21、基于被动红外传感器的智能 HVAC 温控器开发

基于被动红外传感器的智能 HVAC 温控器开发

1. 传统与智能温控器概述

传统温控器存在诸多不足，而现代可编程温控器在一定程度上克服了这些问题。可编程温控器允许用户手动设置 HVAC 系统的开启时间和设定温度。用户可以根据自己在家和外出的时间来制定时间表。当用户离开时，如果满足预设条件，可编程温控器会关闭（或改变设定点）。用户还可以在回家前对房屋（或房间）进行预冷或预热，以提高舒适度。

然而，大多数家庭不会每天调节温控器，而且可编程温控器操作复杂，许多人难以掌握。研究表明，使用可编程温控器的家庭比手动操作温控器的家庭消耗更多能源，原因可能是设置错误或关闭了温控器。此外，许多可编程温控器的用户界面不佳，配置困难。由于日常活动和入住习惯会随时间变化，用户需要经常调整温控器以反映最佳时间表的变化，否则节能效果会丧失。

相比之下，智能温控器可以自动检测入住情况并设置时间表，无需人工干预。目前已经有许多关于智能温控器的研究，它们使用各种技术和传感器来监测和预测入住趋势。

2. 相关工作

• Ozgur 的 IoT 温控器 ：节点采用带有 DHT22 温度传感器和 nRF24L01 模块的 Arduino，汇聚节点的在线浏览使用 ESP8266。多个传感器计算家庭平均温度，智能温控器可以根据平均温度改变组合锅炉的温度。只有室温节点通过 ESP8266 通信，用户离开时可关闭组合锅炉，返回时开启，能降低能源消耗并提高互联网连接系统的安全性。不过，该设备价格较高，达到 249 美元，且能耗较大，不适合许多实际应用。
• Nest 温控器 ：除了美