基于深度學習的自啟動空調節能器

蘇樂

摘要：隨著時代的不斷發展，空調已經成為了人們生活中不可缺少的一個重要部分。選擇通過運用紅外控制器來調節空調的運作，本文分析基于深度學習自啟動空調節能器。

關鍵詞：深度學習;自啟動空調;節能器

引言：

空調是通過運用人工手段來對建筑內部的空氣的溫度、濕度和流速等不同的參數進行調節的控制設備。一般是由冷源設備、熱源設備、冷熱截止輸配系統和其他幾個重要的部分組成。隨著人們使用空調的頻率變得越來越高，空調自身的損耗也會變得越來越大，如果長時間運作就會讓空調在運作中耗費很多能量。基于此，本文通過引進紅外設備來調節空調的運作，為的是更好地保證空調可以實現高效率運行。

1.自啟動空調節能器

自啟動空調節能器主要可以由節能控制器和機械設計共同構成。自啟動空調節能器內部主要是由物聯網模塊、溫濕度傳感器、主控芯片、200W攝像頭模塊和紅外人體感應模塊構成。自啟動空調節能器的內部結構如圖1所示。

2.自啟動空調節能器的構造

2.1節能控制機械設計

節能控制機械部分包括承載裝置和紅外發射器調節裝置。系統裝置為一個位于天花板的扁長方體設備，內部可以包含半徑控制在6米的區域。紅外線的發射調節裝置則是由兩屆主要的扭轉點組成。用戶在裝上產品之后只要能夠直接松動螺絲就可以讓紅外發射器的方向對準空調運作的方向，不僅減少了產品安裝的限制，更使運作過程更人性化。

2.2選擇和設計主板

在本次設計的自啟動空調節能器中，STM32部件在本裝置中起到核心控制的作用。作為一種性能較強的微控制器，STM32主要是由2個12C接口、5個USART接口和其他幾個不同的端口構成[1]。在設計時除了要讓內部12個通道發揮應有的作用，還需要讓CRC計算單元扮演重要的角色。設計產品中的微控制器還延續系列產品節能和低電壓兩大優點，將產品工作電壓控制在2.0V-3.8V間。

2.3系統通訊模塊

本公司在設計空調節能器時所使用的通訊模塊為WiFi模塊。本系統是可以將常用的ESP8266WIFI模塊將節能控制系統融入互聯網服務器內部。此模塊內部的芯片可以讓能耗較低的RISC處理器發揮應有的作用。內部CPU時鐘的速度可以達到170MHz，不僅具有標準的外設接口、天線開關和射頻工具，更可以讓其他器件發揮更大的作用。在工作中不僅可以讓模塊工作的溫度不斷變化，更可以讓模塊保證較為穩定的性能，并更好地適應不同的操作環境。本項目內部的模塊可以通過和SPI協議融為一體來傳輸數據，以便讓圖片更加清晰。

2.4傳感器的選擇與設計

本產品內部的存在的傳感器為著名的SHT32濕度傳感器，這種傳感器是建立在已經被優化的CMOsens芯片上的，以便更好地提升產品的可靠性和精度。SHT3x則可以在提供一系列新功能的基礎上來提升信號處理的效率。

2.5服務器數據處理平臺

云服務器數據處理平臺在本模塊中發揮非常重要的作用。這樣一個平臺也是通過借助阿里云端服務器來搭建一個合適的Windows系統，并利用計算機視覺應用程序來處理信息，并借助服務器將處理的結果都返回到PC終端內部。而當STM32主芯片可以借助紅外指令來傳給對應的空調，自然可以讓空調發揮更大的作用。

2.6處理和算法設計

系統使用SSD算法為目標來檢測項目，這種算法也確實可以在關鍵時刻發揮巨大的作用。SSD算法是一種可以直接預測不同目標的檢測算法，和常用的fastercon算法相比，這種算法并沒有融合proposal運作過程，從而最大限度地提升了檢測的速度。在運算時可以先將圖像轉換成不同大小的金字塔，之后再進行檢測，并剛好地將不同的結果綜合在一起[2]。

該算法的重要結構就是常見的VGG16結構，內部多個不同類型的卷積層來更好地形成合適的網絡結構。不同類型卷積層結構內部的數據可以借助不同的結構進行卷積，并在最后發揮更好的效果。其中，一個輸入用回歸用的confidence可以發揮更好的作用，每個defaultbox又可以生成不同類型的confudence，每個default box又可以生成不同的坐標值，最后所有已經計算好的結果可以匯總到loss層內。

3.基于深度學習的自啟動空調節能器應用的效果

運用自啟動空調節能器后可發揮如下效果：①在使用自啟動空調節能器后可全方位地控制空調，并提升空調運作效率[3]。②因為產品內融入低能耗芯片，所以可讓空調運作能耗大幅度降低。③部件采用云計算技術更好地降低產品使用成本。④運作時運用Windows Server系統可直接處理SSD算法，并表現出極高精度。⑤產品結構簡單，大大降低使用產品的復雜程度。

4.結束語

綜上，本文在分析自啟動空調節能器內部構造的基礎上從多個方面介紹了自啟動空調節能器內部的結構。可以看出在使用了這種帶有紅外裝置的自啟動空調節能器之后，空調的耗能將會減少，系統運行效率也會增強。

參考文獻：

[1]曹慧玲.空調器智能啟動的節能控制方法[J].智能天地，2020（5）：89-93.

[2]陳莉.GEF節能房間空調器推進項目啟動[J].機械天地，2019（5）：39-43.

[3]吳光超.初探空調節能中軟起動器與變頻器的應用[J].中國科技博覽，2014（18）：141.