1.1目的及意义

近几个世纪以来科学技术的不断进步，现代社会已经迈入到一个科技水平高速发展的时代，科学理论和科技产品的推陈出新都大大加快，且数量庞大。与此同时人们的生活方式及生产方式也有了极大的转变，人们也对未来的进步方向有了更多的展望。现代科技成果高产量，是由于科研领域的不断细化和不同领域的创造性的交叉融合。物联网技术正是在这样的大环境下产生的，它得益于传统家电产业与网络、无线通信等技术的相互借鉴融合。

当今社会物联网已成为信息时代科技发展的趋势，各国都将物联网的发展纳入重大规划中。我国也早已将物联网研究提上了议事日程，并且由中科院启动了传感网络研究，但是目前世界各国对于物联网的研究还处于技术研发和试验阶段。可以预料的是，物联网技术必将给我们的日常生活带来翻天覆地的变化。家电的智能化作为其重要的组成部分，也是大势所趋。另一方面，随着现代生产力的不断提高和产品的快速更迭，既带给人们物质上的丰富，又带来了高效率快节奏的生活，要求人们在单位时间内产出更多的价值。人们在日常生活中为了节省时间，要求对家电的操作更加的简单、智能。

在信息化时代，人们渴望自身居住生活的居家环境也能实现信息化。单个家电的发展虽然会在一定程度上缓解人们遇到的困难，但一个统一集成的家电设备控制网，才能真正意义上的实现时代发展的诉求。为了实现智能家电的众多功能，传统的电路设计已经不能满足人们的需求，因此嵌入式的概念被引入到智能家电的领域中。

空调作为覆盖率极高的家用电器，在室内环境舒适度的调节过程中发挥中重要作用。但是传统的空调控制方式大多采用梯度调节的方式解决舒适问题且需要人为的主动参与，在实现方式上具有较大的局限性。与此同时，由于人体的感觉器官对于较低浓度下的甲醛等有害气体不够灵敏，从而导致人体长期暴露于含有有害气体的房间内，造成较为严重的呼吸系统疾病。为了实现对室内环境的实时监测与调节，以预测评价指标和热舒适方程为基础，基于STM32微控制器以及GSM技术，从人体的实际感知入手解决问题，以智能调节控温系统代替传统的梯度调温，并将室内的空气质量状况通过GPRS技术推送至移动端，同时利用STM32微控制器对家用电器中的空气净化器进行自动控制，以实现家电的智能化过程。

1.2国内外研究现状分析

在20世纪90年代，单片机技术就已经得到了发展，目前该技术的应用臻于成熟，被广泛的应用到人们生产和生活的各个领域之中，并收到了良好的成效。21世纪，人们更加重视智能化技术的开发与应用，单片机技术的发展进入到了一个新的历史阶段，其在智能仪表，自动测量，通讯交流和自动控制等智能化的电子领域中有了更加广泛的应用。电子行业是现代工程发展中的新兴行业，在实际的工程应用中，通过电子信息技术的合理应用，使其余单片机技术的电子产品在其名称前冠以“智能”二字，以此和一般的电子产品相区分。单片机技术作为计算机技术领域的重要分支，它的应用能够让电子产品的功能更加完备。单片机技术的应用，在很多方面为智能化电子设备的开发和应用提供了崭新的思路，并进一步推动了智能化电子产品的创新性发展。单片机技术正在推动着智能家电产业蓬勃发展。

PMV(Predicted Mean Vote)指的是预测评价指标，评价指数是以人体热平衡量的基本方程式以及心理生理学主观热感觉的等级为出发点，考虑了人体热舒适感诸多有关因素的全面评价指标。PMV指数表明群体对于（ 3~-3）七个等级热感觉投票的平均指数。

PMV指标是引入反映人体热平衡偏离程度的人体热负荷TL而得出，其理论依据是当前人体的热负荷越大，人体偏离热舒适的状态也就越远。即人体热负荷正值越大，人就觉得越热，负值越大，人就觉得越冷。为了得出综合的舒适指标，丹麦工业大学的Fanger提出了描述人体稳态条件下的能量平衡热舒适方程。1984年，国际标准化组织(InternationalOrganization for Standardization，ISO)提出了室内热环境评价与测量标准化方法后，采用PMV指标和预测不满意百分数(PredictedPercentage Dissatisfied，PPD)指标描述和评价热环境已经成为空调温度控制的理论依据。在此基础上，基于Rumelhart等提出的BP算法和Minorsky提出的比例-积分-微分(ProportionIntegral Differential，PID)控制算法，产生了一系列基于人体舒适度的空调温度调节算法。但是，BP神经网络对初始权值敏感、容易陷入局部极小值且隐含层结构难以确定。PID控制对于具有时变性、大滞后性的控制对象的效果往往不是很理想。针对基于各地区人口、地域、气候特点的自然通风建筑热舒适标准不够完善的问题，众多国际学者共同对PMV模型进行了修正。

PMV指标在空调控制等领域的研究较少，并且传统的基于温度控制的定风量系统的能耗高居不下，如何有效的对现有的PMV指标参数进行优化从而降低空调的能耗也称为现阶段能源节约的重点关注问题之一。