CN104426727A - 具有无线功能的环境控制系统控制器的优化通信模式 - Google Patents

具有无线功能的环境控制系统控制器的优化通信模式 Download PDF

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Abstract

揭示了用于控制环境控制系统的系统控制器和方法的示例性实施例。在示例性实施例中，具有无线功能的环境系统控制器从一个或多个电源接收供电。该控制器的处理器和存储器被配置成监控来自电源的可用电能预算，用于由客户端控制系统控制器执行无线通信。该处理器和存储器进一步被配置成确定用于通信模式组合的电能预算要求，控制器能够在这些模式下执行无线通信，并基于该监控和确定，将控制配置成使用这些通信模式组合中选定的一个模式执行无线通信。温控器可通过确定可提供最大功能性的适当的操作模式来优化操作水平和电池寿命，同时不会超出可用的电能预算。

Description

具有无线功能的环境控制系统控制器的优化通信模式
技术领域
本公开一般涉及环境控制系统，并更尤其涉及(但非排他性地)涉及环境控制系统的具有无线功能的控制器的优化通信模式。
背景技术
本部分提供了涉及本公开的背景信息，其不一定是现有技术。
在许多环境控制系统中，温控器一般通过使用继电器或其它开关装置将“R”(火)线连接至适当的负载端，例如将“W”端连线至炉/气调节器，或将“Y”端连线至热泵/空调，来接通加热负载或冷却负载。历史上，在温控器中使用双金属带(bimetal strip)或水银(mercury)开关来造成这样的连接。这些开关装置是无源的，并且无需为了工作而被连接至电源。由于使用这种装置的温控器不需要供电，安装者一般不用公共(“C”)线将环境控制系统设备连线到温控器。
发明内容
本部分提供本公开的一般概要，并且不是其全部范围或者其全部特征的全面公开。
依据不同的方面，揭示了系统控制器和控制环境控制系统的方法的示例性实施例。在示例性实施例中，具有无线功能的环境系统控制器被配置成从一个或多个电源接收电能。该控制器一般包括处理器和存储器，其被配置成监控来自电源的用于通过环境控制系统控制器执行无线通信的电能预算可用性。该处理器和存储器进一步被配置成确定用于通信模式的多个组合的电能预算需求，其中控制器能够执行无线通信，并且基于该监控和确定结果，将控制器配置成使用通信模式组合中的所选定的一个组合执行无线通信。
在另一个示例性实施例中，具有无线功能的环境系统控制器被配置成从一个或多个电源接收电能。控制器一般包括处理器和存储器，其被配置成监控来自电源的电能预算可用性以确定用于通过环境控制系统控制器执行无线通信的电能预算可用性的变化。该处理器和存储器进一步被配置成确定用于无线和网络操作模式的多个组合的电能预算需求，在这种情况下控制器被配置成使用这些组合中的任意一种来执行无线通信，并基于变化，将控制器配置成使用从这些通信模式组合中所选的一种模式执行无线通信。
在另一个示例性实施例中，提供了一种控制具有一个或多个电源的环境控制系统的方法。该环境控制系统的控制器监控来自该一个或多个电源的电能预算可用性。控制器确定其中控制器能够执行无线通信的通信模式的多个组合的电能预算需求。基于该监控和确定，控制器动态地利用在这些通信模式组合中所选定的一个来执行无线通信。
更多可适用的范围将从本文中提供的描述而变得显而易见。该概述中的描述和特定示例仅用于说明的目的，而不意图限定本公开的范围。
附图说明
在此所描述的附图仅用于对所选实施例而非所有可能的实施方式的说明目的，并且不意图限制本公开的范围。
图1是环境控制系统的示例性实施例的示图；
图2是包括具有无线功能的环境控制系统控制器的无线网络的示例性实施例的示图。
对应的参考数字和/或参考字符在所有附图的数个图示中表示对应的部分。
具体实施方式
示例性实施例将参考附图进行更充分地描述。
本发明的发明人已经认识到，环境控制系统控制器，例如温控器，可能够从一个以上的电源接收操作电能。例如，被安装在C线端可用的位置处的温控器可被连接至该端以通过C线接收其操作电能中的一些或全部。由于C线不总是可用的，许多温控器已经被设计成通过电池供电来操作。进一步地，温控器可被配置成进行“窃电”，以例如通过处于“离线”模式的HVAC负载从R线漏出少量电流，而不开启该负载。在这样的温控器中，一个或多个能量存储组件和/或数字电路可被配置在该小电流的路径中，用于捕捉这些能量。这样的采集能量可被直接使用(例如，被存储在短期储存组件中以馈给电源)和/或在一段时间内被累积在电能储存单元中(例如可再充电电池)来覆盖电能使用。
本发明的发明人还已经认识到，具有无线功能的温控器和其它具有无线功能的环境控制系统控制器可以不同的通信模式进行操作。通信模式包括但不必限于无线模式和网络模式。术语“无线模式”在此被用于指示在无线体系架构中操作的模式，其中该无线体系架构支持网络。无线模式可包括例如依据电气和电子工程组织(IEEE)802.11标准的操作模式。术语“网络模式”在此被用于指示在无线体系架构所提供的网络中操作的模式。网络模式可包括例如依据传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)协议的操作模式。术语“通信模式”在本公开中以广义的方式被解释。应该理解的是，虽然在本公开和权利要求书中可能参考“无线模式”、“网络模式”、IEEE802.11标准和/或TCP/IP协议说明了各种实施例。但是本公开并不限于此。通信模式可参照不同的通信层模型进行说明，包括但不限于开放系统互连(OSI)模型、TCP/IP模型，和/或在本领域中所熟知的其它模型。额外地或备选地，在各种实施例中，通信模式可涉及其它的或附加的协议和/或标准，例如，以太网(Ethernet)、蓝牙(Bluetooth)、WiMax，等，因此术语“通信模式”可包括任意模式的操作，温控器或其它环境控制系统控制器可针对这些模式进行配置或可配置成用于在无线网络中执行通信，正如下面进一步讨论的。
不同的通信模式可向温控器或其它控制器提供不同水平的通信功能。可能需要不同水平的电能可用性来支持这样的通信模式。据此，发明人已经研发出并在此揭示出示例性实施例，其中可动态选择通信模式的一个组合，以优化具有无线功能的环境控制系统控制器(例如温控器)的操作，同时保持在当前可用的电能预算内。
在一个示例实施例中，具有无线功能的环境控制系统控制器被配置成从一个或多个电源接收电能。控制器(其可以是也可以不是温控器)包括处理器和存储器，其被配置成监控来自电源的电能预算可用性，这些电能用于环境控制系统控制器执行无线通信。该处理器和存储器还被配置成确定用于多个通信模式的组合的电能预算需求，在这些通信模式中控制器能够执行无线通信。基于该监控和确定结果，处理器可将控制器配置成使用这些通信模式组合中所选的一个组合执行无线通信。
现在参考附图，图1示出了示例性环境控制系统10，该环境控制系统实施本揭示内容的一个或多个方面。如图1所示，环境控制系统10包括分别为加热子系统22和冷却子系统24供电的两个变压器14和18。加热子系统变压器14具有火线(通常为24伏)侧28和公共侧(common side)，即中性侧30。冷却子系统变压器18具有火线(通常为24伏)侧32和公共侧，即中性侧34。该冷却子系统24包括被连接到变压器18的公共侧34的风扇38和压缩机42。该加热子系统22包括被连接到加热子系统变压器14的公共侧30的炉气阀46。在本示例中，可从例如由变压器18的公共侧34连接的公共C线提供C端36。但是，应该注意到依据本揭示内容的各种备选实施例中，也可能未提供C线端。
在一个示例实施例中，提供了环境控制系统控制器(例如温控器50)，用于控制环境控制系统10的操作。该温控器50可激活一个或多个继电器和/或其它开关装置(图1中未示出)以激活加热子系统22或冷却子系统24。当例如使用者操作温控器50以导致环境控制系统10提供加热时，温控器50通过使用继电器或其它开关装置以将“火线”端RH连接至负载端W来开启加热子系统22和气阀46。为提供冷却，温控器50可通过使用一个或多个继电器或其它开关装置以将“火线”端RC连接至负载端Y和/或G来开启压缩机42和/或风扇38。
应该注意到一般来说，根据本公开各种方面的温控器50和/或其它控制器实施例可以被安装在其他类型的环境控制系统中，包括但不限于具有单个变压器的系统、单加热系统、单冷却系统、热泵系统等等。在一些实施例中，C端可以例如从变压器14的公共侧30提供。在一些其他实施例中，温控器可以不设置有到公共C线的连接。进一步，尽管图1中示出的环境控制系统10提供了单级加热(single-stage heat)和单级冷却(single-stage cooling)，但在各种实施例中，在此所说明的诸如温控器50的控制器也可以设置在具有多级加热和/或冷却的环境控制系统中。
窃电电路60可从变压器14和/或18为温控器50采集电能。所采集的电能可被用于为温控器50的一个或多个组件供电，这些组件可包括具有处理器66和存储器68的控制装置64，和包括例如无线发送器和接收器的无线网络接口70。该无线网络接口70被配置成例如在无线网络中提供至少间歇的温控器50连接，正如下面进一步说明的。在各种实施例中，温控器50包括内部电源72(例如，一个或多个可替换电池等)。温控器50包括一个或多个电路(未示出)，其被配置成确定电源(诸如电源72)的可用性，并确定来自这样的电源的可用的能量水平。
无线网络的示例性实施例在图2中由参考数字100表示。网络100为例如家用网络，使用者可在家中通过该网络使用与控制器(例如温控器104)的无线连接来管理环境控制装置。温控器104包括控制装置108，其具有处理器112和存储器116，以及具有发送器124和接收器128的网络接口120。温控器104还具有电池电源132。在各种实施方式中，至少一个具有无线功能的用户装置136可被连接在网络100中，并可包括例如电脑140和/或智能电话144。用户装置136可额外地或备选地包括例如家用计算机、个人计算机(PC)、平板电脑等。
网络100还包括例如接入点/路由器148，其例如能够与广域网(WAN)(例如互联网152)通信。在一些实施例中，房主可拥有例如使用能源管理服务或公共设施的用户账号。房主可使用这样的账号例如跟踪和/或管理家中的能源使用。在各种实施例中，该用户账号可通过门户网站(web portal)156接入。因此，房主可使用例如智能电话144和/或电脑140，以通过接入点/路由器148与温控器104进行通信的方式远程地和/或在本地跟踪和/或管理家中的能量应用。在各种实施例中，其它额外的或者少数的装置也可通过接入点/路由器148与温控器104通信。这样的实施例也是有可能的，其中温控器104能够与接入点/路由器148以外的或附加的装置通信，和/或通过接入点/路由器148以外的或附加的装置进行通信。
在各种实施例中，取决于温控器的供电模式，即，电源的可用性和通过这种可用电源可获得的电能量，温控器104的电能预算可随时间改变。示例性供电模式可包括但不限于以下模式：
(a)电能仅来自电池，具有较高电池水平。
(b)电能仅来自电池，具有中等电池水平。
(c)电能仅来自电池，具有较低电池水平。
(d)电能仅来自电池，具有保持不变的X毫安-小时。
(e)没有可用电池，而AC24V供电可用。
(f)例如在以上(a)、(b)、(c)或(d)的模式下电池供电可用，并且AC24V供电也可用(例如使用C端)。
(g)例如在以上(a)、(b)、(c)或(d)的模式下电池供电可用，并且窃电也可用(例如在离线模式下从W或Y线窃电)。
温控器104可被配置成用于在网络100中依据各种通信模式进行无线通信。例如，参考无线模式(例如依据IEEE802.11标准的操作模式)，温控器104可备选地被配置成在至少两种模式下操作，例如在接入点(AP)模式下或在站控模式(station mode)下。在AP模式下，温控器104可能够允许从在站控模式下工作的其它装置到温控器104的直接连接，然而在站控模式下，温控器104可被关联至802.11接入点(AP)，例如接入点或路由器148。这样的关联将使其它装置，例如电脑140，通过接入点/路由器148连接至温控器104。在一个实施例中，当温控器104在AP模式下时，温控器104的接收器128保持连续激活。在各种实施例中，其中温控器104可作为互联网连接的温控器进行操作，在AP模式下温控器104的操作很可能不如在站控模式下温控器104的操作那么好。如果温控器104在站控模式下操作，该温控器104的备选模式可包括但不必限于以下模式：
a)温控器104可使802.11通信失效。
b)温控器104可使其接收器128持续开启。
c)温控器104可进入802.11省电模式，使得温控器104可以与完全开启相比较低的电能水平，通过保证信号系统之间缓冲包的关联AP(例如接入点/路由器148)进行操作，其以使接收器128连续保持开启所需电能预算的一部分，提供了相对短的等待时间响应。
d)备选地，温控器104可通过将其无线接收器128和发送器124关闭一段适当的持续时间(例如30秒)进入低功率模式、周期性地唤醒或开启特定事件的发生并执行涉及传输和/或接收的通信任务，并且然后通过关闭其接收器128和发送器124返回低功率模式。如果基于唤醒，温控器104发现接入点/路由器148将温控器104处理成仍与接入点/路由器148相关联，则温控器104可执行其通信任务而无需与接入点/路由器148重新关联。但是，如果温控器104已经解除关联，则温控器104可与接入点/路由器148重新关联以执行通信任务。
参考例如TCP/IP模式，在各种实施例中，可例如通过基于802.11标准提供的无线体系架构来执行客户端服务器通信。例如，温控器104可作为服务器操作并允许通信实体连接至其上，或者，温控器104可作为客户端操作并开始这样的连接。如果温控器104作为服务器操作，其总是可使客户端能够建立连接并与温控器104通信。另一方面，如果温控器104作为客户端操作，其备选地包括以下模式：
a)温控器104可作为永久性客户端操作，也就是说，作为服务器的客户端的温控器104可使用例如TCP或UDP发起应用对话。关联的服务器将被告知该客户端温控器104将可被持久性地用于通信。因此服务器可在任意时间向客户端温控器104发送包。
b)温控器104可作为非永久性客户端操作，也就是说，服务器可被告知该客户端温控器104并不总是可用的，而是仅在由客户端温控器104提供的确切的时间窗内是可用的。
在各种实施例中，针对给定的装置适当选择例如802.11和TCP/IP操作模式是通过分析该装置的供电模式和电能预算而被支持的。而且，在一些实施例中，在做出适当选择时，存在于操作模式之间的互斥性被考虑在内。在一个实施例中，考虑了在802.11模式和TCP/IP模式中的互斥性。作为一个示例，在802.11站控模式操作下，通过装置进入延长的低功率模式与永久性TCP/IP连接不可兼容。该装置将不总是可用的，并且该装置在处于睡眠时不响应服务器依照TCP/IP发送的任意的包，这都可能导致与遵守802.11的AP解除关联，这是因为该AP识别出该装置是不可用的。当该装置唤醒时，这一顺序可能增加等待时间和功率消耗，这是因为该装置然后必须与AP重新关联。作为另一个示例，很可能将不会被优化成将非永久性的TCP/IP模式与总在线或省电802.11模式相结合。如果装置在非永久性客户端模式下操作，则由总在线或省电802.11模式通常生成的几乎为即时的可用性可能被浪费。
据此，在各种实施方式中，电能预算需求是针对可被用在给定控制器中的每一个通信模式组合(例如针对每一个802.11和TCP/IP模式组合)确定的。同时确定的是在给定的控制器中每一个供电模式下的电能预算可用性，即，可用的或能够被使用的电能预算。在各种实施例中，针对每一个可用通信模式组合所确定的电能预算需求都与针对每一种供电模式确定的电能预算可用性匹配，以提供用于确定当前通信模式的最佳组合的基础。在表1中阐述了供电模式电能预算可用性的示例。在表2中阐述了通信模式组合的电能预算需求。应该理解的是，表1和表2仅是示例性的，并且在各种实施例中也可使用其它的或额外的模式、模式组合，和/或电能预算值。
表1
表2
在控制器操作期间某一个时刻的最佳通信模式组合可随时间相对于供电模式的变化而改变，例如，在控制器的电池电源逐渐丢失电荷，窃电水平上升或降低的实施例中等等。据此，且在各种实施例中，基于在控制器操作时执行监控，可动态地做出最佳通信模式组合的确定。正如在表1和表2的示例中示出的，可基于给定的时间段、毫安-小时，等等，通过算法来确定例如可用的和/或所需要的电能预算值。
在依据本公开的实施例进行优化的环境控制系统中，可采用简单的假设，即，控制器使用较高供电水平能够实现比控制器使用较低供电水平可能实现的更高水平的控制器功能。据此，在一些实施例中，控制器可选择在控制器当前可操作供电模式下所允许的电能预算中适合的最高用电操作模式，和/或最高用电操作模式组合。
而且，如果控制器被告知或者将被告知其开始的行为，则可导致当前的供电模式由较高的电能预算变为较低的电能预算，控制器将在降低电能预算的供电模式变化发生之前，首先主动切换操作模式、操作模式的参数和/或操作模式的组合。例如，如果控制器将仅接通可从中进行窃电的HVAC输出，并且接通该输出可造成窃电不可用，则控制器可预先计算即将发生的电能预算，并在接通HVAC输出之前切换至适用于那些限制条件的操作模式组合。在另一个示例中，控制器可相对于模式预先主动调节一个或多个参数，以随着电能预算的演变，将用电量保持在电能预算之内。例如，电池中可用的电能预算可随着电池的消耗降低。因此控制器可预先主动调节参数(例如周期性地通信)，以将电能消耗保持在电能预算之下。
在一个示例实施例中，温控器或其它的HVAC设备控制器可包括或可不包括电池电源。该温控器包括窃电电路，其例如被配置成从24VAC电路中窃电。在缺少被连接至温控器的24VAC公共线的情况下，可通过将温控器配置成使用IEEE802.11省电模式与TCP/IP永久性客户端模式的组合来执行无线通信，来实现将温控器永久性连接至远程服务器。
在另一个示例实施例中，温控器或其它HVAC设备控制器包括电池电源和/或窃电电路。温控器被配置成使用例如TCP/IP非永久性客户端模式与802.11周期模式的组合来执行无线通信，这一模式组合提供了睡眠时长适当且周期性或基于事件的到服务器的通信窗口。这样的配置可提供改进的电池寿命并且同时能够使通信保持合理的通信周期。
依据本公开的各种实施例提供了一种用于基于恒温器或其它环境控制系统控制器的供电模式来确定适当的802.11和TCP/IP操作模式的逻辑性的、系统性的方法。上述系统和方法使得温控器或其它控制器能够通过确定可提供最佳功能性同时又不超出可用电能预算的适当操作模式来优化操作水平和电池寿命的水平
示例性实施例被提供使得该公开是完全的，并且将向本领域技术人员完全传达其范围。很多特定的细节被阐述，诸如，特定组件、设备和方法的示例，以提供对本公开的实施例的完全理解。对本领域技术人员将显而易见的是不必使用特定的细节，示例性实施例可以以很多不同的形式体现，并且它们都不被理解为对本公开范围的限制。在一些示例性实施例中，已知的处理、已知的设备结构和已知的技术没有详细描述。此外，本公开的一个或多个示例性实施例可以获得的优点和改进仅为了说明的目的而提供，并不限制本公开的范围，因为在此公开的示例性实施例可以提供全部上述优点和改进或者不提供上述优点和改进，但其仍落入本公开的范围中。
在此所公开的特定的尺寸、特定的材料和/或特定的形状本质上是示例性的，不限制本公开的范围。在此对给定参数的特殊值和值的特殊范围的公开并不排除对可能用于在此所公开的一个或多个示例的其他值和值的范围。此外，可以想到在此所述的特定参数的任何两个特定值可以限定值的范围的端点，其可适用于给定参数(即，用于给定参数的第一值和第二值的公开可以被解释为公开了第一和第二值之间的任何值也可以用于给定参数)。例如，如果在此举例说明了参数X具有值A，并且还举例说明了具有值Z，则可以想到参数X可以具有从大约A到大约Z的值的范围。类似地，可以想到对一个参数的值的一个或多个范围(不论这些范围是嵌套的、重叠的或不同的)的公开将把该值的范围的所有可能的结合包括在内，其可能使用公开范围的端点来要求。例如，如果参数X在此举例说明是具有范围1-10或者2-9或者3-8的范围的值，也可以想到参数X可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9的其他值的范围。
在此所使用的术语仅是为了说明特定示例实施例，而非意图构成限制。正如在此所使用的，单数形式“一”、“一个”，以及“该”可旨在也包括复数的形式，除非上下文另外明确地指出。术语“包括”、“正包括”、“正包含”，以及“具有”是包含性的，并因此指定了所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件，和/或其组群的存在或附加。在此所描述的本方法的步骤、处理，和操作不被直译成必须要求以所讨论或所说明的特定顺序执行，除非特地标识为一种执行顺序。应该理解的是，可采用额外的或备选的步骤。
当元件或层被称为“在其上”、“接合到”、“连接到”，或“耦合到”另一个元件或层上，这可以是直接地在其上、接合到、连接到或耦合到另一个元件或层上，或者，也可以存在中间的元件或层。相对而言，当元件被称为是“直接在其上”。“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一个元件或层上，则可以没有中间元件或层存在。用于描述元件之间关系的其它措辞应该以相似的方式来解释(例如，“在…之间”对“直接在…之间”、“相邻”对“直接相邻”，等)。正如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个中的任意以及所有组合。
当施加于值时，术语“约”表示计算或者测量允许值的些许不精确(接近于精确的值；近似或者合理地靠近值；差不多)。如果，由于某些原因，由“约”提供的不精确不能被本领域技术人员用其通常含义所理解，则在此所用的“约”表示可以从测量的常规方法或者使用这种参数得到的至少一些变化。例如，术语“大体上”、“约”、“基本上”可以在此使用来表示处于制造公差中。或者，例如，当修改本发明或使用的组成部分或反应物的量时在此使用的术语“约”表示数量的变化，其可以通过典型的测量或者处理过程而发生，例如当通过这些过程中的疏忽的错误在现实中制造浓缩液或者溶液时；通过用于制造合成物或者执行方法的原料的制造、来源或纯度的差别等等。术语“约”可以包含由于特定初始混合得到的合成物的不同的平衡条件所导致的量的差异。无论是否由术语“约”修改，权利要求都包括对于量的等价物。
虽然术语第一、第二、第三，等在此可被用于说明不同的元件、组件、区域、层，和/或部段，但是这些元件、组件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可仅被用于将一个元件、组件、区域、层或部段与另一个区域、层，或部段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语，以及其它序数词的术语在此被使用时，除非上下文明确指出，否则并不意味着序列或顺序。因此，在下面所讨论的第一元件、组件、区域、层，或部段可被称为第二元件、组件、区域、层，或部段，而不背离示例实施例的教导。
与空间相关的术语，诸如“里”、“外”、“在…之下”、“下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”，以及类似术语在本文中可用于更容易对一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系进行说明。空间相关的术语可意图涵盖装置在使用中或操作中除图中描绘的方向以外的不同定向。例如，如果装置在图中被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将被定向成在其它元件或特征“之上”。因此，示例术语“下面的”可涵盖上方和下面两种定向。装置可被另外地定向(旋转90度或在其他方向上)，并且据此对在此所使用的术语相关的描述进行解释。
为了说明和描述的目的，提供了对实施例的前述说明。其并不意图为排他性的或限制所揭示的内容。特定实施例中的个体的元件、意图的或者记载的用途或特征通常并不限于特定的实施例，但在可应用的情况下是可互换的，并且可在所选实施例中使用，即使未明确地示出或被描述。相同事物也可以多种方式变化。这样的变化并不被认为是背离了本揭示内容，并且所有这样的变体意图被包括在本揭示内容的范围之内。

Claims (18)

1.一种具有无线功能的环境控制系统控制器，其被配置成从一个或多个电源接收电能，所述控制器包括处理器和存储器，其被配置成：
监控用于所述环境控制系统控制器执行无线通信的来自一个或多个电源的电能预算可用性；
确定用于所述控制器能够执行无线通信的通信模式的多个组合的电能预算需求；以及
基于所述监控和确定，将所述控制器配置成使用从所述通信模式组合中选定的一个通信模式组合来执行无线通信。
2.如权利要求1所述的控制器，其中，所述处理器和存储器进一步被配置成：
预估计所述电能预算可用性的变化；以及
响应于所述预估计，(a)调整关于在所述通信模式组合中所选定的通信模式组合中所包括的模式的一个或多个参数，或(b)将所述控制器配置成使用所述通信模式组合中的另一个通信模式组合来执行无线通信。
3.如权利要求2所述的控制器，其中，所述电能预算可用性中的变化包括电能预算减少，并且所述处理器和存储器被配置成通过所述控制器调整通信的周期性。
4.如权利要求1所述的控制器，其中，所述通信模式包括无线模式和网络模式。
5.如权利要求4所述的控制器，其中，所述无线模式包括802.11模式，并且所述网络模式包括TCP/IP模式。
6.如权利要求1所述的控制器，其中，所述一个或多个电源包括下列电源中的一个或多个：电池，AC电压源和窃电电路。
7.如权利要求1所述的控制器，其中，所述一个或多个电源包括窃电电路，并且所述处理器和存储器被配置成，基于所述监控和确定，将所述控制器配置成使用802.11省电模式和TCP/IP永久性客户端模式的通信模式组合执行无线通信，在这种情况下，即使所述控制器没有C线可用也能够执行与远程服务器的无线通信。
8.如权利要求1所述的控制器，其中，所述一个或多个电源包括电池和/或窃电电路，并且所述控制器被配置成处于所述所选定的通信模式组合下以重复性地执行以下操作：
睡眠一定时间段，唤醒，以及进入无线通信窗。
9.一种具有无线功能的环境控制系统控制器，其被配置成从一个或多个电源接收电能，所述控制器包括处理器和存储器，其被配置成：
监控来自所述一个或多个电源的电能预算可用性，以确定用于所述环境控制系统控制器执行无线通信的电能预算可用性的变化；
确定用于无线和网络操作模式中多个组合的电能预算需求，其中所述控制器被配置成使用所述组合中的任意一种来执行无线通信；
基于所述变化，将所述控制器配置成使用所述通信模式组合中选定的一个通信模式组合来执行无线通信。
10.如权利要求9所述的控制器，其中，所述组合中的至少一个组合包括802.11模式和TCP/IP模式。
11.如权利要求10所述的控制器，其中，所述802.11模式包括省电模式或周期性模式；和/或
所述TCP/IP模式包括永久性客户端模式或非永久性客户端模式。
12.如权利要求9所述的控制器，其包括温控器。
13.如权利要求9-12中任一项所述的控制器，其中，所述处理器和存储器被配置成选择不超过所述控制器当前操作的供电模式所允许的电能预算的用电最高的通信模式组合。
14.一种控制具有一个或多个电源的环境控制系统的方法，所述方法包括：
所述环境控制系统的控制器监控来自所述一个或多个电源的电能预算可用性；
所述控制器确定用于通信模式的多个组合的电能预算需求，在所述通信模式的多个组合中所述控制器能够执行无线通信；以及
基于所述监控和确定，所述控制器动态使用多个通信模式组合中选定的一个通信模式组合来执行无线通信。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括控制器，该控制器排除来自所述多个组合的能产生不兼容的结果的模式的组合。
16.如权利要求14所述的方法，该方法在所述环境控制系统中电能可用性变化或将要变化时被执行。
17.如权利要求16所述的方法，该方法由温控器执行。
18.如权利要求14-17中任一项所述的方法，进一步包括所述控制器预估计所述电能预算可用性中的变化；以及
响应于所述预估计，所述控制器：(a)调整关于所述通信模式组合中所选定的通信模式组合中包括的模式的一个或多个参数，或(b)使用所述通信模式组合中的另一个组合执行无线通信。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106054823A (zh) * 2015-04-10 2016-10-26 费希尔控制产品国际有限公司 用于过程控制系统中的多模式rfst通信的方法和装置
CN112911633A (zh) * 2021-02-08 2021-06-04 西南科技大学城市学院 一种热泵机组控制系统网络自适应方法及系统

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150148965A1 (en) * 2013-11-22 2015-05-28 Honeywell International Inc. Method to control a communication rate between a thermostat and a cloud based server
US10677484B2 (en) 2015-05-04 2020-06-09 Johnson Controls Technology Company User control device and multi-function home control system
CN107810369B (zh) 2015-05-04 2020-12-15 江森自控科技公司 具有包含延伸到安装位置的电路板的壳体的用户控制装置
US11216020B2 (en) 2015-05-04 2022-01-04 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Mountable touch thermostat using transparent screen technology
US10760809B2 (en) 2015-09-11 2020-09-01 Johnson Controls Technology Company Thermostat with mode settings for multiple zones
US11087417B2 (en) 2015-09-11 2021-08-10 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Thermostat with bi-directional communications interface for monitoring HVAC equipment
US11277893B2 (en) 2015-10-28 2022-03-15 Johnson Controls Technology Company Thermostat with area light system and occupancy sensor
US10655881B2 (en) 2015-10-28 2020-05-19 Johnson Controls Technology Company Thermostat with halo light system and emergency directions
US10345781B2 (en) 2015-10-28 2019-07-09 Johnson Controls Technology Company Multi-function thermostat with health monitoring features
US10546472B2 (en) 2015-10-28 2020-01-28 Johnson Controls Technology Company Thermostat with direction handoff features
US10318266B2 (en) 2015-11-25 2019-06-11 Johnson Controls Technology Company Modular multi-function thermostat
US10941951B2 (en) 2016-07-27 2021-03-09 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for temperature and humidity control
US10458669B2 (en) 2017-03-29 2019-10-29 Johnson Controls Technology Company Thermostat with interactive installation features
WO2018191510A1 (en) 2017-04-14 2018-10-18 Johnson Controls Technology Company Multi-function thermostat with air quality display
US11162698B2 (en) 2017-04-14 2021-11-02 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Thermostat with exhaust fan control for air quality and humidity control
US11131474B2 (en) 2018-03-09 2021-09-28 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Thermostat with user interface features
US11107390B2 (en) 2018-12-21 2021-08-31 Johnson Controls Technology Company Display device with halo

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110054699A1 (en) * 2009-08-21 2011-03-03 Imes Kevin R Energy management system and method
US20120248211A1 (en) * 2011-02-24 2012-10-04 Nest Labs, Inc. Thermostat with self-configuring connections to facilitate do-it-yourself installation
US20120267089A1 (en) * 2011-02-24 2012-10-25 Nest Labs, Inc. Power-preserving communications architecture with long-polling persistent cloud channel for wireless network-connected thermostat
US20130140016A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Trane International Inc. Power-Sensing Circuit for Wireless Zone Sensors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080054084A1 (en) * 2006-08-29 2008-03-06 American Standard International Inc. Two-wire power and communication link for a thermostat
US7933571B2 (en) * 2007-06-20 2011-04-26 Motorola Mobility, Inc. Method and apparatus for selecting a communication mode based on energy sources in a hybrid power supply
US9098279B2 (en) * 2010-09-14 2015-08-04 Google Inc. Methods and systems for data interchange between a network-connected thermostat and cloud-based management server
US8511577B2 (en) * 2011-02-24 2013-08-20 Nest Labs, Inc. Thermostat with power stealing delay interval at transitions between power stealing states

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110054699A1 (en) * 2009-08-21 2011-03-03 Imes Kevin R Energy management system and method
US20120248211A1 (en) * 2011-02-24 2012-10-04 Nest Labs, Inc. Thermostat with self-configuring connections to facilitate do-it-yourself installation
US20120267089A1 (en) * 2011-02-24 2012-10-25 Nest Labs, Inc. Power-preserving communications architecture with long-polling persistent cloud channel for wireless network-connected thermostat
US20130140016A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Trane International Inc. Power-Sensing Circuit for Wireless Zone Sensors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106054823A (zh) * 2015-04-10 2016-10-26 费希尔控制产品国际有限公司 用于过程控制系统中的多模式rfst通信的方法和装置
CN106054823B (zh) * 2015-04-10 2021-03-16 费希尔控制产品国际有限公司 用于过程控制系统中的多模式rfst通信的方法和装置
CN112911633A (zh) * 2021-02-08 2021-06-04 西南科技大学城市学院 一种热泵机组控制系统网络自适应方法及系统

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Publication number Publication date
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