CN107148603A - 具有通信中继的多功能穿墙电源插头及相关方法 - Google Patents

Abstract

穿墙电源插头配备有用于远程通信的多个收发器。电源插头可以配备有以不同模式或协议操作的收发器。电源插头可以用作无线电设备之间的桥接器。其可以用作用于从多个连接的电子设备接收和/或存储信息以及向多个连接的电子设备发送信息的集中式接入点。电源插头可以配备有夜灯、功率计、继电器开关，电压表、信标、接近传感器或其他电子部件。电源插头可以被制成能够围绕其插脚旋转，并且可以被配置成能够堆叠在标准的一列电气插座内。

Description

具有通信中继的多功能穿墙电源插头及相关方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年8月11日提交的美国临时专利申请No.61/999,914的权益，其通过引用以其全部内容被合并到本申请中并且作为本申请的一部分。

技术领域

本公开内容总体上涉及与电子设备的远程通信。更具体地，本公开内容涉及以下墙壁电源插头，所述墙壁电源插头配备有用于多种远程通信模式的模块从而能够用作连接的电子设备之间的集线器，并且配备有各种功能。另外，本公开内容涉及使用配备有多种远程通信模式的插头与电子设备进行远程通信的方法。

背景技术

当代家庭、办公室和建筑物可以配备有能够与计算机化设备例如智能手机或计算机进行远程通信的各种设备。这些设备包括用于无线通信例如Wi-Fi、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)等的无线电装置。这些设备通过与设备的直接连接例如与设备的蓝牙配对或者经由互联网接入点例如Wi-Fi路由器通过互联网与远程设备进行通信。这样的设备包括但不限于门、灯、照明器、温度计、恒温器、车库门、游泳池控制系统以及诸如空调、冰箱、感应炉顶、炉灶和洗衣机的电器。例如，美国专利No.8,931,400公开了温度监测系统和方法，通过该温度监测系统和方法可以远程监测一个或更多个项目的温度状态。

一类远程通信设备被称为智能插头。一般来说，智能插头是连接至电力线的电源插座例如墙壁电气插座，其具有用于与远程设备进行通信的无线电。远程设备可以用于控制智能插头的电源状态，即接通或关断，以控制到插入智能插头中的设备的电力递送。在一些实例中，智能插头可以将信息例如由合并到智能插头中的功率计测量的插入智能插头中的设备的功率使用情况中继至远程设备。对于智能插头，由于无线电装置由与插头连接的电力线供电，所以无线电装置的功率使用情况不是很重要。

然而，很多其他设备不直接连接至电力线。在很多情况下，将它们连接至电力线不切实际或者昂贵。例如，对于诸如恒温器或门锁的设备而言连接至电力线不切实际，特别是在设备被改装到目前不存在电力线的位置的情况下。这些设备通常也不具有连接至智能插头的电源线，因此通常不切实际。这些设备通常依靠电池电源来运行，而电池也为无线电装置供电。在很多应用中，Wi-Fi无线电装置的高功率要求使与这些电池供电设备的Wi-Fi通信不切实际。电池会迅速耗尽并且需要更换或再充电。即使在相对容易更换电池或对电池再充电的情况下，这对用户来说仍然麻烦且成本高，并且存在以下风险：在电池被更换或再充电之前，电池就耗尽了。

一种解决方案是使用低功率无线电，例如蓝牙和下文的BLE。然而，虽然蓝牙无线电和低功耗蓝牙无线电需要比Wi-Fi无线电较少的能量，但是蓝牙技术具有有限的范围，这使得它们不适于与互联网接入点通信所需要的较长距离的通信，互联网接入点可以位于距设备相当长的距离处。结果是：这样的启用蓝牙的设备被设计成不与互联网连接并且不与无线电的范围之外的远程设备进行通信，并且不可能使用不在设备的位置处或附近的远程设备与例如门锁机制进行通信或者控制例如门锁机制。相反，这些设备被设计成与远程设备通常是被带到设备的范围内的移动设备例如智能手机进行通信。在蓝牙通信的情况下，每当设备和远程设备被带到彼此的范围内，这两者还必须首先配对或者建立通信连接。该过程需要一定的时间来完成，从而导致在这两者可以彼此通信之前的延迟。

发明内容

鉴于上述，发明人已经确定，具有配备有多种通信模式和其他类型的功能的穿墙电源插头以解决在先前已知的设备中所确定的一个或更多个缺点将是有利的。

因此，本公开内容涉及配备有多种通信模式和各种附加的功能模式的穿墙电源插头。在一些实施方式中，墙壁插头包含有：用于与短程设备例如蓝牙以及位于较远和非现场位置处的设备进行通信的远程通信协议无线电例如Wi-Fi和近距离通信协议无线电例如蓝牙和/或低功耗蓝牙，以及微控制器，所述微控制器能够在两种通信协议之间进行转换，以允许设备和远程设备之间的通信。在某些实施方式中，电源插头的高度是标准的墙壁电源插头的近似高度或尺寸，使得不妨碍或不阻碍接近和使用相邻电源插座。

在一些实施方式中，穿墙电源插头包括：电源插脚，其可以插入至电气插座中；电源插口，外部电气设备、电器可以插入其中；可选地，AC/DC转换器和/或稳压器，其将线路电压转换成适合于为其他模块供电的电压和/或直流电流；至少两个无线电装置，例如被配置成与有蓝牙无线电能力的设备进行通信的蓝牙无线电模块和能够与Wi-Fi无线电设备进行通信的Wi-Fi无线电模块；以及微控制器。微控制器可以被配置成执行以下功能：使用第一无线电装置例如经由Wi-Fi通信从第一远程设备接收和发送讯息；使用第二无线电装置例如经由蓝牙通信从第二远程设备接收和发送讯息；以及对第一无线电模块和第二无线电模块之间的通信进行中继，从而使得第一远程设备和第二远程设备能够进行通信。

在一些实施方式中，微控制器被配置成执行信标功能，以将信号例如目标消息或信息发送至其范围内的电子设备。在一些实施方式中，信标功能的范围为大约200英尺。用于信标功能的示例性协议是由苹果公司开发的iBeacon协议。使用诸如iBeacon协议的协议，穿墙插头可以被配置成将目标消息或信息发送至用户。

在一些实施方式中，穿墙电源插头被配置成检测远程电子设备的接近度或距离。可以基于从远程电子设备接收的信号的强度来监测或测量接近度。微控制器可以被编程为：当远程电子设备被带到特定接近度或距离内或者被带到超出特定接近度或距离时，执行某些功能。

在一些实施方式中，穿墙电源插头包括继电器或其他开关，所述继电器或其他开关对到连接至电源插头的外部设备的电力供应进行控制。可以使用穿过电源插头的外部壳体而能被触及的按钮来物理上控制继电器或开关。另外，微控制器可以被配置成响应于远程指令以致动开关或继电器来接通或关断设备的电源。

一些实施方式可以包括被配置成测量由连接至插头的设备使用的功率的功率测量设备，例如，被配置成测量嵌入式低阻抗电阻器两端的电压以确定由外部设备或电器汲取的电流的电压表。在一些这样的实施方式中，微控制器可以被配置成测量由外部设备使用的电流并且将该信息发送至其他设备或计算机。一些实施方式可以包括能够测量电源插头的内部部件的温度的温度计。在一些这样的实施方式中，微控制器被配置成将温度信息中继至远程电子设备。

在一些实施方式中，穿墙电源插头包括硬件认证模块或硬件安全模块。硬件认证模块可以被配置成将允许的无线电通信仅限于特定外部设备。在一些实施方式中，微型计算机适用于存储认证令牌，认证令牌可以用于授权由计算机在互联网上提供的某些服务。

在一些实施方式中，穿墙电源插头包括灯条，该灯条包括光源，在一些实施方式中，该光源包括LED光源或一系列LED光源。在一些这样的实施方式中，这种LED灯被配置成提供打信号或“夜灯”能力和/或功能。在另外的这样的实施方式中，微控制器可以被配置成当由其他设备和计算机经由无线电连接指示时接通和关断LED。微控制器还可以被配置成响应于从远程设备接收的命令而改变一个或更多个LED灯的亮度或颜色。

在一些实施方式中，穿墙电源插头的高度或宽度被配置成与常规插座、电气插口大致相同的高度。在这样的实施方式中，插头不妨碍或阻碍接近电气面板内的相邻电气插座。

在一些实施方式中，穿墙电源插头包括使得设备能够围绕墙壁插头连接旋转的旋转机制。

本公开内容还涉及一种用于在移动设备例如智能手机、平板电脑或计算机与蓝牙连接的装置之间进行远程通信的方法。穿墙电源插头可以用作至少一个设备和至少一个远程设备之间的桥接器。替代地或另外地，穿墙电源插头可以用作多个设备之间的桥接器。有利地，穿墙电源插头实现了由于功率限制而不能通信的设备之间的通信。

在某些实施方式中，穿墙电源插头还可以接收和/或存储来自多个设备的信息，并将这样的信息发送至远程设备。在一些这样的实施方式中，电源插头可以从一个或更多个设备收集数据例如但不限于功率使用情况，并且将该数据传送至远程设备或计算机。远程设备或计算机可以使用电源插头作为桥接器将信息例如但不限于指令传送至一个或更多个设备。

鉴于下面对实施方式和附图的详细描述，本发明的其他目的和优点将变得显见。

附图说明

为了使本公开内容所属领域的普通技术人员更容易理解如何制造和使用本发明，可以参考附图，其中：

图1是穿墙电源插头的前透视图；

图2是图1的插头的分解前透视图，示出了插头的内部部件；

图3是图1的插头的分解后透视图；

图4是示出了穿墙电源插头经由互联网用作设备与远程设备之间的桥接器的示意图；

图5是穿墙电源插头用作多个设备和与该插头有关的远程设备之间的桥接器的示意图；

图6是示出了穿墙电源插头与远程计算机的连接的示意图；

图7A和图7B是穿墙插头的另一实施方式的正主视图。

具体实施方式

参照图1，示出了穿墙电源插头10的实施方式。电源插头10由壳体12包装，该壳体12包括外壳11、顶盖14和底盖16，外壳11基本上侧向包围插头的内部部件，并且顶盖14和底盖16附接至例如扣合至外壳11。在所示实施方式中，外壳11、顶盖14和底盖16形成基本上砖块样形状。在美国，当插头被插入到通常定向的电气插口中时，基本上砖块样形状的最长轴沿水平方向定向。该定向的有利之处在于：其使得电源插头10能够紧密配合在与标准的北美面板内的单个电气插座对应的竖直空间内。因此，多于一个电源插头10可以以类似堆叠的配置被插入具有多个插座的面板中。然而，对于在全世界使用的任何电气插座配置而言，电源插头10可以采用适于容纳元件并实现本文中描述的功能的任何几何形状。

外壳11的正面13包括开口27，灯条18通过该开口27被定位或以其他方式可见。在所示实施方式中，灯条18大致被定向在外壳11的中间水平处。然而，灯条18也可以被定向在外壳11的中间水平上方和下方的各种高度处，只要灯条的放置不干扰电源插头10的其他内部部件的放置即可。在所示实施方式中，灯条18基本上跨外壳11的整个长度延伸。有利地，该配置使从电源插头发出的光最大化，并且还在昏暗房间中指示电源插头的完整轮廓。在某些实施方式中，灯条18用作“夜灯”，以在昏暗或黑暗房间中提供光。然而，在其他实施方式中，夜灯可以占据电源插头的宽度的仅一部分。此外，虽然在本实施方式中以连续条的形式呈现了灯条18，但是灯条18还可以采用适于将光发射至壳体12外部的任何其他形式。这样的合适的形式包括但不限于一排圆形点或一排缝隙状点。

灯条18可以显示来自位于壳体12内的一个或更多个内部照明元件(未示出)的光。照明元件可以是LED。照明元件可以接通和关断，并且可以根据特定用户的要求以本领域普通技术人员能够理解的方式在亮度或颜色方面对通过照明元件显示的光进行调整。在一些实施方式中，可以使用远程设备(图1中未示出)例如智能手机来无线控制照明元件。在一些实例中，远程设备可以包括用于远程设备的用户与电源插头10之间的接口的计算机程序例如应用程序，其被配置成控制照明设备的亮度和颜色。一个示例性应用程序是由苹果公司销售的应用程序。

仍然参照图1，外壳11的侧面17包括外部母插口36。外部插口36被定向成与灯条18成直角，例如在外壳11的侧面上。有利地，因此，该母插口或插孔36被放置在其不阻碍或干扰灯条18的外观的位置处。另外，插口36放置在壳体12的侧面17上使得电源插头10的整个轮廓在使用中最小化。由于插口36面向侧面，因此当电源线插入插口36中时，电源线不增加电源插头从墙壁的整体延伸。外部插口36被配置成接纳电源线的插头，该电源线可以向任何合适的电动设备、机器或电器传输电力。示例性设备包括但不限于空调、灯、冰箱、冷冻机、洗衣机、烘干机、感应炉、加湿器、风扇、计算机、电视、真空吸尘器或车库开门器。在所示实施方式中，插口36被配置成接纳以标准的北美配置布置的插头。然而，插口36可以被配置成接纳已知的或以后将变得已知的任何配置的电气插头的插头。

图2和图3示出了电源插头10的分解图，该分解图用于观看电源插头10的内部部件。外壳11的侧面19包括开口39，按钮38插入该开口39中。按钮38操作上连接至电源板30上的开关(未示出)。在一些实施方式中，开关是继电器型开关，其被配置成控制到插口36即插入插口36中的电源线的电力。然而，开关可以是本领域普通技术人员能够理解的任何合适类型的开关。在一些实施方式中，按钮替代地或另外地对到穿墙电源插头10内所包含的任何或所有特定模块例如无线通信模块20的电力进行控制。如下面进一步讨论的，除了由按钮控制以外，开关还可以被配置成响应于无线传送的命令而被控制。

参照底盖16和顶盖14，突起21附接至底盖16，并且外壳11的底部具有互补结构，来以已知方式实现底盖16与外壳11之间的扣合连接。突起23附接至顶盖14，并且外壳11的顶部具有与其互补的结构，以实现这些部分的扣合连接。虽然图2和图3中示出的实施方式通过扣合被保持在一起，但是底盖16、顶盖14和外壳11可以通过本领域技术人员已知的任何合适的机制彼此附接，包括但不限于粘合剂、紧固件、螺钉、钉子或卡扣。底盖16还具有多个长突起25。长突起支承灯条18并防止其从开口27移出。

公电源插头46延伸穿过背面15中的开口43。公电源插头46以本领域技术人员能够理解的任何方式电气附接至电源板30，包括例如仅仅铍铜弹簧夹。替代地，公电源插头46可以以本领域普通技术人员能够理解的方式附接至壳体，这使得壳体能够围绕轴线“A”旋转。这有利地允许用户将插头10旋转到用户期望的方向或对用户而言方便的方向。虽然电源插头46在图3中被示出为具有三叉配置，但是电源插头46可以具有电连接至电源的任何合适的配置。电源插头46还可以采用本领域普通技术人员能够理解的母插口的形式。

标签42可以通过本领域普通技术人员能够理解的任何适当机制例如粘合剂被固定至背面15。标签可以包含打印的信息诸如例如需要由监管机构显示的信息、对电源插头10的操作的指导等。在所示实施方式中，标签42包括孔43，电源插头46的插脚可以通过该孔43不受阻碍地延伸。有利地，当标签43如此固定至背面15时，其不会干扰当电源插头10被插入插座中时用户的视觉印象。然而，规格标签也可以被固定至外壳11、底盖16或顶盖14的任何其他合适的表面。

仍然参照图2和图3，内部模块60被封装在电源插头10的壳体12内。内部模块60包括三个印刷电路板：无线通信板20、AC电源板30和功率计板40。

无线通信板20包括用于无线通信的至少两个模块。在一些实施方式中，用于无线通信的模块之一在相对短的范围例如单个房间的范围内进行操作，而另一个模块在相对较长的范围内进行操作。有利地，在该实施方式中，电源插头10被配置成与具有仅一种无线通信模式或协议的多种类型的设备进行通信。在所示实施方式中，用于无线通信的模块包括Wi-Fi收发器22和低功耗蓝牙收发器24。使用这两个模块的优点在于：低功耗蓝牙收发器24可以用于与需要使用相对低功耗例如电池操作的本地蓝牙设备进行通信，而Wi-Fi收发器22可以用于相对较长范围的通信例如Wi-Fi互联网接入点。然而，这些模块可以被配置成使用当前已知或以后将变得已知的任何无线通信模式进行操作，包括但不限于R-F通信、红外通信、蓝牙通信、低功耗蓝牙(BLE)、蜂窝和Wi-Fi通信。

在图3中可见，AC电源板30电连接至电源插头46。AC电源板30还电连接至电源插头10内的其他模块例如无线通信板20和功率计板40。电源板30包括AC/DC转换器，其用于将从电连接有插头10(例如，经由电源插头46)的电气插座流入插头10的交流线路电力转换成适合为电源插头10的各种模块和功能供电的直流电力。电源板30还可以包括将线路电压转换成用于插头10的部件的适当电压的电压转换器。

其位置如图2所示的功率计板40电连接至内部插口34。如本领域普通技术人员能够理解的，功率计板40被配置成测量流向插入到插口34中的设备的功率。功率计板40例如可以包括能够测量嵌入式低阻抗电阻器两端的电压以确定由插入内部插口34中的外部电器(未示出)汲取的电流的电压表(未示出)。虽然在所示实施方式中示出了一个内部插口34，但是应当理解，插头10可以包括多于一个插口34以向多个设备提供电力。

在一些实施方式中，内部模块60还包括用于测量内部模块60的温度的电子温度计。在其他实施方式中，内部模块60包括能够授权与特定外部无线电设备的通信的硬件认证模块。硬件认证模块可以使用本领域技术人员已知的任何授权或加密方法，包括例如RSA、Diffie-Hellman(DH)或椭圆曲线密码术(ECC)。

内部模块60还包括用于控制电源插头10的各种功能的微控制器65。微控制器65可以包括软件存储设备和CPU。存储设备可以包括本领域普通技术人员能够理解的任何合适的计算机可读存储介质例如磁盘、非易失性存储器等(例如，只读存储器(ROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存存储器、现场可编程门阵列(FPGA)等)。包含或嵌入在存储设备上的软件可以使用本领域普通技术人员能够理解的任何合适的高级或低级计算语言例如但不限于Python、Java、C、C++、C#、.NET、MATLAB等被实现为计算机可读程序代码，并且由CPU来执行。CPU可以包括任何合适的架构的任何合适的单核或多核微处理器，其能够实现和运行用于由电源插头10执行的功能的控制协议。

微控制器65可以响应于用户命令通过其软件执行以下功能中的一个或更多个：接通和关断继电器开关；用于控制被递送至插入到插口34中的设备的电力；接通和关断各个LED；根据用户的要求改变LED的颜色或亮度来以特定方式使用灯条18例如用于打信号或夜灯用途。微控制器65还可以被配置成控制在某些实施方式中能够通过按钮38手动操作的开关，并且执行关于开关的无线递送的命令。

微控制器65还可以指示无线通信模块将信标消息发送至电源插头10的特定范围内的任何电子设备。信标功能使得插头10能够向特定范围内的任何移动设备发送信号例如目标消息或信息。在一些实施方式中，信标功能的范围为大约200英尺。用于信标功能的示例性协议是由苹果公司开发的iBeacon协议。信标功能可以例如向用户发送插头10的状态、插入插口34中的设备的状态(例如，通电或关断)、与插头10进行无线通信的设备的状态或者如在微控制器65中编程的任何其他需要的信息。例如，在插头10与被编程为向例如插头10无线发送警报的一氧化碳检测器进行无线通信的情况下，如果检测到升高的或危险的一氧化碳水平，则插头10可以发送将由用户的远程设备接收的信标消息以警告危险。例如，信标消息可以向接近该位置的人警告由于危险状况而不要进入该位置。本发明的优点包括：使用上述作为示例，插头10的多模式通信能力可以允许在一些实施方式中通过多种协议发送信标消息，包括比一氧化碳检测器具有的协议更长距离的协议(例如，与蓝牙相对的Wi-Fi)，向人们提供较早的警告。另外，由于插头10连接至电力线，因此不存在由于例如一氧化碳检测器的电池耗尽而导致消息发送终止的风险。

低功耗蓝牙收发器24还可以检测远程设备(例如，移动设备)的接近度，而微控制器65可以响应于这样的接近度而指示某些动作。物理接近度可以通过测量从远程电子设备接收的信号的强度(例如，dB强度)来监测。微控制器65可以用将信号强度与距离相关的算法或表进行编程。例如，在确定用户的智能手机在插头10的特定距离内时，微控制器65可以指示蓝牙连接的灯或一些其他设备(例如，加热器/冷却器、音乐播放器等)接通。又例如，当接近传感器被触发时，可以指示微控制器65致动继电器开关，即继电器开关操作上连接至按钮38，从而为插入插口34中的设备供电。同样地，当其检测到用户(经由用户的智能手机)已经移动离开插头10一定距离时，接近功能可以关断设备或采取其他动作。例如，当用户移动离开插头10一定距离表示用户已经离开房屋时，插头10可以向门锁(例如，经由BLE)发送命令信号以锁住门从而使房屋安全。

插头10的接近能力相对于已知的检测系统例如运动传感器、热传感器、激光检测系统、超声检测系统或雷达检测系统具有各种优点，原因是其不依赖于或不需要视线来检测用户。此外，诸如当例如人不动或相对不动时，一些系统例如一些类型的运动传感器会被“欺骗”成确定没有一个人存在。另外，很多现有系统需要在采取进一步动作例如关闭灯之前没有检测到一个人的延迟或时间段。这种延迟导致能量浪费。相反，本发明允许基于用户的当前位置来控制设备。

微控制器65还可以存储关于电源插头的操作的信息并且向用户发送关于电源插头的操作的信息。例如，微控制器65可以存储和发送来自温度计的关于电源插头的温度或者关于被递送至电连接至插口36的电器的电流的信息。微控制器65还可以存储用于根据安装在硬件认证模块上的安全协议授权与某些远程设备的连接的认证令牌。

如图4至图6示意性所示，电源插头可以用于设备或电器与远程设备之间经由互联网的远程通信。在图4所示的示例中，电源插头10用作连接的启用蓝牙的设备70与远程设备80之间的桥接器。然而，应当理解的是，设备70可以使用任何合适的通信系统和协议与电源插头10进行通信。

如图4所示，被描绘为无线温度计的连接设备70配备有用于使用蓝牙协议71进行通信的蓝牙无线电。连接的设备70将信息例如温度发送至电源插头10。电源插头10配备有通信模块，该通信模块适用于使用蓝牙通信协议71和Wi-Fi通信协议73发送信息。电源插头10经由蓝牙协议71从连接的设备70接收温度数据，并且将该信息转换成Wi-Fi通信协议73。

远程设备80通过通信路径通信上连接至电源插头10。在示出的实施方式中，该路径包括用于电源插头10的无线通信模块(例如，Wi-Fi)的互联网接入点或无线电信标72，76、互联网服务提供商(由通信线路74表示)、公共互联网(由云76表示)、可以与互联网服务提供商74相同或不同的互联网服务提供商(由通信线路78表示)。

远程设备80可以包括用于远程设备80的用户与通信路径之间的接口的计算机程序例如应用程序以与电源插头10进行通信，在某些实施方式中，与连接的设备例如连接的设备70进行通信。远程设备80上的示例性应用程序可以显示例如模拟连接的设备的控制系统例如控制面板的图形用户界面(未示出)。用于接收信息的远程设备80可以是任何适当的计算机化设备，例如智能手机、平板电脑、移动计算机、台式计算机等。

以这种方式，即使连接的设备70不具有允许连接的设备70向互联网接入点72发送信息的通信接口，远程设备80仍然可以从连接的设备70接收信息。然后，连接的设备70可以例如利用具有合理的预期电池寿命的电池。

仍然参照图4，用户可以在远程设备80上输入被定向至连接的设备70的控制命令。可以以本领域技术人员已知的或以后将变得已知的任何方式包括通过小键盘、触摸屏或语音命令来输入讯息。例如，当远程设备配备有由苹果公司分发的命令系统时，用户能够简单地通过向HomeKit系统发出语音命令来将命令发送至电源插头10和连接的设备70。可替选地，远程设备80可以包括在没有到远程设备80的特定用户输入的情况下控制连接的设备70的程序。

然后，通过互联网76将讯息从远程设备80发送至互联网接入点72，互联网接入点72例如通过Wi-Fi协议73将该讯息发送至电源插头10。然后，电源插头10将命令转换成蓝牙协议71，并将其发送至连接的设备70。以这种方式，可以经由互联网控制连接的支持蓝牙的设备70。例如，远程设备80可以指示连接的设备70接通或关断。又例如，连接的设备是操作上连接至加热或冷却系统的恒温器，用户可以指示恒温器根据需要激活加热/冷却系统。

另一示例涉及与“智能”门锁的远程通信。智能门锁通常使用电池，因为对于很多门设计而言电线不实际或者昂贵，特别是在改装应用中。为了节省电力，智能锁通常仅配备有蓝牙或低功耗蓝牙通信无线电。使用本发明，用户可以使用远程设备80上的应用程序来输入讯息例如命令，以控制智能门锁例如对门进行上锁或解锁。然后，经由互联网76和接入点72将该命令发送至穿墙电源插头10。然后，穿墙电源插头10将该讯息转换成蓝牙或低功耗蓝牙协议，并将该讯息发送至智能门锁。然后，智能门锁例如通过对门进行解锁来响应于该讯息。然后，智能门锁可以经由蓝牙将信息例如门锁的状态如被锁定或解锁发送返回至穿墙电源插头。穿墙电源插头10的微控制器65例如经由Wi-Fi协议将该信息发送至互联网接入点72，并且该信息经由互联网传送回至远程设备80，例如，确认已经完成用户所期望的动作。

图5描绘了用于将多个设备70、82例如不同的支持蓝牙的设备与远程设备通信上连接的穿墙电源插头10。微控制器65实际上可以用作一个或更多个附属设备70、82的接收器或基站，从而提供对来自位于电源插头10的范围内的附属设备70、82的数据的连续监测或接收。在所示实施方式中，电源插头10被描绘为实现无线温度计70与无线电源立方体82之间的通信。无线温度计70和无线电源立方体82两者均例如经由蓝牙协议71与电源插头10进行通信。然后，电源插头10可以例如使用Wi-Fi协议73将来自无线温度计70和无线立方体82两者的信息传送至远程设备80。在一些实施方式中，例如，仅当用户请求时或者仅当用户将远程设备80带到电源插头10中的接近传感器的范围内时，电源插头10才将信息发送至远程设备80。

因此，本发明允许设备70、82之间进行通信，但是另外例如由于使它们分离的物理距离或不兼容的协议，设备70、82将不会彼此进行通信。另外，远程设备80可以监控和/或用于控制设备70、82中的一个或更多个。例如，如果设备70是温度计并且设备82具有插入其中的加热/冷却单元，则温度计70可以经由插头10将温度信号发送至设备82，然后设备82基于所报告的温度激活加热/冷却单元以控制加热/冷却单元的位置的温度。在另外的实施方式中，温度计70可以经由插头10将测量的温度传送至远程设备80，并且插头82可以经由插头10将关于加热/冷却单元82的信息例如电源状态(接通/关断)、能量使用情况、操作时间等传送至远程设备80。在另外的实施方式中，远程设备80可以经由插头10将命令指令发送至设备70、82中的一个或更多个。虽然设备70、设备82和/或远程设备80不(以及在一些实施方式中不能)彼此直接通信，但是仍然完成上述。

尽管图5仅示出了连接至电源插头10的两个设备，但是电源插头10可以用于并且被配置成桥接位于电源插头10的通信范围内的期望的很多设备。因此，用户可以经由电源插头通信上连接多个附属设备例如灯或照明器，然后只通信上连接至仅电源插头10以控制例如接通和关断所有灯或连接至电源插头的灯的某些子集。有利地，该能力允许用户连接至单个设备、电源插头10，而不是单独连接至每个附属设备。这在设置有各种家庭自动化设备例如插头和/或插座、墙壁开关、电源板、照明器、恒温器、车库开门器、门锁和电器的“连通”家庭中特别有利。应当注意的是，尽管在图5的实施方式中，远程设备80与插头10直接连接，但是在其他实施方式中，远程设备80可以经由间接路径例如互联网、本地内联网或其他通信系统连接至插头。

图6示出了另一实施方式，在该实施方式中，电源插头例如可以用于将设备例如支持蓝牙的电器与远程计算机系统84操作上连接和/或使用远程计算机系统84控制这样的设备。如图4和图5所描述的，电源插头10能够从一个或更多个设备(图6中未示出)接收数据。然后，电源插头10使用无线通信(如Wi-Fi协议73)与远程计算机84进行通信。该通信可以通过各种路点例如Wi-Fi接入点72、互联网服务提供商74和公共互联网76来完成。在一些实施方式中，可以例如使用互联网和Wi-Fi通信将信息或命令从远程计算机84发送至电源插头10。

如本领域技术人员应当理解的，被传送至远程计算机84的数据可以用于任何合适的目的。例如，远程计算机可以用于存储和分析从插头10接收的使用情况数据。该使用情况数据例如可以包括被插入电源插头10中的电器被接通或关断的时间或者在“接通”期间由电器汲取的电流，该电流对应于能量消耗和峰值功率。远程计算机84还可以使用这样的数据来确定要采取的动作例如接通空调的最佳时间。远程计算机84可以鉴于除了从电器接收的信息以外的信息来进一步校正其指令。例如，远程计算机可以基于空调过去的功率消耗、外部温度和电网中的总功率使用情况来确定操作空调的最佳时间。

图7A和图7B示出了穿墙电源插头110的另一实施方式。电源插头110可以包括与图1至图6的电源插头10相同或相似的内部部件和功能。图7A和图7B的实施方式与图1至图3的实施方式之间的主要差异在于外部插口136和内部插口134具有不同的配置。所示出的配置适合于例如在英国、爱尔兰、马耳他、马来西亚和新加坡使用。应当注意的是，电源插头110具有与电源插头10的“水平”配置相对的“竖直”配置。然而，如上所述，电源插头10、110可被配置成与已知的或将会变得已知的任何配置的插头和插口一起使用。

与电源插头10类似，由外壳111、顶盖114和底盖116组成的壳体112形成基本上砖块形状，但是它还可以形成任何合适的或期望的形状。基本上砖块形状的最长轴沿竖直方向定向。在该方向上，多于一个电源插头110可以插入具有多个插座的面板中，所述多个插座以类似于行或线的配置而水平对准。如结合电源插头10所讨论的，电源插头110可以采用适于容纳元件并实现本文中描述的功能的任何几何形状。

另外，在所描绘的实施方式中，灯条118和插口136均位于外壳111的正面113上。灯条118跨外壳111而水平延伸，从而提供与灯条18类似的功能。按钮138位于侧面117内，与AC电源板130相邻，因此适合于控制用于插入插口134中的设备的继电器开关，以控制流入至此的电力。

虽然上面描述了某些实施方式，但是本领域技术人员应当理解的是，前面的描述并不旨在限制本发明的精神或范围。还应当理解的是，本文中所描述的本公开内容的实施方式仅仅是示例性的，并且本领域技术人员可以在不偏离本公开内容的精神和范围的情况下进行任何变化和修改。包括上述内容的所有这样的变化和修改都旨在被纳入本公开内容的范围内。

Claims (26)

1.一种穿墙插头，包括：

壳体；

公插头，所述公插头穿过所述壳体的壁而能被触及并且被配置成电连接至电气插座；以及插口，所述插口被配置成电连接至电气设备并且将电能从所述电气插座递送至所述电气设备；

所述壳体内的第一模块，被配置成使用第一通信协议与第一远程电子设备进行无线通信；

所述壳体内的第二模块，被配置成使用第二通信协议与第二远程电子设备进行无线通信；以及

所述壳体内的微控制器，被配置成在所述第一远程电子设备与所述第二远程电子设备之间传送信息。

2.根据权利要求1所述的穿墙插头，其中，所述第一通信协议和所述第二通信协议是彼此不同的协议，以及所述微控制器还被配置成在所述第一通信协议和所述第二通信协议之间进行转换。

3.根据权利要求1或2所述的穿墙电源插头，其中，所述第一通信协议是Wi-Fi。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的穿墙电源插头，其中，所述第二通信协议是蓝牙或低功耗蓝牙。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的穿墙电源插头，还包括跨所述壳体的面的基本上整个长度而水平延伸的灯条。

6.根据权利要求5所述的穿墙电源插头，其中，所述灯条由一个或更多个LED照亮。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的穿墙电源插头，还包括被配置成控制到所述电气设备的电力递送的继电器或开关。

8.根据权利要求17中的一项所述的穿墙电源插头，还包括穿过所述壳体而能被触及的按钮，所述按钮被配置成控制以下项中至少之一的操作：(i)所述第一模块；(ii)所述第二模块；(iii)所述微控制器；(iv)所述灯条；或(v)所述继电器或所述开关。

9.根据权利要求1所述的穿墙电源插头，其中，所述壳体限定包括正面、第一侧面、第二侧面、背面、顶面和底面的基本上砖块形状。

10.根据权利要求9所述的穿墙电源插头，其中，

跨所述正面的基本上整个长度而水平延伸有灯条；

所述公插头延伸穿过所述背面中的开口；

所述插口位于所述侧面中的一个侧面中的开口内；以及

在所述第二侧面中的开口内配置有按钮，所述按钮被配置成控制开关的操作，所述开关被配置成控制到所述电气设备的电力递送。

11.根据权利要求9所述的穿墙插头，其中，

跨所述正面的基本上整个长度而水平延伸有灯条；

注塑成型的所述公插头从所述背面中的开口延伸；

所述插口被配置在所述正面中的开口内；以及

在所述第一侧面或所述第二侧面之一中的开口内配置有按钮，所述按钮被配置成控制开关的操作，所述开关被配置成控制到所述电气设备的电力递送。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的穿墙电源插头，其中，所述壳体在保持所述公插头与所述插口之间的电连接的同时能够围绕所述公插头旋转。

13.根据权利要求9所述的穿墙电源插头，其中，所述砖块的宽度足够窄，以允许多个穿墙电源插头堆叠在具有多个竖直布置的电气插座的标准北美面板内。

14.一种用于在远程设备和至少一个连接的设备之间进行无线通信的方法，所述方法包括：

使用第一无线协议在所述远程设备与容纳在穿墙电源插头内的通信模块之间发送信息；

使用位于所述穿墙电源插头内的微处理器将所述信息转换成第二无线协议；以及

使用所述第二无线协议在所述电源插头与所述至少一个连接的设备之间发送所述信息。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述远程设备被配置成使用所述第一无线协议而非所述第二无线协议进行无线通信，以及所述至少一个第二设备被配置成使用所述第二无线协议而非所述第一无线协议进行无线通信。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述远程设备是智能手机、平板电脑或计算机中之一。

17.根据权利要求14至16中的一项所述的方法，其中，所述至少一个连接的设备是冰箱、空调、风扇、加湿器、洗衣机、烘干机、计算机、电视、车库开门器、灯、照明器、恒温器、温度计或门锁中至少之一。

18.根据权利要求14至17中的一项所述的方法，其中，所述穿墙电源插头包括夜灯，以及所述信息包括操作所述夜灯的命令。

19.根据权利要求14至18中的一项所述的方法，其中，所述穿墙电源插头包括被配置成控制到电气设备的电力递送的继电器或开关，以及所述信息包括操作所述继电器或所述开关的命令。

20.根据权利要求14至19中的一项所述的方法，还包括将从所述至少一个连接的设备接收的信息存储在远程设备上。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

对所存储的信息进行分析；以及

基于至少对所存储的信息的所述分析将指令发送至所述至少一个连接的设备。

22.一种方法，包括：

将信息存储在穿墙电源插头上；以及

将所述信息从所述穿墙电源插头发送至远程设备。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：

在所述穿墙电源插头与一个或更多个附属连接的设备之间建立数据通信连接；

在所述穿墙电源插头处从所述一个或更多个附属连接的设备中至少之一接收所述信息；以及

其中，所述发送步骤包括发送至少在所述接收步骤期间接收的所述信息。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述一个或更多个附属设备包括支持蓝牙的设备，以及所述数据通信连接包括无线蓝牙连接。

25.根据权利要求22至24中的一项所述的方法，其中，所述发送步骤由以下项中之一发起：(i)用户的命令或(ii)将所述远程设备带到位于所述电源插头内的无线接近传感器的范围内。

26.根据权利要求22至25中的一项所述的方法，其中，所述信息是被配置成被递送至指定范围内的移动设备的消息，以及所述发送步骤使用信标协议来执行。