电风扇智能家居化专利技术分析

电风扇智能家居化专利技术分析

邓翠婷，徐建华

国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心

摘要：智能家居化控制所带来的个人专属定制送风方式、趣味交互性、操作的便携性成为了目前国内外新的研究热点。本文意在家用电风扇智能家居化控制技术专利文献进行检索的基础上，从专利文献的视角对家用电风扇智能家居化控制技术的发展进行了全面的统计分析，总结了重点技术分支的技术发展路线。

关键词：风扇；智能家居；专利；技术分支；发展路线

电风扇的首要功能是送风降温，因此，送风效果是否使人感觉到舒适应该是电风扇的首要考虑因素，这是一些“技术帝”类型客户决定是否购买的决定因素。得益于无线网络技术以及手机技术的成熟发展，智能家居给使用者带来了一些新奇的体验，电风扇不仅仅只是用来吹风，还可例如通过电风扇远程与家里的老人、孩子进行互动，这是吸引一些“猎奇者”类型客户的重要因素。同时，区别于传统电风扇需现场弯腰对其实现操作，智能家居功能所带的操作便捷性、节能健康性使得其备受年轻人青睐，通过手机、iPad等远程移动终端即可对家用电风扇进行操作[1]，电风扇还可带来附带的例如改善空气质量、一扇冷热两用等节能能量、提高使用环境健康性的效果，这是一些“实用主义者”类型客户选择的重要因素。上述三种不同类型客户的需求恰恰体现了目前家用电风扇的智能家居化控制技术专利申请的三个技术分支：舒适性、交互性、节能健康性，本文依托于电风扇智能家居化专利申请数据，分析三个技术分支的技术发展路线。

1智能家居之电风扇舒适性技术

由于自然风是人体感知最舒适的风，因此，本文对于家用电风扇的舒适性的分析主要是研究风扇产生自然风的方式或方法，目前的舒适性专利技术主要分为：基于结构、基于检测技术、基于算法以及个性化定制四个分支，不管是哪个分支，均是通过对风量和/或风向的变化来模拟产生自然风的。

研究表明，通过风扇结构、控制电路可以模拟出自然风。对于通过控制电路来模拟自然风，早在1980年，日本就有专利申请提出通过集成芯片、风量开关以及定时器的协同作用，通过以各种模式间歇地驱动风扇马达以改变由驱动产生的风的强度，在一定程度上模拟自然风。对于通过风扇结构来模拟自然风，早在1986年，某日本专利申请通过连接杆与曲柄形成偏心结构，使得风扇运行在两个极限点附近由此产生自然风压。

随着传感器技术的发展，人们可以根据传感器的检测参数来自动调节风扇的出风，并根据一定的规则模拟出舒适感强的舒适风。早期根据检测技术来模拟产生自然风的方法是基于单个散热对象的，然而，室内往往可能存在多个人，如何使得每个人都能感受到电风扇吹出的是自然风发展成为了一个新的研究热点和难点。

由于电风扇由电机驱动，改变电机的运行速度即可改变电风扇的速度，而电机转速的改变可通过改变控制器输出的波形来实现。除了改变电机控制波形来调节风扇转速，还出现了一批基于特定理论、特定公式来确定风扇转速并由此产生所想到的风的分布图案，藉此模拟出自然风。

由于每个人的使用习惯、行为习惯以及对热的感知能力均不同，于是产生了“定制你的专属”送风方案的设想，并得到消费者的广泛认可。个性化定制的舒适性技术在智能家居得到爆发式研究后得以衍生，即该项技术起源较晚，这很好理解，毕竟只有市场有了需求，技术才能得到创新。

2智能家居之电风扇交互性技术

电风扇智能家居化专利技术的交互性主要体现在人文关怀性和趣味性两方面。

关于如何使得电风扇提供舒适性送风是基于电风扇的本质属性所产生的研究热点，但是，如果在电风扇实现自身散热的基础功能之外，还能基于互联网技术额外提供一些人文关怀功能对于家用电风扇来说无异于锦上添花。

传统电风扇已经为自身增加了额外的一些功能，比如设置香水盒，通过加热器加热香水实现空气的香薰，给使用者带来愉快的体验，然而，这些电风扇对于驱蚊水或者香水的加热在风扇工作的的时候即开始，风扇停止的时候即关闭，并不能达到随心所用的效果。智能家居化的电风扇则改善了这一功能，通过手机的远程控制，可以实现想什么开启驱蚊就通过移动终端随心所欲的控制。对于有老人和孩子的家庭而言，家里留有特定的看护人员并非是所有家庭可承受的生活支出，智能家居化电风扇配备了看护功能，为有需要的家庭提供人文关怀。

具有游戏功能的物联网电风扇给消费者带来了不同的趣味体验，例如某中国专利申请记载了一款可以在扇面上形成滚动图案，甚至可以玩一些简单游戏的便携式电风扇。智能家居化电风扇的趣味性另一方面还体现在了能显示广告、天气预报情况等图文信息。

3智能家居之电风扇节能健康性技术

中国已经迈入小康社会，人民对美好生活的向往已经不仅仅是过上富足的生活，养生、环保、健康也不只是中老年人的追求，大批年轻人也早早地走上了追求健康和节能的道路上。因此，智能家居化的家用电风扇也瞄准了这一点，力求满足消费者的追求。

具备空气净化功能的电风扇很好地解决了新风系统安装成本高、额外配置一台空气净化器又给家里添加了凌乱感等烦恼。空气质量的影响参数有湿度、粉尘浓度、气味、有毒气体等，电风扇对其中的某一个或多个参数进行了净化，如与Wi-Fi模块通过互联网相连的甲烷传感器随时检测室内的甲烷含量，并将检测结果通过Wi-Fi模块上传至云服务器，由云服务器转发给主人的手机客户端或PC客户端上，使用者可以根据检测结果控制相应的电器（如排风扇、空调等）工作或关闭，或者提醒主人及时购买能够吸收甲醛的物品放置在家中。

智能家居化的家用电风扇的节能性体现在操作的便捷性以及电风扇与其它电器的联动功能上。通过手机即可操作电风扇的自动开启、自动关闭以及自动移动，省时省力。冷热两用的电风扇使得夏天和冬天都适用，节约了能源。电风扇与其它设备的联动功能进一步节约了能耗。

通过对电风扇智能家居化控制技术发展路线的研究可知，对于风扇送风舒适性的研究是重中之重，特别是对于个性化定制的送风方案成为了研究的热点方向，如果在保证个人专属定制的基础上进一步提高送风效果则是研究的难点。此外，如何丰富交互功能、节约能耗以及进一步提高操作的便携性成为了近些年来的研究热点之一。

参考文献

[1] 顾新萍，基于微信小程序的智能家居控制系统设计与实现[D].山东.青岛大学.2019.