CN103620636A - 用于使用能量使用信息的技术 - Google Patents

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Abstract

用于能量消耗监测和分析的技术。监测对应于用户的一个或多个能量消耗设备的能量消耗。使用用户简档信息和用户统计信息来分析所述监测的能量消耗，以生成所述用户的个人能量使用简档。将所述个人能量使用简档传输被传输到与所述用户相关联的计算平台。

Description

用于使用能量使用信息的技术
技术领域
本发明的各实施例涉及用于确定能量使用的技术。更具体而言，本发明的各实施例涉及用于使用能量使用信息来支持改善的能量消耗的技术。
背景
跟踪能量使用在许多情况下越来越重要。例如，许多规章要求商业建筑符合某些能源效率要求。为了监测符合性，必须以某种方式测量能量使用。典型的测量技术基于会昂贵的并且复杂的专用硬件监测器。
附图简述
本发明的各实施例是作为示例说明的，而不仅限于各个附图的图形，在附图中，类似的参考编号引用类似的元件。
图1是用于监测能量消耗的体系结构的一个实施例的框图。
图2是生态（Eco）感应建筑（ESB）体系结构的一个实施例的概念框图。
图3是创建能量使用简档的技术的一个实施例的流程图。
图4是能量监测服务代理的一个实施例的框图。
图5是电子系统的一个实施例的框图。
具体实施方式
在下面的描述中，阐述了很多具体细节。然而，本发明的各实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，没有详细示出已知的电路、结构，以及技术，以便不至于使本描述变得模糊。
当前，在商业办公环境中，没有个人跨一系列并行活动（计算、照明、暖气/冷气、供电板、远程充电等等）消耗的能量的量的数值表示。没有分析单个用户相对于他/她的建筑、楼层、部门等等的能量使用行为的分析方法。也没有供建筑居住者表达他们的关于，例如，温度、照明、空气质量等等的舒适级别的反馈机制。类似的限制也适用于其他环境。
图1是用于监测能量消耗的体系结构的一个实施例的框图。图1的体系结构用于平台的单个用户和包括建筑管理系统的建筑基础结构之间的双向通信。这可以向用户提供更好的反馈以及更好的能量消耗的聚集视图。
网络100提供多个电子设备之间的互连。网络100可以提供与图1中未示出的任意数量的远程设备的通信。网络100可以是，例如，因特网。
数据库（DB）服务器120可以与网络100及其他系统耦合。DB服务器120也可以与建筑管理系统（BMS）140耦合，建筑管理系统140可以包括来自可以提供能量消耗数据的建筑系统（例如，HVAC、电气、液压，自动化）的信息或访问它（例如，请求某些动作或信息）。DB服务器120可以通过BMS接口122（可以是一个或多个有线和/或无线接口）与BMS140耦合。
DB服务器120包括被用来存储由DB服务器120检索，发送到DB服务器120，或由DB服务器120以别的方式获取的信息的数据库（DB）126。在一个实施例中，DB126存储从图1中所示出的组件以及任何其他组件收集的能量消耗信息。外部接口128在DB服务器120及其他传感器或组件（图1中未示出）之间提供一个或多个有线和/或无线接口。
统计信息130可以是由DB服务器120导出的或被提供到DB服务器120的统计信息。统计信息130可以被用来提供能量消耗信息和/或分析和导出能量消耗信息。分析器124表示提供对由DB服务器120存储的信息的分析的逻辑（例如，硬件、软件、固件、其任何组合）。例如，分析器124可以提供对如此处所描述的能量消耗信息的宏观分析或微观分析。服务器132从DB服务器120向与DB服务器120耦合的设备提供服务。
传感器150可以是向图1的设备中的任何一个提供信息的任何传感器。传感器150可以是任何类型的传感器，例如，温度传感器、光传感器、风传感器等等。传感器150也可以包括软传感器，例如，以提供从其他形式的数据（诸如气象台报告）导出的传感器格式的数据的软件代理。功率计160可以是向图1的设备中的任何一个提供功率信息的任何功率计。功率计160可以是例如，在电源插座、照明设备处监测功率或任何其他电气设备的功率消耗的任何类型的功率计。
平台170表示可以与一个或多个与图1的DB服务器120和/或其他设备互连的网络耦合的任意数量类似的平台。平台170可以是，例如，膝上型计算机、台式计算机或可用于提供此处所描述的某些信息或所有信息的任何其他设备。
在一个实施例中，除图1中未示出的逻辑和计算组件之外，平台170还包括图1中所示出的代理中的一个或多个。能量监测代理178可向平台170的用户提供能量监测反馈和功能。温度代理182可以监测平台170中和/或其周围的温度条件。例如，温度代理182可以监测平台170所在的空间的环境温度，或可以监测平台170的温度。
能量代理172监测和/或计算，或以别的方式确定平台170的能量消耗。能量代理172可以如此处所描述的那样操作，以确定能量消耗。位置代理174操作以确定平台170的位置。位置代理174可以使用全球定位系统（GPS）技术，或用于确定平台170的位置的其他技术。
照明代理176监测平台170周围的照明级别。照明代理176可以包括，例如，环境光传感器。照明代理176也可以计算或以别的方式确定平台170中的和其周围的光条件。
在概念上，此处所描述的技术通过跟踪被监测的系统（例如，平台170）花费在各种操作状态——诸如运行、空闲、关闭——的时间，并通过将在每一种状态下花费的时间与在每一种状态下汲取的平台功率相乘，来计算能量使用（能量=功率x时间）来操作。在一个实施例中，提供了（1）检测被监测的系统的操作状态以及花费在那些操作状态的时间的能力，以及（2）关于被监测的系统的相关操作状态中的每一种状态下的功率消耗的信息。
通过提供软件代理，以使用，例如，系统调用，来跟踪平台功率状态占用，然后，通过利用每一种状态下消耗的功率在时间状态占用上求积分，如此产生以千瓦小时为单位的能量消耗，来计算出能量使用，此原理可以应用于具有带有能量消耗率的操作状态的任何电子设备（例如，HVAC系统），诸如台式计算机或膝上型计算机。也可以监测非电能消耗，例如，可以监测供暖系统的状态，可以通过使用供暖系统的状态以及在每一种状态下消耗的天然气的量，来确定能量使用，从而确定能量消耗。此技术也适用于其他情况。
这种计算所需的单个平台的特定状态功率使用可以通过商业仪器来测量（一次工作台/按所支持的平台的室验室测量值），或由供应商通过机器可读的方法，诸如在线web服务，作为规格来提供。请注意，供应商已经测量这些类型的值，并将它们报告到标准和评级机构，诸如ECMA和EnergyStar。
能量跟踪代理可以驻留在平台上，或在基础结构中的别处（例如，云服务，或一个设备充当另一个设备的代理——对打印机而言，PC）。当前能量测量是通过昂贵的外部硬件功率计来执行的。
此处描述了生态感应建筑（ESB）数据模型和分析框架，以提供数据建模和分析实现，以准确地描绘个人级别的能量消耗的完整视图，使用户表达他/她的环境中的舒适，并分析收集到的数据以预测未来能源使用趋势，并建议用户降低能量消耗的可能的动作。可以使用下列三个组件中的一个或多个。
图2是生态感应建筑（ESB）体系结构的一个实施例的概念框图。ESB体系结构的各种组件组合，以提供关于能量消耗的改善的单个反馈和监测。
在一个实施例中，ESB数据模型定义用户简档，210，该用户简档210最初可以包括，例如，用户的组织212和物流信息214，诸如他/她属于什么部门，以及担任什么类型的工作（例如，工程师、销售、管理），办公室位于哪里，以及楼层或区域。额外的和/或不同的信息也可以包括在简档中。
数据模型也可以定义用户可控制的能量消耗组件218以及周围环境信息220，包括，例如，膝上型或台式计算机、监视器，供电板，作业灯、办公室灯、个人加热器/风扇、个人或共享打印机、个人能量配额、环境光、温度、湿度、用户位置等等。数据模型也可以使用户提供关于诸如太热或太冷、空气质量、照明等等的环境条件的反馈222。通过聚集单个信息，数据模型将范围扩展到各种部门、建筑、楼层、工作区级别，诸如组能量配额、打印机能量配额等等。
在一个实施例中，ESB分析工具260使用通过ESB数据模型收集到的数据来分析能量使用和趋势。例如，最近7天或30天的台式计算机能量使用，或查看是否有任何异常行为或过多的能量使用。在一个实施例中，可以响应于过多的使用，生成268警告，该警告可以指出可能的病毒或恶意软件程序问题，或故障等等。
在一个实施例中，也可以使用ESB分析工具260来分析用户的总能量趋势262，可以将该总能量趋势262与，例如，另一个可比较的用户的能量使用进行比较，以判断该用户是否在平均范围内。在一个实施例中，趋势分析264可以将周围环境信息作为可能的影响因素，例如，天气、季节、办公地点等等。基于用户的对周围环境条件的反馈266，ESB分析工具可以向建筑管理系统建议采取某些纠正动作。也可以将此信息聚集为组级别，如此，建筑管理员可以接收通知，并采取纠正动作268。
ESB分析工具260可以收集用户数据240，例如，用户的键盘246和鼠标244运动频率和/或接近度信息242。通过分析用户信息，ESB分析工具可以起作用以向用户建议不同的电能节省选项，例如，在非高峰时间，在计算机上使用功率控制特征，或建议设施管理员将灯光调暗或调节HVAC设置。在一个实施例中，分析工具260可以通过建筑管理系统接口270与建筑管理系统进行交互，以向建筑管理系统的全部或一部分提供反馈（并可能控制它）。
图3是创建能量使用简档的技术的一个实施例的流程图。可以使用图3的过程来分析用户能量消耗，并向用户提供关于他/她的个人能量消耗的反馈。
监测用户的能量消耗，310。这可以使用任何监测技术来实现，包括，但不仅限于，硬件功率监测器，软件监测和外推/解释，测试等等。单个能量消耗可以是对于一个或多个设备的，包括，例如，计算机、照明、暖气/冷气，电源插座，等等。例如，在办公室内消耗的所有功率可以分配给该办公室的办公人员。
用户简档信息被用来分析能量消耗信息320。用户简档信息可以被用来，例如，评估用户的能量消耗。可以使用用户凭据来确定用户可以消耗多少能量，或者可以使用环境数据来调节用户的能量预算。
用户统计信息被用来分析能量消耗信息330。统计信息可以被用来，例如，确定用户何时在办公室中使用平台，或确定用户何时在办公室中。也可以使用其他用户统计信息。
生成能量使用简档，340。可以使用能量使用简档来给用户提供关于能量消耗的反馈。能量使用简档可以指出总能量使用以及单个组件的能量使用。能量使用简档也可以提供，例如，与其他用户、用户组，目标，预算等等的比较。可将能量使用简档传输到例如正在被监测的平台和/或其他设备，350。
图4是能量监测服务代理的一个实施例的框图。图4的能量监测服务代理可以是图1中的服务器132的一部分，以例如从DB服务器120向与DB服务器120耦合的设备提供服务。
能量监测服务代理400包括控制逻辑410，该控制逻辑410实现逻辑功能控制以指导能量监测服务代理400的操作，和/或包括与指导能量监测服务代理400的操作相关联的硬件。逻辑可以是硬件逻辑电路和/或软件例程。在一个实施例中，能量监测服务代理400包括一个或多个应用412，这些应用412表示向控制逻辑410提供指令的代码序列和/或程序。
能量监测服务代理400包括存储器414，该存储器414表示存储器设备和/或对用于存储数据和/或指令的存储器资源的访问。存储器414可以包括能量监测服务代理400本地的存储器，以及，或者可另选地，包括能量监测服务代理400驻留在其上面的主机系统的存储器。能量监测服务代理400还包括一个或多个接口416，接口416表示相对于能量监测服务代理400外部的实体（电子设备或人）的往返于能量监测服务代理400的接入接口（例如，输入/输出接口、应用编程接口）。
能量监测服务代理400还包括能量监测服务引擎420，该引擎420表示启用能量监测服务代理400的一个或多个功能。可以被包括在能量监测服务引擎420中的示例模块包括用户简档模块430、用户统计模块440、分析模块450和用户反馈模块460。如此处所使用的，模块是指例程、子系统等等，无论是以硬件、软件、固件或其某种组合实现的。
用户简档模块430操作以收集并维护如上文所描述的用户简档信息。用户简档模块430可以从用户那里请求信息和/或可以监测用户的活动以收集简档信息。用户简档模块430可以使用简档信息以对能量消耗数据进行操作，和/或可以向其他模块和/或用于处理能量消耗数据的代理提供简档信息。
统计模块440操作以收集并维护如上文所描述的统计信息。统计模块440可以监测用户的活动以收集统计信息，和/或可以监测用户活动、各种设备的功率消耗，检索历史数据等等。统计模块440可以使用统计信息以对能量消耗数据进行操作，和/或可以向用于处理能量消耗数据的其他模块和/或代理提供统计信息。
分析模块450利用来自用户简档模块430的用户简档信息和来自统计模块440的统计信息和/或其他信息，对能量消耗数据进行操作，以提供能量消耗分析功能。分析模块450可以提供各种形式的分析，这些分析可以被用来，例如，向用户、建筑管理员、建筑管理系统等等提供反馈（例如，以能量使用的图形表示的形式）。分析模块450也可以提供或维护可以用于分析或用于历史记录的历史分析数据。分析模块450也可以提供能量消耗的趋势和投影信息。
用户反馈模块460提供由分析模块450所提供的至少分析信息的图形表示。用户反馈模块460可以使，例如，能量消耗的可视表现（metaphor）被显示。可视表现的使用可以使用户看一眼便可理解他/她的能量消耗，无需分析数值信息。用户反馈模块460也可以以图形反馈来提供比较信息。例如，用户可以看到历史数据、趋势数据、与其他人或组的比较、建筑数据、楼层数据，组数据等等。
图5是电子系统的一个实施例的框图。图5中所示出的电子系统旨在表示一系列电子系统（有线或无线），包括，例如，台式计算机系统、膝上型计算机系统、蜂窝电话、个人数字助理（PDA），包括启用蜂窝的PDA、机顶盒。替换的电子系统可以包括更多，更少和/或不同的组件。
电子系统500包括总线505或其他通信设备以传递信息，以及可以处理信息的耦合到总线505的处理器510。尽管电子系统500被示为带有单个处理器，但是，电子系统500可以包括多个处理器和/或协处理器。电子系统500可进一步包括耦合到总线505的随机存取存储器（RAM）或其他动态存储设备520（被称为主存储器），且可以存储信息和可以是由处理器510执行的指令。主存储器504还可以用于在由处理器510执行指令期间存储临时变量或其他中间信息。
电子系统500还可以包括耦合到总线505的可以存储用于处理器510的静态信息和指令的只读存储器（ROM）和/或其他静态存储器设备530。数据存储设备540可以耦合到总线505以存储信息和指令。诸如磁盘或光盘和对应的驱动器之类的数据存储设备540可以耦合到电子系统500。
电子系统500也可以通过总线505耦合到显示设备550，如阴极射线管（CRT)或液晶显示器（LCD），用于向用户显示信息。包括字母数字及其他键的字母数字输入设备560，可以耦合到总线505，以便向处理器510传递信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备可以包括字母数字输入560，可以是，例如，鼠标、轨迹球，或光标方向键，以将方向信息和命令选择传递到处理器510，并控制显示器550上的光标移动。在一个实施例中，电子系统500包括能量代理570，可以是如此处所描述的能量代理。
电子系统500进一步可以包括网络接口580，以提供对诸如局域网之类的网络的访问。网络接口580可以包括，例如，具有天线585（可以表示一个或多个天线）的无线网络接口。网络接口580也可以包括，例如，通过网络电缆587（可以是，例如，以太网电缆、同轴电缆、光纤电缆、串行电缆或并行电缆）通过网络与远程设备进行通信的有线网络接口。
在一个实施例中，网络接口580可以提供对局域网的访问，例如，通过符合IEEE802.11b和/或IEEE802.11g标准，和/或无线网络接口可以提供对个人区域网络的访问，例如，通过符合蓝牙标准。也可以支持其他无线网络接口和/或协议。
IEEE802.11b对应于1999年9月16日批准的标题为“Local andMetropolitan Area Networks,Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications:Higher-Speed Physical LayerExtension in the2.4GHz Band”（局域网和城域网，部分11：无线局域网媒体访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范：在2.4GHz频带中的较高速的物理层扩展）的IEEE标准802.11b-1999以及相关的文献。IEEE802.11g对应于2003年6月27日批准的标题为“Local and Metropolitan AreaNetworks,Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and PhysicalLayer(PHY)Specifications,Amendment4:Further Higher Rate Extension inthe2.4GHz Band”（局域网和城域网，部分11：无线局域网媒体访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范：在2.4GHz频带中的更进一步的较高速率扩展）的IEEE标准802.11g-2003以及相关的文献。在蓝牙特殊兴趣组公司在2001年2月22发布的“Specification of the Bluetooth System:Core,Version1.1（蓝牙系统规范，核心，版本1.1）”中描述了蓝牙协议。也可以支持蓝牙标准的相关联的以及以前的或后来的版本。
除通过无线局域网标准的通信之外，或代替它，网络接口580还可以使用，例如，时分多址（TDMA）协议、全球移动通信系统（GSM）协议、码分多址（CDMA）协议，和/或任何其他类型的无线通信协议，来提供无线通信。
在一个实施例中，可以在没有专用硬件功率计或传感器的支持的情况下，收集能量消耗信息。即，平台可以是自我监测的，并根据监测操作状态，确定其自己的能量消耗信息。
在本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意思指和该实施例一起描述的特定特征、结构或特征可以被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中的不同位置出现短语“在一个实施例中”不一定都是指同一个实施例。
尽管是通过几个实施例来对本发明进行描述的，但是，那些精通相关技术的人将认识到，本发明不仅限于所描述的实施例，在所附权利要求书的精神和范围内，可以对本发明进行修改。如此，描述被视为说明性的，而不是限制性的。

Claims (16)

1.一种方法，包括：
监测对应于用户的一个或多个能量消耗设备的能量消耗；
使用用户简档信息和用户统计信息来分析所述监测的能量消耗，以生成所述用户的个人能量使用简档；
将所述个人能量使用简档传输到与所述用户相关联的计算平台。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户简档信息包括所述用户的组织、所述用户的凭据信息，所述用户的物流信息中的一项或多项。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户简档信息包括用户可控制的组件、环境数据和由所述用户所提供的反馈中的一项或多项。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户统计信息包括相对于所述计算平台的用户接近度信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户统计信息包括用户输入频率信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量使用简档指出所述用户的总能量使用和所述用户的组件能量使用。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用简档被用来响应于能量使用超出预定级别而生成警告。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用简档指出与组能量使用相比的用户能量使用。
9.在其上存储了当执行时导致一个或多个处理器执行以下操作的指令序列的计算机可读介质：
监测对应于用户的一个或多个能量消耗设备的能量消耗；
使用用户简档信息和用户统计信息来分析所述监测的能量消耗，以生成所述用户的个人能量使用简档；
将所述个人能量使用简档传输到与所述用户相关联的计算平台。
10.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述用户简档信息包括所述用户的组织、所述用户的凭据信息、所述用户的物流信息中的一项或多项。
11.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述用户简档信息包括用户可控制的组件、环境数据和由所述用户所提供的反馈中的一项或多项。
12.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述用户统计信息包括相对于所述计算平台的用户接近度信息。
13.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述用户统计信息包括用户输入频率信息。
14.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述能量使用简档指出所述用户的总能量使用和所述用户的组件能量使用。
15.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述使用简档被用来响应于能量使用超出预定级别而生成警告。
16.如权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，所述使用简档指出与组能量使用相比的用户能量使用。
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