基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法和系统

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体提供一种基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法和系统。

背景技术

目前的空调系统中，内机和外机之间的数据、控制信号的传输主要采用强电通信、HomeBus通信、RS485通信等有线方式。这些方式需要安装大量的通信线材，不仅硬件成本高，且需要耗费人力安装。相较于有线通信方式，无线通信方式中，只需在内机和外机中分别安装无线通信模块，通过无线连接来实现数据、控制指令的传输交换，因不采用线缆，能够省去布线的繁琐和成本，且安装结构能够更简洁更美观。

空调室外机和室内机之间的无线连接通信，目前量产化的方式是要为Zigbee。Zigbee过去又称为“HomeRF Lite”和“FireFly”技术，现在统一称为Zigbee技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。以多联机空调为例，室外机和室内机之间可以取消通信线，直接采用Zigbee模块进行数据传递，大大提高安装效率、降低人工成本。Zigbee模块必然涉及组网问题，业内通用的做法是，Zigbee模块一旦组网完成后，PADID/频道等信息参数就固定下来，不再允许变更，目的是防止组网出现混乱，同时通信模块的发射功率都是固定的，如果按照标准上限设计，会造成机组的耗电功耗增加，不利于节能减排，因此Zigbee模块出厂后，发射功率参数一般不再调整。

Zigbee通信采用的是2.4G频段，但是，随着智能化家居的推广，使用2.4G频段的用户越来越多，可能出现Wifi用户占用Zigbee信道的问题。现有的Zigbee组网模块，一旦组网完成，频道不允许变更，如果出现Wifi占用信道的问题，无法自动解决，唯一的方法是重新组网。但是，这种方法在多联机空调机组上不太适用，因为这样涉及售后人员重新对机组进行调试和组网验证，容易造成用户的抱怨。

作为示例，中国专利申请CN106322662A公开了一种空调内外机无线通信系统和通信方法，该空调系统包括空调内外机，每部空调内机包括内机无线通信模块和内机故障处理模块，空调外机包括外机无线通信模块、外机故障处理模块和组网切换信道模块；外机故障处理模块在接收到通信故障通报后，控制外机无线通信模块清空其自身的EEPROM中的空调运行数据；内机故障处理模块在内机无线通信模块没有收到外机通信模块发送的数据后，控制与其相连的内机无线通信模块清空其自身的EEPROM中的空调运行数据；组网切换信道模块则针对所述空调外机和同系统内所有空调内机组建信道。由此可见，在CN106322662A的方案中，空调外机在接收到通信故障通报后，控制其外机无线通信模块清空其自身的EEPROM中的运行数据，使得同系统内所有内机的无线通信模块在第一设定时间内无法收到外机无线通信模块发送的数据后，控制清空其自身的EEPROM中的空调运行数据，然后针对空调外机和同系统内所有空调内机重新组建信道。也就是说，CN106322662A的方案也是在发生通信故障之后进行重新组网，该方案虽然无需售后人员人工操作，但重新组网仍然会影响用户的使用体验。

因此，本领域需要一种新的方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即，为了解决现有空调室外机与室内机在进行无线通信时因为信道被占用而导致误码率过高的问题，本发明的第一方面提供了一种基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：检测室外机与室内机的通信误码率；将所述通信误码率与设定阈值进行比较；当所述通信误码率大于所述设定阈值时，所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法的优选实施方式中，“所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值”的步骤具体包括：所述室内机提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法的优选实施方式中，“所述室内机提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值”的步骤具体包括：所述室内机分阶段多次提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法的优选实施方式中，所述空调是多联机空调，所述多联机空调包括至少一台室外机和多台室内机，所述室外机和每台室内机上均设置有无线通信模块；“检测室外机与室内机的通信误码率”的步骤具体包括：检测所述室外机上的无线通信模块与每一台室内机上的无线通信模块之间的通信误码率。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法的优选实施方式中，“当所述通信误码率大于所述设定阈值时，所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值”的步骤具体包括：当所述通信误码率大于所述设定阈值并且持续时间超过预设时间时，所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

根据本发明的另一个方面，提供一种基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的系统，其特征在于，所述系统包括：检测模块，其用于检测室外机与室内机的通信误码率；比较模块，其将所述通信误码率与设定阈值进行比较；通信质量优化模块，当所述通信误码率大于所述设定阈值时，所述通信质量优化模块命令所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的系统的优选实施方式中，所述通信质量优化模块命令所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的系统的优选实施方式中，所述通信质量优化模块命令所述室内机分阶段多次提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的系统的优选实施方式中，所述空调是多联机空调，所述多联机空调包括至少一台室外机和多台室内机，所述室外机和每台室内机上均设置有无线通信模块；所述检测模块检测所述室外机上的无线通信模块与每一台室内机上的无线通信模块之间的通信误码率。

在上述基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的系统的优选实施方式中，“当所述通信误码率大于所述设定阈值时，所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值”的步骤具体包括：当所述通信误码率大于所述设定阈值并且持续时间超过预设时间时，所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

本领域技术人员能够理解的是，根据本发明的方法，当检测到误码率过高时，室外机可以通知对应误码率高的室内机，室内机自主提高其无线通信模块的信号发射功率，既不需要停机和人工干预，也不需要重新组网，不会对用户体验造成任何不利影响。此外，当通讯误码率高的室内机接收到通知时，其对自身的无线信号发射功率进行逐级调整，保证通信质量的同时，最大限度地降低功耗。

附图说明

图1是本发明的基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法的主要步骤流程图。

图2是结合多联机描述的本发明的方法在室外机侧的详细步骤流程图。

图3是结合多联机描述的本发明的方法在室内机侧的详细步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

首先参阅图1，图1是本发明的基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法的主要步骤流程图。如图1所示，本发明的基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的方法包括下列步骤：S1，检测室外机与室内机的通信误码率；S2，将检测到的通信误码率与设定阈值进行比较；S3，当检测到的通信误码率大于所述设定阈值时，所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

优选地，当检测到的通信误码率大于所述设定阈值时，所述室内机提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。更优选地，当检测到的通信误码率大于所述设定阈值时，所述室内机分阶段多次提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。

上述步骤S1中对室外机与室内机的通信误码率的检测可以采用各种不同的方式进行，这些方式都是本领域公知的，这里不再赘述。作为示例，可以由室外机统计其与室内机之间的通信错误次数，并在此基础上计算相应的通信误码率。

在上述步骤S2中，所述设定阈值可以由技术人员根据机型和应用场景设定，其大小以能够准确反映信道被占用为准，尽量避免将常规的无线信号波动认定为信道占用。作为示例，所述设定阈值可以在50％-80％的范围内取值。

需要说明的是，在实践中，上述步骤S1和S2通常都在室外机端执行，即，所述设定阈值存储在室外机上，室外机统计其与室内机通信错误的频率并将该数值与所述设定阈值进行比较。当然，这并不是限制性的，在改变本发明的原理的前提下，上述步骤S1和S2也可以由其他主体来执行。例如，在物联网空调的情形中，所述设定阈值可以存储在云端服务器上，步骤S2可以由云端服务器来执行。这种对执行主体的调整并没有改变本发明的原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。

接着分析步骤S3，当检测到的通信误码率大于所述设定阈值时，表明当前室内机与室外机的无线通信信道被占用，此时室外机或云端服务器向室内机下发通知，命令其提高自身无线通信模块的信号发射功率。如上文中描述的，为了在尽可能降低功耗，室内机在收到命令之后并不是一下就将无线通信模块的信号发射功率提到很高，而是采用分阶段、多次、小幅度提升的方式，在此过程中室外机会实时检测和判断当前通信误码率与所述设定阈值之间的关系，一旦发现当前通信误码率低于所述设定阈值时，室外机或云端服务器就通知室内机通知提高信号发射功率，从而在保证通信质量的前提下最大程度地降低功耗。

下面结合基于Zigbee通信的多联机并参阅图2来描述本发明的方法在室外机侧的具体操作。具体地，本发明的多联机包括一台室外机和多台室内机，所述室外机和每台室内机上均设置有无线通信模块。图1中“检测室外机与室内机的通信误码率”的步骤在多联机的情形下具体包括：检测所述室外机上的无线通信模块与每一台室内机上的无线通信模块之间的通信误码率。此外，上述室外机和室内机上的无线通信模块都是Zigbee模块。

需要说明的是，尽管这里描述的多联机仅包括一台室外机，但是，这并不是限制性的，本发明的技术方案可以应用于包括多台室外机的多联机空调。当应用于包括多台室外机的多联机空调时，所述室外机上的无线通信模块可以特指其中一台室外机上的无线通信模块，也可以泛指任意一台室外机上的无线通信模块，只要其能够执行误码率检测以及将检测到的误码率与设定阈值进行比较的操作即可。此外，尽管这里描述的无线通信方式是Zigbee，这也不是限制性的，在不改变本发明的原理的情况下，本领域技术人员也可以根据需要将其应用于其他无线通信空调中，这种对无线通信方式的改变并不偏离本发明的基本原理，因此也将落入本发明的保护范围之内。

如图2所示，首先多联机机组上电，接下来室外机跟室内机上的Zigbee模块彼此组网。这里的组网方式可以是已知的任何无线组网方式，此除不再详细描述。接下来，室外机判断检测到通信误码率是否高于设定阈值(N％)以及这种状态的持续时间是否超过预设时间T1，如果没有，则室外机跟室内机上的Zigbee模块在当前信道下继续通信。如果答案为是，则室外机判断是哪个室内机的通信误码率高于设定阈值(N％)且持续时间超过了预设时间T1，接下来室外机给对应的室内机发送通知，命令其提高Zigbee模块的信号发射功率，然后室外机再判断是否所有对应的室内机都应答了该通知，如果是的话，室外机在T2时间之后重新开始误码率统计，并同时开始计时，然后判断是否收到对应室内机调整完功率的应答，如果是的话，则本轮通信误码率调整结束。如果答案是否，则室外机重新给没有应答的室内机发送功率调整通知，如果在T3时间之后依然没有收到某个或某些室内机的应答，则室外机会反复发送通信质量差的通知，请对应室内机进行发射功率的调整。如果所有误码率超限的室内机都调整了信号发射功率并且当前没有检测到任何误码率超限的室内机，则本轮通信误码率调整结束。

下面结合图3来描述本发明的方法在室内机侧的具体操作。在图3的示例中，假设室内机的无线通信模块的发射功率可以在三个不同档位上进行调整。具体地，如图3所示，在收到室外机发送的误码率过高的通知之后，室内机先判断其无线通信模块的发射功率是否在最低档位(X1档位)，如果判断结果为是，则将无线通信模块的发射功率调整至二级档位(X2档位)并应答给室外机，告知发射功率调整完毕。如果判断结果为否，则进一步判断其无线通信模块的发射功率是否在二级档位(X2档位)，如果判断结果为是，则将无线通信模块的发射功率调整至更高的三级档位(X3档位)并应答给室外机，告知发射功率调整完毕。如果判断结果为否，则证明无线通信模块的发射功率本身就在最高档位，此时直接应答给室外机，告知发射功率调整完毕。

本发明的另一个方面还提供了一种基于功率调整改善空调内外机无线通信质量的系统，所述系统包括检测模块、比较模块和通信质量优化模块，其中，检测模块用于检测室外机与室内机的通信误码率；比较模块用于将所述通信误码率与设定阈值进行比较；通信质量优化模块用于在所述通信误码率大于所述设定阈值时，命令所述室内机调整其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。具体地，所述通信质量优化模块命令所述室内机提高其无线通信模块的信号发射功率，直至所述通信误码率小于所述设定阈值。更具体地，所述通信质量优化模块命令所述室内机分阶段多次提高其无线通信模块的信号发射功率，以便在保证通信质量的前提下最大程度地降低功耗。

关于上述系统，需要说明的是，其中的模块只是为了更清楚地解释本发明的技术方案而虚拟出来的功能模块，这些模块跟实际应用中的物理器件并非严格对应。如上面结合图1描述的，在实际应用中，误码率检测和比较的操作通常由室外机或云端服务器执行，在这种情况下室外机或云端服务器就对应于上述检测模块和比较模块。此外，如果功率调整的命令由室外机的无线通信模块发送，则室外机的无线通信模块就对应于上述通信质量优化模块。这种虚拟模块与物理器件之间对应关系的变化并不偏离本发明的基本原理，因此，在这些方面作出调整的技术方案也将落入本发明的保护范围之内。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。