CN109314307A - 窗天线 - Google Patents
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Abstract
在一个方面，描述了一种装置，其包括具有第一表面和第二表面的透明窗格。电致变色装置布置在第二表面上，其包括与第二表面相邻的第一导电层、第二导电层和在第一和第二导电层之间的电致变色层。该装置还包括布置在第二表面上的至少一个导电天线结构。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年5月6日提交的题为“窗天线(Window Antennas)”的美国临时专利申请62/333,103；2016年5月24日提交的题为“窗天线”的美国临时专利申请62/340,936；2016年6月20日提交的题为“窗天线”的美国临时专利申请62/352,508；2016年8月24日提交的题为“窗天线”的美国临时专利申请62/379,163的权益；出于所有目的，所有这些都通过引用整体并入本文。本申请是下面PCT专利申请的部分继续申请：2014年11月24日提交的PCT/US15/62387，其要求2015年11月25日提交的题为“窗天线”的美国临时专利申请62/084,502的权益，这两者都通过引用并入本文并用于所有目的。
技术领域
本公开一般涉及电致变色装置，其可用于建筑物或其他结构的电致变色窗。
背景技术
电致变色是这样一种现象，其中当刺激到不同的电子状态时，材料在一种或多种光学性质中表现出可逆的电化学介导的变化。电致变色材料和由它们制成的设备可以结合到例如用于家庭、商业或其他用途的窗户中。这种电致变色窗的颜色、透射率、吸收率或反射率可以通过诱导电致变色材料的变化来改变，例如，通过在电致变色材料上施加电压。这种能力可以允许控制可以通过窗口的各种波长的光的强度。例如，施加到窗口的电致变色装置的第一电压可以使窗口变暗，而第二电压可以使窗口变亮。
与大多数可控光学可切换装置一样，电致变色装置包含用于控制电刺激的施加的电连接(例如，以受控施加的电压和/或电流的形式)以驱动光学转变和/或维持光学状态。电致变色装置通常被实施为覆盖表面诸如窗表面的面的非常薄的层。这种装置通常包括透明导体，通常为一层或多层的形式，其覆盖电致变色电极并在装置的面上分配施加的电压，以实现完整和有效的光学传输。
发明内容
本公开的一个方面涉及监视设备或包含该设备的资产的位置，其中该设备被配置为由天线检测。用于监视设备或资产的方法包括：(a)确定一个或多个第一天线已经从设备接收到第一电磁传输，其中一个或多个第一天线设置在建筑物的光学可切换窗和/或窗口控制器上；(b)通过分析来自一个或多个第一天线接收第一电磁传输的信息来确定设备的第一位置；(c)在(a)之后，确定一个或多个第二天线已从设备接收到第二电磁传输，其中一个或多个第二天线设置在建筑物中的光学可切换窗户或窗户控制器上；(d)通过分析来自至少一个或多个第二天线接收第二电磁传输的信息来确定设备的第二位置；和(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定设备是否已经越过虚拟边界。
可替换地，在某些实施方案中用于监测设备或资产的方法可以包括：(a)确定所述设备已经接收到来自一个或多个第一天线的传输，其中一个或多个第一天线设置在建筑物的光学可切换窗和/或窗口控制器上；(b)通过分析来自所述设备接收第一电磁传输的信息来确定设备的第一位置；(c)在(a)之后，确定所述设备已从一个或多个第二天线接收到第二电磁传输，其中一个或多个第二天线设置在建筑物中的光学可切换窗户和/或窗户控制器上；(d)通过分析来自所述设备接收第二电磁传输的信息来确定设备的第二位置；和(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定设备是否已经越过虚拟边界。
这些方法可以包括各种附加操作或附加操作的组合。例如，在确定所述设备已经越过虚拟边界从第一位置移动到第二位置之后，警报可以发送，或警报可以被触发。在另一个实例中，在确定所述设备已经越过虚拟边界从第一位置移动到第二位置后，设备的位置和/或移动被可以发送到辅助系统。辅助系统可以是防护系统、建筑物管理系统、建筑物照明系统、库存系统和安全系统。在又一实例中，在确定所述设备已经越过虚拟边界从第一位置移动到第二位置后，设备的运动可以被阻挡。
在一些情况中，虚拟边界的位置可以在(e)之前确定，其中虚拟边界基于时间、设备或资产的类型和/或授予给与设备或资产相关的个人的权限而变化。在某些情况下，可以修改或重置虚拟边界的位置。在一些情况下，设备的第一位置可以被确定至约1米或更小、大约10cm或更小、或约5cm或更小的分辨率。
第一和第二天线可以是具有至少一个网络控制器或主控制器的网络的一部分，所述控制器具有逻辑以控制第一和第二电磁传输的传输或接收。在这些情况的一些中，主控制器使用来自(b)和(d)中的第一和第二电磁传输的接收的信息来确定设备是否从第一位置移动到第二位置越过虚拟边界。
设备可以被配置为在一个或多个通信协议上操作。例如，设备可以具有配置成生成蓝牙信标的发射器或配置成发送Wi-Fi、Zigbee或超宽带(UWB)信号的发射器。在一些情况下，设备具有微位置芯片，其被配置为发送和/或接收基于脉冲的超宽带(UWB)信号，并且在一些情况下，设备具有无源或有源射频识别(RFID)标签。在某些情况下，设备可以是移动设备。
可以通过本文描述的各种手段来确定设备的位置。例如，可以通过测量来自一个或多个第一天线的信号到达已知位置的时间、通过测量接收信号的强度以确定设备与一个或多个第一和/或第二天线的接近度、和/或通过使用由设备感测的惯性或磁信息，确定设备的第一和/或第二位置。在一些情况下，设备的第一和/或第二位置可以不使用GPS数据确定。
在一些情况下，第一和/或第二天线中的至少一个可以是单极天线、带状线或贴片天线、Sierpinski天线、或分形天线。在一些情况下，第二天线中的至少一个与第一天线中的至少一个相同。天线可以定向为接收以不同角度关系到达的信号。在一些情况下，接地平面可以被设置在光可切换窗中的至少一个的表面上。在一些情况下，监视资产可以是医疗设备或医疗供给。
本公开的另一方面涉及通过无线传输向设置在建筑物上的电致变色装置输送电力的方法，其中电力将经由一个或多个第一接收器传递到电致变色装置，每个第一接收器具有一个或多个第一天线。无线电力传输通过使发射器通过电磁传输将电力无线传输到一个或多个第一天线并且在具有一个或多个第一天线的一个或多个第一接收器处接收无线传输的电力而发生。接收无线传输的电力的第一天线可设置在包括电致变色装置的一个或多个电致变色窗上和/或配置成控制所述电致变色装置的一个或多个窗口控制器上。
该方法还可以包括确定在(a)中通过一个或多个第二接收器将电力传递到一个或多个附加电致变色装置，每个第二接收器具有一个或多个第二天线，在(b)中向一个或多个第二天线无线传输电力，以及在(c)中利用一个或多个第二天线在一个或多个第二接收器处接收无线传输的电力。在一些情况下，无线电力可以在(b)中通过使发射器在第一和第二天线之间交替传输电力来传输。
在一些情况下，该方法还包括确定在(a)中通过一个或多个第二接收器将电力传递到一个或多个非电致变色装置，每个第二接收器具有一个或多个第二天线，在(b)中向一个或多个第二天线无线传输电力，以及在(c)中利用一个或多个第二天线在一个或多个第二接收器处接收无线传输的电力。
在一些情况下，方法包括附加的操作或操作的组合。例如，方法可以包括：利用接收的电力驱动电致变色装置的光学转变，将接收的电力存储在电池或电容器中，以及释放存储在电池或电容器中的电力以驱动电致变色装置的光学转变，和/或确定在一个或多个接收器处接收的无线传输电力是用于为电致变色设备的光学转换供电还是存储在能量存储设备中。
在一些情况下，接收器可以包括整流器和转换器。在一些情况下，确定电力是被递送到电致变色装置包括使用微位置芯片确定所述电致变色装置的位置。在一些情况下，一个或多个第一天线是贴片天线，其长度和宽度尺寸在约1mm和25mm之间。
在一些情况下，一个或多个第一天线是一个或多个第二天线，并且在一些情况下，一个或多个第一接收器是一个或多个第二接收器。在一些情况下，发射器包括天线阵列，其被配置为同时传递电磁传输，该电磁传输在建筑物中的限定位置处形成相长干涉图案。
本公开的另一个方面涉及可以用于电磁屏蔽的窗口。窗口包括(a)一个或多个具有第一表面和第二表面的透明窗片(lites)；(b)电致变色装置(ECD)，其设置在所述一个或多个窗片的第一表面上并且包括：与所述第二表面相邻的第一导电层、第二导电层、以及在所述第一和第二导电层之间的电致变色层；(c)至少一个导电天线结构，其布置在所述一个或多个窗片的第一表面或第二表面上；和(d)具有至少一个导电层(例如银层)的电磁屏蔽，其具有至少一个相邻的抗反射层，所述屏蔽位于一个或多个窗片的所述第一表面、所述第二表面或另外表面之间或其附近。
在一些实施方案中，电磁屏蔽可包括至少两个导电层，每个导电层具有至少一个相邻的抗反射层，其中抗反射层彼此不物理接触。
本公开的另一个方面涉及一种窗口结构。窗口包括(a)一个或多个具有第一表面和第二表面的透明窗片(1ites)；(b)电致变色装置(ECD)，其设置在所述一个或多个窗片的第一表面上并且包括：与所述第二表面相邻的第一导电层、第二导电层、以及在所述第一和第二导电层之间的电致变色层；和(c)具有至少一个导电层的电磁屏蔽膜，其具有至少一个相邻的抗反射层，所述屏蔽安装在一个或多个窗片的所述第一表面、所述第二表面或另外表面之上或其附近。
在一些实施方案中，电磁屏蔽膜由以下项中的一个或多个描述：(1)电磁屏蔽膜具有至少两个导电层，每个导电层具有至少一个相邻的抗反射层，其中抗反射层不在彼此身体接触；(2)电磁屏蔽膜的至少导电层是银层；(3)电磁屏蔽膜在安装在片上时总厚度在约25和1000μm之间；(4)当电磁屏蔽膜未安装在一个或多个片的第一表面、第二表面或另一表面上时电磁屏蔽膜是柔性的。
在一些实施方案中，导电层包括至少两个金属或金属合金子层。这些金属或金属合金子层中的一个或多个可以是折射率匹配子层。
本公开的另一方面涉及监视设备或包含该设备的资产的位置的系统，其中该设备被配置为由天线检测。系统包括网络，该网络具有多个天线和位置逻辑，所述多个天线设置在建筑物中的光学可切换窗和/或窗口控制器上，该位置逻辑被配置为：(a)确定多个天线中的一个或多个第一天线已经从设备接收到第一电磁传输；(b)通过分析来自一个或多个第一天线接收第一电磁传输的信息来确定设备的第一位置；(c)在(a)之后，确定多个天线中的一个或多个第二天线已从设备接收到第二电磁传输；(d)通过分析来自至少一个或多个第二天线接收第二电磁传输的信息来确定设备的第二位置；和(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定设备是否已经越过虚拟边界。
在一些实施方案中，位置逻辑可以被配置为在确定所述设备已经越过虚拟边界从第一位置到第二位置后，发送警报、触发警报和/或与辅助系统通信。在一些实施方案中，位置逻辑可以被配置为基于时间、授予用户的权限和/或授予用户的权限调整虚拟边界。
在一些实施方案中，设备的第一和/或第二位置可被确定为大约1米或更小或在一些情况下大约10cm或更小的分辨率。确定设备的第一和/或第二位置可以包括测量接收信号的强度，以确定所述设备与所述一个或多个第一和/或第二天线的接近度。替代地或另外地，确定设备的第一和/或第二位置可以包括使用由所述设备感测的惯性或磁信息。
在一些实施方案中，第一和第二天线是具有至少一个网络控制器或包括位置逻辑的主控制器的网络的一部分。在一些实施方案下，第一和/或第二天线中的至少一个是单极天线、带状线或贴片天线、Sierpinski天线、或分形天线。在一些实施方案中，第一和/或第二天线中的至少一个包括设置在所述光可切换窗中的至少一个的表面上的接地平面。在一些情况下，设备包括微位置芯片，其被配置为发送和/或接收基于脉冲的超宽带(UWB)信号。
本公开的另一方面涉及一种用于通过无线传输向电致变色装置输送电力的系统。该系统包括：(a)发射器，其通过电磁传输无线地传输电力；(b)一个或多个第一接收器，每个具有一个或多个第一天线，其中所述一个或多个第一天线设置在(i)包括电致变色装置的一个或多个电致变色窗上和/或(ii)在配置为控制电致变色装置的一个或多个窗口控制器上；和(c)逻辑设备，其被配置或编程为确定电力将通过一个或多个第一接收器传送到电致变色装置，并使得发送器通过电磁传输无线地传输电力到一个或多个第一天线。
在一些实施方案中，逻辑设备(一个或多个)可以被配置或编程为确定电力是通过一个或多个第二接收器传递到一个或多个附加电致变色装置，每个第二接收器具有一个或多个第二天线。当确定电力被传送到一个或多个附加电致变色装置时，逻辑设备(一个或多个)可以使所述发射器在第一和第二天线之间交替发射功率。
在一些实施方案中，逻辑设备(一个或多个)被配置或编程为确定在(a)中电力是通过一个或多个第二接收器传递到一个或多个非电致变色装置，每个第二接收器具有一个或多个第二天线。在一些实施方案中，逻辑设备(一个或多个)被配置或编程为确定在所述一个或多个接收器接收的无线传输电力是用于驱动电致变色装置的光学转换还是存储在能量存储设备中。
本公开的另一方面涉及监视设备或包含该设备的资产的位置的系统，其中该设备被配置为由天线检测。系统包括网络，该网络具有多个天线和位置逻辑，所述多个天线设置在建筑物中的光学可切换窗和/或窗口控制器上，该位置逻辑被配置为：(a)确定多个天线中的一个或多个第一天线已经从设备接收到第一电磁传输；(b)通过分析来自一个或多个第一天线接收第一电磁传输的信息来确定设备的第一位置；(c)在(a)之后，确定多个天线中的一个或多个第二天线已从设备接收到第二电磁传输；(d)通过分析来自至少一个或多个第二天线接收第二电磁传输的信息来确定设备的第二位置；和(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定设备是否已经越过虚拟边界。
本公开的某些方面涉及具有存储指令的计算机程序产品，当在计算机上执行时，该指令与用户接口并呈现允许用户从可能资产列表中选择期望资产的用户界面，从位置逻辑接收资产的第一位置或者第二位置(无论哪个是当前的)，并在用户界面上显示用于引导用户到第一位置或第二位置的指令。
本公开的另一方面涉及绝缘玻璃单元(IGU)，其包括电致变色装置涂层和包括金属层的屏蔽叠层，其中通过使金属层接地选择性地控制屏蔽叠层以阻挡电磁辐射。IGU可以具有用于从IGU接收和/或发送信息和/或无线电力的天线。在某些情况下，金属层用作天线的接地平面。
在一些实施方案中，电致变色装置涂层和屏蔽叠层共用至少一个共同层。在一些实施方案中，金属层可以通过窗口控制器选择性地接地，窗口控制器还被配置为控制电致变色装置涂层的光学转变。在一些实施方案中，IGU的一个或两个片具有层压结构。在一些情况下，电致变色装置在非层压的片上并且屏蔽叠层在层压的片上。在一些情况下，电致变色装置和屏蔽叠层都在层压装置上。
窗天线的这些和其他特征将在具体实施方式中参考相关附图进一步描述。
附图说明
图1A示出了用于控制和驱动多个电致变色窗的示例系统的描绘。
图1B示出了用于控制和驱动多个电致变色窗的另一示例系统的描绘。
图1C示出示例性网络系统120的框图，其可操作根据一些实施方式来控制多个IGU。
图1D是EC窗控制器的示意图。
图2A-2J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性电致变色窗结构的截面图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。
图3A-3J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性电致变色窗结构的截面图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。
图4A和4B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性电致变色窗结构的横截面视图，所述集成天线能够向内部和外部环境发送信号和从内部和外部环境接收信号。
图5A和5B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性电致变色窗结构的截面图。
图6A和6B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性电致变色窗结构的平面图。平面图取自窗户的正面，例如，由站在房间中的建筑物居住者看到的，该房间具有安装在墙壁或外墙中的窗户。
图7A和7B示出了根据一些实施方式的具有集成多结构天线的示例性电致变色窗结构的俯视图。
图7C示出了平面倒F型天线(PIFA)布置的俯视图。
图7D示出了平面倒F型天线(PIFA)布置的横截面视图。
图8A-C示出了关于Sierpinski分形窗天线的实例和信息。
图8D和8E示出了根据一些实施方式的具有集成的基于分形的天线的示例性电致变色窗结构的俯视图。
图9A示出了用于窗口的示例单极天线的简化视图。
图9B-C示出了在片和/或其他窗口结构上提供多个天线的示例实施方案。
图9D示出了设置在片的同一表面上的贴片天线和接地平面条带的实例。
图10A-F示出了用于提供与天线结构和接地平面的单独连接的各种互连结构。
图11A-H示出了在窗口上提供天线控制器(接收器和/或发射器逻辑)的设计，在一些情况下与窗口控制器一起提供，并且布置成传送信号以与窗口上的天线元件通信。
图12示出了根据一些实施方式的具有集成天线的电致变色窗结构的示例阵列。
图13A和13B描绘了传统的蜂窝塔网络和蜂窝网络，其中配有天线玻璃的建筑物分别用作蜂窝塔。
图14A-G描绘了使用窗天线来调试建筑物或其他设施中的可切换窗户的某些实施方案的各方面。
图15A-D描绘了窗口/控制器网络的各种实例，其被配置用于监视建筑物内的设备/用户的移动。
图16描绘了可以在IGU结构中使用以提供电磁屏蔽的两个屏蔽叠层。
图17描绘了配置用于无线电力传输的房间的内部。
图18示出了用于无线电力传输的发射器的组件。
图19示出了用于无线电力传输的接收器的组件。
图20描绘了具有两个导电层并具有三个导电层的屏蔽叠层。
图21描绘了可以安装在片的表面上以提供电磁屏蔽的屏蔽膜。
各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。
具体实施方式
为了描述所公开的方面，以下详细描述针对某些实施方案或实施方式。然而，本文的教导可以以多种不同方式应用和实施。在以下详细描述中，参考了附图。尽管以足够的细节描述了所公开的实施方式以使得本领域技术人员能够实践这些实施方式，但是应该理解，这些实施例不是限制性的；可以使用其他实施方式，并且可以对所公开的实施方式进行改变而不脱离其精神和范围。此外，虽然所公开的实施方案集中于电致变色窗(也称为智能窗)，但是本文公开的概念可以应用于其他类型的可切换光学装置，包括例如液晶装置和悬浮粒子装置等。例如，液晶装置或悬浮粒子装置而不是电致变色装置可以结合到一些或所有公开的实施方式中。另外，除非另有说明，否则在适当时连词“或”在本文旨在包含性意义；例如，短语“A、B或C”旨在包括“A”、“B”、“C”、“A和B”、“B和C”、“A和C”和“A、B和C”的可能性。
窗口控制器网络
图1A示出了用于控制和驱动多个电致变色窗102的示例系统100的描绘。它还可以用于控制一个或多个窗天线的操作，如本文其他地方所述。系统100可以适用于建筑物104，例如商业办公楼或住宅建筑。在一些实施方式中，系统100被设计为(在下文中“设计为”、“适应于”、“配置为”，“编程为”、“可操作为”和“能够”在适当时可互换地使用)与现代供暖、通风和空调(HVAC)系统106，室内照明系统107，防护系统108和电力系统109结合使用，作为整个建筑物104或建筑物104园区的单一整体和高效能量控制系统。系统100的一些实施方式特别适合于与建筑物管理系统(BMS)110集成。BMS 110是基于计算机的控制系统，其可以安装在建筑物中以监视和控制建筑物的机械和电气设备，例如HVAC系统、照明系统、电力系统、电梯、消防系统和安全系统。BMS 110可以包括硬件和相关联的固件或软件，用于根据由居住者或建筑物管理者或其他管理员设置的偏好来维护建筑物104中的状况。该软件可以基于例如互联网协议或开放标准。
BMS通常可以在大型建筑物中使用，其中其功能是控制所述建筑物内的环境。例如，BMS 110可以控制建筑物104内的照明、温度、二氧化碳水平和湿度。可以有许多由BMS110控制的机械或电气装置，包括例如炉子或其他加热器、空调、鼓风机和通风口。为了控制建筑环境，BMS 110可以根据规则或响应于条件来打开和关闭这些各种设备。例如，这些规则和条件可以由建筑物管理者或管理员选择或指定。BMS110的一个主要功能是为建筑物104的居住者保持舒适的环境，同时使加热和冷却能量损失和成本最小化。在一些实施方式中，BMS 110不仅可以被配置为监视和控制，还可以被配置为优化各种系统之间的协同作用，例如，以节省能量和降低建筑物操作成本。
一些实施方式可选地或另外地设计成基于通过例如热、光学或其他传感器感测的或通过来自例如HVAC或内部照明系统的输入或来自用户控制的输入的反馈而响应地或反应地起作用。进一步的信息可以在2014年4月22日授权的美国专利号8,705,162中找到，在此通过引用以其整体结合到本文中。一些实施方式也可以用于现有结构，包括商业和住宅结构，其具有传统或常规的HVAC或室内照明系统。一些实施方式也可以改装以用于较旧的住宅。
系统100包括配置成控制多个窗口控制器114的网络控制器112。例如，网络控制器112可以控制数十、数百甚至数千个窗口控制器114。每个窗口控制器114又可以控制和驱动一个或多个电致变色窗102。在一些实施方式中，网络控制器112发出高级指令，例如电致变色窗的最终色调状态，并且窗控制器接收这些命令并通过施加电刺激直接控制它们的窗口以适当地驱动色调状态转变和/或保持色调状态。每个窗口控制器114可以驱动的电致变色窗102的数量和尺寸通常受控制各个电致变色窗102的窗控制器114上的负载的电压和电流特性的限制。在一些实施方式中，每个窗口控制器114可以驱动的最大窗口尺寸受到电压、电流或功率要求的限制，以在期望的时间范围内引起电致变色窗102中的期望光学转变。这些要求又是窗户表面积的函数。在一些实施方式中，该关系是非线性的。例如，电压、电流或功率要求可以随电致变色窗102的表面积非线性地增加。例如，在一些情况下，该关系是非线性的，至少部分因为第一和第二导电层214和216(参见例如图2A)的薄层电阻随着第一或第二导电层的长度和宽度上的距离非线性地增加。然而在一些实施方式中，驱动相同尺寸和形状的多个电致变色窗102所需的电压、电流或功率要求之间的关系与被驱动的电致变色窗102的数量成正比。
图1B示出了用于控制和驱动多个电致变色窗102的另一示例系统100的描绘。图1B中所示的系统100类似于参考图1A所示和所述的系统100。与图1A的系统不同，图1B中所示的系统100包括主控制器111。主控制器111与多个网络控制器112通信并起作用，每个网络控制器112能够寻址多个窗口控制器114，如参考图1A所述。在一些实施方式中，主控制器111向网络控制器112发出高级指令(诸如电致变色窗的最终色调状态)，然后网络控制器112将指令传送到对应的窗控制器114。
在一些实施方式中，建筑物或其他结构的各种电致变色窗102和/或天线有利地分组成区域或区域组，每个区域包括电致变色窗102的子集。例如，每个区域可以对应于建筑物的特定位置或区域中的一组电致变色窗102，其应当基于它们的位置被调色(或以其他方式转变)到相同或相似的光学状态。作为更具体的示例，考虑具有四个面或侧面的建筑物：北面、南面、东面和西面。还要考虑该建筑有十层。在这样的教学示例中，每个区域可以对应于特定楼层上和四个面中的特定一个上的电致变色窗户102的集合。在一些这样的实施方式中，每个网络控制器112可以寻址一个或多个区域或区域组。例如，主控制器111可以将特定区域或区域组的最终色调状态命令发布到相应的一个或多个网络控制器112。例如，最终色调状态命令可以包括每个目标区域的抽象标识。接收最终色调状态命令的指定网络控制器112然后可以将区域的抽象标识映射到各个窗口控制器114的特定网络地址，控制要施加到区域中电致变色窗102的电压或电流分布。
在电致变色窗可以具有天线的附加方面中，例如被配置用于一个或多个目的，用于着色目的的窗口区域可以或可以不对应于用于天线相关功能的区域。例如，主和/或网络控制器可以识别两个不同的窗口区域用于着色目的，例如在建筑物的单侧上的两层窗户，其中每个楼层具有基于客户偏好的不同的着色算法。同时，这两个着色区可以是用于天线发送和/或接收目的的单个区，或者“天线区”可以包括其他窗口，无论是单独还是作为区域。天线-EC玻璃通过提供可着色涂层和天线的独特功能，实现了多种功能。天线不仅可以起到可着色的涂层功能，还可以起到本文更详细描述的其他功能。
用于光学可切换窗和相关天线的网络系统的方面在2015年10月29日提交的美国临时专利申请62/248,181中进一步描述，其通过引用以其整体并入本文。
在许多情况下，光学切换窗可以形成或占据建筑物外墙的大部分。例如，光学切换窗可以形成公司办公楼、其他商业建筑或住宅建筑的墙壁、立面和甚至屋顶的大部分。在各种实施方式中，控制器的分布式网络可用于控制光学可切换窗。图1C示出根据一些实施方式的示例性网络系统300框图，其可操作以控制具有窗天线的多个IGU 302。例如，每个IGU302可以与上面参考图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ECD(或其他光学可切换设备)的光学状态和/或IGU 302内的窗天线的传输和/或接收特性。在一些实施方式中，窗口302中的一个或多个可以是多区域窗口，例如，其中每个窗口包括两个或更多个可独立控制的ECD或区域。在各种实施方式中，网络系统300可操作以控制提供给IGU 302的功率信号的电特性。例如，网络系统300可以生成并传送着色指令(这里也称为“着色命令”)以控制施加到IGU 302内的ECD的电压。
在一些实施方式中，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”可互换使用)。例如，给定IGU的状态信息可以包括IGU内ECD的当前色调状态的标识或信息。网络系统300还可用于从各种传感器获取数据，例如温度传感器、光电传感器(这里也称为光传感器)、湿度传感器、空气流量传感器或占地传感器、天线，无论是集成在IGU 302上还是内部，或位于建筑物内、建筑物上或周围的其他各个位置。
网络系统300可以包括具有各种能力或功能的任何合适数量的分布式控制器。在一些实施方式中，各种控制器的功能和布置是分层次定义的。例如，网络系统300包括多个分布式窗口控制器(WC)304、多个网络控制器(NC)306和主控制器(MC)308。在一些实施方式中，MC 308可以与数十个或数百个NC 306通信并控制它们。在各种实施方式中，MC 308通过一个或多个有线或无线链路316(下文统称为“链路316”)向NC 306发出高级指令。指令可以包括例如用于引起由相应NC 306控制的IGU 302的光学状态的转变的色调命令。每个NC306又可以通过一个或多个有线或无线链路314(以下统称为“链路314”)与多个WC 304通信并控制它们。例如，每个NC 306可以控制数十或数百个WC 304。每个WC 304可以继而与一个或多个相应的IGU 302通过一个或多个有线或无线链路312(以下统称为“链接312”)通信、驱动或以其他方式控制它们。
MC 308可以发出包括色调命令、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。在一些实施方式中，MC 308可以在一天中的某些预定时间(可以基于星期几或一年中的某一天改变)，或者基于特定事件、条件或事件或条件的组合的检测，周期性地发布这样的通信(例如，如通过获取的传感器数据或基于由用户或应用程序发起的请求的接收或者这种传感器数据与这样的请求的组合所确定的)。在一些实施方式中，当MC308确定在一组一个或多个IGU 302中引起色调状态改变时，MC 308生成或选择对应于期望色调状态的色调值。在一些实施方式中，IGU 302的组与第一协议标识符(ID)(例如，BACnetID)相关联。然后，MC 308生成并发送通信-在此称为“主要色调命令”-包括经由第一通信协议(例如，BACnet兼容协议)在链路316上的色调值和第一协议ID。在一些实施方式中，MC308将主要色调命令寻址到控制特定的一个或多个WC 304的特定NC 306，WC 304又控制要转换的IGU 302组。NC 306接收包括色调值和第一协议ID的主要色调命令，并将第一协议ID映射到一个或多个第二协议ID。在一些实施方式中，第二协议ID中的每一个标识WC 304中的对应一个。NC 306随后经由第二通信协议通过链路314向每个识别的WC 304发送包括色调值的辅助色调命令。在一些实施方式中，接收辅助色调命令的每个WC 304然后基于色调值从内部存储器中选择电压或电流曲线，以将其分别连接的IGU 302驱动到与色调值一致的色调状态。然后，每个WC 304通过链路312产生并向其分别连接的IGU 302提供电压或电流信号，以施加电压或电流曲线。
在一些实施方式中，各种IGU 302可以有利地被分组为EC窗的区域，每个区域包括IGU 302的子集。在一些实施方式中，IGU 302的每个区域由一个或多个相应的NC 306以及由这些NC 306控制的一个或多个相应的WC 304控制。在一些更具体的实施方式中，每个区域可以由单个NC 306和由单个NC 306控制的两个或更多个WC 304控制。换句话说，区域可以表示IGU 302的逻辑分组。例如，每个区域可以对应于建筑物的特定位置或区域中的一组IGU 302，其基于它们的位置一起被驱动。作为更具体的示例，考虑具有四个面或侧面的建筑物：北面、南面、东面和西面。还要考虑该建筑有十层。在这样的教学示例中，每个区域可以对应于特定楼层上和四个面中的特定一个上的电致变色窗户100的集合。附加地或替代地，每个区域可以对应于共享一个或多个物理特征(例如，诸如大小或年龄的设备参数)的一组IGU 302。在一些其他实现中，IGU 302的区域可以基于一个或多个非物理特征(例如，安全指定或业务层级)来分组(例如，IGU 302绑定管理者的办公室可以被分组在一个或更多区域，而界定非管理者办公室的IGU 302可以分组在一个或多个不同区域中)。
在一些这样的实现中，每个NC 306可以寻址一个或多个相应区域中的每一个中的所有IGU 302。例如，MC 308可以向NC 306发出控制目标区域的主色调命令。主色调命令可以包括目标区域的抽象标识(下文中也称为“区域ID”)。在一些这样的实现中，区域ID可以是第一协议ID，例如在上面的示例中刚刚描述的协议ID。在这种情况下，NC 306接收包括色调值和区域ID的主要色调命令，并将区域ID映射到与区域内的WC 304相关联的第二协议ID。在一些其他实现中，区域ID可以是比第一协议ID更高级别的抽象。在这种情况下，NC306可以首先将区域ID映射到一个或多个第一协议ID，并且随后将第一协议ID映射到第二协议ID。虽然这里给出的网络示例涉及用于控制光学可着色窗的色调命令，但是应该理解这些示例还涉及用于控制与IGU相关联的窗天线中的天线操作的命令。
用户或第三方与网络的互动
在一些实施方式中，MC 308经由一个或多个有线或无线链路318(以下称为“链路318”)耦合到一个或多个面向外的网络310(下文统称为“面向外的网络310”)。在一些这样的实现中，MC 308可以将所获取的状态信息或传感器数据传送到面向外的网络310中或可由外向网络310访问的远程计算机、移动设备、服务器、数据库中。在一些实现方式中，在这类远程设备内执行的各种应用，包括第三方应用程序或基于云的应用，可从MC 308访问数据或提供数据到MC 308。在一些实施方式中，授权用户或应用程序可以经由网络310传送请求以将各种IGU 302的色调状态修改至MC 308。在一些实施方式中，MC 308可以在发出色调或天线控制命令之前首先确定是否准许请求(例如，基于功率考虑或基于用户是否具有适当的授权)。MC 308然后可以计算、确定、选择或以其他方式产生色调值和在主色调或其他命令中发送色调值，以使在相关的IGU 302中进行色调状态转换
例如，用户可以从计算设备提交这样的请求，例如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机或移动设备(例如智能手机)。在一些这样的实现中，用户的计算设备可以执行能够与MC 308并且在一些情况下与在MC 308内执行的主控制器应用程序通信的客户端应用程序。在一些其他实现中，客户端应用程序可以在与MC 308相同或不同的物理设备或系统中与单独的应用程序通信，然后MC 308与主控制器应用程序通信以实现期望的色调状态修改。在一些实施方式中，主控制器应用程序或其他单独的应用程序可用于认证用户以授权用户提交的请求。在一些实施方式中，用户可以选择要着色的IGU 302或者以特定方式控制其天线(例如，激活Wi-Fi服务)，并通过经由客户端应用程序输入房间号来向MC 308通知选择。
另外或替代地，在一些实施方案中，用户的移动设备或其他计算设备可与各种WC304无线通信。例如，在用户的移动设备内执行的客户端应用程序可以将包括色调状态控制信号的无线通信发送到WC 304，以控制连接到WC 304的各个IGU 302的色调或其他状态。例如，用户可以使用客户端应用程序来维护或修改IGU 302的色调或其他状态，该IGU 302邻近用户占用的房间(或者将来由用户或其他人占用)。可以使用各种无线网络拓扑和协议来生成、格式化或传输这种无线通信(下面参考图6的WC 600更详细地描述)。
在一些这样的实现中，从用户的移动设备(或其他计算设备)发送到相应WC 304的控制信号可以覆盖WC 304先前从相应NC 306接收的色调值或其他值。换句话说，WC 304可以基于来自用户的计算设备的控制信号而不是基于色调值向IGU 302提供所施加的电压。例如，存储在WC 304中并由WC 304执行的控制算法或规则集可以指示来自授权用户的计算设备的一个或多个控制信号优先于从NC 306接收的色调值。在一些其他情况下，例如在高需求情况下，诸如来自NC 306的色调值的控制信号可以优先于WC 304从用户的计算设备接收的任何控制信号。在一些其他实例中，控制算法或规则集可以指示仅基于授予这些用户的许可，以及在一些情况下包括一天中的时间的其他因素或IGU 302的位置，仅来自特定用户或组或用户类的色调覆盖可以优先。
在一些实施方式中，基于从授权用户的计算设备接收到控制信号，MC 308可以使用关于已知参数的组合的信息来计算、确定、选择或以其他方式生成提供典型的用户所需照明条件的色调值，而在某些情况下也留下电力考虑因素。在一些其他实施方式中，MC 308可以基于由经由计算设备请求色调或其他状态改变的特定用户定义的预设偏好来确定色调值或其他值。例如，可能要求用户输入密码或以其他方式登录或获得授权以请求色调或其他状态改变。在这种情况下，MC 308可以基于密码、安全令牌或基于特定移动设备或其他计算设备的标识符来确定用户的身份。在确定用户的身份之后，MC 308然后可以检索用户的预设偏好，并且单独使用预设偏好或者与其他参数(例如功率考虑或来自各种传感器的信息)组合使用以生成和发送色调值以供用于着色或以其他方式控制相应的IGU 302。
墙壁设备
在一些实施方式中，网络系统300还可以包括墙壁开关、调光器或其他色调状态控制设备。此类设备在下文中也统称为“墙壁设备”，尽管这些设备不必限于壁挂式实施(例如，这种设备也可以位于天花板或地板上，或集成在桌面或会议桌上或其内)。例如，建筑物的一些或所有办公室、会议室或其他房间可以包括用于控制相邻IGU 302的色调状态的这种墙壁设备。例如，邻接特定房间的IGU 302可以被分组为区域。每个墙壁设备可以由最终用户(例如，相应房间的居住者)操作，以控制与房间相邻的IGU 302的色调状态或其他功能或参数。例如，在一天中的某些时间，相邻的IGU 302可以着色到暗状态以减少从外部进入房间的光能量(例如，以减少AC冷却要求)。现在假设用户希望使用房间。在各种实施方式中，用户可以操作墙壁设备以传达控制信号以使色调状态从暗状态转变为较亮色调状态。
在一些实施方式中，每个墙壁设备可以包括一个或多个开关、按钮、调光器、拨号盘或其他物理用户界面控件，使得用户能够选择特定的色调状态或者增加或减少邻接房间的IGU 302的当前着色水平。附加地或替代地，墙壁设备可以包括具有触摸屏界面的显示器，使得用户能够选择特定的色调状态(例如，通过选择虚拟按钮，从下拉菜单中选择或通过输入色调水平或着色百分比)或修改色调状态(例如，通过选择“变暗”虚拟按钮，“变亮”虚拟按钮，或通过转动虚拟转盘或滑动虚拟条)。在一些其它实施方式中，墙壁设备可以包括对接接口，使得用户能够物理地和通信地对接诸如智能电话、多媒体设备、平板计算机或其他便携式计算设备之类的便携式设备(例如，由加州库比蒂诺的苹果公司生产的IPHONE、IPOD或IPAD)。在这样的实现中，用户可以通过对便携式设备的输入来控制着色级别，然后由墙壁设备通过对接接口接收该着色级别，并且随后将其传送到MC 308、NC 306或WC 304。在这样的实现中，便携式设备可以包括用于与墙壁设备呈现的API通信的应用程序。
例如，墙壁设备可以将对色调状态改变的请求发送到MC 308。在一些实施方式中，MC 308可以首先确定是否准许该请求(例如，基于功率考虑或基于用户是否具有适当的授权/许可)。MC 308然后可以计算、确定、选择或以其他方式产生色调值和在主色调命令中发送色调值，以使在隔壁的IGU 302中进行色调状态转换在一些这样的实施方式中，每个墙壁设备可以经由一个或多个有线链路与MC 308连接(例如，通过诸如CAN或以太网兼容线之类的通信线路或使用电力线通信技术通过电力线连接)。在一些其他实施方式中，每个墙壁设备可以经由一个或多个无线链路与MC 308连接。在一些其他实施方式中，墙壁设备可以(经由一个或多个有线或无线连接)与面向外的网络310(例如面向客户的网络)连接，然后网络310经由链路318与MC 308通信。墙壁设备可以单独或与天线配置的电致变色窗一起用作蜂窝信号中继器。
在一些实施方式中，MC 308可以基于先前编程或发现的将墙壁设备与IGU 302相关联的信息来识别与墙壁设备相关联的IGU 302。在一些实施方式中，存储在MC 308中并由MC 308执行的控制算法或规则集可以指示来自墙壁设备的一个或多个控制信号优先于先前由MC 308生成的色调值。在一些其他情况下，例如在高需求时(例如，高功率需求)，存储在MC 308中并由MC 308执行的控制算法或规则集可以指示MC 308先前生成的色调值优先于从墙壁设备接收的任何控制信号。
在一些其他实施方式或实例中，基于从墙壁设备接收到色调状态改变请求或控制信号，MC 308可以使用关于已知参数的组合的信息来生成为典型的用户提供期望的照明条件的色调值，而在某些情况下也留心电力考虑因素。在一些其他实施方式中，MC 308可以基于由经由墙壁设备请求色调状态改变的特定用户定义的预设偏好来产生色调值。例如，可能要求用户在墙壁设备中输入密码或使用安全令牌或安全钥匙(例如IBUTTON或其他1-Wire设备)来获得对墙壁设备的访问。在这种情况下，MC 308可以基于密码、安全令牌或安全密钥卡来确定用户的身份，检索用户的预设偏好，并且单独使用预设偏好或者与其他参数(例如功率考虑因素或来自各种传感器的信息)结合使用预设偏好以计算、确定、选择或以其他方式生成各个IGU 302的色调值。
在一些其它实施方式中，墙壁设备可以将色调状态改变请求发送到适当的NC306，然后NC 306将该请求或基于该请求的通信传送到MC 308。例如，每个墙壁设备可以经由一个或多个有线链路与相应的NC 306连接，例如刚刚针对MC 308描述的那些或者经由无线链路(诸如下面描述的那些)。在一些其他实施方式中，墙壁设备可以向适当的NC 306发送请求，NC 306然后自身确定是否覆盖先前从MC 308接收的主要色调命令或者先前由NC306生成的主要或次要色调命令(如如下所述，NC 306在一些实施方式中可以在没有首先从MC 308接收色调命令的情况下生成色调命令)。在一些其他实施方式中，墙壁设备可以将请求或控制信号直接传送到控制相邻IGU 302的WC 304。例如，每个墙壁设备可以经由一个或多个有线链路与相应的WC 304连接，例如刚刚针对MC 308描述的那些或者经由无线链路(诸如下面参考图6的WC 600描述的那些)。
在一些特定实施方式中，是NC 306确定来自墙壁设备的控制信号是否应优先于先前由NC 306产生的色调值。如上所述，在一些实施方式中，墙壁设备可以直接与NC 306通信。然而，在一些其他实施方式中，墙壁设备可以将请求直接传送到MC 308或直接传送到WC304，然后WC 304将请求传送到NC 306。在其他实施方式中，墙壁设备可以将请求传送到面向客户的网络(诸如由建筑物的所有者或操作者管理的网络)，然后将请求(或基于其的请求)直接或间接通过MC 308传递给NC 306。在一些实施方式中，存储在NC 306中并由NC 306执行的控制算法或规则集可以指示来自墙壁设备的一个或多个控制信号优先于先前由MC306生成的色调值。在一些其他情况下，例如在高需求时(例如，高功率需求)，存储在NC 306中并由NC 306执行的控制算法或规则集可以指示MC 306先前生成的色调值优先于从墙壁设备接收的任何控制信号。
如上面参考MC 308所描述的，在一些其他实施方式中，基于从墙壁设备接收到色调状态改变请求或控制信号，NC 306可以使用关于已知参数的组合的信息来生成为典型的用户提供期望的照明条件的色调值，而在某些情况下也留心电力考虑因素。在一些其他实施方式中，NC 306可以基于由经由墙壁设备请求色调状态改变的特定用户定义的预设偏好来产生色调值。如上面参考MC 308所述，可能要求用户在墙壁设备中输入密码或使用安全令牌或安全钥匙(例如IBUTTON或其他1-Wire设备)来获得对墙壁设备的访问。在这种情况下，NC 306可以与MC 308通信以基于密码、安全令牌或安全密钥卡来确定用户的身份，检索用户的预设偏好，并且单独使用预设偏好或者与其他参数(例如功率考虑因素或来自各种传感器的信息)结合使用预设偏好以计算、确定、选择或以其他方式生成各个IGU 302的色调值。
在一些实施方式中，MC 308耦合到外部数据库(或“数据存储”或“数据仓库”)320。在一些实施方式中，数据库320可以是经由有线硬件链路322与MC 308耦合的本地数据库。在一些其他实现中，数据库320可以是远程数据库或基于云的数据库，其可由MC 308经由内部专用网络或在面向外的网络310上访问。在一些实施方式中，其他计算设备、系统或服务器也可以访问以读取存储在数据库320中的数据，例如，通过面向外的网络310。另外，在一些实施方式中，一个或多个控制应用程序或第三方应用程序还可以访问以经由面向外的网络310读取存储在数据库中的数据。在一些情况下，MC 308在数据库320中存储包括由MC308发布的色调值的所有色调命令的记录。MC 308还可以收集状态和传感器数据并将其存储在数据库320中。在这种情况下，WC 304可以从IGU 302收集传感器数据和状态数据，并通过链路314将传感器数据和状态数据传送到相应的NC 306，以通过链路316与MC 308通信。附加地或替代地，NC 306或MC 308本身也可以连接到各种传感器，例如建筑物内的光、温度或占地传感器，以及位于建筑物上、周围或其他外部的光或温度传感器(例如，在建筑物的屋顶上)。在一些实施方式中，NC 306或WC 304还可以将状态或传感器数据直接发送到数据库320以进行存储。
与其他系统或服务集成
在一些实施方式中，网络系统300还可以被设计为与现代加热、通风和空调(HVAC)系统，内部照明系统，安全系统或电力系统一起用作整体建筑物或建筑物园的集成的和高效的能量控制系统。网络系统300的一些实施方式适合于与建筑物管理系统(BMS)324集成。BMS宽泛地是基于计算机的控制系统，可以安装在建筑物中，以监控和控制建筑物的机械和电气设备，如HVAC系统(包括熔炉或其他加热器、空调、鼓风机和通风口)、照明系统、电源系统、电梯、消防系统和安全系统。BMS可以包括硬件和相关联的固件和软件，用于根据由居住者或建筑物管理者或其他管理员设置的偏好来维护建筑物中的状况。该软件可以基于例如互联网协议或开放标准。BMS通常可以在大型建筑物中使用，其中其功能是控制所述建筑物内的环境。例如，BMS可以控制建筑物内的照明、温度、二氧化碳水平和湿度。为了控制建筑环境，BMS可以根据规则或响应于条件打开和关闭各种机械和电气设备。例如，这些规则和条件可以由建筑物管理者或管理员选择或指定。BMS的一个功能可以是为建筑物的居住者保持舒适的环境，同时最小化加热和冷却能量损失和成本。在一些实施方式中，BMS不仅可以被配置为监视和控制，还可以被配置为优化各种系统之间的协同作用，例如，以节省能量和降低建筑物操作成本。
附加地或者替代地，网络系统300的一些实施适合于集成智能恒温服务、提醒服务(例如火灾探测)、安全服务或其他装置自动化服务。家庭自动化服务的示例是由加利福尼亚州帕洛阿尔托的Nest Labs制造的(是加利福尼亚州山景城谷歌公司的注册商标)。如这里所使用的，在一些实施方式中对BMS的提及也可以包含或替换为这样的其他自动化服务。
在一些实施方式中，MC 308和单独的自动化服务(例如BMS 324)可以经由应用程序编程接口(API)进行通信。例如，API可以与MC 308内的主控制器应用程序(或平台)一起执行，或者与BMS 324内的建筑物管理应用程序(或平台)一起执行。MC 308和BMS 324可以通过一个或多个有线链路326或经由面向外的网络310进行通信。在一些情况下，BMS 324可以将用于控制IGU 302的指令传送到MC 308，MC 308然后生成主要色调命令并将其发送到适当的NC 306。在一些实施方式中，NC 306或WC 304还可以直接与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)。在一些实施方式中，BMS 324还可以接收由MC 308、NC 306和WC 304中的一个或多个收集的数据，诸如传感器数据、状态数据和相关联的时间戳数据。例如，MC 308可以通过网络310发布这样的数据。在将这样的数据存储在数据库320的一些其他实施方式中，BMS 324可以访问一些或全部存储在数据库320中的数据。
窗控制器
用来控制窗的控制器在View公司的各个专利和申请中描述。这些申请的实例包括2015年10月29日提交的美国临时专利申请号62/248,181、2014年11月24日提交的美国临时专利申请号62/085,179、2012年4月17日提交的美国专利申请号13/449,248和2012年4月17日提交的美国专利申请号13/449,251，其中的每一个通过引用整体并入本文。
图1D描绘了示例窗口控制器199，其可以包括用于控制天线(例如，发送和/或接收来自天线的电磁辐射信号)的逻辑和其他特征。控制器199包括功率转换器，其被配置为将低电压转换为(1)IGU的EC片的EC设备和/或(2)窗天线的功率要求。此功率通常通过驱动器电路(功率驱动器)馈送到EC装置。在一个实施方案中，控制器199具有冗余电源驱动器，使得在一个电源驱动器发生故障的情况下，存在备用并且不需要更换或修复控制器。可以包括用于窗天线的功率驱动器的收发器逻辑可以包括在控制器199中。虽然没有明确示出，但是所描绘的功率驱动器之一可以被配置为驱动窗天线电极以发送指定信号。
控制器199还包含通信电路(图1D中标记为“通信”)，用于从远程控制器(在图1D中描绘为“主控制器”)接收和发送命令。通信电路还用于从本地逻辑设备(例如微控制器)接收和发送输入。在一个实施方案中，电源线还用于例如通过例如以太网等协议发送和接收通信。微控制器包括用于基于例如从一个或多个传感器和/或用户接收的输入来控制至少一个EC片的逻辑。在此实例中，传感器1-3例如在控制器199的外部，例如窗框中或靠近窗框。或者，传感器(如果存在的话)远程地定位在例如建筑物的屋顶上。在一个实施方案中，控制器具有至少一个或多个内部传感器。例如，控制器199也可以或者替代地具有“机载”传感器4和5。在一个实施方案中，控制器使用EC装置作为传感器，例如，通过使用从通过EC装置发送一个或多个电脉冲并分析反馈获得的电流-电压(I/V)数据。这种类型的传感能力在美国专利申请序列号13/049,756中描述，Brown等人为其发明人，标题为“用于多状态窗的多用途控制器(Multipurpose Controller for Multistate Windows)”，其出于所有目的通过引用并入本文。窗组件还可以包括PV电池，并且控制器可以使用PV电池不仅产生电力，还可以用作光电传感器。微控制器还可以具有用于控制窗天线功能的逻辑。
在一个实施方案中，控制器包括芯片、卡或板，其包括编程和/或硬编码的适当逻辑，用于执行一个或多个控制功能。控制器199的电力和通信功能可以组合在单个芯片中，例如，可编程逻辑设备(PLD)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)或类似设备。此类集成电路可以在单个可编程芯片中组合逻辑、控制和功率功能。在一个实施方案中，在EC窗(或IGU)具有两个EC窗格的情况下，逻辑被配置为独立地控制两个EC窗格中的每一个。该逻辑还可以控制设置在IGU上的一个或多个天线的发送和/或接收。在一个实施方案中，两个EC窗格中的每一个的功能和可选的窗天线以协同方式被控制，即，使得每个装置被控制以便补充另一个。例如，通过每个个别装置和/或天线的状态的组合来控制期望的光透射水平、热绝缘效果、天线信号传输和/或其它特性。例如，一个EC装置可以具有着色状态，而另一个用于电阻加热，例如，通过装置的透明电极。在另一个实例中，控制两个EC装置的着色状态，使得组合的透射率是期望的结果。
控制器199还可以具有无线能力，例如控制和供电功能。例如，可以使用例如RF和/或IR等无线控制以及例如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、EnOcean、LiFi(可见光无线通信(LightFidelity))等无线通信来向微控制器发送指令并且供微控制器将数据发送到例如其它窗口控制器和/或建筑物管理系统(BMS)。可以采用窗天线来发送和/或接收控制通信和/或电力。可以适当地使用各种无线协议。最佳无线协议可取决于窗口如何配置为接收功率。例如，如果窗口通过产生相对较少功率的装置自供电，则可以使用相对较少功率的通信协议。类似地，如果窗口是永久性布线的，例如具有24V电源，则对节省功率的关注较少，并且可以使用需要相对更多功率的无线协议。ZigBee是使用相对更多功率的协议的示例。Wi-Fi和蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy)是使用相对较少功率的协议的示例。在窗口被间歇供电的情况下，使用相对较少功率的协议也可能是有益的。LiFi是指可见光无线通信(LightFidelity)，这是一种双向的、高速和网络化的无线通信技术，类似Wi-Fi_33。LiFi利用光信号(例如可见光、红外光、近紫外光等)来无线传送信息。光信号对于人类感知可能太快和/或暗淡，尽管这些信号可以由适当的接收器容易地感知。在一些情况下，LiFi信号可以由一个或多个发光二极管(LED)产生，其可以涂覆(或以其他方式包括)允许高数据传输速率的材料。示例材料可包括钙钛矿。一种特定的示例材料是溴化铯铅(CsPbBr3)，其可以以纳米晶体形式提供。
无线通信可以在窗控制器中用于以下至少一个操作：编程和/或操作EC窗以及任选地窗天线、从传感器收集来自EC窗的数据，以及使用EC窗作为用于无线通信的中继点。从EC窗收集的数据还可以包含计数数据，例如EC装置已被激活(循环)的次数、EC装置随时间的效率等。这些无线通信特征中的每一个在前面引用的美国专利申请序列号13/049,756中描述，Brown等人为其发明人，标题为“用于多状态窗的多用途控制器(MultipurposeController for Multistate Windows)”。
在某些实施方案中，光用于与窗口/天线控制器通信和/或为窗口/天线控制器供电。也就是说，通过例如二极管激光器在一定距离处产生的光经由适当的光传输介质(例如光缆或自由空间)将功率和/或控制信号传输到窗口控制器。用于窗口控制器的合适光子传输方法的示例描述于PCT申请号PCT/US13/56506(2013年8月23日提交，标题为“PHOTONIC-POWERED EC DEVICES”)中，其全部内容通过引用并入本文。在特定实施方案中，通过光子方法提供功率，同时经由图案化到电致变色窗的片或相关IGU组件上的一个或多个窗天线提供通信。在另一实施方案中，通过光子方法提供功率，而通过Wi-Fi或使用天线的另一无线通信方法提供通信。
返回到图1D的实施方案，控制器199还可以包括RFID标签和/或存储器，例如固态串行存储器(例如，I2C或SPI)，其可以可选地是可编程存储器。射频识别(RFID)涉及询问器(或读取器)和标签(或标记)。RFID标签使用经由电磁波的通信在终端和对象之间交换数据，例如用于识别和跟踪对象的目的。一些RFID标签可以从几米远且超出读者视线处读取。
大多数RFID标签至少包含两个部分。一个部分是用于存储和处理信息、调制和解调射频(RF)信号以及其它专用功能的集成电路。另一部分是用于接收和传输信号的天线。
有三种类型的RFID标签：无源RFID标签，其没有电源，且需要外部电磁场来起始信号传输；有源RFID标签，其包含电池，且一旦读取器已经成功识别就可以传输信号；以及电池辅助无源(BAP)RFID标签，其需要外部源来唤醒，但具有明显更高的前向链路能力，从而提供更大的范围。
在一个实施方案中，RFID标签或其他存储器用以下类型的数据中的至少一种编程：保修信息，安装信息(例如窗口的绝对和相对位置和方向)，供应商信息，批/库存信息，EC装置/IGU特性，天线特性(例如IGU上的天线数量、天线类型(单极、带状线、贴片、偶极子、分形等)，频率范围，辐射方向图(全向、半圆柱形光束等)，和天线尺寸)，EC装置循环信息和客户信息。EC装置特性和IGU特性的实例包含例如窗口电压(VW)、窗口电流(IW)、EC涂布温度(TEC)、玻璃可见传输(％Tvis)、％色调命令(来自BMS的外部模拟输入)、数字输入状态和控制器状态。这些中的每一个表示可以从控制器提供给BMS或窗口管理系统或其他建筑设备的上游信息。可以直接从窗口上的传感器检测窗口电压、窗口电流、窗口温度和/或可见光传输水平。％色调命令可以被提供给BMS或其他建筑设备，指示控制器实际上已采取行动来实现色调改变，该改变可能已经由建筑设备请求。这可能是重要的，因为诸如HVAC系统之类的其他建筑系统可能无法识别正在采取色调动作，因为在启动色调动作之后窗口可能需要几分钟(例如10分钟)来改变状态。因此，可以将HVAC动作推迟适当的时间段以确保着色动作具有足够的时间来影响建筑环境。数字输入状态信息可以告知BMS或其他系统已经采取了与智能窗/天线相关的手动动作。最后，控制器状态可以通知BMS或其他系统所讨论的控制器是否可操作，或者具有与其整体功能相关的一些其他状态。
可以提供给控制器的BMS或其他建筑系统的下游数据示例包括窗口驱动器配置参数、区域成员资格(例如建筑物内的哪个区域是此控制器的一部分)、％色调值、数字输出状态和数字控制(色调、漂白、自动、重启等)。窗口驱动参数可以限定用于改变窗口状态的控制序列(实际上是算法)。窗口驱动器配置参数的示例包括漂白到颜色转换斜率、漂白到颜色转换电压、初始着色斜率、初始着色电压、初始着色电流限制、着色保持电压、着色保持电流限制、颜色到漂白转换斜率、颜色到漂白转变电压、初始漂白斜率、初始漂白电压、初始漂白电流限值、漂白保持电压、漂白保持电流限值。在2011年3月16日提交的题为“Controlling Transitions In Optically Switchable Devices”的美国专利申请序列号13/049,623和2012年4月17日提交的题为“Controller for Optically-SwitchableWindows”的美国专利申请序列号13/449,251中给出了这种窗口驱动参数的应用示例，两者都通过引用整体并入本文。
如上所述，窗口控制器可以包括用于控制窗天线的逻辑(例如硬件和/或软件)。该逻辑可以包括用于控制一个或多个窗天线的一个或多个收发器，其可以位于一个或多个窗口上。对于在诸如蓝牙(或蓝牙低功耗)之类的相对低功率应用中使用的窗天线，收发器可以与窗口控制器共同定位，有时在相同的外壳例如图11A-C中所示的载体中。对于这样的应用，特别是在天线通信仅消耗低或中等带宽的情况下，天线收发器可以通过窗口网络(例如上述那些之一)进行通信。当然，即使对于诸如蓝牙之类的低功率应用，天线逻辑也不需要设置在窗口控制器上。此外，并行网络可以用于与窗天线通信。
对于诸如Wi-Fi服务(例如Wi-Fi热点)的其他应用，天线控制逻辑也可以部署在窗口控制器外壳中。如果天线应用消耗相对较小的带宽，则可以采用窗口网络与天线控制器进行通信。例如，窗口网络的CAN总线可用于与天线收发器接口。在其他情况下，例如天线应用消耗比窗口网络可容纳的带宽更多的带宽，可以在建筑物中部署单独的网络用于天线应用。在这种情况下并且在窗口控制器中提供天线控制逻辑的情况下，控制器可以包括网络适配器，例如RJ45插孔(连接器)，以将天线收发器连接到天线网络。
在需要相对高功率、高带宽和/或由电信运营商(例如，AT&T、Verizon、Sprint和T-Mobile)控制的天线应用中，天线控制逻辑和网络可以完全独立于窗口控制系统(窗口网络和控制器)而提供。通常，当天线为电信运营商提供服务时，运营商要求网络和收发器是它自己的。这些服务包括例如蜂窝中继。例如，窗天线可以部署在蜂窝中继器中，例如本地基站。在这种情况下，窗天线收发器不需要与本地窗口控制器共同定位。然而，通常希望提供靠近窗户天线的天线控制逻辑，例如，在大约30英尺内。
IGU结构，通常
在以下描述中，每个电致变色窗202将被称为“集成玻璃单元(IGU)”202，也称为“绝缘玻璃单元(IGU)”。例如，假设该惯例，因为它是常见的并且可能希望使IGU用作保持电致变色窗格或片的基本构造。另外，IGU，尤其是具有双窗格或三窗格窗口配置的IGU，相对于单窗格配置提供优异的隔热性。然而，该惯例仅是为了方便而不是限制性的。实际上，如下所述，在一些实施方式中，电致变色窗的基本单元可以被认为包括透明材料的窗格或基板，在其上形成电致变色涂层、叠层或装置，并且相关联的电连接耦合到该窗格或基板以驱动电致变色装置。电致变色IGU在各种参考文献中描述，包括2014年3月4日提交的美国专利申请号14/196,895；2014年11月26日提交的美国临时专利申请号62/085,179；和2015年7月17日提交的美国临时专利申请号62/194,107，其每一个都通过引用整体并入本文。当然，这里公开的天线结构和功能不限于IGU，并且可以扩展到任何其他窗口结构，在某些情况下，包括不是IGU或类似结构的一部分的单个电致变色窗片。除非另有说明，否则IGU实施方案的描述可以扩展到非IGU上下文。甚至一些需要两个或更多个片的实施方案也可以在非IGU上下文中实施；例如，采用不是IGU的一部分的两个平行片的实施方案和采用电致变色窗片和平行结构的实施方案，所述平行结构不会遮蔽电致变色窗片的大部分或任何可视区域。
IGUS中的天线
各种实施方式通常涉及包括一个或多个天线的电致变色IGU。可以实施本公开中描述的主题的特定实施方式以实现以下潜在优点中的一种或多种。一些实施方式涉及IGU，其包括电致变色装置(或其他可切换光学装置)和一个或多个天线。在一些实施方式中，本文中所描述的各种天线结构可以形成于电致变色装置本身上、形成于其下、形成于其中或者以其他方式与其集成。在一些其他实施方式中，各种天线结构可以形成在与电致变色装置相同的窗格上，但是在与形成电致变色装置的表面相反的表面上。在一些其他实施方式中，各种天线结构可以形成在与电致变色装置不同的窗格上，例如，在包括两个或更多个窗格的IGU中。在一些情况下，一个或多个天线或天线组件(例如，接地平面)形成在不是窗片的一部分本身的结构或特征上。例如，天线或天线组件可以设置在IGU间隔物、窗口控制器、网络控制器、主控制器、电连接器(例如窗口控制器和电致变色装置之间的连接器)、窗框元件、横梁、竖框等上。
在整个说明书中使用以下术语来呈现窗天线的各方面。
天线组件
天线具有相关的发射器和/或接收器，有时组合在“收发器”中，用于向天线提供电信号或从天线接收电信号。发射器和接收器通常实现为电路板或集成电路上的电路。在一些实施方案中，发射器和/或接收器部署在窗口控制器或光可切换窗网络的其他控制元件中。
天线具有至少两个天线电极，其中至少一个天线电极在本文中称为天线结构，其可以用作两个角色中的一个或两个：传输(它从传输电路接收电信号并将电磁信号辐射到周围空间)和接收(它从周围空间接收电磁信号并将信号的电子表示转发到接收电路、)。
第二电极接地或供电。在两个电极都通电的天线中，它们可以接收互补信号。在偶极天线中经常出现这种情况。当第二电极接地时，它可以实施为接地平面。
接地平面通常位于天线结构电极附近并且阻挡天线结构发射超出接地平面位置的辐射和/或阻挡天线结构接收从接地平面的方向朝向天线结构的辐射。当然，天线结构和接地平面不得相互接触。在许多设计中，它们被介电层隔开，例如窗玻璃片或其他可以是固体、液体或气体的绝缘结构。在一些实施方案中，它们通过自由空间分开，例如IGU的内部。在各种实施方案中，接地平面被实施为片上的层或部分层，例如电致变色片或其是具有电致变色片的IGU的一部分的另一片。当实施在片上时，接地平面可以作为片的大面积面上或片的一个或多个边缘上的层提供。在一些情况下，接地平面在与电致变色片或IGU相关联的非窗片结构上实施。这种非窗口结构的示例包括窗口控制器、IGU间隔物和框架或结构构件，例如竖框和横梁。
每个电极连接到发射器或接收器的端子。所有连接都由互连或传输线制成(这些术语在本文中可互换使用)。
无源天线元件有时与主天线结构一起使用，并且用于调谐由天线结构发射(或由天线结构接收)的辐射分布。无源天线元件不与天线电路电连接。它们在一些众所周知的天线结构中用作八木天线，其可以以与有源天线元件(例如，天线结构和接地平面)类似的方式设置在窗口结构上，除了它们没有电连接到天线电路。
如现在明了的，IGU可以包括一个或多个天线，其被配置为将射频(RF)信号广播(或更一般地发射)到内部环境中，例如建筑物内或建筑物内的房间内。在一些实施方式中，IGU可以包括一个或多个天线，其被配置为从外部环境接收RF信号，例如从建筑物或建筑物内的房间的室外或其他外面接收RF信号。在一些实施方式中，IGU可以包括一个或多个天线，其被配置为将RF信号广播到外部环境，例如从建筑物或建筑物内的房间向外。在一些实施方式中，IGU可以包括一个或多个天线，其被配置为从内部环境接收RF信号，例如从建筑物或建筑物内的房间的内部接收RF信号。另外，在一些实施方式中，IGU可以包括向内部环境和外部环境两者广播或接收RF信号的能力。更进一步地，在一些实施方式中，IGU可以包括用于阻止RF信号从IGU的一侧通过IGU传输和从IGU的相对侧传输的能力。
电致变色IGUS和电致变色装置
图2A-2J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性电致变色窗结构202的截面图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。这些实施例提供了在本公开范围内的可用电致变色IGU和电致变色片结构的一小部分，因此它们不应被视为以任何方式进行限制。关于这些和以下附图示出和描述的每个示例性电致变色窗结构202可以被配置为IGU，并且在下文中将被称为IGU 202。图2A更具体地示出了IGU 202的示例性实施方式，其包括具有第一表面S1和第二表面S2的第一窗格(在本文中也称为“片”)204。在一些实施方式中，第一窗格204的第一表面S1面向外部环境，例如室外或外部环境。IGU 202还包括具有第一表面S3和第二表面S4的第二窗格206。在一些实施方式中，第二窗格206的第二表面S4面向内部环境，诸如家庭、建筑物或车辆的内部环境，或家庭、建筑物或车辆内的房间或隔间。
在一些实施方案中，第一和第二窗格204和206中的每一个是透明或半透明的-至少对于可见光谱中的光。例如，窗格204和206中的每一个可以由玻璃材料形成，尤其是建筑玻璃或其他防碎玻璃材料，例如基于氧化硅(SOx)的玻璃材料。作为更具体的示例，第一和第二窗格204和206中的每一个可以是钠钙玻璃基板或浮法玻璃基板。这种玻璃基板可以由例如约75％的二氧化硅(SiO2)以及Na2O、CaO和几种次要添加剂组成。然而，第一和第二窗格204和206中的每一个可以由具有合适的光学、电学、热学和机械性质的任何材料形成。例如，可用作第一和第二窗格204和206中的一个或两个的其他合适的基板可包括其他玻璃材料以及塑料、半塑料和热塑性材料(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。在一些实施方式中，第一和第二窗格204和206中的每一个可以例如通过回火、加热或化学强化来加强。
通常，第一和第二窗格204和206中的每一个以及IGU 202整体上是矩形固体。然而，在一些其他实施方式中，其他形状(例如，圆形、椭圆形、三角形、曲线形、凸形、凹形)是可能的并且可能是期望的。在一些具体实施方式中，第一和第二窗格204和206中的每一个的长度“L”可以在大约20英寸(in.)到大约10英尺(ft.)的范围内，第一和第二窗格204和206中的每一个的宽度“W”可以在大约20英寸到大约10英尺的范围内，并且第一和第二窗格204和206中的每一个的厚度“T”可以在大约1毫米(mm)到大约10毫米的范围内(尽管根据具体用户、管理者、管理员、建造者、建筑师或所有者的需要，更小和更大的其他长度、宽度或厚度是可能的并且可能是需要的)。另外，虽然IGU 202包括两个窗格(204和206)，但是在一些其他实施方式中，IGU可以包括三个或更多个窗格。此外，在一些实施方案中，一个或多个窗格本身可以是两层、三层或更多层或子窗格的层压结构。
第一和第二窗格204和206通过间隔件218彼此间隔开以形成内部容积208。在一些实施方式中，内部容积填充有氩(Ar)，但是在一些其他实施方式中，内部容积208可以填充有另一种气体，例如另一种惰性气体(例如，氪(Kr)或氙(Xn))，另一种(非贵重)气体，或气体混合物(例如空气)。用诸如Ar、Kr或Xn的气体填充内部容积208可以减少通过IGU 202的传导热传递，因为这些气体的导热率低并且由于它们的原子量增加而改善了隔音性。在一些其他实施方式中，内部容积208可以被抽空空气或其他气体。间隔件218通常确定内部容积208的厚度；也就是说，第一和第二窗格204和206之间的间隔。在一些实施方式中，第一和第二窗格204和206之间的间距“C”在约6mm至约30mm的范围内。间隔件218的宽度“D”可以在约5mm至约15mm的范围内(尽管其他宽度是可能的并且可能是期望的)。
尽管未在横截面图中示出，但是间隔件218可以围绕IGU 202的所有侧面(例如IGU202的顶部、底部、左侧和右侧)形成。例如，间隔件218可以由泡沫或塑料材料形成。然而，在一些其它实施方式中，例如图5B中所示的示例性IGU，间隔件可由金属或其他导电材料形成，例如，金属管结构。第一主密封件220粘附并气密地密封每个间隔件218和第一窗格204的第二表面S2。第二主密封件222粘附并气密密封每个间隔件218和第二窗格206的第一表面S3。在一些实现方式中，每个主密封件220和222可由粘性密封剂形成，诸如，例如，聚异丁烯(PIB)。在一些实施方式中，IGU 202还包括辅助密封件224，其密封地密封围绕间隔件218外部的整个IGU 204的边界。为此，间隔件218可以从第一和第二窗格204和206的边缘插入距离“E”。距离“E”可以在大约4mm到大约8mm的范围内(尽管其他距离是可能的并且可能是期望的)。在一些实施方式中，辅助密封件224可以由粘性密封剂形成，例如，抗水并且为组件增加结构支撑的聚合材料。
在图2A所示的实施方式中，电致变色(EC)装置(ECD)210形成在第一窗格204的第二表面S2上。如下面将描述的，在一些其它实施方式中，ECD 210可以形成在另一个合适的表面上，例如，第一窗格的第一表面S1、第二窗格206的第一表面S3或第二窗格206的第二表面S4。电致变色装置的实例在例如2011年5月11日提交的美国专利8,243,357、2010年6月11日提交的美国专利8,764,951和2013年2月8日提交的美国专利9,007,674中提出，每个专利均以其全部内容通过引用并入本文。在图2A中，ECD 210包括EC叠层212，其本身包括多个层。例如，EC叠层212可包括电致变色层、离子传导层和对电极层。在一些实施方式中，电致变色层由无机固体材料形成。电致变色层可包括多种电致变色材料中的一种或多种，或者由多种电致变色材料的一种或多种形成，包括电化学阴极或电化学阳极材料。例如，适合用作电致变色层的金属氧化物可包含氧化钨(WO3)、氧化钼(MoO3)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)、氧化铱(Ir2O3)、氧化铬(Cr2O3)、氧化锰(Mn2O3)、氧化钒(V2O5)、氧化镍(Ni2O3)和氧化钴(Co2O3)等。在一些实施方案中，电致变色层可具有约0.05μm至约1μm的厚度。
在一些实施方案中，对电极层由无机固体材料形成。对电极层通常可包括多种材料或材料层中的一种或多种，当EC装置210处于例如透明状态时，所述材料或材料层可用作离子的储存器。例如，用于对电极层的合适材料可包含氧化镍(NiO)、氧化镍钨(NiWO)、氧化镍钒、氧化镍铬、氧化镍铝、氧化镍锰、氧化镍镁、氧化铬(Cr2O3)、氧化锰(MnO2)和普鲁士蓝。在一些实施方案中，对电极层是与上述第一电致变色层相反极性的第二电致变色层。例如，当第一电致变色层由电化学阴极材料形成时，对电极层可以由电化学阳极材料形成。在一些实施方案中，对电极层可具有约0.05μm至约1μm的厚度。
在一些实施方案中，当EC叠层212在光学状态之间转变时，离子传导层用作通过其传输离子(例如，以电解质的方式)的介质。在一些实施方案中，离子传导层对电致变色层和对电极层的相关离子具有高传导性，但也具有足够低的电子传导性，使得在正常操作期间发生可忽略的电子转移。具有高离子传导性的薄离子传导层使得能够快速离子传导并因此快速切换用于高性能EC设备210。在一些实施方案中，离子传导层可具有约0.01μm至约1μm的厚度。在一些实施方案中，离子传导层也是无机固体。例如，离子传导层可由一种或多种硅酸盐、氧化硅(包括硅-铝-氧化物)、氧化钨(包括钨酸锂)、氧化钽、氧化铌和硼酸盐形成。这些材料也可掺杂不同的掺杂剂，包括锂；例如，掺杂锂的氧化硅包括锂硅-铝-氧化物。
在一些其它实施方案中，电致变色层和对电极层彼此紧邻形成，有时直接接触，其间没有离子传导层。例如，在一些实施方案中，可利用电致变色层与对电极层之间的界面区域而非掺入不同的离子传导层。在2012年10月30日授权的美国专利8,300,298和2012年5月2日提交的美国专利申请13/462,725中找到了合适装置的进一步描述，每个专利申请通过引用整体并入本文。在一些实施方式中，EC叠层212还可以包括一个或多个附加层，例如一个或多个无源层。例如，无源层可用于改善某些光学性质、提供水分或提供抗划伤性。在一些实施方案中，可用抗反射或保护性氧化物或氮化物层处理第一和第二TCO层214和216。另外，其他无源层也可用于气密密封EC叠层212。
在一些实施方案中，合适的电致变色和对电极材料的选择决定了相关的光学转变。在操作期间，响应于在电致变色层的厚度上产生的电压，电致变色层将离子转移到对电极层或从对电极层交换离子，从而在电致变色层中产生所需的光学转变，并且在一些实施方式中，还导致对电极层中的光学转变。在一个更具体的示例中，响应于在EC叠层212的厚度上施加适当的电势，对电极层将其保持的全部或部分离子转移到电致变色层，从而引起电致变色层中的光学转变。在一些这样的实施方式中，例如，当对电极层由NiWO形成时，对电极层也随着其已经转移到电致变色层的离子的损失而光学地转变。当从由NiWO制成的对电极层去除电荷时(即，离子从对电极层传输到电致变色层)，对电极层将在相反方向上转变。
还应理解，漂白或透明状态与有色或不透明状态之间的转变仅是可以实现的许多光学或电致变色转变中的一些实例。这种转变包括反射率、偏振态、散射密度等的变化。除非本文另有说明(包括前述讨论)，否则无论何时提及漂白到不透明的过渡(或到其间的中间状态)，所描述的相应装置或过程包括其他光学状态过渡，例如，中间状态转换，例如透射百分比(％T)到％T转换，非反射到反射转换(或到和从其间的中间状态)，漂白到彩色转换(或到和从其间的中间状态)，以及颜色到颜色的转换(或到和从其间的中间状态)。另外，术语“漂白”可以指光学中性状态，例如无色、透明或半透明。此外，除非本文另有说明，否则电致变色转变的“颜色”不限于任何特定波长或波长范围。
通常，电致变色层中的电致变色材料的着色或其他光学转变是由可逆离子插入材料(例如，嵌入)和相应的电荷平衡电子注入引起的。通常，负责光学转变的一部分离子在电致变色材料中不可逆地结合。一些或所有不可逆结合的离子可用于补偿材料中的“盲电荷”。在一些实施方案中，合适的离子包括锂离子(Li+)和氢离子(H+)(即质子)。在一些其他实施方案中，其他离子可能是合适的。锂离子嵌入例如氧化钨(WO3-y(0＜y≤～0.3))使氧化钨从透明状态变为蓝色状态。
在一些实施方案中，EC叠层212在透明状态与不透明或着色状态之间可逆地循环。在一些实施方案中，当EC叠层212处于透明状态时，跨EC叠层212施加电势，使得叠层中的可用离子主要驻留在对电极层中。当EC叠层212上的电势的大小减小时或者当电势的极性反转时，离子通过离子传导层传输回到电致变色层，导致电致变色材料转变为不透明状态、有色、更暗的状态。在一些实施方案中，电致变色层和对电极层是互补着色层。作为互补实施方式的一个实例，当离子被转移到对电极层中时或之后，对电极层变亮或更透明，并且类似地，当离子被转移出电致变色层时或之后，电致变色层变亮或更透明。相反，当切换极性或电位降低，并且离子从对电极层转移到电致变色层中时，对电极层和电致变色层都变暗或变得有色。
在一些其它实施方案中，当EC叠层212处于不透明状态时，将电势施加到EC叠层212，使得堆叠中的可用离子主要驻留在对电极层中。在这样的实施方式中，当EC叠层212上的电势的大小减小或其极性反转时，离子通过离子传导层传输回到电致变色层，导致电致变色材料转变为透明或更亮状态。电致变色和离子传导层也可以是互补着色层。
ECD 210还包括邻近EC叠层212的第一表面的第一透明导电氧化物(TCO)层214和邻近EC叠层212的第二表面的第二TCO层216。例如，第一TCO层214可以形成在第二表面S2上，EC叠层212可以形成在第一TCO层214上，第二TCO层216可以形成在EC叠层212上。在一些实施方案中，第一和第二TCO层214和216可由一种或多种金属氧化物和掺杂有一种或多种金属的金属氧化物形成。例如，一些合适的金属氧化物和掺杂的金属氧化物可包括氧化铟、氧化铟锡(ITO)、掺杂的氧化铟、氧化锡、掺杂的氧化锡、氟化的氧化锡、氧化锌、氧化铝锌、掺杂的氧化锌、氧化钌和掺杂的氧化钌等。虽然在本文件中这些材料被称为TCO，但该术语包括非氧化物以及透明和导电的氧化物，例如某些薄金属和某些非金属材料，例如导电金属氮化物和复合导体等等合适的材料。在一些实施方案中，第一和第二TCO层214和216至少在EC叠层212呈现电致变色的波长范围内基本上是透明的。在一些实施方案中，第一和第二TCO层214和216均可通过物理气相沉积(PVD)工艺沉积，包括例如溅射。在一些实施方案中，第一和第二TCO层214和216可各自具有约0.01微米(μm)至约1μm的厚度。透明导电材料的电子传导率通常显著大于电致变色材料或对电极材料的电子传导率。
第一和第二TCO层214和216用于在EC叠层212的相应第一和第二表面上分布电荷，用于在EC叠层212的厚度上施加电势(电压)以修改一个或多个光学性质(例如，EC叠层212或EC叠层212内的层的透射率、吸收率或反射率)。期望地，第一和第二TCO层214和216用于将电荷从EC叠层212的外表面区域均匀地分布到EC叠层212的内表面区域，从外部区域到内部区域具有相对小的欧姆电位降。因此，通常希望最小化第一和第二TCO层214和216的薄层电阻。换句话说，通常希望第一和第二TCO层214和216中的每一个表现为跨越相应层214和216的所有部分基本上等电位的层。以这种方式，第一和第二TCO层214和216可以在EC叠层212的厚度上均匀地施加电势，以实现EC叠层212从漂白或更亮的状态(例如透明、半透明或半通透的状态)到有色或较暗状态(例如有色、较不透明或较不通透的状态)，反之亦然。
第一汇流条226将第一电(例如，电压)信号分配到第一TCO层214。第二汇流条228将第二电(例如，电压)信号分配到第一TCO层214。在一些其它实施方案中，第一和第二汇流条226和228中的一个可使第一和第二TCO层214和216中的相应一个接地。在所示的实施方式中，第一和第二汇流条226和228中的每一个被印刷、图案化或以其他方式形成，使得其沿着EC叠层212的边界沿着第一窗格204的相应长度定向。在一些实施方式中，第一和第二汇流条226和228中的每一个通过以线的形式沉积导电墨水(例如，银墨水)而形成。在一些实施方式中，第一和第二汇流条226和228中的每一个沿着第一窗格204的整个长度(或几乎整个长度)延伸。
在所示实施方式中，第一TCO层214、EC叠层212和第二TCO层216不延伸到第一窗格204的绝对边缘。例如，在一些实施方式中，可以使用激光边缘删除(LED)或其他操作来去除第一TCO层214、EC堆叠212和第二TCO层216的部分，使得这些层与第一窗格204的相应的边缘分离或嵌入距离“G”，其可以在大约8mm到大约10mm的范围内(尽管其他距离是可能的并且可能是期望的)。另外，在一些实施方案中，移除沿第一窗格204的一侧的EC堆叠212和第二TCO层216的边缘部分以使第一汇流条226能够形成于第一TCO层214上以实现在第一汇流条226和第一TCO层214之间导电耦合。第二汇流条228形成在第二TCO层216上，以实现第二汇流条228和第二TCO层216之间的导电耦合。在一些实施方式中，第一和第二汇流条226和228形成在相应的间隔件218和第一窗格204之间的区域中，如图2A所示。例如，第一和第二汇流条226和228中的每一个可以从各自的间隔件218的内边缘插入至少距离“F”，该距离可以在约2mm至约3mm的范围内(尽管其他距离是可能的并且可能是合乎需要的)。这种安排的一个原因是隐藏汇流条。在2014年1月2日提交的美国专利申请61/923,171中找到了汇流条定位和LED的进一步描述，其全部内容通过引用合并于此。
IGUS和窗片上的示例条带线天线
在图2A所示的实施方式中，第一和第二天线结构230和232形成在由距离G限定的插入区域内。在一些实施方案中，第一和第二天线结构230和232中的每一个经配置为带状线天线。在一些实施方式中，第一和第二天线结构230和232中的每一个通过以线的形式沉积导电墨水(例如，银墨水)而形成。在一些其他实施方式中，第一和第二天线结构230和232中的每一个可以通过施加或粘附导电(例如，铜)箔或使用合适的PVD或其他沉积工艺来形成。在一些其它实施方案中，第一和第二天线结构230和232中的每一个通过图案化第一TCO层214以电隔离导电带状线而形成。在一些实施方案中，第一和第二天线结构230和232中的每一个沿第一窗格204的长度的一部分延伸。第一和第二天线结构230和232中的每一个的长度通常由天线结构被设计为发送或接收的相应信号的波长决定。例如，第一和第二天线结构230和232中的每一个的长度可以等于相关信号的四分之一波长的整数。在一些实施方式中，第一和第二天线结构230和232中的每一个具有适于承载所需频率的信号的宽度，以及适于承载所需频率的信号的厚度。在一些实施方案中，第一和第二天线结构230和232中的每一个的宽度和厚度可对应于将由天线结构承载的信号的波长(或其部分)的整数倍。在天线结构占据窗片的可见区域的至少一部分的实施方案中，限定天线结构的线可以制造得足够薄，使得对于透过IGU观察的个体它们基本上不可见。图2A-J、3A-J、4A-B和5A-B中的示例呈现了本公开范围内的可用窗天线设计的小子集，因此它们不应被视为以任何方式进行限制。
在一些实施方式中，第一和第二天线结构230和232中的每一个可以是可单独寻址的或独立驱动的，例如当每个天线是单极天线时。例如，第一和第二天线结构230和232中的每一个可以通过导电总线、线路或互连(下文中适当地可互换使用)电连接到相应的窗口控制器或另一个控制器或设备，用于将信号传输到第一和第二天线结构230和232或用于接收来自第一和第二天线结构230和232的信号。另外，在一些实施方式中，第一和第二天线结构230和232中的每一个可以具有与另一个不同的参数集(例如，取决于要传输或接收的一个或多个相关信号的不同的长度、宽度或厚度)。在一些其他实施方式中，IGU 202可以仅包括天线结构230和232中的一个或者不仅包括两个天线结构230和232。在一些实施方式中，天线之一被设置为接收信号而另一个被设置为发送信号。在一些实施方案中，两个天线结构以互补受控方式驱动，如同它们是偶极天线的一部分时一样。
在一些实施方案中，接地平面和/或天线结构制造在与电致变色装置相同的表面上。在一个实例中，组合的接地平面和电致变色装置叠层包括紧邻玻璃基板的平坦连续接地平面、紧邻该接地平面的绝缘层、位于绝缘体上的电致变色叠层的第一透明导电层、以及在该透明导电层上的电致变色装置的其余部分。可以按照传统的制造工艺制造电致变色装置叠层。在这种方法中，下部接地平面可以是由某些玻璃制造商施加的TEC(氟化氧化锡)层，或者它可以由电致变色装置制造商施加，或者它可以是两者的组合。例如，现有的TEC可以由玻璃制造商修改为更厚或者包括来自制造商的TEC与放置在TEC上的薄的附加透明导体层的组合。
在一些实施方案中，图2A的IGU 202进一步包括在第一窗格204的第一表面S1上的接地平面234。接地平面234可用于使天线结构230和232定向。例如，如上所述，图2A-2J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性IGU 202的截面图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。这样，通过在第一和第二天线结构230和232与外部环境之间形成或以其他方式包括接地平面234，第一和第二天线结构230和232中的每一个可以相对于室内环境是定向的；也就是说，能够仅将信号传输到内部环境或从内部环境接收信号。如果不需要或不期望这种方向性，则不包括接地平面234。在一些实施方案中，接地平面234可延伸穿过基本上整个表面S1，如图所示。在一些其他实施方式中，接地平面234可以仅沿着表面S1的区域延伸并且跨越，该区域接近相应的第一和第二天线结构230和232。在一些实施方式中，接地平面234可以由导电材料形成，例如上述任何导电材料，包括薄膜金属或金属合金以及导电氧化物。通常，当接地平面位于IGU的可视窗口区域中时，接地平面具有光透射率，该透光率不会显著降低在处于透明状态时居住者透视窗户的能力。
图2B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2B示出和描述的IGU 202类似于参照图2A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在相应的第一TCO层214的边缘区域上。为了使第一和第二天线结构230和232与第一TCO层214电绝缘，在第一和第二天线结构230和232下方的第一TCO层214上提供电介质或其他绝缘材料层236。在一些实施方案中，在第一TCO层214上仅提供两个天线中的一个。例如，天线结构232可以直接设置在基板204上。
图2C示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2C示出和描述的IGU 202类似于参照图2A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第二TCO层216的相应的边缘区域上。为了使第一和第二天线结构230和232与第二TCO层216电绝缘，在第一和第二天线结构230和232下方的第二TCO层216上提供电介质或其他绝缘材料层236。在一些实施方案中，在第二TCO层216上仅提供两个天线中的一个。例如，天线结构230可以直接提供在基板204上或第一TCO层214上(但是通过绝缘层236与其分离)。
图2D示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2D示出和描述的IGU 202类似于参照图2A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232通过图案化第二TCO层216形成。例如，可以使用一种或多种激光划线、激光烧蚀或蚀刻工艺来图案化第一和第二天线结构230和232，并使第一和第二天线结构230和232与第二TCO层216的周围部分电绝缘。在所描绘的实施方案中，天线结构230包括两条带状线。
图2E示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2E示出和描述的IGU 202类似于参照图2C示出和描述的IGU 202，除了至少不同之外在于第一和第二天线结构230和232形成在接地平面234上，接地平面234又形成在第二TCO层216上。为了使接地平面234与第二TCO层216电绝缘，在第二TCO层216上和接地平面234下方提供电介质或其他绝缘材料层238。绝缘条236将天线结构230和232与接地平面234隔离。
图2F示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2F示出和描述的IGU 202类似于参照图2E示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于接地平面234形成在第一窗格204的第二表面S2和EC装置210之间。为了使接地平面234与第一TCO层214电绝缘，在形成第一TCO层214之前首先在接地平面234上形成电介质或其他绝缘材料层238。在所描绘的实施方案中，天线结构230和232以及绝缘带236驻留在第二TCO 216上。在其他实施方案中，天线结构中的一个或两个驻留在第一TCO 214上。
图2G示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2G示出和描述的IGU 202类似于参照图2A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第二窗格206的第一表面S3的相应的边缘区域上。在某些情况下，天线结构是通过印刷导电材料如银墨形成的。在一些实施方案中，图2G的IGU 202进一步包括设置在第一和第二天线结构230和234上方的接地平面234。为了使接地平面234与第一和第二天线结构230和232电绝缘，首先在形成接地平面234之前在第一和第二天线结构230和232上形成电介质或其他绝缘材料层236。在一些其他实施方式中，接地平面234可以设置在第一窗格204的第一表面S1上或者设置在EC装置210下方或上方的第一窗格204的第二表面S2上。
图2H示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2H示出和描述的IGU 202类似于参考图2G示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232由导电氧化物层图案化(例如，诸如与第一和第二TCO层214和216相同的材料)。
图2I示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2I示出和描述的IGU 202类似于参考图2G示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第一窗格204的第一表面S1的相应的边缘区域上。在某些情况下，天线结构是导电条，例如银墨条。在一些实施方案中，图2I的IGU 202进一步包括形成于第一和第二天线结构230和234上方的接地平面234。为了使接地平面234与第一和第二天线结构230和232电绝缘，首先在形成接地平面234之前在第一和第二天线结构230和232上形成电介质或其他绝缘材料层236。
图2J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图2J示出和描述的IGU 202类似于参考图2I示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232由导电氧化物层图案化(例如，诸如与第一和第二TCO层214和216相同的材料)。
图3A-3J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性IGU 202的截面图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图2A-2J示出和描述的许多特征适用于图3A-3J的实施方式，但是接地平面和天线结构的相对位置相反。参考图3A示出和描述的IGU 202类似于参考图2A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于接地平面234形成在第二窗格206的第一表面S3上。在一些其它实施方案中，接地平面234可形成于第二平面206的第二表面S4上。
图3B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3B示出和描述的IGU 202类似于参照图3A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第一TCO层214的相应的边缘区域上。为了使第一和第二天线结构230和232与第一TCO层214电绝缘，在形成第一和第二天线结构230和232之前，首先在第一TCO层214上形成电介质或其他绝缘材料层236。
图3C示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3C示出和描述的IGU 202类似于参照图3A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第二TCO层216的相应的边缘区域上。为了使第一和第二天线结构230和232与第二TCO层216电绝缘，在形成第一和第二天线结构230和232之前，首先在第二TCO层216上形成电介质或其他绝缘材料层236。
图3D示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3D示出和描述的IGU 202类似于参照图3A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232通过图案化第二TCO层216形成。例如，激光划线或蚀刻工艺可用于图案化第一和第二天线结构230和232，并使第一和第二天线结构230和232与第二TCO层216的周围部分电绝缘。
图3E示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3E示出和描述的IGU 202类似于参照图3C示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于在第一和第二天线结构230和232上形成接地平面。为了使接地平面234与第一和第二天线结构230和232电绝缘，首先在形成接地平面234之前在第一和第二天线结构230和232上形成电介质或其他绝缘材料层238。
图3F示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3F示出和描述的IGU 202类似于参考图3E示出和描述的IGU 202，除了至少不同之外在于第一和第二天线结构230和232、绝缘层236和接地平面234形成在EC装置210下面的和在其形成之前的第一窗格204的第二表面S2上。
图3G示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3G示出和描述的IGU 202类似于参照图3A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第二窗格206的第一表面S3的相应的边缘区域上。在一些实施方案中，图3G的IGU 202进一步包括形成于第一和第二天线结构230和234与表面S3之间的接地平面234。为了使接地平面234与第一和第二天线结构230和232电绝缘，在形成第一和第二天线结构230和232之前，首先在接地平面234上形成电介质或其他绝缘材料层236。在一些其它实施方案中，接地平面234可形成于第二窗格206的第二表面S4上。
图3H示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3H示出和描述的IGU 202类似于参考图3G示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232由导电氧化物层图案化(例如，诸如与第一和第二TCO层214和216相同的材料)。
图3I示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到外部环境或从外部环境接收信号。参考图3I示出和描述的IGU 202类似于参考图3G示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232形成在第一窗格204的第一表面S1的相应的边缘区域上。在一些实施方案中，图2I的IGU 202进一步包括形成于第一和第二天线结构230和234下面的表面S1上方的接地平面234。为了使接地平面234与第一和第二天线结构230和232电绝缘，在形成第一和第二天线结构230和232之前，首先在接地平面234上形成电介质或其他绝缘材料层236。
图3J示出了根据一些实施方式的具有集成天线的另一示例IGU 202的剖视图，所述集成天线能够将信号发送到内部环境或从内部环境接收信号。参考图3J示出和描述的IGU 202类似于参考图3I示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232由导电氧化物层图案化(例如，诸如与第一和第二TCO层214和216相同的材料)。
图4A和4B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的示例性IGU 202的横截面视图，所述集成天线能够向内部和外部环境发送信号和从内部和外部环境接收信号。在具有这种功能的各种实施方案中，至少一个接地平面设置在接地平面内侧上的一个天线结构和接地平面外侧上的另一个天线结构之间。面向内部的天线结构不会被天线结构内侧上的另一个接地平面阻挡。类似地，面向外部的天线结构不会被天线结构外侧上的另一个接地平面阻挡。在一些实施方案中，多个接地平面设置在面向内部和面向外部的天线结构之间。
某些实施方案涉及贴片天线，其具有(i)窗口上的导电材料片以形成天线结构，以及(ii)可以与贴片天线结构平行或垂直(或其间任何角度)的接地平面。贴片天线可以被配置为类似于本文其他地方描述的带状线天线的单极天线。虽然带状线通常相对较薄(在与其形成的表面平行的尺寸上)，但是贴片相对较宽，例如，在其最窄尺寸(即，与其形成的表面平行的尺寸)上至少约0.5英寸。在其他实施方案中，贴片的最窄尺寸为至少约1英寸，或约至少约2英寸，或至少约3英寸。在某些实施方案中，贴片天线结构是连续的、未图案化的导电材料贴片，其厚度(直接垂直于其形成的表面)适合于本文公开的带状线天线结构。在一些实施方案中，贴片天线结构被图案化；例如，一些分形天线结构。除非另有说明，否则对带状线天线结构的任何讨论同样适用于贴片天线结构。
同平面上的接地平面和天线结构
图2A-4B的实施方案示出了不同层上的接地平面和天线结构。不必是这种情况。在一些实施方案中，接地平面和天线结构占据单个层的不同区域。例如，TCO层可以被图案化并电连接，使得TCO的接地部分用作接地平面，并且一个或多个单独连接的线用作天线结构。例如，当在诸如间隔物或窗框结构的非窗片结构上提供平坦的接地平面不方便时，这种设计可能是合适的。取决于层上的接地平面和天线结构的相对尺寸、位置和取向，用于发送或接收的辐射如本领域技术人员所理解的那样分布。例如，如上所述，从窗天线发射的辐射可以被引导远离接地平面。图9D示出了部署在片的同一窗格上的分形贴片天线995和条带接地平面993的示例。其他实例采用其他形状和尺寸的接地平面，包括覆盖片的一侧的全部或一部分的矩形。其他实例采用其他天线结构，例如其他形式的贴片天线、带状线天线等。
窗天线的天线设计类别
天线结构相对于电致变色装置的位置
各种IGU天线设计通常属于一个或多个类别。在一种类别中，电致变色装置本身被修改为包括天线或其一部分。在这样的实施方案中，天线可以制造在装置的透明导体层中或透明导体层上，例如邻近玻璃基板设置的透明导体层(例如氟化氧化锡或“TEC”层)或设置在与玻璃表面相对的电致变色叠层的顶部的上部透明导体层(例如氧化铟锡或“ITO”层)。在电致变色装置中，两个透明导体层中的每一个连接到其自己的汇流条，该汇流条在电致变色装置的切换期间将透明导电层驱动到相反的极性。当在这些层之一中或上面提供天线时，天线必须与导电层的周围部分电隔离，并且必须为天线传输线提供额外的电连接。例如，可以通过激光划线或蚀刻有效地绘制天线设计图案并与周围的导电层电隔离。在一些实施方案中，汇流条被分段，使得一个或多个段为电致变色装置转换供电，并且不同的段向/从天线发送或接收电信号。
在另一类别中，天线结构制造在与电致变色装置一体的堆叠层中，但该层不直接起到与电致变色装置的着色或切换相关的功能。在一个实例中，单独的导电材料层沉积在包含电致变色装置叠层的基板上。在一些实施方案中，附加层沉积在制造电致变色装置叠层的基板(玻璃)的侧面上，并且该层的形成可以集成在电致变色装置堆叠层的沉积中。例如，在电致变色装置的顶部(在远离玻璃基板的一侧)，天线结构可以实施为上部透明导体层上的绝缘层和绝缘层上的印刷图案或图案化导电层，该图案限定天线结构。在一些实施方案中，专用于天线结构的单独导电层设置有基板，并且在制造电致变色装置期间不需要单独沉积。无论如何制造专用天线结构层，它将包括用于层中或层上的天线结构的单独电连接。单独地，用于驱动电致变色装置的切换的两个透明导电层将具有标准汇流条或用于施加驱动光学切换所需的极性电压的其他连接。
在另一类别中，电致变色装置叠层的透明导电层之一的一部分从下面的基板上剥离，随后，在暴露区域上形成天线结构(例如，利用CVD、滚动掩模光刻或导电墨水印刷技术)。在某些实施方案中，TCO的去除部分位于电致变色片的边缘处或附近。
在另一类别中，天线结构设置在除具有电致变色装置的IGU表面之外的IGU表面上。这样的其他表面可以是与电致变色装置堆叠所在的片表面相对的表面。在一些这样的实施方案中，电致变色片包括层压结构(其包括天线结构)，其包括不包括在当前ECD设计中的附加层或窗格。在其他实施方案中，天线结构形成在IGU的单独片的表面上。
间隔件上的天线
图5A和5B示出了根据一些实施方式的具有集成天线的其他示例性IGU 202的截面图。在参考图5A示出和描述的IGU 202中，一个或多个第一天线结构540形成在第一个间隔件218的内侧表面上，而一个或多个第二天线结构542形成在第二个间隔件218的内侧表面上。可以分别使用粘合剂层544和546将第一和第二天线结构540和542粘附到间隔件218。例如，第一和第二天线结构542和544可以由安装或以其他方式沉积或形成在聚酯薄膜或其他胶带上的导电箔形成。参考图5B示出和描述的IGU 202类似于参照图5A示出和描述的IGU202，除了至少不同之处在于图5B的IGU 202包括金属隔离物548而不是泡沫或其他绝缘隔离物218。在这样的实施方式中，间隔物548本身可以用作接地平面。或者，如果适当地配置间隔物或其一部分(尺寸、形状、位置、导体材料)，则可以将间隔物驱动为辐射天线电极。
窗天线设计以电极结构和辐射特性为特征
示例单极天线
单极天线具有单极、线或贴片的天线结构，但它可以包括其他形状，例如在一些分形天线中采用的三角形形状，例如图8A和B所示的那些。通常在窗实施中，天线结构被提供为窗表面上的带状线或贴片(例如，作为TCO、铜金属或银墨水的细线)。第二电极是垂直于形成天线结构的线的轴取向的接地平面。术语“垂直”旨在包括电极精确地相隔90度的取向以及电极不完全相隔90度的取向(例如，它们处于约85至90度、或约75至90度、或在约60至90度)。接地平面设置在天线结构的一个端部之外，使得气体(例如，填充IGU内部的空气或气体)或其他电介质将天线结构的端部与接地平面分开。当天线结构设置在窗户上时，接地平面可以设置在相邻的结构上，例如窗框、建筑框架部件例如竖框或横梁、IGU的间隔物、或固定在窗户或任何前述元件上的单独的导电、基本上平面的结构。用于窗户天线的单极天线的基本结构在图9A中示出，其包括窗片950，其上设置有导电材料条带(天线结构952)，以及基本垂直于天线结构定向的单独接地平面954。图9D还描绘了单极天线，这次具有作为天线结构的分形贴片，以及作为接地平面的共面导电条。
单极天线以单频或窄频带发射(和/或接收)辐射。为应用选择频率扩展。通常，扩展越窄，天线使用功率越高。然而，诸如Wi-Fi的一些传输协议采用频率扩展(例如，2.40GHz至2.49GHz)，并且可能希望天线在相当的范围内发送或接收。单极天线的长度由其使用的RF波的波长决定。例如，四分之一波单极天线的长度约为无线电波波长的1/4。
单极天线通常全向发射(和/或接收)辐射；例如，围绕天线结构线的轴线大约360度。信号强度可以均匀地或几乎均匀地分布在单极轴线周围。它会在接地平面以外发出(或接收)很少的信号(如果有的话)。此外，它仅在单极轴线方向上辐射(或接收)有限信号，远离接地平面。当单极天线结构设置在诸如片的平坦表面上时，它向结构的左侧和右侧辐射，以及进入和离开片的平面。这在定向上允许单极设计用于需要全向方位传输或接收的许多应用。
在窗上实现的单极天线相对容易制造。它可以通过玻璃窗平面上的导电材料条带和垂直于窗上的条带或导电材料贴片的轴线定位的接地平面来实现。接地平面可以以许多不同的方式实现。例如，它可以是导电框架结构的一部分，例如铝横梁或竖框。它也可以是导电片，特别是制造成接地平面，例如固定在窗片上并与单极天线结构的末端分开的金属片或导电材料。它也可以是在窗框或绝缘玻璃窗单元上形成或固定的导电材料的这种平坦部分，或围绕具有单极结构的玻璃窗格周边的其它结构。在一些实施方式中，接地平面设置在与单极电极天线结构相同的窗片上。与其他单极天线实施方案一样，接地平面偏离天线结构的轴向端，但是在这种情况下，接地平面形成在窗片的平面上，不是天线结构所在的表面(参见图9D)就是平行的表面。在其他实施方案中，接地平面设置在片的边缘上。例如，接地平面可以是导电条，例如金属条，其设置在邻近单极电极结构的末端的片的边缘上。在一些情况下，这种接地平面设置在片的两个或更多个边缘上，适当时约束天线的辐射图案。
单极天线在电致变色窗的背景下具有各种应用。例如，单极天线可以用于向建筑物内部或外部广播信号。单极天线还可以从建筑物的内部或外部接收信号。全向单极天线可用于生产蓝牙信标(IEEE 802.15.1；2.4-2.485GHz)、Wi-Fi中继器(IEEE 802.11；主要是2.4千兆赫和5千兆赫)、ZigBee网络通信(在美国IEEE 802.15.4；915MHz)等。
不同的单极天线具有类似于全向单极天线设计的设计，因为天线的天线结构是单极、贴片或线。与全向单极天线一样，单极天线具有接地平面，但接地平面的取向平行于单极天线结构的轴。术语“平行”旨在包括电极精确地相隔0度的取向以及电极不完全相隔0度的取向(例如，它们处于约0至5度、或约0至15度、或在约0至30度)。当天线结构设置在窗上时，接地平面可以设置在与天线结构相同的表面上，或者设置在平行的表面上，例如具有天线结构的窗口的相对表面上，或者设置在单独的IGU窗的一个表面上或多个窗格的其他组件上。作为示例，图2A-4B中所示的结构可以实施为具有平行接地平面的单极天线。
像全向单极天线一样，具有平行接地平面的单极天线以单频或窄频带发射(和/或接收)辐射。
与全向单极天线不同，具有平行接地平面的单极天线通常定向地发射(和/或接收)辐射；例如，围绕天线结构线的轴线的一侧约180度。信号强度可以均匀或几乎均匀地分布在180度附近。它会在接地平面以外发出(或接收)很少的信号(如果有的话)。辐射分布可以是波瓣，在与接地平面相反的方向上具有最强信号。在一些情况下，辐射分布形成沿着天线结构轴线的长度切割的大约一半的圆柱体。
具有平行接地平面的单极天线在电致变色窗的背景下具有各种应用。例如，可以采用具有平行接地平面的单极天线来生产蓝牙信标(IEEE 802.15.1；2.4-2.485GHz)、Wi-Fi中继器(IEEE 802.11；主要是2.4千兆赫和5千兆赫)、ZigBee网络通信(在美国IEEE802.15.4；915MHz)等。
具有平行接地平面的单极天线或贴片天线装置的一个实施方案构成平面倒F型天线(PIFA)，其中天线从接地端的中间距离馈电。这种设计允许天线比标准单极天线或PIFA天线更短更紧凑，同时通过选择馈电位置(例如馈电母线的位置)允许选择性阻抗匹配。图7C和7D示出了实施为贴片天线701和接地平面704的PIFA天线结构，它们一起夹着诸如窗片的基板700。PIFA天线具有馈电702，其由例如汇流条提供，其电连接到窗控制器；以及短路703，也由例如汇流条提供，其电连接到接地平面704。图7C和7D中描绘的相对结构尺寸仅用于说明目的，并不代表优选实施方案。
示例偶极天线
偶极天线包括两个电极，它们都是辐射(或接收)电磁能量的天线结构。每个这样的电极是单个极、贴片或线，如同单极一样。并且，与窗口实施方式中的单极天线一样，偶极电极可以作为条形线提供在窗口表面上(例如，作为TCO、铜金属或银墨水的细线)。通常，偶极天线的线或贴片是平行的。术语“平行”旨在包括电极精确地相隔0度的取向以及电极不完全相隔0度的取向(例如，它们处于约0至5度、或约0至15度、或在约0至30度)。偶极天线可以设计为具有或不具有接地平面。当存在时，接地平面可以是第三电极并且可以以与全向和有限方向单极天线中的布置类似的方式垂直于或平行于偶极天线的极定向。各个偶极电极可以共享单个接地平面。在偶极设计中，接地平面可以设置在导电框架结构或其他专门设计的结构上，如上对于单极天线所述的。
当电极长度相同或基本相同时，偶极天线通常以单频或窄频带工作。在这种情况下，波长可以是偶极天线结构长度的约两倍。当天线结构具有不同的长度时，天线结构辐射(或接收)不同频率的辐射，每个辐射与不同的极(电极)相关联。
偶极天线在基本平行于天线的两个极的两个波瓣上以最大辐射强度(或信号接收效率)定向操作，并且在位于两个极之间的平面上具有相对高的强度。偶极窗天线的应用包括用于单极天线的那些，但在某些情况下具有更多方向性或需要更强信号的地方，例如城市中高层建筑的较低楼层。这些位置可能会受到来自多个RF源的严重噪声和干扰。
图6A示出了IGU 202的俯视图或平面图，例如参考图2A或2B所示和所述的IGU202。在图6A的IGU 202中，第一和第二天线结构230和232作为偶极天线在中心连接。在一些实施方案中，图6A的IGU 202进一步包括匹配电路650和652，用于为第一和第二天线结构230和232提供阻抗匹配或滤波。例如，匹配电路650和652中的每一个可以包括一个或多个无源电路元件，例如一个或多个电感器、电容器、电阻器和/或变压器。参考图6B示出和描述的IGU 202类似于参照图6A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232作为单极天线电连接。
参照图6B，如果第一和第二天线结构230和232具有相同的参数(特别是长度)并且由相同频率的信号同相驱动，则它们之间将存在相长干涉。然而，如果第一和第二天线结构230和232具有相同的参数(特别是长度)并且用相同频率180度异相的信号驱动，则第一和第二天线结构230和232的组合将用作折合振子，第一和第二天线结构230和232中的每一个用作半偶极子。另外，如果第一和第二天线结构230和232的参数不同或者如果施加到第一和第二天线结构230和232中的每一个的信号的频率或相位不同，则将具有相长和相消干涉，其可用于整体调整第一和第二天线结构230和232的组合的方向性。通常，在包括多个天线设计模式(例如，用于以不同频率发送)的实施方式中，窗口被配置为使得多个设计模式可以由例如网络控制器独立地寻址。在一些情况下，窗口和/或控制器可以被配置为动态地选择要使用哪个天线以及应用哪个功率和相位。另外，在使用分形天线的实施方式中，控制器也可用于调整分形天线的频率操作范围。
在一些实施方案中，天线结构230和232或诸如图8B的天线结构的其他天线结构位于IGU中的一个或多个片的边缘附近，使得它们被IGU间隔物遮挡，因此在片的可视区域中不可见。因此，天线结构可以具有如果它们没有被间隔物隐藏则使它们可见的线宽和其他尺寸以及光学特性。注意，在一些实施方案中，当间隔物遮挡天线结构时，IGU间隔物由非导电材料制成。
图7A和7B示出了根据一些其他实施方式的不同示例天线结构和图案。参考图7A示出和描述的IGU 202类似于参照图6A示出和描述的IGU 202，除了至少区别之处在于第一和第二偶极连接天线结构230和232均包括多个由相同信号驱动的偶极连接天线结构。在所示的实施方式中，每个天线结构的长度等于相关信号的不同数量的整数四分之一波长。在一些类似的实施方式中，一个或多个天线结构可以实施为八木天线或对数周期性天线。参考图7B示出和描述的IGU 202类似于参照图7A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二偶极连接天线结构230和232均包括由相同信号驱动的偶极天线结构的阵列。
八木天线包括沿线分布的多个平行元件。平行元件可以连接到横杆。至少一对这些元件作为偶极子对驱动，并通过传输线连接到天线电路(发射器或接收器)。见图7A-B。在并联元件中，至少一个寄生元件不与发射器或接收器电连接，并且用作重新辐射无线电波以修改辐射图案的谐振器。另一个平行元件是位于从动元件一侧的反射器。元件之间的典型间距在波长的约1/10至1/4之间变化，这取决于具体的设计。导向器的长度略短于从动元件的长度，而反射器稍长。
八木天线具有与偶极天线相同的频率特性。当电极长度相同或基本相同时，八木天线具有单频或窄频带。在这种情况下，波长可以是偶极天线结构长度的约两倍。当天线结构具有不同的长度时，天线结构辐射(或接收)不同频率的辐射，每个辐射与不同的极(电极)相关联。辐射图案基本上是单向的，主瓣沿着垂直于元件平面中的元件的轴线。窗上的应用包括需要强方向组件的应用。注意，八木天线发射和接收在天线结构的平面方向上极化的辐射。在广播辐射在水平方向上偏振的情况下，设置在天窗或其他水平定向窗口上的八木天线可能是合适的。
对数周期天线具有这样的天线结构，其具有逐渐增加长度的多个偶极子驱动元件。参见例如图7A-B。每个偶极子驱动元件包含一对平行的导电条或线，其可以形成在窗口表面上。偶极元件沿着线靠近地设置，并且与来自发射器或接收器的馈线并联连接。偶极元件按照频率的西格玛函数间隔开。偶极元件中的线的长度对应于天线的总带宽的不同频率处的谐振。对数周期天线的每个线元件都是有源的，即电连接到馈线。当存在时，接地平面可以以与单极天线中的布置类似的方式垂直于或平行于对数周期天线的偶极元件定向。
对数周期天线发送和/或接收部分由驱动偶极元件的长度确定的宽频带。对数周期天线是高度定向的，通常具有窄波束辐射模式。对数周期天线的频率范围内的辐射方向图几乎是恒定的。窗天线上的应用包括适用于其他偶极天线的应用，例如八木天线。
示例分形天线
分形天线具有分形形状的天线结构。合适形状的一个例子是Sierpinski分形。其他例子包括Koch曲线和Hilbert-Peano曲线。参见例如图8A-B。各种公司设计和制造分形天线，包括西班牙巴塞罗那的Fractus公司。通常在窗实施方式中，它作为窗口表面上的分形设计提供(例如，作为TCO、铜金属或银墨水的薄图案)。在一些实施方式中，第二电极是垂直于形成天线结构的线的轴线定向的接地平面，如上面针对单极天线所描述的。在一些实施方式中，接地平面定向为平行于分形天线结构的轴线，类似于具有平行接地平面的单极天线。分形天线占据的窗口面积可以相对较小；例如，在最长尺寸上约4英寸或更小(例如，约20mm×30mm)。
分形天线可以具有单个或多个频率，这取决于分形结构。分形天线可以设计成具有单极天线或一组单极天线的特性。因为分形天线可以被设计成具有单极天线或一组单极天线的特性，所以它可以具有全向单极天线或具有平行接地平面的单极天线(均在上面描述)的方向特性，这取决于接地平面所在的位置。分形天线的好处是它们可以在多个频率上有效地操作，同时占据窗口上相对小的空间。如图8A所示，Sierpinski分形的重复结构提供多个单极天线的迭代，每个单极天线具有不同的频率。在一些实施方式中，不同频率可以为窗天线提供不同的应用，或者它们可以为单个应用提供不同的操作频带。
图8B示出了具有垂直于接地平面802定向的Sierpinski分形天线结构801的单极窗天线。在某些实施方式中，Sierpinski分形天线结构801制造在片表面上，并且接地平面802实施在间隔物或窗框元件上，例如竖框或横梁。
图8C示出了实施为贴片天线(图8B中的“分形贴片”)和平行接地平面的Sierpinski分形天线结构，其一起夹着诸如窗片的基板。示例尺寸在图中提供。通常，Sierpinski分形天线可以在小尺寸贴片中实施，例如，具有约5英寸或更小或约2英寸或更小的基部到顶点尺寸。
参考图8D和图8E示出和描述的IGU 202类似于参照图6A示出和描述的IGU 202，除了至少不同之处在于第一和第二天线结构230和232被图案化或以其他方式形成为分形天线。更具体地，在图8D的IGU 202中，第一和第二天线结构230和232中的每一个被图案化为Koch曲线。在图8E的IGU 202中，第一和第二天线结构230和232中的每一个被图案化为Hilbert-Peano曲线。在一些这样的实施方式中(并且甚至在上述其他实施方式中)，天线结构230和232可以有利地使用银或其他导电材料纳米印刷、滚动掩模光刻或其他技术来图案化。在这些和其他实施方式中，通常希望天线结构足够窄或以其他方式透明，以便人眼不易或不容易看到。在一些其他实施方式中，第一和第二天线结构230和232可以被图案化以形成包括希腊钥匙(Greek key)天线的其他类型的天线。
单窗口、IGU或窗口及相关结构(如框架、竖框、横梁等)上的多个天线
在某些实施方案中，窗口和/或窗口相关组件包含多个天线。考虑到许多天线结构的小尺寸和不显眼的配置，可以在单个窗口(窗片)和/或相关的窗口组件上提供多个天线。例如，分形天线每个尺寸可以大约2英寸。除了窗户组件的一个或多个窗片，天线可以设置在一个或多个窗户和/或天线控制器、IGU间隔件、窗框(包括竖框和横梁)等上。在某些情况下，在窗控制器的电路板上提供天线。在一些情况下，在粘合带上提供天线，该粘合带用于提供连接两个或更多个元件例如电致变色窗、天线结构、接地平面和控制器的导体。在图11D、11G和11H中提供了这种粘合带的实例。显然，某些设计采用两个或更多个天线，每个天线具有其自己的辐射图案。在这样的实施方案中，该设计可以解决干扰和/或零区域的可能性。
图9B示出了一个示例，其中与本文所述的许多片相同的片909可以是电致变色片，包含分形天线913和通用贴片天线915，每个分别被控制，但共享单个接地平面911。在某些实施方案中，两个天线采用不同的接地平面。在一些实施方式中，两个天线以互补方式驱动以用作偶极天线。在其他实施方式中，天线不一起工作，而是提供单独的应用，例如提供蓝牙信标和提供Wi-Fi服务。在所描绘的配置中，接地平面911基本垂直于片909和相关联的天线913和915。
图9C示出了一个示例，其中片970具有设置在片表面上的三个Sierpinski分形天线980、982和984。虽然未示出，但是可以在片970的平行表面上或者在可以是具有片970的IGU的一部分的平行片上提供一个或多个相关联的接地平面。控制器975可以设置在片970上或附近。在一个示例中，控制器975使用窗口附接载体来实现，如结合图11A-F所讨论的。在所描绘的示例中，在控制器975内提供通信接口974。接口974可以提供片970的天线与主控制器或用于操作天线的其他指令源之间的通信。在一些实施方式中，接口974被配置为与CAN总线接口。当然，可以使用其他通信协议。控制器975还包括用于控制天线的逻辑。这种逻辑可以为各个天线提供接收/传输逻辑。如图所示，逻辑块978控制天线984，逻辑块976控制天线980和982。在一些实施方式中，天线980和982一起作为偶极天线操作。
用于将天线组件连接到发射器/接收器逻辑的互连
如所解释的，天线结构可以实现为例如导电材料线，例如在窗口表面的平面上的透明导电氧化物线，但是通过电介质与接地平面分离。如所描述的，至少每个天线结构必须电耦合到发射器和/或接收器逻辑，其可以在天线控制器中实施。此外，接地平面(如果存在)必须接地。各种类型的电连接(或“互连”)可以用于这些目的，其类型根据天线组件和控制器所在的窗口部分而变化。
在一个或多个窗片的边缘周围互连
在天线电极位于不同表面上的天线设计中(例如，它们不都位于窗片的同一表面上)，可能需要在窗口或IGU的部分之间或周围通过的电连接。例如，IGU表面S4和S3之间、表面S4和S2之间、表面S4和S1之间、表面S3和S2之间、表面S3和S1之间、表面S2和S1之间、间隔件表面和任何IGU片表面之间、或窗框元素(包括竖框或横梁)和任何片表面之间可能需要电连接。电连接可以采用适当布线的电线、电缆、带、导电块等形式，以形成必要的连接。在某些情况下，互连通过IGU间隔件的内部或下方。在一些情况下，互连符合需要连接的天线电极之间的窗片、间隔物或其他表面的边缘的形状/表面。下面提供了几个例子。可以扩展这些例子中的任何一个以采用本文描述的其他类型的互连。
在各种实施方案中，两个互连从IGU上的连接器或其他相关窗口结构发出。连接器连接到位于IGU上其他位置或远程位置的天线控制器(接收器和/或发射器逻辑)。图10A-F示出了位于窗口或IGU上或附近的连接器以及连接到接地平面和天线结构的单独电连接的示例。
图10A示出了片1001的横截面，其中诸如屏蔽同轴电缆的电缆1003附接到片的边缘。电缆1003与天线接收器和/或发射器(未示出)电连通。电缆1003的接地屏蔽1005连接片1001上的接地平面1007，并且电缆1003的中心导体1009连接到片1001上的带状线或贴片天线1011。接地平面1007和天线结构1011位于片1001的相对面上。在该实施方案中，电缆1003从天线发射器/接收器保持其完整性(接地屏蔽1005围绕中心导体1009)，直到其到达片1001，其中屏蔽1005与导体1009分离以到达接地平面1007和天线结构1011的不同位置。在所示实施方案中，电缆1003连接到片1001的边缘，并且从那里分成接地和信号/电源连接器。在替代实施方案中，电缆1003附接到片1001的面或靠近接地平面和天线结构的其他位置。
图10B示出了相关实施方案，其中电缆1003附接到片1001的面而不是边缘。在该示例中，片1001形成绝缘玻璃单元的一部分，该绝缘玻璃单元包括平行的片1013和间隔件1015。天线结构1011恰好位于隔离件1015的外边缘的外侧。如果间隔件1015不导电或例如涂覆有非导电材料，则天线结构1011可以完全或部分地设置在间隔件下方。
图10C示出了类似的示例，但依赖于诸如标准MCX连接器的小型连接器1017，以将线1019从天线接收器/发射器连接到天线结构1011和接地平面1007。许多类型的小型(例如，大于约1英寸的尺寸)连接器可用于使连接成为必要的连接。由于连接器1017不包括电缆1003的接地屏蔽，因此使用单独的导线1021将接地平面1007连通到连接器1017的接地端子。各种选择可用于实施导线1021。其中一个如图10D和E所示。如图所示，导线1021是条带，当它从连接器1017延伸到接地平面1007时，它与片1001的边缘一致。导线1021可以是可延展材料的条带，例如金属箔，例如铜箔。或者，导线1021可以是包含导体的柔性带，类似于图11D和G中所示的导线，但不一定需要多于单根导线。在图10E所示的细节中，线1021经由焊料1025连接到接地平面1007。当然，可以使用摩擦配件、导电油墨等代替焊料。如图10D和10E所示，导线1023跨越从连接器1017到天线元件1011的距离。在某些实施方案中，线1023是透明导电材料或导电墨水的条带。下面将描述在片表面上的载流导线。
图10F示出了用于经由导线1023提供到贴片天线1011的电连接的实施方案。在该实施方案中，导线1029或其他独立的导线穿过包括片1001的IGU的间隔件1027。导线1029可以通过焊料或其他连接附接到导线1023。
在片表面上互连
在接地平面和天线结构位于同一平面上的情况下，图9D中提供了合适互连设计的一个示例。如图所示，分形贴片天线995和接地平面条带993设置在片991的单个表面(例如S2)上。收发器通过电缆997连接到接地平面和贴片天线结构，电缆997具有中心导体998和围绕中心导体的接地护套。接地平面条带993通过短连接器999电连接到电缆护套，短连接器999可以例如焊接到条带993上。天线结构995通过焊料或其他适当的连接电连接到中心导体998。
当在天线结构与诸如地平面或发射器之类的另一元件之间的窗口表面上提供传输线时，传输线应设计成使其不辐射。为此，传输线可以实现为三条平行线，中心线是信号传输线，周围线是地线。
当天线结构位于相对远离连接接地平面、发射器或接收器的片边缘的窗口区域上时，可能需要这种设计。例如，天线结构可能需要与诸如竖框或横梁的导电框架结构相距一定距离。
在诸如同轴电缆的传统电缆中，通过围绕电缆内部中的导体的接地屏蔽来实现屏蔽。在这里描述的窗口实施方式中，其中传输线在片表面上跨越一定距离，可以通过在中心信号传导线的任一侧放置接地导电条带来提供类似的屏蔽结构。当采用柔性带来提供电连接时，例如图11G所示的带，但是在平坦表面上，可以采用类似的三导体结构。
控制器和天线组件之间的互连
在一些实施方式中，可以用电致变色窗控制器或其他逻辑实现的天线控制器(例如，接收器和/或发射器控制逻辑)可以定位在IGU的窗格上，例如在可以从建筑物内部进入的表面上。例如，在具有两个窗格的IGU的情况下，控制器可以设置在表面S4上。图11A-11C描绘了其中各种控制器部件设置在载体1108中的实施方案，载体1108可以安装在基座1107上，基座1107可以通过压敏粘合剂(例如，双面胶带等，未示出)或不同的粘合剂(例如环氧树脂或其他粘合剂)附接到内侧片1100b的表面S4。在各种情况下，载体1108可以容纳通常在天线中发现的所有组件以及可选地窗控制器。
在图11A中，IGU包括外侧片1100a和内侧片1100b，其具有如图所示的表面S1-S4。片1100a和1100b由间隔件1101分开，间隔件1101通过主密封材料(未示出)气密地密封到片1100a和1100b。汇流条1102在间隔件1101下方延伸，例如沿着其长度(进入和离开页面的平面)，其中汇流条引线1103向外延伸超过间隔件1101的边缘。载体1108向基座1107对齐并装配到基座1107上。在该示例中，基座1107经由线缆1127连接到连接器1117。在某些情况下，连接器1117可以是M8连接器。电缆1127可以向IGU传送电力和/或通信信息。可以通过任何可用连接将电力和/或通信信息从基座1107传送到载体1108。在图11A中，电力和/或通信信息可以分别通过基座1107和载体1108上的一个或多个连接1125和1126从基座1107传输到载体1108。
载体1108包括印刷电路板(PCB)1109，其上安装有各种部件1111a、1111b和1111c。部件1111a-c可以是本领域普通技术人员通常使用的多个不同部件，并且例如关于图2E描述的。在一些情况下，电路板上的各种部件可以全部设置在电路板的单侧上，而在其他情况下，可以在电路板的两侧设置部件。控制器可以具有多于一个电路板，例如以堆叠形式或在同一平面中并排。
诸如弹簧加载的弹簧针(pogo pin)1110a、1110b和1110c的一系列电连接结构可以从载体1108通过基座1107向位于基座1107下方的部件提供电力。电连接结构可以提供永久或临时电连接。电连接结构可通过粘合、冶金结合、摩擦等提供牢固附接。在一些情况下，可通过弹簧加载(例如，在弹簧针的情况下)、来自载体1108/基座1107/片1100b等之间的整体连接的压力提供摩擦。虽然以下示例呈现弹簧针，但这仅是示例。连接可以是镀金的，例如以增加可靠性并防止腐蚀。
例如，弹簧针1110a向电连接1106提供电力，电连接1106将电力从S4连通到S2，其中提供EC膜(未示出)和汇流条1102。电连接1106可以向汇流条引线1103提供电力。电连接1106可以是用导线(例如，铜墨水、银墨水等)图案化的薄带，带状电缆，另一种类型的电缆，在其上或其中用导线图案化的夹子，或不同类型的电气连接。可以向天线部件提供类似的连接。
在一些情况下，可以在内侧片1100b和电连接1106之间提供密封材料1105，这可以帮助确保IGU的内部保持气密密封。在一些这样的情况下(未示出)，该密封材料1105(或另一个密封材料)可以延伸以沿着间隔件1101的外周边到达，以帮助将电连接1106保持在间隔件1101旁边的适当位置。密封材料1105可以是压敏密封材料或另一种密封材料。位于间隔件1101和电连接件1106外部的外围是辅助密封材料1104。或者，连接器1106可以穿过内窗格的孔，而不是绕过内窗格的边缘，例如，其中1106在基座处发出并因此最终用户看不到。在这种情况下，可以使用诸如1105之类的密封材料来密封1106(例如，电线)以在1106与1106经过的内部片中的孔之间进行密封。
第二弹簧针1110b可以在载体1108和组件1115之间提供电连接，而第三弹簧针1110c可以在载体1108和组件1116之间提供电连接。在各种实施方案中，组件1115和1116可以形成在表面S4上图案化的天线的一部分。例如，组件1115可以为天线的接地平面提供接地连接，并且组件1116可以是天线结构的一部分(例如，带状线、分形元件、对数周期元件等)。在一些实施方案中，接地平面和/或天线结构可以设置在S1-S4中的任何一个或全部上，在IGU的间隔件上，在窗口/天线控制器本身上，在框架上，在竖框或横梁上，或者在与IGU或窗口相关的另一个组件上。根据玻璃表面上或窗格之间的部件的位置，例如在隔离件表面中或上，适当地配置到天线的电连接。
尽管在图11A-11C中仅示出了三个弹簧针，但是根据需要可以提供任何数量的弹簧针，以便为不同的部件供电或从天线等接收输入。在一个示例中，提供附加的弹簧针(未示出)，其向类似于电连接器1106的PV连接器提供电力。PV连接器可以具有与电连接器1106相同的形状/特性，但是PV连接器不是向汇流条输送电力，而是从位于表面S2上的PV膜向载体1108输送电力。在PV膜定位在表面S3上的情况下，PV连接器可以简单地将来自表面S3上的PV膜的电力传递到表面S4上的基座和/或载体，类似于图11B中所示的电连接器1120。如上所述，PV连接器可以从PV电池向机载电池或超级电容器供电。本文描述的用于在(a)载体和/或基座与(b)母线(或与母线电连接的导体)之间传送电力的任何机构和硬件也可用于在(a)载体和/或基座和(b)位于IGU的一个片上的PV膜之间建立电连接。
载体1108可以牢固地装配在基座1107上，并且在一些情况下可以锁定到位(例如，以防止盗窃并最小化任何可能的损坏)。可以在载体1108中提供鼠标孔、细缝或其他开口，电缆1127可以穿过该开口。由于载体被定位成足够靠近窗口的框架，所以电缆1127可以被隐藏，以便遮蔽电缆1127(其进入框架，例如连接器1117在框架内并在那里进行电连接)。
图11B示出了与图11A中所示的实施方案类似的实施方案，并且将仅描述两个主要差异。在图11B中，电缆1127直接连接到载体1108而不是连接到基座1107(尽管在替代实施方案中，它可以如图11A中那样配置)。因此，不需要用于将电力和/或通信信息从基座1107带到载体1108的任何连接(例如图11A的1125和1126)。在该示例中，基座1107可以是无电力的，其中电力通过弹簧针1110a-c直接从载体1108传递到电连接1120(以及到组件1115和1116)。在另一个实施方案中，弹簧针1110a-c中的一个或多个可以终止于基座1107的顶部而不是穿过基座1107。然后，基座1107可以经由任何可用的电连接将电力传输到基座1107下方的组件。在一个示例中，基座1107包括导电迹线，每个迹线电连接(a)弹簧针1110a-c接触基座1107的点和(b)由相关弹簧针驱动的基座1107下方的组件(例如，组件1115和1116，以及电连接1106或1120)。替代地或另外地，基座可以包括穿过基座的电连接，而不是仅设置在基座的表面上。
与图11A相比，图11B中的另一个不同之处在于电连接1106由不同的电连接1120和块1121代替。电连接1120在内侧片1100b的边缘周围从S4到S3提供电力。块1121从S3向S2提供电力，其中它可以向汇流条引线1103和/或天线组件供电。块1121可以是导电的或在其上或其中具有导体以实现该目的。在一个示例中，块1121由易于牢固地插入在片1100a和1100b之间的材料制成。示例材料包括泡沫、橡胶、硅树脂等。在一些情况下，可以在块上印刷导电线以电连接S2和S3，在一些实施方案中，块与粘合剂背衬带状电缆或柔性印刷电路配合以形成S2和S3之间的连接。
电连接1120可以是关于电连接1106描述的任何类型的连接。密封材料(未示出)可以设置在间隔件1101和块1121之间，以确保气密密封。
图11C示出了与图11B中所示的实施方案类似的实施方案，并且将仅描述主要差异。在图11C中，块1121由导线1122(或一系列导线)代替，导线1122从S3向S2供电。在类似的实施方案中，可以提供块或板(未示出)以将线1122(或其他电连接)固定在间隔件1101上。该技术可以确保在形成辅助密封件1104时导线1122或其他电连接不碍事。在替代配置中，一个或多个线1122可以经由一个或多个孔穿过窗格1100b，并且可选地，密封剂材料可以用于形成气密密封，使得湿气也不能穿过孔。
在图11A-11C的每一个中，示出了一组电连接，其提供从S4到S2的电力。然而，应该理解的是，每个电致变色窗具有两个(或更多个)汇流条，并且电连接应该被配置为为每个汇流条带来适当的电源连接。此外，任何电连接设计可用于将电力和/或数据传送到天线元件和/或从天线元件传送电力和/或数据。
尽管未在图11A-11C中明确示出，但是基座1107和载体1108中的任一个或两者可以包括可编程芯片，该可编程芯片包括与相关IGU相关的信息，例如关于IGU中的天线和/或电致变色的信息。这样的信息可以涉及以下中的任何一个或多个：天线配置(例如单极、偶极、带状线、分形等)，天线的频率特性，辐射强度分布(例如全向)，发射或接收辐射的极化状态，天线的驱动参数，窗口的大小，窗口的材料和相关的电致变色装置，电致变色装置特有的电流和电压限制，控制算法或电致变色装置特有的其他控制参数(例如，所需的驱动和保持电压和斜升)，循环和其他寿命信息等。将芯片包括在基座1107中以消除芯片通过错误安装在不同的窗口而错配的风险可能是特别有益的。以这种方式，载体1108可以基本上是通用的/可交换的，使得哪个载体与哪个IGU配对没有区别。此功能可以显著减少安装复杂性和错误。类似地，通常在控制器中存在的一些其他组件可以根据需要设置在基座或其他底座中(例如，与在载体中提供的相反)。如在别处提到的，在底座本身包括通常在控制器中存在的组件的情况下，术语“控制器”可以指底座、载体或两者。同样未在图11A-11C中示出，基座1107或载体1108中的任一个或两者可包括端口(例如USB端口、迷你USB端口、微型USB端口等)。在各种实施方案中，端口可以被定向成使得与端口(例如USB驱动器)接口的设备沿与IGU的窗片平行的方向插入。在一些其他实施方案中，端口可以被定向成使得与端口接口的设备沿与IGU的窗片正交的方向插入。其他选择也是可能的，例如其中底座和/或载体不是矩形的。
图11D示出了一条具有导线的柔性带的例子；在某种意义上，它可以被视为柔性印刷电路。如果用于图11A中所示的电连接1106，则该导电带以其将具有的形状示出。该带缠绕在内侧片1100b周围，在间隔件1101的外周边上延伸，并且搁置在外侧片1100a的S2上，在那里它可以提供到母线/母线引线(未示出)的电源连接，其中每个母线一个引线。类似地，柔性带可用于提供与诸如接地平面和一个或多个天线结构的天线组件的电连接。在一些实施方案中，当用于与天线结构连接时，带可以包括三个导体，而不是图11D中所示的两个导体。例如，如图11G所示，中心导体1191用于信号通信，外导体1193接地以防止中心导体辐射。通常，带可以在IGU的任何表面之间(例如S4-S3、S4-S2、S4-S1、S3-S1、S2-S1和S3-S2)传递电力和/或通信。各个天线元件通过连接件连接到天线控制器(接收器和/或发射器)。在某些实施方案中，柔性带包括粘合表面，允许其粘附到其横穿的IGU结构上。
图11E示出了关于图11A描述的IGU的一部分的视图。基座1107显示为安装在内侧片1100b上。电连接1106从S4向S2输送电力，从而将电力提供给第一母线引线1125a和第二母线引线1125b。第一汇流条引线1125a可以将电力输送到第一汇流条，而第二汇流条引线1125b可以将电力输送到第二汇流条。在提供附加汇流条的实施方案中(例如为了限定单个EC窗片内的不同区域)，可以提供导电带上的附加线和连接到这种带的附加汇流条引线。同样地，如果窗组件的其他电气部件位于S1、S2、S3和/或S4上，例如天线部件，则柔性带电路可以配置成与这些附加部件电连接。基座1107在图11E中示出为包括多个特征1119。这些特征可以是各种不同的组件，包括但不限于，提供用于容纳传感器(例如光传感器)的孔，用于容纳到窗口元件的连接(例如弹簧针)的孔，用于传输电力和/或在基座和载体之间传达信息的连接，用于确保如果不适当载体不会脱离基座的锁定机构，等等。虽然基座用单个柔性电路带式连接器描绘，例如行进到基座的一侧，但可以有行进到基座的其他柔性带电路。例如，一个带可以如图所示运行，另一个带运行到基座的另一侧。该实施方案可以便于在其上具有例如S2、S3上的触点，用于涂层、天线部件等，并且不必使单个电路带完成所有连接。尽管在某些实施方案中，为了简化制造，期望单个电路带，例如会聚制造，其中使用单个位置(柔性电路)进行所有电连接。在一些实施方案中，带连接器可包括多于两根导线。它还可以包括一个或多个分支，用于将一些导线引导到一个位置，并且引导一个或多个其他导线到一个或多个其他位置。
图11F示出了图11E的实施方案，其中载体1108安装在基座(未示出)上。电缆1127向IGU提供电力和/或通信信息，并且可以连接到基座1107(如图11A所示)或连接到载体1108(如图11B和11C所示)。连接器1117可以与另一个连接器1130配合，该另一个连接器1130可以通过电缆1128提供电力和/或通信。连接器1117和1130可以是M8连接器，并且电缆1128可以是引入线，其可以直接连接到如本文所述的干线。电缆1127可以是窗户电缆，也称为IGU电缆。图11F示出了从载体1108(和/或基座1107)的不同侧发出的电缆1127和电连接1106，但是在其他实施方案中，这两个连接可以从载体1108(和/或基座1107)的相同侧发出。尽管在该实施方案中存在硬连线连接至电源，但是它仍然具有控制器易于在例如IGU的S4上访问的优点，并且控制器可以是可移除的，例如以模块化的盒式形式。
一个实施方案是电致变色窗，其具有安装在窗格上的天线控制器，其中天线控制器具有基座和载体。在一个实施方案中，天线控制器具有盒形式，其中基座和载体以可逆的互锁方式彼此对接。在一个实施方案中，控制器包括电池。在一个实施方案中，电池可从控制器移除。在一个实施方案中，电池是基座的一部分。在另一个实施方案中，电池是载体的一部分。在一个实施方案中，电池是扁平电池。在一个实施方案中，电池是可充电的。在一个实施方案中，电池是基于锂离子的电池。在一个实施方案中，载体和基座具有防篡改机构，以防将载体从基座上拆下。在一个实施方案中，基座粘附地附接到窗格。在一个实施方案中，基座通过环带或带状电缆与电致变色窗的电致变色装置电连通。在一个实施方案中，基座通过环带或带状电缆与电致变色窗的天线电连通。在一个实施方案中，基座通过环带或带状电缆与电致变色窗的一个或多个天线组件电连通。在一个实施方案中，基座通过环带或带状电缆与汇流条或电致变色窗的传感器电连通。在一个实施方案中，基座的顶部(面对窗格的最外面)表面距离其所连接的窗格的表面约1/2英寸或更小，例如距离窗格的表面约3/8英寸或更小，例如距窗格表面1/8英寸或更小。在一个实施方案中，载体的顶部(面对窗格的最外面)表面在与基座对接时距离其所连接的窗格的表面约1英寸或更小，例如距离窗格的表面约3/4英寸或更小，例如距窗格表面1/2英寸或更小。在一个实施方案中，基座是矩形的。在一个实施方案中，基座的形状具有至少一个直角，使得它可以装配到支撑电致变色窗的框架的角落中。在一个实施方案中，控制器包括至少一个显示器。显示器可以是例如LCD显示器和LED显示器等。显示器可以指示电致变色窗的色调水平或天线设置。在一个实施方案中，控制器包括控制开关，例如按钮和/或小键盘。控制开关可以例如对应于色调状态和/或天线设置。控制器可以包括一个或多个指示灯，例如LED，以指示色调水平变化、天线状态、无线通信连接、电源状态等；这些功能也可以通过上述显示器显示，有或没有单独的指示灯。在一个实施方案中，控制器包括USB端口。在一个实施方案中，控制器包括光纤通信端口。在一个实施方案中，控制器包括同轴连接端口。在一个实施方案中，控制器包括天线。在一个实施方案中，控制器具有无线通信，例如蓝牙。
IGU通常安装在框架或用于支撑的框架系统中。各个IGU可以安装在单独的框架中，而更大数量的IGU可以安装在幕墙或类似结构中，其中竖框和横梁将相邻的窗户隔开。可以认为所有这些组件形成IGU的框架。在许多实施方案中，可以在围绕IGU的框架中提供孔、狭缝或其他穿孔，并且可以通过穿孔馈送一个或多个电线/电缆。例如，在图11F的上下文中，电缆1127可以穿过围绕IGU的框架中的这种孔。在类似实施方案中，电缆1127和电连接1106都从载体1108的同一侧(或其下方的底座)发出，并且安装有IGU的框架包括靠近电连接1106缠绕内侧片1100b的边缘处的孔。该孔可以被载体1108的边缘(或在另一个实施方案中底座)隐藏，其可以抵靠框架的内边缘。在一些情况下，载体1108的外壳可以由具有一定塌缩程度的材料(例如，橡胶、柔韧的塑料等)制成，使得容易使载体抵靠框架而在之间没有任何空间。在其他实施方案中，尽管载体的壳体是刚性的，但是诸如泡沫或橡胶的柔性材料被施加到壳体和/或围绕孔的框架的一侧，使得当载体与基座对接时，柔性材料遮挡连接1106和/或电缆1127。类似地，邻接框架边缘的载体的部分可以由这种材料制成，载体的其余部分由不同材料制成。电缆1127可以穿过框架中的孔并且通过电缆1128传递的电力和/或通信连接。通过这种方式，玻璃控制器具有非常干净的外观，最终用户无法看到控制器的布线或电气连接；并且由于控制器的占地面积很小(例如，小于4in2、小于3in2或小于2in2)，因此占用窗口的可视区域非常少。
图11F也可用于说明另一个实施方案。例如，不是1108是载体(控制器)的底座，它可以是用户界面，例如控制板，例如触摸板、键盘或触摸屏显示器(例如，因此很薄)并且布线1106用于将用户界面连接到辅助密封件中的控制器。这类似于载体包含控制器电路和用户控制接口的实施方案，但是在玻璃之间移动控制器电路，例如在辅助密封件中并且将用户界面保持在玻璃上。因此，布线1106将如上所述的汇流条、天线和其他特征连接在窗格之间，并且还将控制器电路(在该示例中也在窗格之间)连接到控制板。用户界面可以例如用粘合剂固定，并且可以是可拆卸/可更换的。用户界面可以非常薄，例如仅具有到柔性电路1106的键盘连接，或者控制板可以是数字显示器(其也可以是薄的并且例如是柔性的)。控制界面可以是至少部分透明的。在一个实施方案中，用户控制接口和电路1106是单个组件。例如，1106背面上的粘合密封剂1105(如上所述)也可以在用户控制界面的背面，例如用于“剥离和粘贴”形状因子的保护性背衬。例如，在制造期间，适当时在S2和/或S3上对局部区域进行到汇流条、天线、控制器和窗格之间的其他部件的适当电接触。当在IGU形成期间将这些片放在一起时，例如在S2和S3上的一个的局部区域被对准。然后将用户界面剥离并粘贴到玻璃上，例如从S3开始，穿过间隔物，到S2，围绕窗格1100b的边缘，然后到达S4。以这种方式实现了会聚(并因此有效)的制造过程。
图11H描绘了柔性带型互连1150，其具有用于向/从天线结构提供信号的第一部分1152和用于向电致变色装置的汇流条提供电力的第二部分1154。在第一部分1152内，提供中心导体1164，用于向/从与窗口相关联的天线结构传送信号，而外部导体1160和1162接地并阻挡辐射通过。在第二部分1154内，提供导体1156和1158，用于为电致变色装置上的相反极性电极供电。所描绘的互连包括分支，该分支允许第一部分和第二部分将它们的导体分离并引导到不同的位置，其中汇流条和天线元件可以驻留在该不同的位置。在某些实施方案中，用于控制电致变色装置和天线组件的所有逻辑在单个位置处提供，例如本文其他地方所述的混合窗口/天线控制器。虽然在该图中未示出，但是互连1150通常延伸超出这里示出的顶端和底端点。
窗天线阵列
图12示出了IGU阵列202，例如参考上面说明或描述的任何实现方式所描述的。例如，这种阵列可以布置在建筑物的侧面或立面上。每个相应IGU内的每个天线结构可以独立地被控制(例如，通过上述的网络控制器和相应的窗口控制器)，其用不同的信号或不同的相位，以选择性地提供相长干涉和相消干涉，并最终提供传输信号的更细粒度的方向性。此外，这种布置可用于映射外部环境或内部环境。另外，诸如天线的布置或阵列可以提供共同用作广播塔或接收塔所需的增益，从而避免了对其他广播(例如，蜂窝塔)的需要。
天线相控阵列可以有利于引导信号沿某个方向的传输以到达特定区域以及缩小期望接收的区域。这种定向发送或接收也称为波束成形或空间滤波。使用相控阵列的空间滤波通常通过组合相控阵列中的元件来实现，使得特定角度的信号经历相长干涉，而其他角度的信号经历相消干涉。如上所述，可以在发送端和接收端使用波束成形，以实现空间选择性。为了在发射时改变阵列的方向性，控制器控制提供给每个发射天线元件的信号的相位和相对幅度，以在由相控阵列共同产生的波阵面中产生相长干涉和相消干涉的图案。类似地，当接收时，来自不同天线元件的信息被组合并以其他方式处理以优先观察或以其他方式提供特定空间区域内或沿特定方向的信息。在一些实施方式中，发送到每个天线(或从每个天线接收)的每个信号可以通过不同的“权重”来放大。可以使用不同的加权模式(例如，Dolph-Chebyshev)来实现期望的灵敏度模式。例如，可以产生具有受控宽度的主瓣(“梁”)以及具有受控位置、方向或宽度的零点和旁瓣。图13A示出了传统的蜂窝塔网络，例如具有四个蜂窝塔，其根据需要定位以进行适当的重叠，以便为理论上的城市和乡村区域保持基本完整的地理覆盖范围。图13B描绘了通过在三个建筑物的每一个中使用配备有天线的玻璃(例如，如本文所述的配备有电致变色天线的玻璃)将三个建筑物用作蜂窝塔替代物。以这种方式，可以移除传统的蜂窝塔，并且例如可以实现更广泛的地理覆盖，同时保持完全覆盖并清除许多不需要的传统蜂窝塔的景观。此外，EC天线玻璃可用于增强每个建筑物内部的信号和/或根据需要使蜂窝业务单向或双向。天线窗口可以消除对蜂窝塔的一些需求。
在适当的控制下，具有天线的IGU阵列协同工作。在一个瞬间，可以选择一些窗天线用于激活而其他窗天线用于静止，并且激活的天线具有以指定的功率、频率和/或相位施加的辐射。作为示例，可以选择性地激活和供电排列成一行的相邻窗口上的天线以产生定向辐射图案。还可以控制传递到立面中的一些或所有窗口的信号以调整各个窗口的传输和/或接收属性。另外，在一些窗口包括多个天线结构模式(例如，用于发送或接收不同频率)的实施方式中，诸如上面参考图1A和1B描述的主控制器111或网络控制器112的控制器可以是配置为动态选择使用哪个天线。在采用分形天线的实施方式中，控制器可以微调单个天线的工作频率。
另外，在一些实施方案中，本文中所描述的天线结构和天线可用于在相应IGU 102与窗口控制器114、网络控制器112或主控制器111之间传递信号。例如，在一些实施方式中，窗口控制器112可以经由本文描述的天线结构将电压或电流驱动参数传送到IGU 102内或与IGU 102相关联的驱动器。驱动器可以连接到一个或多个电源和地，并使用从窗口控制器114接收的参数来为IGU 102内的ECD供电。作为另一示例，在每个IGU 102包括一个或多个传感器(例如，温度传感器、电流传感器、电压传感器、光传感器或其他环境传感器)的实施方式中，窗口控制器114可以无线请求和/或通过本文所述的天线结构从传感器接收传感器数据。在一些其它实施方式中，窗口控制器114可以经由本文描述的天线结构与网络控制器112或主控制器111通信，反之亦然。
在各种实施方式中，本文描述的一些或所有天线结构被配置为在选定的频率范围中操作，例如但不限于ISM频带，并且特别地，用于蜂窝通信的ISM频带(例如，700MHz、800MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、PCS、AWS和BRS/EBS频段)和Wi-Fi(例如，2.4GHz UHF和5GHz SHF频段)，包括蓝牙无线技术标准使用的频率。这种天线结构还可以用作微信标、微微蜂窝和毫微微蜂窝。
随着向4G和5G无线移动电信标准的转变，蜂窝服务运营商正在从依赖大型高功率蜂窝塔的模式转变为依赖于多个小功率发射器的模型。部分动机是以覆盖率覆盖区域并保持容量，识别接收器的功率随着与蜂窝发射器的距离的平方而下降。所公开的控制建筑物的多个窗户或可能甚至多个建筑物的方法可以与4G/5G模型网格化，每个建筑物可以被调谐到特定的传输功率和频率。
用于接地平面和/或天线结构的透明导电层的特性
一些讨论的实施方式采用接地平面作为具有适当特性的透明导电材料片，以及印刷或图案化的天线结构。在许多实施方案中，接地平面存在于IGU的可视区域中，并且因此，接地平面材料在提供其功能所需的厚度处应该是基本透明的。
作为示例，由氧化铟锡制成的接地平面可以具有大约1700nm或更大的厚度，用于发送或接收2.54GHz信号。一些金属离子掺杂的TCO材料可具有增加的导电性，从而允许更薄的接地平面区域。金属离子掺杂剂的实例包括银和铜。
在某些实施方案中，天线图案由沉积在电致变色装置堆叠层上的细导线限定。薄导体层可以通过印刷导电墨水或铺设导线(例如金属丝网等)来提供。无论是印刷还是由网格或其他方式提供，导电线应该足够薄以至于它们不会影响居住者通过窗户观察。
当使用金属丝网时，它可以作为预制网状物提供，然后将其层压或以其他方式固定到适当的导电或绝缘层上，该导电或绝缘层用作电致变色装置叠层的一部分或与电致变色装置叠层结合。或者，可以使用滚动掩模光刻技术来沉积金属丝网。限定天线的图案可以通过选择性地去除金属丝网区域或整个线的部分来产生。
制作窗天线结构
如本文其他地方所示，可以采用各种技术在窗户上制造天线。这些技术包括印刷天线结构、接地平面的毯式沉积、蚀刻导电层以形成天线结构或接地平面、掩模、光刻等，这是本领域技术人员所熟知的。可以采用各种材料来形成天线结构和接地平面，并且这些材料中的一些在本文其他地方被指出。在一些实施方案中，该材料是导电墨水，例如银墨水。在一些实施方案中，该材料是导电透明材料，例如透明导电氧化物(例如，氧化铟锡)。
在某些实施方案中，电致变色窗的基板的一个或多个表面上的天线或多个天线包括通过溶胶-凝胶工艺沉积的材料。在某些实施方案中，溶胶-凝胶法包括将凝胶化的前体材料作为薄膜施加到基板上，所述薄膜的图案对应于所需的天线。在任选的干燥过程之后，加热薄膜以形成天线。可以加热基板以实现局部或整个基板的薄膜加热。热处理可以例如在100℃至400℃的范围内，例如在150℃至350℃，在另一个实例中，200℃至300℃。加热可以进行约30分钟至5小时，例如约1小时至约3小时。
溶胶-凝胶过程是用于从胶体溶液制备固体材料的方法。该方法被用于制造金属氧化物，例如ITO和用于本文所述天线的其它氧化物。胶体溶液形成离散的颗粒或网络聚合物的集成网络，该聚合物是凝胶化的前体。典型胶凝前体包括一种或多种金属氧化物和/或金属醇盐，例如铟锡氧化物，并且可以含有硅氧化物，例如二氧化硅。在一个实施方案中，一种或多种金属氧化物和/或金属醇盐基于一种或多种以下金属：铝、锑、铬、钴、铜、镓、锗、金、铟、铱、铁、钼、镍、钯、铂、铑、钌、钽、锡、钛、钨、银、锌和锆。
可以例如通过喷墨印刷、丝网印刷、使用掩模的喷涂等将薄膜图案施加到基板上。在某些实施方案中，薄膜图案是窗口基板上的局部区域，其中该区域不具有任何特定的图案。局部区域具有足够的尺寸，从该尺寸图案化一个或多个天线，例如天线套件。在对薄膜进行热处理之后，例如通过激光烧蚀对其进行图案化，以形成如本文所述的天线。
可以采用各种其他沉积工艺。实例包括化学气相沉积和物理气相沉积。这些技术可以用于图案化例如窗片上的掩模。在一个实例中，物理或化学沉积工艺采用传统的剥离技术，其中该工艺将光刻胶施加到窗片，然后将光刻胶图案化以显示所需的天线图案。在沉积之后，该工艺剥离光刻胶，除了其中沉积TCO或其他导体的区域之外留下窗片。可以采用其他工艺，例如喷墨或丝网印刷，其可以例如在片离开在其具有例如保护性绝缘顶涂层的涂覆设备之后，在其上没有任何其它物质的情况下在片上或者在电子显色片上进行。
窗网络的应用
窗天线可用于有益于光学可切换窗和/或相关系统的各种应用。这种应用的示例包括个性化服务和无线网络通信。
对于内部建筑物通信节点/硬件，窗天线可以代替部分或全部常规天线，例如Wi-Fi天线、小型基站、内部中继器、网络接口等。窗天线的这种应用可以通过清除悬挂在墙壁/天花板上的常规天线来改善内部美观性，用于内部电池、计算机和其他设备连接。另外，窗天线可以消除对蜂窝塔的一些需求。
个性化服务
通常，个性化服务提供适用于使用建筑物区域(例如，房间和大厅)的特定个人的窗口或天线条件。不同的个体可以具有不同的相关窗口参数例如，第一个人可能更喜欢没有Wi-Fi服务的相对较暗的房间以及阻止输入和输出无线信号的安全特征。第二个人可能更喜欢带有Wi-Fi服务的更明亮的房间。建筑物可能具有与任一个人的偏好都不匹配的所有房间的默认设置。例如，默认设置可以是基于一天中的时间和当前天气状况的无Wi-Fi或安全服务和窗口色调状态设置。使用个性化服务，当居住者进入建筑物的区域时，窗户/天线系统确定居住者存在并确定居住者的个人设置并调整窗口和/或天线设置以符合居住者的偏好。一些个性化可以在居住者到达一个区域之前通过外推居住者的定向运动(即，穿过建筑物大厅朝向办公室)来执行。
在一个示例中，建筑物的相关区域中的窗户天线确定居住者已经进入或正在进入。可以通过与居住者的智能电话或其他无线通信设备的通信来进行该确定。蓝牙是用于在用户和本地窗天线之间进行通信的合适协议的一个示例。可以使用其他链路协议(例如，UWB、Wi-Fi、ZigBee、RF等)。在实施方式中，居住者的智能电话(或其他设备)传送由窗天线接收的用户ID。然后，天线和网络逻辑通过在数据库或其他居住者参数源中查找它们来确定居住者参数。在另一实施方式中，居住者的智能电话或其他通信设备存储参数并将它们发送到窗天线。
可供居住者使用的个性化服务的示例包括以下任何一个或多个：
1.居住者附近的光学可切换窗的色调水平
2.通信屏蔽开/关。例如，天线、接地平面等可以被置于阻止电磁通信穿过窗口或包含天线的其他结构、接地平面等的状态。
3.基于零售应用程序的用户位置的通知。在一些实施方式中，建筑物的网络确定特定客户位于建筑物中的特定位置。它可以通过检测客户的移动设备与该位置处的天线之间的通信来进行。基于经由天线传送的用户ID，建筑物/零售逻辑向用户发送通知(例如，经由移动设备应用)。通知可以包含关于顾客和天线附近的商品的信息。这些信息可能包括促销(例如销售价格)、商品规格、供应商信息、其他客户的评论，专业评论员的评论等。客户可以个性化零售建筑参数，以便客户收到一些、全部或没有可用信息。
4.一旦在附近检测到居住者，通过BMS或其他建筑系统/网络将个性化设置传送到非窗户系统，如恒温器、照明系统、门锁等。居住者可以个性化这样的设置以允许将设置传送到非窗口设置中的一些、全部或没有。
5.当在无线充电电路例如，电感耦合电路附近检测到用户时，对诸如居住者的移动设备之类的小型设备进行无线充电。
个人的个性化参数中的任何一个或多个(例如，优选的色调级别和优选的通信屏蔽)可以存储在作为建筑物的窗口和/或天线网络的一部分的存储设备上。在某些情况下，存储设备不在建筑物的窗户和/或天线网络上，但该设备可由建筑物的网络访问。例如，存储设备可以驻留在具有与窗口/天线网络的通信链路的远程位置。用于存储设备的远程位置的示例包括不同的建筑物、公共可用的数据存储介质(例如云)、用于多个建筑物的中央控制中心(例如，参见2014年12月8日提交的美国专利申请62/088,943，通过引用以其整体并入本文)等。在一些实施方案中，个人的个性化参数被本地存储在用户的移动设备上或本地窗口或天线控制器上(即，位于可以通过个人的个性化参数进行调整的光学可切换窗或窗口设备位置处的控制器)。在某些情况下，个人的移动设备不会在本地存储参数，但可以通过与建筑物的窗口或天线网络分开的蜂窝或其他网络访问它们。在这种情况下，参数可以根据需要下载到移动设备，或者通过移动设备从远程存储位置提供给本地窗口和/或天线控制器。在建筑物的窗户和/或天线网络变得不可用(例如，临时切断网络连接)的情况下以及在建筑物中不存在网络的情况下，本地存储或对个性化参数的本地访问是有用的。
窗口控制网络可以向第三方(包括其他建筑物)提供诸如天气服务的服务。这种信息可以由始发建筑物/网络用于进行本地色调决定，并且可以由可能没有传感器、天气馈送等的第三方使用。始发建筑物可以包括配置成将这种信息广播到其他建筑物的窗户天线。替代地或另外地，其他建筑物可以被配置为从始发建筑物接收这样的信息并且经由窗天线将信息发送到其他建筑物。
窗口/天线网络可以被配置为提供安全服务，例如，如果入侵者携带手机或其他类型的无线电，则检测建筑物周边、附近或内部的入侵者。网络还可以被配置为通过例如检测从电致变色窗读取的电流和/或电压的变化来检测任何窗口何时已经破坏。
特定于建筑物的个性化服务可用于办公室共享、旅馆和/或季节性或经常性的住宅和商业租赁应用。在一个示例中，整个多房间建筑物中的天线确定访客在任何时间的位置(使用例如本文其他地方描述的地理定位方法)并将该位置信息提供给在用户的移动设备上显示建筑物地图的移动应用程序。此地图将根据天线确定的访客当前位置进行更新。在一个示例中，蓝牙或低功耗蓝牙(BTLE)是窗天线用于与访问者的移动设备通信并确定用户ID并为用户ID提供当前位置的协议。此类应用程序可能包括在紧急情况下激活的功能，特别是在存在多个访客或学生的建筑物中。诸如火灾或地震等灾害以及诸如人质或恐怖主义情况等安全事件可能会触发移动应用程序和天线激活地图和指令疏散或到达内部安全位置。
在一些实施方案中，整个多房间建筑物中的天线确定访客在任何时间的位置(使用本文其他地方描述的地理定位方法)并使用访客的位置来选择性地向用户显示选项或特征。例如，通过使用位置信息，可以向使用移动应用程序控制电致变色窗的色调状态的访问者呈现与访问者的当前位置相对应的窗口。这在大型建筑物中可能是特别有利的，其中用户可能通过必须首先对建筑物的另一区域中的窗户进行分类被阻碍控制附近窗户的色调状态，例如在不同楼层上的窗户。在一些实施方案中，应用程序可以简单地显示对应于附近设备(例如，电致变色窗)的选项，以便首先列出更近和更相关的选项。
在一些实施方案中，一个或多个窗天线可用于向安装窗户天线的建筑物的一部分或全部的居住者和/或租户提供Wi-Fi或其他服务。如果居住者/租户支付服务费用，则激活天线和相关控制器以使服务可用。如果居住者/租户拒绝服务，则不激活天线/控制器用于服务。当然，即使当居住者/租户拒绝服务时，天线/控制器也可用于其他服务。
地理围栏和地理位置
窗口网络可以被配置用于地理围栏，一种创建对应于物理地理区域的虚拟边界并且映射设备相对于虚拟边界的位置的方法。当设备越过这样的边界时，应用程序可以采取特定动作，例如锁定或解锁门。地理围栏应用程序主要用于户外使用，其中设备位置使用GPS确定。对于室内使用，GPS通常是确定位置的不准确或不可行的方法，因为没有与卫星的视线通信。当使用GPS位置时，它还难以确定多层建筑物的哪个楼层(或其他高度组件)包含受地理围栏影响的设备。
地理围栏的常见应用包括移动设备上的定向广告、控制锁和家用电器，以及当携带设备的儿童进入或离开指定区域时提醒父母的儿童定位服务。室内地理围栏应用的开发受到无法依赖准确的GPS位置估计的影响。就室内应用采用非GPS技术(例如与固定内部Wi-Fi或蓝牙节点的通信)而言，此类应用程序的位置分辨率较差，通常不会超过数十米。
根据本公开，多个窗口和/或窗口控制器被配置为确定被配置为发送诸如蓝牙信号的无线信号的设备的位置。在调试或其他技术时，将建立每个窗口和控制器的位置。使用从一个或多个窗天线或已知物理位置的控制器收集的接近度或位置信息，可以以高度的粒度确定设备的位置，例如，大约一米或半米。在整个说明书中描述了在地理围栏应用中使用的合适窗户天线的结构和功能。此外，窗口控制器和/或天线的网络，包括包含网络控制器和/或主控制器的网络，在本文其他地方描述。
通常，窗天线和它们通过地理围栏跟踪的设备或资产可以被配置为通过各种形式的无线电磁传输进行通信；例如，时变电场、磁场或电磁场。在电磁通信中使用的常见无线协议包括但不限于蓝牙、BLE、Wi-Fi、RF和超宽带(UWB)。可以根据与一个或多个天线处的接收传输有关的信息来确定设备的位置，包括但不限于：接收的强度或功率、到达时间或相位、频率和无线传输信号的到达角度。当从这些度量确定设备的位置时，可以实现三角测量算法，其在某些情况下考虑建筑物的物理布局，例如墙壁和家具。另外，网络可以利用设备上的内部、磁性和其他传感器来提高定位精度。例如，使用感测的磁信息，可以确定资产的方向，该方向可以用于确定资产占据的空间的更准确的覆盖区。
在某些实施方案中，设备和窗天线被配置为使用基于脉冲的超宽带(UWB)技术(ECMA-368和ECMA-369)经由微位置芯片进行通信。UWB是一种无线技术，用于在短距离(至多230英尺)内以低功率(通常小于0.5mW)传输大量数据。UWB信号的定义特征是它占用至少500MHz的带宽频谱或至少占其中心频率的20％。UWB广播数字信号脉冲，其同时在多个频率信道上非常精确地定时在载波信号上。可以通过调制脉冲的定时或定位来发送信息。或者，通过编码脉冲的极性、其幅度和/或通过使用正交脉冲来发送信息。除了作为低功率形式的信息协议之外，UWB技术可以为室内地理围栏应用提供优于其他无线协议的若干优点。宽范围的UWB频谱包括具有长波长的低频，其允许UWB信号穿透包括墙壁在内的各种材料。包括这些低穿透频率在内的宽范围频率降低了多径传播误差的可能性，因为一些波长通常具有视线轨迹。基于脉冲的UWB通信的另一个优点是脉冲通常非常短(500MHz宽脉冲小于60cm，1.3GHz带宽脉冲小于23cm)，减少了反射脉冲与原始脉冲重叠的可能性。当设备配备有微定位芯片时，可以在10cm的精度内确定设备的相对位置，并且在一些情况下可以在5cm的精度内确定。
可以通过在设备和窗口和/或天线网络的天线之间发送的连续信号来确定设备的移动。例如，当分析关于与一个或多个第一天线相对应的第一信号的传输的信息时，可以确定第一位置。同样地，在稍后的时刻，分析关于与一个或多个第二天线相对应的第二信号的传输的信息以确定第二位置。与第一和第二传输的情况一样，连续传输可以具有许多相同的信号特征，例如频率、功率和相位，但可以不同之处在于它们在不同的时间和/或不同的位置提供。通过比较设备的连续位置随时间的变化，可以估计或确定设备的移动(位置、速度和加速度)。应当注意，即使在设备移动时，接收第一传输的一些第一天线可以包括接收第二传输的一些第二天线。通过随时间跟踪位置测量值以及因此移动，可以执行各种地理围栏方法。
关于天线和/或控制器网络，这里公开的设备和标签通常是包含天线的电子部件，该天线具有发送和/或接收无线电磁模拟或数字信号的能力。在一些情况下，设备可以被配置为向天线网络发送信标(例如，iBeacon)，从而允许设备充当一个单向发射器。设备可具有从附近天线接收电磁信号的能力。在一些情况下，设备可以具有分析来自适当配置的天线网络的电磁信号以部分或完全确定设备的位置的能力。在一些情况下，设备可以将接收的电磁信号发送到远程处理系统以确定设备的位置。根据被跟踪资产或个人的应用和要求，设备可能需要具有特定的大小。例如，如在一些RFID标签、微定位芯片或蓝牙微模块中的情况那样，设备可以是小的，在每个维度上为毫米或更小的量级，或者它可以在一米或更多的量级上。对应大型天线。设备还可以包含用于与资产整合的结构，无论是在资产的外部还是内部。设备可以是活动的，因为它们包含电池或无源设备，因为它们通过除电池之外的某些装置(例如，从窗户天线发射的电磁波)通电。
这里提到的资产是有形的有价值物品，例如便携式电子设备(PED)，例如笔记本电脑、电话、电子平板电脑或阅读器、录像机、无线音频组件、电子智能手表、电子健身腕带、收音机、智能眼镜、医疗植入物和照相机；即，包含可以与窗口和/或天线网络通信或以其他方式检测的设备(其具有发送和/或接收无线电磁信号的能力)的物品。通过方法或机制将设备集成到资产中，所述方法或机制包括但不限于，附接到印刷电路板，结合到资产的外部，或者结合到资产的外壳中。资产还包括可以与诸如RFID标签或可以与天线和/或控制器网络通信的微定位芯片的设备配对的非电子物品。这里描述的用户通常是人(尽管他们可能是动物)，在他们的人身上携带设备或标签，例如当携带智能手机、平板电脑、ID徽章等时。动物可能有皮下RFID芯片。在某些情况下，设备直接连接到用户或用户的服装。可以存在使用所公开的方法跟踪的用户和资产的多种组合。
在一些实施方案中，建筑物中的设备的位置由窗口网络内的处理逻辑确定，例如在网络或主控制器中。处理逻辑从窗天线(或与网络相关联的其他源)接收关于从设备发送的信号的信息(例如，关于由各种窗天线接收的广播信号的信息)。在另一实施方案中，窗天线被配置为广播包含从其发送它们的窗口的签名的信号，使得设备从一个或多个窗口接收信号并使用设备中的位置检测逻辑来确定其位置。在替代方法中，设备将其接收的关于附近窗天线的信息发送到远程系统，该远程系统使用这样的信息来确定设备的位置。在这种情况下，可以以类似于在GPS使能设备上采用的方式进行位置的确定。另外，可以进一步使用这两种方法的组合来细化位置数据。
一旦计算出，设备位置可用于各种目的，例如控制设备的后续移动，向例如管理员或安全系统发出警报，和/或记录设备的当前和过去位置。当然，与设备相关联的用户或资产可以是用于跟踪的感兴趣项目。可以在窗口网络和/或相关联的天线网络上存储和/或发送位置信息。在一些实施方案中，天线和/或控制器网络将位置信息发送到一个或多个辅助系统，包括但不限于建筑物管理系统、照明系统、防护系统、库存系统和安全系统。
图15A-D描绘了围绕建筑物地板的周边使用多个天线(包括天线1507)的地理围栏示例。尽管未示出，但是地理围栏应用可以使用位于建筑物内部的附加天线，例如在相邻办公室之间的墙壁上、天花板中等。参与天线设置在天线和/或窗户控制器网络上。天线、网络和/或相关联的位置逻辑(用于地理围栏)被配置为建立由地理围栏定义的区域，其中允许或拒绝特定资产或用户访问。这些图显示了具有特定地理围栏应用的区域虚拟边界的平面图。
参考图15A，地理围栏应用程序限定了已被配置为允许资产或用户出现的允许区域1501和已被配置为拒绝对资产或用户的访问的不允许区域1502。在所描绘的示例中，设备1520随资产或用户一起移动，并在移动时与天线1507通信。地理围栏应用程序的位置逻辑可以记录设备1520何时进入允许区域1501或者进入不允许区域1502。在所描绘的实施方案中，设备1520首先从中性区域移过与允许区域1501相关联的虚拟边界。该移动由附图标记1503示出。由于在区域1501中允许设备1520，因此不会发生警报或其他不利后果。当然，位置逻辑可以记录移动1503。稍后，设备1520在允许区域1501内移动，如移动1504所示。在区域1501内，逻辑可以监视设备的移动。
参考图15B，设备1520移动到允许区域1501之外并且穿过不允许区域1502的虚拟边界。参见由标号1506描绘的移动。在这种情况下，当设备1520越过虚拟边界以移动到不允许区域1502时，位置逻辑检测并标记或采取其他动作。在这方面，位置逻辑和/或相关联的网络实体可以被配置为当位置逻辑检测到设备1520的未授权移动时发出警报，这意味着所考虑的资产或用户已经进行了未经授权的移动。作为示例，可以激活安全系统和/或用户可以接收指示他/她返回到允许区域1501的通信。如图15B所示，设备1520还可以穿过区域1501的虚拟边界并进入中性区域。参见由附图标记1505描绘的移动。在这种情况下，移动没有将设备1520带入禁止区域，因此虽然可以记下并记录移动，但是它不会触发警报或不利后果。
如图15C所示，可以修改地理围栏(虚拟周界)的边界以允许额外访问或减少对资产或用户的访问。在图15C中，对设备1520改变了对图15B的禁止区域1502的访问，以提供新的扩展允许区域1508。结果，现在允许在图15B的示例中存在问题的设备移动1506。如该示例所建议的，可以在任何时间重新配置网络许可，使得不允许访问的区域变得对资产或用户是允许的，反之亦然。
参考图15D，区域之间的移动还可以触发地理围栏区域的重新配置或重置。例如，来自图15B-C的移动1506可以触发允许和非允许区域的新配置(分别为区域1509和1510)。允许和不允许区域的这种重新配置可以允许严格执行进入/退出程序和额外的安全性。因此，如图15D所示，由于移动1506，不再允许移动1511，这已经触发了将地理围栏重新配置成区域1509和1510。在这方面，地理围栏和虚拟障碍可以被配置为在越过初始虚拟边界之后阻止资产或用户进一步移动。
在一些实施方案中，可以启用位置逻辑和相关联的用户软件以允许用户远程跟踪设备在布图规划或地图上的位置。这样做可以记录资产或用户的移动。位置数据可以与确定资产或用户何时应该或不应该移动的网络逻辑组合。也可以跟踪例如在楼层之间或夹层上的垂直移动。
在某些设置中，快速识别整个建筑物中资产位置的能力可能非常有用。例如，考虑具有配置用于地理围栏的窗口网络的医院。在该示例中，资产可以包括用于提供时间敏感护理的仪器和医疗用品，例如肾上腺素自动注射器、(EpiPens)、除颤器、紧急心脏药物等。在管理窗口网络上的资产的实体的管理计算机上运行的软件和/或接收医院内资产位置的移动设备可以由医务人员使用以快速找到所请求的最近资产以允许加急医疗治疗。在需要资产的多个副本的情况下，例如当需要类似治疗的大量患者同时到达时，使用地理围栏可以减少医务人员搜索所需资产的额外副本所浪费的时间。在一些实施方案中，位置软件可能能够识别资产是否可用，这取决于资产是否在其指定的存储位置。例如，如果除颤器不在其指定的存储位置，则位置软件可以确定除颤器正在使用中并且指示医务人员到下一个最近的除颤器。在一些实施方案中，标记的资产可以是移动的，例如在医院的急救车或其他可移动/移动的运输工具上(和/或防撞车本身用微位置芯片标记)。定位软件可以确定防撞车或最近的防撞车的位置，以使医院工作人员能够找到最近的车和/或具有他们需要的资产以便解决当前的紧急情况的最近的车。还可以实施地理围栏以改善诸如药物之类的消耗性资产的库存。例如，定位软件可以被配置为将药物(例如紧急心脏药物)识别为一旦药物从其存储位置移动(例如在橱柜或防撞车中)就被消耗。在一些情况下，位置软件还可以被配置为监视并警告工作人员资产已经静止多长时间以及资产是否已经过期或需要维护检查。例如，如果药物具有特定的保质期，则当药物接近其有效期时可以通知医务人员，或者如果灭火器在一段时间内没有移动，则可能需要维护。通过实施地理围栏技术，医院可以提供更好的库存和访问对患者护理至关重要的各种资产。虽然该说明性示例涉及医院，但是存在许多其他其中可以使用地理围栏的类似应用的环境。其他示例包括例如仓库中的库存管理；跟踪用于装配线生产的部件供应，以及建筑物内公司资产的管理，例如计算机、家具等。
使用本文描述的感测技术(例如，实施占用传感器、蓝牙、RFID、Wi-Fi和/或微定位芯片到感测)，地理围栏可用于定位丢失的资产和/或检测盗窃，例如由安全人员检测。使用电致变色玻璃进行地理围栏增强了安全性以及对资产和人员的跟踪，因为电致变色玻璃代表建筑物的外观，是建筑物的最外层屏障，并且涵盖整个建筑物内部(如果安装在整个立面周围)。本文描述的方法还可以使用本文描述的技术检测结构外部的事件。
在一个实施方案中，窗口和/或天线网络和相关联的位置逻辑可以被配置为当设备离开或进入没有许可的区域时向设备、管理员和/或安全人员发送警报。这样做可以增加诸如笔记本电脑、平板电脑和配备有例如无线标签的其他贵重物品之类的资产的安全性。
在一个实施方案中，可以在移动设备上安装软件以向窗口和/或天线网络认证用户的身份。以这种方式，移动设备被配置为用于导航建筑物的用户的数字密钥。在这样的示例中，可允许区域可以是可适应的。例如，如果用户需要访问之前未被允许的特定区域，则用户可能能够在移动设备上发出请求以进行批准。参考图15A，地板或其他建筑物空间最初可包括用户的可允许区域1501和不允许区域1502。在已经准许访问最初不允许的区域之后，可以在不触发对网络的警报的情况下进行区域之间的移动1506。此外，虚拟边界的可适应重新配置可用于安全。例如，具有有限居住者容量的工作空间可以包括一旦达到居住者容量限制就不允许额外用户的特定区域。此外，不同的资产、设备或人员可能具有不同的访问权限。例如，具有高级访问权限的人可以自由地穿过对其他人限制的已建立区域。换句话说，可以存在专门为个人、资产或设备创建的单个区域。这里描述的实施方案允许关于资产、设备和/或人员的区域配置，可访问性和粒度的极大灵活性。并且，因为窗户代表建筑物的“外观”，即外部边界，所以更有效地实现了对内部区域的控制。
用于地理围栏的窗口和/或天线网络的应用还可以在现有安全系统上增加额外的安全层。因为建筑物具有许多天线，如果一个窗玻璃或控制器发生故障并且不能与定位设备通信，则许多其他天线仍然可以参与跟踪设备而无需来自禁用天线的输入。与由可能易于发生故障的单个安全锁组成的系统相比，使用这种冗余系统可能是有利的。
如这里所解释的，窗天线经常在窗口网络内提供。在这种情况下，例如，如果一个楼层的幕墙中的窗户发生故障，并且因此其天线功能失效，则地理围栏中的潜在“间隙”可以由仍然起作用的相邻窗口和/或失败窗口上方和/或下方的楼层的窗户填充。换句话说，如果窗口停止运行，则实施方案允许地理围栏“自我修复”。当窗口失败时，可以向适当的人员、设施和/或计算机发送警报以通知窗口已经失败，和/或已采取行动重新建立地理围栏区域。该警报可以可选地包括调查或以其他方式检查受影响的地理围栏区域的建议，例如，以确保窗口没有被物理破坏。
地理围栏的另一种应用选择性地允许和禁止在特定条件下在建筑物的限定房间或区域中使用无线通信。例如，在正在讨论敏感信息的会议中，窗口和/或天线网络可以被配置为移除对特定用户的无线接入或阻止到房间外的设备的无线通信。窗口和/或天线网络还可以被配置为拒绝在设施的某些区域内具有摄像机的设备；虽然如果他们没有携带相机承载设备，人员可以不受限制地进出这些区域。
可以以阻止电磁通信信号通过窗口或包含天线的其他结构的方式操作一个或多个天线、接地平面等。在某些实施方案中，这种屏蔽特征放置在需要安全性的建筑物的房间或其他区域周围；即，希望防止无线电磁通信进入或离开该区域。在某些情况下，控制系统根据时间表激活和停用屏蔽功能，或者由定义的事件触发，例如特定个人或资产(及其相关通信设备)进入安全区域或进入安全区域附近。控制系统通过窗口网络、天线网络、安全系统等发出指令。在某些情况下，手动设置安全性。例如，电致变色窗可以包括金属层，例如作为天线接地平面和/或作为电致变色装置的导体层的一部分。在通信“锁定”或阻塞配置期间，金属层可以在窗口区域中接地以有效地阻止通信(例如，有效地创建法拉第笼)。
在一些情况下，窗口可以被配置为选择性地阻挡某些波长的电磁通信，从而充当高、低或带通滤波器。换句话说，屏蔽可以被配置为阻止在某些频率范围内的通信的发送和/或接收，但是允许在其他频率范围中的通信，这在某些情况下可以被认为是足够安全的。例如，可以允许以800MHz发送的通信，同时阻止Wi-Fi通信。在一些实施方案中，窗口上的电致变色装置、层或薄膜涂层和/或天线的物理特性允许选定的电磁辐射带通过、被阻挡或以其他方式被选择性地调制。
电磁屏蔽
窗户和/或天线可以被配置为为结构或建筑物提供电磁屏蔽，有效地将建筑物、房间或空间转变为法拉第笼，只要该结构本身衰减电磁信号(例如，该结构由导电材料制成，例如如钢或铝，或适当接地以如同法拉第笼阻挡)。配置用于屏蔽的窗口可以表征为在一定频率范围内充分衰减电磁传输，例如在20MHz和10,000MHz之间。当然，一些应用可能允许更有限或选择性的衰减。例如，取决于屏蔽的结构，可以从衰减中排除一个或多个子范围。配置为屏蔽的窗户可用于防止电磁干扰(EMI)，允许在屏蔽空间中观察到敏感的电磁传输，或阻止无线通信并创建私人空间，在该空间中防止外部设备窃听源自空间内的无线传输。例如，在一些实施方案中，电磁辐射可在选定范围内衰减约10dB至70dB或在所选范围内衰减约20dB至50dB。
当一层或多层导电材料与片的表面共同延伸以提供电磁辐射的衰减时，窗口可被配置用于屏蔽。在一些情况下，当导电层接地或保持在特定电压以提供电磁辐射衰减时，可以增加配置用于屏蔽的窗口的衰减效果。在一些情况下，一层或多层导电材料不连接到地或外部电路并且具有浮动电位。如本文所述，衰减层可以是具有间距的网状物，所述间距选择为对应于试图被屏蔽的辐射波长。用于窗户应用的电磁屏蔽先前已在例如US5139850A和US5147694A中描述。参考图16进行屏蔽配置的实施方案。
在各种实施方案中，屏蔽结构包括跨越整个区域的导电材料片材，其中电磁辐射的传输将被阻挡。例如，该结构可以跨越窗片的整个区域。在屏蔽结构由诸如金属的不透明或反射材料(其大块形式)制成的情况下，该结构可以被设计成使可见辐射的衰减最小化，同时仍然强烈地衰减在无线通信中常用的较长波长的辐射。使可见辐射衰减最小化的一种方法是在导电层旁边包括抗反射层，例如银层。通常，如本文所述，抗反射层的折射率与它们所接近的导电层不同。在一些实施方案中，选择抗反射层的厚度和折射率以产生在层界面处反射的光的相消干涉和通过层界面透射的光的相长干涉。
在一些实施方案中，采用两个或更多个单独的金属层，以及金属层之间的中间层或抗反射层，它们一起有效地衰减用于无线通信的频率中的电磁辐射的传输，同时传输在可见区域中大多数辐射。用于电磁屏蔽的多层结构，其包含至少一个导电层、至少一个抗反射层和任选的中间层，在本文中将称为屏蔽叠层。下面给出这种多层结构的分离距离和厚度的实例。
屏蔽叠层的某些示例在图16中示出为部分1610和1611，每个部分具有至少一个导电层1602和至少两个抗反射层1601、跨越层1602。在屏蔽叠层1611的情况下，层间区域1603分离两个导电层。屏蔽叠层可以放置在基板的任何表面(或内部区域)上，例如S1、S2、S3、S4，或电致变色装置、介电层或包含窗天线结构的层的任何表面。当屏蔽叠层设置在电致变色装置或天线层上时，窗片可包括将屏蔽叠层与装置或天线分开的绝缘层。在某些实施方案中，屏蔽叠层设置在片204的表面S2和/或片206的S3上。
在一些实施方案中，屏蔽叠层可包括两个或更多个导电层1602，其中每个导电层被抗反射层1601夹在中间。图20描绘了包括两个导电层2012的屏蔽叠层和包括三个导电层2013的屏蔽叠层的示例。在一些实施方案中，四个或更多个导电层可以用在单个屏蔽叠层中。
与屏蔽叠层兼容的IGU结构包括但不限于图2A-5B中所描绘的任何IGU结构。通常，屏蔽叠层可以设置在本文描述接地平面的任何位置。实际上，屏蔽叠层也可以用作这里描述的窗户天线的接地平面。在某些实施方案中，屏蔽叠层和电致变色装置叠层可以共享某些层；即，它是多功能叠层，包括选自电致变色装置、屏蔽叠层和天线的至少两个功能。
在一些实施方案中，屏蔽叠层设置在电致变色IGU的配合片(IGU中的第二或另外的片，例如，不是电致变色片)上或者作为层压板中的配合片，该层压板中一个片包括电致变色装置涂层和层压板的另一片具有用于阻挡或不阻挡电磁辐射的屏蔽叠层，例如通过用开关将屏蔽叠层的金属层接地来选择性地阻挡。该功能可以结合到电致变色装置的控制器中。该构造可以具有或不具有如本文所述的天线。一个实施方案是电致变色窗，其包括具有电致变色装置涂层的一个窗片和具有如本文所述的屏蔽叠层的另一个窗片。在一个实施方案中，屏蔽叠层被选择性地控制以屏蔽或不屏蔽接地功能。接地功能可以由窗口控制器控制，窗口控制器还控制电致变色设备的切换功能。在这些实施方案中，其中屏蔽叠层和电致变色装置叠层在不同的基板上，窗口可以采用IGU、层压板或其组合的形式，例如其中IGU的一个或两个片是层压板的IGU。在一个实例中，IGU的层压板窗片包括屏蔽叠层，而IGU的非层压板窗片包括电致变色装置涂层。在另一个实施方案中，IGU的两个窗片都是层压板，其中一个层压板窗片包括屏蔽叠层，而另一个层压板窗片包括电致变色装置涂层。在其他实施方案中，单个层压板包括电致变色装置涂层和屏蔽叠层。层压板本身可以是IGU或不是IGU。
在又一个实施方案中，屏蔽叠层结合到柔性膜中，下文中称为屏蔽膜，其可以粘附或以其他方式安装到窗口上。例如，IGU可以通过将屏蔽膜附着到IGU片的表面S1或S4来配置用于电磁屏蔽。或者，在IGU的组装期间，窗口可以被配置用于通过将屏蔽膜附接到IGU片的表面S2或S3来进行屏蔽。屏蔽膜也可以嵌入层压板中并用作如本文所述的电致变色IGU的配合片。例如，可以构造IGU使得S2具有电致变色膜，并且IGU的配合片是在构成层压板的两个片内部具有屏蔽膜的层压板。
屏蔽膜可以阻挡RF、IR和/或UV信号，例如商业上可获得的膜，例如由马里兰州Owings Mills的Signals Defense出售的SD2500/SD2510、SD 1000/SD 1010和DAS ShieldTM膜可适用于这里描述的实施方案。
图21描绘了屏蔽膜2100的一个实施方案，其可以安装在窗片的表面上以提供电磁屏蔽。第一膜层2101用作衬底，在衬底上可沉积或形成屏蔽叠层2102。然后使用层压粘合剂层2103将屏蔽叠层粘合到第二膜层2104，将屏蔽叠层2101封装在柔性膜内。然后可以使用安装粘合剂层2105将屏蔽膜结构粘合到窗片的表面上。在一些实施方案中，附加保护层可位于表面2110上。保护层根据窗环境而变化，并且可包括诸如环氧树脂、树脂或任何天然或合成材料的材料，其为屏蔽膜结构提供足够的保护。在一些实施方案中，膜结构2100可以与图21中描绘的说明性实施方案不同。例如，在一些实施方案中，安装粘合剂层可以将屏蔽叠层2102直接粘合到窗表面，因此消除了对层压层2103和第二膜层2104的需要。在某些实施方案中，当安装在窗片上时，屏蔽膜的总厚度在约25和1000μm之间。
许多材料可适用于膜层2101和2104、层压粘合剂层2103和安装粘合剂层2104。通常选择的材料应对可见光透明并具有足够低的雾度，这样窗片的光学性质基本上不会降低。在某些实施方案中，膜层的厚度小于约300μm(例如，厚度在约10μm和275μm之间)并且由热塑性聚合物树脂制成。膜材料的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯。本领域技术人员可以从各种可接受的粘合剂层和安装粘合剂层中进行选择。取决于屏蔽叠层的厚度、膜在IGU单元内的放置、或者从配置用于电磁屏蔽的窗口所需的光学性质，可以使用不同的粘合剂。在一些实施方案中，安装粘合剂层2104可以由压敏粘合剂制成，例如可从Ingredion Inc.获得的National Starch 80-1057。其他合适的粘合剂的实例包括具有催化剂9H1H的Adcote 76R36，其可从Rohm&Haas获得，以及Adcote 89r3，其可从Rohm&Haas获得。当在安装到玻璃窗上之前运输屏蔽膜时，可以在表面2111上设置剥离膜层。剥离膜层可以保护安装粘合剂层2105，直到除去剥离膜时的安装时间。
导电层1601可以由许多导电材料中的任何一种制成，例如银、铜、金、镍、铝、铬、铂以及它们的混合物、金属间化合物和合金。增加的导电层厚度导致较低的薄层电阻并且通常具有较大的衰减效果，然而，增加的厚度也增加了材料成本并且可能降低可见光透射率。
在一些实施方案中，诸如用于屏蔽叠层2102的导电层可以由两个或更多个不同金属子层的“金属夹层”结构制成或包括该“金属夹层”结构。例如，金属层可以包括“金属夹层”结构，诸如包含Cu/Ag/Cu子层的金属夹层，而不是例如Cu的单一层。在另一个实例中，导电层可以包括NiCr/金属/NiCr的“金属夹层”结构，其中金属子层是上述金属之一。
在一些实施方案中，例如当屏蔽叠层位于电致变色装置附近时，导电层或子层是金属合金。通过合金化可以增加金属的抗电迁移性。增加金属导电层中金属层的抗电迁移性降低了金属迁移到电致变色叠层中的趋势并且可能干扰装置的操作。通过使用金属合金，可以减慢和/或减少金属向电致变色叠层中的迁移，这可以改善电致变色装置的耐久性。例如，向银中添加少量Cu或Pd可以显著提高银的抗电迁移性。在一个实施方案中，例如，在导电层中使用具有Cu或Pd的银合金，以降低银迁移到电致变色叠层中的趋势，从而减慢或防止这种迁移干扰正常的装置操作。在一些情况下，导电子层可包括其氧化物具有低电阻率的合金。在一个实例中，金属层或子层可以在制备氧化物期间进一步包含另一种材料(例如，Hg、Ge、Sn、Pb、As、Sb或Bi)作为化合物，以增加密度和/或降低电阻率。
在一些实施方案中，复合导电层的一个或多个金属子层是透明的。通常，透明金属层的厚度小于10nm，例如，厚度为约5nm或更小。在其他实施方案中，复合导体的一个或多个金属层是不透明的或不完全透明的。
在某些情况下，抗反射层放置在导电层的任一侧，以增强透过具有屏蔽叠层的涂覆玻璃基板的光透射。通常，抗反射层是电介质或金属氧化物材料。抗反射层的实例包括氧化铟锡(ITO)、In2O3、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、SnO2、ZnO或Bi2O3。在某些实施方案中，抗反射层是厚度介于约15至80nm或约30至50纳米的范围内的氧化锡层。通常，抗反射层的厚度取决于导电层的厚度。
在某些实施方案中，抗反射层是“与相邻的导电金属层具有相反的磁化率的材料层。具有相反磁化率的材料通常是指具有相反符号的电磁化率的材料。材料的电磁化率是指其在施加的电场中极化的能力。磁化率越大，材料响应电场而极化的能力越大。包括“相反的磁化率”的层可以改变波长吸收特性，以增加导电层的透明度和/或改变透过组合层的波长。例如，导电层可以包括与金属层相邻的“相反磁化率”的高折射率介电材料层(例如，TiO2)，以增加金属层的透明度。在一些情况下，与金属层相邻的相反磁化率的添加层可以使不完全透明的金属层更透明。例如，厚度在约5nm至约30nm、或约10nm至约25nm、或约15nm至约25nm之间的金属层(例如，银层)本身可能不是完全透明的，但是，位于“相反磁化率”的抗反射层(例如，银层顶部的TiO2层)旁边，通过组合层的透射率高于单独的金属或介电层。
在某些实施方案中，复合导电层可包括一个或多个金属层和在一些实施方案中，一个还称为“折射率匹配”子层的“颜色调整”子层。这些颜色调整层通常是具有与一个或多个金属层“相反的磁化率”的高折射率、低损耗的介电材料。可用于“颜色调整”层的材料的一些实例包括氧化硅、氧化锡、氧化铟锡等。在这些实施方案中，在一个或多个颜色调整层中使用的厚度和/或材料改变吸收特性以移动通过材料层的组合传输的波长。例如，可以选择一个或多个颜色调整层的厚度以调整透过屏蔽叠层的光的颜色。在另一个实例中，选择和配置调整层以减少通过屏蔽叠层的某些波长(例如，黄色)的透射，并且因此例如配置用于电磁屏蔽的窗口。
在一个实施方案中，屏蔽叠层1610包括单层银(或其他导电材料)，其厚度为约15至60nm。银的厚度大于约15nm确保了低的薄层电阻，例如每平方小于5欧姆。在某些实施方案中，单个导电银层的厚度在约20和30nm之间，因此允许在通信频率中充分吸收电磁辐射，同时保持足够高的光透射率。在该实施方案中，银层可以通过物理连接(例如，汇流条)，或者通过导电层和至少部分地与导电层重叠的金属框架之间的电容耦合，电耦合到接地。
在另一个实施方案中，屏蔽叠层1611包括两层银(或其他导电材料)，每层具有约7至30nm的厚度。已经发现，与使用单个但更厚的银层相比，可以在给定的衰减下产生具有减少的光反射的屏蔽板。一个导电层可以通过物理连接(例如，汇流条)，或者通过导电层和至少部分地与导电层重叠的接地金属框架之间的电容耦合，电耦合到接地。第二导电层可以电容耦合到第一接地导电层，从而将第二导电层连接到地。在一些实施方案中，第一和第二导电层都物理连接到地。在一些实施方案中这两个导电层分别具有浮动电位(即，它们不电连接到地或限定的电势的源极)。该实施方案中的大多数衰减可归因于第一导电层处的电磁辐射的反射。由于在导电层(或其邻近的抗反射层)之间的层间区域中的吸收，发生进一步衰减，因为入射波的路径长度由于导电层之间的反射而大大增加，导致在层间内反射的辐射的显著吸收。
在另一个实施方案中，诸如叠层2012或叠层2013的屏蔽叠层包括具有浮动电位的银导电层，其中每个银层具有约10nm-20nm的厚度。可以由氧化铟锡制成的抗反射层，当与一个银层相邻时可以具有约30nm至40nm的厚度，当在两个银层之间时厚度为约75nm-85nm。
中间层可以由对可见光谱中的短波电磁辐射透明的材料制成，同时吸收具有用于通信的较长波长的频率。中间层可以是单层或者是包括几个材料层的复合物。如果在没有绝缘气体层的情况下制造电致变色窗，或者如果IGU包括设置在窗片206和208之间的额外的窗片，则可以使用诸如聚乙烯醇缩丁醛(“PVB”)或聚氨酯的现浇注树脂作为中间层将两个窗格层压在一起，每个窗格上具有导电层。在其他实施方案中，单个窗片可以由使用层间树脂层压的两个或更多个薄玻璃(或塑料)片组成。在某些实施方案中，当使用诸如PVB的树脂时，中间层的厚度在约0.25mm至1.5mm的范围内。
在又一个实施方案中，一个基板的外表面(例如，S1或S4)涂覆有包括导电半导体金属氧化物层的透明耐磨涂层，其可用于屏蔽叠层或其一部分的目的。在所描绘的实施方案中，窗片还包括屏蔽叠层1610，其具有单层银(或其他导电材料)，其厚度例如在约15和50nm之间，放置在玻璃的一个内表面上(例如S3或S4)，例如不具有电致变色叠层或窗天线的表面。可选地，中间层可以放置在金属氧化物层和屏蔽叠层之间的任何位置，以增加在两个导电层之间反射的波的吸收。在一些情况下，金属氧化物层和屏蔽叠层放置在IGU的相对的位置上，使得在金属氧化物层和屏蔽叠层之间存在间隙。作为实例，耐磨涂层可以由金属氧化物制成，例如锡掺杂的氧化铟、掺杂的氧化锡、氧化锑等。在该实施方案中，导电层和耐磨涂层可以通过物理连接(例如，汇流条)，或者通过例如导电层和至少部分地与该层重叠的金属框架之间的电容耦合，电耦合到接地。
当具有单个导电层(例如，1610)的屏蔽叠层与半导体金属氧化物层结合使用时，或者当使用具有两个导电层的屏蔽叠层(例如，1611)时，实现期望的衰减效果所需的导电层之间的间隔可取决于位于两个导电层之间的层的组成(例如，玻璃、空气、气体或EC装置层)和厚度。
描述用于电磁屏蔽的层可以使用各种沉积工艺制造，包括用于制造电致变色装置的那些。在一些情况下，用于沉积屏蔽叠层的步骤可以集成到用于沉积电致变色装置的制造工艺步骤中。通常，作为半导体金属氧化物的屏蔽叠层或耐磨涂层可以在制造过程的任何步骤通过物理和/或化学蒸汽技术沉积到基板204或206上。屏蔽叠层(1601、1602和1603)的各个层通常非常适合于通过诸如溅射的物理气相沉积技术沉积。在一些情况下，通过诸如冷喷涂的技术或甚至基于液体的工艺(例如用金属油墨涂覆)来沉积银(或其他金属)层。在使用诸如PVB的树脂材料的情况下，可以通过层压工艺形成中间层，其中两个基板(任选地在其上具有一个或多个层)连接在一起。
无线通信
窗口网络可以是有线的或无线的。对于无线窗口网络，天线发送和接收关于窗口色调状态、故障、使用模式等的通信。诸如本文描述的那些窗天线可以用于发送和接收必要的通信。无线窗口网络设计的实例在View，Incorporated的2014年11月24日提交的美国临时专利申请号62/085,179中提供，通过引用以其整体合并于此。在某些实施方案中，在本地提供用于控制窗口的功率的上下文中提供无线窗口网络，而不是从中央建筑物电源提供。例如，在窗户电源来自通过天窗或其他本地位置接收光的光伏源，或者甚至从设置在窗户上的光伏源接收光的情况下，通信网络可以与配电网络的基础设施分离。在这种情况下，使用无线通信网络变得具有成本效益。
调试和现场监控
用于窗口或IGU的调试过程(自动或非自动)(IGU将在这种情况下用于指代两者)可以涉及读取和发送IGU和/或其相关窗口控制器的ID。与调试/配置电致变色窗网络有关的进一步信息在2014年10月7日提交的题为“用于控制光学可切换装置的应用(APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES)”的美国专利申请14/391,122中提出，该申请通过引用整体并入本文。
在一些情况下，与要配置的IGU相关联的天线的通信用于识别IGU。该信息通过网络共享，例如共享到网络控制器和/或其他窗口控制器。该识别过程可以是生成网络上所有电致变色窗的地图或其他目录的一个步骤，如下所述。在各种实施方案中，IGU标识/配置过程可以涉及单独触发或检测每个IGU控制器以使IGU的相关控制器向网络发送信号。该信号可以包括IGU的标识号和/或与IGU相关联的控制器的标识号。例如，安装人员将IGU安装在建筑物的物理位置。IGU将具有芯片或存储器，其包含IGU的ID和IGU的某些物理特性/参数等。
触发可以通过各种机制发生。在一个示例中，要调试的一些或所有IGU包括天线相关天线逻辑，其被配置为当天线接收来自用户的移动设备或IGU附近的其他用户通信设备的通信时触发IGU发送其ID。用户可以将通信设备转到调试模式，由此它将触发信号发送到接收范围内的窗天线(例如，用户访问的房间中的所有IGU)。因为与用户的移动设备相关联的用户或调试应用程序知道移动设备位于何处，所以接收范围内的IGU可以与其物理位置相关联。在一些实施方案中，当与IGU的窗天线进行通信时，用户可以输入移动设备的位置。这还允许接收范围内的IGU与其物理位置相关联。
在一个示例中，电致变色窗的网络包括10个窗口，在五个房间的每一个中提供其中两个窗口。在物理安装IGU之后，用户/安装者可以调试窗口以识别每个IGU并将其与其在网络中的物理位置相关联。安装者可以使用诸如电话、平板电脑、计算机等的电子设备来帮助调试窗户。电子设备上的(或可由设备访问的)程序可包括网络上所有电致变色窗的列表、目录和/或地图。当安装者进入第一个房间时，她可以通过靠近它来触发第一个电致变色窗，从而使相关的窗口/天线控制器通过网络发送带有窗口(和/或控制器)标识的信号。作为该信号的结果，触发窗口的标识可以出现在电子设备上。然后，用户可以将标识与它们触发的窗口的物理位置相关联。在电子设备上的程序生成(或以其他方式利用)窗口的地图的一个示例中，可以在图形用户界面(GUI)中进行该关联，例如通过将触发的标识号拖动到地图上适当的位置，或通过单击适当位置的地图以响应出现的触发标识。在第一窗口与其物理位置相关联之后，安装者可以通过靠近它来触发第一房间中的第二窗口(或以其他方式将传输引导到其天线)，从而将第二IGU/控制器的标识与其物理位置相关联。然后可以对安装有电致变色窗的其他每个房间重复该过程。在某些情况下，仅仅识别多个IGU的房间或一般接近度是足够的。在这种情况下，来自用户设备的电磁信号的传输可以由附近的多个IGU同时接收。它们中的每一个都可以将其相应的ID发送到调试程序，从而确定IGU的一般位置。在一些情况下，用户从一个房间移动到下一个房间或从一个区域移动到另一个区域，其中用户的位置在移动期间是已知的或确定的。在用户的传输范围内，各个IGU可以多次响应。以这种方式，可以消除各个IGU的歧义，即使它们中的多个可以同时响应来自用户设备的传输信号。
在另一个实例中，每个电致变色IGU可以包括发送与IGU有关的信息的信标，例如IGU和/或相关控制器的标识。在某些情况下可以使用蓝牙低功耗(BLE)信标。安装者可以具有接收器以允许他们读取信标。电话和其他电子设备通常具有可用于此目的的蓝牙接收器。可以使用任何适当的接收器。安装者可以在调试期间读取关于信标的信息，以将每个IGU/控制器的标识与IGU的物理位置相关联。可以使用地图或目录来完成该关联。
在类似实施方案中，可以通过网络触发每个IGU，这可以使IGU上的组件通知安装者/用户它已被触发。在一个示例中，每个IGU被配置为从其窗天线发送特定调试信号(例如，特定频率、脉冲序列等)。可以通过网络发送信号以触发相关的IGU或窗口控制器，其触发IGU发送其调试信号。然后，用户的设备可以通过接收IGU特定信号来识别相关IGU。基于该过程和信息，安装者/用户可以将每个IGU/控制器与其物理位置和标识相关联。
图14A是描绘根据某些实施方案的调试电致变色窗网络的方法1400的流程图。例如，在所有IGU具有关联的控制器之后，在操作1402，创建所有窗口控制器ID的列表。下面参考图14C-14E进一步解释该步骤。窗口控制器ID可以包括关于每个窗口的多个个体识别因子。该信息例如存储在每个窗组件中的芯片中，例如在底座(或线束)中。在一个示例中，窗口ID包括CAN ID和窗片ID。CAN ID可以涉及CAN总线系统上的窗口/窗口控制器的唯一地址，而窗片ID可以涉及电致变色IGU和/或其相关窗口控制器的唯一序列号。窗片ID(或使用的其他ID)还可以包括关于窗口的信息，例如其大小、电致变色装置的性质、转换电致变色装置时要使用的参数等。在生成窗口控制器列表之后，在操作1404中触发个体窗口控制器。触发可以通过本文描述的任何方法发生。此触发器使相关窗口控制器发送带有窗口控制器ID的信号。作为响应，在操作1406中，通过网络访问IGU传输数据的用户或程序可以将触发的窗口控制器的ID与窗口的物理位置相关联。在图14F和14G的上下文中进一步解释了操作1404和1406。在操作1420，确定是否存在要调试的附加窗口。如果存在要调试的附加窗口，则该方法从操作1404重复。调试所有窗口后，该方法即告完成。
图14B示出了安装在建筑物东墙上的五个电致变色窗的物理位置。“LOC ID”指的是相关窗口的位置，在这种情况下，任意标记为东1-东5。可以在建筑物的其他地方提供额外的电致变色窗。例如，如关于图14C-14G所解释的，图14A的方法可以在图14B中所示的一组窗口上执行。
图14C示出了可以在图14A的操作1404期间采取的某些步骤。在该示例中，电致变色窗的网络包括主控制器(MC)、两个或更多个网络控制器(NC1-NCn)和若干窗口控制器(WC1-WCm)。为清楚起见，仅示出了与在第一网络控制器(NC1)下操作的窗口控制器相关的信息。虚线表示可能存在许多其他网络控制器和窗口控制器。首先，用户可以通过用户应用程序/程序等启动命令，以使窗口控制器被发现。用户应用程序/程序将此命令转发给主控制器。主控制器指示网络控制器发现窗口控制器，并且网络控制器指示窗口控制器识别它们自己。作为响应，窗口控制器将它们的ID报告给网络控制器，网络控制器然后将窗口控制器ID报告给主控制器，主控制器将窗口控制器ID报告给用户应用程序/程序。主控制器和/或用户应用程序/程序可以聚集该信息以创建所有窗口控制器的列表。该列表可以包括详细说明由每个网络控制器控制哪些窗口控制器的信息。该列表还可以作为显示网络上所有相关控制器的配置的图表提供，如图14D所示。在某些情况下，图14D中所示的网络表示可以出现在图形用户界面上。
图14E描绘了在操作1404完成并且创建窗口控制器ID列表之后可以呈现给用户的用户界面特征的示例。在图14E的上部，示出了相关窗口的地图。可以通过任何可用的方式创建该地图，并且在某些情况下可以针对每个安装专门编程。在操作1404之后，仍然不知道每个窗口的位置。因此，地图尚未显示任何窗口的CAN ID或窗片ID，而是具有在调试过程中将填充此信息的空字段。在图14E的底部，提供了窗口控制器ID的列表。在操作1404之后，所有窗口ID(CAN ID和窗片ID)通常是已知的，但是它们尚未与它们的物理位置(LOC ID)相关联。因此，图14E的底部显示了已填充的CAN ID和窗片ID，而LOC ID仍为空白。可以为每个不同的网络控制器提供类似的列表。
图14F是根据一个实施方案的更详细地呈现用于执行图14A的操作1404和1406的方法的流程图。在图14F中，该方法开始于操作1404，其中用户触发窗口控制器(例如，通过朝向IGU的窗天线引导EM传输)，从而使其将窗口控制器ID发送到其关联的网络控制器。网络控制器接收具有窗口控制器ID的信号，并在操作1410将窗口控制器ID发送到主控制器。接下来，在操作1412，主控制器接收具有窗口控制器ID的信号，并将窗口控制器ID发送到用户应用/程序/等。在操作1414，用户应用/程序显示触发窗口的窗口控制器ID。接下来，在操作1418，用户可以将触发窗口的窗口ID与被触发的窗口的物理位置相关联。在一个示例中，用户将在操作1414中显示的窗口ID拖动到触发窗口的物理位置上，如窗口地图上所表示的。例如，参考图14E，响应于窗口控制器被触发，特定窗口ID(例如，CAN ID和窗片ID)可以在用户应用/程序中变为粗体或其他明显的。用户可以看到粗体窗口ID，然后将其拖动到地图上适当位置。相反，用户可以将相关窗口从地图拖动到触发的窗口ID上。类似地，用户可以点击触发的窗口ID并从地图点击相关窗口以将两者相关联。可以使用各种方法。
图14G描绘了在已经识别出位于东5的窗口并且与其相关窗口ID/位置相关联之后的类似于图14E中所示的示例图形用户界面。如图14B所示，在东5的窗口已经WC1安装在其上。因此，WC1的CAN ID(XXXX1)和WC1的窗片ID(YYYY1)被显示在窗口下方东5位置。类似地，如图14G的底部所示，窗口控制器ID列表现在包括WC1的LOC ID。可以重复触发和位置/ID关联步骤，直到识别出所有窗口并将其与建筑物内的位置相关联。首先触发WC1的事实仅仅是为了在图中清楚起见而选择的。可以按任何顺序触发窗口控制器。
返回图14F，在操作1420，确定是否存在任何要调试的附加窗口。如果不是，则该方法完成。如果存在要调试的附加窗口，则该方法在操作1404开始在不同窗口上重复。
常规天线有时需要基于变化的环境条件进行调节或调整，所述环境条件包括树叶的季节变化、城市或居住环境中的新建筑物、天气模式等。这种调整修改天线辐射模式以考虑变化的条件。另外，当多个天线辐射到相同区域时，可能出现空区域。需要仔细调整天线以消除空值。
对于传统天线，通过物理地改变安装的天线的位置和/或方向来进行调整。这里描述的窗天线允许通过来自窗口控制器或控制系统的命令调节或调整发射的辐射图案，该窗口控制器或控制系统提供用于选择和供电窗口的适当指令以解决当前要求和环境条件。有时，控制器选择哪些天线供电，从而定义特定模式或有源天线阵列。在另一种方法中，控制器改变为发射天线供电的电信号的频率、功率、极化或其他特性。
这种调谐可能与电致变色窗调试程序有关。在一些方法中，当安装者设置其电致变色窗时，它调试它们以设置光学切换参数。当电致变色窗包括所公开的天线时，调试可以考虑被调试的建筑物的窗户中的各个天线的选择和/或供电特性。校准和/或调整作为窗口一部分的天线是调试的一部分。另外，可以执行监视或定期调试以考虑可能对结构中的天线的传输特性具有强烈影响的变化的环境条件。包含电致变色窗的建筑物的调试和监视进一步描述于国际专利申请PCT/US13/36456(2013年4月12日提交)和2014年4月3日提交的美国临时专利申请61/974,677中，其每一个通过引用整体并入本文。这些申请描述了设置和/或调整可切换光学窗口控制器设置，例如驱动电压，以基于在安装时和/或在稍后评估期间确定的局部条件引起光学切换。
在一些情况下，具有天线的建筑物或多个建筑物彼此交互和/或与传统的发射天线交互，其中天线在相同或重叠的频带中发射信号。在该示例中，这些多个建筑物中的至少一个从建筑物的窗户上的天线发射辐射。其他一个或多个建筑物可以通过窗户或更传统的蜂窝塔结构传输。
非窗口网络应用程序
从前面的描述中显而易见的是，根据特定天线的应用，可以设计、组装和配置天线以具有各种用途。在一些应用中，上述一个或多个天线可以配置用于中继器或“信号增强器”系统。在一个示例中继器实施方式中，IGU 202包括一个或多个第一天线和一个或多个第二天线。第一天线可以被配置为从建筑物外部的外部环境(或建筑物内的房间)接收信号。例如，接收信号可以是从基站、蜂窝或其他广播塔、卫星或无线接入点或“热点”发送的蜂窝、无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)信号。第二天线可以被配置为将信号传输到建筑物内部的内部环境(或建筑物内的房间)中。例如，发送的信号可以是蜂窝、WLAN或WPAN信号。在一些这样的实施方式中，用于天线的控制器(无论是在窗口色调状态控制器内还是在单独的天线控制器内)可以包括放大器电路或级以及一个或多个无源或有源硬件或软件滤波组件或电路，例如作为模拟滤波器或数字滤波器。在一些这样的实施方式中，发送的信号是接收信号的放大版本。另外，接收的信号可以被滤波并且在放大之前经受各种信号处理技术和处理，使得任何噪声或其他不需要的信号分量在发送的信号中不被放大(或者至少不达到期望的频率分量是在发射信号中放大的程度)。应当理解，也可以处理和放大从内部环境接收的信号，以便传输到外部环境。
在一些应用中，上述一个或多个天线可以配置用于协议转换器系统。在一个示例转换器实施方式中，IGU 202包括一个或多个第一天线和一个或多个第二天线。第一天线可以被配置为根据第一无线协议从外部环境接收信号，例如，从基站、蜂窝或其他广播塔、卫星或无线接入点或“热点”发送的蜂窝、WWAN、无线局域网(WLAN)或无线个域网WPAN信号。第二天线可以被配置为根据第二无线协议将信号发送到建筑物内部的内部环境。例如，发送的信号可以是蜂窝、WLAN或WPAN信号。在一些这样的实施方式中，用于天线的控制器(无论是在窗口色调状态控制器内还是在单独的天线控制器内)可以包括用于在在第二天线上传输之前将接收信号从第一无线协议转换为第二无线协议的转换器电路或级。控制器还可以包括放大器，用于在传输之前放大转换后的信号。例如，可以从外部环境接收蜂窝信号，将其转换为Wi-Fi信号，然后将其发送到内部环境中。应当理解，从内部环境接收的信号也可以被转换以传输到外部环境。
在一些应用中，一个或多个天线可以被配置为接收广播电视信号，例如，无论是来自广播塔还是来自卫星。在一些这样的应用中，接收的电视信号然后可以以相同或不同的协议重新广播到房间中，以便由机顶盒或电视本身接收。类似地，例如，一个或多个天线可以被配置为接收来自广播塔或卫星的无线电信号。在一些这样的应用中，接收的无线电信号然后可以以相同或不同的协议重新广播到房间中，以便由无线电、立体声系统、计算机、电视或卫星无线电接收。
在一些应用中，多个天线可以用作蜂窝、电视或其他广播信号的广播器。在一个这样的示例中，大型建筑物的一些或所有窗口内的一些或所有天线可以被配置为服务器，作为基站的GSM或DCS蜂窝广播塔。这样的实施方式可以消除传统广播塔的使用。
在一些应用中，一个或多个天线的分组或区域可以用作WLAN或WPAN基站、接入点或热点。例如，如上所述的一组天线可以用作毫微微蜂窝(例如用于4G和5G蜂窝)或微微蜂窝。在一些这样的实施方式中，用于分组天线的一个或多个控制器可以经由宽带(诸如DSL或电缆)连接到服务提供商的网络。毫微微蜂窝基站允许服务提供商在室内或“蜂窝边缘”扩展服务覆盖范围，其中由于基础设施限制或衰减(例如建筑物的材料引起或阻挡所需信号的其他建筑物引起)，访问可能受限或不可用。
在一些应用中，上述一个或多个天线可用于隐形。例如，窗户内或建筑物的多个窗户内的一个或多个天线可以被配置为辐射回取消来自物体的反射的场，所述物体例如同一建筑物的其他建筑物、建筑物外部的其他建筑物或其他结构。
在一些应用中，上述一个或多个天线可以用在麦克风系统中。例如，IGU可以在窗片的表面上包括一个或多个声电换能器或这种换能器的阵列。例如，换能器可以是电磁换能器(例如MEMS麦克风换能器)，其将声学信号转换成电信号，然后可以由窗口控制器或单独的控制器接收和处理。例如，在扬声器-电话实施方式中，换能器可以从相邻房间的一个或多个居住者拾取声信号，并将声信号转换成电信号，以便由控制器进行信号处理。在一些实施方式中，例如，未处理或处理的电信号可以无线地发送到与电话系统接口的设备，以便在电话会议上传输给第三方。另外，在一些实施方式中，电磁换能器可以检测来自背景噪声的声信号，例如来自室外(室外或室内，例如走廊或相邻房间)的外部环境的噪声。然后，来自噪声的电信号可以由控制器或单独的设备处理，以从与房间内的居住者的声音相关联的频率分量中去除与噪声相关联的频率分量。在一些其它实施方式中，建筑物内的用户可以佩戴麦克风，例如无线耳机，其将音频信号转换为电信号，然后由附近窗口内的天线广播并随后感测。即使当用户在建筑物的一个或多个房间或走廊中移动时，这样的实施方式也将使用户能够在不使用电话的情况下参加电话会议。例如，用户还可以佩戴耳机或其他音频听筒，其将接收从各种邻近窗口中的天线发送的电信号，并将这些接收的电信号转换为表示电话会议中其他用户的语音的音频信号。这种接收的电信号可以通过电话系统接收，并随后通过各种附近窗口中的控制器和天线通过有线或无线连接接收。
在一些实施方案中，一个或一个以上窗口内的一个或一个以上天线还可经配置以将信号发射到房间内的各种扬声器。在一些实施方案中，一个或一个以上窗口内的一个或一个以上天线还可经配置以无线地为房间内的各种扬声器供电。在一些实施方案中，一个或一个以上窗口内的一个或一个以上天线还可经配置以无线地为房间内的各种照明设备供电。例如，这样的实施方式可以提供“无电极灯”，例如，在IGU或其他窗口结构中或附近的一个或多个荧光管，其在被从天线发射的射频发射激发时产生光。
在一些应用中，一个或多个窗口中的一个或多个天线可以被配置为发送和接收无线电波，以确定房间或建筑物外部和/或内部的物体的范围、角度或速度。更具体地，天线可以发射从其路径中的任何物体反射的无线电波或微波。窗口内的相同或不同天线接收并处理这些反射波以确定物体的属性。例如，这种雷达实施方式可用于映射外部或内部环境。该映射信息可用于更好地引导天线以更好地接收感兴趣的信号或更好地将发送的信号聚焦到目标(例如典型的基站，但也可以集中到其他建筑物，其本身可以使用该天线技术配置为基站)。这种雷达实施方式对于安全应用也是有利的。例如，这种雷达实施方式可以检测入侵者/侵入者的存在、接近和甚至移动。实际上，在建筑物周围布置的多个窗户中的多个天线可以协同工作以跟踪侵入者在建筑物周围的移动。
雷达实施方式也可以配置为检测天气。例如，气象站已经使用多普勒效应来检测、分类和预测天气。这样的天气信息可以用作主控制器或网络控制器的另一输入，以确定色调状态以及触发包括照明、HVAC甚至警报系统的其他系统中的变化。
窗口上或窗口内的天线也可用于其他识别、个性化、授权或安全应用。例如，房间内的天线可用于检测来自RFID标签、蓝牙发射器或由房间的居住者佩戴或以其他方式携带的其他发射器的信号，以确定居住者的身份，以及确定授权、许可或与这些身份相关的安全许可。
无线电力传输
电致变色窗的一个潜在缺点是所使用的功率虽然量很小，但需要与建筑物的电源进行硬连线连接。这会在建筑者安装例如办公楼中的大量窗户时产生问题。必须处理窗户所需的硬接线只是建筑商必须在构建现代结构所需的一长列表项目中处理的另一个障碍。此外，尽管电致变色窗提供了一种优雅的解决方案，其改善现代建筑中的照明、加热和居住者舒适度，但需要硬接线电源的电致变色窗会阻碍其与自动化能源管理系统的集成。因此，与电线相关的额外安装成本和风险可能延迟在一些新建筑项目中采用电致变色窗户并且可能妨碍改装，因为用电致变色窗户改装需要额外的布线基础设施。
在一些实施方案中，利用无线电力传输来向一个或多个电致变色窗提供电力。在某些实施方案中，与用于通信目的在此描述的窗天线类似地构造的窗天线用于接收(并且可选地发送)无线电力。无线电力可用于直接为窗口中的电致变色装置供电，或者在替代实施方案中，对内部电池或电容器充电，该内部电池或电容器为光学转换提供电力和/或维持窗口中的电致变色装置的光学状态。在一个实施方案中，无线电力传输由接收器接收，该接收器为多于一个电致变色窗供电。无线电力还可以用于为电致变色窗的一部分或直接支持电致变色窗的其他有源设备供电：例如，运动传感器、光传感器、热传感器、湿度传感器、无线通信传感器、窗天线等。
无线电力传输特别适合于提供EC窗，因为EC窗转换通常由低电位驱动，大约几伏。通常，EC窗每天只会转换几次。而且，无线电力传输可用于在需要时对用于驱动光学转换的相关电池或其他电荷存储设备充电。在各种实施方案中，电荷存储装置位于其供电的窗口上或附近。
无线电力传输可用于需要瞬时或连续能量传输但互连的线不方便、有问题、危险或不可能的应用中。在一些实施方案中，通过RF传输电力，并且通过与EC窗电通信的接收器转换为电势或电流。2016年1月21日公布的Leabman等人的名称为“Integrated AntennaStructure Arrays for Wireless Power Transmission”的美国专利申请公开号为20160020647的美国专利申请中描述了通过RF传输电力的方法的一个示例，其全部内容通过引用并入本文。某些实施方案包括一个以上的无线电力传输源(这里也称为电力传输器)，即，本发明不限于使用单个无线电力传输源的实施方案。这里描述的无线电力传输指的是电磁传输；在主要实施方案中，无线电力传输指的是RF传输。
图17描绘了配置用于无线电力传输的房间1704的内部。在该示例中，房间包括连接到建筑物的电气基础设施的发射器1701。发射器将通过导线1705的电流形式的电功率转换成电传输，该电传输被传输到一个或多个接收器1702(在这种情况下，位于房间1704中的每个电致变色窗或IGU的角部中)，其转换RF传输回电信号以为其相关设备供电。为了减少由RF波的吸收和反射引起的功率传输的损失，可以将发射器放置在诸如天花板或墙壁的中心位置，该中心位置优选地具有到所有接收器的站点的线。在所示实施方案中，发射器1701位于房间的天花板中。接收电力的电气设备具有至少一个相关联的接收器，以将RF传输转换成可用的电能和电力。当一个或多个IGU被配置为从发射器无线地接收电力时，发射器还可以被配置为无线地为诸如膝上型电脑或移动设备的附加电子设备1703供电。这些设备中的每一个可以包括接收器。
如前所述，发射器通常放置在被供电设备的中心位置。在许多情况下，这意味着发射器将位于天花板或墙壁上，使得它可以为靠近的多个IGU供电。为了改善无线传输，发射器可以采用定向天线设计，其中RF传输指向接收器。定向天线包括诸如八木、对数周期、角反射器、贴片和抛物面天线的设计。在一些情况下，天线结构可以被配置为以特定偏振发射波。例如，天线可以具有垂直或水平偏振、右手或左手偏振或椭圆偏振。
典型的发射器包括可以彼此独立地操作的天线阵列，以发射可以在空间中会聚的受控三维射频波。可以控制波以在通过相位和/或幅度调整来定位接收器的位置处形成相长干涉图案或能量袋。在某些实施方案中，天线阵列覆盖平坦或抛物面板上约1至4平方英尺的表面区域。天线可以按行、列或任何其他布置排列。通常，更多数量的天线允许更大的方向控制传输的电功率。在一些情况下，天线阵列包括多于约200个结构，并且在一些情况下，天线阵列可包括多于约400个结构。典型的发射器可能能够将大约10瓦的功率输送到位于发射器附近的单个接收器，例如距离发射器不到10英尺。如果同时为多个设备供电，或者如果接收器位于距发射器更远的距离处，则可以减少传送到每个接收器的功率。例如，如果在10-15英尺的距离处将功率同时传输到四个接收器，则每个接收器处传递的功率可以降低到1-3瓦。
在一些实施方式中，发射器包括一个或多个射频集成电路(RFIC)，其中每个RFIC通过调整来自一个或多个天线的RF传输的相位和/或幅度来控制传输。在某些实施方案中，每个RFIC从包含逻辑的微控制器接收用于控制一个或多个天线的指令，该微控制器用于确定应如何控制天线以在一个或多个接收器的位置处形成能量袋。在一些情况下，一个或多个接收器的位置可以通过天线网络使用诸如本文其他地方描述的地理位置和定位方法传递到发射器。为了接收与向电致变色窗或其他设备递送无线电力相关的信息，发射器可以被配置为与窗天线网络或可以例如提供接收器位置信息的另一网络通信。在某些实施方案中，发射器包括用于通过诸如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、EnOcean等协议进行无线通信的组件。
在一些实施方案中，发射器包括与人造磁导体(AMC)超材料集成的平面倒F天线(PIFA)阵列。PIFA设计可以提供小尺寸，AMC超材料可以提供人造磁反射器来指导能量波发射的方向。可以在2016年1月21日公开的公布号为20160020647的美国专利申请中找到关于PIFA天线如何可以与AMC超材料用于创建发送器的进一步信息，其通过引用以其整体并入本文。
图18示出了发射器结构的组件。发射器由壳体1801包住，壳体1801可以由基本上不阻碍电磁波通过的任何合适的材料制成，例如塑料或硬橡胶。在壳体内部，发射器包含多个天线1802，其可用于在符合联邦通信委员会(或其他政府无线通信监管机构)规定的带宽中发射射频波。发射器结构还包括一个或多个RFIC 1803、至少一个微控制器1804和用于无线通信的组件1805。发射器还连接到电源1806，通常是建筑物的有线电气基础设施。
在一些实施方案中，用于无线通信的组件1805包括微位置芯片，其允许发射器的位置由通过基于脉冲的超宽带(UWB)技术(ECMA-368和ECMA-369)进行通信的天线网络确定。在其他实施方案中，用于无线通信的组件可以包括RFID标签或其他类似设备。
无线电力接收器可以位于发射器附近的各种位置，例如在与发射器相同的房间内的位置。在接收器与电致变色窗配对的情况下，接收器可以位于窗控制器中，靠近IGU(例如，在窗组件的框架内)，或者位于距离IGU很短的距离但是电连接到窗口控制器。在一些实施方案中，接收器的天线位于IGU的一个或多个窗片上。在一些实施方案中，接收器组件构建在非导电衬底(例如柔性印刷电路板)上，在该非导电衬底上印刷、蚀刻或层压天线元件，并且接收器附接到窗片的表面。当一个或多个IGU被配置为从发射器无线地接收电力时，发射器还可以被配置为无线地为诸如膝上型电脑或移动设备的附加电子设备供电。
图19描绘了可以与电致变色窗一起使用的接收器的结构。类似于发射器，接收器包括一个或多个天线元件1902，其可以串联、并联或其组合地连接到整流器。然后，天线元件将对应于已经接收的交变RF波的交流信号传递到整流电路1903，整流电路1903将交流电压转换为直流电压。然后将直流电压传递到功率转换器1904，例如用于提供恒定电压输出的DC-DC转换器。在一些情况下，接收器包括或连接到能量存储装置1906，例如电池或超级电容器，其存储能量供以后使用。在窗口的情况下，受电设备1907可以包括窗口控制器、窗天线、与窗口相关联的传感器或电致变色装置。当接收器包括或连接到能量存储设备时，可以使用微控制器或其他合适的处理器逻辑来确定接收的功率是由设备1907立即使用还是存储1906以供以后使用。例如，如果接收器收获比动力设备当前需要的能量更多的能量(例如，为窗户着色)，则多余的能量可以存储在电池中。接收器还可以包括无线通信接口或模块1908，其被配置为与窗口网络、天线网络、BMS等通信。使用这样的接口或模块，微控制器或与接收器相关联的其他控制逻辑可以请求功率为从发射器发射。在一些实施方案中，接收器包括微位置芯片，其通过基于脉冲的超宽带(UWB)技术(ECMA-368和ECMA-369)进行通信，从而允许接收器的位置由例如窗口或天线网络确定，可以为发射器提供所述位置。可以采用其他类型的定位设备或系统来帮助发射器和相关的传输逻辑无线地将功率输送到适当的位置(接收器的位置)。
在一些情况下，一些或所有接收器组件存放在壳体1801中，壳体1801可以由任何合适的材料制成，以允许电磁传输，例如塑料或硬橡胶。在主要实施方案中，接收器与窗口控制器共享外壳。在一些情况下，无线通信组件1908、微控制器1905、转换器1904和能量存储设备1906具有与其他窗口控制器操作共享的功能。
如所解释的，接收器可以具有提供位置信息和/或指示发射器发射功率的组件。在一些情况下，接收器或附近的相关组件(例如电致变色窗或窗控制器)提供接收器的位置和/或指示发射器将在何处发送功率传输。在一些实施方案中，发射器可以不依赖于来自接收器的指令来确定功率传输。例如，可以在安装期间配置发射器以将电力传输发送到与固定位置处或在指定时间间隔重新定位的可移动位置处的一个或多个接收器的放置相对应的一个或多个指定位置。在另一示例中，用于电力传输的指令可以由除接收器之外的模块或组件发送；例如，由BMS或由用户操作的远程设备。在又一个示例中，可以根据从诸如光电传感器和温度传感器的传感器收集的数据来确定用于电力传输的指令，所述传感器已经与电致变色窗的电力需求建立了关系。
天线阵列接收器可包括具有不同偏振的天线元件；例如，垂直或水平偏振、右手或左手偏振、或椭圆偏振。当存在发射已知偏振的RF信号的一个发射器时，接收器可以具有匹配偏振的天线元件，并且在不知道RF发射的取向的情况下，天线元件可以具有各种偏振。
在某些实施方案中，接收器包括大约20到100个天线，其能够向受电设备输送大约5到10伏特。在主要实施方案中，天线元件是贴片天线，其长度和宽度尺寸在约1mm和25mm之间变化。在一些情况下，使用其他天线设计，包括超材料天线和偶极天线。在某些情况下，接收器的天线之间的间隔非常小；例如，在5nm和15nm之间。
结论
在一个或多个方面中，描述的功能中的一种或多种可实施于硬件、数字电子电路、模拟电子电路、计算机软件、固件(包括本说明书中公开的结构及其结构等效物)或其任何组合中。本文中描述的主题的某些实施方式也可以实现为一个或多个控制器、计算机程序或物理结构，例如，计算机程序指令的一个或多个模块，编码在计算机存储介质上以供执行，或者控制窗口控制器、网络控制器和/或天线控制器的操作。呈现为电致变色窗或用于电致变色窗的任何公开的实施方式可以更一般地实现为或用于可切换光学设备(包括窗口、镜子等)。
对于本领域技术人员来说，对本公开中描述的实施例的各种修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施方式，而是与符合本公开、本文公开的原理和新颖特征的最宽范围相一致。另外，本领域普通技术人员将容易理解，术语“上”和“下”有时用于易于描述附图，并且指示与正确定向的页面上的图形的方向相对应的相对位置，并且可能不反映所实施的设备的正确方向。
在单独实施方式的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中这些。此外，尽管上面的特征可以描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下可以从组合中切除来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但这并不一定意味着需要以所示的特定顺序或按顺序执行操作，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未示出的其他操作可以包含在示意性示出的示例过程中。例如，可以在任何所示操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现中都需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以在单个软件产品中集成在一起或者被打包到多种软件产品中。另外，其他实施方式在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。
Claims (82)
1.一种监视设备或包含所述设备的资产的位置的方法，所述方法包括：
(a)确定一个或多个第一天线已经收到来自所述设备的第一电磁传输，其中所述一个或多个第一天线设置在建筑物中的光学可切换窗和/或窗控制器上；
(b)通过从由所述一个或多个第一天线的第一电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第一位置；
(c)在(a)之后，确定一个或多个第二天线已经收到来自所述设备的第二电磁传输，其中所述一个或多个第二天线设置在所述建筑物中的光学可切换窗或窗控制器上；
(d)通过从由所述至少一个或多个第二天线的第二电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第二位置；和
(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定所述设备是否已越过虚拟边界。
2.一种监视设备或包含所述设备的资产的位置的方法，所述方法包括：
(a)确定所述设备已经收到来自一个或多个第一天线的第一电磁传输，其中所述一个或多个第一天线设置在建筑物中的光学可切换窗和/或窗控制器上；
(b)通过从由所述设备的第一电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第一位置；
(c)在(a)之后，确定所述设备已经收到来自一个或多个第二天线的第二电磁传输，其中所述一个或多个第二天线设置在所述建筑物中的光学可切换窗和/或窗控制器上；
(d)通过从由所述设备的第二电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第二位置；和
(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定所述设备是否已越过虚拟边界。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在确定所述设备已经越过所述虚拟边界从第一位置移动到第二位置后发送警报或触发警报。
4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在确定所述设备已经越过所述虚拟边界从第一位置移动到第二位置后将设备或资产的位置或移动传达到辅助系统。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述辅助系统选自防护系统、建筑物管理系统、照明系统、库存系统和安全系统。
6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在确定所述设备已经越过所述虚拟边界从第一位置移动到第二位置后阻挡所述设备的进一步移动。
7.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：在(e)之前，确定虚拟边界的位置，其中所述虚拟边界的位置基于时间、设备或资产的类型和/或授予给与所述设备或资产相关的个人的权限而变化。
8.根据权利要求1或2所述的方法，还包括重置或修改所述虚拟边界的位置。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备的第一位置被确定为大约1米或更小的分辨率。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备的第一位置被确定为约10厘米或更小的分辨率。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备的第一位置被确定为约5厘米或更小的分辨率。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一和第二天线是包括至少一个网络控制器或主控制器的网络的一部分，所述控制器包括逻辑以控制第一和第二电磁传输的传输或接收。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述主控制器使用来自(b)和(d)中的第一和第二电磁传输的接收的信息来确定所述设备是否从第一位置移动到第二位置越过所述虚拟边界。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备包括被配置以产生蓝牙信标的发射器。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备包括微位置芯片，其配置为发送和/或接收基于脉冲的超宽带(UWB)信号。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备是移动设备。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备包括配置以发射Wi-Fi、Zigbee或超宽带(UWB)信号的发送器。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备包括无源的或有源的射频识别(RFID)标签。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述设备的第一和/或第二位置不使用GPS数据来完成。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述设备的第一和/或第二位置包括在已知位置测量来自一个或多个第一天线的信号的到达时间。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述一个或多个第一和/或第二天线被定向成接收以不同的角度关系到达的信号。
22.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述设备的第一和/或第二位置包括测量接收信号的强度，以确定所述设备与所述一个或多个第一和/或第二天线的接近度。
23.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述设备的第一和/或第二位置进一步包括使用由所述设备感测的惯性或磁信息。
24.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个是单极天线。
25.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个包括带状线或贴片天线。
26.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个是分形天线。
27.根据权利要求1或2所述的方法，其中第一和/或第二天线中的至少一个是Sierpinski天线。
28.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第二天线中的至少一个与第一天线中的至少一个相同。
29.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个包括设置在所述光可切换窗中的至少一个的表面上的接地平面。
30.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述设备或资产包括医疗设备或医疗供给。
31.一种通过无线传输输送电力至电致变色装置的方法，所述方法包括：
(a)确定电力将经由一个或多个第一接收器传递到所述电致变色装置，每个第一接收器具有一个或多个第一天线；
(b)使发射器无线地通过电磁传输将电力传输到所述一个或多个第一天线，其中所述一个或多个第一天线设置(i)在包括所述电致变色装置的一个或多个电致变色窗上和/或(ii)在配置为控制所述电致变色装置的一个或多个窗口控制器上，其中所述一个或多个电致变色窗和/或一个或多个窗口控制器设置在建筑物中；和
(c)使用所述一个或多个第一天线在一个或多个所述第一接收器处接收无线传输的电力。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括：
确定在(a)中电力将经由一个或多个第二接收器传递到一个或多个另外的电致变色装置，每个第二接收器包括一个或多个第二天线，
在(b)中无线传输电力到所述一个或多个第二天线，和
在(c)中使用所述一个或多个第二天线在一个或多个第二接收器处接收无线传输的电力。
33.根据权利要求32所述的方法，其中使发射器在(b)中无线传输电力包括使所述发送器在所述一个或多个第一天线和第二天线之间交替传输电力。
34.根据权利要求31所述的方法，还包括：
确定在(a)中电力将经由一个或多个第二接收器传递到一个或多个非电致变色装置，每个第二接收器包括一个或多个第二天线，
在(b)中无线传输电力到所述一个或多个第二天线，和
在(c)中使用所述一个或多个第二天线在所述一个或多个第二接收器处接收无线传输的电力。
35.根据权利要求31所述的方法，还包括使用接收的电力驱动所述电致变色装置的光学转换。
36.根据权利要求31所述的方法，还包括：
将接收的电力存储在电池或电容器中；和
使存储在电池或电容器中的电力放电，以驱动所述电致变色装置的光学转换。
37.根据权利要求31所述的方法，还包括确定在所述一个或多个第一接收器接收的无线传输电力是用于驱动电致变色装置的光学转换还是存储在能量存储设备中。
38.根据权利要求31所述的方法，其中每个所述一个或多个第一接收器包括整流器和转换器。
39.根据权利要求31所述的方法，其中确定电力是被递送到所述电致变色装置还包括使用微位置芯片确定所述电致变色装置的位置。
40.根据权利要求31所述的方法，其中每个所述一个或多个第一天线是贴片天线，其包括大约1mm和25mm之间的长度和宽度尺寸。
41.根据权利要求32或34所述的方法，其中一个或多个所述第一天线是所述第二天线中的一个或多个。
42.根据权利要求32或34所述的方法，其中一个或多个所述第一接收器是所述第二接收器的一个或多个。
43.根据权利要求31所述的方法，其中所述发射器包括天线阵列，其被配置为同时传递电磁传输，所述电磁传输在所述建筑物中的限定位置处形成相长干涉图案。
44.一种装置，其包括：
一个或多个透明窗片，其包括第一表面和第二表面；
电致变色装置(ECD)，其设置在所述一个或多个窗片的第一表面上并且包括：
与第二表面相邻的第一导电层，
第二导电层，和
第一和第二导电层之间的电致变色层；
布置在所述一个或多个窗片的所述第一表面或第二表面上的至少一个导电天线结构；和
包括至少一个导电层与至少一个相邻的抗反射层的电磁屏蔽，所述屏蔽位于所述一个或多个窗片的所述第一表面、所述第二表面或另外表面之间或其附近。
45.根据权利要求44所述的装置，其中所述电磁屏蔽包括至少两个导电层，每个包括至少一个相邻的抗反射层，其中所述抗反射层彼此不物理接触。
46.根据权利要求44所述的装置，其中所述导电层包括银层。
47.一种窗结构，其包括：
一个或多个透明窗片，其包括第一表面和第二表面；
电致变色装置，其设置在所述一个或多个窗片的第一表面上并且包括：
与第二表面相邻的第一导电层，
第二导电层，和
第一和第二导电层之间的电致变色层；和
包括至少一个导电层与至少一个相邻的抗反射层的电磁屏蔽膜，所述屏蔽安装在所述一个或多个窗片的所述第一表面、所述第二表面或另外表面之上或其附近。
48.根据权利要求47所述的窗结构，其中所述电磁屏蔽膜包括至少两个导电层，每层包括至少一个相邻的抗反射层，其中所述抗反射层不彼此物理接触。
49.根据权利要求47所述的窗结构，其中所述导电层包括银层。
50.根据权利要求47所述的窗结构，其中当安装在窗片上时所述电磁屏蔽膜的总厚度为约25微米与约1000微米之间。
51.根据权利要求47所述的窗结构，其中当未安装在所述一个或多个窗片的所述第一表面、所述第二表面或另外表面上时所述电磁屏蔽膜是柔性的。
52.根据权利要求47所述的窗结构，其中所述导电层包括至少两个金属或金属合金子层。
53.根据权利要求52所述的窗结构，其中至少一个金属或金属合金子层是折射率匹配子层。
54.一种监视设备或包含所述设备的资产的位置的系统，所述系统包括：
包括多个天线的网络，所述天线设置在建筑物中的光可切换窗和/或窗口控制器上；和
位置逻辑，其被配置以执行以下操作：
(a)确定所述多个天线的一个或多个第一天线已经接收来自所述设备的第一电磁传输；
(b)通过从由所述一个或多个第一天线的第一电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第一位置；
(c)在(a)之后，确定所述多个天线的一个或多个第二天线已经接收来自所述设备的第二电磁传输；
(d)通过从由所述至少一个或多个第二天线的第二电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第二位置；和
(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定所述设备是否已越过虚拟边界。
55.根据权利要求54所述的系统，其中所述位置逻辑还被配置为在确定所述设备已经越过所述虚拟边界从第一位置到第二位置后，发送警报、触发警报和/或与辅助系统通信。
56.根据权利要求54所述的系统，其中所述设备的第一和/或第二位置被确定为大约1米或更小的分辨率。
57.根据权利要求54所述的系统，其中所述设备的第一和/或第二位置被确定为大约10厘米或更小的分辨率。
58.根据权利要求54所述的系统，其中确定所述设备的第一和/或第二位置包括测量接收信号的强度，以确定所述设备与所述一个或多个第一和/或第二天线的接近度。
59.根据权利要求54所述的系统，其中确定所述设备的第一和/或第二位置进一步包括使用由所述设备感测的惯性或磁信息。
60.根据权利要求54所述的系统，其中位置逻辑还被配置为基于时间、授予用户的权限和/或授予用户的权限调整所述虚拟边界。
61.根据权利要求54所述的系统，其中第一和第二天线是包括至少一个网络控制器或包括位置逻辑的主控制器的网络的一部分。
62.根据权利要求54所述的系统，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个是单极天线。
63.根据权利要求54所述的系统，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个包括带状线或贴片天线。
64.根据权利要求54所述的系统，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个是分形天线。
65.根据权利要求54所述的系统，其中第一和/或第二天线中的至少一个是Sierpinski天线。
66.根据权利要求54所述的系统，其中所述第一和/或第二天线中的至少一个包括设置在所述光可切换窗中的至少一个的表面上的接地平面。
67.根据权利要求54所述的系统，其中所述设备包括微位置芯片，其配置为发送和/或接收基于脉冲的超宽带(UWB)信号。
68.一种通过无线传输向电致变色装置输送电力的系统，所述系统包括：
通过电磁传输无线传输电力的发射器；
一个或多个第一接收器，每个包括一个或多个第一天线，其中所述一个或多个第一天线设置(i)在包括所述电致变色装置的一个或多个电致变色窗上和/或(ii)在配置为控制所述电致变色装置的一个或多个窗口控制器上；和
一个或多个逻辑设备，其被配置或编程为：
(a)确定电力将经由一个或多个第一接收器传递到所述电致变色装置，和
(b)使发射器通过电磁传输无线地向一个或多个所述第一天线输送电力。
69.根据权利要求68所述的系统，其中所述一个或多个逻辑设备进一步被配置或编程为确定在(a)中电力将经由一个或多个第二接收器传递到一个或多个另外的电致变色装置，每个第二接收器包括一个或多个第二天线。
70.根据权利要求69所述的系统，其中所述一个或多个逻辑设备被配置或编程为使所述发射器在所述一个或多个第一天线和所述一个或多个第二天线之间交替地传输电力。
71.根据权利要求68所述的系统，其中所述一个或多个逻辑设备进一步被配置或编程为确定在(a)中电力将经由一个或多个第二接收器传递到一个或多个非电致变色装置，每个第二接收器包括一个或多个第二天线。
72.根据权利要求68所述的系统，其中所述一个或多个逻辑设备进一步被配置或编程为确定在所述一个或多个接收器接收的无线传输电力是用于驱动所述电致变色装置的光学转换还是存储在能量存储设备中。
73.一种监视设备或包含所述设备的资产的位置的系统，所述系统包括：
包括多个天线的网络，所述天线设置在建筑物中的光可切换窗和/或窗口控制器上；和
位置逻辑，其被配置以执行以下操作：
(a)确定所述多个天线的一个或多个第一天线已经接收来自所述设备的第一电磁传输；
(b)通过从由所述一个或多个第一天线的第一电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第一位置；
(c)在(a)之后，确定所述多个天线的一个或多个第二天线已经接收来自所述设备的第二电磁传输；
(d)通过从由所述至少一个或多个第二天线的第二电磁传输的接收分析信息确定所述设备的第二位置；和
(e)通过从第一位置移动到第二位置来确定所述设备是否已越过虚拟边界。
74.根据权利要求73所述的系统，还包括计算机程序产品，其包括存储用于与用户接口的非暂时性指令的计算机可读介质，所述指令包括：
呈现用户界面，其允许用户从可能资产的列表中选择期望资产；
从所述位置逻辑接收所述资产的第一位置或第二位置，无论哪个是当前的；和
在所述用户界面上显示用于引导用户至所述第一位置或至所述第二位置的指令。
75.一种绝缘玻璃单元(IGU)，其包括电致变色装置涂层和包括金属层的屏蔽叠层，其中所述屏蔽叠层被配置为通过使所述金属层接地阻挡电磁辐射。
76.根据权利要求75所述的IGU，还包括用于从IGU接收和/或发送信息和/或无线电力的天线。
77.根据权利要求76所述的IGU，其中所述金属层还用作所述天线的接地平面。
78.根据权利要求75所述的IGU，其中所述电致变色装置涂层和所述屏蔽叠层共享至少一个共同层。
79.根据权利要求75所述的IGU，其中所述金属层通过窗口控制器选择性地接地，所述窗口控制器还被配置为控制所述电致变色装置涂层的光学转换。
80.根据权利要求75所述的IGU，其中所述IGU的一个或两个窗片包括层压结构。
81.根据权利要求80所述的IGU，其中所述电致变色装置涂层在非层压的窗片上并且所述屏蔽叠层在层压的窗片上。
82.根据权利要求80所述的IGU，其中所述电致变色装置涂层和所述屏蔽叠层都在层压窗片上。
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