物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)如何讓空調(diào)更智能
前言
世界在變化,空調(diào)也在變化。他從一個(gè)冰涼的白色家電,默默等待主人的操作,實(shí)現(xiàn)熱天制冷,冷天制熱的設(shè)備,正在慢慢演變成可自動(dòng)“知人冷暖、守護(hù)健康”的智能機(jī)器,新技術(shù)、新成果的不斷應(yīng)用,讓傳統(tǒng)空調(diào)變化更是翻天覆地,未來(lái)你將看不見(jiàn)、摸不著他,而他卻在默默守護(hù)你,這正在一步步的成為現(xiàn)實(shí)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大補(bǔ)充,近幾年正在悄悄向各個(gè)領(lǐng)域滲透,他延伸了互聯(lián)網(wǎng)的范圍、擴(kuò)展了互聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn),成為擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)緯度的有力手段,而變革就在這擴(kuò)展的緯度產(chǎn)生。當(dāng)空調(diào)領(lǐng)域通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)改造,成為一個(gè)既有感知、又有執(zhí)行的設(shè)備而連入了互聯(lián)網(wǎng),從此強(qiáng)大的功能通過(guò)后臺(tái)的云激發(fā)出來(lái)??照{(diào)不再完全通過(guò)自身的運(yùn)算功能,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)控制了,云可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算,進(jìn)行更多能力的處理,他將成為未來(lái)空調(diào)設(shè)備的大腦,而物聯(lián)網(wǎng)就變成了未來(lái)空調(diào)的神經(jīng),傳遞大腦的復(fù)雜指令。空調(diào)不再是一個(gè)單機(jī)智能設(shè)備,通過(guò)強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境更復(fù)控制的智能設(shè)備,這也是未來(lái)人對(duì)空調(diào)的要求,空調(diào)便可知人冷暖了。
1、傳統(tǒng)空調(diào)的使命
公元前1000年左右,波斯人已發(fā)明一種古式的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),利用裝置于屋頂?shù)娘L(fēng)桿,以外面的自然風(fēng)穿過(guò)涼水并吹入室內(nèi),令室內(nèi)的人感到?jīng)隹臁6糯袊?guó)皇室就一直利用冰窖,冬天儲(chǔ)存冰塊,夏天用于為室內(nèi)降溫。19世紀(jì),英國(guó)科學(xué)家及發(fā)明家麥可·法拉第(Michael Faraday),發(fā)現(xiàn)壓縮及液化某種氣體可以將空氣冷凍,1902年后期,首個(gè)現(xiàn)代化,電力推動(dòng)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)開(kāi)始在一間印刷廠使用,此技術(shù)提供了低熱度及濕度的環(huán)境,令紙張面積及油墨的排列更準(zhǔn)確。其后,空氣調(diào)節(jié)開(kāi)始用于提升在家居及汽車(chē)的舒適度,家用空調(diào)才開(kāi)始逐步走進(jìn)百姓家庭。
空調(diào)是人們生活水平提高的一個(gè)標(biāo)志,空調(diào)的廣泛應(yīng)用,拓展了人類(lèi)在殘酷自然環(huán)境(尤其在高溫或高濕環(huán)境下)的活動(dòng)空間和時(shí)間,提高了人類(lèi)的舒適度,讓人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了全天候的生產(chǎn)力輸出能力,為社會(huì)的進(jìn)步和人類(lèi)文明發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。
2、未來(lái)社會(huì)需要什么樣的空調(diào)
傳統(tǒng)空調(diào)的使用,在給人類(lèi)帶來(lái)舒適的同時(shí),卻嚴(yán)重摧毀著人的健康。傳統(tǒng)空調(diào)利用吹風(fēng)的方式內(nèi)循環(huán)對(duì)空氣進(jìn)行制冷(或制熱),同時(shí),空氣在循環(huán)過(guò)程中也被除濕(制冷時(shí)冷凝除濕,制熱時(shí)溫度升高而濕度變低),這一過(guò)程對(duì)人體產(chǎn)生了重大影響,第一:空氣不流通,第二:冷風(fēng)直接吹到人體導(dǎo)致血液循環(huán)受阻,第三:濕度逐步降低使人體皮膚和肺部長(zhǎng)時(shí)間忍受干燥。于是,各類(lèi)空調(diào)病出現(xiàn)了。長(zhǎng)時(shí)間在空調(diào)環(huán)境下工作學(xué)習(xí)的人,因空間相對(duì)密閉,空氣不流通,致病微生物容易滋生,機(jī)體適應(yīng)不良,會(huì)出現(xiàn)鼻塞、頭昏、打噴嚏、耳鳴、乏力、記憶力減退、四肢肌肉關(guān)節(jié)酸痛等癥狀,常有一些皮膚過(guò)敏的癥狀,如皮膚發(fā)緊發(fā)干、易過(guò)敏、皮膚變差等等。這類(lèi)現(xiàn)象在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上稱(chēng)之為“空調(diào)綜合征”或“空調(diào)病”。
人們需要的是不要空調(diào)病,并不是不要空調(diào)。于是空調(diào)的剛需已經(jīng)不再是制冷、制熱,而慢慢向健康的制冷、制熱發(fā)展。未來(lái)的空調(diào)在基礎(chǔ)空調(diào)基礎(chǔ)上,增加了新風(fēng)、加濕除濕、輻射末端等功能,這些都是重點(diǎn)解決傳統(tǒng)的空調(diào)病的一種手段,而這些手段的應(yīng)用,讓空調(diào)一步步變得復(fù)雜起來(lái),原來(lái)的即開(kāi)即冷,現(xiàn)在要等上個(gè)把小時(shí)甚至幾個(gè)小時(shí);原來(lái)的室內(nèi)熱量很少散失,現(xiàn)在需要進(jìn)行高效的新風(fēng)熱交換;原來(lái)空調(diào)可以自動(dòng)除濕,現(xiàn)在需要額外的能力對(duì)濕度進(jìn)行調(diào)配控制。
所有的這些,對(duì)原來(lái)空調(diào)的應(yīng)用場(chǎng)景的變化導(dǎo)致了空調(diào)的控制變得復(fù)雜,要想實(shí)現(xiàn)更健康的空調(diào),需要更多的高精度傳感器,需要更多的數(shù)據(jù)維度,需要更復(fù)雜的控制和運(yùn)算,需要更人性的溫度調(diào)節(jié)…所有的這些,僅僅依靠單機(jī)智能已經(jīng)顯得力不從心,于是,空調(diào)慢慢變成了基于物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的云端結(jié)構(gòu)模式,因?yàn)橹挥羞@種模式,才更有利于實(shí)現(xiàn)健康控制,更有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制,更有利于實(shí)現(xiàn)多參數(shù)的優(yōu)化組合控制??照{(diào)向更加智能的方向發(fā)展了一大步。
3、怎樣做空調(diào)更適應(yīng)人
未來(lái)的空調(diào)一定是“知人冷暖、守護(hù)健康”的空調(diào)。而“知”所需要的就是各類(lèi)傳感手段和系統(tǒng)的連接,物聯(lián)網(wǎng)恰好可以有效地解決這一問(wèn)題。如通過(guò)檢測(cè)主人的手機(jī)信號(hào),確認(rèn)主人是否在家以便于啟動(dòng)空調(diào),檢測(cè)室內(nèi)的人員是否移動(dòng)(活動(dòng)和睡眠),適當(dāng)優(yōu)化空調(diào)溫度,檢測(cè)室內(nèi)外溫度、濕度差,適當(dāng)調(diào)整溫濕度控制策略等。通過(guò)這些手段的組合運(yùn)用,空調(diào)自然變得體貼呵護(hù),“知人冷暖”了。那如何做到守護(hù)健康呢?“守”需要通過(guò)大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算,評(píng)價(jià)出最適宜的最健康的條件,這就需要通過(guò)后臺(tái)的云計(jì)算技術(shù),根據(jù)家庭多維度物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,確定控制策略,并隨家庭環(huán)境變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整。同時(shí)利用多周期(多個(gè)制冷制熱季)數(shù)據(jù)的時(shí)間維度分析,優(yōu)化改進(jìn)控制策略,實(shí)現(xiàn)更加健康和舒適的控制。
只有通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“知”和“守”才可能實(shí)現(xiàn)空調(diào)更適應(yīng)人。

圖一:物聯(lián)網(wǎng)多維度傳感實(shí)現(xiàn)“知”,云平臺(tái)智能處理實(shí)現(xiàn)“守”
4、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算如何讓空調(diào)強(qiáng)大
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制自不必說(shuō),未來(lái)的空調(diào)還能借助物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)人群進(jìn)行分類(lèi),確定室內(nèi)是否有需要特殊控制的特殊人群(如病人),監(jiān)測(cè)各房間是否有人對(duì)家庭內(nèi)各房間溫濕度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)配合人行為的節(jié)能控制,根據(jù)光線情況對(duì)家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制,根據(jù)室外溫度變化,聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)空調(diào)自身的調(diào)節(jié)控制等。
未來(lái)空調(diào)將大量利用傳感和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測(cè)并傳輸家庭環(huán)境溫度、濕度、空氣潔凈度、CO2含量、室內(nèi)人員類(lèi)型、特殊人群、電氣設(shè)備功率、外部環(huán)境溫度、濕度、光照角度等各類(lèi)環(huán)境參數(shù),同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)檢查空調(diào)設(shè)備內(nèi)部參數(shù)和設(shè)備的工作狀態(tài),自動(dòng)控制的同時(shí),將數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái),通過(guò)預(yù)制的各類(lèi)運(yùn)算模型,實(shí)現(xiàn)高級(jí)智能控制。實(shí)現(xiàn)家庭中不同人群對(duì)健康、舒適、節(jié)能的需要。

圖二:物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算如何讓空調(diào)變得更強(qiáng)大
5、基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算空調(diào)趨勢(shì)研究
中國(guó)是家電制造大國(guó),目前空調(diào)產(chǎn)能世界第一,2016年空調(diào)產(chǎn)銷(xiāo)量接近全世界的80%,據(jù)第一財(cái)經(jīng)報(bào)道,2017年6月,僅格力一家就占到了世界產(chǎn)銷(xiāo)量的30%以上。傳統(tǒng)空調(diào)的飽和,使當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,現(xiàn)在的市場(chǎng)主要依靠的是存量的更新?lián)Q代,而增量部分占比很小,即使世界上其他發(fā)展中國(guó)家繼續(xù)原有的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)空調(diào)需求增大,那也是需要一點(diǎn)點(diǎn)發(fā)力實(shí)現(xiàn)的。
一旦市場(chǎng)出現(xiàn)飽和的時(shí)候,各大廠商必定紛紛向高端空調(diào)發(fā)展,以搶占更多存量更新的市場(chǎng),滿(mǎn)足更高要求的客戶(hù),這就是一場(chǎng)新的行業(yè)革命開(kāi)始的時(shí)候。空調(diào)正在一步步升級(jí)為依靠物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)驅(qū)動(dòng)的智能家電。而未來(lái)的空調(diào)將成為智能家電,“知人冷暖、守護(hù)健康”,這將成為社會(huì)發(fā)展的流行趨勢(shì)。
歷史的車(chē)輪滾滾向前,誰(shuí)也阻擋不了時(shí)代的進(jìn)步,正如互聯(lián)網(wǎng)界的大變革一樣,不論你是否愿意,愿意改變的主動(dòng)變革,不愿意的被人變革。空調(diào)行業(yè)一樣如此。我們要做的是研究趨勢(shì),適應(yīng)趨勢(shì),跟上趨勢(shì),以從容的心態(tài)和步伐迎接空調(diào)行業(yè)一場(chǎng)新的革命。
圖三:變化是永恒的,唯一不變的是變化!