CN111602469B - 照明器通信、检测和/或定位装置和系统 - Google Patents

照明器通信、检测和/或定位装置和系统 Download PDF

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Abstract

一种用于辅助建筑物中的人员的照明器和网络，该照明器包括：至少一个照明模块、至少一个通信部件、控制器、不间断电源，该不间断电源在该照明器中或耦合到该照明器以在没有常规(例如，AC)电源的情况下为该照明模块、通信部件和/或控制器供电，其中，该控制器：在发生激活事件时触发该照明模块照亮、经由通信促进通信、和/或使用该通信部件和/或其他部件来促进对人员(或其设备)的定位。

Description

照明器通信、检测和/或定位装置和系统
技术领域
本发明涉及被配置成实现通信、检测和/或定位(positioning/location)功能的照明器以及一种诸如此类照明器等系统。
背景技术
建筑物中可能会发生失去电力和照明，从而使居住者处于危险之中，尤其是当他们无法通信和/或无法被找到时。例如，在紧急情况下可能会发生这种情况。此类紧急情况可以是例如自然灾害，诸如地震、洪水、火山喷发、风暴等；或其他紧急情况，诸如火灾、断电、恐怖袭击、犯罪袭击或人身健康紧急情况等。
在此类情况下，建筑物中的人员会需要帮助，诸如救援。然而，由于不知道人在哪里和/或无法与其通信，所以常常难以提供应急服务或其他援助。这是因为常规电源和/或常规通信基础设施不可用和/或环境条件(诸如烟雾)限制了援助。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于例如在诸如紧急情况等异常事件期间辅助建筑物中的人员的装置和/或系统。
例如，本发明的实施例可以辅助实时地报告位置或警报、人员的存在及其移动。
建筑物可以是但不限于公寓、商业办公大楼、住宅、办公室、商店、酒店等。
在一方面，本发明可以包括一种用于辅助建筑物中的人员的照明器，该照明器包括：至少一个照明模块、至少一个通信部件、控制器、不间断电源，该不间断电源在该照明器中或耦合到该照明器以在没有常规(例如，AC)电源的情况下为该照明模块、通信部件和/或控制器供电，其中，该控制器：在发生激活事件时触发该照明模块照亮、经由通信促进通信、和/或使用该通信部件和/或其他部件来促进对人员(或其设备)的定位。
优选地，该照明器进一步包括至少一个人员检测和/或定位部件，其中，该控制器利用该人员检测和/或定位部件来检测建筑物中的人员和/或确定该建筑物中的人员的位置。
优选地，每个通信部件包括一个或多个通信部件，该一个或多个通信部件是以下各项中的一项或多项：Wi-Fi收发器、互联网网关、3GPP收发器、蓝牙收发器、使用IEEE802.11联网标准的可移除调制解调器路由器/RF信号增强器。
优选地，每个人员检测和/或定位部件包括一个或多个通信部件，该一个或多个通信部件是以下各项中的一项或多项：接近度传感器、运动检测器、GPS收发器、BLE信标、Wi-Fi收发器。
优选地，该控制器可以使用该(多个)通信部件中的一个或多个来促进该建筑物中的人员身上的移动通信设备与(例如，在该建筑物外面的)第三方之间的通信。
优选地，该控制器可以检测人员和/或确定建筑物中的人员的定位，和/或可选地使用该(多个)通信部件将该人员的检测和/或定位传送到(例如，在该建筑物外面的)第三方。
优选地，该激活事件是紧急事件。
优选地，该不间断电源是电池，该电池优选地包括两个电池单元，其中，至少一个电池单元从该照明器可移除/可拆卸。
优选地，该照明器进一步包括无线充电模块，该无线充电模块用于对该不间断电源充电和/或对外围设备充电。
优选地，该照明器进一步包括以下各项中的一项或多项：一个或多个电源插座，该一个或多个电源插座用于可选地从该不间断电源为外部设备供电；可充电手电筒，该可充电手电筒可移除地耦合到该照明器和/或在发生激活事件时被触发以照亮；AC电源。
优选地，该照明器进一步包括固定箱，该固定箱用于固持该照明器以安装在墙壁内/上。
优选地，该不间断电源被配置成：在第一时间段内在第一操作模式下操作；并且在第二时间段内在第二操作模式下操作。
优选地，在该第一模式下，该不间断电源向该照明器中的所有部件提供电力；并且在该第二模式下，该不间断电源向由在该第一模式下操作的该不间断电源供电的部件的子集提供电力。
优选地，在该第一模式下，该不间断电源向以下各项提供电力：
该至少一个照明模块、该至少一个通信部件、至少一个人员检测和/或定位部件、蓝牙信标、网关路由器以及
该控制器；在该第二模式下，该不间断电源向以下各项提供电力：该至少一个人员检测和/或定位部件、该蓝牙信标以及
该控制器；其中，该不间断电源被配置成在电力用尽时从在该第一模式下操作切换到该第二模式；并且其中，该控制器被配置成始终由该不间断电源供电。
优选地，该不间断电源是可移除和/或可拆卸的。
优选地，该照明器位于该建筑物外面。
在另一方面，可以说本发明包括一种用于在某一事件期间辅助建筑物中的人员的系统，该系统包括：照明器网络，每个照明器是根据权利要求1至11中任一项所述的照明器，其中，可以控制该照明器网络以便：在发生激活事件时触发该照明模块照亮，经由通信模块促进通信，和/或利用人员检测和/或定位模块来检测建筑物中的人员和/或确定该建筑物中的人员的位置。
在此类情况下，期望能够检测人员、确定人员的位置和/或实现与建筑物中的人员的通信。然而，通常的电信和/或定位设备并不总是起作用。提供备用系统可能会很昂贵并且可能得不到保证。还期望为通信信道和电子设备(诸如为网络终端、接入点、移动设备等)提供备用电源。
通常，建筑物具有应急照明系统(照明器系统)，以在事件发生时提供应急照明。这些应急照明系统具有自己的独立电源，诸如不间断电源，以便即使常规电源出现故障也可以实现提供照明。本发明人已经确定了如何利用这种应急照明系统网络和/或照明器标示兴趣点(例如，厕所、信息点、电梯等)系统网络来提供另外的服务。本文公开的实施例提供了一种用于通过运用现有的应急照明器、照明设备和网络来在事件中辅助建筑物上的人员的通信和定位/检测的设备和/或系统。
附图说明
将参考以下附图描述实施例，在附图中：
图1以图解形式示出了具有照明器网络的建筑物平面图，这些照明器配置有通信和/或定位功能以用于定位建筑物上的人员和/或允许来自人员的通信。
图2以图解框的形式示出了照明器的示例，该照明器配置有应急照明、不间断电源、通信功能和定位服务，使用BLE和WIFI、LiFi和/或使用移动设备内置传感器(包括磁力计、陀螺仪、气压计和加速计等)的其他技术范围。
图3A以图解框的形式示出了根据本文描述的实施例被配置成用于提供通信和/或定位功能的照明器网络的示例性实施例。
图3B以图解框的形式示出了在图3A的网络中使用的照明器的示例性实施例。
图4A以图解框的形式示出了根据本文描述的实施例被配置成用于提供通信和/或定位功能的照明器网络的另一个示例性实施例。
图4B以图解框的形式示出了在图4A的网络中使用的照明器的示例性实施例。
图4C以图解框的形式示出了在图4A的网络中使用的照明器的示例性实施例。
图5以图解形式示出了根据本文描述的实施例的并且具有可移除通信部件的照明器的物理构型的示例性实施例。
图6以图解形式示出了与图5的照明器一起使用的可移除通信部件的构型。
图7A、图7B示出了用于将照明器容纳/安装在例如墙壁中的外壳固定装置。
图8以图解形式示出了双级UPS照明器实施例。
图9是在双级UPS照明器实施例中如何控制电源的流程图。
图10以图解框的形式示出了双级UPS照明器实施例可以如何被安装成壁装式照明器以及顶装式照明器。
图11示出了示例性顶装式双级UPS照明器实施例。
图12示出了示例性出口标志双级UPS照明器实施例。
图13示出了一个示例性用例场景的平面概观。
图14示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图15示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图16示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图17示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图18示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图19示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图20示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图21示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图22示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图23示出了一个示例性用例场景的另一个平面概观。
图24示出了照明器可以如何采用检测建筑物居住者的双模式方法。
图25是照明器可以如何采用检测建筑物居住者的双模式方法的流程图。
具体实施方式
概述
图1以一般框图形式示出了具有包括照明器11的网络12的系统/局域网的建筑物10层面的平面图，这些照明器已经如本文所述被配置成提供通信、人员检测和/或人员定位(location/positioning)功能。照明器还提供了用于支持这些功能和外部移动设备的备用电源。照明器被安装在适合的定位并且提供应急照明网络，该应急照明网络会在事件(诸如自然灾害或人为触发的紧急情况)发生时照亮。此类照明器在此类事件期间提供照明以辅助建筑物中的人员11a。例如，在紧急情况下，此类照明器通常可以在人员11a够得到的范围内，诸如地板、处于人员11a可够到的适当高度的墙壁和/或天花板。照明器主要覆盖具有照明和/或通信覆盖的以下区域：出口/入口、消防通道、楼梯、走廊、通道和密闭空间/房间。
简单地说，照明器11被配置成在诸如紧急情况等事件中点亮(激活)，以提供照明(诸如应急照明)从而使人们能够导航并离开建筑物。照明器具有其自己的电源，诸如不间断电源(UPS)，即使切断了常规的电网/AC电源，该UPS也允许照明器操作。照明器通常在诸如大停电、火灾、地震和其他自然灾害等情况或正常电力/通信中断的情况下激活并提供应急照明。
本文描述的照明器11被修改/配置成包括运用了由现有照明器11和照明器网络12提供的功能和基础设施的附加功能。由于通常在建筑物中提供使用照明器的应急照明系统，因此运用这些照明器来提供另外的定位、检测和通信功能使得能够在某一事件或其他情况期间向建筑物(其中，此类基础设施以其他方式将会无法得到保证)中的人员11a提供辅助。例如，照明器网络12可以在紧急情况下用于定位建筑物中的人员11a和/或允许这些人员11a与建筑物中或外界的第三方通信。经过修改的照明器可以提供用于通信、人员检测和/或人员定位的局域网。定位功能可以运用诸如BLE和Wi-Fi等通信部件。
具体地，网络中的照明器中的一个或多个照明器配置有通信功能，即使通常的电信系统(诸如互联网、移动电话服务和/或固定电话服务)不起作用，该通信功能也允许建筑物中的人员11a发起与在建筑物里面或外面的第三方(诸如应急服务15和/或美国的公共安全应答点)的通信。通信功能使建筑物中的人员11a能够例如使用诸如移动电话等个人移动通信设备向那些第三方发送警报、文本消息、语音/视频消息或任何其他数据或通信。这使他们能够获得辅助、指示他们的下落和存在并且通常在事件/紧急情况期间通过外界的那些第三方提供/接收信息。另外，照明器11配置有定位功能，使用例如将人员标记为14a的室内虚拟地图14，这些定位功能使得能够检测人员11a和/或检测或识别人员在建筑物内的位置。然后，可以将此信息中继到在里面或在外面的第三方，使得可以确定需要援助的人并提供援助，诸如救援。也可以在非紧急情况下利用这些功能。网络中的一个或多个照明器可以被配置成主设备，而其他照明器被配置成从设备。
图2以一般框图的形式示出了被配置成提供通信和/或定位功能的照明器11。照明器包括至少一个(例如，应急)照明模块20、诸如UPS(例如，电池)等不间断电源21、包括一个或多个通信部件的至少一个通信模块22、以及提供一个或多个定位/检测部件(包括会在停电时被触发以起作用的PIR检测器)的至少一个检测和/或定位模块。通信部件可以是Wi-Fi、蓝牙(例如，低功耗蓝牙BLE)等中的一个或多个。定位部件可以是与移动设备中的典型内置传感器一起工作的BLE信标、Wi-Fi、GPS、红外感测等中的一个或多个。这些部件可以检测/定位人员11a和/或人员11a身上的移动设备以经由通信信道通过对人员11a的照明器通信定位/检测来进行报告。照明器功能和移动设备及其传感器的组合使得能够检测/定位人员11a。可以提供其他部件和特征，并且这些部件和特征稍后将更详细地描述。提供控制器24以控制照明器的功能和部件。不一定需要提供所描述的所有部件，并且可能仅存在所有部件的子集。
每个照明器11可以在必要时例如使用蓝牙和/或Wi-Fi通信通过有线(wired)(其可以在描述或附图中被称为“有线(wireline)”)或无线网络12与其他照明器11通信。网络12中的每个照明器11可以是主照明器或从照明器，并且主照明器可以经由诸如有线或无线网络等适合的手段与第三方通信并且可以控制照明器网络12本身中的通信。例如，主照明器11可以通过系统的互联网数据/计算机网络服务器13经由电信网络13a与外部各方通信。外部各方可以是应急服务15、物业经理、建筑物保安等。
照明器11和照明器的网络12可以在诸如固定电话、移动电话、Wi-Fi和互联网网络、GPS或其他定位和/或通信服务等普通电信将无法操作的情况下工作。经过修改的照明器11利用照明器的应急电源来操作通信和定位/检测模块，当普通通信信道由于断电而无法工作时，这些通信和定位/检测模块将提供应急通信信道。
现在将描述系统和照明器的示例性实施例。第一实施例涉及具有单个UPS(不间断电源)的照明器，并且第二实施例涉及具有第二UPS作为进一步备用的照明器。应了解，这些是非限制性示例。
示例性实施例—单个UPS壁装式照明器
现在将参考图3A、图3B描述第一实施例。图3A示出了照明、电力备用、定位/检测和通信系统(包括使用所讨论的经过修改的照明器11的照明器网络12)的一个可能的实施例。图3B示出了在网络/系统中使用的相应照明器11的一个可能的实施例。网络12以示例的方式并且如图3A所示包括两个壁装式照明器模块11(主/从)，这些照明器模块被放置在建筑物空间12内并且可以彼此通信。以示例的方式示出了两个此类照明器模块11，但是应了解，可以提供任何适合数目的照明器模块以充分地向网络所安装于的建筑物提供覆盖和功能。除了壁装式照明器模块之外，还可以提供其他照明器(也配置有通信和定位功能，但以不同的形式包装)11。例如，可以提供两个顶装式照明器模块11以及紧急出口标志照明器模块。照明器模块11中的一些或全部可以配置有通信、定位和/或检测功能并且可以全部在网络中彼此通信以提供系统。任何或所有照明器模块11都可以与移动通信设备(诸如建筑物中的人员11a所携带的移动电话)通信。照明器模块11通过通信或其他网络实现从移动设备到第三方的通信。这可以通过互联网、移动通信技术或其他网络通信技术进行。外部各方可以使用电话技术、VOIP、应用、服务器、数据或任何其他适合的技术以任何适合的方式进行通信。
图3B更详细地示出了壁装式照明器模块11。该壁装式照明器模块包括外壳40。提供控制器47以控制照明器模块的部件和整体功能。照明器模块11包括呈电池形式(在这种情况下呈不间断电源形式)的应急电源21。还可以有用于对不间断电源或从UPS对外围部件和/或外部设备(诸如移动电话)充电的感应式无线充电单元42。照明器11具有呈发光二极管(LED)形式的照明设备20，这些LED从应急电源21供电。还可以包括有适合的灯罩。照明器模块11可以包含电路系统，该电路系统在存在诸如紧急事件等事件时触发/激活，并且灯将被激活并照亮。例如，此触发器可以检测到正常的电网/AC电源何时被切断。可以利用触发器的替代形式。例如，电路系统可以通过移动设备接近来触发，例如，移动智能电话可以激活照明器照亮并执行通信、检测和/或定位功能。
照明器模块11还具有Wi-Fi通信电路系统(例如，Wi-Fi接入点和/或路由器)43(形成通信模块22的一部分)并且由UPS供电。照明器模块可以与人员的移动电话或其他移动设备通信。Wi-Fi路由器耦合到ISP网关，以提供用于经由互联网协议通信进行通信的手段，从而经由照明器网络将来自人员的移动通信设备的通信中继到外部方。ISP网关可以在照明器11本身(路由器和/或调制解调器)44中，或者替代性地，在网络终端和调制解调器46的情况下，可以在照明器外部并且连接到照明器。还提供了由UPS供电的低功耗蓝牙收发器45以用于在人员的移动电话与照明器模块之间进行通信。
Wi-Fi(接入点)还可以提供定位功能。板上或板外处理器和/或现场/场外服务器可以接收并处理/计算由附近移动设备提供的无线电信号强度指示，以确定那些移动设备(并且因此确定携带那些移动设备的人员11a)相对于Wi-Fi接入点的位置。具体地，当移动设备用户接近任何这些区域时，可以物理/手动地收集/记录从建筑物的区域中的所有Wi-Fi接入点发出的无线电信号(指纹)，以形成数据资源从而存储在服务器中。可以将移动设备的MAC ID和无线电信号强度指示(RSSI)指纹发送到服务器，以计算其相对于先前存储在服务器中的数据的位置。当用户在软件工具包的帮助下安装照明器模块11时，可以由订户移动设备完成收集数据的过程，该软件工具包可从服务器的应用获得并安装在用户的智能电话中。因此，可以获得与移动设备用户有关的所有Wi-Fi接入点(路由器)的RSSI无线电信号(指纹)的数据资源。
类似地，BLE无线电信号强度数据可以用于以相同方式确定移动设备/人员11a的位置。可以通过照明器网络使用照明器的BLE、Wi-Fi和其他通信功能将此定位信息传送到外部各方。
照明器还可以例如通过运动传感器、接近度传感器和/或物体传感器(例如，使用IR运动传感器、热传感器或类似物)来检测一个或多个人员11a的存在。
当经过修改的从/姐妹照明器11检测到真实的人员11a和/或移动设备时，在单元的外围部件中存储并处理数据，之后发送到主照明器装置的中央处理器控制器47以进行处理并发送到服务器，通过该服务器，包括应急服务15的订户/用户也可以与各种移动设备共享。
照明器模块11还具有可选的可移除路由器/RF信号增强器，以改善通信信号。
除了照明、通信和定位功能之外，照明器11还可以被配置或适配成可选地包括以下各项中的一项或多项。
·照明器可以具有用于在正常时间以及在停电时支持从UPS到最近的网络接口设备(互联网网络终端)和外部接入点/路由器/网关的电力的UPS备用电源插座48。通过将此类网络接口设备连接到其UPS插座，电源插座确保了到ISP(互联网服务提供商)的通信网络终端的电力供应。以此方式，该设备可以在合理的时间范围内在大停电时照常起作用，以便在断电时供应不间断电源从而确保对局域网的互联网和Wi-Fi服务访问。插座48还可以用于为其他外部设备供电，诸如可能被困在建筑物内并且可能需要电力以维持建筑物内外的通信的居住者所携带的那些外部设备；并且更重要的是，用于显示居住者的室内位置。照明器模块11还可以向调制解调器/路由器/Wi-Fi供应UPS电力备用。
·照明器可以具有用于对诸如移动通信设备(例如，移动电话)等设备充电的USB充电插座。照明器还可以具有用于移动通信设备的无线充电座。可以存在用于供应普通的A/C供电器具或其他设备的AC电源。
照明器本身可以有AC电源，该AC电源可以硬连线到市电电源或经由典型的电源插头进行连接。
·照明器还可以具有用于接纳移动设备和/或通过电源插座或经由感应充电对移动设备充电的移动电子设备支架；从UPS或从照明器可接入的市电电源充电。
可移除路由器/RF信号增强器单元可以是提供者。这可以由人员11a取出并随身携带以改善/扩展从人员的移动通信设备到照明器或其他通信网络的覆盖和通信。
应急手电筒可以耦合到照明器模块，当照明设备被激活时，该应急手电筒将会激活。应急手电筒可以从照明器电源充电。
不一定需要提供所描述的所有部件，并且可能仅存在所有部件的子集。
图5示出了照明器模块的一种可能的物理形式。该形式的照明器模块包括具有圆形顶部和箱形底部主体的外壳、以及可移除的并且装配在主体内的RF内部/无线路由器、被适配成附接到主体外面的手电筒、各种充电和电源端口以及带有模具棒制动器的有助于移动设备的无线充电的向后斜面。
图6示出了可移除通信模块，该模块是到照明器模块外壳中的压入装配件/弹簧装配件。通信模块包括其上具有通信模块的板。在照明器模块的外壳内，有充电接触点耦合到相应的充电点。照明器模块外壳内设置有两个弹簧，并且1个弹簧在移除单元本身上。为了安装可移除通信模块，在推动主体之前向上按压弹簧锁/制动器，并使其抵靠将主体推入装配件和凹口中的弹簧1，同时弹簧安全锁保持主体在位。侧向弹簧将移除通信模块固持在位于凹口上。为了移除通信模块，在将主体推向弹簧之前，先将弹簧安全锁制动器解锁，并且主体在向外弹起之前抬起。
每个照明器11可以安装在适合的位置，诸如在墙壁上。照明器可以在建筑物中的出口和入口点、消防通道、楼梯、走廊、通道和其他密闭空间/房间的关键位置在人员11a可够到的适当高度处装配在墙壁上。参考图7，箱子或外壳固定装置70可以用于将每个照明器安装在墙壁上或在墙壁中的凹陷/空腔中。照明器位于外壳内。外壳的面/门具有卡扣，诸如通过底部框架上的卡扣向上可打开的电磁卡扣门。该面/门可以由透明的轻质材料制成，例如透明塑料，其中的框架带有由AC电源控制的电磁卡扣点/设备，其中，这种面/门在AC电源故障时被释放。照明器可以线接到AC电源和/或经由标准电源点连接。
这仅仅是照明器以及照明、通信和定位/检测系统的一个示例性实施例。本领域技术人员应了解，变化是可能的。现在描述更多一些实施例。
示例性实施例—单级UPS出口标志顶装式照明器
图4A至图4C示出了替代实施例。此实施例具有许多与第一实施例相同的特征，但是有一些区别。例如，图4A至图4C所示的实施例不具有UPS备用电源插座48，也不具有USB充电插座，也不具有应急手电筒。具有不同组合的其他实施例也是可能的。
示例性实施例—双UPS照明器
现在将描述另一个示例性实施例。此实施例使用双级UPS(不间断电源)进行另外的备用。这可以包括具有两级操作或两个操作模式的单个UPS、或每个UPS提供两级操作或两个操作模式中的一者的双UPS(即，电源)。此实施例的许多方面与先前描述的那些方面相同，但是这里将进行一些描述。在未完全描述实施例的范围内，本领域技术人员应了解，对以上实施例的描述在这里将是相关的。
图8以一般示意性框图形式示出了照明器111的实施例，该照明器被配置成提供通信和/或定位和电力备用功能，以用于检测和定位建筑物上的人员的存在和/或允许来自人员的通信和对此类通信的电力备用。照明器111包括至少一个呈发光二极管(LED)形式的(例如，应急)照明模块20和20A，其中，照明模块20A可以响应于诸如紧急事件等事件而被激活并照亮，而照明模块20可以始终被激活以照亮环境光。
照明器111还包括普通的AC到DC电源和/或转换器21。照明器还具有至少一个外部AC/DC电源点和/或无线充电点21B，该无线充电点在正常时间和/或停电期间为互联网连接和外部外围设备以及移动电子设备(诸如互联网网络终端、网关/路由器和/或用户的移动设备)提供电力备用。照明器111还包括至少一个通信模块22和至少一个检测和/或定位模块23，该至少一个通信模块包括一个或多个通信部件，该至少一个检测和/或定位模块提供一个或多个定位/检测部件，包括运动传感器(例如，PIR检测器、热传感器或类似物)，该运动传感器可以在停电期间被激活。通信部件可以是Wi-Fi、蓝牙(例如，低功耗蓝牙BLE)收发器/发射器24等中的一个或多个。可以触发通信部件在正常时间期间和/或在停电时和/或在紧急事件期间起作用。通信部件还可以包括Wi-Fi、用于互联网连接的BLE网关25等中的一个或多个，这些项可以从照明器111可拆卸。
定位部件可以与人员的移动设备的内置BLE传感器进行交互。定位部件还可以检测人员的动作和/或其红外体热。定位部件可以与BLE信标、Wi-Fi、磁力计、陀螺仪、气压计和加速计、红外感测、移动设备内的其他内置传感器等中的一个或多个协同工作。定位部件可以允许照明器111检测/定位人员和/或人员身上的移动设备。
照明器111具有在第一级和第二级操作的UPS(或两个UPS，一个在第一级操作并且一个在第二级操作)。在后文中，提及第一级UPS和第二级UPS可以指单或双UPS布置，其中的任一个可以提供两级操作。针对照明器111中的所有部件(包括照明和所有通信部件)提供了具有多级UPS的电源的多种模式以用于处理停电。第二级UPS电源可以仅供应电力以维持检测和定位人员的存在，直到正常的电力供应恢复为止。以此方式，第二级UPS可以比第一级UPS持续更长时间。第一级可以在第一时间段内向照明器111供应电力(被认为是更耗能的)，而第二级UPS可以供应电力需量更少的检测和定位以及通信功能并且因此可以在第二时间段内为检测/定位/通信功能供电，该第二时间段优选地是比第一时间段长得多的时间段。在正常时间，21的AC电源是电力供应器；而在停电期间，第一级UPS将被激活以支持照明元件以及所有通信和感测部件。如果UPS电力不足，则UPS可以从在第一级操作切换到在第二级操作，使得照明器111可以继续检测来自移动设备的射频信号并且继续检测人体移动。第二级在正常电力供应恢复之前为检测和定位功能提供电源。UPS可以可选地从照明器111中可移除/可拆卸。UPS可以包括两个电池单元，其中，至少一个电池单元从照明器111可移除/可拆卸。
提供控制器26以控制照明器111的功能和部件。提供备用的可拆卸且可充电手电筒27。
不一定需要提供所描述的所有部件，并且可能仅存在所有部件的子集。
图9示出了双级UPS照明器111的操作的流程图。双级UPS的操作由控制器控制。参考图9，以示例的方式，现在讨论将转向多级UPS如何提高照明器111的可靠性。总的来说，双级UPS提供2级操作或2个操作模式，由此在第一级/模式下在特定(第一)时间段内向照明器的所有方面提供备用电力，这些方面包括由照明模块20、通信模块22、运动检测器23、蓝牙信标24、网关路由器25和控制器26提供的功能；并且由此在第二级/模式下在第一时间段之后的第二时间段内仅为部件的子集供电，该子集是对提供定位和/或通信功能更重要的部件的子集，包括但不限于运动检测器23、蓝牙信标24和控制器26。在第一时间段内，为所有功能供电，其中，在第二时间段内，仅为更关键部件的子集供电。这增加了更关键部件可以被UPS供电的时间。
更具体地，图9示出了双级UPS如何在照明器111中操作的流程图。默认情况下，照明器111经由AC到DC电源由市电电源供电。如果建筑物出现断电(步骤141)，则照明器111可以不再由市电电源供电，而必须由以第一级/模式下操作的UPS供电(步骤142)。当照明器111由第一级UPS供电时，照明器111可以继续提供如上文所描述的所有功能，包括由照明模块20、通信模块22、运动检测器23、蓝牙信标24、网关路由器25和控制器26提供的功能。优选地，第一级UPS 21a可以被配置成在比断电持续时间更长的持续时间内提供电力，以用于支持照明器111的全部功能，包括用于互联网连接的电力备用。然而，除非向建筑物恢复市电电源(步骤143)，否则UPS可能最终会电力不足(步骤144)。在这种情况下，UPS可以将操作从第一级操作(模式)切换到第二级操作(模式)(步骤145)。当UPS在其最后一级操作(在此示例中，最后一级操作将是第二级操作)操作时，控制器3限制对被认为消耗最少电量的功能的子集的电力供应。例如，控制器3可以仅限制对仅通信模块22的电力供应。或更一般而言，在第二级操作的UPS 21C成为运动检测器23、蓝牙信标24和控制器26的电力供应器，以用于维持网状网络里面的通信/检测/定位功能，使得运动检测器23、BLE信标收发器/发射器24和控制器26保持活动，从而使得照明器111的通信/检测/定位能力保持可操作。可以在较长时间段内以低能耗支持此类通信/检测/定位功能的第二级UPS在更长的时间内提供电力。一旦恢复了市电电源(步骤146)，照明器111就可以从市电电源汲取电力。
技术人员应认识到，照明器111可以利用由一个或多个UPS提供的三级或更多级UPS供电。技术人员还应认识到，存在控制和/或限制对照明器111内的各个部件21至27的电力供应的其他方式。
总之，在一个示例中，图9中的双级UPS控制方法可以完成以下各项：在第一模式下，UPS(不间断电源)向以下各项提供电力：
至少一个照明模块20、至少一个通信部件(模块)22、至少一个人员检测和/或定位部件，诸如运动检测器23、
蓝牙信标24、网关路由器25、控制器26；并且在第二模式下，UPS(不间断电源)向以下各项提供电力：至少一个人员检测和/或定位部件，诸如运动检测器23、蓝牙信标24、控制器26；并且其中，UPS(不间断电源)被配置成在电力用尽时从在第一模式下操作切换到第二模式。优选地，控制器26被配置成始终由UPS供电。
图10以图解框的形式示出了可以如何安装双级UPS照明器111—如本文所述的，壁装式应急照明器11A和顶装式应急照明器11B。这提供了照明器节点网络，以用于使用经过修改且重新配置的应急照明器111来检测、定位人员及其移动设备。以示例的方式示出了两个此类照明器设备111a和111b，但是应了解，可以提供任何适合数目的应急照明器设备111以充分地向网络安装于的建筑物提供覆盖和功能。除了壁装式应急照明器111a之外，还可以设想应急照明器(也配置有通信和定位功能，但以不同的形式包装)111的其他设计。例如，可以提供两个顶装式照明器111b以及走廊中的紧急出口标志照明器111b和在传播范围内的建筑物中的任何地方的照明器111a的壁装式版本。
每个照明器11可以安装在适合的位置，诸如图1中公开的在墙壁和/或天花板上，其中，111a中的一个或多个可以在建筑物中的出口和入口点、消防通道、楼梯、走廊、通道和其他密闭空间/房间(诸如，私人住宅、建筑物管理者办公室)的预定位置以人员可够到的适合高度(诸如高于地面2米处)装配在墙壁上；而另一方面，可以安装顶装式应急照明器111b代替常规应急照明和灯光单元(这些常规应急照明和灯光单元专门用于满足任何国家的管辖范围内的合法应急照明和灯光要求)。
图11示出了壁装式照明器111a的一种可能的物理形式，如以上参考图8和图9所述的。该形式的照明器包括具有圆形顶部和箱形底部主体的外壳、以及可移除的并且可以装配在主体内的RF内部/无线路由器、被适配成附接到主体外面的手电筒、各种充电和电源端口以及带有模具棒制动器的有助于移动设备的无线充电的向后斜面。照明器包括外壳28。提供控制器26以控制照明器111a的部件和整体功能，该照明器包括呈电池组形式的市电电源21，在这种情况下，该市电电源是不间断电源。照明器111a还可以具有用于对UPS、从UPS对外围部件或外部设备(诸如移动电话)充电的感应式无线充电单元21B。照明器111a具有呈发光二极管(LED)形式的照明模块20和20A，这些LED从市电电源21供电。照明器111a还可以具有适合的灯罩。照明器111a可以包含电路系统，该电路系统在存在诸如紧急事件等事件时触发/激活照明器111，其中，灯将被激活并照亮。例如，当市电/AC电源被切断时，照明器111a可以被触发。例如，可以利用触发器的替代形式跨诸如楼层的局部化区域中的局部应急照明器网络中的所有应急照明器提供警告信号20A。例如，可以通过在附近的移动设备来触发照明器111a，即，移动智能电话可以激活照明器111a以照亮并且执行通信、检测和/或定位功能并发出紧急警报。
通信部件22包括移动设备检测和/或定位模块中的一个或多个通信部件，该一个或多个通信部件是以下各项中的一项或多项：具有互联网协议连接(诸如IPV6)的Wi-Fi和/或蓝牙收发器和/或信标发射器、互联网连接网关和/或使用IEEE 802.11联网标准的可移除调制解调器路由器/RF信号增强器。蓝牙收发器和/或信标发射器可以集成在上述检测和/或定位模块中；和/或使用通用串行总线(USB)协议分别耦合到UPS；或者可以是从照明器111a可拆卸的单独单元，诸如纽扣电池单元电池。蓝牙收发器和/或信标发射器的参数可以包含关于照明器111a所在建筑物的物理定位的信息，包括：根据公共信息数据系统的物理地址以及建筑物中部署的应急照明器装置的水平和竖直位置信息。此信息对于使救援人员能够跟踪建筑物居住者的下落会是至关重要的，特别是在停电期间，此时此类信息主要通过GPS和WiFi对接入点IP地址进行ping操作来获取，但可能因断电而中断。
照明器111a可以例如通过运动传感器、接近度传感器和/或物体传感器(例如，使用IR运动传感器、热传感器或类似物)23检测一个或多个人员的存在，以检测出可能不一定在身上携带有工作的移动设备的人员。
提供由多级UPS供电的低功耗蓝牙收发器24，以促进照明器111a与人员的移动设备之间的通信，从而与建筑物内和/或外面的第三方通信。照明器111a可以使用BLE、WiFi和/或蜂窝技术来获取位置/定位数据；并且结合移动设备的内置接近定位传感器(诸如GPS、WiFi、蓝牙、陀螺仪的初始传感器、地磁罗盘或加速器)，照明器111a可以被适配成促进在建筑物里面的室内定位。
从BLE信标获取的BLE无线电信号强度数据可以用于绘出移动设备的位置/定位(可以假定该位置/定位表示建筑物中的人员的定位)。可以校准如通过移动设备测量的RSSI(接收信号强度指示)，以提供对相对于BLE信标的移动设备位置的估计。对于要通过蓝牙信标定位的移动设备，这种功率校准涉及以下过程：其中，警报移动设备主动扫描并测量在附近的信标发射器的信号强度输出。在扫描三个无线电信号期间，结合三边测量(用卡尔曼滤波和指纹识别方法)可以提高定位准确度。这涉及可以接收和处理/计算由附近移动设备提供的无线电信号强度指示以确定移动设备(并且因此确定携带移动设备的人员)相对于照明器111a的位置的板上或板外处理器和/或现场/场外服务器。具体地，可以在安装和部署照明器111a和系统期间物理/手动地收集/记录从建筑物中的所有蓝牙信标发射器发出的无线电信号(指纹)，以形成可以存储在服务器中的数据查找表。当移动设备接近BLE信标时，可以启动上文描述的定位过程。可以将移动设备的MAC ID和无线电信号强度指示(RSSI)指纹发送到服务器，以基于先前存储在服务器中的数据计算移动设备的位置。通过软件工具包，可以由订户移动设备完成收集数据的过程，该软件工具包可从服务器的应用获得并且可以安装在用户的移动设备(诸如智能电话)中。因此，只要移动设备保持接近BLE信标，由BLE信标发射器获取的与移动设备用户有关的RSSI无线电信号(指纹)数据就可以保留在服务器中并且进行更新。
表示真实的人员和/或移动设备的位置的所获取的数据可以首先在照明器111a的外围部件中进行存储和处理。然后，在将所获取的数据发送到系统平台云服务器之前，可以将所获取的数据传输到被分配为代理主照明器的照明器111a的中央控制器26，在该系统平台云服务器中，定位数据可以与第三方共享。即使通常的电信系统(诸如光纤、固定无线、WiFi互联网、通信卫星、移动电话服务和/或固定电话服务)由于停电而不起作用，具有应急照明器111a的网络(网络中的每个照明器111a配置有网关/调制解调器路由器，以促进个人通信和电力备用)也允许建筑物中的人员发起与第三方(包括应急服务和美国的公共安全应答点)的在线和/或离线通信。通信电力备用功能使停电时被困在建筑物中的人员能够例如通过使用诸如移动电话等个人移动通信设备向那些第三方发送警报、文本消息、语音/视频消息或任何其他数据或通信。这使他们能够获得辅助、指示他们的下落和存在并且通常在异常事件/紧急情况期间与外界的那些第三方交换信息。
照明器111a还具有Wi-Fi通信电路系统(例如，Wi-Fi接入调制解调器和/或路由器)25(形成通信模块22的一部分)并且由UPS供电。照明器可以与人员的移动电话或在附近的其他移动设备通信。Wi-Fi路由器耦合到与诸如光纤、固定无线、在处所处的卫星通信等有线和/或无线网络终端连接的ISP网关，以提供用于通过互联网协议通信进行通信的手段，从而经由照明器网络将来自人员的移动通信设备的通信中继到外部方。ISP网关可以在照明器111a本身(路由器和/或调制解调器)中，或者替代性地，在网络终端和调制解调器25的情况下，可以在照明器111a外部并且连接到该照明器(网络终端和调制解调器也可以具有诸如WiFi网格等RF信号增强器功能，以改善通信信号)。与如上文描述的在照明器111a中配置的蓝牙收发器/发射器功能类似，这种WiFi接入点也可以促进室内定位。
除了应急照明、电力备用和通信以及定位功能之外，照明器111a还可以可选地被配置或适配成包括以下各项中的一项或多项。
·照明器111a可以具有UPS备用电源插座21b，以用于从AC电源21供应电力和/或用于供不间断电源21a向最近的网络接口设备(诸如光纤网络终端等互联网网络终端)和光纤、固定无线和/或正常时间以及停电时的卫星通信的外部接入点/路由器/网关供应电力。通过将网络接口设备连接到其UPS插座，照明器111a向ISP(互联网服务提供商)的通信网络终端提供电力。以此方式，该设备可以在合理的时间范围内在大停电时照常起作用，以便在断电时供应不间断电源从而确保对局域网的互联网和Wi-Fi服务访问。插座21b还可以用于为其他外部设备供电，诸如可能被困在建筑物内并且可能想要对其移动设备再充电以与建筑物内和/或外的其他人通信的居住者所携带的那些设备；并且更重要的是，要公开居住者的室内位置。如图3A和图3B所公开的，应急照明器111a还可以通过至少两级在多模式电力供应下在合理的时间长度内向Wi-Fi调制解调器/路由器供应UPS电力备用。
·照明器111a可以具有用于对诸如移动通信设备(例如，移动电话)等设备充电的USB充电插座21b。照明器还可以具有用于移动通信设备的无线充电座。可以存在用于供应普通的A/C供电器具或其他设备的AC电源。
·照明器111a可以有用于照明器111a本身的AC电源21，该电源可以硬连线到市电电源或经由典型的电源插头进行连接。
·照明器111a还可以具有用于接纳移动设备和/或通过电源插座或经由感应充电对移动设备充电的移动电子设备支架；从与UPS 21a连接的21b或从照明器111a可接入的市电电源21充电。
·如上文所公开的具有RF信号增强器的可移除调制解调器/路由器单元25还可以具有诸如WiFi网格等RF信号增强器功能，以改善通信信号。可移除调制解调器/路由器可以由人员取出并随身携带以改善/扩展从人员的移动通信设备到照明器111a或其他通信网络的覆盖和通信。
·类似地，耦合到UPS电池21a的一组可拆卸移动电源可以由人员取出并随身携带，以便额外方便地与移动电子设备(诸如智能电话、膝上型计算机、可穿戴设备等)一起使用备用电源。
·应急手电筒27可以耦合到照明器111a，该应急手电筒可以从UPS 21a充电。BLE信标发射器27a可以被嵌入在手电筒里面，其中，手电筒的可充电电池可以向BLE发射器提供稳定的电力供应。在停电时，建筑物中的人员可以使用容易以完全可充电电池水平备用的应急手电筒。轻按开关27b时，手电筒27可以照亮，但也可以触发紧急警报，其中，以与可以跟踪移动设备的移动的方式类似的方式，嵌入的BLE发射器可以与在人员附近的照明器111a通信以通过BLE无线电波报告位置和移动。
不一定需要提供所描述的所有部件，并且可能仅存在所有部件的子集。
图12示出了应急照明器111b的另一个可能的物理实施例。这是顶装式或壁装式标志照明器111b，并且其在以下各项中是顶装的或壁装的：在共用区域，诸如火灾安全出口路线、紧急疏散楼梯；以及还在门厅、大厅、夹楼和建筑物中居住者可能在的其他地方。应急照明器111b可以安装在私人处所和/或也可以响应于断电用作普通应急灯以便在事件中提供辅助。
许多辖区设置了强制性的距离可视性(诸如例如24米可视性)，以提供最小应急照明用于疏散。常常在狭窄的空间(诸如走廊、逃生路线、楼梯)中，可能没有足够的节点用于三边定位(三边定位需要至少三个无线电点并且在可能没有提供三个节点的情况下将是不可能的)。这种情况在许多建筑物中很常见，其中，照明器111和/或其他应急设施的联合供给节点的部署在附近少于三个。进一步地，可能无法使用BLE三边测量来估计人员的定位，因为人员可能没有工作的移动设备，诸如例如移动设备112b。还优选的是，运动传感器23可以捕获建筑物中的所有建筑物居住者的位置。这对于报告建筑物中的人员的总数很有用。
图24和图25以图解框的形式示出了停电和事件疏散时使用的照明器111的示例的功能操作流程图，该照明器配置有基于无线电信号和身体移动人员检测/定位建筑物居住者的位置的双模式方法。BLE信标可以用于跟踪移动设备的位置，并且运动传感器23可以用于跟踪拥有所述移动设备的建筑物居住者的定位。将这两个功能组合在一起可以帮助提高建筑物居住者的定位准确度。图24和图25示出了可以在停电期间或在疏散期间使用的照明器111中配置的双模式定位系统的示例的示例性操作实施例和流程图，其中，照明器111与BLE信标收发器和/或发射器24以及运动(身体移动)传感器(例如，PIR运动传感器、热传感器或类似物)23集成。照明器111可以可选地连接到其他应急设备节点，诸如使用同一通信标准(诸如IEEE 802.15)的火警报警器、烟雾检测器、喷洒灭火器。在某些情况下，照明器111可以部署在难以被用户的移动设备扫描到的位置(因为照明器111可以较差的取向放置，诸如安装在狭窄空间(诸如走廊、逃生路线、楼梯)上方的天花板上)，其中，需要至少3个节点的三边定位也许是不可能的。在这种情况下，三边测量也许是不可能的，因为表示BLE信标与人员移动设备之间的方向距离的RSSI值可能不总是准确且可靠的，和/或移动设备的RSSI扫描可能失败。如果不可能使用三边测量来估计建筑物居住者的位置，则可以使用运动传感器23所进行的测量来捕获在此类狭窄空间中在短距离内人员12a的存在。
BLE信标发射器24的功率设置被设置为以相对长的距离发射，从而当2个人员身上的移动设备的建筑物居住者12a和12c通过这两个移动设备的扫描检测到时，使发射器的间歇无线电波发射能够竖直且水平地覆盖整个建筑物，其中，12a的扫描到的RSSI值远远大于12c的此类值，从而指示移动设备12a比移动设备12c更靠近信标收发器和/或发射器24。拥有移动设备12b(但未使用其移动设备)的人员可以由运动传感器23捕获。
图25公开了编程流程图，示出了在三边定位不可能时可以如何使用双模式定位方法。可以基于最佳传播范围设置的最大功率，将BLE收发器/发射器24设置为用于长距离检测。联合地，PIR运动检测也可以用于对人员的任何存在进行短距离检测。如果确定移动设备位置靠近建筑物居住者的位置，则可以推断出建筑物居住者拥有移动设备。在这种情况下，可以将最高RSSI值(此值由人员的移动设备扫描到)与由运动传感器23采集的测量交叉参考，作为对移动设备上的人员的存在的双重确认。这可以通过基于产生最高RSSI值的BLE信标的水平和竖直位置获得移动设备的估计位置来完成。可以通过提取BLE信标24的横向和纵向坐标来获得BLE信标的水平位置。可选地，可以将移动设备的RSSI(RSSI是表示BLE信标与移动设备之间的距离的值)与人员距运动检测器的平均距离进行比较。可以基于照明器所位于的物理楼层的竖直高度(此值可以存储为BLE节点24的参数)推断BLE信标的竖直位置。
如果人员没有功能性移动设备，则如果人员在近距离内，则其可以由运动传感器23检测到。可以通过与可以如何检测到具有工作的移动设备的人员类似的方式来确定人员的位置。另外，可以通过通信部件22实时获得建筑物中的人员的总数及其各自的水平和竖直位置。此信息可以通过多跳消息传递手段传输，以发送到最近的网关从而发送到在线云平台；和/或(在最坏情况场景中，通过离线应用)发送给紧急呼叫调度员、第一响应者、救援人员、建筑物管理者和安全官员和/或关注的其他经授权第三方。
照明器的使用
一旦发生诸如紧急情况等事件，系统12中的照明器111将激活。可以例如基于常规AC电源出现断电来触发激活—由此提供以下推定：存在某种紧急情况并且需要应急照明。可以使用其他触发器，并且应了解，所描述的照明器和系统不一定限于仅在紧急事件中使用。照明器和系统可以在任何事件中使用或在需要时甚至在正常情况下使用。在这种情况下，照明器的UPS将为每个设备和网络供电。照明器的UPS可以为相关联的网络终端和网络接入点(外部路由器)以及任何外部移动或便携式设备(诸如智能电话、计算机等)供电。每个照明器的控制器24将触发/激活照明模块以提供照明。另外，不间断电源将为(多个)通信模块和/或(多个)检测/定位模块和/或照明器的任何其他部件供电。控制器然后可以促进通信、人员检测和/或人员定位。例如，如果建筑物中的人员11a需要与第三方通信，则他们可以使用其移动电话经由Wi-Fi路由器、蓝牙收发器或任何其他手段通过计算机网络、电话网络或类似物与外部方通信。同样地，该方可以向内与人员11a通信。系统还可以例如通过运动传感器、接近度传感器和/或物体传感器(例如，IR运动传感器、热传感器或类似物)来检测一个或多个人员11a的存在。可以经由通信模块和网络/系统将此信息传送到服务器/第三方，诸如应急服务15。同样地，使用三角测量或其他方式，信标、Wi-Fi、蓝牙和/或其他检测器可以单独使用或者与各种照明器组合地使用，以确定人员11a在建筑物中的位置。然后可以经由通信模块将此位置传送到第三方，诸如应急服务15，以辅助救援或提供其他辅助。
使用各种通信和/或电源端口，人员11a可以使用照明器对其移动通信设备或其他装置充电。同样地，人员11a可以使用应急手电筒，该应急手电筒在事件触发时激活并点亮。也可以经由例如USB或其他数据端口与照明器进行直接通信。
所公开的经过修改的照明器和系统利用了建筑物上设置有应急照明基础设施的事实，并且在此基础上提供了另外的功能，而无需单独的通信和检测基础设施。
现在将描述一些示例性用例场景。
图13示出了作为网络的一部分一起操作的照明器111的平面概观。照明器111的网络分散在整个建筑物110中。在整个建筑物中安装多个照明器111允许建筑物居住者112从建筑物110中的任何位置请求辅助。另外，可以跟踪建筑物110内的建筑物居住者112的定位并且甚至跟踪建筑物居住者112的移动。可以收集此类数据并且然后通过外部网络(例如，在线服务器114)中继到应急服务116、安全监测服务站115或任何其他第三方117。
具体地，图13示出了具有系统/局域网的建筑物110层面的平面图，该系统/局域网包括以一般框图形式如本文所述被配置成提供通信、人员检测和/或人员定位功能以用于定位建筑物上人员的存在和/或电力备用的照明器111的网络。共用区域中部署了多个照明器。照明器111进一步配置有用于外部和/或在内部可拆卸的互联网通信接入点(诸如家庭网关路由器)的备用电源。照明器还被配置成提供互联网网络连接终端设备(该设备可以是连接到光纤网络的光网络终端(ONT))和固定无线或互联网服务通信卫星。照明器111g、111h、111i可以用作网关，该网关转换在局域网内收集的信息数据以提供在线连接。具体地，照明器111i可以(期望地总是)位于建筑物外面(诸如在入口和/或建筑物管理者的处所处)和/或建筑物里面的任何其他空间(其中，在线互联网网络连接终端得到保证)。照明器111i还具有用于支持上文描述的功能并且用于支持外部移动设备的在线连接的备用电源，诸如WiFi以及外部移动设备的备用电源。期望将照明器111i安装在建筑物外面，因为这允许紧急第一响应者得到现场的实时信息。
现在将参考图14至图23讨论网络如何操作的示例性场景。这些场景涉及建筑物居住者及其移动设备，现在将描述这些建筑物居住者及其移动设备如下：
·人员112拥有没有移动蜂窝数据并且因此不具有互联网连接的移动设备112a；
·移动设备112b和112c具有有源蜂窝互联网连接；
·移动设备112d可以在线，因为其具有有源蜂窝互联网连接，或者因为其具有由照明器111支持的无线互联网连接；
·人员112e具有可以与照明器111通信以发出警报的可穿戴设备；
·人员112f是指未配备有工作的移动电子设备的任何人。在这种情况下，人员112f可以具有带有扁电池的移动设备，或者人员112f可能根本没有在身上携带移动设备。所有这些人员可以通过安装在整个建筑物中的照明器111的网络进行检测和定位。
·移动设备112g和112h被建筑物管理者、安全官员和紧急第一响应者用于在线通信和/或用于通过在停电的情况下(其中，互联网连接可能不可用)仅连接网状网络中最近的节点111i来离线跟踪建筑物里面的人。
图14至图23还涉及互联网通信接入113，其是建筑物外面的互联网基础设施网络连接基础设施。互联网通信接入113可以包括：
·是节点分配面板的互联网网络连接113a，包括以下各项中的一项或多项：光纤电线、固定无线或互联网服务通信卫星；以及
·在建筑物的接收范围内的蜂窝站点113b。
云服务器114是存储与建筑物居住者的实时位置有关的数据的托管平台。云服务器114可以被配置成向第三方供应数据的图形表示115。
图14以图解形式示出了经历停电、切断正常照明和互联网接入设施建造的建筑物平面图10。图14示出了被配置为诸如BLE等射频上的网络节点的照明器111a至111i的网状网络。照明器111a至111i可以作为室内无线网络的多跳网状拓扑的一部分进行连接。节点的网络骨干基础设施可以包括作为代理和内容网关的至少一个互联网连接节点111i，该代理和内容网关将BLE转换为上网以与互联网基础设施网络连接分配设施113a和113b连接。照明器111a至111i也可以连接到其他供给节点111j、111k，诸如烟雾检测器、火警报警器、喷洒灭火器、照明开关、恒温器等。可以使用与用于检测移动设备的协议相同的网状网络通信协议将供给的节点111j、111k部署在这些照明器附近。移动设备112a至112e可以与网状网络中的任何节点进行交互，在该网状网络中，任何节点都可以遵循蓝牙网格代理协议。在移动和可穿戴设备不具有用于与所述网状网络交互的蓝牙网格堆栈的情况下，救援人员仍可以通过与最近的节点111i通信和/或与在救援人员的有蓝牙网格能力的设备附近的任何联合且供给的节点通信来跟踪人员的移动和可穿戴设备的位置。即使检测用户的设备的节点不在范围内，也可以通过使用有蓝牙网格能力的设备111l、111m来实现通过多跳消息传递对用户的移动设备进行离线定位。即使在诸如地震、火灾和停电等最坏情况场景中，有蓝牙网格能力的设备111l、111m也应当优选地被救援人员、建筑物管理者、安全官员和紧急第一响应者用于定位建筑物居住者。
图15示出了局部网状网络111a至111i的示例性场景，该局部网状网络可以通过使用部署在多层建筑物中的楼层上的同一联网协议来与诸如烟雾报警器131a、131b等其他紧急相关设备进行通信和交互。在此场景中，建筑物居住者可以在不同的情况下发出警报，其中，所有照明器111可以通过BLE配置有互联网连接功能，诸如IPV6，其中，照明器111g至111i具体地配置有互联网网关和备用电源以提供光纤和/或固定无线以及互联网服务通信卫星设施113a。建筑物居住者可以使用各种通信平台从112的移动和/或可穿戴设备发出警报，112可以是使用移动设备的内置接近度传感器可跟踪的，包括蓝牙收发器、GPS、WiFi、磁力计、陀螺仪、气压计和加速计等。在无法得到工作的移动设备的人员112f的情况下，其可以通过双模式检测方法检测到。
在此类本发明的应急照明器装置网状网络中，当使用上述移动设备的任何建筑物居住者发出警报时，设备112g(由建筑物管理者、安全官员、消防管理员或负责在建筑物巡逻的任何人使用)的所有者可以在线地共享定位数据。实时信息可以通过部署在建筑物管理者的处所和/或其他空间(其中，互联网连接得到保证)中的照明器111i在线地传送。这样使得可以通过云服务器114中的算法(包括用于显示建筑物居住者的定位和/或移动的图形表示的映射引擎)来处理建筑物居住者的检测、定位的所有实时数据。存储在云服务器114上的信息(及其图形表示)可以与其他第三方共享，其他第三方包括紧急呼叫调度员和诸如消防、警察和救护车等应急服务116和/或关注的其他经授权方117。因此，照明器111i可以被视为建筑物与外面之间的受到保护的内容在线数据接收器和发送器。
因此，上文描述的示例性场景描述了可以如何在极端条件下定位人员，而不管人员是否拥有移动设备。在存在绝对互联网通信中断的这种条件下，启用的救援人员、建筑物管理者、安全官员、消防管理员和紧急第一响应者、消防员可以使用安装有离线应用程序的设备112g、112h通过连接到现场和/或远程的网状网络中的任何节点来定位任何建筑物居住者。
图16示出了示例性场景，其中，切断了对建筑物110的电力供应，但是不存在紧急事件。在这种情况下，主要的建筑物灯熄灭，并且建筑物的wi-fi网络断开。在这种场景中，建筑物居住者无需撤离，因为没有紧急情况发生。建筑物居住者仅需待在原地并等待，直到建筑物110的电力恢复。同时，建筑物居住者可以使用照明器111的网络来传送居住者是安全的。建筑物居住者可以使用其移动设备112a、112b连接到照明器111的通信模块22内的wi-fi并通知居住者的朋友和家人他们是安全的。在这种情况下，建筑物居住者可以使用诸如WiFi Direct(Brand)等WiFi Ad-Hoc消息传递向具有有源在线连接(诸如蜂窝连接)和/或由照明器111支持的WiFi连接的附近移动设备112b发出警报，以便直接联系应急服务16(建筑物居住者可以使用任何形式的数字多媒体，诸如文本、照片、语音助手、视频和VoIP来寻求帮助)。移动设备和拥有移动设备的人员均可以在双重感测方法下被检测和定位到。警报和位置数据可以通过以下方式中继：通过互联网蜂窝网络；或通过跨局部网状网络(经由多跳消息传递)中继警报和位置数据以到达网关照明器111i，警报和位置数据然后可以向前中继到在线服务器122。
图17示出了另一个示例性场景，其中，建筑物居住者63a意外跌倒并且不能起来并且需要就医。在这种情况下，正常的照明和WiFi互联网接入设施断开。人员利用具有有源蜂窝在线连接的移动设备112c直接联系应急服务16(建筑物居住者可以使用任何形式的数字多媒体，诸如文本、照片、语音助手、VoIP视频来寻求帮助)。另外，可以通过集成在照明器111b、111c中的BLE信标收发器/发射器或可能通过烟雾报警器131a和/或照明器111d(如果其有BLE信标的话)来检测移动设备的位置。可以跨局部网状网络(经由多跳消息传递)中继警报和位置数据以到达网关照明器111i，警报和位置数据然后可以向前中继到在线服务器122。
图18示出了与图17类似的示例性场景，除了在此场景中，建筑物居住者可以使用可穿戴设备112e进行通信以请求医疗辅助。在此示例性场景下，可以通过集成在照明器111g中的移动传感器来检测人员的移动。然而，另外，可以通过集成在照明器111a、111b和111g中的BLE信标收发器/发射器来检测穿戴在建筑物居住者身上的可穿戴设备112e的位置。可以跨局部网状网络(经由多跳消息传递)中继警报和位置数据以到达网关照明器111i，警报和位置数据然后可以向前中继到在线服务器122。
图19示出了示例性场景，其中，建筑物中的正常照明和WiFi互联网接入设施断开。在这种情况下，具有移动设备的人员112f无法得到工作的移动设备。然而，可以通过集成在照明器111c中的移动传感器来跟踪人员的移动。可以跨局部网状网络(经由多跳消息传递)中继警报和位置数据以到达网关照明器111i，警报和位置数据然后可以向前中继到在线服务器122。
图20示出了示例性场景，其中，建筑物中的正常照明和WiFi互联网接入设施断开。拥有移动设备112d(该移动设备具有有源蜂窝在线连接)的人员可以使用其移动设备直接联系应急服务16(建筑物居住者可以使用任何形式的数字多媒体，诸如文本、照片、语音助手、视频和VoIP来寻求帮助)。替代性地，可以操作移动设备以连接到由照明器111h提供的BLE和WiFi，以便向应急服务16发出警报。移动设备和拥有移动设备的人员均可以在双重感测方法下被检测和定位到。可以跨局部网状网络(经由多跳消息传递)中继警报和位置数据以到达网关照明器111i，警报和位置数据然后可以向前中继到在线服务器122。
图21示出了示例性场景，其中，建筑物中的正常照明和WiFi互联网接入设施断开。在此场景中，现场建筑物管理者/管理员/安全官员可以使用移动设备112g来监测人员的定位。在此场景中，移动设备112g连接到可以位于控制室办公室等中的照明器111i。这允许现场建筑物管理者/管理员/安全官员利用照明器111i中配置的电力备用功能来对其移动设备112g充电。如果照明器111i中的UPS在第一级操作并且UPS电量不足，则在UPS切换到在第二级操作时，建筑物管理者/管理员/安全官员仍可以使用其移动设备112g与任何照明器111i连接。
图22示出了在极端自然灾害的情况下的示例性场景，其中，在线服务器114可能不工作。救援人员(诸如紧急第一响应者)可以依靠移动设备112h来维持与照明器111i和/或具有在第二级操作的UPS的任何其他节点(包括照明器111a至111h)的BLE连接。这允许救援人员定位需要辅助的建筑物居住者。
图23示出了示例性场景，其中，紧急呼叫调度员、紧急第一响应者116和关注的其他各方117可以通过访问其移动设备112h上的数据来访问与建筑物中建筑物居住者的位置有关的数据。关于对人员的存在的检测、定位的实时数据可以以图形表示的形式在线地和/或离线地显示在移动设备112g、112h上。
一些优选的特征
优选地，蓝牙收发器和/或信标发射器的参数可以包含部署在建筑物中的本发明的应急照明器装置的水平和竖直地址信息。
优选地，蓝牙收发器和/或信标发射器可以集成在上述检测和/或定位模块中；和/或使用通用串行总线协议分别耦合到UPS。
优选地，人员检测和/或定位部件包括一个或多个通信部件，该一个或多个通信部件是以下各项中的一项或多项：使用PIR的运动检测器和/或热传感器等。
优选地，控制器可以促进蓝牙信标网格联网通信以及与环境传感器的通信，诸如针对温度/湿度的恒温器、建筑物中的居住照明开关以及建筑物中部署的其他紧急传感器设备(诸如烟雾检测器、火警报警器、喷洒灭火器)，这些项也可以使用蓝牙网格联网协议。
优选地，控制器可以检测人员和/或确定建筑物中的人员的定位、收集实时信息和/或将人员的检测和/或定位传送到系统的互联网服务器以及(例如，在建筑物里面和/或外面的)第三方，诸如应急服务。控制器可以使用以下各项来完成此操作：建筑物中现有的有线和无线通信连接的外部互联网连接接入点，诸如安装在处所处的光纤和固定无线以及通信卫星互联网服务等；或与装置集成的通信网关路由器；和/或警报呼叫者的移动蜂窝在线连接设备，诸如智能蜂窝移动电话。
优选地，控制器可以在两级控制不间断电源，其中，第一级电源是用于支持应急照明和在线网络通信、检测、定位的电力供应器；第二级电源是用于支持离线网络通信、检测、定位的电力供应器。
优选地，控制器可以通过响应警报人员的移动通信设备或者通过检测事件中人员的存在来激活人员身上的警报。
警报可以是但不限于通过以下各项发出的那些警报：人员的移动通信设备，诸如智能电话、智能手表和可穿戴设备、平板电话、平板计算机和膝上型计算机；或者在紧急情况下由本发明的装置和系统检测并定位到的人员和居住者；和/或由本发明的装置网络收集和报告的物理环境数据的异常变化。
可以控制此类装置的网络以便：在停电时触发照明模块照亮和/或在响应激活事件时触发警告照明；利用人员检测和/或定位模块来检测人员的存在和/或确定人员及其设备在建筑物中的位置，其中，信标发射器间歇地不断发射无线电信号，以便在建筑物中的联网信标的有效传播范围内以可变距离到达人员的移动设备。
在信标发射器的最佳无线电传播范围内的所有移动设备可以在发出警报时通过扫描这些无线电波来检测，这些警报是由警报移动通信设备响应于对信标发射器的发射功率RSSI值的扫描而发出的无线电信号中的请求；经由通信模块促进通信；和/或利用人员检测和/或定位模块来检测建筑物中的人员和/或确定建筑物中的人员的位置。
照明器可以在建筑物(诸如高层建筑)中形成多个应急照明局域网的骨干基础设施，其中，此类网络可以通过添加几乎无限制数目的照明器以及外围设备(诸如互联网接入和移动设备备用电源)来连接。也可以将照明器与烟雾检测器、火警报警器、恒温器、喷洒灭火器、居住照明开关、安全摄像机等组合，所有这些装置都可以遵循照明器所使用的相同联网协议。可以根据建筑物将照明器放大得超过与其他建筑物成网络连接的建筑物。

Claims (12)

1.一种用于辅助建筑物中的人员的照明器，该照明器包括：
不间断电源，
至少一个照明模块，
至少一个通信部件，
控制器，
其中，所述至少一个照明模块，所述至少一个通信部件和所述控制器在没有常规电源的情况下由所述照明器中的所述不间断电源供电，
其中，该控制器：
在发生激活事件时触发该至少一个照明模块激活或者维持照亮，
经由所述至少一个通信部件促进通信，并且
使用所述至少一个通信部件来促进对人员或其设备的定位的检测，并且
其中，所述至少一个通信模块允许该人员在没有常规电源的情况下通过使用其设备发起通信来获得辅助，
其中，所述照明器被配置为作为主照明器或从照明器操作，所述主照明器被配置为接收来自所述从照明器的数据并促进通信以允许人员获得帮助，并且所述从照明器能够适配为作为冗余主照明器来操作，
其中，所述不间断电源被配置成：
在预定的第一时间段内在第一操作模式下操作，其中在所述第一操作模式下，该不间断电源向所述照明器中的所有部件和功能提供电力；并且
在第二时间段内在第二操作模式下操作，其中在所述第二操作模式下，所述不间断电源向由在所述第一操作模式下操作的所述不间断电源供电的部件和功能的子集提供电力，其中所述部件和功能的子集包括所述至少一个通信部件，并促进对人员或其设备的定位的检测。
2.根据权利要求1所述的照明器，其中，所述第二时间段比所述第一时间段维持提供电力更长。
3.根据权利要求1所述的照明器，其中，第三方能够在通信中断时通过连接到照明器来定位人员。
4.根据权利要求1所述的照明器，其中，该照明器具有地址，该地址包括：关于该照明器所位于的该建筑物的物理定位的信息以及关于该照明器在或相对于该建筑物中的物理定位的信息。
5.根据权利要求4所述的照明器，其中，该控制器通过使用所述至少一个通信部件基于该照明器的该地址来促进对人员或其设备的定位的检测。
6.根据权利要求4所述的照明器，其中，所述照明器的地址包括与所述照明器在建筑物中的水平和垂直位置相关的信息。
7.根据权利要求1所述的照明器，进一步包括至少一个人员检测和/或定位部件，其中，该控制器利用该人员检测和/或定位部件来检测建筑物中的人员和/或确定该建筑物中的人员的位置。
8.根据权利要求1所述的照明器，其中，每个通信部件包括一个或多个通信部件，该一个或多个通信部件是以下各项中的一项或多项：
Wi-Fi收发器，
互联网网关，
3GPP收发器，
蓝牙收发器，
可移除路由器/RF信号增强器，和/或
每个人员检测和/或定位部件包括一个或多个通信部件，该一个或多个通信部件是以下各项中的一项或多项：
接近度传感器，
运动检测器，
GPS收发器，
BLE信标，
Wi-Fi收发器，
3GPP收发器，和/或
调制解调器路由器/RF信号增强器。
9.根据权利要求1所述的照明器，其中，该控制器能够使用所述至少一个通信部件来促进该建筑物中的人员身上的移动通信设备与第三方之间的通信，和/或
其中，该控制器能够检测人员和/或确定建筑物中的人员的定位，和/或使用所述至少一个通信部件将该人员的检测和/或定位传送到第三方。
10.根据权利要求1所述的照明器，其中：
在该第一操作模式下，该不间断电源向以下各项提供电力：
·该至少一个照明模块
·该至少一个通信部件
·至少一个人员检测和/或定位部件
·蓝牙信标
·网关路由器
·该控制器；
在该第二操作模式下，该不间断电源向以下各项提供电力：
·该至少一个人员检测和/或定位部件
·该蓝牙信标
·该控制器；并且
其中，该不间断电源被配置成在电力用尽时从在该第一操作模式下操作切换到该第二操作模式；并且
其中，该控制器被配置成始终由该不间断电源供电。
11.一种用于在某一事件期间辅助建筑物中的人员的系统，该系统包括：
无线连接的多个照明器的网络，每个照明器是根据权利要求1至10中任一项所述的照明器，
其中，该照明器网络能够被控制以便：
在发生所述激活事件时触发该照明模块照亮，
经由所述至少一个通信模块促进通信，和/或
检测人员在所述建筑物中的位置。
12.根据权利要求11的系统，其中，所述网络包括至少一个主照明器，并且所述网络的所述多个照明器的其余部分配置为作为从照明器操作。
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