PT108203A

PT108203A - NON-INTRUSIVE, AUTONOMOUS AND PORTABLE DEVICE FOR OBTAINING INDICATORS FOR ENERGY USE AND OPERATING METHOD

Info

Publication number: PT108203A
Application number: PT108203A
Authority: PT
Inventors: Carlos Bárbara Grilo António; Moreira Da Silva Dos Reis Ferreira Pedro; Miguel Amaral Lopes Rui; Francisco Alves Martins João; Pedro Nogueira Da Costa De Castro Fonseca Joaquim
Original assignee: Faculdade De Ciências E Tecnologia Da Univ Nova De Lisboa
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2015-02-09
Publication date: 2016-08-09
Also published as: WO2016128869A1

Abstract

O PRESENTE DISPOSITIVO TEM COMO OBJETIVO A RECOLHA DE INDICADORES DE UTILIZAÇÃO ENERGÉTICA, QUER SEJA ESTA UTILIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA, ENERGIA TÉRMICA, GÁS OU ÁGUA. A INVENÇÃO BASEIA-SE NUM EQUIPAMENTO ELETRÓNICO, NÃO INTRUSIVO (101), COM CAPACIDADE DE AQUISIÇÃO DE SINAIS, PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÃO E RESPETIVA TRANSMISSÃO, QUER LOCALMENTE PARA UM SINALIZADOR (201) QUER REMOTAMENTE, PREFERENCIALMENTE ATRAVÉS DE COMUNICAÇÃO SEM FIOS, PARA UM SERVIDOR INDEPENDENTE. ESTE EQUIPAMENTO ELETRÓNICO É COMPOSTO POR UMA UNIDADE DE PROCESSAMENTO INTERNO (203), POR UM MÓDULO DE COMUNICAÇÃO (204), POR UMA FONTE INTERNA DE ENERGIA E POR UM CONJUNTO EMBUTIDO DE SENSORES (205), PODENDO SER UTILIZADO EM FRIGORÍFICOS, MÁQUINAS DE LAVAR ROUPA, MÁQUINAS DE LAVAR LOIÇA, ENTRE OUTROS EQUIPAMENTOS.THIS DEVICE IS INTENDED FOR THE COLLECTION OF ENERGY INDICATORS WHETHER THIS IS USED FOR ELECTRICITY, THERMAL ENERGY, GAS OR WATER. The invention is based on non-intrusive electronic equipment (101), capable of acquiring signals, information processing and transmission, locally locating a signal (201), preferably remotely via wireless communication, to a server INDEPENDENT. This electronic equipment is composed of an internal processing unit (203), a communication module (204), an internal source of energy and a set of sensors (205), which can be used in refrigerators, washing machines CLOTHING, DISHWASHING MACHINES, BETWEEN OTHER EQUIPMENT.

Description

DESCRIÇÃO "Dispositivo não intrusivo, autónomo e portátil, de obtenção de indicadores de utilização energética e respetivo método de operação""Non-intrusive, autonomous and portable device for obtaining energy usage indicators and respective method of operation"

Campo técnico 0 presente pedido descreve um dispositivo não intrusivo destinado a obter indicadores de utilização energética sobre o uso de equipamentos domésticos ou industriais.TECHNICAL FIELD This application describes a non-intrusive device for obtaining energy usage indicators on the use of domestic or industrial equipment.

AntecedentesBackground

Hoje em dia, alcançar elevados niveis de eficiência energética é essencial em todos os dominios da sociedade, em particular nas habitações.Today, achieving high levels of energy efficiency is essential in all domains of society, particularly in housing.

Para tornar os niveis de utilização energética mais eficientes em habitações podem ser utilizadas várias estratégias que incluem, entre outras ações, utilização de equipamentos ou eletrodomésticos mais eficientes, utilização de fontes de energia renovável ou controlo intrusivo da utilização desses mesmos equipamentos ou eletrodomésticos. De qualquer das formas é sempre importante ter uma medida dos referidos niveis de utilização energética.In order to make energy use levels more efficient in housing, a number of strategies can be used that include, among other actions, the use of more efficient equipment or appliances, the use of renewable energy sources or the intrusive control of the use of these same appliances or appliances. In any case, it is always important to have a measure of these levels of energy use.

Em qualquer habitação os equipamentos ou eletrodomésticos são geralmente cargas não controláveis que dependem dos critérios de uso impostos pelos utilizadores domésticos. A generalidade das soluções atuais baseia-se em técnicas intrusivas, de medida do consumo energético, que promovem o comando automático dos equipamentos ou eletrodomésticos através das chamadas "tomadas inteligentes" ou considerando a existência dos chamados eletrodomésticos inteligentes (smart appliances), apresentando ainda, a generalidade destas soluções, menus de parametrização extensos. A invenção descrita na patente com número de publicação EP1159779 [1] recorre a um ponto de medição global com o objetivo de adaptar o consumo energético de cada eletrodoméstico em função do consumo global. No entanto, é necessário que estes eletrodomésticos tenham capacidade para adaptar o seu consumo energético; além de que se considera, nesta patente, que os mesmos se encontram dotados de um sistema que permita receber e interpretar informação referente ao consumo total de energia. A invenção descrita no pedido de patente US2008231468 [2] já considera uma medição de energia em todos os equipamentos, incluindo um conjunto adicional de sensores destinados a obter informação adicional não apenas energética. A medição do consumo de água ou energia é efetuada de forma intrusiva interrompendo os circuitos de alimentação de água ou energia. A invenção descrita em DE102012201629 [3] acrescenta às anteriores um display para apresentar o consumo de energia ao utilizador. A invenção descrita em US2013204559 [4] recorre à medição global da energia para fornecer informação adicional ao utilizador, decorrente do consumo efetuado, como por exemplo sobre a quantidade de água utilizada numa cafeteira. No entanto, necessita de recorrer ao conhecimento das caracteristicas energéticas de cada eletrodoméstico. A invenção descrita em EP24184462 [5] incorpora dados adicionais, além do consumo energético, a fim de disponibilizar essa informação através de uma ponte de ligação de comunicações. No entanto, toda a informação recolhida destina-se a controlar automaticamente os eletrodomésticos. A invenção descrita em US20120065791 [6] providencia previsões de consumo e sugestões de poupança de energia, mas necessita de receber informação referente ao consumo de energia a partir de, pelo menos, um equipamento elétrico. Considera um equipamento central que recebe informação sobre o consumo elétrico dos vários eletrodomésticos e disponibiliza essa informação para o utilizador. No entanto necessita de um contador inteligente e de eletrodomésticos que sejam passíveis de controlo automático. A invenção descrita em US20110046805 [7] gera padrões de utilização ótimos dos eletrodomésticos em função das necessidades dos utilizadores e de poupança de energia. No entanto, baseia-se na existência de uma unidade central de gestão de energia e de eletrodomésticos inteligentes (smart appliances). A invenção descrita em US2010/0117625 AI [8] apresenta um dispositivo que comunica com o controlador do eletrodoméstico e /ou a sua fonte de alimentação. Contudo, o referido dispositivo sendo parte integrante do eletrodoméstico não é autónomo nem pode ser utilizado em diferentes eletrodomésticos.In any dwelling, the equipment or appliances are generally non-controllable loads that depend on the usage criteria imposed by the home users. The majority of today's solutions are based on intrusive techniques, measuring energy consumption, which promote the automatic control of appliances or appliances through so-called "smart outlets" or considering the existence of so-called smart appliances, the generality of these solutions, extensive parameterization menus. The invention described in the patent with publication number EP1159779 [1] resorts to a global measuring point in order to adapt the energy consumption of each appliance as a function of the overall consumption. However, it is necessary that these appliances have the capacity to adapt their energy consumption; in addition, it is considered in this patent that they are equipped with a system to receive and interpret information regarding total energy consumption. The invention described in patent application US2008231468 [2] already considers a measurement of energy in all equipment, including a further set of sensors intended to obtain additional energy information. The measurement of the water or energy consumption is carried out in an intrusive way, interrupting the circuits of water or energy supply. The invention described in DE102012201629 [3] adds to the above a display for displaying energy consumption to the user. The invention described in US2013204559 [4] uses the overall energy measurement to provide additional information to the user, as a result of consumption, such as the amount of water used in a coffee maker. However, it needs to have recourse to the knowledge of the energetic characteristics of each appliance. The invention described in EP 24184462 [5] incorporates additional data, in addition to power consumption, in order to make such information available through a communications link bridge. However, all information collected is intended to automatically control the appliances. The invention disclosed in US20120065791 [6] provides consumption forecasts and energy saving suggestions but needs to receive energy consumption information from at least one electrical equipment. It considers a central equipment that receives information on the electrical consumption of the various appliances and makes this information available to the user. However you need a smart meter and appliances that are subject to automatic control. The invention described in US20110046805 [7] generates optimal usage patterns of the appliances according to user needs and energy savings. However, it is based on the existence of a central unit of energy management and smart appliances. The invention disclosed in US2010 / 0117625 AI [8] has a device communicating with the appliance controller and / or its power source. However, said device being an integral part of the appliance is not autonomous nor can it be used in different appliances.

Existe assim espaço para o desenvolvimento de soluções não intrusivas que efetuem a medição de níveis de utilização energética referentes ao uso que os utilizadores fazem dos diferentes dispositivos elétricos ou eletrodomésticos e que efetuem o tratamento desta informação, de forma a ser enviada ao utilizador, para que este possa tomar uma ação sobre as conclusões retiradas.There is therefore scope for the development of non-intrusive solutions that measure energy usage levels related to users' use of different electrical devices or appliances and that treat this information in a way that is sent to the user so that the latter may take action on the conclusions withdrawn.

Sumário É descrito um dispositivo não intrusivo, autónomo e portátil, pronto a ser utilizado e sem qualquer necessidade de programação, constituído pelos seguintes componentes: a) uma unidade interna de processamento(203); b) pelo menos um módulo de comunicação (204); c) pelo menos um módulo de sensores embutido (205); d) pelo menos um sinalizador (201); e) fonte de energia interna (202); onde todos os referidos elementos se encontram no interior de um invólucro rígido.A non-intrusive, self-contained and portable device, ready to be used and without any programming need, is provided comprising the following components: a) an internal processing unit (203); b) at least one communication module (204); c) at least one built-in sensor module (205); d) at least one flag (201); e) internal power source (202); where all said elements lie within a rigid housing.

Numa forma de realização do dispositivo não intrusivo, o módulo de comunicação está configurado para estabelecer uma comunicação bidirecional sem fios com um servidor remoto.In one embodiment of the non-intrusive device, the communication module is configured to establish bidirectional wireless communication with a remote server.

Numa outra forma de realização do dispositivo não intrusivo, pelo menos um módulo de sensores embutido (205) compreende pelo menos um sensor embutido ou uma combinação de sensores embutidos do tipo luminosidade, temperatura e/ou movimento, estando configurado para: — monitorizar a abertura da porta do equipamento e o periodo em que a mesma se mantém aberta, através de um sensor de luminosidade; — monitorizar a temperatura de operação do equipamento, através de um sensor de temperatura; — monitorizar o ciclo de operação do equipamento, a partir de sensores de luminosidade, temperatura e movimento; — monitorizar o estado de operação do equipamento, através de sensores de luminosidade, temperatura e movimento.In another embodiment of the non-intrusive device, at least one built-in sensor module (205) comprises at least one built-in sensor or a combination of built-in sensors of the light, temperature and / or movement type, being configured to: of the equipment door and the period in which it remains open, through a light sensor; - monitoring the operating temperature of the equipment by means of a temperature sensor; - monitoring the equipment's operating cycle, from light, temperature and movement sensors; - monitor the operating state of the equipment through light, temperature and movement sensors.

Numa outra forma de realizadãumdo dispositivo não intrusivo, o sinalizador (201) está confiqurado para qerar um sinal do tipo, mas não se encontrando limitado a, luminoso, vibratóo tipo, mas nã O método de operação do dispositivo não intrusivo, autónomo e portátil, é igualmente descrito, sendo compreendido pelos seguintes passos: I. unidade interna de processamento (203) recebe e pré-processa os dados recolhidos por pelo menos um módulo de sensores embutido (205), em que os referidos dados estão relacionados a pelo menos uma ou a uma combinação da seguinte informação: — número de eventos de ativação de um sensor de luminosidade e duração temporal do referido evento; — temperatura de operação, através de um sensor de temperatura; — número de eventos de ativação de um sensor de movimento e duração temporal do referido evento; II. unidade interna de processamento (203) transmite os dados pré-processados localmente para pelo menos um sinalizador (201) e remotamente para um servidor independente (103) para processamento adicional.In a further embodiment of a non-intrusive device, the bezel 201 is configured to provide a signal of the type, but not limited to, light, vibration type, but not the method of operation of the non-intrusive, is further described and is comprised of the following steps: I. internal processing unit (203) receives and preprocesses the data collected by at least one embedded sensor module (205), wherein said data relates to at least one or a combination of the following information: - number of activation events of a light sensor and time duration of said event; - operating temperature, through a temperature sensor; - number of activation events of a motion sensor and time duration of said event; II. the internal processing unit 203 transmits the preprocessed data locally to at least one flag 201 and remotely to a separate server 103 for further processing.

Este dispositivo e o seu método de operação, destina-se a obter indicadores de utilização energética referentes ao uso que os utilizadores fazem de equipamentos industriais ou domésticos. Este dispositivo é não intrusivo, uma vez que não necessita de nenhuma ligação fisica ao equipamento que vai monitorizar, e autónomo dado que possui a sua própria fonte de energia. O seu invólucro caracteriza-se por ser estanque a liquidos, e resistente a temperaturas até 200°C. A informação coletada pelo dispositivo, através de pelo menos um módulo de sensores embutido (205) pode ser do tipo: - abertura da porta do equipamento a monitorizar, através do sensor de luminosidade; tempo de abertura da porta do equipamento a monitorizar, através do sensor de luminosidade; temperatura de operação do equipamento a monitorizar, através do sensor de temperatura; ciclo de operação do equipamento a monitorizar, através do sensor de luminosidade, do sensor de temperatura e do sensor de movimento; estado de operação do equipamento a monitorizar, através do sensor de luminosidade, do sensor de temperatura e do sensor de movimento.This device and its method of operation is intended to provide energy usage indicators relating to users' use of industrial or household equipment. This device is non-intrusive, since it does not require any physical connection to the equipment to be monitored, and is autonomous since it has its own power source. Its casing is characterized by being watertight and resistant to temperatures up to 200 ° C. The information collected by the device through at least one embedded sensor module 205 may be of the type: port opening of the equipment to be monitored through the light sensor; time to open the door of the equipment to be monitored, through the light sensor; operating temperature of the equipment to be monitored, through the temperature sensor; operating cycle of the equipment to be monitored, via the light sensor, temperature sensor and motion sensor; operating state of the equipment to be monitored, via the light sensor, the temperature sensor and the motion sensor.

Depois da etapa de pré-processamento, a unidade interna de processamento (203) transmite a informação ao utilizador quer localmente, para o sinalizador (201), quer remotamente para um servidor independente, para processamento adicional tendo em vista a aferição dos niveis de utilização energética.After the pre-processing step, the internal processing unit (203) transmits the information to the user either locally, to the flag (201), or remotely to a stand-alone server, for further processing in order to measure the usage levels energy.

Este dispositivo e respetivo método de operação pode ser utilizado para a obtenção de indicadores de utilização energética em eletrodomésticos, nomeadamente, mas não se limitando a, frigoríficos, máquinas de lavar roupa, máquinas de lavar loiça, quer sejam estes equipamentos industriais ou domésticos que estejam presentes em espaços habitacionais, comerciais espaço industriais.This device and its method of operation can be used to obtain indicators of energy use in household appliances, namely, but not limited to, refrigerators, washing machines, dishwashers, whether these industrial or domestic equipment is present in living spaces, commercial space industrial.

Descrição geral A tecnologia aqui descrita destina-se a obter indicadores de utilização energética referentes ao uso que os utilizadores fazem dos equipamentos ou eletrodomésticos onde se encontram os dispositivos não intrusivos aqui descritos. Adicionalmente é efetuado o tratamento da informação, de forma a ser enviada ao utilizador, para que este possa tomar uma ação sobre as conclusões retiradas e alterar o seu comportamento energético, promovendo assim o aumento da eficiência energética dos utilizadores por aumento da sua consciência energética e da consciência do uso que fazem dos seus equipamentos ou eletrodomésticos. Esta tecnologia utiliza um dispositivo autónomo não intrusivo (101), que permite efetuar a recolha de dados referentes à utilização energética de equipamentos domésticos ou industriais, como sendo frigoríficos, máquinas de lavar roupa, entre outros. 0 dispositivo autónomo (101) utilizado apresenta-se como não intrusivo pois não existe nenhuma ligação fisica (quer ao nivel da leitura do consumo de eletricidade, de água, de gás, ou outra fonte) com o equipamento cuja utilização será monitorizada.Overview The technology described here is intended to provide energy usage indicators for users' use of equipment or appliances where non-intrusive devices are described here. In addition, the information is processed so that it can be sent to the user so that the user can take action on the conclusions drawn and change their energy behavior, thus promoting the increase of the energy efficiency of the users by increasing their energy awareness and of their use of their equipment or appliances. This technology uses a non-intrusive autonomous device (101), which allows the collection of data concerning the energy use of domestic or industrial equipment, such as refrigerators, washing machines, among others. The stand-alone device 101 is presented as non-intrusive because there is no physical connection (either at the level of the reading of electricity, water, gas, or other source consumption) with the equipment to be monitored for use.

Os dados de utilização energética podem ser referentes ao consumo de energia elétrica, energia térmica, gás, água ou outro.The energy usage data may refer to the consumption of electricity, thermal energy, gas, water or other.

Este dispositivo autónomo não intrusivo (101), comunica diretamente com o utilizador (104) ou através de servidor independente e remoto (103), sendo que a comunicação do dispositivo autónomo não intrusivo (101) com o servidor independente e remoto (103) pode ser direta ou através de uma ponte de ligação de comunicações (router) (102) .This non-intrusive stand-alone device 101 communicates directly with the user 104 or through a standalone and remote server 103, wherein communication of the non-intrusive stand-alone device 101 with the stand-alone and remote server 103 may be either direct or via a communications (router) bridge (102).

Na sua forma de realização preferencial, o dispositivo autónomo não intrusivo é constituído por um invólucro rígido, leve e estanque, em forma de ovo, construído em material termoplástico do tipo Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) ou similar, e é resistente a temperaturas elevadas. O dispositivo autónomo não intrusivo é composto por uma unidade de processamento interno (203), por um módulo de comunicação (204), por um ou mais módulos de sensores embutidos (205), por um ou mais sinalizador(es) (201), que podem ser, por exemplo, do tipo luminoso, e por uma fonte de energia interna (202).In its preferred embodiment, the non-intrusive self-contained device consists of a rigid, lightweight, egg-shaped housing constructed of thermoplastic material of the type Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) or the like and is resistant to high temperatures. The non-intrusive self-contained device is composed of an internal processing unit (203), a communication module (204), one or more embedded sensor modules (205), one or more flag (s) (201), which may be, for example, of the light type, and an internal energy source (202).

Na sua forma de realização preferencial, a unidade de processamento interno (203) será do tipo Electric Imp ou similar, Cortex-M3 de 32 bits, especificamente adaptado para aplicações de tempo real, com entradas/saídas do tipo analógico. Na sua forma de realização preferencial, o módulo de comunicação (204) será do tipo sem fios, podendo este módulo ser integrado no processador (203). Os sensores do tipo luminosidade serão do tipo fototransistor, modelo PT12-21C/TR8, para gamas espectrais na zona visivel do espectro eletromagnético. Os sensores do tipo temperatura serão do tipo digital com gama de precisão na ordem de 0,5°C, escala linear, comunicação I2C SMBUS e gama de operação entre -40 e 125°C. O sensor do tipo movimento será do tipo digital com capacidade de medida em 3 eixos, com gama de precisão na ordem de 0,3% e gama de operação na ordem de 3g. O sinalizador luminoso será do tipo diodo emissor de luz tricolor. O sinalizador sonoro será do tipo magnético com sarda sonora na ordem de 95dBA, frequência na ordem de 2Hz e tensão de operação entre 3,0 e 5,0V. A fonte de energia interna (202) será constituída por duas baterias do tipo AA de alta capacidade e um regulador de tensão DC/DC do tipo elevador com tensão de entrada entre 0,8 e 6,0V, tensão de saida entre 1,8 e 5,3V e máxima corrente de saída de 0,5A.In its preferred embodiment, the internal processing unit 203 will be of the Electric Imp type or similar, Cortex-M3 32-bit, specifically adapted for real-time applications with analog inputs / outputs. In its preferred embodiment, the communication module 204 will be of the wireless type, which module may be integrated into the processor 203. The sensors of the type luminosity will be of the fototransistor type, model PT12-21C / TR8, for spectral ranges in the visible zone of the electromagnetic spectrum. The temperature sensors will be of the digital type with a precision range in the order of 0.5 ° C, linear scale, I2C SMBUS communication and operating range between -40 and 125 ° C. The movement type sensor will be of the digital type with capacity to measure in 3 axes, with a precision range of 0.3% and operating range of 3g. The light signal shall be of three-color LED type. The sound flag will be magnetic type with sound mounts in the order of 95dBA, frequency in the order of 2Hz and operating voltage between 3.0 and 5.0V. The internal power source (202) will consist of two high capacity AA type batteries and a DC / DC voltage regulator of elevator type with input voltage between 0.8 and 6.0 V, output voltage between 1.8 and 5.3V and maximum output current of 0.5A.

Ao contrário da generalidade dos dispositivos destinados a monitorizar o consumo energético de equipamentos, este dispositivo possui um módulo embutido de sensores (205), não necessitando assim de informação proveniente de sensores exteriores. Utiliza essa informação, proveniente dos sensores, para inferir os níveis de utilização energética que é feita dos equipamentos sem necessidade de leitura intrusiva, ou de qualquer ligação física aos equipamentos, dos respetivos consumos energéticos.Unlike most devices for monitoring the energy consumption of equipment, this device has a built-in module of sensors 205, thus not requiring information from outside sensors. It uses this information, from the sensors, to infer the levels of energy use that is made of the equipment without requiring intrusive reading, or any physical connection to the equipment, of the respective energy consumptions.

Este dispositivo destina-se a ser colocado nos equipamentos, por exemplo no interior de uma máquina de lavar a roupa, ou de um frigorífico, e adquirir dados da utilização, em termos energéticos, destes mesmos equipamentos, através do seguinte procedimento: A unidade interna de processamento (203) recebe informação do módulo de sensores embutido (205) e, eventualmente, do exterior através do módulo de comunicação (204), e providencia informação de uma forma local - através de pelo menos um sinalizador (201); ou para o exterior -através do módulo de comunicação (204) . O dispositivo autónomo não intrusivo (101) é alimentado a partir de uma fonte de energia interna (202), sendo que a mesma poderá ser ou não do tipo recarregável. Em qualquer dos casos, a unidade de processamento interno (203) é responsável por monitorizar o nível de carga desta fonte de energia interna (202), providenciando um sinal (local através de pelo menos um sinalizador (201), e para o exterior através do módulo de comunicação (204) indicando a necessidade de substituição da fonte de energia interna ou recarregamento da mesma.This device is intended to be placed on equipment, for example in a washing machine or a refrigerator, and to acquire data on the energy use of the same equipment by the following procedure: The internal unit (203) receives information from the built-in sensor module (205) and, optionally, from the outside via the communication module (204), and provides information in a local way - through the at least one flag (201); or to the outside-through the communication module 204. The non-intrusive stand-alone device 101 is powered from an internal power source 202, which may or may not be rechargeable. In either case, the internal processing unit 203 is responsible for monitoring the load level of this internal power source 202 by providing a signal (location through at least one flag 201), and to the outside through of the communication module (204) indicating the need to replace or recharge the internal power source.

Na Figura 3 apresenta-se o fluxograma com a descrição da operação lógica do dispositivo autónomo não intrusivo. O bloco (301) referencia inicialização do mesmo. O dispositivo autónomo não intrusivo começa por adquirir os dados relativos ao uso que o utilizador faz do equipamento onde o mesmo está colocado, como ilustrado no bloco (302) . Estes dados são recolhidos através do módulo de sensores (205) instalados no dispositivo autónomo não intrusivo (101). Estes dados são pré-processados, como ilustrado no bloco (303), na unidade de processamento (203) e são iniciadas duas operações paralelas: operação local referenciada pelo bloco (305) e operação remota referenciada pelo bloco (304). Todo o processo funciona de forma continua.Figure 3 shows the flow diagram with the description of the logical operation of the non-intrusive autonomous device. The block (301) references the initialization thereof. The non-intrusive stand-alone device begins by acquiring data relating to the user's use of the equipment where it is placed, as shown in block 302. These data are collected through the sensor module (205) installed in the non-intrusive stand-alone device (101). This data is preprocessed, as shown in block 303, in processing unit 203 and two parallel operations are initiated: local operation referenced by block 305 and remote operation referenced by block 304. The whole process works continuously.

Na Figura 4 apresenta-se o fluxograma com a descrição da operação lógica do funcionamento local do dispositivo autónomo não intrusivo (101). Em função dos niveis de utilização energética referentes ao uso feito do equipamento é atribuído um nivel de eficiência (baixo, médio ou alto). O dispositivo autónomo não intrusivo (101) informa o utilizador do referido nivel de utilização energética através de pelo menos um sinalizador (201), optando-se pela seguinte associação de cores com o nivel de utilização energética do equipamento: verde-alto; amarela-médio e vermelho-baixo). Este processo está referenciado pelo bloco (401).Figure 4 shows the flow chart with the description of the logical operation of the local operation of the non-intrusive autonomous device (101). Depending on the levels of energy use related to the use made of the equipment, a level of efficiency (low, medium or high) is assigned. The non-intrusive autonomous device 101 informs the user of said energy utilization level through at least one flag 201, the following color association being selected with the energy usage level of the equipment: green-high; yellow-medium and red-low). This process is referenced by block 401.

Na Figura 5 apresenta-se fluxograma com a descrição da operação lógica da troca de dados entre o dispositivo autónomo não intrusivo (101) e o servidor externo. O dispositivo autónomo não intrusivo (101) envia os dados adquiridos através do módulo de comunicação (204) para um servidor independente e remoto, como ilustrado no bloco (502). É efetuado um processamento destes dados a fim de inferir sobre o nivel de utilização energética do uso que o utilizador faz do equipamento em causa, como ilustrado no bloco (503). O processamento dos dados é disponibilizado ao utilizador sob a forma de uma página na internet, como ilustrado no bloco (504), onde todas as informações referentes à utilização energética do uso do equipamento são disponibilizadas. O presente dispositivo pode ser implementado não apenas como dispositivo autónomo não intrusivo, descrito anteriormente, mas também pode ser implementado como um método de aferição da eficiência energética, utilizando dados provenientes de outras origens, na forma de programa executado num computador ou em servidor independente e remoto.Figure 5 shows a flowchart describing the logical operation of the data exchange between the non-intrusive stand-alone device (101) and the external server. The non-intrusive stand-alone device 101 sends the acquired data through the communication module 204 to a stand-alone and remote server as shown in block 502. This data is processed to infer the level of energy use of the user's use of the equipment concerned, as shown in block 503. Data processing is provided to the user in the form of a web page, as shown in block 504, where all information regarding the energetic use of the equipment is made available. The present device can be implemented not only as a self-contained non-intrusive device described above but can also be implemented as a method of measuring energy efficiency using data from other sources in the form of a program running on a computer or on a stand-alone server and remote.

Existem várias aplicações para o dispositivo que aqui se apresenta, podendo essas aplicações apresentar características, procedimentos ou funções diferentes em função do equipamento no qual o dispositivo apresentado será instalado. Apesar da presente divulgação contemplar uma vasta lista de equipamentos (por exemplo, mas não limitado a, frigorifico, máquina de lavar roupa, máquina de lavar loiça, forno ou fogão) algumas dessas características, procedimentos e funções serão de seguida apresentadas sob a forma de exemplos. No entanto, este dispositivo não está limitado aos exemplos que se apresentam.There are several applications for the device presented here, and these applications may present different characteristics, procedures or functions depending on the equipment on which the presented device will be installed. Although the present disclosure contemplates a wide range of equipment (for example, but not limited to, refrigerator, washing machine, dishwasher, oven or stove) some of these features, procedures and functions will now be presented in the form of examples. However, this device is not limited to the examples that appear.

Breve descrição das figurasBrief description of the figures

Para uma mais fácil compreensão da invenção juntam-se em anexo as figuras, as quais, representam realizações preferenciais do invento que, contudo, não pretendem, limitar o objeto da presente invenção. A Figura 1 ilustra uma visão esquemática da troca de informação entre dispositivo autónomo não intrusivo (101) e o utilizador (104), quer diretamente quer através de servidor independente e remoto (103) , sendo que, quando através de servidor independente e remoto, esta poderá ser efetuada diretamente entre o dispositivo autónomo não intrusivo (101) e o servidor independente e remoto (103) ou através de uma ponte de ligação de comunicações (102). A Figura 2 ilustra dispositivo autónomo não intrusivo (101), constituído pelos seguintes elementos: 201 - fonte de energia interna; 202 - sinalizador; 203 - unidade de processamento interno; 204 - módulo de comunicação; 205 -módulo de sensores embutido. A Figura 3 ilustra o fluxograma com a operação lógica da unidade de processamento autónomo de acordo com o descrito, onde (301) referencia o inicio do processo, (302) a aquisição de dados, (303) o pré-processamento, (304) a operação remota e (305) a operação local. A Figura 4 ilustra o fluxograma referente à operação lógica local, onde (401) referencia o inicio da operação lógica, (402) a transmissão de informação ao utilizador (104), através de pelo menos um sinalizador, e (403) o fim da operação lógica. A Figura 5 ilustra o fluxograma referente à operação lógica remota, onde (501) referencia o início da operação lógica, (502) o envio de dados para um servidor independente e remoto, (503) o processamento de dados, (504) o portal destinado a comunicar com o utilizador (104) e (505) o fim da operação lógica. A Figura 6 ilustra o número de vezes que uma porta de um frigorífico é aberta, por hora. A Figura 7 ilustra o tempo médio das várias aberturas, por hora. A Figura 8 ilustra o rácio tempo médio das várias aberturas / número de vezes que a porta é aberta, por hora.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For ease of understanding of the invention, the following are attached figures which represent preferred embodiments of the invention which, however, are not intended to limit the subject matter of the present invention. Figure 1 shows a schematic view of the exchange of information between a non-intrusive stand-alone device 101 and the user 104, either directly or through a stand-alone and remote server 103, wherein, when through a standalone and remote server, it may be effected directly between the non-intrusive stand-alone device 101 and the stand-alone and remote server 103 or through a communications connection bridge 102. Figure 2 shows a non-intrusive self-contained device (101), constituted by the following elements: - internal energy source; 202 - flag; 203 - internal processing unit; 204 - communication module; 205-sensor module built-in. Figure 3 illustrates the flowchart with the logic operation of the stand-alone processing unit as described, where (301) references the start of the process, (302) data acquisition, (303) preprocessing, (304) the remote operation and (305) the local operation. Figure 4 illustrates the flow chart relating to the local logic operation, wherein (401) references the start of the logic operation, (402) the transmission of information to the user (104) through at least one flag, and (403) the end of the logical operation. Figure 5 illustrates the flow chart relating to the remote logic operation, wherein (501) references the start of the logical operation, (502) sending data to a remote and independent server, (503) data processing, (504) the portal intended to communicate with the user (104) and (505) the end of the logic operation. Figure 6 shows the number of times a refrigerator door is opened, per hour. Figure 7 shows the mean time of the various apertures, per hour. Figure 8 shows the average time ratio of the various apertures / number of times the door is opened, per hour.

Forma de realização preferencialPreferred embodiment

De seguida, a presente tecnologia é descrita em maior detalhe e especificamente com referência a exemplos, com os quais no entanto não se pretende limitar a presente tecnologia.Thereafter, the present technology is described in more detail and specifically with reference to examples, with which however it is not intended to limit the present technology.

Exemplo 1 - Indicadores de utilização energética de um frigorificoExample 1 - Energy usage indicators of a refrigerator

No caso do frigorifico, por exemplo, a sua utilização será tanto mais eficiente quanto menor for o número de vezes que a sua porta é aberta e menor o tempo em que esta se mantiver aberta. Desta forma o dispositivo autónomo não intrusivo (101) recolhe a informação pertinente a partir do pelo menos um módulo de sensores embutidos (205) . Em particular, no caso do frigorifico, será obtida informação proveniente de sensores de luminosidade e temperatura para determinar o nivel de utilização energética que é feito deste eletrodoméstico. Estes dados são pré-processados na unidade de processamento interno (203) e enviados, através de um módulo de comunicação (204) para posterior processamento adicional. A tecnologia aqui descrita providencia assim um conjunto de dados necessários para aferir o nivel de utilização energética que o utilizador faz do frigorifico. Em função do nivel de eficiência atingido (baixo, médio ou alto) a unidade de processamento interno (203) acionará os respetivos sinalizadores (202) (no caso de sinalizadores luminosos optou-se por fazer a seguinte associação de cores com o nivel de utilização energética: verde-alto; amarela-médio e vermelho-baixo). Os dados recolhidos são enviados para um servidor independente e remoto e serão então processados a fim de disponibilizar ao utilizador, através do portal (504), toda a informação relevante. Como exemplo, podem ser apresentados o número de vezes gue a porta é aberta (Figura 6), o tempo médio das várias aberturas (Figura 7) ou o rácio das duas variáveis anteriores (Figura 8), tudo disponibilizado numa base horária ou diária. Adicionalmente o sensor embutido do tipo temperatura providenciará informação sobre a temperatura de operação do frigorifico.In the case of the refrigerator, for example, its use will be all the more efficient the smaller the number of times its door is opened and the shorter the time it stays open. In this way, the non-intrusive autonomous device 101 collects the pertinent information from the at least one embedded sensor module 205. In particular, in the case of the refrigerator, information will be obtained from light and temperature sensors to determine the level of energy use that is made of this appliance. This data is preprocessed in the internal processing unit 203 and sent through a communication module 204 for further processing. The technology described herein provides a set of data necessary to gauge the level of energy use the user makes of the refrigerator. Depending on the level of efficiency achieved (low, medium or high), the internal processing unit (203) will activate its flags (202) (in the case of beacons it was decided to make the following color association with the level of use energy: green-high, yellow-medium and red-low). The collected data is sent to a remote and separate server and will then be processed in order to provide the user, via the portal 504, with all relevant information. As an example, the number of times the door is opened (Figure 6), the mean time of the various openings (Figure 7), or the ratio of the two previous variables (Figure 8), all available on an hourly or daily basis. In addition, the built-in temperature sensor will provide information on the temperature of the refrigerator.

Exemplo 2 - Indicadores de utilização energética de uma máquina de lavar roupaExample 2 - Indicators for the energy use of a washing machine

No caso da máquina de lavar roupa, por exemplo, o sensor embutido do tipo acelerómetro providencia informação sobre os ciclos de funcionamento do programa escolhido, enquanto que o sensor embutido do tipo temperatura providencia informação sobre a temperatura de lavagem. Esta informação é pré-processada na unidade de processamento interno (203) e enviada, através de um módulo de comunicação (204) para posterior processamento adicional. A tecnologia aqui descrita providencia assim um conjunto de dados necessários para aferir o nivel de utilização energética que o utilizador faz da máquina de lavar roupa, sendo informado através do portal (504). Podem ser apresentados o número de ciclos e velocidade do programa escolhido, bem como a temperatura e duração da lavagem.In the case of the washing machine, for example, the built-in sensor of the accelerometer type provides information on the operating cycles of the chosen program, while the built-in temperature sensor provides information on the wash temperature. This information is pre-processed in the internal processing unit 203 and sent through a communication module 204 for further processing. The technology described herein provides a set of data necessary to gauge the level of energy use the user makes of the washing machine and is informed through the portal 504. The number of cycles and speed of the chosen program can be displayed as well as the temperature and duration of the wash.

Referências [1] EP 1159779 - Method, system and device for managing the consumption of electric energy in a domestic environment [2] US2008231468 - Accessory Controlling and Tracking the Operation of Household Appliances and Entertainment Equipment [3] DEI 02012201629 - Household appliance for displaying energy consumption, has display panel to display energy consumption as physical characteristic value by two digital displays with gap greater than twice the digit-width and without active display elements [4] US2013204559 - Appliance Monitoring and Control[1] EP 1159779 - Method, system and device for managing the consumption of electric energy in a domestic environment [2] US2008231468 - Accessory Controlling and Tracking the Operation of Household Appliances and Entertainment Equipment [3] DEI 02012201629 - Household appliance for displaying energy consumption, has display panel to display energy consumption as physical characteristic value by two digital displays with gap more than twice the digit-width and without active display elements [4] US2013204559 - Appliance Monitoring and Control

Systems [5] EP24184462 - Sub-metering hardware for measuring energy data of an energy consuming device [6] US20120065791 - Home energy manager for providing energy projections [7] US20110046805 - Context-aware smart home energy manager [8] US 2010/0117625 A1 - Energy usage monitor for a household appliance[7] US20110046805 - Context-aware home energy manager [8] US 2010/0117625 - Sub-metering hardware for measuring energy [6] US20120065791 - Home energy manager for providing energy projections A1 - Energy usage monitor for a household appliance

As presentes formas de realização não são, naturalmente, de modo algum restrita e uma pessoa com conhecimentos médios da área poderá prever muitas possibilidades de modificação da mesma sem se afastar da ideia geral, tal como definido nas reivindicações.The present embodiments are of course not in any way restricted and a person of ordinary skill in the art can foresee many possibilities of modifying the same without departing from the general idea as defined in the claims.

As reivindicações seguintes representam adicionalmente realizações preferenciais da presente invenção.The following claims further represent preferred embodiments of the present invention.

Claims

Non-intrusive, portable, portable device for obtaining energy usage indicators characterized by having a rigid housing comprising inside: a) an internal processing unit (203); b) at least one communication module (204); c) at least one built-in sensor module (205); d) at least one flag (201); e) an internal power source (202);

A non-intrusive device according to claim 1, characterized in that at least one communication module (204) is configured to establish two-way wireless communication with a remote server (103).

Non-intrusive device according to claim 1, characterized in that the built-in sensor module (205) comprises at least one built-in sensor or a combination of built-in sensors of the light, temperature and / or movement type, being configured to : - monitor the opening of the equipment door and the period in which it remains open, through a light sensor; - monitoring the operating temperature of the equipment by means of a temperature sensor; - monitoring the equipment's operating cycle, from light, temperature and movement sensors; - monitor the operating state of the equipment through light, temperature and movement sensors.

A non-intrusive device according to claim 1, characterized in that at least one flag (201) is configured to generate a signal of the vibrating or sonic type of light.

Non-intrusive device according to claim 1, characterized in that the housing is constructed from thermoplastic material adapted to be liquid tight and resistant to temperatures up to 200Â ° C.

Method of operating the non-intrusive device for obtaining energy usage indicators, of claims 1 to 5, comprising the following steps: I. internal processing unit (203) receives and preprocesses the data collected by (205), wherein said data relates to at least one or a combination of the following information: - number of activation events of a light sensor and time duration of said event; - operating temperature, through a temperature sensor; - number of activation events of a motion sensor and time duration of said event; II. the internal processing unit 203 transmits the preprocessed data locally to at least one flag 201 and remotely to a separate server 103 for further processing.

Use of the non-intrusive device of claims 1 to 5 in household appliances including, but not limited to, refrigerators, washing machines and dishwashers.

Use of the non-intrusive device of claims 1 to 5 in industrial and household equipment.