ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ С WI-FI УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 2024 года по МПК F24H1/08 F24H9/20 

Область техники

Изобретение относится к бытовой электротехнике, а именно устройству для нагрева воды в виде электроводонагревателя накопительного типа, предусматривающего как ручное, так и дистанционное управление с использованием Wi-Fi соединения. В частности, в электрическом водонагревателе может осуществляться управление нагревом воды, а именно регулировка мощности нагрева и установка целевой температурой, предусматривающее как ручное, так и дистанционное управление, характеризующееся возможностью удаленного управления по беспроводной сети и наличием функции автоматического управления работой водонагревателя. Заявленное устройство электроводонагревателя с Wi-Fi управлением может быть использовано в легкой промышленности при производстве таких устройств.

Уровень техники

Известен ряд технических решений, направленных на разработку электроводонагревателей, управление которыми могло бы осуществляться дистанционно. В частности, известны устройства электроводонагревателей, которые выполнены с возможностью беспроводной связи с дистанционным WI-FI роутером (модемом).

Наиболее близким аналогом заявленного устройства является известное из патента RU 180578 U1 от 19.06.2018 устройство водонагревателя накопительного типа с Wi-Fi управлением. Данный водонагреватель состоит из корпуса, выполненного из нержавеющей стали, в полости которого закреплены теплоизолированный бак для воды, выполненный из нержавеющей стали, в полости которого размещены нагревательный элемент (ТЭН), магниевый анод, подведен штуцер подачи холодной воды и штуцер забора горячей воды, нагревательный элемент электрически соединен с блоком управления, который содержит электронную плату питания, электронную плату управления с микроконтроллером, защитный термостат, удаленное управление осуществляется за счет WI-FI модуля, который с помощью USB-разъема устанавливается на печатной плате, закрепленной с помощью крепежа на пластиковом контейнере и взаимодействует с Wi-Fi- роутером.

Известная конструкция водонагревателя-прототипа имеет существенный недостаток, который заключается в низкой стабильности беспроводной Wi-Fi коммуникации за счет того, что WI-FI не способен анализировать помехи, которые влияют на работу беспроводных сетей Wi-Fi, не осуществляет усиление слабого сигнала и работает только на одной частоте. В результате известная конструкция в случае наличия большого количества помех или удаленного расположения электроводонагревателя от роутера обусловлена прерывистой или нестабильной работой беспроводного подключения водонагревателя к сети Wi-Fi. Это делает дистанционное управление затруднительным, а порой, в связи с отсутствием информационного Wi-Fi сигнала на приемном устройстве, невозможным.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание устройства электроводонагревателя с возможностью удаленного управления из приложения при помощи Wi-Fi сети и функцией автоматического усиления полученного информационного Wi-Fi сигнала для повышения стабильности Wi-Fi соединения, скорости передачи и бесперебойной работы удаленного управления работой водонагревателя.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышении стабильности подключения электроводонагревателя (далее водонагреватель) к беспроводной сети Wi-Fi с одновременным повышением скорости передачи для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства водонагревателя в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в водонагреватель, в частности.

Раскрытие изобретения

Так же, как в ближайшем аналоге, предложенное устройство водонагревателя содержит корпус, выполненный из нержавеющей стали, в полости которого закреплены теплоизолированный бак для воды, в полости которого размещены нагревательный элемент (ТЭН), магниевый анод, подведен штуцер подачи холодной воды и штуцер забора горячей воды, при этом нагревательный элемент электрически соединен с блоком управления, который содержит электронную плату питания, электронную плату управления с микроконтроллером, защитный термостат, а также выполнен с возможностью беспроводной связи с дистанционным Wi-Fi роутером.

Отличием заявленного устройства водонагревателя от аналога является то, что водонагреватель дополнительно содержит модуль усиления сигнала, двухпозиционный усилитель, выполненный с возможностью дублирования и ретрансляции усиленного сигнала в случае снижения мощности Wi-Fi сигнала, вызванного наличием помех и препятствий.

Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что водонагреватель с Wi-Fi управлением состоящий из корпуса, в полости которого закреплены теплоизолированный бак для воды, с размещенными внутри анодом, подведенными штуцером подачи холодной воды и штуцером забора горячей воды, нагревательным элементом электрически соединен с блоком управления с термостатом, дополнительно содержит соединенный с блоком управления модуль усиления сигнала, выполненный с возможностью приема, анализа, дублирования и ретрансляции усиленного Wi-Fi сигнала на фоне помех, регистрируемых блоком приема-передачи Wi-Fi сигналов, вход которого через усилитель связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа, соединенного с блоком памяти пороговых значений.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена блок-схема предложенного устройства, на которой использованы следующие обозначения:

1 - плата управления с микроконтроллером;

2 - плата питания;

3 - термостат;

4 - блок управления

5 - трубчатый нагревательный элемент ТЭН

6 - микропроцессор;

7 - устройство управления;

8 - блок анализа;

9 - блок приема-передачи данных по беспроводной сети, например, в приложение, установленное на портативное устройство (на чертежах не показано);

10 - блок памяти пороговых значений;

11 - усилитель;

12 - модуль усиления сигнала;

Осуществление изобретения

Водонагреватели с Wi-Fi управлением имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными водонагревателями. Они обладают более продвинутыми функциями и возможностями, такими как автоматическая настройка режимов нагрева воды (настройка расписания), управление водонагревателем удаленно, использование мобильного приложения для выбора температуры нагрева и времени, к которому вода должна быть нагрета до указанной температуры, изменения настроек, а также возможность совместимости с голосовыми помощниками.

Благодаря Wi-Fi управлению водонагреватель всегда будет готов к работе, даже если пользователь находится вне дома. Кроме того, Wi-Fi управление водонагревателем позволяет осуществить нагрев воды к конкретному времени за счет блока управления 1 который получает соответствующий информационный сигнал от пользователя через модуль усиления сигнала 12, зарегистрировавшего Wi-Fi информационный сигнал от удаленного командного устройства, позволяя тем самым экономить электроэнергию, используемую для поддержания нужный температуры в течение дня в обычных водонагревателях.

Также водонагреватель с Wi-Fi управлением работает по принципу клиент-серверной архитектуры, что позволяет управлять им через специальное мобильное приложение, установленное на удаленном командном устройстве, например, таком как компьютер, смартфон или планшет. Чтобы начать работу с водонагревателем, необходимо подключить его к Wi-Fi-сети. Приложение позволяет выбирать целевую температуру воды и время, к которому вода должна быть нагрета до указанной температуры, а также управлять водонагревателем удаленно, не находясь рядом с ним. Например, можно включить водонагреватель, находясь в офисе или на улице, и к моменту прихода домой, вода уже будет нагрета.

Wi-Fi (Wireless Fidelity), также известная как беспроводная локальная сеть (WLAN), в качестве среды распространения сигнала используются радиоволны, а работа устройств и передача данных в сети происходит без использования кабельных соединений. Wi-Fi использует стандарт IEEE 802.11, который определяет протоколы передачи данных, используемые в беспроводных сетях.

Беспроводное подключение это, по сути, двусторонняя коммуникация между точкой доступа (например, роутером, модемом) и клиентским устройством. Беспроводные точки доступа (access points) при этом подключаются к проводной сети Интернета.

Оба устройства оборудованы радиопередатчиком и приемником для коммуникации друг с другом путем отправки сигналов по радиодиапазону. В беспроводных Wi-Fi сетях обычно используются два частотных диапазона - 2,4 и 5 ГГц. Беспроводные сети стандарта 802.11 b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11а - 5 ГГц, а сети стандарта 802.11п могут работать как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц. А вот более новые версии Wi-Fi, такие как 802.11 ас и 802.11 ах, могут поддерживать более высокие скорости передачи данных.

Когда устройство (например, компьютер, телефон или планшет) хочет подключиться к Wi-Fi, оно отправляет запрос на ближайшую точку доступа. Точка доступа затем передает запрос на проводную сеть Интернета, чтобы получить доступ к Интернету. После этого устройство может начать передавать данные через беспроводную сеть, используя протоколы Wi-Fi.

Wi-Fi также может работать в разных режимах, которые могут быть настроены на точке доступа. Например, точка доступа может работать в режиме инфраструктуры, когда она служит центральной точкой доступа для устройств Wi-Fi, или в режиме ад-хок, когда устройства могут подключаться друг к другу напрямую без использования точки доступа.

Кроме того, Wi-Fi может использоваться для передачи голоса и видео. Это достигается за счет использования технологии Quality of Service (QoS), которая дает приоритет потокам данных, таким как голос и видео, чтобы обеспечить более плавную передачу данных. Согласно настоящему решению водонагреватель с Wi-Fi управлением совместим с голосовыми помощниками, такими как Google Home, Маруся или Алиса, что позволяет включать и выключать водонагреватель, изменять режимы нагрева и управлять его другими функциями при помощи голосовых команд.

Несмотря на все преимущества, существует большой недостаток при осуществлении Wi-Fi коммуникации - это нестабильное соединение и передача сигнала Wi-Fi за счет ограничения радиуса действия и воздействия на сигнал большого количества различного рода помех.

Например, домашний интернет-центр с точкой доступа Wi-Fi стандарта 802.11b/g имеет радиус действия до 60 м в помещении и до 400 м вне помещения.

В помещении дальность действия беспроводной точки доступа может быть ограничена несколькими десятками метров в зависимости от конфигурации комнат, наличия капитальных стен и их количества, а также других препятствий. В свою очередь препятствия, такие как стены, потолки, мебель, металлические двери и т.д., расположенные между Wi-Fi-устройствами, могут частично или значительно отражать/поглощать радиосигналы, что приводит к частичной или полной потере сигнала. Внутри помещения причиной помех радиосигнала также могут являться зеркала и тонированные окна. Даже человеческое тело ослабляет сигнал примерно на 3 dB. При этом наличие капитальных стен, включающих бетон и арматуру, листовой металл, штукатурку на стенах, стальные каркасы и т.п.также влияет на качество радиосигнала и может значительно ухудшать работу преобразующего модуля любого Wi-Fi-устройства, в том числе водонагревателя.

В таблице 1 показаны потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные препятствия, которые присутствуют в помещениях. Данные приведены для сети, работающей в частотном диапазоне 2.4 ГГц.

Кроме этого на работу Wi-Fi-устройства и ухудшение качества связи Wi-Fi также влияет различная бытовая техника, работающая в зоне покрытия Wi-Fi сети. К примеру, микроволновые СВЧ-печи ослабляют уровень сигнала Wi-Fi, так как обычно также работают в диапазоне 2,4 ГГц. Кроме этого детские радионяни - это приборы также работающие в диапазоне 2,4 ГГц, что создает помехи и ухудшается качество связи Wi-Fi. Также на качество связи по Wi-Fi сети влияют мониторы с электронно-лучевой трубкой, электромоторы, беспроводные динамики, работающие на частоте 2,4 или 5 ГГц, некоторые источники электрического напряжения, например, электропроводка, кабели с недостаточным экранированием, а также коаксиальные кабели и разъемы, используемые с некоторыми типами спутниковых тарелок, внешние мониторы и ЖК-экраны, работающие на частоте 2,4 ГГц, беспроводные камеры и другие устройства Wi-Fi, находящиеся в радиусе действия сети Wi-Fi.

В таблице 2 показаны потери эффективности сигнала Wi-Fi при наличии различных источников помех.

Таким образом, различные устройства могут являться источником помех для регистрации и передачи сигналов по сети Wi-Fi. Как указывалось выше, эти устройства могут включать средства связи и/или электронные устройства, включая как проводные, так и беспроводные устройства (например, микроволновые печи, холодильники, принтеры, компьютеры, планшеты, телефоны, беспроводные телефоны, сетевые узлы, сетевые устройства, телевизионные приставки, телевизоры, радиоприемники, устройства связи), терминалы, линии электропередач, передатчики, различные протоколы связи, используемые устройствами и тому подобное.

Из примеров, приведенных в таблицах 1 и 2 видно, что наличие одновременно нескольких помех и препятствий на пути сигнала может значительно снизить его мощность, а в самом худшем случае привести к полной потери сигнала, что приведет к невозможности удаленного управления водонагревателем.

Вместе с тем, в предложенном изобретении было решено использовать прием и усиления сигнала в случае, когда расположенные вокруг источники помех и препятствия оказывают влияние на Wi-Fi соединения, тем самым снижая мощность сигнала.

Таким образом, предложен водонагреватель с Wi-Fi управлением, конструкция которого выполнена с возможностью приема WI-FI сигнала отточки доступа с дублированием и ретрасляцией усиленного сигнала на портативное устройство пользователя.

Реализация модуля усиления сигнала 12 водонагревателя основана на использовании Wi-Fi-приемника, сконфигурированного в виде блока приемо-передачи 9, соединенного с двухпозиционным усилителем 11, который может одновременно работать как на частоте 2,4 ГГц так и на частоте 5 ГГц.

В одном из вариантов реализации в качестве усилителя может быть использован однопозиционный усилитель, который в зависимости от частоты, используемой роутером, может работать на частоте 2,4 ГГц или на частоте 5 ГГц.

Модуль усиления сигнала 12 подключается к сети Wi-Fi, а затем дублирует и ретранслирует усиленный сигнал, тем самым расширяя диапазон сигнала.

Блок приемо-передачи 9 выполнен с возможностью приема (например, сбора, сбора и измерения) сигнала от точки доступа (например, роутер или модем). Вычислительное устройство микропроцессора 6 модуля усиления 12 определяет частоту и мощность сигнала от точки доступа, после чего сравнивает полученные параметры с пороговым значением, сохраненным в блоке памяти пороговых значений 10. Указанный сравнительный анализ осуществляется в блоке анализа 8 микропроцессора 6.

Пороговое значение напрямую зависит от количества источников помех (таблица 2) и наличия препятствий на пути сигнала (см. таблица 1). Таким образом, в соответствии с факторами окружающей среды пороговое значение автоматически регулируется.

Для этого блок приемо-передачи 9 дополнительно выполнен с возможностью приема (например, сбора, сбора и измерения) сигналов от источников помех, из которых вычислительное устройство микропроцессора 6 модуля усиления сигнала 12 может определять источники помех за счет проведения сравнения принятых сигналов с имеющейся базой эталонных сигналов, сохраненных в отдельной ячейки блока памяти пороговых значений 10.

При этом приемник Wi-Fi, выполненный в виде блока приемо-передачи 9 может иметь множество каналов приемника, которые способны измерять относительное направление сигнала с наибольшей энергией передачи. Например, широкополосный или полноспектральный приемник в кабельном модеме, спутниковом телевидении и кабельном телевидении может быть сконфигурирован для выполнения спектрального анализа для измерения содержания энергии, включая несущую сигнала, гармонику сигнала и/или интермодуляцию сигнала. Изменения содержания энергии могут указывать на помехи и могут использоваться для определения источника помех. Например, когда содержание энергии измеряется во времени, спектральный анализ может указать приемнику, является ли источник помех частотно-модулированным сигналом или это сигнал со скачкообразной перестройкой частоты. Например, некоторые типы сигналов, такие как Bluetooth (802.15.1) и Zigbee (802.15.4), используют методы скачкообразной перестройки частоты или расширения спектра, которые можно легко обнаружить. В другом примере беспроводные и сотовые технологии, такие как усовершенствованная цифровая беспроводная связь (DECT) и множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), могут иметь четко определенную полосу пропускания.

Также модуль усиления сигнала 12 выполняет анализ содержания энергии во временной области и может определять частоту повторения импульсов (ЧПИ) источника помех. Анализ содержания энергии во временной области для определения ЧПИ может использоваться в ситуациях, когда анализ сигнала приводит к более чем одному типу источника помех. В одном аспекте вместо анализа сигнала можно использовать анализ во временной области, определяющий ЧПИ источника помех.

В качестве примера использования ЧПИ для определения источника помех рассмотрим микроволновые печи. Микроволновые печи передают либо непрерывную волну, либо длинные циклы сигнала, длящиеся несколько секунд или более. При этом если сравнивать сигналы микроволновых печей с глобальной системой для мобильных сотовых передатчиков (GSM), то последние имеют относительно более высокую ЧПИ по сравнению с микроволновыми печами (примерно 216 Гц с компонентой 8 Гц). На основе ЧПИ вычислительное устройство может определить, является ли источник помех микроволновым или сотовым передатчиком GSM.

Таким образом, модуль усиления сигнала 12 за счет своего конструктивного выполнения может также определять источники помех, включая источники, которые имеют задокументированные характеристики (эталонные помехи), может определить тип радиочастотных помех и мощность сигнала, присутствующего в определенном месте.

На основе определенных источников помех автоматически устанавливается соответствующее пороговое значение, которое пропорционально уменьшается в соответствии с увеличением определенных источников помех и препятствий.

Как было указано выше, полученный WI-FI сигнал от роутера сравнивается с определенным в блоке анализа 8 пороговым значением для определения необходимости усиления сигнала. По результату сравнения, если полученный сигнал меньше установленного порога устройство управления 7 подает сигнал на усилитель, который на основе полученных ранее данных о частоте используемого Wi-Fi соединения, осуществляет дублирование сигнала с одновременным ретранслированием усиленного сигнала.

Как показано на блок-схеме на фиг.1 устройство водонагревателя включает блок управления 1, содержащий плату управления 1 и плату питания 2, на которую подается питающее напряжение от сети (на фиг.1 подача питающего напряжения показана жирной стрелкой).

Плата управления 1 содержит микроконтроллер (на чертежах не показан), который связан и связан дисплеем, имеющим блок индикации и кнопки ручного управления режимом работы водонагревателя (на чертежах не показан).

Плата управления 1 также соединена термостатом, состоящего из датчика NTC (на чертежах не показан) и контроллера NTC (на чертежах не показан), который обеспечивает автоматическую регулировку и поддержание заданной температуры в водонагревателе, а также не позволит прибору производить нагрев при температуре воды выше 95°С и автоматически отключит его от электросети посредством подачи сигнала на плату управления 1, а от нее на плату питания 2.

В соответствии с предложенным решением плата управления 1 последовательно соединена с помощью обратной связи с микропроцессором 6, а именно с устройством управления 7 микропроцессора 6, который в свою очередь через двухпозиционный усилитель 11 соединен с блоком приемо-передачи 9. Микропроцессор 6 также включает блок анализа 8, первый вход которого подключен к выходу блока приемо-передачи 9, а второй вход соединен обратной связью с блоком памяти пороговых значений 10. При этом микропроцессор 6 со встроенным устройством управления 7 и вычислительным блоком анализа 8, совместно с блоком памяти пороговых значений 10, усилителем 11 и блоком приемо-передачи 9 образуют модуль усиления сигнала 12 водонагревателя.

Модуль усиления сигнала 12 выполняет основную функцию - это прием, анализ, усиление и передачу на микроконтроллер платы управления 1 информационного Wi-Fi сигнала. При этом предложенная конструктивная реализация модуля 12 обеспечивает автоматический выбор порогового значения, в зависимости от количества источников помех и мощности сигнала, а также усиление сигнала wi-fi за счет дублирования и ретрансляции усиленного сигнала. Пороговые значения вместе с эталонными значения различных источников помех хранятся в блоке памяти пороговых значений 10 и в дальнейшем используются в качестве эталонных сигналов вычислительного устройства микропроцессора 6, такого как блок анализа 8.

Таким образом, информация, переданная пользователем посредством Wi-Fi сигнала на водонагреватель, всегда будет выполнена устройством водонагревателя вне зависимости от того, насколько сильно указанный информационный Wi-Fi сигнал подвергся влиянию помех от внешних устройств и/или препятствий.

Работа заявленного устройства водонагревателя осуществляется следующим образом.

При первичной установке водонагревателя с Wi-Fi управлением производится сканирования области при помощи включения блока приемо-передачи 9. Указанное включение может производиться вручную при помощи нажатия соответствующей кнопки на корпусе водонагревателя, либо ЖК экране водонагревателя, либо путем поворота соответствующего реле на корпусе водонагревателя (указанные элементы широко известны и поэтому на фигурах не показаны), которое активирует передачу сигнала на блок управления 4 и дальнейшую передачу команды на блок приемо-передачи 9 через устройство управления 7 микропроцессора 6 и усилитель 11. После сканирования осуществляется анализ сигналов от всех существующих вокруг водонагревателя источников помех. Этот шаг позволит определить источники помех и препятствия на пути сигнала посредством сравнения данных с базой эталонных сигналов, хранящейся в блоке памяти 10, с целью дальнейшей корректировки порогового значения, служащего для определения необходимости усиления сигнала.

Далее определяется частота работы используемой в данной области точки доступа (например, роутер или модем) и мощность сигнала от нее при помощи блока анализа 8 и блока памяти 10, в котором на основе предыдущего шага определилось пороговое значение, используемого в качестве контрольного значения для определения необходимости включения двухпозиционного усилителя.

В результате из блока анализа 8 в устройство управления 7 микропроцессора 6 поступает информационный управляющий Wi-Fi сигнал (усиленный или нет), который далее передается в блок управления 4 водонагревателем.

Кроме этого устройство водонагревателя может дать обратную связь пользователю через блок приема-передачи 9, например, о включении водонагревателя (например, когда водонагревателя работает в режиме установленного расписания), о наличии неисправности работы водонагревателя, о достигнутой целевой температуре и т.п.В этом случае, данные с блока управления 4 попадают на устройство управления 7 микропроцессора 6, далее передаются в блок приемо-передачи 9, который излучает информационный сигнал на удаленное устройство пользователя.

Разберем конкретный пример.

Сигнал, несущий информацию о запросе на установку целевой температуры (пользователь формирует удаленный запрос о включении водонагревателя для нагрева, находящегося в «спящем» режиме, в данный момент времени), поступает с любого из устройств, поддерживающих передачу и прием Wi-Fi сигнала, на маршрутизатор, например, Wi-Fi роутер (модем), где обрабатывается и далее принимается модулем 4 водонагревателя. Блок приемо-передачи 9 модуля усиления сигнала 12 передает весь спектр сигналов (сигналы от источников помех, маршрутизатора, препятствий), полученных из окружающего пространства, в блок анализа 8, далее по запросу блока анализа 8 из памяти блока памяти пороговых значений 10 передается информация об эталонных помехах. Блок анализа 8 на основе данных из блока 10 устанавливает пороговое значение, ниже значения которого осуществляется включения двухпозиционного усилителя для осуществления дублирования и ретрансляции усиленного сигнала. В частности, первоначально полученный сигнал сравнивается с базой эталонных значений с тем, чтобы выявить наличие источников помех. На основе установленных источников помех блок анализа 8 устанавливает соответствующее пороговое значение, с которым в последствии будет сравниваться сигнал, полученной от маршрутизатора (например, роутера). После установки порогового значения, в блок анализа 8 также поступают данные о мощности сигнала от маршрутизатора и частотный диапазон его работы. Мощность сигнала от маршрутизатора сравнивается с определенным пороговым значением, и в если мощность сигнала от маршрутизатора меньшего установленного порогового значения, то устройство управления 7 микропроцессора 6 подает сигнал на включение двухпозиционного усилителя для дублирования и ретрансляции усиленного сигнала.

Полученный усиленный сигнал поступает из управляющего устройства 7 микропроцессора 6 на блок управления 4. Плата управления 1 осуществляет подключение к термостату 3 для определения температуры воды в водонагревателе. Термостат 3 преобразует величину температуры в электрический сигнал, который передается от платы управления 1 через устройство управления 7 микропроцессора 6 в блок приемо-передачи 9 и далее на маршрутизатор, а затем на одно из вышеназванных командных устройств пользователя.

В свою очередь пользователь, получив информацию о включении водонагревателя, формирует задание о нагреве воды в водонагревателе до температуры 70°С. Температура воды устанавливается пользователем удаленно при помощи любого устройства, поддерживающего Wi-Fi соединение, например, компьютера, или планшета, или мобильного телефона и т.п. Сигнал, несущий информацию о температуре воды в 70°С, заданной пользователем, поступает с любого из указанных устройств на маршрутизатор, Wi-Fi роутер (модем), где обрабатывается и далее принимается блоком приемо-передачи 9 модуля усиления сигнала 12, который повторно выполняет алгоритм по усилению полученного сигнала и осуществляет его передачу посредством управляющего устройства 7 микропроцессора 6 на блок управления 4. Посредством платы управления 1 блока управления 4 происходит сравнения значения температуры, полученной от термостата 3 с данными о температуре, полученными от пользователя через блок приема-передачи 9. Если значение температуры, полученной от термостата 3 меньше, значения температуры, полученной от пользователя, то плата управления подает сигнал на плату питания 2, которая в свою очередь оправляет сигнал на включения ТЭН 5. В процессе нагрева термостат 3 периодически измеряет температуру воды и в случае достижения установленной температуры подает сигнал на. плату управления 1, которая в свою очереди подает сигнал на плату управления 2, которая прекращает подачу питания на ТЭН 5. Одновременно с эти плата управления подает информационный сигнал о достижении требуемой температуры и отключения питания от ТЭН 5 в устройство управления 7 микропроцессора 6 модуля усиления сигнала 12, который после усиления сигнала алгоритмом указанным выше, посылает полученный от блока управления 4 информационный сигнал через свой блок приема-передачи 6 командное устройство пользователя.

Таким образом, пользователь получает информацию как о первоначальной температуре воды в водонагревателе, так и о нагреве воды до температуры, соответствующей заданному им значению. При этом команда от удаленного устройства пользователя будет выполнена даже в случае ослабления Wi-Fi сигнала, так как предложенное решение обеспечит стабильное Wi-Fi соединение вне зависимости от месторасположения Wi-Fi роутера (далеко от места расположения водонагревателя, например, в другой комнате) и шумов, возникающих при работе разного рода устройств (смарт-ТВ, микроволновые печи, игровые приставки, холодильник и т.п.).

Как следует из всего сказанного выше за счет обработки сигналов в модуле усиления сигнала 12 обеспечивается повышение качества Wi-Fi связи, что в свою очередь обеспечивает повышение стабильности подключения водонагревателя к беспроводной сети Wi-Fi для дистанционного управления режимами его работы.

В качестве приложения для удаленного управления может использоваться приложение IQ НОМЕ.

Прием и передача данных между портативным устройством с установленным приложением и устройством, принимающим команды (блоком приемо-передачи в корпусе водонагревателя), осуществляется с использованием такого вида связи/соединения как Wi-Fi.

Таким образом, предложенный водонагреватель с Wi-Fi управлением, включающий перечисленные выше элементы, обеспечивает удаленное управление из приложения при помощи Wi-Fi сети за счет эффективной функции усиления полученного информационного Wi-Fi сигнала в случае наличия помех, создаваемых устройствами и препятствиями, окружающими электроводонагреватель, что повышает стабильность Wi-Fi соединения, скорость передачи данных, а также бесперебойность работы удаленного управления работой электроводонагревателя.

Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенный водонагреватель с функциями удаленного управления обеспечивает достижение заявленного технического результата, повышении стабильности подключения водонагревателя к беспроводной сети Wi-Fi с одновременным повышением скорости передачи для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства водонагревателя в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в водонагреватель, в частности.

Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения»; доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость предложенного устройства; решение поставленных задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное устройство удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать его промышленным способом.

Изобретение относится к бытовой электротехнике, а именно устройству для нагрева воды, управляемому дистанционно при помощи Wi-Fi соединения. Водонагреватель с Wi-Fi управлением состоит из корпуса, в полости которого закреплены теплоизолированный бак для воды с размещенными внутри анодом, подведенными штуцером подачи холодной воды и штуцером забора горячей воды, нагревательным элементом, электрически соединенным с блоком управления с термостатом. Дополнительно содержит соединенный с блоком управления модуль усиления сигнала, выполненный с возможностью приема, анализа, дублирования и ретрансляции усиленного Wi-Fi сигнала на фоне помех, регистрируемых блоком приема-передачи Wi-Fi сигналов, вход которого через усилитель связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа, соединенным с блоком памяти пороговых значений. Техническим результатом является повышении стабильности подключения водонагревателя к беспроводной сети Wi-Fi с одновременным повышением скорости передачи для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства водонагревателя в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в водонагреватель, в частности. 1 ил., 2 табл.

Водонагреватель с Wi-Fi управлением, состоящий из корпуса, в полости которого закреплены теплоизолированный бак для воды, с размещенными внутри анодом, подведенными штуцером подачи холодной воды и штуцером забора горячей воды, нагревательным элементом, электрически соединенным с блоком управления с термостатом, отличающийся тем, что дополнительно содержит соединенный с блоком управления модуль усиления сигнала, выполненный с возможностью приема, анализа, дублирования и ретрансляции усиленного Wi-Fi сигнала на фоне помех, регистрируемых блоком приема-передачи Wi-Fi сигналов, вход которого через усилитель связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа, соединенным с блоком памяти пороговых значений.