CN109196873A - 支持电气监视和网络的电气面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于对频繁活动设施进行环境监视的系统和方法，其通常包括具有用于各种环境用途的感测元件的超薄装置，被设计成提供无线通信网络作为执行各种任务的基础。所述装置可以安装在现有的电气系统上并且尤其可以测量各种电路上的电流。

Description

支持电气监视和网络的电气面板

相关申请的交叉引用

本申请是于2017年3月3日提交的第15/449,172号美国实用新型申请的延续案，并且要求于2016年5月3日提交的第62/331,220号美国临时专利申请的权益，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及对监视系统的不显眼的监视和安装的领域。特别地，本文所述的系统和方法提供了安装在电源插座上的面板形式的监视器，该监视器可以用于资产跟踪和功耗监视。

背景技术

连接技术通常是利用与本地网络进行通信的无线通信装置增强的传感器仪器。可以查询该本地网络使得可以将来自传感器输出的信息发射并聚合到单个位置。目前越来越流行的两种类型的传感器仪器是用于电力监视和资产跟踪的仪器。

连接技术在家居消费市场中变得非常流行。例如，有许多装置可以监视灯具使用的电量，帮助您找到车钥匙，允许您远程控制家居照明，让您的HVAC系统确定是否需要操作。这些系统通常全部都按照类似原理操作。监视器通常附接到要监视的系统(例如，灯、车钥匙、灯插座或恒温器)，其提供用于检测附接物体的操作和相关标准(诸如环境条件)的传感器。监视器具有通常与无线网络进行通信的通信能力，然后监视器基于中央控制(以自动方式或通过手动控制)操作。监视器使用的网络通常是用户的家用无线网络，用户还使用家用无线网络来允许他们的计算机连接到外部网络(诸如因特网)，或者可以通过蓝牙与用户的移动装置连接。

在家用和工业设置中，越来越多地安装感测技术以完成诸如测量连接到集中式电源的装置的功耗，或监视包括但不限于湿度、噪声、温度、辐射以及光照水平等环境因素等任务。此外，这些感测装置的一些子集通过无线天线和协议增强，以便向集中式计算机发射来自所述装置的信息以用于分析并显示给操作人员，因为这允许系统在不同位置进行监视，同时在中央控制处检查。为了在定位损失点方面有价值，用电量感测系统通常必须监视连接到电气系统上的单个物体的电气用途，而不只是作为整体使用。因此，通常情况是用电量传感器安装在每个用电物体上，并且这些传感器利用通信网络将它们单独的结果传送到中央位置。在传统系统的每个用电物体上安装此类传感器对于大型企业来说既昂贵又具高度侵入性。

家用技术通常尚未渗透到许多行业和商业机构中。像医疗保健这样的部门(该部门的典型设施(即，医院、诊所)可以被归类为具有大量受监视资产的频繁活动设施)可能存在问题。具体地，此类设施中缺乏连接技术通常是由几个问题引起的。首先是在物理建筑物内安装和扩展装置网络的侵入性。对于技术安装而言，电力系统的中断的成本可能比该技术可以提供的长期收益更直接。例如，医院通常不能切断其电力(甚至是设施的相对较小的部分)，而不必呈现出在安装发生时使该部分完全无法用于其主要任务。这可能导致数千小时的工作损失。第二个问题是要监视的大量资产可以使大量所需传感器(假设至少需要向几乎每个资产提供一个传感器)成本过高。

在家庭中，常见的电力监视技术涉及在断路器箱处添加内嵌感测技术或集中监视。尽管有效，但是这些方法不能适当地扩展到高耗电建筑物，在这些建筑物中，此类装置的安装成本非常高并具有破坏性。为了实现适当的定位，先前需要在设施内进行大规模和侵入式安装，以将物理节点放置在网络内，向所述节点供电，以及连接通信网络中的所述节点。该过程是耗时的，必须由经过培训的技术人员进行，并且需要至少部分设施断开电力。

在商业圈中，用于频繁活动设施的资产跟踪服务已经开始在使用RFID标签和相关技术的许多商业环境中流行起来。在商业上，这主要用于诸如库存控制和高价值资产定位等领域，其中任何单独的被跟踪物体的价值低，资产的快速定位需要提供了很大的价值，并且安装成本更容易证明是合理的。这些系统通常包括移动的基准元件和地面实况网络，这些基准元件是被跟踪的资产的一部分或者与被跟踪的资产一起移动，该地面实况网络需要许多节点来从移动元件接收信号。

可以使用多种技术来完成物体跟踪。一些已知系统的示例包含全球定位系统，诸如GPS，这些全球定位系统使用轨道卫星与地面收发器进行通信。虽然监视诸如公司车辆等高价值资产是有效的，但是GPS收发器昂贵，耗电量大，并且在室内通常效率低得多，因为卫星信号可能无法达到足够的准确度。由于大多数商业设施都在室内，所以GPS技术对于设施内的资产跟踪通常不具有成本效益。

相反，其它技术通常用于室内资产跟踪。这些技术包括：射频识别(RFID)标签，其利用由专门设计的无线电天线接收的具体发射的无线电信号；和iBeacon或技术，其使用或其它无线信号来计算漫游收发器或未知收发器的位置。无论实施方案如何，漫游收发器都能充当基准元件，而“信标”充当已知位置的接收器。

当漫游收发器移动通过它可以从信标进行发射和/或接收的空间时，漫游收发器的位置可以由信标系统确定。用于确定位置的确切方法可以因系统而异，并且通常取决于期望跟踪的本质。例如，对于许多库存控制系统，关键信息片段通常仅是库存物品在设施中的哪个房间，而不具体指在房间中的位置。对于这些类型的系统，信标可以安装在诸如门口等出入点中。通过简单地检测物品已经通过出入点(以及它可能正在移动的方向)来执行物品跟踪。然后假设该物品位于最终房间，该物品被检测到进入该房间的门口并且没有检测到能够离开的门口。

可选方法是有效地利用信号的三角测量或相对于静态信标的已知位置的另一种形式的相对定位。在这种情况下，信标以它们通常具有重叠的接收区域和静态定位的方式来提供。图1中示出了这种情况的示例。在这种情况下，当移动装置(101)移动通过各种信标(103A)、(103B)和(103C)的发射/接收区域时，该移动装置可以与哪个信标进行通信并且该信标的信号强度程度可以用于相对于这三个信标(103A)、(103B)和(103C)的位置来定位移动收发器。由于信标(103A)、(103B)和(103C)位于已知的固定位置处，所以这可以用于准确地确定移动元件(101)的位置。

应当显而易见的是，图1的布局可以提供优于先前讨论的出入点检测的许多益处。特别地，图1的实施例允许将移动装置(101)定位在要确定的房间内。此外，该布置可以消除移动物品(101)可能由于某种原因没有“检入”其通过的门口的错误，因为图1的系统在所有时间和所有位置而不是仅在单个目标位置进行有效监视。因此，图1的实施例在其位置确定方面通常相当准确。因而，对于在一天的过程期间反复移动的频繁移动资产的位置，或者对于需要知道特定位置而不仅仅是一般位置的那些资产，它可能更有价值。

然而，图1的布局的问题在于需要高密度的信标(103A)、(103B)和(103C)来聚合来自这些系统的关于环境的准确且有用的信息。为了真正准确，移动元件(101)需要在任何和全部时间都与至少两个并且优选地三个信标进行通信。因此，准确地能够在整个大型设施(诸如医院、工厂或仓库)中跟踪物体所必需的信标的数量可能很大。此外，这些信标中的每一个传统上必须安装或放置在不会挡道并且不会被标准活动移动或损坏的某个位置，并且它需要连接到电源以对其活动供电，这在安装期间可能导致破坏。

虽然可以通过使用持久电池或其它内部电源(诸如在适当环境中的太阳能电池)来简化电源连接以便确保信标(103A)、(103B)或(103C)始终起作用并具有电力，但是通常需要将信标(103A)、(103B)和(103C)布线到建筑物的电气系统中或者将它们安装在现有电源插座附近以对它们相对不间断地供电。在后一种情况下，信标(103A)、(103B)和(103C)利用插座中的插头连接，从而防止接近一个或多个插座，因此减少了可以插入给定位置中的物品的数量。这在诸如医院等设施中可能是严重的问题，这些医院在整个设施中依赖于分布式电源插座以用于其它目的。总之，所有这些问题都归因于信标系统，涉及每个传感器的昂贵且侵入性的安装过程，可能包括在安装期间出于安全原因而破坏主电源。这面临与在那些相同设施中安装电力监视系统相同的许多问题。

综上所述，应当显而易见的是，尤其是在频繁活动设施内，资产跟踪和电力监视是要安装的两个最具侵入性的感测系统，因为这两个感测系统都通常需要大量的单独装置(分别为信标和用电量传感器)作为可以与它们两者分开的特殊通信网络(诸如Wi-Fi网络)建立的补充。因此，虽然这两种技术显然都适用于商业设施，但是安装困难导致采用率相对较低。

发明内容

下文是本发明的发明内容以提供对本发明的一些方面的基本理解。此发明内容不旨在识别本发明的关键或重要元件，也不意图刻画本发明的范围。本章节的唯一目的是以简化形式提出本发明的一些概念作为稍后呈现的更详细描述的序言。

本文尤其描述了一种无线网络监视系统的监视器装置，其包括：面板，其具有外表面和相对内表面，并且被配置为安装在双插座上；计算机，其附接到所述内表面；天线，其附接到所述内表面；收发器，其耦合到附接在所述内表面上的所述天线并且可操作地耦合到所述计算机，并且被配置为经由所述天线进行发射和接收；两个导电突起，其附接到所述内表面，所述两个导电突起进行尺寸和形状设置并且定位在所述表面上以当所述面板安装在双插座的接线柱上时接触所述接线柱并从所述接线柱汲取电力，所述导电突起向所述计算机和所述收发器提供所述汲取的电力。

在实施例中，所述监视器装置进一步包括：磁场传感器，其附接到所述内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量磁场。

在实施例中，所述双插座磁场传感器被配置为测量通过所述双插座的电流。

在实施例中，所述磁场传感器耦合到所述计算机，并且所述计算机被配置为从所述磁场传感器接收通过所述双插座的所述电流的所述测量值。

在实施例中，所述双插座包括多个插座，并且所述计算机进一步被配置为确定电流流过所述多个插座中的哪个插座。

在实施例中，所述磁场传感器选自由以下各项组成的群组：罗盘；磁力计；探测线圈；磁通门；光泵浦；核子旋进；超导量子干涉装置(SQUID)；霍尔效应；磁阻；磁敏二极管；磁敏晶体管；光纤；以及磁光。

在实施例中，所述收发器被配置为经由加密协议进行发射和接收。

在实施例中，所述收发器被配置为以850MHz至17.5GHz并包括端值的载波频率进行发射。

本文还尤其描述了一种网络监视系统，其包括：第一双插座；第一监视器装置，其安装在所述第一双插座上并且包括：面板，其具有外表面和相对内表面，并且被配置为安装在双插座上；计算机，其附接到内表面；天线，其附接到内表面；收发器，其耦合到附接在内表面上的天线并且可操作地耦合到计算机，并且被配置为经由天线进行发射和接收；两个导电突起，其附接到内表面，该两个导电突起进行尺寸和形状设置并且定位在所述表面上以当所述面板安装在第一双插座的接线柱上时接触所述接线柱并从所述接线柱汲取电力，所述导电突起向所述计算机和所述收发器提供所述汲取的电力；磁场传感器，其附接在所述内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量由通过所述插座汲取的电力产生的磁场；中央计算机服务器，其经由所述收发器与所述第一监视器装置进行无线通信；其中所述计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射通过所述第一双插座的所述电流的所述测量值，所述测量值在所述第一监视器装置处从所述磁场传感器接收。

在实施例中，该系统进一步包括：第二双插座；第二监视器装置，其包括：面板，其具有外表面和相对内表面，并且被配置为安装在第二双插座上；计算机，其附接到内表面；天线，其附接到内表面；收发器，其耦合到附接在内表面上的天线并且可操作地耦合到计算机，并且被配置为经由天线进行发射和接收；两个导电突起，其附接在内表面，该两个导电突起进行尺寸和形状设置并且定位在所述表面上以当所述面板安装在第二双插座的接线柱上时接触所述接线柱并从所述接线柱汲取电力，所述导电突起向所述计算机和所述无线收发器提供所述汲取的电力。以及磁场传感器，其附接在内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量由通过所述插座汲取的电力产生的磁场；其中所述第二监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射流通过所述第二双插座的所述电流的所述测量值，所述测量值在所述第二监视器装置处从所述第二监视器装置磁场传感器接收。

在实施例中，所述第二监视器装置计算机被配置为与所述第一监视器装置计算机进行无线通信。

在实施例中，所述第二监视器装置计算机被配置为与所述中央计算机服务器进行无线通信。

在实施例中，所述第一监视器装置与所述第二监视器装置之间、所述第一监视器装置与所述中央计算机服务器之间以及所述第二监视器装置与所述中央计算机服务器之间的所述无线通信是经由无线电信网络进行的。

在实施例中，所述中央计算机服务器被配置为确定物理上设置在所述无线电信网络内的实体的位置，所述确定基于所述无线电信网络中由所述监视器装置收发器检测到并被发射到所述中央计算机服务器的通信的性质。

在实施例中，所述中央计算机服务器被配置为确定物理上设置在所述无线电信网络内并与所述第一监视器装置收发器和所述第二监视器装置收发器进行通信的跟踪装置的位置，所述确定基于所述跟踪装置与所述无线电信网络中的所述第一监视器装置之间的所述通信的性质，所述性质由所述第一监视器装置收发器检测并发射到所述中央计算机服务器。

在实施例中，所述第一监视器装置包括附接到所述内表面上的至少一个环境传感器，所述环境传感器通信地耦合到所述第一监视器装置计算机；其中所述第一监视器装置计算机被配置为从所述至少一个环境传感器接收指示由所述至少一个环境传感器检测到的环境条件的数据；其中所述第一监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射在所述第一监视器装置计算机处从所述至少一个环境传感器接收的所述环境传感器数据。

在实施例中，所述至少一个环境传感器选自由以下各项组成的群组：光传感器；噪声传感器；温度传感器；以及湿度传感器。

在实施例中，该系统进一步包括用户的移动装置，其与所述中央计算机服务器进行无线通信，所述移动装置被配置为从中央计算机服务器接收并在所述移动装置的显示器上显示所述数据，所述数据指示由所述至少一个环境传感器检测到的所述环境条件。

在实施例中，所述移动装置是移动智能电话或移动计算机。

在实施例中，所述第一监视器装置的所述磁场传感器被配置为测量通过所述第一双插座的电流。

在实施例中，所述第一插座与所述第二插座并联布线，并且至少部分地基于通过所述第二插座的电流的读数来确定通过所述第一插座的电流。

在实施例中，所述第一监视器装置的所述磁场传感器耦合到所述计算机，并且所述计算机被配置为从所述磁场传感器接收通过所述第一双插座的所述电流的所述测量值。

在实施例中，所述第一双插座包括多个插座，并且所述第一监视器装置计算机还被配置为确定电流流过所述多个插座中的哪个插座。

在实施例中，所述第一监视器装置的所述磁场传感器选自由以下各项组成的群组：罗盘；磁力计；探测线圈；磁通门；光泵浦；核子旋进；超导量子干涉装置(SQUID)；霍尔效应；磁阻；磁敏二极管；磁敏晶体管；光纤；以及磁光。

在实施例中，所述第一监视器装置磁传感器收集关于所述双插座附近的一个或多个磁场的磁场数据；其中所述第一监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射所述收集的磁场数据；其中所述第二监视器装置磁传感器收集关于所述第二双插座附近的一个或多个磁场的第二磁场数据；其中所述第二监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射所述收集的第二磁场数据；

在实施例中，所述第一磁场数据和所述第二磁场数据包括关于场强和场方向中的一个或多个的数据。

在实施例中，所述第一监视器装置收发器和第二监视器装置收发器被配置为经由加密协议进行发射和接收。

在实施例中，所述第一监视器装置收发器和第二监视器装置收发器被配置为以850MHz至17.5GHz并包括端值的载波频率进行发射。

本文还尤其描述了一种方法，其包括：提供包括多个电源插座的双插座；提供监视器装置，其包括：面板，其具有外表面和相对内表面，并且安装在所述双插座上；计算机，其附接到内表面；两个导电突起，其附接到内表面，该两个导电突起被配置为当所述面板安装在双插座的接线柱上时接触所述接线柱并从所述接线柱汲取电力，所述导电突起向所述计算机和所述收发器提供所述汲取的电力；以及磁场传感器，其附接到内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量由通过所述插座汲取的电力产生的磁场；提供中央计算机服务器；所述磁场传感器检测和测量由通过所述插座汲取的电力产生的磁场；所述计算机确定流过所述双插座的电流量，所述确定至少部分地基于所述检测和测量的磁场；所述计算机确定电流流过所述多个电源插座中的哪个插座，所述确定至少部分地基于所述检测和测量的磁场；所述监视器装置进一步包括收发器，其附接到所述内表面上；所述计算机使所述收发器向所述中央计算机服务器发射所述确定的电流量以及电流流过的所述确定的电源插座。

本文还尤其描述了一种计算机可读存储介质，其上具有程序指令，所述指令在由计算机的微处理器执行时使所述计算机执行以下步骤：从磁场传感器接收磁场数据；基于所述接收的磁场数据来计算流过双插座的电流量；基于所述接收的磁场数据来确定电流流过所述双插座的哪个插座；使收发器向第二计算机发射所述计算的电流量和所述确定的插座。

附图说明

图1提供了用于检测具有多个静态装置的移动装置的网络配置的实施例。

图2提供了电气面板形式并包括部件的块元件的集成监视器的实施例的图示。

图3提供了连接器的实施例的图示，该连接器在安装之后提供面板的导电突起与插座上的主电源端子之间的交互。图3的实施例利用绝缘可移除屏蔽。

图4提供了连接器的可选实施例的图示，该连接器在安装之后提供面板的导电突起与插座上的主电源端子之间的交互。图4的实施例利用可动导电元件。

图5提供了可以如何测量来自各种插座连接的磁场并发射信息的实施例的图示。

图6示出了安装并用于各种跟踪和记录活动的多个面板监视器的实施例。

具体实施方式

以下详细描述及公开内容是以举例而非限制的方式说明。该描述将清楚地使得本领域技术人员能够制作及使用所公开的系统和方法，并且描述了所公开的系统和方法的若干实施例、变形、变化、可选方案以及使用。由于在不脱离本发明的范围的情况下可在上述配置中做出各种改变，希望包含在所述描述中或附图中所示的所有内容应被解释为说明性的而不是限制性的意义。

将用于资产跟踪和电力监视的能力组合到支持网状网络的无线装置和非侵入式安装封装中可以提供解决方案。本文所述的系统和方法利用感测技术和无线网络的发展，以通过将技术置于用于电源插座的更换面板中来为频繁活动设施中的移动基准元件的选择资产跟踪系统提供电力监视和地面实况场。这种监视器的安装可以基于如下事实在已经建造的设施上容易地完成：建筑物到建筑规范的建设通常提供大量的插座位置，并且安装期间可以在无需中断设施内的电网的情况下完成。即，无需关闭电源即可安装系统。各种面板可以包括特殊的无线协议，其允许多个监视器的自动和安全的本地网络群。该本地网络可以是完全自给的并且是专用的直到安全用户在全球网络上请求数据为止，在这种情况下，可以使用虚拟接口以将本地网络安全地连接到全球网络以便发射传感器数据和网络数据。

一般而言，本文尤其描述了用于频繁活动设施的环境和功耗监视的系统和方法。一般而言，构成这种系统的元件提供了具有用于各种环境方面的感测元件的超薄、易于安装的装置，其被设计成提供无线通信网络作为执行各种任务的基础。

遍及本发明，术语“计算机”描述通常实施由数字计算技术提供的功能性、特别是与微处理器相关联的计算功能性的硬件。术语“计算机”不意图限于任何具体类型的计算装置，而是意图包括所有计算装置，包括但不限于：处理装置、微处理器、个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、工作站、终端、服务器、客户端、便携式计算机、手持计算机、智能电话、平板计算机、移动装置、服务器场、硬件电器、小型计算机、大型计算机、视频游戏机、手持式视频游戏产品以及可穿戴计算装置，包括但不限于眼镜、手套、吊坠及可夹式装置。

如本文中所使用，“计算机”一定是由配备了特定作用的计算机的典型硬件和配件的单个计算机装置提供的功能性的抽象概念。例如而非限制，参考膝上型计算机的术语“计算机”将被本领域普通技术人员理解为包括由基于指针的输入装置(例如鼠标或轨迹板)提供的功能性，而参考企业级服务器使用的术语“计算机”将被本领域普通技术人员理解为包括由例如RAID驱动器及双电源的冗余系统提供的功能性。

本领域普通技术人员还将充分认识到，单个计算机的功能性可以分布在多个单独的机器上。该分布可能是有用的，因为特定机器执行特定任务；或是平衡的，因为每个机器能够执行任何其它机器的大部分或所有功能且在某个时间点基于其可用资源指派任务。因此，如本文中所使用的术语“计算机”可以指代单个的、独立式、自给式装置或一起工作或独立地工作的多个机器，包括但不限于：网络服务器场、“云”计算系统、软件即服务(software-as-a service)或其它分布式或协作式计算机网络。

本领域普通技术人员还明白的是，在某些情况下，常规上不被认为是“计算机”的一些装置仍然展现出“计算机”的特性。当这种装置执行如本文中所述的“计算机”的功能时，术语“计算机”在这种程度上包括此类装置。该类型的装置包括但不限于：网络硬件、打印服务器、文件服务器、NAS及SAN、负载平衡器及就常规“计算机”而言能够与本文中所述的系统和方法交互的任何其它硬件。

遍及本发明，术语“软件”是指代码对象、程序逻辑、命令结构、数据结构及定义、源代码、可执行及/或二进制文件、机器代码、目标代码、编译库、实施方案、算法、库，或能够由计算机处理器执行或能够被转换成能够由计算机处理器(所述计算机处理器包括但不限于虚拟处理器)或通过使用运行时间环境、虚拟机及/或解译器执行的形式的任何指令或指令集合。本领域普通技术人员认识到，软件可以被布线或嵌入到硬件中，包括但不限于嵌入到微芯片上，并且仍被认为是本发明的意义内的“软件”。为了本发明的目的，软件包括但不限于：存储在或可存储在RAM、ROM、闪速存储器BIOS、CMOS、母板及子板电路、硬件控制器、USB控制器或主机、外围装置以及控制器，视频卡、音频控制器、网卡、和其它无线通信装置、虚拟存储器、存储装置及相关控制器、固件及装置驱动器中的指令。此处所述的系统和方法预期使用计算机及通常存储在计算机或机器可读存储介质或存储器中的计算机软件。

遍及本发明，本文中用于描述或参考介质保持软件(包括但不限于诸如“介质”、“存储介质”及“存储器”的术语)的术语可以包括或排除诸如信号及载波等暂时性介质。

遍及本发明，术语“网络”通常是指计算机通过其彼此通信的语音、数据或其它电信网络。术语“服务器”通常是指通过网络提供服务的计算机，并且“客户端”通常是指通过网络存取或使用由服务器提供的服务的计算机。本领域普通技术人员将明白，取决于环境，术语“服务器”和“客户端”可指代硬件、软件及/或硬件与软件的组合。本领域普通技术人员将进一步明白，术语“服务器”和“客户端”可指代网络通信或网络连接的端点，包括但不一定限于网络套接字连接。本领域普通技术人员将进一步明白，“服务器”可包括传递服务或服务集合的多个软件和/或硬件服务器。本领域普通技术人员将进一步明白，术语“主机”可以名词形式指代网络通信或网络的端点(例如，“远程主机”)，或可以动词形式指代通过网络提供服务(“托管网站”)的服务器或通过网络提供服务的接入点。

遍及本发明，术语“实时”是指软件在给定事件开始或完成或给定的模块、软件或系统做出响应的操作期限内操作，且通常提出响应或执行时间在普通用户的看法且考虑技术背景下实际上通常与参考事件处于同时期。本领域普通技术人员应理解，“实时”并不按照字面意味着系统处理程序输入及/或瞬时响应，而是系统处理程序及/或响应足够快，使得处理或响应时间在普通人对程序的操作环境中的实时传递的感觉之内。本领域普通技术人员应理解，当操作环境是图形用户界面时，“实时”通常暗示不超过实际时间的一秒的响应时间，其中毫秒或微秒是优选的。然而，本领域普通技术人员还应理解，在其它操作环境下，“实时”操作的系统可展现出长于一秒的延迟，特别是涉及网络操作的情况。

遍及本发明，术语“发射器”是指具有用于产生并发射携带消息、信号、数据或其它信息的电磁波的硬件、电路和/或软件的设备或一组设备。发射器还可以包括部件以接收含有这些消息、信号、数据或其它信息的电信号，并且将它们转换为这些电磁波。术语“接收器”是指具有用于接收这些发射的电磁波并且将它们转换为其中可提取消息、信号、数据或其它信息的信号(通常为电信号)的硬件、电路和/或软件的设备或一组设备。术语“收发器”通常是指包括发射器和接收器两者的装置或系统，例如但不一定限于双向无线电或无线网络路由器或接入点。为了本发明的目的，除非另有指示，否则所有三个术语应被理解为可互换的；例如，术语“发射器”应当被理解为暗示存在接收器，并且术语“接收器”应当被理解为暗示存在发射器。

遍及本发明，术语“节点”是指网络通信的起点或端点，通常是具有无线收发器并且作为检测网络的部分的装置。节点通常是独立的、自给式网络装置，例如无线路由器、无线接入点、短程信标等等。如本文中所述，节点可为被配置为用于检测网络的通用装置或专用装置。作为实例而非限制，节点可为具有现成无线联网装置的无线发射能力的装置，增加了用于实施本文中描述的系统和方法的专用硬件、电路、部件或编程；即，用于检测信号性质的显著变化，包括但不限于信号强度、误码率及消息延迟。在检测网络内，每个节点可充当信号到网络的发送器以及可充当使其它节点推送信息的接收器。本发明通常将节点称为“信标”，其意图是位于静止位置中的节点，或者是意图处于非固定位置的“移动装置”。通常，一个或多个信标将用于提供一个或多个移动装置的位置或其它特性。

遍及本发明，术语“插座”表示设备或结构上的固定装置，其被配置为接受电插头或可动连接器，该电插头或可动连接器附接到电气操作的装置主电缆，将装置连接到通电电路。术语“插头”有时被错误地用于指代插座，但是在工业中被适当地理解为附接到要供电的装置的连接器，而不是指用于接受这种连接器的插座。在典型的安装中，插座被配置为容纳两个插头，其中每个单独的插头连接点也称为插座，而多插座结构称为“双”插座。为了清楚起见，插座固定装置上的单独连接点在本文将被称为“插口”。因此，“插座”具有一个或多个“插口”。“双插座”具有两个“插口”。通常通过将电缆线连接到插座主体上的相应端子来将插座附接到电路。端子可以处于任何数量的配置，其中“柱”或“螺钉”是常见的，因为它们可以旋转到插座主体中以将电线保持就位。然而，其它端子在本领域中也是已知的，包括但不限于插入式端子。插座通常安装在塑料或金属壳体内，该壳体进而附接到建筑物或设备的墙体立柱或其它刚性结构元件上。插座然后通常被装饰性面板覆盖。

本文所述的系统通常围绕超薄装置建造，该超薄装置用于安装为用于典型电源插座的面板，并且根据需要包括附加元件以执行附加功能。这种结构允许使用磁场监视来确定流过所述典型电源插座的电流量。除了提供电流测量之外，这种装置还包括计算机和收发器元件，该收发器元件用于遍及此类装置的网络收集所述信息并无线地发射所述信息。此类装置还可以与外部计算机服务器共享所述信息以进一步提高此类系统的效用。

此类监视器可以通过可以在插座的正面上找到的典型螺钉端口固定到插座，更换在这种插座上使用的标准塑料或金属面板以隐藏插座在干式墙或相关墙壁覆盖物(通常不完全符合插座的形状)中形成的孔。传感器和无线通信芯片的封装容纳在面板内或面板上，通过该无线通信芯片，多个装置可以通过所实施的通信协议连接到专用的本地网络。在可选实施例中，监视器可以使用诸如Wi-Fi网络等现有网络，但这通常不是优选的。

与每个装置中的计算机可通信地耦合的收发器元件提供网络内的无线通信节点，其可以用于各种应用。利用此类节点的一般静态本质，可以在这样的系统中构造功能，该功能可以定位被配置为如图1中所示与网络内的静态元件进行通信的移动收发器。因此，能够与网络内的固定元件进行无线通信的装置能够在空间上将自己定位在所述网络内。在可选实施例中，可以使用静态节点之间的无线通信的干扰来定位网络内的某些质量，而不需要所述质量完全包含无线通信装置，诸如在第9,474,042号美国专利中所讨论的，该专利的全部公开内容通过引用结合在本文中。

当向设施添加附加监视器时，每个监视器优先首先以已知方式向先前网络发射其凭证。该网络接收这样的消息并识别网络上新监视器的存在，这只需要人工安装者访问内部专用网络以将新装置接受到网络中。已建立的网络可以由若干通信信道组成，通过这些通信信道可以发射从监视器收集的状态信息、命令和信号。分布式计算领域的技术人员可以使用这样的通信网络并通过信息聚合和分组设计的过程来创建更密集的数据发射分组。所得到的网络还可以包括接口，在该接口中，本地多个监视器在被中央计算机安全地查询时可以连接到全球网络。然后，可以经由加密的虚拟应用程序来访问由多个监视器收集的信息。

如图2中最佳地所示，每个监视器(200)(其形式可以采用用于电源插座的标准面板(201)的主要形状)可以包括导电突起(211)，该导电突起延伸到壳体中以充当电发射接口，在该接口中，这些突起(211)上的金属触点将会接触现有插座上的电源端子并随后从该电源端子汲取电力。监视器(200)以如下方式建造：所述导电突起(211)通常不会面临电气短路状况的显著风险，这与监视器(200)在安装期间的定向无关，并且在安装之后不会产生显著的附加触电风险。

根据流行的插座和开关设计标准，这些突起(211)的位置通常将反映螺钉端子位置的预期设计。由于这种设计，监视器上的突起(211)也将与在附接到双插座的任一单独插口上的负载的电力汲取期间传播的磁场相交。随后可以通过将磁力计(207)或类似的传感器放置在沿着这些突起(211)之一或充分靠近该突起的某个位置、特别是在有源线的中心使用专门的算法来提取磁场的方向、相位和幅度以推断附接到插座上的负载的电力消耗来测量这些场。

也可以或可选地使用其它磁传感器。此类传感器可以包括但不限于探测线圈、磁通门、光泵浦、核子旋进、超导量子干涉装置(SQUID)、霍尔效应、磁阻、磁敏二极管、磁敏晶体管、光纤和磁光。

此类算法可以特定于每个监视器(200)的操作以执行电流(电流强度)测量。显而易见，与现有系统相比，大大简化了电流测量元件的安装。此外，预期的分析技术可以允许确定主动使用的双插座上的单独插口，从而允许监视建筑物内的单独装置。来自每个监视器上正使用的每个装置上的算法的信息可以通过网络发射给操作人员。

考虑到商业建筑物、特别是频繁活动设施中的电源插座的密度，以及在监视器内包括无线收发器(205)和天线(215)，监视器(200)也可以充当资产跟踪系统中的地面实况节点，并且所有此类互连监视器(200)的网络通常在给定当前建筑物规范的情况下提供良好的覆盖。由于资产跟踪通常利用无线网络和对返回信号强度、误码率和其它特性的测量，网络设计领域的技术人员通常可以在连接的网络内进行测量。在一个这样的实例中，在单个安装的监视器(200)与其它静止监视器之间测量的返回信号强度将建立网络的默认状态。当作为网络的一部分的移动无线装置(101)或基准元件接近地面实况装置时，这将改变该测量和现有监视器(200)之间的关系，因此允许在网络基于这些变化发生跟踪。包含收发器(205)的每个监视器(200)可以被称为网络中的节点，其用于网络和资产跟踪目的。

该装置内的收发器(205)可以被放置成使得它靠近面板(201)的正面但不一定暴露在面板(201)的正面，并且向外面向发现电源插座的环境。通过外部接口访问由本发明收集的不同数据，该外部接口使电力消耗、其它环境传感器数据和资产跟踪信息可用。

通过为监视器(200)提供允许安装在标准电源插座并允许结构和装置测量电源插座处的功耗和环境条件以及将这种信息报告给连接装置的网络的设计功能可见性，该系统允许在商业环境中进行更容易的连接安装。意图供装置使用的无线协议通常是2.4GHz频段的然而，不需要这样的协议。

监视器(200)可以通过网状网络结构与分配给同一网络的其它监视器(200)连接，其中网络的每个节点具有通过每个监视器(200)已知的通信方法从该网络内的任何其它节点发送数据或接收数据的能力。在首次通电过程期间，作为安装步骤，可以在每个监视器(200)上具体化网络标识符(ID)。添加到现有网络的监视器(200)可能需要适当的网络ID和安全凭证，因此使这些监视器(200)的网络成为安全的本地网络。

这种本地网络可以如图6中所示连接到中央计算机服务器(600)。本地网络可能需要适当的查询和加密密码，以便根据终端用户的安全需要向全球网络发射数据。在全球网络访问本地网络时，可以根据查询的本质来查询监视器(200)的历史信息和当前信息。然后，中央计算机服务器(600)可以显示该数据，这对于虚拟仪表板和界面设计领域的技术人员来说是适当的。

作为无线网络的一部分是网络内的每个监视器(200)充当资产跟踪系统中的地面实况元件的能力，其中可以通过比较诸如接收信号强度或误码率等信号特性随时间的变化来在空间上跟踪可由网络检测到的移动基准元件。地面实况节点中的密度增加通常表示被跟踪资产的位置的更精细分辨率，并且系统中的自然冗余有助于提供高质量的位置信息。本网络可以通过允许基于所收集数据的共享来操作系统以进一步扩展这种能力，其中资产跟踪系统内的每个监视器(200)主要用于与网络共享其数据，由此共享这种数据允许网络使用标准网络特性来确定运动型/移动节点在该网络内的位置。

此外，在设施内可以找到电源插座的密度在资产跟踪系统中有效节点放置的公差内，因此监视器(200)将资产跟踪和电力监视结合到要安装在电源插座中的单个封装中。为了解决安装的侵入性，专门的安装结构允许在安装过程期间进行非接触电流测量和受保护接触装置配电，因此不会为设施中的主电力中断提供安全性原因。

通过特殊放置罗盘或磁力计(207)来实现非接触电流测量，该罗盘或磁力计(207)可以检测当电力消耗负载连接到电源插座时产生的感应磁场。通过信号处理领域的技术人员将意识到的方法，此类磁场可以用于推断关于负载的某些信息，其包括功耗和负载所附接的插座的特定插口。该信息允许操作人员访问关于设施内的功耗的负载级数据。可以从这种处理确定的磁场的主要向量嵌入关于从插座供电的负载的功耗的信息。该信息可以凭借智能推断通过在包括于监视器(200)中的计算机处理器(203)来解码。

在面板(201)的大致平坦的前部，可以嵌入多个小型环境传感器(217)以便测量关于安装监视器(200)的空间的信息。这些包括但不限于环境光、环境噪声、温度和湿度。传感器(217)将根据传感器(217)的规范记录在监视器(200)的某个半径内的环境中发生的事件。然后，由这些传感器(217)创建的数据可以沿着网络发射，由中央计算机(600)查询，和/或记录在车载存储器上的每个监视器(200)内一段时间。为了以有效并且不需要从监视器(200)汲取大量电力的方式存储数据，可以利用某些汇总度量和分组设计来将环境数据封装在较少数量的比特内。这些汇总度量通常在查询时由中央计算机(600)解包。

更仔细地检查用于安装为如图2中所示的面板(201)的超薄监视器(200)，这种装置通常包括如先前讨论的计算机(203)、收发器(205)、磁场测量系统(207)以及某个电源(209)。根据实施例，电源(209)可以包括诸如电池等车载直接电源，可以包括用于将交流(AC)转换为直流(DC)电或者用于改变电力特性的电力转换器，或者可以包括这两者的组合。在图2的实施例中，监视器(200)通过使用两个导电插脚(211)和适配器(209)连接到设施内的AC电源系统。插脚或突起(211)定位成接触面板(201)所附接的插座中的电线连接位置，因此从与为插入插座的物体提供的电源相同的电源汲取电力。

连接到主建筑物电源通常是优选的方法，因为它允许监视器(200)在不需要更换电池或者担心监视器(200)可能需要维护或受到非期望停机的情况下访问电源。然而，利用建筑物AC电力网络的问题可能在于安装。由于AC电的危险本质，为了连接到内部AC布线(诸如在更换插座时)，通常需要切断插座的电源。如上文所讨论，在许多类型的频繁活动设施中、特别是在医疗保健领域，这可能是不可能的。因此，监视器(200)可以被设置有可选连接机构，其允许面板(201)安装到插座而不切断插座的电力。这些可选方案中的两个方案在图3和4中示出。

在图3的实施例中，两个导电突起(211)最初至少部分地覆盖有电绝缘盖(311)。在图3的实施例中，盖(311)仅仅设置在每个突起(211)的内侧，因为该突起是与带电布线接触的部分。为了安装监视器(200)，将移除插座的原始面板盖，并且本面板(201)被定位成更换该原始面板，其中插座位于孔(223)中并且绝缘盖(311)就位。一旦定位，面板(201)就将以传统面板的方式利用螺钉孔(221)旋拧到插座上。此时，绝缘盖(311)位于每个突起(211)和与主建筑物电源的带电连接件之间。绝缘盖(311)通常与连接点物理接触。

在将面板(201)安装到插座上之后，将绝缘盖(311)从面板(201)外部移除，使得导电突起(211)接触主建筑物电源。在图3中，绝缘盖(311)从面板(201)上延伸，形成两个拉片(313)。用户可以抓握拉片(313)并拉动，这将使绝缘盖(311)从突起(211)与电源插座之间拉散并被拉过面板(201)的前部。

一旦盖(311)被移除，突起(211)就与建筑物的电力系统电接触。移除对于用户是安全的，因为用户总是抓握绝缘突片(313)，因此突片永远不会从建筑物电网向用户导电。因此，虽然在切断电源以避免与带电电气系统的任何无意接触时安装面板(201)更安全，但是也可以在电力流入面板(201)所要附接的插座时安装监视器(200)。

在导电突起(211)与主建筑物电源之间建立接触之后，电力将被供应到适当的电力转换技术(209)并且可以被供应到计算机(203)、收发器(205)以及面板(201)内需要电力的任何其它电子装置。

如果面板(201)稍后需要被移除，则这通常也可以安全地完成，因为面板(201)的材料通常也将是绝缘的或者至少包括电隔离或非导电结构以将用户与导电部分隔离。为了卸载，用户只需从插座上拧下面板(201)，抓握面板并将其拉出。这在插脚离开插座时断开电连接，并且在许多方面类似于从插座中拔出标准电线。

图4提供了用于突起(211)的可选连接机构。在图4中，突起(211)最初定位在非接触位置(411)中，在该位置中，突起在安装时不与带电电线接触。面板(201)将以与上述相同的方式安装。一旦安装，突起(211)的位置就可通过面板(201)前面的操纵结构(401)来调整。在首次安装面板(201)之后，突起(211)最初不与主建筑物电源接触，因为它们仍然处于非接触位置(411)。然而，操纵结构(401)可以由用户操纵(例如，通过旋转按压或者以其它方式操纵它)，这将导致突起(211)如箭头所指示改变位置，直到所述突起(211)通过处于接触位置(413)电连接到主建筑物电源为止。一旦处于位置(413)，根据需要将电力供应给适当的电力转换技术(209)以便如上文预期为计算机(203)、收发器(205)和面板(201)内的其它相关电子装置供电。

在图4的实施例中，操纵结构(401)可以被设计为仅允许单个单向移动(例如，从位置(411)移动到位置(413))或者可以被设计为允许也根据实施例反向定位(例如，从位置(413)移动到位置(411))。为了移除图4的面板(201)，可以首先调整操纵结构(401)以断开电连接，然后移除面板(201)，或者可以仅拉出面板(201)并且插脚(211)如结合图3讨论保持在位置(411)中。

当面板(201)附接到电源插座时，它可以被设置有测量通过插座并因此被附接到插座上的装置消耗的电流的能力。在图2的实施例中，面板(201)被设置有用于测量与插座相关联的磁场(207)并将该信息传送到监视器(200)中的计算机(203)的系统。计算机(203)使用所报告的磁场信息来计算流过插座的电流，并进一步计算所述电流流过多插口插座上的哪个插口。关于通过插座和磁场的电流的信息通常由计算机(203)存储在车载存储器上，直到外部计算机服务器(600)请求所述信息为止，此时信息将根据网络的操作需要发射到网络或计算机服务器(600)。虽然监视器(200)优选地包括用于执行计算的车载计算机(203)，但并非严格必要，并且在可选实施例中，可以存储和/或发射来自磁场传感器(207)的原始数据。

为了测量附接装置的消耗，磁场传感器(203)收集关于插座附近的磁场的信息，该信息由通过来自每个单独插口的电流引起的场(501A)和(501B)的强度和方向组成；将该信息中继给计算机(203)，其中计算机(203)解释所述磁场以推断流过该系统的某个电流量，如图5中所描绘。计算机(203)通常能够由于磁力计(207)处的场(501A)和(501B)的定向差异而推断所述电流流过的插座内的哪个插口，如图5中所示，从而允许该系统提供关于在监视器(200)内流动的电流的单独插座电平信息。这种粒状信息提供了通过给定的单个插座汲取的电力的精确表示，并且对于建筑物管理者来说可以是关于给定设施内的能量消耗的有用信息。只要人们知道哪个装置插入哪个单独的插口，就可以从监视器(200)推断出该单个装置的功耗。

对由计算机(203)汲取的电力的推断通常通过处理来自磁场传感器(207)的原始信号的算法来完成。这种算法优选地将原始磁场测量值转变为向量化形式。该向量化形式通常将通过相位特性进行分类以确定顶部插口(503)、底部插口(505)或这两个插口(503)和(505)是否处于有效使用状态。然后将该分类与向量化信号相关联。该关联数据然后可以通过其幅度来进一步表征以通过经典科学关系确定与磁场直接相关的原始功耗。除了单独的插口表征之外，原始信号、该测量值然后也可以使用收发器(205)和天线(215)通过网络发射到中央计算机(600)以供外部用户访问或进一步处理。

每个监视器(200)可以另外包括环境传感器(217)，其中环境传感器可以是测量传感器(217)周围区域的方面并以有用方式报告来自这种测量的信息的任何设备或装置组合。环境传感器(217)包括但不限于检测光水平、温度、湿度和声音的那些传感器。环境传感器(217)可以用于提供关于安装所述监视器(200)的设施的附加信息。由所述环境传感器(217)收集的信息通常还与监视器(200)内的计算机(203)进行通信。计算机(203)可以根据需要处理数据和/或将数据发射到网络和/或外部计算机服务器(600)。计算机(203)还可以利用环境传感器(217)数据来操作或修改监视器(200)的某些方面。

包括来自电流感测元件(207)以及存在的任何环境传感器(217)的数据的信息的集合可以根据外部信息的请求或者根据网络的内部功能的需要发射到网络。这种信息发射在每个监视器(200)之间建立无线连接，其中此类无线连接将产生关于通信的性质，如无线通信系统领域的技术人员将意识到的。监视器(200)上的网络系统也可以由移动实体(101)安装/携带，并且可以允许监视器(200)与移动实体(101)进行通信并定位该与其通信的移动实体。由于移动实体(101)的位置将基本上连续地更新，所以这还提供了如本文所述的通信网络内创建此类移动实体(101)的图的可能性。如果物体也存在于网络内，则还可以使用这样的系统来在没有收发器的情况下对物体执行检测。

图6提供了可以如何在利用面板安装的监视器(200)的设施中的网络的实施例中执行网络通信和资产跟踪的优选实施例。在此，网络包括两个或更多个监视器(200)，其安装到两个不同的插座上并充当信标(200A)、(200B)、(200C)和(200D)。每个监视器(200)可以是图2的形式，并且包括计算机(203)、收发器(205)、可选的环境感测元件(217)，以及电接触主电源的装置，该装置为监视器的电子装置(诸如突起(211)和适配器(209))供电。监视器(200)可以包括以下各项一个或多个：如本文所述的磁流感测技术(207)、光照水平、温度、湿度和声音。每个监视器(200)能够利用标准网络协议彼此通信，但是在优选实施例中，通常采用传统上描述为网状网络的网络拓扑。

除了彼此通信之外，监视器(200)还优选地还能够与诸如智能电话(621)或中央控制计算机(600)等未安装的计算机装置进行通信。这些计算机装置(621)和(600)可以从监视器(200)接收环境数据，以及在所述计算机装置(621)和(600)与所述监视器(200)之间计算的无线通信性质。这可以提供信息反馈以及远程控制。此外，可以分别在工作人员(635)和资产(637)上提供跟踪装置(625)和(627)，其还可以在正常网络操作期间与面板(201)进行通信。由于与用于在地理位置上相对于监视器(200)定位的计算机装置(621)和(600)和/或跟踪器(625)和(627)的监视器(200)的交互，该通信将提供足够的信息，条件是计算机装置和跟踪器在网络覆盖范围内并且它们的位置是所期望的。

此外，由于跟踪器(627)可以附接到可以利用电力的资产(637)，所以资产(637)可以插入与特定监视器(200B)相关联的电源插座。由于资产(637)的位置是已知的，并且监视器(200B)通过传感器(207)可以确定从相关插座汲取电力，所以可以推断来自监视器(200A)的用电量是由资产(637)引起并归因于资产。

如上文所指示，在实施例中，提供了一种超薄/不显眼的无线电流监视器，其能够无冲突地确定插座中每个插口的总电流，能够进行无线通信，并且在网络上的两个或多个计算机之间联网，其中每个监视器包括：用于通信的收发器，以及用于执行计算的计算元件；其中每个监视器向网络上的一个或多个其它计算机发送信号，其中该信号包括发送该信号的计算机的唯一标识符；其中每个单独的监视器在网络上处理和发射在安装位置收集的信息。

在监视器的实施例中，环境传感器嵌入在监视器内。环境传感器可以包括但不限于湿度、温度、光、辐射、触觉或微粒传感器，和/或来自环境传感器的数据可以覆盖在图上以用于数据可视化。

在监视器的实施例中，无线通信信道的载波频率在850MHz至17.5GHz并包括端值的范围内。

在监视器的实施例中，网络物体在网络内的位置可以使用网络物体之间的RSSI、误码率或延时值中的一个或多个来确定。

在监视器的实施例中，将在通过加密协议与网络相关联的外部接口上为基于位置的可视化创建电流、位置和环境测量的图。

在监视器的实施例中，监视器为设计形式，使得它适合但不禁止使用电源插座来更换传统的插座面板。

在实施例中，监视器由适当的电力电子装置和电连接件供电，这些电力电子装置和电连接件直接与上面安装有系统的电源插座对接并且可以与电源插座绝缘以进行安装过程。监视器可以另外地或可选地由车载电池或者通过利用适当的系统供电来获取能量，这些电池或系统包括但不限于太阳能电池、压电装置或热电装置。

在实施例中，监视器通过测量感应磁场来测量当前电力消耗。

本文还提供了两个或更多节点的网络，其中每个节点提供电流监视、环境监视和无线地面实况信息，并且其中容易添加用于网络的新节点。

在网络的实施例中，节点易于安装在现有基础设施内，并且每个节点可以是用于传统电源插座的更换面板的形式。

在实施例中，网络通过加密协议向网络已知的外部系统提供信息。

在实施例中，网络提供RSSI、误码率、用于网络的节点之间的通信的延时中的一个或多个。

在网络的实施例中，节点之间的载波频率是850MHz至17.5GHz并包括端值。

在网络的实施例中，环境传感器也包括在每个节点中。这些环境传感器可以包括但不限于环境光、温度、湿度、辐射、微粒或触觉传感器中的一种或多种。环境传感器数据也可以覆盖在图上以便可视化。

在网络的实施例中，可以上通过加密协议在网络已知的外部系统上可视化数据。

在网络的实施例中，网络节点可以通过广告其存在然后授权用户接受将新节点添加到网络来将新节点添加到网络。

在网络的实施例中，任何或所有节点可以由电池、能量收集系统和/或通过电触点和适当的电力电子装置供电。

在实施例中，该系统补偿电源插座之间的布线，和/或确定来自每个特定插座的电流消耗。提供一组插座，其中至少一些插座并联布线，可以通过比较电路中其它电源插座的随时间变化的电流读数来确定通过单独插口的电流。

图7至9描绘了并联布线的四个插座之间的电流读数的关系。最左边的插座是电路中的第一插座，最右边的插座是最后一个插座，而其余插座是中间插座。图8描绘了一种系统，其中电流读数在与两个负载并联布线的四个插座上形成，最左边的插座是电路中的第一插座。图9描绘了一种系统，其中电流读数在与三个负载并联布线的四个插座上形成，最左边的插座是电路中的第一插座。

特别是在诸如家庭等住宅环境中，常见的布线方法包括多个电路，这些电路通常包含多个并联插座。在此类布线配置中，电流在电路内从中央主电路板流动到每个插座。家庭中的典型电路可以包含六个或更多个并联插座。并非电路中的第一个或最后一个的插座在本领域中称为中间插座。现代建筑规范通常要求某些大型电器具有其自己的独立电路。然而，大多数其它电路都具有多个插座。

在实施例中，该系统可以确定并联布线的一组插座内的层级以及它们属于建筑物内的哪个电路。这可以通过沿着电力线向下发送信号或者比较每个插座随时间的电流读数来实现。

在实施例中，由系统提供的信息可以用于产生建筑物中的布线的表示。

在实施例中，该系统可以基于通过具有并联插座的电路的电流读数的微小差异(由于每个插座之间的电线中的电阻)来确定一组插座内的层级。

在实施例中，该系统可以使用内嵌电路，该内嵌电路可以用于通过电力线发送信号以确定并联布线的一组插座内的层级。

在实施例中，该系统可以使用内嵌电路用于配置目的。

虽然已经结合某些实施例(包含目前被认为是优选实施例的所述实施例)的描述公开了本发明，但是所述详细描述旨在是说明性的且不应被理解为限制本发明的范围。如本领域普通技术人员将理解的是，本发明包含除本文中详细描述的实施例之外的实施例。在不背离本发明的精神及范围的情况下可对所述实施例作出各种修改及改变。

Claims (30)

1.一种无线网络监视系统的监视器装置，其包括：

面板，其具有外表面和相对内表面，并且被配置为安装在具有多个接线柱的插座上；

计算机，其附接到所述内表面；

天线，其附接到所述内表面；

收发器，其耦合到所述天线并且可操作地耦合到所述计算机，并且被配置为经由所述天线进行发射和接收；

多个导电突起，其附接到所述内表面，所述多个导电突起进行尺寸和形状设置并且定位在所述表面上以当所述面板安装在所述多个接线柱上时接触所述多个接线柱并从所述多个接线柱汲取电力，所述导电突起向所述计算机和所述收发器提供所述汲取的电力。

2.根据权利要求1所述的监视器装置，其进一步包括：

磁场传感器，其附接到所述内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量磁场。

3.根据权利要求2所述的监视器装置，其中所述插座磁场传感器被配置为测量通过所述插座的电流。

4.根据权利要求3所述的监视器装置，其中所述磁场传感器耦合到所述计算机，并且所述计算机被配置为从所述磁场传感器接收通过所述插座的所述电流的所述测量值。

5.根据权利要求2所述的监视器装置，其中所述插座包括多个插口，并且所述计算机进一步被配置为确定电流流过所述多个插口中的哪个插口。

6.根据权利要求2所述的监视器装置，其中所述磁场传感器选自由以下各项组成的群组：罗盘；磁力计；探测线圈；磁通门；光泵浦；核子旋进；超导量子干涉装置(SQUID)；霍尔效应；磁阻；磁敏二极管；磁敏晶体管；光纤；以及磁光。

7.根据权利要求1所述的监视器装置，其中所述收发器被配置为经由加密协议进行发射和接收。

8.根据权利要求1所述的监视器装置，其中所述收发器被配置为以850MHz至17.5GHz并包括端值的载波频率进行发射。

9.一种网络监视系统，其包括：

第一插座，其具有多个接线柱；

第一监视器装置，其安装在所述第一插座上并且包括：

面板，其具有外表面和相对内表面；

计算机，其附接到所述内表面；

天线，其附接到所述内表面；

收发器，其耦合到所述天线并且可操作地耦合到所述计算机，并且被配置为经由所述天线进行发射和接收；

多个导电突起，其附接到所述内表面，所述多个导电突起进行尺寸和形状设置并且定位在所述表面上以当所述面板安装在所述多个接线柱上时接触所述多个接线柱并从所述多个接线柱汲取电力，所述多个导电突起向所述计算机和所述收发器提供所述汲取的电力；

磁场传感器，其附接到所述内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量与通过所述插座的电流相关的磁场；

中央计算机服务器，其经由所述收发器与所述第一监视器装置进行无线通信；

其中所述计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射通过所述第一插座的所述电流的所述测量值，所述测量值在所述第一监视器装置处从所述磁场传感器接收。

10.根据权利要求9所述的网络监视系统，其进一步包括：

第二插座，其具有多个接线柱；

第二监视器装置，其安装在所述第二插座上并且包括：

面板，其具有外表面和相对内表面；

计算机，其附接到所述内表面；

天线，其附接到所述内表面；

收发器，其耦合到所述天线并且可操作地耦合到所述计算机，并且被配置为经由所述天线进行发射和接收；

多个导电突起，其附接到所述内表面，所述多个导电突起进行尺寸和形状设置并且定位在所述表面上以当所述面板安装在所述多个接线柱上时接触所述第二插座的所述多个接线柱并从所述多个接线柱汲取电力，所述多个导电突起向所述计算机和所述无线收发器提供所述汲取的电力；以及

磁场传感器，其附接到所述内表面，所述磁场传感器设置在所述内表面上的位置处，所述磁场传感器被配置为检测和测量与通过所述插座的电流相关的磁场；

其中所述第二监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射流通过所述第二插座的所述电流的所述测量值，所述测量值在所述第二监视器装置处从所述第二监视器装置磁场传感器接收。

11.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第二监视器装置计算机被配置为与所述第一监视器装置计算机进行无线通信。

12.根据权利要求11所述的网络监视系统，其中所述第二监视器装置计算机被配置为与所述中央计算机服务器进行无线通信。

13.根据权利要求12所述的网络监视系统，其中所述第一监视器装置与所述第二监视器装置之间、所述第一监视器装置与所述中央计算机服务器之间以及所述第二监视器装置与所述中央计算机服务器之间的所述无线通信是经由无线电信网络进行的。

14.根据权利要求13所述的网络监视系统，其中所述中央计算机服务器被配置为确定物理上设置在所述无线电信网络内的实体的位置，所述确定基于所述无线电信网络中由所述监视器装置收发器检测到并被发射到所述中央计算机服务器的通信的性质。

15.根据权利要求13所述的网络监视系统，其中所述中央计算机服务器被配置为确定物理上设置在所述无线电信网络内并与所述第一监视器装置收发器和所述第二监视器装置收发器进行通信的跟踪装置的位置，所述确定基于所述跟踪装置与所述无线电信网络中的所述第一监视器装置之间的所述通信的性质，所述性质由所述第一监视器装置收发器检测并发射到所述中央计算机服务器。

16.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中：

所述第一监视器装置包括附接到所述内表面上的至少一个环境传感器，所述环境传感器通信地耦合到所述第一监视器装置计算机；

其中所述第一监视器装置计算机被配置为从所述至少一个环境传感器接收指示由所述至少一个环境传感器检测到的环境条件的数据；

其中所述第一监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射在所述第一监视器装置计算机处从所述至少一个环境传感器接收的所述环境传感器数据。

17.根据权利要求16所述的网络监视系统，其中所述至少一个环境传感器选自由以下各项组成的群组：光传感器；噪声传感器；温度传感器；以及湿度传感器。

18.根据权利要求16所述的网络监视系统，其进一步包括：

用户的移动装置，其与所述中央计算机服务器进行无线通信，所述移动装置被配置为从中央计算机服务器接收并在所述移动装置的显示器上显示所述数据，所述数据指示由所述至少一个环境传感器检测到的所述环境条件。

19.根据权利要求18所述的网络监视系统，其中所述移动装置是移动智能电话或移动计算机。

20.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第一监视器装置的所述磁场传感器被配置为测量通过所述第一插座的电流。

21.根据权利要求20所述的网络监视系统，其中所述第一插座与所述第二插座并联布线，并且至少部分地基于通过所述第二插座的电流的读数来确定通过所述第一插座的电流。

22.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第一监视器装置的所述磁场传感器耦合到所述计算机，并且所述计算机被配置为从所述磁场传感器接收通过所述第一插座的所述电流的所述测量值。

23.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第一插座包括多个插口，并且所述第一监视器装置计算机进一步被配置为确定电流流过所述第一插座的多个插口中的哪个插口。

24.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第一监视器装置的所述磁场传感器选自由以下各项组成的群组：罗盘；磁力计；探测线圈；磁通门；光泵浦；核子旋进；超导量子干涉装置(SQUID)；霍尔效应；磁阻；磁敏二极管；磁敏晶体管；光纤；以及磁光。

25.根据权利要求23所述的网络监视系统：

其中所述第一监视器装置磁传感器收集关于所述第一插座附近的一个或多个磁场的磁场数据；

其中所述第一监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射所述收集的磁场数据；

其中所述第二监视器装置磁传感器收集关于所述第二插座附近的一个或多个磁场的第二磁场数据；

其中所述第二监视器装置计算机被配置为向所述中央计算机服务器发射所述收集的第二磁场数据。

26.根据权利要求15所述的网络监视系统，其中所述第一磁场数据和所述第二磁场数据包括关于场强和场方向中的一个或多个的数据。

27.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第一监视器装置收发器和第二监视器装置收发器被配置为经由加密协议进行发射和接收。

28.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中所述第一监视器装置收发器和第二监视器装置收发器被配置为以850MHz至17.5GHz并包括端值的载波频率进行发射。

29.根据权利要求10所述的网络监视系统，其中：

所述第一插座和所述第二插座并联布线，使得从所述第一插座汲取的电力包括从所述第二插座汲取的电力；并且

所述计算机可以基于在所述第一插座处从所述第二插座汲取的所述电力来确定所述第一插座和所述第二插座并联布线。

30.一种计算机可读存储介质，其上具有程序指令，所述程序指令在由计算机的微处理器执行时使所述计算机执行以下步骤：

从磁场传感器接收磁场数据；

基于所述接收的磁场数据来计算流过插座的电流量；

基于所述接收的磁场数据来确定电流流过所述插座的哪个插口；

使收发器向第二计算机发射所述计算的电流量和所述确定的插口。