CN108291424A - 用于光学可切换装置的控制器 - Google Patents

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Abstract

本公开大体涉及光学可切换装置，并且更具体地涉及用于控制光学可切换装置的系统、设备和方法。在一些实现方式中，用于控制一个或多个光学可切换装置的设备包含处理单元、调压器和极性开关。所述处理单元可以基于光学可切换装置的目标光学状态产生命令电压信号、以及极性控制信号。所述调压器可以接收处于第一电压的电力，并且基于所述命令电压信号增加或减小所述第一电压的幅值以提供处于经调节电压的DC电压信号。极性开关可以接收处于所述经调节电压的所述DC电压信号，以便基于所述极性控制信号保持或反转所述DC电压信号的极性。所述极性开关可以输出处于所述经调节电压并处于基于所述极性控制信号的所述极性的所述DC电压信号以便给所述光学可切换装置供电。在一些其他实现方式中，所述设备包含处理单元、能量储存装置、以及第一调压器和第二调压器。

Description

用于光学可切换装置的控制器
优先权数据
本专利文件要求Brown等人于2015年10月29日提交的题目为CONTROLLERS FOROPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES的共同未决和共同转让的美国临时专利申请号62/248,181(代理人案卷号VIEWP083P)的优先权，所述专利申请据此以其全文并出于所有的目的通过引用并入。
技术领域
本公开大体涉及光学可切换装置，并且更具体地涉及用于光学可切换装置的控制器。
背景技术
考虑到能源效率和系统集成的发展加快，已经增加光学可切换窗的开发和部署。电致变色窗是一类很有前途的光学可切换窗。电致变色为某一材料在被激励至不同的电子状态下时显示出在一个或多个光学性质中的可逆的电化学介导的变化的现象。电致变色材料和由所述材料制成的装置可被并入到例如窗中以用于家用、商用或其他用途。电致变色窗的颜色、着色、透射率、吸收率或反射率可通过诱导电致变色材料中的变化而改变，例如，通过跨越电致变色材料施加电压。此类功能可允许对可穿过窗的光的各种波长的强度的控制。相对近期关注的一个领域在智能控制系统和算法中，所述智能控制系统和算法用于驱动光学可切换的窗中的光学转变以提供期望的照明条件，同时减少此类装置的功耗并提高此类装置与之集成的系统的效率。
附图说明
图1示出根据一些实现方式的示例电致变色窗100的横截面侧视图。
图2说明根据一些实现方式的示例控制分布。
图3示出根据一些实现方式的可操作用于控制多个IGU的示例网络系统的方块图。
图4示出根据一些实现方式的示例主控制器(MC)的方块图。
图5示出根据一些实现方式的示例网络控制器(NC)的方块图。
图6示出根据一些实现方式的示例窗控制器(WC)的电路示意图。
图7示出根据一些实现方式的用于将窗控制器耦合到IGU的示例连接架构的图。
图8示出根据一些实现方式的网络控制器的示例模块的方块图。
各图中的相同的参考数字和标号指示相同的元件。
具体实施方式
以下具体实施方式出于公开主题的目的而涉及特定的示例实现方式。尽管足够详细地描述所公开的实现方式以使得所属领域的技术人员能够实践所公开的主题，但本公开并不限于本文中描述的特定示例实现方式的特定特征。相反，本文中所公开的概念和教示可在不脱离其精神和范围的情况下以多种不同的形式和方式实施和应用。例如，虽然所公开的实现方式聚焦于电致变色窗(也被称为智能窗)，但本文中所公开的系统、装置以及方法中的一些可在没有过度的实验的情况下实现、应用或使用以并入，或同时并入其他类型的光学可切换装置。一些其他类型的光学可切换装置包含液晶装置、悬浮颗粒装置以及甚至微遮光帘等等。例如，此类其他光学可切换装置中的一些或全部可由本文中描述的控制器的所公开实现方式中的一个或多个提供动力、驱动或以其他方式控制或与之集成。另外，在以下描述中，短语“可操作用于”、“经调试以”、“经配置以”、“经设计以”、“经编程以”或“能够”在适当时可互换地使用。
示例电致变色窗架构
图1示出根据一些实现方式的示例电致变色窗100的横截面侧视图。电致变色窗为一种光学可切换窗，所述光学可切换窗包含用于提供着色或上色的电致变色装置(ECD)。示例电致变色窗100可制造、配置或以其他方式提供为绝缘玻璃单元(IGU)且将在下文中也被称为IGU 100。例如，通常使用此惯例，因为此惯例为常见的，且因为可期望使IGU在提供用于安装在建筑物中时用作用于固持电致变色窗格(也称为“窗片(lite)”)的重要构造。IGU窗片或窗格可为单一衬底或多衬底构造，例如两个衬底的层压制件。IGU，尤其是具有双窗格或三窗格配置的那些IGU，可提供优于单窗格配置的多个优点；例如，在与单窗格配置相比时，多窗格配置可提供增强的隔热、隔音、环境保护和/或耐久性。多窗格配置还可提供例如对ECD增加的保护，因为电致变色薄膜以及相关联的层和传导互连件可形成于多窗格IGU的内表面上，且通过IGU的内部容积108中的惰性气体填充来保护。
图1更确切地说示出包含具有第一表面S1和第二表面S2的第一窗格104的IGU 100的示例实现方式。在一些实现方式中，第一窗格104的第一表面S1面向外部环境，例如室外或外部环境。IGU 100还包含具有第一表面S3和第二表面S4的第二窗格106。在一些实现方式中，第二窗格106的第二表面S4面向内部环境，例如家、建筑物或车辆的内部环境，或在家、建筑物或车辆内的房间或隔间。
在一些实现方式中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个为透明的或半透明的，至少对可见光谱中的光透明或半透明。例如，窗格104和106中的每一个可由玻璃材料形成，且尤其由建筑玻璃或例如硅氧化物(SOx)基的玻璃材料等其他抗碎裂玻璃材料形成。作为更具体的实例，第一窗格104和第二窗格106中的每一个可为碱石灰玻璃衬底或浮法玻璃衬底。此类玻璃衬底可由例如近似75％的二氧化硅(SiO2)和Na2O、CaO以及若干少量的添加剂构成。然而，第一窗格104和第二窗格106中的每一个可由具有合适的光学、电气、热以及机械性质的任何材料形成。例如，可用作第一窗格104和第二窗格106中的一个或两个的其他合适的衬底可包含其他玻璃材料以及塑料、半塑料以及热塑性材料(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、SAN(苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺)或镜面材料。在一些实现方式中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个可例如通过回火、加热或化学增强来增强。
通常，第一窗格104和第二窗格106中的每一个以及IGU 100作为一个整体为长方体。然而，在一些其他实现方式中，其他形状为可能的且可为期望的(例如，圆形、椭圆形、三角形、曲线形、凸形或凹形形状)。在一些特定实现方式中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个的长度“L”可在近似20英寸(in.)至近似10英尺(ft.)的范围中，第一窗格104和第二窗格106中的每一个的宽度“W”可在近似20in.至近似10ft.的范围中，且第一窗格104和第二窗格106中的每一个的厚度“T”可在近似0.3毫米(mm)至近似10mm的范围中(但更小或更大的其他长度、宽度或厚度为可能的，且可基于特定的用户、管理者、管理员、建筑者、建筑师或主人的需要而为期望的)。在衬底104的厚度T小于3mm的实例中，衬底通常层压至另外衬底，所述另外衬底较厚且因此保护薄衬底104。另外，虽然IGU 100包含两个窗格(104和106)，但在一些其他实现方式中，IGU可包含三个或更多个窗格。此外，在一些实现方式中，窗格中的一个或多个自身可为两个、三个或更多个层或子窗格的层状结构。
第一窗格104和第二窗格106通过通常为框架结构的间隔物118彼此间隔开，以形成内部容积108。在一些实现方式中，内部容积用氩气(Ar)填充，但在一些其他实现方式中，内部容积108可用另一气体填充，例如另一惰性气体(例如，氪气(Kr)或氙气(Xn))、另一(非惰性)气体或气体的混合物(例如，空气)。用例如Ar、Kr或Xn等气体填充内部容积108由于这些气体的低热导率可减少通过IGU 100的热传导，以及由于所述气体的增加的原子量而改进隔音。在一些其他实现方式中，内部容积108可抽空空气或其他气体。间隔物118通常确定内部容积108的高度“C”；也就是说，第一窗格104与第二窗格106之间的间距。在图1中，ECD、密封剂120/122以及母线126/128的厚度并不按比例；这些部件通常非常薄但此处仅为了容易说明而放大。在一些实现方式中，第一窗格104与第二窗格106之间的间距“C”在近似6mm至近似30mm的范围内。间隔物118的宽度“D”可在近似5mm至近似15mm的范围中(但其他宽度为可能的且可为期望的)。
尽管在横截面视图中未示出，但间隔物118通常为围绕IGU 100的各侧(例如，IGU100的顶侧、底侧、左侧以及右侧)形成的框架结构。例如，间隔物118可由泡沫或塑料材料形成。然而，在一些其他实现方式中，间隔物可由金属或其他传导材料形成，例如，由具有至少3个侧面的金属管或通道结构形成，两个侧面用于密封至衬底中的每一个，且一个侧面用于支撑并分隔窗片并作为其上涂覆密封剂124的表面。第一主要密封件120粘合并气密地密封间隔物118和第一窗格104的第二表面S2。第二主要密封件122粘合并气密地密封间隔物118和第二窗格106的第一表面S3。在一些实现方式中，主要密封件120和122中的每一个可由例如聚异丁烯(PIB)等胶粘性密封剂形成。在一些实现方式中，IGU 100还包含次级密封件124，所述次级密封件气密地密封围绕在间隔物118外部的整个IGU 100的边界。为此目的，间隔物118可与第一窗格104和第二窗格106的边缘相距距离“E”而插入。距离“E”可在近似4mm至近似8mm的范围中(但其他距离为可能的且可为期望的)。在一些实现方式中，次级密封件124可由胶粘性密封剂形成，所述胶粘性密封剂例如防水且为组件增加结构支撑的聚合物材料，例如硅酮、聚氨酯以及形成水密密封的类似的结构密封剂。
在图1中描绘的特定配置和形状因子中，涂覆在衬底104的表面S2上的ECD围绕其整个周界延伸至间隔物118并在所述间隔物下方。此配置为功能上期望的，因为此配置将ECD的边缘保护在主要密封剂120内，且此配置为审美上期望的，因为在间隔物118的内周界内存在单片ECD而没有任何母线或划线。此类配置更详细地描述于2012年4月24日发布的且题目为ELECTROCHROMIC WINDOW FABRICATION METHODS(代理人案卷号VIEWP006)的美国专利号8,164,818、2012年4月25日提交且题目为ELECTROCHROMIC WINDOW FABRICATIONMETHODS(代理人卷号VIEWP006X1)的美国专利申请号13/456,056、2012年12月10日提交且题目为THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION(代理人案卷号VIEWP036WO)的PCT专利申请号PCT/US2012/068817、2014年6月4日提交且题目为THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION(代理人案卷号VIEWP036US)的美国专利申请号14/362,863、以及2014年12月13日提交且题目为THIN-FILM DEVICES AND FABRICATION(代理人案卷号VIEWP036X1WO)的PCT专利申请号PCT/US2014/073081，所述文献全部据此以其全文并出于所有目的通过引用而并入。
在图1中示出的实现方式中，ECD 110形成于第一窗格104的第二表面S2上。在一些其他实现方式中，ECD 110可形成于另一合适的表面上，例如，第一窗格104的第一表面S1、第二窗格106的第一表面S3或第二窗格106的第二表面S4。ECD 110包含电致变色(“EC”)堆叠112，所述电致变色堆叠自身可包含一个或多个层。例如，EC堆叠112可包含电致变色层、离子传导层以及对电极层。在一些实现方式中，电致变色层由一种或多种无机固体材料形成。电致变色层可包含多种电致变色材料中的一种或多种或由多种电致变色材料中的一种或多种形成，所述电致变色材料包含电化学阴极或电化学阳极材料。例如，适合于用作电致变色层的金属氧化物可包含氧化钨(WO3)和其掺杂制剂。在一些实现方式中，电致变色层可具有在近似0.05μm至近似1μm的范围中的厚度。
在一些实现方式中，对电极层由无机固体材料形成。对电极层通常可包含多种材料或材料层中的一种或多种，所述材料或材料层在EC装置110处于例如透明状态时可用作离子的储层。在某些实现方式中，对电极不仅用作离子储存层而且在阳极上色。例如，用于对电极层的合适的材料包含氧化镍(NiO)和镍钨氧化物(NiWO)，以及其掺杂形式，例如镍钨钽氧化物、镍钨锡氧化物、镍钒氧化物、镍铬氧化物、镍铝氧化物、镍锰氧化物、镍镁氧化物、镍钽氧化物、镍锡氧化物，作为非限制性实例。在一些实现方式中，对电极层可具有在近似0.05μm至近似1μm的范围中的厚度。
离子传导层用作介质，在EC堆叠112在光学状态之间转变时离子被传输通过所述介质(例如，以电解质的方式)。在一些实现方式中，离子传导层对电致变色层和对电极层的相关离子高度传导，而且还具有足够低的电子传导率，使得在正常操作期间发生可忽略的电子传递(电气短路)。具有高离子传导率的薄离子传导层实现快速离子传导且因此实现高性能EC装置110的快速切换。在一些实现方式中，离子传导层可具有在近似1nm至近似500nm的范围中的厚度，更一般地说，在约5nm至约100nm厚度的范围中。在一些实现方式中，离子传导层也为无机固体。例如，离子传导层可由一种或多种硅酸盐、二氧化硅(包含硅铝氧化物)、氧化钨(包含钨酸锂)、氧化钽、氧化铌、氧化锂以及硼酸盐形成。这些材料还可掺杂有不同的掺杂物，包含锂；例如，掺锂氧化硅包含锂硅铝氧化物、锂磷氮氧化物(LiPON)及类似者。
在一些其他实现方式中，电致变色层和对电极层紧邻彼此地形成，有时直接接触，而没有离子传导层在其间，且随后离子导体材料就地形成于电致变色层与对电极层之间。对合适的装置的进一步描述Wang等人的在2014年7月1日发布的题目为ELECTROCHROMICDEVICES的第8,764,950号美国专利和Pradhan等人的在2016年2月16日发布的题目为ELECTROCHROMIC DEVICES的美国专利号9,261,751中找到，所述专利案中的每一个据此以其全文并出于所有目的通过引用并入。在一些实现方式中，EC堆叠112还可包含一个或多个另外的层，例如一个或多个钝化层。例如，钝化层可用于改进某些光学性质，用于提供防水分或用于提供抗划伤性。这些或其他钝化层还可用于气密地密封EC堆叠112。另外，各种层，包含传导层(例如下文描述的第一TCO层114和第二TCO层116)，可用抗反射或保护性氧化物或氮化物层处理。
电致变色材料和对电极材料的选择或设计通常决定可能的光学转变。在操作期间，响应于所产生的跨越EC堆叠112的厚度(例如，在第一TCO层114与第二TCO层116之间)的电压，电致变色层将离子传递到对电极层或从对电极层交换离子以将电致变色层驱动至期望的光学状态。在一些实现方式中，为使得EC堆叠112转变至透明状态，跨越EC堆叠112施加正电压(例如，使得电致变色层比对电极层更正)。在一些此类实现方式中，响应于正电压的施加，堆叠中的可用离子主要地驻留在对电极层中。当跨越EC堆叠112的电势的幅值减小时或当电势的极性反向时，离子穿过离子传导层传输回到电致变色层，使得电致变色材料转变至不透明状态(或至“更多着色”、“较暗”或“不太透明”状态)。相反，在使用具有不同的性质的电致变色层的一些其他实现方式中，为使得EC堆叠112转变至不透明状态，可相对于对电极层将负电压施加至电致变色层。在此类实现方式中，当跨越EC堆叠112的电势的幅值减小时或电势的极性反向时，离子穿过离子传导层传输回到电致变色层，使得电致变色材料转变至清晰或“漂白的”状态(或至“较少着色”、“较浅”或“更加透明”状态)。
在一些实现方式中，将离子传递到对电极层或从对电极层交换离子还引起对电极层中的光学转变。例如，在一些实现方式中，电致变色层和对电极层为互补颜色层。更具体地说，在一些此类实现方式中，当离子被传递到对电极层中时或之后，对电极层变得更加透明，且类似地，当离子从电致变色层传递出时或之后，电致变色层变得更加透明。相反，当极性被切换或电势减小且离子从对电极层传递到电致变色层中时，对电极层和电致变色层都变得不太透明。
在又一个特定实例中，响应于跨越EC堆叠112的厚度施加适合的电势，对电极层将其所保留的离子中的全部或一部分传递到电致变色层，从而造成电致变色层中的光学转变。在一些此类实现方式中，例如，当对电极层由NiWO形成时，对电极层还随其已传递到电致变色层的离子的损失而光学地转变。当从由NiWO制成的对电极层移除电荷(也就是说，将离子从对电极层传输到电致变色层)时，对电极层将在相反方向上转变。
通常，电致变色层从一个光学状态到另一光学状态的转变可通过到电致变色材料中的可逆的离子嵌入(例如，通过插入)和电荷平衡电子的对应的注入来造成。在一些实例中，负责光学转变的离子中的一部分不可逆地束缚在电致变色材料中。不可逆地束缚的离子中的一些或全部可用于补偿材料中的“盲电荷”。在一些实现方式中，合适的离子包含锂离子(Li+)和氢离子(H+)(即，质子)。在一些其他实现方式中，其他离子可为合适的。锂离子的插入，例如，插入到氧化钨(WO3-y(0<y≤～0.3))中，使得氧化钨从透明状态变为蓝色状态。
以下描述大体上聚焦于着色转变。着色转变的一个实例为从透明(或“半透明”、“漂白的”或“较少着色”)状态到不透明(或“全暗”或“全着色”)状态的转变。着色转变的另一实例为逆向的，即，从不透明状态到透明状态的转变。着色转变的其他实例包含到和从各种中间着色状态的转变，例如，从较少着色、较浅或更加透明的状态到更多着色、较暗或不太透明的状态的转变，且反之亦然。此类着色状态中的每一个以及其间的着色转变可用透光百分比来特征化或描述。例如，着色转变可被描述为从当前透光百分比(％T)到目标％T。相反，在一些其他实例中，着色状态中的每一个以及其间的着色转变可用着色百分比来特征化或描述；例如从当前着色百分比到目标着色百分比的转变。
然而，尽管以下描述大体上聚焦于着色状态和着色状态之间的着色转变，但在各种实现方式中，其他光学状态和光学转变也是可实现的。由此，在适合时且除非另外指出，否则对着色状态或着色转变的提及也意图包含其他光学状态和光学转变。换句话说，光学状态和光学状态转变还将在本文中相应地被称为着色状态和着色状态转变，但这并不意图限制可通过IGU 302实现的光学状态和状态转变。例如，此类其他光学状态和状态转变可包含与各种颜色、颜色的强度(例如，从浅蓝到深蓝且反之亦然)、反射率(例如，从较少反射到较多反射且反之亦然)、偏振(例如，从较少偏振到较多偏振且反之亦然)以及散射密度(例如，从较少散射到较多散射且反之亦然)等等相关联的状态和状态转变。类似地，对用于控制着色状态(包含造成着色转变和维持着色状态)的装置、控制算法或过程的提及还意图包含此类其他光学转变和光学状态。另外，控制提供给光学可切换装置的电压、电流或其他电气特性以及与此类控制相关联的功能或操作还可在下文中描述为“驱动”装置或相应的IGU，而不管所述驱动是否涉及着色状态转变或当前着色状态的维持。
ECD 110通常包含第一和第二传导(或“传导”)层。例如，ECD 110可包含与EC堆叠112的第一表面相邻的第一透明传导氧化物(TCO)层114和与EC堆叠112的第二表面相邻的第二TCO层116。在一些实现方式中，第一TCO层114可形成于第二表面S2上，EC堆叠112可形成于第一TCO层114上，且第二TCO层116可形成于EC堆叠112上。在一些实现方式中，第一TCO层114和第二TCO层116可各自由包含掺杂有一种或多种金属的金属氧化物的一种或多种金属氧化物形成。例如，一些合适的金属氧化物和掺杂的金属氧化物可包含氧化铟、铟锡氧化物(ITO)、掺杂的铟氧化物、氧化锡、掺杂的锡氧化物、氟化的锡氧化物、氧化锌、铝锌氧化物、掺杂的锌氧化物、氧化钌以及掺杂的钌氧化物等等。虽然此类材料在此文档中被称为TCO，但所述术语包含透明且导电的非氧化物以及氧化物，例如某些薄膜金属和某些非金属材料，例如传导金属氮化物和复合导体，以及其他合适的材料。在一些实现方式中，第一TCO层114和第二TCO层116至少在波长的范围中基本上透明，其中电致变色通过EC堆叠112显现。在一些实现方式中，第一TCO层114和第二TCO层116可各自通过包含例如溅镀的物理气相沉积(PVD)工艺沉积。在一些实现方式中，第一TCO层114和第二TCO层116可各自具有在近似0.01微米(μm)至近似1μm的范围中的厚度。透明传导材料通常具有比电致变色材料或对电极材料的电子传导率大得多的电子传导率。
第一TCO层114和第二TCO层116用以跨越EC堆叠112的相应的第一表面和第二表面分布电荷以跨越EC堆叠112的厚度施加电势(电压)。例如，第一施加电压可被施加到TCO层中的第一TCO层，且第二施加电压可被施加到TCO层中的第二TCO层。在一些实现方式中，第一母线126将第一施加电压分布到第一TCO层114且第二母线128将第二施加电压分布到第二TCO层116。在一些其他实现方式中，第一母线126和第二母线128中的一者可使第一TCO层114和第二TCO层116中的相应的TCO层接地。在其他实现方式中，负载可相对于两个TCO浮动。在各种实现方式中，为修改EC堆叠112的一个或多个光学性质，且因此造成光学转变，控制器可更改第一施加电压和第二施加电压中的一个或两个以引起跨越EC堆叠112所施加的有效电压的幅值和极性中的一个或两个的变化。理想地，第一TCO层114和第二TCO层116用以在EC堆叠112的相应表面上均匀地分布电荷，伴随有从相应表面的外部区域到所述表面的内部区域的相对较小的欧姆电势降。由此，通常期望使第一TCO层114和第二TCO层116的薄层电阻最小化。换句话说，通常期望第一TCO层114和第二TCO层116中的每一个充当跨越相应层的所有部分的基本上等电势层。以此方式，第一TCO层114和第二TCO层116可跨越EC堆叠112的厚度均匀地施加电势以实现EC堆叠112的均匀的光学转变。
在一些实现方式中，第一母线126和第二母线128中的每一者被印刷、图案化或以其他方式形成，使得所述母线沿着第一窗格104的沿着EC堆叠112的至少一个边界的长度取向。例如，第一母线126和第二母线128中的每一者可通过以直线的形式沉积例如银墨等传导油墨而形成。在一些实现方式中，第一母线126和第二母线128中的每一者沿着第一窗格104的整个长度(或近似整个长度)延伸，且在一些实现方式中，沿着EC堆叠112的超过一个边缘延伸。
在一些实现方式中，第一TCO层114、EC堆叠112以及第二TCO层116不延伸到第一窗格104的边缘。例如，激光边缘删除(LED)或其他操作可用于去除第一TCO层114、EC堆叠112以及第二TCO层116的部分，使得这些层与第一窗格104的相应边缘分隔距离“G”或相距距离“G”而插入，所述距离可在近似8mm至近似10mm的范围中(但其他距离为可能的且可为期望的)。另外，在一些实现方式中，EC堆叠112和第二TCO层116沿着第一窗格104的一个侧面的边缘部分被去除以使得第一母线126能够形成于第一TCO层114上，以实现在第一母线126与第一TCO层114之间的传导耦合。第二母线128形成于第二TCO层116上以实现在第二母线128与第二TCO层116之间的传导耦合。在一些实现方式中，第一母线126和第二母线128形成于间隔物118与第一窗格104之间的区域中，如图1中示出。例如，第一母线126和第二母线128中的每一者可与间隔物118的内边缘相距至少距离“F”而插入，所述距离可在近似2mm至近似3mm的范围中(但其他距离为可能的且可为期望的)。此布置可出于多个原因为有利的，包含例如，为隐藏母线。
如上文所提及，IGU惯例的使用仅为了方便。事实上，在一些实现方式中，电致变色窗的基础单元可界定为透明材料的窗格或衬底，ECD形成于或以其他方式布置在所述窗格或衬底上且相关联的电气连接耦合到所述窗格或衬底(以驱动ECD)。由此，在以下描述中对IGU的提及未必包含参考图1的IGU 100描述的所有部件。
用于驱动光学转变的示例控制分布
图2说明根据一些实现方式的示例控制分布200。控制分布200可用于驱动例如上文描述的ECD 110等光学可切换装置中的转变。在一些实现方式中，窗控制器可用于产生并施加控制分布200以将ECD从第一光学状态(例如，透明状态或第一中间状态)驱动到第二光学状态(例如，全着色状态或较多着色的中间状态)。为在相反方向上驱动ECD，即，从较多着色状态至较少着色状态，窗控制器可施加类似但反相的分布。例如，用于将ECD从第二光学状态驱动到第一光学状态的控制分布可为在图2中描绘的电压控制分布的镜像。在一些其他实现方式中，用于着色和变亮的控制分布可为不对称的。例如，从第一较多着色状态转变到第二较少着色状态在一些实例中可需要比相反转变更多的时间；也就是说，需要比从第二较少着色状态转变到第一较多着色状态更多的时间。在一些其他实例中，相反转变可为真；也就是说，从第二较少着色状态转变到第一较多着色状态可需要更多时间。换句话说，借助装置架构和材料，漂白或变亮未必仅仅为上色或着色的相反转变。事实上，ECD由于用于离子插入到电致变色材料和从电致变色材料脱出的驱动力的不同而常常对于每一转变表现不同。
在一些实现方式中，控制分布200为通过改变提供给ECD的电压实施的电压控制分布。例如，图2中的实线表示在着色转变的过程中和随后的维持时段上跨越ECD施加的有效电压V有效。换句话说，实线可表示施加到ECD的两个传导层(例如，ECD 110的第一TCO层114和第二TCO层116)的电压V施加1与V施加2中的相对差值。图2中的虚线表示通过装置的对应的电流密度(I)。在所说明的实例中，电压控制分布200包含四个阶段：开始转变的斜坡至驱动阶段202、继续驱动转变的驱动阶段、斜坡至保持阶段以及随后的保持阶段。
斜坡至驱动阶段202通过电压斜坡的施加来特征化，所述电压斜坡将幅值从在时间t0处的初始值增加至在时间t1处的V驱动的最大驱动值。在一些实现方式中，斜坡至驱动阶段202可通过已知或由窗控制器设定的三个驱动参数界定：在t0处的初始电压(在转变开始时跨越ECD的当前电压)，V驱动的幅值(决定最终的光学状态)，以及其间施加斜坡的持续时间(指定转变的速度)。另外或替代地，窗控制器还可设定目标斜坡速率、最大斜坡速率或斜坡的类型(例如，线性斜坡、二级斜坡或n级斜坡)。在一些应用中，斜坡速率可被限制以避免损害ECD。
驱动阶段204通过恒定电压V驱动的施加来特征化，所述恒定电压在时间t1处开始且在时间t2处结束，此时到达(或近似到达)最终的光学状态。斜坡至保持阶段206通过电压斜坡的施加来特征化，所述电压斜坡将幅值从在时间t2处的驱动值V驱动减少至在时间t3处的V保持的最小保持值。在一些实现方式中，斜坡至保持阶段206可通过已知或由窗控制器设定的三个驱动参数界定：驱动电压V驱动、保持电压V保持，以及其间施加斜坡的持续时间。另外或替代地，窗控制器还可设定斜坡速率或斜坡的类型(例如，线性斜坡、二级斜坡或n级斜坡)。
保持阶段208通过在时间t3处开始的恒定电压V保持的施加来特征化。保持电压V保持用于将ECD维持在最终的光学状态。由此，保持电压V保持的施加的持续时间可与ECD将保持在最终的光学状态的持续时间一致。例如，由于与ECD相关联的非理想性，泄漏电流I泄漏可引起电荷从ECD的缓慢泄漏。此种电荷的泄漏可引起跨越ECD的离子的对应的反向，且因此，引起光学转变的缓慢反向。在此类应用中，可继续施加保持电压V保持以抵抗或阻止泄漏电流。在一些其他实现方式中，可定期地施加保持电压V保持以“刷新”期望的光学状态，或换句话说，将ECD带回至期望的光学状态。
参考图2说明和描述的电压控制分布200为适合于一些实现方式的电压控制分布的仅一个实例。然而，在此类实现方式中或在各种其他实现方式或应用中，许多其他分布可为期望的或合适的。这些其他分布还可使用控制器和本文中所公开的光学可切换装置容易地实现。例如，在一些实现方式中，可施加电流分布而非电压分布。在一些此类实例中，可施加类似于图2中示出的电流密度的控制分布的电流控制分布。在一些其他实现方式中，控制分布可具有超过四个阶段。例如，电压控制分布可包含一个或多个过驱动阶段。在一个示例实现方式中，在第一阶段202期间施加的电压斜坡可将幅值增加超出驱动电压V驱动而增加至过驱动电压VOD。在一些此类实现方式中，第一阶段202可跟随有斜坡阶段203，在所述斜坡阶段期间，所施加的电压从过驱动电压VOD减小至驱动电压V驱动。在一些其他此类实现方式中，过驱动电压VOD可在斜坡向下回到驱动电压V驱动之前施加相对较短的持续时间。
另外，在一些实现方式中，所施加的电压或电流分布可中断相对较短的持续时间以在装置上提供开路条件。虽然此类开路条件为有效的，但可测得、检测到或以其他方式确定实际的电压或其他电气特性以监测光学转变已进行了多长时间，且在一些实例中，确定分布中的变化是否为期望的。此类开路条件还可在保持阶段期间提供以确定是否应施加保持电压V保持或是否应改变保持电压V保持的幅值。与驱动和监测光学转变相关的另外信息在2014年6月20日提交的且题目为CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLEDEVICES的第PCT/US14/43514号PCT专利申请案中提供，所述申请案据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。
示例控制器网络架构
在许多情况下，光学可切换窗可形成或占据建筑物围护结构的较大部分。例如，光学可切换窗可形成公司办公建筑物、其他商用建筑物或住宅建筑物的墙壁、正面以及甚至屋顶的较大部分。在各种实现方式中，分布式的控制器网络可用于控制光学可切换窗。图3示出根据一些实现方式的可操作用于控制多个IGU 302的示例网络系统300的方块图。例如，IGU 302中的每一个可与上文参考图1描述的IGU 100相同或相似。网络系统300的一个主要功能是控制IGU 302内的ECD(或其他光学可切换装置)的光学状态。在一些实现方式中，窗302中的一个或多个可以是多分区窗，例如，其中每个窗包含两个或更多个可独立控制的ECD或分区。在各种实现方式中，网络系统300可操作用于控制提供给IGU 302的功率信号的电气特性。例如，网络系统300可产生并传送着色指令(还在本文中被称为“着色命令”)以控制施加到IGU 302内的ECD的电压。
在一些实现方式中，网络系统300的另一功能是从IGU 302获取状态信息(下文中“信息”与“数据”可互换地使用)。例如，给定IGU的状态信息可包含IGU内的ECD的当前着色状态的识别或关于所述着色状态的信息。网络系统300还可操作用于从各种传感器获取数据，例如温度传感器、光电传感器(在本文中也被称为光传感器)、湿度传感器、空气流量传感器或占据传感器，无论所述传感器是集成在IGU 302上或内还是位于在建筑物中、上或周围的各种其他位置处。
网络系统300可包含具有各种能力或功能的任何合适数目的分布式控制器。在一些实现方式中，各种控制器的功能和布置分层地界定。例如，网络系统300包含多个分布式窗控制器(WC)304、多个网络控制器(NC)306以及主控制器(MC)308。在一些实现方式中，MC308可与数十或数百个NC 306通信和控制所述NC。在各种实现方式中，MC 308经由一条或多条有线或无线链路316(在下文中统称为“链路316”)向NC 306发出高级指令。所述指令可包含例如用于造成由相应的NC 306控制的IGU 302的光学状态中的转变的着色命令。每一NC306可继而经由一条或多条有线或无线链路314(在下文中统称为“链路314”)与多个WC 304通信并控制所述WC。例如，每一NC 306可控制数十或数百个WC 304。每一WC 304可继而经由一条或多条有线或无线链路312(在下文中统称为“链路312”)与一个或多个相应的IGU 302通信、驱动所述IGU或以其他方式控制所述IGU。
MC 308可发出包含着色命令、状态请求命令、数据(例如，传感器数据)请求命令或其他指令的通信内容。在一些实现方式中，MC 308可定期地、在一天中的某些预定义时间(所述预定义时间可基于一周或一年中的日期而变化)处或基于检测到特定的事件、条件或事件或条件的组合(例如，如通过所获取的传感器数据或基于接收到由用户或由应用发出的请求或此类传感器数据和此类请求的组合来确定)而发出此类通信内容。在一些实现方式中，当MC 308确定造成一个或多个IGU 302的集合中的着色状态变化时，MC 308产生或选择对应于期望的着色状态的着色值。在一些实现方式中，IGU 302的集合与第一协议识别符(ID)(例如，BACnet ID)相关联。MC 308随后产生并经由链路316通过第一通信协议(例如，BACnet相容协议)来发送通信内容，在本文中被称为“主要着色命令”，所述通信内容包含着色值和第一协议ID。在一些实现方式中，MC 308将主要着色命令发送到控制特定的一个或多个WC 304的特定NC 306，所述WC继而控制待转变的IGU 302的集合。
NC 306接收包含着色值和第一协议ID的主要着色命令，并将第一协议ID映射到一个或多个第二协议ID。在一些实现方式中，第二协议ID中的每一个识别WC 304中的对应的WC。NC 306随后经由链路314通过第二通信协议将包含着色值的次要着色命令发送到所识别的WC 304中的每一个。在一些实现方式中，接收次要着色命令的WC 304中的每一个随后基于着色值来从内部存储器选择电压或电流分布，以将所述WC相应地连接的IGU 302驱动到与着色值一致的着色状态。WC 304中的每一个随后产生电压或电流信号并经由链路312将所述电压或电流信号提供到所述WC相应地连接的IGU 302以施加电压或电流分布。
在一些实现方式中，各种IGU 302可有利地分组到EC窗的分区中，所述分区中的每一个包含IGU 302的子集。在一些实现方式中，IGU 302的每一分区通过一个或多个相应的NC 306以及通过这些NC 306控制的一个或多个相应的WC 304控制。在一些更具体的实现方式中，每一分区可通过单一NC 306和通过所述单一NC 306控制的两个或更多个WC 304控制。也就是说，分区可表示IGU 302的逻辑群组。例如，每一分区可对应于在建筑物的特定位置或区域中的基于其位置而在一起驱动的IGU 302的集合。作为更具体的实例，考虑具有四个面或侧面的建筑物：北面、南面、东面以及西面。还考虑所述建筑物具有十层。在此教导性实例中，每一分区可对应于在特定层上且在四个面中的特定面上的电致变色窗100的集合。另外或替代地，每一分区可对应于共有一个或多个物理特性(例如，装置参数，例如大小或年龄)的IGU 302的集合。在一些其他实现方式中，IGU 302的分区可基于例如安全性标示或业务层次等一个或多个非物理特性来分组，(例如，围绕管理者办公室的IGU 302可以被分组在一个或多个分区中，而围绕非管理者办公室的IGU 302可以被分组在一个或多个不同分区中)。
在一些此类实现方式中，每一NC 306可指向在一个或多个相应分区中的每一个中的所有IGU 302。例如，MC 308可向控制目标分区的NC 306发出主要着色命令。主要着色命令可包含目标分区的抽象识别(在下文中也被称为“分区ID”)。在一些此类实现方式中，分区ID可为第一协议ID，例如刚刚在以上实例中描述的第一协议ID。在此类情况下，NC 306接收包含着色值和分区ID的主要着色命令并将分区ID映射到与分区内的WC 304相关联的第二协议ID。在一些其他实现方式中，分区ID可为比第一协议ID更高级的抽象。在此类情况下，NC 306可首先将分区ID映射到一个或多个第一协议ID，且随后将第一协议ID映射到第二协议ID。
用户或第三方与网络的交互
在一些实现方式中，MC 308经由一条或多条有线或无线链路318(在下文中为“链路318”)耦合到一个或多个面向外部的网络310(在下文中统称为“面向外部的网络310”)。在一些此类实现方式中，MC 308可将所获取的状态信息或传感器数据传送到在面向外部的网络310中或可由所述面向外部的网络访问的远程计算机、移动装置、服务器、数据库。在一些实现方式中，在此类远程装置内执行的各种应用，包含第三方应用或基于云的应用，可从MC 308访问数据或将数据提供到所述MC。在一些实现方式中，授权用户或应用可经由网络310将修改各种IGU 302的着色状态的请求传送到MC 308。在一些实现方式中，MC 308可在发出着色命令之前首先确定是否同意请求(例如，基于功率考量或基于用户是否具有适合的授权)。MC 308随后可计算、确定、选择或以其他方式产生着色值，并用主要着色命令发送着色值以造成相关联的IGU 302中的着色状态转变。
例如，用户可从计算装置提交此请求，所述计算装置例如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机或移动装置(例如，智能手机)。在一些此类实现方式中，用户的计算装置可执行客户端侧应用，所述客户端侧应用能够与MC 308通信，且在一些实例中，与在MC 308内执行的主控制器应用通信。在一些其他实现方式中，客户端侧应用可与在与MC 308相同或不同的物理装置或系统中的单独的应用通信，所述单独的应用随后与主控制器应用通信以实现期望的着色状态修改。在一些实现方式中，主控制器应用或其他单独的应用可用于验证用户以授权由用户提交的请求。在一些实现方式中，用户可通过经由客户端侧应用输入房间号来选择待着色的IGU 302并将所述选择告知MC 308。
另外或替代地，在一些实现方式中，用户的移动装置或其他计算装置可无线地与各种WC 304通信。例如，在用户的移动装置内执行的客户端侧应用可将包含着色状态控制信号的无线通信内容发送到WC 304以控制连接到WC 304的相应IGU 302的着色状态。例如，用户可使用客户端侧应用来维持或修改邻近由用户所占据(或在未来时间将由用户或其他人所占据)的房间的IGU 302的着色状态。此类无线通信内容可使用各种无线网络拓扑和协议(下文参考图6的WC 600更详细描述)来产生、格式化或发送。
在一些此类实现方式中，从用户的移动装置(或其他计算装置)发送到相应的WC304的控制信号可超控先前通过WC 304从相应的NC 306接收到的着色值。换句话说，WC 304可基于来自用户的计算装置的控制信号而非基于着色值来将所施加的电压提供到IGU302。例如，存储在WC 304中并通过所述WC执行的控制算法或规则集合可规定，来自授权用户的计算装置的一个或多个控制信号优先于从NC 306接收到的着色值。在一些其他实例中，例如在高需求情况下，例如来自NC 306的着色值等控制信号可优先于通过WC 304从用户的计算装置接收到的任何控制信号。在一些其他实例中，控制算法或规则集可以基于给予此类用户的许可以及在一些实例中基于其他因素(包含一天中的时间或IGU 302的位置)，规定仅来自某些用户或用户组或用户类的着色超控可以是优先的。
在一些实现方式中，基于从授权用户的计算装置接收到控制信号，MC 308可使用关于已知参数的组合的信息来计算、确定、选择或以其他方式产生着色值，所述着色值提供典型的用户所期望的照明条件，同时在一些实例中也高效地使用功率。在一些其他实现方式中，MC 308可基于通过经由计算装置请求着色状态变化的特定用户或为所述用户界定的预设偏好来确定着色值。例如，用户可需要输入密码或以其他方式登录或获得授权以请求着色状态变化。在此类实例中，MC 308可基于密码、安全令牌或基于特定的移动装置或其他计算装置的识别符来确定用户的身份。在确定用户的身份之后，MC 308随后可检索用户的预设偏好，并单独地或结合其他参数(例如功率考量或来自各种传感器的信息)使用所述预设偏好来产生并发送着色值以用于给相应的IGU 302着色。
墙壁装置
在一些实现方式中，网络系统300还可以包含墙壁开关、调光器或其他着色状态控制装置。墙壁开关通常是指连接到WC的机电接口。墙壁开关可以向WC传达着色命令，所述WC然后可以将着色命令传送给NC。此类装置在下文中也统称为“墙壁装置”，但是此类装置不必限于壁装式实现方式(例如，此类装置也可以位于天花板或地板上，或者集成在桌子或会议桌上、或桌子或会议桌内)。例如，建筑物的一些或全部的办公室、会议室或其他房间可以包含用于控制邻近IGU 302的着色状态的这种墙壁装置。例如，与特定房间邻近的IGU 302可以被分组为分区。每个墙壁装置可以由最终用户(例如，相应房间的占据者)操作以控制与房间邻近的IGU 302的着色状态或其他功能或参数。例如，在当日的某些时间，邻近IGU302可以被着色为深色状态以减少从外部进入室内的光能量(例如，以减少AC冷却需求)。现在假设用户期望使用房间。在各种实现方式中，用户可以操作墙壁装置来传送控制信号以引起从深色状态到较浅着色状态的着色状态转变。
在一些实现方式中，每个墙壁装置可以包含一个或多个开关、按钮、调光器、刻度盘或其他物理用户接口控件，使用户能够选择特定的着色状态、或者增加或减少邻近房间的IGU 302的当前着色水平。另外或替代地，墙壁装置可以包含具有触摸屏界面的显示器，所述触摸屏界面使得用户能够选择特定的着色状态(例如，通过选择虚拟按钮，从下拉菜单中选择，或者通过输入着色水平或着色百分比)或者修改着色状态(例如，通过选择“变深”虚拟按钮，“变浅”虚拟按钮，或者通过转动虚拟刻度盘或滑动虚拟栏)。在一些其他实现方式中，墙壁装置可以包含对接接口，其使得用户能够物理地且通信地对接便携装置，诸如智能电话、多媒体装置、平板计算机或其他便携计算装置(例如，由加利福尼亚州库比蒂诺的Apple公司生产的IPHONE、IPOD或IPAD)。在此类实现方式中，用户可以通过对便携装置的输入来控制着色水平，所述输入然后通过对接接口被墙壁装置接收并且随后被传送到MC308、NC 306或WC 304。在此类实现方式中，便携装置可以包含用于与墙壁装置呈现的API进行通信的应用。
例如，墙壁装置可以将对着色状态变化的请求传输到MC 308。在一些实现方式中，MC 308可以首先确定是否准许该请求(例如，基于功率的考虑、或基于用户是否具有适当授权/许可)。然后，MC 308可以计算、确定、选择或以其他方式产生着色值，并且在主要着色命令中传输着色值，以引起邻近IGU 302中的着色状态转变。在一些此类实现方式中，每个墙壁装置可以通过一条或多条有线链路(例如，通过诸如CAN或以太网相容线路的通信线路、或者使用电力线通信技术的电力线路)与MC 308连接。在一些其他实现方式中，每个墙壁装置可以通过一条或多条无线链路与MC 308连接。在一些其他实现方式中，墙壁装置可以(通过一条或多条有线连接或无线连接)与面向外部的网络310(诸如面向消费者的网络)连接，所述面向外部的网络然后通过链路318与MC 308通信。
在一些实现方式中，MC 308可以基于先前编程或发现的将墙壁装置与IGU 302相关联的信息来识别与墙壁装置相关联的IGU 302。在一些实现方式中，存储在MC 308中并由MC 308执行的控制算法或规则集可以规定来自墙壁装置的一个或多个控制信号优先于先前由MC 308产生的着色值。在一些其他实例中，诸如在高需求(例如，高功率需求)时，存储在MC 308中并由MC 308执行的控制算法或规则集可以规定先前由MC 308产生的着色值优先于从墙壁装置接收的任何控制信号。
在一些其他实现方式或实例中，基于从墙壁装置接收到着色状态变化请求或控制信号，MC 308可以使用关于已知参数组合的信息来产生提供典型用户所期望的照明条件的着色值，而在一些实例中也高效地使用功率。在一些其他实现方式中，MC 308可以基于由通过墙壁装置请求着色状态变化的特定用户界定的或者针对所述特定用户界定的预设偏好来产生着色值。例如，可能要求用户将密码输入到墙壁装置中，或使用安全令牌或安全卡(诸如IBUTTON或其他单线(1-Wire)装置)来获得对墙壁装置的访问。在此类实例下，MC 308可以基于密码、安全令牌或安全卡确定用户的身份，检索用户的预设偏好，并且单独或与其他参数(诸如功率考虑因素或来自各种传感器的信息)组合地使用预设偏好以计算、确定、选择或以其他方式产生相应IGU 302的着色值。
在一些其他实现方式中，墙壁装置可以将着色状态变化请求传输到适当的NC306，所述NC 306随后将该请求或基于该请求的通信传送到MC 308。例如，每个墙壁装置可以通过一条或多条有线链路(诸如刚刚针对MC 308描述的那些)或通过无线链路(诸如以下描述的那些)与对应NC 306连接。在一些其他实现方式中，墙壁装置可以向适当的NC 306发送请求，所述NC 306然后自身确定是否超控先前从MC 308接收的主要着色命令或先前由NC306产生的主要着色命令或次要着色命令，(如下所述，NC 306可以在一些实现方式中产生着色命令而不首先从MC 308接收着色命令)。在一些其他实现方式中，墙壁装置可以将请求或控制信号直接传送到控制邻近IGU 302的WC 304。例如，每个墙壁装置可以通过一条或多条有线链路(诸如刚刚针对MC 308描述的那些)或通过无线链路(诸如以下参考图6的WC600描述的那些)与对应WC 304连接。
在一些具体实现方式中，NC 306或MC 308确定来自墙壁装置的控制信号是否应当优先于先前由NC 306或MC 308产生的着色值。如上所述，在一些实现方式中，墙壁装置可以直接与NC 306通信。然而，在一些其他实现方式中，墙壁装置可以将请求直接传送到MC 308或直接传送到WC 304，所述WC 304然后将该请求传送到NC 306。在又一些其他实现方式中，墙壁装置可以向面向客户的网络(诸如由建筑物的所有者或运营商管理的网络)传送请求，所述网络然后将请求(或基于其的请求)直接传递到NC 306或通过MC 308间接传递到NC306。在一些实现方式中，存储在NC 306或MC 308中并由NC 306或MC 308执行的控制算法或规则集可规定来自墙壁装置的一个或多个控制信号优先于先前由NC 306或MC 308产生的着色值。在一些其他实例中，诸如在高需求(例如，高功率需求)时，存储在NC 306或MC 308中并由NC 306或MC 308执行的控制算法或规则集可以规定先前由NC 306或MC 308产生的着色值优先于从墙壁装置接收的任何控制信号。
如以上参考MC 308所描述的，在一些其他实现方式中，基于从墙壁装置接收到着色状态变化请求或控制信号，NC 306可以使用关于已知参数组合的信息来产生提供典型用户所期望的照明条件的着色值，而在一些实例中也高效地使用功率。在一些其他实现方式中，NC 306或MC 308可以基于由通过墙壁装置请求着色状态变化的特定用户界定的或者针对所述特定用户界定的预设偏好来产生着色值。如上参考MC 308所描述的，可能要求用户将密码输入到墙壁装置中，或使用安全令牌或安全卡(诸如IBUTTON或其他单线装置)来获得对墙壁装置的访问。在此类实例中，NC 306可以与MC 308通信以确定用户的身份，或者MC308可以单独基于密码、安全令牌或安全卡确定用户的身份，检索用户的预设偏好，并且单独或与其他参数(诸如功率考虑因素或来自各种传感器的信息)组合地使用预设偏好以计算、确定、选择或以其他方式产生相应IGU 302的着色值。
在一些实现方式中，MC 308耦合到外部数据库(或“数据存储区”或“数据仓库”)320。在一些实现方式中，数据库320可为经由有线硬件链路322与MC 308耦合的本地数据库。在一些其他实现方式中，数据库320可为可由MC 308经由内部私用网络或经由面向外部的网络310访问的远程数据库或基于云的数据库。在一些实现方式中，其他计算装置、系统或服务器还可例如经由面向外部的网络310而访问以读取存储在数据库320中的数据。另外，在一些实现方式中，一个或多个控制应用或第三方应用还可经由面向外部的网络310而访问以读取存储在数据库中的数据。在一些情况下，MC 308将包含由MC 308发出的对应着色值的所有着色命令的记录存储在数据库320中。MC 308还可收集状态和传感器数据并将其存储在数据库320中。在此类实例中，WC 304可从IGU 302收集传感器数据和状态数据，并经由链路314将传感器数据和状态数据传送到相应的NC 306以用于经由链路316传送到MC308。另外或替代地，NC 306或MC 308自身还可连接到各种传感器，例如在建筑物内的光、温度或占据传感器以及定位在建筑物上、周围或以其他方式定位在建筑物外部(例如，在建筑物的屋顶上)的光或温度传感器。在一些实现方式中，NC 306或WC 304还可直接地将状态或传感器数据发送到数据库320以用于存储。
与其他系统或服务的集成
在一些实现方式中，网络系统300还可经设计以结合现代供暖、通风以及空调(HVAC)系统、内部照明系统、安全系统或电力系统而充当整个建筑物或建筑物园区的集成且高效的能量控制系统。网络系统300的一些实现方式适合与建筑物管理系统(BMS)324集成。BMS广义地为基于计算机的控制系统，所述控制系统可安装在建筑物中以监测并控制建筑物的机械和电气设备，例如HVAC系统(包含火炉或其他加热器、空调、鼓风机以及通风孔)、照明系统、电力系统、电梯、消防系统以及安全系统。BMS可包含硬件和相关联的固件以及软件以用于根据通过居住者或通过建筑物管理者或其他管理员设定的偏好来维持建筑物中的条件。软件可基于例如互联网协议或开放标准。BMS通常可用于较大建筑物中，其中所述BMS用以控制建筑物内的环境。例如，BMS可控制建筑物内的照明、温度、二氧化碳水平以及湿度。为控制建筑物环境，BMS可根据规则或响应于条件而开和关各种机械和电气装置。此类规则和条件可通过例如建筑物管理者或管理员来选择或指定。BMS的一个功能可以是为建筑物的居住者维持舒适的环境，同时使加热和冷却能量损失和成本最小化。在一些实现方式中，BMS可经配置以不仅监测和控制，而且优化各种系统之间的协同效应，以例如节约能量并降低建筑物操作成本。
另外或替代地，网络系统300的一些实现方式适合与智能恒温器服务、报警服务(例如，火灾检测)、安全服务或其他器具自动化服务集成。家庭自动化服务的一个实例为由California的Palo Alto的Nest Labs制造的(为California的MountainView的Google,Inc.的注册商标)。如本文中所使用，对BMS的提及在一些实现方式中还可包含此类其他自动化服务或被此类其他自动化服务替代。
在一些实现方式中，MC 308和例如BMS 324等单独的自动化服务可经由应用程序设计接口(API)通信。例如，API可结合在MC 308内的主控制器应用(或平台)或结合在BMS324内的建筑物管理应用(或平台)而执行。MC 308和BMS 324可经由一条或多条有线链路326或经由面向外部的网络310通信。在一些实例中，BMS 324可将用于控制IGU 302的指令传送到MC 308，所述MC随后产生主要着色命令并将其发送到适合的NC 306。在一些实现方式中，NC 306或WC 304还可直接地与BMS 324通信(无论是通过有线/硬件链路还是无线地通过无线数据链路)。在一些实现方式中，BMS 324还可接收通过MC 308、NC 306以及WC 304中的一个或多个收集的数据，例如传感器数据、状态数据以及相关联的时间戳数据。例如，MC 308可经由网络310发布此类数据。在此类数据存储在数据库320中的一些其他实现方式中，BMS 324可访问存储在数据库320中的数据中的一些或全部。
示例主控制器
图4示出根据一些实现方式的示例主控制器(MC)400的方块图。例如，图4的MC 400可用于实施上文参考图3的网络系统300描述的MC 308。如本文中所使用，对“MC 400”的提及还包含MC 308，且反之亦然；换句话说，这两个称谓可互换地使用。MC 400可在一个或多个计算机、计算装置或计算机系统(除非另外指出，否则在本文中在适合时可互换地使用)中实施或实施为一个或多个计算机、计算装置或计算机系统。另外，对“MC 400”的提及共同地指代用于实施所描述的功能、操作、过程或能力的硬件、固件以及软件的任何合适的组合。例如，MC 400可指代实施主控制器应用(在本文中还被称为“程序”或“任务”)的计算机。
如图4中所示，MC 400通常包含一个或多个处理器402(在下文中还统称为“处理器402”)。处理器402可为或可包含中央处理单元(CPU)，例如单核或多核处理器。在一些实现方式中，处理器402可另外包含数字信号处理器(DSP)或网络处理器。在一些实现方式中，处理器402还可包含一个或多个专用集成电路(ASIC)。处理器402与主存储器404、辅助存储器406、面向内部的网络接口408以及面向外部的网络接口410耦合。主存储器404可包含一个或多个高速存储器装置，例如，包含动态RAM(DRAM)装置的一个或多个随机存取存储器(RAM)装置。此类DRAM装置可包含例如，同步DRAM(SDRAM)装置和双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)装置(包含DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM以及DDR4SDRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)以及零电容器以及其他合适的存储器装置。
辅助存储器406可包含一个或多个硬盘驱动器(HDD)或一个或多个固态驱动器(SSD)。在一些实现方式中，存储器406可存储处理器可执行代码(或“编程指令”)，用于实施多任务操作系统，例如基于内核的操作系统。在一些其他实现方式中，操作系统可为基于或类Unix的操作系统、基于Microsoft 的操作系统或另一合适的操作系统。存储器406还可存储可通过处理器402执行以实施上文描述的主控制器应用的代码，以及用于实施其他应用或程序的代码。存储器406还可存储从网络控制器、窗控制器以及各种传感器收集的状态信息、传感器数据或其他数据。
在一些实现方式中，MC 400为“无头”系统；也就是说，不包含显示器或其他用户输入装置的计算机。在一些此类实现方式中，管理员或其他授权用户可经由网络(例如，网络310)从远程计算机或移动计算装置登入到或以其他方式访问MC 400以访问并检索存储在MC 400中的信息，将数据写入或以其他方式存储在MC 400中，并且控制通过MC 400实施或使用的各种功能、操作、过程或参数。在一些其他实现方式中，MC 400还可包含显示器和直接用户输入装置(例如，鼠标、键盘以及触摸屏中的一个或多个)。
在各种实现方式中，面向内部的网络接口408使得MC 400能够与各种分布式控制器通信，且在一些实现方式中，还与各种传感器通信。面向内部的网络接口408可共同地指代一个或多个有线网络接口或一个或多个无线网络接口(包含一个或多个无线电收发器)。在图3的网络系统300的背景下，MC 400可实施MC 308且面向内部的网络接口408可经由链路316实现与下游NC 306的通信。
面向外部的网络接口410使得MC 400能够经由一个或多个网络与各种计算机、移动装置、服务器、数据库或基于云的数据库系统通信。面向外部的网络接口410可共同地指代一个或多个有线网络接口或一个或多个无线网络接口(包含一个或多个无线电收发器)。在图3的网络系统300的背景下，面向外部的网络接口410可经由链路318实现与各种计算机、移动装置、服务器、数据库或可经由面向外部的网络310访问的基于云的数据库系统的通信。如上文所描述，在一些实现方式中，在此类远程装置内执行的各种应用，包含第三方应用或基于云的应用，可从MC 400访问数据或将数据提供到所述MC或经由MC 400将数据提供到数据库320。在一些实现方式中，MC 400包含用于促进在MC 400与各种第三方应用之间的通信的一个或多个API。MC 400可实现的API的一些示例实现方式描述于在2015年12月8日提交并且题目为MULTIPLE INTERACTING SYSTEMS AT A SITE的PCT专利申请号PCT/US15/64555(代理人案卷号VIEWP073WO)中，所述申请案据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。例如，此类第三方应用可包含各种监测服务，包含恒温器服务、报警服务(例如，火灾检测)、安全服务或其他器具自动化服务。监测服务和系统的另外实例可在2015年3月5日提交的且题目为MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES ANDCONTROLLERS的PCT专利申请号PCT/US2015/019031(代理人案卷号VIEWP061WO)中找到，所述申请案据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。
在一些实现方式中，面向内部的网络接口408和面向外部的网络接口410中的一者或两者可以包含BACnet相容接口。BACnet是通常用于建筑物自动化和控制网络并且由ASHRAE/ANSI 135和ISO 16484-5标准定义的通信协议。BACnet协议广泛地提供了使计算机化的建筑物自动化系统和装置能够交换信息，而不管它们执行的特定服务如何的机制。例如，传统上，BACnet用于启用加热、通风和空调控制(HVAC)系统、照明控制系统、访问或安全控制系统、和火灾探测系统及其相关联设备之间的通信。在一些其他实现方式中，面向内部的网络接口408和面向外部的网络接口410中的一者或两者可以包含oBIX(开放式建筑物信息交换)相容接口或另一个基于RESTful Web服务的接口。因此，尽管以下描述有时着重于BACnet实现方式，但在其他实现方式中，可以使用与oBIX或其他RESTful Web服务相容的其他协议。
BACnet协议通常基于服务器-客户端架构。在一些实现方式中，从面向外部的网络310来看，MC 400充当BACnet服务器。例如，MC 400可以经由网络310通过面向外部的网络接口410将各种信息发布到各种授权的计算机、移动装置、服务器或数据库，或者发布到在此类装置上执行的各种授权的应用。当从网络系统300的其余部分来看时，MC 400可以充当客户端。在一些此类实现方式中，NC 306充当收集并存储从WC 304获取的状态数据、传感器数据或其他数据并发布该获取的数据以使其可被MC 400访问的BACnet服务器。
使用BACnet标准数据类型，MC 400可以作为客户端与每个NC 306进行通信。此类BACnet数据类型可以包含模拟值(AV)。在一些此类实现方式中，每个NC 306存储AV数组。可以通过BACnet ID来组织AV数组。例如，每个BACnet ID可以与至少两个AV相关联；所述AV中的第一AV可以与由MC 400设定的着色值相关联，并且第二AV可以与来自相应WC 304的设定(或者接收)的状态指示值相关联。在一些实现方式中，每个BACnet ID可以与一个或多个WC304相关联。例如，可以通过诸如控制器局域网(CAN)车辆总线标准ID(以下称为“CAN ID”)的第二协议ID来识别每个WC 304。在此类实现方式中，每个BACnet ID可以与NC 306中的一个或多个CAN ID相关联。
在一些实现方式中，当MC 400确定着色一个或多个IGU 302时，MC 400向与控制目标IGU 302的一个或多个相应WC 304相关联的NC 306中的AV写入具体着色值。在一些更具体的实现方式中，MC 400产生包含与控制目标IGU 302的WC 304相关联的BACnet ID的主要着色命令。主要着色命令还可以包含目标IGU 302的着色值。MC 400可以使用NC 306的网络地址来通过面向内部的接口408引导主要着色命令的传输并且将其引导至特定NC 306。例如，NC 306的网络地址可以包含互联网协议(IP)地址(例如，IPv4或IPv6地址)或媒体访问控制(MAC)地址(例如，当通过以太网链路316进行通信时)。
MC 400可基于参数的组合来计算、确定、选择或以其他方式产生一个或多个IGU302的着色值。例如，参数的组合可包含时间或历法信息，例如一天中的时间、一年中的某天或一季中的时间。另外或替代地，参数的组合可包含太阳历信息，例如太阳相对于IGU 302的方向。在一些实例中，太阳相对于IGU 302的方向可通过MC 400基于时间和历法信息连同关于建筑物在地球上的地理位置和IGU面向的方向(例如，在北-东-地坐标系中)已知的信息来确定。参数的组合还可包含外部温度(在建筑物外部)、内部温度(在邻近目标IGU 302的房间内)或在IGU 302的内部容积内的温度。参数的组合还可包含关于天气的信息(例如，是晴朗、晴天、阴天、多云、下雨还是下雪)。例如一天中的时间、一年中的某天或太阳的方向等参数可被编程到MC 308中并通过所述MC跟踪。例如外部温度、内部温度或IGU温度等参数可从在建筑物中、上或周围的传感器或集成在IGU 302上或内的传感器获得。关于天气的一些信息还可从此类传感器获得。另外或替代地，例如一天中的时间、一年中的某天、太阳的方向或天气等参数可通过包含第三方应用的各种应用经由网络310提供，或基于通过所述各种应用提供的信息来确定。用于产生着色值的算法、例程、模块或其他构件的另外实例描述于2013年2月21日提交的且题目为CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS的第美国专利申请号13/722,969(代理人案卷号VIEWP049)中并描述于2015年5月7日提交的且题目为CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS的PCT专利申请号PCT/2015/029675(代理人案卷号VIEWP049X1WO)中，所述申请案都据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。
通常，每个IGU 302内的每个ECD都能够响应跨EC堆叠施加的合适驱动电压而被着色为实际上在EC堆叠的材料性质所界定的连续着色谱内的任何着色状态。然而，在一些实现方式中，MC 400被编程以便从有限数量的离散着色值中选择着色值。例如，着色值可以被指定为整数值。在一些此类实现方式中，可用离散着色值的数量可以是4、8、16、32、64、128或256或更多。例如，可以使用2位二进制数来指定四个可能整数着色值中的任何一个，可以使用3位二进制数来指定八个可能整数着色值中的任何一个，可以使用4位二进制数来指定十六个可能整数着色值中的任何一个，可以使用5位二进制数来指定三十二个可能整数着色值中的任何一个，依此类推。每个着色值可以与目标着色水平(例如，表示为最大着色、最大安全着色、或者最大所需或可用着色的百分比)相关联。出于教导式目的，考虑MC 400从四个可用着色值中进行选择的实例：0、5、10和15(使用4位或更高位二进制数)。着色值0、5、10和15可以分别与60％、40％、20％和4％、或者60％、30％、10％和1％的目标着色水平相关联，或者与另一期望的、有利的、或合适的一组目标着色水平相关联。
示例网络控制器
图5示出根据一些实现方式的示例网络控制器(NC)500的方块图。例如，图5的NC500可用于实施上文参考图3的网络系统300描述的NC 306。如本文中所使用，对“NC 500”的提及还包含NC 306，且反之亦然；换句话说，这两个称谓可互换地使用。NC 500可在一个或多个网络部件、联网装置、计算机、计算装置或计算机系统(除非另外指出，否则在本文中在适合时可互换地使用)中实施或实施为一个或多个网络部件、联网装置、计算机、计算装置或计算机系统。另外，对“NC 500”的提及共同地指代用于实施所描述的功能、操作、过程或能力的硬件、固件以及软件的任何合适的组合。例如，NC 500可指代实施网络控制器应用(在本文中还被称为“程序”或“任务”)的计算机。
如图5中所示，NC 500通常包含一个或多个处理器502(在下文中还统称为“处理器502”)。在一些实现方式中，处理器502可实施为微控制器或实施为一个或多个逻辑装置，包含一个或多个专用集成电路(ASIC)或可编程逻辑装置(PLD)，例如现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑装置(CPLD)。如果在PLD中实施，那么处理器可作为知识产权(IP)块编程到PLD中，或作为嵌入式处理器核心而永久地形成于PLD中。在一些其他实现方式中，处理器502可为或可包含中央处理单元(CPU)，例如单核或多核处理器。处理器502与主存储器504、辅助存储器506、下游网络接口508以及上游网络接口510耦合。在一些实现方式中，主存储器504可与处理器502集成，例如，作为片上系统(SOC)包，或在PLD自身内的嵌入式存储器中。在一些其他实现方式中，NC 500可替代地或另外包含一个或多个高速存储器装置，例如一个或多个RAM装置。
辅助存储器506可包含存储一个或多个查找表或值的数组的一个或多个固态驱动器(SSD)。在一些实现方式中，辅助存储器506可存储查找表，所述查找表将从MC 400接收到的第一协议ID(例如，BACnet ID)映射到各自识别WC 304中的相应WC的第二协议ID(例如，CAN ID)，且反之亦然。在一些实现方式中，辅助存储器506可另外或替代地存储一个或多个数组或表。在一些实现方式中，此类数组或表可被存储为逗号分隔值(CSV)文件或经由另一表结构化的文件格式存储。例如，文件中的每一行可通过对应于用WC 304进行的事务的时间戳识别。每一行可包含通过WC 304控制的IGU 302的着色值(C)(例如，如通过MC 400在主要着色命令中设定)；通过WC 304控制的IGU 302的状态值(S)；设定点电压(例如，有效施加电压V有效)；所测得、检测到或以其他方式确定的跨越IGU 302内的ECD的实际电压电平V实际；所测得、检测到或以其他方式确定的通过IGU 302内的ECD的实际电流电平I实际；以及各种传感器数据。在一些实现方式中，CSV文件中的每一行可包含通过NC 500控制的WC 304中每个且所有的此类状态信息。在一些此类实现方式中，每一行还包含与相应的WC 304中的每一个相关联的CAN ID或其他ID。
在NC 500在执行网络控制器应用的计算机中实施的一些实现方式中，辅助存储器506也可存储处理器可执行代码(或“编程指令”)，用于实施多任务操作系统，例如基于内核的操作系统等。在一些其他实现方式中，操作系统可为基于或类Unix的操作系统、基于Microsoft 的操作系统或另一合适的操作系统。存储器506还可存储可通过处理器502执行以实施上文描述的网络控制器应用的代码，以及用于实施其他应用或程序的代码。
在各种实现方式中，下游网络接口508使得NC 500能够与分布式WC 304通信，且在一些实现方式中，还与各种传感器通信。在图3的网络系统300的背景下，NC 500可实施NC306且下游网络接口508可经由链路314实现与WC 304的通信。下游网络接口508可共同地指代一个或多个有线网络接口或一个或多个无线网络接口(包含一个或多个无线电收发器)。在一些实现方式中，下游接口508可包含CANbus接口，所述接口使得NC 500能够根据CANBus协议(例如，经由CANopen通信协议)将命令、请求或其他指令分布到各种WC 304且能够从WC304接收包含状态信息的响应。在一些实现方式中，单一CANbus接口可实现在NC 500与数十、数百或数千个WC 304之间的通信。另外或替代地，下游接口508可包含一个或多个通用串行总线(USB)接口(或“端口”)。在一些此类实现方式中，为实现经由CANbus通信协议的通信，USB至CAN适配器可用于将下游接口508的USB端口与CANbus相容的电缆耦合。在一些此类实现方式中，为使得NC 500能够控制甚至更多的WC 304，USB集线器(例如，具有2、3、4、5、10或更多个集线器端口)可插入到下游接口508的USB端口中。USB至CAN适配器随后可插入到USB集线器的每一集线器端口中。
上游网络接口510使得NC 500能够与MC 400通信，且在一些实现方式中，还与各种其他计算机、服务器或数据库(包含数据库320)通信。上游网络接口510也可共同地指代一个或多个有线网络接口或一个或多个无线网络接口(包含一个或多个无线电收发器)。在图3的网络系统300的背景下，上游网络接口510可经由链路318实现与MC 308的通信。在一些实现方式中，上游网络接口510还可经耦合以经由面向外部的网络310与应用通信，所述应用包含第三方应用和基于云的应用。例如，在NC 500实施为执行为计算机内的任务的网络控制器应用的实现方式中，网络控制器应用可经由操作系统和上游网络接口510直接地与面向外部的网络310通信。在一些其他实现方式中，NC 500可以被实现为在MC 308上运行并且通过CANbus接口管理CANbus装置的任务。在此类实现方式中，除了与MC的TCP/IP或UDP/IP通信之外或作为其替代，可以通过UNIX域套接字(UDS)或其他通信方法(如共享存储器)或其他非IP通信方法来进行通信。
在一些实现方式中，上游接口510可以包含BACnet相容接口、oBIX相容接口或另一个基于RESTful Web服务的接口。如以上参考图4所述，在一些实现方式中，NC 500充当收集并存储从WC 304获取的状态数据、传感器数据或其他数据并发布该获取的数据以使其可被MC 400访问的BACnet服务器。在一些实现方式中，NC 500还可经由网络310直接地发布此获取的数据；也就是说，不首先将数据传递到MC 400。NC 500还在某些方面类似于路由器起作用。例如，NC 500可充当BACnet至CANBus网关，根据BACnet协议接收从MC 400发送的通信内容，将命令或消息从BACnet协议转换至CANBus协议(例如，CANopen通信协议)，并根据CANBus协议将命令或其他指令分布到各种WC 304。
BACnet建立在用户数据报协议(UDP)上。在一些其他实现方式中，可以使用基于非广播的通信协议来进行MC 400与NC 500之间的通信。例如，与UDP不同，传输控制协议(TCP)可以用作传输层。在一些此类实现方式中，MC 400可以通过oBIX相容的通信协议与NC 500通信。在一些其他实现方式中，MC 400可以经由WebSocket相容的通信协议与NC 500通信。此类TCP协议也可以允许NC 500彼此直接通信。
在各种实现方式中，NC 500可以被配置来执行一个或多个上游协议与一个或多个下游协议之间的协议转译(或“转换”)。如上所述，NC 500可以执行从BACnet到CANopen的转译，并且反之亦然。作为另一个实例，NC 500可以通过oBIX协议从MC 400接收上游通信并将通信转译成CANopen或其他CAN相容协议以传输到下游WC 304，并且反之亦然。在一些无线实现方式中，NC 500或MC 400也可以转译各种无线协议，包含例如基于IEEE 802.11标准(例如，WiFi)的协议、基于IEEE 802.15.4标准(例如，ZigBee、6LoWPAN、ISA100.11a、WirelessHART或MiWi)的协议、基于蓝牙标准(包含经典蓝牙、蓝牙高速和蓝牙低功耗协议，并且包含蓝牙v4.0、v4.1和v4.2版本)的协议、或基于EnOcean标准(ISO/IEC 14543-3-10)的协议。例如，NC 500可以通过oBIX协议从MC 400接收上游通信并将通信转译成WiFi或6LowPAN以传输到下游WC 304，并且反之亦然。作为另一个实例，NC 500可以通过WiFi或6LowPAN从MC 400接收上游通信并将通信转译成CANopen以传输到下游WC 304，并且反之亦然。在一些其他实例中，MC 400而不是NC 500处理此类转译以传输到下游WC 304。
如上文参考图4所描述，当MC 400确定给一个或多个IGU 302着色时，MC 400可将特定的着色值写入到在NC 500中与控制目标IGU 302的一个或多个相应WC 304相关联的AV。在一些实现方式中，为这样做，MC 400产生主要着色命令通信内容，包含与控制目标IGU302的WC 304相关联的BACnet ID。主要着色命令还可包含目标IGU 302的着色值。MC 400可使用例如IP地址或MAC地址等网络地址来引导主要着色命令至NC 500的传输。响应于通过上游接口510从MC 400接收到此主要着色命令，NC 500可解开通信内容，将主要着色命令中的BACnet ID(或其他第一协议ID)映射到一个或多个CAN ID(或其他第二协议ID)，并将来自主要着色命令的着色值写入到与CAN ID中的每一个相关联的相应AV中的第一AV。
在一些实现方式中，NC 500随后产生通过CAN ID识别的WC 304中的每一个的次要着色命令。每一次要着色命令可通过相应的CAN ID而发送到WC 304中的相应WC。每一次要着色命令还可包含从主要着色命令提取的着色值。NC 500经由第二通信协议(例如，经由CANOpen协议)通过下游接口508将次要着色命令发送到目标WC 304。在一些实现方式中，当WC 304接收此次要着色命令时，WC 304将指示WC 304的状态的状态值发送回到NC 500。例如，着色状态值可表示指示WC处于给目标IGU 302着色的过程中的“着色状态”或“转变状态”，指示目标IGU 302在目标着色状态处或转变已完成的“活动”或“完成”状态，或指示错误的“错误状态”。在状态值已被存储在NC 500中之后，NC 500可发布状态信息或以其他方式使状态信息可由MC 400或各种其他授权计算机或应用访问。在一些其他实现方式中，MC400可基于智能、调度测量或用户超控来从NC 500请求特定的WC 304的状态信息。例如，智能可在MC 400内或在BMS内。调度策略可存储在MC 400中、存储在网络系统300内或基于云的系统内的另一存储位置中。
集成的主控制器和网络控制器
如上所述，在一些实现方式中，MC 400和NC 500可以分别实现为在相应的物理计算机或其他硬件装置内执行的主控制器应用和网络控制器应用。在一些替代性实现方式中，主控制器应用和网络控制器应用中的每一个可以在相同的物理硬件内实现。例如，主控制器应用和网络控制器应用中的每一个可以被实现为在包含多任务操作系统的单个计算机装置内执行的单独任务，所述多任务操作系统例如像基于内核的操作系统或其他合适的操作系统。
在一些此类集成实现方式中，主控制器应用和网络控制器应用可以通过应用程序设计接口(API)进行通信。在一些特定实现方式中，主控制器应用和网络控制器应用可以通过回送接口进行通信。作为参考，回送接口是通过操作系统实现的虚拟网络接口，其能够实现在相同装置内执行的应用之间的通信。回送接口通常由IP地址(通常在IPv4中的127.0.0.0/8地址块、或IPv6中的0:0:0:0:0:0:0:1地址(也表示为::1))识别。例如，主控制器应用和网络控制器应用各自可以被编程，以将以彼此为目标的通信发送到回送接口的IP地址。以此方式，当主控制器应用向网络控制器应用发送通信时，或反之亦然，通信不需要离开计算机。
在MC 400和NC 500分别实现为主控制器应用和网络控制器应用的实现方式中，通常不存在限制适用于两个应用之间的通信的可用协议的约束。无论主控制器应用和网络控制器应用是否作为在相同或不同的物理计算机内的任务执行，这通常都适用。例如，不需要使用广播通信协议(诸如BACnet)，所述协议将通信限于由交换机或路由器边界定义的一个网络段。例如，oBIX通信协议可以在一些实现方式中用于MC 400和NC 500之间的通信。
在网络系统300的背景下，NC 500中的每一个可以被实现为作为相应物理计算机内的任务执行的网络控制器应用的实例。在一些实现方式中，执行网络控制器应用的实例的计算机中的至少一个还执行主控制器应用的实例以实现MC 400。例如，虽然在任何给定的时间只有一个主控制器应用实例可以在网络系统300中主动执行，但是执行网络控制器应用实例的两个或多个计算机可以安装有主控制器应用实例。以此方式，添加冗余，使得当前执行主控制器应用的计算机不再是整个系统300的单点故障。例如，如果执行主控制器应用的计算机发生故障或者主控制器应用的该特定实例以其他方式停止运行，则安装有主网络应用的实例的另一个计算机可以开始执行主控制器应用以接管为另一个故障的实例。在一些其他应用中，主控制器应用的多于一个实例可能正在同时执行。例如，主控制器应用的功能、过程或操作可以被分配给主控制器应用的两个(或更多个)实例。
示例窗控制器
图6示出根据一些实现方式的示例窗控制器(WC)600的电路示意图。例如，图6的WC600可用于实施上文参考图3的网络系统300描述的WC 304中的每一个。如本文中所使用，对“WC 600”的提及还包含WC 304，且反之亦然；换句话说，这两个称谓可互换地使用。如上文所描述，WC 600通常可操作用于且经调适以驱动例如上文参考图1描述的ECD 110等一个或多个耦合的光学可切换装置中的光学状态转变，或维持所述光学可切换装置的光学状态。在一些实现方式中，与WC 600耦合的一个或多个ECD配置在相应的IGU 602(例如上文参考图1描述的IGU 100)内。WC 600还可操作用于与耦合的IGU 602通信，例如，以从IGU 602读取数据或将数据传递到所述IGU。
WC 600广泛地包含处理单元604。WC 600也广泛地包含电源电路606、驱动电路608以及反馈电路610(以上各项中的每一个用重虚线和灰色阴影描画)。在所说明的实现方式中，WC 600另外包含通信电路612。驱动电路608、电源电路606、反馈电路610以及通信电路612中的每一个可包含多个单独的电路部件，包含集成电路(IC)。下文更详细描述的各种部件中的每一个可描述为前述电路606、608、610以及612中的相应电路的“一部分”。然而，将部件分组到电路606、608、610以及612中的相应电路中仅是名义上的且出于便于促进所描述的实现方式的公开的目的。由此，各种所描述的部件的功能、能力以及限制并不意图通过相应的分组界定；相反，单独的部件中的每一个的功能、能力以及限制仅通过那些部件自身界定，且通过所述部件与其电连接或耦合到的其他部件的集成界定。
WC 600包含用于耦合到上游电缆集合616的第一上游接口(或接口的集合)614。例如，上游电缆集合616可实施上文参考图3的网络系统300描述的链路314。在一些实现方式中，上游电缆集合616包含至少四条线路：两条配电线路和两条通信线路。在一些五线路实现方式中，上游电缆集合616另外包含系统接地线路，例如建筑物地面或地球地面(出于实际的目的为从其可测得建筑物中的所有其他电压的绝对地面)。上游接口614可包含多个对应的引脚(未示出)，一个引脚将上游电缆集合616中的线路中的每一条耦合到WC 600中。例如，引脚中的第一引脚可将来自上游电缆集合616的配电线路中的第一配电线路耦合到WC600内的第一电源线路622。引脚中的第二引脚可将来自上游电缆集合616的配电线路中的第二配电线路(例如，电源返回)耦合到WC 600内的第二电源线路624。引脚中的第三引脚可将来自上游电缆集合616的通信线路中的第一通信线路耦合到WC 600内的第一通信线路626。引脚中的第四引脚可将来自上游电缆集合616的通信线路中的第二通信线路耦合到WC600内的第二通信线路628。在包含系统接地线路的实现方式中，引脚中的第五引脚可将来自上游电缆集合616的系统接地线路耦合到WC 600内的系统接地线路630。
上游电缆集合616中的两条配电线路可实施为两条单独的电缆或在一起配置为例如双绞线电缆。第一电力线622承载第一电源电压V电源1且第二电力线624为电源返回。在一些实现方式中，第一电源电压V电源1为DC电压，所述DC电压具有在近似5伏特(V)至42V的范围中的值，且在一个示例应用中，具有24V的值(但在其他实现方式中较高电压可为期望的且可能的)。在一些其他实现方式中，第一电源电压V电源1可为脉冲电压功率信号。如上所述，电力线中的第二电力线624可为电源返回，也被称为信号地线(或“公共地线”)。换句话说，电力线中的第二电力线上的电压V电源2可为参考电压，例如，地线。在此类实现方式中，在第一电源电压V电源1与第二电源电压V电源2之间的电压差为所关注的电压，而不是单独的电压V电源1和V电源2相对于系统地线的实际值。例如，V电源1与V电源2之间的差值可在近似5V至42V的范围中，且在一个示例应用中，可为24V。在包含系统接地线路的实现方式中，系统接地线路可实施为单一电缆或与上文描述的两条配电线路配置为3线电缆。
上游电缆集合616中的两条通信线路也可实施为两条单独的电缆或在一起配置为双绞线电缆。在一些其他实现方式中，两条通信线路可与刚刚描述的两条配电线路捆绑为4线电缆，或与两条配电线路和系统接地线路捆绑为5线电缆。如上文所描述，在上游接口614内的引脚或其他互连件电连接上游电缆集合616中的第一通信线路和第二通信线路与WC600中的第一通信线路626和第二通信线路628。第一通信线路626和第二通信线路628，在本文中也统称为通信总线632，可相应地携载第一数据信号数据1和第二数据信号数据2。
在整个光学转变周期中的不同时间或阶段处或在其他时间处，数据信号数据1和数据2可将信息从上游网络控制器(例如NC 306或NC 400)传送到WC 600，或将信息从WC600传送到网络控制器。作为下游通信的实例，数据信号数据1和数据2可包含从网络控制器发送到WC 600的着色命令或其他指令(例如，上文描述的次要着色命令)。作为上游通信的实例，数据信号数据1和数据2可包含将发送到网络控制器的状态信息(例如当前着色状态)或传感器数据。在一些实现方式中，信号数据1和数据2为互补信号，例如，形成差分信号对(在本文中也统称为差分信号)。
在一些实现方式中，通信总线632根据控制器区域网络(CAN)车辆总线标准来设计、部署以及以其他方式配置。就开放系统互联(OSI)模型而言，物理(PHY)层可根据ISO11898-2 CAN标准实施，且数据链路层可根据ISO 11898-1CAN标准实施。在一些此类实现方式中，第一数据信号数据1可指代高CAN信号(“CANH信号”，因为其常常在CAN协议中被提及)，而第二数据信号数据2可指代低CAN信号(“CANL信号”)。在一些实现方式中，WC 600根据CANopen通信协议经由通信总线632(和上游电缆集合616中的耦合的通信线路)与上游网络控制器通信。就OSI模型而言，CANopen通信协议实施网络层和在网络层上方的其他层(例如，传输层、会话层、表示层以及应用层)。根据CAN协议，CANH与CANL信号值之间的差值确定由差分对传送的位值。
在一些实现方式中，上游电缆集合616直接地与上游网络控制器连接。在一些其他实现方式中，上游电缆集合616包含连接到包含对应的配电线路和通信线路的干线(例如，从所述干线分接出)的支线的集合。在一些此类后者实现方式中，多个WC 600中的每一个可经由对应的支线的集合连接到相同的干线。在一些此类实现方式中，耦合到相同干线的多个WC 600中的每一个可经由干线内的通信线路与相同的网络控制器进行通信。在一些实现方式中，给WC 600供电的配电线路还可耦合到相同的网络控制器以给网络控制器供电。在一些其他实现方式中，配电线路的不同集合可给网络控制器供电。在任一情况下，给WC 600供电的配电线路可在电力控制面板或其他电力插入点处终止。
WC 600还包含用于耦合到下游电缆集合620的第二下游接口(或接口的集合)618。例如，下游电缆集合620可实施上文参考图3的网络系统300描述的链路312。在一些实现方式中，下游电缆集合620还包含至少四条线路：两条配电线路和两条通信线路。下游接口618还可包含多个对应的引脚(未示出)，一个引脚将下游电缆集合620中的线路中的每一条耦合到WC 600中。例如，引脚中的第一引脚可将来自下游电缆集合620的配电线路中的第一配电线路633耦合到WC 600内的第一电力驱动线路634。引脚中的第二引脚可将来自下游电缆集合620的配电线路中的第二配电线路635耦合到WC 600内的第二电力驱动线路636。引脚中的第三引脚可将来自下游电缆集合620的通信线路中的第一通信线路637耦合到WC 600内的第一通信线路638。引脚中的第四引脚可将来自下游电缆集合620的通信线路中的第二通信线路639耦合到WC 600内的第二通信线路640。在包含第五条线路的实现方式中，引脚中的第五引脚可将来自下游电缆集合620的第五条线路641耦合到WC 600内的第五条线路642。
下游电缆集合620中的两条配电线路633和635可实施为两条单独的电缆或在一起配置为例如双绞线电缆。在一些实现方式中，第一配电线路633承载第一施加电压V施加1且第二配电线路635承载第二施加电压V施加2。在一些实现方式中，出于各种意图和目的，第一施加电压V施加1和第二施加电压V施加2为DC电压信号。在一些其他实现方式中，第一施加电压V施加1和第二施加电压V施加2可为脉冲电压信号(例如，经脉宽调制(PWM)信号)。在一些实现方式中，第一施加电压V施加1可具有在近似0V至10V的范围中的值，且在一些特定应用中，具有在近似0V至5V的范围中的值。在一些实现方式中，第二施加电压V施加2可具有在近似0V至-10V的范围中的值，且在一些特定应用中，具有在近似0V至-5V的范围中的值。在一些其他实现方式中，下游电缆集合620中的第二配电线路635可为电源返回，也称为信号地线或公共地线。换句话说，第二配电线路上的电压V施加2可为参考电压，例如，浮动地线。
下游电缆集合620中的第一配电线路633和第二配电线路635被提供到通过WC 600控制的一个或多个IGU 602中的每一个。更具体地说，第一配电线路633和第二配电线路635电连接到给相应的ECD的电致变色状态和状态转变供电的母线和传导层(例如，图1中的IGU100中的第一母线126和第二母线128以及第一TCO层114和第二TCO层116)(或与所述母线和传导层耦合)。在一些实现方式中，在第一施加电压V施加1与第二施加电压V施加2之间的电压差为所关注的电压，而不是单独的电压V施加1和V施加2相对于系统地线的实际值。例如，V施加1与V施加2之间的差值，在本文中称为“有效施加电压”V有效或简称为施加电压V有效，取决于各种装置参数和驱动参数，在一些应用中可在近似-10V至10V的范围中，且在一些特定应用中可在近似-5V至5V的范围中。
下游电缆集合620中的两条通信线路637和639还可实施为两条单独的电缆或在一起配置为双绞线电缆。在一些其他实现方式中，两条通信线路637和639可与刚刚描述的两条配电线路633和635捆绑为4线电缆，或与两条配电线路和第五条线路捆绑为5线电缆。如上文所描述，在下游接口618内的引脚或其他互连件电连接下游电缆集合620中的第一通信线路637和第二通信线路639与WC 600中的第一通信线路638和第二通信线路640。第一通信线路638和第二通信线路640，在本文中也统称为通信总线644，可相应地携载数据信号数据3和数据4。
在整个转变周期中的不同时间或阶段处或在其他时间处，数据信号数据3和数据4可将信息从WC 600传送到一个或多个连接的IGU 602，或将信息从IGU 602中的一个或多个传送到WC 600。作为下游通信的实例，数据信号数据3和数据4可包含将发送到IGU 602中的一个或多个的状态请求命令或其他指令。作为下游通信的实例，数据信号数据3和数据4可包含将从IGU 602中的一个或多个发送到WC 600的状态信息(例如当前着色状态)或传感器数据。在一些实现方式中，通信总线644根据单线装置通信总线系统协议来设计、部署以及以其他方式配置。在此类单线实现方式中，通信线路638为数据线路且数据信号数据3传达将传送的数据，而通信线路640为信号接地线路且数据信号数据4提供参考电压，例如信号地线，相对于所述参考电压测量或比较数据信号数据3以恢复所关注的数据。
示例连接架构
在一些实现方式中，下游电缆集合620直接与单个IGU 602连接。在一些其他实现方式中，下游电缆集合620包含通过对应电缆集合将下游电缆集合620连接到两个或更多个IGU 602的接头。图7示出根据一些实现方式的用于将窗控制器耦合到IGU的示例连接架构700的图。在所示的实现方式中，连接架构700将WC 600耦合到包含ECD 746的IGU 602(仅示出IGU 602和ECD 746的端部部分)。尽管仅示出一个IGU 602，如上所述，但是连接架构700可以将WC 600耦合到多个IGU 602。为了促进此类多IGU实现方式，下游电缆集合620可以将WC 600与接头748连接。在一些实现方式中，接头748将下游电缆集合620中的线路633、635、637、639和641中的每一条电耦合到多个第二电缆集合7501–750N中的每一个中的对应线路734、736、738、740和742。以此方式，单个WC 600可以向多个IGU 602提供电力。
在所示的图解实现方式中，IGU 602包含插入式部件752，所述插入式部件752有助于将下游电缆集合620(或更具体地说第二电缆集合7501)与IGU 602和其内的ECD 746连接。在一些实现方式中，插入式部件752易于插入IGU 602和从其移除(例如，为了便于制造、维护或替换)。如图所示，插入式部件752包含用于接收配电线路734和736、通信线路738和740以及第五线路742(在包含第五线路的实现方式中)的接口754(其可以类似于WC 600的接口618)。在一些实现方式中，线路734、736、738、740和742的端部可以包含连接器，所述连接器适于插入接口754内的对应连接接收器内。插入式部件752用于将配电线路734和736分别与母线758和760电耦合。母线758和760进而电连接到ECD 746的EC堆叠的任一侧上的相应传导层。
插入式部件752包含通信模块756，其被连接以通过通信线路738和740向WC 600发送数据和从WC 600接收数据。在一些实现方式中，通信模块756可以被实现为单个芯片。在一些此类实现方式中，通信模块756可以被实现为单线芯片，其包含非易失性存储器，例如EEPROM(E2PROM)、闪存或其他合适的固态存储器。每个通信模块756还可以包含各种处理、控制器和逻辑功能、认证能力、或者其他功能或能力。当被实现为单线芯片时，每个通信模块756可以用唯一的单线ID(例如，48位序列号)来识别。适用于一些实现方式的这种单线芯片的一个实例是由加利福尼亚州圣何塞的Maxim Integrated Products公司提供的DS28EC20，20Kb，单线EPROM芯片。在一些其他实现方式中，通信模块756可以包含存储器芯片(包含非易失性存储器和存储器控制器功能)和存储唯一ID(例如，单线ID)的单独ID芯片。在2011年3月16日提交并且题目为MULTIPURPOSE CONTROLLER FOR MULTISTATEWINDOWS的美国专利申请号13/049,756(代理人案卷号VIEWP007)中描述了可以与这种单线芯片相关联的功能和硬件的一些实例，所述专利申请据此以其全文并出于所有目的通过引用并入。
在一些实现方式中，用于特定ECD 746的各种装置或驱动参数被编程到并存储在通信模块756内的存储器部件内(例如，在ECD或IGU的制造或制作期间或结束时，或在安装期间或之后的稍后时间)。例如，用于ECD 746的此类预编程的装置参数可以包含相应的ECD746(或ECD形成或以其他方式布置在其上的窗格的)的或与其相关联的长度、宽度、厚度、横截面积、形状、使用年限、型号、版本号或先前光学转变的数量。对于当前着色状态和目标着色状态的每种可能的组合，预编程的驱动参数可以包含例如斜坡到驱动速率、驱动电压、驱动电压持续时间、斜坡到保持速率和保持电压。在一些实现方式中，处理单元604在每个着色状态转变开始之前读取装置参数和驱动参数。另外或替代地，在一些实现方式中，在相应的IGU 602通电和调试时，处理单元604读取装置和驱动参数。处理单元604可以另外或替代地定期地(诸如每天)读取装置和驱动参数。
在一些其他实现方式中，通信模块756的表面可以另外或替代地具有在其上刻划或蚀刻的识别符(ID)。例如，可以在生产ECD期间或之后在通信模块756上刻划或蚀刻ID。在一些实现方式中，ID是上面形成ECD的窗片(窗格)的窗片ID。另外或替代地，所述ID可以包含相关联IGU 302的IGU ID。在一些实现方式中，WC 304将在其连接到ECD之后以光学或电子方式读取该信息。在一些此类实现方式中，WC 304可以从MC 308检索诸如长度、宽度、厚度、横截面积、形状、使用年限、型号、版本号等的参数。例如，MC 400可以被预编程以存储此类参数。在一些其他实现方式中，MC 400可以预先或响应于WC 304或NC 306对此类参数或相关信息的请求，通过外部通信接口(例如，接口410)从ECD/IGU的生产者检索此类参数。
每个WC 600可以驱动的IGU 602的数量和大小通常受到WC 600上的负载的限制。负载通常由在期望的时间帧内引起由WC 600驱动的IGU 602中的期望光学转变所需的电压、电流或功率要求来界定。因为给定WC 600可以驱动的最大负载通常受限于WC 600内的电气部件的能力和安全操作范围、或者电力驱动线路634和636或配电线路633和635的电力传递限制，所以可以在可接受的转变时间与每个WC 600驱动的ECD的数量和大小之间进行权衡。
在期望的时间帧内引起由给定WC 600驱动的IGU 602中的期望光学转变所需的功率要求进而是所连接的IGU 602的表面积的函数，并且更具体地是IGU 602内的ECD的表面积的函数。这种关系可以是非线性的；也就是说，功率要求可以随着ECD的表面积非线性地增加。可以存在非线性关系，至少部分地，因为用于将所施加电压递送到ECD的电致变色堆叠的传导层(诸如IGU 100的第一TCO层114和第二TCO层116)的薄层电阻随着相应传导层的长度和宽度上的距离非线性地增加。例如，与驱动两个25ft2的ECD相比，驱动单个50ft2的ECD可能需要更多的电力。整个系统或整个建筑物的功率考虑因素还可能要求每个WC 600可用的功率被限制为小于WC 600能够处理并提供给所连接的IGU 602的功率。
在诸如参考图7的连接架构700描述的一些实现方式中，与WC600连接的每个IGU602可以包含其相应的插入式部件752和通信模块756。每个通信模块756可以包含存储用于相应ECD的装置参数的相应单线芯片。在一些实现方式中，并联连接的IGU 602中的每个接收相同的电压V施加1和V施加2。在一些此类实现方式中，使与单个WC 600连接的每个IGU 602具有相同或相似的装置参数(诸如表面面积)通常可以是可取的或优选的，使得每个相应的ECD响应于电压V施加1和V施加2相同或类似地起作用。例如，通常期望的是，无论在转变期间还是在转变之间的保持时段期间，与给定WC 600连接的每个IGU 602都具有相同的着色。然而，在IGU 602具有不同装置参数的实现方式中，处理单元604可比较或以其他方式整合来自每个所连接的IGU 602的装置参数以产生命令信号V驱动，其导致最佳或最不有害的有效所施加电压V有效，例如，保持在针对所有连接的IGU 602安全但有效范围内的电压。
在一些其他实现方式中，WC 600和IGU 602的数量之间可以存在一对一的关系；也就是说，每个IGU 602可以由相应的专用WC 600驱动和以其他方式控制。在一些此类集成实现方式中，WC 600可以位于IGU 602内，例如，在IGU的内部容积内的具有薄形状因子的外壳内。在一些其他实现方式中，WC 600可以位于IGU 602附近，例如通过支撑IGU 602的框架或竖框隐藏。在一些其他实现方式中，WC 600可以位于IGU 602的内部下边界处或内部角落处，在所述位置处它是不太可见或引人注意的，但安装者或技术人员仍然可以访问。例如，此类后者实现方式可以用于期望更容易访问WC 600(例如，以替换、修理或映射WC 600)的应用。
附加地，在WC 600可以包含同样可以容易地由技术人员替换的能量储存装置(例如，可再充电电池、电池组或超级电容器)的情况下，此类实现方式也可是可取的。例如，IGU可以包含电池可以插入的对接模块。在这种情况下，对接模块可以电连接到WC 600而不是直接电连接到电池。在WC 600与IGU 602集成的实现方式中，WC 600本身可以包含电池可插入的对接模块。在WC 600与IGU 602集成的实现方式中，IGU 602仍然可以包含与WC 600连接的插入式部件752。在一些其他集成实现方式中，WC 600可以直接连接到相关联ECD的母线。在此类后者集成实现方式中，存储ECD的装置参数的通信模块可以位于WC 600内，例如位于WC 600内的非易失性存储器中。在2015年11月24日提交的并且题目为SELF-CONTAINEDEC IGU的美国专利申请号14/951,410(代理人案卷号VIEWP008X1US)和2016年7月6日提交的并且题目为POWER MANAGEMENT FOR ELECTROCHROMIC WINDOW NETWORKS的PCT专利申请号PCT/US16/41176(代理人案卷号VIEWP080WO)中描述了使用集成窗控制器和能量储存装置的更多实例，所述两个专利申请全部据此以其全文并出于所有目的通过引用并入。
处理单元604
在高水平下，处理单元604用于与上游网络控制器通信并且控制与WC 600连接的IGU 602的着色状态。处理单元604的一个主要功能是产生命令信号VDCmnd。如以下将更详细描述的，命令信号VDCmnd被提供给驱动电路608以用于产生所施加电压信号V施加1和V施加2，所施加电压信号从WC 600输出以用于驱动由WC 600控制的一个或多个IGU 602。在各种实现方式中，处理单元604可以基于多个不同的装置参数、驱动参数、输入值、算法或指令来产生命令信号VDCmnd。例如，处理单元604可以基于从上游网络控制器接收到的着色命令来产生命令信号VDCmnd。如上所述，着色命令可以包含对应于由WC 600控制的IGU 602的目标着色状态的着色值。
在一些实现方式中，响应于接收到着色命令，处理单元604启动由WC 600控制的一个或多个IGU 602中的着色转变。在一些实现方式中，处理单元604基于包含要转变的IGU602的当前着色状态和IGU 602的目标着色状态(基于着色命令中的着色值)的驱动参数来计算、选择、确定或以其他方式产生命令信号VDCmnd。对于当前着色状态和目标着色状态的每种可能的组合，处理单元604还可以基于其他驱动参数(例如，斜坡到驱动速率、驱动电压、驱动电压持续时间、斜坡到保持速率和保持电压)来产生命令信号VDCmnd。其他驱动参数可包含基于当前或最近的传感器数据的参数，例如，室内温度、室外温度、在IGU 602的(或窗格中的一个或多个的)内部容积内的温度、与IGU 602相邻的房间中的光强度以及IGU 602外部的光强度，以及其他合适的或期望的参数。在一些实现方式中，此类传感器数据可经由上游网络控制器通过通信线路626和628而提供到WC 600。另外或替代地，传感器数据可从位于IGU 602的各种部分内或上的传感器接收。在一些此类实现方式中，传感器可在IGU 602内的通信模块(例如通信模块756)内或以其他方式与所述通信模块耦合。例如，包含光电传感器、温度传感器或透射率传感器的多个传感器可根据单线通信协议经由图7中示出的相同通信线路739和741耦合。
在一些实现方式中，处理单元604还可以基于与IGU 602内的ECD相关联的装置参数来产生命令信号VDCmnd。如上所述，用于ECD的装置参数可以包含相应的ECD(或ECD形成或以其他方式布置在其上的窗格的)的或与其相关联的长度、宽度、厚度、横截面积、形状、使用年限、型号、版本号或先前光学转变的数量。在一些实现方式中，处理单元604被配置来跟踪每个连接的IGU 602的着色转变的次数。
在一些实现方式中，处理单元604基于电压控制分布来产生命令信号VDCmnd，所述电压控制分布例如上文参考图2描述的电压控制分布。例如，处理单元604可使用驱动参数和装置参数来从存储在处理单元604内或可由所述处理单元访问的存储器中的预定义的电压控制分布的集合选择电压控制分布。在一些实现方式中，电压控制分布的每一集合针对装置参数的特定集合来界定。在一些实现方式中，在电压控制分布的给定集合中的每一电压控制分布针对驱动参数的特定组合来界定。处理单元604产生命令信号VDCmnd，使得驱动电路608实施所选择的电压控制分布。例如，处理单元604调整命令信号VDCmnd以使得驱动电路608继而调整所施加的电压信号V施加1和V施加2。更具体地说，驱动电路608调整所施加的电压信号V施加1和V施加2，使得跨越ECD所施加的有效电压V有效在经过分布的整个进程上跟踪通过电压控制分布指示的电压电平。
在一些实现方式中，处理单元604还可基于传感器数据来动态地修改命令信号VDCmnd(无论是在转变期间还是在转变之后的保持时段期间)。如上文所描述，此类传感器数据可从在所连接的IGU 602内或以其他方式与所述IGU集成的各种传感器或从其他外部传感器接收。在一些此类实现方式中，处理单元604可包含智能(例如，呈包含规则或算法的编程指令的形式)，所述智能使得处理单元604能够基于传感器数据来确定如何修改命令信号VDCmnd。在一些其他实现方式中，通过WC 600从此类传感器接收的传感器数据可被传送到网络控制器，且在一些实例中，从网络控制器传送到主控制器。在此类实现方式中，网络控制器或主控制器可基于传感器数据来修正IGU 602的着色值并将修正后的着色命令发送到WC600。另外或替代地，网络控制器或主控制器可从在建筑物外部的一个或多个其他传感器接收传感器数据，所述传感器例如定位在建筑物的屋顶或正面上的一个或多个光传感器。在一些此类实现方式中，主控制器或网络控制器可基于此类传感器数据来产生或修正着色值。
在一些实现方式中，处理单元604还可以基于从反馈电路610接收的一个或多个反馈信号V反馈动态地产生或修改驱动信号V驱动。例如，并且如以下将更详细描述的，反馈电路610可以提供：一个或多个电压反馈信号VOC，其基于ECD上检测到的(例如，如在定期开路电路实例期间测量的)实际电压电平；一个或多个电流反馈信号V电流，其基于通过ECD检测的实际电流电平；或基于与沿着电力传输线路检测或确定的电压降相关联的一个或多个电压补偿信号V补偿，所述电力传输线路向IGU 602提供所施加电压信号V施加1和V施加2。
通常，处理单元604可用能够执行本文中描述的功能或过程的任何合适的处理器或逻辑装置实施，包含此类装置的组合。在一些实现方式中，处理单元604为微控制器(也被称为微控制器单元(MCU))。在一些更加具体的应用中，处理单元604可为经特定设计用于嵌入式应用的微控制器。在一些实现方式中，处理单元604包含处理器核心(例如，200MHz的处理器核心或其他合适的处理器核心)以及程序存储器(例如，2018KB或其他合适的非易失性存储器)、随机存取存储器(RAM)(例如，512KB或其他合适的RAM)以及各种I/O接口。程序存储器可包含例如代码，所述代码可通过处理器核心执行以实施处理单元604的功能、操作或过程。
在一些实现方式中，RAM可存储通过WC 600控制的IGU 602的状态信息。RAM还可存储IGU 602内的ECD的装置参数。在一些其他实现方式中，处理单元604可将此类状态信息或装置参数存储在处理单元604外部但还在WC 600内的另一存储器装置(例如，闪存存储器装置)中。在一些特定实现方式中，处理单元604的I/O接口包含一个或多个CAN接口、一个或多个同步串行接口(例如，4线串行外围接口(SPI)接口)以及一个或多个集成电路间(I2C)接口。适合用于一些实现方式中的此控制器的一个实例为由AZ的Chandler的MicrochipTechnology Inc.提供的PIC32MZ2048ECH064控制器。
在图6中所说明的实现方式中，WC 600另外包含数据总线收发器664。数据总线收发器664经由通信总线632与上游接口614耦合。数据总线收发器664还经由通信总线666与处理单元604耦合。如上文所描述，在一些实现方式中，通信总线632根据CAN总线标准来设计、部署以及以其他方式配置，所述CAN总线标准为差分总线标准。在一些实现方式中，通信总线666还遵守CAN总线标准并包含用于传送差分信号对的差分线路对。由此，数据总线收发器664可包含差分端口的两个集合；第一集合用于与通信总线632耦合且第二集合用于与通信总线666耦合，所述通信总线继而与处理单元604的CAN接口耦合。
在各种实现方式中，数据总线收发器664经配置以经由通信总线632从网络控制器(例如NC 500)接收数据，处理数据，并经由通信总线666将经处理的数据发送到处理单元604。类似地，数据总线收发器664经配置以经由通信总线666从处理单元604接收数据，处理数据，并经由通信总线632将经处理数据发送到接口614，且最后经由上游电缆集合616将经处理数据发送到网络控制器。在一些此类实现方式中，处理数据包含将数据从第一协议转换或解译至第二协议(例如，从CAN协议(例如CANopen)至可由处理单元604读取的协议且反之亦然)。适合用于一些实现方式中的此数据总线收发器的一个实例为由TX的Dallas的Texas Instruments Inc.提供的SN65HVD1050数据总线收发器。在一些其他实现方式中，处理单元604可包含集成数据总线收发器或另外包含数据总线收发器664的功能性，致使外部数据总线收发器664的包含不必要。
电源电路
在高电平处，电源电路606可操作用于从电源线路622和624接收功率并将功率提供到WC 600的各种部件，包含处理单元604、驱动电路608、反馈电路610以及通信电路612。如上文所描述，第一电源线路622接收电源电压V电源1，例如DC电压，所述DC电压具有在近似5V至42V(相对于电源电压V电源2)的范围中的值，且在一个示例应用中，具有24V的值(但在其他实现方式中较高电压可为期望的且可能的)。还如上文所描述，第二电源线路624可为电源返回。例如，第二电源线路624上的电压V电源2可为参考电压，例如，浮动地线。
电源电路606包含用于逐步降低电源电压V电源1的至少一个下变频器(在本文中也称为“降压变频器”)。在所说明的实现方式中，电源电路606包含两个下变频器：第一相对较低功率(LP)下变频器668和第二相对较高功率(HP)下变频器670。LP下变频器668用以将电源电压V电源1逐步降低至第一经下变频电压VDwn1。在一些实现方式中，经下变频电压VDwn1可具有在近似0至5V的范围中的值，且在一个示例应用中，具有近似3.3V的值。经下变频电压VDwn1被提供给处理单元604以用于给处理单元604供电。适合用于一些实现方式中的LP下变频器的一个实例为由TX的Dallas的Texas Instruments Inc.提供的TPS54240 2.5安培(Amp)DC至DC降压变频器。
HP下变频器670用以将电源电压V电源1逐步降低至第二经下变频电压VDwn2。适合用于一些实现方式中的HP下变频器的一个实例为由TX的Dallas的Texas Instruments Inc.提供的TPS54561 5 Amp DC至DC降压变频器。在一些实现方式中，经下变频电压VDwn2可具有在近似6V至24V的范围中的值，且在一个示例应用中，具有近似6V的值。经下变频电压VDwn2被提供给下文参考驱动电路608描述的调压器680。在一些实现方式中，经下变频电压VDwn2还被提供给WC 600内的需要功率来执行其相应的功能的其余部件(但这些连接未示出以便避免使说明过度复杂且以便避免混淆其他部件和连接)。
在一些实现方式中，HP下变频器670提供经下变频电压VDwn2，仅在使得(或指示)HP下变频器这样做时，例如当或在处理单元604断言使能信号En时。在一些实现方式中，使能信号En经由串行外围接口(SPI)接口总线686提供给HP下变频器670。尽管SPI接口总线686在本文中可以单数形式描述，但SPI总线686可共同地指代两条或更多条SPI总线，所述SPI总线中的每一条可用于与WC 600的相应部件通信。在一些实现方式中，处理单元仅在WC600处于“活动模式”而非“睡眠模式”时才断言使能信号En。
在一些实现方式中，电源电路606还包含能量储存装置(或“能量井”)672或与所述能量储存装置耦合，所述能量储存装置例如电容储存装置，例如可充电电池(或电池组)或超级电容器。例如，适合用于一些实现方式中的超级电容器的一个实例可具有在0.4瓦特时(Wh)处至少400法拉的电容CS。在一些实现方式中，能量储存装置672可通过充电器674充电。在一些此类实现方式中，充电器674可通过电源电压V电源1供电。适合用于一些实现方式中的此充电器的一个实例为由CA的Milpitas的Linear Technology Corp.提供的LT3741恒定电流、恒定电压降压控制器。在一些实现方式中，充电器674还经配置以将储存在能量储存装置672中的功率提供给电源线路622。
在一些实现方式中，充电器674可替代地或另外通过一个或多个光伏(或“太阳能”)电池供电。例如，此类光伏(PV)电池可集成到由WC 600控制的IGU 602上或中，例如集成到IGU的一个或多个窗格上。在一些此类实现方式中，经由PV电池接收到的功率在被提供到充电器674且最终提供到能量储存装置672之前可通过调压器676调节。例如，调压器676可用以逐渐升高或降低从PV电池接收到的功率的电压。调压器676还通常可用于调节通过PV电池提供的功率，由此功率一整天都在波动，例如以便将功率的电压保持在固定水平。在一些实现方式中，当期望或需要储存在能量储存装置672中的功率时，其通过充电器674来释放。在一些实现方式中，为防止反向驱动(也就是说，为确保来自能量储存装置672或PV电池的功率不经由上游电缆集合616向上游流动)，电源电路606可另外包含不对称导体678，例如，低损耗半导体二极管，例如肖特基(Schottky)结二极管或p-n结二极管。此二极管678的使用在电源电压V电源1和V电源2中的一个或多个被施加脉冲的实现方式中可为尤其有利的。集成PV电池的使用的更多实例描述于2015年11月24日提交的且题目为SELF-CONTAINED ECIGU的第14/951,410号美国临时专利申请案(代理人案卷号VIEWP008X1)中，所述申请案据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。
能量储存装置的集成可出于多个理由为有利的，无论此类装置是包含在相应的WC600(类似于能量储存装置672)内还是以其他方式分布在整个网络系统(例如网络系统300)上。例如，每一WC 600内的电源电路606可用从能量储存装置672吸取的功率补充或增加由相应的电源线路622和624提供的功率。另外或替代地，在WC 600外部的能量储存装置可直接地将功率提供到配电线路，所述配电线路在整个网络系统上分布功率以对WC 600供电。此类实现方式在许多IGU 602将同时转变的高需求实例中可为尤其有利的。在低需求的时候，普通电源(例如，由建筑物来源提供的电源)可给能量储存装置再充电。能量储存装置的使用的更多实例描述于2015年11月24日提交的并且题目为SELF-CONTAINED EC IGU的美国专利申请号14/951,410(代理人案卷号VIEWP008X1)和2016年7月6日提交的并且题目为POWER MANAGEMENT FOR ELECTROCHROMIC WINDOW NETWORKS的PCT专利申请号PCT/US16/41176(代理人案卷号VIEWP080WO)中，所述两个专利申请全部以其全文并出于所有目的通过引用并入。
另外或替代地，在一些实现方式中，IGU 602的转变可以是交错的。例如，MC 400或NC 500可以在不同的时间发出针对WC 600的子集的着色命令，以便在任何给定时间将网络系统(或网络系统的一部分)消耗的总电力保持在期望的、安全的、允许的或最大的极限下。在一些其他实现方式中，可以通过从MC 400或NC 500接收的各种参数来对WC 304进行编程以延迟它们的转变。例如，由NC 500发出的次要着色命令还可以包含延迟值，所述延迟值通知WC 400在与延迟值相关联的时间过去之后开始着色改变。作为另一个实例，由NC 500发出的次要着色命令还可以包含时间值，所述时间值通知WC 400在达到与时间值相关联的时间时开始着色改变。在后面这两个实例中，NC 500可以大致同时或同时向WC 304发出着色命令，同时确保仍实现转变的交错。
驱动电路
在高电平处，驱动电路608通常可操作用于从处理单元604接收命令信号VDCmnd且可操作用于基于命令信号VDCmnd来提供施加电压信号V施加1和V施加2以用于驱动所连接的IGU602。驱动电路608包含调压器680，所述调压器从电源电路606中的HP下变频器670接收经下变频电压VDwn2。调压器680基于命令信号VDCmnd来调节、调整或以其他方式转换电压VDwn2以提供(或“产生”)第一经调节电压信号VP1和第二经调节电压信号VP2。在一些实现方式中，调压器680为降升压变频器；也就是说，调压器680能够充当下变频器以逐渐降低电压VDwn2以及充当上变频器以逐渐升高输入电压VDwn2。调压器680是充当下变频器还是充当上变频器取决于命令信号VDCmnd，所述命令信号相应地为下变频或上变频的幅值。在一些更具体的实现方式中，调压器680为同步升降压DC至DC变频器。在一些此类实现方式中，经调节电压信号VP1和VP2为从IGU 602的角度来看，且确切地说，从IGU 602内的ECD的角度来看，是有效固定振幅DC信号。
如上文更详细描述，处理单元604可基于多个不同的参数、输入值、算法或指令来产生命令信号VDCmnd。在一些实现方式中，处理单元604以数字电压信号的形式产生命令信号VDCmnd。在一些此类实现方式中，驱动电路608可另外包含数模转换器(DAC)682，所述数模转换器用于将数字命令信号VDCmnd转换成模拟命令电压信号VACmnd。在一些实现方式中，DAC682可以在处理单元604的外部，而在一些其他实现方式中，DAC 682在处理单元604的内部。在此类实现方式中，调压器680更具体地说基于命令电压信号VACmnd来产生经调节电压信号VP1和VP2。适合用于一些实现方式中的DAC的一个实例为由MA的Norwood的Analog DevicesInc.提供的AD5683R DAC。
在一些特定实现方式中，经调节电压信号VP1和VP2为矩形波(或“脉冲”)DC信号，例如，经脉宽调制(PWM)电压信号。在一些此类实现方式中，调压器680包含H桥电路以产生经调节电压信号VP1和VP2。在一些此类实现方式中，经调节电压信号VP1和VP2中的每一个具有相同频率。换句话说，在经调节电压信号VP1和VP2中的每一个中的从当前脉冲的开始到下一脉冲的开始的时段具有相同的持续时间。在一些实现方式中，调压器680可操作用于修改相应的电压信号VP1和VP2的占空比，使得相应的占空比不相同。以此方式，虽然第一经调节电压信号VP1的脉冲(或“接通”持续时间)的振幅(或“幅值”)可等于第二经调节电压信号VP2的脉冲的幅值，但是所述第一经调节电压信号VP1和第二经调节电压信号VP2中的每一个从IGU602中的ECD的对应的母线和传导层的角度看可具有不同的有效DC电压幅值。然而，在一些其他实现方式中，调压器680可另外或替代地修改电压信号VP1和VP2的脉冲的相应幅值。
例如，考虑一个应用，其中经调节电压信号VP1和VP2中的每一个的脉冲中的每一个具有5V的振幅，但其中第一电压信号VP1具有60％的占空比而第二电压信号VP2具有40％的占空比。在此应用中，通过经调节电压信号VP1和VP2中的每一个提供的有效DC电压可近似为相应的脉冲振幅与相应的脉冲所占的占空比的分数的乘积。例如，通过第一电压信号VP1提供的有效DC电压可近似为3V(5V与0.6的乘积)，而通过第二电压信号VP2提供的有效电压可近似为2V(5V与0.4的乘积)。在一些实现方式中，第一电压信号VP1的占空比与第二电压信号VP2的占空比互补。例如，如在刚刚提供的实例的情况中，如果第一电压信号VP1具有X％的占空比，那么第二电压信号VP2的占空比可为Y％，其中Y％＝100％-X％。在一些此类实现方式中，第一电压信号VP1的“接通”持续时间可与第二电压信号VP2的“断开”持续时间一致，且类似地，第一电压信号VP1的“断开”持续时间可与第二电压信号VP2的“接通”持续时间一致。在一些其他实现方式中，占空比未必必须互补；例如，第一电压信号VP1可具有50％的占空比而第二电压信号VP2可具有15％的占空比。
如上文所描述，在一些实现方式中，经调节电压信号VP1和VP2为从IGU 602的角度来看，且确切地说，从IGU 602内的ECD的角度来看，是有效固定振幅DC信号。对于另外的此类实现方式，调压器680还可包含一个或多个电子滤波器，且确切地说，一个或多个无源滤波器部件，例如一个或多个电感器。此类滤波器或滤波器部件可在经调节电压信号VP1和VP2的提供之前使所述经调节电压信号平滑以确保经调节电压信号VP1和VP2为有效固定振幅DC信号。为进一步促进经调节电压信号VP1和VP2的平滑，在一些实现方式中，电压信号VP1和VP2中的脉冲的频率可大于或等于1千赫兹(kHz)。例如，如所属领域的技术人员应了解，施加到导体的电压振荡的频率越大，导体中的电荷越不能够对电压振荡做出反应。另外，电感器中的电感越大，通过电感器提供的电压振荡的平滑越大。
在一些实现方式中，调压器680可有利地能够在突发模式下操作以减少WC 600随时间变化的功耗。在突发操作模式中，调压器680自动地进入和离开突发模式以使调压器680的功耗最小化。适合用于一些实现方式中的此调压器的一个实例为由CA的Milpitas的Linear Technology Corp.提供的LTC3112 15V、2.5Amp同步升降压DC/DC变频器。
在一些实现方式中，经调节电压信号VP1和VP2相应地为所施加的电压信号V施加1和V施加2。在一些此类实现方式中，经调节电压信号VP1与VP2之间的差值为有效电压V有效。在一些实现方式中，为实现变亮着色转变，处理单元604产生命令信号VDCmnd，使得调压器680提供正有效电压V有效，而为实现变暗着色转变，处理单元604产生命令信号VDCmnd，使得调压器680提供负有效电压V有效。相反，在涉及不同的电致变色层或对电极层的一些其他实现方式中，变暗着色转变通过提供正有效电压V有效实现，而变亮着色转变通过提供负有效电压V有效实现。
不论如何，调压器680可通过以下操作来提供正有效电压V有效：增加第一电压信号VP1的占空比或减小第二电压信号VP2的占空比，使得第一电压信号VP1的占空比大于第二电压信号VP2的占空比，且因此，第一施加电压信号V施加1的有效DC电压大于第二施加电压信号V施加2的有效DC电压。类似地，调压器680可通过以下操作来提供负有效电压V有效：减小第一电压信号VP1的占空比或增加第二电压信号VP2的占空比，使得第一电压信号VP1的占空比小于第二电压信号VP2的占空比，且因此，第一施加电压信号V施加1的有效DC电压小于第二施加电压信号V施加2的有效DC电压。
在一些其他实现方式中，包含图6中说明的实现方式，驱动电路608另外包含极性开关682。极性开关682从调压器680接收两个经调节电压信号VP1和VP2并输出施加电压信号V施加1和V施加2，所述施加电压信号被相应地提供到电力线634和636。极性开关482可用于将有效电压V有效的极性从正切换到负，且反之亦然。同样，在一些实现方式中，调压器680可通过增加第一电压信号VP1的占空比或通过减小第二电压信号VP2的占空比来增加VP1相对于VP2的幅值，且因此增加V有效的幅值。类似地，调压器680可通过减小第一电压信号VP1的占空比或通过增加第二电压信号VP2的占空比来减小VP1相对于VP2的幅值，且因此减小V有效的幅值。
在一些其他实现方式中，第二电压VP2可为信号地线。在此类实现方式中，第二电压VP2可在转变期间以及在转变之间的时间期间保持固定或浮动。在此类实现方式中，调压器680可通过增加或减小第一电压信号VP1的占空比来增加或减小VP1的幅值，且因此增加或减小V有效的幅值。在一些其他此类实现方式中，调压器680可通过在也调整第一电压信号VP1的占空比或也不调整所述占空比的情况下直接地增加或减小第一电压信号VP1的振幅来增加或减小VP1的幅值，且因此增加或减小V有效的幅值。事实上，在此类后者实现方式中，第一电压信号VP1可为实际的固定DC信号而非脉冲信号。
在包含极性开关682的实现方式中，第二电压信号VP2可为信号地线且第一电压信号VP1可始终为相对于第二电压信号VP2的正电压。在此类实现方式中，极性开关682可包含两个配置(例如，两个电气配置或两个机械配置)。处理单元604可经由例如通过SPI总线686提供的控制信号V极性来控制极性开关682处于配置中的哪一个配置。例如，处理单元604可在实施变亮转变时选择第一配置且在实施变暗转变时选择第二配置。例如，在极性开关682在第一配置中时，极性开关可输出相对于第二施加电压信号V施加2的正第一施加电压信号V施加1。相反，在极性开关682在第二配置中时，极性开关可输出相对于第二施加电压信号V施加2的负第一施加电压信号V施加1。
在一些实现方式中，在第一配置中时，极性开关682传递第一电压信号VP1(或其缓冲版本)作为第一施加电压信号V施加1并传递第二电压信号VP2(或其接地版本)作为第二施加电压信号V施加2，从而产生正有效电压V有效。在一些实现方式中，在第二配置中时，极性开关682传递第一电压信号VP1(或其缓冲版本)作为第二施加电压信号V施加2并传递第二电压信号VP2(或其接地版本)作为第一施加电压信号V施加2，从而产生负有效电压V有效。在一些实现方式中，极性开关682可包含H桥电路。取决于V极性的值，H桥电路可在第一配置或第二配置中起作用。适合用于一些实现方式中的极性开关的一个实例为由CA的San Jose的InternationalRectifier Corp.提供的IRF7301 HEXFET Power MOSFET。
在一些实现方式中，当从正电压V有效切换到负电压V有效或反之亦然时，极性开关682可经配置以从第一传导模式切换到高阻抗模式，且随后切换到第二传导模式，或反之亦然。出于教导性目的，考虑一个实例，其中第一经调节电压VP1在正保持值处且其中极性开关682在第一配置中。如上文所描述，在一些实现方式中，极性开关682传递VP1(或其缓冲版本)作为第一施加电压V施加1，从而产生也在正保持值处的第一施加电压V施加1。为简化说明，还假设VP2和V施加2都为信号地线。结果将为在正保持值处的有效施加电压V有效。现在考虑处理单元604正开始着色转变，所述着色转变将产生有效施加电压V有效在负保持值处的最终状态。在一些实现方式中，为实现着色转变，处理单元604基于负斜坡至驱动分布来调整命令信号VDCmnd以使得调压器680降低电压VP1的幅值。在一些实现方式中，当电压VP1的幅值达到接近于零的阈值(例如，10毫伏(mV))时，处理单元604将极性切换信号V极性从第一值改变为第二值以使得极性开关682从正传导模式(上文描述的第一配置)切换到高阻抗模式。
当在高阻抗模式中时，极性开关682不传递VP1。替代地，极性开关682可基于预定义的计算或估计来输出V施加1(或V施加2)的值。同时，调压器680继续将VP1的幅值减小至零。当VP1的幅值达到零时，调压器680开始增加VP1的幅值直至负驱动值的幅值。当VP1的幅值达到阈值(例如，10mV)时，处理单元604随后将极性切换信号V极性从第二值改变为第三值以使得极性开关682从高阻抗模式切换到负传导模式(上文描述的第二配置)。如上文所描述，在一些此类实现方式中，极性开关682传递VP1作为第二施加电压V施加2，而第一施加电压V施加1为信号地线。总而言之，在VP1的幅值大于或等于阈值电压(例如，10mV)时，相应地取决于极性开关682是在正传导模式(第一配置)还是负传导模式(第二配置)中，极性开关682传递经调节电压VP1作为第一施加电压V施加1或第二施加电压V施加2。由此，有效施加电压V有效通过VP1的幅值和极性开关682的极性配置指定，同时V有效的值小于或等于-10mV或大于或等于+10mV。但当极性开关682在高阻抗模式中时，在-10mV<V有效<10mV的范围中，V有效的值，且更一般地说，V施加1和V施加2的值，基于预定义的计算或估计来确定。
反馈电路
如上文所描述，在一些实现方式中，处理单元604可在操作期间(例如，在着色转变期间或在着色转变之间的时间期间)基于一个或多个反馈信号V反馈来修改命令信号VDCmnd。在一些实现方式中，反馈信号V反馈是基于一个或多个电压反馈信号VOC，所述电压反馈信号继而是基于检测到的跨越所连接的IGU的ECD的实际电压电平。此类电压反馈信号VOC可在定期的开路条件期间(在转变期间或在转变之间)测量，同时所施加的电压V施加1和V施加2断开较短的持续时间。例如，开路电压反馈信号VOC可使用差分放大器688来测量，所述差分放大器具有与电力线634连接的第一输入端、与电力线636连接的第二输入端，以及与模数转换器(ADC)692连接的输出端。ADC 692相对于处理单元604可以在内部或外部。适合用于一些实现方式中的差分放大器的一个实例为由CA的Milpitas的Linear Technology Corp.提供的低功率、增益可调整的精密LT1991。
另外或替代地，第二反馈信号V反馈可以是基于一个或多个电流反馈信号V电流，所述电流反馈信号继而是基于检测到的通过ECD的实际电流电平。此类电流反馈信号V电流可使用运算放大器690来测量，所述运算放大器具有与电阻器691的第一输入端子连接的第一输入端，所述第一输入端子还连接到极性开关682的输出端。运算放大器690的第二输入端可与电阻器691的第二端子连接，所述第二端子还连接到在第二电源电压V电源2处的节点。运算放大器690的输出端可与ADC 692连接。适合用于一些实现方式中的运算放大器的一个实例为由MA的Norwood的Analog Devices Inc.提供的低噪声CMOS、精密AD8605。因为电阻器691的电阻RF为已知的，所以从极性开关682流出的实际电流可通过处理单元604基于电压差信号V电流来确定。
在一些实现方式中，处理单元604还经配置以补偿由电压信号V施加1和V施加2传递通过传导配电线路633和635产生的传输损耗。更具体地说，提供到给定IGU 602的母线的实际电压可小于在WC 600的输出端处的电压V施加1和V施加2。由此，跨越IGU 402内的ECD所施加的实际电压V实际可小于在WC 600的输出端处的电压V施加1与V施加2之间的差值。例如，图解表示为各自具有电阻RT的电阻器的配电线路634和636的电阻可引起沿着配电线路634和636的显著电压降。当然，每一配电线路的电阻与配电线路的长度成正比且与配电线路的横截面积成反比。因此，预期电压降可基于对配电线路的长度的了解来计算。然而，此长度信息未必可获得。例如，安装者可在IGU的安装期间未记录此类长度信息或可未准确地、精确地或正确地记录此类信息。另外，在利用现有导线的一些传统安装中，此类长度信息可为不可获得的。
如果有关配电线路长度的信息可用，则可以使用这种信息来创建例如存储在插入式部件内的存储器芯片中的查找表。然后，这种长度信息可以在WC 600上电时由WC 600读取。在此类实现方式中，可以增加电压V施加1和V施加2(例如，使用固件或软件)以补偿沿着相应配电线路634和636的估计电压降。尽管此类补偿方案和算法可能在一定程度上是有效的，但是此类方案和算法不能精确地考虑由于配电线路的温度改变而导致的配电线路的电阻的动态变化，所述温度可能基于配电线路的使用、基于在地球旋转时的太阳位置、基于天气并且基于季节在给定的一天内发生很大变化。
另外或替代地，第三反馈信号V反馈可以是基于一个或多个电压补偿信号V补偿，所述电压补偿信号继而是基于检测到的沿着配电线路中的至少一条的实际电压降。例如，此类电压补偿信号V补偿可使用差分放大器694来测量，所述差分放大器具有与WC 600中的配电线路634或634中的一条连接的第一输入端，与WC 600中的第五线路642连接的第二输入端，以及与ADC 692连接的输出端。在一些此类实现方式中，诸如参考图7所示和所描述的实现方式，插入式部件752包含电压补偿电路762。在一个示例实现方式中，电压补偿电路762包含在插入式部件752内分别在第五线路742与第一配电线路734或第二配电线路736之间提供短路的导体。在此类实现方式中，差分放大器694检测偏移电压V补偿，所述偏移电压V补偿与通过WC 600和IGU 602之间的配电线路的电流I、以及与WC 600和IGU 602之间的配电线路的长度和横截面积成比例。处理单元604基于从运算放大器690输出的信号V电流来确定电流I。以此方式，处理单元可以增加或减少命令电压信号VDCmnd，以补偿沿着配电线路的静态和动态电压降，而不用直接知道配电线路的长度或横截面积。
在一个实现方式中，通过将V补偿除以I来计算WC 600与IGU 602之间的每条配电线路的电阻RT。然后将该电阻信息存储在WC 600内的参数表中。然后将V补偿动态计算为2*RT*V电流。随后可以使用所计算的V补偿量来自动地顺序动态调整电压信号V施加1和V施加2以补偿线路633和635中的电压降。在另一种情况下，通过2*V补偿来动态调整电压信号V施加1和V施加2以考虑线路633和635中的电压降。
在2012年4月17日提交并且题目为CONTROLLER FOR OPTICALLY SWITCHABLEWINDOWS的美国专利申请号13/449,248(代理人案卷号VIEWP041)和2012年4月17日提交并且题目为CONTROLLER FOR OPTICALLY SWITCHABLE WINDOWS的美国专利申请号13/449,251(代理人案卷号VIEWP042)中更详细描述了电压补偿，所述两个专利申请全部据此以其全文并出于所有目的通过引用并入。在一些其他实现方式中，电压补偿电路762可以连接到通信线路739和741，所述通信线路739和741连接到芯片756。在一些其他实现方式中，电压补偿电路762可以通过接口754以及通信线路738和740直接与通信线路637和639耦合。
开路电压反馈信号VOC、电流反馈信号V电流以及电压补偿反馈信号V补偿中的每一个可通过ADC 692数字化并提供到处理单元604以作为反馈信号V反馈。适合用于一些实现方式中的ADC的一个实例为由MA的Norwood的Analog Devices Inc.提供的低功率AD7902。在一些以上实例中，虽然以单数形式提及反馈信号V反馈，但反馈信号V反馈可共同地指代三个(或更多或更少的)单独的反馈信号：第一反馈信号用于数字化开路电压信号VOC，第二反馈信号用于数字化电流信号V电流且第三反馈信号用于数字化电压补偿信号V补偿。反馈信号V反馈可经由SPI总线686提供到处理单元604。处理单元604随后可使用反馈信号V反馈来动态地修改命令信号VDCmnd，使得跨越IGU 602的ECD堆叠施加的电压的实际值V实际近似等于期望的有效电压V有效，且因此，使得达到目标着色状态。
例如，当外部环境变得更明亮时，WC 600可从NC 500接收着色命令以使IGU 602变暗。然而，在一些实现方式或实例中，当相应的ECD变得着色越来越多时，ECD的温度可由于增加的光子吸收而大大升高。因为ECD的着色可取决于ECD的温度，所以着色状态可在命令信号VDCmnd未经调整以补偿温度变化时改变。在一些实现方式中，处理单元604可基于如经由反馈信号VOC和V电流所确定的检测到的跨越ECD的实际电压或检测到的通过ECD的实际电流来调整命令信号VDCmnd，而非直接地检测到温度波动。
另外，如上所述，每个WC 600可以连接到多个IGU 602并且为其供电。虽然将给定WC 600连接到多个连接的IGU 602中的每个相应IGU 602的配电线路集合的横截面积是大体相同的，但是每个配电线路集合的长度可以基于相应IGU 602相对于WC 600的位置而是不同的。因此，虽然WC 600通过公共节点(诸如通过以上参考图7描述的耦合连接器748)向多个连接的IGU 602提供电压V施加1和V施加2，但基于IGU 402中的相应IGU 402相对于WC 600的位置，由多个IGU 602中的每一个实际接收的电压V施加1和V施加2的值可以不同。在一些实现方式中，可能期望的是，将每个IGU 602连接到给定WC 600的配电线路具有相同或相似的长度以减小由IGU 602接收的实际所施加电压之间的差异。
通信电路
通信电路612通常经配置以实现在处理单元604与在WC 600内或外的各种其他部件之间的通信。例如，通信电路612可包含桥接装置696。在一些实现方式中，桥接装置696使得处理单元696能够经由通信线路638和640(统称为数据总线644)以及对应的通信线路637和639传送并接收数据信号数据3和数据4。在一些实现方式中，桥接装置696可为单线桥接装置，所述单线桥接装置经配置以根据单线通信协议通信。在一些此类实现方式中，通信线路639和640可为信号地线，而携载数据信号数据3的通信线路637和639可将数据和功率两者提供到芯片756以及提供到IGU 602内的任何数目的单线相容传感器。在一些实现方式中，IGU 602内的芯片756可为在处理单元604与IGU 602内的传感器之间的数据通信的中间装置。例如，传感器可连接到通信线路739和741，所述通信线路连接到芯片756。在一些其他实现方式中，传感器可经由接口754和通信线路738以及740直接地与通信线路637和639耦合。在其他时间处，数据信号数据3可将传感器数据传送回到处理单元604。
桥接装置696经配置以管理到、来自单线装置以及在单线装置之间的通信。处理单元604可经由I2C总线697将指令传送到桥接装置696，或从桥接装置接收数据。尽管I2C总线697在本文中可以单数形式描述，但I2C总线697可共同地指代两条或更多条I2C总线，所述I2C总线中的每一条可用于与WC 600的相应部件通信。因此，在一些实现方式中，桥接装置696充当I2C至单线桥，所述桥直接地介接到I2C主机(处理单元604)的I2C主机端口以执行在处理单元604与下游单线从装置之间的双向协议转换，所述单线从装置包含芯片756和IGU602上或内的任何传感器。适合用于一些实现方式中的一种此类桥接装置为由CA的SanJose的Maxim Integrated Products,Inc.提供的DS2482单线主装置。在一些其他实现方式中，桥接装置696的功能可集成到处理单元604中。
在一些实现方式中，响应于加电或以其他方式激活处理单元604，处理单元604通过桥接装置696指令插入式部件752内的通信模块756将装置参数和驱动参数传送到处理单元604内的RAM或其他存储器装置。另外或替代地，处理单元604可以通过桥接装置696定期地轮询通信模块756。通信模块756然后可以通过经由桥接装置696将驱动参数传送到WC600内的RAM或其他存储器装置来响应轮询。
在一些实现方式中，通信电路612还包含无线电收发器698。例如，无线电收发器698可经由I2C总线697与处理单元604通信。无线电收发器698可实现在处理单元604与具有此类无线电收发器的其他装置之间的无线通信，所述装置包含例如其他WC 600、NC 500、IGU 602以及移动装置或其他计算装置。虽然在本文中以单数形式提及，但无线电收发器698可共同地指代各自经配置用于根据不同的相应协议进行无线通信的一个或多个无线电收发器。例如，适合用于一些实现方式中的一些无线网络协议可基于IEEE 802.11标准，例如Wi-Fi(或“WiFi”)。另外或替代地，无线电收发器698可经配置以基于IEEE 802.15.4标准通信，所述标准界定低速率无线个人区域网络(LR-WPAN)的物理层和媒体访问控制。例如，与IEEE 802.15.4标准相容的较高级协议可以是基于ZigBee、6LoWPAN、ISA100.11a、WirelessHART或MiWi规范和标准。另外或替代地，无线电收发器698可经配置以基于蓝牙标准(包含经典蓝牙、蓝牙高速以及蓝牙低能量协议且包含蓝牙v4.0、v4.1以及v4.2版本)通信。另外或替代地，无线电收发器698可经配置以基于EnOcean标准(ISO/IEC 14543-3-10)通信。
如上文所描述，无线通信可替代经由在WC 600与NC 500之间的物理电缆的通信。在一些其他实现方式中，可以在WC 600与NC 500之间建立有线通信和无线通信。换言之，可以同时保持至少两个不同类型的通信链路以便在WC与MC之间发送数据。例如，WC可以使用CANbus与NC进行有线通信，以用于一些较不数据密集的发消息，诸如WC电压数据、电流数据和传感器数据。同时，WC可以通过WiFi或本文公开的其他任何无线通信技术与NC进行无线通信，以用于更加数据密集的通信，诸如摄像机馈送和/或音频馈送。当保持两条或更多条通信链路时，如果发生中断或其他错误状况，则一条通信链路可以作为另一条通信链路的备用。在一些实现方式中，传感器和其他装置可以使用无线链路、有线链路或两者与WC通信。此外，在一些实现方式中，分布式WC 600可形成网状网络以用于将各种信息传送到彼此或传送到MC 400、NC 500或传送到其他装置，致使在例如网络系统300等网络系统的各种控制器之间的物理通信线路不必要。还如上文所提及，WC 600可与其所控制的IGU 602无线地通信。例如，每一IGU 602内的通信模块756还可包含用于与WC 600的无线电收发器698和处理单元604通信的无线电收发器。在一些实现方式中，无线通信可替代经由在WC 600与IGU602之间的物理电缆的通信。例如，无线通信可替代单线通信总线644、通信线路637和639以及通信线路738和740。此类无线实现方式可促进自足式IGU的制造和安装，所述自足式IGU例如不需要物理电缆的附接的IGU。在一些此类自足式实现方式中，每一IGU可包含能量储存装置和用于给能量储存装置充电的集成光伏电池。能量储存装置继而可给在IGU内的ECD的着色状态和着色状态转变供电。
在一些实现方式中，通信电路612可另外或替代地包含电力线通信模块699。电力线通信模块699可在数据经由电源电压信号V电源1(且在一些情况下，也为V电源2)而非经由通信线路622和624或无线地或除经由通信线路或无线地以外传送的实现方式或实例中使用。如图所示，电力线通信模块699可经由I2C总线697与处理单元604通信。
自动/半自动-调试/自发现
在一些实现方式中，在安装之后以及在WC已经开启之后，WC可以请求或轮询IGU602内的单线ID。这些单线ID然后从WC发送到NC，并且最终发送到MC，使得MC可以将WC的CANbus ID与其控制的IGU的单线ID相关联。在一些其他实现方式中，IGU还可以包含无线收发器。例如，每个IGU内的蓝牙收发器可以广播包含IGU的ID的信标，然后WC可以拾取所述信标。一旦与WC连接的IGU的ID已知，人们就可以利用移动装置(电话、IPad或专有装置)穿过建筑物以便将每个IGU与物理位置相关联。
睡眠模式
在一些实现方式中，除了正常(或“主动”)操作模式之外，WC 600被配置来进入和退出一个或多个睡眠模式。例如，在达到目标着色状态并且施加保持电压持续一段持续时间之后，处理单元604可以停止对使能信号EN断言(或“解除断言”)，并因此禁用HP下变频器670。因为HP下变频器670向WC 600内的大多数部件供电，所以当使能信号EN被解除断言时，WC 600进入第一睡眠模式。替代地，代替关闭或禁用HP下变频器670，处理单元可以单独或选择性成组地禁用WC 600中的每个部件，其方式是通过对此类单独部件或组的其他使能信号(未示出)解除断言。在一些实现方式中，在禁用HP下变频器670或以其他方式禁用WC 600内的期望部件之前，处理单元604断言控制信号Cntrl，其导致调压器680进入高阻抗模式，例如，使得当其他部件关闭时，存储在所连接的IGU 602的EC堆叠内的电荷不会从IGU向后流到WC 600中。在一些实现方式中，LP下变频器668在第一睡眠模式期间保持接通以向处理单元604提供全功率。在一些实现方式中，处理单元604可以定期地启用差分放大器688和ADC 692以确定VOC是否已经下降到阈值电平以下(或升高到阈值电平以上)，例如以确定IGU的着色状态是否已经改变超过可接受的水平。当VOC已经下降到阈值以下(或升高到阈值以上)时，处理单元604可以通过打开HP下变频器670、或者否则打开将IGU的EC堆叠驱动到可接受水平所需的部件来“唤醒”WC 600(例如，退出睡眠模式并返回到正常活动操作模式)。在一些实现方式中，在退出睡眠模式时，处理单元604可以使得将电压斜坡施加到EC堆叠，然后是保持电压。
在一些实现方式中，处理单元604可以被配置来使得WC 600进入不同于第一(或“浅”)睡眠模式的第二(或“深”)睡眠模式。例如，在WC 600已经处于第一睡眠模式持续一段持续时间之后，处理单元604可以禁用其一些功能以进一步节省电力。实际上，处理单元604本身进入睡眠模式。处理单元604仍然从LP下变频器获得3.3V，但是其被配置成处于功能降低的低功率模式，其中它比正常全功能模式消耗更少的电力。当处于这种第二睡眠模式时，可能以多种方式中的一种或多种来唤醒处理单元604。例如，处理单元604可以定期地自身唤醒(诸如每分钟、每几分钟、每10分钟)。如上所述，处理单元604然后可以启用差分放大器688和ADC 692以确定VOC是否已经下降到阈值电平以下(或升高到阈值电平以上)，例如以确定IGU的着色状态是否已经改变超过可接受的水平。当VOC已经下降到阈值以下(或升高到阈值以上)时，处理单元604可以通过打开HP下变频器670、或者否则打开将IGU的EC堆叠驱动到可接受水平所需的部件来“唤醒”WC 600。在一些实现方式中，在退出睡眠模式时，处理单元604可以使得将电压斜坡施加到EC堆叠，然后是保持电压。
另外或替代地，可以基于中断(诸如来自NC 500的命令)、或基于来自与处理单元604通信耦合的占据传感器的信号，将处理单元604从这种深睡眠模式唤醒。当这种占据传感器检测到占据者时，占据传感器可以向处理单元604提供信号，所述信号使得处理单元唤醒WC 600并使其返回激活模式(在一些其他实现方式中，占据传感器可以与NC 500耦合，然后所述NC 500基于来自占据传感器的信号向WC 500发送唤醒命令)。在一些实现方式中，例如在用户携带包含蓝牙或定期轮询或发送信标以进行配对的其他合适类型的收发器的装置的情况下，处理单元604可以定期地唤醒以使得无线电收发器698能够确定附近是否有任何此类装置。
另外，为了在此类睡眠模式期间进一步节省电力，处理单元604可以通过控制信号Cntrl来启用调压器680，以便从存储在IGU 602的EC堆叠内的电荷汲取为处理单元604和无线电收发器698供电所需的电力。在2016年7月6日提交并且题目为POWER MANAGEMENT FORELECTROCHROMIC WINDOW NETWORKS的PCT专利申请号PCT/US16/41176(代理人案卷号VIEWP080WO)中描述了使用节能和智能且高效的配电的更多实例，所述专利申请据此以其全文并出于所有目的通过引用并入。另外，在2013年6月28日提交并且题目为CONTROLLINGTRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES的美国专利申请号13/931,459(代理人案卷号VIEWP052)中进一步描述了与获得VOC相关的主题，所述专利申请据此以其全文并出于所有目的通过引用并入。
智能网络控制器
在一些实现方式中，参考图5描述的NC 500可以接管以上描述为图4的MC 400的责任的一些功能、过程或操作。另外或替代地，NC 500可以包括未参考MC 400描述的附加功能或能力。图8示出根据一些实现方式的网络控制器的示例模块的方块图。例如，图8的模块可以在NC 500中以硬件、固件和软件的任何合适组合实现。在NC 500被实现为在计算机内执行的网络控制器应用的一些实现方式中，图9的每个模块还可以被实现为在网络控制器应用内执行的应用、任务或子任务。
在一些实现方式中，NC 500定期地从其所控制的WC 600请求状态信息。例如，NC500可每几秒、每数十秒、每分钟、每几分钟或在任何期望的时间段之后将状态请求传送到其所控制的WC 600中的每一个。在一些实现方式中，每一状态请求使用CAN ID或相应的WC600的其他识别符引导至WC 600中的相应WC。在一些实现方式中，NC 500在每一轮状态采集期间顺序地行进通过其所控制的所有WC 600。换句话说，NC 500循环通过其所控制的所有WC 600，使得状态请求在每一轮状态采集中顺序地被发送到WC 600中的每一个。在状态请求已被发送到给定WC 600之后，NC 500随后在于所述轮状态采集中将状态请求发送到WC中的下一个WC之前等待从相应的WC 600接收状态信息。
在一些实现方式中，在已从NC 500控制的所有WC 600接收到状态信息之后，NC500随后执行一轮着色命令分布。例如，在一些实现方式中，每一轮状态采集跟随有一轮着色命令分布，所述着色命令分布随后跟随有下一轮状态采集和下一轮着色命令分布等等。在一些实现方式中，在每一轮着色命令分布期间，NC 500继续将着色命令发送到NC 500所控制的WC 600中的每一个。在一些此类实现方式中，NC 500还在所述轮着色命令分布期间顺序地行进通过其所控制的所有WC 600。换句话说，NC 500循环通过其所控制的所有WC600，使得着色命令在每一轮着色命令分布中顺序地被发送到WC 600中的每一个。
在一些实现方式中，每一状态请求包含指示正从相应的WC 600请求什么状态信息的指令。在一些实现方式中，响应于对此请求的接收，相应的WC 600通过将所请求的状态信息发送到NC 500(例如，经由在上游电缆集合616中的通信线路)来做出响应。在一些其他实现方式中，每一状态请求默认使得WC 600发送其所控制的IGU 602的集合的预定义信息集合。不论如何，WC 600响应于每一状态请求而传送到NC 500的状态信息可包含例如IGU 602的着色状态值(S)，所述着色状态值指示IGU 602是正经历着色转变还是已完成着色转变。另外或替代地，着色状态值S或另一值可指示着色转变中的特定阶段(例如，电压控制分布的特定阶段)。在一些实现方式中，状态值S或另一值还可指示WC 600是否处于睡眠模式。响应于状态请求而传送的状态信息还可包含例如IGU 602的着色值(C)，如通过MC 400或NC500设定。响应还可包含通过WC 600基于着色值(例如，有效施加的V有效的值)来设定的设定点电压。在一些实现方式中，响应还可包含所测得、检测到或以其他方式确定(例如，经由放大器688和反馈电路610)的跨越IGU 602内的ECD的近实时实际电压电平V实际。在一些实现方式中，响应还可包含所测得、检测到或以其他方式确定(例如，经由放大器690和反馈电路610)的通过IGU 602内的ECD的近实时实际电流电平I实际。响应还可包含各种近实时传感器数据，例如，从集成在IGU 602上或内的光电传感器或温度传感器收集。
例如CANOpen等一些协议限制从WC 600发送至NC 500的每一帧数据的大小，且反之亦然。在一些实例中，每一状态请求的发送和响应于此请求的状态信息的接收实际上包含多次双向通信，且因此，包含多个帧。例如，上文描述的每一状态请求可包含上文描述的状态值中的每一个的单独的子请求。作为更具体的实例，从NC 500到特定的WC 600的每一状态请求可包含请求状态值S的第一子请求。响应于第一子请求，WC 600可将确认和包含状态值S的帧发送到NC 500。NC 500随后可将请求着色值C的第二子请求发送到WC 600。响应于第二子请求，WC 600可将确认和包含着色值C的帧发送到NC 500。V有效、V实际以及I实际的值以及传感器数据可类似地用单独的相应子请求和响应获得。
在一些其他实现方式中，NC 500可不同步地将状态请求发送到特定的WC 600，而非在顺序基础上轮询WC 600中的每一个或将状态请求发送到WC 600中的每一个。例如，定期地从所有WC 600接收状态信息(包含C、S、V有效、V实际以及I实际)可为无用的。例如，可期望不同步地从WC 600中的仅特定WC请求此类信息，所述特定WC最近已接收或实施着色命令，当前正经历着色转变，最近已完成着色转变，或已在相对较长的持续时间上未从所述特定WC收集状态信息。
在一些其他实现方式中，WC 600中的每一个可定期地广播其状态信息(包含C、S、V有效、V实际和I实际)，而非个别地轮询WC 600中的每一个或将状态请求发送到所述WC中的每一个，不论是在顺序基础上还是不同步地。在一些此类实现方式中，WC 600中的每一个可无线地广播状态信息。例如，每一WC 600可每几秒、数十秒、几分钟或数十分钟来广播状态信息。在一些实现方式中，WC 600可经同步以在某些时间处广播其相应的状态信息以避免占据大量的集体带宽。另外，广播时段对于WC 600的不同集合(例如上文描述的分区)可为不同的和在不同的时间处，例如，基于相应的IGU在建筑物中和相对于太阳的位置，或基于邻近IGU的房间是否被占据。
在一些其他实现方式中，WC 600中的每一个可响应于某些条件来广播其状态信息，所述条件例如当开始着色转变时、当完成着色转变时、当V实际变化了阈值时、当I实际变化了阈值时、当传感器数据(例如，光强度或温度)变化了阈值时、当占据传感器指示邻近的房间被占据时或当进入或退出睡眠模式时。NC 500可收听此类广播的状态信息，且在所述NC听到所述状态信息时，记录状态信息。有利地，在广播实现方式中，从WC 600的集合接收状态信息所需的时间近似被削减一半，因为不需要从WC 600请求状态信息，且因此，没有与每一WC 600相关联的往返延迟。替代地，仅存在与将状态信息从每一WC 600发送到NC 500所需的时间相关联的单向时延。
在一些其他实现方式中，在通电时或在通电之后，每个WC 600可以被配置来读取连接的IGU的装置参数、驱动参数和窗片ID或其他ECD ID。然后，WC广播其CAN ID以及窗片ID以及相关联装置和驱动参数。也就是说，在一些实现方式中，这种广播由WC中的一个或多个处理器启动，而无需或不考虑NC或其他控制器对这种数据的任何请求。当广播ID和参数时，NC 500可以接收和处理ID和参数。在一些实现方式中，来自由WC广播的消息的窗片ID和参数然后从NC传送到MC，所述MC将其存储在例如包含已知CAN ID的列表的表格中。例如，表格的每一行可以包含CAN ID、与CAN ID相关联的WC位置ID、连接的窗片ID、与窗片ID相关联的相应窗的位置、以及相应ECD的装置参数和驱动参数。在一些实现方式中，MC可以将表格存储在基于云的数据库系统中，使得即使MC故障，另一个MC可以被实例化并访问云中的表格。
在一些实例中，在调试期间，现场服务技术人员可以基于两个或更多个相邻窗的着色中的感知到的差异来干预并尝试执行自组织窗片至窗片匹配。在这种情况下，技术人员可以确定应修改一个或多个ECD的驱动参数，并且然后执行这些修改。在一些实现方式中，WC被配置来将修改的参数广播到对应的NC，可以将参数从所述NC传送到MC。在WC随后故障或遇到错误的情况下，例如，NC或MC可以确定WC故障，因为在WC已经被配置来定期地广播数据诸如WC的CAN ID和/或WC位置ID的情况下，WC不再广播。当发生故障的WC被随后通电的新WC替换时，新的WC将读取对应的窗片ID，并如上所述的，广播新的WC的CAN ID和连接的窗片ID。当NC或MC接收到此信息时，NC或MC可以被配置来通过使用窗片ID来执行表格查找，从数据库表格中检索故障WC的已修改驱动参数。在此类实例中，NC或MC也配置来通过将新的CAN ID分配给WC位置ID和相关联的窗片ID来自动更新表格。然后NC或MC将自动将修改的驱动参数传送给新的WC。以此方式，即使在相应的WC被替换时，仍然可以通过已修改的驱动参数来驱动在调试期间修改其驱动参数的ECD。在一些实现方式中可以执行用于自动修改、更新和应用驱动参数的其他技术，如Shrivastava等人于2016年3月9日提交的题目为METHODOF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS的美国临时专利申请号62/305,892(代理人案卷号VIEWP008X2P)中进一步描述的，所述专利申请以全文并出于所有目的通过引用并入。
在一些此类实现方式中，NC 500可不同步地将着色命令发送到特定的WC 600，不论是通过有线还是无线连接，而非在顺序基础上将着色命令发送到WC 600中的每一个。例如，定期地将着色命令发送到所有WC 600可为无用的。例如，可期望不同步地将着色命令发送到WC 600中的仅特定WC，所述特定WC将转变至不同的着色状态，所述特定WC的状态信息刚已(或最近已)被接收，或已在相对较长的持续时间上未将着色命令发送到所述特定WC。
数据记录器
在一些实现方式中，NC 500还包含用于记录与由NC 500控制的IGU相关联的数据的数据记录模块(或“数据记录器”)802。在一些实现方式中，数据记录器802记录包含在对状态请求的响应的一些或全部中的每一个中的状态信息。如上文所描述，WC 600响应于每一状态请求而传送到NC 500的状态信息可包含IGU 602的着色状态值(S)；指示着色转变中的特定阶段(例如，电压控制分布的特定阶段)的值；指示WC 600是否处于睡眠模式的值；着色值(C)；通过WC 600基于着色值(例如，有效施加V有效的值)来设定的设定点电压；所测得、检测到或以其他方式确定的跨越IGU 602内的ECD的实际电压电平V实际；所测得、检测到或以其他方式确定的通过IGU 602内的ECD的实际电流电平I实际，以及各种传感器数据，例如，从集成在IGU 602上或内的光电传感器或温度传感器收集。在一些其他实现方式中，NC 500可以收集和排队消息队列(诸如RabbitMC、ActiveMQ或Kafka)中的状态信息，并且将状态信息流式传输到MC以用于随后的处理，诸如数据减少/压缩、事件检测等，如在本文中进一步描述的。
在一些实现方式中，NC 500内的数据记录器802以日志如逗号分隔值(CSV)文件的形式或经由另一表结构文件格式收集并存储从WC 600接收到的各种信息。例如，CSV文件中的每一行可与相应的状态请求相关联，且可包含C、S、V有效、V实际以及I实际的值以及响应于状态请求而接收的传感器数据(或其他数据)。在一些实现方式中，每一行通过对应于相应的状态请求的时间戳(例如，当状态请求被NC 500发送时，当数据被WC 600收集时，当包含数据的响应被WC 600发送时，或当响应被NC 500接收时)识别。在一些实现方式中，每一行还包含与相应的WC 600相关联的CAN ID或其他ID。
在一些其他实现方式中，CSV文件中的每一行可包含通过NC 500控制的所有WC600的请求数据。如上文所描述，NC 500可在每一轮状态请求期间顺序地循环通过其所控制的所有WC 600。在一些此类实现方式中，CSV文件中的每一行仍通过时间戳(例如，在第一列中)识别，但时间戳可与每一轮状态请求的开始而非每一单独的请求相关联。在一个特定实例中，列2–6可相应地包含通过NC 500控制的WC 600中的第一WC的值C、S、V有效、V实际以及I实际，列7–11可相应地包含WC 600中的第二WC的值C、S、V有效、V实际以及I实际，列12–16可相应地包含WC 600中的第三WC的值C、S、V有效、V实际以及I实际，等等，遍历由NC 500控制的所有WC 600。CSV文件中的后一行可包含下一轮状态请求的相应的值。在一些实现方式中，每一行还可包含从光电传感器、温度传感器或与通过每一WC 600控制的相应IGU集成的其他传感器获得的传感器数据。例如，此类传感器数据值可被输入到在WC 600中的第一WC的C、S、V有效、V实际以及I实际的值之间的相应的列中，但在所述行中的WC 600中的下一WC的C、S、V有效、V实际以及I实际的值之前。另外或替代地，每一行可包含来自一个或多个外部传感器的传感器数据值，例如，位于建筑物的一个或多个正面上或其屋顶上的外部传感器。在一些此类实现方式中，NC500可在每一轮状态请求结束时将状态请求发送到外部传感器。
紧凑状态
如上所述，一些协议(诸如CANopen)限制从WC 600发送到NC500的每帧的大小，并且反之亦然。在一些实例中，每个状态请求的发送和响应于这种请求的状态信息的接收实际上包含多个双向通信和帧。例如，上述每个状态请求可以包含针对上述每个状态值的单独子请求。在一些实现方式中，所请求的值C、S、V有效、V实际和I实际中的两个或更多个中的每一个可以在单个响应内一起被传输-紧凑状态响应。例如，在一些实现方式中，C、S、V有效、V实际和I实际中的两个或更多个的值被格式化以配合在一个帧中。例如，CANopen协议将可以在每个帧中发送的数据有效负载的大小限制为8个字节(其中每个字节包括8位)。并且在使用CANopen的服务数据对象(SDO)子协议的实现方式中，CANopen帧的数据有效负载部分的最大大小为4个字节(32位)。在一些实现方式中，值V有效、V实际和I实际中的每一个的大小是10位。因此，V有效、V实际和I实际的值中的每一个都可以被封装在单个SDO帧中。这剩下2位。在一些实现方式中，C和S的值中的每一个可以用一个相应位来指定。在这种情况下，C、S、V有效、V实际和I实际的值全部都可以仅使用32位来指定，并且因此可以封装在一个SDO CANopen帧中。
在一些实现方式中，可以使用广播状态请求来实现附加的时间节省。例如，NC 500可以向其控制的所有WC 600广播单个状态请求，而不是以个体(或“单播”为基础)向每个WC600发送状态请求。如上所述，响应于接收到状态请求，可以对每个WC 600进行编程，以通过在一个或多个紧凑状态响应中传送状态信息(诸如值C、S、V有效、V实际和I实际)来进行响应。
协议转换模块
如上文所描述，NC 500的一个功能可为在各种上游和下游协议之间转译，例如，以实现在WC 600与MC 400之间或在WC与面向外部的网络310之间的信息分布。在一些实现方式中，协议转换模块804负责此类转译或转换服务。在各种实现方式中，协议转换模块904可经编程以执行在多个上游协议中的任何上游协议与多个下游协议中的任何下游协议之间的转译。如上文所描述，此类上游协议可包含例如BACnet等UDP协议、例如oBix等TCP协议、在这些协议上方构造的其他协议以及各种无线协议。下游协议可包含例如CANopen、其他CAN相容的协议以及各种无线协议，包含例如基于IEEE 802.11标准(例如，WiFi)的协议、基于IEEE 802.15.4标准(例如，ZigBee、6LoWPAN、ISA100.11a、WirelessHART或MiWi)的协议、基于蓝牙标准(包含经典蓝牙、蓝牙高速以及蓝牙低能量协议且包含蓝牙v4.0、v4.1以及v4.2版本)的协议或基于EnOcean标准(ISO/IEC14543-3-10)的协议。
综合分析
在一些实现方式中，NC 500定期地(例如每24小时)将通过数据记录器802(例如，作为CSV文件)记录的信息上传到MC 400。例如，NC 500可经由文件传输协议(FTP)或另一合适的协议通过以太网数据链路316将CSV文件发送到MC 400。在一些此类实现方式中，状态信息随后可被存储在数据库320中或可由应用经由面向外部的网络310访问。
在一些实现方式中，NC 500还可包含用以分析通过数据记录器802记录的信息的功能性。例如，分析模块906可接收并分析通过数据记录器802实时地记录的原始信息。在各种实现方式中，分析模块806可经编程以基于来自数据记录器802的原始信息来做决定。在一些其他实现方式中，分析模块806可与数据库320通信以在通过数据记录器802记录的状态信息被存储在数据库320中之后分析所述状态信息。例如，分析模块806可比较电气特性如V有效、V实际以及I实际的原始值与预期值或预期值的范围并基于所述比较来标记特殊条件。例如，此类标记条件可包含指示故障如短路、错误或对ECD的损害的功率尖峰。在一些实现方式中，分析模块806将此类数据传送到着色确定模块810或传送到功率管理模块812。
在一些实现方式中，分析模块806还可对从数据记录器802接收到的原始数据进行滤波以更智能地或高效地将信息存储在数据库320中。例如，分析模块806可经编程以将仅“所关注的”信息传递到数据库管理器808以用于存储在数据库320中。例如，所关注的信息可包含异常值、以其他方式与预期值(例如基于经验值或历史值)偏离的值或在转变发生时的具体时段。原始数据可如何经滤波、解析、暂时地存储以及高效地长期存储在数据库中的更详细实例描述于2015年5月7日提交的且题目为CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS的第PCT/2015/029675号PCT专利申请案(代理人案卷号VIEWP049X1WO)中，所述申请案据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。
数据库管理器
在一些实现方式中，NC 500包含数据库管理器模块(或“数据库管理器”)808，所述数据库管理器模块经配置以定期地将通过数据记录器804记录的信息存储到数据库，例如，每小时、每几小时或每24小时。在一些实现方式中，数据库可为外部数据库，例如上文所描述的数据库320。在一些其他实现方式中，数据库可在NC 500内部。例如，数据库可实施为时间序列数据库，例如在NC 500的辅助存储器506内或在NC 500的另一长期存储器内的Graphite数据库。在一些示例实现方式中，数据库管理器808可实施为Graphite Daemon，所述Graphite Daemon执行为在NC 500的多任务操作系统内的后台进程、任务、子任务或应用。时间序列数据库可以比诸如SQL的关系数据库更具优势，因为时间序列数据库对于随时间分析的数据更有效。
在一些实现方式中，数据库320可共同地指代两个或更多个数据库，所述数据库中的每一个可存储通过网络系统300中的NC 500中的一些或全部获得的信息中的一些或全部。例如，可期望将信息的副本存储在多个数据库中以用于冗余目的。在一些实现方式中，数据库320可共同地指代众多数据库，所述数据库中的每一个在相应的NC500内部(例如Graphite或其他时间序列数据库)。还可期望将信息的副本存储在多个数据库中，使得来自包含第三方应用的应用的对信息的请求可在数据库当中分配且得到更高效处理。在一些此类实现方式中，数据库可定期地或以其他方式同步以保持一致性。
在一些实现方式中，数据库管理器808还可对从分析模块806接收到的数据进行滤波以更智能地或高效地将信息存储在内部或外部数据库中。例如，数据库管理器808可另外或替代地经编程以将仅“所关注的”信息存储到数据库。同样，所关注的信息可包含异常值、以其他方式与预期值(例如基于经验值或历史值)偏离的值或在转变发生时的具体时段。原始数据可如何经滤波、解析、暂时地存储以及高效地长期存储在数据库中的更详细实例描述于2015年5月7日提交的且题目为CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS的第PCT/2015/029675号PCT专利申请案(代理人案卷号VIEWP049X1WO)中，所述申请案据此以其全文且出于所有目的通过引用并入。
着色确定
在一些实现方式中，NC 500或MC 400包含用于计算、确定、选择或以其他方式产生IGU 602的着色值的智能。例如，如上文参考图4的MC 400类似地描述，着色确定模块810可执行各种算法、任务或子任务以基于参数的组合来产生着色值。参数的组合可包含例如通过数据记录器802收集并存储的状态信息。参数的组合也可包含时间或历法信息，例如一天中的时间、一年中的某天或一季中的时间。另外或替代地，参数的组合可包含太阳历信息，例如太阳相对于IGU 602的方向。参数的组合还可包含外部温度(在建筑物外部)、内部温度(在邻近目标IGU 602的房间内)或在IGU 602的内部容积内的温度。参数的组合还可包含关于天气的信息(例如，是晴朗、晴天、阴天、多云、下雨还是下雪)。例如一天中的时间、一年中的某天或太阳的方向等参数可被编程到NC 500中并通过所述NC跟踪。例如外部温度、内部温度或IGU温度等参数可从在建筑物中、上或周围的传感器或集成在IGU 602上或内的传感器获得。在一些实现方式中，各种参数可通过包含可经由API与NC 500通信的第三方应用的各种应用提供，或基于通过所述应用提供的信息来确定。例如，网络控制器应用，或所述网络控制器应用运行所在的操作系统，可经编程以提供API。
在一些实现方式中，着色确定模块810还可基于经由各种移动装置应用、墙壁装置或其他装置接收的用户超控来确定着色值。在一些实现方式中，着色确定模块810还可基于从包含第三方应用和基于云的应用的各种应用接收到的命令或指令来确定着色值。例如，此类第三方应用可包含各种监测服务，包含恒温器服务、报警服务(例如，火灾检测)、安全服务或其他器具自动化服务。监测服务和系统的另外实例可在2015年3月5日提交的且题目为MONITORING SITES CONTAINING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES AND CONTROLLERS的PCT/US2015/019031(代理人案卷号VIEWP061WO)中找到。此类应用可经由一个或多个API与NC 500内的着色确定模块810和其他模块通信。NC 500可实现的API的一些实例描述于2014年12月8日提交的且题目为MULTIPLE INTERFACING SYSTEMS AT A SITE的第62/088,943号美国临时专利申请案(代理人案卷号VIEWP073P)中。
功率管理
如上所述，分析模块806可以将V有效、V实际和I实际的值以及实时获得的或先前存储在数据库320内的传感器数据与期望值或期望值范围进行比较，并基于比较标记特殊条件。分析模块806可以将此类标记数据、标记条件或相关信息传递给功率管理812。例如，此类标记条件可以包含指示ECD的短路、错误或损坏的功率尖峰。功率管理模块812然后可以基于标记的数据或条件来修改操作。例如，功率管理模块812可以延迟着色命令直到功率需求下降，停止对扰乱的WC发出命令(并使其处于空闲状态)，开始交错对WC发出的命令，管理峰值功率或求助信号。
总结
在一个或多个方面中，所描述的功能中的一个或多个可用以下各项实施：硬件、数字电子电路、模拟电子电路、计算机软件、固件(包含在本说明书中公开的结构及其结构等效物)或其任何组合。在此文档中描述的主题的某些实现方式还可实施为一个或多个控制器、计算机程序或物理结构，例如，在计算机存储介质上编码以用于通过窗控制器、网络控制器和/或天线控制器执行或以控制这些控制器的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。呈现为或用于电致变色窗的任何所公开的实现方式可更一般地实施为或用于可切换光学装置(包含窗、镜子等)。
所属领域的技术人员可容易地明白本公开中描述的对实施方案的各种修改，且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中界定的一般原理可应用于其他实现方式。因此，权利要求书并不意图限于本文中示出的实现方式，而是将符合与本公开、原理以及本文中所公开的新颖特征一致的最宽范围。另外，所属领域的技术人员应容易了解，术语“上部”和“下部”有时为易于描述图式而使用，并指示对应于在适当取向的页上的图式的取向的相对位置，且可不反应如所实施的装置的适合取向。
在本说明中在单独的实现方式的背景下描述的某些特征还可组合地实施于单一实现方式中。相反，在单一实现方式的背景下描述的各种特征还可单独地实施于多个实现方式中或实施于任何合适的子组合中。此外，尽管特征可在上文描述为以某些组合起作用且甚至初始如此要求，但来自所要求的组合的一个或多个特征在一些情况下可从所述组合消除，且所要求的组合可涉及子组合或子组合的变化型式。
类似地，虽然操作在图式中以特定次序描绘，但这未必意味着操作需要以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或执行所有所说明的操作，以实现期望的结果。另外，图式可以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描绘的其他操作可并入到示意性地说明的示例过程中。例如，一个或多个另外操作可在所说明的操作中的任何操作之前、之后、与之同时或在其之间执行。在某些情境中，多任务且并行处理可为有利的。此外，在上文描述的实现方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实现方式中都需要此分离，且应理解，所描述的程序部件和系统通常可在一起集成于单一软件产品中或包装到多个软件产品中。另外，其他实现方式都在以下权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求书中所叙述的动作可以不同的次序执行且仍实现期望的结果。

Claims (54)

1.一种用于控制一个或多个光学可切换装置的设备，所述设备包括：
处理单元，其被配置来基于光学可切换装置的目标光学状态产生命令电压信号，所述处理单元还被配置来产生极性控制信号；
调压器，其被配置来接收处于第一电压的电力，并且基于所述命令电压信号增加或减小所述第一电压的幅值以提供处于经调节电压的DC电压信号；以及
极性开关，其被配置来接收处于所述经调节电压的所述DC电压信号，基于所述极性控制信号保持或反转所述DC电压信号的极性，并且输出处于所述经调节电压和基于所述极性控制信号的所述极性的所述DC电压信号以便给所述光学可切换装置供电。
2.如权利要求1所述的设备，其还包括第一下变频器，所述第一下变频器被配置来接收处于电源电压的电源信号，将所述电源电压的幅值减小到所述第一电压，并且提供处于所述第一电压的所述电力。
3.如权利要求2所述的设备，其还包括第二下变频器，所述第二下变频器被配置来接收处于所述电源电压的所述电源信号，将所述电源电压的所述幅值减小到第三电压，并且提供所述第三电压以便给所述处理单元供电。
4.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中：
所述调压器包括H桥电路以便基于所述命令电压信号产生脉宽调制(PWM)信号；以及
所述调压器包括至少一个电感元件以对所述PWM信号滤波以便提供所述DC电压信号。
5.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述调压器能够以突发模式进行操作。
6.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述处理单元被配置来使得所述设备的一个或多个部件至少部分地响应于已经达到所述目标光学的指示而进入第一睡眠模式。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述处理单元还被配置来使得所述调压器在所述第一睡眠模式期间进入高阻抗状态。
8.如权利要求6或7所述的设备，其中所述处理单元还被配置来响应于所述光学可切换装置的着色状态已经穿过阈值的指示，使得所述一个或多个部件从所述第一睡眠模式唤醒。
9.如权利要求6-8中任一项所述的设备，其中所述处理单元还被配置来至少部分地响应于所述设备的所述一个或多个部件处于所述第一睡眠模式持续指定的持续时间，进入第二睡眠模式。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述处理单元还被配置来以指定间隔定期地从所述第二睡眠模式唤醒。
11.如权利要求9所述的设备，其中所述处理单元还被配置来响应于来自控制器或传感器的中断，从所述第二睡眠模式唤醒。
12.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述处理单元被配置来从存储器读取：
一个或多个装置参数，
一个或多个第一驱动参数，以及
与所述光学可切换装置相关联的一个或多个窗片识别符。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述处理单元还被配置来使得所述设备将所述一个或多个装置参数、所述一个或多个第一驱动参数、所述一个或多个窗片识别符、以及所述设备的识别符发送到所述设备外部的控制器。
14.如权利要求12或13所述的设备，其中所述处理单元还被配置来：
处理从所述控制器接收的一个或多个第二驱动参数，所述一个或多个第二驱动参数是由所述设备先前发送到所述控制器的经修改的驱动参数，以及
使得将所述一个或多个第二驱动参数应用于驱动所述光学可切换装置。
15.一种用于控制一个或多个光学可切换装置的设备，所述设备包括：
处理单元，其被配置来基于光学可切换装置的目标光学状态产生命令电压信号；
能量储存装置；
第一调压器，其被配置来从所述能量储存装置接收处于第一电压的电力，并且基于所述命令电压信号增加或减小所述第一电压的幅值以提供处于经调节电压的DC电压信号以便给所述光学可切换装置供电；以及
第二调压器，其被配置来从光伏电池接收电力并且调节来自所述光伏电池的所述电力以便给所述能量储存装置充电。
16.如权利要求15所述的设备，其中：
所述第一调压器包括H桥电路以便基于所述命令电压信号产生PWM信号；以及
所述第一调压器包括至少一个电感元件以对所述PWM信号滤波以便提供所述DC电压信号。
17.如权利要求15或16所述的设备，其中所述第一调压器能够以突发模式进行操作。
18.一种用于控制一个或多个光学可切换装置的系统，所述系统包括：
控制光学可切换装置的窗控制器，所述窗控制器包括：
处理单元，其被配置来基于所述光学可切换装置的目标光学状态产生命令电压信号，所述处理单元还被配置来产生极性控制信号，
调压器，其被配置来接收处于第一电压的电力，并且基于所述命令电压信号增加或减小所述第一电压的幅值以提供处于经调节电压的DC电压信号，以及
极性开关，其被配置来接收处于所述经调节电压的所述DC电压信号，基于所述极性控制信号保持或反转所述DC电压信号的极性，并且输出处于所述经调节电压和基于所述极性控制信号的所述极性的所述DC电压信号以便给所述光学可切换装置供电；以及
控制所述窗控制器的网络控制器。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述网络控制器通过无线链路或有线链路与所述窗控制器进行通信。
20.如权利要求18所述的系统，其中所述网络控制器通过无线链路和有线链路两者与所述窗控制器进行通信，所述无线链路提供至少视频信号的通信，所述有线链路提供至少指示检测到的电气特性的数据的通信。
21.如权利要求18-20中任一项所述的系统，其中所述处理单元被配置来使得所述设备的一个或多个部件至少部分地响应于已经达到所述目标光学的指示而进入第一睡眠模式。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述处理单元还被配置来响应于所述光学可切换装置的着色状态已经穿过阈值的指示，使得所述一个或多个部件从所述第一睡眠模式唤醒。
23.如权利要求21或22所述的系统，其中所述处理单元还被配置来至少部分地响应于所述设备的所述一个或多个部件处于所述第一睡眠模式持续指定的持续时间，进入第二睡眠模式。
24.如权利要求18-23中任一项所述的系统，其中所述处理单元被配置来从存储器读取：
一个或多个装置参数，
一个或多个第一驱动参数，以及
与所述光学可切换装置相关联的一个或多个窗片识别符。
25.一种用于控制一个或多个光学可切换装置的方法，所述方法包括：
基于光学可切换装置的目标光学状态产生命令电压信号；
产生极性控制信号；
基于所述命令电压信号增加或减小第一电压的幅值以提供处于经调节电压的DC电压信号；以及
基于所述极性控制信号保持或反转所述DC电压信号的极性；以及
将处于所述经调节电压并处于基于所述极性控制信号的所述极性的所述DC电压信号提供给所述光学可切换装置。
26.如权利要求25所述的方法，其还包括：
从存储器读取一个或多个装置参数、一个或多个第一驱动参数、以及与所述光学可切换装置相关联的一个或多个窗片识别符。
27.如权利要求26所述的方法，其还包括：
将所述一个或多个装置参数、所述一个或多个第一驱动参数、所述一个或多个窗片识别符、以及第一控制器的识别符发送到第二控制器。
28.如权利要求26或27所述的方法，其还包括：
处理从控制器接收的一个或多个第二驱动参数，所述一个或多个第二驱动参数是先前发送到所述控制器的经修改的驱动参数；以及
使得将所述一个或多个第二驱动参数应用于驱动所述光学可切换装置。
29.一种用于与被配置来控制光学可切换装置的窗控制器介接的设备，所述设备包括：
用于与多个窗控制器通信的接口；以及
一个或多个处理器，其被配置来使得：
处理从窗控制器接收的状态信息，所述状态信息至少指示由所述窗控制器控制的一个或多个光学可切换装置的着色状态，以及
响应于接收到所述状态信息，通过所述接口向所述窗控制器发送一个或多个着色命令。
30.如权利要求29所述的设备，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
在顺序的基础上或异步的基础上向所述多个窗控制器发送状态请求。
31.如权利要求29或30所述的设备，其中所述状态信息指示以下中的一个或多个：所施加电压电平、检测到的电压电平、检测到的电流、光电传感器信息、或温度传感器信息。
32.如权利要求29-31中任一项所述的设备，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
将所述窗控制器识别为控制光学可切换装置从第一着色状态转变到与所述第一着色状态不同的第二着色状态。
33.如权利要求29-32中任一项所述的设备，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
将所述状态信息与所述窗控制器的身份相关联地记录为日志文件中的日志数据，
分析所述日志数据，以及
管理日志文件在一个或多个数据库中的存储。
34.如权利要求33所述的设备，其中分析所述日志数据包括：
将由所述状态信息指示的一个或多个测量的电气特性与参考值或与值范围进行比较，以及
基于所述比较来确定错误条件。
35.如权利要求34所述的设备，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
基于所述错误条件延迟所述一个或多个着色命令的所述发送。
36.如权利要求33所述的设备，其中：
分析所述日志数据包括对所述日志数据滤波以获得所述日志数据的表示偏离指定期望值的值的部分，以及
管理所述日志文件的存储包括识别所述日志数据的所述部分。
37.如权利要求29-36中任一项所述的设备，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
在使所述设备与上游控制器通信的上游协议与使所述设备与所述窗控制器通信的下游协议之间进行转译。
38.如权利要求29-37中任一项所述的设备，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
基于至少包括所述状态信息的参数产生一个或多个着色值，在所述一个或多个着色命令中识别所述一个或多个着色值。
39.如权利要求38所述的设备，其中所述参数还包括以下中的一个或多个：日历信息、太阳信息、温度信息、天气信息、第三方应用数据或用户指令。
40.一种用于控制光学可切换装置的系统，所述系统包括：
控制多个光学可切换装置的多个窗控制器；以及
控制所述窗控制器中的一个或多个的网络控制器，所述网络控制器包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置来使得：
处理从窗控制器接收的状态信息，所述状态信息至少指示由所述窗控制器控制的一个或多个光学可切换装置的着色状态，以及
响应于接收到所述状态信息，通过所述接口向所述窗控制器发送一个或多个着色命令。
41.如权利要求40所述的系统，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
在顺序的基础上或异步的基础上向所述多个窗控制器发送状态请求。
42.如权利要求40或41所述的系统，其中所述状态信息指示以下中的一个或多个：所施加电压电平、检测到的电压电平、检测到的电流、光电传感器信息、或温度传感器信息。
43.如权利要求40-42中任一项所述的系统，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
将所述窗控制器识别为控制光学可切换装置从第一着色状态转变到与所述第一着色状态不同的第二着色状态。
44.如权利要求40-43中任一项所述的系统，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
将所述状态信息与所述窗控制器的身份相关联地记录为日志文件中的日志数据，
分析所述日志数据，以及
管理日志文件在一个或多个数据库中的存储。
45.如权利要求44所述的系统，其中分析所述日志数据包括：
将由所述状态信息指示的一个或多个测量的电气特性与参考值或与值范围进行比较，以及
基于所述比较来确定错误条件。
46.如权利要求40-45中任一项所述的系统，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
在使所述设备与上游控制器通信的上游协议与使所述设备与所述窗控制器通信的下游协议之间进行转译。
47.如权利要求40-46中任一项所述的系统，所述一个或多个处理器还被配置来使得：
基于至少包括所述状态信息的参数产生一个或多个着色值，在所述一个或多个着色命令中识别所述一个或多个着色值。
48.一种用于与被配置来控制光学可切换装置的窗控制器介接的方法，所述方法包括：
从窗控制器接收状态信息，所述状态信息至少指示由所述窗控制器控制的一个或多个光学可切换装置的着色状态；
根据所接收的状态信息产生一个或多个着色命令；以及
将所产生的一个或多个着色命令发送到所述窗控制器。
49.如权利要求48所述的方法，其还包括：
在顺序的基础上或异步的基础上向所述多个窗控制器发送状态请求。
50.如权利要求48或49所述的方法，其中所述状态信息指示以下中的一个或多个：所施加电压电平、检测到的电压电平、检测到的电流、光电传感器信息、或温度传感器信息。
51.如权利要求48-50中任一项所述的方法，其还包括：
将所述窗控制器识别为控制光学可切换装置从第一着色状态转变到与所述第一着色状态不同的第二着色状态。
52.如权利要求48-51中任一项所述的方法，其还包括：
将所述状态信息与所述窗控制器的身份相关联地记录为日志文件中的日志数据；
分析所述日志数据；以及
管理日志文件在一个或多个数据库中的存储。
53.如权利要求48-52中任一项所述的方法，其还包括：
在使所述设备与上游控制器通信的上游协议与使所述设备与所述窗控制器通信的下游协议之间进行转译。
54.如权利要求48-53中任一项所述的方法，其还包括：
基于至少包括所述状态信息的参数产生一个或多个着色值，在所述一个或多个着色命令中识别所述一个或多个着色值。
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