摘要：本文介绍的新型智能空调系统是指增设了短信远程控制所需的短信收发、处理、信息反馈等模块，可以对空调实现远程操作，并通过短信向用户反馈室内温度、空调运行状态等各种信息。
该智能空调的所有模块都集成在空调内部，无需增设其它设备。同时。该系统设有方便的人机交互接口。
关键词：短信、远程控制、智能空调

一、引言
随着科学技术日新月异的发展,以人为本的智能家居系统方兴未艾，蓬勃发展，一种通过短信控制的新型智能空调系统也开始问世。无论冬夏，您只需先给家中的智能空调发一条短信，实现远程启动，开始制热或制冷；同时，也可利用短信，获知空调的运行情况、室内温度的高低。
二、智能空调系统组成
1、智能空调系统的总体框图
本系统与传统空调相比，增设了短信远程控制所需的短信收发、处理、信息反馈等模块，能对空调实现远程操作。并能通过短信向用户反馈室内温度、空调运行状态等各种信息。各个模块集成在空调内部，无需增设其它设备。系统具有方便的人机交互接口。
由于本系统以短消息为最根本的信息载体，进行对智能空调的控制。在空调中加入相关的短消息接收和读取、解释、执行、反馈模块，使用户可通过由网络连接的电脑或者手持设备比如手机、Palm、PocketPC、SmartPhone等进行远程控制智能空调的开关、温度、风向等等。与传统智能设备相比具有的优势是：1、可单独使用，不需要购买别的设备。2、操作简便，一步到位。3成本更低，无论是前期硬件还是后期使用，都具有更低的成本。

2、各模块的主要功能
智能空调系统主要涉及的模块有初始化设置模块、远程控制模块、空调主控制模块。
首先，初始化设置模块主要对系统的一些初始的参数进行设置，比如：可以设置用户密码，防止非法用户的操作；当接收短信的内容不正确时，系统是否通过短消息通知用户；用户还可以事先保存几种常用的温湿度，风力等设置，在发送控制短信的时候可以用相应的快捷符号来表示，简化操作……。初始化设置也可以采用两种方式，一种是事先直接通过对空调的操作进行设置，另一种是通过手机短信的方式进行设置。
其次，远程控制模块又主要可分为短信收发模块，身份认证与信息识别模块，状态反馈模块。
当智能空调通过短信收发模块接收到用户发来的短信后，短信中的身份认证信息（比如密码）首先被送到身份认证模块进行身份认证，只有当用户在短消息中包含了正确的密码时智能空调才会处理短信中的相关操作。系统身份认证功能为了保证只有合法用户才能操作系统，系统确认后才具有对系统的操作权限。身份认证通过后，短信中的其它信息，如：开、关、温度、风向等参数将被提取出来，并送到空调主控制模块对空调进行控制。如果通过认证的用户要求反馈空调当时的参数设置及运行状况的话，状态反馈模块将把相关的信息编制成一条短信，然后通过短信收发模块向认证用户发送反馈短消息。完成以上所有动作以后，空调将由主控制模块控制整体的运行，远程控制模块则等到收到下一次的控制短信时再次执行以上过程。
最后，该智能空调主控制模块则需要增设一些与远程控制模块的接口，使两大模块之间能进行信息的交换。另外，空调节能率在很大程度上取决于装置的控制模型和控制算法。PID(比例-积分-微分)控制算法是一种常用的方法，选择合适的比例系数、积分系数和微分系数是影响控制效果的关键因素。但简单的PID控制算法的节能效果往往不十分理想，容易产生响应滞后、振荡等问题。因此控制器的执行算法模块主要采用了增量型PID控制算法和模糊算法。程序开始运行后，被控量的偏差较大，此时将采用增量型PID控制算法，使被控量尽快回到设定值附近。然后，当偏差处于某一预定范围内时，将采用模糊控制算法减少控制量对被控量微小变化产生过于灵敏的动作，防止被控量在设定值附过产生振荡现象。实现PID控制算法和模糊控制算法的理想结合，使系统达到节能目的。

三、智能空调系统的实现
由于短信在使用过程中必须通过电信部门，电信部门也是其中最有问题的一个环节，所以我们考虑基于电信支持和电信不支持的两种解决方案。
（1）、电信支持：如果电信部门支持，可以生产电器专用SIM卡，每个电器专用SIM卡像普通SIM卡一样拥有一个的号码，不同之处在于，这种SIM卡没有有效期限制，只可以使用短消息而不可以打电话。卡里可以预存钱也可不存钱。存钱的用于智能空调自动反馈某些信息给用户，比如现在室内温度，运行状态等等；没有存钱的用户就不能反馈用户信息。
（2）、电信不支持：如果电信部门不能支持以上条件，那么就只能使用普通的SIM卡，这样虽然不是完美的解决方案，但至少也可以投入使用。一般普通SIM有效期为三个月，这三个月已经基本够度过使用空调频繁的夏天了。
解决了关键的信息传递问题，只要在空调内加入短消息读取、解释、执行、反馈等模块。至于成本，由于不需要什么功能，也不需要考虑电池供电问题，只是对于单一问题的解决，成本应该比一部的黑白屏手机还低许多。如果加上申请专利，收取专利费，那就更不用害怕由于成本过高而导致消费者却步了。
对于远程连接，可通过短消息和网络两种方法实现。
（1）使用手机直接发送短消息控制。
（2）网络控制。由于最根本的信息载体是短消息，所以使用网络只是为了使某些不能发送短消息的终端也能控制智能空调。用网络连接到另一个能发送短消息的设备，实现间接控制。比如，建立专门用于控制智能空调的网站，使用户可以通过各种网络连接到网站（电脑终端使用拨号、宽带等，手持设备使用GPRS和CDMA网络），在网站上编辑控制信息，由网站负责发送消息。
对于用户端，为了智能空调接收端的正确识别，短信应以一定的格式进行编辑后然后发送出去，但这种固定的格式往往不容易记忆，也不符合人性化的设计。因此为了用户的使用方便，可采用以下几种措施：
（1）在只支持SMS的手机上提供编辑短消息的方法和模板消息，用户只需稍微改动一下消息就可以控制智能空调的开、关、温度、风向等；
（2）在支持java的手机和Palm、PocketPC、SmartPhone等直接使用应用程序的手持设备上提供配套软件，只需在软件中选择开、关、温度、风向等参数就可以了，由程序负责生成短消息或通过网络控制。
（3）在由网络连接的电脑终端上可以由专门的软件通过网络连接到服务器后进行远程控制，也可以直接用浏览器浏览专用网站以进行控制。
四、应用
正如前所述，通过短信控制的智能空调能做到单独使用，不需要别的设备支持，是智能家电中急需实现的系统。而且它的使用成本低，操作简单，如果能在短时间内做好开发、与电信的协调等工作，相信其目标群体几乎遍及所有使用空调的用户，应该会有较好的市场响应。

参考文献：
韩江洪，张建军，张利，魏振春，魏臻 著《智能家居系统与技术》 ，合肥工业大学出版社 2005.10
黄天戍、孙东、王坚著《 智能电话远程控制系统的设计与实现》，发表于2005年10月《电工技术杂志》.