Рожковая кофеварка с функцией удаленного управления и способ приготовления напитка с помощью рожковой кофеварки
A CAROB COFFEE MAKER WITH REMOTE CONTROL FUNCTION AND A METHOD FOR MAKING A DRINK USING A CAROB COFFEE MAKER

Область техники
Изобретение относится к мелкой бытовой технике для кухни, в частности, к рожковым кофеваркам с функцией управления через мобильное приложение и может быть использовано при производстве кофеварок и разработке электронных систем управления для них.
Уровень техники
Из уровня техники известен ряд решений, направленных на создание кофеварки, система управления которой позволяла бы осуществлять дистанционный мониторинг ее состояния, задавать персональные пользовательские настройки и управлять работой устройства из мобильного приложения.
Так из документа CN 107232985 А известна кофеварка, включающая резервуар для воды и резервуар для молока, насосы, датчики температуры и объема подаваемых жидкостей, датчики контроля остаточного объема жидкостей в резервуарах-источниках, объем для смешивания и модуль пролива. Управление кофеваркой может осуществляться удаленно по SMS, по Wi-Fi или путем передачи команд по иным протоколам беспроводной передачи данных. Пользователь может задать крепость и объем напитка, а также время, к которому кофе должен быть приготовлен, и температуру, при которой готовый напиток должен поддерживаться.
Преимуществом предложенного решения перед известным являются возможность задания очередности подачи в чашку кофе и молока, возможность загрузки рецептов из Интернета и обмена индивидуальными рецептами с пользователями аналогичных кофеварок. Все это позволяет пользователю готовить напитки, в большей степени соответствующие его вкусовым предпочтениям. Дополнительным преимуществом является возможность задания кнопкам на панели управления функций приготовления напитков по составленным пользователем рецептам, вместо рецептов по умолчанию. Таким образом, сокращается время приготовления напитков, отличных от предусмотренных заводскими настройками: пользователю не нужно каждый раз заново задавать требуемые соотношения ингредиентов и даже заходить в приложение, достаточно просто нажать кнопку на панели управления. Известное решение также не предусматривает возможность ведения статистики потребления кофе и составления индивидуальных рекомендаций на ее основании. Предложенная кофеварка также снабжена детектором наличия рожка в варочной группе, что исключает возможность запуска кофеварки без рожка и повышает безопасность пользования устройством.
Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является раскрытая в документе AU 2015101973 А4 рожковая кофеварка с возможностью дистанционного управления через мобильное приложение. В корпусе данной кофеварки установлен резервуар для воды, система подачи воды из резервуара к варочной группе, включающая насос, блок предварительного нагрева воды, связанный с ним датчик температуры, второй блок нагрева с датчиком температуры, а также датчик, передающий значения скорости потока и температуры воды в тракте. Кофеварка также включает паропровод, снабженный блоком нагрева и датчиком температуры. Сигналы с датчиков поступают на блок управления, регулирующий температуру воды, подаваемой к варочной группе, путем контроля температуры первого и второго блоков нагрева, а также скорости потока. Блок управления может иметь встроенную память для хранения статистических данных о параметрах приготовления кофе. Кофеварка оснащена панелью управления с дисплеем, на котором отображаются параметры состояния устройства, такие как остаточный уровень воды в резервуаре, температура воды и ее расход. На панели управления также распложены кнопки запуска программ приготовления одной или двух порций кофе и кнопка подачи воды.
Управление кофеваркой может осуществляться удаленно, с помощью мобильного приложения, в котором пользователь может задать параметры приготовления кофе, такие как объем, температура и время приготовления, или загрузить из сети Интернет готовый рецепт, подходящий для данного сорта и степени обжарки зерен. В мобильном приложении доступна вся история приготовления напитков с параметрами приготовления кофе и указанием даты и времени запуска кофеварки. Приложение может давать советы по улучшению рецепта. Подключение к приложению осуществляется посредством протокола связи определенного в приложении беспроводного протокола связи, такого как Wi-Fi, Bluetooth и аналогичных.
Преимуществом предложенного решения перед аналогом является возможность задания не только количества и температуры воды, но и количества и температуры молока и/или молочной пены, а также соотношения количества кофе и молока, что позволяет готовить более широкий спектр напитков, в большей степени соответствующих индивидуальным предпочтениям пользователей. Кроме того, пользователь может задать последовательность поступления кофе и молока в чашку, что также увеличивает степень соответствия полученного напитка пользовательским запросам. Аналог также не предоставляет возможности расширения базы рецептов за счет обмена ими пользователями аналогичных кофеварок через приложение и не имеет опции задания кнопкам на панели управления функций выполнения пользовательских программ.
В отличие от аналога, предложенное решение выдает не только рекомендации по улучшению рецепта, но и анализирует потребленное с напитками количество жидкости, кофе и молока, подсчитывает количество калорий и формирует персональные рекомендации с учетом расписания и состояния здоровья пользователя, тем самым избавляя последнего от необходимости самостоятельно подсчитывать количество потребленного и следить за приближением к дневной норме потребления. К одному устройству может быть подключено сразу несколько пользователей, рекомендации для которых формируются в индивидуальном порядке. Дополнительным преимуществом является наличие возможности включения кофеварки к определенному времени, что исключает необходимость ожидания приготовления напитка. В конструкцию аналога также не входит детектор наличия рожка (холдера).
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание рожковой кофеварки с функцией управления через мобильное приложение по беспроводной сети, позволяющей осуществлять точную настройку количества ингредиентов в соответствии с предпочтениями пользователя, задавать последовательность подачи кофе и молока, время страта программы приготовления; обладающей возможностью задания кнопкам на панели управления функций выполнения пользовательских программ, предоставляющей индивидуальные рекомендации на основании статистики приготовления напитков, имеющей возможность обмена рецептами между пользователями аналогичных устройств, а также позволяющей осуществлять дистанционный мониторинг состояния устройства.
Техническим результатом заявленного изобретения является упрощение процесса приготовления напитков в соответствии с индивидуальными предпочтениями пользователя, расширение базы доступных рецептов, возможность простого и быстрого перепрограммирования панели управления в соответствии с пользовательскими потребностями и предпочтениями, формирование индивидуальных рекомендаций с учетом расписания и состояния здоровья потребителя на основании статистики.
Раскрытие изобретения
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что рожковая кофеварка с функцией удаленного управления, характеризующаяся наличием: системы приготовления напитка, средств мониторинга состояния системы, средств контроля параметров приготовления напитка и блока управления, включающего кнопки на корпусе кофеварки и модуль беспроводной приемо-передачи данных для связи с портативным устройством с установленным приложением. Причем совокупность средств мониторинга состояния системы включает датчик наличия холдера, средства контроля параметров приготовления напитка включают датчик очередности подачи молока и кофе в чашку. Кнопки выполнены с возможностью программирования в приложении. А портативное устройство выполнено с возможностью сбора данных обо всех напитках, когда-либо приготовленных пользователем, анализа собранных данных с применением алгоритмов машинного обучения и формирования уведомлений по его результатам.
Блок управления выполнен с возможностью управления через портативное устройство, при этом портативное устройство выполнено с возможностью установки приложения, Polaris IQHome или другого, используемого в системе умный дом, разработанного для коммуникации с кофеваркой.
В одном варианте осуществления кофеварка и устройство удаленного управления выполнены с возможностью подключения к общему роутеру, который, в свою очередь, выполнен с возможностью подключения к облачному серверу.
В другом варианте осуществления кофеварка выполнена с возможностью подключения к роутеру, выполненному с возможностью подключения к облачному серверу, а устройство удаленного управления выполнено с возможностью подключения к облачному серверу напрямую.
Средства контроля параметров приготовления напитка включают датчики температуры и расходомеры ингредиентов, используемых в процессе приготовления напитка.
Блок управления выполнен с возможностью дистанционного запуска процесса приготовления выбранного пользователем напитка из приложения.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью приема и отображения переданных кофеваркой данных о состоянии системы, в том числе, данных о наличии рожка и данных об остаточном количестве ингредиентов.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью проведения сопоставления остаточного количества ингредиентов с количеством ингредиентов, необходимым для приготовления выбранного пользователем напитка, и формирования уведомления в случае, если остаточный уровень одного или более ингредиентов слишком низок для выполнения выбранной программы.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью ввода пользователем значений контролируемых параметров для формирования рецепта.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью ввода пользователем количества ингредиентов, их температуры и последовательности подачи для формирования рецепта.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью обмена информацией между данным пользователем и пользователями других аналогичных кофеварок.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью приема рецептов напитков, переданных другим пользователем, а блок управления выполнен с возможностью удаленного запуска приготовления напитков по этим рецептам.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью загрузки рецептов напитков из сети Интернет, а блок управления выполнен с возможностью удаленного запуска приготовления напитков по этим рецептам.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью сбора данных о количестве ингредиентов в каждом из когда-либо приготовленных напитков, температуре жидкостей, использовавшихся при их приготовлении, и о порядке подачи кофе и молока в чашку.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью сбора данных о времени приготовления каждого напитка, когда-либо приготовленного пользователем.
Кофеварка и устройство удаленного управления выполнены с возможностью хранения собранных данных о напитках.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью передачи собранных данных о напитках на облачный сервер.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью проведения подсчетов потребленного за определенный период времени количества одного или нескольких пунктов следующего списка: кофе, молоко, вода, калории, белки, жиры углеводы, сахар.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью составления зависимости количества потребленных напитков от времени суток.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью ввода пользователем данных о дневной норме потребления одного или нескольких пунктов из следующего списка: калории, белки, жиры, углеводы, молоко, кофе, вода; обработки введенных данных и формирования уведомлений об оставшемся допустимом для потребления количестве соответствующих пунктов списка.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью формирования уведомлений с рекомендациями запустить приготовление определенного напитка в определенное время.
Блок управления выполнен с возможностью запуска приготовления напитка к определенному времени из приложения.
Блок управления выполнен с возможностью управления через смартфон, планшет, ноутбук, SMART TV или любое другое устройство под управлением операционной системы IOS или Android.
Устройство удаленного управления и кофеварка выполнены с возможностью приема и передачи данных с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6L0WPAN, и/или Z-wave.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью обмена данными с устройствами удаленного управления других аналогичных кофеварок посредством Wi-Fi и/или Bluetooth и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE.
Устройство удаленного управления выполнено с возможностью обмена данными с сервером посредством Wi-Fi и/или Bluetooth и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE.
Корпусе кофеварки выполнен сенсорный LED/LCD дисплей или дисплей, выполненного по любой другой технологии отображения визуальной информации.
Система приготовления напитка включает блок накачки и блок нагрева ингредиентов. Блок накачки выполнен в виде вибрационной или ротационной помпы.
Блок нагрева выполнен в виде бойлера или термоблока.
Средства мониторинга состояния системы включают датчик давления в блоке накачки и датчики температуры и давления в блоке нагрева.
Способ приготовления напитка с помощью рожковой кофеварки, заключающийся в том, что портативное устройство с установленным приложением принимает введенные пользователем данные о параметрах и времени приготовления напитка и передает их на блок управления кофеварки, который в заданное время запускает программу приготовления напитка с требуемыми параметрами, соответствие которым поддерживается блоком контроля параметров приготовления.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства. На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - блок подачи ингредиентов;
2 - резервуар для воды;
3 - резервуар для молока;
4 - трубки подачи ингредиентов;
5 - блок накачки;
6 - система контроля давления в блоке накачки 5;
7 - датчик температуры воды;
8 - расходомер воды;
9 - датчик температуры молока;
10 - расходомер молока;
11 - блок нагрева;
12 - средства контроля давления и температуры в блоке нагрева 11;
13 - датчик последовательности подачи молока и кофе;
14 - блок контроля параметров приготовления;
15 - блок приготовления кофе;
16 - варочная группа;
17 - холдер;
18 - датчик наличия рожка;
19 - датчик остаточного уровня воды;
20 - датчик остаточного уровня молока;
21 - блок мониторинга состояния системы;
22 - блок питания;
23 - блок управления;
24 - панель управления;
25 - кнопка включения кофеварки;
26 - модуль приема-передачи данных по беспроводной сети;
27 - устройство с установленным приложением;
28 - чашка;
29 - устройство с установленным приложением пользователя другой аналогичной кофеварки;
30 - роутер;
31 - облачный сервер.
На фиг. 2 представлен способ обмена данными между устройством удаленного управления и кофеваркой при подключении к общему роутеру.
На фиг. 3 представлен способ обмена данными между устройством удаленного управления и кофеваркой при подключении к серверу через разные сети.
На фиг. 4 представлен общий вид одного из вариантов реализации предложенного технического решения.
Осуществление изобретения
Предложенная кофеварка включает систему приготовления напитка, средства контроля параметров приготовления, средства мониторинга состояния системы и систему управления.
Система приготовления напитка представляет собой совокупность средств, необходимых для осуществления полного цикла приготовления напитка. Средства мониторинга состояния системы позволяют осуществлять контроль характерных параметров отдельных узлов системы приготовления, а также определять степень исправности и готовность данных узлов к работе. Средства контроля параметров приготовления поддерживают требуемые значения параметров приготовления в ходе работы системы. Система управления принимает запросы пользователя и передает соответствующие команды системе приготовления и системе контроля параметров приготовления, а также принимает данные, переданные системой мониторинга состояния системы.
К особенностям предложенной кофеварки относятся включение в число средств мониторинга состояния системы датчика наличия рожка, включение в число средств контроля параметров приготовления - датчика очередности подачи ингредиентов, а также то, что система управления располагает модулем беспроводной приемо-передачи данных для связи с портативным устройством с установленным приложением.
На фиг. 1 показана функциональная схема возможного, но не единственного, варианта предложенной кофеварки.
В соответствии с этим вариантом, система приготовления напитка (на чертеже не показана) включает следующие функциональные блоки: блок подачи ингредиентов 1, блок нагрева 11 и блок приготовления кофе 15.
Блок подачи ингредиентов 1 осуществляет функцию подачи ингредиентов от резервуаров, в которых они хранятся, к остальным узлам, участвующим в приготовлении напитка. В данном варианте он включает резервуары 2 и 3 с водой и молоком, блок накачки 5, осуществляющий перекачку ингредиентов от резервуаров-источников, и трубки 4 транспортировки воды и молока внутри системы приготовления. Блок накачки 5 может включать одно средство накачки для воды и молока, а может по одному для каждого из ингредиентов в отдельности. В качестве средств накачки при этом могут быть использованы ротационные или вибрационные помпы.
Блок нагрева 11 осуществляет нагрев ингредиентов в процессе приготовления напитка до требуемой температуры. Блок нагрева 11 может включать одно средства нагрева, такое как бойлер или термоблок.
В блоке приготовления кофе 15 реализуется этап приготовления молотого кофе. Блок содержит рожок (холдер) 17 для загрузки молотого кофе и варочную группу 16 с разъемом для размещения рожка 17.
Следует отметить, что блок приготовления кофе может содержать более одной варочной группы и, соответственно, более одного рожка. В этом случае блок накачки 5 может более одного средства накачки, а блок нагрева 11 может включать несколько средств нагрева для одновременного приготовления напитков, требующих нагрева ингредиентов до разных температур.
Блок мониторинга состояния системы приготовления 21 для варианта кофеварки, показанного на рис. 1, включает датчики 19, 20 остаточного уровня жидкостей в резервуарах 2 и 3, средства контроля давления 6 в блоке накачки, средства контроля 12 давления и температуры в блоке нагрева 11, и датчик 18 наличия рожка 17 в разъеме варочной группы 16.
Средства контроля 12 давления и температуры в блоке нагрева 11 в частности, могут быть объединены в один прессостат или PID-контроллер.
Блок мониторинга состояния системы 21 может включать дополнительные средства контроля иных параметров, не перечисленных в данном примере.
В варианте кофеварки, показанном на рис.1, блок контроля параметров приготовления 14 включает такие средства, как установленные на трубки 4 датчики температуры 7, 9 и расходомеры 8, 10, для контроля температуры и объема молока и воды, используемых в процессе приготовления напитка; а также датчик очередности 13 подачи молока и кофе в чашку 28.
В альтернативном варианте осуществления учет расхода жидкостей осуществляется на основании производительности и времени работы помпы, а расходомеры в блок 14 не включают.
Также в блок контроля параметров приготовления 14 могут быть включены средства контроля иных, параметров, не перечисленных в данном примере.
Блок управления 23 включает механическую часть, позволяющую непосредственно управлять работой кофеварки и образованную, например, кнопкой включения 25 и панелью управления 24 на корпусе кофеварки, и модуль беспроводной приемо-передачи данных 26 для связи с портативным устройство 27 с установленным приложением. Наличие модуля 26 позволяет осуществлять дистанционный мониторинг состояния и управление кофеваркой на расстоянии.
Панель управления 24 может быть выполнена в виде сенсорного LED, LCD или подобного дисплея, на котором могут отображаться данные о состоянии кофеварки, переданные с блока мониторинга состояния системы 21, кнопки выполнения программ приготовления напитков и запуска пролива. В другом варианте исполнения панель управления 24 может быть представлена LED или LCD дисплеем, на котором отображается информация, а ввод данных осуществляется с помощью механических кнопок.
Данные варианты приведены в качестве примеров и не ограничивают число возможных реализаций механической части блока управления 23.
Для управления кофеваркой может использовать приложение Polaris IQHome или любое другое аналогичное по функционалу.
Обмен данными между кофеваркой и устройством удаленного управления 27 осуществляется путем подключения к общему облачному серверу 31. Это подключение может быть реализовано путем подключения кофеварки и устройства 27 к общему роутеру 30, подключенному к облаку 31, как это показано на рис.2. В этом случае обмен данными возможен даже при отсутствии подключения роутера 30 к сети Интернет. В альтернативном варианте подключения, показанном на фиг. 3, кофеварка подключается к серверу 31 через роутер 30, а устройство удаленного управления 27 может сообщаться с сервером 31 посредством собственной сети. В этом случае подключение кофеварки и устройства 27 к сети Интернет для обмена данными необходимо.
Описанными способами к одной кофеварке могут подключаться несколько разных пользователей с разных устройств.
В качестве устройства удаленного управления 27 может быть использовано любое устройство под управлением операционной системы IOS или Android, в частности это может быть смартфон, планшет, ноутбук или SMART TV.
Прием и передача данных между портативным устройством 27 и кофеваркой осуществляется с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE, и/или посредством каналов передачи данных со сверхнизким энергопотреблением, формирующих сложные беспроводные сети с ячеистой топологией, таких как ZigBee, и/или LoRa, и/или LoRaWAN, и/или LPWAN, и/или 6LoWPAN, и/или Z-wave.
Устройство 27 осуществляет прием и обработку информации, переданной блоком мониторинга состояния системы 21, и уведомляет пользователя о результатах этой обработки. В частности, передает сведения об остаточном уровне воды и молока в резервуарах 2, 3, о наличии холдера 17 в разъеме варочной группы 16, о давлении в блоке накачки 5 и температуре и давлении в блоке нагрева 11, информирует о возникновении неисправностей.
Работа кофеварки может быть запущена из приложения, где пользователь может выбрать напиток из списка по умолчанию, загрузить рецепт из сети Интернет или составить собственный, задав соотношение молока и кофе, температуру воды, последовательность подачи воды и молока, объем порции. Заданные параметры и команда запуска приготовления напитка передаются на блок приема-передачи 26 кофеварки. Требуемые параметры поддерживаются блоком контроля параметров приготовления 14, задающего температуру ингредиентов, их количество и последовательность подачи в чашку.
В случае недостаточного количества воды и/или молока в резервуарах 2, 3, отсутствия холдера 17 или осуществления пролива во время подачи команды приготовления напитка, в приложении отображается соответствующее сообщение.
В случае наличия кнопок на панели управления 24, приложение предоставляет пользователю возможность назначить кнопкам функции выполнения рецептов, отличных от рецептов из списка по умолчанию, таким образом, сокращая время выбора необходимой программы. Приложение также позволяет заранее задать время старта приготовления напитка, тем самым, исключая необходимость ждать окончания программы приготовления напитка, а также позволяя готовить напитки по индивидуальному расписанию (например, каждый день к завтраку).
Рецепты, загруженные из Интернета, созданные пользователем, а также статистика потребления напитков может хранится в блоке памяти устройства, на котором установлено приложение, в блоке памяти модуля управления кофеварки (на чертежах не показан), либо на облачном хранилище (на сервере). Статистика включает данные обо всех напитках, приготовленных пользователем, времени их приготовления, их пищевой ценности и в дальнейшем используется приложением для создания индивидуальных рекомендаций. В частности, приложение может предупреждать пользователя о приближении к дневной норме потребления молока и/или кофе, предоставлять информацию о количестве потребленных за день жидкости и калорий, рекомендовать рецепты и оптимальное время запуска программы приготовления с учетом расписания, личных предпочтений и состояния здоровья пользователя. Составление индивидуальных рекомендаций на основе анализа статистики может осуществляться с применением алгоритмов машинного обучения (machine learning).
Приложение также предоставляет возможность обмена по беспроводной сети рецептами с другими пользователями кофеварок с аналогичной системой управления. Прием и передача данных между пользователями, а также между пользователями и сервером осуществляется с использованием любого вида связи/соединения, такого как Wi-Fi, и/или Bluetooth, и/или мобильной сотовой связи GSM, 3G, 4G, LTE
Питание электронных компонент кофеварки осуществляется от блока питания 22, который может быть подключен к стандартной сети электропитания или к автономному источнику.
Как следует из описания заявленного изобретения, предложенная рожковая кофеварка с функцией подключения к мобильному приложению по беспроводной сети обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно обеспечивает упрощение процесса приготовления напитков в соответствии с индивидуальными предпочтениями пользователя, позволяет расширить базу доступных рецептов за счет обмена ими пользователями аналогичных устройств через приложение, а также предоставляет возможность простого и быстрого перепрограммирования панели управления и формирует индивидуальные рекомендаций с учетом расписания и состояния здоровья потребителя на основании статистики.
Проведенный анализ показывает, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим для промышленного осуществления изобретения, а в совокупности они позволяют достичь заявленного технического результата.
Таким образом, в разделах «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения» было показано, что все общие и частные признаки предложенного устройства являются существенными и в совокупности удовлетворяют критерию патентоспособности «новизна». В разделе «Осуществление изобретения» было показано, что заявленное изобретение технически осуществимо, позволяет решать поставленные изобретательские задачи и уверенно достигать требуемого технического результата при его (изобретения) использовании, что свидетельствует о промышленной применимости предложенного устройства. Исходя из сказанного выше, мы считаем, что заявленная рожковая кофеварка с функцией подключения к мобильному приложению по беспроводной сети удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.