物联网空调远程控制设计及软件实现方法详解 - 电子技术与软件工程

电子技术与软件工程电子技术基于物联网的中央空调远程控制及节能策略的设计与实现龚华耀+焦小龙任兆廷林文涛（青岛海信日立空调系统有限公司山东省青岛市266000） ）摘要：本文以我公司物联网空调产品为例，详细介绍了物联网空调远程控制的设计思路和软件实现方法。整个机器。本文首先介绍了物联网空调的工作原理，重点对其安装的NB-IoT适配器进行了详细分析。其次，讲解了物联网空调中NB-IoT适配器的功能，包括适配器内部互联的Modbus协议，与整机结合，给用户带来更舒适的体验。最后，以整个物联网空调系统为平台，提出了一套基于用户使用习惯的节能指标算法，旨在更好地引导用户合理使用空调，在获得舒适体验的同时还可以节省更多的能源。关键词：物联网空调；主控制逻辑； Modbus协议；节能指标算法。随着互联网时代的快速发展，家电行业的智能化水平也得到了大幅提升。与此同时，用户的生活习惯和风格也发生了重大变化，促使传统家电行业朝着更加便捷、高效的方向发展，以满足用户需求。随着近年来物联网行业的快速发展，物联网相关家电应运而生。

物联网（Internet of things）在当今信息技术中占有重要地位。其基本含义是由美国Auto-ID提出的，指的是“万物可以通过网络互联”。可以理解，物联网是对互联网进行了新的扩展，将用户端的范围扩展到任何物品之间的传输和数据通信[1]。因此，实现应用创新是物联网发展的核心，而以用户体验为核心的创新是当前物联网发展的灵魂。为了提高我公司多连接单元的智能化水平，首先最重要的就是将单元连接到云端。也是为后续智能化工作做好准备的最关键的部分。业界常用的几种设备连接云端的方式包括：NB-IoT、2G、4G、L〇ra等方式。几种通信方式的优缺点如表1所示。不同的通信形式各有优缺点，针对不同的应用场景可以考虑不同的通信形式。从表1分析可以看出，2G虽然成本较低、覆盖范围更广，但功耗较大，信号穿透力相对较弱。由于该技术应用较早且相对成熟，也是国内外市场最常见的物联网通信方式。表1：物联网常用的通信方式。与2G相比，NB-IoT具有功耗低、穿透力强的特点，并且可以与2G基站复用，因此通过这种方式网络接入效率更高。

以上三种方式基本可以满足普通家装工程和公建工程的设备网络接入需求。如果考虑大数据量通信的应用场景，通信终端需要上传大量的音频或视频数据。此时，以上三种通讯方式就不再适用了。如果成本压力和运维压力较小，建议使用4G通信方式将设备连接到云端。 1 物联网空调功能介绍 1.1 物联网中央空调功能概述 本文涉及的物联网中央空调是在原有传统中央空调的基础上，配备了标配智能通讯模块。因此，除了保留原机组的功能基本功能外，物联网中央空调的新功能如下：（1）消除繁琐的网络分配过程，机组自动连接互联网。通电后，方便用户远程控制。 (2)设备跟踪，实现仓储中的物流跟踪和设备位置管理。 (3)提高维修效率，远程获取故障数据，提高一次性维修率；根据故障预测分配人力和备件。 （4）主动服务，自动检测和评估用户需求，主动销售耗材，延保服务，清洁维护等通信方式NB-IoT LoRa 2G覆盖满足广覆盖，深覆盖满足广覆盖，只有深覆盖支持广泛覆盖。单基站并发能力支持15000个。单个基站的数量没有限制。单基站支持200个。基站覆盖面积有12平方公里、28平方公里。 —功耗（模块） 50 uA 8 uA 功耗过高。国际电信联名（国内外均可） Semtech 国内无运营 国际电信联名（国内外运营商支持） 业务支持 业务支持） 单模组成本（通信芯片+SIM卡） 低 高 低 表2：物联网通信业务对比分析 业务名称 典型市场份额 业务特点 典型接入技术 • 速率 > 1Mbps 高速率类别 1A〇/* 视频监控 10/〇 • 智慧医疗 • 视频信息为主 • 大流量 • 5 G • 电力对功耗不敏感 • UMTS/LTE* 可穿戴语音设备 • 100 kbps < 速率