无人值守空间的空调管理,核心难点在于“人不在、电在烧”——缺乏人体存在数据就无法精准决策。芯步的开放接口恰好解决这个问题:用传感器采集 occupancy 数据,通过 HTTP 接口回调触发空调控制器执行指令。以下方案围绕这个闭环展开。
——基于芯步开放接口的远程控制实践
1. 背景与分析
在办公楼会议室、设备机房、库房、酒店客房、学校教室等场景中,空调常因人员离开后未及时关闭而造成巨大的能源浪费。传统空调管理系统主要面临以下痛点:
| 痛点 | 描述 |
|---|---|
| 依赖人工巡检 | 需要安保或保洁人员逐间检查,人力成本高且无法做到实时响应 |
| 定时控制僵化 | 固定时间策略无法适应动态的人员进出情况(如临时加班、会议延长) |
| 缺少环境感知 | 无法根据温度、湿度、人体存在等环境参数自动调节空调运行状态 |
| 设备品牌混杂 | 不同品牌空调的遥控协议不统一,集中改造难度大、成本高 |
芯步的价值定位:芯步开放平台提供标准化的HTTP API接口,支持传感器数据上报、设备远程指令下发,且支持私有化部署。这使得开发者可以快速构建“感知-决策-执行”的智能闭环,实现无人值守空间的空调自动管控。
2. 整体设计
本方案采用 端-云-控 三层架构,以芯步开放平台作为物联网数据中台,打通感知层与控制层。
graph TB
subgraph "感知层 - 端"
A1[人体存在传感器
雷达/红外]
A2[温湿度传感器]
A3[门窗磁传感器
可选]
end
subgraph "平台层 - 云"
B1[芯步开放平台
ThingBoot Open]
B2[用户自建应用服务器
策略引擎/业务系统]
end
subgraph "控制层 - 控"
C1[智能空调控制器
红外/继电器]
C2[分体式空调]
C3[中央空调风机盘管]
end
A1 -- "MQTT/HTTP
状态上报" --> B1
A2 -- "MQTT/HTTP
状态上报" --> B1
A3 -- "MQTT/HTTP
状态上报" --> B1
B1 -- "消息推送
(设备状态变更)" --> B2
B2 -- "HTTP API调用
(携带签名+设备ID)" --> B1
B1 -- "下发控制指令" --> C1
C1 -- "红外/继电器控制" --> C2
C1 -- "485/干接点" --> C3架构说明
感知层:部署各类传感器,实时采集空间内的人员占用与环境数据
平台层:芯步开放平台承担设备接入、状态汇聚、指令路由;自建服务器承载业务逻辑(如策略判断、能耗统计)
控制层:空调控制器接收云端指令,通过红外或继电器方式控制空调启停及温度调节
3. 硬件选型
基于芯步产品体系,如下硬件组合:
3.1 感知类设备
| 设备类型 | 推荐型号/系列 | 关键能力 | 选型理由 |
|---|---|---|---|
| 人体存在传感器 | 智能人体存在雷达传感器(吸顶/壁装) | 探测静止人体(如办公人员久坐)、上报“有人/无人”状态 | 区别于普通红外传感器,雷达可探测微动,避免“人静灯灭空调关”的误判 |
| 温湿度传感器 | 智能温湿度传感器(433/WiFi版) | 实时上报温度(精度±0.3℃)、湿度 | 作为空调恒温控制的环境依据,避免过度制冷/制热 |
| 门窗磁传感器 | 智能门窗磁(可选) | 检测门/窗开关状态 | 辅助判断开窗通风时是否应关闭空调 |
3.2 执行与控制设备
| 设备类型 | 控制方式 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 红外空调控制器 | 通过学习空调遥控器码库,红外发射控制 | 存量挂机、柜机,无需拆改线路 |
| LORA空调温控器 | 替换原有面板,RS485/LORA通信 | 中央空调风机盘管,支持温控与阀控 |
3.3 通信方式选择
芯步设备主要支持 WiFi 2.4G直连 或 LORA网关 两种方式
WiFi方案:适用于已覆盖无线网络的小型办公空间,部署简单,无需额外网关
LORA方案:适用于大面积、多房间的复杂建筑(如酒店、学校),具有穿墙能力强、单网关覆盖数百台设备的优势
4. 关键业务流程设计
以下是无人值守空间空调管控的典型业务闭环:
sequenceDiagram
participant Sensor as 人体存在传感器
participant Yoyo as 芯步平台
participant AppSrv as 用户自建服务器
participant Ctrl as 空调控制器
participant AC as 空调
Note over Sensor, AC: 场景1:人员离开,延时关空调
Sensor->>Yoyo: 上报状态: "无人"
Yoyo->>AppSrv: 推送设备状态(device=820720, radar=0)
AppSrv->>AppSrv: 触发无人策略:
延迟15分钟,期间未收到"有人"则执行关机
AppSrv->>Yoyo: 下发控制指令 POST /device/control/
{"device":820721,"order":{"power":0}}
Yoyo->>Ctrl: 转发红外码/继电器指令
Ctrl->>AC: 关闭空调
Note over Sensor, AC: 场景2:温度超限自动开启空调
Sensor->>Yoyo: 上报温度: 29℃(高于设定阈值26℃)
Yoyo->>AppSrv: 推送环境数据
AppSrv->>AppSrv: 校验是否"有人"
且未到下班时间
AppSrv->>Yoyo: 下发控制指令: 制冷26℃, 自动风速
Yoyo->>Ctrl: 执行指令
Ctrl->>AC: 开启制冷模式4.1 流程一:无人自动关机(核心节能逻辑)
数据采集:人体存在传感器周期性(如每30秒)检测空间内是否有人,当状态从“有人”变为“无人”时,立即向芯步平台上报
平台推送:芯步平台通过配置的 消息推送URL,将设备状态变更实时转发至用户自建服务器
策略执行:服务器接收到“无人”事件后,启动延迟计时器(5-30分钟可配置)
指令下发:延迟期间若未收到“有人”事件,服务器调用芯步开放接口
device/control,携带签名(sign)和时间戳(ts),向指定空调控制器下发关机指令({“power”:0})容错处理:若网络中断,设备侧支持本地联动规则(需预先在平台配置“无人15分钟→关机”的联动模板)
4.2 流程二:远程预约/定时控制
场景:管理员需要在会议开始前30分钟预冷会议室,或下班后统一关闭所有空调
实现的方式是:通过自建服务器的管理界面,选择目标空调设备ID,调用芯步接口下发开机指令。支持批量设备控制(循环调用API)
4.3 流程三:基于环境参数的恒温控制
场景:空间有人但温度过低或过高
实现的方式是:温湿度传感器持续上报数据(如每5分钟),服务器策略引擎判断:若温度 > 26℃且空调处于关闭状态,则指令开机;若温度 < 18℃(冬季)且空调处于制热模式,则指令关机或切换模式
5. 开放接口调用详解
芯步提供标准的HTTP API,任何支持HTTP请求的后端语言(Java、Python、Go、PHP)均可调用。
5.1 接口通用规范
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 请求地址 | http(s)://api.thingboot.com/{AppId}/device/control/?sign={sign}&ts={ts} |
| 请求方式 | POST |
| 数据格式 | JSON |
| 认证机制 | 签名(sign)+ 时间戳(ts) |
| 响应时间 | 设备端响应约80-120ms |
5.2 关键接口示例
以下以 关闭空调 为例:
请求示例
参数说明
device:空调控制器的设备ID(在芯步控制台获取)order.power:1=开机,0=关机order.mode:cool(制冷)/heat(制热)/fan(送风)order.temp:设定温度(16-30℃范围内有效)order.fan_speed:low/mid/high/auto
接收设备状态变更(被动推送)服务器需提供一个公网可访问的URL(如 https://yourserver.com/yoyo/callback),芯步平台在传感器状态变化时,将向该URL推送如下数据:
5.3 私有化部署选项
对数据安全要求较高的用户(如政府机房、军工单位),芯步支持 私有化部署:控制命令可在纯局域网内完成,不经过公网,保障绝对内网安全。
6. 节能策略配置
针对典型的无人值守空间(如会议室、设备间),配置以下策略模板(在自建服务器中实现):
| 策略名称 | 触发条件 | 执行动作 | 优先级 |
|---|---|---|---|
| 无人延时关停 | 雷达传感器上报“无人”持续15分钟 | 空调关机 | 高 |
| 开窗联动关停 | 门窗磁传感器上报“开窗”且空调正在运行 | 空调关机,推送告警 | 高 |
| 高温保护开机 | 温度 > 32℃ 且 状态为“无人”(防止设备过热) | 空调开机(送风模式) | 中 |
| 深夜深度关停 | 时间 23:00 - 05:00 | 强制关机,忽略远程开机请求(除管理员) | 高 |
| 上班预冷/预热 | 工作日 08:30(基于房间日程表) | 若当天有预约,提前30分钟开机 | 低 |
预期节能效果:根据行业数据,结合“人走关机”与智能温控策略,单台空调年均可减少 20%-30% 的无效运行能耗。
7. 实施步骤
| 阶段 | 任务 | 预计耗时 |
|---|---|---|
| 1. 环境准备 | 注册芯步开放平台账号,获取 AppId/AppSecret;准备测试用的传感器与空调控制器 | 1天 |
| 2. 设备部署 | 安装传感器(注意吸顶雷达的覆盖范围5-8米);安装空调控制器(红外控制器需对准空调内机接收窗) | 按房间数计,约30分钟/间 |
| 3. 网络配置 | 通过芯步APP为设备配置WiFi;或在LORA网关注册设备 | 0.5天 |
| 4. 接口对接 | 开发自建服务器的接收消息端点(/callback);编写策略引擎代码;调用API实现控制闭环 | 3-5天 |
| 5. 策略配置 | 在数据库中设置各房间的策略参数(无人延时、温度阈值等) | 1天 |
| 6. 联调测试 | 模拟“有人/无人”切换,验证空调响应精度;测试断网重连机制 | 2天 |
| 7. 分批上线 | 先改造高能耗空间(如大会议室、闲置库房),再推广至全楼宇 | 视规模而定 |
8. 总结
利用芯步智能硬件的开放接口进行无人值守空调管理,本质上是构建了一个 “传感器采集 → 云平台汇聚 → 业务逻辑判断 → 控制器执行” 的数据闭环。与传统的智能插座通断电方案不同,该方案保留了空调原有的调温、调模式等完整功能,且无需拆除现有空调设备。
对于开发者而言,芯步标准的HTTP接口及消息推送机制,极大地降低了集成门槛——只需关注业务策略(如“无人多久关机”),而无需处理底层通信协议与设备配网。结合雷达传感器的静止人体探测能力,该方案能够有效区分“短暂离开”与“真正无人”,在保障用户体验的前提下实现最大幅度的节能,适用于办公楼、学校、酒店、基站机房等多种无人值守或间歇性使用场景。