RU2813675C1 - ELECTRIC KETTLE WITH Wi-Fi CONTROL AND METHOD FOR IMPLEMENTING Wi-Fi CONTROL - Google Patents
ELECTRIC KETTLE WITH Wi-Fi CONTROL AND METHOD FOR IMPLEMENTING Wi-Fi CONTROL Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813675C1 RU2813675C1 RU2023104932A RU2023104932A RU2813675C1 RU 2813675 C1 RU2813675 C1 RU 2813675C1 RU 2023104932 A RU2023104932 A RU 2023104932A RU 2023104932 A RU2023104932 A RU 2023104932A RU 2813675 C1 RU2813675 C1 RU 2813675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kettle
- interference
- signal
- control
- unit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 28
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 25
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 11
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 235000009569 green tea Nutrition 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к столовым принадлежностям, а именно к посуде для кипячения воды в виде электрического чайника, управление работой которого может осуществляться как в ручном режиме, так и удаленно с использованием Wi-Fi соединения. В частности, в электрическом чайнике может осуществляться регулировка температуры нагрева воды, предусматривающей как ручное, так и дистанционное управление, характеризующийся возможностью удаленного управления по беспроводной сети и наличием функции автоматической регулировки температуры. Заявленное устройство электрического чайника с Wi-Fi управлением может быть использовано в легкой промышленности при производстве таких устройств.The invention relates to tableware, namely to dishes for boiling water in the form of an electric kettle, the operation of which can be controlled either manually or remotely using a Wi-Fi connection. In particular, an electric kettle can regulate the water heating temperature, providing both manual and remote control, characterized by the possibility of remote control via a wireless network and the presence of an automatic temperature control function. The claimed device for an electric kettle with Wi-Fi control can be used in light industry in the production of such devices.
Уровень техникиState of the art
Известен ряд технических решений, направленных на разработку электрических чайников, управление которыми могло бы осуществляться дистанционно. Также известны устройства чайника, которые выполнены с возможностью беспроводной связи с дистанционным WI-FI роутером (модемом).There are a number of technical solutions aimed at developing electric kettles that could be controlled remotely. Kettle devices are also known that are capable of wireless communication with a remote WI-FI router (modem).
Так из документа CN 204970847 U, опубликованного 20.01.2016 известен электрический чайник, содержащий модуль WIFI, который содержит корпус чайника, базовый переключатель и датчик местоположения. При этом известный чайник выполнен с возможностью регулирования температуры нагрева воды, содержит контроллер для сохранения тепла и экран на корпусе чайника, на котором отображается температура воды.Thus, from document CN 204970847 U, published on January 20, 2016, an electric kettle is known containing a WIFI module, which contains a kettle body, a base switch and a location sensor. In this case, the known kettle is designed to regulate the water heating temperature, contains a controller for maintaining heat and a screen on the kettle body, which displays the water temperature.
Также известна конструкция электрического чайника RU 128976 U1, опубликованного 20.06.2013, выбранного в качестве ближайшего аналога предложенного изобретения, который содержит корпус с нагревательным элементом, выполненный с возможностью установки на основании, содержащем блок управления работой чайника, включающий контроллер, первый вывод которого предназначен для подключения к электрической сети, ко второму и третьему выводам подключены соответственно термостат и блок ручного управления, а четвертый вывод выполнен с возможностью подключения к нагревательному элементу, при этом пятый вывод контроллера, который является выводом блока управления работой чайника, соединен с первым выводом микропроцессора, второй вывод которого соединен с преобразующим модулем, выполненным с возможностью беспроводной связи с дистанционным WI-FI роутером.Also known is the design of an electric kettle RU 128976 U1, published on June 20, 2013, selected as the closest analogue of the proposed invention, which contains a housing with a heating element, configured to be installed on a base containing a control unit for the operation of the kettle, including a controller, the first output of which is intended for connections to the electrical network, the thermostat and the manual control unit are connected to the second and third terminals, respectively, and the fourth terminal is designed to be connected to the heating element, while the fifth terminal of the controller, which is the terminal of the kettle operation control unit, is connected to the first terminal of the microprocessor, the second the output of which is connected to a converting module capable of wireless communication with a remote WI-FI router.
Известная конструкция чайника-прототипа имеет существенный недостаток, который заключается в низкой стабильности беспроводной Wi-Fi коммуникации за счет того, что преобразующий модуль чайника не способен анализировать помехи, которые влияют на работу беспроводных сетей Wi-Fi. В результате известная конструкция обусловлена прерывистой или нестабильной работой беспроводного подключения чайника к сети Wi-Fi. Это делает дистанционное управление затруднительным, а порой, в связи с отсутствием Wi-Fi связи, невозможным.The known design of the prototype kettle has a significant drawback, which is the low stability of wireless Wi-Fi communications due to the fact that the kettle's converting module is not capable of analyzing interference that affects the operation of wireless Wi-Fi networks. As a result, the known design is caused by intermittent or unstable operation of the kettle's wireless connection to the Wi-Fi network. This makes remote control difficult and sometimes, due to the lack of Wi-Fi connection, impossible.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства электрического чайника с возможностью удаленного управления из приложения при помощи Wi-Fi сети и функцией автоматической фильтрации полученного информационного Wi-Fi сигнала от помех, создаваемых устройствами, окружающими электрический чайник, для повышения стабильности Wi-Fi соединения и бесперебойной работы удаленного управления работой чайника.Thus, the objective of the present invention is to create an electric kettle device with the ability to be remotely controlled from an application using a Wi-Fi network and the function of automatically filtering the received Wi-Fi information signal from interference created by devices surrounding the electric kettle, to increase the stability of the Wi-Fi connection and uninterrupted operation of remote control of the kettle.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышении стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства чайника в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в чайник, в частности.The technical result of the claimed invention is to increase the stability of the kettle's connection to a Wi-Fi wireless network for remote control of its operating modes while maintaining the high efficiency of the kettle device as a whole and the operation of the Wi-Fi signal reception and transmission system built into the kettle, in particular.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Так же, как в ближайшем аналоге, предложенный электрический чайник содержит корпус с нагревательным элементом, блок управления работой чайника, выполненный с возможностью подключения двумя своими выводами к вышеназванному нагревательному элементу и электрической сети. В свою очередь блок управления работой чайника включает контроллер, термостат и блок ручного управления чайником. Также контроллер последовательно соединен с микропроцессором, а выход микропроцессора последовательно соединен с преобразующим модулем, который выполнен с возможностью беспроводной связи с дистанционным WI-FI роутером (модемом).Just as in the closest analogue, the proposed electric kettle contains a housing with a heating element, a control unit for the operation of the kettle, configured to connect its two terminals to the above-mentioned heating element and the electrical network. In turn, the control unit for the operation of the kettle includes a controller, a thermostat and a manual control unit for the kettle. Also, the controller is connected in series with the microprocessor, and the output of the microprocessor is connected in series with the converting module, which is configured for wireless communication with a remote WI-FI router (modem).
Отличием заявленного устройства чайника от аналога является то, что преобразующий модуль чайника выполнен с возможностью приема, регистрации и фильтрации Wi-Fi сигнала на фоне помех, регистрируемых блоком приемо-передачи.The difference between the claimed kettle device and its analogue is that the kettle’s converting module is designed to receive, register and filter a Wi-Fi signal against the background of interference recorded by the transceiver unit.
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что электрический чайник с Wi-Fi управлением, содержитThe set goal, the technical result required and obtained when using the invention are achieved by the fact that an electric kettle with Wi-Fi control contains
- корпус с нагревательным элементом,- housing with heating element,
- блок управления работой чайника, включающий контроллер чайника и соединенные с ним термостат чайника, блок ручного управления чайника, преобразующий модуль чайника,- a kettle operation control unit, including a kettle controller and a kettle thermostat connected to it, a kettle manual control unit, a kettle converting module,
причемand
- преобразующий модуль чайника выполнен с возможностью обработки сигналов с выделением информативного Wi-Fi сигнала, переданного удаленным командным устройством, и основан на использовании Wi-Fi-приемника, сконфигурированного в виде блока приемо-передачи, имеющего множество каналов приемника для измерения относительного направления Wi-Fi сигнала с наибольшей энергией передачи.- the converting module of the kettle is designed to process signals with the selection of an informative Wi-Fi signal transmitted by a remote command device, and is based on the use of a Wi-Fi receiver configured as a transceiver unit having multiple receiver channels for measuring the relative direction of Wi-Fi Fi of the signal with the highest transmission energy.
В свою очередь преобразующий модуль чайника включаетIn turn, the converting module of the kettle includes
- микропроцессор чайника с блоком анализа и фильтрации и устройством управления, связанным обратной связью с контроллером чайника,- microprocessor of the kettle with an analysis and filtration unit and a control device connected by feedback to the kettle controller,
- блок памяти помех, связанный обратной связью с блоком анализа и управления,- interference memory unit connected by feedback to the analysis and control unit,
- а вход блока приемо-передачи Wi-Fi сигналов связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа и фильтрации.- and the input of the Wi-Fi signal reception and transmission unit is connected to the microprocessor control device, and the output is connected to the analysis and filtering unit.
Кроме этого информативный Wi-Fi сигнал поступает на преобразующий модуль чайника от удаленного командного устройства, например, такого как компьютер, планшет, мобильный телефон, умная колонка.In addition, an informative Wi-Fi signal is supplied to the kettle’s converting module from a remote command device, for example, such as a computer, tablet, mobile phone, or smart speaker.
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что в способе осуществления Wi-Fi управления электрическим чайником конструкция электрического чайника с Wi-Fi управлением выполнена с возможностью формирования и сохранения интерференционной картины от каждого источника помех с тем, чтобы проводить сравнение картины помех и удалять все помехи от источников помех и оставлять только картину сигнала, соответствующую сигналу Wi-Fi, при этом сформированную интерференционную карту помех используют для оценки неизвестного и/или нового источника помех, чтобы определить его влияние на устройство приемо-передачи Wi-Fi сигналов, установленного в электрическом чайнике.The stated goal, the technical result required and obtained when using the invention is achieved by the fact that in the method of implementing Wi-Fi control of an electric kettle, the design of an electric kettle with Wi-Fi control is made with the ability to form and save an interference pattern from each interference source in order to make comparisons interference patterns and remove all interference from interference sources and leave only the signal pattern corresponding to the Wi-Fi signal, while the generated interference interference map is used to evaluate an unknown and/or new interference source to determine its effect on the Wi-Fi transceiver device signals installed in an electric kettle.
При этом конструкция электрического чайника включает преобразующий модуль, выполненныйIn this case, the design of the electric kettle includes a converting module made
с возможностью определения источников помех, включая источники, которые имеют задокументированные характеристики, то есть эталонные помехи,with the ability to identify sources of interference, including sources that have documented characteristics, that is, reference interference,
с возможностью определения типа радиочастотных помех и мощности сигнала, присутствующего в определенном месте.with the ability to determine the type of radio frequency interference and signal strength present at a specific location.
Кроме этого на этапе формирования интерференционной картины она может быть создана и/или сгенерирована на основе принятых данных интерференции, причем интерференционная картина может содержать один или несколько из следующих элементов: радиоинтерференционная картина, микроволновая интерференционная картина, их комбинации.In addition, at the stage of forming an interference pattern, it can be created and/or generated based on the received interference data, and the interference pattern may contain one or more of the following elements: radio interference pattern, microwave interference pattern, combinations thereof.
Также интерференционная картина может содержать частотный спектр, связанный с множеством источников помех, при этом интерференционная картина храниться в блоке памяти помех и в дальнейшем используется в качестве эталонных сигналов вычислительного устройства микропроцессора.Also, the interference pattern may contain a frequency spectrum associated with multiple interference sources, while the interference pattern is stored in the interference memory unit and is subsequently used as reference signals of a microprocessor computing device.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства, на которой использованы следующие обозначения:In fig. 1 shows a block diagram of the proposed device, which uses the following notations:
1 - контроллер чайника;1 - kettle controller;
2 - нагревательный элемент чайника;2 - heating element of the kettle;
3 - блок термостата чайника;3 - kettle thermostat block;
4 - блок ручного управления чайника;4 - manual control unit for the kettle;
5 - микропроцессор чайника;5 - kettle microprocessor;
6 - преобразующий модуль чайника;6 - kettle converting module;
7 - блок анализа и фильтрации;7 - analysis and filtering unit;
8 - блок памяти помех;8 - interference memory block;
9 - устройство управления;9 - control device;
10 - блок приема-передачи данных по беспроводной сети, например, в приложение, установленное на портативное устройство (на чертежах не показано);10 - block for receiving and transmitting data via a wireless network, for example, to an application installed on a portable device (not shown in the drawings);
11 - компьютер,11 - computer,
12 - планшет,12 - tablet,
13 - мобильный телефон,13 - mobile phone,
14 - умная колонка,14 - smart speaker,
15 - маршрутизатор (Wi-Fi роутер).15 - router (Wi-Fi router).
На фиг. 2 показана структурная схема анализа поступающих сигналов микропроцессором.In fig. Figure 2 shows a block diagram of the analysis of incoming signals by a microprocessor.
На фиг. 3 показана система коммуникации 100, включающая электрический чайник с Wi-Fi управлением и командное устройство удаленной связи.In fig. 3 shows a
16 - электрический чайник с Wi-Fi управлением,16 - electric kettle with Wi-Fi control,
17 - беспроводная сеть WLAN,17 - wireless WLAN network,
18 - мобильное приложение.18 - mobile application.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
Данная разработка была направлена на улучшение приемо-передачи по беспроводным сетям (wireless local area network - WLAN, которые используют для передачи информации радиоканал, соответствующий стандарту IEEE 802.11, который называется Wi-Fi, или Wireless Fidelity.This development was aimed at improving reception and transmission over wireless networks (wireless local area network - WLAN, which use a radio channel that complies with the IEEE 802.11 standard, called Wi-Fi, or Wireless Fidelity, to transmit information.
Как известно, в беспроводных сетях, в частности, в Wi-Fi сети, в качестве среды распространения сигнала используются радиоволны, а работа устройств и передача данных в сети происходит без использования кабельных соединений. В связи с этим на работу беспроводных сетей воздействует большее количество различного рода помех. В свою очередь Wi-Fi-устройства подвержены воздействию даже небольших помех, которые создаются другими устройствами, в том числе работающими в том же частотном диапазоне.As is known, in wireless networks, in particular in Wi-Fi networks, radio waves are used as a signal propagation medium, and the operation of devices and data transmission on the network occurs without the use of cable connections. In this regard, the operation of wireless networks is affected by a greater amount of various types of interference. In turn, Wi-Fi devices are susceptible to even slight interference that is created by other devices, including those operating in the same frequency range.
Как известно в беспроводных Wi-Fi сетях используются два частотных диапазона - 2,4 и 5 ГГц. Беспроводные сети стандарта 802.11b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11а - 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц.As you know, wireless Wi-Fi networks use two frequency ranges - 2.4 and 5 GHz. 802.11b/g wireless networks operate in the 2.4 GHz band, 802.11a networks operate in the 5 GHz band, and 802.11n networks can operate in both the 2.4 GHz and 5 GHz bands.
Bluetooth-устройства, беспроводные клавиатуры и мыши также работают в частотном диапазоне 2.4 ГГц, а, следовательно, могут оказывать влияние на работу точки доступа и других Wi-Fi-устройств.Bluetooth devices and wireless keyboards and mice also operate in the 2.4 GHz frequency range and, therefore, may affect the operation of the access point and other Wi-Fi devices.
При этом беспроводные устройства Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Например, домашний интернет-центр с точкой доступа Wi-Fi стандарта 802.11b/g имеет радиус действия до 60 м в помещении и до 400 м вне помещения.However, Wi-Fi wireless devices have a limited range. For example, a home Internet center with an 802.11b/g Wi-Fi access point has a range of up to 60 m indoors and up to 400 m outdoors.
В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть ограничена несколькими десятками метров в зависимости от конфигурации комнат, наличия капитальных стен и их количества, а также других препятствий.Indoors, the range of a wireless access point can be limited to several tens of meters depending on the configuration of the rooms, the presence of solid walls and their number, as well as other obstacles.
При этом препятствия, такие как стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д., расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала. При этом наличие капитальных стен, включающих бетон и арматуру, листового металла, штукатурки на стенах, стальных каркасов и т.п.также влияет на качество радиосигнала и может значительно ухудшать работу преобразующего модуля любого Wi-Fi-устройства, в том числе электрического чайника.At the same time, obstacles such as walls, ceilings, furniture, metal doors, etc., located between Wi-Fi devices, can partially or significantly reflect/absorb radio signals, which leads to partial or complete loss of the signal. At the same time, the presence of solid walls, including concrete and reinforcement, sheet metal, plaster on the walls, steel frames, etc. also affects the quality of the radio signal and can significantly impair the operation of the converting module of any Wi-Fi device, including an electric kettle.
Внутри помещения причиной помех радиосигнала также могут являться зеркала и тонированные окна. Даже человеческое тело ослабляет сигнал примерно на 3 dB.Indoors, mirrors and tinted windows can also cause radio signal interference. Even the human body attenuates the signal by about 3 dB.
В таблице 1 показаны потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные препятствия, которые присутствуют в помещениях. Данные приведены для сети, работающей в частотном диапазоне 2.4 ГГц.Table 1 shows the loss of efficiency of a Wi-Fi signal when passing through various obstacles that are present in indoor environments. The data is given for a network operating in the 2.4 GHz frequency range.
Кроме этого на работу Wi-Fi-устройства и ухудшение качества связи Wi-Fi также влияет различная бытовая техника, работающая в зоне покрытия Wi-Fi сети.In addition, the operation of the Wi-Fi device and the deterioration of the quality of Wi-Fi communication are also affected by various household appliances operating within the coverage area of the Wi-Fi network.
К примеру, микроволновые СВЧ-печи ослабляют уровень сигнала Wi-Fi, так как обычно также работают в диапазоне 2,4 ГГц. Кроме этого детские радионяни - это приборы также работающие в диапазоне 2,4 ГГц, что создает помехи и ухудшается качество связи Wi-Fi. Также на качество связи по Wi-Fi сети влияют мониторы с электронно-лучевой трубкой, электромоторы, беспроводные динамики, работающие на частоте 2,4 или 5 ГГц, некоторые источники электрического напряжения, например, электропроводка, кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальные кабели и разъемы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок, внешние мониторы и ЖК-экраны, работающие на частоте 2,4 ГГц, беспроводные камеры и другие устройства Wi-Fi, находящиеся в радиусе действия сети Wi-Fi.For example, microwave ovens weaken Wi-Fi signal strength because they typically also operate in the 2.4 GHz band. In addition, baby monitors are devices that also operate in the 2.4 GHz band, which creates interference and degrades the quality of Wi-Fi communications. Also, the quality of communication over a Wi-Fi network is affected by cathode ray tube monitors, electric motors, wireless speakers operating at a frequency of 2.4 or 5 GHz, some sources of electrical voltage, such as electrical wiring, cables with insufficient shielding, and coaxial cables and connectors used with some types of satellite dishes, external monitors and LCD screens operating at 2.4 GHz, wireless cameras, and other Wi-Fi devices within range of a Wi-Fi network.
Таким образом различные устройства могут являться источником помех для регистрации и передачи сигналов по сети Wi-Fi. Как указывалось выше, эти устройства могут включать средства связи и/или электронные устройства, включая как проводные, так и беспроводные устройства (например, микроволновые печи, принтеры, компьютеры, планшеты, телефоны, беспроводные телефоны, сетевые узлы, сетевые устройства, телевизионные приставки, телевизоры, радиоприемники, устройства связи), терминалы, линии электропередач, передатчики, различные протоколы связи, используемые устройствами и тому подобное.Thus, various devices can interfere with the registration and transmission of signals over a Wi-Fi network. As discussed above, these devices may include communications and/or electronic devices, including both wired and wireless devices (for example, microwave ovens, printers, computers, tablets, phones, cordless phones, network nodes, network devices, set-top boxes, televisions, radios, communication devices), terminals, power lines, transmitters, various communication protocols used by devices and the like.
Вместе с тем, в предложенном решении было решено использовать фильтрацию на основе данных об этих помехах. Предлагается использовать указанные помехи для создания и/или генерирования картин помех для каждого источника помех.At the same time, in the proposed solution it was decided to use filtering based on data about this interference. It is proposed to use these interferences to create and/or generate interference patterns for each interference source.
Общие типы помех можно разделить на взаимные помехи или помехи в совмещенных каналах CCI (co-channel interference), помехи между несущими ICI (inter-carrier interference) из-за модуляции сигнала, электромагнитные помехи EMI (electromagnetic interference) из-за излучения внешнего источника. В свою очередь данные о помехах можно использовать для создания и/или генерирования картин помех для каждого источника помех. Картины интерференции могут быть отображены на карте интерференции, которая может иллюстрировать пространственные отношения картин интерференции, источников интерференции, объектов, не излучающих радиоволны, их комбинаций и т.п. Сформированную интерференционную карту помех можно использовать для оценки неизвестного и/или нового источника помех, например, беспроводного телефона, чтобы определить, как это может повлиять на устройство приемо-передачи Wi-Fi, установленного на устройстве, например, таком как электрический чайник.Common types of interference can be divided into mutual or co-channel interference CCI (co-channel interference), inter-carrier interference ICI (inter-carrier interference) due to signal modulation, EMI (electromagnetic interference) due to radiation from an external source . In turn, the interference data can be used to create and/or generate interference patterns for each interference source. The interference patterns may be displayed on an interference map, which may illustrate the spatial relationships of interference patterns, interference sources, non-radio emitting objects, combinations thereof, and the like. The generated interference map can be used to evaluate an unknown and/or new interference source, such as a cordless phone, to determine how it might affect a Wi-Fi transceiver installed on a device, such as an electric kettle.
Таким образом предложен электрический чайник с Wi-Fi управлением, конструкция которого выполнена с возможностью формирования и сохранения интерференционной картины от каждого источника помех с тем, чтобы проводить сравнение картины помех и удалять все помехи от источников помех и оставлять только картину сигнала, соответствующую сигналу Wi-Fi.Thus, an electric kettle with Wi-Fi control is proposed, the design of which is made with the ability to form and save the interference pattern from each interference source in order to compare the interference pattern and remove all interference from the interference sources and leave only the signal pattern corresponding to the Wi-Fi signal. Fi.
Необходимо повторно отметить, что каждый источник помех имеет свою уникальную интерференционную картину, и именно эти данные можно использовать для создания и/или генерирования сигнатуры помех для каждого источника помех. При этом информация об источнике помех может быть включена в сигнатуру помех, например, рабочая частота, уровень мощности сигнала, местоположение, пользовательская информация и так далее для идентификации источника помех. Чтобы определить, какой источник помех вызвал изменение картины помех, сохраненные сигнатуры помех можно сравнить с данными о помехах, собранными/полученными и сгенерированными картинами помех.It must be reiterated that each interferer has its own unique interference pattern, and it is this data that can be used to create and/or generate a signature for each interferer. In this case, information about the interference source may be included in the interference signature, such as operating frequency, signal power level, location, user information, and so on, to identify the interference source. To determine which interference source caused the interference pattern to change, the stored interference signatures can be compared to the interference data collected/obtained and the generated interference patterns.
Когда помехи снижают скорость передачи сигнала может быть скоординирован, например, уровень мощности. Также можно изменить модуляцию сигнала, чтобы улучшить отношение сигнал-шум между полезным сигналом Wi-Fi и сигналом-помехой (шумом).When interference reduces the signal transmission rate, the power level, for example, can be coordinated. You can also change the signal modulation to improve the signal-to-noise ratio between the desired Wi-Fi signal and the interfering signal (noise).
Кроме этого можно определить и сетевой адрес источника помех по сигнатуре помех. Например, сетевой адрес может содержать адрес интернет-протокола, сетевой адрес, адрес управления доступом к среде (MAC), интернет-адрес и/или т.п.In addition, you can determine the network address of the interference source from the interference signature. For example, the network address may include an Internet Protocol address, a network address, a media access control (MAC) address, an Internet address, and/or the like.
Реализация преобразующего модуля чайника основана на использовании Wi-Fi-приемника, сконфигурированного в виде блока приемо-передачи 10. При этом блок приемо-передачи 10 выполнен с возможностью приема (например, сбора, сбора и измерения) сигналов от источников помех, из которых вычислительное устройство микропроцессора 5 преобразующего модуля 6 может определять данные о помехах при изменении сигналов за счет проведения сравнения принятых сигналов с имеющейся базой эталонных сигналов, сохраненных в блоке памяти 8. Указанный сравнительный анализ осуществляется в блоке анализа и фильтрации 7 микропроцессора 5. При этом приемник Wi-Fi, выполненный в виде блока приемо-передачи 10 может иметь множество каналов приемника, которые способны измерять относительное направление сигнала с наибольшей энергией передачи. Например, широкополосный или полноспектральный приемник в кабельном модеме, спутниковом телевидении и кабельном телевидении может быть сконфигурирован для выполнения спектрального анализа для измерения содержания энергии, включая несущую сигнала, гармонику сигнала и/или интермодуляцию сигнала. Изменения содержания энергии могут указывать на помехи и могут использоваться для определения источника помех. Например, когда содержание энергии измеряется во времени, спектральный анализ может указать приемнику, является ли источник помех частотно-модулированным сигналом или это сигнал со скачкообразной перестройкой частоты. Например, некоторые типы сигналов, такие как Bluetooth (802.15.1) и Zigbee (802.15.4), используют методы скачкообразной перестройки частоты или расширения спектра, которые можно легко обнаружить. В другом примере беспроводные и сотовые технологии, такие как усовершенствованная цифровая беспроводная связь (DECT) и множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), могут иметь четко определенную полосу пропускания.The implementation of the kettle converting module is based on the use of a Wi-Fi receiver configured as a transceiver unit 10. In this case, the transceiver unit 10 is configured to receive (for example, collect, collect and measure) signals from interference sources, from which the computational The device of the microprocessor 5 of the converting module 6 can determine data on interference when changing signals by comparing the received signals with the existing base of reference signals stored in the memory unit 8. The specified comparative analysis is carried out in the analysis and filtering unit 7 of the microprocessor 5. In this case, the Wi-Fi receiver Fi, made in the form of a transceiver unit 10, may have a plurality of receiver channels that are capable of measuring the relative direction of the signal with the highest transmission energy. For example, a wideband or full spectrum receiver in a cable modem, satellite television, and cable television may be configured to perform spectral analysis to measure energy content, including signal carrier, signal harmonics, and/or signal intermodulation. Changes in energy content can indicate interference and can be used to determine the source of the interference. For example, when energy content is measured over time, spectral analysis can indicate to the receiver whether the interfering source is a frequency-modulated signal or a frequency-hopping signal. For example, some signal types, such as Bluetooth (802.15.1) and Zigbee (802.15.4), use frequency hopping or spread spectrum techniques that can be easily detected. In another example, wireless and cellular technologies such as digital enhanced wireless communications (DECT) and code division multiple access (CDMA) may have a well-defined bandwidth.
Также преобразующий модуль 6 выполняет анализ содержания энергии во временной области и может определять частоту повторения импульсов (ЧПИ) источника помех. Анализ содержания энергии во временной области для определения ЧПИ может использоваться в ситуациях, когда анализ сигнала приводит к более чем одному типу источника помех. В одном аспекте вместо анализа сигнала можно использовать анализ во временной области, определяющий ЧПИ источника помех.Also, the conversion module 6 performs time domain energy content analysis and can determine the pulse repetition frequency (PRF) of the interference source. Time domain energy content analysis to determine PRF can be used in situations where signal analysis results in more than one type of interferer. In one aspect, instead of signal analysis, time domain analysis can be used to determine the PRF of the interferer.
В качестве примера использования ЧПИ для определения источника помех рассмотрим микроволновые печи. Микроволновые печи передают либо непрерывную волну, либо длинные циклы сигнала, длящиеся несколько секунд или более. При этом если сравнивать сигналы микроволновых печей с глобальной системой для мобильных сотовых передатчиков (GSM), то последние имеют относительно более высокую ЧПИ по сравнению с микроволновыми печами (примерно 216 Гц с компонентой 8 Гц). На основе ЧПИ вычислительное устройство может определить, является ли источник помех микроволновым или сотовым передатчиком GSM.As an example of using PRF to determine the source of interference, consider microwave ovens. Microwave ovens transmit either a continuous wave or long signal cycles lasting several seconds or more. However, when comparing the signals of microwave ovens with global system for mobile cellular transmitters (GSM), the latter have a relatively higher PRF compared to microwave ovens (approximately 216 Hz with an 8 Hz component). Based on the PRF, the computing device can determine whether the source of interference is a microwave or a GSM cellular transmitter.
Таким образом, преобразующий модуль чайника 6 за счет своего конструктивного выполнения может определять источники помех, включая источники, которые имеют задокументированные характеристики (эталонные помехи), может определить тип радиочастотных помех и мощность сигнала, присутствующего в определенном месте.Thus, the converting module of the kettle 6, due to its design, can determine sources of interference, including sources that have documented characteristics (reference interference), can determine the type of radio frequency interference and the signal strength present in a certain location.
При этом на этапе формирования интерференционной картины она может быть создана и/или сгенерирована на основе принятых данных интерференции. Например, интерференционная картина может содержать один или несколько из следующих элементов: радиоинтерференционная картина, микроволновая интерференционная картина, их комбинации, и тому подобное. Кроме этого интерференционная картина может содержать частотный спектр, связанный с множеством источников помех. Интерференционная картина храниться в блоке памяти помех 8 и в дальнейшем используется в качестве эталонных сигналов вычислительного устройства микропроцессора 5.Moreover, at the stage of forming the interference pattern, it can be created and/or generated based on the received interference data. For example, the interference pattern may comprise one or more of the following: a radio interference pattern, a microwave interference pattern, combinations thereof, and the like. In addition, the interference pattern may contain a frequency spectrum associated with multiple interference sources. The interference pattern is stored in the interference memory unit 8 and is subsequently used as reference signals of the microprocessor 5 computing device.
Как показано на блок-схеме на фиг.1 устройство чайника включает блок контроллера чайника 1, первый вывод которого выполнен с возможностью подключения к электрической сети, а второй - к размещенному в корпусе чайника блоку нагревательного элемента чайника 2. Также контроллер чайника 1 подключен к блоку термостата чайника 3 и блоку ручного управления чайника 4. Эти блоки входят в блок ручного управления чайником, показанный на чертеже пунктирной линией.As shown in the block diagram in Fig. 1, the kettle device includes a kettle 1 controller unit, the first output of which is designed to be connected to an electrical network, and the second to the kettle 2 heating element block located in the kettle body. Also, the kettle 1 controller is connected to the
В соответствии с предложенным решением контроллер чайника 1 последовательно соединен с помощью обратной связи с микропроцессором чайника 5, а именно с устройством управления 9 микропроцессора 5. В свою очередь микропроцессор чайника 5, а именно устройство управления 9, соединен с блоком приемо-передачи 10. Микропроцессор 5 также включает блок анализа и фильтрации 7, первый вход которого подключен к выходу блока приемо-передачи 10, а второй вход соединен обратной связью с блоком памяти помех 8. При этом микропроцессор чайника 5 со встроенным устройством управления 9 и вычислительным блоком анализа и фильтрации 7, совместно с блоком памяти помех 8 и блоком приемо-передачи 10 образуют преобразующий модуль чайника 6.In accordance with the proposed solution, the controller of the kettle 1 is connected in series via feedback to the microprocessor of the kettle 5, namely with the control device 9 of the microprocessor 5. In turn, the microprocessor of the kettle 5, namely the control device 9, is connected to the transceiver unit 10. Microprocessor 5 also includes an analysis and filtering unit 7, the first input of which is connected to the output of the transceiver unit 10, and the second input is connected by feedback to the interference memory unit 8. In this case, the microprocessor of the kettle 5 with a built-in control device 9 and a computing unit for analysis and filtering 7 , together with the interference memory block 8 and the transceiver block 10 form the converting module of the teapot 6.
На фиг. 1 буквами А, В, С, D, Е обозначены входы и выходы соответствующих беспроводных передающих и принимающих устройств, входящих в систему коммуникации и приемо-передачи Wi-Fi сигнала.In fig. 1, the letters A, B, C, D, E indicate the inputs and outputs of the corresponding wireless transmitting and receiving devices included in the communication and transmission system of the Wi-Fi signal.
Указанный преобразующий модуль чайника 6 выполняет основную функцию - это прием, фильтрация, усиление и передача на контролер чайника 1 информационного Wi-Fi сигнала. При этом предложенная конструктивная реализация преобразующего модуля чайника 6 обеспечивает фильтрацию всех принятых сигналов-помех за счет формирования интерференционной картины, которая может содержать один или несколько из следующих элементов: радиоинтерференционная картина, микроволновая интерференционная картина и их комбинации. Кроме этого интерференционная картина может содержать частотный спектр, связанный с множеством источников помех. Интерференционная картина храниться в блоке памяти помех 8 и в дальнейшем используется в качестве эталонных сигналов вычислительного устройства микропроцессора 5, такого как блок анализа и фильтрации 7.The specified converting module of the kettle 6 performs the main function - it is receiving, filtering, amplifying and transmitting an informational Wi-Fi signal to the controller of the kettle 1. In this case, the proposed design implementation of the converting module of the kettle 6 ensures filtering of all received interference signals through the formation of an interference pattern, which may contain one or more of the following elements: radio interference pattern, microwave interference pattern, and combinations thereof. In addition, the interference pattern may contain a frequency spectrum associated with multiple interference sources. The interference pattern is stored in the interference memory unit 8 and is subsequently used as reference signals of the computing device of the microprocessor 5, such as the analysis and filtering unit 7.
Таким образом, информация, переданная пользователем посредством Wi-Fi сигнала на чайник, всегда будет выполнена устройством чайника вне зависимости от того, насколько сильно указанный информационный Wi-Fi сигнал подвергся влиянию помех от внешних устройств и/или препятствий.Thus, the information transmitted by the user via a Wi-Fi signal to the kettle will always be carried out by the kettle device, regardless of how much the specified Wi-Fi information signal is influenced by interference from external devices and/or obstacles.
Работа заявленного устройства чайника осуществляется следующим образом.The operation of the claimed kettle device is carried out as follows.
При первичной установке электрического чайника с Wi-Fi управлением производится сканирования области при помощи включения блока приемо-передачи 10. Указанное включение может производиться вручную при помощи нажатия соответствующей кнопки на корпусе чайника, либо ЖК экране чайника, либо путем поворота соответствующего реле на корпусе чайника (указанные элементы широко известны и поэтому на фигурах не показаны), которое активирует блок ручного управления чайника 4 для передачи сигнала на контроллер чайника 1 и дальнейшую передачу команды на блок приемо-передачи 10 через устройство управления 9 микропроцессора 5. После сканирования осуществляется анализ сигналов от всех существующих вокруг чайника источников помех при помощи блока анализа и фильтрации 7 с записью полученных данных об интерференционных картинах в память блока памяти помех 8. Этот шаг позволит обеспечить более эффективную работу преобразующего модуля чайника 6. Очевидно, что в большом офисном пространстве, в котором сигнал Wi-Fi может беспрепятственно проходить десятки метров и на маленькой кухне, заставленной разного рода приборами, включая холодильник, микроволновую печь и т.п., где сигнал Wi-Fi будет переотражаться от поверхностей, поглощаться и подвергаться влиянию электромагнитных излучений сигналов от работающих приборов, интерференционная картина помех будет существенно различаться.When installing an electric kettle with Wi-Fi control for the first time, the area is scanned by turning on the transceiver unit 10. This activation can be done manually by pressing the corresponding button on the kettle body, or the LCD screen of the kettle, or by turning the corresponding relay on the kettle body ( these elements are widely known and therefore not shown in the figures), which activates the manual control unit of the kettle 4 to transmit a signal to the controller of the kettle 1 and further transmit the command to the transceiver unit 10 through the control device 9 of the microprocessor 5. After scanning, the signals from all sources of interference existing around the kettle using the analysis and filtering unit 7 with recording the received data on interference patterns into the memory of the interference memory unit 8. This step will ensure more efficient operation of the converting module of the kettle 6. Obviously, in a large office space in which the Wi signal -Fi can easily travel tens of meters even in a small kitchen filled with various types of appliances, including a refrigerator, microwave oven, etc., where the Wi-Fi signal will be reflected from surfaces, absorbed and affected by electromagnetic radiation from signals from operating appliances, interference the interference pattern will vary significantly.
Принятые сигналы помех записываются в блок памяти помех 8 в качестве дополнительных эталонных сигналов помех. Таким образом, в блоке памяти помех 8 преобразующего модуля чайника 6 формируется дополнительная база данных о полученных интерференционных картинах сигналов от множества источников помех фактически расположенных вокруг устройства чайника и влияющих на эффективность приема Wi-Fi сигнала. При этом в блоке памяти помех 8 имеются сохраненные данные эталонных сигналов интерференционных картин сигналов помех от задокументированных источников помех, например, такие типы сигналов, как Bluetooth (802.15.1) и Zigbee (802.15.4), которые используют методы скачкообразной перестройки частоты или расширения спектра, которые можно легко обнаружить. То есть в блоке памяти помех 8 сохраняются дополнительные данные - это данные об интерференционных картинах помех, сформированных от источников помех вокруг чайника. Таким образом, при осуществлении анализа сигнала в блоке анализа и фильтрации 7 их классификация будет значительно упрощена за счет сравнения с сигналами, имеющимися в блоке памяти 8 всех имеющихся в нем эталонных сигналов интерференционных картин сигналов.The received interference signals are recorded in the interference memory unit 8 as additional reference interference signals. Thus, in the interference memory unit 8 of the converting module of the kettle 6, an additional database is formed about the received interference patterns of signals from many sources of interference actually located around the kettle device and affecting the efficiency of Wi-Fi signal reception. In this case, the interference memory unit 8 contains stored reference signal data of interference patterns of interference signals from documented interference sources, for example, signal types such as Bluetooth (802.15.1) and Zigbee (802.15.4), which use frequency hopping or spreading methods spectrum that can be easily detected. That is, additional data is stored in the interference memory block 8 - this is data about the interference patterns of interference generated from interference sources around the kettle. Thus, when analyzing a signal in the analysis and filtering block 7, their classification will be significantly simplified by comparing with the signals available in the memory block 8 all the reference signals of the interference patterns of the signals.
В результате из блока анализа и фильтрации 7 в устройство управления 9 микропроцессора 5 поступает информационный управляющий Wi-Fi сигнал, который далее передается на контроллер чайника 1.As a result, an information control Wi-Fi signal is received from the analysis and filtering unit 7 to the control device 9 of the microprocessor 5, which is then transmitted to the kettle controller 1.
Кроме этого устройство чайника может дать обратную связь пользователю через преобразующий модуль чайника 6, например, о наличии/отсутствии в чайнике воды, о температуре воды в чайнике, о необходимости замены воды («мертвая вода») и т.п. В этом случае, данные с контроллера 1 попадают на устройство управления 9 микропроцессора 5, далее передаются в блок приемо-передачи 10, который излучает информационный сигнал на удаленное устройство пользователя.In addition, the kettle device can provide feedback to the user through the kettle converting module 6, for example, about the presence/absence of water in the kettle, about the temperature of the water in the kettle, about the need to replace water (“dead water”), etc. In this case, the data from the controller 1 reaches the control device 9 of the microprocessor 5 and is then transmitted to the transceiver unit 10, which emits an information signal to a remote user device.
Разберем конкретный пример.Let's look at a specific example.
Пользователь формирует удаленный запрос о температуре воды в чайнике на данный момент с любого командного мобильного устройства. Например, пользователь спрашивает у умной колонки 14 «Какая температура воды в чайнике?». Сигнал, несущий информацию о запросе температуры воды, поступает с устройства умной колонки 14, поддерживающей передачу и прием Wi-Fi сигнала, на маршрутизатор, такой, как Wi-Fi роутер (модем), где обрабатывается и далее передается на электрический чайник, где принимается преобразующим модулем чайника 6. Блок приемо-передачи 10 преобразующего модуля 6 передает весь спектр сигналов, полученных из окружающего пространства, в микропроцессор 5 в блок анализа и фильтрации 7, далее по запросу блока анализа и фильтрации 7 из памяти блока памяти помех 8 передается информация об интерференционной картине эталонных помех. Блок анализа и фильтрации 7 осуществляет действия посредством раскрытого на фиг.2 алгоритма. В частности, первоначально полученный сигнал анализируется с тем, чтобы выявить наличие «нового» сигнала, который отсутствует в базе данных блока памяти помех 8. В случае положительного решения о наличии «нового» сигнала помех, блок анализа и фильтрации 7 передает информацию об интерференционной картине новой помехи в блок памяти помех 8 и там этот сигнал сохраняется в качестве дополнительного эталонного сигнала. В случае, если полученный сигнал имеется в сохраненной базе данных эталонных сигналов, проводится сравнение полученного сигнала с сигналами из блока памяти помех 8. Далее анализируется, имеется ли среди сигналов нужный нам информационный Wi-Fi сигнал, осуществляется фильтрация и все сигналы-помехи удаляются, а далее передается только информационный сигнал Wi-Fi.The user generates a remote request about the current temperature of the water in the kettle from any command mobile device. For example, a user asks
Преобразованный сигнал поступает из управляющего устройства 9 микропроцессора чайника 5 на контроллер чайника 1. Контроллер 1 осуществляет подключение к термостату 3 чайника и преобразует величину температуры воды в чайнике в электрический сигнал, который передается от контроллера чайника 1 через устройство управления 9 микропроцессора чайника 5 в блок приемо-передачи и далее на Wi-Fi роутер 15, а затем на одно из вышеназванных командных устройств пользователя, в нашем случае на умную колонку 14. Умная колонка 14 оповещает пользователя о температуре воды в чайнике.The converted signal comes from the control device 9 of the microprocessor of the kettle 5 to the controller of the kettle 1. The controller 1 connects to the
В свою очередь пользователь, получив информацию о температуре воды, формирует задание о нагреве воды в чайнике до температуры 80°С, например, путем голосового управления умной колонкой 14 «Нагрей чайник до 80°С». Таким образом, температура воды в чайнике устанавливается пользователем удаленно при помощи умной колонки 14, но также команда может быть передана посредством любого устройства, поддерживающего Wi-Fi соединение, например, компьютера, или планшета, или мобильного телефона и т.п. Сигнал, несущий информацию о температуре воды 80°С, заданной пользователем, поступает с любого из указанных устройств (в нашем примере от умной колонки 14) на Wi-Fi роутер (модем) 15, где обрабатывается и далее передается на электрический чайник, где принимается преобразующим модулем 6 чайника. Блок приемо-передачи 10 преобразующего модуля 6 передает весь спектр сигналов, полученных из окружающего пространства в микропроцессор 5 в блок анализа и фильтрации 7, далее по запросу блока анализа и фильтрации 7 из памяти блока памяти помех 8 передается информация об интерференционной картине эталонных помех. Блок анализа и фильтрации 7 осуществляет действия посредством раскрытого на фиг.2 алгоритма.In turn, the user, having received information about the water temperature, creates a task to heat the water in the kettle to a temperature of 80°C, for example, by voice control of the
Преобразованный сигнал поступает из управляющего устройства 9 микропроцессора чайника 5 на контроллер чайника 1. Контроллер 1 осуществляет подключение нагревательного элемента чайника 2 к электрической сети. Температура воды в чайнике контролируется термостатом 3 чайника, который преобразует величину температуры воды в чайнике в электрический сигнал, поступающий на контроллер чайника 1, который сравнивает температуру воды в чайнике с температурой воды, заданной удаленным командным устройством (в нашем примере умной колонкой 14) и когда температура воды достигает 80°С, то есть нужной температуры, отключает нагревательный элемент чайника 2 от электрической сети. При этом информационный сигнал о достижении заданной температуры 80°С от контроллера чайника 1 через микропроцессор чайника 5, именно устройство управления 9 поступает в блок приемо-передачи 10 и далее передается на Wi-Fi роутер 15, а затем на одно из вышеназванных командных устройств пользователя, в нашем примере на умную колонку 14, которая посредством голосового информирования сообщает, что вода в чайнике нагрета до температуры 80°С и можно заваривать чай.The converted signal comes from the control device 9 of the microprocessor of the kettle 5 to the controller of the kettle 1. The controller 1 connects the heating element of the kettle 2 to the electrical network. The temperature of the water in the kettle is controlled by the
Таким образом, пользователь получает информацию как о первоначальной температуре воды в чайнике, так и о полученной температуре, соответствующей заданному значению. При этом команда от устройства пользователя будет выполнена даже в случае ослабления Wi-Fi сигнала, так как посредством предложенного решения будет обеспечено стабильное Wi-Fi соединение вне зависимости от месторасположения Wi-Fi роутера (далеко от места расположения чайника, например, в другой комнате) и шумов, возникающих при работе разного рода устройств (смарт-ТВ, микроволновые печи, игровые приставки, холодильник и т.п.).Thus, the user receives information both about the initial temperature of the water in the kettle and about the resulting temperature corresponding to the set value. In this case, the command from the user’s device will be executed even if the Wi-Fi signal weakens, since the proposed solution will ensure a stable Wi-Fi connection regardless of the location of the Wi-Fi router (far from the location of the kettle, for example, in another room) and noise that occurs during the operation of various types of devices (smart TV, microwave ovens, game consoles, refrigerators, etc.).
На фиг. 3 показан вариант осуществления системы коммуникации 100, включающей в себя устройство для приготовления напитков, которое представляет собой электрический чайник с Wi-Fi управлением 16. Список типов чая, который может заваривать пользователь, предоставляется пользователю на удаленном командном устройстве связи. Вариативно, на фиг. 3 изображен мобильный телефон 13, на котором установлено мобильное приложение 18, согласно которому пользователь выбирает желаемый тип чая, который связан с определенной температурой заваривания чая и определенным временем настаивания. Как рассматривалось выше в примере осуществления изобретения, пользователь может выбрать вариант зеленого чая через удаленное командное мобильное устройство 13 связи. Основываясь на выборе зеленого чая пользователем, чайник нагревает воду до 80°С и дает указание пользователю заваривать чай в течение трех минут. Вариативно, в электрическом чайнике возможно выполнение дополнительных функций, при помощи которых чайник сам заваривает чай и после завершения заваривания чая на удаленное мобильное устройство 13 связи отправляется указание, что чай заваривается, и пользователю высылается уведомление о том, что чай готов.In fig. 3 shows an embodiment of a
Хотя на фиг. 3 не отображено, но предполагается, что с системой коммуникации 100 может использоваться более одного командного устройства удаленной связи, включая различные типы устройств удаленной связи, например, такие как умная колонка, компьютер, планшет, ноутбук и т.д. Любое из удаленных командных устройств удаленной связи сконфигурировано для связи с электрическим чайником 16 с помощью соответствующей программы, загруженной в командное устройство удаленной связи, например как показано на фиг. 3, мобильный телефон. Указанная программа называется приложением или мобильным приложением 18 и оно загружается и/или устанавливается на удаленное командное устройство связи, например, компьютер 11, планшет 12, мобильный телефон 13, умная колонка 14. Установленное приложение 18 настраивает удаленное устройство связи для связи с электрическим чайником 16 для реализации предусмотренных функций.Although in FIG. 3 is not shown, but it is contemplated that more than one remote communication command device may be used with the
Электрический чайник 16 связывается с удаленным командным устройством (компьютер 11, планшет 12, мобильный телефон 13, умная колонка 14) связи с использованием беспроводной сети 17. Согласно настоящему изобретению электрический чайник 16 взаимодействует с удаленным командным устройством связи (компьютер 11, планшет 12, мобильный телефон 13, умная колонка 14), используя вместе с соответствующими протоколами связи радиочастотный (РЧ) приемопередатчик Wi-Fi.The
Таким образом сеть 17 является беспроводной сетью связи. В частности, сеть 17 представляет собой беспроводную локальную сеть (WLAN), которая позволяет системе 100 работать, как описано в настоящей заявке.Thus,
Маршрутизатор 15 представляет собой сетевое устройство, которое обеспечивает соединение между электрическим чайником 16 и удаленным командным устройством связи (компьютер 11, планшет 12, мобильный телефон 13, умная колонка 14) и пересылает пакеты данных между ними. Так, маршрутизатор 15 сконфигурирован для реализации сети, такой как беспроводная локальная сеть (WLAN). В некоторых вариантах осуществления маршрутизатор 15 работает как точка доступа к беспроводной сети 17. Таким образом маршрутизатор 15 может быть в частности Wi-Fi-роутером.The
Как следует из всего сказанного выше за счет обработки сигналов в преобразующем модуле чайника 6 обеспечивается повышение качества Wi-Fi связи, что в свою очередь обеспечивает повышение стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы.As follows from all of the above, due to signal processing in the converting module of the kettle 6, the quality of Wi-Fi communication is improved, which in turn increases the stability of the kettle’s connection to the Wi-Fi wireless network for remote control of its operating modes.
В качестве приложения 18 для удаленного управления может использоваться специальное приложение, например, приложение IQ НОМЕ.A special application, for example, the IQ HOME application, can be used as an
Прием и передача данных между портативным устройством с установленным приложением и устройством, принимающим команды (блоком приемо-передачи в корпусе чайника), осуществляется с использованием такого вида связи/соединения как Wi-Fi.Reception and transmission of data between a portable device with an installed application and the device receiving commands (receiving and transmitting unit in the kettle body) is carried out using a type of communication/connection such as Wi-Fi.
Кроме того, несмотря на то, что на представленной фиг. 1 передающий/приемный блок 10 показан как отдельный элемент, преобразующий модуль чайника 6 может включать в себя любое число передающих/приемных элементов 10. Более конкретно, преобразующий модуль чайника может использовать технологию MIMO, в частности такую технологию как MU-MIMO - многопользовательский, множественный вход, множественный выход. MU-MIMO является беспроводной технологией, поддерживаемой маршрутизаторами и конечными устройствами. Таким образом, в одном варианте осуществления преобразующий модуль чайника 6 может включать в себя два или более передающих/приемных элементов блока приема-передачи 10 (например, множество антенн) для передачи и приема радиосигналов по радиоинтерфейсу.In addition, although in FIG. 1, the transmitter/receiver unit 10 is shown as a separate element, the kettle converter module 6 may include any number of transmitter/receiver elements 10. More specifically, the teapot converter module may use MIMO technology, in particular a technology such as MU-MIMO - multi-user, multiple input, multiple output. MU-MIMO is a wireless technology supported by routers and end devices. Thus, in one embodiment, the kettle converter module 6 may include two or more transmit/receive elements of the transmit/receive unit 10 (eg, multiple antennas) for transmitting and receiving radio signals over the air interface.
При этом блок приемо-передачи 10 может быть выполнен с возможностью модуляции сигналов, которые подлежат передаче посредством передающего/приемного элемента приемопередающего блока 10, а также демодуляции сигналов, которые принимают посредством передающего/приемного элемента блока приемо-передачи 10. Как указано выше, преобразующий модуль чайника 6, содержащий модуль беспроводной передачи/приема сигналов может иметь многорежимные возможности. Таким образом, блок приемо-передачи 10 может включать в себя множество приемопередатчиков для обеспечения преобразующему модулю чайника 6 возможности взаимодействия посредством подходящей технологии радиодоступа (RAT), таких как IEEE 802.11, для организации беспроводной локальной сети (WLAN).In this case, the transceiver block 10 can be configured to modulate signals that are to be transmitted by means of the transmitting/receiving element of the transceiver block 10, as well as demodulating signals that are received by means of the transmitting/receiving element of the transceiver block 10. As stated above, the converting the kettle module 6 containing a wireless signal transmission/reception module may have multi-mode capabilities. Thus, the transceiver 10 may include a plurality of transceivers to enable the kettle converter module 6 to communicate via a suitable radio access technology (RAT), such as IEEE 802.11, for wireless local area network (WLAN).
Также преобразующий модуль чайника 6 может взаимодействовать с базовой сетью 17, выполненной с возможностью обеспечения услуг передачи голоса, данных, приложений и/или голосовой связи по протоколу IEEE 802.11 одному или более модулей удаленных командных устройств (компьютер 11, планшет 12, мобильный телефон 13, умная колонка 14).Also, the converting module of the kettle 6 can interact with the
Таким образом, предложенный электрический чайник с Wi-Fi управлением, включающий перечисленные выше элементы, обеспечивает удаленное управление из приложения при помощи Wi-Fi сети за счет эффективной функции автоматической фильтрации полученного информационного Wi-Fi сигнала от помех, создаваемых устройствами и препятствиями, окружающими электрический чайник, что повышает стабильность Wi-Fi соединения и бесперебойной работы удаленного управления работой чайника.Thus, the proposed electric kettle with Wi-Fi control, including the elements listed above, provides remote control from the application using a Wi-Fi network due to the effective function of automatically filtering the received Wi-Fi information signal from interference created by devices and obstacles surrounding the electric kettle, which increases the stability of the Wi-Fi connection and uninterrupted operation of remote control of the kettle.
Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенный электрический чайник с функциями удаленного управления обеспечивает достижение заявленного технического результата, заключающегося в повышении стабильности подключения чайника к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства чайника в целом и работы блока приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенного в чайник, в частности.As follows from the description of possible implementations of the claimed invention, the proposed electric kettle with remote control functions ensures the achievement of the stated technical result, which consists in increasing the stability of the kettle’s connection to a wireless Wi-Fi network for remote control of its operating modes while maintaining high efficiency of the kettle device as a whole and the operation of the Wi-Fi signal reception and transmission unit built into the kettle, in particular.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения» и «Осуществление и промышленная реализация изобретения», а также техническую осуществимость и промышленную применимость предложенного устройства и способа; решение поставленных задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании заявленного изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.Taking into account the novelty of the set of essential features, the technical solution of the problem, the materiality of all general and particular features of the invention, proven in the section “State of the art” and “Disclosure of the invention” and “Implementation and industrial implementation of the invention”, as well as the technical feasibility and industrial applicability of the proposed device and method; solving the assigned problems and confidently achieving the required technical result in the implementation and use of the claimed invention, in our opinion, the declared group of inventions satisfies all the requirements for patentability for inventions.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать его промышленным способом.The analysis also shows that all the general and specific features of the invention are essential, since each of them is necessary, and all together they are not only sufficient to achieve the purpose of the invention, but also allow it to be implemented industrially.
* Эффективное расстояние - это величина уменьшения радиуса действия сигнала Wi-Fi после прохождения препятствия по сравнению с открытым пространством, %.* Effective distance is the amount of reduction in the range of a Wi-Fi signal after passing an obstacle compared to open space, %.
Claims (15)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813675C1 true RU2813675C1 (en) | 2024-02-15 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203852199U (en) * | 2013-03-21 | 2014-10-01 | 北极星国际有限公司 | Electric water heating kettle with WI-FI (Wireless Fidelity) control |
| CN204086938U (en) * | 2013-05-24 | 2015-01-07 | 北极星国际有限公司 | By the Multifunction electric cooking utensils that Wi-Fi controls |
| RU2741285C1 (en) * | 2019-10-14 | 2021-01-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭР ЛАБ" | Liquid heating device with wireless control, illumination, indication and function of liquid amount determination |
| RU2758622C2 (en) * | 2019-10-14 | 2021-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭР ЛАБ" | Device for automatic water intake with simultaneous weight measurement |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203852199U (en) * | 2013-03-21 | 2014-10-01 | 北极星国际有限公司 | Electric water heating kettle with WI-FI (Wireless Fidelity) control |
| CN204086938U (en) * | 2013-05-24 | 2015-01-07 | 北极星国际有限公司 | By the Multifunction electric cooking utensils that Wi-Fi controls |
| RU2741285C1 (en) * | 2019-10-14 | 2021-01-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭР ЛАБ" | Liquid heating device with wireless control, illumination, indication and function of liquid amount determination |
| RU2758622C2 (en) * | 2019-10-14 | 2021-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭР ЛАБ" | Device for automatic water intake with simultaneous weight measurement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2018714B1 (en) | Wireless repeater with master/slave configuration | |
| CN107769886B (en) | Signal interference device and method | |
| EP1085785B1 (en) | Adaptive microwave oven associated with a communication device,for example a cordless telephone | |
| EP2974085B1 (en) | Combination of steering antennas, cpl antenna(s), and one or more receive logarithmic detector amplifiers for siso and mimo applications | |
| US20160353467A1 (en) | Apparatus and method for scheduling beam scheduling in wireless communications network | |
| US20130202020A1 (en) | Method of generating interference signals and device to carry out such a method | |
| US10341159B2 (en) | Head-end device and method of recovering synchronization detection error using the same | |
| JP2010177796A (en) | Communication control device and method, program, and communication system | |
| RU2813675C1 (en) | ELECTRIC KETTLE WITH Wi-Fi CONTROL AND METHOD FOR IMPLEMENTING Wi-Fi CONTROL | |
| US20120258759A1 (en) | Method and system for adjusting wlan radio receiver gain in a wireless device | |
| RU217234U1 (en) | ELECTRIC KETTLE WITH WI-FI CONTROL | |
| RU218301U1 (en) | ELECTRIC MULTICOOKER WITH WI-FI CONTROL | |
| KR101064187B1 (en) | Local area wireless communication system for transmitting voice with interference avoidance | |
| RU218984U1 (en) | ELECTRIC KETTLE WITH WI-FI CONTROL | |
| Qadar et al. | Investigating the effects of microwave oven on the performance of Wi-Fi network | |
| CN108207003B (en) | Wireless signal transmitting and receiving method and device, and wireless transmitting and receiving device | |
| WO2017005109A1 (en) | Communication method and device | |
| RU218077U1 (en) | ELECTRIC HAIR DRYER WITH WI-FI CONTROL | |
| US11489566B2 (en) | Inter-dwelling signal management using reconfigurable antennas | |
| JP6522474B2 (en) | Microwave heating device | |
| KR100497940B1 (en) | Wireless LAN transmitter | |
| CA2773551C (en) | Method and system for adjusting wlan radio receiver gain in a wireless device | |
| Arndt et al. | Implementation of envelope detection based Wake-Up Receiver for IEEE 802.15. 4 WPAN from off-the-shelf components | |
| KR100990909B1 (en) | RF Transceiver for Femto Cell Station and the Femto Cell Station | |
| WO2022148690A1 (en) | Orchestrated radio frequency based sensing in multiple sensing areas |