CN111800911B - 具有使用建模的照明系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有使用建模的照明系统。描述了用于管理照明系统的技术，该照明系统包括光源(例如，灯具和/或灯泡)、控制器、传感器和/或其它设备。可以监视设备以确定描述设备的操作的单位度量。单位度量可以指示设备的单位的当前数量，其中单位是设备消耗的功率的单位、设备提供的照明的单位和/或测量设备的当前操作状态的某个其它单位。可以应用模型以控制照明系统的使用。例如，模型可以提供允许照明系统在任何给定时间消耗的单位的预算。模型还可以包括约束照明系统的操作和/或描述如果超出单位的预算则要采取的动作的规则集合。

Description

具有使用建模的照明系统

背景技术

照明装置在包括住宅、工作场所、社交空间、企业等各种环境中无处不在。传统上，寻求在空间中提供光的个人或组织已经购买了所需的灯具(例如，电灯)和/或灯泡，并将它们安装在合适的位置以提供所需的照明。在安装之后，个人或组织会按照他们认为合适的方式操作灯具，并且通常由公用事业公司对灯具所消耗的功率进行收费。灯具和灯泡有时可以根据需要更换或维修，这要承担额外的支出。

此外，在其它类型的环境中，诸如在物联网(IoT)网络、工业控制环境、自主车辆系统、家庭或工作场所公用事业管理系统、范围更广(例如，全市性)的公用事业管理系统等中，可能存在类似的资源管理挑战。

发明内容

本公开的实施方式通常针对管理节点的系统。更具体而言，实施方式提供了一种照明系统，其允许基于指定可以与特定实体相关联的一组规则的模型来管理照明系统中的每个照明设备和/或其它设备，其中规则包括对系统中的设备可以消耗的单位的数量的约束，并且其中单位可以是照明单位(例如，流明)、功耗单位(例如，瓦特)和/或与设备的操作相关联的某个其它单位。

实施方式可以包括包含以下操作中的一个或多个操作的方法：访问使用(usage)数据，该使用数据针对包括照明系统的环境中的多个设备中的每个设备指示描述多个设备中的相应设备的当前操作的单位度量；访问包含约束照明系统的使用的一个或多个规则的模型；将一个或多个规则应用于使用数据；以及基于将一个或多个规则应用于使用数据的结果，动态地执行至少一个动作。

实施方式可以可选地包括以下方面中的一个或多个方面：单位度量指示：相应设备当前消耗的电量、相应设备当前提供的照明量和/或电量和照明量的组合；一个或多个规则包括根据照明系统的最大单位参数来限制多个设备的单位度量的总数的规则；结果指示单位度量的总数超过最大单位参数；至少一个动作包括发送信号以更改多个设备中的一个或多个设备的操作以减小一个或多个设备的单位度量；信号使一个或多个设备关闭一个或多个设备、降低由一个或多个设备提供的照明的亮度和/或降低一个或多个设备的功耗；至少一个动作包括将最大单位参数改变为至少单位度量的总和，并发起和与照明系统和环境中的至少一方相关联的实体的收费交易；在有限的时间段内改变最大单位参数；和/或多个设备包括照明源、传感器和控制器中的一个或多个。

以上任何方面的其它实施方式包括对应系统、装置和计算机程序，其被配置为执行方法的动作，在计算机存储设备上编码。本公开还提供了一种耦合到一个或多个处理器并具有在其上存储的指令的计算机可读存储介质，该指令在由一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器根据本文提供的方法的实施方式来执行操作。本公开还提供了用于实现本文提供的方法的系统。该系统包括一个或多个处理器，以及耦合到一个或多个处理器的其上存储有指令的计算机可读存储介质，当该指令由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器执行根据本文提供的方法的实施方式的操作。

应该认识到的是，根据本公开的方面和特征可以包括本文描述的方面和特征的任何组合。即，根据本公开的方面和特征不限于本文具体描述的方面和特征的组合，还包括所提供的方面和特征的任何组合。

在附图和以下描述中阐述了本公开的一种或多种实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，本公开的其它特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1描绘了根据本公开的实施方式的其中根据模型来管理照明系统的示例环境。

图2描绘了根据本公开的实施方式的可以用于管理照明系统的模型的示例。

图3描绘了根据本公开的实施方式的用于管理照明系统的示例处理的流程图。

图4描绘了根据本公开的实施方式的其中根据模型来管理节点系统的示例环境。

图5描绘了根据本公开的实施方式的用于管理节点系统的示例处理的流程图。

图6描绘了根据本公开的实施方式的示例计算系统。

具体实施方式

本公开的实施方式针对用于通过应用规则来管理节点系统的技术，所述规则约束节点系统内可消耗的单位的数量。对于一些示例，节点可以是：物联网(IoT)设备，诸如家庭或其它地方的智能家电系统；工业环境中的工业控制、机器和/或其它设备；任何适当规模的供暖、通风和空调(HVAC)系统、配电系统或其它类型的公用事业系统中的设备；受管理的自主、半自主或人工控制车辆的池中的车辆；等等。在这些和其它示例中，系统内可消耗的单位可以是电力、燃料和/或节点使用的某种其它合适测量的单位。

在一些实施方式中，受管理的节点系统是照明系统，节点是照明系统内的设备(例如，灯具和/或灯泡)，并且单位是功率单位和/或照明单位。如本文进一步描述的，实施方式还在其它类型的环境内操作以管理其它类型的资源。因此，实施方式还支持其它类型的单位，诸如测量舒适、健康等的水平的单位。照明系统可以包括任何合适数量的设备，诸如光源(例如，灯具和/或灯泡)。设备还可以包括：用于控制光源的操作的控制器；用于感测空间中人的存在和/或感测其它环境条件的传感器；和/或其它设备。可以(在外部和/或通过设备本身)监视一个或多个设备，以确定描述设备的操作的单位度量。在一些实施方式中，单位度量可以指示设备的单位的当前数量，其中单位是由设备消耗的功率单位(例如，瓦特)、由设备提供的照明单位(例如，流明)和/或测量设备的当前操作状态的某种其它单位。与照明系统相关联的实体(例如，客户)可以与指示可以如何使用照明系统的模型相关联。例如，模型可以提供允许照明系统在任何给定时间消耗的单位的预算，诸如照明系统可以消耗的瓦特总数、照明系统可以产生的总流明数等等。例如，模型可以包括约束照明系统的操作和/或描述如果超出单位的预算则要采取的动作的规则集合。在一些情况下，规则可以指示如果系统中超出总单位量度，那么自动执行动作以通过关闭一个或多个设备来减少总单位量度，从而减少一个或多个设备的照明或功耗，和/或执行其它动作。

以这种方式，实施方式支持用于空间内照明的单位模型，该模型可以提供照明即服务(LaaS)。根据这样的模型，实体(例如，客户)可以与照明服务提供商达成协议，在该协议下，实体同意支付(例如，每月、每年等)定购费以换取允许实体在其照明系统内消费的单位的预算。单位预算可以在照明系统内的任何设备中使用，并且可以在设备之间转移，以随时实现实体所需的照明结果。如果实体超出其单位分配，那么实体可以被收取附加的费用、实体的定购费率(和单位预算)可以增加、设备可以自动变暗或关闭以保持在预算之内，和/或可以采取其它动作。

本文描述的照明系统可以是进行(例如，无线)通信以提供对诸如房间、建筑物楼层、整个建筑物、室外空间、包含多栋建筑物并具有或没有室外空间的区域等区域中的照明进行详细的(fine-grained)和可配置的控制的设备的网络。在一些实施方式中，除了使用可以由区域的电气计划提供的电力之外，照明系统的控制可以独立于该区域中的电气计划。光源可以被独立控制，从而允许改变各个房间或其它区域中的光量。

实施方式提供了对各个光源的控制和/或对光源组的控制，其中这种控制至少部分地基于本文描述的模型。在一些情况下，光源是(例如，经由双针连接器、螺丝连接器或卡口连接器)安装在常规灯具内的灯泡(替代地称为电灯)，并且这样的光源可以无线连接到日光和/或占用(occupancy)传感器，以及多场景控制器(例如，墙壁开关)，从而允许对每个光源进行单独控制和/或对已配置的光源组进行控制。

如本文所讨论的，各种合适类型的单位度量可以被测量并且用于管理系统内的设备的操作。例如，单位度量可以测量系统中的设备消耗的电量、或系统中的设备提供的照明量。在一些实施方式中，单位度量可以测量通过调查或其它信息收集渠道由环境的占用者(例如，建筑物的房客)表达的舒适、满意和/或幸福的水平。

图1描绘了根据本公开的实施方式的示例环境100。环境100可以包括照明系统102。在一些实施方式中，环境100和/或照明系统102包括如题为“Connected LightingSystem(连接的照明系统)”的美国专利No.10,057,966中所描述的元件，该专利的全部内容通过引用包含于本公开中。系统102可以位于室内空间中，诸如房间或建筑物的其它部分，或者位于整个建筑物、办公室、家庭等中。系统102还可以位于至少部分在室外的空间中，诸如院子、公园、体育场、露天圆形剧场、包括具有一个或多个建筑物的室外空间的区域等中。在一些示例中，系统102存在于诸如车辆内的另一个环境中。实施方式可适用于智能建筑物和/或IoT环境以及其它环境中。例如，实施方式适用于资产跟踪、运输(例如，电动汽车、公共运输、自主车辆等)、物流环境、能源环境和/或网络可访问的任何其它适当区域。实施方式也可以以任何合适的规模来应用，包括房间或建筑物的规模以及更大的规模，诸如跨邻里(neighborhood)、城镇、城市等。

照明系统102可以包括各种类型的设备，诸如光源104、控制器106、传感器108和/或其它设备110。照明系统102的设备通过一个或多个网络112通信地耦合到环境100中可能存在的各种计算设备，包括用户设备120和/或服务器设备114。用户设备120可以是任何合适类型的计算设备，包括便携式设备(例如，智能电话、平板计算机、可穿戴计算机等)以及便携式性低的类型的设备(例如，台式计算机、膝上型计算机等)。用户设备120可以执行应用122，应用122提供用于操作照明系统102中的设备和/或从照明系统102中的设备接收和呈现信息的功能。服务器设备114可以包括任何合适数量和类型的计算设备，并且可以包括分布式计算设备(例如，云计算服务器)。在一些示例中，服务器设备114可以在物理上远离用户设备120和/或照明系统102，并且可以通过诸如互联网之类的广域网(WAN)112与用户设备120和/或照明系统102通信。如本文进一步描述的那样，服务器设备114可以执行一个或多个控制模块116，其基于一个或多个模型118的应用来控制照明系统102的操作和/或执行动作。模型118可以存储在服务器设备114上或其它地方。

一般而言，每个光源104是被配置为发射光(例如，至少部分地在可见光谱中)的设备。光源的示例包括LED灯泡、白炽灯泡、荧光灯泡、煤气灯和/或其它合适类型的发光设备。光源104还可以包括有机LED，其在发光二极管中使用有机物质作为半导体材料。

在一些示例中，光源104是灯具(照明设备)的一部分。灯具是指光源以及与光源的分布、定位和保护直接相关联的所有部件。在一些示例中，灯具可以包括一个或多个光源104。光源可以经由标准灯泡连接器连接到灯具(在这种情况下光源可以是替换灯泡)，或者光源可以与灯具一体形成。标准灯泡可以包括但不限于荧光(例如，T8)灯泡、爱迪生灯泡、抛物面镀铝反射器(PAR)灯泡等。灯具可以与灯具中的各种灯泡一起被控制，和/或各个灯泡可以被单独地控制。

在一些示例中，光源104可以是管的形式(例如，荧光管或LED荧光替换管)。每个光源104可以包括内部驱动器，其调节和/或调制光源的亮度，或者以其它方式控制光源的状态。在美国专利号7,049,761；7,510,299；7,815,338；7,976,196；8,118,447；8,093,823；8,247,985；8,282,247；8,360,599；8,382,327；8,444,292；8,454,193；8,482,212；8,523,394；8,573,813；8,596,813；8,678,610；8,807,785；8,870,415；8,870,412；8,866,396；8,894,430；8,928,025；9,006,990；9,006,993；9,072,171；9,163,794；9,184,518；以及9,271,367中进一步描述了用于荧光管替换的LED光源和相关联的制造方法的示例；这些专利中的每一个的全部内容都通过引用包含于本文。

在一些情况下，照明系统102中的所有光源104可以具有相同的形状因子，或者可以在相同的系统中使用不同的形状因子。例如，在一些实施例中，一些光源是管，而其它光源是PAR灯泡和/或爱迪生灯泡。照明系统102还可以包括用于替换灯泡的灯具、具有集成光源的灯具或两种类型的灯具。虽然本文的示例可能将光源104描述为作为荧光替换管的灯泡，但是其它灯泡形状因子也是可能的。例如，也可以使用A系列灯泡、B系列灯泡、C-7/F系列灯泡、MR系列和/或PAR灯泡。

除内部驱动器之外，每个光源104可以包括或可通信地耦合到允许光源接收和发送无线信号的无线无线电收发装置(例如，收发器)。无线无线电收发装置可以与光源一体形成，或者可以以其它方式与相关联的光源通信(例如，电通信或无线通信)。无线无线电收发装置可以与内部驱动器通信，从而允许如本文描述无线地控制光源的操作。在光源是替换灯泡的一些示例中，无线无线电收发装置可以被包括为替换灯泡中的电子部件的一部分。在一些示例中，无线无线电收发装置是可以被配置为容纳替换灯泡或者可以具有集成在其中的光源的灯具的一部分。

控制器106可以是可用于控制光源104的操作的任何合适数量和类型的控制器，包括固定(例如，壁装式)控制器和/或便携式控制器。在操作期间，可以通过无线网络从控制器106控制光源104。特别地，操作控制器106上的各种开关可以使控制器106将无线信号发送到光源104的无线无线电收发装置，从而使光源104中的一个或多个适当地修改其亮度设置。在一些情况下，控制信号也可以通过有线网络连接来发送。例如，可以使用控制器106的通断开关来接通或断开系统102中的所有光源104，这可以使信号通过有线或无线网络发送来控制光源104。可以使用控制器106的调光器开关来使光源104总体地变暗或变亮。

系统102还可以包括一个或多个传感器108。传感器108可以包括用于与光源104和/或控制器106通信的无线无线电收发装置(例如，收发器)。实施方式支持使用任何合适数量和类型的传感器108。例如，传感器108可以包括运动、声音和/或热传感器，其确定区域(例如，房间)何时被个体占据。传感器108还可以包括检测区域中环境光的亮度的光水平传感器。在一些实施方式中，可以基于来自传感器108的无线信号，例如，基于环境光水平和/或区域占用，来修改光源104的操作。例如，可以基于来自占用传感器108的信号来接通或断开光源104，或者使光源104变暗或变亮，其中这样的信号是基于房间中是否有人或房间是否被占用而发送的。作为另一个示例，可以基于来自环境光传感器的信号来接通或断开光源104，或者使光源104变暗或变亮，其中这样的信号是基于在该区域中检测到的环境光的量而发送的。在一些实施方式中，光源104中的至少一个可以包括一个或多个传感器108，诸如占用传感器、环境光水平传感器等。传感器108也可以在光源104的外部。

在一些实施方式中，环境100包括一个或多个其它设备110，诸如电气模块，其使从区域的电系统向容纳光源104的灯具输送电力的电路闭合。在其中光源包括安装到灯具中的灯泡以使得灯具中的光源104中的至少一些(或全部)始终接收电力的示例中可能是这种情况。而且，环境100可以包括常规的墙壁开关，其断开或闭合电路以关闭或打开灯。电气模块还可以包括无线无线电收发装置(例如，收发器)，从而允许在控制器106和光源104之间进行无线通信。

网络112可以包括采用任何适当的通信协议的任何合适的有线和/或无线网络。例如，本文描述的一个或多个部件的无线无线电收发装置可以被配置为使用无线DALI、IEEE802.11、Wi-Fi、蓝牙、低功耗蓝牙(BTLE)的任何合适版本进行操作。也可以使用其它无线协议，诸如LORAWAN、ZigBee、Z-Wave、专有协议等。无线无线电收发装置可以使用射频(RF)信道，或者通过红外、超声或调制的可见光(诸如带有高频率调制的从LED灯泡发出的光)进行操作。在一些示例中，光源104、控制器106、传感器108和/或其它设备110中的无线无线电收发装置可以形成无线网状网络，其扩展了无线通信系统在整个区域(例如，整个房间、建筑物等)内的范围。这在较大的房间(诸如存储仓库)中可能是有益的，在这些房间中要照亮的空间范围可能超出所使用的无线通信协议的范围。例如，蓝牙通信的范围可以达到30英尺，而无线网状网络可以实现显著更长距离的通信。

用户设备120可以包括无线无线电收发装置(例如，收发器)，该无线无线电收发装置使用户设备120能够使用与系统102中的光源104、传感器108、控制器106和/或其它设备110相同的无线通信协议进行通信。因此，用户设备120可以用于控制和/或配置照明系统102中的光源104的操作。在一些实施方式中，用户设备120可以执行使得能够操作和/或配置系统102中的光源104的应用122(例如，应用(app))。应用122可以包括可以通过用户设备120的触摸屏或其它输入部件来操纵的用户界面(UI)。在一些情况下，UI可以模仿控制器106上的开关的布局。以这种方式，用户可以使用用户设备120以与用户使用控制器106的方式相同或相似的方式来操作所连接的照明系统102。

在一些实施方式中，BTLE可以用于环境100的部件之间的通信。如上所述，剑桥硅无线电(CSR)网格网络或其它合适的基于网格的通信协议可以在BTLE之上操作，并使得能够在比单独使用BTLE可能的范围更大的范围内通信。可以在网状网络上发送各种消息，以使得能够控制光源104。例如，可以发送消息以控制光源104的亮度。例如，整个建筑物可以被网状网络包围，并且可以定义各种组以寻址建筑物的各个房间或其它部分。一般而言，可以将组定义为包括建筑物、房间或其它区域的任何逻辑部分。可以将不同的光源104集合定义为不同的组。应用122和/或控制器106可以用于控制各个光源104和/或光源104的组。

控制模块116可以从照明系统102中的各种设备接收使用数据、分析使用数据，并基于分析执行动作。使用数据可以指示每个设备当前正在消耗的单位的数量，例如设备的当前功耗或设备产生的当前照明。替代地，使用数据可以描述设备的当前操作条件(例如，功耗、产生的照明等)，并且控制模块116可以基于使用数据为每个设备确定单位度量(例如，正在消耗的单位的数量)。控制模块116可以针对与照明系统102相关联的实体(例如，客户)应用模型118，以确定要被执行以控制照明系统102的动作。

在一些实施方式中，控制模块116可以包括学习部件，该学习部件基于学习到的个体行为的方面来调整照明。例如，学习部件可以从传感器108接收传感器数据，该传感器数据指示区域何时被一个或多个人占据和/或区域中的环境光何时处于特定水平。作为特定示例，学习部件可以确定个体倾向于在每个星期三上午大约7:13进入区域(例如，房间、建筑物等)。照明环境可以相应地自动调整，以确保当个人到达时区域中有足够的光。

在一些实施方式中，控制模块116考虑环境光(例如，可从日光获得)的水平以及用户所选择的调光设置，以确定操作光源104时的功率水平和/或亮度。在一些实施方式中，可以基于用户输入随时间调整光源104的水平设置。因此，学习部件可以学习用户在一天(或一周、一个月等的日子)的不同时间的首选的照明水平，并自动调整以提供特定用户所适应的照明水平。此外，在一些实施方式中，当确定光源104在不同时间的水平时，学习部件可以考虑功率节省。例如，学习部件可以识别在特定空间中何时用户存在或不存在的模式。如基于先前检测到的模式确定的那样，可以在用户不太可能出现的那些时间将光源104关闭和/或设置为减少的亮度水平，和/或可以在用户可能出现的那些时间将光源打开和/或设置为典型的房间使用的亮度水平。

可以通过在网络112上向各种设备发送消息来控制照明系统102中的设备。在一些实施方式中，消息可以源自服务器设备114并且经由与服务器设备114和照明系统102中的设备都通信的网络节点被传送到照明系统102中的设备。在一些实施方式中，每个设备在网状网络上可以具有唯一地址(例如，蓝牙地址)。消息可以被广播到整个网状网络，并且消息可以被寻址到特定设备或设备集合。对于寻址到设备的消息，设备可以识别其地址并根据消息的内容适当地响应。对于寻址到一组设备的消息，消息的每个接收方可以确定它是否是该组的一部分，如果是，那么接收方设备可以根据消息的内容适当地响应。因为每个设备可以存储指示其处于哪个组的信息，因此消息可以包含最少数量的数据。

图2描绘了根据本公开的实施方式的可以用于管理照明系统102的模型118的示例200。模型118可以与特定实体(例如，客户)相关联，并且可以用于控制实体的照明系统102。模型118可以包括识别相关联的实体的实体标识符(ID)202。模型118可以包括管理照明系统102中的设备的使用的一个或多个规则204。模型118还可以包括为实体建立的并且由规则204使用的一个或多个参数206。

示例208示出了使用标记语言或其它合适的格式表达的规则204的示例。实施方式支持使用描述规则204的任何合适的格式。在这个示例中，指定了管理超额(overage)条件的规则，其中基于确定系统102中设备的总单位度量超出实体的最大单位参数来执行动作。在这个示例中，执行的动作是将最大单位参数设置为被消耗的当前单位、执行交易以向实体收费(例如，为更高使用而增加的定购费)、以及(例如，通过电子邮件或其它渠道)向实体通知增加的预算和费用。

示例210示出了可以针对实体设置的各种参数，包括指示已经被分配用于在照明系统102中使用的单位预算的最大单位参数。参数还可以包括基于规则在特定情况下执行的动作。在一些示例中，可以针对不同的时间段或情况(诸如工作日与周末、工作时间与非工作时间等)指定最大单位参数(例如，单位预算)。也可以适当地使用其它参数。

实施方式提供了可以为实体的特定照明系统102管理可以由照明系统102同时使用的单位的数量的模型。实体可以定购服务，例如，访问LaaS。服务提供商可以为实体提供适合其环境的适当数量的设备(例如，光源、传感器、控制器等)，并且实体可以同意可能在各种时间消耗的一定单位的预算的定购费。在一些示例中，单位可以在照明系统102中的任何地方消耗，从而提供可以被描述为单位浮动(units float)的情况。例如，如果打开某个灯，那么可以关闭另一个灯以避免超过分配的单位预算。在一些情况下，代替通过完全打开或关闭来调整某些照明或者除了通过完全打开或关闭来调整某些照明之外，可以以更平缓的增量来调整照明。例如，可以通过调光、减少HVAC使用等的组合来减少功耗或其它度量。可以向实体收取针对一段时间(例如，每月、每年等)的每个并发单位使用的价格。作为示例，在单位为照明流明的情况下，定购可以提供每个设备的最小流明数为800，并且可以向实体收取每流明每年0.5美分的费用，或每个设备每年4美元(USD)的费用。作为另一个示例，实体(例如，建筑物客户)可以购买1000个线性电灯、100个筒灯、100个传感器和50个控制器开关，设备总计数为1250个。LaaS的最低购买金额可以为4美元乘以1250，即每年5000美元。

如上所述，使用应用和/或其它软件，实体可以配置光源以响应于传感器检测到的运动和/或基于存在的环境日光的量来激活。某些光源可能优先于其它光源，和/或可以调度光源在不同时间打开、关闭或调整亮度。在一些实施方式中，如果在任何时间都超出单位的最大预算，那么控制模块116可以发送使一个或多个设备关闭或降低亮度的信号，使得所消耗的总单位保持在所分配的单位预算内。在一些实施方式中，如果实体选择购买更多的单位和/或增加其定购以获得更多的单位，那么可以允许透支(例如，预算超额)。

实施方式操作以限制照明系统消耗的能量的量，同时为环境的占据者维持适当量和质量的光以及舒适度。例如，实体的能量账单可能在15,000瓦小时进入更高的每瓦支付等级，作为响应，他们可以从服务提供商购买14,900瓦单位。控制模块可以操作以通过在接近预算限制时智能地减少高使用区域中的能源消耗来确保他们不会因超额而以更高的费率被收费。因此，与先前可用的系统相比，使用实施方式来控制照明系统102在能量消耗和资源分配方面提供了更高的效率。

在一些示例中，实体可以购买他们可以用于实现其首选的智能照明系统的设备集合。当设备处于活动状态(例如，消耗功率和/或产生照明)时，设备能够消耗单位，并且控制模块可以相对于实体的预算的单位分配监视其消耗。当设备变为非活动状态时，该设备所使用的单位可以被其它设备使用，从而提供单位浮动。

如果设备在使用中，那么设备可以处于活动状态。对于流明类型的模型(例如，单位是照明的单位)，设备在其产生流明时可以处于活动状态。对于功率类型的模型(例如，单位是功率的单位)，设备在其消耗功率时可以处于活动状态。在其它模型中，可以使用一些其它单位的定义。提取的单位数可以与设备的使用水平成比例(例如，线性缩放)。例如，如果以100％输出操作的设备使用10个单位，那么以10％输出操作的设备使用1个单位。在一些情况下，不同类型的设备可以提取不同数量和/或类型的单位。设备的单位度量可以描述特定设备正在消耗(例如，提取、使用、消耗)的单位的数量。系统102作为总体可以消耗总单位度量，该总单位度量是系统102中的设备的单位度量之和。针对实体的单位参数可以指示在不触发超额条件的情况下允许照明系统102使用的预算(例如，最大)总单位度量，在触发超额条件的情况下，可能导致向实体收取额外费用、增加其预算(例如，定购费率相应增加)和/或使某些设备关闭以保持在最大允许的单位量度之内。

实施方式可以支持不同类型的单位。例如，单位可以是照明的单位(例如，流明)，使得设备的单位度量等于(或成比例于)从设备输出的光的量。在这个示例中，传感器和控制器可能不消耗单位，并且光源可能消耗单位。在特定示例中，单位可以等于流明(或N个流明，其中N是任何合适的值)。

作为另一个示例，单位可以是消耗的功率的单位(例如，瓦特)，使得设备的单位度量等于(或成比例于)由设备消耗的功率量。在这个示例中，如果光源、传感器、控制器和/或其它消耗功率设备正在操作，那么它们可能消耗单位。在特定示例中，单位可以等于瓦特(或N个瓦特，其中N是任何合适的值)或其它功耗测量。

也可以采用其它单位定义。例如，可以采用优化单位，每当使用高级特征(例如，需求响应)时可以提取该优化单位。也可以基于可测量输出的组合来定义单位。例如，单位可以被定义为流明和瓦特的某种数学组合。

可以基于超出的预算约束来执行各种动作。例如，可以将实体的(例如，每月)单位池限额增加到特定月份的使用量，并向实体收取额外的交易费用。作为另一个示例，随着定购费用的增加，实体的(例如，每月)单位池限额可能在未来的几个月中增加，直到实体重新协商其定购。在其它示例中，可以减少从其它设备提取的单位，以确保系统的总单位度量保持在所分配的预算之内。

图3描绘了根据本公开的实施方式的用于管理照明系统102的示例处理的流程图300。该处理的操作可以由在服务器设备114、用户设备120或其它位置上执行的控制模块116、应用122和/或其它软件模块中的一个或多个来执行。

可以访问(302)使用数据，其指示照明系统102中的设备中的每个设备的当前使用(例如，单位度量)。还可以访问(304)与照明系统102的实体相关联的模型118。可以将模型118中包括的规则应用于(306)使用数据，以确定规则被满足还是被破坏。在一些实施方式中，规则应用可以是周期性的(例如，每五秒)并且相对于使用数据的收集实时地被执行。如上所述，可以基于规则的应用来执行(308)一个或多个动作。如果违反规则、如果满足规则，那么可以执行动作，和/或在任何情况下都可以执行不同的动作。使用数据的监视(310)可以继续。

在一些实施方式中，可以相对于使用数据的接收和分析以及规则对使用数据的应用来实时地(例如，动态地)执行动作。如本文所使用的，实时操作是在执行操作的计算系统的技术限制内在触发事件和操作之间没有任何不必要的时间流逝而基于触发事件执行的操作。实时操作可以在介入的人类动作内执行，并且也可以被描述为动态操作或同步操作。

虽然本文的示例描述了通过应用约束照明系统的操作的规则来管理照明系统，但是实施方式不限于这样的示例。在各种适用场景中，还可以采用实施方式来管理包括其它节点(例如，设备)的其它类型的系统。图4描绘了根据本公开的实施方式的其中根据模型来管理节点404的系统402的示例环境400。受管理的系统402可以是如上所述的照明系统102。受管理的系统402还可以包括以下中的一个或多个：

作为IoT设备的节点的系统，诸如家庭、工作场所或其它地方中的智能家电和/或连接的产品的系统；

作为工业环境(诸如，发电厂、制造工厂等)中的工业控制、机器(例如，锅炉、重型机械等)和/或其它设备的节点的系统；

在各个住宅或工作场所内或跨服务多个住宅或工作场所的更广泛的配电网提供公用事业服务的系统，其中节点是提供诸如HVAC、电力、水、天然气、网络连接、智能建筑系统等服务的单独设备或设备部件；或者

在诸如车队、货运卡车、火车、飞机(例如，无人机)、船只等的自主、半自主或人工控制的车辆的受管理池中的车辆的系统。

这些示例系统中的每个可以由实施方式来管理，并且可以包括或可以不包括如上所述的智能照明节点。例如，可以采用实施方式来使用诸如智能电流互感器之类的无线控制设备的系统来管理智能建筑环境中的节点系统，以改变整个建筑的功率，从而防止功耗超过一定水平(例如，预算)。控制系统可以控制HVAC系统和/或一般建筑电路的操作，诸如电表或子电表、保险设备、安全设备等。作为另一个示例，实施方式可以用于管理连接的电动车辆或电动车辆网络。在这样的示例中，汽车公司或充电站可以基于每个单位(例如，瓦特)将电力使用授权给组。作为另一个示例，可以使用实施方式来管理来自各种供应商的连接的产品。可以将控制软件(例如，IoT软件、控制模块)授权给使用该软件的实体来基于同时使用其产品的客户数量或其它考虑因素来启用其智能产品。

系统402中的节点404可以通过在网络112上向各种节点404发送消息来控制。在一些实施方式中，如以上所描述的那样，消息可以源自服务器设备114，并且可以经由与服务器设备114和节点404都通信的网络节点被传送到节点404。如以上所描述的那样，系统402中的节点404的控制可以基于由系统402中的传感器收集的传感器数据。节点404可以包括系统内被管理的设备以及监视受管理的设备并生成描述其状态和/或操作的传感器数据的传感器。

图5描绘了根据本公开的实施方式的用于管理节点404的系统402的示例处理的流程图500。该处理的操作可以由在服务器设备114、用户设备120或其它位置上执行的控制模块116、应用122和/或其它软件模块来执行。

可以访问(502)使用数据，其指示受管理的系统402中的节点404中的每个节点的当前使用(例如，单位度量)。还可以访问(504)与受管理的系统402的实体相关联的模型118。可以将模型118中包括的规则应用于(506)使用数据，以确定规则被满足还是被破坏。在一些实施方式中，规则应用可以是周期性的(例如，每五秒)并且相对于使用数据的收集实时地被执行。如上所述，可以基于规则的应用来执行(508)一个或多个动作。如果违反规则、如果满足规则，那么可以执行动作，和/或在任何情况下都可以执行不同的动作。使用数据的监视(510)可以继续。如上所述，可以相对于使用数据的接收和分析以及将规则应用于使用数据来实时地(例如，动态地)执行动作。

图6描绘了根据本公开的实施方式的示例计算系统。系统600可以用于针对本文所讨论的各种实施方式描述的任何操作。例如，系统600可以至少部分地包括在本文描述的用户设备120、服务器设备114、光源104、控制器106、传感器108、其它设备110和/或其它计算设备或系统中的一个或多个中。系统600可以包括一个或多个处理器610、存储器620、一个或多个存储设备630以及可通过一个或多个I/O接口640控制的一个或多个输入/输出(I/O)设备650。各种部件610、620、630、640或650可以通过至少一个系统总线660互连，这可以使得能够在系统600的各种模块和部件之间传输数据。

处理器610可以被配置为处理用于在系统600内执行的指令。处理器610可以包括单线程处理器、多线程处理器或两者。处理器610可以被配置为处理存储在存储器620中或存储设备630上的指令。处理器610可以包括每个包括一个或多个核心的基于硬件的处理器。处理器610可以包括通用处理器、专用处理器或两者。

存储器620可以在系统600内存储信息。在一些实施方式中，存储器620包括一个或多个计算机可读介质。存储器620可以包括任意数量的易失性存储器单元、任意数量的非易失性存储器单元、或者易失性和非易失性存储器单元两者。存储器620可以包括只读存储器、随机存取存储器或两者。在一些示例中，存储器620可以被一个或多个执行软件模块用作活动或物理存储器。

存储设备630可以被配置为对系统600提供(例如，持久性)大容量存储。在一些实施方式中，存储设备630可以包括一个或多个计算机可读介质。例如，存储设备630可以包括软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备。存储设备630可以包括只读存储器、随机存取存储器或两者。存储设备630可以包括内部硬盘驱动器、外部硬盘驱动器或可移动驱动器中的一个或多个。

存储器620或存储设备630中的一个或两个可以包括一个或多个计算机可读存储介质(CRSM)。CRSM可以包括电子存储介质、磁存储介质、光存储介质、磁光存储介质、量子存储介质、机械计算机存储介质等中的一种或多种。CRSM可以提供计算机可读指令的存储，该计算机可读指令描述了用于系统600的操作的数据结构、处理、应用、程序、其它模块或其它数据。在一些实施方式中，CRSM可以包括数据存储库，该数据存储库以非暂态格式提供对计算机可读指令或其它信息的存储。CRSM可以被包含于系统600中，或者可以相对于系统600在外部。CRSM可以包括只读存储器、随机存取存储器或两者。适用于切实地实施计算机程序指令和数据的一个或多个CRSM可以包括任何类型的非易失性存储器，包括但不限于：半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。在一些示例中，处理器610和存储器620可以由一个或多个专用集成电路(ASIC)补充或并入其中。

系统600可以包括一个或多个I/O设备650。I/O设备650可以包括一个或多个输入设备，诸如键盘、鼠标、笔、游戏控制器、触摸输入设备、音频输入设备(例如，麦克风)、手势输入设备、触觉输入设备、图像或视频捕获设备(例如，相机)或其它设备。在一些示例中，I/O设备650还可以包括一个或多个输出设备，诸如显示器、LED、音频输出设备(例如，扬声器)、打印机、触觉输出设备等。I/O设备650可以物理地包含于系统600的一个或多个计算设备中，或者可以相对于系统600的一个或多个计算设备在外部。

系统600可以包括一个或多个I/O接口640，以使系统600的部件或模块能够控制I/O设备650、与之接口或以其它方式与之通信。I/O接口640可以使信息能够通过串行通信、并行通信或其它类型的通信在系统600之内或之外、或在系统600的部件之间进行传递。例如，I/O接口640可以符合用于串行端口的RS-232标准的版本，或符合用于并行端口的IEEE1284标准的版本。作为另一个示例，I/O接口640可以被配置为提供通用串行总线(USB)或以太网上的连接。在一些示例中，I/O接口640可以被配置为提供符合IEEE1394标准的版本的串行连接。

I/O接口640也可以包括一个或多个网络接口，其使得能够在系统600中的计算设备之间，或者在系统600与其它网络连接的计算系统之间进行通信。网络接口可以包括一个或多个网络接口控制器(NIC)或其它类型的收发器设备，这些收发器设备被配置为使用任何网络协议通过一个或多个网络发送和接收通信。

系统600的计算设备可以使用一个或多个网络彼此通信，或者与其它计算设备通信。这样的网络可以包括诸如互联网之类的公共网络、如机构或个人内部网之类的私有网络、或者私有和公共网络的任何组合。这些网络可以包括任何类型的有线或无线网络，包括但不限于局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线WAN(WWAN)、无线LAN(WLAN)、移动通信网络(例如，3G、4G、Edge等)等等。在一些实施方式中，计算设备之间的通信可以被加密或以其它方式被保护。例如，通信可以采用一个或多个公共或私有密钥、暗码(cipher)、数字证书或由安全协议(诸如安全套接字层(SSL)或传输层安全性(TLS)协议的任何版本)支持的其它凭证。

系统600可以包括任何数量的任何类型的计算设备。计算设备可以包括但不限于：个人计算机、智能电话、平板计算机、可穿戴计算机、植入式计算机、移动游戏设备、电子书阅读器、汽车计算机、台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、游戏控制台、家庭娱乐设备、网络计算机、服务器计算机、大型计算机、分布式计算设备(例如，云计算设备)、微型计算机、片上系统(SoC)、封装中的系统(SiP)等。虽然本文的示例可能将计算设备描述为物理设备，但是实施方式不限于此。在一些示例中，计算设备可以包括在一个或多个物理计算设备上执行的虚拟计算环境、管理程序(hypervisor)、仿真或虚拟机中的一个或多个。在一些示例中，两个或更多个计算设备可以包括多个设备的簇(cluster)、云(cloud)、农场(farm)或其它分组，这些设备协调操作以提供负载平衡、故障转移支持、并行处理能力、共享存储资源、共享联网能力或其它方面。

本说明书中描述的实施方式和所有功能性操作可以用数字电子电路或计算机软件、固件或硬件实现，包括在本说明书中公开的结构及其等同结构，或者用它们的一种或多种组合来实现。实施方式可以被实现为一种或多种计算机程序产品，即，在计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块用以由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、存储器设备、影响机器可读传播信号的物质组成或它们中的一个或多个的组合。术语“计算系统”涵盖用于处理数据的所有装置、设备和机器，作为示例包括可编程处理器、计算机、或多个处理器或计算机。除了硬件之外，装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或它们的一个或多个的组合的代码。传播的信号是人工生成的信号，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以对信息进行编码以传输到合适的接收器装置。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何适当形式的编程语言(包括编译或解释语言)编写，并且它可以以任何适当形式进行部署，包括作为独立程序或作为适合在计算环境中使用的模块、部件、子例程或其它单元。计算机程序不一定与文件系统中的文件对应。程序可以存储在保存其它程序或数据的文件的一部分(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中、专用于所讨论的程序的单个文件中，或多个协调的文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)中。可以将计算机程序部署为在位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的一个计算机或多个计算机上执行。

本说明书中描述的处理和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能的一个或多个可编程处理器来执行。处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以被实现为专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

适合于执行计算机程序的处理器作为示例包括通用微处理器和专用微处理器，以及任何适当种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般而言，处理器可以从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的元件可以包括用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。一般而言，计算机还可以包括，或可操作地耦合以从其接收数据或向其传输数据或两者的一个或多个用于存储数据的大容量存储设备，例如，磁、磁光盘或光盘。但是，计算机不必具有这样的设备。此外，计算机可以被嵌入在另一个设备中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频播放器、全球定位系统(GPS)接收器，这仅举几例。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，作为示例包括半导体存储器设备，例如，EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如，内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CDROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或包含于其中。

为了提供与用户的交互，实施方式可以计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备，例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器，以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指示设备，例如，鼠标或轨迹球。其它种类的设备也可以用于提供与用户的交互，诸如通过移动计算设备的触摸屏的交互，通过基于语音的交互的可听命令等等。例如，提供给用户的反馈可以是任何适当形式的感觉反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何适当的形式来接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。

实施方式可以在计算机系统中实现，该计算机系统包括后端部件，例如，作为数据服务器，或者包括中间件部件，例如，应用服务器，或者包括前端部件，例如，具有用户可以通过其与实施方式交互的图形UI或web浏览器的客户端计算机，或者包括此类后端、中间件或前端部件中的一种或多种的任何适当的组合。系统的部件可以通过数字数据通信的任何适当形式或介质(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如互联网。

该计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是借助于在各自计算机上运行并彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生的。

虽然本说明书包含许多细节，但是这些细节不应被解释为对本公开范围或可能要求保护的范围的限制，而应理解为对于具体实现方式的特征的特定的描述。在本说明书中在单独的实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方式中或以任何合适的子组合来实现。此外，虽然以上可能将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声称，但是在一些示例中，可以从组合中去除所要求保护的组合中的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以连续的顺序执行这样的操作，或者执行所有示出的操作以获得期望的结果。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，在上述实施方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这样的分离，并且应该理解的是，所描述的程序部件和系统通常可以集成在单个软件产品中或打包到多个软件产品中。

已经描述了许多实施方式。但是，将理解的是，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种修改。例如，可以使用上面示出的各种形式的流程，并对步骤进行重新排序、添加或移除。因此，其它实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种由至少一个处理器执行的计算机实现的方法，所述方法包括：

由所述至少一个处理器访问使用数据，所述使用数据针对包括照明系统的物联网环境中的多个设备中的每个设备指示描述所述多个设备中的相应设备的当前操作的单位度量；

由所述至少一个处理器访问包括约束所述照明系统的使用的规则的模型，其中所述规则根据所述照明系统的最大单位参数来约束所述多个设备的所述单位度量的总数；

由所述至少一个处理器将所述一个或多个规则应用于所述使用数据；以及

由所述至少一个处理器基于将所述一个或多个规则应用于所述使用数据的结果来动态地执行至少一个动作，其中所述结果指示所述多个设备的所述单位度量的总数超过所述最大单位参数。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述单位度量指示以下中的一个或多个：

由所述相应设备当前消耗的电量；

由所述相应设备当前提供的照明量；以及

所述电量和所述照明量的组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个动作包括发送信号以更改所述多个设备中的一个或多个设备的操作以减少所述一个或多个设备的单位度量。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述信号使所述一个或多个设备执行以下中的一个或多个：

关闭所述一个或多个设备；

降低由所述一个或多个设备提供的照明的亮度；以及

减少所述一个或多个设备的功耗。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个动作包括：

将所述最大单位参数改变为至少所述单位度量的总和；以及

向与所述照明系统和所述环境中的至少一方相关联的实体发起收费交易。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述最大单位参数在有限的时间段内被改变。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述多个设备包括光源、传感器和控制器中的一个或多个。

8.一种计算系统，包括：

至少一个处理器；以及

通信地耦合到所述至少一个处理器的存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行包括以下的操作：

访问使用数据，所述使用数据针对包括照明系统的物联网环境中的多个设备中的每个设备指示描述所述多个设备中的相应设备的当前操作的单位度量；

访问包括约束所述照明系统的使用的规则的模型，其中所述规则根据所述照明系统的最大单位参数来约束所述多个设备的所述单位度量的总数；

将所述一个或多个规则应用于所述使用数据；以及

基于将所述一个或多个规则应用于所述使用数据的结果来动态地执行至少一个动作，其中所述结果指示所述多个设备的所述单位度量的总数超过所述最大单位参数。

9.如权利要求8所述的计算系统，其中所述单位度量指示以下中的一个或多个：

由所述相应设备当前消耗的电量；

由所述相应设备当前提供的照明量；以及

所述电量和所述照明量的组合。

10.如权利要求8所述的计算系统，其中所述至少一个动作包括发送信号以更改所述多个设备中的一个或多个设备的操作以减少所述一个或多个设备的单位度量。

11.如权利要求10所述的计算系统，其中所述信号使所述一个或多个设备执行以下中的一个或多个：

关闭所述一个或多个设备；

降低由所述一个或多个设备提供的照明的亮度；以及

减少所述一个或多个设备的功耗。

12.如权利要求8所述的计算系统，其中所述至少一个动作包括：

将所述最大单位参数改变为至少所述单位度量的总和；以及

向与所述照明系统和所述环境中的至少一方相关联的实体发起收费交易。

13.如权利要求12所述的计算系统，其中所述最大单位参数在有限的时间段内被改变。

14.如权利要求8所述的计算系统，其中所述多个设备包括光源、传感器和控制器中的一个或多个。

15.一种或多种计算机可读存储介质，所述一种或多种计算机可读存储介质存储指令，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行包括以下的操作：

访问使用数据，所述使用数据针对包括照明系统的物联网环境中的多个设备中的每个设备指示描述所述多个设备中的相应设备的当前操作的单位度量；

访问包括约束所述照明系统的使用的规则的模型，其中所述规则根据所述照明系统的最大单位参数来约束所述多个设备的所述单位度量的总数；

将所述一个或多个规则应用于所述使用数据；以及

基于将所述一个或多个规则应用于所述使用数据的结果来动态地执行至少一个动作，其中所述结果指示所述多个设备的所述单位度量的总数超过所述最大单位参数。

16.如权利要求15所述的一种或多种计算机可读存储介质，其中所述单位度量指示以下中的一个或多个：

由所述相应设备当前消耗的电量；

由所述相应设备当前提供的照明量；以及

所述电量和所述照明量的组合。

17.如权利要求15所述的一种或多种计算机可读存储介质，其中所述至少一个动作包括发送信号以更改所述多个设备中的一个或多个设备的操作以减少所述一个或多个设备的单位度量。

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