沈楨貞

摘 要：智能家居是21世紀信息技術(shù)服務(wù)人們生活的典型代表，通過將信息與智能技術(shù)應(yīng)用于家庭設(shè)備的控制與管理已經(jīng)成為當(dāng)下信息技術(shù)研究的熱點問題。本文基于對智能家居的理解，針對其中的百葉窗智能化技術(shù)展開分析，提出一種一種綜合利用太陽能、光敏傳感器、風(fēng)速傳感器和雨水傳感器的智能百葉窗系統(tǒng)，并對其中的工作原理進行了講述，為實現(xiàn)智能百葉窗和智能家居提供新的技術(shù)路線。

關(guān)鍵詞：智能家居;百葉窗;信息技術(shù);智能控制;傳感器;太陽能

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0075-02

0 引言

隨著社會的發(fā)展，人們對居家舒適度的要求越來越高，百葉窗的應(yīng)用也越來越廣泛。但是，目前應(yīng)用的百葉窗需要依靠人對室內(nèi)外光強、風(fēng)速的主觀判斷來進行調(diào)節(jié)，操作上具有一定的限制性。而綜合利用太陽能電池、光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、雨水傳感器與智能控制系統(tǒng)的百葉窗應(yīng)用尚屬空白。從智能家居的技術(shù)角度來看，可以借助新型且可以有效利用太陽能，以及特殊功能的傳感器（如光敏傳感器、風(fēng)速傳感器和雨水傳感器）實現(xiàn)對類似玻璃窗戶和百葉窗的科學(xué)可靠控制，這可以極大的提高夏天時房屋內(nèi)室的舒適度，此外利用太陽能電池能夠減輕對環(huán)境的壓力，滿足綠色節(jié)能技術(shù)路線發(fā)展要求。

本文正是基于對智能家居的興趣，并結(jié)合自身對家庭設(shè)備控制的要求來看，重點圍繞百葉窗的智能控制問題展開，對相應(yīng)的系統(tǒng)和技術(shù)進行較為全面的闡述。

1 百葉窗智能控制需求

百葉窗的功能有多種多樣，有的如現(xiàn)在高層樓房的空調(diào)柜子都會設(shè)置百葉窗，主要目的是美觀，同時也有利于散熱，但這種百葉窗我們一般無需進行特定的控制，相反很多室內(nèi)的百葉窗則主要是用于日常的遮擋陽光與小量風(fēng)雨，因此需要結(jié)合實際的情況進行控制。由于當(dāng)前大部分都是依靠人的手動控制，但是實際上外部環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化，如光的強度和角度變化、風(fēng)速等實時變化，人們很難能實現(xiàn)同步的調(diào)整，如果可以實現(xiàn)對環(huán)境狀態(tài)的實時監(jiān)測，并借助這些數(shù)據(jù)進行實時科學(xué)控制，將為智能家居技術(shù)的應(yīng)用提供了有利技術(shù)支持。本文就是從這樣的角度，考慮到人對室內(nèi)外光強、風(fēng)速的主觀判斷來進行調(diào)節(jié)，操作上具有一定的限制性，并且人的感受不如光敏傳感器、風(fēng)速傳感器精準。提出綜合利用太陽能電池、光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、雨水傳感器以及智能控制技術(shù)于一體的先進智能百葉窗系統(tǒng)。

2 智能百葉窗設(shè)計分析

2.1 智能百葉窗系統(tǒng)組成分析

本文所要論述的智能百葉窗系統(tǒng)主要包括太陽能電池系統(tǒng)、百葉窗系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)。所述太陽能電池系統(tǒng)包括太陽能電池板與蓄電池;所述百葉窗系統(tǒng)包括窗戶主體、百葉窗、電動轉(zhuǎn)子;所述智能控制系統(tǒng)包括光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、雨水傳感器、中央控制系統(tǒng)和提示裝置。其中，所述太陽能電池板以一定的傾斜角度固定在窗戶外墻上;所述蓄電池置于太陽能電池板后并與太陽能電池板相連;所述光敏傳感器上串聯(lián)有信號發(fā)送器，所述風(fēng)速傳感器上串聯(lián)有信號發(fā)送器，所述雨水傳感器上串聯(lián)有信號發(fā)送，所述電動轉(zhuǎn)子上串聯(lián)有信號接收器，所述中央控制處理器上串聯(lián)有信號接收器和信號發(fā)送器相連，所述提示裝置上串聯(lián)有信號接收器。

（1）其中光敏傳感器位于太陽能電池板上端并與蓄電池和相連;（2）風(fēng)速傳感器位于太陽能電池板下端并與蓄電池和相連;（3）雨水傳感器位于太陽能電池板下端并與蓄電池相連;（4）電動轉(zhuǎn)子位于窗戶主體的內(nèi)部并與蓄電池、百葉窗的轉(zhuǎn)動裝置和相連;（5）提示裝置位于窗戶主體的內(nèi)部并與蓄電池相連;（6）中央控制處理器位于太陽能電池板后并與蓄電池相連。

實際應(yīng)用中，由太陽能電池系統(tǒng)負責(zé)光敏傳感器、風(fēng)速傳感器、中央控制處理器、電動轉(zhuǎn)子和提示裝置供應(yīng)電能。光敏傳感器檢測光照強度，并由信號發(fā)送器負責(zé)將數(shù)據(jù)傳給中央控制處理器;風(fēng)速傳感器檢測風(fēng)速，并由信號發(fā)送器負責(zé)將數(shù)據(jù)傳給中央控制處理器;雨水傳感器檢測是否下雨，并由信號發(fā)送器負責(zé)將數(shù)據(jù)傳給中央控制處理器。

2.2 智能百葉窗系統(tǒng)控制分析

其中智能百葉窗系統(tǒng)控制流程圖如圖1所示。中央控制處理器由信號發(fā)送器將信號傳給電動轉(zhuǎn)子的信號接收器以調(diào)整百葉窗角或者將信號傳給提示裝置的信號接收器關(guān)閉或打開窗戶主體。當(dāng)雨水傳感器檢測到下雨時，中央控制處理器只依據(jù)雨水傳感器的信號，通過提示裝置提醒人關(guān)閉窗戶;當(dāng)雨水傳感器檢測到不下雨時，中央控制處理器只依據(jù)雨水傳感器的信號，通過提示裝置提醒人打開窗戶;當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測到風(fēng)速高于最大閾值時，中央控制處理器只依據(jù)風(fēng)速傳感器的信號，通過提示裝置提醒人進行關(guān)閉窗戶，窗戶關(guān)閉后中央控制處理器只依據(jù)光敏傳感器的信號，通過電動轉(zhuǎn)子帶動百葉窗的轉(zhuǎn)動裝置來調(diào)整百葉窗角度;當(dāng)風(fēng)速傳感器檢測到風(fēng)速低于最大閾值時，中央控制處理器依據(jù)風(fēng)速傳感器的信號，通過提示裝置提醒人進行打開窗戶，窗戶打開后，若光敏傳感器檢測到光強小于最小閾值，即表明為晚上，則中央控制處理器只依據(jù)風(fēng)速傳感器的信號，通過電動轉(zhuǎn)子帶動百葉窗的轉(zhuǎn)動裝置來調(diào)整百葉窗角度;若光敏傳感器檢測到光強大于最小閾值，則中央控制處理器只依據(jù)光敏傳感器的信號，通過電動轉(zhuǎn)子帶動百葉窗的轉(zhuǎn)動裝置來調(diào)整百葉窗角度。

3 百葉窗功能與應(yīng)用分析

百葉窗是窗戶的一種式樣，在現(xiàn)今的生活中是越來越常見了，很多在裝修時偏向安裝百葉窗，這與其多重功能是分不開的。借助本文也簡單介紹一下百葉窗的功能和作用，其一般功能示意如圖2所示。

3.1 材料高端，外形大氣美觀

百葉窗的材質(zhì)通常都是鋁合金，這樣既節(jié)能又美觀。與實際常用的布制窗簾進行比較可以發(fā)現(xiàn)，實際的鋁合金百葉窗則是完全可以實現(xiàn)收放，看起來外觀十分簡潔大方，當(dāng)打開后窗外的景色沒有任何遮擋。相反實際中的窗簾則無論如何都會占用室內(nèi)部分空間，影響到人們的視覺，給人感覺十分別扭和麻煩。

3.2 可以有效保護室內(nèi)隱私

傳統(tǒng)的窗簾主要目的是保護隱私和防止暴曬，但不同的是百葉窗的防護隱私是通過其特有的凹凸結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，通過光的反射來阻擋實現(xiàn)進入達到保護目的，且具有美的感覺，當(dāng)落下百葉窗是可以實現(xiàn)無縫遮擋目的，安全性更好，尤其是夜間時，可以從上至下阻擋外界視線。

3.3 隔熱性好容易實現(xiàn)冬暖夏涼

從制作百葉窗的材料可以看出，百葉窗的材料隔熱性好，無論是夏季高溫還是冬季寒冷，所選擇的材料都能對室內(nèi)溫度有著很好的保持功能，實現(xiàn)冬天暖荷夏天涼爽的目的，與此同時可以減少不必要的空調(diào)，達到了節(jié)能減排的目的。除此之外，由于百葉窗的角度可以任意調(diào)整，可以根據(jù)需要調(diào)整葉片角度來控制入射光纖，或者調(diào)整到最佳位置，實現(xiàn)一些特殊目的。

3.4 有效阻擋紫外線

紫外線對人體和家具家電的傷害十分顯著，而選擇這種百葉窗，則可以有效阻擋紫外線的進入，來達到保護人身與家具家電不收紫外線照射的目的。

當(dāng)然除此之外，百葉窗還可以對噪音起到一定的隔離作用，這是傳統(tǒng)窗簾所無法達到的目的。

4 結(jié)語

百葉窗作為傳統(tǒng)窗簾的替代品，具有獨有的優(yōu)勢，在隔熱隔音、防紫外線放噪聲等方面十分顯著。對對百葉窗的控制也十分關(guān)鍵，本文結(jié)合對百葉窗的控制分析，提出智能百葉窗系統(tǒng)設(shè)計方案，對系統(tǒng)組成和系統(tǒng)控制過程進行了細致的技術(shù)分析，為其進一步應(yīng)用提供借鑒參考。

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