IT201900019067A1 - APPARATUS AND METHOD FOR REMOTE CONTROL OF EMERGENCY LIGHTING DEVICES - Google Patents
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Description
APPARATO E METODO PER IL CONTROLLO A DISTANZA DI APPARATUS AND METHOD FOR REMOTE CONTROL OF
DISPOSITIVI DI ILLUMINAZIONE DI EMERGENZA EMERGENCY LIGHTING DEVICES
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce genericamente ad un apparato ed al metodo relativo per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza. Più in particolare, l’invenzione riguarda un nuovo dispositivo di illuminazione (lampada) di emergenza, che incorpora un’interfaccia di comunicazione wireless, ad esempio di tipo Wi-Fi. The present invention generically refers to an apparatus and to the relative method for the remote control of emergency lighting devices. More specifically, the invention relates to a new emergency lighting device (lamp), which incorporates a wireless communication interface, for example of the Wi-Fi type.
In tal modo, la lampada di emergenza può essere controllata a distanza tramite uno smartphone e può inviare automaticamente allo smartphone stesso informazioni sul proprio stato di funzionamento. In this way, the emergency lamp can be controlled remotely via a smartphone and can automatically send information on its operating status to the smartphone itself.
Scopo della presente invenzione è infatti quello di realizzare un apparato per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza, che consenta di comandare le varie funzionalità di una lampada di emergenza connessa in Wi-Fi, utilizzando specifici moduli di comunicazione. The object of the present invention is in fact that of realizing an apparatus for the remote control of emergency lighting devices, which allows to control the various functions of an emergency lamp connected in Wi-Fi, using specific communication modules.
Altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare un apparato per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza, che consenta di effettuare test funzionali e diagnosi immediati ed approfonditi delle lampade, nonché degli eventuali guasti rilevati. Altro scopo dell’invenzione è quello di indicare un metodo per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza, che consenta di comandare varie modalità di funzionamento e di effettuare verifiche e manutenzioni periodiche delle lampade più velocemente e comodamente, rispetto alla tecnica nota. Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di realizzare un apparato ed un relativo metodo per il controllo a distanza dei dispositivi di illuminazione di emergenza, che risulti affidabile e sicuro e che possa essere utilizzato anche da un’utenza non specializzata. Another purpose of the invention is to create an apparatus for the remote control of emergency lighting devices, which allows for immediate and in-depth functional tests and diagnosis of the lamps, as well as any faults detected. Another purpose of the invention is to indicate a method for remote control of emergency lighting devices, which allows to control various operating modes and to carry out periodic checks and maintenance of the lamps more quickly and comfortably, compared to the known technique. A further purpose of the invention is to create an apparatus and a related method for remote control of emergency lighting devices, which is reliable and safe and which can also be used by non-specialized users.
Questi ed altri scopi, che potranno essere valutati meglio nel corso della trattazione, sono raggiunti da un apparato per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza secondo la rivendicazione 1 allegata; altre caratteristiche tecniche di dettaglio dell’apparato e del metodo oggetto dell’invenzione sono contenute nelle successive rivendicazioni dipendenti. In modo vantaggioso, secondo la presente invenzione, l’utilizzatore, l’installatore e/o l’addetto alla manutenzione possono, grazie ad un programma applicativo (APP) installato sullo smartphone, colloquiare con i dispositivi di illuminazione di emergenza di nuova generazione, in modo tale da trasmettere e ricevere informazioni da ogni singola lampada di un impianto di illuminazione di emergenza. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa ad una forma di realizzazione esemplificativa e preferita, ma non limitativa, dell’apparato per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza, che è oggetto della presente invenzione, e dalla allegata tavola di disegno (figura 1), che mostra uno schema a blocchi di massima dell’apparato di controllo secondo la presente invenzione. These and other purposes, which can be better evaluated in the course of the discussion, are achieved by an apparatus for the remote control of emergency lighting devices according to the attached claim 1; other detailed technical characteristics of the apparatus and method object of the invention are contained in the subsequent dependent claims. Advantageously, according to the present invention, the user, the installer and / or the maintenance employee can, thanks to an application program (APP) installed on the smartphone, communicate with the new generation emergency lighting devices, in such a way as to transmit and receive information from every single lamp of an emergency lighting system. Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the following description, relating to an exemplary and preferred, but not limiting, embodiment of the apparatus for the remote control of emergency lighting devices, which is the object of the present invention , and from the attached drawing table (Figure 1), which shows a general block diagram of the control apparatus according to the present invention.
Con riferimento alla figura menzionata, l’apparato per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza, secondo la presente invenzione, comprende una lampada di emergenza 10, che incorpora un modulo o interfaccia di comunicazione wireless 11, ad esempio di tipo Wi-Fi; la lampada 10 può essere controllata a distanza da uno smartphone 12, tramite una rete di telecomunicazioni, che include un Internet Cloud 13 ed un router o Wi-Fi Access Point 14 (dotato di eventuale batteria), e può inviare automaticamente allo smartphone 12 stesso informazioni sul proprio stato di funzionamento. With reference to the aforementioned figure, the apparatus for remote control of emergency lighting devices, according to the present invention, comprises an emergency lamp 10, which incorporates a wireless communication module or interface 11, for example of the Wi- Fi; the lamp 10 can be remotely controlled by a smartphone 12, via a telecommunications network, which includes an Internet Cloud 13 and a router or Wi-Fi Access Point 14 (equipped with any battery), and can automatically send to the smartphone 12 itself information on its operating status.
La lampada di emergenza 10 è dotata di LED RGB 15 e di LED bianchi 16 ed il funzionamento della lampada 10 è governato da un microprocessore 17, eventualmente integrato nel modulo wireless 11. The emergency lamp 10 is equipped with RGB LEDs 15 and white LEDs 16 and the operation of the lamp 10 is governed by a microprocessor 17, possibly integrated in the wireless module 11.
La lampada 10 include altresì un alimentatorecaricatore 18 ed una batteria 19. The lamp 10 also includes a charger 18 and a battery 19.
In presenza di alimentazione a 230Vac, l’alimentatorecaricatore 18 fornisce energia per caricare la batteria 19 ed alimentare i LED RGB 15 e i LED bianchi 16. In the presence of a 230Vac power supply, the charger power supply 18 provides energy to charge the battery 19 and power the RGB LEDs 15 and the white LEDs 16.
Il microprocessore 17, mediante opportune uscite PWM modula l’intensità luminosa dei quattro canali (R, G, B, W) relativi ai LED RGB 15 e ai LED bianchi 16, consentendo di ottenere qualsiasi sfumatura di colore e intensità della luce. The microprocessor 17, by means of appropriate PWM outputs, modulates the light intensity of the four channels (R, G, B, W) relating to the RGB LEDs 15 and the white LEDs 16, allowing any shade of color and intensity of light to be obtained.
In particolare, è possibile accendere o spegnere la lampada 10 con luce colorata o bianca, abilitare la funzione dimmer e/o impostare una luce notturna tramite un timer o da calendario e/o impostare una accensione condizionata da un evento (per esempio, la presenza di una persona nell’ambiente). In particular, it is possible to turn the lamp 10 on or off with colored or white light, enable the dimmer function and / or set a night light via a timer or calendar and / or set an ignition conditioned by an event (for example, the presence of a person in the environment).
Il microprocessore 17 riceve i comandi dal modulo wireless 11, il quale li riceve dalla rete di telecomunicazioni sovrastante, comprendente l’Internet Cloud 13 e l’Access Point 14, che li trasporta a partire dall’interfaccia utente ospitata su una APP (programma applicativo dedicato) nello smartphone 12. L’utente, quindi, può determinare colore e intensità della luce emessa operando sulla opportuna APP con lo smartphone 12; l’utente dispone altresì di comandi per accendere e spegnere la lampada 10 mediante la APP e, opzionalmente, la APP rende disponibili ulteriori comandi per configurare il funzionamento della lampada 10 in tutte le sue modalità operative. The microprocessor 17 receives the commands from the wireless module 11, which receives them from the overlying telecommunications network, including the Internet Cloud 13 and the Access Point 14, which transports them starting from the user interface hosted on an APP (application program dedicated) in the smartphone 12. The user, therefore, can determine the color and intensity of the light emitted by operating on the appropriate APP with the smartphone 12; the user also has commands to turn lamp 10 on and off via the APP and, optionally, the APP makes additional commands available to configure the operation of lamp 10 in all its operating modes.
In particolare, tramite la APP dello smartphone 12 è possibile effettuare un auto-test funzionale della lampada 10 in tempi prefissati, anche comandabile nell’avvio e nello spegnimento, un auto-test di autonomia in tempi prefissati, anche comandabile nell’avvio e nello spegnimento, e/o comandare una inibizione del test e/o gestire il flusso luminoso. In particular, through the APP of the smartphone 12 it is possible to carry out a functional self-test of the lamp 10 in predetermined times, also controllable in start-up and shutdown, an autonomy self-test in predetermined times, also controllable in start-up and shutdown. shutdown, and / or command an inhibition of the test and / or manage the luminous flux.
A meno che non si attui una inibizione della funzione di emergenza (subordinata al periodo giorno/notte), quando cessa l’alimentazione a 230 Vac (condizione di blackout rilevata da un sensore di rete presente all’interno della lampada 10), la batteria 19 alimenta tutti i circuiti della lampada 10 e il microprocessore 17 imposta il flusso luminoso secondo quanto definito dall’utente oppure in base ad una configurazione preimpostata in fabbrica. Unless the emergency function is inhibited (subject to the day / night period), when the 230 Vac power supply ceases (blackout condition detected by a network sensor inside lamp 10), the battery 19 powers all the circuits of the lamp 10 and the microprocessor 17 sets the luminous flux according to what is defined by the user or on the basis of a preset configuration in the factory.
Trattandosi di una condizione di blackout, la scelta più efficace è quella di accendere solo i LED bianchi 16, che sono quelli più efficienti e che consentono, quindi di massimizzare la durata della batteria 19 (gestione del livello di carica della batteria 19). Since this is a blackout condition, the most effective choice is to turn on only the white LEDs 16, which are the most efficient ones and allow, therefore, to maximize the life of the battery 19 (management of the battery charge level 19).
Allo stesso tempo, essendo mancata l’energia di alimentazione a 230 Vac, il microprocessore 17 segnala al modulo o interfaccia wireless 11 e alla APP dello smartphone 12 l’accaduto, in modo tale che l’utente riceva così l’informazione di blackout (icona sulla APP) e possa quindi intervenire, se necessario, per mettere in sicurezza le parti sensibili dl proprio edificio (frigoriferi, macchine speciali, ecc.). At the same time, as the 230 Vac power supply is missing, the microprocessor 17 signals the wireless module or interface 11 and the smartphone APP 12 about the event, so that the user receives the blackout information ( icon on the APP) and can therefore intervene, if necessary, to secure the sensitive parts of your building (refrigerators, special machines, etc.).
La notifica dello stato di emergenza è inviata su Cloud 13 istantaneamente se il router 14 è alimentato, in differita se il router 14 non è alimentato (tramite una funzionalità di memoria eventi). The notification of the emergency status is sent to Cloud 13 instantly if the router 14 is powered, on a deferred basis if the router 14 is not powered (through an event memory function).
Se l’assenza di energia elettrica a 230 Vac si prolunga per un periodo di tempo prefissato dopo l’istante di blackout, il microprocessore 17 può operare diverse strategie per massimizzare il tempo di operatività della lampada 10 e le sue funzioni. If the absence of 230 Vac electricity lasts for a predetermined period of time after the instant of blackout, the microprocessor 17 can operate different strategies to maximize the operating time of the lamp 10 and its functions.
In particolare, il microprocessore 17 può effettuare, in alternativa, le seguenti operazioni. In particular, the microprocessor 17 can alternatively carry out the following operations.
Dopo qualche minuto dall’inizio del black-out, il microprocessore 17, dopo aver trasferito l’informazione dell’avvenuto blackout all’utente, spegne il modulo o interfaccia wireless 11 per non gravare inutilmente sul bilancio energetico della batteria 19 e per massimizzare quindi l’autonomia della luce di emergenza della lampada 10. After a few minutes from the beginning of the black-out, the microprocessor 17, after having transferred the information of the blackout to the user, turns off the wireless module or interface 11 in order not to unnecessarily burden the energy balance of the battery 19 and therefore to maximize the autonomy of the emergency light of the lamp 10.
In alternativa, il microprocessore 17 accende il modulo wireless 11 periodicamente (ad esempio, con cicli di 2 minuti acceso e 10 minuti spento) per ridurre il consumo della batteria 19, ma consentire comunque di ricevere eventuali comandi da parte dell’utente; l’utente potrebbe infatti decidere di inibire la illuminazione di emergenza o di ridurre la luminosità della stessa, per risparmiare la batteria 19. Alternatively, the microprocessor 17 turns on the wireless module 11 periodically (for example, with cycles of 2 minutes on and 10 minutes off) to reduce the consumption of the battery 19, but still allow to receive any commands from the user; the user could in fact decide to inhibit the emergency lighting or reduce its brightness, to save the battery 19.
Ancora alternativamente, il microprocessore 17 può mantenere sempre acceso il modulo wireless 11 per consentire la massima operatività dell’utente, a scapito di una riduzione dell’autonomia di funzionamento in assenza della rete di alimentazione. In generale, tutte le funzioni specifiche della lampada di emergenza 10 (sensore di rete, gestione della carica della batteria 19, ecc.) possono essere gestite dal microprocessore 17 o dal modulo wireless a seconda della versione realizzativa e della allocazione del software applicativo. Still alternatively, the microprocessor 17 can always keep the wireless module 11 on to allow maximum user operation, at the expense of a reduction in operating autonomy in the absence of the power supply network. In general, all the specific functions of the emergency lamp 10 (network sensor, management of the battery charge 19, etc.) can be managed by the microprocessor 17 or by the wireless module according to the implementation version and the allocation of the application software.
Nel caso in cui il microprocessore 17 gestisca tutte le funzioni locali della lampada 10, il modulo wireless 11 traduce semplicemente i comandi derivanti dal Cloud 13 in comandi seriali, tramite un protocollo di comunicazione per la gestione remota ed effettiva traslazione dei comandi in Cloud, effettuati sulla APP dello smartphone 12, in comandi seriali verso il microprocessore 17 e viceversa. In the event that the microprocessor 17 manages all the local functions of the lamp 10, the wireless module 11 simply translates the commands deriving from the Cloud 13 into serial commands, through a communication protocol for the remote management and effective translation of the commands in the Cloud, performed on the smartphone APP 12, in serial commands to the microprocessor 17 and vice versa.
In una eventuale versione più economica del prodotto, in cui non sia presente il microprocessore 17, il modulo wireless 11 è atto a gestire direttamente con i propri ingressi e uscite i LED 15, 16, il caricatore 18 e il sensore di rete presente all’interno della lampada 10. E’ possibile altresì che alcune funzioni della lampada di emergenza 10 (ad esempio, il pilotaggio dei LED RGB 15 e dei LED bianchi 16) siano gestite direttamente dal modulo wireless 11 ed altre funzioni siano gestite dal microprocessore 17. In a possible cheaper version of the product, in which the microprocessor 17 is not present, the wireless module 11 is able to directly manage with its inputs and outputs the LEDs 15, 16, the charger 18 and the network sensor present at the inside the lamp 10. It is also possible that some functions of the emergency lamp 10 (for example, the driving of the RGB LEDs 15 and the white LEDs 16) are managed directly by the wireless module 11 and other functions are managed by the microprocessor 17.
Secondo i moderni paradigmi del mondo IoT (Internet of Things), il protocollo di gestione remota della lampada di emergenza 10 può essere ad esempio del tipo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport); secondo questo protocollo esiste un server allocato in Cloud (broker), che gestisce i servizi di pubblicazione e sottoscrizione dei vari attori del sistema, costituiti dalle lampade 10 e dai dispositivi remoti di controllo e comando. According to the modern paradigms of the IoT (Internet of Things) world, the remote management protocol of the emergency lamp 10 can be, for example, of the MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) type; according to this protocol there is a server allocated in the Cloud (broker), which manages the publication and subscription services of the various players in the system, consisting of the lamps 10 and the remote control and command devices.
Il broker MQTT gestisce i topics (cioè le variabili del sistema) garantendone il continuo aggiornamento in base ai messaggi ricevuti dai publishers e inviando opportuni messaggi di aggiornamento ai sottoscrittori. In questo contesto, la lampada di emergenza 10 collegata a Internet tramite la rete Wi-Fi opererà come “client” e sarà servita dal broker MQTT, che ne riceverà i messaggi e pubblicherà verso la lampada stessa i messaggi ricevuti dagli altri “client” (le APP degli smartphone 12 che controllano la lampada 10). The MQTT broker manages the topics (ie the system variables) ensuring their continuous updating based on the messages received from the publishers and sending appropriate update messages to the subscribers. In this context, the emergency lamp 10 connected to the Internet via the Wi-Fi network will operate as a "client" and will be served by the MQTT broker, who will receive the messages and publish the messages received from the other "clients" to the lamp itself ( the APPs of the smartphones 12 that control the lamp 10).
In particolare, ad esempio, in mancanza di alimentazione di rete a 230 Vac, la lampada 10 pubblicherà nel proprio topic “assenza rete” lo stato di tale variabile indicando con il valore 0 la condizione di blackout. In particular, for example, in the absence of a 230 Vac mains power supply, the lamp 10 will publish the status of this variable in its topic “mains failure”, indicating the blackout condition with the value 0.
I sottoscrittori del topic “assenza rete” (che sono le APP dei dispositivi registrati nella gestione della lampada 10) riceveranno un messaggio di aggiornamento dello stato della lampada, mostrando nella propria IU (Interfaccia Utente) la mancanza di rete, ad esempio visualizzata come icona spenta. The subscribers of the topic "no network" (which are the APPs of the devices registered in the management of the lamp 10) will receive a message updating the status of the lamp, showing in their UI (User Interface) the lack of network, for example displayed as an icon off.
Quando terminerà il blackout la lampada di emergenza 10 aggiornerà il topic “assenza rete”, pubblicando un nuovo messaggio con il valore 1 di tale variabile; il broker invierà ai sottoscrittori l’aggiornamento del valore e le APP su smartphone 12 visualizzeranno l’icona ad esempio di colore verde. When the blackout ends, the emergency lamp 10 will update the topic "power failure", publishing a new message with the value 1 of this variable; the broker will send subscribers the update of the value and the APPs on smartphones 12 will display the icon, for example in green color.
In modo del tutto simmetrico i messaggi generati dalle APP dei dispositivi registrati nella gestione della lampada 10 si comporteranno come publishers di messaggi che modificheranno lo stato delle variabili di comando della lampada 10. In a completely symmetrical way, the messages generated by the APPs of the devices registered in the management of the lamp 10 will behave as message publishers that will modify the status of the control variables of the lamp 10.
Ad esempio lo stato di accensione e spegnimento in assenza di alimentazione di rete è il topic definito come “rest”; se la APP su smartphone 12 pubblicherà un messaggio per modificare questo topic e porlo al valore 0 la lampada 10 si spegnerà in assenza di alimentazione di rete; se, viceversa, verrà posto il valore 1, la lampada 10 si accenderà in assenza di alimentazione di rete. For example, the switch-on and switch-off status in the absence of mains power is the topic defined as “rest”; if the APP on smartphone 12 will publish a message to modify this topic and set it to 0, the lamp 10 will switch off in the absence of mains power; if, on the other hand, the value 1 is set, the lamp 10 will switch on in the absence of mains power supply.
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche tecniche dell’apparato e del metodo relativo per il controllo a distanza di dispositivi di illuminazione di emergenza, secondo l’invenzione, così come chiari ne risultano i relativi vantaggi. From the description made, the technical characteristics of the apparatus and of the relative method for the remote control of emergency lighting devices, according to the invention, are clear, as are the relative advantages.
In particolare, oltre ai vantaggi già menzionati in precedenza, ricordiamo i seguenti: In particular, in addition to the advantages already mentioned above, we recall the following:
- cablaggio semplificato; - simplified wiring;
- affidabilità di comunicazione senza problemi di interferenza anche in ambienti indoor; - communication reliability without interference problems even in indoor environments;
- possibilità di modificare a distanza la luminosità adattando il flusso luminoso durante il blackout alle necessità contingenti; - possibility to remotely modify the brightness by adapting the luminous flux during the blackout to contingent needs;
- possibilità di trasformare le lampade SE in SA, eventualmente con flusso ridotto, al fine di realizzare una illuminazione notturna. - possibility of transforming SE lamps into SA, possibly with reduced flux, in order to create night lighting.
E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti potranno essere apportate all’apparato ed al metodo in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva espressa nelle rivendicazioni allegate. Finally, it is clear that numerous other variations may be made to the apparatus and method in question, without thereby departing from the principles of novelty inherent in the inventive idea expressed in the attached claims.
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