空调还可以通过外部数据接口,如简单的USB接口或网络通信模块,实现与外部数据的交换以及对智能空调的远程操控。

  终端型智能空调不具备智能决策能力,而是通过网络通信系统与智能家电服务平台相连,服务平台根据空调的参数和智能决策算法进行智能化分析、决策,空调只完成相应传感信息的接收以及决策信息的接收与执行。在有的产品中,终端型智能空调甚至可以不包含复杂的人机交互部分,只保留非常简单的人机提示,完全受控于服务平台。这种模式对于网络的依赖性非常大,随着LonWorks等控制网络技术的应用与发展,监控系统平台将发挥越来越大的作用。

  混合型智能空调本身具备一些简单的决策能力,更为复杂的决策将通过智能家电服务平台实现。

  智能空调可以通过更为先进的传感器技术、网络技术,搜集到设备使用过程中的各种数据,并通过智能决策系统或服务平台对空调的运行进行调整,使之能够始终运行在最佳状态。“空调终端+服务平台”的模式使智能空调成为物联网社会的一个终端设备,成为智能家居、智能用电等应用的承载设备。智能传感、智能决策系统、智能执行机构、网络通信的加入,都将改变空调的软硬件设计要求。智能空调已经不只是单纯的硬件产品,更是网络信息服务和硬件设备相结合、区别于传统的新型智能设备。

    人机交互方式多样化。除了继承传统的人机交互方式外,智能空调还可以通过语音识别、手势识别、触摸屏、远程遥控等技术,借助智能家电服务平台实现更多样、更方便、更易用的人机交互。人机交互不再是简单的界面操作,而是结合智能决策系统和控制系统实现场景管理、知识推理、数据处理、人机交互识别的交互体系。安全性要求更高,需要有访问控制、身份鉴别、通信安全、隐私保护等新的安全性要求。

    随着智能家电服务平台的建立,智能空调可以在线自动检测故障并通过网络上报检测结果,售后服务人员则根据上报信息主动上门维修或是通过电话指导用户正确使用,从而改变传统家电“电话预约、上门检测、再上门维修”的服务现状。

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海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模块

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