CN114846276A - 用于室内空气质量系统的装置 - Google Patents

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CN114846276A CN202180007512.9A CN202180007512A CN114846276A CN 114846276 A CN114846276 A CN 114846276A CN 202180007512 A CN202180007512 A CN 202180007512A CN 114846276 A CN114846276 A CN 114846276A
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Abstract

本文公开一种用于从包含在建筑物内的各种装置获得环境数据，即空气质量信息的系统和方法。所述各种装置包含可以获得环境数据的传感器，所述环境数据随后由所述系统分析以确定所述数据内的成分的任何水平是否超过预定义阈值范围。如果所述系统确定所述成分的所述水平超过所述给定成分的所述预定义阈值范围，则所述系统将执行某些步骤以使所述水平处于所述预定阈值范围内。这些步骤包含选择适当的电器设备和适当的操作条件以最有效地使所述水平回到所述预定阈值范围内。一旦所述系统已确定所述水平回到所述预定阈值范围内，所述系统就会指示所述所选择电器设备关闭。

Description

用于室内空气质量系统的装置
其它申请案的交叉参考
本申请要求2020年1月7日提交的第PCT/US20/12487号PCT申请的权益，所述PCT申请的全部内容通过引用并入本文并且成为其一部分。
2019年1月7日提交的第62/789,501号美国临时申请、2019年11月27日提交的第PCT/US19/63581号PCT专利申请、2019年1月8日提交的第16/243,056号美国专利申请、2019年1月8日提交的第16/242,498号美国专利申请、2016年3月25日提交的第15/081,488号美国专利申请、2015年1月9日提交的第14/593,883号美国专利申请、2013年8月5日提交的第9,297,540号美国专利、2017年9月29日提交的第10,054,127号美国专利、2015年1月29日提交的第9,816,724号美国专利、2015年9月2日提交的第9,816,699号美国专利、2010年8月31日提交的第9,638,432号美国专利、2006年1月4日提交的第8,100,746号美国专利，以及2015年11月5日提交的WO 2015/168243，所有这些都通过引用全文并入本文并且成为其一部分。
技术领域
本公开涉及室内空气质量(“IAQ”)系统，且确切地说，涉及一种在与通风系统一起使用的IAQ系统内使用的监测装置。更确切地说，本公开涉及一种配置成监测并调节建筑物内的空气质量的监测装置。
背景技术
最近，研究人员已将注意力转向研究室内空气质量差对个人健康的不利影响，因为人们近90％的时间在室内且65％的时间在家中。室内空气质量差对健康状况产生的不利影响包含：(i)慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘、心脏病、糖尿病、肥胖、神经发育障碍等。因此，需要一种不仅可以监测和提高对个人的家庭室内空气质量的认识，而且还可以改善室内空气质量的系统。
此外，随着广泛采用智能手机和移动装置来实施智能家居和物联网(IoT)功能，为用户提供更多的机会来了解和控制他们的环境。因此，还需要从远程位置控制用户家的室内空气质量的能力。
背景部分中提供的描述不应当仅因为其在背景部分中提到或与背景部分相关联而被假定为现有技术。背景部分可以包含描述本发明技术的一个或多个方面的信息。
发明内容
本文描述在能够从获得环境数据，即空气质量信息的IAQ系统内使用的监测装置。具体来说，这些监测装置包含可以获得环境数据的传感器。此环境数据随后由系统分析以确定数据内的任何成分水平是否超过预定义阈值范围。如果系统确定成分水平超过给定成分的预定义阈值范围，则系统将执行某些步骤以使所述水平处于预定阈值范围内。这些步骤包含选择适当的电器设备和所选择电器设备的适当操作条件(例如，打开/关闭和/或操作速度)，以最有效地使水平回到预定阈值范围内。一旦系统已确定水平回到预定阈值范围内，系统就会指示所选择电器设备关闭。
应理解，所属领域的技术人员从以下详细描述将容易了解本发明技术的其它配置，其中借助于说明而展示且描述本发明技术的各种配置。应认识到，本主题技术能够具有其它不同的配置，并且其若干细节能够在其它不同方面进行修改，而全都不脱离本主题技术的范围。因此，图式和具体实施方式应被视为在本质上是说明性而非限制性的。
附图说明
附图仅借助于实例而不借助于限制描绘根据本教导的一个或多个实施方案。在附图中，相似的附图标记是指相同或相似的元件。
图1示出含有IAQ系统的建筑物，所述IAQ系统包含多个监测装置；
图2示出监测装置的基本框图；
图3A到3E示出具有灯开关配置的监测装置的五个不同实施例；
图4是图3A的监测装置的第一实施例的分解图；
图5是图4的监测装置的透视图；
图6是图5的监测装置的放大视图；
图7是图5的监测装置的部分截面图；
图8是在第一未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮；
图9是在第二未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮和顶部外壳；
图10是在第三未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮、顶部外壳和传感器板；
图11是在第四未组装状态下的图5的监测装置的前端透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板和底部外壳；
图12是在第四未组装状态下的图5的监测装置的后透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板和底部外壳；
图13是在第五未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板、底部外壳和后外壳；
图14是在第六未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板、底部外壳、后外壳和布线PCB的范围；
图15是在第七未组装状态下的图5的监测装置的后透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板、底部外壳、后外壳和布线PCB的范围以及顶盖；
图16是在第七未组装状态下的图5的监测装置的正视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板、底部外壳、后外壳和布线PCB的范围以及顶盖；
图17是在第八未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板、底部外壳、后外壳和布线PCB的范围、顶盖和电源PCB；
图18是在第九未组装状态下的图5的监测装置的透视图，其中已移除按钮、顶部外壳、传感器板、底部外壳、后外壳和布线PCB的范围、顶盖、电源PCB和支架；
图19是图3A的监测装置的第二实施例的横截面；
图20是图3A的监测装置的第一和第二实施例的侧视图；
图21是图3A的监测装置的第一和第二实施例的侧视图，其中显示监测装置的前端范围的尺寸；
图22a是图3A的监测装置的第一和第二实施例的俯视图，其中显示监测装置的前端范围的尺寸；
图22b是图3A的监测装置的第一和第二实施例的正视图，其中显示监测装置的前端范围的尺寸；
图22c是图3A的监测装置的第一和第二实施例的侧视图，其中显示监测装置的前端范围的尺寸；
图23是单个或传感器控制的浴室风扇的电路图；
图24是多速度或传感器控制的浴室风扇的电路图；
图25是单或多速度抽油烟机的电路图；
图26是联盟电子控制的电路图；
图27是单或多速度产品的电路图；
图28是具有照明元件的单速或变速产品的电路图；
图29是联盟电子控制的电路图；
图30a到30f示出具有插头配置的控制器的五个不同实施例；
图31是具有插头配置的控制器的第六实施例的分解图；
图32是在完全组装状态下的图31的控制器的第六实施例的透视图；
图33是在第一未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板；
图34是在第二未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板、按钮和光导；
图35是在第三未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板、按钮、光导和侧盖；
图36是在第四未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖和前盖；
图37是在第五未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖、前盖和控制PCB；
图38是在第六未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖、前盖、控制PCB，以及内部支架的范围；
图39是在第七未组装状态下的图32的控制器的前端透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖、前盖、控制PCB和内部支架的范围，以及内部支架；
图40是在第七未组装状态下的图32的控制器的第一后透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖、前盖、控制PCB和内部支架的范围，以及内部支架；
图41是在第七未组装状态下的图32的控制器的第二后透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖、前盖、控制PCB和内部支架的范围，以及内部支架；
图42是在第八未组装状态下的图32的控制器的透视图，其中已移除面板、按钮、光导、侧盖、前盖、控制PCB和内部支架的范围、内部支架和后盖；
图43是图42的第一放大视图；
图44是图38的第二放大视图；
图45是具有插头配置的监测装置的第七实施例的分解图；
图46是在完全组装状态下的图45的监测装置的第七实施例的透视图；
图47是在第一未组装状态下的图46的监测装置的透视图，其中已移除按钮；
图48是在第二未组装状态下的图46的监测装置的透视图，其中已移除按钮和面板；
图49是在第三未组装状态下的图46的监测装置的透视图，其中已移除按钮、面板和EVA衬垫；
图50是用于查看在第四未组装状态下的图46的监测装置的放大视图，其中已移除按钮、面板、EVA衬垫和PM传感器；
图51是在第四未组装状态下的图46的监测装置的前端透视图，其中已移除按钮、面板、EVA衬垫和PM传感器；
图52是在第五未组装状态下的图46的监测装置的透视图，其中已移除按钮、面板、EVA衬垫、PM传感器和传感器板；
图53是在第六未组装状态下的图46的监测装置的透视图，其中已移除按钮、面板、EVA衬垫、PM传感器、传感器板和前端外壳；
图54是图53的第一放大视图；
图55是图53的第二放大视图；
图56是图53的第三放大视图；
图57是图53的第四放大视图；
图58是图46的监测装置的第一截面图；
图59是图46的监测装置的第二截面图；
图60是图46的监测装置的第三截面图；
图61是单输出插头的电路图；
图62是双输出插头的电路图；
图63是监测装置的第一电路图；
图64是监测装置的第二电路图；
图65是监测装置的第三电路图；
图66是监测装置的第四电路图。
具体实施方式
在以下详细描述中，借助于实例阐述许多特定细节以提供对相关教示的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员应显而易见的是，可以在不具有此类细节的情况下实践本教示内容。在其它情况下，已经在相对较高的层次上描述众所周知的方法、过程、组件和/或电路系统而无细节，以免不必要地混淆本公开的各方面。
虽然本公开包含许多不同形式的多个实施例，但在理解本公开将被视为所公开方法和系统的原理的范例且并不希望将所公开概念的广义方面限制于所说明的实施例的情况下，在图式中展示且将在本文中详细地描述特定实施方案。如将认识到，所公开的方法和系统能够具有其它和不同的配置，并且能够在不脱离所公开方法和系统的范围的情况下修改若干细节。例如，以下实施例中的一个或多个部分或全部可以与所公开的方法和系统一致地组合。因此，与所公开的方法和系统一致，可以选择性地省略和/或组合来自图中的流程图或组件的一个或多个步骤。因此，附图、流程图和具体实施方式应被视为在本质上是说明性而非限定性或限制性的。
本申请的图1以及PCT/US20/12487的图1到82描述IAQ系统10，所述IAQ系统能够从包含在操作环境98，即建筑物100(例如，商业建筑、住宅建筑、独栋别墅、公寓等)内的监测装置102、中央单元104或连接电器设备106获得环境数据，即例如污染物水平的空气质量信息。这些装置102、104和106被配置成记录包含各种成分(例如，温度、湿度和/或污染物水平，例如TVOC、CO2、PM2.5)的环境数据，并且将环境数据中的所记录成分水平发送到本地服务器/数据库110。本申请的图3A到66公开关于每个监测装置102内的结构的设计、结构、功能和位置关系的额外细节。
在已记录所记录的环境数据之后，本地服务器/数据库110可以：i)分析数据、ii)确定包含于环境数据内的所有水平是否在预定义阈值范围内，以及ⅲ)可以建议IAQ系统10采取某些步骤(例如，打开/关闭各种电器设备)以使某些成本水平处于预定阈值范围内。IAQ系统10随后可以通过控制包含在操作环境98内的各种电器设备106的操作模式(例如，风扇的开/关和/或速度)来执行这些步骤。一旦IAQ系统10已确定包含在环境数据内的水平回到预定阈值范围内，IAQ系统10就会指示电器设备106关闭。
1)示例性操作环境
图1是操作环境98的部分剖视图，所述操作环境包含示例性IAQ系统10中的一个。具体来说，此示例性IAQ系统10包含：(i)入墙式监测装置400，(ii)插入式监测装置800，(iii)饮用水监测装置580，(iv)中央单元702，(v)连接的抽油烟机312，(vi)连接的空气电离子器352，(vii)耦合到控制器600的非连接加湿器406，(viii)非连接送风机454，以及(ix)非连接浴室风扇460。应理解，这仅仅是示例性的且本公开预期操作环境98的其它配置。
2)监测装置的框图
PCT/US20/12487的图2和3A说明IAQ系统10的示例性监测装置102的框图。具体来说，监测装置102可以包含以下元件：i)传感器200，ii)处理器202，ⅲ)存储器204，iv)功率控制模块206，v)定位模块208，以及vi)连接性模块210。在一些实施例中，监测装置102可以包含其它任选组件，所述组件包含：i)扬声器212，ii)麦克风214，ⅲ)状态指示器216，iv)其它任选组件(例如，可以控制装置的操作设置、数据输入或灯的组件)218。同时，中央单元104可以是任何具有因特网功能的装置(例如，计算机、膝上型计算机、移动装置、蜂窝电话等)，所述装置包含显示由IAQ系统10收集的当前和/或历史数据。在替代实施例中，中央单元104可以包含监测装置102的所有相同组件和特征，以及用于显示由IAQ系统10收集的当前和/或历史数据的显示器220。
a)传感器
包含在监测装置102内的传感器200被配置成收集关于本地环境98的数据。传感器200可以包含以下项中的任一个或以下项的任何组合：(i)空气污染物传感器，(ii)湿度/温度传感器，(iii)运动传感器，(iv)光/颜色传感器，(v)相机，(vi)无源红外线(PIR)传感器，或(vii)其它传感器(例如，红外线、超声波、微波、磁场传感器)。应理解，术语“环境数据”由从这些传感器获取的测量值组成，并且这些测量值在本文中称为成分的水平。具体来说，空气污染物传感器被配置成检测建筑物100内的环境中的一种或多种空气污染物的浓度，包含：CO、CO2、NO、NO2、NOX、PM2.5、超细颗粒、烟雾(PM2.5和PM10)、氡、霉菌和过敏原(PM10)、挥发性有机化合物(VOC)、臭氧、灰尘颗粒、铅颗粒、丙烯醛、生物污染物(例如，细菌、病毒、动物皮屑和猫唾液、螨虫、蟑螂、花粉等)、农药和甲醛。湿度/温度传感器测量建筑物100内的环境中的温度和/或湿度，以建立环境基线并且检测建筑物100内的环境的条件变化。运动传感器、光/颜色传感器、相机和其它传感器可以用于监测靠近监测装置102的人类或动物的习惯以建立基线趋势并检测基线变化。此基线趋势变化可以有助于确定为何在所记录的环境数据内出现变化。或者，IAQ系统10可以使用此基线来表明使建筑物100内的空气质量最大化的不同或替代步骤。
b)存储器
在将此数据发送到本地服务器/数据库110之前，存储器204可以用于暂时地存储环境数据。通常，预定阈值范围或值可以在包含在本地服务器/数据库110或中央单元104中的存储器内进行编程。然而，在一些实施例中，预定阈值范围或值中的一些或全部可以在监测装置102的存储器204内进行编程。无论存储这些预定阈值范围的位置如何，可以将所述范围或值编程到IAQ系统10中。具体来说，此处可以由系统设计者基于以下项中的一个或多个来确定预编程范围或值：监管机构、政府机构、私人团体或标准制定机构，例如ASHRAE标准委员会(例如，以引用的方式完全并入本文中的ANSI/ASHRAE 62.2-2016、ISSN 1041-2336)。下表中示出可以编程到系统10中的范围的实例，其中当空气质量达到“合格”参考水平时，系统10将发送警报或开始采取校正措施。应理解，如果空气质量达到“差”参考水平或“不良”参考水平，则系统10可以采取额外措施或更积极措施，以在合理的时间量内尝试并将建筑物100内的空气质量返回到至少“良好”参考水平。应进一步理解，这些范围仅仅是示例性的并且不应被理解为限制性的。
Figure BDA0003709056520000081
应理解，可以通过替换本地服务器/数据库110内的水平，或者通过使用空中更新以更新存储在监测装置102的存储器204中的水平来更新预定阈值范围或值。
代替将预定阈值范围或值预编程到IAQ系统10中，可以通过将IAQ系统10校准到建筑物100来确定/修改范围或值。为了提供这些范围或值，可以进行以下步骤。首先，监测单元102在预定义时间段(例如，1天、3天或7天)内从传感器200收集数据。然后将此环境数据与各种监管机构、政府机构、私人团体或标准制定机构提出的推荐水平进行比较。基于此比较，IAQ系统10确定阈值范围或值。例如，如果成分的所测量水平比推荐水平低或高多于一个标准偏差，则系统10可以沿标准偏差向下或向上调整推荐水平。执行这些步骤有助于确保IAQ系统10被校准到特定建筑物100，同时处于团体提供的推荐水平内。这样会减少错误警报和过多警报，这允许系统10更有效地运行。例如，如果来自建筑物100的环境数据表明成分的所有水平都良好地处于推荐水平内，则将阈值设置在推荐水平将不提供任何有用信息并且IAQ系统10将很少打开(如果有的话)。另一方面，如果来自建筑物100的环境数据表明成分的所有水平都不在推荐水平内，则仅基于来自建筑物100的数据设置阈值不会非常有利于帮助用户校正其空气质量。因此，IAQ系统10利用从建筑物收集的环境数据以及推荐水平数据两者来提供最准确的阈值范围。
在另一替代方案中，预定阈值范围或值可以基于由已经跨越国家部署的系统10在预定义时间量内收集的数据。然后可以结合各种监管机构、政府机构、私人团体或标准制定机构提出的推荐水平对收集的数据进行分析。基于此比较，系统10可以调整预定阈值范围或值。应理解，预定阈值范围或值可以因区域、状态、城市或社区而不同。例如，收集到的数据和阈值范围的分析可以表明位于洛杉矶市区的IAQ系统10应与安装在以下区域中的系统10具有不同范围：(i)加利福尼亚州马里布，(ii)加利福尼亚州塔霍湖、俄勒冈州，或(iv)在美国西北部内。基于此分析，系统10可以调整范围或值以考虑这些差异。换句话说，系统10可以具有用于位于洛杉矶市区内的系统10的一组范围或值，以及用于位于俄勒冈州波特兰内的系统10的另一组范围或值。在更进一步的替代方案中，可以由用户设置或修改预定阈值范围或值。
c)功率控制模块
监测装置102包含控制监测装置102的功率的功率控制模块206，以及连接到监测装置102的任何非连接电器设备400。此模块206允许用户和/或IAQ系统10打开/关闭供应给电器设备106的电源，所述电器设备连接到监测装置102。换句话说，此模块206允许IAQ系统10使用监测装置102控制非连接电器设备400。在图9、10A和10B中示出非连接电器设备的实例。
d)定位模块
监测装置102包含定位模块208，所述定位模块有助于IAQ系统10确定监测装置102在建筑物100内的位置以及哪些电器设备106接近或靠近监测装置102定位。此位置信息有助于IAQ系统10确定将包含在环境数据内的水平返回到预定阈值范围内所必需的步骤。定位模块208被配置成确定监测装置102的位置：(i)基于由授权用户输入的信息，(ii)使用室内定位系统，(iii)使用绝对定位系统，或(iv)混合系统。在第一实施例中，定位模块208可以基于来自用户的输入确定监测装置102的位置并且电器设备106定位在附近。具体来说，IAQ系统10可以利用安装在具有因特网功能的装置上的应用程序，以向用户提供关于建筑物100的多个问题。例如，应用程序可以询问关于建筑物100的一般问题，所述问题可以包含：i)卧室/浴室的数目，ii)建筑物的建筑面积，ⅲ)哪些浴室与卧室相连，iv)最靠近厨房的浴室，v)建筑物具有多少层，vi)粗略的房间尺寸，vii)旨在确定建筑物100的粗略布局的其它问题，以及viii)其它类似问题。接下来，应用程序可以询问用户关于装置在建筑物100内的位置。例如，应用程序可以询问关于监测装置102和电器设备106的位置的一般问题，所述问题可以包含：i)监测装置102位于主卧内还是厨房内。接下来，应用程序询问用户关于电器设备106的信息。例如，应用程序可以询问用户浴室风扇或抽油烟机的CFM等级。一旦用户将所有此信息输入到应用程序中，当特定监测装置106测量到超过预定阈值范围的水平时，IAQ系统10就可以询问用户应该打开哪个电器设备106。
在替代实施例中，定位模块208可以利用内置到每个电器设备106中的室内定位传感器，或者可以暂时地附接到电器设备106。例如，在购买IAQ系统10后，可以向用户提供可以暂时地附接到非连接电器设备400的多个室内定位传感器。具体来说，室内定位传感器可以利用以下技术中的一个或组合：i)磁性定位，ii)GPS以及航位推算，ⅲ)使用视觉标记的定位(例如，使用内置到监测单元102中的相机)，iv)可见光通信装置，v)红外线系统，vi)无线技术(例如，Wi-Fi定位系统、低功耗蓝牙(“BLE”)、iBeacon、其它信标技术、接收信号强度、超宽带技术、RFID)，或vii)随附于第62/789,501号美国临时申请的论文中论述的其它方法。随后可以指示用户将这些传感器附接到这些非连接电器设备400。一旦这些传感器处于适当位置且连接装置和监测装置104打开，IAQ系统10就可以确定哪些装置最靠近每个监测装置102以及监测装置104相对于彼此的定位。基于此相对位置，IAQ系统10随后可以询问用户关于每个装置的功能性的额外信息以及关于房间布局的额外信息。一旦将此信息输入到IAQ系统10中，IAQ系统10就能够确定将包含在环境数据内的水平返回到预定阈值范围内所必需的步骤。
在另一替代实施例中，定位模块208可以利用传感器，所述传感器可以提供每个监测单元102和电器设备106在建筑物100内的绝对位置。绝对定位系统可能需要用户将建筑物100的地图上传到本地服务器/数据库110。建筑物100的此地图可以基于：i)建筑物100的蓝图产生，或ii)由能够在构建建筑物100之后映射建筑物100的装置确定。此类装置包含可以加载在蜂窝电话或机器人吸尘器上的软件程序。在特定实例中，用户可以利用机器人吸尘器来映射建筑物100。一旦映射建筑物100，机器人吸尘器就可以将地图上传到本地服务器/数据库110。IAQ系统10随后可以基于来自室内定位系统的读数而将监测装置102和电器设备106放置在建筑物100内。一旦IAQ系统10已将监测装置102和电器设备106放置在建筑物100内，用户就可以使用具有因特网功能的装置登录到本地服务器/数据库110并且可以确认其位置。在更进一步的实施例中，定位模块208可以使用上述方法的任何组合。例如，IAQ系统10可以询问用户多个问题，然后使用上述实施例中的室内定位系统。
e)连接性模块
连接性模块210是使监测单元102能够将数据发送到另一装置，例如本地服务器/数据库110或中央单元104的模块。连接性模块210可以使用以下无线或有线技术/通信协议中的任何一个或组合：蓝牙(例如，蓝牙版本5)、ZigBee、Wi-Fi(例如，802.11a、b、g、n)、Wi-Fi Max(例如，802.16e)、数字增强型无绳通信(DECT)、蜂窝通信技术(例如，CDMA-1X、UMTS/HSDPA、GSM/GPRS、TDMA/EDGE、EV/DO，或LTE)、近场通信(NFC)、以太网(例如，802.3)火线、BLE、ZigBee、Z-Wave、6L0WPAN、Thread、WIFI-ah、RFID、SigFox、LoRaWAN、Ingenu、Weightless、ANT、DigiMesh、MiWi、Dash7、WirelessHART、高级消息队列、数据分布服务、消息队列遥测传输、IFTTT、互连集成电路、串行外围接口总线、RS-232、RS485、通用非同步接收器发射器、USB、电力线网络协议、自定义设计的有线或无线通信技术，或在随附于第62/789,501号美国临时申请的论文内列出的任何类型的技术/通信协议。
使用以上技术/通信协议中的任一个，可以通过至少三种不同方法将由监测单元102收集的环境数据发送到监测单元102外部的装置。第一种方法是监测装置102将仅以预定义时间间隔发送环境数据。此预定义时间间隔(例如，30秒、1分钟、3分钟、5分钟、10分钟、30分钟、每小时、每24小时，或其间任何时候)可以被编程到IAQ系统10中或可以由用户设定。应理解，在此方法中，监测装置102不执行任何计算，而是仅将原始传感器数据从监测装置102发送到中央单元104或本地服务器/数据库110以供处理。此方法是有益的，因为它不需要监测装置102执行计算以确定环境数据内的水平是否超过预定义阈值范围。然而，可以在监测装置102外部传输更多数据，并且可以在出现警报事件时与IAQ系统10检测到警报事件时之间存在滞后。
将环境数据发送到监测装置102外部的装置的第二种方法是仅当出现警报事件时发送监测装置102。在此方法中，监测装置102必须具有足以处理由传感器200收集的原始数据，以便确定环境数据内的水平是否超过预定义阈值范围或值的能力。在确定环境数据内的水平超过预定义阈值范围后，监测装置102将此警报数据发送到IAQ系统10的中央单元104或本地服务器/数据库110以执行下一步骤。此方法是有益的，因为它需要从监测装置102向另一装置发送最小数据量。
将环境数据发送到监测装置102外部的装置的第三种方法是第一和第二方法的混合。具体来说，监测装置102：i)以预定义间隔(例如，5分钟、10分钟、30分钟、每小时、每24小时，或其间的任何时候)发送环境数据，以及ii)当发生传感器警报时发送环境数据。混合方法需要监测装置102发送第一方法所需的额外数据，并且具有第二方法所需的额外处理功率。然而，此混合方法避免在第一方法中描述的滞后时间，且允许用户查看低于警报水平的历史环境数据。
f)其它模块
监测装置102可以包含麦克风214以及允许对监测装置102进行语音控制所必需的其它电子组件218。另外，麦克风214和其它电子组件218可以用于允许监测装置102与任何虚拟助手(例如，亚马逊Alexa、微软Cortana、谷歌助手、三星Bixby、苹果Siri或任何其它类似虚拟助手)一起被控制或操作。监测装置102还可以包含状态指示器216，所述状态指示器提供监测装置102处或附近的室内空气质量的一般指示。例如，如果空气质量不良，则监测装置102可以显示红光，如果空气质量良好，则监测装置102可以显示绿光，并且如果空气质量在不良与良好之间，则监测装置102可以显示黄光。
3)示例性监测装置
图3A到66示出IAQ系统10的示例性监测装置102以及其相关联电路系统。具体来说，图1到29涉及具有灯开关配置400的监测装置102，图30到62涉及具有插头配置600的监测装置102。监测装置102的灯开关配置400包含：(i)按钮和光管410，(ii)外壳和天线420，(iii)传感器板430，(iv)底部外壳440，(v)顶盖450，(vi)电源PCB 460，(vii)支架470，(viii)布线PCB 480，以及(ix)后盖490。在各种未组装状态下以及在图19中所示的截面图中示出关于这些结构的额外细节。参考图4、6和7，底部外壳440包含通过其形成的多个开口442。这些开口442服务于多个目的，包含让空气流入监测装置102并允许光从监测装置102逸出。通过这些开口442逸出的光用作监测装置102的状态指示器216。其中如果空气质量不良，则监测装置102可以显示红光，如果空气质量良好，则监测装置102可以显示绿光，并且如果空气质量在不良与良好之间，监测装置102可以显示黄光。此光由耦合到背光源435的LED 347发射。
图23到29示出具有灯开关配置400的监测装置102的各种电路图。具体来说，这些电路图示出包含在灯开关400内的按钮410是可编程的，使得用户可以更改按钮410控制的功能性。例如，第一灯开关400可以耦合到具有一个速度的单个浴室风扇。在此配置中，底部按钮可以允许用户手动地控制浴室风扇。例如，第一次按下按钮可以打开浴室风扇，并且第二次按下按钮可以关闭浴室风扇。顶部按钮可以允许用户超控或关闭IAQ系统10。例如，第一次按下按钮可以将IAQ系统10的此电器设备106置于免打扰模式，并且第二次按下按钮可以将电器设备106从免打扰模式中移除。为了向用户指示他们是否不再打扰，指示器可以位于按钮内或与按钮相邻。
图24示出图23中所示的灯开关400可以如何以不同方式编程以控制多速度浴室风扇。在此实施例中，已经对灯开关400进行编程以允许用户：(i)如果系统10尚未确定风扇需要以第二速度运行(参见PCT/US20/12487内的流程图)，则通过第一次按下按钮手动将风扇打开到第一速度，以及(ii)通过第一次按下按钮手动将风扇转到第二速度。应理解，仅当决策是风扇应该关闭时，按下顶部按钮才会超控系统10的决策。换句话说，仅当系统10已确定风扇应该关闭时，按下顶部按钮才会将风扇转到第一速度。或者，如果所述决策是风扇应处于第二速度，则按下顶部按钮不会超控系统的决策。换句话说，如果在系统10已确定风扇应为第二速度时用户按下顶部按钮，则系统10将超控用户的选择并且将风扇保持在第二速度。同时，按下底部按钮将总是超控系统10的决策并且会将风扇转到第二速度。应理解，用户可以通过按下按钮的组合(例如，顶部和底部一起，按压并保持停止按钮3秒，或另一个按钮组合)而将多速度风扇置于免打扰状态。因为灯开关400是可编程的，所以安装者可以在每个灯开关400内设置所有这些功能，而不需要额外的部件或专门为每个应用定制的部件。这为各方节省时间和费用。
如图30A到42中所示，控制器的插头配置600包含：(i)面板610，(ii)按钮和光导620，(iii)前盖630，(iv)控制PCB 640，(v)终端650，(vi)内部支架和天线660，(vii)电源PCB 670，(viii)后盖680，以及(ix)侧盖490。如PCT/US20/12487中所描述，控制器类似于监测装置102，因为它可以与IAQ系统10通信并且用于控制非连接电器设备400。然而，与监测装置102不同，控制器不包含传感器或包含在监测装置102内的大多数模块。替代地，控制器仅包含连接性模块210和功率控制模块206。通过仅包含这两个模块，控制器可以较小，可以被设计成改造成现有非连接装置450，并且可以用于不需要传感器数据的位置中。类似于上文所描述的灯开关400，此控制器内的按钮可以被编程为允许用户控制插头600如何控制连接到其的电器设备106。此类配置的实例在图61到62中示出。
如图30A到30F和45到60中所示，监测装置102的插头配置800包含：(i)面板810，(ii)按钮和光导820，(iii)前盖830，(iv)控制PCB 840，(v)终端850，(vi)内部支架860，(vii)电源PCB 870，(viii)后盖880，以及(ix)传感器985。类似于上文描述的监测装置102，此监测装置102包含多个进气口/出气口802。具体来说，前部812、184进气口/出气口802形成于面板810内，并且在侧面832上，进气口/出气口形成于监测装置800的侧面内。这些进气口/出气口802允许空气在传感器895上流动以测量和收集空气数据。而且，类似于上述装置，监测装置102的插头配置800可以具有可编程按钮，所述可编程按钮允许用户控制插头800如何控制连接到其的电器设备106。此类配置的实例在图61到62中示出。
4)工业设计
尽管上文已经描述了被认为是最佳模式和/或其它实例的内容，但是应当理解，可以在其中进行各种修改并且可以以各种形式和实例来实施本文公开的主题，并且所述教示可以应用于许多应用中，本文仅描述了其中一些应用。以下权利要求旨在要求保护落入本教示内容的真实范围内的任何和所有应用、修改和变化。还预期其它实施方案。
虽然已经说明并且描述一些实施方案，但是在不明显背离本公开的精神的情况下想到许多修改；并且保护范围仅限于所附权利要求书的范围。标题以及副标题(如果存在的话)仅为了便利而使用且不是限制性的。词“示例性”用于表示“充当实例或说明”。就使用术语“包含”、“具有”等而言，此种术语旨在以与术语“包括”类似的方式为包含性，因为当在权利要求中用作过渡词时被解释为包括。例如第一和第二等关系术语可以用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不一定要求或暗示此些实体或动作之间的任何实际的此类关系或次序。
例如“方面”、“所述方面”、“另一方面”、“一些方面”、“一个或多个方面”、“实施方案”、“所述实施方案”、“另一实施方案”、“一些实施方案”、“一个或多个实施方案”、“实施例”、“所述实施例”、“另一实施例”、“一些实施例”、“一个或多个实施例”、“配置”、“所述配置”、“另一配置”、“一些配置”、“一个或多个配置”、“本发明技术”、“公开内容”、“本公开”、其它变化及类似的短语是为方便起见，且并不暗示与此类短语相关的公开内容对于本发明技术是必要的或此公开内容适用于本发明技术的所有配置。与此类短语相关的公开内容可以适用于所有配置，或一个或多个配置。与此类短语相关的公开内容可以提供一个或多个实例。例如“方面”或“一些方面”的短语可以指一个或多个方面且反之亦然，且这类似地适用于其它前述短语。
鉴于前述描述，本公开的各种修改对于本领域的技术人员将为明显的。本文中描述本公开的优选实施例，包含本发明人已知的用于执行本公开的最佳模式。应理解，所说明的实施例仅为示例性的且不应被视为对本公开的范围的限制。

Claims (28)

1.一种室内空气质量(“IAQ”)系统，其包括：
监测装置，所述监测装置包含：(i)标识，(ii)传感器，以及(iii)连接性模块，其中所述传感器被配置成记录环境数据；
本地服务器/数据库，所述本地服务器/数据库包含连接性模块，其中所述本地服务器/数据库连接性模块被配置成接收：(i)所述监测装置的标识，以及(ii)已由所述监测装置记录的环境数据；
电器设备，所述电器设备可以由所述本地服务器/数据库选择性地控制；以及
其中所述本地服务器/数据库被配置成(i)分析所述接收到的环境数据，以及(ii)基于所述接收到的环境数据选择性地控制所述电器设备。
2.根据权利要求1所述的IAQ系统，其中所述监测装置不电连接到或不直接连接到所述电器设备。
3.根据权利要求1所述的IAQ系统，其中当包含在所述环境数据内的成分的水平高于预定义阈值时，所述本地服务器/数据库打开所述电器设备。
4.根据权利要求1所述的IAQ系统，其中所述预定义阈值由监管机构、政府机构、私人团体或标准制定机构设置。
5.根据权利要求4所述的IAQ系统，其中通过以下操作设置所述预定义阈值：(i)使用所述传感器在预定义时间量内记录环境数据，以及(ii)根据所述所记录环境数据调整所述预定义阈值。
6.根据权利要求1所述的IAQ系统，其中所述传感器测量以下项中的至少一个的水平：CO、CO2、NO、NO2、NOX、PM2.5、超细颗粒、氡、挥发性有机化合物、臭氧、灰尘颗粒、铅颗粒、丙烯醛、生物污染物、农药或甲醛。
7.根据权利要求1所述的IAQ系统，其进一步包括多个电器设备和多个监测装置，其中将所述多个监测装置内的每个监测装置分配给所述多个电器设备内的所述电器设备中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的IAQ系统，其进一步包括多个电器设备，其中所述本地服务器/数据库：(i)从多个应用程序中选择可以改进所述空气质量的所述电器设备中的一个，以及(ii)控制所述所选择应用程序以改进所述空气质量。
9.根据权利要求8所述的IAQ系统，其中控制所述所选择电器设备包含：(i)如果包含在所述环境数据内的水平高于第一预定阈值，则将所述所选择电器设备转向第一设置，(ii)如果包含在所述环境数据内的所述水平高于第二预定阈值，则将所述所选择电器设备转向第二设置，以及(ii)如果包含在所述环境数据内的所述水平高于第三预定阈值，则将所述所选择电器设备转向第三设置。
10.根据权利要求1所述的IAQ系统，其进一步包含具有因特网功能的装置，所述装置被配置成显示已在预定义时间量内收集的环境数据。
11.根据权利要求1所述的IAQ系统，其中所述电器设备是固定到所述建筑物的通风装置。
12.根据权利要求11所述的IAQ系统，其中所述通风装置是以下项中的一个：抽油烟机、浴室风扇或送风机。
13.一种用于监测环境数据中的成分的水平并且操作建筑物内的监测装置的方法，所述方法包括：
提供监测装置，所述监测装置包含：(i)标识，以及(ii)记录环境数据的传感器；
在本地服务器/数据库处接收：(i)所述监测装置的标识，以及(ii)已由所述监测装置记录的环境数据；以及
使用所述本地服务器/数据库控制电器设备的操作模式，其中基于所述环境数据与预定阈值的比较而选择所述操作模式。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述电器设备的所述操作模式不由所述监测装置直接确定。
15.根据权利要求13所述的方法，其中当包含在所述环境数据内的水平高于预定义阈值时，所述操作模式设置成接通。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述预定义阈值由监管机构、政府机构、私人团体或标准制定机构设置。
17.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括以下步骤：
接收包含高于预定义阈值的一个水平的第一组环境数据；
从多个电器设备中选择可以使所述环境数据内的所述水平低于所述预定义阈值的电器设备；
从所述本地服务器/数据库发送信号以打开所述所选择电器设备；
接收包含低于预定义阈值的一个水平的第二组环境数据；
从所述本地服务器/数据库发送信号以关闭所述所选择电器设备。
18.根据权利要求17所述的方法，其中从多个电器设备中选择可以使所述环境数据内的所述水平中的所述水平低于所述预定义阈值的电器设备的步骤包含：选择分配到所述监测装置的所述电器设备。
19.根据权利要求17所述的方法，其中从多个电器设备中选择可以使所述环境数据内的所述水平低于所述预定义阈值的电器设备的所述步骤包含：选择可以在最短时间量内使所述环境数据内的所述水平低于所述预定义阈值的所述电器设备。
20.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在具有因特网功能的装置上显示所述所记录环境数据的步骤。
21.一种用于监测环境数据中的成分的水平并且操作建筑物内的电器设备的方法，所述方法包括：
向电器设备提供至少一个传感器；使用所述至少一个传感器监测环境数据中的成分的水平；
确定水平高于所述成分的预定义阈值范围；
分析来自其它传感器的数据以确定所述传感器是否测量到高于预定义阈值范围的所述水平；
产生设计成将所述成分的所述水平返回所述预定义阈值范围内的计划；
向所述用户通知所述所产生计划；以及
执行所述所产生计划。
22.根据权利要求21所述的方法，其中执行所述所产生计划的步骤包含：(i)指示电器设备打开，以及(ii)当所述水平在所述预定义阈值范围内时，指示所述电器设备关闭。
23.一种如本文所示出和公开的室内空气质量(“IAQ”)系统。
24.一种如在图1到66中所示出和公开的室内空气质量(“IAQ”)系统。
25.一种如在本文中示出和公开的用于监测环境数据中的成分的水平且操作建筑物内的监测装置的方法。
26.一种如在图1到66中示出和公开的用于监测环境数据中的成分的水平并且操作建筑物内的监测装置的方法。
27.一种如在本文中示出和公开的用于监测环境数据中的成分的水平并且操作建筑物内的电器设备的方法。
28.一种如在图1到66中示出和公开的用于监测环境数据中的成分的水平并且操作建筑物内的电器设备的方法。
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