CN103733148A - 能源管理网关和过程 - Google Patents

Abstract

提供了一种能源管理网关。该能源管理网关包括存储器、结合到存储器的处理器、被处理器执行的建筑管理系统（BMS）接口和被处理器执行的能源管理系统接口。BMS接口被配置成用于接收第一消息，第一消息根据工业协议构建。能源管理系统接口被配置成用于将所述第一消息转换成根据与工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，第二消息包括查询，该查询包括至少一个命令和限定符的集合，查询被定址到至少一个第一端点和用于将第二消息提供给包括至少一个第一端点的第一域的第一域成员，第一域成员是不同于所述至少一个第一端点的设备。

Description

能源管理网关和过程

背景

技术领域

技术领域通常涉及监视实用程序的使用，并且更具体地涉及在控制系统和消耗电能的设备之间促进通信的方法和系统。

背景讨论

建筑管理系统控制和保存由在建筑物和其它构筑物中的子系统的运行消耗的资源。典型的建筑管理系统管理的子系统包括供电电源、环境控制、照明控制、安全和消防保护子系统。被这些子系统消耗的资源的量是大量的-根据某些估计，接近在建筑物内消耗的总资源的70%。

使用各种标准和计算技术实现了传统的建筑管理系统。一些建筑管理系统采用层次架构，在该层次架构中管理和配置设备通过网络彼此连接。在这种架构下，每个管理和配置设备还连接到监视和控制建筑物的子系统的运行的一个或多个控制设备。管理和配置设备允许用户初始配置、监视和修改由控制设备控制的子系统的行为。使用通用目的计算机系统比如个人计算机或笔记本电脑，典型地实现了管理和配置设备。控制设备常常是包括环境传感器和能修改特定子系统的运行的元件的专有专用目的设备。

概述

根据一方面，提供了一种能源管理网关。该能量管理网关包括存储器、结合到存储器的处理器、被处理器执行的建筑管理系统（BMS）接口和被处理器执行的能源管理系统接口。建筑管理系统接口被配置成用于接收第一消息，第一消息根据工业协议构建。能源管理接口被配置成用于将第一消息转换成根据与工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，第二消息包括查询，该查询包括至少一个命令和一组限定符（qualifier），该查询被定址（addressed）到至少一个第一端点（endpoint）并包括求和命令和设置命令中的至少一个。能源管理接口还被配置成用于将第二消息提供给包括至少一个第一端点的第一域的第一域成员，第一域成员是与至少一个第一端点不同的设备。

在网关中，工业协议可以包括MODBUS，能源管理协议可以包括Energy Wise。能源管理系统接口可以被配置成用于将第二消息提供给路由器。此外，能源管理系统接口可以还被配置成用于将第二消息提供给包括由查询定址的至少一个第二端点的第二域的第二域成员。而且，限定符集合的一个子集可以将查询定址到至少一个第一端点和至少一个第二端点。这个子集可以包括具有包括通配符的值的域名限定符。

在网关中，能源管理系统接口还可以被配置成用于从第一域成员接收第三消息，第三消息根据能源管理协议构建，并将第三消息转换成根据工业协议构建的第四消息。建筑管理系统接口还可以被配置成用于从外部实体接收第一消息并将第四消息提供给外部实体。能源管理系统接口和建筑管理系统接口可以同步地或异步地执行。建筑管理系统接口可以被配置成用于从建筑管理系统控制器接收第一消息并将第四消息提供给建筑管理系统控制器。

根据另一方面，提供了一种使用计算机系统促进设备之间的通信的方法。该方法包括如下动作：通过计算机系统接收第一消息，第一消息根据工业协议构建；通过计算机系统将第一消息转换成根据与工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，第二消息包括查询，该查询包括至少一个命令和一组限定符，该查询被定址到至少一个第一端点并包括一个求和命令和一个设置命令中的至少一个；以及通过计算机系统将第二消息提供给包括至少一个第一端点的第一域的第一域成员，第一域成员是与至少一个第一端点不同的设备。

在方法中，通过计算机系统接收第一消息的动作可以包括接收根据MODBUS协议构建的消息的动作。通过计算机系统将第一消息转换成第二消息的动作可以包括将消息转换成Energy Wise协议的动作。通过计算机系统将第二消息提供给第一域成员的动作可以包括将第二消息提供给路由器的动作。

方法还可以包括将第二消息提供给包括被查询定址的至少一个第二端点的第二域的第二域成员的动作。在方法中，通过计算机系统将第一消息转换成第二消息的动作可以包括将查询定址到至少一个第一端点和至少一个第二端点。将查询定址的动作可以包括将通配符分配给域名限定符的动作。通过计算机系统接收第一消息的动作可以包括从外部实体接收第一消息的动作，且方法还可以包括从第一域成员接收第三消息的动作，第三消息根据能源管理协议构建；将第三消息转换成根据工业协议构建的第四消息；以及将第四消息提供给外部实体。从外部实体接收第一消息的动作可以包括从建筑管理系统控制器接收第一消息的动作。

根据另一方面，提供了一种非暂时性的计算机可读介质。计算机可读介质储存了用于使用计算机系统促进设备之间的通信的指令序列。指令序列包括将导致至少一个处理器接收根据工业协议构建的第一消息的指令；将第一消息转换成根据与工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，第二消息包括查询，查询包括至少一个命令和一组限定符，查询被定址到至少一个第一端点并包括求和命令和设置命令中的至少一个；以及将第二消息提供给包括至少一个第一端点的第一域的第一域成员，第一域成员是不同于至少一个第一端点的设备。非暂时性的计算机可读介质还可以包括将导致至少一个处理器接收使用MODBUS协议的第一消息并将第一消息转换成根据Energy Wise协议构建的第二消息的指令。

下面还要详细描述这些典型的方面和例子的其它方面、例子和优点。而且，要理解的是前述信息和接下来的详细说明仅仅是各个方面和各个例子的说明性的例子，且是为了提供用于理解所要求的方面和例子的性质和特征的概述或框架。本文公开的任何例子可以与任何其它例子结合。对“例子”、“一些例子”、“替换例”、“各种例子”、“一个例子”、“至少一个例子”、“这个和其它例子”或类似词语的引用不一定互相排斥并且意在表示所描述的与例子有关的特定的特征、结构或特点可以被包括在至少一个例子中。本文中这些术语的出现不一定全都涉及相同的例子。

附图简要说明

下面参考不是意在按比例绘制的附图讨论了至少一个例子的各个方面。所包括的附图用以提供对各个方面和各个例子的说明和深化理解，而且被并入并组成本说明书的一部分，而不是旨在作为任何特定例子的限制性的定义。附图与说明书的剩余部分一起用来解释描述的和要求的方面和例子的原理和操作。在附图中，多个附图中说明的每个相同或几乎相同的组件由相同的数字表示。为了清楚的目的，可能没有在每个附图中标出每个组件。在图中：

图1是能源管理系统的一个例子的示意图；

图2A是能源管理系统的例子的另一个示意图；

图2B是能源管理系统的例子的另一个示意图；

图3是能源管理系统的一个例子的另一个示意图；

图4是可以执行本文公开的过程和功能的计算机系统的一个例子的示意图；

图5是描绘了促进设备之间通信的过程的流程图；

图6是说明了配置能源管理网关的过程的流程图；

图7是说明了将消息转换成查询的过程的流程图；

图8是说明了提供查询结果的过程的流程图；以及

图9是说明了促进设备之间通信的过程的流程图。

详细说明

本文公开的方面和例子提供了过程和装置，建筑管理系统通过这些过程和装置来监视和控制各种被管信息技术设备的电源状态。这些被管设备的例子包括互联网语音协议电话机、传真机、计算机系统、网络摄像头、以太网供电设备等设备。本文描述的一些方面和例子实现了一种能源管理网关，通过该网关，能源管理系统监视和控制通过网络彼此传递数据的设备的电力使用。在至少一个例子中，能源管理网关通过思科Energy Wise协议版本2与思科牌设备通信。思科设备和思科Energy Wise协议的规范可以从加利福尼亚州圣何塞的思科系统公司得到。

本文讨论的方法和装置的例子在应用中不限于在接下来的说明中阐述的或在附图中示出的组件构造和布置的细节。方法和装置能在其它例子中实现和能以各种方式实践或实施。本文提供了具体实施的例子仅为了说明的目的而不是意在进行限制。特别是，所讨论的与任何一个或多个例子有关的动作、组件、元件和特征不意在被排除任何其它例子中的相似作用之外。

此外，本文使用的措辞和术语是出于说明的目的且不应该被视为限制。对本文的系统和方法的例子、组件、元件或动作的任何单数形式的引用可以同样包含包括复数的例子，并且对本文的任何例子、组件、元件或动作的任何复数形式的引用可以同样包含包括仅单数的例子。单数形式或复数形式的引用不是意在限制当前公开的系统或方法、其组件、动作或元件。本文使用的“包括”、“包括了”、“具有”、“包含”、“包含了”及其变体意味着包括其后列出的项和其等价物以及附加项。对“或”的引用可以被解释成包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以表示描述的术语的单个、多个和所有中的任何一个。

能源管理系统

多个例子在一个或多个计算机系统上实现了能源管理系统。图1示出了这些例子中的一个能源管理系统100。如图1所示，能源管理系统100包括配置器102、建筑管理系统（BMS）客户端（client）104、能源管理网关106和网络域108。同样如图1所示，配置器102与建筑管理系统客户端104和能源管理网关106交换（即发送或接收）配置信息。建筑管理系统客户端104与能源管理网关106交换能源管理信息。能源管理网关106然后与网络域108交换查询和响应。网络域108包括建筑管理系统客户端104通过能源管理网关106监视和控制的一个或多个被管设备。下面进一步描述这些交互中的每一个。

使用通过网络互相数据通信的一个或多个计算机系统，可以实现图1中示出的每一个组件。这个网络可以包括计算机系统可以通过其交换信息的任何通信网络。例如，网络可以是公用网络，比如因特网，并且可以包括其他公用或专用网络，比如局域网、广域网、外联网和内联网。

在一个例子中，组件102、104和106的每一个都驻留在一个单独的且物理上分散的计算机系统上。然而，例子不限于这种结构。在其它例子中，组件102、104和106中的每一个都驻留在同一个计算机系统内。

使用多种技术，信息可以在图1中的组件、或者在本文公开的任何元件、组件和子系统中的每一个之间流动。这些技术包括，例如，使用比如TCP/IP的标准协议在网络上传送信息，在存储器中的模块之间传送信息和通过写入文档、数据库、数据储存器或一些其它非易失性数据储存设备传送信息。例如，在一个例子中，能源管理网关106通过无线接口与网络域108通信。此外，可以发送或接收指向信息的指针或其它引用以代替或补充信息的副本。相反地，信息可以被交换以代替或补充指向信息的指针或其它引用。可以使用用于传递信息的其它技术和协议而没有背离本文公开的例子的范围。

图1中示出的配置器102实现了用户接口，通过该用户接口，配置器102与用户交换各种配置信息。在至少一个例子中，配置器102的用户接口是基于浏览器的并使用嵌入式网络服务器来实现。通过用户接口交换的配置信息可以包括：指定进入网络域108的入口点的参数、网络域108中的被管设备的标识符、或由被管设备执行的查询。入口点是驻留在网络域中的网络设备，能源管理网关106通过其提供被定址到被管设备的查询。入口点将这些查询传播到被管设备。在至少一个例子中，驻留在网络域108中的被管设备包括除了入口点之外的设备。

在一些例子中，配置器102的用户接口提供了元件，通过该元件，配置器102接收定义了由被管设备执行的查询的参数。这些参数可以指定特定查询，将查询与一个或多个域或被管设备的子集相关联，并且定义一个调度表（schedule），通过该调度表查询将被重复地执行。在几个例子中，用户接口显示被管设备的列表并接收对列表中显示的被管设备中的一个或多个的查询信息。这个查询信息可以定义一个或多个查询。在一个例子中，在显示被管设备的列表之前，配置器102根据从能源管理网关106接收的被管设备的列表生成列表。在另一个例子中，配置器102根据包含在离线调试数据储存设备中的信息生成列表，比如预填充的（pre-populated）文本文件或思科LMS数据库。

当被发送给入口点时，根据由配置器102提供的查询信息生成的查询导致在网络域108中的设备执行几个动作中的任何一个。例如，一个“设置”查询导致在网络域108中的一个或多个网络设备将设置查询传播到被管设备的子集。在一个例子中，子集由查询的一个或多个参数值指定。基于包括在查询中的参数值，接收和执行所传播的设置查询的子集的每个成员都修改其电力消耗。

根据另一个例子，“收集”查询导致在网络域中的一个或多个网络设备将收集查询传播到被管设备的子集。与求和查询一样，在一个例子中，子集由查询的一个或多个参数指定。接收和执行所传播的收集查询的被管设备的子集的每一个都以表示设备的电力使用的信息来响应查询。

在又一个例子中，“求和”查询导致在网络域中的一个或多个网络设备将求和查询传播到被管设备的子集。这个子集，也可以由查询的一个或多个参数指定。接收和执行所传播的求和查询的被管设备的子集中的每一个都将表示被管设备的电力使用的信息传播到网络设备。网络设备依次计算由被管设备提供的电力使用信息的统计概述，比如求和或平均，并以统计概述响应求和查询。

在其它例子中，配置器102的用户接口提供说明由能量管理网关106先前引导的配置和操作活动的信息。例如，在一些例子中，配置器102的用户接口提供了元件，通过这些元件配置器接收请求以输出配置信息到另一个计算机系统。在收到这种请求之后，配置器102将所请求的配置信息的副本保存到默认的数据储存设备或保存到请求中指定的数据储存设备。

在其他例子中，配置器102接收由能源管理网关106生成的文件，该能源管理网关106包括由能源管理网关106执行的配置和操作活动的记录。这个记录文件可以被以多种格式存储，包括纯文本、csv和json。在这些例子中，响应于从用户接收请求，配置器102的用户接口打开、加载和显示记录文件的内容给用户。在一些例子中，在文件保持驻留在能源管理网关106上的同时，配置器102的用户接口访问（access）记录文件。另外，在一些例子中，在从用户收到下载或打印记录文件的请求之后，配置器102的用户接口执行这样的操作。在其他例子中，配置器102接收由多个能源管理网关生成的多个记录文件。

配置器102还实现了一种系统接口，通过该系统接口配置器102与建筑管理系统客户端104和能源管理网关106交换配置信息。如图1所示，在配置器102与能源管理网关106之间交换的配置信息包括指定了上面描述的入口点、标识符和查询的参数。在一个例子中，在配置器102与能源管理网关106之间交换的配置信息还包括将导致网关106启动、停止或重新启动操作的指令。

在配置器102与建筑管理系统客户端104之间交换的配置信息包括建筑管理系统客户端104所需要的与能源管理网关106交互操作的任何信息。如图1所示，该信息包括用于查询参变量（argument）的有效值的映射（map），建筑管理系统客户端104可以使用该查询参变量来请求查询的执行。如上面描述的那样，查询参变量控制通过查询起动（initiate）的处理的范围和内容。

利用查询参变量值的映射，建筑管理系统客户端104通过能源管理网关106监视和控制被管设备的电力使用。建筑管理系统客户端104可以修改被管设备的电力使用以响应于几个事件中的任何一个。例如，在一些例子中，建筑管理系统客户端104监视被管设备的电力使用并发送命令以减少消耗以响应于越过阈值的被管设备的电力使用。在其它例子中，建筑管理系统客户端104监视建筑内的安全设备并发送命令以增加消耗以响应于探测到租户（tenant）的存在，所述探测通过比如通过门接触传感器或安全标记的撞击。在其它例子中，建筑管理系统客户端104发送命令以调整电力消耗以响应于预先确定的调度表，比如基于日时间的调度表、基于周日程调度表或基于年日程调度表，以在非峰值时间段控制资源使用。

如图1阐明的，建筑管理系统客户端104实现了一种系统接口，通过该系统接口建筑管理系统客户端104与能源管理网关106交换能源管理信息。该能源管理信息中的一些被能源管理网关106使用以监视和控制被管设备。这个信息的例子包括表示要被被管设备采用的电源等级的数据、以特定查询为目标的被管设备的子集和发生在特定查询的连续执行之间的时间间隔。能源管理信息的其它例子包括对解决问题查询有用的数据。这个信息的例子包括指示特定查询最后被成功执行时的时间戳、确认特定查询的执行的被管设备的数量、以及确认特定查询未被执行的被管设备的数量。根据一些例子，建筑管理系统客户端104实现了另一个系统接口，通过该另一个系统接口建筑管理系统客户端104与一个或多个建筑管理系统工作站应用分享能源管理信息。在这些例子中，建筑管理系统工作站应用提供了用户接口，通过该用户接口，建筑管理系统工作站应用接收控制与其它在建筑管理系统的控制之下的子系统一起的被管设备的行为的配置信息。

如图1所示，能源管理网关106实现了一种系统接口，通过该系统接口能源管理网关106与配置器102交换配置信息、与建筑管理系统客户端104交换能源管理信息和与网络域108交换查询信息。根据各种例子，能源管理网关106利用各种通信协议实现了这些系统接口。例如，在一个例子中，能源管理网关106使用IP协议与配置器102通信、使用比如能从马萨诸塞州霍普金顿市的Modbus组织公司得到的MODBUSV1.1b版本的MODBUS协议与建筑管理系统客户端104通信、以及使用Energy Wise协议与网络域108通信。在另一个例子中，能源管理网关106使用除了或代替MODBUS协议的网络服务与建筑管理系统客户端104通信。

在从配置器102收到配置信息后，能源管理网关106将配置信息储存在本地数据储存设备中并使用包含在配置信息中的参数初始化其操作。包括在配置信息中的操作参数指定了到网络域108的入口点的地址和可以被发送到入口点的查询。在一个例子中，作为这个配置和初始化过程的部分，能源管理网关106打开记录文件并在记录文件中储存其配置和操作的过程的结果（包括确认、错误和警告）。如上面讨论的，能源管理网关106可以将这个记录文件提供给配置器102，配置器102接着可以将记录的结果显示给用户。

在另一个例子中，作为这个配置和初始化过程的部分，能源管理网关106查询网络域108以辨识在网络域108内的被管设备、生成被管设备列表和将列表提供给配置器102。如上面讨论的，在其查询配置活动的执行期间，配置器102可以将这个列表显示给用户。因此，在这个例子中，配置信息以两部分被接收，第一部分包括使能源管理网关106通过其入口点能够发现包括在网络域108中的被管设备的参数，且第二部分包括允许能源管理网关106配置查询的参数。

根据多个例子，在配置和初始化过程完成后，能源管理网关106进入监听状态。在某些例子中，能源管理网关106通过一个或多个进入点配置并发送查询到网络域108以响应于从建筑管理系统客户端104收到对能源管理信息的请求。在这些例子中，在从一个或多个入口点接收对查询的响应后，通过返回给建筑管理系统客户端104的结果，能源管理网关106提供了表示查询的参变量和结果的信息，例如能源使用值和错误代码。在其它例子中，能源管理网关106根据收到的来自于建筑管理系统客户端104的能源管理信息配置并异步地发送查询。例如，在这些例子中的一些中，能源管理网关106根据预定义的调度表配置并发送查询，并将查询的结果储存在本地储存器中。在这些例子中，能源管理网关106通过提供最近执行的调度查询的结果响应于用来根据预定义的调度表收集信息的查询。下面参考图5至图8还描述了能源管理网关106执行的另外的典型过程。

能源管理网关106的一些例子包括额外安全特征。在一个例子中，能源管理网关106仅接受来自于建筑管理系统客户端的从以前记录和授权的IP地址传送的查询。在另一个例子中，能源管理网关106包括多个物理网络连接以将建筑管理系统客户端104从网络域108分开。在某些例子中，能源管理网关106被锁到（keyedto）处理器或硬盘驱动的序列号，从而防止能源管理网关106在未授权系统上执行。

能源管理网关106的其它例子被制造在物理封装中，该物理封装使得能源管理网关106能被布置在墙壁支架、DIN导轨支架或框架支架上。此外，能源管理网关106中的一些例子包括用于积累能源数据的外部数据储存设备。

如图1中所示，网络域108包括被管设备、网络设备和被称为入口点的专业设备。入口点与能源管理网关106数据通信。入口点接收指向位于网络域108内的被管设备的查询并在网络设备和被管设备执行查询之后提供对查询的响应。

尽管图1描绘了单个的网络域108，但是能源管理网关106不限于与单个网络域通信。在一些例子中，能源管理网关106与多个域通信。在这些例子中，通过顺序地发送查询到具有所查询的目标的一个或多个被管设备的每个域的入口点，能源管理网关106可以发送单个查询到多个域。在另一个例子中，能源管理网关106使用多线程模型被构建，该多线程模型允许能源管理网关106实现多个并发线程以执行查询、响应于从建筑管理系统客户端104接收的能源管理信息、或为了其它处理目的。当执行查询时，每个线程控制到一个或多个网络域的单个查询的执行。使用多线程方法，能源管理网关106可以并发地查询多个网络域。

能源管理系统的例子不限于图1阐述的特定配置。各种例子利用被配置成用于执行本文描述的过程和功能的各种硬件组件、软件组件和硬件与软件组件的结合。在一些例子中，能源管理系统使用分布式计算机系统实现，比如下面进一步描述的与图4有关的分布式计算机系统。图2A阐述了包含能源管理系统200的一个这样的例子。

如图2A所示，能源管理系统200包括建筑管理系统工作站202、建筑管理系统控制器204、建筑管理系统设备206、网关208、思科交换机210、端点212、IP网络214、建筑管理系统网络216和另一个网络218。建筑管理系统工作站202实现了建筑管理系统配置和管理应用和EW配置器的集合。建筑管理系统控制器204实现了建筑管理系统控制器组件。网关208实现了配置接口、网关运行时接口、网关组件220、EW接口和思科库。在这个例子中，建筑管理系统工作站202、建筑管理系统控制器204、网关208和思科交换机210使用一个或多个计算机系统实现，比如下面参考图4进一步讨论的计算机系统。网络214、216和218中的每一个都包括物理总线和需要支持其指定的协议的其它物理层组件。

图2A示出的EW配置器是一个配置器，比如使用思科Energy Wise协议来配置建筑管理系统控制器204和网关208以提供能源管理功能性的配置器102。EW配置器实现了一个用户接口，通过该用户接口EW配置器接收收集能源管理信息和设置端点的电源等级的Energy Wise查询。如图2A所示，建筑管理系统应用和EW配置器使用IP网络214与驻留在建筑管理系统控制器204上的建筑管理系统控制器通信。在至少一个例子中，EW配置器配置建筑管理系统控制器以通过映射使用网关208，比如上面描述的参考图1用于查询参变量的有效值的映射。

被图2A中阐述的EW配置器接收的Energy Wise查询中的每一个都包括命令和关联的参变量集合，其也被称为“限定符”。限定符使得用于命令执行的端点的子集的选择成为可能。可用的命令包括设置、求和和收集命令。用于这些命令的可用的限定符包括域、节点名称、角色、设备类型、关键词和重要性限定符。域限定符指定了端点的逻辑组的名称。每个端点属于一个单独域。节点名称限定符辨识了具体的节点或域成员。角色限定符通过端点的用户类型或功能类型对端点进行分组。角色限定符的范例值包括“执行人员”、“支持人员”和“信息技术人员”。设备类型限定符通过功能类型对端点进行分组。设备类型限定符的范例值包括“电话”和“复印机”。在一些例子中，设备类型限定符被种类限定符取代。种类限定符的范例值包括“消费者”、“制作者”和“计量者（meter）”。种类限定符可以包括一个或多个这些枚举的值。关键词限定符通过任意字符串对端点进行分组。重要性限定符通过设施的重要性等级对端点进行分组。具有小于或等于在查询中指定的值的重要性的端点将执行包括在查询中的命令。例如，接下来的Energy Wise查询将关掉具有重要性值20或更小的值的建筑2中的所有电话：“重要性=20，名称=建筑2，角色=电话，设置等级0”。（“Importance=20，Name=bldg2，Role=phone，SetLevel0.”）

在一个例子中，图2A中阐述的EW配置器支持在一个或多个限定符的指定值中的通配符字符。例如，在一个例子中，在收到用户希望在节点名称限定符或角色限定符的值中包括通配符字符的指示后，EW配置器配置包括具有通配符字符的限定符值的Energy Wise查询。在另一个例子中，在收到用户希望在域限定符、设备类型限定符或关键词限定符中包括通配符字符的指示后，EW配置器配置包括具有通配符字符的限定符值的Energy Wise查询。

图2A中示出的建筑管理系统控制器是一个建筑管理系统客户端，比如建筑管理系统客户端104，该建筑管理系统客户端与网关208相互作用以控制端点212。端点212是支持思科Energy Wise协议的被管设备。一旦被配置，建筑管理系统控制器通过建筑管理系统网络216监视和控制建筑管理系统设备206的运行，和通过网络218监视和控制端点212的运行。如图2A所示，网络218可以支持各种建筑管理系统或工业协议中的任何一个，比如MODBUS、BACnet、LON等等。

图2A中阐述的网关208是能源管理网关，比如能源管理网关106，该能源管理网关进一步促进了建筑管理系统控制器204和使用思科Energy Wise协议的端点212的相互操作。如图2A所示，网关208实现了配置接口以通过IP网络214与建筑管理系统工作站202交换配置信息。网关208使用从建筑管理系统工作站202接收的配置信息配置其自身用于运行。配置活动包括如配置信息中指定的一个或多个Energy Wise查询的生成。

网关208还实现了网关运行时接口以与建筑管理系统控制器204交换能源管理信息。在从建筑管理系统控制器204收到能源管理信息后，网关运行时接口解析能源管理信息并将解析的能源管理信息存储在包括在网关组件220中的数据储存设备中。这个数据储存设备被网关运行时接口和EW接口共享。在下面参考图2B进一步描述的至少一个例子中，共享的数据储存设备使得网关运行时接口和EW接口能异步地执行。

继续图2A中示出的例子，EW接口检索解析的信息并将解析的信息表示的查询和查询参变量转换成包含一个或多个限定符的一个或多个Energy Wise查询。接下来，EW接口使用思科库来通过IP网络214向思科交换机210发送一个或多个Energy Wise查询。思科交换机210是进入网络域的入口点，该网络域比如网络域108，其包括端点212。思科交换机210传播一个或多个Energy Wise查询到端点212。如图2A所示，端点212中的一些原本就支持Energy Wise协议，虽然其它端点支持以太网供电但不支持Energy Wise协议。指向不支持Energy Wise协议的设备的查询由思科交换机210处理。查询响应被以相反的方式处理，即被思科交换机210接收、通过思科库被提供给EW接口、提供给网关组件220、提供给网关运行时接口并最终提供给建筑管理系统控制器204。在一些例子中，下面参考图5-图8进一步描述由网关208执行的额外的示例性过程。

图2B阐述了网关208的另一个例子，在其中，上面参考图2A描述的共享的数据储存设备使网关运行时接口能从EW接口异步地运行。在图2B中，箭头a、b、c和d代表在建筑管理系统控制器204与网关运行时接口之间的工业协议通信。箭头e、f、g和h代表在使用了上面描述的思科库的EW接口与思科交换机210之间的Energy Wise通信。

根据一个例子，建筑管理系统控制器204将能源管理信息传达到网关运行时接口，该网关运行时接口包括请求用于在网络域中运行的端点的能源使用数据的查询。这个通信用箭头a说明。网关运行时接口接收通信并从共享的数据储存设备检索表示由查询请求的能源使用数据的信息。接下来，如箭头b说明的，网关运行时接口向建筑管理系统控制器204发送包括代表能源使用数据的信息的响应。

根据另一个例子，建筑管理系统控制器204将能源管理信息传达到网关运行时接口，该网关运行时接口包括查询执行请求。这个通信由箭头c说明。网关运行时接口将请求写到共享的数据储存设备，以响应于接收查询执行请求。接下来，如箭头d说明的，网关运行时接口发送一个确认查询执行请求的接收和储存的响应。

继续这个例子，在某个将来的时间点，EW接口扫描共享的数据储存设备来查询执行请求，并检索储存在其中的所请求的查询执行。接下来，如箭头g说明的，EW接口发送Energy Wise查询。在Energy Wise查询被处理后，思科交换机210响应于Energy Wise查询。这个响应由箭头h说明。在接收响应后，EW接口将查询的结果写入共享的数据储存设备。

根据另一个例子，EW接口根据预先确定的调度表执行一个未经请求（unsolicited）的Energy Wise查询。在这个例子中，如箭头e说明的，EW接口周期地发送Energy Wise查询。在Energy Wise查询被处理后，思科交换机210响应于Energy Wise查询。箭头f说明了这个响应。在接收响应后，EW接口将查询的结果写入共享的数据储存设备。

要理解的是，根据这些例子，在建筑管理系统控制器204与网关运行时接口之间的通信和EW接口与思科交换机210之间的通信是逻辑上分开的和完全异步的。此外，EW接口可以在调度表的基础上执行查询并将结果存储在共享的数据储存设备中，而不管何时或者是否建筑管理系统控制器已请求了一个或多个查询。另外，当建筑管理系统控制器204通过网关运行时接口请求数据时，网关运行时接口提供了表示储存在共享的数据储存设备中的查询结果的能源管理信息。这个能源管理信息包括指示了最后成功执行的查询的结果何时被EW接口接收的时间戳。

虽然上面参考图2B描述的例子阐明了在网关运行时接口与EW接口之间的异步执行，但是例子不只限于这些组件的异步执行。在另一个例子中，网关运行时接口和EW接口以同步模式执行。根据这个例子，网关运行时接口从包括对查询的同步执行的请求的建筑管理系统控制器接收能源管理信息。例如，能源管理信息可以包括指示同步执行被请求用于嵌入式查询的标记，或者能源管理信息可以包括网关运行时接口被配置成用于同步执行的请求类型。响应于接收这个查询，网关运行时接口将查询执行请求储存在共享的数据储存设备中，但在以相应的单个Energy Wise查询或多个Energy Wise查询的结果响应于建筑管理系统控制器之前，等待对相应的单个Energy Wise查询或多个Energy Wise查询的执行结果。

图3阐明了能源管理系统的另一个例子，能源管理系统300。如图3所示，能源管理系统300包括建筑管理系统工作站302、建筑管理系统控制器304和网关306。建筑管理系统工作站302实现了Energy Wise配置器和建筑管理系统应用的集合。建筑管理系统控制器304实现了MODBUS串口（serial）或TCP驱动和建筑管理系统控制程序。网关306实现了配置接口、javaScript对象符号（JSON）运行时接口、MODBUS运行时接口、应用服务器平台、Energy Wise接口和思科库。在这个例子中，使用一个或多个计算机系统实现了建筑管理系统工作站302、建筑管理系统控制器304和网关306，这些计算机系统下面参考图4进一步讨论。在至少一个例子中，使用相对低廉的基于Linux的计算机系统实现了网关306。

在图3阐明的例子中，建筑管理系统工作站302、建筑管理系统控制器304和网关306的结合执行如在Energy Wise范例中定义的管理站的作用。图3示出的Energy Wise配置器是一个配置器，比如图1和图2中引用的配置器，其还生成一个或多个文本文件，这些文本文件使设置建筑管理系统控制器304和网关306用于运行所需要的配置信息具体化。如同前面描述的配置器，图3中阐明的Energy Wise配置器提供了一个用户接口，通过该用户接口建筑管理系统工作站302接收配置信息。这个配置信息可以包括网关IP配置信息、用于到一个或多个域的入口点的地址信息、用于一个或多个域和Energy Wise查询的安全密钥信息。在收到用户希望修改前面配置的网关的配置信息的指示后，Energy Wise配置器的用户接口提出一个选项以保护已经建立的为了避免MODBUS客户端的辛苦的重新调试的MODBUS寄存器。为了分配配置信息，Energy Wise配置器可以使用IP协议的任何集合比如HTTP、REST、SOAP、FTP、TFTP、Telnet、SSH等等与建筑管理系统控制器304和网关306通信。另外，在至少一个例子中，Energy Wise配置器作为由在网关306上执行的网络服务器服务的基于浏览器的接口被实现。

如图3所示，MODBUS串口或TCP驱动通过读和写MODBUS寄存器数据与网关306交换能源管理信息。在一个例子中，这个MODBUS寄存器数据定义在由Energy Wise配置器提供的映射中。映射可以以多种格式储存，包括JSON、csv和pdf。建筑管理系统控制器304使用通过MODBUS串口或TCP驱动接收的能源管理信息管理所有被管设备和在其控制下的端点。

图3中阐明的网关306是一个能源管理网关，比如能源管理网关106或208之一，其还包括JSON运行时接口和MODBUS运行时接口。网关306执行JSON接口以解析并操作使从驻留在建筑管理系统工作站302上的Energy Wise配置器接收的配置信息具体化的一个或多个文本文件。网关306执行MODBUS运行时接口以与驻留在建筑管理系统控制器304上的MODBUS串口或TCP驱动交换信息。下面参考图5-图8进一步描述网关306执行的另外的典型过程。

JSON全局配置文件的一个例子如下：

这个例子配置文件定义了网关IP参数和表1中的MODBUS地址。如上面描述，建筑管理系统控制器304可以利用这些MODBUS地址与网关306交换信息。

表1

JSON域配置文件的一个例子如下：

这个例子配置文件在定义了域配置和表2中的MODBUS地址。如上面描述，建筑管理系统控制器304可以利用这些MODBUS地址与网关306交换信息。

表2

JSON查询配置文件的一个例子如下：

这个例子配置文件在定义了网关中的Energy Wise查询和表3中的MODBUS地址。如上面描述，建筑管理系统控制器304可以利用这些MODBUS地址与网关306交换信息。

表3

在这个例子中，用于查询1的起始MODBUS寄存器数目基于在域配置期间分配的MODBUS寄存器变化。下面在MODBUS寄存器部分中进一步描述表1-表3中叙述的每个MODBUS寄存器。在配置过程成功完成后，网关生成下面的记录文件：

其它例子以包括纯文本和csv等的各种格式生成记录文件。

在能源管理系统中的信息可以储存在能将信息保持在包括平面文件、索引文件、层次数据库、关系数据库或面向对象的数据库等结构在内的计算机可读介质上的任何逻辑构造中。数据可以使用唯一性和外键关系和索引被建模。唯一性和外键关系和索引可以被建立在多个字段和表格之间以确保数据完整性和数据交换性能。

本文公开的包括系统接口和用户接口的接口，与多个提供者和消费者交换信息。这些提供者和消费者可以包括包括了用户和系统在内的任何外部实体。在使用信息或将信息提供给其它组件之前，本文公开的每个接口都可以将输入限制到预定义的值的集合和验证输入的任何信息。此外，与外部实体交互作用之前或交互作用期间，本文公开的每个接口都可以验证外部实体的身份。例如，在多个例子中，配置器以对管理员和工程师使用分开的密码保护登录实现了基于角色的配置权限。这些功能可以防止错误数据引入到能源管理系统或未授权访问能源管理系统。

计算机系统

如上面关于图1-图3讨论的，本文描述的多个方面和功能可以被实现为在一个或多个计算机系统中执行的专门的硬件或软件组件。有许多当前在使用中的计算机系统的例子。这些例子包括网络装置、个人计算机、工作站、主机、网络客户端、服务器、媒体服务器、应用服务器、数据库服务器和网络服务器等。计算机系统的其它例子可以包括移动计算设备，比如移动电话和个人数码助手和网络设备，比如负载均衡器、路由器和交换机。另外，多个方面可以被定位在单个计算机系统上或可以分布在连接到一个或多个通信网络的多个计算机系统中。

例如，多个方面和功能可以分布在被配置成用于将服务提供给一个或多个客户端计算机或作为分布式系统的一部分用于执行全部任务的一个或多个计算机系统中。此外，多个方面可以在包括分布在执行多个功能的一个或多个服务器系统中的组件的客户端-服务器或多层系统上被执行。因而，例子不限于在任何特定系统或系统的组上执行。另外，可以用软件、硬件或固件、或其任何结合的形式实现多个方面和功能。因此，使用多个硬件和软件配置，可以在方法、动作、系统、系统元件和组件中实现方面和功能，并且例子不限于任何特定的分布式结构、网络或通信协议。

参考图4，阐明了分布式计算机系统400的框图，各种方面和功能在其中被实践。如示出的，分布式计算机系统400包括交换信息的一个或多个计算机系统。更具体地，分布式计算机系统400包括计算机系统402、404和406。如示出的，计算机系统402、404和406通过通信网络408互相连接并可以通过其交换数据。网络408可以包括任何通信网络，通过该任何通信网络计算机系统可以交换数据。为了使用网络408交换数据，计算机系统402、404和406与网络408可以使用各种方法、协议和标准，包括光纤信道、令牌环、以太网、无线以太网、蓝牙、IP、IPV6、TCP/IP、UDP、DTN、HTTP、FTP、SNMP、SMS、MMS、SS7、JSON、SOAP、CORBA、REST和网络服务等。为了确保数据传送安全，计算机系统402、404和406可以通过使用包括例如TLS、SSL或VPN的各种安全措施的网络408传送数据。虽然分布式计算机系统400阐明了三个网络计算机系统，但是分布式计算机系统400不被如此限制并可以包括使用任何介质和通信协议网络互联的任何数量的计算机系统和计算设备。

如图4阐明的，计算机系统402包括处理器410、存储器412、总线414、接口416和数据储存设备418。为了实现本文公开的方面、功能和过程中的至少一些，处理器410执行导致操作的数据的一系列指令。处理器410可以是任何类型的处理器、多处理器或控制器。一些典型的处理器包括市场上可买到的处理器比如IntelXeon、Itanium、Core、Celeron、或Pentium处理器、AMDOpteron处理器、SunUltraSPARC、或IBMPower5+处理器和IBM主机芯片。处理器410通过总线414连接到包括一个或多个存储器设备412的其它系统组件。

存储器412在计算机系统402的运行期间储存程序和数据。因此，存储器412可以是相对的高性能、易失的、随机存取存储器，比如动态随机存取存储器（DRAM）或静态存储器（SRAM）。然而存储器412可以包括用于储存数据的任何设备，比如磁盘驱动器或其它非易失储存设备。在某些情况下，多个例子可以将存储器412组织到特别的独特的结构中以执行本文公开的功能。这些数据结构可以被调整大小和被组织用于储存用于特定数据和数据类型的值。

计算机系统402的组件通过比如总线414的互联元件被结合。总线414可以包括一个或多个物理总线，例如，在集成在一个相同机器中的组件之间的总线，但是可以包括在包括比如IDE、SCSI和InfiniBand的专门的或标准的计算总线技术的系统元件之间结合的任何通信连接。总线414使通信成为可能，比如数据和指令能在计算机系统402的系统组件之间交换。

计算机系统402还包括一个或多个接口设备416，比如输入设备、输出设备和组合输入/输出设备。接口设备可以接收输入或提供输出。更特别地，输出设备可以使得信息用于外部描述。输入设备可以从外部源接受信息。接口设备的例子包括键盘、鼠标设备、轨迹球、麦克风、触摸屏、打印设备、显示屏、扬声器、网络接口卡等等。接口设备允许计算机系统402交换信息并与外部实体比如用户和其它系统通信。

数据储存设备418包括计算机可读和可写的非易失的或非暂时的数据储存介质，在该储存介质中储存了定义了被处理器410执行的程序或其它对象的指令。数据储存设备418还可以包括被记录在介质上或介质内的、在程序的执行期间被处理器410处理的信息。更具体地，信息可以被储存在特别被配置成用于保存存储空间或增加数据交换性能的一个或多个数据结构中。指令可以以编码信号永久储存，且指令可以导致处理器410执行本文描述的任何功能。例如，介质可以包括光盘、磁盘或闪存等。在运行中，处理器410或一些其它控制器导致数据从非易失记录介质中读到比如存储器412的另一个存储器中，后者允许通过处理器410比从包括在数据储存设备418中的储存介质的存取信息时更快地存取信息。存储器可以定位在数据储存设备418或在存储器412中，然而，处理器410在存储器中操作数据，并在处理完成后拷贝数据到与数据储存设备418相关联的储存介质。各种组件可以管理在储存介质与其它存储元件之间的数据移动，且例子不限于特定的数据管理组件。另外，例子不限于特定的存储器系统或数据储存系统。

虽然通过例子方式示出了作为可以在其上实践各种方面和功能的计算机系统的一种类型的计算机系统402，但方面和功能不限于在如图4所示的计算机系统402上被实现。各种方面和功能可以在与图4中示出的计算机系统相比具有不同结构或组件的一个或多个计算机上实践。例如，计算机系统402可以包括专门编程的、专用目的的硬件，比如被定制的执行本文公开的特定操作的专用集成电路（ASIC）。而另一个例子可以使用运行MAC OS System X的具有Motorola PowerPC处理器的几个通用计算设备的和运行专属硬件和操作系统的几个专用计算设备的网格（grid）来执行同样的功能。

计算机系统402可以是包括管理包括在计算机系统402中的硬件元件的至少一部分的操作系统的计算机系统。在一些例子中，处理器或控制器比如处理器410执行操作系统。可以被执行的特定操作系统的例子包括基于Windows的操作系统，比如可从微软公司得到的WindowsNT、Windows2000（Windows ME）、Windows XP、Windows Vista或Windows7操作系统，可从苹果电脑公司得到的MAC OS System X操作系统，许多基于Linux的操作系统发布中的一个，例如可从RedHat公司得到的企业版Linux操作系统、可从Sun微系统公司得到的Solaris操作系统、或可从各种来源得到的UNIX操作系统。许多其它操作系统可以被使用，且例子不限于任何特定的操作系统。

处理器410和操作系统一起定义了计算机平台，用高级编程语言为该计算机平台编写应用程序。这些组件应用可以是在例如使用例如TCP/IP的通信协议的因特网的通信网络上通信的、可执行的、中间的字节码或解释码。同样地，方面可以使用面向对象的编程语言，比如.Net、SmallTalk、Java、C++、Ada或C#（C-Sharp）来实现。也可以使用其它面向对象的编程语言。可选地，可以使用功能语言、脚本语言或逻辑编程语言。

此外，各种方面和功能可以在一个非编程的环境中实现，比如，以HTML、XML或其它格式建立的文档，当在浏览器程序的窗口中查看时，可以提供图形用户接口的方面或执行其它的功能。另外，多个例子可以作为编程的或非编程的元件或者其任意组合被实现。例如，网页可以使用HTML实现，而从网页中调用的数据对象可以用C++来写。因此，例子不限于特定的编程语言且任何合适的编程语言可以被使用。相应地，本文公开的功能组件可以包括很多种元件，例如，被配置成用于执行本文描述的功能的专用硬件、可执行代码、数据结构或对象。

在一些例子中，本文公开的组件可以读取影响被组件执行的功能的参数。这些参数可以被物理地储存在任何形式的合适的存储器中，包括易失存储器（比如RAM）或非易失存储器（比如磁性硬盘驱动器）。此外，参数可以被逻辑地储存在适当的数据结构中（比如用户模式应用定义的数据库或文件）或者存储在普通共享数据结构中（比如操作系统定义的应用注册表）。此外，一些例子同时提供了允许外部实体修改参数并从而配置组件的行为的系统和用户接口。

能源管理过程

一些例子执行用于配置和实现能源管理网关的过程。图5阐明了这种过程的一个例子，过程500。如图5所示，过程500包括配置网关、处理能源管理信息和执行查询的动作。

在动作502中，对网关进行了配置。在一个例子中，比如上面参考图1描述的能源管理网关106的能源管理网关，当从比如配置器102的配置器收到配置信息时，对其自身进行配置。下面参考图6进一步描述在动作502中执行的过程的一个例子。

在动作504中，能源管理信息被处理。在至少一个例子中，能源管理网关106通过接收和响应于比如建筑管理客户端104的建筑管理系统客户端提供的查询，处理能源管理信息。下面参考图7进一步描述动作504中执行的过程的一个例子。

在动作506中，查询被执行。在至少一个例子中，能源管理网关106独立且异步于其它动作执行未经请求的查询的一个子集并执行查询的另一个子集以响应于接收这样做的请求。下面参考图8进一步描述动作506中执行的过程的一个例子。过程500在动作506的执行后终止。

如上面参考过程500的动作504描述的，一些例子执行配置网关的动作。图6阐明了一个典型的过程600用于执行动作502，在动作502中比如能源管理系统100的能源管理系统配置网关。如图6所示，过程600包括接收域配置信息、配置域、发现端点、接收查询配置信息和配置查询的动作。

在动作602中，域配置信息被接收。根据一些例子，比如网关306的能源管理网关从比如驻留在建筑管理系统工作站302上的Energy Wise配置器的Energy Wise配置器接收域配置信息。在这些例子中，能源管理网关将域配置信息储存在比如一个或多个文本文件的本地配置数据储存设备中。在一个例子中，域配置信息根据表4和5指定的结构进行组织：

网关
		主机名	“网关主机名”
IP地址	IPv4地址或“DHCP”
		子网掩码	DHCP时忽略
默认网关	DHCP时忽略
		查询重要性	0–100
求和查询刷新速率	0-65536（秒）/缺失时默认为0

表4

域
		域名	“域名”
入口点地址	IPv4地址
		密钥	密钥/密码
入口点端口	1025-65535-缺失时默认使用43400
		查询重要性	0-100/缺失时默认从全局
求和查询刷新速率	缺失时默认从全局

表5

在动作604中，能源管理网关配置有网关和域配置信息。在一些例子中，能源管理网关使用动作602中描述的本地配置数据储存设备配置其自身。在这些例子中，能源管理网关首先打开比如文本文件的本地记录数据储存设备，以记录在网关的配置和操作期间执行的操作（或遇到的错误和警告）。在至少一个例子中，能源管理网关使用JSON库建立并维持记录文件。接下来，能源管理网关打开本地配置数据储存设备并将包含在其内的运行参数加载到存储器中。根据一个例子，将运行参数加载到存储器导致能源管理网关设置网关通信和全局参数并定义Energy Wise域和入口点（域名、IP地址、密钥等）。

在动作606中，端点被发现。根据一些例子，能源管理网关通过将收集查询发送到动作604中配置的入口点来发现端点。当从入口点收到端点的列表后，能源管理网关将列表提供给配置器用于在查询配置中使用。在一些例子中，这个列表同时包括每个入口点的标识符和其特征（名称、角色等）。

在动作608中，查询配置信息被接收。根据一些例子，能源管理网关从配置器接收查询配置信息。在这些例子中，能源管理网关将查询配置信息储存在本地配置数据储存设备中。在一个例子中，查询配置信息根据表6中指定的结构进行组织：

查询
		类型	“域名”
域名	IPv4地址
		节点名	密钥/密码
角色名	1025-65535-如果缺失默认使用43400
		设备类型	“设备名称”、空或无
关键词	“关键词”、空或无
		重要性	0-100/如果缺失默认从域
轮询速率	0-65535（秒）/如果缺失默认从域

表6

在一些例子中，能源管理网关以表4-表6中指定的运行参数（比如重要性和刷新速率）作为目标实现了继承过程。这个继承过程用域或全局默认值替代了用于限定符的未指定的值。

在动作610中，能源管理网关配置有查询信息。在一些例子中，能源管理网关使用本地配置数据储存设备配置其自身。在这些例子中，能源管理网关打开本地配置数据储存设备并加载包含在其内的运行参数到存储器中。根据一个例子，加载这些运行参数到存储器中导致能源管理网关建立Energy Wise查询，保存配置到本地配置数据储存设备并上传本地配置数据储存设备到配置器。过程600在动作610的执行后结束。

如上面参考过程500的动作504描述的，一些例子执行了处理能源管理信息的动作。图7说明了用于执行动作504一个典型过程700，在动作504中能源管理网关处理能源管理信息。如图7所示，过程700包括接收包括请求的能源管理信息、确定是否请求需要查询的执行、配置查询、储存请求以执行查询和提供对能源管理信息的响应的动作。

在动作702中，包括请求的能源管理信息被接收。在一些例子中，比如网关306的能源管理网关从比如建筑管理控制器304的建筑管理系统控制器接收请求。根据这些例子，驻留在建筑管理系统控制器304上的MODBUS串口或TCP驱动将一个或多个MODBUS寄存器设置成请求电力使用信息或特定Energy Wise查询的执行的预定值。

在动作704中，能源管理网关确定是否能源管理信息包括需要特定Energy Wise查询的执行的请求。如果是，能源管理网关执行动作706。否则能源管理网关执行动作710。

在动作706中，查询被配置。在一些例子中，基于动作702中设置的MODBUS寄存器的值，能源管理网关配置查询。在这些例子中，能源管理网关以MODBUS寄存器的值指定的方式读取MODBUS寄存器并修改被MODBUS寄存器的值辨识的Energy Wise查询。

在动作708中，能源管理网关储存请求以执行Energy Wise查询。在一些例子中，能源管理网关将查询执行请求储存在指定的存储位置中，比如参考图2B阐明的共享数据储存设备中。在其它例子中，能源管理网关将请求储存在另一种存储器形式的指定的存储位置。如下面进一步描述的，查询执行请求被能源管理网关在将来执行。

在动作710中，能源管理网关提供了对能源管理信息的响应。在一些例子中，能源管理网关通过MODBUS运行时接口提供了对建筑管理系统控制器的响应。在这些例子中，能源管理网关通过将在动作804中确定的带有MODBUS寄存器和值的数据包传送给驻留在建筑管理系统控制器上的MODBUS串口或TCP驱动来提供响应。在能源管理信息是允许Energy Wise查询的异步执行的请求的例子中，响应包括请求的确认。在能源管理信息需要Energy Wise查询的同步执行的例子中，响应包括查询的结果。在能源管理信息是不需要Energy Wise查询的执行的请求的例子中，响应包括从本地数据储存设备检索的信息，比如上面描述的共享数据储存设备。过程700在动作710的执行后结束。

如上面参考过程500的动作506描述的，一些例子执行执行查询的动作。图8说明了一个用于执行动作506的典型过程800，在动作506中能源管理网关执行查询。如图8所示，过程800包括发送查询、接收对查询的响应、转换响应和存储响应的动作。

在动作802中，能源管理网关根据预定调度表或响应于在指定的存储位置查找查询执行请求发送Energy Wise查询。根据多个例子，指定的存储位置可以设置在本地数据储存设备中，比如上面描述的共享数据储存设备或在一些其它存储位置。在一些例子中，能源管理网关通过经利用思科库的Energy Wise接口将查询传送到一个或多个入口点发送Energy Wise查询。在这些例子中，一个或多个入口点是包括被查询作为目标的端点的域的入口点。

在动作804中，查询的响应被接收。在一些例子中，比如网关306的能源管理网关从比如思科路由器210的入口点接收响应。根据这些例子，利用思科库的Energy Wise接口接收响应。在一个例子中，响应包含指示向入口点发送执行确认的许多端点、向入口点发送未执行确认的许多端点、如果求和命令被发送时的总能源使用（以瓦特为单位）和如果发生错误时的错误代码的信息。

在动作806中，响应被转换。在一些例子中，能源管理网关基于关联MODBUS寄存器和值与Energy Wise响应值的映射转换响应。在这些例子中，能源管理网关读取和解析Energy Wise响应值、确定与Energy Wise响应值关联的MODBUS寄存器和值以及将确定的MODBUS寄存器设置为确定的值。在一个例子中，MODBUS寄存器反映了网关的健康状况、入口点的健康状况、执行的查询的总体效果（成功或失败）和如果查询是求和查询时的总能源使用。在另一个例子中，MODBUS寄存器指示了反映查询何时被执行的时间戳、用于重复查询的执行调度表、查询的重要性、发送了查询的执行确认的端点的数量和发送了查询的未执行确认的端点的数量。

在动作808中，能源管理网关储存响应。在一些例子中，能源管理网关将响应储存在本地数据储存设备中，比如上面描述的共享数据储存设备。如上面讨论的，这些响应可以被立即提供给请求建筑管理系统控制器，作为过程700的一部分，或可以被设置成响应于建筑管理系统控制器的后续请求。过程800在动作808的执行后结束。

图9阐明了配置和实现能源管理网关的另一个示例过程900。如图9所示，过程900始于动作902。在动作902中，能源管理网关确定是否在预先确定的位置存在域配置文件。如果是，能源管理网关配置其自身以与动作904中的域配置文件中指定的域通信。否则，能源管理网关保持在动作902中直到域配置文件的存放。

在动作906中，能源管理网关确定是否包括在域中的端点被记录在本地端点文件中。如果不是，能源管理网关通过在动作908中将收集查询发送给域的入口点来发现用于域的端点信息。在动作908中，能源管理网关还保存由本地端点文件中的收集查询返回的端点信息。

在动作910中，能源管理网关确定是否在预先确定的位置存在查询配置文件。如果是，在动作912中能源管理网关配置查询并向MODBUS寄存器分配查询配置文件中指定的查询配置信息。另外在动作912中，能源管理网关保存配置结果到记录文件，清除全部MODBUS寄存器并设置合适的健康状况。否则，能源管理网关保持在动作910中直到查询配置文件的存放。

在动作914中，能源管理网关确定是否已经从建筑管理系统客户端接收到MODBUS消息。如果是，能源管理网关进行到动作922以执行MODBUS消息中指示的查询。否则，能源管理网关在动作916中确定是否新配置文件已被接收。如果是，能源管理网关进行到动作902。如果不是，能源管理网关确定是否网关的关闭即将发生。如果是，过程900结束。否则，能源管理网关确定是否用于重复执行的查询调度表是由于被再次执行。如果不是，能源管理网关进行到动作914。如果是，能源管理网关进行动作922以执行重复查询。

在动作922中，能源管理网关将CTL变量设置成BUSY的值。在动作924中，能源管理网关与被执行的查询作为目标的域建立了一个新Energy Wise会话。在动作926中，能源管理网关根据查询和包括在MODBUS消息中的寄存器的配置信息配置要被执行的查询。首先，能源管理网关将域名、节点名称、角色名称、设备类型和关键词限定符初始化为被配置用于查询的值。然后，能源管理网关将重要性等级限定符设置成以递增优先次序的全局配置信息、域配置信息、查询配置信息，或MODBUS消息指定的值。如果要被执行的查询是设置查询，那么能源管理网关将电源等级限定符设置成以递增优先次序的全局配置信息、域配置信息、查询配置信息，或MODBUS消息指定的值。如果MODBUS消息表明要使用通配符，那么能源管理网关将通配符字符添加到合适的字符串。

在动作928中，能源管理网关928通过将查询提供给具有被查询设定为目标的端点的域的入口点来执行查询。在动作930中，能源管理网关记录查询的执行结果。如果在查询执行期间发生错误，能源管理网关将返回的错误代码的值记录在CTL MODBUS寄存器中。然后，能源管理网关将查询的执行的时间戳记录在TSYM、TSDH和TSMS MODBUS寄存器中，将接收的执行确认（ACK）的数量记录在ACKS MODBUS寄存器中，并将接收的未执行确认（NACK）的数量记录在NACKS MODBUS寄存器中。如果执行的查询是一个求和查询，能源管理网关将电力使用记录在PKW、PW和PMW MODBUS寄存器中。在动作932中，能源管理网关删除Energy Wise会话、如果没有错误发生则将CTL MODBUS寄存器的值设置成0且将MODBUS消息传送到包括储存在如上所述的MODBUS寄存器中的查询结果的建筑管理系统控制器。

过程500、600、700、800和900中的每一个在一个特定例子中都包括动作的一个特定的顺序。包括在过程中的动作可以通过如本文讨论的专门配置的一个或多个计算机系统被执行或使用如本文讨论的专门配置的一个或多个计算机系统。一些动作是可选的且就其本身而言可以被省略以与一个或多个例子相符。此外，不脱离本文讨论的系统和方法的范围的情况下，可以修改动作的顺序，或者可以增加其它的动作。另外，如上面讨论的，在至少一个例子中，动作在一个特定的、专门配置的机器上被执行，也就是根据本文公开的例子配置的计算机系统。

MODBUS寄存器

能源管理网关的一个例子使用下面的MODBUS寄存器与建筑管理系统控制器通信。

GHS-网关健康状况寄存器

这个寄存器将使用错误代码报告系统的健康状况。

0-网关出于健康状况并正在运行

1-通信错误。网关不能与思科Energy Wise网络通信。

2-网关服务未运行。（例如启动失败、崩溃等）。

3-其它硬件或软件故障。

GIMP-全局重要性

如果没有另外说明，这个寄存器给出了被所有查询继承的重要性等级（0-100）。

GRR-全局刷新速率

如果没有另外说明，这个寄存器给出了被所有求和查询继承的刷新速率（0到65535秒）。

DHS-域健康状况

这个寄存器将使用错误代码报告域的健康状况。

0-网关处于健康状况并正在运行

1-通信错误。网关不能与思科Energy Wise域通信。

2-其它硬件或软件故障。

DIMP-域重要性

如果没有另外说明，这个寄存器给出了被域中所有查询继承的重要性等级（0-100）。

DRR-域刷新速率

如果没有另外说明，这个寄存器给出了被域中所有求和查询继承的刷新速率（0到65535秒）。

CTL-查询控制

这个寄存器用于报告查询执行状况并用于从建筑管理系统MODBUS客户端触发查询执行。寄存器值在下表中示出。

0-查询执行-成功

1-触发查询执行

2-查询正在执行/网关忙

3-查询执行失败

PKWPWPMW-电力使用

这些寄存器作为求和查询的结果被填充。它们分别包含以千瓦、瓦和毫瓦为单位的电力使用。为了计算总功率，使用下面的公式：

总功率=（PKW*1000）+PW+（PMW/1000）

LEV-电源等级

这个寄存器仅与设置查询一起使用。其给出了要被设置的电源等级（0-10）。

TSYMTSDHTSMS-查询执行时间戳

这些寄存器填充有查询的最后执行的时间戳。

日期时间格式将为：

年-yy-TSYM（位0-7）

月-MM-TSYM（位8-15）

日-dd-TSDH（位0-7）

时-hh-TSDH（位8-15）

分-mm-TSMS（位0-7）

秒-ss-TSMS（位8-15）

IMP-查询重要性

这个寄存器给出了查询的重要性等级（0-100）。

RR-查询刷新速率

这个寄存器给出了查询的刷新速率（0-65535秒）。这个仅应用到求和查询。

ACKS-接收的ACKS总数

这个是匹配查询且成功执行查询的节点的数量。

NACKS-接收的NACKS总数

这个是匹配查询但未成功执行查询的节点的数量。

已经如此描述了至少一个例子的几个方面，要理解的是各种改变、修改和改进对本领域技术人员将容易做到。例如，虽然本文公开的一些例子集中在基于建筑管理系统客户端和控制器的MODBUS协议，但是其它例子支持包括比如BACnet和LON的其它协议的建筑管理系统客户端和控制器。这些例子、改变、修改和改进意在成为本公开的部分，并意在本文讨论的例子的范围内。因此，前面的说明和附图仅仅是例子的方式。

Claims (20)

1.一种能源管理网关，包括：

存储器；

处理器，其结合到所述存储器；

建筑管理系统BMS接口，其被所述处理器执行且被配置成接收第一消息，所述第一消息是根据工业协议构建的；

能源管理系统接口，所述能源管理系统接口被所述处理器执行且被配置成：

将所述第一消息转换成根据与所述工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，所述第二消息包括查询，所述查询包括至少一个命令和限定符的集合，所述查询被定址到至少一个第一端点并包括求和命令和设置命令中的至少一个；以及

将所述第二消息提供给包括所述至少一个第一端点的第一域的第一域成员，所述第一域成员是不同于所述至少一个第一端点的设备。

2.根据权利要求1所述的能源管理网关，其中所述工业协议包括MODBUS。

3.根据权利要求1所述的能源管理网关，其中所述能源管理协议包括Energy Wise。

4.根据权利要求1所述的能源管理网关，其中所述能源管理系统接口被配置成将所述第二消息提供给路由器。

5.根据权利要求1所述的能源管理网关，其中所述能源管理系统接口还被配置成将所述第二消息提供给包括被所述查询定址的至少一个第二端点的第二域的第二域成员。

6.根据权利要求5所述的能源管理网关，其中所述限定符的集合的子集将所述查询定址到所述至少一个第一端点和所述至少一个第二端点。

7.根据权利要求6所述的能源管理网关，其中所述子集包括域名限定符，该域名限定符具有包括通配符的值。

8.根据权利要求1所述的能源管理网关，其中所述能源管理系统接口还被配置成：

从所述第一域成员接收第三消息，所述第三消息是根据所述能源管理协议构建的；以及

将所述第三消息转换成根据所述工业协议构建的第四消息；以及其中所述BMS接口还被配置成：

从外部实体接收所述第一消息；以及

将所述第四消息提供给所述外部实体。

9.根据权利要求8所述的能源管理网关，其中所述BMS接口被配置成：

从BMS控制器接收所述第一消息，以及

将所述第四消息提供给所述BMS控制器。

10.一种使用计算机系统促进设备之间的通信的方法，所述方法包括：

通过所述计算机系统接收第一消息，所述第一消息是根据工业协议构建的；

通过所述计算机系统将所述第一消息转换成根据与所述工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，所述第二消息包括查询，所述查询包括至少一个命令和限定符的集合，所述查询被定址到至少一个第一端点并包括求和命令和设置命令中的至少一个；以及

通过所述计算机系统将所述第二消息提供给包括所述至少一个第一端点的第一域的第一域成员，所述第一域成员是不同于所述至少一个第一端点的设备。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述计算机系统接收所述第一消息包括接收根据MODBUS协议构建的消息。

12.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述计算机系统将所述第一消息转换成所述第二消息包括将消息转换成Energy Wise协议。

13.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述计算机系统将所述第二消息提供给所述第一域成员包括将所述第二消息提供给路由器。

14.根据权利要求10所述的方法，还包括将所述第二消息提供给包括被所述查询定址的至少一个第二端点的第二域中的第二域成员。

15.根据权利要求14所述的方法，其中通过所述计算机系统将所述第一消息转换成所述第二消息包括将所述查询定址到所述至少一个第一端点和所述至少一个第二端点。

16.根据权利要求15所述的方法，其中将所述查询定址包括将通配符分派到域名限定符。

17.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述计算机系统接收所述第一消息包括从外部实体接收所述第一消息，且所述方法还包括：

从所述第一域成员接收第三消息，所述第三消息是根据所述能源管理协议构建的；

将所述第三消息转换成根据所述工业协议构建的第四消息；以及

将所述第四消息提供给所述外部实体。

18.根据权利要求17所述的方法，其中从所述外部实体接收所述第一消息包括从BMS控制器接收所述第一消息。

19.一种非暂时计算机可读介质，具有储存在其上的用于使用计算机系统促进设备之间的通信的指令的序列，所述指令的序列包括将导致至少一个处理器进行如下动作的指令：

接收根据工业协议构建的第一消息；

将所述第一消息转换成根据与所述工业协议不同的能源管理协议构建的第二消息，所述第二消息包括查询，所述查询包括至少一个命令和限定符的集合，所述查询被定址到至少一个第一端点并包括求和命令和设置命令中的至少一个；以及

将所述第二消息提供给包括所述至少一个第一端点的第一域的第一域成员，所述第一域成员是不同于所述至少一个第一端点的设备。

20.根据权利要求19所述的非暂时计算机可读介质，其中所述指令的序列包括将导致所述至少一个处理器进行如下动作的指令：

使用MODBUS协议接收所述第一消息；和

将所述第一消息转换成根据Energy Wise协议构建的第二消息。

Images