CN106054957A - 用于管理网络连接恒温器的方法、系统和相关架构 - Google Patents

用于管理网络连接恒温器的方法、系统和相关架构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于管理网络连接恒温器的方法、系统和相关架构。恒温器管理系统接收与访问恒温器管理账户的私人网络上的计算机装置相关的公共网络地址。该系统检索恒温器元数据，其包括与所述恒温器向所述恒温器管理系统注册相关的公共网络地址。向所述恒温器元数据注册的所述公共网络地址由所述私人网络上的路由器提供，且因此应匹配由所述私人网络上的计算机装置使用的所述公共网络地址。如果所述恒温器与访问所述恒温器管理账户的所述计算机装置具有相同的公共网络地址，那么所述恒温器管理账户与所述恒温器配对。将所述恒温器管理账户配对至所述恒温器允许所述恒温器管理账户通过所述恒温器管理系统经由所述公共网络与所述恒温器通信。

Description

用于管理网络连接恒温器的方法、系统和相关架构
分案说明
本申请属于申请日为2012年10月5日的中国发明专利申请201280050837.6的分案申请。
相关申请的交叉参考
本PCT专利申请要求2011年10月17日申请的美国申请第13/275,311号的权利，其以引用的方式并入本文中。
技术领域
本专利说明书涉及系统监测和控制，诸如制热、通风和空气调节(HVAC)系统的监测和控制。更具体地，本专利说明书涉及用于供应、支持、维持和/或远程控制一个或多个网络连接恒温器的方法、系统和相关计算机程序产品。
背景技术
大量努力和关注继续投向开发更新和更可持续的能源供应。通过提高能源效率来节省能源对于世界的能源未来仍然十分关键。根据来自美国能源部2010年10月的报告，制热和制冷占典型美国住宅能源利用的56％，使其成为多数住宅最大的能源开销。连同与住宅制热和制冷相关的实体设备的改进(例如，改进的保暖、更高效的暖气机)，可通过住宅制热和制冷设备的更好控制和调节实现能源效率的显著提高。通过以谨慎选择的时间间隔和仔细选择的运行级别来启动制热、通风和空气调节(HVAC)设备，可在保持居住空间对于其居住者而言适度舒适的同时节省大量能源。
在社会层面或按照每个住宅，用更新的、微处理器控制的“智能” 恒温器(其具有可节能同时也使居住者保持舒适的更先进的HVAC控制能力)替换大量住宅的现有旧款恒温器将是有利的。为了实现这一点，这些恒温器将需要来自居住者以及恒温器所处的环境的更多信息。优选地，这些恒温器还将能够连接至计算机网络，包括局域网(或其它“私人”网络)和广域网，诸如互联网(或其它“公共”网络)，以获得当前和预报的外部天气数据，在所谓的需求响应程序中协作(例如，自动服从可能由公用事业公司在极端天气期间发布的用电警告)，使用户能通过其网络连接装置(例如，智能电话、平板电脑、基于PC的网页浏览器)获得其远程访问权和/或控制权和可能需要网络连接的其它先进功能。
在其它要求中，将智能网络连接恒温器成功实施为广泛、实际日常应用于许多住宅和企业需要部署能够提供必要供应、数据管理和支持的计算机、网络、软件系统和其它网络基础设施。智能恒温器与中心提供的管理服务器(其也可被称作“基于云”的管理服务器)之间的数据通信需是响应性的、稳健的和可伸缩的。同时，采用的硬件和方法需与住宅和企业中已有的传统路由器和网络服务的大型安装基地兼容并且可结合其运作，使得网络连接的智能恒温器的广泛采用在商业上可行。
在推广采用智能网络连接恒温器时需解决的又一个问题涉及安装、配合和管理这些恒温器所需的复杂程度和工作量。随着认识到这些智能恒温器的好处，大量个人和企业必将对其应用产生兴趣。计算出降低成本和节能的人可能准备购买这样一种装置，但是可能在考虑到安装、配置和管理时感到犹豫。一些人可能想知道他们是否能够遵从与恒温器一起提供的安装和用户手册中提供的技术指导。如果用户对计算机和网络不熟悉，那么添加网络间接至恒温器装置可能进一步使事情复杂化。
为了克服这些和其它相关问题，重要的是智能恒温器容易安装、 配置和管理。应避免具有许多步骤的复杂安装技术指导，因为它们可能使许多用户感到迷惑并且影响智能恒温器的正确安装或设置。如果安装要求用户在智能恒温器和/或设备的其它部件上输入许多代码和网络地址，那么安装问题也可能出现。取而代之，智能恒温器安装和配置应甚至能够由具备有限“技术”经验和知识的用户实现。
在推广采用智能网络连接恒温器时需解决的又一个问题涉及用户在与这些恒温器互动时将经历的人机界面。可能需要提供智能网络连接恒温器和针对其的相关的基于云的供应、管理和控制系统，其不仅节省能源，而且还为用户提供用户友好、直观、愉快和具有吸引力的体验。除直接在实体恒温器本身的用户界面上提供这种积极和吸引人的体验外(即，“走近”用户界面)，可能需要在用户使用其计算机网页浏览器、智能电话、平板电脑或其它远程访问装置经由计算机网络与其网络连接恒温器远程互动时提供这种积极和吸引人的用户体验。
如技术人员鉴于本公开所知，应理解，虽然本文中针对HVAC系统控制的特定背景提出示例性实施方案，但是存在实施方案易适用的多种其它资源利用背景，包括但不限于水利用、空气利用、其它自然资源的利用和其它形式(即，非HVAC相关)的能源的利用。因此，实施方案在这种其它资源利用背景中的这种应用在本教导的范围内。
发明内容
本发明的方面提供用于促进网络连接恒温器的供应、安装、配置、控制和/或管理的方法、系统和相关架构。在一个优选实施方案中，提供一种以减少涉及的用户工作量或使其最小化的方式将无线通信恒温器与基于云的恒温器管理系统上的用户账户安全地自动化关联或“配对”的方法。在恒温器首次安装和通电(或随后，诸如针对再安装或恢复出厂设置)时，恒温器自动实例化至与服务其中安装恒温器的住宅、企业或其它结构(“封闭空间”)的局域网(“私人网络路由器”) 相关的一体化路由器的无线连接，恒温器凭借包括电子显示器的恒温器上的直观用户界面引导用户进行无线网络选择(在存在多个无线网络的情况下)和无线网络安装密码输入(若需要)。位于由私人网络路由器服务的私人网络上的恒温器被配置和编程来随后实例化与基于云的恒温器管理系统的通信，其位于诸如互联网的公共网络上。基于云的恒温器管理系统为已创建的每个用户账户维持唯一账户识别符(诸如电子邮件地址)并且为已制造的每个恒温器单元维持唯一恒温器识别符(诸如MAC地址)。
在涉及以减小或最小的用户工作量将新安装的恒温器与相关用户账户配对的方法中，基于云的恒温器管理服务器针对每个用户账户追踪公共网络地址，所述用户最近从所述公共网络地址访问其在基于云的恒温器管理服务器上的用户账户，这种追踪适用于先前创建的用户账户和新创建的用户账户。在实例化与基于云的恒温器管理系统的通信时，新安装但尚未配对的恒温器(“配对候选恒温器”)将与其相关的恒温器元数据信息(包括其唯一恒温器标识符)传输至基于云的恒温器管理服务器，这个信息在其离开至基于云的恒温器管理服务器的过程中被追加私人网络路由器的公共网络地址。基于云的恒温器管理服务器随后基于以下比较确定配对候选恒温器是否可与用户帐户标识符自动关联：(i)配对候选恒温器的私人网络路由器的公共网络地址与(ii)最近已从其访问用户账户的被追踪公共网络地址的比较。如果存在配对候选恒温器的私人网络路由器的公共网络地址与最近已从其访问一个用户账户的公共网络地址之间的匹配，那么在所述恒温器的唯一恒温器标识符与所述用户账户的唯一账户识别符之间创建自动关联。如果不存在这种匹配，或如果任意多个预定安全防护方法或标准未被满足，那么在恒温器用户界面显示器上提示用户手动协助配对过程。对于手动协助过程，恒温器被提供来自基于云的恒温器管理服务器的易记的密码并且随后在恒温器显示器上将易记密码连同让用户登陆其在基于云的管理服务器上的用户账户的请求显示给用户或在某人尚未创建用户账户的情况下，创建其用户账户并且随后在被如此提 示时输入所述密码。根据一些实施方案，预定安全防护方法或标准包括在恒温器显示屏幕上显示用户帐户标识符(例如，用户的电子邮件地址)及请求来自用户至恒温器中的肯定确认输入。
因此，在预计相对常见的一种情况中，用户将把其新恒温器载回家，从其住宅中使用恒温器将使用的相同无线能力路由器连接至互联网的计算装置登陆基于云的管理服务器以创建账户(例如，tomsmith3@mailhost.com)，且随后安装其恒温器并且给其通电。在这种情况下，将存在其恒温器的私人网络路由器的公共网络地址与用于从其创建其用户账户的被追踪公共网络地址之间的匹配，且因此将存在其新恒温器的唯一恒温器标识符与其在基于云的管理服务器上的用户帐户标识符的自动化关联或“配对”。在初始设置过程期间，用户将简单遇到恒温器上的安全防护消息，诸如“连接至tomsmith3@mailhost.com？”并且将容易地提供确认输入，因为他们熟悉他们自己的电子邮件地址且配对过程将完成。但是，有利地，甚至在一些较不常见或复杂的情况中(为此这种自动化配对可能不产生匹配或为此预定安全防护方法或标准未被满足)，用户仍将被提供相对简单的手动协助过程以如上所述在基于云的管理服务器上创建配对。根据一些实施方案，预定安全防护方法或标准还包括在任意下列情况下取消任意配对关联(即，要求手动协助)：(i)在过去24小时(或其它适当时间窗)内已从现被恒温器的私人网络路由器使用的相同公共网络地址登陆两个不同的用户账户，及(ii)存在从相同公共网络地址同时访问基于云的恒温器管理服务器的两个不同的配对候选恒温器。涉及检测模糊、错误或可能失配的特定情况的其它试探或测试方法可任选地应用作为附加安全防护而不脱离本教导的范围。
根据另一个优选实施方案，提供一种配置恒温器以经由网络连接与计算机装置通信的方法。为了将恒温器连接在网络上，用户配置将恒温器连接至私人网络(例如，通过输入无线密码、从多个可用网络中选择等)的与恒温器相关的无线网络接口控制器。私人网络上的路 由器提供从恒温器至恒温器管理系统所处的公共网络的连接。一旦恒温器被连接至其私人网络，恒温器即发送恒温器元数据以用恒温器识别符注册在恒温器管理系统上的恒温器注册池中，恒温器元数据在其至恒温器管理服务器的过程中被追加路由器的公共网络地址。与恒温器相关的公共网络地址由路由器与位于相同私人网络上的其它计算机装置和恒温器共用。当确定恒温器与最近已访问恒温器管理账户的计算机装置在相同私人网络上时，恒温器管理系统将恒温器注册池中注册的恒温器与恒温器管理系统上的恒温器管理账户配对。配对操作允许恒温器管理账户通过恒温器管理系统经由公共网络访问恒温器。
本发明的另一个方面包括在恒温器管理系统上创建恒温器管理账户以用于与具有网络连接的恒温器通信。在一个实施方案中，在私人网络上的计算机装置上运行的恒温器访问客户端访问公共网络上的恒温器管理系统。恒温器访问客户端请求恒温器管理系统使用账户名供应恒温器管理账户。恒温器管理账户将用于与在恒温器管理系统上注册的至少一个恒温器通信。作为供应操作的部分，恒温器管理系统将计算机装置用于从私人网络访问恒温器管理系统的公共网络地址关联。这个公共网络地址用于识别与计算机装置在相同私人网络上的恒温器且因此适于与恒温器管理账户配对。如上所述，相同公共网络地址由路由器与位于相同私人网络上的计算机装置和恒温器共用。一旦其被创建，在相应公共网络地址匹配时，恒温器管理系统上的恒温器管理账户可被配对至相同私人网络上的恒温器。再次，配对操作允许新创建的恒温器管理账户通过恒温器管理系统访问恒温器并且与其通信。
本发明的又一个方面包括使用恒温器管理系统上的逻辑以自动促进恒温器与恒温器通信帐户的配对。在一个实施方案中，恒温器管理系统检测私人网络上的计算机装置上已创建或另外访问恒温器管理系统上的恒温器管理账户。例如，这可能在计算机装置执行访问恒温器管理账户的恒温器访问客户端的情况下发生。恒温器管理系统接收与 访问恒温器管理账户的计算机装置相关的公共网络地址。接下来，恒温器管理系统检索来自恒温器的恒温器元数据，其通信将包括由与恒温器关联的私人网络上的路由器提供的公共网络地址。如果用恒温器元数据注册的公共网络地址匹配由另一计算机装置用于访问恒温器管理账户的公共网络地址，那么创建恒温器管理账户与恒温器之间的自动化关联或配对。因此，如果比较指示恒温器与访问恒温器管理账户的计算机装置具有相同的公共网络地址，那么恒温器管理账户与恒温器配对。将恒温器管理账户与恒温器配对允许恒温器管理账户通过恒温器管理系统经由公共网络与恒温器通信。
附图说明
图1是图示使用根据本发明的实施方案实施用于控制一个或多个环境条件的恒温器的示例性封闭空间的图。
图2是使用根据本发明的实施方案设计的恒温器控制的HVAC系统的示意图；
图3A至图3B图示根据本发明的实施方案设计的恒温器的正向表面和显示器。
图4A至图4B图示控制根据本发明的实施方案设计的恒温器的用户的手。
图5图示连接至根据本发明的实施方案设计的公共网络上的恒温器管理系统的私人网络上的恒温器和计算机装置；
图6图示用于实施根据本发明的实施方案设计的恒温器管理系统的恒温器管理服务器的组合；
图7是提供根据本发明的实施方案在恒温器上执行以将其与恒温器管理账户配对的操作的流程图；
图8A是提供根据本发明的实施方案的与在恒温器管理系统上创建和使用恒温器管理账户相关的操作的流程图；
图8B图示与恒温器与恒温器管理账户之间的自动配对关联的用户确认相关的恒温器用户界面屏幕；
图8C图示与恒温器与恒温器管理账户之间的手动协助配对相关 的恒温器用户界面屏幕；
图9A至图9E展示根据本发明的实施方案的与恒温器与恒温器管理账户的自行配对相关的示意图和流程图；
图10A至图10C展示来自根据本发明的实施方案设计的恒温器访问客户端的用户界面的部分；
图11A至图11C图示根据本发明的实施方案在封闭空间的用户界面中设定选项和获得天气预报；和
图12A至图12D图示用户界面的示意图和用于根据本发明的实施方案设定与恒温器相关的选项和排程表的流程图；
图13图示根据本发明的实施方案的恒温器访问客户端的用户界面屏幕；
图14A至图14C图示根据本发明的实施方案使用恒温器访问客户端更改当前设定点温度；
图15A至图15C图示与在智能电话或其它手持装置上执行的恒温器访问客户端相关的用户界面屏幕。
具体实施方式
在下文详细描述中，为了说明的目的，阐述许多特定细节以提供本发明的各种实施方案的透彻理解。本领域一般技术人员将理解本发明的这些各种实施方案仅是说明性的且不旨在以任意方式限制。受益于本公开的这些技术人员易于自行理解本发明的其它实施方案。
此外，为简明的目的，未示出或描述本文中描述的实施方案的所有常规特征。本领域一般技术人员易于了解在开发任意这些实际实施方案时，可能需要许多实施方案特定决策以实现特定设计目标。这些设计目标将随实施方案而不同且随开发者而不同。但是，应了解这样一种开发工作可能是复杂且费时的，但绝非受益于本公开的本领域一般技术人员的常规工程职责。
应了解，虽然本文在用于住宅(诸如单身住宅)中的典型HVAC 系统的背景下进一步描述一个或多个实施方案，但是本教导的范围不受限于此。更一般地说，根据一个或多个优选实施方案的恒温器适用于具有一个或多个HVAC系统的一系列建筑，包括但不限于复式楼、联排别墅、多单元公寓楼、酒店、零售店、办公楼和工业建筑。此外，应了解虽然术语用户、客户、安装者、业主、居住者、客人、租客、房东、修理人员和类似术语可用于指在本文中描述的一个或多个情况的背景下与恒温器或其它装置或用户界面互动的人员，但是这些提及绝不可视作在执行这些行动的人员方面限制本教导的范围。
图1是使用根据本发明实施用于控制一个或多个环境条件的智能恒温器(下文中称作恒温器)的示例性封闭空间的图。例如，封闭空间100图示使用用于控制通过HVAC系统120提供的制热和制冷的恒温器110的单身居所型封闭空间。本发明的替代实施方案可结合其它类型的封闭空间使用，包括复式楼、公寓楼内的公寓、轻型商业结构(诸如办公室或零售店)或作为这些和其它类型的封闭空间的组合的结构或封闭空间。
图1中的恒温器110的一些实施方案并入一个或多个传感器以收集来自与封闭空间100相关的环境的数据。被并入恒温器110的传感器可检测居住、温度、光和其它环境条件并且影响HVAC系统120的控制和运行。被并入恒温器110内的传感器不从恒温器110的表面突出，由此提供时髦和优雅的设计，其不吸引房屋或其它封闭空间内的居住者的注意力。因此，恒温器110易于与几乎任意装置搭配，同时增添室内设计的总体美观性。
如本文中所使用，“学习型”恒温器指的是恒温器或多个恒温器网络中的多个通信恒温器之一，其有能力基于至少一个自动感测事件和/或至少一个过往或当前用户输入自动创建和/或修改制热和/或制冷排程表中的至少一个未来设定点。如本文中所使用，“主”恒温器指的是被电连接来致动所有或部分HVAC系统的恒温器，诸如凭借与引 导至HVAC系统的HVAC控制电线(例如，W、G、Y等)的电连接。如本文中所使用，“副”恒温器指的是未被电连接以致动HVAC系统，但另外含有至少一个传感器并且凭借与主恒温器的数据通信影响或促进HVAC系统的主恒温器控制的恒温器。在一个特别有用的情况下，恒温器110是主学习恒温器且被壁装及连接至所有HVAC控制电线，而远程恒温器112是定位在床头柜或梳妆台上的副学习恒温器，副学习恒温器的外观和用户界面部件与主学习恒温器类似，副学习恒温器还具有与主学习恒温器类似的传感能力(例如，温度、湿度、运动、环境光、接近)，但是副学习恒温器未被连接至任意HVAC电线。虽然其未被连接至任意HVAC电线，但是副学习恒温器与主学习恒温器无线通信并且协作以改进HVAC系统的控制，诸如通过其在封闭空间的各自位置上提供附加温度数据，提供附加占用信息，为用户提供附加用户界面及等等。
应了解，虽然恒温器110是主学习恒温器且远程恒温器112是副学习恒温器的特定实施方案是特别有利的，但是本教导的范围不限于此。因此，例如，虽然将网络连接的恒温器与在线用户账户自动配对关联的特定初始供应方法在恒温器是主学习恒温器的情况下特别有利，但是方法更一般地适用于涉及主非学习恒温器、副学习恒温器、副非学习恒温器或其它类型的网络连接恒温器和/或网络连接传感器的情况。进一步举例来说，虽然用于远程控制恒温器的特定图形用户界面可能在恒温器是主学习恒温器的情况下特别有利，但是方法更一般地适用于涉及主非学习恒温器、副学习恒温器、副非学习恒温器或其它类型的网络连接恒温器和/或网络连接传感器的情况。更进一步举例来说，虽然用于通过远程基于云的管理服务器进行恒温器的协作、电池节省信息轮询的特定方法在恒温器是主学习恒温器的情况下特别有利，但是方法更一般地适用于涉及主非学习恒温器、副学习恒温器、副非学习恒温器或其它类型的网络连接恒温器和/或网络连接传感器的情况。
封闭空间100还包括可无线以及通过有线连接访问的私人网络并且还可被称作局域网或LAN。根据本发明的一些实施方案，私人网络上的网络装置包括计算机124、恒温器110和远程恒温器112。在一个实施方案中，使用提供路由、无线访问点功能、防火墙和多个有线连接端口用于连接至各种有线网络装置(诸如计算机124)的一体化路由器122实施。其它实施方案可取而代之使用多个分立开关、路由器和其它装置(未示出)以执行等效于或补充由一体化路由器122提供的功能的网络功能。
一体化路由器122还提供至公共网络(诸如互联网)的网络装置访问权，所提供的封闭空间100具有通常通过电缆调制解调器、DSL调制解调器和互联网或其它公共网络的服务提供商至公共网络的连接。互联网和其它公共网络有时被称作广域网或WAN。在一个实施方案中，一体化路由器122可使用网络协议(诸如TCP/IP)直接通信至这些网络上的其它装置。如果通信涉及私人网络外的装置或服务，那么一体化路由器122可将私人网络外的通信路由至公共网络(诸如互联网)。
在一些实施方案中，恒温器110可经由私人网络或通过与远程恒温器112直接形成的自组网与远程恒温器112无线通信。在与远程恒温器112通信期间，恒温器110可从用户和由远程恒温器112检测的环境远程收集信息。例如，远程恒温器112可与恒温器110无线通信，提供来自远程恒温器112的远程位置的用户输入或可用于将信息显示给用户或两者。与恒温器110一样，远程恒温器112的实施方案还可包括用于收集有关居住、温度、光和其它环境条件的数据。在替代实施方案中，远程恒温器112还可能位于封闭空间100外。
根据一些实施方案，封闭空间100中的计算机装置124可通过透过位于公共网络(诸如互联网)上的恒温器管理系统(图1中未示出)访问恒温器管理账户而远程控制恒温器110。恒温器管理系统经由网络 将控制信息传递回恒温器110，前提是恒温器110还与恒温器管理系统上的恒温器管理账户关联或配对。通过恒温器110收集的数据还通过一体化路由器122从与封闭空间100相关的私人网络传递且经由公共网络传递至恒温器管理系统。未在封闭空间100内的其它计算机装置(诸如智能电话、膝上型计算机和平板电脑(图1中未示出))也可控制恒温器110，前提是其具有公共网络以及恒温器管理系统和恒温器管理账户的访问权。有关访问公共网络(诸如互联网)和像根据本发明的实施方案的恒温器110的恒温器的进一步细节随后将在本文中进一步详细描述。
图2是使用根据本发明的实施方案设计的恒温器控制的HVAC系统的示意图。HVAC系统120提供封闭空间100，诸如图1中描绘的单身住宅的制热、制冷、通风和/或空气处理。系统120描绘增压空气型制热和制冷系统，但是根据其它实施方案，可使用其它类型的HVAC系统，诸如基于辐射热的系统、基于热泵的系统和其它系统。
在制热时，空气处理器240内的制热盘管或元件242提供经由线路236使用电或气的热源。使用风扇238经由回风管道246将冷空气从封闭空间抽取穿过过滤器270且通过制热盘管或元件242将其制热。热风经由送风管道系统252和送风调风器(诸如调风器250)在一个或多个位置上流回至封闭空间中。在制冷时，外部压缩机230使气体(诸如氟利昂)穿过一组热交换器盘管244以冷却气体。气体随后通过线路232至空气处理器240中的冷却盘管234，其中其膨胀、冷却且冷却经由风扇238循环的空气。在各种实施方案中，可任选地包括加湿器254，其在空气穿过管道系统252之前，使湿气返回空气。虽然图2中未示出，但是HVAC系统120的替代实施方案可具有其它功能(诸如将空气排出至外部及从外部通入)、控制管道系统252内的气流的一个或多个阻尼器和应急制热单元。通过经由控制电线248与恒温器110通信的电子控制装置212选择性致动HVAC系统120的总体运行。
图3A至图3B图示根据本发明的实施方案设计的恒温器。在恒温器110内的是将恒温器110电连接至HVAC系统(诸如图1和图2中所示的HVAC系统120)的控制电路。恒温器110内的微处理器(未示出)可用于执行各种计算，包括处理有关HVAC系统120的运行和控制的信息。为了通信，网络接口控制器或NIC(未示出)还被提供在恒温器110内，实现经由私人网络(诸如LAN)和公共网络或广域网(WAN)(诸如互联网)的无线或有线通信。
在所示的实施方案中，恒温器110被包括盖304和格栅构件308的具有正向表面的外壳316封闭。格栅构件308被设计来为恒温器110的时髦、简单、整洁和优雅设计添彩，同时促进位于恒温器的外壳316内的传感器的一体化和运行。明显地，包括在根据一些优选实施方案的恒温器中的是格栅构件308后方的被动式红外线(PIR)占用传感器和温度传感器。附加传感器还可包括定位在盖304正后方的恒温器的顶部附近的环境光传感器(未示出)和主动式接近传感器(未示出)。外壳316的一些实施方案包括背板314和顶部单元312。外壳316提供恒温器110所使用且包括其内的一个或多个一体化传感器的美观和耐用构造。
盖304的中心显示区域306允许有关恒温器的运行的信息显示，同时可使用漆或烟色涂层使盖304的外区域310变得不透明。例如，中心显示区域306可用于显示如图3A中所示的当前温度，其中数字“75”指示75度。中心显示区域316还可用于显示封闭空间100内可获得的无线网络并且展示用于配置恒温器110以选择、访问和使用无线网络之一的用户界面。
恒温器110的实施方案的形状是圆形且具有用于接收用户输入的外环312。图3B中的恒温器110的侧视图还突显盖304和格栅构件308的这种弯曲球形，其向外微弓匹配外环302的相应表面部分。在一些实施方案中，盖304的曲率可易于放大中心显示区域306中显示的信 息，因此使信息更易被用户读取。恒温器110的形状不仅在其被安装在墙壁上时提供视觉美观特点，而且提供自然形状供用户用其手触摸和调整。相应地，恒温器110的直径可为大约80mm或易于配合手的另一个直径。在各种实施方案中，旋转外环302允许用户进行调整，诸如选择新的目标温度。例如，可通过顺时针旋转外环302而升高目标温度及通过逆时针旋转外环302而降低目标温度。
图4A至图4B图示控制根据本发明的实施方案设计的恒温器的用户的手。如所示，恒温器110是壁装的，形状是圆形且具有用于接收用户输入的可旋转外环302。恒温器110上的盖304包括用于在操作恒温器110之前、期间和之后提供信息和反馈给用户的中心显示区域306。在一些实施方案中，盖304的外区域310界定供用户推或另外操控恒温器110且因此用漆或烟色涂层制作为不透明的区域。格栅构件308提供附加区域，用户在观看或操作恒温器110时可将其手静置其上。
恒温器110的顶部单元312滑动至背板(未示出)上且还包括顶部单元正面402和顶部单元框架404。顶部单元正面402包括外环302、中心显示区域306和根据本发明的实施方案设计的盖304和格栅构件308的外区域310。
根据一些实施方案，为了鼓舞用户信心和进一步提高视觉和功能简洁的共同目的，恒温器110仅由两种类型的用户输入控制，第一种是如图4A中所示的外环302的旋转(也被称作“旋转环”)且第二种是内推顶部单元正面402直到如图4B中所示可听见和/或可触知的“点击声”发生。根据一些实施方案，图4B中所示的内推仅导致外环302向前移动，而在其它实施方案中，整个顶部单元正面402在被推时一起向内移动。在一些实施方案中，盖304和格栅构件308不随外环302旋转。
根据一些实施方案，可取决于顶部单元正面402的内推的实行方 式产生多种类型的用户输入。在一些实施方案中，单次短暂内推顶部单元正面402直到可听见和/或可触知的点击声发生，随后释放(单次点击)可被解译为一种类型的用户输入(也被称作“向内点击”)。在其它实施方案中，内推顶部单元正面402并且用向内压力保持一定时间量(诸如1秒至3秒)可被解译为另一种类型的用户输入(还被称作“按压并保持”)。根据一些进一步的实施方案，可由用户实行其它类型的用户输入，诸如双击和/或多次点击以及按压并保持达更长和/或更短时间周期。根据其它实施方案，速度敏感或加速敏感旋转输入也可被实施来创建其它类型的用户输入(例如，非常大和快速的向左旋转指定“离家”占用状态，而非常大和快速的向右旋转指定“被占用”的占用状态)。
图5图示连接至根据本发明的实施方案设计的基于云的恒温器管理系统506(下文中简称“恒温器管理系统”506)私人网络502上的恒温器和计算机。在一个实施方案中，私人网络502被设计来主要在封闭空间(诸如图1中的封闭空间100)内和附近提供网络连接。私人网络还提供各种装置(诸如智能电话508、平板电脑510、计算机512和膝上型计算机514以及恒温器110和远程恒温器112)的网络连接。私人网络502中的路由器(未示出)，诸如图1中的一体化路由器122可使用诸如TCP/IP的网络协议提供这些装置的有线和无线连接。优选地，至少出于至恒温器的位置的有线连接无法获得或可能无需将这些实体连接并入恒温器110或远程恒温器112的原因，恒温器110和远程恒温器112被无线地连接至私人网络502。对于一些实施方案，恒温器110和远程恒温器112还可使用优选地在装置与分支私人网络502之间直接设置的自组网517无线地彼此直接通信以及与其它装置通信。
本文中描述的实施方案被有利地配置为与服务大量住宅和企业的多种传统一体化路由器兼容。因此，仅举例而言且非限制，服务图5的私人网络502的路由器(未示出)可为例如，D-Link DIR-655ExtremeN无线路由器、Netgear WNDR3700RangeMax双频带无线USBGigabit 路由器、Buffalo Technology Nfiniti WZR-HP-G300NH无线-N路由器、Asus RT-N16无线路由器、Cisco Linksys E4200双频带无线路由器或Cisco Linksys E4200双频带无线路由器。不失一般性，进一步在下文中的一些描述将涉及恒温器110/112用于住宅环境中的示例性情况。但是，应了解，所描述的实施方案不限于此且适用于这种恒温器在任意多种封闭空间中的使用，包括住房、企业、度假屋、酒店、酒店房间、工业设施且通常在需控制HVAC系统的任意位置。
恒温器访问客户端516是根据本发明的方面设计以经由作为广域网(诸如互联网)的公共网络504访问恒温器管理系统506的客户端应用程序。由于恒温器访问客户端516被设计来在不同装置上执行，所以可基于基础装置平台或操作系统的要求使用不同技术开发多个客户端应用程序。在一些情况下，恒温器访问客户端516可使用标记语言实施，诸如网页浏览器技术，诸如或INTERNET内显示的HTML和相关技术。在一些实施方案中，计算机512可通过导航至互联网上的特定URL及显示从由恒温器管理系统506托管的网络服务器递送的网页而运行恒温器访问客户端516。
在又一个实施方案中，恒温器访问客户端516可为独立应用程序或“app”，其被设计为被下载且在特定装置，诸如运行Apple iOS操作系统、Android操作系统或其它操作系统的智能电话508或平板电脑510装置上运行。开发者使用由装置制造商提供的打包在软件开发工具包或SDK中的一组应用程序编程界面(API)和库创建这些独立应用程序。一旦完成，“app”可通过由app商店所有人组织的应用程序商店或“app”商店供下载至各自装置以提高质量、可用性和客户满意度。
在一个实施方案中，图5中所示的恒温器管理系统506可由运行恒温器访问客户端516的私人网络502上的计算机装置经由公共网络504访问。恒温器访问客户端516代表计算机装置访问由恒温器管理系 统506供应的恒温器管理账户(未图示)以访问或控制恒温器110或远程恒温器112。此外，私人网络502上的计算机装置(诸如计算机512)可使用恒温器访问客户端516和恒温器管理账户以从恒温器110和远程恒温器112收集数据。
可从私人网络502或公共网络504上的许多不同位置远程访问恒温器110和远程恒温器112。如将在下文中进一步详细描述，在安装时，恒温器(诸如恒温器110)首先向恒温器管理系统506注册且随后请求恒温器管理系统创建恒温器与相应恒温器管理账户之间的配对。随后，装置(诸如平板电脑518)在位于其所处的私人网络外的同时可经由恒温器管理系统520直接或通过仍访问这些恒温器的一系列其它私人网络(未示出)连接至公共网络504。在一个实施方案中，运行Apple iOS操作系统的平板电脑518可使用iOS“app”版本的恒温器访问客户端516通过恒温器管理系统506和恒温器管理账户远程访问这些恒温器。将恒温器与恒温器管理账户配对允许平板电脑518和其它计算机装置远程控制、收集数据并且通常与诸如恒温器110和远程恒温器112的恒温器互动。
在一个实施方案中，恒温器管理系统506将与恒温器通信和控制的任务分配至一个或多个恒温器管理服务器520。这些恒温器管理服务器520可使用由恒温器(诸如恒温器110和远程恒温器112)产生的数据协调通信、管理访问、处理数据和分析结果。来自这些服务器520上的计算的中间和最终结果以及原始数据可被临时存储或存档在恒温器数据库522上供未来参考和使用。恒温器管理服务器520还可发送数据的一部分连同控制信息及更一般地将任意多种不同种类的信息发送回恒温器110和远程恒温器112。来自恒温器管理服务器520的结果还可存储在一个或多个恒温器数据库522中由装置(诸如运行恒温器访问客户端516的平板电脑518)后续访问。
这些恒温器管理服务器520各可执行一个或多个分立功能，可充 当这些不同分立功能的冗余故障转移服务器或可串联或集群共用特定分立功能的性能以及执行并行于一个或多个计算机集群或分布在其上的更复杂操作的其它组合。在一些实施方案中，恒温器管理服务器520之一可直接对应于实体计算机或计算装置而在其它实施方案中，恒温器管理服务器520可为在诸如由加利福尼亚州Palo Alto的VMWARE或任意其它虚拟机提供商提供的虚拟机计算环境的控制下在一个或多个实体计算机上运行的虚拟化服务器。在又一个实施方案中，恒温器管理服务器520和恒温器数据库522供应自“云”计算和存储环境，诸如供应自华盛顿州西雅图的Amazon.com的弹性计算云或EC2。例如，在EC2解决方案中，恒温器管理服务器520可根据处理器循环和存储要求而非根据被认为手上任务所需的真实或虚拟计算机数量分配。
图6图示用于实施根据本发明的恒温器管理系统506的恒温器管理服务器520的一个组合。在一个实施方案中，恒温器管理系统506包括注册服务器602、更新服务器604、配对服务器606、恒温器前端用户界面(UI)服务器608、恒温器后端服务器610和恒温器管理账户服务器612。互连件614可使用一个或多个高速网络连接、共用背板、本地和远程高速连接的组合以及一个或多个虚拟连接连接服务器。虽然恒温器管理服务器520的配置是示例性的，但是其不得被视为以任意方式限制且设想功能的分配可通过服务器的不同组合和功能在所述服务器上的分配而处理。
在一些实施方案中，组成这个恒温器管理系统506的恒温器管理服务器520可管理位于跨各种地理位置和时区的多个封闭空间中的恒温器。每个封闭空间可使用根据本发明的实施方案的一个或多个恒温器以控制一个或多个HVAC系统，诸如图1中的HVAC系统120。在一些情况下，可能存在来自恒温器管理系统506对特定功能的更大需求且因此需要更多服务器来递送这些功能性能力。可了解，可比例调整恒温器管理系统506的设计和恒温器管理服务器520的使用来满足 对系统的这些需求及高效追踪和组织来自这多个封闭空间和恒温器的数据用于处理、分析、控制和机器学习目的。
注册服务器602的一个实施方案提供有关在恒温器管理系统506上注册恒温器及将其准备用于与恒温器管理账户配对的多个服务。在运行中，可首先在恒温器被接线至封闭空间的HVAC且随后通过私人网络连接至互联网时，由恒温器访问注册服务器602。为了使恒温器在系统520上已知，恒温器将来自私人网络的恒温器元数据发送至公共网络(诸如互联网)且随后通过注册服务器602继续处理。优选地，恒温器元数据包括唯一恒温器标识符，诸如在制造时指派的唯一恒温器标识符。当发送恒温器元数据的通信穿过服务私人网络502的路由器(未示出)的网络地址转换器(NAT)时，其被追加所述路由器的公共网络地址，其因此是被恒温器“用于”经由公共网络通信的公共地址。恒温器标识符用于从由注册服务器602注册的其它恒温器中识别恒温器并且可部分或完全基于被指派给恒温器的NIC的媒体访问控制(MAC)地址。作为针对注册未授权装置的一项安全措施，注册服务器602可将恒温器元数据中的MAC地址与由恒温器或NIC组件的制造商提供的有效MAC地址列表比较。根据一个实施方案，当注册服务器602在恒温器注册池中供应一个条目且标记准备与恒温器管理账户配对的恒温器条目时，恒温器注册完成。恒温器注册池中的条目可通过其唯一恒温器标识符、其所使用的公共网络地址(或更具体地，条目通过其连接至互联网的私人网络路由器的公共地址)和任选地与恒温器相关的其它相关元数据引用。
在一些实施方案中，更新服务器604试图更新软件、固件和配置更新至恒温器注册池中注册的每个恒温器。如果来自注册池中的条目的元数据不含版本信息，那么更新服务器可能需要进一步查询每个恒温器的当前安装版本。更新服务器604可访问注册池中的条目且随后使用每个条目中的相应网络地址经由公共网络或私人网络或两者连接至相关恒温器。
如果存在比当前在恒温器上所使用的更新的软件版本，那么更新服务器604继续经由公共网络发送软件更新至恒温器。例如，更新服务器在上传新软件时可使用文件传送协议(诸如ftp(文件传送协议)、tftp(琐碎文件传送协议)或更安全的传送协议)。一旦被上传，恒温器上软件的安装和更新可立即通过恒温器上的自行更新选项或根据用户的请求通过恒温器的界面手动发生。
配对服务器606的一个实施方案促进恒温器与恒温器管理账户服务器612上的恒温器管理账户的关联或“配对”。本文中术语“恒温器管理账户”可与“用户账户”互换使用，除非另有规定。如本文中进一步描述及在一个或多个上文共同转让的并入申请中描述，一旦恒温器与用户账户配对，即启用丰富种类的网络启用能力。例如，一旦配对已实现，具有恒温器管理账户访问权的人可为了多种目的(通过使用恒温器访问客户端516的恒温器管理系统506)访问恒温器，诸如查看住宅的当前温度、更改当前设定点、在“住宅”与“离家”之间更改恒温器模式、及等等。此外，恒温器管理系统506随后可开始追踪由恒温器提供的各种信息，其接着可通过恒温器显示器本身、通过恒温器访问客户端516或两者启用可用于提供相关报告、总结、更新和推荐给用户的丰富种类的基于云的数据聚合和分析。可执行多种其它能力，诸如需求响应行动，其中恒温器管理服务器发送能源警报和/或发送节能设定点命令至已加入这些项目的用户的恒温器。
鉴于创建恒温器与恒温器管理账户之间配对的重要性，提供备用配对方法的能力，其可被称作“手动辅助”配对方法，其可在下文进一步描述的方便的自行配对方法无法针对特定安装安全及可靠执行的情况下生效以及执行。手动协助方法(其在下文进一步被描述)，配对服务器606可使用字母数字“密码”将恒温器配对至恒温器管理账户。通常，密码经由公共网络(如互联网)发送至恒温器并且显示在恒温器的显示区域上。如果从恒温器上的显示器获得密码的用户随后 将其输入至在用户登陆其恒温器管理账户时展示的配对对话框中，那么提供访问恒温器的授权。如果用户输入显示在其恒温器显示器上的相同密码，那么配对服务器606将恒温器与用户的恒温器管理账户配对。
根据优选的“自行配对”方法，配对服务器606可将恒温器管理账户自动地配对或“自行配对”至恒温器，在两者位于相同私人网络上的情况下。如果恒温器和恒温器管理账户与相同的私人网络关联，那么本发明的实施方案假定恒温器在用户的住宅、办公室或用户还应具有装置的控制权的其它区域中。为了自动进行这种确定，配对服务器606将用于经由互联网注册恒温器的公共网络地址与最近由计算机装置用于访问恒温器管理账户的公共网络地址比较。由于恒温器和计算机装置仅具有私人网络地址，所以其共用的私人网络上的路由器将相同的公共网络地址插入其数据包，因此允许两个装置访问互联网上的服务器、服务和其它装置。“自行配对”利用这个事实并且将共用相同公共网络地址的装置自动配对。这从用户角度看是特别有利的，因为用户不受输入密码或其它字母数字识别符以实现配对过程的困扰并且避免用户可能无意地将不正确的代码或识别符输入系统的问题。有关自动配对和手动协助配对的细节随后在本文中进一步详细描述。
恒温器前端用户界面(UI)服务器608促进直观、用户友好的图形用户界面的产生和展示，其允许用户从计算机网页浏览器、智能电话、平板电脑或其它计算装置远程访问、配置一个或多个其网络连接恒温器110/112、与其互动并且加以控制。用户友好的图形用户界面还可提供有用的工具和界面，其未必需要与恒温器110/112的实时连接，实例包括，对于一些实施方案，提供用于显示历史能源利用、历史传感器读数和/或占用模式的用户界面，其允许用户学习和/或加入需求响应项目，提供允许用户以促进节能的教育性、竞争性、有趣方式彼此互动，提供对包括天气、公共安全信息、街道日历事件和本地博客的本地信息的访问权，及更一般地提供与广泛的“能源端口”功能相关 的服务和信息。由UI服务器608根据一个或多个优选实施方案提供的直观、用户友好的图形用户界面的实例在下文进一步参考图10A至图12C描述。
在一些实施方案中，恒温器访问客户端用户界面显示表示配对至恒温器管理系统中的恒温器管理账户的主封闭空间的房屋的图像。恒温器前端UI服务器608还可命令恒温器访问客户端(诸如图5中的恒温器访问客户端516)显示视觉表示主封闭空间内的一个或多个恒温器110/112的图像。作为默认，一个或多个恒温器图像的每一个还可显示封闭空间中的当前温度测量值。在一些实施方案中，用户界面还可进一步显示附加房屋的图像，其表示具有也被配对至恒温器管理账户的附加恒温器的次封闭空间。附加房屋的图像可相对于表示主封闭空间的房屋的图像表现为较小、失焦或大致在视觉上不突显。次封闭空间以外的附加封闭空间也可显示在用户界面中并且与针对主封闭空间显示的图像相比，还应表现为视觉上不突显。有关恒温器访问客户端和用户界面的进一步信息在下文中更详细描述。
恒温器后端服务器610管理由恒温器管理系统506中的各种恒温器管理服务器使用的数据的存储。在一些实施方案中，恒温器后端服务器610可管理注册服务器602使用的恒温器注册池数据的管理或可组织并且存储更新服务器604的新软件更新和发布。在另一个实施方案中，恒温器后端服务器610还可存储与封闭空间相关的制热和制冷相关数据(即，HVAC系统在封闭空间内处于制热或制冷模式的日期和时间)、传感器信息、电池水平数据、警报等，其由向其注册的恒温器发送至恒温器管理系统506，且在一些实施方案中，提供预计算的制热和制冷排程表、应用程序或其它数据用于经由公共网络下载供恒温器使用。
在一些实施方案中，恒温器管理账户服务器612用于在恒温器管理系统506上创建新账户并且更新现有账户。为了经由恒温器访问客 户端516访问其恒温器并且享受恒温器连接的好处，用户首先需要使用其恒温器访问客户端516在恒温器管理账户服务器612上创建恒温器管理账户(“用户账户”)。相应地，用户在计算机或其它计算机装置上执行恒温器访问客户端516以访问恒温器管理账户服务器612。恒温器管理账户服务器612应至少接收其中安装(或将安装)恒温器的封闭空间的邮编和/或城市和州，使得由气象服务提供的天气信息可被访问并且下载至恒温器，其可用作其最佳封闭空间特性和HVAC控制算法的一部分。任选地，还可接收包括用户的联系人信息、封闭空间街道地址及等等的多种其它信息。与恒温器管理账户服务器612相关的主选项包括通过由配对服务器606提供的配对操作将一个或多个恒温器配对至正确的恒温器管理账户。但是，即使账户尚未与恒温器配对，用户仍可使用恒温器管理账户以基于用户的联系人信息、位置和其它关注点访问本地信息，包括天气、公共安全信息、街道日历事件、本地博客和更多信息。
图7图示表示根据本发明的实施方案将恒温器与恒温器管理账户配对的操作的流程图。如果假定用户已亲自将恒温器安装在住宅用或商用封闭空间中，包括将控制电线和任选电力从恒温器连接至HVAC控制器和相关HVAC系统(步骤702)。这些控制电线发送信号至HVAC控制器以开启或关闭与HVAC相关的制热或制冷单元中的一个或多个阶段。恒温器可以不同高度和定向安装在墙壁上以促进占用传感器、热传感器、接近传感器或恒温器单元所含的其它传感器的适当定向。有关连接及测试恒温器上的控制电线的进一步细节描述于上文美国专利申请第13/038,206号中。如果不存在私人网络或如果在安装恒温器的位置上无法获得私人网络连接(步骤704-否)，那么可通过恒温器的本地运行实现对HVAC系统的控制(步骤706)，但是这些非连接运行通常不像网络连接运行一样是最佳和/或方便的。在一些实施方式中，恒温器所处的封闭空间可能没有具有用于连接恒温器的有线或无线连接的私人网络。或者，情况可能是私人网络存在，但是恒温器在范围外且无法无线连接至私人网络中的路由器或无线访问点。在这些 或其它类似情况的任一个中，恒温器将继续以独立构造运行，允许对HVAC和HVAC控制器的本地控制，即使恒温器可能无法经由网络访问。恒温器的本地运行可包括旋转外环312或推动顶部单元正面402(见上文图3A至图4B)以对其进行控制和编程。
在网络连接可获得的情况下(步骤704-是)，用户可能首先需配置与恒温器相关的NIC与封闭空间中的私人网络之间的网络连接(优选地无线)(步骤708)。在一些实施方式中，恒温器可自动建议将无线网络与最强的无线信号接合，因为来自封闭空间内的网络的信号强度可能最强。例如，恒温器可建议将无线网络与最高接收信号强度指示符(RSSI)接合。用户可确认恒温器将界面上的无线网络接合至恒温器。在其它实施方式中，恒温器可在显示器(诸如图4A中的显示器306)显示来自附近无线网络的SSID并且允许用户扭转外环302以滚动至正确的无线网络且随后推动顶部单元正面402以选择并且试图接合网络。如果请求至无线网络的密码，那么通过扭转外环312以浏览字符表且随后通过推动整个顶部正面单元402选择字符而提供构成密码的一系列字符。促进连接至无线网络的优选恒温器用户界面的进一步描述提供在上文共同转让的美国申请第13/269,501号中。在又一个实施方式中，无线计算机或无线装置可直接与恒温器形成自组网以访问嵌入网页服务器和网页界面，其随后使用计算机装置和浏览器配置无线NIC与私人网络之间的连接。后一个方法在无法为了配置目的或为了运行特定诊断而容易地看见或触及恒温器上的显示器的情况下可能是有用的。
一旦被连接至私人网络，恒温器即将与其相关的恒温器元数据信息(包括其唯一恒温器标识符)传输至恒温器管理系统506，这个信息在其穿过私人网络路由器且至恒温器管理系统506的过程中被追加所述私人网络路由器的公共网络地址(步骤710)。执行注册，其使有关恒温器的信息在恒温器管理系统上可得且是将恒温器与恒温器管理账户配对的前导。为了完成注册，与恒温器管理系统相关的服务器(诸 如注册服务器602)可用保留用于后续处理的上述数据和元数据在恒温器注册池中创建新条目。取决于实施方式，恒温器一旦向系统注册，即可能能够接收来自恒温器管理系统的软件和固件更新。
基于云的恒温器管理系统为已创建的每个用户账户维持唯一账户识别符(诸如电子邮件地址)且为已制造的每个恒温器单元维持唯一恒温器识别符(诸如MAC地址)。基于云的恒温器管理服务器针对每个用户账户追踪公共网络地址，用户最近从所述公共网络地址访问其在基于云的恒温器管理服务器上的用户账户，这种追踪适用于先前创建的用户账户和新创建的用户账户。
在一些实施方案中，恒温器可能已被配对至恒温器管理账户(步骤712-是)，其可基于步骤710中发送的唯一恒温器标识符检测，且因此配对已创建(步骤722)。在一些实施方案中，恒温器标识符(例如，指派给NIC的MAC地址)可用于查找恒温器在恒温器注册池中的条目且随后用恒温器管理账户列表交叉参考。除非初始配对被删除或移除，否则与一个账户配对的恒温器可能无法用于与另一个账户配对。另一方面，应了解，单个恒温器管理账户可与多个不同的恒温器配对。
如果恒温器尚未配对至恒温器管理账户(步骤712-否)(即，是“配对候选恒温器”)，那么在步骤714中，恒温器管理服务器基于下列比较确定配对候选恒温器是否可与恒温器管理账户自动关联：(i)恒温器的私人网络路由器的公共网络地址与(ii)最近已从其访问恒温器管理账户的被追踪公共网络地址的比较。如果配对候选恒温器的私人网络路由器的公共网络地址与最近已从其访问一个用户账户的公共网络地址之间存在这样一种匹配(步骤716-是)，那么至少暂时在所述恒温器的唯一恒温器标识符与所述恒温器管理账户的唯一账户识别符之间创建自动关联。但是，在这种积极匹配时，优选的是进行至少一个安全防护测试(718)，其中恒温器管理账户标识符(例如，用户 的电子邮件地址)在恒温器显示屏幕(见图8B)且请求从用户至恒温器的肯定确认输入。还执行进一步安全防护(720)且如果所有都被满足，那么肯定创建配对(步骤722)。
但是，如果在步骤716中未发现匹配，或如果任意安全防护测试(718、720)未被满足，那么手动协助配对过程需发生(步骤719)以使配对肯定地创建(步骤722)。任选地，如果在步骤716中未发现匹配，那么用户可被邀请来创建和/或登陆至其恒温器管理账户，此时随后重复步骤714至716看匹配是否发生。
为了手动协助配对，恒温器可从配对服务器606接收将显示在恒温器显示器上的七位字符的字母数字密码序列，一个实例示于图8C中。恒温器附近看见密码的用户可将字母数字序列输入至其恒温器管理账户。如果将字母数字序列正确输入恒温器管理，那么配对服务器将把恒温器与用户的恒温器管理账户配对。
根据一些实施方案，在步骤720中执行的预定安全防护可包括在任意下列情况下取消任意暂时配对关联(即，要求手动协助)(i)在过去24小时(或其它适当时间窗)内已从现被恒温器的私人网络路由器使用的相同公共网络地址登陆两个不同的用户账户及(ii)存在从相同公共网络地址同时访问基于云的恒温器管理服务器的两个不同的配对候选恒温器。
图8提供经由密码手动协助配对恒温器与恒温器管理账户的操作的流程图。在一个实施方案中，来自恒温器管理系统的服务器(诸如图6中的配对服务器606)可传输密码以显示在已注册恒温器的用户界面上(802)。在一些实施方案中，如图8C中所示，密码通常被显示在恒温器的显示部分上。通常，用户从恒温器的显示器上读取密码且随后将密码输入至恒温器管理账户。优选地，每个密码充分不同以避免与其它有效密码的可能冲突或抵触，但容易记以避免人记忆或回忆 错误。在一些实施方案中，可记忆的7位密码可以用户熟悉的电话号码区域代码和易记的四个字母的词的组合构成。例如，显示在恒温器964上的密码“347-TRAM”包括可记忆的三位代码(其刚好是纽约市的区域代码)结合易记的词-tram。
配对服务器可从请求与显示密码的各自恒温器进行配对的恒温器管理账户接收确认密码(804)。如果服务器确认恒温器与恒温器管理账户之间的密码匹配(806-是)，那么系统将恒温器配对至恒温器管理账户(808)。如果不存在密码匹配，那么一些实施方案可将所提供的密码与恒温器管理系统中的注册恒温器不匹配的通知提交至恒温器管理账户(810)。例如，这可能在密码已被正确输入账户的情况下发生。其还可能在密码已显示在恒温器显示器上超过预定时间间隔(诸如3小时)并且已超时或已从系统中移除的情况下发生。
图9A至图9E展示根据本发明的实施方案的与恒温器与恒温器管理账户的自行配对相关的示意图和流程图。图9A图示将连接在私人网络上的恒温器和来自根据一个实施方案使用的公共网络上的配对服务器的数据部分。在这个实例中，恒温器902被安装在具有连接至公共网络906(诸如互联网)的私人网络904和路由器905的封闭空间中。配对服务器908(其是较大的基于云的恒温器管理系统的组件)具有公共网络906上的公共网络地址107.20.224.12并且包括恒温器注册池910和恒温器管理账户表格912。如图9A中所图示，恒温器902具有MAC地址18:B4:30:01:63:E4，其可用作恒温器标识符，但尚未连接至私人网络904和/或公共网络906。
如这个示意图中所示，恒温器注册池910包括系统中具有恒温器标识符18:B4:30:01:63:El、18:B4:30:01:63:E7、18:B4:30:01:63:E3和18:B4:30:01:63:E9的所有当前注册恒温器的列表和相应的公共网络地址或公共地址75.52.8.12、75.22.4.21、68.21.4.12和68.21.4.15。恒温器注册池910中具有“是”条目的确认栏指示恒温器18:B4:30:01:63:El、18:B4:30:01:63:E7和18:B4:30:01:63:E3已肯定与分别来自恒温器管理账户912的帐户bob123@gmail.com和matt@gunn.com配对，这些配对由图9A中的表格910与912之间的箭头线指示。明显地，bob123@gmail.com与两个恒温器18:B4:30:01:63:El和18:B4:30:01:63:E7配对且matt@gunn.com与一个恒温器18:B4:30:01:63:E3配对。相比之下，恒温器管理账户jeff533@mac.com和sue324@yahoo.com未与任何恒温器配对且与恒温器标识符18:B4:30:01:63:El相关的恒温器仍未与账户配对。
在图9B中，恒温器902已无线连接至私人网络904并且由路由器指派私人网络地址192.168.1.108。路由器还已在由NAT端口1022识别的NAT表格914中创建恒温器902的条目，所述NAT端口1022允许恒温器902访问目的地址107.20.224.12上的配对服务器908和公共网络上的目的端口443。发送至配对服务器908的来自恒温器902的数据包具有对应于路由器的公共网络地址的公共网络地址76.21.3.203:1022和NAT表格914中的NAT端口识别符。因此，具有公共网络地址和端口76.21.3.203和恒温器ID 18:B4:30:01:63:E4的恒温器元数据916用于用如所示的恒温器注册池条目911在恒温器注册池910中注册恒温器902。
图9C中的示意图还图示通过私人网络904无线连接计算机装置918的具有帐户名bill11@sbc.com的用户920。私人网络906上的路由器指派私人网络地址192.168.1.110至计算机装置918和由NAT端口1044识别的NAT表格914中的条目，其允许计算机装置918也访问公共网络上的配对服务器908。发送至配对服务器908的来自计算机装置918的数据包具有公共网络地址和端口76.21.3.203:1044，因此对应于路由器的公共网络地址和NAT表格914中的NAT端口1044。具有公共网络地址76.21.3.203和帐户名bill11@sbc.com的恒温器访问客户端元数据922随后用于在恒温器管理账户表格912中供应如突显的恒温器管理账户913条目。根据进一步实施方案，配对服务器908随后可 启动恒温器注册池条目911与恒温器管理账户条目913之间的自动配对或自行配对，因为其具有匹配的公共网络地址76.21.3.203。在这个特定实例中，自行配对在恒温器注册池条目911与恒温器管理账户条目913之间创建如所示的关联。
为了帮助确保恒温器与右侧账户配对，一些实施方案可包括用于安全防护目的的一个或多个附加确认操作。在一些实施方案中，恒温器前端UI服务器608(见图6)将图9D中的对话框924显示给访问其在运行恒温器访问客户端的计算机装置上的恒温器管理账户的用户。对话框924将自行配对例行程序已定位到用于配对的恒温器将自动添加或将其配对至特定恒温器管理账户告知用户。如果用户不想将恒温器配对至恒温器管理账户，那么拒绝对话框930允许用户请求“不添加”恒温器且配对将被取消。
如果用户未取消配对，那么如图9D中的对话框924中所示的一个实施方案进一步告知用户“已检测到新恒温器”并且随后建议用户“请至恒温器将其添加至您的账户”。在一个实施方案中，恒温器前端UI服务器608用确认对话框递送恒温器图像复制图928以协助用户找到恒温器。用户随后可如图9D中所示用帐户名936(在本实例中，bsmister@nestlabs.com)和确认对话框934定位恒温器932以确认与账户配对。用户可操作恒温器932的外环并且确认(即，选择是)或拒绝(即，选择否)将恒温器932与恒温器管理账户936配对。如果用户确认是/否对话框934，那么恒温器注册池910中的确认？栏中的条目接收“是”条目且恒温器被配对。
在一些实施方案中，确认对话框934帮助确保配对服务器908不自动将恒温器配对至恒温器管理账户直至用户对其授权。在其它实施方案中，确认还可用于限制在多个用户在相同私人网络上的情况下，意外将恒温器自行配对至错误的恒温器管理账户。例如，零售店或咖啡店可能试图使用具有也访问其恒温器管理账户的多个顾客的共用私 人网络配对恒温器。如果后一种情况发生，那么恒温器管理表格(诸如图9C中的恒温器管理表格)将具有多个条目(其具有相同的公共网络地址(未示出))且自行配对服务器可能无法确定哪个账户应与恒温器配对。为了避免这种抵触，确认对话框934可能任选地依序滚动可能账户的列表并且允许用户选择哪个账户应与恒温器配对。在又一个实施方案中，如果相同公共网络地址和恒温器管理表格的多个条目无法消除歧义，那么本发明的一些实施方案可能停止自行配对并且使用另一种类型的配对，诸如本文在下文中描述的密码配对。
图9E提供与根据本发明的实施方案的自行配对恒温器与恒温器管理账户相关的操作的流程图。在一个实施方案中，配对服务器(诸如图6中的配对服务器606)检测到私人网络上的计算机装置已访问公共网络上的恒温器管理系统上的恒温器管理账户(936)。在一些实施方案中，自行配对可在用户已创建恒温器管理账户并且登陆服务时发生。例如，自行配对可在用户创建帐户和/或访问位于图9B中所示的恒温器管理账户表格912中的帐号信息时发生。如果当前访问恒温器管理账户，那么用户还可能可确认一个或多个恒温器与恒温器管理账户的自行配对。此外，访问恒温器管理账户可更新公共网络地址并且允许新的恒温器被检测并且自行配对。
本发明的实施方案还接收与由私人网络上的路由器提供的恒温器管理账户相关的公共网络地址(938)。如上所述，私人网络上的装置通常共用公共网络地址，路由器为私人网络提供对公共网络(诸如互联网)的访问权。私人网络上的路由装置使用NAT表格条目以在私人网络和公共网络上使用的地址之间桥接。一个实施方案将与访问恒温器管理账户的计算机装置相关的公共网络地址存储在图9C中的恒温器管理账户表格913中。由配对服务器908执行的自行配对取决于共用单个公共网络地址的一个私人网络上的装置和服务以进行配对确定。
在另一个实施方案中，配对服务器检索恒温器元数据，其包括来 自恒温器向恒温器管理系统注册的公共网络地址(942)。在一些实施方案中，附接至私人网络的恒温器初始在恒温器管理系统上请求访问和注册以获得数据、更新及最终与恒温器管理账户的配对。在注册期间，恒温器可提供恒温器元数据信息以输入恒温器注册池，诸如恒温器注册池910。在一个实施方案中，这个恒温器元数据信息包括公共网络地址和恒温器标识符。在注册时，公共网络地址由恒温器所处的私人网络上的路由器提供。在一个实施方案中，自行配对依赖由恒温器使用的相同公共网络地址，其由路由器与计算机装置、恒温器和私人网络上的其它服务共用。
本发明的实施方案确定与恒温器管理账户相关的公共网络地址是否与与恒温器相关的公共网络地址相同(944)。如上所述，如果访问恒温器管理账户的计算机装置与恒温器在相同私人网络上，那么公共网络地址应匹配。但是，如果恒温器和恒温器管理账户的公共网络地址不同(944-否)，那么将恒温器管理账户与恒温器配对的替代方法可能是必要的(952)。
本发明的实施方案假定从恒温器所处的相同私人网络访问恒温器管理账户。作为增加的授权手段，一个实施方案请求确认以通过显示在恒温器上的对话框配对恒温器和恒温器管理账户(946)。确认可请求用户设定恒温器以在恒温器上操作界面并且确认与特定恒温器管理账户的配对。作为一个实例，图9D中的恒温器932包括用于确认添加恒温器至账户的确认对话框。如果未提供确认(948-否)，那么可采取将恒温器管理账户与恒温器配对的替代方法(952)。如果恒温器管理系统接收从恒温器返回的确认以继续(948-是)，那么本发明的实施方案会将恒温器配对至恒温器管理账户。配对为恒温器提供数据访问权并且还通过如上所述的恒温器管理账户授予恒温器的访问权(950)。
图10A至图10C展示来自根据本发明的实施方案设计的恒温器访问客户端的用户界面的部分。图12A中的恒温器访问客户端1000为先 前在图5中描述和图示的恒温器访问客户端516提供另一个方面。在这个用户界面部分中，恒温器访问客户端1000展示多个计算机可选择和互动元件，其包括帐户名1002、房屋设定选择1004、天气选择1006、背景区域1008、主视觉天气1010、次视觉天气1012、前景区域1014、恒温器选择1016、主封闭空间选择1018、离家指示符1019、次封闭空间选择1020、焦点指示符1022和位置1024。在本描述的背景下，诸如用于描述房屋设定选择1004、天气选择1006、恒温器选择1016、主封闭空间选择1018和其它的术语“选择”指示可选择用户界面上的元件，导致界面改变或产生数据或两者。在一个实施方案中，未被描述为“选择”的其它元件可通过文本显示提供信息，诸如展示封闭空间的当前位置的位置1024。其它实施方案还可提供通过显示文本或其它数据显示信息的元件并且还可被选择，因此充当用户界面上可被选择的又一个元件。在这些其它实施方案中，文本的选择还可提供相关信息、对用户界面的配置部分的访问权或被认为适于恒温器访问客户端的用户界面的其它信息。例如，替代实施方案可允许在恒温器访问客户端100中选择位置1024以显示在位置1024上或附近发生的当前事件。因此，设想一个实施方案包括如上文和下文描述的选择的组合，但是替代实施方案可允许更多或更少元件在用户界面上选择，其在被选择时提供附加信息。
在将这些元件组合在一起时，本发明的实施方案提供用于访问、编程和控制与一个或多个封闭空间相关并且安装在其中的一个或多个恒温器的邀请和直观界面。此外，用户界面的元件还提供对天气、数据、本地社区信息、节能信息、应急响应信息和其它数据的相关信息的访问权，因为其涉及与用户的恒温器管理账户相关的一个或多个封闭空间的每一个。在一些实施方案中，帐户名1002提供如图10A中所示，当前使用恒温器访问客户端的恒温器管理账户的名称。例如，帐户名可为电子邮件地址，但是其还可为系统可识别并且与当前使用的恒温器管理账户相关的任意识别符。在提供帐户名1002和合适的相关授权时，用户界面的一个实施方案从帐户名1002中识别主封闭空间作 为默认的主封闭空间以最初在用户界面中使用。在一些实施方案中，可在账户名1002的配置期间指定默认的主封闭空间或其可为在具有帐户名1002的恒温器管理账户最后被访问时使用的封闭空间。在这个实例中，从帐户名1002取得的默认的主封闭空间可为被识别为“住宅”且与主封闭空间选择1018相关的住房，而次封闭空间可为被识别为“度假屋”且与次封闭空间选择1020相关的度假屋。如用户界面中显示，标记为“住宅”的主封闭空间选择1018在前景区域1014中突显并且看起来尺寸较大且在被标记为“度假屋”的较小次封闭空间选择1020前方。焦点指示符1022运行以进一步帮助识别并且将用户的关注点引导至当前被访问的界面中和/或在用户界面中被操作的一个主要元件。在这个实例中，焦点指示符1022将主封闭空间选择1018识别为驱动用户界面的其它部分的主元件和一个信息源。虽然图10A中未示出，但是焦点指示符1022可将其它元件(诸如恒温器选择1016)识别为用户界面中的主要元件而非主封闭空间选择1018。
由于主封闭空间选择1018由焦点指示符1022识别，所以用户界面的背景区域1008显示表示主封闭空间附近与主封闭空间选择1018相关的的当前天气的主视觉天气1010。主视觉天气1010的一些实施方案可动态模拟各种天气图像元素，其表示云、雨、雪和其它天气条件以进一步突显主封闭空间的天气类型。还可取决于与主封闭空间位置相关的时区(在这个情况下，其表现为如在图10A中的主视觉天气1010中反映的白天)通过主视觉天气1010中图像的亮度或暗度反映时间。用户界面上与主封闭空间选择1018相关的其它元件包括指示当前温度和主封闭空间位置上的温度的温度/位置1024和在被选择时提供也涉及主封闭空间的天气预报的天气选择1006。房屋设定选择1004在被选择时显示涉及与主封闭空间选择1018相关的主封闭空间的地址、邮编和位置的信息。
离家指示符1019在主封闭空间选择1018的房屋图像的窗1017中和沿着房屋图像的正面的倒“U”形门状图像的轮廓宽度中表现为不同 颜色。例如，窗和门中表现为金黄色的的颜色可指示目前有人占用房屋或办公室，但是如果颜色变暗或变黑，那么其表明房屋或办公室未被占用。
在一些实施方案中，主封闭空间选择1018还针对实际主封闭空间内使用的每个恒温器显示恒温器选择1016。其表现为在本实例中具有标记“住宅”的主封闭空间选择1018表示仅具有如前景区域1014中显示的恒温器选择1016表示的一个恒温器的主居所或住宅。在一些实施方案中，在选择恒温器选择1016时，焦点指示符1022在恒温器选择1016下方滑动且用户界面展示界面的另一个部分，其用于根据排程表设定制热和制冷设定点。
图10B展示来自如10A的恒温器访问客户端的用户界面的类似部分，其具有根据另一个实施方案被选择作为主封闭空间的不同封闭空间。在图10B中，主封闭空间选择1018将标记为“度假屋”的封闭空间指示为主封闭空间并且将标记为“住宅”的封闭空间指示为次封闭空间选择1020。图10A中次封闭空间选择1020的选择使相关次封闭空间承担主封闭空间的职责并且变为与如图10B中所示的主封闭空间选择1018关联。同样地，与图10A中的主封闭空间选择1018相关的主封闭空间承次封闭空间和担图10B中的相应次封闭空间选择1020的职责。图10B中用户界面中的这个主封闭空间选择1018还显示被安装在“度假屋”封闭空间中的两个恒温器，一个恒温器选择1016标记为“楼上”且另一个恒温器选择1024标记为“楼下”。类似地，主视觉天气1010反映图10B中主封闭空间选择1018附近的当前天气和时间。
图10C提供根据本发明的一个实施方案的与恒温器访问客户端界面相关的操作的流程图。图10C中的操作为图10A和图10B中描绘的用户界面的实施方案提供另一个方面。在一个实施方案中，用户界面识别选自与恒温器管理账户相关的一个或多个封闭空间的主封闭空间。主封闭空间与用于显示在显示装置的用户界面上的主封闭空间选 择关联(1032)。例如，图10A中描绘的用户界面默认为显示选自用电子邮件地址steve@gmail.com识别的恒温器管理账户中的多个不同封闭空间的标记为“住宅”的封闭空间的主封闭空间选择。这个默认的主封闭空间可由用户配置或可为最近通过用户界面访问和选择的封闭空间。此外，图10A中的用户界面还在新选择的主封闭空间选择1018下方移动焦点标识符1022以吸引对选择的注意。
一旦选择主封闭空间，恒温器访问客户端的用户界面即显示主封闭空间选择和相关恒温器选择(1034)。在一些实施方案中，个别恒温器选择可展示主封闭空间内或附近的相应温度。主封闭空间选择和相应恒温器选择出现在用户界面的前景区域中，如同其被显示在显示装置上。例如，主封闭空间选择可表现为如出现在图10A和图10B中的前景区域1014中的主封闭空间选择1018所示的房屋的图像。类似地，用户界面上的恒温器选择可表现为封闭空间中安装且图示为例如图10A中的恒温器选择1016和图10B中的恒温器选择1016和1024的圆形恒温器。在一些实施方案中，恒温器选择1016表示与当前主封闭空间相关的第一恒温器且恒温器选择1024表示与主封闭空间相关的第二恒温器。
恒温器访问客户端的用户界面还显示主封闭空间的地理位置上的主视觉天气和大致时间(1036)。在一个实施方案中，这个主视觉天气可显示为像图10A中的主视觉天气1010。例如，主视觉天气可包括在恒温器访问客户端中的用户界面的背景区域中的天气条件(诸如雨、雪、冰雹和其它)的图像和/或动画图像。这些图像大致反映主封闭空间的地理区域中的当前天气条件和大致时间。
如果仅一个封闭空间配对至恒温器管理账户(l038-否)，那么用户界面继续仅显示如上所述的主封闭空间选择(1034)。在替代实施方案中，配对至恒温器管理账户的次封闭空间(1038-是)根据用户界面的进一步实施方案显示为次封闭空间选择。次封闭空间选择在视觉 上不突显且与主封闭空间选择相比表现为较小。为了进一步不突显，次封闭空间选择还可被放置在前景区域中但表现为在主封闭空间选择后方。像主封闭空间选择一样，次封闭空间选择可看似诸如出现在图10A中的前景区域1014中的次封闭空间选择1020所描绘的房屋。
当未做出选择时(1042-否)时，用户界面的实施方案继续显示如上所述的相同主封闭空间选择(1034)。在替代实施方案中，用户界面可接收次封闭空间选择的选择，由此导致用户界面所表示的主封闭空间和次封闭空间的变化(1042-是)。例如，次封闭空间选择的用户选择导致次封闭空间承担主封闭空间的职责并且随后变为显示为用户界面上的主封闭空间选择。接着，先前主封闭空间承担次封闭空间的职责并且被显示为次封闭空间选择，其在用户界面上视觉上不突显(1044)。为了说明这种用户界面互动的实例，图10A显示在接收用户选择之前被识别为“住宅”的主封闭空间选择1018。图10A中被识别为“度假屋”的次封闭空间选择1020接收用户选择并且变为如图10B中所示的主封闭空间选择1018。因此，被识别为“住宅”的先前主封闭空间选择变为图10B中的次封闭空间选择1020。
根据本发明，图11A至图11C图示在封闭空间的用户界面中设定选项和获得天气预报。在一个实施方案中，通过在恒温器访问客户端的用户界面1102上选择主封闭空间选择1104和相关设定1106而显示封闭空间的选项。在本实施方案中，选项1108可包括提供主封闭空间选择1104的地址以及指示住宅是被占用或未被占用。在一些实施方案中，将选项1108中的“存在”栏设定为“离家”指示房屋未被占用且使其表现为在用作主封闭空间选择1104的房屋图像中灯是关闭或是暗的。将“存在”栏设定为离家还可使恒温器关闭HVAC系统或将HVAC置于离家状态，温度保持在针对恒温器的离家状态指定的预定范围。在其它实施方案中，在选项1108中将“存在”栏设定为“未占用”(图11A中未示出)使其表现为被用作主封闭空间选择1104的房屋图像中灯开启并且还可开启HVAC系统并且开始预定制热或制冷程序。
根据其它实施方案，可在图11B中的设定1106下获得的恒温器对话框1110提供恒温器上的状态并且允许其易于被添加和移除。例如，恒温器对话框1110指示被识别为“门厅”的一个恒温器与恒温器账户配对并且是“在线”。在一些实施方案中，在恒温器对话框1110中选择“添加另一个恒温器”选择可使用如上所述的自动配对功能促使恒温器管理系统与附加恒温器配对。或者，选择“添加另一个恒温器”可允许用户通过从恒温器输入密码至系统而配对附加恒温器。图11C图示用户界面1102的另一个实施方案，在设定1106下方可获得天气预报1112。在这个实例中，天气预报1112被提供作为主封闭空间选择1104所处地理区域(在此情况下的Palo Alto)的每周预报。
图12A至图12C图示根据本发明的用于设定与恒温器相关的选项和排程表的用户界面。在用户界面1202中选择恒温器选择1204和设定1206提供恒温器设定1208的用户访问权。在一个实施方案中，恒温器设定1208的一部分包括设定恒温器1204和相应HVAC系统(未示出)的恒温器模式、学习模式和风扇模式。例如，恒温器模式可被设定为“制冷”以允许HVAC运行空气调节器或其它制冷机构；“制热”以允许HVAC运行制热器或其它制热机构；或“自动”以取决于编程在制热模式或制冷模式中运行。启用学习模式允许恒温器基于偏好以及历史、环境和其它数据学习何时制热或制冷。在一个实施方案中，从恒温器中的传感器取得的传感器数据还展示在恒温器设定1208中并且包括温度和湿度。
图12B图示根据本发明设计的针对恒温器排程表的单天的用户界面。在一个实施方案中，使用具有代表24小时时间线的圆形末端的可选择水平条1210制作单天排程表。选择可选择水平条1210上的开放区域导致在可选择水平条1210上按指示时间间隔和温度添加设定点。在一些实施方案中，添加蓝色设定点(即，制冷设定点)在相关设定点温度被超过的情况下导致HVAC制冷而添加红色设定点(即，制热 设定点)在温度降至低于相关设定点温度的情况下导致HVAC制热。设想可以不同颜色、形状和外观组合创建许多其它类型的设定点，且这些设定点可被配置来实现制热与制冷之间的温度范围和自行切换。在一些实施方案中，通过选择被放置在可选择水平条1210上的先前创建设定点而实现移除设定点。
添加至可选择水平条1210的示例性设定点1212和1214可易于理解，由此简化恒温器的总体排程。例如，被放置在可选择水平条1210上的“8:00”位置上的“79”度的制冷设定点1212应导致HVAC在温度在“8:00”后超过“79”度温度的情况下开启空气调节器并且“制冷”。“9:00”的“80”度后续冷却设定点1214应仅在温度随后在“9:00”后超过“80”度的情况下导致HVAC开启空气调节器并且“冷却”。
根据另一个实施方案，图12C图示用于对恒温器进行一周排程的用户界面。用户界面1202上的恒温器选择1204和排程表选择1206提供对周排程表1216的用户访问权。恒温器的周排程表的运作类似于图12B中所示的日排程表，除在界面中存在7个不同的可选择水平条(针对一周的每一天(周一至周日)一个水平条)外。在图12C中所示的实例中，周排程表1216具有每天设定在“8”点的79度制冷设定点1218。73度上的单个制热设定点1220被设定在周一的“11:00”，因此确保温度不低于73度。
图12D是对应于用于与根据本发明的实施方案的恒温器中的制热和制冷排程表互动的用户界面方法的流程图。在一个实施方案中，用户界面方法可识别配对至恒温器管理账户的第一封闭空间和具有恒温器设定的相关排程表(1202)。第一封闭空间可默认为标记为“住宅”的封闭空间或恒温器管理账户中配置的封闭空间列表中的第一封闭空间。
基于所识别的封闭空间，一个实施方案随后可在计算机装置的用 户界面上将恒温器的制热和制冷排程表显示为对应于恒温器的制热和制冷排程表中的一天或多天的一个或多个垂直堆叠水平条(1204)。每个水平条包括沿着排程表中的每个水平条的水平方向测量的一天内的时间范围。例如，最左范围上的水平条可从午夜12:00点或24小时排程表上的00:00开始一天并且向右运行直至排程表在11:59pm或23:59结束。
界面还将设定点选择显示为位于一个或多个垂直堆叠水平条之一上的几何形状(1206)。在实施方案中，设定点选择具有由几何形状中心显示的值指示的至少一个温度阈值。优选地，几何形状是圆形或同心圆，但是也可使用其它形状。例如，单个值(诸如70)可指示70度阈值，而两个值(诸如62/76)指示与设定点选择相关的范围。取决于颜色，设定点选择的一个实施方案指示运行HVAC系统的热偏好。例如，“红”色几何形状可指示加热直至达到与设定点选择相关的温度阈值。两种颜色(诸如与两个阈值水平(诸如62/76)结合的“红色”和“黑色”)可指示加热直至达到下限阈值62且随后在上限阈值76被超过的情况下制冷。
在用户界面的又一个方面中，用于制热和制冷的排程表可在数个水平条之一上接收选择以按特定时间间隔与一个或多个设定点选择互动(1208)。例如，选择可来自鼠标或其它指向装置，其指示运行根据本发明的恒温器访问客户端和用户界面的计算机屏幕上的选择。一个实施方案确定水平条上选择的时间间隔是否已具有设定点选择(1210)。如果在时间间隔上不存在设定点选择(1210-否)，那么指向装置的选择可指示在一个水平条的时间间隔上添加设定点(1212)。所添加的设定点选择可指示制热、制冷或两者并且还可指定用于运行设定点的一个或两个阈值。制冷的热偏好可通过使几何形状变“蓝”而指示，而用于制热的热偏好可用“红”的几何形状指示。
或者，如果在时间间隔上存在设定点(1210-是)，那么指向装置 的选择可进一步通过附加指示指示删除设定点(1214-是)。例如，在用户界面中的恒温器访问客户端内右击或双击鼠标可指示一个水平条上的时间间隔上的特定现有设定点应被删除(1216)。但是，如果指向装置不指示删除设定点(1214-否)，那么指向装置的选择可取而代之用于修改沿着水平条的设定点。例如，用户界面可用于修改排程表中的特定时间间隔和日子的设定点的温度阈值、时间间隔或热偏好(1218)。
图13为了描述使用根据优选实施方案的恒温器访问客户端的当前设定点操控，图示针对存在单个封闭空间和单个恒温器的基本情况的恒温器访问客户端的用户界面。对于图13的上屏幕的基于封闭空间的视图，恒温器由相对较小或中等大小的恒温器图标1302A表示。但是，当用户点击恒温器图标1302A或其附近时，屏幕改变为图13的下屏幕中所示的基于恒温器的视图，其中恒温器由相对较大的恒温器图像1302B表示。显示在恒温器图像1302B上的是刻度线形式和数字形式的当前环境温度1304、大的中心位置数字形式的当前设定点温度(华氏76度)和也表示当前设定点温度的刻度线1306。还示出情感奖励叶片图标1308，其如一个或多个共同转让的并入参考中描述，赋予用户行为与良好的节能行为一致的反馈。对于一个实施方案，用户可通过点击并且沿着刻度盘将当前设定点刻度线1308拖曳至所要温度位置而改变恒温器的当前设定点温度，其中刻度盘中间的大数字设定点温度还将根据被拖曳的刻度线位置改变。对于一些实施方案，远程施加的恒温器设定点温度变化被恒温器等效视为如同用户诸如为了检测用户温度调整行为的类型或为了其它自动化学习目的而亲自走近住宅中的恒温器的调谐钮。
图14A至图14C图示例如，根据另一个优选实施方案改变恒温器的当前设定点温度的来自图13的恒温器图像1302B。更具体地，当用户将其鼠标指针放置在恒温器图像1302B上的区域(其在大的数字中心设定点温度正上方)上或另外触碰它时，如所示显示朝上脱字符图 标(图14A)。用户随后可点击向上脱字符图标或其附近以升高当前设定点温度(图14B)。另一方面，如果用户将其鼠标放置在大的数字中心设定点温度下方的区域或另外碰触它，将出现向下图标且用户可点击其上或其附近以降低当前设定点温度(图14C)。
图15A至图15C图示与在具有相对较小屏幕的智能电话或其它手持装置上执行的恒温器访问客户端相关的用户界面屏幕。如所示，这些用户界面显示器被提供类似于为较大屏幕提供的主题和功能，但是经过谨慎调适以匹配减小的总体空间。因此，例如，如果用户点击图15B中所示的恒温器图标，那么如图15C中将出现放大的恒温器图像以实质占据屏幕的整个前景且房屋景观变暗并且被置于背景中。这可与如上文图13中所示的较大屏幕实施方式对比，其中总体房屋景观可保持在适当位置同时仍容纳放大的恒温器图像。
本专利说明书的标的大致涉及下列共同转让申请的标的：2011年10月7日申请的美国申请第13/269,501号；2011年10月17日申请的美国申请第13/275,307号；2011年10月17日申请的美国申请第13/317,423号；和2011年10月21日申请的美国临时申请第61/627,996号。每个上述专利申请以引用的方式并入本文中。
因此，可进行各种修改而不脱离本发明的精神和范围。实际上，用于操作恒温器、HVACS和其它装置的各种用户界面已被提供，但是设计意在说明而非限制总体发明的范围。虽然已将方法和系统描述为用于使用自行配对和密码配对将恒温器配对，但是设想这些方法和系统可应用于私人网络上试图与账户配对的任意装置。例如，本发明的实施方案不限于网络附接恒温器，而是连接至网络的任意装置，诸如机顶盒、流媒体服务器装置、流媒体服务应用程序、计算机、移动电话、IP语音电话或可能得益于根据本发明的实施方案的自行配对功能的任何事物。在用户界面的情况下，已提供表示这些用户界面的运行的许多流程图，但是设想联合这些界面提出的步骤可互换、重新排序 以及混合并且仍在本发明的方面的范围内。应进一步理解，如上文和下文使用的术语恒温器可包括具有至HVAC系统的直接控制电线的恒温器并且还可包括未直接与HVAC系统连接，但是感测封闭空间中的一个位置上的环境温度并且通过与位于封闭空间中的其它位置的单独恒温器单元的有线或无线数据连接协作通信的恒温器，其中单独的恒温器单元确实具有至HVAC系统的直接控制电线。因此，本发明不限于上述实施方案，而是取而代之由有关其等效物的完整范围的附属权利要求定义。

Claims (14)

1.一种配置恒温器以用于通过网络连接与计算机装置通信的计算机实施方法，包括：
使用与所述恒温器相关联的网络接口控制器配置私人网络上的所述恒温器，所述网络接口控制器提供所述恒温器与公共网络上的恒温器管理系统之间的网络连接性，其中，所述私人网络包括连接至所述公共网络的路由器并且为所述恒温器提供对所述公共网络的访问权；
通过所述私人网络将包括与所述恒温器相关联的公共网络地址的恒温器元数据发送至所述公共网络上的所述恒温器管理系统以用于在用于配对的恒温器注册池中注册，其中，在所述路由器代表所述私人网络上的所述恒温器和其它装置将通信从所述私人网络发送至所述公共网络时，所述恒温器元数据中包括的所述公共网络地址被所述路由器分享至其它装置；以及
当确定所述恒温器与访问恒温器管理账户的所述计算机装置处于相同私人网络上时，将所述恒温器注册池中注册的所述恒温器配对至所述恒温器管理系统上的所述恒温器管理账户，其中，将所述恒温器配对至所述恒温器管理账户允许所述恒温器管理账户通过所述恒温器管理系统经由所述公共网络与所述恒温器通信。
2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，确定所述恒温器和所述计算机装置处于相同私人网络上还包括：
发现来自与所述恒温器相关联的所述恒温器元数据的所述公共网络地址与和所述恒温器管理账户相关联的所述公共网络地址之间的匹配。
3.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，所述路由器提供所述公共网络地址是使用与所述路由器相关联的网络地址转换(NAT)表格进行所述公共网络上的公共网络地址与所述私人网络上的私人网络地址之间的转换操作的结果。
4.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，所述元数据还可包括由所述私人网络上的所述恒温器使用的私人网络地址和用于识别所述恒温器的恒温器标识符。
5.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，所述配对还包括：
从所述恒温器管理系统接收所述恒温器上的确认请求以确认所述恒温器应与所述恒温器管理账户配对，所述恒温器管理账户由与所述恒温器处于相同私人网络上的所述计算机装置访问；以及
提供对所述确认请求的响应至所述恒温器管理系统，所述响应授权所述恒温器与所述恒温器管理账户之间的配对。
6.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，所述私人网络是局域网且所述公共网络是互联网。
7.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中，所述发送所述恒温器元数据包括将第一元数据从所述恒温器传送至所述路由器，使所述第一元数据追加所述路由器的所述公共网络地址并且与所述恒温器关联。
8.一种在将用于与具有网络连接的恒温器通信的恒温器管理系统上创建恒温器管理账户的计算机实施方法，包括：
从私人网络上的计算机装置访问公共网络上的恒温器管理系统，其中，所述私人网络包括连接至所述公共网络的路由器并且为所述计算机装置提供对所述公共网络的访问权；
请求所述公共网络上的所述恒温器管理系统使用将由私人网络上的所述计算机装置使用的账户名来置配恒温器管理账户，其中所述恒温器管理账户可用于与在所述恒温器管理系统上注册的至少一个恒温器通信；
将由从所述私人网络访问所述恒温器管理系统的所述计算机装置使用的公共网络地址与所述恒温器管理账户关联，其中，在所述路由器代表所述计算装置、所述恒温器和所述私人网络上的其它装置从所述私人网络发送通信至所述公共网络时，所述计算机装置所使用的所述公共网络地址被所述路由器分享至恒温器和其它装置；以及
当确定访问所述恒温器管理账户的所述计算机装置与恒温器处于相同私人网络上时，将所述恒温器管理系统上的所述恒温器管理账户配对至该恒温器，其中将所述恒温器管理账户配对至该恒温器允许所述恒温器管理账户通过所述恒温器管理系统经由所述公共网络与该恒温器通信。
9.根据权利要求8所述的计算机实施方法，其中，确定所述计算机装置和所述恒温器处于相同私人网络上还包括：
发现访问所述恒温器管理账户的所述计算机装置的所述公共网络地址与和所述恒温器相关联的所述公共网络地址之间的匹配。
10.根据权利要求8所述的计算机实施方法，其中，所述路由器提供所述公共网络地址是使用与所述路由器相关联的网络地址转换(NAT)表格进行所述公共网络上的公共网络地址与所述私人网络上的私人网络地址之间的转换操作的结果。
11.根据权利要求8所述的计算机实施方法，其中所述私人网络是局域网且所述公共网络是互联网。
12.一种使用公共网络上的恒温器管理系统以促进与连接至网络的恒温器的通信的计算机实施方法，包括：
检测私人网络上的计算机装置，所述私人网络上的计算机装置已访问所述公共网络上的所述恒温器管理系统上的恒温器管理账户；
接收与访问所述恒温器管理系统上的所述恒温器管理账户的所述计算机装置相关联的公共网络地址，其中，所述公共网络地址由所述计算机装置所位于的所述私人网络上的路由器提供；
检索恒温器元数据，所述恒温器元数据包括与所述恒温器向所述恒温器管理系统注册相关联的公共网络地址，其中，与所述注册相关的所述公共网络地址由所述恒温器所位于的所述私人网络上的所述路由器提供；
确定与访问所述恒温器管理账户的所述计算机装置相关联的所述公共网络地址是否与来自与所述恒温器相关联的所述恒温器元数据的所述公共网络地址匹配；
如果所述确定指示所述恒温器与访问所述恒温器管理账户的所述计算机装置具有相同的公共网络地址且所述恒温器和所述计算机装置处于相同私人网络上，则将所述恒温器管理账户与所述恒温器配对，其中，所述配对允许所述计算机装置通过所述恒温器管理账户与所述恒温器通信。
13.根据权利要求12所述的计算机实施方法，其中，所述路由器提供所述公共网络地址是使用与所述路由器相关联的网络地址转换(NAT)表格进行所述公共网络上的公共网络地址与所述私人网络上的私人网络地址之间的转换操作的结果。
14.根据权利要求12所述的计算机实施方法，其中，所述私人网络是局域网且所述公共网络是互联网。
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