CN106500236A - 一种基于位置服务的空气净化器、服务器、***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于位置服务的室内空气智能管理方法，包括获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置，根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据；若安放空间的空气质量差于或等于第一预设阀值，且外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；若安放空间的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开空气净化器。本发明还公开了一种空气净化器，后台服务器及***，实施本发明可以适时保证空气流通，避免长期在封闭空间使用空气净化器导致的特定污染源累加进而对人体造成伤害。
Description
技术领域
本发明属于物联网智能家居领域，特别涉及一种基于位置服务的空气净化器、服务器、***和方法。
背景技术
由于当前国内环境问题较为严重，空气净化器越来越受到重视。许多家庭养成了完全依赖空气净化器的***方米的房间空气的各项数据进行化验，然后将门窗紧闭，让3个人在屋里看书，3小时后，再次对这些数据进行化验，结果发现，气温上升了1.8℃，二氧化碳增加了3倍，氨的浓度增加了两倍，而空气里灰尘的含量竟然增加了将近9倍。此外还有各种细菌病毒滋生。现在市面上空气净化器多数仅能针对某几种污染源,如绝大多数空气净化器无法处理二氧化碳，对于净化器不能处理的污染源又因为长期室内封闭反而导致空气净化器的净化时间越长对用户造成的伤害越大。
发明内容
随着物联网的技术发展，使得解决上述技术问题成为可能，本发明提供了一种基于位置服务的室内空气智能管理方法包括：
获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置；
根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据，其中所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定；
若根据所述室内空气质数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
若根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间内的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开空气净化器。
进一步的，所述外部空气质量数据和所述第二预设阀值的评价内容包括：SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO中的任意一项或多项的组合；
所述室内空气质量数据和所述第一预设阀值的评价内容包括：SO2、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10、CO2、NH3、HCHO、Rn、细菌、真菌、过滤性病毒中的任意一项或多项的组合，所述室内空气质量数据和所述第一预设阀值的评价内容不包括所述空气净化器可以净化的目标。
进一步的，所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定具体为：
获取当地气象局距离所述地理位置最近的至少两个观测点发布的空气质量数据；
根据至少两个所述观测点分别和所述地理位置的距离，结合每个所述观测点所发布的空气质量数据确定所述地理位置对应的基准空气质量数据；
根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据。
进一步的，所述根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据，具体算法为：
X＝αA+βB+γC+……ηG+Z
其中X为所述安放空间外部空气质量数据；α、β、γ……η为环境因子对外部空气质量数据的影响系数，所述地理位置同环境因子的距离和所述影响系数负相关；A、B、C……G为环境因子的基数，所述环境因子的基数是指特定环境因素对空气质量数据影响的基数，Z为基准空气质量数据。
进一步的，所述环境因素包括城市主干道、重污染企业、森林、河流/水库、城市绿地/公园中的任意一种或多种组合；所述影响系数的算法和所述环境因子的基数由服务器预先确定。
本发明还提供了一种基于位置服务的智能空气净化器，包括用于室内空气净化的净化器本体，还包括主控模块，和主控模块分别相连的室内无线通信模块、后台通信模块和传感器组，
所述主控模块用于获取传感器组采集的，所述空气净化器被安放空间的室内空气质量数据，并通过所述后台通讯模块将所述室内空气质量数据和所述空气净化器的地理位置传输至服务器；
所述主控模块还用于通过后台通信模块接收服务器的控制指令，所述控制指令根据所述室内空气质量数据和所述空气净化器被安放空间的外部空气质量数据生成：
其中如果根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则所述指令为指示所述主控模块通过所述室内无线通信模块打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
如果根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量优于第一预设阀值，则所述控制指令为指示所述主控模块通过所述室内无线通信模块关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开所述空气净化器。
进一步的，所述传感器组包括，SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、CO传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、CO2传感器、NH3传感器、HCHO传感器、Rn传感器、微生物传感器中的任意一种或多种。
本发明还提供了一种基于位置服务的室内空气智能管理服务器，包括：
第一获取模块，用于获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置；
第二获取模块，用于根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据，其中所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定；
第一判断模块，用于根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
第二判断模块，用于根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气，并打开空气净化器。
进一步的，所述第二获取模块包括：
第一提取模块，用于获取当地气象局距离所述地理位置最近的至少两个观测点发布的空气质量数据；
第一确定模块，用于根据至少两个所述观测点分别和所述地理位置的距离，结合每个所述观测点所发布的空气质量数据确定所述地理位置对应的基准空气质量数据；
第二确定模块，用于根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据。
本发明还提供了一种基于位置服务的室内空气智能管理***，其特征在于，包括如上所述的空气净化器，如上所述的服务器，和所述空气净化器设置于同一安放空间的换气装置，所述换气装置在所述服务器的控制下打开或者关闭以控制所述安放空间的内外空气流通。
通过上述描述可知，该方法可以根据安放空间的室内空气质量数据和根据地理位置获取的外部空气质量数据判断是否主动换气，进而实现了最优的室内空气管理策略，可以同时处理室外的工业污染源和室内的生活污染源。同时基于地理位置对室外空气质量数据进行修正，能更准确的反应每个用户所处的不同环境，使得整个***适用范围更加广泛。
附图说明
图1为本发明一实施例示出的室内空气智能管理方法的流程图；
图2为本发明又一实施例示出的室内空气智能管理方法的流程图；
图3为本发明又一实施例示出的室内空气智能管理方法的应用场景示意图；
图4为本发明再一实施例示出的智能空气净化器模块示意图；
图5为本发明再一实施例示出的室内空气智能管理服务器模块示意图；
图6为本发明再一实施例示出的室内空气智能管理服务器模块示意图；
具体实施方式
本发明的核心是提供一种基于位置服务的室内空气智能管理方法，可以根据室内外的空气质量自动的判断换气或者使用空气净化器，如图1所示包括：
S101获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置；
其中室内空气质量数据是通过和空气净化器在同一安放空间的传感器组获取的，地理位置可以是空气净化器在安放过程中手动输入空气净化器或服务器的，也可以是空气净化器通过网络实时定位的，在此不做限定。
S102根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据，其中所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定；
其中服务器根据空气净化器的地理位置通过网络实时获取所述空气净化器所在地城市的气象局发布的空气质量数据，根据气象局发布的空气质量数据确定被安放空间的外部空气质量数据。
S103若根据所述室内空气质数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
S104若根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间内的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开空气净化器。
需要注意的，S103和S104并没有明确的先后顺序。所述第一预设阀值和所述第二预设阀值评价目标不相同。所述室内空气质量数据和所述第一预设阀值的评价内容包括：SO2、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10、CO2、NH3、HCHO、Rn、细菌、真菌、过滤性病毒中的任意一项或多项的组合，所述室内空气质量数据和所述第一预设阀值的评价内容不包括所述空气净化器可以净化的目标，也就是说室内空气质量数据和所述第一预设阀值评价目标和所采用的空气净化器的净化目标相关。
所述外部空气质量数据和所述第二预设阀值的评价内容包括：SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO中的任意一项或多项的组合；
通过描述我们明显可知室内空气质量数据和所述第一预设阀值目的在于确定空气净化器所不能净化的污染源在安放空间室内的浓度，而外部空气质量数据和所述第二预设阀值和气象局所发布的空气污染指数相关。
通过上述描述可知，该方法可以根据安放空间的室内空气质量数据和根据地理位置获取的外部空气质量数据判断是否主动换气，进而实现了最优的室内空气管理策略，可以同时处理室外的工业污染源和室内的生活污染源。
在另一个实施例中，如图2和图3所示所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定具体为：
S201获取当地气象局距离所述地理位置最近的至少两个观测点发布的空气质量数据；
S202根据至少两个所述观测点分别和所述地理位置的距离，结合每个所述观测点所发布的空气质量数据确定所述地理位置对应的基准空气质量数据；
具体的，假设安放空间的地理位置处于观测点M和观测点N连线的中点处，假设观测点M空气质量指数为60，观测点N空气质量指数为80，则确定安放空间的基准空气质量数据对应的空气质量指数为70。
当所述安放空间不在两个观测点的连线上，则需要至少3个观测点的数据确定。当采用3个观测点时，其具体算法可以是，以连接任意两个观测点的直线为X轴，过第三个观测点且垂直于X轴的直线为Y轴，近似空气质量指数在排除跳变环境因素的情况下是线性连续渐变的，则可以根据X轴推断出原点的空气质量指数，进而安放空间在X轴和Y轴的坐标系上的相对坐标可换算成空气质量指数。
具体的如图3所示假设观测点M和观测点N相距4000米，则连接观测点M和观测点N的直线为X轴，过观测点L和X轴垂直的直线为Y轴，X轴，Y轴交点为原点O，原点为观测点M和观测点N连线的中点，观测点L距离原点2000米。其中观测点M、N、L的空气质量指数分别为40、60、60，根据X轴上的观测点M和观测点N推算原点空气质量指数为50。假设安放空间Q距离X轴和Y轴的距离均为1000M，则可得安放空间的空气质量指数为55。
其中跳变环境因素的处理方式在后文表述。可以理解的，确定基准空气质量数据的算法不唯一，还可以采用等高图等惯用技术手段确定，在此不做限定。
S203根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据。
为精确空气质量指数中的跳变环境因素的影响，其中所述根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据，具体算法为：
X＝αA+βB+γC+……ηG+Z
其中X为所述安放空间外部空气质量数据；α、β、γ……η为环境因子对外部空气质量数据的影响系数，所述地理位置同环境因子的距离和所述影响系数负相关；A、B、C……G为环境因子的基数，所述环境因子的基数是指特定环境因素对空气质量数据影响的基数，Z为基准空气质量数据。
进一步的环境因素包括城市主干道、重污染企业、森林、河流/水库、城市绿地/公园中的任意一种或多种组合；所述影响系数的算法和所述环境因子的基数由服务器预先确定。
由图3所示，火力发电厂、主干道和森林距离所述安放空间Q较近，对安放空间Q的外部空气质量数据影响较大，则根据火力发电厂和安放空间的距离a确定其影响系数α，然后根据预设的火力发电厂的基数A得到αA，采用同样的方法可以得到主干道的影响βB和森林的影响γC，然后根据已经得到的基准空气质量数据Z算出安放空间Q对应的外部空气质量数据的精确值，其中A、B为正，C为负。
可以想到的，该跳变环境因素的处理方式不仅适用于安放空间的外部空气质量数据修正，也适用于对观测点的空气质量数据修正，不过对观测点的空气质量数据修正均为在使用前减去影响值。
可以理解的其中影响系数的算法和影响基数都是可以预先存在服务器中的，容易想到的，服务器可以构建人工神经网络，通过不断的收集城市中各位置的空气质量数据修改完善所述影响系数的算法和影响基数。其中人工神经网络的构建方法已经有较多公开文件说明，且并非本发明的保护要点，在此不做赘述。
采用如上方法，当新加入一台空气净化器时，就可以精确的计算出新加入的空气净化器的安放空间的外部空气质量数据，为安放空间的空气管理策略提供有力的支持。
在另一个实施例中，如图4所示一种基于位置服务的智能空气净化器，包括用于室内空气净化的净化器本体32，还包括主控模块31，和主控模块分别相连的室内无线通信模块33、后台通信模块34和传感器组35，
所述主控模块31用于获取传感器组35采集的，所述空气净化器被安放空间的室内空气质量数据，并通过所述后台通讯模块34将所述室内空气质量数据和所述空气净化器的地理位置传输至服务器；
所述主控模块31还用于通过后台通信模块34接收服务器的控制指令，所述控制指令根据所述室内空气质量数据和所述空气净化器被安放空间的外部空气质量数据生成：
其中如果根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则所述指令为指示所述主控模块31通过所述室内无线通信模块33打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
如果根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量优于第一预设阀值，则所述控制指令为指示所述主控模块31通过所述室内无线通信模块33关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开所述空气净化器。
所述传感器组35包括，SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、CO传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、CO2传感器、NH3传感器、HCHO传感器、Rn传感器、微生物传感器中的任意一种或多种。
可以理解的，所述传感器组35可以和空气净化器一体设置，也可以分别设置于空气净化器的安放空间内。
本发明还提供了一种如图5所示的基于位置服务的室内空气智能管理服务器，包括：
第一获取模块41，用于获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置；
第二获取模块42，用于根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据，其中所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定；
第一判断模块43，用于根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
第二判断模块44，用于根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气，并打开空气净化器。
如图6所示，所述第二获取模块包括：
第一提取模块411，用于获取当地气象局距离所述地理位置最近的至少两个观测点发布的空气质量数据；
第一确定模块412，用于根据至少两个所述观测点分别和所述地理位置的距离，结合每个所述观测点所发布的空气质量数据确定所述地理位置对应的基准空气质量数据；
第二确定模块413，用于根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据。
其中所述第二确定模块可以是基于人工神经网络的运算模块。
本发明还提供了一种基于位置服务的室内空气智能管理***，包括如上所述的空气净化器，如上所述的服务器，和所述空气净化器设置于同一安放空间的换气装置，所述换气装置在所述服务器的控制下打开或者关闭以控制所述安放空间的内外空气流通。其中所述换气装置可以是一传动装置，设置在安放空间的窗户上，根据服务器的命令打开或关闭所述窗户。
本发明可以根据安放空间的室内空气质量数据和根据地理位置获取的外部空气质量数据判断是否主动换气，进而实现了最优的室内空气管理策略，可以同时处理室外的工业污染源和室内的生活污染源。同时基于地理位置对室外空气质量数据进行修正，能更准确的反应每个用户所处的不同环境，使得整个***适用范围更加广泛。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于位置服务的室内空气智能管理方法，其特征在于，包括：
获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置；
根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据，其中所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定；
若根据所述室内空气质数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
若根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间内的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开空气净化器。
2.根据权利要求1所述的管理方法，其特征在于，
所述外部空气质量数据和所述第二预设阀值的评价内容包括：SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO中的任意一项或多项的组合；
所述室内空气质量数据和所述第一预设阀值的评价内容包括：SO2、NO2、O3、CO、PM2.5、PM10、CO2、NH3、HCHO、Rn、细菌、真菌、过滤性病毒中的任意一项或多项的组合，所述室内空气质量数据和所述第一预设阀值的评价内容不包括所述空气净化器可以净化的目标。
3.根据权利要求2所述的管理方法，其特征在于，所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定具体为：
获取当地气象局距离所述地理位置最近的至少两个观测点发布的空气质量数据；
根据至少两个所述观测点分别和所述地理位置的距离，结合每个所述观测点所发布的空气质量数据确定所述地理位置对应的基准空气质量数据；
根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据。
4.根据权利要求3所述的管理方法，其特征在于，所述根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据，具体算法为：
X＝αA+βB+γC+……ηG+Z
其中X为所述安放空间外部空气质量数据；α、β、γ……η为环境因子对外部空气质量数据的影响系数，所述地理位置同环境因子的距离和所述影响系数负相关；A、B、C……G为环境因子的基数，所述环境因子的基数是指特定环境因素对空气质量数据影响的基数，Z为基准空气质量数据。
5.根据权利要求4所述的管理方法，其特征在于，所述环境因素包括城市主干道、重污染企业、森林、河流/水库、城市绿地/公园中的任意一种或多种组合；所述影响系数的算法和所述环境因子的基数由服务器预先确定。
6.一种基于位置服务的智能空气净化器，包括用于室内空气净化的净化器本体，其特征在于，还包括主控模块，和主控模块分别相连的室内无线通信模块、后台通信模块和传感器组，
所述主控模块用于获取传感器组采集的，所述空气净化器被安放空间的室内空气质量数据，并通过所述后台通讯模块将所述室内空气质量数据和所述空气净化器的地理位置传输至服务器；
所述主控模块还用于通过后台通信模块接收服务器的控制指令，所述控制指令根据所述室内空气质量数据和所述空气净化器被安放空间的外部空气质量数据生成：
其中如果根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则所述指令为指示所述主控模块通过所述室内无线通信模块打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
如果根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的室内空气质量优于第一预设阀值，则所述控制指令为指示所述主控模块通过所述室内无线通信模块关闭设置于所述安放空间的换气装置，并打开所述空气净化器。
7.根据权利要求6所的智能空气净化器，其特征在于，所述传感器组包括，SO2传感器、NO2传感器、O3传感器、CO传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、CO2传感器、NH3传感器、HCHO传感器、Rn传感器、微生物传感器中的任意一种或多种。
8.一种基于位置服务的室内空气智能管理服务器，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取空气净化器被安放空间的室内空气质量数据及所述空气净化器的地理位置；
第二获取模块，用于根据所述地理位置获取所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量数据，其中所述外部空气质量数据根据当地气象局所发布的空气质量数据确定；
第一判断模块，用于根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的空气质量差于或等于第一预设阀值，且根据所述外部空气质量数据，判断所述空气净化器所被安放空间的外部空气质量优于第二预设阀值，则打开设置于所述安放空间的换气装置，使所述安放空间的内外空气流通；
第二判断模块，用于根据所述室内空气质量数据，判断所述空气净化器被安放空间的空气质量优于第一预设阀值，则关闭设置于所述安放空间的换气，并打开空气净化器。
9.根据权利要求8所述的确定模块室内空气智能管理服务器，其特征在于，所述第二获取模块包括：
第一提取模块，用于获取当地气象局距离所述地理位置最近的至少两个观测点发布的空气质量数据；
第一确定模块，用于根据至少两个所述观测点分别和所述地理位置的距离，结合每个所述观测点所发布的空气质量数据确定所述地理位置对应的基准空气质量数据；
第二确定模块，用于根据所述基准空气质量数据确定所述外部空气质量数据。
10.一种基于位置服务的室内空气智能管理***，其特征在于，包括如权利要求6或7所述的空气净化器，如权利要求8或9所述的服务器，和所述空气净化器设置于同一安放空间的换气装置，所述换气装置在所述服务器的控制下打开或者关闭以控制所述安放空间的内外空气流通。
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