本实用新型专利技术涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于NB‑IoT通信技术的物联网空调控制器，包括MCU、串口通信单元、串口供电模块、存储器和NB‑IoT通信模块，串口通信单元、存储器以及NB‑IoT通信模块均与MCU连接，串口通信单元与空调控制器建立串口通信，串口供电模块为串口通信单元供电，串口供电模块输入端与空调控制器的供电导线耦合，当流经空调控制器的电流大于预设值时，串口供电模块暂停对串口通信单元的供电。本实用新型专利技术的实质性效果是：通过与空调控制器进行串口通信，可以读取到空调实时工作状态数据，能够使空调具备物联网功能，提升人们生活水平。
An Air Conditioning Controller for Internet of Things Based on NB-IoT Communication Technology
【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT通信技术的物联网空调控制器
本技术涉及物联网
，具体涉及一种基于NB-IoT通信技术的物联网空调控制器。
技术介绍
随着物联网的发展，物联网已经进入了我们的日常生活当中。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。虽然目前已经出现了大量物与物的联接，然而这些联接大多通过蓝牙、WiFi等短距通信技术承载，然而，一个不容忽视的现实情况是，真正承载到移动网络上的物与物联接只占到联接总数的10％，大部分的物与物联接通过蓝牙、WiFi等技术来承载。这些传统的通信技术存在通信距离短、控制不稳定、能耗高的缺点，不能很好的完成物联网的任务。而新出现的NB-IoT通信方式具有覆盖广、支撑海量连接、低功耗以及低成本的优点，是进行物联网建设的理想方案。通过NB-IoT通信模块的嵌入，可以方便的将现有的空调，改进为具有物联网功能的物联网空调，以实现在线控制和在线读取空调工作数据。中国专利CN107401804A，公开日2017年11月28日，一种物联网空调，包括室内机，室内机的下端设有出风口，出风口旁边并排设有烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器，温度传感器上方设有显示屏，显示屏左侧设有指示灯，显示屏上方设有扬声器；室内机内部设有处理器和无线通信模块，处理器分别与烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、显示屏、扬声器、指示灯以及无线通信模块电连接，无线通信模块与移动设备通信。其通过把烟雾传感器集成到室内机上，增加了空调的消防功能，减少了重复采购安装烟雾报警器的繁杂消防工程，提高了产品的多功能性，提升了人们生活质量。但其不能解决目前空调难以直接改装成为物联网空调的技术问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：目前的空调难以直接改装成为物联网空调的技术问题。提出了一种带有NB-IoT通信模块的方便改装现有空调的基于NB-IoT的物联网空调控制器。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案为：一种基于NB-IoT通信技术的物联网空调控制器，包括MCU、串口通信单元、串口供电模块、存储器和NB-IoT通信模块，所述串口通信单元、存储器以及NB-IoT通信模块均与MCU连接，所述串口通信单元与空调控制器建立串口通信，所述串口供电模块为所述串口通信单元供电，所述串口供电模块输入端与空调控制器的供电导线耦合，当流经空调控制器的电流大于预设值时，所述串口供电模块暂停对串口通信单元的供电。通过与空调控制器进行串口通信，可以读取到空调实时工作状态数据，能够使空调具备物联网功能，改装已有空调方便，NB-IoT通信模块能够方便的组建无线通信网络，方便将多个空调改装为物联网空调，进行集中控制，MCU通过串口通信单元读到空调控制器数据，服务器与NB-IoT通信模块建立通信连接，既可以从MCU读取数据，实现远程控制和管理等。作为优选，所述串口供电模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5以及三端稳压器U1，电阻R1串联接入空调控制器的电源负极与空调控制器之间，电阻R1第一端与电压负极连接，电阻R1第二端与PMOS管M1栅极连接，三端稳压器U1输入端与直流电源Vcc连接，三端稳压器输出端与PMOS管M1漏极连接，PMOS管M1源极与电阻R2第二端、电阻R4第一端、电容C1第一端以及NMOS管M4栅极连接，电容C1第二端经电阻R3接地，电阻R4第二端以及NMOS管M4源极均接地，电阻R2第一端与PMOS管M2漏极连接，PMOS管M2源极与电容C2第一端以及NMOS管M3源极连接，NMOS管M3漏极以及电阻R5第一端均与直流电源Vcc连接，PMOS管M2、NMOS管M3以及PMOS管M5的栅极均与电阻R5第二端连接，电阻R5第二端与NMOS管M4漏极连接，PMOS管M5源极与直流电源Vcc连接，PMOS管M5漏极为串口供电模块正极输出端且与串口通信单元连接。串口供电模块的工作原理为：当空调控制器任务比较繁忙时，通过空调控制器的电流也更大，电阻R1作为采样电阻，电阻R1第二端的电压也更大，当电阻R1第二端的电压足够大时，即与三端稳压器U1输出电压相当时，PMOS管M1将截止，电容C1通过电阻R3和电阻R4放电而电压下降，当电容C1两端电压下降到低于NMOS管M4的开启电压时，NMOS管M4截止，电阻R5第二端处于高电位，NMOS管M3为耗尽型N沟道MOS管，进而导致PMOS管M2截止、NMOS管M3导通，电容C2获得充电，PMOS管M5截止，PMOS管M5漏极无电位，串口通信单元失电，无法进行通信，避免了在空调控制器繁忙时进行数据读取，导致空调控制器的正常控制工作出现延迟甚至卡顿，当空调控制器不够繁忙时，通过空调控制器的电流也较小，电阻R1第二端电位较低，PMOS管M1导通，电容C1获得充电，NMOS管M4导通，电阻R5第二端电位接近零电位，导致PMOS管M2以及PMOS管M5均导通，耗尽型NMOS管M3截止，电容C2通过电阻R2、电阻R4放电，串口通信单元得电工作，进行数据交换工作，电容C2的放电时间略高于串口通信单元最低通电工作时间，当串口通信单元进行上电复位时，若空调控制器即时繁忙，电容C2在电容R4上的分压足够维持NMOS管M4导通足够时间，使串口通信单元完成初始化，避免数据损失以及程序毁坏。作为优选，还包括声音采集器，所述声音采集器安装在空调出风口附近，声音采集器采集出风口工作声音，所述声音采集器与MCU连接。作为优选，还包括PM2.5浓度检测器，所述PM2.5浓度检测器安装在空调附近，所述PM2.5浓度检测器检测空气中PM2.5浓度，所述PM2.5浓度检测器与MCU连接。作为优选，还包括甲醛浓度检测器，所述甲醛浓度检测器安装在空调附近，所述甲醛浓度检测器检测空气中甲醛的浓度，所述甲醛浓度检测器与MCU连接。作为优选，还包括CO2浓度检测器，所述CO2浓度检测器安装在空调附近，所述CO2浓度检测器检测空气中CO2的浓度，所述CO2浓度检测器与MCU连接。作为优选，还包括NB-IoT基站和服务器，所述NB-IoT通信模块与NB-IoT基站通信连接，所述NB-IoT基站与服务器通信连接。NB-IoT通信模块与NB-IoT基站以及服务器连接实现的功能是：对空调电控主板状态参数周期性查询，采集存储环境参数曲线数据，采集计算存储电量数据，实现存满24组环境曲线数据上报，特定状态改变上报、故障报警上报、上电注册信息数据上报、过0点电量随机上报、手机APP查询空调状态参数以及通过手机APP发送控制命令。用户可以通过手机APP远程对空调开关机、调节空调温度以及调节空调上下摆风，还可以实时查看室内空气状况，包括但不限于温度、湿度、PM2.5、甲醛实际值、CO2浓度，持续采集环境曲线数据上报给用户，空调发生故障后上报用户，并统计每天24小时空调耗电量。本技术的实质性效果是：通过与空调控制器进行串口通信，可以读取到空调实时工作状态数据，能够使空调具备物联网功能，提升人们生活水平。附图说明图1为实施例一物联网空调控制器结构示意图。图2为实施例一串口供电模块电路原理图。图3为实施例二物联网空调控制器结构示本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT通信技术的物联网空调控制器，其特征在于，包括MCU、串口通信单元、串口供电模块、存储器和NB‑IoT通信模块，所述串口通信单元、存储器以及NB‑IoT通信模块均与MCU连接，所述串口通信单元与空调控制器连接，所述串口供电模块为所述串口通信单元供电，所述串口供电模块输入端与空调控制器的供电导线耦合。
【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT通信技术的物联网空调控制器，其特征在于，包括MCU、串口通信单元、串口供电模块、存储器和NB-IoT通信模块，所述串口通信单元、存储器以及NB-IoT通信模块均与MCU连接，所述串口通信单元与空调控制器连接，所述串口供电模块为所述串口通信单元供电，所述串口供电模块输入端与空调控制器的供电导线耦合。2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通信技术的物联网空调控制器，其特征在于，所述串口供电模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、PMOS管M1、PMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、PMOS管M5以及三端稳压器U1，电阻R1串联接入空调控制器的电源负极与空调控制器之间，电阻R1第一端与电压负极连接，电阻R1第二端与PMOS管M1栅极连接，三端稳压器U1输入端与直流电源Vcc连接，三端稳压器输出端与PMOS管M1漏极连接，PMOS管M1源极与电阻R2第二端、电阻R4第一端、电容C1第一端以及NMOS管M4栅极连接，电容C1第二端经电阻R3接地，电阻R4第二端以及NMOS管M4源极均接地，电阻R2第一端与PMOS管M2漏极连接，PMOS管M2源极与电容C2第一端以及NMOS管M3源极连接，NMOS管M3漏极以及电阻R5第一端均与直流电源Vcc连接，PMOS管M2、NMOS管M3以及PMOS管M5的栅极均与电阻R5第二端连接，电阻R5第二端与NMOS管M4漏极连接，PMOS管M5源极与直流电源Vcc连接，PMOS管M5漏极为串口供电模块正极输...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗良辉，
申请(专利权)人：浙江利尔达物联网技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33
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