CN204347591U - 用于控制建筑物的气候控制系统的操作的气候控制系统控制器和恒温器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉公开用于控制建筑物的气候控制系统的操作的气候控制系统控制器和恒温器。所述气候控制系统控制器包括处理器、存储器和网络接口,所述网络接口被配置成为所述气候控制系统控制器提供无线网络连接性。其中,所述气候控制系统控制器响应于用户输入,能够与远离所述建筑物的多个目标服务器中的每个目标服务器选择性地连接。可以在家用气候控制系统中提供需求响应能力。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年1月20日提交的申请号为14/159,330的美国专利申请的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入在本申请中。
技术领域
本实用新型总体涉及气候控制系统,尤其涉及(但不限于)选择性地连接气候控制系统控制器(例如恒温器)与多于一个目标服务器。
背景技术
本部分提供与本实用新型有关的背景信息,该背景信息不一定为现有技术。
气候控制系统可以被配置成通过参与本地的、特定区域的和/或公用的需求响应程序来节能。当这类程序中包括气候控制系统时,该气候控制系统的恒温器或其它控制器可以与公用能量供应方或其它能量供应方进行通信,且可以响应于能量需求的实时变化来改变气候控制设置。
实用新型内容
本部分提供本实用新型的总体概况,并没有全面公开本实用新型的完整范围或全部特征。
根据各方面,公开了用于控制气候控制系统的控制器和方法的示例性实施方式。在示例性实施方式中,一种用于控制建筑物的气候控制系统的操作的气候控制系统控制器通常包括处理器、存储器和网络接口,该网络接口被配置成为气候控制系统控制器提供无线网络连接性。气候控制系统控制器响应于用户输入,能够与远离建筑物的多个目标服务器中的每个目标服务器选择性地连接。
在另一示例性实施方式中,提供一种控制气候控制系统的计算机执行的方 法。该方法通常包括:接收多个远程目标服务器中的一个远程目标服务器的用户选择,气候控制系统控制器被配置成建立和/或终止与所述多个远程目标服务器的连接;以及根据该用户选择,建立或终止所选的目标服务器与气候控制系统控制器之间的连接。
在另一示例性实施方式中,提供一种用于控制建筑物的气候控制系统的操作的恒温器。该恒温器通常包括处理器、存储器和网络接口,该网络接口被配置成为恒温器提供与多个目标服务器的无线网络连接性,使得恒温器:(a)响应于用户输入选择恒温器的多个特征和/或功能中的一个特征和/或功能,能够与提供所选的特征和/或功能的第一目标服务器连接,(b)能够与提供所述多个特征和/或功能中的另一特征和/或功能的第二目标服务器选择性地断开。
从本文中所提供的描述,其它适用领域将变得明显。本实用新型内容中的描述和具体示例仅意图用于说明性目的,并不意图限制本实用新型的范围。
附图说明
本文中所描述的附图仅出于说明所选实施方式而非所有可能的实现方式的目的,且并不意图限制本实用新型的范围。
图1为根据本实用新型的示例性实施方式的用于能量管理的系统的示意图;和
图2为根据本实用新型的示例性实施方式的提供具有与一个或多个目标服务器连接和/或断开的能力的恒温器的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。
本实用新型的发明人已经认识到,为了在家用气候控制系统中提供需求响应能力,可借助因特网将气候控制系统的恒温器或其它控制器与公用的需求响应自动化服务器相连接。该连接通常通过房主的家庭区域网络实现。然而,房主可能希望利用联网的恒温器来达到另外的目的,例如,通过用户的智能手机 远程控制气候控制系统、与能量管理服务的供应方进行通信、获得天气预报等。此外,房主可能并不总是希望参与需求响应(Demand Response,DR)程序。
因此,发明人已经开发且在本文中公开了用于控制建筑物的气候控制系统的操作的控制器(例如恒温器等)的示例性实施方式。该控制器包括处理器、存储器和网络接口,该网络接口被配置成为该控制器提供无线网络连接性。基于用户输入,控制器可以与远离建筑物的多个目标服务器中的每个目标服务器连接。在各实施方式中,用户可以选择性地启动、保持或禁止控制器(例如恒温器)与需求响应服务器的连接,同时可以选择性地启动、保持或禁止控制器与一个或多个其它目标服务器之间的一个或多个连接,上述其它目标服务器向所述控制器和/或通过所述控制器提供其它特征和/或功能。
参照附图,图1为体现本实用新型的一个或多个方面的用于能量管理的示例性系统20的示意图。控制器,例如支持无线的恒温器24,被安装在建筑物28(例如住宅)内,且用于控制建筑物28的气候控制系统。该气候控制系统可用于通过各气候控制部件(未示出)的操作来制热和/或制冷建筑物28。这类部件可以包括其它的或另外的一个或多个控制器,例如炉控制器、压缩机控制器、热泵控制器等。应当理解,尽管参照恒温器描述各实施方式,但是可以关于其它或另外的气候控制系统控制器来实现本实用新型的方面。另外地或可替选地,实施方式可以关于大多数(如果不是全部的话)网络连接的能量管理设备。
在本示例性实施方式中,恒温器24包括显示设备60、处理器64、存储器68和网络接口72。网络接口72使恒温器24能够接收来自一个或多个外部位置和/或远程位置的信息,例如用以在显示设备60上进行显示和/或用以在控制恒温器24时使用。在各实施方式中,网络接口72可以是无线局域网(Local Area Network,LAN)/调制解调器网络接口。在一些实施方式中,网络接口72可以提供接入点(Access Point,AP)的能力。各实施方式也可以包括至少一些有线连接。在给定连接中,网络接口72提供用于识别恒温器24的二进制MAC号码,并提供用于访问因特网统一资源定位器(Uniform Resource Locator,URL)的传输控制协议和因特网协议(Transport Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)。 在本示例性实施方式中,恒温器24也包括用户输入部件76,例如,用户输入部件76可以包括一个或多个按钮、一个或多个按键、一个或多个手动操作的开关、触摸板等。恒温器的显示设备60例如能够显示用户指定信息,例如天气预报信息和/或温度覆盖范围(overrides),可从恒温器24外部的因特网网站和/或服务器接收该用户指定信息。处理器64可被配置成用于周期性地请求借助网络接口72的与外部位置中的服务器和/或广域网络40(例如,因特网和/或一个或多个蜂窝网络)的连接,从而访问网站且检索用户指定信息。
接入点/路由器32被设置在本地网络36中,在本示例性实施方式中,本地网络36为用户的家庭网络。接入点/路由器32通过家庭网络36提供恒温器24对广域网40的无线访问。恒温器24可以例如通过接入点/路由器32而与多个远程服务器44无线连接,所述远程服务器44包括多个目标服务器48a-48c(集体通过附图标记48参考)。在本说明书和权利要求中使用术语“目标服务器”,其指的是可向恒温器24提供特定能力、特征和/或功能且具有在系统20中所预先指定的网络地址的服务器,该网络地址用于提供给恒温器24,由此恒温器24可与该服务器连接。
在本示例性实施方式中,目标服务器(“能量管理系统(Energy Management System,EMS)服务器”)48a可以将关于建筑物的气候控制系统和恒温器24的能量管理服务提供给用户,例如与能量管理服务的供应方建立用户配置文件的建筑物28的主人。例如,用户可能希望建立用户配置文件,从而例如可在EMS服务器48a上或通过EMS服务器48a检索特定能量相关的信息,并将其存储在外部位置中的存储器中。例如借助家庭网络36中的恒温器24、计算机52,和/或通过一个或多个远程用户设备56(例如智能手机),可以提供各种能量管理服务。用户设备56可包括(但不限于)可使用无线通信进行通信的移动设备,例如蜂窝或移动手机、智能手机,智能手机例如为设备、等,无线通信包括但不限于无线保真(Wi-Fi)手段、基于802.11的手段、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)手段、蓝牙手段、紫蜂(Zigbee)手段、3G手段、4G手段、基于用 户的无线手段、个人通信服务(Personal Communications Service,PCS)手段、增强型数据速率GSM演进(Enhanced Data Rate for GSM Evolution,EDGE)手段和/或其它无线通信手段或其任意组合。
例如,在建筑物28的主人已经向公用事业公司或其它能量供应方注册了恒温器24的情况下,能量供应方可使目标服务器(“DR服务器”)48b向恒温器24提供需求响应(DR)能力。例如,当恒温器24周期性地轮询DR服务器48b时,DR服务器48b可通过能量供应方操作以发送DR事件信息给恒温器24。响应于DR事件信息,恒温器24可以自动地调整其能量设置以调整建筑物28中的能量消耗。在一些实施方式中,DR服务器48b可通过EMS服务器48a使DR事件信息可用于能量管理服务用户。在这类实施方式中,恒温器24可以与EMS服务器48a连接和/或通过EMS服务器48a,以被提供来自DR服务器48b的DR事件信息。
另外地或可替选地,目标服务器(“W服务器”)48c可提供当前天气信息。在一些实施方式中,恒温器24可与W服务器48c连接以获得并显示这类信息,例如下文将进一步描述。也如下文进一步描述,用户可以选择性地单独地启动和/或终止恒温器24与每个目标服务器48的连接。通常应当注意,根据本实用新型的各种实现,可选择性地将其它类型或附加类型的目标服务器48与恒温器24连接,以提供其它或附加信息、特征和/或功能给恒温器24。也应当注意,尽管在图1中示出了三个目标服务器48,但是在各实施方式中,恒温器可选择性地与多于三个或少于三个的目标服务器48连接。
如前所述,房主可能希望采用联网恒温器用于各种目的,各种目的例如为参与需求响应程序、通过能量管理服务的供应方从事能量管理、接收天气信息等。可由和/或通过服务器(例如各目标服务器48),来使这类特征和/或功能是可用的。在本实用新型的各实施方式中,用户可选择性地使恒温器24与任一给定的目标服务器48连接和/或断开。例如,恒温器24可作为相对于与其连接的一个或多个目标服务器48的TCP/IP客户端操作。恒温器24与一个或多个目标服务器48的这类连接可以基于间歇性,例如,其中,恒温器24周期性地轮询 给定目标服务器48以与该给定服务器48连接,且该给定服务器48期望在预定的时间与恒温器24进行通信。因此,恒温器24例如可以周期性地轮询DR服务器48b,并且当用户已经选择将恒温器24与DR服务器48b连接时,恒温器24接收需求响应事件信息并参与DR事件。另外地或可替选地,如果用户选择不参与需求响应,则用户可以向恒温器24提供输入(如下文进一步描述),以使恒温器24向DR服务器48b发送断开消息。
在各实施方式中,恒温器的输入部件76包括一个或多个开关,从而用户可选择性地使恒温器24与一个或多个目标服务器48连接。在一个示例性实施方式中,提供一个或多个手动开关,从而用户可选择两个选项中的一个或两个,例如获得能量管理服务和/或参与DR事件。响应于借助一个或多个开关的用户输入,恒温器24与EMS服务器48a和/或DR服务器48b连接。在一些实施方式中,在显示设备60上显示菜单,该菜单包括多个IP地址和/或这类地址的描述符,以供用户从中进行选择。用户可以激活触摸屏或其它输入部件76,以从菜单中选择恒温器24将要连接或恒温器24将要断开的目标服务器48的IP地址。
在选择两个或更多个目标服务器48来与恒温器24连接的情况下,恒温器24可配置成对与所选的目标服务器48的通信划分优先级。例如,在恒温器24与DR服务器48b以及EMS服务器48a都连接且同时恒温器24参与DR事件的情况下,相比于轮询EMS服务器48a,恒温器24可更频繁地轮询DR服务器48b。
应当理解,具有许多不同的方式来配置恒温器与一个或多个目标服务器的选择性连接。例如,家庭计算机52、智能手机或其它远程用户设备56、和/或恒温器24可作为“软”接入点操作,恒温器24可通过“软”接入点获得一个或多个目标服务器48的用户选择和/或与一个或多个目标服务器48连接。针对需求响应和针对其它或附加目标服务器提供的特征和/或功能的客户端软件和目标服务器地址可存放在各种位置,例如在恒温器24、接入点/路由器32、计算机52、远程用户设备56、目标服务器48中,在云(即分布在因特网40中的各计算设备中)中等。
在一些实施方式中,根据本实用新型的一些实现,恒温器可配置成选择性 地与目标服务器连接或断开,其中,不需要触摸屏、键盘、按钮或其它恒温器用户界面。例如,可以在智能手机、平板电脑或其它远程用户设备56、计算机52等上,或者通过智能手机、平板电脑或其它远程用户设备56、计算机52等,访问软件应用,从而用户可以在两个或更多个目标服务器48中进行选择,用以与恒温器24连接或断开。在图2中,用附图标记100总体上指示提供具有与一个或多个目标服务器连接和/或断开的能力的恒温器的一种示例性方法。在过程104中,用户在具有用户界面的用户设备(例如本地计算机52、智能手机或其它远程用户设备56等)上下载或以其它方式访问软件应用程序。在过程108中,软件应用程序在用户设备的用户界面上显示菜单。菜单提供例如可通过目标服务器可用的恒温器的特征和/或功能的列表。在过程112中,用户借助用户界面选择上述特征和/或功能中的一个或多个。在过程116中,用户设备例如通过发送与所选的一个或多个特征和/或一个或多个功能相对应的一个或多个目标服务器的一个或多个IP地址,向恒温器发送用户选择。在过程120中,恒温器与对应于用户选择的一个或多个目标服务器连接,并且在一些实施方式中,恒温器可与对应于用户未选择的任一特征和/或功能的任一目标服务器断开。
应当理解,具有许多方式来使用户具备输入和改变连接恒温器与一个或多个目标服务器的偏好的能力。在一些实施方式中,用户可以借助用户设备输入或改变这类偏好,并借助远程访问命令向服务器发送新的和/或变化后的偏好,该服务器可以为目标服务器。该服务器可以存储上述新的和/或变化后的偏好,并将其发送给恒温器,该恒温器根据偏好与一个或多个目标服务器连接和/或断开。
在以上实施方式中,具有需求响应能力的连接的网络化的恒温器允许用户在恒温器处或借助网络选择性地开启或关闭需求响应能力,同时保留用户可能希望保留的其它连接功能。在各实施方式中,可提供对用户的网络上的连接功的控制,而不发生中断,如用户所期望的,同时允许用户例如退出参与需求响应程序或其它不想要的连接功能。因此,用户可以在其家庭网络上,按照期望调整对能量管理和/或需求响应的访问。例如,示例性实施方式包括具有连接到 两个或更多个服务器的能力的恒温器或其它控制器,每个服务器用于特定功能或目的。恒温器还具有根据用户所做的选择,而禁止连接至两个或更多个服务器中的一个或多个服务器的能力,例如以退出公用方或公用供应方所提供的需求响应或简化程序。
提供示例性实施方式,使得本实用新型将是详尽的,并将向本领域的技术人员充分表达其范围。提出许多具体细节,例如具体组件、设备和方法的示例,以提供对本实用新型的实施方式的全面理解。本领域的技术人员将明白,具体细节不一定被采用,可以以许多不同形式体现示例性实施方式,以及具体细节和示例性实施方式不应当被视为限制本实用新型的范围。在一些示例性实施方式,没有详细地描述公知的过程、公知的设备结构和公知的技术。此外,利用本实用新型的一个或多个示例性实施方式可达到的优势和改进仅出于说明性目的而被提供,并不限制本实用新型的范围,虽然本文中所公开的示例性实施方式可提供所有上述优势和改进或不提供任何上述优势和改进,但仍在本实用新型的范围之内。
本文中所公开的具体尺寸、具体材料和/或具体形状在性质上是示例,并不限制本实用新型的范围。本文中所公开的针对给定参数的特定值和特定的值范围并不排除可用在本文中所公开的示例中的一个或多个示例中的其它值和值范围。此外,可以预见,本文中所陈述的针对特定参数的任何两个特定值可以定义可适用于该给定参数的值范围的端点(即,针对给定参数的第一值和第二值的公开可以被理解成公开了第一值与第二值之间的任何值也可用于该给定参数)。例如,如果在本文中举例证明参数X具有值A且也具有值Z,则可以预见,参数X可具有从约A至约Z的值范围。类似地,可以预见,针对参数的两个或更多个值范围(无论这些范围是否为嵌套的、重叠的或有区别的)的公开包括针对该参数的范围的所有可能组合,可使用所公开的范围的端点来要求保护上述所有可能组合。例如,如果在本文中举例证明参数X具有范围1-10或2-9或3-8中的值,则还可以预见,参数X可具有其它值范围,包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9。
本文中所使用的术语仅用于描述特定示例性实施方式且不意图进行限制。如本文中所使用的单数形式“一”和“所述”也可以包括复数形式,除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含性的且因此指定所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合。本文中描述的方法步骤、过程和操作不应解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行,除非特别指出了执行顺序。还应当理解,可以使用额外的或替选的步骤。
当元件或层被称为在另一元件或层之“上”、“接合至”另一元件或层、“连接到”另一元件或层、或“联接到”另一元件或层时,该元件或层可直接在该另一元件或层之上、直接接合至该另一元件或层、直接连接到该另一元件或层、或直接联接到另一元件或层,或者可存在介于中间的元件或层。反之,当元件被称为“直接”在另一元件或层之“上”、“直接接合至”另一元件或层、“直接连接到”另一元件或层、或“直接联接到”另一元件或层时,不存在介于中间的元件或层。应当以类似的方式理解用于描述元件之间关系的其它说法(例如,“在二者之间”对比“直接在二者之间”、“相邻”对比“直接相邻”等)。如本文中所使用,术语“和/或”包括相关联的所列项中的一个或多个的任何组合和全部组合。
术语“大约”,当应用于值时,其指示计算或测量允许值的一些轻微不精确(非常接近准确值;大约或相当临近准确值;几乎为准确值)。如果出于某种原因,在本领域中,不能利用普通含义理解“大约”所提供的不精确,则本文中所使用的“大约”至少指示可产生于测量或使用这类参数的普通方法的变化。例如,在本文中可使用术语“通常”、“大约”和“基本上”来意指在制造公差之内。或者,例如,当修改本实用新型的或所采用的组成部分或反应物的量时,本文中所使用的术语“大约”指的是可通过所使用的常规测量和处理过程(例如,当通过这些过程中疏忽的错误而在真实世界中进行浓缩或溶解时)、通过用于制造合成物或执行方法的制造工艺、原料、组成部分的纯度的差别等而导致 发生的数值量的变化。术语“大约”也包含因由特定的初始混合物所形成的合成物的不同平衡条件而导致不同的量。无论是否用术语“大约”进行修改,权利要求包括等于这些量。
尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。术语(诸如,“第一”、“第二”和其它数字术语)当在本文中使用时不暗示次序或顺序,除非上下文另有明确说明。因此,在不脱离示例性实施方式的教导的情况下,下文所讨论的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分可以称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
为了便于说明,空间相对术语,诸如“内部”、“外部”、“下方”、“下面”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中可以用于描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。空间相对术语可以用于包括所使用的设备或操作的除了图中示出的方向之外的不同的方向。例如,如果图中的设备被翻转,则描述为在其它元件或特征“下面”或“下方”的元件将被取向为在其它元件或特征的“上方”。因此,示例性术语“下面”可以包括上方和下方两种取向。该设备可以被另外地取向(旋转90度或在其它方向上)且本文中所使用的空间相对描述符可以被相应地解释。
已出于说明和描述的目的给出了实施方式的以上描述。这并不意图是详尽的或限制本实用新型。特定实施方式的各个元件、预期或陈述的用途、或特征通常不限制于该特定实施方式,但是在应用时,是可互换的且可用在所选实施方式中,即使未明确示出或描述。也可以以许多方式改变上述各个元件、预期或陈述的用途、或特征。这些变型不被视为脱离本实用新型,意图将所有这类修改包括在本实用新型的范围内。
Claims (13)
1.一种用于控制建筑物的气候控制系统的操作的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器包括处理器、存储器和网络接口,所述网络接口被配置成为所述气候控制系统控制器提供无线网络连接性;
其中,所述气候控制系统控制器响应于用户输入,能够与远离所述建筑物的多个目标服务器中的每个目标服务器选择性地连接。
2.如权利要求1所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器被配置成:在与所述目标服务器中的一个目标服务器连接时,参与需求响应事件。
3.如权利要求1所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器连接在用户网络中,所述用户网络包括具有用户界面的计算机,且所述气候控制系统控制器被配置成借助所述用户界面和计算机接收所述用户输入。
4.如权利要求1所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器被配置成借助智能手机和/或平板电脑接收所述用户输入。
5.如权利要求1所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器包括用户可操作以提供所述用户输入的开关。
6.如权利要求1所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器被配置成借助远程访问命令和所述目标服务器中的一个目标服务器接收所述用户输入。
7.如权利要求1所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器被配置成:在与所述目标服务器中的一个目标服务器连接时,接收与天气有关的信息。
8.如前述任一项权利要求所述的气候控制系统控制器,其特征在于,所述气候控制系统控制器包括恒温器。
9.一种用于控制建筑物的气候控制系统的操作的恒温器,其特征在于,所述恒温器包括处理器、存储器和网络接口,所述网络接口被配置成为所述恒温器提供与多个目标服务器的无线网络连接性,使得所述恒温器:(a)响应于用户输入选择所述恒温器的多个特征和/或功能中的一个特征和/或功能,能够与提供所选的特征和/或功能的第一目标服务器连接,(b)能够与提供所述多个特征和/或功能中的另一特征和/或功能的第二目标服务器选择性地断开。
10.如权利要求9所述的恒温器,其特征在于,所述处理器、存储器和网络接口被配置成借助以下中的一个或多个接收所述用户输入:所述恒温器的用户可操作的开关、与所述恒温器无线连接的计算机的用户界面、平板电脑和智能手机。
11.如权利要求9所述的恒温器,其特征在于,所述恒温器借助能量管理服务供应方的服务器,能够选择性地连接到所述目标服务器中的一个或多个目标服务器。
12.如权利要求9至11中任一项所述的恒温器,其特征在于,所述恒温器被配置成借助远程访问命令和所述目标服务器中的一个目标服务器接收所述用户输入。
13.如权利要求12所述的恒温器,其特征在于,所述目标服务器中的所述一个目标服务器包括能量管理服务供应方的服务器。
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