多路复用的智能冷柜控制系统设计分析

摘要：智能冷柜控制系统，是冷柜各项功能有效实施的重要保障，也是促进冷柜智能化应用的重要前提。本文以多路复用智能冷柜控制系统设计为主要研究对象，针对冷柜控制系统的硬件、软件等方面内容进行多角度、多层次、多内容的论述和分析，结合笔者多年从事智能家电领域的科研经验，提出一系列行之有效的设计建议和应用举措，助力从事相关领域的科研人员给予力所能及地帮助和支持。仅供参考。

关键词：多路复用;智能冷柜;控制系统;智能方案;软件体系

引言：随着智慧家居理念的逐步升级，智能冰柜成为冰柜领域的发展方向，特别是其对应的控制系统，是鉴别冰柜智能化水平的重要依据。因此，开展智能冰柜控制系统的应用研究，不仅是当前冰柜领域的发展需求，更是当前时代的重要方向，需要将冰柜的控制系统进行颠覆式的改变和升级，突破传统冰柜控制系统的界限和屏障，以多路复用的方式，优化冰柜系统的控制流程，实现冰柜设备的控制系统设计方案的创新和升级。

一、智能冰柜的发展趋势

基于智慧家居的核心发展目标，智能冰柜成为行业发展的主要共识，一方面，智能家电领域的蓬勃发展，需要行业内各个方面的设备进行优化和升级，特别是在冷柜领域，需要借助智能化的发展进程，实现产品设备的技术革新和技术升级，另一方面，智能冰柜的创新设计，需要从其内部的控制系统进行研究和探索，需要将传统的系统功能进行改进和优化，强化系统的功能性和多样性，结合新时代的智能化发展进程，构建一体化智慧家居冰柜设备。目前，我国智能冷柜领域的发展尚处于起步阶段，不少智能冷柜设备的智能化水平，存在较大的提升空间，特别是在控制系统方面，需要进一步明确对应的改进方向，创建新时代智能冷柜系统设计，强化冷柜的智能化水平，促进冷柜领域的创新发展。

二、多路复用的基本概述

多路复用，是当前系统设备电路运行路径的重要方式，在数据通信系统中，为了进一步提升电路信号的传输能力和传输效率，最大程度优化对应的传输路线，实现同一信道多信号传输，提升信号传输的质量和成效，以信号多路径重复应用的方式，实现信号传输路径的便捷化和高效化。多路复用技术，能够有效实现多信号的同步传输，对于远距离或者多信号的系统传输需求，能够给予重要的帮助和支持，特别是在智能化创新发展的时代进程中，多路复用技术成为智能电气领域发展的重要助力，有效改善传统电气设备的信号传输水平，实现信号传输和智能管理的有效统一。多路复用技术主要分为频分多路复用技术以及时分多路复用技术，其中在智能冰柜领域，能够有效改变冰柜设备控制系统的信号传输能力，能够帮助设备进一步提升对应的智能化水平[1]。

三、基于多路复用技术，智能冰柜控制系统设计的应用和研究

（一）电源电路的控制系统设计

电源电路是智能冰柜控制系统的重要组成部分，也是智能冰柜控制系统硬件设备的重要代表。电源电路涉及到智能冰柜的日常使用，特别是对于冰柜等设备，其设备的使用大多需要保持周期性、连续性、长久性的使用，需要保障电路系统运行线路的稳定和安全，包括电路电压的稳定性、电路电源的连续性以及电路中断的保护性等一系列内容，都需要借助电源电路控制系统进行研究和分析。首先，智能冰柜的电源电路设计，需要将在电源电路设定相应的电源口防护措施以及信号线保护措施，一方面，电源电路电源口保护措施，主要是防止智能冰柜的供电体系出现电路异常等问题，包括电压异常、雷击事故、电源零线丢失、电源电力感应异常等一系列因素，需要确保相关问题出现后能够有效进行防护，并为冰柜的控制系统提供有效的准备时间，降低各种事故对冰柜设备的直接影响，防止出现冰柜运行功率过低以及运行系统损害等问题出现，需要对其电源电路架设PPTC、MOV、FUSE等一系列保护举措，另一方面，信号线保护也是电源电路系统设计的重要内容，需要制定科学的电路保护方案，减少或者规避电源线、绝缘线损伤等事件的出现，通过创建有效的电路电源保护方案，能够及时规避相应的危害和风险。例如，电流保护器、电压保护器等设备的应用，能够在某种情况下实现对电力系统的有效保障，促进冰柜电力系统的稳定运行，即便出现电力中断等事故时，也能够及时进行必要的干预，降低电力中断带来的直接风险。众所周知，电源电路系统设计，是智能冰柜多路复用技术的重要应用内容，结合智能电气设备的应用属性，需要将电源电路的各项保护动作进行功能化和智能化的调控和梳理，以电子元件的形式对其保护方案进行调控和管理，并且将各项数据进行汇总和上传，为智能冰柜的控制中心提供有效的基础数据，助力后续对应的操作和管理[2]。

（二）人机交互电路系统控制设计

智能冰柜的智能水平，不仅是对于冰柜系统内部的智能调控，同时也能够实现人与设备的智能交换，实现对各个指令的快速传达以及智能化分析。人机交互电路系统设备控制设计，主要设计的内容，包括声音播放器、声音传感器、数控系统、智能语音分解器以及WIFI模块设备等一系列组成构件，其中对应的硬件设备涉及内容众多，需要结合多个控制程序以及控制系统进行关联，特别是在多路复用技术的应用，实现对多命令的有效传达。首先，人机交互电力系统控制设计，需要实现对语音内容的智慧分析，了解人工命令的主要含义，通常该功能能够借助语音识别器以及语音翻译模块进行有效解决，能够将人工命令进行分解和对应，同时将各项命令与智能电柜控制系统的语音数据库进行关联，实现对各个命令的解读，简而言之，需要智能冰柜能够“听得懂、听得到”[3]。

目前，语音识别技术近年来的发展极为纯熟，其中部分的程序代码已经实现开源模式，开展智能冰柜的语音系统设计能够快速实现应用和实施，降低对应的设计成本，同时通过WIFI模块的关联，能够将各项人工指令进行网络传输，能够借助网络数据库的广泛库存，进一步分析人工命令的具体含义。不少智能冰柜的人工交互控制系统，在设计过程中，未能考虑方言、语调、口音等一系列因素的影响，导致人工交互控制系统，变成了“人工交互异常”，严重降低了智能冰柜的控制能力和应用水平，需要从语音识别系统的设计进行研究和分析，同时将各项命令进行数据转化，以代码的形式助力智能冰柜的有效识别，从而实现对各个指令的实施和管控。以智能冰柜温度控制的人机交互控制系统为例，需要在最短时间内对人工指令进行分析和解读，然后让智能冰柜的控制系统了解当前冰柜的温度设定环境，及时进行冰柜温度的调整。其中，人工指令存在有效命令和无效命令，在设计过程中，需要结合冰柜的温度控制能力以及设备温度调控水平进行分析，当人工命令处于无效命令的范围，无法激活智能冰柜的控制系统，保障智能冰柜的安全稳定运行。目前，某品牌研发的人工交互技术，不仅能够实现冰柜系统的人机命令交换，同时还能够根据人工命令的内容，给予相应的纠正和调整。例如，人工命令处于无效命令的设计范畴时，智能冰柜能够对无效命令进行纠正，实现对命令的有效实施。随着多路复用技术的进一步发展，未来开展智能冰柜人机交互系统设计，将会朝向更加智能化和高效化的发展模式，包括对使用用户的兴趣解读以及爱好分析等，能够进一步实現冰柜温度控制系统的合理化和高效化，实现人工交互机制的创新和升级，从单一的命令式人工交互模式，转变为定制式的命令交互模式，其管控职能以及管控水平将会得到进一步升级和优化[4]。

（三）信息传输系统的设计

信息传输系统设计，是基于智能冰柜的创新发展，在通信系统的有效覆盖基础上，实现对智能冰柜控制系统的远程管理。首先，智能冰柜的控制系统设计，存在两套管控系统，其一为自身的设备管控系统，根据冰柜内部温度的基本情况以及实际需求进行温度的调控，实现对设备的自动化操作，其二为智能冰柜设备的远程操作系统，需要借助网络模块、信息传输模块、信息指令模块等一系列软件。首先，智能冰柜的信息传输系统设计，需要解决信息传输的路径问题以及信息传输的效率问题，简单来说，冰柜在运行过程中，会产生大量的数据和信息，需要将信息内容进行过滤和分析，将有效的核心数据进行上传和梳理，实现对冰柜运行功能的动态化了解。例如，借助现代手机APP软件，需要开发对应的控制程序，以及控制指令，包括智能冰柜的控制数据代码，能够根据冰柜传递的信息和数据进行分析和解读，了解冰柜当前的运行状态，包括电路系统的运行情况、冰柜内部的温度情况以及外部环境温度情况等一系列数据，需要及时进行掌握和分析，在信息傳输系统设计过程中，需要考虑上述内容带来的影响，并将对应的结果进行汇总和说明，让智能冰柜的使用用户了解冰柜具体的情况，同时开展对应的信息指令。其次，基于多路复用技术，需要确保信息传输路径的通畅和高效，需要有效控制信息数据传输的精准性和高效性，其中需要对信息数据进行编码和标记，以实现对应数据的有效识别，对应的数据传输路径以及数据传输流程需要进行有效的设计，将数据传输的控制系统进行分化和设定，保障主要命令数据的传输流程以及辅助命令的传输路径。目前，冰柜的信息传输系统，大多是由系统软件以及手机软件组成，将单一的电路系统设备设置了一系列的控制单元，既能够有效了解不同阶段信息传输的情况，同时还能够防止其他信息数据的传输造成总传输路径的堵塞问题，有效保障信息传输路径的效率和质量。以液晶显示屏为例，不少冰柜的信息传输系统，是利用显示器的屏显内容进行显示，强化对冰柜功能的设定和应用，借助显示屏的功能特性，有效将冰柜的各项设备进行功能关联，实现对应数据的传输和应用。信息传输系统的具体设计内容，包括数据编程、控制模块、指令传递、命令区间等一系列内容，需要保障各项设计命令传达的有效性和实践意义，同时还要防止错误命令的出现，减少不合理的命令请求。通常，信息传输控制系统，是整个智能冰柜数据传输的核心，也是各项命令的汇聚地和传达中心，是整个智能控制体系的核心单元，涉及到智能冰柜的各项设备组成，对应的功能价值以及影响作用不言而喻，因此在设计过程中，需要明确各个命令信息的传达路径以及传达方式，防止出现命令关联以及命令干扰等事故的发生。例如，当数据传输系统出现阻碍时，可能会出现多重重复性命令，受信息传输延迟等一系列因素影响，可能会导致多命令的同时实施，影响冰柜系统的运行，因此在信息传输系统的设计方案中，需要及时规避对应的问题，设定有效的优化程度，包括信息数据的识别程序以及信息数据的防控程序等内容，保障智能冰柜控制系统的稳定运行[5]。

（四）AI控制系统的设计

AI技术的应用和发展，为传统的家电带来全新的改变和革新。AI技术的应用，从单一化的职能命令转变为智慧+的设备升级，有效改变传统冰柜的基本认知，实现冰柜控制系统的智慧升级。例如，应用AI技术，会为冰柜提供高等级的智慧解决系统，能够及时处理冰柜设备运行过程中的问题和风险，包括冰柜食物的控制系统、智能温度调节系统、多种环境的调节系统等，都能够得到有效的应用和实施。以冰柜食物调节系统为例，能够将摄像头、红外线扫描仪、空气过滤器以及控制软件等内容相关联，将冰柜的智能化水平进一步提升和改进。食物的控制系统，主要是通过一系列的程序设计，能够赋予冰柜AI的控制能力，对冰柜食物的热量、数量、新鲜程度、放置日期、购买日期等一系列数据进行关联，实现对食物变化的精准控制，为冰柜用户提供多元化的食物解决方案，包括食物制作、营养建议、食品放置提醒等一系列内容，都能够在多路复用技术下进行实施和应用，在设计过程中，需要将对应的功能和需求进行优化，同时结合用户的手机系统以及冰柜存储食物的特点进行分析和研究，既要为用户提供最佳的食物使用方案，同时也要从智能冰柜控制领域进行尝试和升级，优化对应的控制能力，为用户的智能化冰柜管理体系提供最佳的解决方案。目前，我国部分冰箱实现了食物的智能化管控，但是无法将食物管理与用户需求进行关联，对应的冰柜控制体系缺少对用户个人信息的解读和分析，并且对用户的数据和需求了解不足，需要从用户的个人信息中进行探索和研究，应用AI的智慧应用设计，不断提升智能冰柜的控制能力以及控制水平。例如，根据用户的需求，为用户的食物采买提供必要的建议，同时还能够结合目前冰柜的食物进行初级的内容分析，提高食物储存的周期和质量，并且为用户进行定期的提醒和帮助，实现对用户生活的智慧化管理。

结论：综上所述，智能冰柜控制系统的设计和创新，需要从当前冰柜的实际功能进行探索和研究，同时对市场上出现的控制系统进行深化和分析，了解目前智能冰柜控制系统的不足和问题，结合多路复用信息传输技术以及对智能冰柜的电路系统设计、人机交互系统设计、信息传输系统设计、AI控制系统设计等内容的尝试和探索，不断提升智能冰柜的智慧化水平，实现智慧家电的创新理念，构建新一代的智慧生活。

参考文献：

[1]应雨铮，刘国强，晏刚.商用冷柜热负荷分析及其绝热技术的研究进展[J/OL].制冷与空调：1-9[2021-11-16].

[2]刘霞，韦自妍，刘忠宝.商超冷柜冷凝热回收的热气旁通除霜性能研究[J].家电科技，2021（05）：52-58.

[3]宋雪娜，李鹤，王双飞.轻商冷柜压缩机由定频切换变频时的系统匹配实验研究[J].家电科技，2021（05）：68-70+93.

[4]王猛，郭宪民，郭怀远，等.空气源热泵-冷柜一体机组冬季制热和冷藏性能实验研究[J].低温工程，2020（06）：74-79.

[5]李志刚.冰箱/冷柜专业技术分会：聚焦节能和保鲜，关注制冷产业链[J].电器，2020（11）：26-27.

作者简介：

王振挺（1984年8月——），男，满族，籍贯：辽宁省大连市，本科，研究方向：智能冷柜设备研发。