CN105556995A - 使用地理围栏周界用于能量高效的建筑物控制 - Google Patents

Abstract

一种方法和系统，其将占用者的个人远程移动通信设备与他们在建筑物或其它设施中占用的房间和空间相关联，并且基于移动通信设备相对于相关联的房间或空间的位置方面的改变而向建筑物自动化系统生成命令。

Description

使用地理围栏周界用于能量高效的建筑物控制

对相关申请的交叉引用

本申请要求2014年1月3日提交的、题为“使用地理围栏周界用于能量高效的建筑物控制”的序列号为61/923,511的美国临时专利申请的优先权，所述申请通过该引用被并入本文。

技术领域

本申请通常涉及建筑物自动化系统，并且更具体地涉及在建筑物自动化系统中使用限定建筑物空间的虚拟周界，以促进建筑物占用者的节能行为。

背景技术

建筑物自动化系统包括有助于监视和控制建筑物操作的各种方面的多种多样的系统。建筑物自动化系统（其在本文中也可以被称为“建筑物控制系统”）包括安全系统、消防安全系统、照明系统、以及供暖、通风和空气调节（“HVAC”）系统。照明系统和HVAC系统有时被称为“环境控制系统”，因为这些系统控制建筑物内的环境条件。单个设施可以包括多个建筑物自动化系统（例如安全系统、消防系统和环境控制系统）。多个建筑物自动化系统可以彼此分离地布置，或者被布置为具有受公共控制站或服务器所控制的多个子系统的单个系统。公共的控制站或服务器可以被包含在建筑物内或远离建筑物，这取决于实现方式。

可以遍及设施或校园广泛地散布建筑物自动化系统的元件。例如，HVAC系统包括温度传感器和通风风门控制装置以及位于设施或校园的实际上每个区域中的其它元件。类似地，安全系统可以具有遍及整个建筑物或校园散布的侵入检测、运动传感器和警报致动器。同样，消防安全系统包括遍及设施或校园散布的烟雾警报和拉式站。基于占用诸如办公室和会议室之类的这些区域的人的使用和个人喜好，建筑物自动化系统的不同区域可以具有不同的环境设置。

建筑物自动化系统典型地具有一个或多个集中式控制站，其中可以监视来自系统的数据，并且其中可以控制和/或监视系统操作的各种方面。控制站典型地包括具有处理设备、数据存储设备和用户接口的计算机或服务器。为了允许对散布的控制系统元件的监视和控制，建筑物自动化系统通常采用多层级通信网络，以在诸如传感器和致动器之类的操作元件与集中式控制站之间传送操作和/或警报信息。

建筑物自动化系统控制站的一个示例是从布法罗格罗夫IL的Siemens Industry公司、建筑物技术分部（“西门子”）可得到的Apogee® Insight®工作站，所述工作站可以与同样从西门子可得到的Apogee®建筑物自动化系统一起使用。在该系统中，经由以太网或另一类型的网络所连接的若干控制站可以遍及一个或多个建筑物位置而分布，每一个都具有监视和控制系统操作的能力。

典型的建筑物自动化系统（包括利用Apogee® Insight®工作站的那些）具有与中央控制站通信的多个现场面板。虽然中央控制站通常用于对建筑物自动化系统的各种组件中的一个或多个进行修改和/或改变，但现场面板也可以操作成允许对系统的一个或多个参数的某些修改和/或改变。这典型地包括对诸如温度和照明之类的参数和/或类似参数的改变。

中央控制站和现场面板与各种现场设备（另行已知为“点”）通信。现场设备典型地与建筑物自动化系统的现场面板通信，并且操作以测量、监视和/或控制各种建筑物自动化系统参数。示例性的现场设备包括灯、自动调温器、风门致动器、警报、HVAC设备、洒水系统、扬声器、门锁和如将由本领域技术人员认识到的许多其它现场设备。这些现场设备从中央控制站和/或现场面板接收控制信号。因此，通过控制现场设备，建筑物自动化系统能够控制建筑物操作的各种方面。

大型商业和工业设施具有用于环境控制目的的许多现场设备。这些现场设备在本文中可以被称为“环境控制设备”。优化商业和工业建筑物能量使用包括允许占用者通过这些环境控制设备与其建筑物自动化系统交互，以提供关于与温度、通风、照明和占用状态相关的舒适的反馈。占用者具有例如通过将未使用的空间设置为未占用模式并减少空间的过度调节而减少能量浪费的能力。在使占用者涉及高效建筑物操作的情况下的问题包括提供对商业系统的访问以及然后鼓励建筑物占用者参与优化建筑物的能量使用。另外，这些方法需要用户的主动行动（诸如调整自动调温器上的设定点）或者专门化的设备（诸如占用传感器）。

最近，已经采用有线和无线网络方法，其中联网的或智能开关和自动调温器已经由占用者访问和控制，以经由与建筑物数据网络通信的计算机、无线设备以及所装配的控制设备来调整他们当前所处的环境，诸如办公室、会议室、旅馆房间或宿舍房间。因为允许建筑物占用者直接与建筑物自动化系统交互以设置他们优选的环境设置的实践已经变成建筑物控制行业中可接受的实践，所以高度合期望的是通过允许建筑物占用者有附加的途径和方法来修改和调整环境设置而促进能量高效的操作和节能行为。

鉴于前述内容，存在对用于促进期望的用户行为以及与建筑物自动化系统的交互的系统、装置和方法的持续需求。

发明内容

鉴于以上，提供一种方法，用于通过生成地理上限定每个空间的虚拟周界并将每个空间的终端用户和占用者与他们相应的空间相关联而限定建筑物内的空间。建筑物内的空间可以是多层建筑物的整个楼层或其部分、多单元建筑物内的房间、或者商务办公室空间内的隔间或其它划分的区域、或者可以在地理上限定的任何其它区域。

每个空间的终端用户和占用者，其可以是建筑物的租户、宿舍中的学生、旅馆的占用者或对前述中任一个的访问者，通过已经提供有基于位置的app的他们的个人移动通信设备的方式、通过建筑物自动化系统（BAS），与他们相应的空间相关联。每个终端用户和占用者对BAS是可标识的，当终端用户和占用者的位置相对于由虚拟周界限定的他们相应的空间改变时，例如当占用者进入或离开空间时，BAS从移动设备接收通知。基于通知，BAS可以采取某些期望的动作，诸如调低自动调温器、关掉灯和其它器具、闭合百叶窗、以及使安全系统防御或解除防御。

在另一方法中，可以为满足活动的预定阈值或是最佳执行者给予奖励，给出仅仅几个示例，给利用他们的基于位置的app以与BAS交互以便改进能量高效的操作并促进节能行为的那些占用者。

在研究下面的附图和详细描述时，本发明的其它设备、装置、系统、方法、特征和优点对本领域技术人员将是或将变得显而易见。意图是：所有这样的附加系统、方法、特征和优点被包括在本描述内、在本发明的范围内、并且受所附权利要求保护。

附图说明

图中的组件不一定按比例绘制，代替地强调被置于图示发明原理上。在图中，同样的参考标号贯穿不同视图指明对应的部分。

图1示出用于具有环境控制访问面板的建筑物自动化系统方法的示例性拓扑图；

图2示出图1的建筑物网络的建筑物自动化系统的示例性框图；

图3示出用于图2的建筑物自动化系统的现场面板的示例性内部框图；

图4示出用于图2的建筑物自动化系统的、具有评分反馈模块的BAS服务器的示例性框图；

图5示出用于连接许多远程设备与图2的建筑物自动化系统的基于云的方法的示例性拓扑图；

图6图示通过使用基于云的方法来连接多个远程移动通信设备与图2的建筑物自动化系统的方法的流程图。

图7图示连接多个远程移动通信设备与图2的建筑物自动化系统的另一方法的流程图，其并入了由图4的BAS服务器102中的评分反馈模块所实现的游戏方法。

具体实施方式

呈现用于环境设置的修改的示例性方法。在示例中，响应于从与建筑物内的空间的占用者相关联的移动设备接收的通知，修改建筑物自动化系统（BAS）的环境设置。当占用者被授权占用特定空间时，例如学生占用大学宿舍或顾客登记住进旅馆中，占用者将基于位置的app（诸如图1中所示的地理围栏周界管理器模块或应用302）下载到他或她的移动设备中。一旦被激活，基于位置的app可以通过使用各种基于位置的服务（LBS）而周期性地确定占用者的无线通信设备的位置，所述各种基于位置的服务包括基于全球定位系统（GPS）的LBS、全球移动通信系统（GSM）定位服务以及诸如蓝牙信标之类的短程位置服务。

此后，如由其LBS确定的占用者的移动通信设备的目前位置将与占用者的所指派的空间的预定地理周界进行比较，以确定在占用者的移动通信设备的目前位置和预定地理周界之间的距离（如果有任何距离的话）。如果距离指示占用者的状态方面的改变，即占用者已经退出他的空间或相反地重新进入他的空间，则生成通知，所述通知唤醒移动通信设备，所述移动通信设备进而向应用服务器发送命令。

应用服务器可以是在基于云的基础设施中操作的任何类型的服务器，由此许多和各种远程设备可以通过若干类型的应用程序接口（API）来访问云中的服务。在该示例性方法中，应用服务器从移动通信设备接收命令，然后可以向BAS发送通知，其对BAS的各种组件中的一个或多个进行修改和/或改变。

参考图1，示出用于建筑物自动化系统方法的示例性拓扑图。建筑物广域网55包括以有线或无线通信的多个系统和组件。建筑物广域网55通常包括多个建筑物自动化系统，并且可以经由“建筑物协同接口系统”或“BSIS”而被访问。BSIS 200可以与一个或多个移动计算设备300（有时被称为智能设备或移动通信设备，诸如图5中所示的设备504、506、508和510）信号通信，所述一个或多个移动计算设备300能够与可以是环境控制访问面板250的部分的BSIS 200通信。智能设备或移动计算设备300的示例包括智能蜂窝式电话、笔记本计算机和膝上型计算机、板式计算机、电子书（eBook）阅读器和诸如iPod®之类的数字音乐播放器。

BSIS 200可以此外包括对包括建筑物信息数据库210和用户数据库220的数据存储设备的访问。用于向BSIS 200传送环境和其它数据的软件可以被存储在移动计算设备300和/或建筑物自动化系统100二者上。如将在本文中所解释的，BSIS 200使得能够在移动计算设备300和BSIS 200之间没有网络连接的情况下、基于人类行动而调整建筑物自动化系统中的一个或多个环境设置。另外，如在本文中进一步详细描述的，移动计算设备300可以包括地理围栏周界管理器模块或应用302，所述地理围栏周界管理器模块或应用302使得移动计算设备300能够：（i）导出和/或标识与由建筑物自动化系统100或540管理的建筑物空间或房间的预定位置相关联的地理围栏周界，以及（ii）向建筑物自动化系统100（或图5中的540）生成通知，以告知系统100或540：相应的移动计算设备300相对于与建筑物空间或房间相关联的地理围栏周界的位置状态方面的改变。

在下面数页中，首先解释被配置成供BSIS 200使用的示例性建筑物自动化系统100的一般布置。此后，解释环境控制访问面板250的一般布置，继之以移动计算设备300的一般布置。在建筑物自动化系统（BAS）、环境访问控制面板250和移动计算设备300的描述之后讨论BSIS 200的总体操作。

在图1的示例性实施例中，BAS 100包括建筑物信息数据库210、用户数据库220、闭路电视系统130、安全系统140、火警警报系统150和环境控制系统160。在图2中描绘建筑物或校园内的示例性建筑物自动化系统（BAS）100的系统框图。BAS被描绘为分布式建筑物系统，其为多个建筑物操作中的任何一个提供控制功能，诸如环境控制、安全、生命或消防安全、工业控制和/或类似物。BAS的示例是从布法罗格罗夫IL的Siemens Industry公司、建筑物技术分部可得到的Apogee®建筑物自动化系统。Apogee®建筑物自动化系统允许一般如以下提供的系统的各种控制装置的设置和/或改变。虽然在下面的段落中提供了示范性BAS的简要描述，但应当领会的是：本文所述的BAS 100仅仅是用于建筑物自动化系统的示例性形式或配置。

特别地参照图2，BAS 100包括至少一个监督控制系统或工作站102、客户端工作站103a-103c、报告服务器104、由现场面板106a和106b表示的多个现场面板以及由控制器108a-108e表示的多个控制器。然而，将领会的是：可以采用多种多样的BAS架构。

控制器108a-108e中的每一个表示多个局部化的标准建筑物控制子系统之一，诸如空间温度控制子系统、照明控制子系统等等。用于建筑物控制子系统的合适控制器例如包括从布法罗格罗夫IL的Siemens Industry公司、建筑物技术分部可得到的模型TEC（终端设备控制器）。为了实施其相关联的子系统的控制，每个控制器108a-108e连接到一个或多个现场设备，诸如传感器或致动器，其在图2中作为示例被示为连接到控制器108a的传感器109a和连接到控制器108b的致动器109b。

典型地，诸如控制器108a之类的控制器基于感测的条件和期望的设定点条件来影响子系统的控制。控制器控制一个或多个现场设备的操作，以尝试将感测的条件带到期望的设定点条件。通过示例的方式，考虑由控制器108a控制的温度控制子系统，其中致动器109b连接到空气调节风门并且传感器109a是室温传感器。如果如由传感器109a提供的感测温度不等于期望的温度设定点，则控制器108a可以此外经由致动器109b打开或闭合空气调节风门，以尝试将温度带至更接近于期望的设定点。注意的是：在BAS 100中，可以在控制器108a-108e、现场面板106a和106b、工作站102与BAS 100上或连接到BAS 100的任何其它元件之间共享传感器、致动器和设定点信息。

为了促进这样的信息的共享，诸如连接到控制器108a和108b的那些之类的子系统的群组被典型地组织到楼层级网络或现场级网络（“FLN”）中，并且通常对接到现场面板106a。FLN数据网络110a是可以适当地采用任何合适的专有或开放协议的低层级数据网络。子系统108c、108d和108e连同现场面板106b一起经由另一低层级FLN数据网络110b类似地连接。再次，应当领会的是：可以采用多种多样的FLN架构。

现场面板106a和106b还经由建筑物级网络（“BLN”）112连接到工作站102和报告服务器104。现场面板106a和106b从而协调在子系统108a-108e与工作站102（作为监督计算机操作）及报告服务器104之间的数据和控制信号的通信。另外，现场面板106a、106b中的一个或多个可以本身与现场设备直接通信并且控制现场设备，诸如通风风门控制器等等。为此，如图2中所示，现场面板106a耦合到例如被示为传感器109c和致动器109d的一个或多个现场设备。

工作站（在其它实现方式中的服务器）102提供BAS 100的总体控制和监视，并且包括用户接口。工作站102可以此外作为与BAS 100的各种元件交换数据的BAS数据服务器而操作。BAS数据服务器还可以与报告服务器104交换数据。BAS数据服务器102允许通过各种应用对BAS系统数据的访问。可以在工作站102或其它监督计算机（未示出）上执行这样的应用。

继续参照图2，工作站102操作成接受来自用户的修改、改变、变更和/或类似物。这典型地经由工作站102的用户接口而实现。用户接口可以包括键盘、触摸屏、鼠标或其它接口组件。工作站102可操作成除了别的之外尤其影响或改变现场面板106a、106b以及BAS 100的其它组件的操作数据。现场面板106a和106b利用来自工作站102的数据和/或指令，以提供其相应的控制器的控制。

工作站102还操作成轮询或查询现场面板106a和106b用于收集数据。工作站102处理从现场面板106a和106b接收的数据，包括趋势数据。因而从现场面板106a和106b、结合轮询、查询或以其它方式而收集信息和/或数据，工作站102存储、存记（log）和/或处理所述信息和/或数据以用于各种使用。为此，现场面板106a和106b操作成接受来自用户的修改、改变、变更和/或类似物。

工作站102还优选地维护与每个现场面板106a和106b相关联的数据库。数据库维护针对相关联的现场面板的操作和配置数据。报告服务器104存储历史数据、趋势数据、误差数据、系统配置数据、图形数据和如适当的其它BAS系统信息。在至少一个实施例中，建筑物信息数据库210和用户数据库220可以由BSIS 200经由BAS服务器102访问。在其它实施例中，建筑物信息数据库210和用户数据库220可以存储在别处，诸如工作站102。

管理级网络（“MLN”）113可以连接到其它监督计算机和/或服务器、因特网网关或去往其它外部设备的其它网络网关、以及连接到附加的网络管理器（其进而经由附加的低层级数据网络而连接到更多子系统）。工作站102可以作为监督计算机操作，所述监督计算机使用MLN 113以向和自MLN 113上的其它元件传送BAS数据。MLN 113可以适当地包括以太网或类似的有线网络，并且可以采用支持高速数据通信的TCP/IP、BACnet和/或其它协议。

图2还示出：BAS 100可以包括现场面板106b，其在图2中被示为持有建筑物信息数据库210、用户数据库220以及具有BSIS 200的环境访问面板250的外壳（housing）。移动计算设备300被配置用于经由现场面板106b上提供的环境访问面板250而与BAS 100无线通信。虽然前述BSIS构件在图2中被示为与现场面板之一106b相关联，但将认识到的是：在其它实施例中，这些和其它BSIS构件可以不同地定位在BAS 100中或连接到BAS 100。例如，可以在工作站102上提供BSIS的建筑物信息数据库210和用户数据库220。可替代地，可以与图2中所示的那些组件分离地收容建筑物信息数据库210和用户数据库220，诸如在耦合到建筑物级网络112的分离的计算机设备中或其它BAS位置中。这样的分离的计算机设备还可以用于存储BSIS操作软件。类似地，具有BSIS 200的环境访问面板250可以被收容在工作站102内或在耦合到BAS的建筑物级网络112的分离的计算机设备内。

现在参照图3，示出图2的现场面板106b的示例性实施例的框图。应当领会的是：现场面板106b的实施例仅仅是BAS 100中耦合到BSIS 200的现场面板的示例性实施例。因而，图3的现场面板106b的示例性实施例是以本文中阐述的方式操作的现场面板的所有方式或配置的一般表示。

图3的现场面板106b包括以典型的方式配置用于建筑物自动化系统现场面板的机壳或类似物114。现场面板106b包括处理电路/逻辑122、存储器124、功率模块126、用户接口128、I/O模块134、BAS网络通信模块136和Wi-Fi服务器130。

处理电路/逻辑122操作、被配置和/或适配成操作包括如本文所述的特征、功能性、特性和/或类似物的现场面板106b。为此，处理电路逻辑122可操作地连接到下面所述的现场面板106b的所有元件。处理电路/逻辑122典型地在下面进一步详细解释的存储器124的指令142区域中包含的程序指令或编程软件或固件的控制下。除了存储指令142外，存储器还存储用于由BAS 100和/或BSIS 200使用的数据152。

现场面板106b还包括功率模块126，所述功率模块126操作成、被适配和/或配置成向现场面板106b（即现场面板的各种组件）供应适当的电力。功率模块126可以在标准120伏特AC电力上操作，但是可以可替换地在其它AC电压上操作或包括由一个或多个电池供应的DC功率。

还在现场面板106b中提供输入/输出（I/O）模块134。I/O模块134包括与诸如致动器和传感器之类的终端控制系统设备直接通信的一个或多个输入/输出电路。因此，例如，I/O模块134包括用于从传感器109a接收模拟传感器信号的模拟输入电路，并且包括用于向致动器109b提供模拟致动器信号的模拟输出电路。I/O模块134典型地包括若干这样的输入和输出电路。

现场面板106b此外包括BAS网络通信模块136。网络通信模块136允许与控制器108c和108e以及FLN 110b上的其它组件的通信，并且此外允许与工作站102、其它现场面板（例如现场面板106a）以及BLN 112上的其它组件的通信。为此，BAS网络通信模块136包括连接到FLN 110b的第一端口（其可以适当地为RS-485标准端口电路），以及连接到BLN 112的第二端口（其也可以为RS-485标准端口电路）。

可以本地访问现场面板106b。为了促进本地访问，现场面板106b包括交互式用户接口128。使用用户接口128，用户可以控制来自诸如传感器109a和致动器109b之类的设备的数据集合。现场面板106b的用户接口128包括显示数据和接收输入数据的设备。输入数据的接收可以包括读码器设备，诸如快速响应（QR）读码器。这些设备可以是永久地附到现场面板106b的或便携且可移动的设备。用户接口128还可以适当地包括LCD类型屏幕等等，以及小键盘。用户接口128操作成、被配置和/或适配成既变更又示出关于现场面板106b的信息，诸如状态信息，和/或有关操作、功能和/或对现场面板106b的修改或改变的其它数据。

如以上所提及的，存储器124包括可以由处理电路/逻辑122执行的各种程序。特别地，图3的存储器124包括BAS应用144和BSIS建筑物应用146。BAS应用144包括常规应用，所述常规应用被配置成控制BAS 100的现场面板106b，以便控制和监视BAS 100的各种现场设备109a-n。因此，由处理电路/逻辑122对BAS应用144的执行导致控制信号经由现场面板106b的I/O模块134而被发送到现场设备109a-n。BAS应用144的执行还导致处理器122从各种现场设备109a-n接收状态信号和其它数据信号，并且在存储器124中存储相关联的数据。在一个实施例中，BAS应用144可以由从Siemens Industry公司商业上可得到的Apogee® Insight® BAS控制软件或另一BAS控制软件所提供。

除了指令142外，存储器124还可以包括数据152。数据152包括记录154、图形视图156、房间数据库158、用户数据库162和设备数据库164。记录154包括由现场面板106b所存储的与现场设备109a-n的控制和操作相关联的当前和历史数据。例如，记录154可以包括在建筑物99的特定房间中的当前和历史温度信息，其如由房间内的热敏电阻或其它温度传感器所提供。存储器中的记录154还可以包括用于现场设备109的各种设定点和控制数据，所述各种设定点和控制数据可以预先安装在存储器124中，或由用户通过用户接口128提供。记录154还可以包括与100 BAS和BSIS建筑物应用146的控制和操作相关的其它信息，包括统计、日志、许可和历史信息。

图形视图156提供将经由用户接口128显示给用户的各种屏幕布置。用户接口128可以显示在具有显示器的自动调温器或具有显示器的其它用户访问点处，所述显示器诸如液晶显示器、发光二极管显示器或其它已知类型的可视显示设备。

房间数据库158可以包括与建筑物99的布局相关的数据。该房间数据库158包括针对建筑物内的每个房间或区域的唯一标识符（例如房间“12345”）。除了唯一标识符数据外，房间数据库158可以包括关于建筑物99内的特定房间或区域的其它信息。例如，房间数据库158可以包括与位于房间或区域内的现场设备、定位在房间或区域内的特定设备（例如研究设备、制造设备或HVAC设备）相关的信息。房间数据库158还可以包括GPS坐标（例如纬度，N或S，以及纬度，E或W，以度、分和秒为单位），根据所述GPS坐标可以为建筑物内的每个房间或区域导出或计算地理周界）。

用户数据库162可以包括与经常出入建筑物99的人类用户相关的数据。因此，用户数据库162可以包括针对每个人类用户的唯一标识符（例如用户“12345”）以及与该用户相关联的用户简档。在其它实现方式中，每个房间或区域可以具有这样的简档：所述简档具有与之相关联的一个或多个用户。用户简档可以包括由用户提供的或由第三方提供的关于用户的信息。例如，用户简档可以包括用于用户的优选温度或照明水平，其由用户提供给用户数据库162。同样，用户简档可以包括用于用户的安全许可级别、房间访问或数据访问，其全部由第三方提供给数据库162，所述第三方诸如拥有建筑物99的雇主的人力资源部门或安全部门。此外，用户简档可以包括与相关联的房间或区域的用户占用的期限和性质相关的数据，例如移入日期、移出日期等。

设备数据库164可以包括与建筑物99内的各件设备相关的数据。设备可以包括与BAS 100相关联的现场设备或定位在建筑物99内的其它设备。例如，设备数据库164可以包括与位于建筑物的特定房间中的制造或研究设备相关的信息。设备数据库164维护针对每件设备的唯一标识符（例如设备“12345”）以及与该设备相关联的数据。例如，数据库164可以在数据库164内关联特定的示意图、操作手册、照片或类似数据与给定的设备件。

虽然现场面板106b已经在前述实施例中被解释为收容BSIS建筑物应用146和各种BSIS数据库，诸如房间数据库158、用户数据库162和设备数据库164，但将认识到的是：这些组件可以保持在与BAS 100相关联的其它位置中。例如，这些组件可以全部保持在BAS 100的中央工作站102或BAS 100中分别指定的BSIS计算设备内。

转到图4，图示具有评分反馈模块402的图2的BAS服务器102的示例性框图400。BAS服务器102具有控制器404，所述控制器404执行在存储器中存储的或者经由网络所访问的机器可读指令。控制器404的示例可以包括：具有一个或多个核的微处理器、微控制器、专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器、被配置成作为状态机执行的数字逻辑设备、被配置成作为状态机执行的模拟电路或者以上的组合。控制器404典型地经由一个或多个总线（被表示为总线410）电子地耦合到存储器406、网络接口408和服务器的其它部分。存储器406可以是随机存取存储器、SDRAM、DIMM或能够进行读/写访问的其它类型的数字存储。网络接口408在当前实现方式中是以太网网络连接。在其它实现方式中，可以采用附加的或其它类型的数据网络接口。

在存储器406内，可以存在用于应用412、认证模块414、数据模块416和虚拟空间模块418的区域。可以被存储并且从应用存储器412执行的应用或模块之一是评分反馈模块402。用于评分反馈模块402的另一术语是游戏功能逻辑。除了评分反馈模块402外，可以在应用存储器412中存储和执行其它BAS应用（图4中未示出）。

认证模块414可以包含用户标识信息，诸如登录、许可、期满时间、电子邮件地址、位置信息。人员用诸如计算机、智能电话或其它个人计算设备之类的外部设备访问BAS 100以改变环境参数可能要求人员登录到BAS 100中。用于访问BAS 100的认证和用户信息可以驻留在认证模块414中。在其它实现方式中，认证模块414可以分布在多个服务器和数据库之间、实现在独立的服务器上或与其它模块组合。

虚拟空间模块418可以包含数据库或数据结构，所述数据库或数据结构将BAS 100中的点映射或分组成可以表示诸如宿舍房间、会议室或类似位置之类的物理房间的​​群组。也可以限定虚拟位置，诸如办公室中隔间的分组和房间的分组。物理位置和虚拟位置二者都可以具有被包括在虚拟空间模块418中的其相应的GPS坐标，根据所述GPS坐标可以为建筑物内的每个物理位置和虚拟位置导出或计算地理周界）。虚拟空间模块418可以通过认证模块414以及在用户和点群组之间创建的关联（即虚拟空间）来访问。关联在当前示例中被存储在认证模块414中。在其它实现方式中，关联可以存储在评分反馈模块402、数据模块416、虚拟空间模块418中或不同的服务器上。

数据模块416是用于存储由应用存储器中的应用所使用的数据和变量的存储器的区域。数据模块416还可以包含由BAS服务器102的硬件所使用的数据。

应用存储器412中的评分反馈模块402，当由控制器404执行时，使得能够通过正强化、负强化或正和负强化的组合来修改用户行为。评分反馈模块402还能够存储用于为游戏评分、评估用户行为和强化行为的多个游戏规则。此外，评分反馈模块402还可以具有用于定义一个或多个“游戏”的多个规则420。规则被实现为由控制器执行的一组数据库调用，其处理BAS数据和用户输入以便为“游戏”来“评分”。在其它实现方式中，可以采用硬编码的预定义规则。

转到图5，示出用于连接许多远程移动通信设备与图2的建筑物自动化系统的基于云的方法的示例性拓扑图。这些远程移动通信设备可以包括：平板计算机504（诸如iPad®）、蜂窝电话506、智能电话508（诸如iPhone®）以及膝上型计算机510。所有这些远程移动通信设备与卫星502信号通信，并且因此是GPS使能的并操作成确定每个相应的远程移动通信设备的位置。

远程移动通信设备连接到网关服务器518，所述网关服务器518进而连接到基于因特网的基础设施（或“云”）520。网关服务器518使得能够实现从因特网到包括BAS 540的企业网的远程移动通信设备连接，而不必设立虚拟专用网络（VPN）连接。通过基于因特网的基础设施520，远程移动通信设备能够利用某些应用和服务（诸如地理围栏周界管理器302），所述应用和服务允许这些远程移动通信设备向BAS 540生成通知，所述通知向BAS 540告知每个移动通信设备相对于其用户的相关联的建筑物空间的位置状态方面的改变。

BAS还可以通过云520与在图5中被示为建筑物“A”522和建筑物“B”524的一个或多个建筑物通信。这些建筑物中的房间和空间可以被限定为明确按照GPS坐标的位置，并且由BAS 540（与如本文所述的BAS 100一致）存储在与具有相应的房间或空间的建筑物“A”522或建筑物“B”524相关联的现场面板106a或106b的房间数据库158中。与相同房间数据库158中的空间或房间的GPS位置或坐标相关联地，BAS 540还可以存储诸如相应的房间或空间的一个或多个尺寸之类的预定周界参数，和/或诸如用于导出周界的算法之类的对应的周界定义。空间或房间的所存储的周界参数和GPS位置或坐标共同限定周界数据，根据所述周界数据，可以由BAS 540或由经由网络或基于因特网的基础设施或云520与BAS 540通信的占用者的个人移动通信设备（MCD）、根据本文中进一步描述的操作方法来为建筑物内的每个房间或区域导出或计算地理周界（也被称为“地理围栏周界”）。一旦被导出或计算出，这些地理围栏周界可以由BAS 540存储到图3的现场面板106b的房间数据库158以及与图1中所示的BAS 100一致的BAS 540的建筑物信息数据库210中。

在操作的方法中，一旦占用者被指派到这些房间或空间中的任一个，即具有权限来占用或进入这些房间和/或空间，与这些占用者相关的信息就可以被录入到图3的现场面板106b的用户数据库162以及图1的用户数据库220中。此信息可以包括关联每个用户与他/她的房间或空间并且还有与占用者的个人移动通信设备（其示例包括图5的设备504、506、508和510）相关的信息。一旦向BAS 540认证了占用者，个人移动通信设备（MCD）相对于所占用的房间或空间的位置方面的改变使得或提示MCD的地理围栏周界管理器模块或应用302向BAS 540生成对应的通知，其进而导致BAS 540自动地修改和调整BAS 540的环境设置，如在图6中更详细地示出的。

本领域技术人员领会的是：图5中所示的基于云的方法仅仅是云计算方法的示例性拓扑图，并且为了连接许多远程设备与建筑物自动化系统的目的，基于云的实现方式可以采取其它形式并且包括其它组件，诸如内部和外部防火墙、Web服务器、代理服务器等等。

在图6中，示出使用基于云的方法来连接多个远程移动通信设备与图2的BAS的过程的流程图600。使用基于云的方法来连接远程移动通信设备与BAS的目的是使得可以与建筑物中的房间或空间相关联的远程移动通信设备能够与BAS通信，使得当相应的远程移动通信设备（MCD）相对于相关联的房间或空间的位置中的改变发生时，指示占用的状态已经改变，BAS由相应的MCD通知该改变，并为MCD的用户做出对控制房间或空间的BAS的适当调整。可以做出所有调整而没有MCD用户或占用者方面的任何交互。

在步骤602中，在用于限定地理围栏周界的地理坐标方面限定房间和/或空间，所述地理围栏周界限定期望的房间或空间。房间和空间可以包括宿舍或旅馆中的房间、办公室中的隔间、多楼层建筑物中的楼层或者楼层的部分。还包括的是虚拟空间，虚拟空间可以是使物理房间或空间成为由用户限定的任意配置的任何分组。如本文中所述，这些建筑物中的房间和空间可以被限定为明确按照GPS坐标的位置，所述GPS坐标由BAS 540（与如本文中所述的BAS 100一致）存储。在一个实现方式中，建筑物的设施管理器可以使用BAS调试工具（图中未示出）或BAS服务器102的用户接口，用于与虚拟空间模块418或相应的现场面板106a或106b的用户接口128的输入/输出通信，以便向BAS 540标识建筑物522或524的每个空间和/或房间的GPS坐标或位置。BAS 540然后可以将每个房间和/或空间的所标识的GPS坐标或位置存储在与具有相应的房间或空间的对应的建筑物522或建筑物524相关联的现场面板106a或106b的房间数据库158中。在此实现方式中，与数据库158中的空间或房间的GPS位置或坐标相关联地，BAS 540还存储预定的周界参数（例如相应的房间或空间的尺寸和/或对应的周界定义，诸如用于导出周界的算法），以共同限定针对空间或房间的周界数据。

在步骤604中，一旦占用者的占据已开始，占用者的个人MCD上的应用就从BAS接收周界数据，所述周界数据限定他的房间或空间的地理围栏周界。例如，当占用者的个人MCD 504、506、508或510已经上载了地理围栏周界管理器应用302并且向BAS 540认证了地理围栏管理器应用302时，BAS 540就能够访问占用者的相应的用户简档以确定用户的或占用者的占据是否已开始，然后向占用者的MCD传输与占用者的房间或空间相关联的相应的周界数据。在一个实施例中，由占用者的MCD 504、506、508或510的地理围栏周界管理器应用302基于接收的周界数据而导出或计算地理围栏周界。在可替代的实施例中，在向占用者的MCD传输周界数据之前或连同所述传输一起，BAS 540使用周界数据来导出或计算地理围栏周界，然后向占用者的MCD传输作为周界数据的部分的地理围栏周界。

在步骤606中，一旦向图5的基于云的系统认证了占用者，地理围栏周界管理器应用302就向相应的MCD登记或存储地理围栏周界，以供稍后在确定MCD的目前位置是否改变时使用。在步骤608中，占用者的MCD使用其LBS来确定其目前位置，并且对照占用者的房间或空间的地理围栏周界来比较该新位置。

在步骤608中，由地理围栏周界管理器302（或MCD的LBS）对照占用者的房间或空间的地理围栏周界来比较M​​CD的新位置，以确定MCD的位置相对于地理围栏周界是否已经改变。在一个实施例中，当MCD的目前位置在地理围栏周界内时，地理围栏周界管理器302确定存在位置中的改变（例如进入或离开地理围栏周界）。在可替代的实施例中，当MCD的目前位置在地理围栏周界内时，MCD的LBS可以确定存在位置中的改变，然后在步骤610中向地理围栏周界管理器302通知该位置改变；否则，过程在步骤612处继续。

在步骤612中，地理围栏周界管理器应用302向BAS云组件（诸如例如，如图5中所示的云520的网关518）发送命令。当BAS 540或100的管理级网络（“MLN”）113连接到云520时，BAS云组件可以被托管在BAS服务器102上（例如作为评分反馈模块402的组件），或者作为BAS 540或100的现场面板106a或106b之一上的嵌入式web服务器。

在步骤614中，在接收到命令时，BAS云组件评估命令并向对应的BAS（诸如图1的BAS 100和图5的BAS 540的BAS服务器102），或者直接向对应的BAS 100或540的现场面板106a和106b发送信号。信号可以被配置成向BAS或现场面板告知房间或空间的状态改变，例如占用或未占用、占用者数量等。

在步骤616中，BAS（经由BAS服务器102或现场面板106a或106b）接收信号，并且基于信号调整建筑物的可以影响房间或空间的各种环境性、安全、消防安全、照明和HVAC系统，全部都没有房间或空间的（一个或多个）占用者的主动参与。

通过为房间或空间的占用者增添动机以将基于云的应用下载到他/她的移动通信设备上，可以在图6的过程中实现如图7中所示的第二方法。在此第二方法中，宿舍中的学生可以主动将app下载到他们相应的移动通信设备，但是一旦下载，就不需要学生的任何另外的参与，并且过程如图6中那样自动地继续进行。

转到图7，图示在图4的评分反馈模块402中实现的“游戏”的流程图700。在图7的示例中，针对以下而奖励宿舍学生的行为：将基于云的app（例如302）下载到他们的个人远程移动通信设备中，其将使得BAS能够更高效地控制他们的宿舍的能量使用，例如通过当房间为空时减少冷却或供热能量，从而导致节能。首先，在步骤702中，为每个学生的房间确定地理坐标，并且然后将房间与适当的学生相关联。

可以限定对宿舍房间进行组合的虚拟房间，其中针对该区域的宿舍房间的点被分组在一起704。在步骤706中，图4的评分反馈模块402然后被配置成促进学生的个人移动通信设备中基于云的app的使用。当前示例中的图4的评分反馈模块402可以由图5的云520经由因特网而配置成既单独地又作为虚拟房间的成员来记录学生对基于云的app的接受。

在预定的时间，例如每周或每月地，确定优胜者（步骤708）并提供奖励（步骤710）。可以基于已经下载了基于云的app的学生的百分比以及所估计的通过使用基于云的app实现的能量节约来确定优胜者。奖励的示例可以是减少的该月的公用事业支付。

将理解和领会到的是：结合图6和7所述的过程、子过程和过程步骤中的一个或多个可以由硬件、软件或硬件和软件的组合在一个或多个电子或数字控制的设备上执行。软件可以驻留在合适的电子处理组件或系统（诸如例如在图4的BAS服务器102中示意性地描绘的功能系统、设备、组件、模块或子模块中的一个或多个）中的应用存储器中。应用存储器可以包括用于实现逻辑功能（也就是说，可以以诸如数字电路或源代码之类的数字形式、或以诸如模拟源（诸如模拟的电学、声音或视频信号）之类的模拟形式来实现的“逻辑”）的可执行指令的定序列表。可以在处理模块内执行指令，所述处理模块例如包括一个或多个微处理器、通用处理器、处理器的组合、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）。此外，示意图描述具有不由功能的架构或物理布局限制的物理（硬件和/或软件）实现方式的功能的逻辑划分。在本申请中所述的示例性系统可以以各种配置来实现，并且操作为单个硬件/软件单元中的或者分离的硬件/软件单元中的硬件/软件组件。

可执行指令可以被实现为具有在其中存储的指令的计算机程序产品，所述指令在由电子系统的处理模块执行时指引电子系统实施指令。计算机程序产品可以选择性地体现在任何非暂时性计算机可读存储介质中，用于由指令执行系统、装置或设备（诸如基于电子计算机的系统、含处理器的系统或可以从指令执行系统、装置或设备选择性地取出指令并执行指令的其它系统）使用或与其结合地使用。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质是可以存储程序用于由指令执行系统、装置或设备使用或与其结合地使用的任何非暂时性装置。非暂时性计算机可读存储介质可以选择性地是例如电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备。非暂时性计算机可读介质的更具体的示例的非穷举列表包括：具有一条或多条导线的电连接（电子的）；便携式计算机磁盘（磁性的）；随机存取（即易失性）存储器（电子的）；只读存储器（电子的）；可擦除可编程只读存储器，诸如例如闪速存储器（电子的）；光盘存储器，诸如例如CD-ROM、CD-R、CD-RW（光学的）；以及数字通用盘存储器，即DVD（光学的）。注意的是：非暂时性计算机可读存储介质甚至可以是在其上打印程序的纸张或另一合适介质，因为程序可以经由例如纸张或其它介质的光学扫描而电子地被捕获，然后被编译、解释，或者以合适的方式另行处理（如果必要的话），然后被存储在计算机存储器或机器存储器中。

Claims (10)

1.一种调整建筑物自动化系统（BAS）的控制设备的方法，所述方法包括以下步骤：

生成地理围栏周界，所述地理围栏周界限定建筑物中的空间；

将空间与被授权占用空间的占用者相关联；

在占用者的控制下，将基于云的应用下载到移动通信设备（MCD）；以及

使用由MCD提供的基于位置的服务（LBS），以确定进入或离开地理围栏周界。

2.根据权利要求1所述的方法，此外包括以下步骤：

当MCD的LBS检测到MCD进入或离开地理围栏周界时，从MCD向被配置成控制空间的BAS传输命令。

3.根据权利要求2所述的方法，此外包括以下步骤：响应于从MCD接收的命令，调整建筑物的建筑物控制系统。

4.根据权利要求3所述的方法，其中BAS包括安全系统、消防安全系统、照明系统以及供热、通风和空气调节（HVAC）系统。

5.根据权利要求1所述的方法，其中生成地理围栏周界的步骤此外包括：确定空间的地理坐标。

6.根据权利要求1所述的方法，其中建筑物中的空间是由地理坐标限定的虚拟空间而不管物理尺寸。

7.根据权利要求1所述的方法，其中比较的步骤此外包括：

确定在MCD的所确定的位置和地理围栏周界之间的距离；

比较所述距离和预定的阈值限制；以及

如果超过阈值限制，则指示位置的改变。

8.一种用于调整建筑物自动化系统（BAS）的控制设备的装置，包括：

限定建筑物中的空间的地理围栏周界；

将占用者与地理围栏周界相关联的占用者标识符；

在占用者控制下的多个移动通信设备；

存储地理围栏周界和占用者标识符的存储器；

与存储器进行信号通信的应用，所述应用执行多个指令，其确定所述多个移动通信设备中每一个的位置并对照对应的地理围栏周界来比较所述位置。

9.根据权利要求8所述的装置，其中对照着对应的地理围栏周界对移动通信设备的位置的比较指示空间是被占用还是未被占用。

10.根据权利要求9所述的装置，其中移动通信设备包括通过无线网络与BAS通信的远程个人全球定位系统（GPS）使能的和蓝牙使能的移动通信设备。