零基础打造全屋智能控制系统 篇十九：这一次，让我们谈一谈自动化设定温度：空调篇

话说本系列差不多已经进行到20篇了，作为作者自己也是边学习边实践边分享的，所以很多时候文章和文章之间并没有什么直接联系，而是自己折腾到哪就写到哪，同时内容上说，也只是分享自己比较在意和使用的内容，而并不是一个大而空的集合。当然，这样同时也会少掉一部分大家有需求，但是我并没有去尝试的玩意。所以在这里要说的是，如果要玩开源智能家居，自己平时还是要多看看相关论坛，官网WIKI，必要时还要加入各种讨论群。

而本篇的内容则是相当应季的一篇内容，是关于空调自动化的。当然，初看这个标题，我相信很多人会觉得这一定是一篇讲空调自动开关的文章，那我只能说你把楼主想简单了。自动关，自动开，或者手机/语音控制都属于智能家居的基础应用，单独写一篇就太水了。而且自动开空调这个需求其实很难去实现，毕竟系统没有读心术，如果我只是进房间取样东西，空调自己开了，就有点傻了，要是设成检测到有人活动几分钟然后开，那么在触发前，我可能就已经蒸了个桑拿，与其傻乎乎的等着空调开，不如顺手就按个遥控器了。那么本篇的核心内容是啥呢？其实是让系统自动去设定空调温度。可能很多人会有疑问，空调的温度还需要自动设定么，不是自己习惯开多少，按下遥控器就行了么。那么首先我们还是来看下空调自动化后，室内温度以及耗电情况的对比，然后你再决定是不是要把本文看下去：

一、空调自动化带来的优势

首先我们看下温湿度传感器记录的整晚温湿度变化，先是看空调设定为27℃时，00:00到早上7点的温湿度变化：

大家可以看到，在2:40之后室温有一个“大幅”下降的陡坡，房间整晚的温度波动大约在1.1℃。在早上起床前室温已经降到了25.4℃，设定的可是27℃啊。为了更直观点，我们将温湿度转化成体感温度看下：

而将温湿度合并后，会发现房间整晚的体感温度波动在2.2摄氏度。这里比上图更能直观的看出来为啥2:40作为分割点，有一个明显的变化，因为那个时候，有人开门上厕所了……。虽然单看温湿度的温度在2:40你看不出异常，但是体感温度却很明显的表示出来了感觉上冷热的变化（关于体感温度是啥，下文再详细解释）。而很明显的，空调自己也察觉到了温度的变化，开始加大功率制冷，所以也就直接导致了之后的温度下降。

从功率记录可以看到，到了2:403分的时候功率有个峰值348.3W，虽然持续时间很短，但是之后空调压缩机工作了很长一段时间没有停机。

然后我们再来看看在启用了空调设定自动化后，00:00-7:00间的室温变化：

虽然前半段曲线起伏非常大，但是实际温差在0.7℃，主要是因为在这之前，进出卧室门比较频繁，所以自动化设定一直在进行调整。而在1:30之后，虽然线条仍然有波动，但是峰谷之间的温差实际只有0.1摄氏度，而整晚温度波动最大最小值仅相差0.4度。然后接着看下体感温度的变化：

同样受开门进出影响，前段体感温度变化较大，但是后半段异常平稳，1:30至早上7:00期间，体感温度变化最大值仅为0.2℃。而在未使用自动化之前，即使刨去上厕所对体感温度的影响，整晚体感温度的波动范围依然有1.3℃。更为明显的是耗电情况：

可以看到，通过空调自动化，一个晚上能省下0.6度的电，当然，这个和室外环境也有影响，不过楼主可以放同样这两天，另一间儿童房的耗电量状况给大家作为参考，而儿童房的自动化已经运行了大约半个月。所以没有对比图。

而大家可以看到，同样的两天，在另一间执行自动化运行的房间的空调耗电量仅仅相差了0.1度，所以自动化带来的省电效果可以说是非常明显了。

当然，根据能量守恒定律，耗电量是不会平白无故少掉的，这里的省电，只是将空调原先没有必要的将室温降的过多的那部分给省下来罢了，顺带能带给大家更舒适的使用体验。

二、使用到的设备

其实使用到的设备非常的简单，就是米家/Aqara的空调伴侣。前段时间有品众筹回归149元叠加100-30的券做到119历史低价的不知道大家撸了没有？楼主即使家里四台空调每一台都有了一个空调伴侣，看到如此低价也忍不住撸了一个，毕竟Aqara的升级版空调伴侣相对米家圆形的空调伴侣多了一个局域网通讯，如果搭建开源智能家居系统的话，能省下一个智能网关：

而新的空调伴侣至今还没拆封，等哪天懒癌痊愈了再拆开来看看吧：

当然，这里也可以使用博联的RM或黑豆来替代，但是我们需要用到空调工作状态的检测，如果使用博联设备的话，还要额外增加其他的设备去检测空调是开是关，就会反而更复杂，所以除非是自己已有博联设备，新购的话还是推荐aqara的空调伴侣。

除了控制空调用的空调伴侣外，我们还需要感知室内温湿度的温湿度传感器，这里就不是很推荐米家的产品了，因为无论是米家还是aqara的温湿度传感器都是使用纽扣电池通过zigbee进行通讯的。为了省电，温度变化不大时传感器与网关之间的通讯间隔会比较长，这在日常使用中问题不大，但是当我们要把空调温度控制在1℃以内时，就会出问题了。比如下图是zigbee的小米和自制的si7021传感器的记录对比：

如果按照小米的传感器进行自动化控制，那么系统所有的操作都会慢上半拍，可能等到你已经热出汗了，小米才刚启动加大制冷，然后已经冷到你被子卷了三层了，它才去通知系统要升温……

三、控制思路

其实并没有什么思路，就和和面一样，水多了加面，面多了加水。放这里就是温度高了就调低空调，温度低了就调高空调。既然是根据自己检测到的温度调整，那么就把湿度也作为考量依据，生成体感温度来作为基准，这里要先说下体感温度：

相对于温度来说，体感温度更能准确的反应人体对外部环境感知的冷热，其构成主要是三块，温度、湿度以及风速。在夏季，也就是高温环境下，湿度越大，体感温度就会越高，但是风速大了的话，体感温度就会下降。而到了冬季低温环境，湿度对于体感温度的影响会降低，但是风速大了的话，体感就会越低。

例如上图是气象局的资料，今天魔都现时的气温是32摄氏度，相对湿度65%。而公布的体感温度为35℃。

而在室内的话，我们就不需要考虑到风速的影响，只要考虑到温度和湿度的关系就好。所以我把家里每个房间的温湿度都转换成了体感温度：

当然，为了避免传感器偶尔抽次风的数据正好碰上自动化执行，所以还算了5分钟平均温湿度以此来调节空调。

四、实际操作

首先，你必须要有个开源的智能家居系统，然后把空调伴侣接入其中。因为这部分的内容网上实在太多了，所以这里就不再多说了。接着就是自动化脚本的编写了，因为这一部分涉及到的条件可能比较多，所以这里贴的就是最核心的if then内容，为了方便讲解以及检查日志，所以我把不同温度设定做成了一个多段开关：

总共有9个level，0是关，10是24℃高风量，之后依次是24℃、25℃、26℃……低风量。当然，这个设置也可以根据你需求随便设，因为我主要是睡觉时候开空调，所以全部都是最低风量。

一、空调开机后自动设定空调满功率运行

这个自动化设定是为了让空调快速将房间温度下降到舒适温度。

这段是当系统检测到空调开了之后（无论是遥控器，手机，或是其他控制空调开的），空调自动设置到Level 10，也就是24℃ 高风风量。这一步我们完全可以无视掉温度这个参数，因为你开空调，总归是感觉到热了。

二、空调退出最高功率运行

这一步是检测室内体感温度是不是已经低于26.5℃（或者你喜欢再凉快点可以设到26，喜欢热点就27,无所谓的，之后的温度设定也是这样），并且自动化是不是执行在Level10也就是最高风量，如果满足，就执行自动化，将空调温度调整到27℃低风。注意，这个27℃低风的状态设定其实是我人工指定的，是根据使用经验来判断要将室温维持在26-27℃之间空调的设定在多少最合适。当然，我们不要求这个设定最准确，只要其接近大多数时候手动维持室温的设定就可以了。

三、自动探寻最适合的空调设定

前文说了，我的目标是将室内体感温度维持在26-27℃之间，你也完全可以设定自己的目标范围，而经过第二步或几轮的自动化执行，我们假设目前空调设置是在27℃低风量。如果体感温度在26-27℃之间，那么我们什么都不用做，但是如果体感温度高于27℃了，那么我们就调低一度，把温度设置成26℃。

同样的，如果当前设定是28，就降到27这样……，但是大家可以看出，脚本里面最低降到26，这是因为凭这台空调的使用经验判断，不管怎么样，26的设定都能将室内体感控制在26-27℃之间，只是时间问题，如果为了快速降温调整到25℃的话，那么很快，你就需要再次将温度设定调高了。而if条件里的lastUpdate也是确保温度设置的频率最高也就15分钟调整一次。这样保证每次的调整都有足够的时间让空调去生效。

长夜漫漫，大家都知道凌晨的时候气温是最低的，这时候空调设置不变的话，很有可能室内体感温度就会降低到26℃之下，而省电省下的就是这部分的电。同样的，温度低了，就调高：

同样的，温度最高也限制在了29，当然，这个具体设定还是需要你自己去尝试的。

最后我们来看看一晚上空调究竟调了几次温度吧：

大家可以看到，儿童房的调整频率比较高，而主卧在1点多之后就再也没调过。当然，这里只是展示其中一天的，其实根据打开空调的时间，当夜室外温度状况，以及你是否有开门进出过房间，自动化的日志都会不同。如果每天都一样，那么我们只要简单的记录一个设定，定时执行不就好了么。

五、总结

本文主要是提供一个思路，具体执行以及脚本设定还是需要根据自己所在环境和空调进行调试。就我自己使用的情况来看，是非常有效的。第一，是不用再每次开了空调就手动设置最大风量，然后隔段时间再调回来。第二，再也不会每天睡到半夜会觉得有些凉了。最后，是有额外的省电效果。当然，没有基础的话操作起来是有些复杂，但是并不十分难。