[发明专利]一种基于无线信道状态信息的智能空调及其控制方法

说明书

本发明公开一种基于无线信道状态信息的智能空调及其控制方法，尤其适用于需要在无人监控和操作的情况下空调自动判断进入特定场景的人员数量并自动开、关或调整功率的情况。装置：空调本体，无线信号发射器，搭载有3.20GHz Intel(R)Pentium 4CPU 2GB RAM和intel 5300网卡的处理终端和接受天线共计四部分；方法基于数据预处理模块，奇异值计算模块，人数识别模块，功率调节模块四大模块；数据预处理模块降低信号背景噪音；奇异值计算模块计算接收到的信号矩阵奇异值；人数识别模块确定环境中有人员准确数目；功率调节模块根据人员数量改变空调功率。优点：自调节，针对人流量改变速度快环境，功率改变没有滞后性，环境温度基本不变，舒适且节能。

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种基于无线信道状态信息的智能空调及其控制方法。

背景技术

目前智能家居概念被应用于多种场景，但是大多依赖物联网终端的人工控制。这需要特定人员对特定区域进行监控，再传达指令给物联网设备。另一方面，目前在学校教室，公司办公室等地方大多数应用的空调都需要使用者主动开关，在人流量不确定的商场、电影院这些地方通常无法准确判断人员数量从而无法设置准确功率，浪费了大量了电力。

信息化时代目前涌现出了大量根据环境信息，主要是根据温度、湿度、空气质量、空调运行状态的远程调控设备。专利号CN201310211961.2的一种联网型节能限温无线智能空调控制器提出对环境温度进行监控，从而达到智能节能的目的。但是根据温度来调整功率的监测方法具有一定的滞后性，在环境温度已经上升后，室内人员已经会感到不适。同时，也无法做到对于无人环境的自动断电。对于温度的监控相比于对于人员数量的监控不具有直接性。专利号CN201020212486.2提出一种用红外线来监控室内人员，但是红外线无法覆盖环境全区域，同时在进出口设置也无法确定是进入环境还是离开环境。我们引入Wi-Fi的无线信道状态信息作为监控。Wi-Fi具有低功耗、低成本、分布式和自组织的特点，能够有效克服单个传感器节点自身因计算能力、探测范围、通信带宽等带来的限制。

另一方面，现阶段利用Wi-Fi控制空调如专利号201611261359.X都仅仅停留在用Wi-Fi作为控制信号的传播途径，而没有进一步利用空间中Wi-Fi信号包含的无线信道状态信息。并把决策权仍停留在操作者本身，没有把决策权交给智能终端，做到完全的自动化。

发明内容

本发明属于空调控制技术，涉及一种接收到的CSI(无线信道状态信息)智能空调装置，尤其适用于需要在无人监控和操作的情况下空调自动判断进入特定场景的人员数量并自动开、关或调整功率的情况。

一种基于无线信道状态信息的智能空调，包括空调本体、无线信号发射器、处理终端和接收天线，所述空调本体、处理终端与接收天线之间通过连接线相连接，所述空调本体包含分布式和集中式两种形式。

作为进一步说明的，所述处理终端搭载有3.20GHz Intel(R)Pentium 4CPU 2 GBRAM和intel 5300网卡。

一种智能空调的控制方法，包括数据预处理模块、奇异值计算模块、人数识别模块和功率调节模块。

作为进一步说明的，

所述控制方法具体实现步骤如下：

(1)数据预处理：因为是已经提前部署的商用设备，所以原始信号是嘈杂的。该系统发射机具有一根天线，接收机具有三根天线，接收机在工作时不断接收来自发射机的CSI包；

具体表现为：CSIⁱ＝{CSI^i，1，CSI^i，2，...，CSI^i，29，CSI^i，30}i代表天线的编号，然后对每一根天线的信号分别滤波处理，得到三个滤波的结果。我们监测的人们一系列的活动处于低频段内，而环境中因硬件问题引起的噪音处于相对的高频段内。