(海思LonWorks發(fā)展研究中心供稿)
近幾年來,伴隨著信息技術、網(wǎng)絡技術、物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展與應用,作為建筑能耗重要設備的空調(diào)如何實現(xiàn)自動化節(jié)能控制已經(jīng)成為家電制造商極為重視的課題??照{(diào)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(wǎng)絡是關系到智能家電能否提升家電智能化、網(wǎng)絡化的核心課題。智能空調(diào)將朝三個方向發(fā)展:網(wǎng)絡化、智能化、自適應化。
網(wǎng)絡化是家居智能化的基礎,網(wǎng)絡化的家電可以由用戶實現(xiàn)遠程監(jiān)測與控制,在家電之間也可以實現(xiàn)彼此通信。而實現(xiàn)家電網(wǎng)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(wǎng)、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(wǎng)絡”,空調(diào)也必將成為其中的重要設備。
智能化是空調(diào)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??照{(diào)智能化的實現(xiàn)技術主要是人工智能與控制相結(jié)合的應用技術,如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制和專家控制等。同時,傳感網(wǎng)技術、M2M技術、云計算等也將在未來被大規(guī)模應用。
自適應化是空調(diào)根據(jù)自身狀態(tài)和外界環(huán)境自動優(yōu)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(jié)能和最好品質(zhì)的狀態(tài)。例如在節(jié)能方面,智能空調(diào)將可根據(jù)內(nèi)外部條件的綜合計算,自動修正自身的特性,實現(xiàn)太陽能、風能、電能等多種能源交替利用,時刻保持最節(jié)能狀態(tài)。
智能空調(diào)可以分為基本型智能空調(diào)、終端型智能空調(diào)以及混合型智能空調(diào)三種。
基本型智能空調(diào)除了傳統(tǒng)的基本軟硬件系統(tǒng)外,還包括智能感知系統(tǒng)、智能決策系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及能夠理解決策信息并反饋狀態(tài)的執(zhí)行機構(gòu)。這種類型的空調(diào)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?;拘椭悄芸照{(diào)還可以通過外部數(shù)據(jù)接口,如簡單的USB接口或網(wǎng)絡通信模塊,實現(xiàn)與外部數(shù)據(jù)的交換以及對智能空調(diào)的遠程操控。
終端型智能空調(diào)不具備智能決策能力,而是通過網(wǎng)絡通信系統(tǒng)與智能家電服務平臺相連,服務平臺根據(jù)空調(diào)的參數(shù)和智能決策算法進行智能化分析、決策,空調(diào)只完成相應傳感信息的接收以及決策信息的接收與執(zhí)行。在有的產(chǎn)品中,終端型智能空調(diào)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(wǎng)絡的依賴性非常大,隨著LonWorks等控制網(wǎng)絡技術的應用與發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)平臺將發(fā)揮越來越大的作用。
混合型智能空調(diào)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(xiàn)。
智能空調(diào)可以通過更為先進的傳感器技術、網(wǎng)絡技術,搜集到設備使用過程中的各種數(shù)據(jù),并通過智能決策系統(tǒng)或服務平臺對空調(diào)的運行進行調(diào)整,使之能夠始終運行在最佳狀態(tài)。“空調(diào)終端+服務平臺”的模式使智能空調(diào)成為物聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)、智能執(zhí)行機構(gòu)、網(wǎng)絡通信的加入,都將改變空調(diào)的軟硬件設計要求。智能空調(diào)已經(jīng)不只是單純的硬件產(chǎn)品,更是網(wǎng)絡信息服務和硬件設備相結(jié)合、區(qū)別于傳統(tǒng)的新型智能設備。
人機交互方式多樣化。除了繼承傳統(tǒng)的人機交互方式外,智能空調(diào)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(xiàn)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(jié)合智能決策系統(tǒng)和控制系統(tǒng)實現(xiàn)場景管理、知識推理、數(shù)據(jù)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(diào)可以在線自動檢測故障并通過網(wǎng)絡上報檢測結(jié)果,售后服務人員則根據(jù)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(tǒng)家電“電話預約、上門檢測、再上門維修”的服務現(xiàn)狀。
海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模塊