CN105450438A - 多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法 - Google Patents

多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法 Download PDF

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CN105450438A
CN105450438A CN201410490817.1A CN201410490817A CN105450438A CN 105450438 A CN105450438 A CN 105450438A CN 201410490817 A CN201410490817 A CN 201410490817A CN 105450438 A CN105450438 A CN 105450438A
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罗天赐
陈孟淞
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Delta Optoelectronics Inc
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Abstract

本发明公开了一种多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法,该系统包括多个智能端点与多个区域控制器。各个智能端点分别电性连接一个区域控制器,并且分别设置于建筑大楼中的不同区域。各个区域控制器分别与所在区域下的所有设备建立无线自组织网络,以控制该些设备并接收该些设备回报的信息。各个智能端点分别向连接的区域控制器提取相关信息进行分析以及必要的计算,以对所在区域的环境进行最佳化。各个智能端点分别通过自组织网络彼此沟通,互相传递各个特定区域内的信息,以同时对多区域的环境进行最佳化管理。

Description

多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法
技术领域
本发明有关网络系统,尤指运用于建筑大楼中的多个区域的网络系统,以及该网络系统使用的管理方法。
背景技术
为了有效管理建筑大楼,现今的建筑大楼内通常设置有专用的管理系统。为了提供各种不同的功能,例如消防功能、空调功能、门禁功能、CCTV监控功能等,该管理系统必须具备对应的子系统,以提供上述功能。而为能有效整合上述子系统,现今的管理系统通常是以一中央的整合平台来进行统整。
参阅图1,为现有技术的无线管理与通讯系统架构图。如图1所示,现有技术的管理系统主要由一消防子系统11、一空调子系统12、一门禁子系统13及一整合平台2所组成。该整合平台为一建筑大楼内的中央服务器,而该消防子系统11、该空调子系统12及该门禁子系统13分别连接至该整合平台2。
于该管理系统中,各该子系统11-13是各自独立运作,并且各自储存相关的信息,并分别提供对应的功能。当各该子系统11-13之间需进行信息串连时,需将信息传递至该整合平台2,并由该整合平台2进行处置。由此可看出,此种通讯方式无法有效地让各该子系统11-13间彼此直接沟通。再者,由于所有信息的传递皆需经过该整合平台2,因此也就意味着该管理系统的信息传递量相当庞大。
采用现有的该管理系统,则即使上述子系统11-13设置于同一个区域(例如房间或办公室)或楼层中,彼此在空间上紧邻,然而信息的传递仍然需要经过该整合平台2才能够进行。
如上所述,由于一个子系统无法直接将重要信息传递给位于旁边或附近的另一个子系统,因此现行的该管理系统仅能为该建筑大楼的整体进行监控与管理,但难以为该建筑大楼进行区域的最佳化的管理。
发明内容
本发明的主要目的,在于提供一种多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法,分别对建筑大楼中各个区域内的区域设备进行控制,并且分别依据各个区域内的区域设备回传的信息进行分析与必要的计算,通过此分别对建筑大楼中的各个区域的环境进行最佳化。
本发明的另一主要目的,在于提供一种多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法,通过自组织网络来连接设置于各个不同区域中的多个智能端点,并在各个智能端点之间传递各个区域的信息,通过此同时对该建筑大楼中的多个区域的环境进行最佳化。
本发明的再一主要目的,在于提供一种多区域无线管理与通讯网络系统及其管理方法,是令各个智能节点分别对应至所在区域所具有的各项设备类型的设备能力,通过此通过各个智能节点来代表各项设备类型的空间拓朴网络。
为了实现上述的目的,本发明包括多个智能端点与多个区域控制器。各个智能端点分别电性连接一个区域控制器,并且分别设置于建筑大楼中的不同区域。各个区域控制器分别与所在区域下的所有设备建立无线自组织网络,以控制所述设备并接收所述设备回报的信息。各个智能端点分别向连接的区域控制器提取相关的信息进行分析以及必要的计算,以对所在区域的环境进行最佳化。并且,各个智能端点分别通过自组织网络彼此沟通,互相传递各个特定区域内的信息,以同时对多个区域的环境进行最佳化。
本发明对照现有技术所具有的技术功效在于,由区域控制器来控制所在区域中的所有区域设备,并由智能端点向区域控制器提取设备信息以进行分析与必要的计算,通过此可为一建筑大楼中的各个区域分别进行环境的最佳化控制。
另,本发明中各个智能端点可通过自组织网络来互相连接,以互相传递各个智能端点的信息,通过此,可同时考量该建筑大楼中的所有区域,并同时为多个区域进行环境的最佳化控制。
再者,本发明将各个智能端点分别对应至其所在区域所具有的设备能力(例如该区域具有风扇的风口、冷却水管路的冷却水闸道等)。通过此,可以通过各个区域中的各个智能端点来代表各种设备的空间拓朴网络,并产生对应的拓朴网络图式。如此一来,系统可依据所产生的拓朴网络图式来得到各种设备类型相关的位置信息,并进行对应的计算,以实现智能化的控制。
附图说明
图1为现有技术的无线管理与通讯系统架构图。
图2为本发明的第一具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。
图3A为本发明的第二具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。
图3B为本发明的第三具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。
图4A本发明的第一具体实施例的特定区域示意图。
图4B本发明的第二具体实施例的特定区域示意图。
图5为本发明的第一具体实施例的智能端点方块图。
图6为本发明的第一具体实施例的智能端点新增流程图。
图7为本发明的第一具体实施例的拓朴网络图式建立流程图。
图8为本发明的第一具体实施例的楼层的管线分布示意图。
图9为本发明的第一具体实施例的拓朴网络图式示意图。
图10为本发明的第二具体实施例的拓朴网络图式示意图。
图11为本发明的第一具体实施例的事件管理流程图。
图12为本发明的第三具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。
其中,附图标记说明如下:
11…消防子系统
12…空调子系统
13…门禁子系统
2…整合平台
3、3’…智能端点
31…处理单元
32…无线通讯单元
33…有线通讯单元
34…存储单元
341…计算程序
342…区域信息
35…人机接口单元
4…区域控制器
40…局部区域无线传感网络
411…第一区域设备控制节点
412…第二区域设备控制节点
421…第一区域传感器
422…第二区域传感器
423…第三区域传感器
5…网关
51…总线
52…管理服务器
53…数据库服务器
54…用户终端
6…互联无线通讯网络
7…冷却水管线
71…第一冷却水闸道
72…第二冷却水闸道
73…第三冷却水闸道
74…第四冷却水闸道
75…第五冷却水闸道
81…第一智能端点
82…第二智能端点
83…第三智能端点
84…第四智能端点
85…第五智能端点
86…第六智能端点
91…第一类智能端点
92…第二类智能端点
921…大型设备
Fn…第n楼层
Fn+1…第n+1楼层
Z1…第一区域
Z2…第二区域
Z3…第三区域
Z4…第四区域
Z5…第五区域
Z6…第六区域
Zn…特定区域
S10~S16…新增步骤
S20~S26…建立步骤
S30~S36…管理步骤
具体实施方式
现就本发明的一较佳实施例,配合附图,详细说明如后。
同时参阅图2与图3A,分别为本发明的第一具体实施例与第二具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。本发明揭露了一种多区域无线管理与通讯系统(下面简称为该系统),该系统主要包括多个的智能端点3(SmartNode)与多个的区域控制器4(ZoneController)。本实施例中,该多个智能端点3的数量是对应至该多个区域控制器4的数量,并且一个该智能端点3电性连接至一个该区域控制器4。更甚者,各该智能端点3可分别与各该区域控制器4整合为一体,但不加以限定。
本发明的该系统主要运用于一建筑大楼(图未标示)中,该建筑大楼可具有多个楼层(Floors),并且各个楼层分别由多个区域(Zones)所构成。于图2的实施例中,是以单一个楼层中的多个区域来进行说明。本实施例中,各该区域中分别设置有一个该智能端点3与一个该区域控制器4。该区域控制器4用以控制所在区域中的所有区域设备,并接收所述区域设备的信息。该智能端点3由该区域控制器4提取所述区域设备的信息,并对提取的信息进行分析以及必要的计算。通过此,各个区域皆可由内部的该智能端点3与该区域控制器4来进行最佳化控制。
如图2所示,不同区域中的该智能端点3彼此经由一自组织网络互相连接。更具体而言,各该智能端点3彼此建立一互联无线通讯网络(Inter-zonewirelesscommunicationnetwork)6,以互相传递所在区域内的各项信息。本实施例中,该互联无线通讯网络6可通过一无线网状网络(WirelessMeshNetwork,WMN)来实现,例如一具有mesh功能的Wi-Fi网络,但不加以限定。该建筑大楼中不同的楼层可各自建立不同的该互联无线通讯网络6,并且不同楼层的该智能端点3之间可通过一或多个具有路由功能的智能端点3’互相连接。再者,若该多个智能端点3皆具有路由功能,则不同楼层中的该多个智能端点3(即,连接不同该互联无线通讯网络6的智能端点3)亦可互相直接连接。
如上所述,本实施例中,该多个智能端点3的至少其中之一可具有路由功能(routing),并被视为上述该具有路由功能的智能端点3’。该具有路由功能的智能端点3’可用于连接不同楼层中的多个智能端点3,换句话说,可连接多个不同的该互联无线通讯网络6,并于多个该互联无线通讯网络6之间传递讯息。
更具体而言,该具有路由功能的智能端点3’可做为一个楼层中的一个目的节点,以搜集并统整同一楼层中的多个区域的信息,并进行分析与必要的计算。并且,该具有路由功能的智能端点3’还可依据分析与计算结果,向该楼层中的各个区域内的各该智能端点3提出请求,通过此,该具有路由功能的智能端点3’可考量其负责的楼层中的所有区域的状况,以同时对该楼层中的多个区域进行最佳化控制。
图3A所示为多个楼层的架构图,如图所示,该建筑大楼各个楼层中的该多个智能端点3可通过该具有路由功能的智能端点3’进行连线与沟通。于图3A的实施例中,第n楼层Fn是由三个区域所构成,并且该三个区域内的三个该智能端点3是通过该具有路由功能的智能端点3’来进行整合。第n+1楼层Fn+1则由四个区域所构成,并且该四个区域内的四个该智能端点3是通过另一个该具有路由功能的智能端点3’来进行整合。并且,上述该两个具有路由功能的智能端点3’彼此无线连接,以互相传递不同楼层中的各个区域的信息。
如上所述,当多个智能端点3连接至不同的该互联无线通讯网络6时,主要可通过该具有路由功能的智能端点3’来互相连接。当该多个智能端点3、3’无法通过无线网络连接时(例如距离过远,或该区域不具备无线网络),则该多个智能端点3、3’还可通过一网关来连接。
请同时参阅图3B,为本发明的第三具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。如图3B所示,该系统还包括一网关5。若第n楼层Fn中的该具有路由功能的智能端点3’无法通过无线网络连接第n+1楼层Fn+1中的该具有路由功能的智能端点3’时,该第n楼层Fn中的该智能端点3’可经有线方式连接距离该n+1楼层Fn+1最近的该网关5,并且再通过该网关5连接该n+1楼层Fn+1中的该智能端点3’(以有线或无线的方式)。
另,如图3B所示,该系统还可包括一总线51、一管理服务器52及一数据库服务器53,该网关5电性连接该总线51,并通过该总线51分别电性连接该管理服务器52与该数据库服务器53。
该数据库服务器53主要储存各个楼层的各个区域的信息。同时,该数据库服务器53亦储存该建筑大楼的基本数据,例如楼层规划平面图,或是与消防、给/排水、弱电、电力、空调相关的平面图等。再者,该数据库服务器53亦可储存该建筑大楼的各个楼层的结构,以及各项硬件设备(如该多个智能端点3与该多个区域控制器4)于楼层中的设置位置等。
该管理服务器52主要从该数据库服务器53中取得上述信息,借以进行各个楼层与各个区域的状态分析,例如能耗状况、温、湿度状况、人员进入状况与灯具的开/关状况等等。而通过该管理服务器52搜集、分析完成的数据,可有利该系统进行后续的数据挖掘(DataMining)作业,借以为该建筑大楼整体的环境进行最佳化控制。
本实施例中,该管理服务器52亦可由该多个智能端点3、3’搜寻各个区域的信息,以执行与该具有路由功能的智能端点3’相同的功能,即,同时对不同楼层的多个区域的环境进行最佳化。换句话说,于本发明中,当要对单一个区域进行环境的最佳化计算时,由该区域中的该智能端点3来执行;而当要同时对多个区域进行最佳化计算时,可由该具有路由功能的智能端点3’或该管理服务器52来执行。
参阅图4A,为本发明的第一具体实施例的特定区域示意图。如前文所述,该建筑大楼中的每个区域中分别设置有一个该智能端点3与一个该区域控制器4。图4A的实施例是以一特定区域Zn为例,以举例说明。
该区域控制器4是与该特定区域Zn内的至少一区域设备控制节点及至少一区域传感器建立一自组织网络,该区域传感器用以感测该特定区域Zn内的环境参数,该区域设备控制节点则依据该环境参数,对该特定区域Zn内的各项区域设备(例如灯光、百页窗、风扇、小型冷气机等)进行对应控制。更具体而言,该区域控制器4与该特定区域Zn内的该区域设备控制节点及该区域传感器建立一局部区域无线传感网络(Localzonewirelesssensingnetwork)40。本实施例中,该局部区域无线传感网络可通过Zigbee或其他低耗电的无线通讯网络来实现,但不加以限定。
于图4A的实施例中,该区域控制器4是无线连接一第一区域设备控制节点411与一第二区域设备控制节点412,该第一区域设备控制节点411无线连接一第一区域传感器421,而该第二区域设备控制节点412无线连接一第二区域传感器422与一第三区域传感器423。
该第一区域设备控制节点411是电性连接一第一区域设备(图未标示),为该第一区域设备(例如灯光装置)的控制单元。当该第一区域传感器421(例如一热电红外线传感器(PyroelectricInfraredsensor,PIRsensor))感测到有人员进入该特定区域Zn时,将此信息传递给该第一区域设备控制节点411,通过该第一区域设备控制节点411控制该第一区域设备启动。同时,该智能端点3可向该第一区域设备控制节点411提取上述控制动作以及人员进入的信息。该智能端点3可将此信息传递给该楼层中的其他智能端点3,以告知该特定区域Zn已有人员进入,并且该第一区域设备已被启动。
该第二区域设备控制节点412用以控制一第二区域设备(例如空调系统的风盘单元(FanCoilUnit,FCU),图未标示)。当该第二区域传感器422(例如一温度传感器)和/或该第三区传感器423(例如一湿度传感器)感测到该特定区域Zn内的温/湿度变化时,将此信息传递给该第二区域设备控制节点412,通过该第二区域设备控制节点412可控制该第二区域设备启动或进行温/湿度调整。相同地,该智能端点3可向该第二区域设备控制节点412提取上述控制动作及温/湿度变化的信息。
如前文所述,该智能端点3可提取该特定区域Zn内的区域传感器所感测到的信息,以及区域设备控制节点所进行的控制动作。因此,该智能端点3可依据所述信息及控制动作来进行分析与必要的计算,进而对该特定区域Zn中的环境进行最佳化控制。
举例来说,该智能端点3可通过热电红外线传感器估算该特定区域Zn内的人数、通过温度传感器得知该特定区域Zn内的温度、并通过湿度传感器得知该特定区域Zn内的湿度。由此,该智能端点3可计算出该特定区域Zn中每秒产生的热能数值。并且,该智能端点3还可进一步计算出若要有效率地排除所述热能,则空调系统的冷却水管线每秒需要有多少的冰水量流过该特定区域Zn。通过该智能端点3的运算,该特定区域Zn的环境可有效维持在符合使用者要求的舒适度。
上述图4A所示为阶层式的架构,于其他实施例中,上述架构亦可以水平式的架构来呈现。参阅图4B,为本发明的第一具体实施例的特定区域示意图。图4B的实施例中,该特定区域Zn中同样设置了该智能端点3、该区域控制器4、该第一区域设备控制节点411、该第二区域设备控制节点412、该第一区域传感器421、该第二区域传感器422与该第三区域传感器423。
与图4A的实施例的差别在于,在图4B的实施例中,该区域控制器4通过上述该局部区域无线传感网络40同时与该第一区域设备控制节点411、该第二区域设备控制节点412、该第一区域传感器421、该第二区域传感器422与该第三区域传感器423进行无线连接,由此,该区域控制器4可向该第一区域设备控制节点411与该第二区域设备控制节点412提取所执行的控制动作,亦可直接向该第一区域传感器421、该第二区域传感器422与该第三区域传感器423提取所侦测的信息。
换句话说,在本实施例中,区域设备控制节点与区域传感器的地位是平等的,当区域设备控制节点欲提取区域传感器的感测信息时,必须通过该区域控制器4来取得,而非直接由区域传感器来提供。
参阅图5,为本发明的第一具体实施例的智能端点方块图。如图5所示,该智能端点3主要具有一处理单元31、一无线通讯单元32、一有线通讯单元33及一存储单元34,其中该处理单元31电性连接该无线通讯单元32、该有线通讯单元33及该存储单元34。该无线通讯单元32用以无线连接该互联无线通讯网络6,并与其他智能端点3和/或该具有路由功能的智能端点3’沟通。该有线通讯单元33用以通过有线方式电性连接所在区域中的该区域控制器4。本实施例中,该有线通讯单元33可例如为RS-485连接埠,但不加以限定。值得一提的是,该具有路由功能的智能端点3’还可通过该无线通讯单元32或该有线通讯单元33与该网关5沟通。
该处理单元31用以对从该区域控制器4提取的信息进行分析与必要的计算。同时,该处理单元31还用于处理该目的节点提出的请求,并触发该区域控制器4进行与该请求相对应的控制动作。该存储单元34至少储存有一计算程序341,该计算程序341主要用来执行上述的分析与计算。更具体而言,该计算程序341为一最佳化控制的演算法,并于该智能端点3被设置之前预先写入该存储单元34中。
该智能端点3还可包括一人机接口单元35,电性连接该处理单元31。该人机接口单元35可包括输入模块与显示模块(图未标示),该智能端点3通过该输入模块接收使用者输入信息或需求,并通过该显示模块显示使用者所需的信息。其中,该人机接口单元35可显示的信息,主要为与所在区域相关的信息,而不显示其他区域或其他楼层的信息。
参阅图6,为本发明的第一具体实施例的智能端点新增流程图。首先,该系统可任意地于该建筑大楼的任一楼层中的任一区域内新增一个该智能端点3(步骤S10)。该智能端点3被启动后,可向该管理服务器52进行注册,并于注册后自动搜寻并加入该互联无线通讯网络6中(步骤S12)。该步骤S12的后,该智能端点3可通过该互联无线通讯网络6接收与所在区域相关的区域信息(如图5中所示的区域信息342)(步骤S14),并且将该区域信息342加以储存(步骤S16)。
具体而言,依照该建筑大楼本身的结构而定,各个区域分别具有不同的设备能力,例如,某些区域具有风扇的风口、空调系统的冷却水闸道、或是逃生门等。反之,某些区域则没有上述的设备能力。当该智能端点3被设置完成时,即可接收并储存与所在区域相关的该区域信息342。
如前文中所述,该数据库服务器53记录有该建筑大楼的各个楼层与各个区域的信息,并记录有该建筑大楼的基本数据,故可由该数据库服务器53提供上述该区域信息342给该智能端点3。然而于其他实施例中,亦可由其他的该智能端点3或该具有路由功能的智能端点3’来提供该区域信息342,但不加以限定。通过该区域信息342,该智能端点3可知道其所在区域的设备能力,例如(一)、有/无风扇的风口,若有,数量为多少;(二)、有/无冷却水闸道,若有,数量为多少;(三)、是否有逃生门;(四)、与其他区域间的距离等。
如前文中所述,由于各该智能端点3分别设置在不同的区域内,并且记录有所在区域的设备能力,因此,可直接以该多个智能端点3来代表该建筑大楼中的各项设备,由此以图形(Graph)的方式呈现出所述设备的空间拓朴网络(在后详述)。
参阅图7,为本发明的第一具体实施例的拓朴网络图式建立流程图。首先,该系统可选择任一设备类型(步骤S20),例如上述的风扇或冷却水管线等。接着,该系统可依各该智能端点3的所在区域,以及各该智能端点3记录的该区域信息342,产生与该设备类型相关的拓朴网络图式(例如图10所示的拓朴网络图式)(步骤S22)。
该步骤S22结束后,该系统记录产生的该拓朴网络图式(步骤S24)。本实施例中,上述步骤S22与步骤S24主要由各该智能端点3、各该具有路由功能的智能端点3’或该管理服务器52来执行,但不加以限定。
若该管理服务器52具有显示屏幕,则该系统还可选择性地于该管理服务器52上显示该拓朴网络图式(步骤S26)。再者,管理人员可操作一用户终端(如图3所示的用户终端54)连线至该系统(一般为连线到该管理服务器52或该具有路由功能的智能端点3’),并通过该用户终端54来查看该拓朴网络图式。
请参阅图8至图10,图8为本发明的第一具体实施例的楼层的管线分布示意图,图9为本发明的第一具体实施例的拓朴网络图式示意图,图10为本发明的第二具体实施例的拓朴网络图式示意图。图8揭露的是单一个楼层的平面图,但本案中所指的空间拓朴可以是跨楼层的多个区域,不以单一个楼层为限。图8的实施例中,该楼层主要包括了一第一区域Z1、一第二区域Z2、一第三区域Z3、一第四区域Z4、一第五区域Z5及一第六区域Z6。该第一区域Z1中设置有一第一智能端点81、该第二区域Z2中设置有一第二智能端点82、该第三区域Z3中设置有一第三智能端点83、该第四区域Z4中设置有一第四智能端点84、该第五区域Z5中设置有一第五智能端点85、该第六区域Z6中设置有一第六智能端点86。
图8的虚线部分代表了空调系统布设的冷却水管线7路径,并且如图8所示,该冷却水管线7于该楼层中共具有五个冷却水闸道,其中一第一冷却水闸道71设置于该第一区域Z1、一第二冷却水闸道72设置于该第二区域Z2、一第三冷却水闸道73设置于该第四区域Z4、一第四冷却水闸道74与一第五冷却水闸道75同时设置于该第六区域Z6。其中该冷却水管线7没有经过该第五区域Z5,并且该冷却水管线7有经过该第三区域Z3,但该第三区域Z3中并没有设置任何的冷却水闸道。
如上所述,当该系统欲以各该智能端点81~86来代表该冷却水管线7的空间拓朴网络时,即可得到如图9所示的拓朴网络图式。图9中列出了该第一智能端点81、该第二智能端点82、该第四智能端点84、该第六智能端点86及该冷却水管线7的路径,表示该第一区域Z1、该第二区域Z2、该第四区域Z4及该第六区域Z6中分别设置有该冷却水闸道71-75,故具有控制该冷却水闸道71-75启/闭的设备能力。相对的,该第三区域Z3与该第五区域Z5不具备此设备能力。
图9的拓朴网络图式更以各该智能端点81、82、84、86显示出各该冷却水闸道71、72、73、74、75的相对位置。值得一提的是,该第六区域Z6的空间较大,其中同时包含了该第四冷却水闸道74与该第五冷却水闸道75。然于本实施例中,该系统是以该第六智能端点86来同时代表该第四冷却水闸道74与该第五冷却水闸道75。通过图9的拓朴网络图式,管理人员可轻易得知该楼层中的冷却水管线的空间拓朴网络。而该管理服务器52在对该楼层的多个区域同时进行温、湿度的最佳化时,也可依据该拓朴网络图式来进行计算的参考。例如,若要调整流经该楼层的冷却水量,以提升/降低温度,则可不必考量该第三区域Z3与该第五区域Z5。
图10揭露的是楼层的逃生路线的拓朴网络图式。如图10所示,该系统是以该多个智能端点81-86来代表各该区域Z1-Z6,并且于该拓朴网络图式上标示出各个区域之间的距离,以及逃生门的位置。于图10的实施例中,该第二区域Z2(由该第二智能端点82代表)、该第四区域Z4(由该第四智能端点84代表)及该第六区域Z6(由该第六智能端点86代表)具有逃生门,而该第一区域Z1(由该第一智能端点81代表)、该第三区域Z3(由该第三智能端点83代表)与该第五区域Z5(由该第五智能端点85代表)则不具有逃生门。
通过图10的拓朴网络图式,则管理人员可轻易得知该楼层的逃生路线。当该管理服务器52在规划该楼层的多个区域的最佳逃生路线时,也可依据该拓朴网络图式来进行计算的参考。例如,可依据各个区域中的人数,以及各个区域之间的距离,分别为各个区域中的人员计算出不同的逃生方向与路径。本实施例中,亦可由该楼层中的该具有路由功能的智能端点3’来进行上述计算,不加以限定。
值得一提的是,除了该管理服务器52或该具有路由功能的智能端点3’外,各该智能端点81-86亦可进行本地运算。具体而言,各该智能端点81-86可分别对各个区域的人员数进行即时修正,并提供所在区域的人员建议的逃生路线。例如,该第一区域Z1同时和该第二区域Z2与该第六区域Z6相通,故该第一智能端点81可依据该第一区域Z1、该第二区域Z2与该第六区域Z6的人数以及距离,建议该第一区域Z1内的人员往第二区域Z2逃生或往第六区域Z6逃生。
上述通过各该智能端点81-86分别对各区域的人员数即时修正,并分别提供逃生路线的目的在于,可由单一智能端点81-86来依据局部区域的信息,持续提供局部最佳化的逃生路线。举例来说,当火灾发生而造成该管理服务器52、该具有路由功能的智能端点3’或该多个智能端点81-86的其中之一损坏时,或是彼此间的连接中断时,本发明仍可通过正常运作的智能端点来提供局部最佳化的逃生路线,不致令人员无法得知逃生路线。
本发明中仅以图9的冷却水管线与图10的逃生路线来进行说明,然而通过上述方法,该系统可以通过该多个智能端点3来代表该建筑大楼中的任何设备,并据以产生上述的拓朴网络图式。由此,不但利于管理人员进行查看,更有利于系统进行最佳化的控制。
通过上述的该拓朴网络图式,则当有事件发生时,各个楼层可通过同一楼层中的该多个智能端点3来进行平行运算,并将计算结果传递至该路由功能的智能端点3’与该管理服务器52,以由该路由功能的智能端点3’或该管理服务器52来进行总运算。如此一来,不但可分别为各个区域进行最佳化、还可通过该多个智能端点3的平行运算来提升运算时间,并减轻该管理服务器52的负担。
参阅图11,为本发明的第一具体实施例的事件管理流程图。当有一事件被触发时(例如使用者要求调整温度),各该区域控制器4通过所在区域内的区域设备控制节点与区域传感器,搜集所在区域的环境参数(步骤S30)。本实施例中所指的环境参数,可例如人数、温度、湿度、CO2含量等等。接着,该智能端点3向连接的该区域控制器4提取所述环境参数(步骤S32),该智能端点3再依据所述环境参数,计算要解决该事件所需的资源(步骤S34)。具体而言,于该步骤S34中,该智能端点3主要是计算出要令所在区域能够符合使用者要求的舒适度所需要的资源。
举例来说,该区域控制器4可由该多个区域设备控制节点与区域传感器得到所在区域目前的人数、温度及湿度等环境参数。该智能端点3可提取所述环境参数,并依据所述环境参数来执行该计算程序341,以计算出所在区域每秒所产生的热能数值。并且,再通过该计算程序341,计算出要令所在区域达到使用者的舒适温度要求,该冷却水管线7每秒必须流过该区域的冰水量。
最后,各该智能端点3分别将计算结果(例如上述的冰水量)传输至该管理服务器52,以进行整体总运算(步骤S36),即,计算欲令所有区域皆符使用者要求的舒适度所需要的资源。举例来说,该管理服务器52接收各个楼层中所有该智能端点3的计算结果,并进一步计算出要令各个楼层中的多个区域同时符合使用者要求的舒适度,该冷却水管线7每秒必须流过各个楼层的冰水量,以及冰水的温度。
值得一提的是,各该智能端点3主要是先将上述计算结果传输至该具有路由功能的智能端点3’,再由该路由功能的智能端点3’经由该网关5传送至该管理服务器52。本实施例中,亦可由各个楼层中的该路由功能的智能端点3’直接进行所在楼层的多个区域的总运作,以计算出要令所在楼层的多个区域同时符合使用者要求的舒适度,该冷却水管线7每秒必须流过各个区域的冰水量,以及冰水的温度。
值得一提的是,为与各个区域中的该多个智能端点3沟通,则该建筑大楼内的各项大型设备(例如空调设备的冰水主机)亦可配置一台该智能端点3,并且通过上述该具有路由功能的智能端点3’来与各区域中的该多个智能端点3连接。
更具体而言,上述各个区域内设置的智能端点,用以进行数据的分析、计算与传递,属于第一类智能端点;而上述大型设备所连接或内建的智能端点,则是用来从该具有路由功能的智能端点3’接收需求,并依据需求控制所述大型设备,属于第二类智能端点。
参阅图12,为本发明的第三具体实施例的无线管理与通讯系统架构图。各个区域内分别设置有一第一类智能端点91,该第一类智能端点91电性连接所在区域中的该区域控制器4,并无线连接该具有路由功能的智能端点3’。该第一类智能端点91向该区域控制器4提取相关数据并进行分析与计算,以得到要令所在区域符合使用者的需求所需要的资源。并且,还将计算结果传递至该具有路由功能的智能端点3’,并选择性地传递至其他区域的该第一类智能端点91。
该第二类智能端点92可同时连接该建筑大楼中所有的该具有路由功能的智能端点3’,并且同时连接该建筑大楼中的一大型设备921。具体而言,一个该第二类智能端点92主要用以连接同一类型的大型设备,但连接的数量则不需限制(例如图12是以三台该大型设备921为例)。
该第二类智能端点92由该具有路由功能的智能端点3’接收各个区域所需的资源,并且依据该资源对所连接的些大型设备921进行最佳化控制。以上述冰水量为例,该大型设备921可例如为空调系统的冰水主机。若该第二类智能端点92同时连接三台冰水主机,则该第二类智能端点92可经过计算后,判断该三台冰水主机需分别进行怎样的运作,才能够令总冰水量满足各个区域所需的数量。
本发明通过各个区域中的智能端点与区域控制器来进行区域最佳化,由此可解决传统的建筑大楼控制系统不够弹性的问题。再者,本发明以各个区域中的智能端点来代表各个区域所具备的设备能力,可有效反应出所述设备在建筑大楼中的空间拓朴网络,由此利于管理人员的管理以及系统的最佳化控制。
以上所述仅为本发明的较佳具体实例,非因此即局限本发明的权利要求保护范围,故举凡运用本发明内容所为的等效变化,均同理皆包含于本发明的范围内,合予陈明。

Claims (20)

1.一种多区域无线管理与通讯网络系统,运用于一建筑大楼中,该多区域无线管理与通讯网络系统包括:
多个区域控制器,分别设置于多个区域内,无线连接所在区域中的至少一区域设备,以控制该区域设备并接收该区域设备回报的信息;及
多个智能端点,分别设置于该多个区域内,电性连接该区域控制器,向该区域控制器提取该信息,以计算欲令所在区域的环境符合使用者要求的舒适度所需要的资源;
其中,该多个智能端点彼此无线连接并传递各该区域的该信息。
2.如权利要求1所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中各该区域控制器分别通过一局部区域无线传感网络与所在区域内的该区域设备无线连接。
3.如权利要求2所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中各该智能端点通过一互联无线通讯网络无线连接。
4.如权利要求3所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中该局部区域无线传感网络为Zigbee通讯网络,该互联无线通讯网络为无线网状网络。
5.如权利要求3所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中该多个智能端点的至少其中之一为一具有路由功能的智能端点,通过该互联无线通讯网络接收该多个智能端点的计算结果,以进行总运算并得出欲令所有区域均符合使用者要求的舒适度所需要的资源。
6.如权利要求5所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中还包括一第二类智能端点,无线连接该具有路由功能的智能端点,并且无线连接该建筑大楼中的一大型设备,该第二类智能端点由该具有路由功能的智能端点接收各该区域欲符合使用者要求的舒适度所需的资源,据以控制该大型设备进行对应的运作。
7.如权利要求5所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中还包括:
一网关,连接该具有路由功能的智能端点;
一总线,电性连接该网关;
一数据库服务器,电性连接该总线,储存该多个区域的该信息,以及该建筑大楼的基本数据、楼层结构以及各项硬件设备于该建筑大楼中的设置位置;及
一管理服务器,电性连接该总线,由该数据库服务器取得该信息以进行分析与计算,进而对该建筑大楼整体的环境进行最佳化控制。
8.如权利要求3所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中各该区域内分别包括一区域设备控制节点与一区域传感器,该区域传感器感测所在区域内的一环境参数,该区域设备控制节点连接所在区域内的该区域设备,并依据该环境参数对该区域设备进行对应的控制动作,该区域控制器连接该区域设备控制节点以接收该环境参数及该控制动作,并且该智能端点向连接的该区域控制器提取该环境参数及该控制动作。
9.如权利要求3所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中各该智能端点分别储存有与所在区域相关的一区域信息,并且各该区域信息分别记录各该智能端点的所在区域所具备的各种设备类型的设备能力。
10.如权利要求9所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中该多区域无线管理与通讯网络系统依据各该智能端点的所在区域以及各该区域信息产生一拓朴网络图式,其中该拓朴网络图式记录各该设备类型的空间拓朴网络,并且该拓朴网络图式中以该多个智能端点代表各该区域所具备的各该设备类型的设备能力。
11.如权利要求10所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中各该设备类型包括风扇的风口、空调系统的冷却水管线的冷却水闸道及逃生门的至少其中之一。
12.一种多区域无线管理与通讯网络系统所使用的管理方法,该多区域无线管理与通讯网络系统包括多个区域控制器及多个智能端点,各该智能端点分别电性连接一个该区域控制器,并且分别设置于一建筑大楼的不同区域,其中该多个智能端点通过一自组织网络无线连接,该管理方法包括:
a)选择该建筑大楼中的任一种设备类型;
b)依据各该智能端点的所在区域,以及各该智能端点储存的一区域信息,产生与该设备类型相关的一拓朴网络图式,其中所述区域信息分别记录该多个智能端点的所在区域所具备的该设备类型的设备能力;及
c)储存该拓朴网络图式,其中该拓朴网络图式记录该设备类型的空间拓朴网络,并且该拓朴网络图式中以该多个智能端点代表各该区域所具备的该设备类型的设备能力。
13.如权利要求12所述的多区域无线管理与通讯网络系统所使用的管理方法,其中该步骤a)之前还包括下列步骤:
a01)新增一智能端点;
a02)新增的该智能端点注册后自动加入该自组织网络;
a03)步骤a02)后,新增的该智能端点接收与所在区域相关的该区域信息;及
a04)新增的该智能端点储存该区域信息。
14.如权利要求12所述的多区域无线管理与通讯网络系统所使用的管理方法,其中还包括下列步骤:
d)各该区域控制器分别接收所在区域内的一环境参数;
e)各该智能端点分别向所在区域内的该区域控制器提取该环境参数;及
f)各该智能端点分别依据该环境参数计算欲令所在区域的环境符合使用者要求的舒适度所需要的资源。
15.如权利要求14所述的多区域无线管理与通讯网络系统所使用的管理方法,其中该环境参数为各该智能端点的所在区域的人数、温度、湿度、CO2含量的至少其中之一。
16.如权利要求14所述的多区域无线管理与通讯网络系统所使用的管理方法,其中该多个智能端点包括一具有路由功能的智能端点,并且该管理方法还包括:
g)各该智能端点分别传送计算结果至该具有路由功能的智能端点;及
h)该具有路由功能的智能端点依据各该智能端点的计算结果进行总运算,以得出欲令所有区域均符合使用者要求的舒适度所需要的资源。
17.一种多区域无线管理与通讯网络系统,运用于一建筑大楼中,该建筑大楼具有多个楼层,各该楼层分别由多个区域所构成,包括:
多个区域控制器,分别设置于该多个区域内,并通过一局部区域无线传感网络与所在区域中的所有设备无线连接,以控制所述设备并接收所述设备回报的信息;
多个智能端点,分别设置于该多个区域内,电性连接所在区域中的该区域控制器,向该区域控制器提取该信息以进行分析与计算,进而依据计算结果对所在区域的环境进行最佳化控制;及
多个具有路由功能的智能端点,分别设置于该多个楼层中,并通过一互联无线通讯网络与所在楼层中的该多个智能端点无线连接,各该具有路由功能的智能端点分别由所在楼层中的该多个智能端点接收各该区域的该信息,以分别对所在楼层的多个区域的环境进行最佳化控制。
18.如权利要求17所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中各该区域控制器分别接收所在区域的一环境参数并提供给连接的该智能端点,各该智能端点分别依据该环境参数计算欲令所在区域的环境符合使用者要求的舒适度所需要的资源,并且各该具有路由功能的智能端点分别接收所在楼层中的各该智能端点的计算结果,以分别计算得出欲令所在楼层中的所有区域均符合使用者要求的舒适度所需要的资源。
19.如权利要求18所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中该多个智能端点分别具有一存储单元,该存储单元中储存有与所在区域相关的一区域信息,其中各该区域信息分别记录各该智能端点的所在区域所具备的各种设备类型的设备能力。
20.如权利要求19所述的多区域无线管理与通讯网络系统,其中还包括一管理服务器,连接各该具有路由功能的智能端点,并通过各该具有路由功能的智能端点连接各该智能端点,该管理服务器依据各该智能端点的所在区域以及所述区域信息产生一拓朴网络图式,各该拓朴网络图式分别记录各该设备类型的空间拓朴网络,并且各该拓朴网络图式中分别以各该智能端点代表各该区域所具备的各该设备类型的设备能力。
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