基于人体舒适度的家庭环境控制器的设计与实现

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随着经济的发展,生活质量的提高,人们对家庭居住环境品质的要求也越来越高,在众多家庭选择智能家居产品的时候,首要考虑因素已变成如何最大化地满足个性化舒适性设计的要求。家庭环境与人们的健康和切身感受息息相关,现代家庭中大量空调设备的使用,造成家庭电力消耗日益增长,家庭能源损耗和潜在的浪费严重,减少家庭能源浪费不仅要在个人日常生活注意节约用电,更重要的是要提高家庭高能耗设备的利用效率,在满足用户舒适性的前提下,尽量减少潜在的浪费,提高家庭的舒适性和节能性是智能家庭未来将发展的目标。本文基于现有的无线智能家庭的体系结构设计了根据人体舒适度调节家庭热环境的控制器,首先,分析了家庭环境中影响人体舒适感觉的几种不同环境因素,介绍了人体舒适度理论,得到环境和舒适度值数据样本,并且对人体舒适度评价预测方法进行了讨论;其次,根据用户需求分析对构建基于人体舒适度的家庭环境控制器进行了软硬件设计,采用ARM主控模块和DSP协处理模块的双核处理架构构建家庭环境控制器,用户以B/S的方式与主控模块交互,根据个人情况对舒适度参数进行设置,并可以通过舒适度线上评价,确定个人的舒适度区间。主控模块中以控制处理模型为核心以协处理模块神经网络舒适度评价的预测值为依据,根据控制策略完成空调控制,实现动态热舒适环境调节;然后,对环境控制器的主控模块和协处理模块的功能实现进行了描述;最后,在样机系统中以串口模拟无线传感环境调节空调设备,对环境控制器的功能进行了测试,并对在其控制下家庭环境的舒适性和空调的节能性进行了分析,验证了家庭环境控制器在能够满足房间用户的舒适性需求,达到房间动态的温度调节效果。
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