ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОБОГРЕВАТЕЛЬ С WI-FI УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 2024 года по МПК H05B1/02 

Область техники

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

Уровень техники

Известен ряд технических решений, направленных на разработку электрических обогревателей (далее обогреватель), управление которыми могло бы осуществляться дистанционно. В частности, известны устройства обогревателей, которые выполнены с возможностью беспроводной связи с дистанционным Wi-Fi роутером (модемом).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известное из патента GB 2578298 А от 06.05.2020 устройство электрического обогревателя с Wi-Fi управлением. Данный обогреватель содержит корпус с воздухозаборными отверстиями, внутри которого расположены нагревательного элемента, блок управления и модуль Wi-Fi, взаимодействующий с Wi-Fi роутером.

Известная конструкция обогревателя-прототипа имеет существенный недостаток, который заключается в низкой стабильности беспроводной Wi-Fi коммуникации за счет того, что невозможно осуществить переключение на более «свободный» канал передачи в случае повешения трафика, проводящего к снижению скорости передачи и даже потере пакетов информационных данных, а также тем, что используемый 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 обогревателя от роутера или за счет одновременного подключения большого количества устройств к одному роутеру обусловлена прерывистой или нестабильной работой беспроводного подключения обогревателя 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 обогревателя с возможностью удаленного управления из приложения при помощи Wi-Fi сети и автоматического переключения с канала передачи с большим траффиком на канал передачи с низким траффиком, а в случае отсутствия таких каналов осуществления функции автоматического усиления полученного информационного Wi-Fi сигнала для повышения стабильности Wi-Fi соединения, скорости передачи и бесперебойной работы удаленного управления работой обогревателя.

Техническим результатом является повышении стабильности подключения обогревателя к беспроводной сети Wi-Fi с одновременным повышением скорости передачи для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства обогревателя в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в обогреватель, в частности.

Раскрытие изобретения

Так же, как в ближайшем аналоге, предложенное устройство обогревателя содержит корпус с воздухозаборными отверстиями, внутри которого расположены: нагревательный элемент, блок управления и модуль Wi-Fi, который выполнен с возможностью беспроводной связи с дистанционным Wi-Fi роутером.

Отличием заявленного устройства обогревателя от аналога является то, что Wi-Fi модуль, расположенный в обогревателе, выполнен с возможностью анализа канала передачи между обогревателем и роутером и в случае наличия большого траффика в одном канале передачи, осуществления переключения на канал передачи с низким траффиком, а в случае отсутствия такого канала осуществить автоматическое усиление полученного информационного Wi-Fi сигнала за счет расположенного в модуле двухпозиционного усилителя.

Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что обогреватель с Wi-Fi управлением состоит из корпуса с воздухозаборными отверстиями, внутри которого расположены нагревательный элемент, блок управления и модуль Wi-Fi, при этом модуль Wi-Fi, выполнен с возможность приема, анализа регистрируемых блоком приема-передачи Wi-Fi сигналов и:

переключения одного канала на другой в случае наличия «свободного» канала передачи;

дублирования и ретрансляции усиленного Wi-Fi сигнала на фоне помех в случае отсутствия «свободного» канала передачи,

при этом вход блока приема-передачи через усилитель связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа, соединенного с блоком памяти.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства для реализации переключения между каналами.

На фиг. 2 изображена блок-схема предложенного устройства для реализации усиления сигнала.

На фиг. 1 и фиг. 2 использованы следующие обозначения:

1 - плата управления с микроконтроллером;

2 - плата питания;

3 - термостат;

4 - блок управления;

5 - нагревательный элемент;

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;

11 - усилитель;

12 - модуль усиления сигнала;

13 - датчик присутствия.

Осуществление изобретения

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

Благодаря Wi-Fi управлению обогреватель всегда будет готов к работе, даже если пользователь находится вне дома. Кроме того, Wi-Fi управление обогревателем позволяет осуществить нагрев воздуха к конкретному времени за счет блока управления 1, который получает соответствующий информационный сигнал от пользователя через модуль Wi-Fi 12, зарегистрировавшего Wi-Fi информационный сигнал от удаленного командного устройства, позволяя тем самым экономить электроэнергию, используемую для поддержания нужный температуры в помещении в течение дня при использовании обычной электрической системы отопления.

Также обогреватель 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 обогревателем, необходимо подключить его к Wi-Fi сети. Приложение позволяет выбирать целевую температуру нагрева и время, к которому воздух должен быть нагрет до указанной температуры, а также управлять обогревателем удаленно, не находясь рядом с ним. Например, можно включить обогреватель, находясь в офисе или на улице, и к моменту прихода домой, помещение уже будет нагрето.

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 802.11b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11а - 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n 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 802.11ах, 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 ad hoc, 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 обогреватель с Wi-Fi управлением совместим с голосовыми помощниками, такими как Google Home, Маруся или Алиса, что позволяет включать и выключать обогреватель, изменять режимы нагрева и управлять его другими функциями при помощи голосового управления.

Несмотря на все преимущества, существует большой недостаток при осуществлении Wi-Fi коммуникации - это нестабильное соединение и передача сигнала Wi-Fi за счет подключения в роутеру большого количества Wi-Fi устройств, а также 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 модуля Wi-Fi любого Wi-Fi устройства, в том числе обогревателя.

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 сигнал может значительно снизить его мощность, а в самом худшем случае привести к полной потери сигнала, что приведет к невозможности удаленного управления обогревателем.

Таким образом, использование приема переключения с канала с большим траффиком передачи на канал с низким траффиком передачи, а с в случае загруженности обоих каналов передачи использование приема усиления сигнала, позволяет решить проблему нестабильного Wi-Fi соединения.

В заявленном решении предложен обогреватель с Wi-Fi управлением, конструкция которого выполнена с возможностью приема WI-FI сигнала от точки доступа (например, роутер или модем или маршрутизатор), переключения с канала с большим траффиком передачи на канал с низким траффиком, а с в случае загруженности обоих каналов передачи использование приема усиления сигнала.

Реализация модуля Wi-Fi 12 обогревателя 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.

Модуль Wi-Fi 12 подключается к сети Wi-Fi, осуществляет анализ используемых роутером каналов передачи и осуществляет подключение к каналу с низким траффиком передачи данных, либо в случае «перегруженности» всех каналов 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 или маршрутизатор). Вычислительное устройство микропроцессора 6 модуля Wi-Fi 12 определяет частоту, мощность сигнала от точки доступа, траффик передачи данных в каждом канале соединения (например, канал, работающий на частоте 2,4 ГГц и канал, работающий на частоте 5 ГГц) и сохраняет данные в блоке памяти 10.

Вышеуказанное количество каналов не является конечным числом и зависит от количества частот, на которых может работать используемая точка доступа.

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

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.

В случае определения «свободного» канала передачи вычислительное устройство микропроцессора 6 модуля Wi-Fi 12 переключает канал соединения на более «свободный» канал (то есть без включения усилителя, см. фиг. 1)

В случае загруженности всех каналов соединения вычислительное устройство микропроцессора 6 модуля Wi-Fi 12 сравнивает сохраненные параметры Wi-Fi сигнала, полученные от точки доступа с пороговым значением для определения необходимости усиления сигнала. Указанный сравнительный анализ осуществляется в блоке анализа 8 микропроцессора 6.

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 (фиг. 2).

Как показано на блок-схеме на фиг. 2 устройство обогревателя 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 дисплеем, имеющим блок индикации и кнопки ручного управления режимом работы обогревателя (на чертежах не показан).

Плата управления 1 также соединена с 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 помещении, а также автоматического отключения его от электросети при достижении заданной температуры или при достижении высокой температуры 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 10. При этом микропроцессор 6 со встроенным устройством управления 7 и вычислительным блоком анализа 8, совместно с блоком памяти 10, усилителем 11 и блоком приемо-передачи 9 образуют модуль Wi-Fi 12 обогревателя.

Модуль Wi-Fi 12 выполняет основную функцию - это прием, анализ, переключения/усиление и передачу на микроконтроллер платы управления 1 информационного Wi-Fi сигнала. При этом предложенная конструктивная реализация модуля Wi-Fi 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 значениями различных источников помех хранятся в блоке памяти 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 обогреватель, всегда будет выполнена устройством обогревателя вне зависимости от того, насколько сильно указанный информационный Wi-Fi сигнал подвергся влиянию помех от внешних устройств и/или препятствий.

В заявленном обогревателе также предусмотрен безопасный режим работы, который реализуется посредством совместной работы термостата 3, платы управления 1 и датчика 13.

Дополнительно вдали от нагревательного элемента внутри корпуса расположен датчик (на чертежах не показан), который определяет температуру нагрева поверхности обогревателя.

Также заявленная конструкция имеет датчик 13 присутствия, который определяет наличие рядом с обогревателем какого-либо объекта.

В качестве такого датчика может выступать: ультразвуковые, инфракрасные; фотоэлектрические; емкостные; акустические; нагрузочные или любах их комбинация.

В случае определения наличия рядом с обогревателем какого-то объекта (например, человек, животное и т.д.), автоматически определяется расстояние от датчика до объекта.

Если значение расстояния ниже установленного порога, а температура нагрева поверхности обогревателя больше установленного порога, то платы управления 1 подает звуковой и/или световой сигнал (на чертежах не показано) пользователю для предотвращения ожога, который можно получить, прикоснувшись к горячей поверхности обогревателя, а также отправляет вышеуказанные сведения на командное устройство пользователя. Вышеуказанные сведения могут быть отправлены пользователю, например: посредством SMS, уведомления в приложении, вибрации, звукового оповещения, светового оповещения.

Данные с датчика 13 также могут быть использованы для автоматической смены работы обогревателя, например, на автоматическое включение/выключения обогревателя, снижение/повышение мощности нагрева при обнаружении с обогревателем человека больше установленного порогового временного значения, которые также можно задать удаленно с командного устройства пользователя по Wi-Fi соединению.

Работа заявленного устройства обогревателя осуществляется следующим образом.

При первичной установке обогреватель 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 обогревателя, либо ЖК экране обогревателя, либо путем поворота соответствующего реле на корпусе обогревателя (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 траффика всех каналов передачи. Этот шаг позволит определить наиболее «свободные» каналы для передачи.

Кроме того, во время сканирования осуществляется анализ сигналов от всех существующих вокруг обогревателя 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 в случае «загрузки» всех каналов передачи, дальнейшей корректировки порогового значения, служащего для определения необходимости усиления сигнала.

Далее определяется частота работы используемой в данной области точки доступа (например, роутер или модем или маршрутизатор) 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 при необходимости 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 обогревателем.

Кроме этого устройство обогревателя может дать обратную связь пользователю через блок приема-передачи 9, например, о включении обогревателя (например, когда обогреватель работает в режиме установленного расписания), о наличии неисправности работы обогревателя, 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 обогревателя, 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 обогревателя. Блок приемо-передачи 9 модуля Wi-Fi 12 передает весь спектр сигналов (сигналы от источников помех, маршрутизатора, препятствий) полученных из окружающего пространства, а также данные о трафиках используемых каналов передач в блок анализа 8, далее по запросу блока анализа 8 из памяти блока памяти 10 передается информация об эталонных помехах. Блок анализа 8 определяет наиболее «свободный» канал для передачи и переключается на него, в случае отсутствии такого канала 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 впоследствии 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.

В случае наличия «свободного» канала для передачи полученный сигнал поступает из управляющего устройства 7 микропроцессора 6 на блок управления 4, в отсутствии такого канала, осуществляется усиление сигнала вышеуказанным способом и тогда уже усиленный сигнал поступает из управляющего устройства 7 микропроцессора 6 на блок управления 4.

Плата управления 1 осуществляет подключение к термостату 3 для определения температуры окружающей среды в помещении. 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 обогревателя, формирует задание о нагреве помещения до температуры 22°С. Целевая температура помещения 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 целевой температуре в 22°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 Wi-Fi 12, который повторно выполняет алгоритм по переключению канала передачи или 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 включение нагревательного элемента 5. В процессе нагрева термостат 3 периодически измеряет температуру окружающей среды в помещении 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 нагревательный элемент 5. Одновременно с этим плата управления подает информационный сигнал о достижении требуемой температуры и отключения питания от нагревательного элемента 5 в устройство управления 7 микропроцессора 6 модуля Wi-Fi 12, который после переключения канала передачи или усиления сигнала алгоритмами, указанными выше, посылает полученный от блока управления 4 информационный сигнал через свой блок приема-передачи 6 на командное устройство пользователя.

Таким образом, пользователь получает информацию как о первоначальной температуре в помещении, так и о нагреве помещения до температуры, соответствующей целевому значению, которое он задал. 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 загруженности каналов передачи, месторасположения Wi-Fi роутера (далеко от места расположения обогревателя, например, в другой комнате) и шумов, возникающих при работе разного рода устройств (смарт-ТВ, микроволновые печи, пылесосы, игровые приставки, холодильник и т.п.).

Как следует из всего сказанного выше, за счет обработки сигналов в модуле Wi-Fi 12 обеспечивается повышение качества Wi-Fi связи, что в свою очередь обеспечивает повышение стабильности подключения обогревателя 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 обогревателя), осуществляется с использованием такого вида связи/соединения как Wi-Fi.

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

Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенный обогреватель с функциями удаленного управления обеспечивает достижение заявленного технического результата, повышении стабильности подключения обогревателя к беспроводной сети Wi-Fi с одновременным повышением скорости передачи для дистанционного управления режимами его работы при сохранении высокой эффективности работы устройства обогревателя в целом и работы системы приемо-передачи Wi-Fi сигналов, встроенной в обогреватель, 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. Технический результат заключается в повышении стабильности подключения обогревателя к беспроводной сети Wi-Fi. Устройство содержит корпус с воздухозаборными отверстиями, внутри которого расположены нагревательный элемент, блок управления и модуль Wi-Fi, модуль Wi-Fi выполнен с возможностью приема, анализа регистрируемых блоком приема-передачи Wi-Fi сигналов и переключения одного канала на другой в случае наличия свободного канала передачи, дублирования и ретрансляции усиленного Wi-Fi сигнала на фоне помех в случае отсутствия свободного канала передачи, при этом вход блока приема-передачи через усилитель связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа, соединенного с блоком памяти. 2 ил., 2 табл.

Электрический обогреватель с Wi-Fi управлением, состоящий из корпуса с воздухозаборными отверстиями, внутри которого расположены нагревательный элемент, блок управления и модуль Wi-Fi, отличающийся тем, что модуль Wi-Fi выполнен с возможностью приема, анализа регистрируемых блоком приема-передачи Wi-Fi сигналов и переключения одного канала на другой в случае наличия свободного канала передачи; дублирования и ретрансляции усиленного Wi-Fi сигнала на фоне помех в случае отсутствия свободного канала передачи, при этом вход блока приема-передачи через усилитель связан с устройством управления микропроцессора, а выход с блоком анализа, соединенного с блоком памяти.