CN104460580B - 基于占用情况和占用者的活动水平进行能量管理 - Google Patents

基于占用情况和占用者的活动水平进行能量管理 Download PDF

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Abstract

本发明,在示例性实施例中,公开了用于自动控制能量消耗装置的方法和系统。在示例性实施例中,该方法大体上包括分析建筑物内的无线信号图以检测运动,基于检测的运动确定建筑物的占用情况和占用者的活动水平,以及基于确定的占用情况和占用者的活动水平控制能量消耗装置的操作。

Description

基于占用情况和占用者的活动水平进行能量管理

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2013年9月23日提交的第61 /881,327号美国临时申请的优先权。该 申请的全部内容并入本文中作为参考。

技术领域

[0003] 本发明涉及基于占用情况和占用者的活动水平的能量管理。

背景技术

[0004] 此部分提供了与本发明有关的背景信息,并不一定是现有技术。

[0005] 房主们通常希望能使他们的公用事业账单(utility bill)减到最低程度。室内供 暖、通风和空调(HVAC)系统典型地占家庭能量使用的一半,可能提供节省成本和能量的机 会。但是,大多数房主不愿意为了实现这样的节省而牺牲过多的舒适度或做出过多的努力。

发明内容

[0006] 本章节提供了对公开内容的总体概述,并不是对本发明的全部范围或其全部特征 的全面公开。

[0007] 在示例性实施例中,公开了用于自动控制能量消耗装置的方法和系统。在示例性 实施例中,该方法大体上包括分析建筑物内的无线信号图以检测运动,基于检测的运动确 定建筑物的占用情况和占用者的活动水平,以及基于确定的占用情况和占用者的活动水平 控制能量消耗装置的操作。

[0008] 根据本文提供的描述,将会清楚可应用的其他范围。在此发明内容部分中的描述 和具体示例的目的旨在仅用于说明,而并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

[0009] 本文描述的附图仅仅是为了说明所选的实施例而并不说明所有可能的实施方式, 并且不旨在限制本发明的范围。

[0010] 图1是按照本发明示例性实施方式配置的用于提供基于占用情况的环境控制的系 统的图;

[0011] 图2是按照本发明示例性实施方式配置的用于确定占用情况和占用者的活动水平 的系统的图;

[0012] 图3是按照本发明示例性实施方式占用情况和占用者的活动水平相对于时间分布 的曲线图;

[0013] 图4是按照本发明示例性实施方式遍布在显示占用情况和占用者的活动水平的图 3曲线图上的设置点参考(reference)的曲线图;和

[00M]图5是按照本发明示例性实施方式的基于占用情况的环境控制方法的框图。

[0015]在附图的几个视图中,相应的附图参考标记指示相应的部分。

具体实施方式

[0016] 现在将参考附图更充分地描述示例性实施例。

[0017] 发明人发现可编程温控器通常具有图形用户界面局限性,使处理过于困难,使得 用户可能感觉要付出的精力比能够察觉到的好处还要大。许多房主也不具有固定的和可预 测的时间表(schedule)。

[0018] 发明人还发现“行为学习”可用作预测何时调低(set back)温控器以便减少与节 省能量和成本相关的用户工作量的手段。然而,这种方法损害了房主的舒适度,并且可能实 际上并没有节省能量,因为房主过去的行为并不一定指示他们将来的行为。学习算法经常 无法跟上房主生活中常有的变化性。发明人发现学习算法解决方案也不能足够精确地确定 占用情况。一些方法使用温控器内部的运动传感器。温控器通常用于控制单个家庭住宅的 两个楼层。如果占用者在没有温控器的楼层度过很多时间,系统会错误地确定住宅没有人 住并调低控温器,即使人们在家中。

[0019] 发明人还发现可以使用Wi-Fi路由器和宽带网络来确定在住宅内居住者(例如,每 个居住者等)的地理位置,以及他们的活动(activity)水平。当人们在住宅中移动时,路由 器接收到的RF信号发生改变。许多家庭住宅(例如,超过半数)已经安装了Wi-Fi路由器和宽 带网络或业务。进一步地,可以经由网络将温控器或具有无线联网能力的其它控制器(例 如,支持Wi-Fi功能的温控器、支持Wi-Fi功能的热水器控制器等)与Wi-Fi路由器相连。因 此,可以基于占用情况和占用者的活动水平自动设置和/或改变温控器设置点(set point) 〇

[0020] 因此,在本发明的不同实施例中,不同环境控制方法和系统支持通过网络控制温 控器的能力。例如,在住宅或其它建筑物中的支持无线通信功能的温控器可通过网络访问, 以至少部分地基于建筑物的占用情况和建筑物中占用者的活动水平自动地提供稳定控制。 在一些实施例中,在住宅或企业内RF图被分析,以检测运动且由此确定占用情况和占用者 活动水平,例如,占用者是醒着的还是睡了的。控制算法和/或用户设置偏好可用于基于占 用情况或占用者的活动水平调节温控器的设置点(或调节热水罐控制器、灯、报警器、其它 能量消耗装置或用具等的设置)。这样的应用与传统方法相比可以提高能量节省,而不会损 害舒适性并且就使用者而言没有过多的参与(engagement) 〇

[0021] 根据示例性实施例,公开了用于自动控制家用和商用的负载以优化(或至少提高) 能量节省和舒适性示例性方法,且没有使用者的直接参与。例如,使用者不必不得不学习、 记住,然后用手势或身体运动来主动管理/控制和改变装置设置。在示例性实施例中,RF图 被分析以检测运动,从而通过使用无线电频率的多普勒(多普勒)频移确定占用情况和占用 者活动水平,该无线电频率是,诸如,WiFi频率、蓝牙频率、Z波频率、Zigbee频率等。例如,在 示例性实施例中,RF图像被分析以检测运动,从而通过使用来自路由器或其它Wi-Fi装置 (例如,Wi-Fi温控器、Wi-Fi热水器控制装置、其他支持Wi-Fi功能的控制器等)的Wi-Fi频率 的多普勒频移确定占用情况和占用者活动水平,而不是使用RF分析法将手部运动解释为对 改变装置设置的指示。有益的是,示例性实施例因此可以提供对支持Wi-Fi功能的环境的地 理围栏(geofencing)控制,诸如,对HVAC系统、照明、警报器等的地理围栏控制。

[0022] 无线温度传感器可仍保留或用在每个房间中以增强每个房间的舒适性。但是在示 例性实施例中,RF图像可以被分析以确定哪个房间被占用,于是使用者被允许为每个房间 分配温度偏差。例如,可以允许使用者点击在智能电话上的记录房间位置的应用程序中的 按钮(例如,“我现在在主卧中”等)。然后,使用者被允许输入温度偏差(例如,我希望在这个 房间待到5分钟以上时我的温控器能使这个房间提高2度,等)。

[0023] 除非另作说明,否则术语“舒适性”在本文中使用时指的是旨在例如在建筑物被占 用的时间中提供期望的舒适水平的温度设置。应基本上注意到,尽管本文中不同的实施例 是针对用户住所(例如,住宅等)进行描述的,但本发明并没有受到这样的限制。不同的实施 例针对几乎所有类型的建筑物都是可以的,这些建筑物包括但不限于商用楼房、办公室等, 在这些建筑物中期望能实施如本文中描述的环境控制。

[0024] 参考各附图,图1是用于基于占用情况和占用者活动水平进行环境控制的示例性 系统100的图。温控器102安装在建筑物104 (例如,住所、商用楼房、办公室等)中,用于控制 建筑物104的环境控制系统106。温控器102通过网络110与路由器108无线连接。路由器108 可提供到无线区域网络,诸如互联网和/或蜂窝式网络等的接口。温控器102可以能够与一 个或多个用户装置112 (例如,一个或多个智能电话,等)无线连接,以向建筑物的用户提供 环境控制,如以下进一步描述的。

[0025] 用户装置112可包括能够使用无线通信进行通信的移动装置,诸如蜂窝式或移动 电话、智能电话(例如,黑莓⑧、安卓®或I-Phone®智能电话等)、平板电脑(例如, I-Pad®平板电脑等)。用户装置112可以通过使用Wi-Fi、基于801.11、WiMAX、it、Zigbee、 3G、4G、基于用户的无线、PCS、EDGE和/或其它无线通信手段或以上的任意组合进行无线通 {目。

[0026] 在不同实施例中,用户可通过门户(portal)访问温控器102。额外地或可替换地, 用户可以利用在他/她的装置112上的移动应用程序来从远程改变温控器102上的设置和/ 或监视能量使用。作为示例,门户和/或移动应用程序可用于记录(document)节省额 (saving)和/或提供超越(override)自动解决方案。

[0027] 在依照本发明提供环境控制的系统所执行方法的一种实施方式中,用户,例如建 筑物104的拥有者,得到支持无线通信功能的温控器102,该温控器102例如由St. Louis, Missouri的Emerson Electric Co.制造。用户或安装者将温控器安装在建筑物中且将温控 器提供给路由器。

[0028] 在一些实施例中,用户可通过门户或用户装置112上的应用程序输入关于环境控 制设置的偏好(preference)。例如,用户可为占用情况和/或非占用情况的不同状态,例如, 针对“在家”、“睡眠”和“离家”,输入温控器102的期望温度设置。

[0029] 基于占用情况的业务可以例如按如下这样提供。在本发明的一个实施例中,如图2 中所示,系统200配置成基于无线信号202检测占用情况和占用者活动水平。当人在建筑物 周围移动时,路由器204接收到的RF信号202发生改变。这些信号202可以来自能够向路由器 204发送无线信号的任意其他装置,诸如温控器206,支持WiFi功能的热水器控制装置116 (图1),或其他支持Wi-Fi功能的装置(例如,计算机208等)。可以监视RF信号202来检测如图 2的曲线图中所示的信号幅度改变,系统可能将该改变解释为人类移动。

[0030] 一个或多个处理器可配置成分析WiFi信号的改变,以确定占用情况和占用者活动 水平。例如,路由器204可包括配置成分析无线信号202以检测占用情况的一个或多个处理 器。在其他示例性实施例中,能够发射和接收WiFi信号的任意其他装置可以执行对无线信 号的分析,在该装置配置成或设计成这样做时。例如,温控器可以配置成执行WiFi分析。作 为另一个示例,Wi-Fi路由器(网关)自身可以配置成在除了完成其自身的常规功能以外还 执行WiFi分析。作为进一步的示例,另一个装置可以设计或配置成直接地连接或插入到路 由器中。该装置将配置成和专用于发射和收集Wi-Fi信号。在后一种示例中,该装置是附加 的装置,其可以加到支持Wi-Fi功能的温控器上。

[0031] 因此,第一示例可以包括具有用于设置时间表和温度的移动应用程序和网页的温 控器,该时间表和温度可以通过使用web浏览器的人的交互或与移动应用程序的交互来改 变。第二示例可以包括添加专用检测装置,然后基于检测来实现对设置点或占用的或非占 用的操作的自动调节。并且,在多普勒效应对于从人或其它移动实体反射回的任意频率均 起作用的条件下,专用装置可以发送频率不同于WiFi频带的信号。

[0032] 对无线信号的分析也可以由远程服务器执行。在此示例中,装置(例如,直接连接 到路由器(WiFi网关)的装置,等)发送WiFi信号(或在某个其它频率的信号)、接收WiFi信 号,然后将频率信息发送给远程服务器。远程服务器通过使用逆快速傅里叶变换(FFT)分析 频率以确定分布图(profile),然后对产生的分布图进行分析以确定建筑物是被占用的还 是没被占用的。在此示例中,远程装置(例如,远程服务器和附加多普勒检测装置等)均经由 网络发送信息和从同一个服务器和用户账户接收信息。

[0033] 当路由器204检测到人类移动时,系统200可以确定建筑物是被占用的,并且(一个 或多个)占用者是醒着的。当系统200检测到没有移动时,系统可以确定该建筑物是未被占 用的或(一个或多个)占用者是睡着的。作为示例,如果系统检测到该建筑物是被占用的,于 是编程的时间表(例如,在温控器中或存储在服务器上,)确定操作状态。例如,如果在系统 达到睡眠时间段之前占用者是在家的,那么睡眠时间段将在其预定的时刻被调用 (invoke)。但是如果在达到睡眠时间段的时刻建筑物被确定是未被占用的,那么将维持未 被占用的设置,直至有人回家。所以如果在此示例中建筑物是被占用的,那么用于那个时间 段的经编程的时间表起主导作用。如果建筑物是未被占用的,那么在此示例中不论时间是 怎样的未被占用的设置均起主导作用。

[0034] 进一步,系统200能够一次检测多于一个的占用者。系统能够分析无线信号202,以 检测在建筑物内的不同占用者的不同移动。系统200能够使用此信息确定在建筑物内占用 者的数目和/或不同占用者的位置,例如,占用者是在卧室、厨房还是起居室等。

[0035] 系统200配置成基于占用情况和占用者的活动水平调节温控器206的设置点。例 如,当系统检测到建筑物未被占用时,在户外环境更温暖的时期,可以提高温控器设置点, 例如,从而降低与空调器有关的能量消耗。当系统200检测到用户重新进入建筑物时,可以 降低温控器206的设置点,例如,使得空调器降低建筑物的内部温度。这种方法提供了自动 控制来优化(或提高)用户的舒适性和成本/能量节省,而无需用户费神(effort)。类似地, 在户外环境较冷的时期,系统200可配置成在建筑物被占用时提高温控器206的设置点(例 如,使得加热器升高建筑物内部的温度),而在建筑物未被占用时降低温控器206的设置点 (例如,从而减少加热器的能量消耗)。

[0036] 进一步地,系统200可以配置成在检测到占用者睡了时改变(例如,根据户外环境 情况、季节等降低或升高)温控器206的设置点。附加地,或可替换地,当系统200检测到占用 者的数目增加,或占用者的活动水平增加时,系统可以进一步改变(例如,根据户外环境情 况、季节等降低或升高)温控器206的设置点,以向占用者提供更高的舒适性。

[0037] 在另一个示例性实施例中,系统可以记录在一天中历史平均占用者行为模式,如 图3中所示。该曲线图记录了针对例如具有一对在白天均工作的已婚夫妇的住宅在24小时 的过程中每分钟的峰值RF幅度。基于RF幅度的改变,可以确定占用者在上午6点左右醒来, 在上午8点左右离家去工作,在下午5点左右回到家,且在晚上10点入睡。

[0038] 在其它示例性实施例中,该模式可以在一天当中的不同时刻具有峰值幅度,取决 于,例如,建筑物是住所还是其他类型的建筑,在家生活的居民的数目,是否有孩子上学,一 天中成人上班的时间,占用者的睡眠偏好(sleeping preference),等等。系统可以为任何 占用者情形记录平均历史行为模式,并且能够确定占用者醒着、睡着和离家的平均时间段。 记录的模式可以存储在温控器、路由器中的存储器中,或者通过网络连接的一些其他存储 器中。

[0039] 用户能够使用门户或应用程序通过用户真正提供温度偏好(temperature preference),通过基于占用情况和活动水平规定对于温控器加热和冷却的期望设置点。例 如,用户可以规定冷却模式设置点在住宅被占用且(一个或多个)用户是醒着时为76度,在 (一个或多个)用户睡着时为74度,而在(一个或多个)用户离家时为85度。类似地,用户可以 规定加热模式设置点在住宅被占用且(一个或多个)用户是醒着时为70度,在(一个或多个) 用户睡着时为62度,而在(一个或多个)用户离家时为55度。在其他示例性实施例中,用户可 选择不同的温度设置点,针对某些不同的占用情况和活动水平这些温度设置点可以是相同 的也可以是不同的。

[0040] 附加地,或可替换地,系统可使用门户或应用程序向用户装置提供信息。用户可以 能够通过用户装置监视他们的能量使用。

[0041] 在图4中所示的另一个示例性实施例中,系统能够将占用者行为模式(一个或多 个)与用户温度偏好组合起来,以使环境控制自动化,从而优化占用者舒适性和能量/成本 节省,而无需用户参与。系统能够基于每个时间段的正常占用情况和活动水平以及相关用 户偏好设置,使用占用者行为模式来确定对于一天中的每个时刻控温器的设置点应该是什 么。例如,在冷却模式中,系统将温控器的设置点在行为模式时占用者睡着时设置为睡眠偏 好设置,在占用者行为模式是在家中醒着时设置为清醒偏好设置,而在行为模式指示占用 者离开家时设置为未占用偏好设置。

[0042] 如图4中所示,根据一个示例性用户,系统可在上午6点左右之前一直将设置点保 持在74度,因为占用者在那个时间段中通常在睡觉。从上午6点至上午9点左右,系统将设置 点升高到76度,因为在那个时间段占用者通常是在家中醒着的。从大约上午9点至大约下午 5点,设置点被进一步提高到85度,以在住宅通常未被占用时节省能量和成本。从大约下午5 点至大约晚上10点,设置点被降回至76度,此时住宅通常被占用者占用且占用者是醒着的。 在大约晚上10点,设置点被进一步降低至74度,此时占用者通常是睡着的。在其他示例性实 施例中,取决于各个用户偏好和通常的行为活动水平,偏好设置和行为模式可以是不同的。

[0043] 附加地,或可替换地,系统可以使用行为模式稍稍提前于正常的占用情况和活动 水平模式变化地对设置点进行改变,为占用者提供提高的舒适性。例如,如果使用者通常在 下午5点返回住宅,系统可以在下午5点之前开始降低设置点,以在占用者一到达住宅就使 住宅变得更舒适。这种方法还可用于例如在稍早于醒来或入睡等时预见到其他活动水平变 化。

[0044] 在一些示例性实施例中,提高了能量节省的自动化方法可扩展到建筑物中的其他 能量消耗装置。例如,图1示出了电子热水器114,其包括使热水器能够在远程被打开和关闭 的改进型无线装置116。类似于以上在其他示例性实施例中描述的环境控制方法,热水器 114可以在住宅没被占用和/或占用者睡着时自动关闭,然后在用户醒着且在家时返回正常 工作状态。或者,例如,热水器114可以是具有电子控制装置的燃气热水器,该电子控制装置 根据占用情况状态的函数启动对操作设置点的改变。在其他实施例中,无线装置可以被装 备到其他能量消耗装置(例如,警报器、灯等)以提供类似的自动化控制。

[0045] 根据另一个示例性实施例,图5中示出了用于提供建筑物中的环境控制的系统执 行方法,该建筑物具有与网络相连的温控器,该方法总体上称为方法500。在步骤、处理或操 作502中,该方法包括利用网络来分析建筑物内的无线信号图(signal pattern),例如,通 过使用Wi-Fi频率的多普勒频移检测运动,而不是使用RF分析来将手部运动解释成对改变 装置设置的指示。该方法包括利用网络来基于检测的运动确定建筑物的占用情况和占用者 的活动水平。在步骤、处理或操作506中,该方法包括利用网络来基于占用情况和占用者的 活动水平控制温控器的设置点。示例性方法500还可以或者替代地用于自动化对除温控器 以外的其他家用或商用能量消耗装置的控制。

[0046] 这些示例性实施例中的一些通过总是在适当的时间将住宅保持在适当的温度来 为占用者提供增强的舒适感。占用者在每当醒来时均能够在住宅中体验偏爱的温度,在睡 觉时体验不同的偏爱的温度,并且在住宅未被占用时还能实现另一种不同温度造成的成本 节省。

[0047] 在一些示例性实施例中,系统可以实时地检测住宅的占用情况和在那些时间段中 自动调节温控器设置点,以使温控器调低(thermostat setback)精确地匹配用户行为/占 用情况。调低可以是基于用户实际上做了什么,而不是用户或系统认为用户可能在将来做 什么。例如,如果用户外出用餐而没有在工作后返回住宅,则系统可检测到住宅内没有活 动,从而确定住宅未被占用,并且不将温控器设置点调节成针对用户在住宅内且是醒着的 用户偏好设置,直至用户进入门中。

[0048] 在一些示例性实施例中,系统可配置成具有或包括“学习时期”。可能的是,多普勒 检测装置可以能够拾取(pick up)到不在建筑物中的运动,例如,在街道上的运动,某人走 过人行道等。因为这些场景具有不同的分布图(例如,在服务器中等),可以在服务器产生了 足够用于比较的分布图的情况下实施学习时期,使得在一段时间之后算法将正确地确定占 用情况的状态。但是直到那个时刻,系统可以配置成允许这种可能性存在,即,从最近的信 号产生的分布图不能充分接近存储器中的模式。在这种情况下,服务器可配置成向用户发 送消息,请求用户确认建筑物是否被占用。如果回答是否,则服务器算法将新的未被识别的 模式与“未被占用”关联起来。如果回答是是,则服务器算法将新的未被识别的模式与“被占 用”关联起来。

[0049] —些示例性实施例,系统能够提供的有益效果包括,系统能够控制环境来节省金 钱,同时还保持了舒适性,并且不需任何的房主行动。用户不必不得不在离开或返回家中时 手动微处理温控器设置点。用户不必不得不利用小的固定段式LCD输入来设置繁琐的时间 表。不必不得不超驰(override)有缺陷的学习算法。用户根本不必不得不与系统交互,而仍 能在自动地节省了金钱和能量的同时维持用户的舒适性。

[0050] 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。

[0051] 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。

[0052] 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”、“包括了”、“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 作不应被理解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。

[0053] 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。

[0054] 当描述数值时,术语“大约”、“左右”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“大约”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“大约”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”、“大约”、“基本上”可 以在此使用来表示处于制造公差中。

[0055] 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。

[0056] 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。

[0057] 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 (39)

1. 一种系统执行的在具有与网络相连的温控器的建筑物中提供环境控制的方法,所述 方法包括: 使用所述网络,分析所述建筑物内的无线信号图,以检测运动; 使用所述网络,基于检测的运动确定所述建筑物中多个占用者的占用情况和占用者的 活动水平;以及 使用所述网络,通过响应于检测的当前占用情况和占用者的活动水平自动改变所述温 控器的设置点,通过在确定没有占用的当前情况下将设置点改变成离家设置、在确定占用 的当前情况下将设置点改变成在家设置或睡眠设置以及当确定多于一个的占用者时进一 步改变设置点,基于确定的占用情况和占用者的活动水平控制所述温控器的设置点。
2. 如权利要求1所述的方法,其中分析所述无线信号图包括使用无线电频率的多普勒 频移,该无线电频率包括WiFi频率、蓝牙频率、Z波频率和/或Zigbee频率中的一个或多个。
3. 如权利要求1或2所述的方法,其中所述方法包括基于所确定的占用情况和占用者的 活动水平,自动改变所述温控器的设置点,而无需直接的用户参与。
4. 如权利要求1或2所述的方法,其中的控制包括,在确定所述建筑物未被占用时,将所 述温控器设置点设置成第一值,在确定占用者睡觉时设置成第二值,在确定占用者醒着时 设置成第三值。
5. 如权利要求1或2所述的方法,进一步包括接收与占用情况和占用者的活动水平相关 联的用户温度偏好。
6. 如权利要求5所述的方法,其中的控制包括,基于所确定的占用情况和占用者的活动 水平,以及相关联的用户温度偏好,调节所述温控器设置点。
7. 如权利要求1或2所述的方法,进一步包括基于在一天当中不同时间段的占用情况和 占用者的活动水平,存储历史平均占用者行为模式。
8. 如权利要求1或2所述的方法,进一步包括: 基于来自远程用户装置的输入,改变所述温控器的设置;和 将关于能量使用的信息提供给用户。
9. 如权利要求1或2所述的方法,其中: 所述温控器控制作为第一能量消耗装置的HVAC单元;和 所述方法进一步包括基于所确定的占用情况和占用者的活动水平控制第二能量消耗 装置。
10. 如权利要求9所述的方法,其中: 所述第二能量消耗装置是包括控制装置的热水器;并且 所述方法进一步包括基于所确定的占用情况和占用者的活动水平,自动改变对所述热 水器的控制装置的设置,而无需直接的用户参与。
11. 一种用于在具有与网络相连的温控器的建筑物中提供环境控制的系统,所述系统 包括通过所述网络与所述温控器相连的一个或多个处理器,该处理器配置成: 分析所述建筑物内的无线信号图,以检测运动,所述分析被执行来基于所检测到的运 动确定所述建筑物中的多个占用者的占用情况和占用者的活动水平; 基于所确定的当前占用情况和占用者的活动水平,通过在确定没有占用的当前情况下 将设置点改变成离家设置、在确定占用的当前情况下将设置点改变成在家设置或睡眠设置 以及当确定多于一个的占用者时进一步改变设置点,来控制所述温控器的设置点,所述温 控器配置成控制作为第一能量消耗装置的HVAC单元; 请求用户对所确定的占用状态的确认;并且 基于所确定的占用情况和占用者的活动水平控制第二能量消耗装置。
12. 如权利要求11所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成使用WiFi频率的多 普勒频移来检测运动。
13. 如权利要求11或12所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成基于所确定的 占用情况和占用者的活动水平,自动改变所述温控器的设置点,而无需直接的用户参与。
14. 如权利要求11或12所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成,在确定所述建 筑物未被占用时,将所述温控器设置点设置成第一值,在确定占用者睡觉时设置成第二值, 在确定占用者醒着时设置成第三值。
15. 如权利要求11或12所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成接收与占用情 况和占用者的活动水平相关联的用户温度偏好。
16. 如权利要求15所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成基于占用情况和占 用者的活动水平以及相关联的用户温度偏好,调节所述温控器设置点。
17. 如权利要求11或12所述的系统,进一步包括一个或多个存储器存储单元,其配置成 基于在一天当中不同时间段的占用情况和占用者的活动水平,存储历史平均占用者行为模 式。
18. 如权利要求11或12所述的系统,其中: 所述一个或多个处理器配置成与一个或多个远程用户装置通信; 所述一个或多个处理器配置成响应于来自所述一个或多个远程用户装置的请求来改 变所述温控器的设置;并且 所述一个或多个处理器配置成将能量使用信息提供给所述一个或多个远程用户装置。
19. 如权利要求11所述的系统,其中: 所述第二能量消耗装置是包括控制装置的热水器;并且 所述一个或多个处理器配置成基于所确定的占用情况和占用者的活动水平,自动改变 对所述热水器的控制装置的设置,而无需直接的用户参与。
20. —种用于自动控制能量消耗装置的方法,所述方法包括: 通过使用WiFi无线电频率的多普勒频移分析建筑物内的无线信号图,以检测运动,而 无需包括手势或身体运动来主动管理装置设置的直接的用户参与; 基于所检测到的运动确定所述建筑物的占用情况和占用者的活动水平; 基于所确定的当前占用情况和占用者的活动水平,通过在确定没有占用的当前情况下 将设置点改变成离家设置以及在确定占用的当前情况下将设置点改变成在家设置或睡眠 设置,来自动控制所述能量消耗装置的操作,而无需直接的用户参与;和 请求用户对所确定的占用状态的确认。
21. 如权利要求20所述的方法,其中所述方法包括,基于所确定的占用情况和占用者的 活动水平,自动改变对所述能量消耗装置的控制装置的设置,而无需直接的用户参与。
22. 如权利要求20或21所述的方法,其中所述方法包括,基于所确定的占用情况和占用 者的活动水平,自动打开或关闭所述能量消耗装置,而无需直接的用户参与。
23. 如权利要求20或21所述的方法,其中: 所述能量消耗装置包括HVAC系统,该HVAC系统包括温控器;和 所述方法包括基于所确定的占用情况和占用者的活动水平自动控制所述温控器的设 置点。
24. 如权利要求20或21所述的方法,进一步包括接收与占用情况和占用者的活动水平 相关联的用户偏好。
25. 如权利要求24所述的方法,其中的控制包括基于所确定的占用情况和占用者的活 动水平以及相关联的用户温度偏好,调节所述能量消耗装置的操作。
26. 如权利要求20或21所述的方法,进一步包括基于在一天当中不同时间段的占用情 况和占用者的活动水平,存储历史平均占用者行为模式。
27. 如权利要求20或21所述的方法,进一步包括: 基于来自远程用户装置的输入,改变所述能量消耗装置的设置;和 将关于能量使用的信息提供给用户。
28. 如权利要求20或21所述的方法,其中: 所述能量消耗装置是包括控制装置的热水器;并且 所述方法进一步包括基于所确定的占用情况和占用者的活动水平自动改变对所述热 水器的控制装置的设置,而无需直接的用户参与。
29. 如权利要求20或21所述的方法,进一步包括基于所确定的占用情况和占用者的活 动水平控制第二能量消耗装置。
30. —种用于自动控制能量消耗装置的系统,所述系统包括与所述能量消耗装置的控 制装置相连的一个或多个处理器,该处理器配置成: 通过使用WiFi无线电频率的多普勒频移分析建筑物内的无线信号图,以检测运动,而 无需包括手势或身体运动来主动管理装置设置的直接的用户参与; 基于所检测到的运动确定所述建筑物的占用情况和占用者的活动水平; 基于所确定的当前占用情况和占用者的活动水平,通过在确定没有占用的当前情况下 将设置点改变成离家设置以及在确定占用的当前情况下将设置点改变成在家设置或睡眠 设置,来自动控制所述能量消耗装置的操作,而无需直接的用户参与;并且 请求用户对所确定的占用状态的确认。
31. 如权利要求30所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成基于所确定的占用 情况和占用者的活动水平自动改变对所述能量消耗装置的控制装置的设置,而无需直接的 用户参与。
32. 如权利要求30或31所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成基于所确定的 占用情况和占用者的活动水平自动打开或关闭所述能量消耗装置,而无需直接的用户参 与。
33. 如权利要求30或31所述的系统,其中: 所述能量消耗装置包括HVAC系统,该HVAC系统包括温控器;和 所述一个或多个处理器配置成基于所确定的占用情况和占用者的活动水平自动控制 所述温控器的设置点。
34. 如权利要求30或31所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成接收与占用情 况和占用者的活动水平相关联的用户偏好。
35. 如权利要求34所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成基于所确定的占用 情况和占用者的活动水平以及相关联的用户温度偏好,调节所述能量消耗装置的操作。
36. 如权利要求30或31所述的系统,进一步包括一个或多个存储器存储单元,其配置成 基于在一天当中不同时间段的占用情况和占用者的活动水平,存储历史平均占用者行为模 式。
37. 如权利要求30或31所述的系统,进一步包括: 所述一个或多个处理器配置成与一个或多个远程用户装置通信; 所述一个或多个处理器配置成响应于来自所述一个或多个远程用户装置的请求来改 变所述能量消耗装置的设置;和 所述一个或多个处理器配置成将能量使用信息提供给所述一个或多个远程用户装置。
38. 如权利要求30或31所述的系统,其中: 所述能量消耗装置是包括控制装置的热水器;和 所述一个或多个处理器配置成基于所确定的占用情况和占用者的活动水平自动改变 对所述热水器的控制装置的设置,而无需直接的用户参与。
39. 如权利要求30或31所述的系统,其中所述系统配置成基于所确定的占用情况和占 用者的活动水平控制第二能量消耗装置。
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