CN109565919A - 用于连接的照明系统的验证装置 - Google Patents

Abstract

一种检测连接的照明系统中的故障的验证装置，连接的照明系统包括多个灯具和多个占用传感器，验证装置包括：‑输入接口（301），被布置为连接到数据库，并且获得从多个占用传感器获得的传感器数据，‑聚合单元（310），被布置为通过应用统计学措施来计算指示不同层次水平处的在指定时间周期中的占用的占用数值，和‑处理单元（320），被布置为将较低层次水平处的占用数值与较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找指示连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号来传送该故障。

Description

用于连接的照明系统的验证装置

技术领域

本发明涉及验证装置、验证方法、计算机程序。

背景技术

具有多个灯具和传感器的智能照明系统正在见证稳步成长。伴随着这种系统的增长的渗透，以及随着这些系统变得更加连接，大量数据将变成可在后台处或在云中等获得的。这种数据可以以能量数据、和可从传感器获得的占用数据的形式。

随着这种数据的大小的增加，与模式的分析一起对其进行处理和可视化变成挑战。需要实现此的简便方法，使得应用分析员或设施管理者可以筛查数据以便迅速得出洞悉或者识别有问题的情况。

例如，美国专利9014829 B2公开了一种占用感测单元，其被配置成监控由照明设施照射的环境。占用感测单元可以包括占用传感器，来根据感测参数检测指示被照明设施照射的环境中的至少一个占用事件的辐射。占用传感器可以耦合到记录由占用传感器提供的表示占用事件的传感器数据的存储器。

存在对于执行对记录在存储器中的传感器数据的分析的改进的系统的需要。

对具有名称“光超时优化（Light timeout optimization）”的欧洲专利申请2466995进行参考。

发明内容

在实施例中，验证装置被布置为检测连接的照明系统中的故障，连接的照明系统包括多个灯具和多个占用传感器，多个灯具被划分成依赖于一个或多个对应占用传感器来控制的控制区，连接的照明系统被根据层次结构来组织，其中多个占用传感器处于第一层次水平，控制区处于第二层次水平，控制区被划分成处于第三层次水平的集合，连接的照明系统被连接到数据库，并且被布置为存储从多个灯具的多个占用传感器获得的传感器数据，

验证装置包括：

-输入接口，被布置为连接到数据库，并且获得从多个占用传感器获得的传感器数据，

-聚合单元，被布置为通过应用统计学措施来计算指示不同层次水平处的在指定时间周期中的占用的占用数值，和

-处理单元，被布置为将较低层次水平处的占用数值与较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找指示连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号来传送该故障。

连接的照明系统可以是诸如传感器、照明单元、连接模块的多个系统元件的组合。系统可靠性是各个子系统可靠性的复杂组合。此外，连接的照明系统中可以存在大量子系统，例如数以千计的传感器和灯具。由此，在连接的照明系统中寻找故障的自动化手段是期望的。

自动化验证的一问题在于，占用传感器或灯具不具有用来比较由占用传感器或灯具产生的数据的通用标准。例如，一些建筑物可以比其他建筑物一天被使用更多小时。一些房间可以比其他房间被更重度地使用。针对人员碰巧出现更长小时数的建筑物，简单系统（其中比如房间或灯具的使用被与固定数量进行比较）可能给出大量假阳性，或者针对工作时间更短的建筑物，该简单系统可能给出大量假阴性。在根据一实施例的验证装置中，跨不同层次水平将占用数值彼此比较。通过在不同水平之间比较占用数值，可以在重度使用的建筑物和轻度使用的建筑物两者中寻找异常。

例如，在实施例中，处理单元被布置为寻找具有多个对应传感器（S1、S2）的控制区，使得

-控制区的占用数值高于对应于该控制区的第三层次水平处的占用数值，并且

-传感器中的第一个（S1）处于第三层次水平处的占用数值，并且第二传感器处于或高于控制区的占用数值，处理单元产生传感器中的第二个传感器（S2）故障的信号。

已经发现诸如此的模式来指出故障传感器。系统可以使故障传感器引起操作者的注意，操作者可以然后决定进一步调查或者更换该传感器。验证装置也可以能够实现可能暂时的维修，其不需要立刻更换传感器，而是修正传感器和灯具之间的控制映射。

验证装置是电子装置。该电子装置可以是移动电子装置（例如移动电话）或者固定计算机（例如台式计算机）。

根据本发明的验证方法可以在计算机上作为计算机实施的方法来实施、或者在专用硬件中实施、或者在两者的组合中实施。根据本发明的方法的可执行代码可以存储在计算机程序产品中。计算机程序产品的示例包括存储器装置、光学存储装置、集成电路、服务器、在线软件等。优选地，计算机程序产品包括存储在计算机可读介质上的非暂时性程序代码，其用于当所述程序产品在计算机上执行时执行根据本发明的方法。

在优选实施例中，计算机程序包括被适配为当计算机程序在计算机上运行时执行根据本发明的方法的所有步骤的计算机程序代码。优选地，计算机程序体现在计算机可读介质上。

本发明的另一方面提供了一种使计算机程序可用于下载的方法。当计算机程序被上传到例如Apple的App Store、Google的Play Store、或者Microsoft的Windows Store中时以及当该计算机程序可用于从这种商店（store）下载时，此方面被使用。

附图说明

将通过参考附图，仅以示例的方式来描述本发明的更多细节、方面和实施例。图中的元件被出于简洁和清楚的目的而图示，并且不一定是按比例绘制的。在图中，与已经描述过的元件相对应的元件可以具有相同的附图标记。在附图中，

图1示意性示出了控制区和传感器的布局图的实施例的示例，

图2a示意性示出了验证装置和连接的光系统的实施例的示例，

图2b示意性示出了控制映射的实施例的示例，

图2c示意性示出了使用数据的实施例的示例，

图2d示意性示出了占用数值的实施例的示例，

图3a示意性示出了通过应用统计学措施来计算不同层次水平处的占用数值的实施例的示例，

图3b示意性示出了层次水平的实施例的示例，

图4示意性示出了验证方法的实施例的示例，

图5a示意性示出了根据一实施例的具有包括计算机程序的可写部分的计算机可读介质，

图5b示意性示出了根据一实施例的处理器系统的表示。

图1a-3b中的附图标记列表：

100 楼层

110-115 会议室

120-129 开放设计（open plan）

130 办公室

140 走廊

150 色键（color key）

161-164 占用传感器

161'，162' 灯具

170 后端

172 数据库

173 数字网络

175 连接的照明系统

201-203 占用传感器

201'-203' 灯具

215，281 第二层次水平处的占用数值

221，222 占用传感器数据

223-225 使用数据

230 第二层次水平处的占用数值

261，262 第一层次水平处的占用数值

271-273 第一层次水平处的占用数值

291 第三层次水平处的占用数值

300 验证装置

301 输入接口

310 聚合单元

320 处理单元。

具体实施方式

尽管此发明容许以许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了、并将在本文中详细描述一个或多个具体实施例，其中理解，本公开内容要被认为是本发明的原理的示例，并且不意图将本发明限制到所示出和描述的具体实施例。

在下文中，为了理解起见，在操作中描述实施例的元件。然而，将显而易见的是，各个元件被布置为执行被描述为由它们执行的功能。

此外，本发明不限于实施例，并且本发明在于本文描述的、或者在相互不同的从属权利要求中记载的每一个新颖特征或特征的组合。

图1示意性示出了建筑物楼层的楼层100的实施例的布局图的示例。

楼层100的布局图示出了走廊140、办公室130和六个会议室110-115。示出了大的开放设计办公室，多人可以在其中工作。开放设计由附图标记120-129指示。楼层100中示出了被指示为小矩形的多个占用传感器。占用传感器中的一些被用附图标记（参见161、162、163和164）来指示。

由图1的布局图图示的连接的光系统使用具有集成的占用传感器的灯具。这意味着，在这种情况下，占用传感器与灯具的数量是相同的。尽管这不是需要的。例如，在实施例中，可以在控制区中使用比存在的灯具更多或更少的占用传感器。例如，可以例如在与灯具集成的占用传感器之外安装附加的占用传感器。例如，可以安装一些没有集成的占用传感器的附加的灯具。当需要在灯具和其占用传感器之间做区分时，我们将为附图标记添加连字符，例如，占用传感器161和灯具161'。

连接的照明系统安装在此楼层上。该连接的照明系统可以延伸到建筑物中的其他楼层。在连接的照明系统中，灯具被划分成控制区。相同控制区中的灯具被例如作为集合而一起控制。在实施例中，控制区中的所有灯具作为组而一起被接通或切断或者调光。例如，办公室130中的所有灯具比如被一起控制，例如，它们被全部接通或切断、或者全部调整到相同调光水平等。

在安装于楼层100上的连接的照明系统中，附图标记：110-115、120-129、130和140，各自对应于一控制区。所以例如，办公室112中的所有灯具可以被一起控制。一些房间具有多于一个控制区。例如，开放设计办公室被划分成多个控制区120-129。

连接的照明系统被根据层次结构来组织。多个占用传感器处于第一层次水平。控制区处于第二层次水平。控制区被划分成处于第三层次水平的集合。处于第三层次水平的集合可以对应于建筑物中的楼层，并且控制区对应于建筑物的楼层中的区域。处于第三层次水平的集合也可以对应于另一更大的组织特征，例如建筑物的翼。如果期望的话，可以引入更高的层次水平，例如第四层次水平可以对应于多个楼层，例如整个建筑物。使用第四层次水平允许检测仅当在在建筑物彼此之间比较时才变得显而易见的故障。

控制区的控制所依赖于的控制器可以被称为对应于那个控制区的控制器。通常，控制器仅控制单个区。特别地，这一般是针对占用传感器和光传感器的情况。例如，控制区115包括两个占用传感器161和162与两个灯具。下文参考图3a进一步解释了层次系统。

占用传感器检测占用传感器周围区域中的人的存在。对于占用传感器，若干技术是可用的，例如被动红外占用传感器、超声占用传感器、微波占用传感器、音频检测占用传感器等。占用传感器可以是运动传感器。占用传感器也可以基于由人携带的软件保护器（dongle）。软件保护器的存在可以被无线地检测，例如通过检测软件保护器中的RFID。软件保护器也可以被要求进入软件保护器插座（receptacle），来向连接的光系统指示人存在。后者的一示例是在智能卡片接收器中插入（可能是个人化的）智能卡片。组合这些技术中的两个或更多个的混合占用传感器也是可能的。

图2a示意性示出了验证装置300和连接的光系统175的实施例的示例。连接的光系统175可以安装在楼层100上。照明系统可以包括控制器，诸如墙壁开关、占用传感器、日光传感器等。照明系统也可以包括多个灯具。光传感器优选地检测日光、特别是太阳光的存在。

示出了连接的光系统的后端170。后端可以是中央计算机，诸如建筑物管理系统（BMS）。连接的照明系统中的控制器和灯具使用数字网络173来彼此连接。数字网络可以是有线网络，例如以太网网络、或者以太网供电（PoE）网络。数字网络可以是无线网络，例如ZigBee网络、Wi-Fi网络等。数字网络173可以是有线网络和无线网络的混合。

在后端，信息是从控制器（诸如占用传感器和墙壁开关）接收的。特别地，后端170接收从多个占用传感器获得的传感器数据。传感器可以包括占用传感器、光传感器、声学传感器等。

由后端170行使的控制的量可以跨实施例而变化。例如，在实施例中，后端170从控制器接收信息，并且基于那个信息控制灯具，例如确定哪个灯具应当被激活或调光等。可替代地，一些或全部控制器也可以例如通过在数字网络上向灯具发送消息来直接与灯具通信。例如，墙壁开关可以直接向灯具发送切换消息。在此情况中，切换不源于后端170。通过本地生成一些控制且后端170生成一些控制，可以组合这两种方法。例如，后端170可以实施中央超控，例如比如在晚上切断一些或所有灯光，这可以通过从后端170向所有灯具发送超控消息来实施。

在实施例中，后端170获得多个灯具的使用数据。例如，即使控制是本地行使的，例如因为诸如占用传感器和/或墙壁开关的控制器直接与灯具通信，灯具向后端170发送报告使用状态的消息。例如，每当灯具的使用状态改变时和/或在固定时间周期之后，使用消息可以由灯具发送。后端170可以在数据库172中存储使用数据。在图2a中，数据库172被示出为与验证装置300和连接的照明系统175两者分离。例如，数据库172可以是例如作为云服务来实施的在线数据库。在实施例中，数据库172与连接的照明系统175相组合，例如包括在后端170中。在实施例中，数据库172被包括在验证装置300中。数据库172可以被实施为例如关系数据库（例如使用MySql）。在实施例中，数据库172是包含占用传感器数据、以及可选地包含用户数据的文件。例如，文件可以由后端170生成。占用传感器可以向后端170报告。

例如，使用数据可以在后端170处通过数字网络从灯具接收。使用数据也可以作为例如由后端170生成并且通过网络173发送给灯具的控制灯具行为的控制数据被获得。控制数据可以包括灯具的接通或断开的状态，但是可以包括诸如调光水平的附加信息。使用数据也可以是能量使用数据。例如，代替报告比如调光状态，灯具可以报告能量使用。能量使用可以例如在固定时间间隔之后被报告。比如每5分钟灯具可以报告其在过去时间间隔中的能量使用。

在使用水平包括灯具的调光水平或能量消耗的情况中，聚合单元310可以将使用水平转化为二进制数据。例如，任何高于0的调光水平可以被映射到二进制1，而调光水平0可以被映射到二进制0。例如，任何能量消耗可以被映射到二进制1，而没有能量消耗可以被映射到二进制0。对于大多数灯具，灯具的任何使用应当被关联到对应区域的占用。通过增加低调光灯光的使用水平，将更容易检测被以低状态接通的灯具，尽管它们根本不应该被接通。

对应于控制区的传感器和该控制区中的灯具之间的映射被称为控制映射。这在图2b中针对控制区115被图示。示出了一起控制控制区115中的灯具161'和162'的两个占用传感器161和162。将占用传感器161称为S1，并且将占用传感器162称为S2，然后常见类型的控制映射是“或”映射。在此情况中，如果布尔“S1或S2”检测占用，那么控制区中的灯具被接通。如果S1或S2为真，那么会议室115中的灯具被接通。一可替代的控制映射是“S1”。在此映射中，S2被忽略，而S1自己控制控制区115。尤其是在有着具有集成的占用传感器的灯具的连接的光系统中，如果占用传感器中的一些被忽略，则这不是不常见的。

作为控制示例，控制区中的灯具可以是由那个控制区中的占用传感器中的一个占用控制的。作为示例，在图1的布局图中，左上方处的办公室空间130具有三个占用传感器，并且三个灯具由这些传感器中的一个控制。因此，在控制区中，一个或多个灯具可以被单个控制器接通或切断，或者被分配至一些更复杂的控制策略。例如，在占用传感器之外，控制映射可以包括光传感器。

图2a还示出了数据库172。后端170被配置为存储从多个占用传感器获得的传感器数据，并且也可以存储多个灯具的使用数据。例如，后端170可以存储指示由占用传感器覆盖的区域在特定时间时是否被占用的每个传感器的传感器数据。例如，后端170也可以存储指示灯具在特定时间时是否被接通的每个灯具的使用数据。数据库172可以例如将数据保留一段时间，比如1个月、3个月等。

图2a还示出了验证装置300，其被布置为检测连接的照明系统中的故障。例如，传感器可能故障并且报告不足或报告过度。例如，占用传感器可能不准确地总是报告占用或者总是报告未占用。在连接的照明系统中，用户可能从未注意到，在某些区域中，即使那里无人存在，照明也亮着。另一方面，如果传感器损坏，用户可能迅速习惯于使用墙壁开关来超控系统。这意味着缺陷传感器、不良配置、故障灯具等可能潜在地长时间存留。由此，在连接的照明系统中寻找故障的自动化手段是期望的。

验证装置300包括输入接口301，其被布置为连接到数据库172。验证装置300还包括：

-聚合单元310，被布置为通过应用统计学措施来计算不同层次水平处的占用数值，和

-处理单元320，被布置为将较低层次水平处的占用数值与较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找指示连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号来传送该故障。

输入接口301可以例如包括被布置为连接到数据库172的网络接口。输入接口301可以例如被配置有API以连接到数据库。输入接口301可以是被布置为连接到数据库172的数据库接口。在实施例中，可以通过数据库接口查询数据库。数据库172和验证装置300可以在相同装置上（例如在相同计算机上）被实施。一般而言，输入接口301可以采取各种形式，诸如到局域网或广域网（例如因特网）的网络接口、到内部数据存储或外部数据存储的存储接口等。

给出计算占用数值和使用这种占用数值来检测故障的下面的示例。

聚合单元310可以被布置为对从多个占用传感器中的占用传感器获得的传感器数据应用第一统计学措施，来获得第一层次水平处的占用数值。

作为传感器数据的示例，考虑每T秒（例如1s或60s等）生成二进制检测数值的占用传感器。此数据存储在数据库172处，并且在验证装置300处是可用的。从该传感器数据，可以计算每小时度量的占用。例如，在nT秒的分析周期中。由占用传感器报告的n个二进制数值可以相加。将总和除以周期的数量（例如，sum/n），计算平均占用。此数值可以被转化为每天的占用小时数，这是在大多数示例中使用的措施，例如通过乘以24。

代替采用二进制传感器数值的直接算数均值，在实施例中，应用H s的保持计时器。即，在检测到如果占用传感器在H s内不报告检测之后，其进入到未占用状态（0）中；否则，其导致占用状态（1）。这将使占用数据平滑，并且避免数据中的例如由于人们频繁走入或走出的区域而导致的不规则。

在另一实施例中，计算被限制到工作日或非工作日。这可以改进装置故障的寻找。例如，非工作日可以具有非常不同的使用模式，例如在灯具中的多少被接通的方面中，例如因为仅安保照明被激活。

如果期望的话，从原始二进制检测数值，聚合装置310可以通过应用所述保持计时器来获得占用状态向量。用s_m指代传感器m的占用状态向量。作为示例，在传感器水平处，对于传感器m，向量s_m可以用于计算那个传感器的以小时计的平均占用。在实施例中，首先计算占用状态向量，然后通过应用算数均值、并且可能地转化为每天占用的小时数来从占用状态向量计算占用数值。同样，在更高层次水平处，可以使用对应的占用状态向量来计算以小时计的平均占用使用。

图1图示了第一水平处的占用数值。图1中的占用传感器已经用对应于占用数值的灰色调着色；在图1的情况中，占用数值被指示为每天的平均小时数。如可以在图中看到的，一些占用传感器是完全白色的，对应于每天8小时或更少的占用。例如，办公室130示出了三个处于此占用水平的占用传感器。例如，会议室112示出了两个占用传感器，其中一个处于每天8小时或更少，另一个处于每天约10小时。图1还图示了第二水平处的占用数值。图1中的控制区已经用对应于控制区的占用数值的灰色调着色，如本文进一步解释的。

在实施例中，聚合单元被布置为，对对应于连接的照明系统中的控制区中的多个灯具中的灯具的使用数据应用统计学措施，来获得控制区的第二层次水平处的占用数值。

例如，返回会议室112，两个占用传感器不报告相同的房间占用。为了检测故障，期望的是，可以将控制区112中的第一层次处的占用数值（例如从会议室112中的占用传感器获得的占用数值）与房间112的使用相比较。

在不同实施例中，至少两种不同方式被采用来获得第二层次水平（例如会议室112）的占用数值。

一个选择是，连接的照明系统被布置为在数据库172中存储多个灯具的使用数据。装置300的输入接口301被布置为从数据库172获得使用数据。此方法具有使用数据对应于各种控制区中的灯具的实际使用的优势。

即使控制映射不是已知的，也可以获得使用数据。例如，可能发生的是，连接的照明系统由与供应验证装置的公司不同的公司安装。控制映射可以是专有的，但是验证装置可以仍然能够获得灯具的使用数据，而非控制映射。例如，数据库172可以被包括在后端170中，并且后端170提供输出接口，输出接口例如包括网络接口、API等，来将对使用数据的访问赋予验证装置300。

最后，在一些实施例中，控制映射可以被用户例如通过墙壁开关等超控。此信息对验证装置300可能不是可用的，尽管使用信息是可用的。

聚合单元310获得使用数据的第二个选择是，通过应用控制映射，从传感器数据计算它。图2c中图示了此选择。附图标记221和222处示出了由对应于相同控制区的第一和第二占用传感器报告的占用数据。例如，占用数据可以从来自会议室115的传感器161和162报告。例如，占用数据被每分钟报告。1位（1-bit）指示一占用状态。如果控制映射是例如“或”映射，那么控制房间的占用可以通过执行布尔或函数来计算。在附图标记223处采用此选择。在附图标记224处，示出了“仅222”选择。在后者情况中，仅传感器222的占用数据被用于控制控制区。224中的箭头指向选择223和224不同的位。

被验证装置300用来计算使用数据（而非通过数据库172从后端170接收使用数据）的控制映射与在连接的照明系统中用来控制控制区的控制映射可以是相同的。所计算的使用数据在寻找故障和错误配置中是有用的。如果使用相同的控制映射，并且控制功能正确工作，那么灯具的实际使用将与所计算的使用相同。

图2c示出了如由连接的照明系统中的灯具所报告的使用数据225。为了比较，已经重复占用传感器数据221和222。如由对应控制区中的灯具所报告的示例性使用数据在225处示出。

从传感器数据重新计算使用数据可能不总是可能的。例如，可能发生的是，控制映射对于验证装置而言不是已知的。例如，连接的照明系统可能已经由与验证系统不同的供应商安装。即使控制映射是已知的，也不是控制映射的所有输入都可以是验证装置可用的。例如，可能已经存在拒绝占用传感器的光传感器，如果存在充足的日光进入使得不需要人工照明的话。另一种可能性是灯具被墙壁开关拒绝。最后，可能存在故障。例如，即使被指令接通，损坏的灯具也可能不接通。作为诸如这些的因素的结果，灯具的实际使用可能与验证装置可以从传感器数据推断的使用不同。

这在箭头226处被图示：尽管基于占用，占用传感器建议需要照明，但是使用225数据示出灯具是断开的。例如，在227处，灯具报告它是接通的，尽管占用传感器建议这不是需要的。在实施例中，使用数据不是二进制的，而是包括调光水平。例如，调光水平可以被表达为0和1之间的实数，包括0和1。

一旦已经获得使用数据，聚合单元310就被布置为，对与控制区中的灯具相对应的使用数据应用第二统计学措施，来获得第二层次水平处的占用数值。

例如，聚合单元310可以计算控制区中的灯具被接通的平均时间百分比。可能地，后者被转化为每天的小时数。例如，使用数据可以示出控制区125中的灯具被接通比如11小时的时间。在使用控制映射从占用传感器数值计算使用、或者从例如通过数据库172而从连接的照明系统获得的使用计算使用的两种情况中，都可以从使用数据计算这种信息。平均可以是算数均值等。例如，考虑相同控制区中的m数目个灯具，在某个周期中，各自报告n个二进制的使用数据项。例如，周期可以是一周，n可以是2000，并且m可以是3等。通过将mn个数据项相加并且除以mn，并且获得控制区的平均占用。如果期望的话，此数目可以被转化为每天的小时数。

作为控制区的另一示例，在实施例中，占用状态向量被计算为对应（多个）占用传感器水平状态向量的占用状态向量；可能地在例如用保持计时器处理（多个）占用传感器水平状态向量之后。

在例如传感器水平的第一层次水平处和在例如控制区水平的第二层次水平处，可以获得诸如占用传感器数据或灯具使用数据的数据，从该数据可以直接计算占用数值，例如通过计算诸如一时间周期中的算数均值的平均。所得均值可以被转化为每天的占用小时数等。

例如，图2c中的所有占用和使用数据示出了18个时间周期。一周期可以是例如一分钟或更多，比如5分钟等。

在占用传感器数据221中，18个单元格中，8个被示出为占用（1）。这是8/18（即0.44或44%）的平均占用。如果18个单元格表示一整天，则这是每天0.44*24小时=10.67小时。对于传感器数据222，10个单元格被占用，这对应于0.55或者13.33小时。使用数据223，例如对应于由与传感器数据221和222相对应的占用传感器控制的控制区中的一个或多个灯具，数目是18个单元格中的11个单元格，即0.61或者14.67小时。使用数据224，例如对应于由与传感器数据222相对应的占用传感器控制的控制区中的一个或多个灯具，数目是18个单元格中的10个单元格，即0.55或者13.33小时。最后，使用数据225具有12个占用（例如，灯具被设置为接通）的单元格，这意味着0.67或者16小时。

在实践中，可以使用大得多的占用数据集合。例如，可以从2000或更多个占用传感器数据项计算第一水平占用数值。例如，可以从2000或更多个使用数据项计算第二水平占用数值。

聚合单元也可以被布置为，例如通过对紧接地低于特定层次水平的层次水平的占用数值应用统计学措施，来获得第三层次水平或更高层次水平的集合的占用数值。在实施例中，用于第三或更高层次水平的统计学措施与用于第一和/或第二层次水平的统计学措施不同。例如，图2d示出了针对控制区获得的占用数值230。这些占用数值在此示例中被表达为每天的小时数。所有这些占用数值是针对第三层次水平的相同集合中的控制区获得的。例如，第二水平的这些占用数值可以是针对相同楼层上的或建筑物的相同翼中的控制区获得的。在实施例中，第三或更高水平的层次水平是从紧接地低于该特定层次水平的层次水平的所有占用数值获得的。

图2d中示出了第二层次水平的9个占用数值。例如，这些占用数值可能对应于具有9个控制区的楼层或建筑物中的翼。统计学措施可以是所谓的集中趋势（centraltendency）的统计学措施。集中趋势的统计学措施的示例是中位数和（算数）均值。例如，在实施例中，图2d的第三水平占用数值可以被获得为数的均值，其在图2d中是9.88；例如，在实施例中，图2d的第三水平占用数值可以被获得为数的中位数，其在图2d中是9.4。集中趋势的其他统计学措施包括例如几何均值、均方值、对数均值（例如，如Seppo Mustonen的论文“若干参数的对数均值（Logarithmic mean for several arguments）”中所定义的）等。

图3a以示意性方式图示了计算不同层次水平的占用数值的可能方式。

图3a中首先图示了计算第一层次水平处的占用数值。图3a中示出了占用传感器161、162，直到占用传感器201、202和203。从获得自这些传感器的传感器数据计算占用数值，例如每天占用小时的数。示出了占用数值261、261、271、272和273；此数据用罗马数字Ⅰ标记。

在第一层次水平占用数值的计算的下方示出了灯具161'、162'，直到灯具201'、202'和203'。灯具被划分成多个控制区；此情况中示出了两个控制区被示出：包括灯具161'、162'的第一控制区，和包括灯具201'、202'和203'的第二控制区。

在此情况中，从所有灯具接收使用数据。该数据被聚合并且例如被平均以获得第二水平占用数值；示出了第一控制区的占用数值215和第二控制区的占用数值281。此数据用罗马数字Ⅱ标记。

处理第二水平占用数值来获得第三水平占用水平。例如，可以应用诸如中位数或均值的统计学措施。在此情况中，获得单个第三水平占用数值：占用数值291。此数据用罗马数字Ⅲ标记。在实施例中，可以存在多个第三水平占用数值。可以进一步处理这些来获得更高水平（诸如第四水平）占用水平。

图3b进一步图示了占用水平的层次本质。图3b中示出了树，其中每个占用水平对应于更高一个水平（即紧接于上的水平）的一个占用水平。例如，第一水平占用数值261和262对应于第二水平占用数值215。第二水平占用数值215和281对应于第三水平占用数值291。

如果期望的话，可以以若干方式对占用数值进行可视化。例如，在实施例中，验证装置可以包括可视化单元，其被布置为生成包括对应于第三层次水平处的相同集合的控制区和传感器的布局图的显示。图1示出了楼层100的示例布局图。在布局图中，控制区的颜色指示第二层次水平的占用水平。在布局图中，符号指示占用传感器，在此情况中是小矩形。占用传感器符号用指示用于那个占用传感器的占用传感器的颜色着色。在实施例中，可视化单元被布置为选择布局图的色键150，使得着色布局图的中央颜色对应于第三层次水平的占用水平。以此方式，布局图的颜色指示控制区和占用传感器的占用数值与第三水平层次占用数值的偏差。用户可以迅速地看到，哪个控制区和占用传感器报告高于或低于第三水平（例如楼层）的占用数值的占用。

在图1的示例中，已经使用了灰度着色布局图。色标150的中央灰值对应于第三层次水平。在实施例中，使用不同强度的灰色来指示不同占用水平。在实施例中，针对高于第三水平占用数值的占用数值，使用具有不同颜色的色标。例如，第三水平占用数值可以对应于白色。针对高于第三水平占用数值的占用数值，使用增加强度的红色。而针对低于第三水平占用数值的占用数值，使用增加强度的蓝色。可以使用其他颜色来代替蓝色和红色。

在有优势的实施例中，不同区域的占用小时数被分为相对于平均的正偏差和负偏差，并且被以不同颜色显示。因此，可以以白色颜色显示平均占用小时数带。针对不同控制区和占用传感器，计算工作日的占用小时数。以红色梯度示出超过平均楼层占用小时数的偏差，并且以蓝色梯度示出低于平均楼层占用小时数的偏差。

例如，从图1的布局图可以看到，开放办公室的大的部分的占用使用非常接近平均楼层使用（例如控制区128、127、125、121和122）。也可以看到，会议室114和115与其他会议室相比是未充分利用的。办公室130与总体楼层相比是未充分利用的。

基于所提出的数据处理和可视化系统，可以充分地进行这些观察。应用分析员可以容易地确定具体所显示层次水平处的性能是否是可接受的、确定需要进一步分析的区域并且可以相应地进一步导航到对应层次水平。

在实施例中，处理单元被布置为寻找偏差多于阈值的较低层次水平处的占用数值和较高层次水平处的占用数值。例如，从图1可以看到，与总体楼层相比，会议室110具有大偏差，这指示可能的缺陷。会议室110和115中的占用传感器161的传感器占用与对应控制区占用不一致。

一般而言，当处理单元被布置为寻找不同（例如高于或低于对方）的第一和第二占用数值时，这可以通过引入阈值来实施，使得第一和第二占用数值的差异多于该阈值。一般而言，当处理单元被布置为寻找第二占用水平处的第一占用数值时，这意味着第一和第二占用水平大致相等。这可以通过引入阈值来实施，使得第一和第二占用数值的差异少于该阈值。阈值可以是绝对阈值，比如1小时。阈值也可以是相对的，比如第一占用水平的10%。阈值也可以是绝对阈值和相对阈值的组合。例如，阈值可以是1小时和第一占用水平的10%中的最大值。例如，阈值可以是1小时、第一占用水平的10%和第二占用水平的10%中的最大值等。

如将解释的，可以用识别问题区域（例如控制区）的一个或多个不同规则来编程处理装置。随着规则变得更详细，变得愈发更加可能的是，连接的照明系统中存在真实问题。另一方面，随着规则更概括，存在更高几率的假阳性。例如，在比如每年维护轮回期间，可以调查被宽泛规则识别的区域。存在问题区域被包括在此选择中的相当大几率，因为该规则将包括许多区域。另一方面，验证装置可以被布置为，每当更具体的规则识别到问题时生成信号，比如警报。在此情况中，也可以在日程安排的维护之外调查这种区域。由于后者成本更高，较低的假阳性几率是有优势的。如上文所指示的，存在可以影响使用数据的许多因素，其中一些因素可能是验证装置的控制之外的，因此也存在所观察的数据实际上对应于实际使用而不是由于故障等的余留剩余几率。

在实施例中，验证装置300包括规则数据库，规则数据库包括偏差模式，处理单元在占用数值中寻找满足规则数据库中的规则的模式。下文讨论了数个示例规则。这些规则可以被包括在所述规则数据库中，但也可以单独或分离地在验证装置300中实施。例如，验证装置300可以被布置为周期性地尝试数据库中的规则，比如每周一次。

在实施例中，处理单元被布置为寻找具有多个对应传感器（例如被称作S1、S2）的控制区，使得

-控制区的占用数值高于对应于该控制区的第三层次水平处的占用数值，以及

-传感器中的第一个（S1）处于第三层次水平处的占用数值，并且第二传感器处于或高于该控制区的占用数值，处理单元产生传感器中的第二个传感器（S2）故障的信号。

例如，考虑会议室110。这是具有两个占用传感器163和164的控制区。控制区的占用数值大大高于对应于会议室110所位于的楼层的第三层次水平处的占用数值。在此情况中，会议室110的占用数值比楼层平均高出大大超过30%。占用传感器164（例如第一占用传感器）的占用水平处于楼层的占用数值，例如在楼层的占用数值的阈值之内。在此情况中，占用传感器164的占用数值在楼层占用数值的大约10%之内。占用传感器163（例如第二占用传感器），处于控制区的占用数值。

在此情况中，处理单元320可以断定占用传感器163可能存在一些问题。处理单元320可以产生占用传感器163故障的信号。一般而言，可以通过生成电子邮件、SMS、弹出屏幕等来完成产生信号，以提醒连接的照明系统的操作者该问题。

在房间110中，传感器164与楼层的使用一致。这建议传感器164正在报告合理数值。另一方面，控制房间110和传感器163两者报告远离平均的数值。这建议传感器163可能有问题。

在房间110中，占用传感器中的一个可能是有问题的，但在相同控制区中，另一个传感器是可用的。传感器164可以被包括在控制映射中，或者可以不被包括在控制映射中。验证装置可以通过改变控制区110的控制映射以排除传感器163来修复房间110中的问题。例如，如果控制映射由映射“传感器163或传感器164”或者映射“传感器163”组成（或者包括映射“传感器163或传感器164”或者映射“传感器163”），那么针对两种情况，都可以将映射（的此部分）改变为“传感器164”。这将使房间110的占用数值回到与平均占用一致。注意，基于数据，可以断定控制映射非常可能不是“传感器164”，因为这与高的第二水平占用不一致。

其他控制器（例如光传感器、墙壁开关等）的使用不需要被影响，并且可以保持在控制映射中。例如，假定如果“（非光传感器）与（传感器163或传感器164）”则控制映射要接通光，这可以被改变为“（非光传感器）与（传感器164）”。在此情况中，如果在没有附加人工照明的情况下日光水平充足，那么光传感器报告真。

在实施例中，处理单元被布置为寻找具有多个对应传感器（S1、S2）的控制区，使得

-控制区的占用数值处于或低于对应于该控制区的第三层次水平处的占用数值，并且

-多个传感器中的第一个传感器（S1）处于控制区的占用数值，并且第二传感器（S2）高于控制区的占用数值，处理单元产生传感器中的第二个传感器（S2）故障的信号。

例如，考虑会议室115。控制区115的占用数值处于或低于楼层110的占用数值。占用传感器162（例如第一传感器）处于控制区115的占用数值。占用传感器161高于控制区115的占用数值。如之前一样，处理单元320可以产生传感器中的第二个传感器161（S2）故障的信号。在此情况中，不需要改变控制映射，因为控制房间115的占用数值比第二传感器161与楼层占用更接近得多。

在实施例中，处理单元被布置为寻找一控制区，在该控制区中所有占用数值低于对应的第三层次水平的占用数值。在实施例中，聚合单元310被布置为获得墙壁开关信息，并且处理单元320被布置为寻找一控制区，在该控制区中所有占用数值低于对应的第三层次水平的占用数值并且墙壁开关的使用高于楼层平均。在此情况中，两个占用传感器可能都是故障的。占用传感器也可能位于一位置处，在该位置处占用检测小于构想，导致房间的用户频繁使用墙壁开关。

通常，装置300和170各自包括执行存储在装置300和170处的适当软件的微处理器（未单独示出）；例如，那个软件可以已经被下载和/或存储在对应存储器（未单独示出）中，例如诸如RAM的易失性存储器或者诸如闪存的非易失性存储器中。可替代地，装置300和170可以整体或部分地在可编程逻辑（例如像现场可编程门阵列（FPGA））中实施。装置300和170可以整体或部分地被实施为所谓的专用集成电路（ASIC），即针对它们的特定用途定制的集成电路（IC）。例如，电路可以例如使用诸如Verilog、VHDL等的硬件描述语言来在CMOS中实施。

在实施例中，装置300包括聚合电路、处理电路、和/或可视化电路。可视化电路可以包括显示装置（例如显示单元），和/或可以包括被布置用于连接到显示装置的显示接口等。电路实施本文所描述的对应单元。电路可以是处理器电路和存储电路，处理器电路执行存储电路中电子表示的指令。电路也可以是FPGA、ASIC等。

图4图示了验证方法400的实施例。方法400包括：

-获得410从多个占用传感器获得的传感器数据，

-通过应用统计学措施，计算420指示不同层次水平处的在指定时间周期中的占用的占用数值，

-将较低层次水平处的占用数值与较高层次水平处的占用数值进行比较430，

-寻找440指示连接的照明系统中的故障的偏差，和

-产生450信号来传送该故障。

方法400可以包括如本文所陈述的附加的要素。

执行本方法的许多不同方式是可能的，如本领域技术人员将显而易见的。例如，步骤的顺序可以变化，或者一些步骤可以并行地执行。此外，可以在步骤之间中插入其他方法步骤。所插入的步骤可以表示诸如本文所描述的对方法的改进，或者可以与本方法无关。例如，步骤410、420和430可以至少部分地被并行执行。此外，在下一个步骤开始前，给定步骤可能还没有完全结束。

可以使用软件来执行根据本发明的方法，该软件包括用于导致处理器系统执行方法400的指令。软件可以仅包括由系统的特定子实体采用的那些步骤。软件可以存储在合适的存储介质（诸如硬盘、软盘、存储器、光盘等）中。软件可以作为信号被沿着线、或无线、或使用数据网络（例如因特网）发送。可以使得软件可用于下载和/或在服务器上远程使用。可以使用比特流来执行根据本发明的方法，该比特流被布置为配置可编程逻辑（例如现场可编程门阵列（FPGA））来执行该方法。

将理解，本发明也延伸到被适配为将本发明付诸实践的计算机程序，特别是载体上或载体中的计算机程序。程序可以以源代码、目标代码、源代码和目标代码中间的代码（诸如部分编译形式）的形式或者以适合用于根据本发明的方法的实施中的任何其他形式。与计算机程序产品相关的一实施例包括对应于所阐述的方法中的至少一个的处理步骤中的每一个的计算机可执行指令。这些指令可以细分成子例程和/或存储在可以被静态或动态链接的一个或多个文件中。与计算机程序产品相关的另一实施例包括对应于所阐述的系统和/或产品中的至少一个的构件中的每一个的计算机可执行指令。

图5a示出了根据一实施例的具有可写部分1010的计算机可读介质1000，可写部分1010包括计算机程序1020，计算机程序1020包括用于导致处理器系统执行验证方法的指令。计算机程序1020可以作为物理标记或者借助于计算机可读介质1000的磁化体现在计算机可读介质1000上。然而，任何其他合适的实施例也是可想到的。进而，将理解，尽管计算机可读介质1000在这里被示出为光盘，但是计算机可读介质1000可以是任何合适的计算机可读介质（诸如硬盘、固态存储器、闪存存储器等），并且可以是不可录或可录的。计算机程序1020包括用于导致处理器系统执行所述验证方法的指令。

图5b以根据一实施例的处理器系统1140的示意性表示而示出。处理器系统包括一个或多个集成电路1110。一个或多个集成电路1110的架构在图5b中被示意性示出。电路1110包括处理单元1120（例如CPU），其用于运行计算机程序组件来执行根据实施例的方法和/或实施其模块或单元。电路1110包括用于存储编程代码、数据等的存储器1122。存储器1122的部分可以是只读的。电路1110可以包括通信元件1126，例如天线、连接器或两者等。电路1110可以包括专用集成电路1124，其用于执行方法中所定义的处理的部分或全部。处理器1120、存储器1122、专用IC 1124和通信元件1126可以经由互连接1130（比如总线）连接到彼此。处理器系统1110可以被布置用于使用天线和/或连接器来分别进行接触式通信和/或非接触式通信。

例如，在实施例中，验证装置可以包括处理器电路和存储器电路，处理器被布置为执行存储在存储器电路中的软件。例如，处理器电路可以是Intel Core i7处理器、ARMCortex-R8等。存储器电路可以是ROM电路或者例如闪存存储器的非易失性存储器。存储器电路可以是例如SRAM存储器的易失性存储器。在后者的情况中，验证装置可以包括被布置用于提供软件的非易失性软件接口，例如硬件驱动、网络接口等。软件包括：

-聚合指令，被布置为通过应用统计学措施来计算指示不同层次水平处的在指定时间周期中的占用的占用数值，和

-处理指令，被布置为将较低层次水平处的占用数值与较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找指示连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号以传送该故障。

例如，在实施例中，提供验证装置，该验证装置包括：

-输入接口（301），被布置为连接到数据库，并且获得从多个占用传感器获得的传感器数据，

-处理器电路和存储器电路，处理器被布置为执行存储在存储器电路中的软件，软件包括：

-聚合指令，被布置为通过应用统计学措施来计算指示不同层次水平处的在指定时间周期中的占用的占用数值，和

-处理指令，被布置为将较低层次水平处的占用数值与较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找指示连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号以传送该故障。

应当注意，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例。

在权利要求中，任何置于括号之间的附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括”及其词形变化的使用不排除权利要求中所陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件之前的冠词“一”（“a”或“an”）不排除多个这种元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实施。在列举若干构件的装置权利要求中，这些构件中的若干可以由同一硬件项体现。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不能被有利地使用。

在权利要求中，括号中的参考指代实施例的附图中的附图标记或者实施例的公式，由此增加权利要求的可理解性。这些参考不应被解释为限制权利要求。

Claims (15)

1.一种检测连接的照明系统中的故障的验证装置，所述连接的照明系统包括多个灯具和多个占用传感器，所述多个灯具被划分成依赖于一个或多个对应占用传感器来控制的控制区，所述连接的照明系统被根据层次结构来组织，其中所述多个占用传感器处于第一层次水平，所述控制区处于第二层次水平，所述第一层次水平处的所述多个占用传感器对应于所述第二层次水平处的控制区，所述控制区被划分成处于第三层次水平的集合，所述连接的照明系统被连接到数据库，并且被布置为存储从所述多个灯具的所述多个占用传感器获得的传感器数据，所述验证装置包括：

-输入接口（301），被布置为连接到数据库，并且获得从所述多个占用传感器获得的所述传感器数据，

-聚合单元（310），被布置为通过应用统计学措施来计算指示不同层次水平处的在指定时间周期中的平均占用的占用数值，所述第一层次水平处的占用数值指示占用传感器的占用数值，所述第二层次水平处的占用数值指示控制区的占用数值，并且所述第三层次水平处的占用数值指示控制区的集合的占用数值，和

-处理单元（320），被布置为将较低层次水平处的占用数值与对应的较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找多于阈值并且指示所述连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号来传送所述故障。

2.根据权利要求1所述的验证装置，其中，所述多个灯具和多个占用传感器安装在建筑物中，使得所述第三层次水平处的所述集合对应于所述建筑物中的楼层，并且控制区对应于所述建筑物的楼层中的区域。

3.根据前述权利要求中任一项所述验证装置，其中，所述聚合单元被布置为对从所述多个占用传感器中的占用传感器获得的传感器数据应用统计学措施，来获得所述第一层次水平处的占用数值。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，其中，所述聚合单元被布置为对对应于所述连接的照明系统中的控制区中的所述多个灯具中的灯具的使用数据应用统计学措施，来获得所述控制区的所述第二层次水平处的占用数值，其中，

-所述连接的照明系统被布置为存储所述多个灯具的使用数据，所述输入接口被布置为获得所述使用数据，或者

-所述聚合单元被布置为通过对所述传感器数据应用控制映射来计算所述使用数据。

5.根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，其中，所述聚合单元被布置为，通过对紧接地低于特定层次水平的层次水平的占用数据应用统计学措施，来获得所述第三层次水平或更高层次水平的集合的占用数值。

6.根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，其中，所述处理单元被布置为寻找偏差多于阈值的较低层次水平处的占用数值和较高层次水平处的占用数值。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，所述处理单元被布置为寻找具有多个对应传感器（S1、S2）的控制区，使得，

-所述控制区的占用数值高于对应于所述控制区的第三层次水平处的占用数值，并且

-所述传感器中的第一个（S1）处于所述第三层次水平处的占用数值，并且第二传感器处于或高于所述控制区的占用数值，所述处理单元产生所述传感器中的第二个传感器（S2）故障的信号。

8. 根据权利要求7所述的验证装置，其中，所述处理单元改变所述控制区和对应占用传感器之间的控制映射以排除所述第二传感器。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，所述处理单元被布置为寻找具有多个对应传感器（S1、S2）的控制区，使得

-所述控制区的占用数值处于或低于对应于所述控制区的所述第三层次水平处的占用数值，并且

-所述多个传感器中的第一个传感器（S1）处于所述控制区的占用数值，并且第二传感器（S2）高于所述控制区的占用数值，所述处理单元产生所述传感器中的第二个传感器（S2）故障的信号。

10.根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，其中，所述处理单元被布置为寻找一控制区，在所述控制区中所有中央传感器数值低于中央控制区数值。

11.根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，所述验证装置包括规则数据库，所述规则数据库包括偏差模式，所述处理单元在所述占用数值中寻找满足所述规则数据库中的规则的模式。

12.根据前述权利要求中任一项所述的验证装置，所述验证装置包括：

-可视化单元，其被布置为生成包括对应于第三层次水平处的相同集合的控制区和传感器的布局图的显示，布局图的颜色指示所述控制区和占用传感器的占用数值与所述第三水平层次占用数值的偏差。

13.一种包括前述权利要求中任一项所述的验证装置的连接的照明系统，所述连接的照明系统包括多个灯具和多个占用传感器，所述多个灯具被划分成依赖于一个或多个对应占用传感器来控制的控制区，所述连接的照明系统被根据层次结构来组织，其中所述多个占用传感器处于第一层次水平，所述控制区处于第二层次水平，所述控制区被划分成处于第三层次水平的集合，

-所述连接的照明系统被连接到数据库，并且被布置为在所述数据库中存储从所述多个占用传感器获得的传感器数据和所述多个灯具的使用数据。

14.一种检测连接的照明系统中的故障的验证方法，所述连接的照明系统包括多个灯具和多个占用传感器，所述多个灯具被划分成依赖于一个或多个对应占用传感器来控制的控制区，所述连接的照明系统被根据层次结构来组织，其中所述多个占用传感器处于第一层次水平，所述控制区处于第二层次水平，所述第一层次水平处的所述多个占用传感器对应于所述第二层次水平处的控制区，所述控制区被划分成处于第三层次水平的集合，所述连接的照明系统被连接到数据库，并且被布置为存储从所述多个灯具的所述多个占用传感器获得的传感器数据，所述验证方法包括：

-连接到数据库，并且获得从所述多个占用传感器获得的传感器数据，

-通过应用统计学措施来计算指示不同层次水平处的在指定时间周期中的平均占用的占用数值，所述第一层次水平处的占用数值指示占用传感器的占用数值，所述第二层次水平处的占用数值指示控制区的占用数值，并且所述第三层次水平处的占用数值指示控制区的集合的占用数值，和

-将较低层次水平处的占用数值与对应的较高层次水平处的占用数值进行比较，寻找多于阈值并且指示所述连接的照明系统中的故障的偏差，并且产生信号来传送所述故障。

15.一种包括计算机程序指令的计算机程序（1020），被布置为当所述计算机程序在计算机上运行时执行权利要求14所述的方法。