DE102020133089A1

DE102020133089A1 - Arrangement for home automation as well as device and method

Info

Publication number: DE102020133089A1
Application number: DE102020133089.8A
Authority: DE
Inventors: Sachari Wassilew
Original assignee: Technisat Digital GmbH
Current assignee: Technisat Digital GmbH
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2021-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Heimautomation sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum gleichen Zweck. Die Lösung hat zum Gegenstand, dass mittels einer Verbrauchsmessung bzw. -erfassung, d.h. kontinuierliches Messen der elektrischen Leistung, mindestens ein für das Verbrauchsverhalten des Verbrauches charakteristischer Betriebszustand erkannt werden kann, dem vorausgeht, dass anhand einer gespeicherten Verbrauchsmessung, sog. Verbrauchsmuster ausgemacht wurden, denen ein Betriebszustand zugeordnet wurde. Der gewonnene Vorteil ist möglicherweise dann zu sehen, dass der Mensch zu Verbrauchern in seiner Umgebung wie beispielsweise Haushaltsgeräten Informationen über sein mobiles Empfangsgerät über das erhält, was das Gerät gerade tut, obwohl dem Gerät eine solche Information ansonsten nur zu entnehmen wäre, sofern es eine Sichtbeziehung zu diesem gäbe;The invention relates to an arrangement for home automation and to a device and a method for the same purpose. The object of the solution is that by means of a consumption measurement or recording, i.e. continuous measurement of the electrical power, at least one operating state that is characteristic of the consumption behavior of the consumption can be recognized, which is preceded by the fact that so-called consumption patterns have been identified on the basis of a stored consumption measurement, to which an operating status has been assigned. The advantage gained can then be seen that people receive information about consumers in their environment, such as household appliances, via their mobile receiving device about what the device is currently doing, although such information could otherwise only be obtained from the device if there is a Visual relationship to this would exist;

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Heimautomation sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zum gleichen Zweck. Bei der Anordnung ist die Rede von einem Sensor für eine Heimautomation zum Ermitteln von mindestens einer elektrischen Größe. Der Sensor kann in der beanspruchten Vorrichtung verwirklicht sein.The invention relates to an arrangement for home automation and to a device and a method for the same purpose. The arrangement speaks of a sensor for home automation for determining at least one electrical variable. The sensor can be implemented in the claimed device.

Nachfolgend soll zunächst aufgezeigt werden, wie der Begriff der Heimautomation und der eines Sensors einer Heimautomation technisch zu verstehen ist. Dabei ist letzterer Begriff (Sensors einer Heimautomation) streng zu differenzieren zwischen einem Sensor im herkömmlichen technischen Sinne und dem Besagten. Der Sensor im herkömmlichen technischen Sinne wird hier ggf. als Detektor bezeichnet.In the following, it will first be shown how the term home automation and that of a sensor in home automation are to be understood technically. The latter term (home automation sensor) must be strictly differentiated between a sensor in the conventional technical sense and the aforementioned. The sensor in the conventional technical sense may be referred to here as a detector.

Eine Heimautomation weist eine Zentrale (engl. „controller“) auf und mehrere sog. Geräte (engl. „device“), genau genommen mindestens eine erste Zentrale und mindestens ein Gerät. Im Fall mehrerer Zentralen (physisch), bilden diese untereinander ein hierarchisches System aus, das als eine Zentrale (logisch/funktional) gesehen werden kann. Ein wesentliches Merkmal der Heimautomation ist die drahtlose Kopplung zwischen Zentrale und Gerät(en), was die Installation in einer Wohnung, in einem Gebäude oder dergleichen deutlich vereinfacht. Zu den Geräten zählen gemäß ihrer Funktion sog. Sensoren und sog. Aktoren.A home automation system has a control center ("controller") and several so-called devices ("device"), more precisely at least one first control center and at least one device. In the case of several control centers (physical), these form a hierarchical system among themselves, which can be seen as a control center (logical / functional). An essential feature of home automation is the wireless coupling between control center and device (s), which significantly simplifies installation in an apartment, in a building or the like. According to their function, the devices include so-called sensors and so-called actuators.

Sensoren einer Heimautomation sind vorgesehen, um verschiedenste Umgebungsparameter zu erfassen wie beispielsweise Bewegung, Windgeschwindigkeit/-richtung, Temperatur uvm. Ferner lassen sich mittels vielfältiger Aktoren beispielsweise Rollläden an Fenstern sowie Thermostatventile an Heizkörpern öffnen und schließen. Die hierfür erforderliche Logik stellt üblicherweise eine Zentrale bereit. Bei der nachfolgend aufgezeigten Vorrichtung handelt es sich gemäß den genannten Komponenten einer Heimautomation primär um einen Sensor.Home automation sensors are provided to record a wide variety of environmental parameters such as movement, wind speed / direction, temperature and much more. Furthermore, a variety of actuators can be used, for example, to open and close shutters on windows and thermostatic valves on radiators. The logic required for this is usually provided by a control center. The device shown below is primarily a sensor according to the components of home automation mentioned.

Heimautomation wird auch als Haussteuerung (engl. „SmartHome“) bezeichnet. Kopplungen zwischen den aufgezeigten Komponenten (Zentrale(n), Aktor(en), Sensor(en)) sind zwar üblicherweise als drahtlose Verbindungen ausgeführt, können aber in Ausnahefällen auch drahtgebunden sein. Die Komponenten können ferner für einen autonomen Betrieb eingerichtet sein und sowohl die Mittel zur drahtlosen Kommunikation sowie eine autonome Energieversorgung aufweisen (z.B. Batterie o.ä.). Ferner weisen solche Komponenten minimal Bedienelemente auf; wie beispielsweise lediglich einen Taster.Home automation is also known as home control ("SmartHome"). Couplings between the components shown (control center (s), actuator (s), sensor (s)) are usually implemented as wireless connections, but in exceptional cases they can also be wired. The components can also be set up for autonomous operation and have both the means for wireless communication and an autonomous energy supply (e.g. battery or the like). Furthermore, such components have minimal control elements; such as just a button.

Die Daten, die die Sensoren mittels der drahtlosen Kommunikation der Zentrale bereitstellen, werden hier zunächst als Messdaten und insbesondere als Bilddaten bezeichnet. Grundsätzlich kommunizieren die Komponenten mittels sogenannter Transportdaten gemäß einem Transportprotokoll. Die Messdaten sind demnach in den Transportdaten enthalten. Ferner sind in den Transportdaten sogenannte Anweisungen enthalten. Es ist vorgesehen, dass die Anweisungen gemäß dem Transportprotokoll (Spezifikation) den Komponenten insofern bekannt sind, dass solche Anweisungen eine technische Reaktion auf der Gegenseite bewirken können. Mit anderen Worten handelt es sich bei Transportprotokoll um eine datentechnische Schnittstelle, die vordefinierte Anweisungen umfasst sowie unbestimmte Informationen enthalten kann. Zu diesen unbestimmten Informationen zählen unter anderen die Messdaten, weil in den Messdaten beliebige Daten enthalten sein können, der Größe und dem Umfang nach.The data that the sensors provide to the control center by means of wireless communication are initially referred to here as measurement data and in particular as image data. Basically, the components communicate using so-called transport data in accordance with a transport protocol. The measurement data are therefore contained in the transport data. Furthermore, so-called instructions are contained in the transport data. It is provided that the instructions according to the transport protocol (specification) are known to the components to the extent that such instructions can cause a technical reaction on the other side. In other words, the transport protocol is a data technology interface that includes predefined instructions and can contain indefinite information. This indeterminate information includes, among other things, the measurement data, because any data can be contained in the measurement data, in terms of size and scope.

Besagte Komponenten können platzsparend ausgebildet sein. Aus der WO 2015/040144 A1 ist beispielsweise ein Detektor bekannt, der signalisiert ob ein Fenster geöffnet oder geschlossen ist. Der Detektor ist derart flach ausgeführt, dass sich dieser zwischen Fenster und dessen Rahmen anordnen lässt.Said components can be designed to save space. From the WO 2015/040144 A1 For example, a detector is known that signals whether a window is open or closed. The detector is designed so flat that it can be arranged between the window and its frame.

Es sind diverse Komponenten bekannt, die unterschiedliche Funktionen von Detektoren und/oder Sensoren aufweisen. Mit diesen Funktionen lassen sich Zustände wie Dämmerung/Licht, Temperatur, Wind (-stärke/-richtung), Bewegung usw. detektieren. Ferner kann eine Komponente als Aktor fungieren und beispielweise einen Schalter in einer Steckdose betätigen. Ein Aktor kann auch ein Leuchtmittel sein, das so eingestellt wird, dass es in einer eingestellten Farbe, Helligkeit und/oder mit einer Farbtemperatur leuchtet.Various components are known which have different functions of detectors and / or sensors. These functions can be used to detect conditions such as twilight / light, temperature, wind (strength / direction), movement, etc. Furthermore, a component can act as an actuator and, for example, operate a switch in a socket. An actuator can also be a light source that is set so that it lights up in a set color, brightness and / or with a color temperature.

Die drahtlose Kommunikation bietet die Möglichkeit der flexiblen Ortswahl bei der Installation der Komponenten. Die drahtlose Kommunikation kann für kurze Distanzen ausgebildet sein (bis ca. 30 m im Innenbereich). Es sind Lösungen bekannt, die mittels WLAN (IEEE 802.11) kommunizieren. Andere nutzen DECT oder ITU-T G.9959. Mittels der Kommunikation lässt sich eine Komponente mit einer Zentrale koppeln. Mit anderen Worten wird bei der Heimautomation ein Netzwerk ausgebildet.The wireless communication offers the possibility of flexible choice of location when installing the components. The wireless communication can be designed for short distances (up to approx. 30 m indoors). Solutions are known which communicate by means of WLAN (IEEE 802.11). Others use DECT or ITU-T G.9959. A component can be coupled to a control center by means of communication. In other words, a network is formed in home automation.

In der Zentrale fließen die Informationen und/oder Daten zusammen, die die Komponenten bereitstellen. In selbiger lassen sich verschiedene Auswertungen vornehmen und Szenarien anlegen, mittels derer Aktoren betätigt werden z.B. für das Betätigen von Rollläden, Verschattungen, Berieselungen, Beleuchtungen, Heizungen usw. Mit anderen Worten stellt die Zentrale einen überwiegenden Teil der Logik bereit, die für die Heimautomation benötigt wird. Die Sensoren liefern Eingangswerte und die Aktoren reagieren auf Kommandos.The information and / or data provided by the components flow together in the control center. In the same, various evaluations can be carried out and scenarios can be created by means of which actuators can be operated, e.g. for operating shutters, shading, sprinkling, lighting, heating, etc. In other words, the control center provides a major part of the logic that is required for home automation will. The sensors provide input values and the actuators respond to commands.

Bezüglich der Kommunikation, dem Liefern von Eingangswerten und dem Ausgeben von Kommandos haben sich bereits technische Lösungen etabliert, die hier unter dem Begriff des Protokolls oder des Übertragungsprotokolls zusammengefasst werden. Solche Protokolle heißen z.B. „REST-API“, „ZigBee“ und „Z-Wave Ⓡ“. Der Fachwelt der Heimautomation sind diese Begriffe geläufig. Für den Anwender der Heimautomation ist lediglich beachtlich, dass er -dem Protokoll nach- zu seiner Zentrale passende Komponenten verwendet. Der Vorteil der genannten Protokolle ist, dass diese eine Art Norm oder Standard vorgeben, sodass es für die Zentrale nur maßgeblich ist, dass eine Komponente den Standard unterstützt oder nicht. Es sind zentrale Einheiten bekannt, die mehrere Standards unterstützen können.With regard to communication, the delivery of input values and the issuing of commands, technical solutions have already been established, which are summarized here under the term of the protocol or the transmission protocol. Such protocols are called e.g. "REST-API", "ZigBee" and "Z-Wave Ⓡ". These terms are familiar to the home automation specialist. For the user of home automation, it is only noteworthy that - according to the protocol - he uses components that match his control center. The advantage of the mentioned protocols is that they specify a kind of norm or standard, so that it is only decisive for the control center that a component supports the standard or not. Central units are known which can support several standards.

Auf der Seite der Zentrale stellt das Protokoll eine Schnittstelle (API=engl. „application interface“) für angrenzende Software bereit. So lassen sich mittels dieser Schnittstelle und Programmierwerkzeugen Funktionen schaffen, die der Zentrale ein logisches Verhalten verleihen. Dieses logische Verhalten ist zumeist so angelegt, dass einem Bediener zwar weitestgehend entgegengekommen wird, dieser aber die entscheidenden Einstellungen noch selbst vornehmen oder ändern kann. Zu diesem Zweck wird dem Bediener üblicherweise eine Bedienoberfläche bereitgestellt.On the control center side, the protocol provides an interface (API = "application interface") for adjacent software. This interface and programming tools can be used to create functions that give the control center a logical behavior. This logical behavior is usually designed in such a way that an operator is accommodated as much as possible, but he can still make or change the decisive settings himself. For this purpose, the operator is usually provided with a user interface.

Eingangs wurde das Ermitteln von elektrischen Größen erwähnt. Es geht dabei um elektrische Größen in dem Kontext einer Heimautomation (keine Hochspannung o.ä.). Die Rede ist zunächst von Strom, Spannung, Frequenz und dergleichen, aber auch von den daraus Ableitbaren wie z.B. Leistung und Verbrauch. Letzterer könnte möglicherweise entscheidend bei der Frage sein, in welchem Zustand sich ein elektrischer Verbraucher (Haushaltsgerät, Fernseher, Computer o.ä.) derzeit befindet sowie möglicherweise auch die Historie von solchen Zuständen. Sensoren liefern zunächst lediglich Messwerte womit sich Messreihen erfassen lassen.The determination of electrical quantities was mentioned at the beginning. It is about electrical parameters in the context of home automation (no high voltage or similar). We are initially talking about current, voltage, frequency and the like, but also about those that can be derived from them, such as power and consumption. The latter could possibly be decisive in the question of the state of an electrical consumer (household appliance, television, computer, etc.) and possibly also the history of such states. Initially, sensors only deliver measured values with which series of measurements can be recorded.

Die dargestellte Messreihe könnte einen Bediener zwar schon interessieren, aber derartiges entspricht nicht der Zielrichtung einer Heimautomation, wo es darum geht, den Menschen tägliche Dinge zu vereinfachen und z.T. abzunehmen. Bei dem eingangs genannten Sensor kann es sich um eine sog. Schaltsteckdose handeln, eine Lösung für Verbraucher, die mittels eines herkömmliche 220V Schuko-Stecker an die Stromversorgung angeschlossen werden. Das messende Mittel wird zum Zweck der Verbrauchsermittlung zwischen Steckdose und Stecker in den Stromkreis eingebracht.The series of measurements shown could be of interest to an operator, but this does not correspond to the goal of home automation, where it is a matter of simplifying daily things for people and in some cases removing them. The sensor mentioned at the beginning can be a so-called switch socket, a solution for consumers that are connected to the power supply by means of a conventional 220V Schuko plug. The measuring means is introduced into the circuit between the socket and plug for the purpose of determining consumption.

Aus der DE 10 2008 058 016 A1 ist ein System und Verfahren zur rechnerbasierten Analyse großer Datenmengen bekannt. Für ein Computersystem zur Datenanalyse soll die Trainingszeit durch technische Vorkehrungen signifikant reduziert werden, außerdem soll der benötigte Speicherbedarf durch den Einsatz technischer Maßnahmen nennenswert sinken. Dazu wird ein elektronisches Datenverarbeitungssystem zur Analyse von Daten vorgeschlagen, mit wenigstens einem Analyse-Rechner, wobei der Analyse-Rechner dazu eingerichtet und programmiert ist, ein selbst adaptierendes Neuronen-Netz zu implementieren, das mit einer Vielzahl Datensätzen mit vielen Merkmalen einem Training zu unterziehen ist, bei dem den Neuronen des Neuronen-Netzes anfängliche Neuronengewichte zuzuordnen sind, den Neuronen des Neuronen-Netzes Neuronengewichte zuzuordnen sind, die aus einer Vielzahl der Datensätze mit ihren vielen Merkmalen zu gewinnen sind, ein Training mehrere Trainingsphasen umfasst, und wobei jede Trainingsphase eine bestimmte Anzahl Trainingsdurchläufe aufweist, wobei zu Beginn jeder Trainingsphase entweder Neuronen in das Neuronen-Netz einzufügen sind, deren Neuronengewichte sich mindestens teilweise aus Gewichten vorhandener Neuronen ergeben, oder Neuronen aus dem Neuronen-Netz zu entfernen sind und die Neuronengewichte der verbleibenden Neuronen mindestens teilweise mit Teilen der Gewichte der entfernten Neuronen zu gewichten ist.From the DE 10 2008 058 016 A1 a system and method for computer-based analysis of large amounts of data are known. For a computer system for data analysis, the training time should be significantly reduced through technical precautions, and the required memory requirements should be reduced significantly through the use of technical measures. For this purpose, an electronic data processing system for analyzing data is proposed, with at least one analysis computer, the analysis computer being set up and programmed to implement a self-adapting neuron network that is to be subjected to training with a large number of data sets with many features is, in which the neurons of the neuron network are to be assigned initial neuron weights, the neurons of the neuron network are to be assigned neuron weights that can be obtained from a large number of the data sets with their many characteristics, a training comprises several training phases, and each training phase has one having a certain number of training runs, with either neurons having to be inserted into the neuron network at the beginning of each training phase, the neuron weights of which are at least partially derived from weights of existing neurons, or neurons are to be removed from the neuron network and the neuron weights of the remaining neurons is to be weighted at least partially with parts of the weights of the removed neurons.

Eine derartige Lösung ist mit den in der Heimautomation gängigen Schaltkreisen, die auf Energieeffizienz ausgerichtet sind, möglicherweise nicht zu realisieren.Such a solution may not be feasible with the circuits commonly used in home automation that are geared towards energy efficiency.

Aus der EP 3 019 969 B1 sind Datenkonsolidierungsmechanismen für die Integrationsplattform „Internet der Dinge“ (engl. Internet of Things; kurz: „IoT‟) bekannt. Dabei sind (loT) -Geräten über eine loT-Integrationsplattform verbunden. Das Verfahren umfasst: Extrahieren eines ersten Datensatzes aus einer Datenquelle, die einem ersten loT-Gerät zugeordnet und mit der loT-Integrationsplattform verbunden ist, wobei die loT-Integrationsplattform als Cloud-Dienst implementiert ist verbunden mit mehreren Datenquellen aus anderen vertikalen Lösungen von loT-Geräten; Extrahieren eines zweiten Datensatzes aus einer zweiten loT-Vorrichtung, wobei der zweite Datensatz eine semantische Bezeichnung angibt, die einem Benutzerkontext zugeordnet ist; Korrelieren des ersten Datensatzes und des zweiten Datensatzes; Kopieren des semantischen Labels vom zweiten loT-Gerät zum ersten loT-Gerät; Analysieren der korrelierten Datensätze, um einen abgeleiteten Datensatz zu erzeugen, der für den Benutzerkontext relevant ist, einschließlich der semantischen Bezeichnung; und Darstellen des abgeleiteten Datensatzes auf einer Integrationsschnittstelle.From the EP 3 019 969 B1 data consolidation mechanisms for the “Internet of Things” integration platform are known. (LoT) devices are connected via a loT integration platform. The method comprises: extracting a first data set from a data source that is assigned to a first loT device and connected to the loT integration platform, the loT integration platform being implemented as a cloud service connected to multiple data sources from other vertical solutions from loT- Devices; Extracting a second data set from a second loT device, the second data set indicating a semantic label associated with a user context; Correlating the first data set and the second data set; Copying the semantic label from the second loT device to the first loT device; Analyzing the correlated data sets to generate a derived data set relevant to the user context, including the semantic designation; and displaying the derived data set on an integration interface.

Derartiges kann als abstraktes Vorgehen verstanden werden, was allerdings für die gesuchte Lösung keinen unterstützenden Beitrag liefert.This type of approach can be understood as an abstract procedure, which does not, however, provide any support for the solution sought.

Die DE 11 2016 004 325 T5 offenbart, dass Systeme, Vorrichtungen und/oder Verfahren für ein kooperatives Zusammensetzen eines Universalsensors mit einem oder mehreren anderen Universalsensoren zu einem Allzweck-Sensorcluster, der in einer dynamisch konfigurierbaren Anordnung einsetzbar ist, sorgen können. Der Universalsensor kann Daten, die einer oder mehreren Eigenschaften in einer Einsatzumgebung entsprechen, auf die der Universalsensor trifft, erfassen. Der Universalsensor kann die Daten, die wenigstens einer der Eigenschaften in der Einsatzumgebung entsprechen, auf die der Universalsensor trifft, bereitstellen. Auf Basis der Daten, die durch jeden Universalsensor des Allzweck-Sensorclusters bereitgestellt werden, kann ein grundlegendes Detektionsmuster für den Allzweck-Sensorcluster erstellt werden. Außerdem kann eine Veränderung in dem grundlegenden Detektionsmuster detektiert werden, um einen abnormalen Zustand anzusprechen. Ein Proxy kann die Kopplung zwischen zwei oder mehr Universalsensoren und/oder zwischen einem Universalsensor und einem Repository vermitteln.the DE 11 2016 004 325 T5 discloses that systems, devices and / or methods can provide for a cooperative assembly of a universal sensor with one or more other universal sensors to form a general-purpose sensor cluster that can be used in a dynamically configurable arrangement. The universal sensor can collect data corresponding to one or more properties in an operational environment encountered by the universal sensor. The universal sensor can provide the data which correspond to at least one of the properties in the operational environment that the universal sensor encounters. On the basis of the data provided by each universal sensor of the general-purpose sensor cluster, a basic detection pattern for the general-purpose sensor cluster can be created. In addition, a change in the basic detection pattern can be detected to address an abnormal condition. A proxy can mediate the coupling between two or more universal sensors and / or between a universal sensor and a repository.

Auch mit diesem Vorschlag kann dem eingangs formulierte Lösungsbedürfnis noch nicht abgeholfen werden.Even with this proposal, the need for a solution formulated at the beginning cannot be remedied.

Es kann als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, die im Stand der Technik identifizierte Lücke zu schließen beziehungsweise die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.It can be seen as an object of the invention to close the gap identified in the prior art or to overcome the disadvantages of the prior art that have been identified.

Es wird eine Anordnung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen sowie eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4 und ein Verfahren gemäß Anspruch 5. In den abhängigen Ansprüchen sind Ausführungsformen der aufgezeigten Ausgestaltungen dargestellt.An arrangement according to claim 1 is proposed, as well as a device according to claim 4 and a method according to claim 5. Embodiments of the configurations shown are presented in the dependent claims.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung ist eine Anordnung vorgeschlagen, die Anordnung zur Heimautomation aufweisend ein messendes Element und ein bestimmendes Element,
wobei das messende Element eingerichtet ist, Daten zum Verbrauch eines elektrischen Verbrauches bereitzustellen,
wobei das bestimmende Element eingerichtet ist, in einem ersten Modus aus den Daten über ein Zeitintervall mindestens ein Verbrauchsmuster zu entnehmen und als gespeichertes Verbrauchsmuster aufzubewahren, das derart charakteristisch ist, dass es auf einen Betriebszustand des Verbrauchers schließen lässt aufgrund eines Verbrauchsverlaufes der charakteristisch sein kann aufgrund von zum Beispiel Schwankungen, Maxima, Anstiegen und/oder Dauer,
wobei das bestimmende Element eingerichtet ist, in dem ersten Modus mindestens ein Datenelement für einen Betriebszustand zu speichern mit Bezug auf mindestens ein gespeichertes Verbrauchsmuster, wonach eine eindeutige Beziehung von dem gespeicherten Verbrauchsmuster zu dem gespeicherten Betriebszustand eingerichtet ist,
wobei das bestimmende Element ferner eingerichtet ist, in einem zweiten Modus mittels der von Seiten des messenden Elementes bereitgestellte Daten zum Verbrauch des elektrischen Verbrauches eine Übereinstimmung mit mindestens einem der gespeicherten Verbrauchsmuster zu ermitteln,
wobei das bestimmende Element zudem eingerichtet ist, in dem zweiten Modus anhand der Übereinstimmung mit mindestens einem der gespeicherten Verbrauchsmuster den gespeicherten Betriebszustand zu ermitteln, der das benennt, was der Verbraucher in dem zweiten Modus zu dem jeweiligen/aktuellen Zeitpunkt aufgrund der Daten zum Verbrauch des elektrischen Verbrauches tut.According to a first embodiment, an arrangement is proposed, the arrangement for home automation having a measuring element and a determining element,
wherein the measuring element is set up to provide data on the consumption of electrical consumption,
wherein the determining element is set up to take at least one consumption pattern from the data over a time interval in a first mode and to keep it as a stored consumption pattern that is characteristic in such a way that it indicates an operating state of the consumer based on a consumption profile that can be characteristic due to of, for example, fluctuations, maxima, increases and / or duration,
wherein the determining element is set up to store at least one data element for an operating state in the first mode with reference to at least one stored consumption pattern, according to which a clear relationship is set up between the stored consumption pattern and the stored operating state,
wherein the determining element is further set up to determine a match with at least one of the stored consumption patterns in a second mode by means of the data provided by the measuring element on the consumption of electrical consumption,
wherein the determining element is also set up to determine the stored operating state in the second mode based on the correspondence with at least one of the stored consumption patterns, which specifies what the consumer in the second mode at the respective / current point in time based on the data on the consumption of the electrical consumption does.

Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung ist die Heimautomation gebildet ist aus mindestens einem dezentral aufgestellten Gerät beziehungsweise Sensor der Heimautomation und einer zentral aufgestellten Zentrale,
wobei das messende Element eingerichtet ist in dem dezentral aufgestellten Gerät beziehungsweise Sensor der Heimautomation,
wobei das bestimmende Element, eingerichtet ist in der dezentral aufgestellten Zentrale, wobei das messende Element eingerichtet, dem bestimmenden Element bereitzustellen mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung.According to one embodiment of the arrangement, the home automation is formed from at least one decentralized device or sensor of the home automation and a centrally located control center,
wherein the measuring element is set up in the decentralized device or sensor of the home automation,
wherein the determining element is set up in the decentralized control center, wherein the measuring element is set up to provide the determining element by means of a wireless communication link.

Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung ist das bestimmende Element, von vornherein eingerichtet, einen Minimalverbrauch eines Verbrauches zu erkennen, wodurch ein erster Betriebszustand benannt werden kann, nämlich der des Zustandes „AUS“, wobei das bestimmende Element, von vornherein eingerichtet ist, einen Geringverbrauch eines Verbrauches zu erkennen, wodurch ein zweiter Betriebszustand benannt werden kann, nämlich der des Ruhezustandes -„Standby“ -, wobei das bestimmende Element, von vornherein eingerichtet ist, einen Verbrauch über dem Geringverbrauch eines Verbrauches zu erkennen, wodurch ein dritter Betriebszustand benannt werden kann, nämlich der des Zustandes „EIN“.According to one embodiment of the arrangement, the determining element is set up from the outset to recognize a minimum consumption of a consumption, whereby a first operating state can be named, namely that of the “OFF” state, the determining element being set up from the start to have a low consumption To recognize consumption, whereby a second operating state can be named, namely that of the idle state - "standby" -, whereby the determining element is set up from the outset to recognize a consumption above the low consumption of a consumption, whereby a third operating state can be named, namely that of the "ON" state.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Vorrichtung vorgeschlagen, die Vorrichtung aufweisend ein bestimmendes Element der oben beschriebenen Anordnung.According to a further embodiment, a device is proposed, the device having a determining element of the arrangement described above.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Verfahren vorgeschlagen, das Verfahren ausweisend die Schritte, wofür die der oben beschriebene Anordnung eingerichtet ist, das Verfahren insbesondere aufweisen zwei Modi,
wobei in dem ersten Modus aus den Daten über ein Zeitintervall mindestens ein Verbrauchsmuster entnommen und als gespeichertes Verbrauchsmuster aufbewahrt wird, das derart charakteristisch ist, dass es auf einen Betriebszustand des Verbrauchers schließen lässt aufgrund eines Verbrauchsverlaufes der charakteristisch sein kann aufgrund von zum Beispiel Schwankungen, Maxima, Anstiegen und/oder Dauer,
wobei in dem ersten Modus mindestens ein Datenelement für einen Betriebszustand gespeichert wird mit Bezug auf mindestens ein gespeichertes Verbrauchsmuster, wonach eine eindeutige Beziehung von dem gespeicherten Verbrauchsmuster zu dem gespeicherten Betriebszustand eingerichtet ist,
wobei in dem zweiten Modus mittels der von Seiten des messenden Elementes bereitgestellte Daten zum Verbrauch des elektrischen Verbrauches eine Übereinstimmung mit mindestens einem der gespeicherten Verbrauchsmuster ermittelt wird,
wobei in dem zweiten Modus anhand der Übereinstimmung mit mindestens einem der gespeicherten Verbrauchsmuster der gespeicherten Betriebszustand ermittelt wird, der das benennt, was der Verbraucher in dem zweiten Modus zu dem jeweiligen/aktuellen Zeitpunkt aufgrund der Daten zum Verbrauch des elektrischen Verbrauches tut.According to a further embodiment, a method is proposed, the method having the steps for which those described above Arrangement is set up, the method in particular have two modes,
In the first mode, at least one consumption pattern is taken from the data over a time interval and stored as a stored consumption pattern, which is characteristic in such a way that it suggests an operating state of the consumer based on a consumption profile that can be characteristic due to, for example, fluctuations, maxima , Increases and / or duration,
wherein in the first mode at least one data element for an operating state is stored with reference to at least one stored consumption pattern, according to which a clear relationship is established between the stored consumption pattern and the stored operating state,
wherein in the second mode a match with at least one of the stored consumption patterns is determined by means of the data provided by the measuring element on the consumption of electrical consumption,
wherein in the second mode the stored operating state is determined based on the correspondence with at least one of the stored consumption patterns, which specifies what the consumer is doing in the second mode at the respective / current point in time based on the data on the consumption of electrical consumption.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wirkt in dem ersten Modus der Bediener insofern mit, dass er den Betriebszustand derart benennt, dass er diesem einem ihm geläufigen Begriff hinzufügt.According to one embodiment of the method, the operator participates in the first mode insofar as he names the operating state in such a way that he adds a term that is familiar to him to it.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wirkt in dem ersten Modus der Bediener insofern mit, dass er Anfang und/oder Ende des Betriebszustandes dem bestimmenden Element signalisiert, was dahingehend wirkt, dass das Zeitintervall eines Verbrauchsmusters festgelegt wird.According to one embodiment of the method, the operator participates in the first mode to the extent that he signals the beginning and / or end of the operating state to the determining element, which has the effect that the time interval of a consumption pattern is established.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Verfahren im ersten Modus zeitgleich ausgeführt mit dem Verfahren im zweiten Modus, was bedeutet, dass ein vormals gespeichertes Verbrauchsmuster ersetzt wird durch ein weiteres gespeichertes Verbrauchsmuster.According to one embodiment of the method, the method in the first mode is carried out at the same time as the method in the second mode, which means that a previously stored consumption pattern is replaced by a further stored consumption pattern.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das mindestens eine Verbrauchsmuster bezügliche dessen Zeitintervalls zu einem Zeitpunkt festgelegt, an der Verbraucher aufgrund seines Verbrauches ausgeschalten ist oder sich zumindest in einem Ruhezustand befinden dürfte aufgrund eines Geringverbrauches.According to one embodiment of the method, the at least one consumption pattern is set with respect to its time interval at a point in time at which the consumer is switched off due to its consumption or at least is likely to be in an idle state due to low consumption.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird erfolgt das Mitwirken des Verbrauches mittels einer Bedienoberfläche, die die Zentrale bereitstellt.According to one embodiment of the method, consumption is contributed by means of a user interface provided by the control center.

Der Gegenstand der Anmeldung nimmt Bezug auf eine prioritätsbegründende Fassung (hier: erste Fassung) deren Inhalt weiter unten beigefügt ist. Im Gegensatz zu dieser ersten Fassung ist darin von „intelligenter Heimsteuerung“ die Rede und hier von „Heimautomation“. Ferner wird darin von „Clustern“ gesprochen, was hier als Verbrauchsmuster bezeichnet wird. Außerdem hat sich die erste Fassung noch mit sog. Clusterzentren befasst, womit so etwas wie ein Schwerpunkt gemeint sein sollte. Im Grunde konnte in der ersten Fassung allerdings nicht klar zum Ausdruck gebracht werden, wie von einer Verbrauchsentwicklung auf einen Betriebszustand rückgeschlossen wird. An dem Begriff Betriebszustand wird festgehalten.The subject of the application refers to a priority version (here: first version) the content of which is attached below. In contrast to this first version, it speaks of "intelligent home control" and here of "home automation". It also speaks of “clusters”, which is referred to here as the consumption pattern. In addition, the first version dealt with so-called cluster centers, which should mean something like a focus. Basically, however, it was not possible to clearly express in the first version how an operating state can be inferred from a consumption development. The term operating state is adhered to.

Nach dem Verständnis hier ist der Betriebszustand ein Datenelement. Mehrere Betriebszustände sind mehrere Datenelemente. Das messende Element legt solche an, entweder je nach Bedarf oder als Vorrat mit Vorbelegungen nach der sich die genutzten und die „leeren“ unterscheiden lassen. Im einfachsten Fall sind die genutzten Datenelement fortlaufend nummeriert, sodass die initiale Bezeichnung des ersten Betriebszustandes „1“ lauten könnte. Der Bediener kann einen Begriff mit dem Betriebszustand in Verbindung bringen (ersetzt wird z.B. „1“ durch „Heizen“).As understood here, the operating state is a data item. Several operating states are several data elements. The measuring element creates these, either as required or as a reserve with pre-allocations according to which the used and the "empty" can be distinguished. In the simplest case, the data elements used are numbered consecutively so that the initial designation of the first operating state could be “1”. The operator can associate a term with the operating status (e.g. "1" is replaced by "heating").

Zwischen Betriebszustand und Verbrauchsmuster ist eine eindeutige Datenbeziehung vorgesehen (d.h. „1:n“). Vom Verbrauchsmuster ausgehend wird stets ein Datenelement eines Betriebszustandes gefunden. Hierfür kann beispielsweise ein Verbrauchsmuster eine Kennung aufweisen, die auf das Datenelement eines Betriebszustandes (oder Ähnliches).A clear data relationship is provided between the operating status and consumption pattern (i.e. "1: n"). Based on the consumption pattern, a data element of an operating state is always found. For this purpose, for example, a consumption pattern can have an identifier that refers to the data element of an operating state (or the like).

Das Verbrauchsmuster wird letztendlich aus einer Datenreihe (Messreihe für Verbrauch bzw. Strom entwickelt). Eine solche Datenreihe ist der Form an sich nicht verwendbar, ohne dass der Dateireihe eine Abstraktion unterzogen wird (z.B. Mittelwert, Minima/Maxima, Standardabweichung usw.). Dabei handelt es sich um bekannte Mittel der Statistik, die hier nicht beansprucht werden. Insofern, dass gesagt ist, eine „[...] Übereinstimmung mit mindestens einem der gespeicherten Verbrauchsmuster zu ermitteln [...]“, ist gemeint, dass solche abstrakte Werte (wie Mittelwert) verglichen werden.The consumption pattern is ultimately developed from a series of data (series of measurements for consumption or electricity). Such a data series cannot be used as such without the data series being subjected to an abstraction (e.g. mean value, minima / maxima, standard deviation, etc.). These are well-known means of statistics, which are not claimed here. In so far as it is said that "[...] to determine a match with at least one of the stored consumption patterns [...]", it means that such abstract values (such as mean value) are compared.

Im Grunde ist aber nicht nur das Verbrauchsmuster verwendbar sondern ein markanter Wechsel („Sprung“) zwischen diskreten Verbrauchsmustern. In der 4c ist gezeigt, dass die Verbrauchsmuster (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5) auf unterschiedlichen Leistungsniveaus liegen, wozwischen ein sprunghaftes Verhalten zu verzeichnen war.Basically, however, it is not just the consumption pattern that can be used, but a marked change (“jump”) between discrete consumption patterns. In the 4c it is shown that the consumption patterns ( Z1 , Z2 , Z3 , Z4 , Z5 ) on different Levels of performance lie in which there was erratic behavior.

Die hier aufgezeigte Lösung macht es sich zu Nutze, dass eine Reihe von Verbrauchern ganz charakteristische Merkmale im Verbrauch aufweisen, die auf Zustände schließen lassen. Dazu ein Beispiel. Der Motor eines Rollladens nimmt deutlich mehr Leistung auf, sobald der Rollladen an der Unterkante von der Fensterbank abhebt. Ab dem Moment wirkt die gesamte und zugleich auch die maximale Gewichtskraft. Die technische Schlussfolgerung könnte lauten, das mit einem sprunghaften Anstieg der Leistungsaufnahme das Anheben einhergeht (nach dem Entfalten/Entzerren).The solution shown here makes use of the fact that a number of consumers have very characteristic consumption characteristics that indicate conditions. Here is an example. The motor of a roller shutter consumes significantly more power as soon as the roller shutter lifts off the window sill at the lower edge. From that moment on, the entire and at the same time also the maximum weight is effective. The technical conclusion could be that a sudden increase in power consumption is accompanied by an increase (after unfolding / equalizing).

Die Heimautomation hat nunmehr dazu geführt, dass u.a. Schaltsteckdosen zum Einsatz gekommen sind. Bei solchen Schaltsteckdosen gehört die Verbrauchsmessung zu einer üblichen Ausstattung. In Folge dessen werden in Haushalten erheblich mehr Verbrauchsdaten erhoben als bislang. Nunmehr kommen diese Verbrauchsdaten näher in Betracht, um mehr als nur eine Aussage über den Stromverbrauch in Summe (wegen Stromkosten) zu bekommen.Home automation has now led to the use of switch sockets, among other things. With such switchable sockets, the consumption measurement is part of the usual equipment. As a result, considerably more consumption data is being collected in households than before. Now this consumption data comes into closer consideration in order to get more than just a statement about the electricity consumption in total (because of electricity costs).

Hinsichtlich der Verbraucher sind Anwendungskandidaten solche, die über eine eigene Logik bzw. Steuerung verfügen. Computer, Bildschirme und Fernseher können in den sog. „Standby“-Modus übergehen oder diesen wieder verlassen. Kühlgeräte, Heizgeräte, Wäschetrockner und Kaffeemaschinen haben solche Verbrauchsverläufe, sodass anhand solcher in Etwa erkennbar ist, was das jeweilige Gerät gerade tut.With regard to consumers, application candidates are those that have their own logic or control. Computers, screens and televisions can switch to so-called "standby" mode or leave it again. Cooling devices, heating devices, tumble dryers and coffee machines have consumption profiles such that they can be used to roughly identify what the respective device is currently doing.

Ein dankbares Anwendungsbeispiel ist eine Waschmaschine. Selbige heizt, spült, schleudert und geht am Ende in einen sog. „Knitterschutz“ über. Demnach gibt es vier Betriebszustände. Der Letzte ist der insofern interessante, weil dann die Wäsche fertig ist. Im Fall des Betriebes im „Knitterschutz“ rotiert die Trommel kurz (ca. eine Umdrehung) im Minutentakt (o.s.ä.). Für den elektrischen Verbrauch bedeutet das kurze und niedrige „Verbrauchsspitzen“ (engl. peeks). Im Gengensatz dazu werden beim Heizen Kilowatt verbraucht, was markant ist für ein solche Verbrauchsmuster.A great application example is a washing machine. This heats, rinses, spins and at the end goes into a so-called "crease protection". Accordingly, there are four operating states. The last one is interesting in that the laundry is done then. In the case of operation in "crease protection", the drum rotates briefly (approx. One revolution) every minute (or similar). For electrical consumption, this means short and low “consumption peaks”. On the other hand, kilowatts are consumed during heating, which is striking for such a consumption pattern.

Die Rede ist hier von einem ersten und von einem zweiten Modus. Dazu sei erwähnt das sich bei dem Verfahren im ersten Modus um ein „Einlernen“ bzw. Kalibrieren handelt. Das Verfahren kann mit diesem Modus wiederholt durchlaufen werden und ggf. zeitgleich mit dem zweiten Modus. Der zweite Modus ist vorgesehen. Das vom Verbrauch rückgeschlossen wird auf den Betriebszustand (Normalbetrieb). Der erste Modus ist hingegen vorgesehen, um den zweiten Modus vorzubereiten. D.h. eine Vergleichsbasis (bzgl. Übereinstimmung).We are talking about a first and a second mode. It should be mentioned that the procedure in the first mode involves "teaching" or calibration. The procedure can be run through repeatedly with this mode and, if necessary, at the same time as the second mode. The second mode is provided. The inferred from the consumption is the operating state (normal operation). The first mode, on the other hand, is provided to prepare for the second mode. That is, a basis for comparison (with regard to agreement).

Im Grunde könnte eine solche Vergleichsbasis auch als Modell hinterlegt sein. Wie am Beispiel des „Knitterschutzes“ bei Waschmaschinen erläutert, ist das Verbrauchsverhalten bereits verbal beschreibbar („zyklische auftretende niedrige Verbrauchsspitzen). Soweit das als Modell vorliegt, wäre ggf. die Frage nach der Dauer eines Zyklus (bzw. Pause). Was in dem Fall „niedrig“ sein könnte, lässt sich evtl. an einen ungefähren Schwellwert festmachen.Basically, such a basis for comparison could also be stored as a model. As explained using the example of “anti-crease” in washing machines, the consumption behavior can already be described verbally (“cyclically occurring low consumption peaks). As far as this is available as a model, the question of the duration of a cycle (or pause) might be asked. What could be “low” in this case can possibly be determined by an approximate threshold value.

Das Mitwirken des Bedieners ist vorgesehen. Er kann ggf. signalisieren, wann ein Zustandswechsel (Betriebszustand) stattfindet. Es kann Betriebszustände geben, die immer die gleiche Zeit dauern. Ferner kann es Wechsel geben, auf die es bzw. auf deren Erkennung es ankommt.The operator's participation is provided. If necessary, it can signal when a status change (operating status) is taking place. There can be operating states that always last the same time. Furthermore, there can be changes which are important or which are recognized.

Nachfolgend ist bis zu den Patentansprüchen der Inhalt des beschreibenden Teils der prioritätsbegründenden Fassung beigefügt (Seiten 12 - 34).In the following, up to the claims, the content of the descriptive part of the priority version is attached (pages 12 - 34).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine intelligente Heimsteuerung und eine Vorrichtung für eine intelligente Heimsteuerung, die zum automatischen Bestimmen eines aktuellen Betriebszustandes von mindestens einem elektrischen Verbraucher eingerichtet ist.The invention relates to a method for an intelligent home control and a device for an intelligent home control which is set up to automatically determine a current operating state of at least one electrical consumer.

Zu den Vorteilen der Verwendung einer smarten oder intelligenten Heimsteuerung in einem Wohnumfeld, zählen unter anderem die Erhöhung des Komforts für einen Nutzer, ein verbessertes Sicherheitsempfinden des Nutzers sowie ein effizienter Einsatz von Ressourcen, wie von Energie und Wasser. Um dieses zu erreichen, werden verschiedene Geräte und Einrichtungen im Wohnbereich, zu den auch Aktoren und Sensoren zählen, miteinander und einer zentralen Steuereinheit der intelligenten Heimsteuerung vernetzt.The advantages of using a smart or intelligent home control in a living environment include, among other things, an increase in comfort for a user, an improved sense of security for the user and an efficient use of resources such as energy and water. To achieve this, various devices and facilities in the living area, which also include actuators and sensors, are networked with one another and with a central control unit of the intelligent home control.

Um den Komfort zu erhöhen, können zusätzlich mit der Heimsteuerung sich regelmäßig wiederholende Abläufe automatisiert werden, wie beispielsweise durch das Definieren sogenannter Szenen.In order to increase comfort, regular repetitive processes can also be automated with the home control, for example by defining so-called scenes.

Eine intelligente Steuerung ist nicht nur im Wohnumfeld einsetzbar, sondern auch für den Einsatz in Bereichen außerhalb des Wohnumfeldes, wie in öffentlichen Einrichtungen oder in einem Arbeitsumfeld.An intelligent control can not only be used in the living environment, but also for use in areas outside the living environment, such as in public facilities or in a work environment.

Damit die Geräte und Einrichtungen der intelligenten Heimsteuerung miteinander kommunizieren können, verfügt diese neben einer zentralen Steuereinheit über eine Kommunikationseinrichtung.So that the devices and devices of the intelligent home control can communicate with each other, it has a communication device in addition to a central control unit.

Die zentrale Steuereinheit oder Zentraleinheit, dient zum Steuern aller Komponenten und Funktionen der intelligenten Heimsteuerung und kann mit einer Benutzerschnittstelle über ein drahtloses Funknetzwerk, auch als WLAN-Netzwerk (WLAN engl. Wireless Local Area Network) bezeichnet, kommunizieren.The central control unit or central unit is used to control all components and functions of the intelligent home control and can communicate with a user interface via a wireless radio network, also referred to as a WLAN network (WLAN).

Die Zentraleinheit kann als ein „DigiPal Smart Home“ Empfangsgerät oder ein Datenspeicher, wie ein universeller, serieller Bus (USB-Stick) vom Typ „Z-Wave Stick1“ der Anmelderin ausgebildet sein.The central unit can be designed as a “DigiPal Smart Home” receiving device or a data memory such as a universal, serial bus (USB stick) of the “Z-Wave Stick1” type from the applicant.

Der „DigiPal Smart Home“ ist ein digitales Fernsehempfangsgerät mit einer Zertifizierung für den sogenannten Funkstandard „Z-Wave Plus“, welches neben dem Empfang und der Wiedergabe von Audio- und Videosignalen als Zentraleinheit zur Steuerung aller Funktionen der intelligenten Heimsteuerung fungiert. Dieses digitale Fernsehempfangsgerät ist als Aufsatzgerät über eine herkömmliche Fernbedienung oder eine geeignete Benutzerschnittstelle steuerbar.The "DigiPal Smart Home" is a digital television receiver with certification for the so-called "Z-Wave Plus" radio standard, which, in addition to receiving and reproducing audio and video signals, acts as a central unit for controlling all functions of the intelligent home control system. This digital television receiver can be controlled as an attachment device via a conventional remote control or a suitable user interface.

Der „Z-Wave Stick1“ ist zur Verwendung in Kombination mit einem smarten Fernsehempfangsgerät der Anmelderin ausgebildet. Mit dem Z-Wave Stick1 kann ein solches Fernsehempfangsgerät zum Steuern und Visualisieren der intelligenten Heimsteuerung befähigt werden. Mit diesem Stick kann der Fernseher bzw. das Empfangsgerät, unter Verwendung eines der Funkstandards mit den verschiedenen Steuerungskomponenten der intelligenten Heimsteuerung kommunizieren und als zentrale Steuereinheit fungieren.The “Z-Wave Stick1” is designed for use in combination with a smart television receiver from the applicant. With the Z-Wave Stick1, such a television receiver can be enabled to control and visualize intelligent home control. With this stick, the television or the receiving device can communicate with the various control components of the intelligent home control using one of the radio standards and act as a central control unit.

Die intelligente Heimsteuerung weist zusätzliche eine Benutzerschnittstelle auf. Diese kann als ein Mobiltelefon oder mobiler Rechner, wie ein „Tablet“ mit einem Eingabemittel und einem Ausgabemittel ausgebildet sein. Als Eingabemittel der Benutzerschnittstelle kann ein Lautsprecher, eine Tastatur, eine Maus oder ein berührungsempfindlicher Bildschirm dienen. Diese Benutzerschnittstelle kann auch zum Bereitstellen einer Anwendung für die intelligente Heimsteuerung ausgebildet sein.The intelligent home control also has a user interface. This can be designed as a mobile phone or mobile computer, such as a “tablet” with an input device and an output device. A loudspeaker, keyboard, mouse or touch-sensitive screen can serve as input means for the user interface. This user interface can also be designed to provide an application for intelligent home control.

Die drahtlose Kommunikation der intelligenten Heimsteuerung bzw. einer Gebäudeautomation kann auf einem der verschiedenen Funkstandards, wie „ZigBee“, „Z-Wave“, „Enocean“ oder „KNX-RF“ basieren.The wireless communication of the intelligent home control or building automation can be based on one of the various radio standards such as "ZigBee", "Z-Wave", "Enocean" or "KNX-RF".

Zu den elektrischen Verbrauchern in dem Wohnumfeld zählen unter anderem Energieverbraucher, die nach Aktivierung nahezu ohne Eingreifen des Nutzers, somit autonom, ausgehend von einem Startzustand eine Aufgabe erfüllen, einen Betriebszustandswechsel durchlaufen und einen Endzustand erreichen. Diese vorher benannten Verbraucher können somit mindestens zwei Betriebszustände einnehmen. Jedoch sind diese elektrischen Verbraucher im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht als smart oder intelligent anzusehen, da sie über keine frei zugängliche Schnittstelle zur Kommunikation mit der intelligenten Heimsteuerung und deren Komponenten verfügen. Somit ist ein direkter Zugriff der Heimsteuerung auf diese elektrischen Verbraucher zum Auslesen von Daten, die beispielsweise den Betriebszustand charakterisieren, nicht möglich. Die vorstehend benannten elektrischen Verbraucher stellen in sich geschlossene Systeme und somit für die intelligente Heimsteuerung eine sogenannte ,schwarze Kiste' (engl. black box') dar, deren innere Funktionsweise unbekannt ist.The electrical consumers in the residential area include, inter alia, energy consumers which, after activation, perform a task with almost no user intervention, i.e. autonomously, proceeding from a start state, go through a change of operating state and reach an end state. These previously named consumers can thus assume at least two operating states. However, these electrical consumers are not to be regarded as smart or intelligent in the sense of the present invention, since they do not have a freely accessible interface for communication with the intelligent home control and its components. Direct access by the home control to these electrical loads for reading out data that characterize the operating state, for example, is therefore not possible. The electrical consumers named above represent self-contained systems and thus a so-called 'black box' for intelligent home control, the internal functioning of which is unknown.

Zu den typischen elektrischen Verbrauchern, die für die intelligenten Heimsteuerung eine sogenannte Blackbox darstellen, zählen unter anderem einfache Koch- und Mixgeräte, ein Wasserkocher, ein Bügeleisen, ein Kaffeeautomat, eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, ein Geschirrspüler oder auch ein Ladegerät für ein mobiles Gerät. Diese sind nicht als smarte elektrische Verbraucher ausgebildet, weil ihnen beispielsweise Mittel zur Kommunikation mit der intelligenten Heimsteuerung und dem lokalen Heimnetzwerk fehlen.Typical electrical consumers, which represent a so-called black box for intelligent home control, include simple cooking and mixing devices, a kettle, an iron, a coffee machine, a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher or a charger for a mobile device . These are not designed as smart electrical consumers because, for example, they lack the means to communicate with the intelligent home control and the local home network.

Der Energieverbrauch dieser Verbraucher, zu denen eine Waschmaschine und eine Kaffeemaschine zählen, ist messbar. Dabei sind der jeweilige Energieverbrauch der Waschmaschine und der Energieverbrauch der Kaffeemaschine hinreichend unterschiedlich.The energy consumption of these consumers, which include a washing machine and a coffee machine, can be measured. The respective energy consumption of the washing machine and the energy consumption of the coffee machine are sufficiently different.

Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine intelligente Heimsteuerung zu befähigen, Daten, welche den Betriebszustand mindestens eines elektrischen Verbrauchers charakterisieren, zu erfassen und auszuwerten. Wobei der elektrische Verbraucher, als ein geschlossenes System, selbst nicht über Mittel zum Kommunizieren mit der intelligenten Heimsteuerung und deren Komponenten verfügt.The object of the present invention is thus to enable an intelligent home control system to record and evaluate data which characterize the operating state of at least one electrical consumer. Whereby the electrical consumer, as a closed system, does not itself have any means of communicating with the intelligent home control and its components.

Das erfindungsgemäße Verfahren für die intelligente Heimsteuerung, die mit einer Vorrichtung zum Bestimmen eines Betriebszustandes von einem elektrischen Verbraucher eingerichtet ist, weist eine erste Phase und eine zweite Phase auf.
In der ersten Phase, die auch als Trainings- oder Anlernphase bezeichnet wird, laufen nach einem erstmaligen Verbinden des Verbrauchers mit der Vorrichtung und mit einer Energiequelle, dem Stromnetz, verschiedene Schritte ab.
In einem Schritt erfolgt ein Erfassen erster Daten des elektrischen Verbrauchers mithilfe einer Erfassungseinrichtung und ein Analysieren der ersten Daten. Das Analysieren der ersten Daten kann ein Zuordnen der ersten Daten zu einem ersten Datencluster aus einer Mehrzahl von Datenclustern umfassen. Ein Datencluster kann auch als Gruppe von Daten angesehen werden, die einen Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers charakterisieren und jeder weitere Datencluster kann einen weiteren anderen Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers charakterisieren. Dabei ist die Anzahl der Betriebszustände für die vorliegende Erfindung beliebig.The method according to the invention for intelligent home control, which is set up with a device for determining an operating state of an electrical consumer, has a first phase and a second phase.
In the first phase, which is also referred to as the training or learning phase, various steps take place after the consumer is connected to the device and to an energy source, the power grid, for the first time.
In one step, first data of the electrical consumer are recorded with the aid of a recording device and the first data are analyzed. Analyzing the first data can consist of assigning the first data to a first data cluster comprise a plurality of data clusters. A data cluster can also be viewed as a group of data that characterize an operating state of the electrical consumer, and each further data cluster can characterize a further, different operating state of the electrical consumer. The number of operating states for the present invention is arbitrary.

Ferner kann das Analysieren basierend auf den ersten Daten ein Berechnen eines Clusterzentrums für jeden Datencluster der Mehrzahl von Datenclustern umfassen.Furthermore, the analyzing based on the first data can include calculating a cluster center for each data cluster of the plurality of data clusters.

In der zweiten Phase, auch als Normalbetrieb bezeichnet, der sich an die Trainingsphase anschließen kann, laufen die nachstehenden Schritte ab. In dieser Phase kann in einem Schritt ein Erfassen von weiteren Daten des elektrischen Verbrauchers und ein Analysieren der weiteren Daten erfolgen. Das Analysieren von weiteren Daten in der zweiten Phase kann ein Bestimmen des geringsten Abstandes der weiteren Daten zu jedem zuvor berechneten Clusterzentrum der Mehrzahl von Datenclustern umfassen. Des Weiteren kann das Analysieren ein Zuordnen der weiteren Daten des elektrischen Verbrauchers zu einem der Datencluster aus der Mehrzahl von Datenclustern umfassen, wobei das Zuordnen der erfassten, weiteren Daten zu dem Datencluster erfolgt, dessen berechnetes Clusterzentrum den geringsten Abstand zu den erfassten weiteren Daten der zweiten Phase hat.In the second phase, also known as normal operation, which can follow the training phase, the following steps take place. In this phase, further data of the electrical consumer can be recorded and the further data can be analyzed in one step. The analysis of further data in the second phase can include determining the smallest distance between the further data and each previously calculated cluster center of the plurality of data clusters. Furthermore, the analyzing can include assigning the further data of the electrical consumer to one of the data clusters from the plurality of data clusters, wherein the assignment of the recorded further data to the data cluster takes place whose calculated cluster center is the smallest distance to the recorded further data of the second Phase has.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen die ersten Daten und die weiteren Daten als eindimensionale Daten vor, die eine aktuelle Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers kennzeichnen.In one embodiment of the present invention, the first data and the further data are available as one-dimensional data which characterize a current power consumption of the electrical consumer.

In einer Ausführungsform liegen die ersten Daten und die weiteren Daten, als zweidimensionale Daten vor, die eine Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers über die Zeit kennzeichnen.In one embodiment, the first data and the further data are available as two-dimensional data which characterize the power consumption of the electrical consumer over time.

In einer Ausführungsform umfasst das Analysieren ein Gewichten der ersten Daten und ein Gewichten der weiteren Daten. Hierbei muss jede physikalische Einheit bzw. Datendimension auf dieselbe ,virtuelle' Einheit abgebildet werden. Beispielsweise würden 60 Sekunden einer Einheit und 10 Watt einer Einheit entsprechen. Die Wahl der Einheiten kann je nach Verbraucher verschieden sein, da sich die Zeitdauer und die Leistungsaufnahme der Betriebszustände zwischen Kaffeemaschine und Waschmaschine deutlich unterscheiden. Beide heizen zwar in Bereichen der Leistungsaufnahme um ein bis zwei Kilowatt, die Waschmaschine benötigt jedoch deutlich länger für ein Aufheizen als die Kaffeemaschine.In one embodiment, the analyzing comprises weighting the first data and weighting the further data. Each physical unit or data dimension must be mapped onto the same 'virtual' unit. For example, 60 seconds would be one unit and 10 watts would be one unit. The choice of units can be different depending on the consumer, since the duration and power consumption of the operating states between coffee machine and washing machine differ significantly. Although both heat in the areas of power consumption by one to two kilowatts, the washing machine needs significantly longer to heat up than the coffee machine.

Das Gewichten kann durch eine Mittelwertbildung erfolgen, wie durch die nachstehende Formel: $x_{z} = \frac{\sum_{i = 0}^{n} x_{i} g_{i}}{\sum_{i = 0}^{n} g_{i}}$

The weighting can be done by averaging, as by the following formula:

x_{z} = \frac{\sum_{i = 0}^{n} x_{i} G_{i}}{\sum_{i = 0}^{n} G_{i}}

Die Abkürzungen stehen gi für das Gewicht eines Wertes, x_i für den Wert, n für die Anzahl und x_z für das Clusterzentrum.The abbreviations stand for gi for the weight of a value, x _i for the value, n for the number and x _z for the cluster center.

In einer weiteren Ausführungsform basiert das Analysieren der erfassten ersten Daten und der erfassten weiteren Daten auf einem Anwenden eines mathematischen Clusteralgorithmus'. Dieser Clusteralgorithmus kann ein ,k-Means'-Algorithmus oder ein ,Expectation-Maximization-Algorithmus sein.In a further embodiment, the analysis of the acquired first data and the acquired further data is based on the application of a mathematical clustering algorithm. This clustering algorithm can be a 'k-means' algorithm or an 'expectation maximization' algorithm.

In einer Ausführungsform der Erfindung soll jeder Datencluster der Mehrzahl von Datenclustern für einen Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers stehen. Ist der Verbraucher eine Waschmaschine, so kann diese im eingeschalteten Betriebszustand, bei dem ein ausgewähltes Waschprogramm abläuft weitere Betriebszustände durchlaufen. Ist die Waschmaschine eingeschaltet, so befindet sich diese in Betriebsbereitschaft oder einem sogenannten Standby, ebenso nach dem Beenden des Waschprogramms. Während des Ablaufens von dem ausgewählten Waschprogramm können verschiedene Zustände, wie das Ansaugen von Wasser, das Erhitzen des Wassers, das Waschen durch ein Bewegen der Waschtrommel, ein Abpumpen des Wassers und ein Schleudern der Wäsche durchlaufen werden. Bei diesen einzelnen Betriebszuständen sind die Muster in der Leistungsaufnahme hinreichend unterschiedlich, sodass mit dem erfinderischen Verfahren die einzelnen Betriebszustände anhand der unterschiedlichen Leistungsaufnahme der Waschmaschine unterschieden und somit bestimmt werden können. Zu den Mustern zählen ein spezifisches Frequenzverhalten, periodisch wiederkehrende Verläufe der Leistungsaufnahme oder die Höhe und Anzahl von Leistungsspitzen.In one embodiment of the invention, each data cluster of the plurality of data clusters is intended to represent an operating state of the electrical consumer. If the consumer is a washing machine, it can run through further operating states in the switched-on operating state in which a selected washing program is running. If the washing machine is switched on, it is in operational readiness or a so-called standby mode, also after the washing program has ended. While the selected washing program is running, various states can be run through, such as drawing in water, heating the water, washing by moving the washing drum, pumping out the water and spinning the laundry. In these individual operating states, the patterns in the power consumption are sufficiently different so that the individual operating states can be differentiated and thus determined using the inventive method on the basis of the different power consumption of the washing machine. The patterns include a specific frequency behavior, periodically recurring power consumption curves or the level and number of power peaks.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird die erste Phase nach dem Erfassen einer definierten Anzahl von ersten Daten sowie dem Analysieren der ersten Daten beendet. Vorteilhafter Weise kann mit einer größeren Anzahl an erfassten ersten Daten eine bessere Genauigkeit der Zuordnung zu einem Datencluster beziehungsweise zu einem Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers erreicht werden. Je mehr Daten in der ersten Phase als Basis für die zweite Phase erfasst werden, desto genauer kann die Zuordnung von aktuellen erfassten Daten zu einem Betriebszustand in der zweiten Phase erfolgen.In one embodiment of the invention, the first phase is ended after the acquisition of a defined number of first data and the analysis of the first data. Advantageously, with a larger number of recorded first data, better accuracy of the assignment to a data cluster or to an operating state of the electrical consumer can be achieved. The more data that is recorded in the first phase as a basis for the second phase, the more precisely the assignment of current recorded data to an operating state in the second phase can take place.

Die erste Phase kann bei einer Waschmaschine automatisch beendet werden, wenn ein Waschprogramm gestartet wird, dessen aktuell erfassten Daten den bereits erfassten und gespeicherten Daten ähnlich sind oder deren Verlauf Ähnlichkeiten aufweisen, somit ein ähnliches Muster aufweisen.The first phase can be ended automatically in a washing machine if a Washing program is started whose currently recorded data are similar to the already recorded and stored data or whose course has similarities, thus having a similar pattern.

In einer Ausführungsform laufen die erste Phase und die zweite Phase nacheinander ab.In one embodiment, the first phase and the second phase take place one after the other.

In einer weiteren Ausführungsform können die beiden Phasen nach einer initialen ersten Phase gleichzeitig ablaufen, um die Datenbasis für das Bestimmen des Betriebszustandes kontinuierlich zu verbessern. Das heißt, dass die erste Phase nach dem Erfassen einer definierten Anzahl von ersten Daten sowie deren Analysieren und Erfassen mit der zweiten Phase gleichzeitig abläuft.In a further embodiment, the two phases can run simultaneously after an initial first phase in order to continuously improve the database for determining the operating state. This means that the first phase after the acquisition of a defined number of first data as well as their analysis and acquisition takes place simultaneously with the second phase.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann auch mit einer Vorrichtung für eine intelligente Heimsteuerung gelöst werden, die eine Erfassungseinrichtung und eine Verarbeitungseinrichtung aufweist und zum Bestimmen eines aktuellen Betriebszustandes von mindestens einem elektrischen Verbraucher nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet ist.The object of the present invention can also be achieved with a device for an intelligent home control which has a detection device and a processing device and is set up to determine a current operating state of at least one electrical consumer according to the method described above.

Die Erfassungseinrichtung ist zum Erfassen von ersten Daten und weiteren Daten eingerichtet, nachdem der elektrische Verbraucher mit der Vorrichtung und mit dem Stromnetz verbunden ist. Ferner ist die Erfassungseinrichtung zum Weiterleiten der erfassten Daten sowohl in der ersten Phase als auch der zweiten Phase an die Verarbeitungseinrichtung ausgelegt. Das Weiterleiten der erfassten Daten kann drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.The acquisition device is set up to acquire first data and further data after the electrical consumer is connected to the device and to the power grid. Furthermore, the acquisition device is designed to forward the acquired data to the processing device both in the first phase and in the second phase. The forwarding of the recorded data can take place in a wired or wireless manner.

In einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung zum Erfassen von ersten Daten und weiteren Daten nur eines einzigen elektrischen Verbrauchers eingerichtet.In one embodiment, the acquisition device is set up to acquire first data and further data from only a single electrical consumer.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet die ersten und weiteren Daten von mehreren elektrischen Verbrauchern jeweils separat zu erfassen und separat an die Verarbeitungseinrichtung weiterzuleiten.In a further embodiment, the recording device is set up to record the first and further data from a plurality of electrical loads separately and to forward them separately to the processing device.

In einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet die Daten von mehreren Verbrauchern gemeinsam zu erfassen und aufsummiert an die Verarbeitungseinrichtung weiterzuleiten.In one embodiment, the recording device is set up to collect the data from a plurality of consumers and to forward them to the processing device.

Somit kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise als ein netzwerkfähiger, schaltbarer ,Zwischenstecker 3' mit Strommesseinrichtung der Anmelderin, als eine netzwerkfähige, schaltbare Mehrfachsteckdose mit Messeinrichtung für den Stromverbrauch oder als eine optische Erfassungseinrichtung, wie eine Kamera ausgeführt sein.Thus, the detection device can be designed, for example, as a network-compatible, switchable, adapter plug 3 'with current measuring device from the applicant, as a network-compatible, switchable multiple socket with measuring device for power consumption or as an optical detection device such as a camera.

Eine andere Erfassungseinrichtung ist zum Messen einer Temperatur bzw. einer Temperaturänderung im Umfeld des elektrischen Verbrauchers eingerichtet.Another detection device is set up to measure a temperature or a temperature change in the vicinity of the electrical consumer.

Der elektrische Verbraucher wird von der Erfassungseinrichtung oder von der Verarbeitungseinrichtung dann als in Betrieb angesehen, wenn der Stromverbrauch größer als ein definierter Schwellwert für die Leistungsaufnahme ist. Der Schwellwert für den Verbrauch muss höher sein als die Genauigkeitstoleranz der Erfassungseinrichtung bzw. gegebenenfalls als ein vorhandenes Rauschen beim Messen oder Erfassen der Daten.The electrical load is then viewed by the detection device or by the processing device as being in operation when the power consumption is greater than a defined threshold value for the power consumption. The threshold value for consumption must be higher than the accuracy tolerance of the recording device or, if applicable, than any noise present when measuring or recording the data.

Die Verarbeitungseinrichtung kann als Bestandteil der Zentraleinheit von der intelligenten Heimsteuerung oder einer Benutzerschnittstelle für die intelligente Heimsteuerung ausgeführt sein.The processing device can be implemented as a component of the central unit of the intelligent home control or a user interface for the intelligent home control.

In einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung als Recheneinheit mit der Zentraleinheit kabelgebunden zum Übertragen von den ersten Daten und den weiteren Daten verbunden. Das Weiterleiten dieser Daten kann auch kabellos erfolgen.In one embodiment, the processing device is connected as a computing unit to the central unit in a wired manner for transmitting the first data and the further data. This data can also be forwarded wirelessly.

In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit als dezentrale Steuereinheit ausgebildet sein. Dazu können Sensoren und oder Aktoren der intelligenten Heimsteuerung jeweils eine dedizierte Prozessoreinheit aufweisen, welche zusammen die dezentrale Steuereinheit bilden.In one embodiment, the control unit can be designed as a decentralized control unit. For this purpose, sensors and / or actuators of the intelligent home control can each have a dedicated processor unit, which together form the decentralized control unit.

In einer Ausführungsform kann die Verarbeitungseinrichtung als Bestandteil der Erfassungseinrichtung ausgebildet sein. Die Verarbeitungseinrichtung ist zum Analysieren der erfassten Daten des elektrischen Verbrauchers in einer ersten Phase und der zweiten Phase und zum Generieren von Echtzeitdaten eingerichtet, die den aktuellen Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers definieren.In one embodiment, the processing device can be designed as a component of the detection device. The processing device is set up to analyze the recorded data of the electrical consumer in a first phase and the second phase and to generate real-time data which define the current operating state of the electrical consumer.

Das Starten des Verfahrens, insbesondere der ersten Phase kann in einer Ausführungsform auf der Basis von Sensordaten ausgelöst werden, wobei die Sensoren mit der intelligenten Heimsteuerung verbunden sind. Bei den Sensoren kann es sich um eine Überwachungskamera, einen Türsensor, einen Bewegungssensor handeln, die beispielsweise mithilfe der kabellosen Kommunikation der intelligenten Heimsteuerung anhand von entsprechenden Daten melden, dass der elektrische Verbraucher gestartet wurde.The start of the method, in particular the first phase, can be triggered in one embodiment on the basis of sensor data, the sensors being connected to the intelligent home control. The sensors can be a surveillance camera, a door sensor, a motion sensor, which, for example, use the wireless communication of the intelligent home control to report that the electrical consumer has been started based on corresponding data.

Ferner kann die erste Phase des Verfahrens von der Verarbeitungseinrichtung automatisch gestartet werden, wenn ein Überschreiten eines Schwellwertes für den Leistungsverbrauch detektiert wurde, weil erkannt wurde, dass ein ausgewähltes Programm des Verbrauchers gestartet wurde. Ferner kann die erste Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch beendet werden, wenn ein Unterschreiten des Schwellwertes von der Verarbeitungseinrichtung detektiert wurde. Die Echtzeitdaten sind als die Daten charakterisiert, die den aktuellen Betriebszustand des Verbrauchers kennzeichnen. Zum Generieren der Echtzeitdaten werden von der erfindungsgemäßen Vorrichtung der intelligenten Heimsteuerung die erfassten Daten mindestens einer der Phasen, der ersten Phase und/oder zweiten Phase analysiert. Die Echtzeitdaten können besonders jung, also aktuell sein. Die Echtzeitdaten können beispielsweise den Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers in den letzten fünf Minuten charakterisieren.Furthermore, the first phase of the method can be started automatically by the processing device if it has been detected that a threshold value for the power consumption has been exceeded because it has been recognized that a selected Program of the consumer has been started. Furthermore, the first phase of the method according to the invention can be ended automatically when the processing device detects that the threshold value has not been exceeded. The real-time data are characterized as the data that characterize the current operating state of the consumer. To generate the real-time data, the intelligent home control device according to the invention analyzes the recorded data of at least one of the phases, the first phase and / or the second phase. The real-time data can be particularly young, i.e. up-to-date. The real-time data can, for example, characterize the operating status of the electrical consumer in the last five minutes.

Zu den Betriebszuständen, die bei den elektrischen Verbrauchern unterschiedlich sein können, zählen Abschnitte eines Programmes, die nach einem Programmstart durchlaufen werden. Eine Waschmaschine kann verschiedene Programmabschnitte eines ausgewählten Programmes durchlaufen. Zu diesen Betriebszuständen zählen Wasser ansaugen und Wasser aufheizen, waschen, Wasser abpumpen, schleudern. Zu weiteren Betriebszuständen zählen eingeschaltet, ausgeschaltet oder der Standby, wie bei einer Kaffeemaschine, einen Kaffeeautomaten oder einem Bügeleisen.The operating states that can be different for the electrical consumers include sections of a program that are run through after the program has started. A washing machine can run through different program sections of a selected program. These operating modes include sucking in water and heating water, washing, pumping water off, spinning. Other operating states include switched on, switched off or standby, such as a coffee machine, a coffee machine or an iron.

Eine Waschmaschine stellt einem Nutzer zum Waschen Programme für unterschiedliche Temperaturen, wie 40°, 60° oder 90° bereit. Diese Programme unterscheiden sich nicht nur durch die Programmdauer, sondern auch durch den Stromverbrauch bzw. die Leistungsaufnahme. Der Stromverbrauch unterscheidet sich durch die verschiedenen Temperaturen der Waschprogramme und den damit verbundenen Aufheizperioden für das Wasser. Somit unterscheiden sich auch die erfassten Daten und die analysierten Daten für die verschiedenen Programme und Programmanschnitte.A washing machine provides a user with washing programs for different temperatures, such as 40 °, 60 ° or 90 °. These programs differ not only in terms of the duration of the program, but also in terms of power consumption and power consumption. The power consumption differs due to the different temperatures of the washing programs and the associated heating-up periods for the water. This means that the recorded data and the analyzed data also differ for the various programs and program segments.

Die erfassten Daten des Verbrauchers sowohl der ersten als auch der zweiten Phase und die Echtzeitdaten können von der Verarbeitungseinrichtung weitergeleitet und beispielsweise in einem Speicher der intelligenten Heimsteuerung gesichert werden. Zum Definieren von Betriebszuständen kann die Historie vergangener Betriebszustände genutzt werden, die in dem Speicher gesichert sind.The recorded data of the consumer in both the first and the second phase and the real-time data can be forwarded by the processing device and saved, for example, in a memory of the intelligent home control. The history of past operating states that are saved in the memory can be used to define operating states.

Die intelligente Heimsteuerung ist zum automatischen Auslösen einer Aktion nach einem Bestimmen eines Betriebszustandes, somit anhand der generierten Echtzeitdaten des Verbrauchers, die der Heimsteuerung zur Verfügung stehen, eingerichtet.The intelligent home control is set up to automatically trigger an action after an operating state has been determined, thus based on the generated real-time data of the consumer that is available to the home control.

In einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Analysieren der erfassten Daten des elektrischen Verbrauchers anhand eines mathematischen Algorithmus', wie beispielsweise einer ,Mustererkennung' und/oder einem KNN-Algorithmus auch als ,nächste Nachbarn'-Algorithmus bezeichnet, eingerichtet.In one embodiment, the processing device of the device according to the invention is set up to analyze the recorded data of the electrical consumer using a mathematical algorithm, such as a 'pattern recognition' and / or an ANN algorithm, also referred to as the 'nearest neighbor' algorithm.

Bei Anwendung der Mustererkennung sucht die Verarbeitungseinrichtung in der Menge der, von der Erfassungseinrichtung, erfassten Daten nach Ähnlichkeiten; Regelmäßigkeiten oder Wiederholungen. Anhand dieser Ähnlichkeiten, die beispielsweise in einem speziellen Anstieg des Leistungsverbrauchs von dem betrachteten Verbraucher bestehen können, werden Daten generiert, die den Betriebszustand des Verbrauchers charakterisieren.When using pattern recognition, the processing device searches for similarities in the set of data recorded by the detection device; Regularities or repetitions. On the basis of these similarities, which can consist, for example, in a specific increase in the power consumption of the consumer under consideration, data are generated that characterize the operating state of the consumer.

In einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Starten der ersten Phase, also der Trainingsphase eingerichtet, wenn der elektrische Verbraucher erstmalig mit der Erfassungseinrichtung verbunden ist. Das Verbinden kann drahtgebunden oder drahtlos über eine entsprechende Schnittstelle erfolgen.In one embodiment, the detection device of the device according to the invention is set up to automatically start the first phase, that is to say the training phase, when the electrical consumer is connected to the detection device for the first time. The connection can be wired or wireless via an appropriate interface.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erste Phase zum Erfassen von Daten des elektrischen Verbrauchers mehrmalig durchlaufen werden, damit Umwelteinflüsse oder ein sogenanntes Rauschen reduziert werden.In one embodiment of the present invention, the first phase for acquiring data from the electrical consumer can be run through several times, so that environmental influences or so-called noise are reduced.

Das mehrmalige Durchlaufen der ersten Phase ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der elektrische Verbraucher dem Nutzer eine Mehrzahl von Programmen zum Auswählen bereitstellt, wie bei einer Waschmaschine oder einem Geschirrspüler. Somit stehen erfasste und analysierte Daten für jedes auswählbare Programm des elektrischen Verbrauchers bereit.Running through the first phase several times is particularly useful if the electrical consumer provides the user with a plurality of programs to choose from, as is the case with a washing machine or a dishwasher. This means that recorded and analyzed data are available for every selectable program of the electrical consumer.

Die Dauer der ersten Phase kann durch ein Zeitfenster oder die Dauer eines ausgewählten Programmes des Verbrauchers definiert werden.The duration of the first phase can be defined by a time window or the duration of a selected program of the consumer.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann mithilfe einer Benutzerschnittstelle zur intelligenten Heimsteuerung die erste Phase durch den Nutzer einmalig oder wiederholt gestartet werden.In one embodiment of the invention, the user can start the first phase once or repeatedly with the aid of a user interface for intelligent home control.

Die Daten des elektrischen Verbrauchers die in den verschiedenen Phasen erfasst werden, können Daten einer Leistungsmessung bzw. eines Energieverbrauchs, eine Temperaturänderung, eine Messung eines Geräuschpegels, Daten einer optischen Erfassung mithilfe einer Kamera des elektrischen Verbrauches oder des Umfeldes des Verbrauchers beinhalten.The data of the electrical consumer that is recorded in the various phases can include data from a power measurement or energy consumption, a temperature change, a measurement of a noise level, data from an optical recording with the aid of a camera of the electrical consumption or the environment of the consumer.

In einer Ausführungsform kann die Erfassungseinrichtung als ein netzwerkfähiger Zwischenstecker ausgebildet sein, mit dem der elektrische Verbraucher mit dem Stromnetz verbunden werden kann.In one embodiment, the detection device can be designed as a network-compatible adapter plug, with which the electrical consumer can be connected to the power grid.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Erfassungseinrichtung als eine netzwerkfähige Steckerleiste zum Verbinden einer Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern mit dem Stromnetz, beispielsweise als Mehrfach-Steckerleiste ausgebildet sein. Diese Mehrfach-Steckerliste kann zum parallelen und gleichzeitigen Erfassen der Daten für jeden mit der Steckerleiste verbundenen Verbraucher der Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern ausgebildet sein. Dazu weist die Mehrfach-Steckerleiste eine entsprechende Anzahl von Verbrauchsmesseinrichtungen auf.In a further embodiment, the detection device can be designed as a network-compatible connector strip for connecting a plurality of electrical loads to the power grid, for example as a multiple connector strip. This multiple connector list can be designed for the parallel and simultaneous acquisition of the data for each consumer of the plurality of electrical consumers connected to the connector strip. For this purpose, the multiple connector strip has a corresponding number of consumption measuring devices.

In einer Ausführungsform ist die Mehrfach-Steckerleiste zum Erfassen einer Summe von Verbrauchsdaten der Mehrzahl der mit dem Stromnetz verbundenen elektrischen Verbraucher eingerichtet.In one embodiment, the multiple connector strip is set up to record a sum of consumption data from the plurality of electrical consumers connected to the power grid.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtung und des Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben.Exemplary embodiments of the device and the method are described in more detail below with reference to the accompanying figures.

Die verwendeten Begriffe dienen lediglich der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und sollen nicht einschränkend verstanden werden. Die Figuren zeigen:

1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
3 einen schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
4a-c Darstellungen von ermittelten Daten
5 ein Diagramm der ermittelten Leistung eines elektrischen Verbrauchers
6 ein Diagramm der ermittelten Leistung eines elektrischen Verbrauchers

The terms used only serve to describe the present invention and are not to be understood as restrictive. The figures show:

1 an embodiment of the device according to the invention
2 another embodiment of the device according to the invention
3 a schematic sequence of the method according to the invention
4a-c Representations of determined data
5 a diagram of the determined power of an electrical consumer
6th a diagram of the determined power of an electrical consumer

In 1 wird schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 für eine intelligente Heimsteuerung 101 in einem Wohnbereich dargestellt.In 1 is schematically an exemplary embodiment of the device according to the invention 100 for intelligent home control 101 shown in a living area.

Die Vorrichtung 100 weist die Erfassungseinrichtung 102 und die Verarbeitungseinrichtung 103 auf. Die Erfassungseinrichtung 102 ist im Beispiel von 1 als netzwerkfähige Mehrfach-Steckerleiste mit einer entsprechenden Anzahl von Mitteln zum gleichzeitigen Messen bzw. Erfassen des Leistungsaufnahme mehrerer, mit der Erfassungseinrichtung verbundener, Verbraucher eingerichtet. Auf der einen Seite ist die Erfassungsvorrichtung 102 mit den elektrischen Verbrauchern 104 und 105 verbunden und auf der anderen Seite mit einer Schnittstelle zum Energieversorgungsnetz 106, dem Stromnetz. Die Schnittstelle zum Energieversorgungsnetz 106 ist als Unterputz-Steckdose ausgeführt ist.The device 100 instructs the detection device 102 and the processing device 103 on. The detection device 102 is in the example of 1 set up as a network-compatible multiple connector strip with a corresponding number of means for simultaneously measuring or detecting the power consumption of several consumers connected to the detection device. On one side is the detection device 102 with the electrical consumers 104 and 105 connected and on the other side with an interface to the power supply network 106 , the power grid. The interface to the energy supply network 106 is designed as a flush-mounted socket outlet.

Die Verbindung der Erfassungseinrichtungen 102, mit den elektrischen Verbrauchern 104, 105 kann kabellos, über das lokale Funknetz oder kabelgebunden realisiert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der 1 sind die elektrischen Verbraucher 104, 105 mithilfe von Netzsteckern mit der Erfassungseinrichtung 102 mechanisch verbunden.The connection of the recording devices 102 , with the electrical consumers 104 , 105 can be implemented wirelessly, via the local radio network or wired. In the present embodiment of the 1 are the electrical consumers 104 , 105 with the aid of mains plugs with the recording device 102 mechanically connected.

Die Verarbeitungseinrichtung 103 ist als Einrichtung der Zentraleinheit der intelligenten Heimsteuerung 101 ausgebildet und mit der Erfassungseinrichtung 102 über das lokale Netzwerk verbunden.The processing facility 103 is used as the central unit of the intelligent home control system 101 formed and with the detection device 102 connected via the local network.

Die Zentraleinheit weist eine Speichereinrichtung auf, die zum Speichern der erfassten Daten und der analysierten Daten eingerichtet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Zentraleinheit und die Speichereinrichtung nicht in den Figuren dargestellt.The central unit has a storage device which is set up to store the recorded data and the analyzed data. For the sake of clarity, the central unit and the memory device are not shown in the figures.

Kabellose bzw. drahtlose Verbindungen des lokalen Netzwerkes werden in den Figuren durch eine gestrichelte Linie bzw. einen Pfeil dargestellt wird. Das lokale drahtlose Netzwerk kann auf dem WLAN'-Standard (englisch: Wireless Local Area Network) oder als Funknetzwerk basierend auf dem ,Z-Wave'-Standard ausgeführt sein.Wireless or wireless connections of the local network are shown in the figures by a dashed line or an arrow. The local wireless network can be implemented on the WLAN 'standard (English: Wireless Local Area Network) or as a radio network based on the' Z-Wave 'standard.

Die beiden elektrischen Verbraucher 104, 105 sind indirekt über die netzwerkfähige Erfassungseinrichtung 102, der Mehrfach-Steckerleiste, mit dem Stromnetz verbunden. Die elektrischen Verbraucher 104, 105, die über keine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation mit dem lokalen Netzwerk verfügen, sind indirekt über die Erfassungseinrichtung 102 und die Verarbeitungseinrichtung 103 mit der intelligenten Heimsteuerung 101 drahtlos, beispielsweise über Funk, verbunden.The two electrical consumers 104 , 105 are indirect via the network-compatible acquisition device 102 , the multiple connector strip, is connected to the mains. The electrical consumers 104 , 105 that do not have an interface for wireless communication with the local network are indirect via the detection device 102 and the processing device 103 with the intelligent home control 101 wirelessly, for example via radio.

Die Verarbeitungseinrichtung 103 weist eine Verbindung zum Internet 110 auf, um beispielsweise Softwareaktivierungen für Anwendungen der intelligenten Heimsteuerung 101 realisieren zu können oder um Zugriff auf einen entfernten, nicht dargestellten Datenspeicher zu ermöglichen. Die bidirektionale Verbindung zum Internet ermöglicht beispielsweise auch das Anfordern von Informationen zu den elektrischen Verbrauchern 104, 105, anhand von deren Gerätebezeichnungen oder Kennungen. Zu diesen Informationen zählen solche, wie die Anzahl von auswählbaren Programmen, die vom Verbraucher bereitgestellt werden, mögliche Abschnitte der auswählbaren Programme mit den entsprechenden Parametern, wie Temperaturbereiche.The processing facility 103 assigns a connection to the internet 110 for example, software activations for intelligent home control applications 101 to be able to realize or to enable access to a remote, not shown data memory. The bidirectional connection to the Internet also enables information on electrical consumers to be requested, for example 104 , 105 based on their device names or identifiers. Such information includes such as the number of selectable programs provided by the consumer, possible sections of the selectable programs with the corresponding parameters, such as temperature ranges.

In der 2 wird schematisch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 für die intelligente Heimsteuerung 201 gezeigt, welche die Erfassungseinrichtung 202, die Erfassungseinrichtung 207 sowie die Verarbeitungseinrichtung 203 aufweist.In the 2 is schematically a further embodiment of the device according to the invention 200 for intelligent home control 201 shown which the detection device 202 , the detection device 207 as well as the processing device 203 having.

Der elektrische Verbraucher 204 der 2 ist als eine Waschmaschine ausgeführt, die im Bad der Wohnung platziert und mit einem geeigneten Kabel mit der Erfassungseinrichtung 202 mechanisch verbunden ist.The electrical consumer 204 the 2 is designed as a washing machine, which is placed in the bathroom of the apartment and connected to the detection device with a suitable cable 202 is mechanically connected.

Der elektrische Verbraucher 205 ist als eine Kaffeemaschine ausgeführt, welche in der Küche platziert ist und mit einem geeigneten Stromkabel mit der Erfassungseinrichtung 207 mechanisch verbunden ist. Die Kaffeemaschine kann verschiedene Betriebszustände einnehmen, wie eingeschaltet, aufheizen, Standby oder betriebsbereit und ausgeschaltet. Die Kaffeemaschine ist dann betriebsbereit, wenn die Temperatur beispielsweise der Brühgruppe das Zubereiten von Kaffee ermöglicht.The electrical consumer 205 is designed as a coffee machine, which is placed in the kitchen and with a suitable power cable with the detection device 207 is mechanically connected. The coffee machine can assume different operating states, such as switched on, heating up, standby or ready for operation and switched off. The coffee machine is ready for use when the temperature of the brew group, for example, enables coffee to be prepared.

Die Erfassungseinrichtung 202 für die Waschmaschine und die Erfassungs-einrichtung 207 für die Kaffeemaschine sind in dieser Ausführungsform als netzwerkfähige Zwischenstecker zum Steuern und Schalten elektrischer Geräte ausgebildet. Die Erfassungseinrichtungen 202 und 207 weisen jeweils Mittel zum separaten Erfassen der elektrischen Leistung oder Leistungsaufnahme der beiden verbundenen Verbraucher 204, 205 auf. Die Erfassungseinrichtungen 202, 207 sind über die separaten Schnittstellen 206, 208 mit dem Energieversorgungsnetz mechanisch und elektrisch verbunden, welche als Unterputz-Wandsteckdosen ausgeführt sind.The detection device 202 for the washing machine and the detection device 207 for the coffee machine are designed in this embodiment as network-compatible adapter plugs for controlling and switching electrical devices. The detection devices 202 and 207 each have means for separately recording the electrical power or power consumption of the two connected consumers 204 , 205 on. The detection devices 202 , 207 are via the separate interfaces 206 , 208 mechanically and electrically connected to the power supply network, which are designed as flush-mounted wall sockets.

Die Verarbeitungseinrichtung 203 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Komponente eines mobilen Gerätes ausgebildet, das als eine Benutzerschnittstelle der intelligenten Heimsteuerung 201 fungiert. Die nicht dargestellte Benutzerschnittstelle ist ein transportabler, flacher Rechner und wird auch als ,Tablet' bezeichnet. Die Verarbeitungseinrichtung 203 ist mittels der Benutzerschnittstelle drahtlos mit einer Zentraleinheit der intelligenten Heimsteuerung 201 und mit dem Internet 210 zum Kommunizieren verbunden.The processing facility 203 is designed in the present embodiment as a component of a mobile device as a user interface of the intelligent home control 201 acts. The user interface, not shown, is a portable, flat computer and is also referred to as a "tablet". The processing facility 203 is wireless via the user interface with a central unit of the intelligent home control 201 and with the internet 210 connected to communicate.

In der vorliegenden Ausführungsform weist die Verarbeitungseinrichtung 203, das mobile Gerät eine nicht dargestellte Speichereinrichtung auf. In dieser Speichereinrichtung können neben geräterelevanten Daten der elektrischen Verbraucher 202, 205 auch Anwendungen der Benutzerschnittstelle sowie die erfassten Daten und/oder die analysierten Daten für die verschiedenen elektrischen Verbraucher 204, 205 gespeichert werden. Die Speichereinrichtung kann eine Anwendung für die intelligente Heimsteuerung 201 für das erfindungsgemäße Verfahren aufweisen. Über diese Anwendung können Komponenten der Heimsteuerung 201, zu denen auch Aktoren und Sensoren zählen, und Abläufe definiert und gesteuert werden.In the present embodiment, the processing device 203 , the mobile device has a storage device (not shown). In addition to device-relevant data of the electrical consumers 202 , 205 also applications of the user interface as well as the recorded data and / or the analyzed data for the various electrical loads 204 , 205 get saved. The storage device may be an application for intelligent home control 201 for the method according to the invention. Home control components 201 , which also include actuators and sensors, and processes are defined and controlled.

In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung 203 als ein Mobiltelefon ausgeführt, das mit der Zentraleinheit der intelligenten Heimsteuerung 201 verbunden ist.In a further embodiment, not shown, the processing device is 203 designed as a mobile phone with the central unit of the intelligent home control 201 connected is.

Zum Realisieren einer kabellosen Kommunikation im lokalen Netzwerk weist die intelligente Heimsteuerung 201 einen drahtlosen Zugangspunkt (engl. Wireless Access Point'), der auch als Basisstation bezeichnet wird, auf. Dieser Zugangspunkt fungiert als Schnittstelle für die kabellose Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten im lokalen Netzwerk, zu denen auch die Erfassungseinrichtungen 202 und 207, die Verarbeitungseinrichtung 203 und weitere nicht gezeigte Komponenten der intelligenten Heimsteuerung 201, wie Sensoren und Aktoren, zählen. Jede dieser Komponenten verfügen über einen Drahtlosadapter, um die drahtlose Verbindung zum Zugangspunkt und somit dem lokalen Netzwerk herzustellen.To implement wireless communication in the local network, the intelligent home control 201 a wireless access point, which is also referred to as a base station. This access point acts as an interface for wireless communication between various devices in the local network, to which the recording devices are also connected 202 and 207 , the processing facility 203 and other components, not shown, of the intelligent home control 201 , like sensors and actuators, count. Each of these components have a wireless adapter to establish the wireless connection to the access point and thus the local network.

Der Zugangspunkt kann beispielsweise über ein Kabel mit einem fest installierten Kommunikationsnetz verbunden sein. In der Wohnung befindet sich zum Realisieren des lokalen Funknetzwerkes ein sogenannter WLAN-Router.The access point can, for example, be connected to a permanently installed communication network via a cable. A so-called WLAN router is located in the apartment to implement the local radio network.

Die Erfassungseinrichtungen 102, 202 und 207 von 1 sowie von 2 stellen für die intelligente Heimsteuerung 101, 201 jeweils einen Identifizierungsknoten für ein virtuelles System dar. Das virtuelle System besteht aus mindestens einer der Erfassungseinrichtungen 102, 202, 207 und dem verbundenen elektrischen Verbraucher 104, 105, 204, 205. Somit werden die einzelnen elektrischen Verbraucher 104, 105, 204, 205 für die intelligente Heimsteuerung 101 bzw. 201 sichtbar.The detection devices 102 , 202 and 207 from 1 as well as from 2 provide for intelligent home control 101 , 201 each represent an identification node for a virtual system. The virtual system consists of at least one of the detection devices 102 , 202 , 207 and the connected electrical consumer 104 , 105 , 204 , 205 . Thus, the individual electrical consumers 104 , 105 , 204 , 205 for intelligent home control 101 or. 201 visible.

Die 3 zeigt ein Fließschema für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses Verfahren enthält einen oder mehrere Schritte, welche durch einen oder mehrere Blöcke dargestellt werden. Obwohl der beispielhafte Verfahrensablauf in einer sequentiellen Reihenfolge dargestellt ist, können einzelne Schritte parallel und oder in einer anderen Reihenfolge ablaufen.the 3 shows a flow diagram for an exemplary sequence of the method according to the invention. This method contains one or more steps, which are represented by one or more blocks. Although the exemplary method sequence is shown in a sequential order, individual steps can run in parallel and / or in a different order.

Das Verfahren für eine intelligente Heimsteuerung 101, 201 kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, 200 ausgeführt werden, um ein Bestimmen eines aktuellen Betriebszustandes von einem elektrischen Verbraucher 104, 105, 204, 205, der in einer Wohnung platziert ist, zu ermöglichen.The procedure for intelligent home control 101 , 201 can with the device according to the invention 100 , 200 run to a Determination of a current operating state of an electrical consumer 104 , 105 , 204 , 205 , which is placed in an apartment.

Das Verfahren weist zwei Phasen auf und wird anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung 200 von 2 erklärt. In diesem Beispiel ist der Verbraucher 204 als Waschmaschine ausgebildet. Wenn die Erfassungseinrichtung 202 mit der Schnittstelle 206 zum Energieversorgungsnetz gekoppelt und ein erstmaliges Verbinden des Verbrauchers 204 mit der Erfassungseinrichtung 202 erfolgt ist, kann der elektrische Verbraucher eingeschaltet werden. Die Erfassungseinrichtung 202 ist als netzwerkfähiger Zwischenstecker mit Leistungserfassung, über ein entsprechendes Netzkabel mit dem Verbraucher 204 verbunden.The method has two phases and is carried out using the device according to the invention 200 from 2 explained. In this example, the consumer is 204 trained as a washing machine. When the detection device 202 with the interface 206 coupled to the power supply network and a first-time connection of the consumer 204 with the detection device 202 is done, the electrical consumer can be switched on. The detection device 202 is as a network-compatible adapter plug with power recording, via a corresponding power cable with the consumer 204 connected.

Die erste Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens wird automatisch von der Vorrichtung 200 gestartet, wenn ein definierter Schwellwert für den Leistungsverbrauch des angeschlossenen Verbrauchers 204 überschritten ist. Der Schwellwert kann überschritten werden, wenn die Vorrichtung 200 über das lokale Netzwerk erkennt, dass die Erfassungseinrichtung 202 erstmalig mit dem Verbraucher 204 verbunden, ein ausgewähltes Waschprogramm, beispielsweise für 60° Wäsche abläuft. Der Schwellwert für die Leistungsaufnahme kann beispielsweise zwischen zwei und fünf Watt liegen und von der intelligenten Heimsteuerung 201 bereitgestellt werden.The first phase of the method according to the invention is carried out automatically by the device 200 started when a defined threshold value for the power consumption of the connected consumer 204 is exceeded. The threshold can be exceeded if the device 200 recognizes via the local network that the detection device 202 for the first time with the consumer 204 connected, a selected washing program, for example for 60 ° laundry, is running. The threshold value for the power consumption can for example be between two and five watts and from the intelligent home control 201 to be provided.

In der ersten Phase des Verfahrens der sogenannte Anlern- oder Trainingsphase ermittelt die Erfassungseinheit 202 die ersten Daten des elektrischen Verbrauchers 204, beispielsweise den Leistungsverbrauch und leitet die erfassten ersten Daten von der Erfassungseinrichtung 202 über die kabellose Netzwerkverbindung zur Verarbeitungseinrichtung 203 weiter.In the first phase of the process, the so-called learning or training phase, the detection unit determines 202 the first data of the electrical consumer 204 , for example the power consumption and forwards the acquired first data from the acquisition device 202 via the wireless network connection to the processing facility 203 further.

In dieser Phase können Informationen von der Verarbeitungseinrichtung 203 über die drahtlose Verbindung 209 von einem externen Speicher, beispielsweise dem Internet 210 angefordert werden. Diese Informationen oder Zusatzdaten können beim Analysieren der ermittelten ersten Daten des elektrischen Verbrauchers 204 berücksichtigt werden. Diese Informationen können für das vorliegende Beispiel Angaben zu möglichen Waschmaschinenprogrammen mit Angaben zu Programmschritten oder Temperaturbereiche enthalten. Zu diesen Programmschritten zählen Wasser ansaugen, aufheizen, waschen, abpumpen oder schleudern. Diese angeforderten und gelieferten Informationen können in einem Speicher der Verarbeitungseinrichtung 203, die als mobiles Gerät, als Benutzerschnittstelle, ausgebildet ist oder in einem Speicher der Zentraleinheit der Heimsteuerung 201 gespeichert werden. Somit stehen diese gelieferten Informationen zum Generieren der aktuellen Betriebszustandsdaten zur Verfügung. In einer weiteren Ausführungsform kann der Nutzer die Informationen zu den Programmschritten des elektrischen Verbrauchers 204 über die Benutzerschnittstelle der Vorrichtung 200 und somit der intelligenten Heimsteuerung 201 bereitstellen.At this stage, information can be received from the processing facility 203 over the wireless connection 209 from external storage, such as the Internet 210 be requested. This information or additional data can be used when analyzing the determined first data of the electrical consumer 204 must be taken into account. For the present example, this information can contain information on possible washing machine programs with information on program steps or temperature ranges. These program steps include sucking in water, heating up, washing, pumping out or spinning. This requested and supplied information can be stored in a memory of the processing device 203 , which is designed as a mobile device, as a user interface, or in a memory of the central unit of the home control 201 get saved. This supplied information is thus available for generating the current operating status data. In a further embodiment, the user can provide the information on the program steps of the electrical consumer 204 via the device's user interface 200 and thus the intelligent home control 201 provide.

Die Verarbeitungseinrichtung 203 analysiert die erfassten Daten in der ersten Phase, wobei diese Anlernphase mehrmalig für den Verbraucher 204 durchlaufen werden kann, um ein Rauschen durch Umwelteinflüsse zu minimieren.The processing facility 203 analyzes the recorded data in the first phase, whereby this learning phase is repeated for the consumer 204 can be traversed in order to minimize noise from environmental influences.

Die Anlernphase für den Verbraucher 204 kann so lange dauern, bis ein ausgewähltes Waschprogramm beispielsweise für 60° Wäsche des Verbrauchers 204 beendet wurde. Als Ergebnis der ersten Phase können die ersten erfassten Daten unter Berücksichtigung der angeforderten Informationen, mehreren verschiedenen Betriebszuständen des elektrischen Verbrauchers 204, der Waschmaschine zugeordnet werden.The learning phase for the consumer 204 can take so long until a selected washing program, for example for 60 ° laundry of the consumer 204 ended. As a result of the first phase, the first recorded data can, taking into account the requested information, several different operating states of the electrical consumer 204 assigned to the washing machine.

Wird vom Nutzer nach Beenden des 60° Programms ein anderes Programm beispielsweise für 40° Wäsche erstmalig gestartet, wird die Anlernphase wiederholt und erste Daten auch für dieses Waschprogramm von der Erfassungseinrichtung 202 erfasst und von der Verarbeitungseinrichtung 203 analysiert,If the user starts another program for the first time after completing the 60 ° program, for example for 40 ° laundry, the learning phase is repeated and the first data for this washing program from the detection device as well 202 and recorded by the processing device 203 analyzed,

Nachdem die erste Phase beendet wurde, in der Daten des Verbrauchers 204 von der Erfassungseinrichtung 202 erfasst und von der Verarbeitungseinrichtung 203 analysiert wurden, wird die zweite Phase von der Vorrichtung 200 gestartet. In dieser Phase, dem sogenannten Normalbetrieb, werden ebenfalls die Daten des Verbrauchers 204 mit der Erfassungseinrichtung 202 erfasst und an die Verarbeitungseinrichtung 203 zum Analysieren über die kabellose Verbindung weitergeleitet.After the first phase has ended, in the consumer's data 204 from the detection device 202 and recorded by the processing device 203 have been analyzed, the second phase is controlled by the device 200 started. In this phase, the so-called normal operation, the data of the consumer 204 with the detection device 202 recorded and sent to the processing facility 203 forwarded over the wireless connection for analysis.

In dieser Phase stehen aber bereits Informationen über mögliche Betriebszustände des elektrischen Verbrauchers 204 zur Verfügung, sodass ein erneutes Anfordern entfallen kann.In this phase, however, there is already information about possible operating states of the electrical consumer 204 available so that a renewed request can be omitted.

Nachdem für den Verbraucher 204 erneut der Schwellwert überschritten wurde, weil beispielsweise ein Waschprogramm gestartet wurde, erfolgt das Einleiten der zweiten Phase des Verfahrens von der Verarbeitungseinrichtung 203. Das Analysieren der erfassten Daten in der zweiten Phase kann auf Basis eines mathematischen Algorithmus zur Mustererkennung erfolgen.After for the consumer 204 the threshold value has been exceeded again, for example because a washing program has been started, the second phase of the method is initiated by the processing device 203 . The analysis of the recorded data in the second phase can take place on the basis of a mathematical algorithm for pattern recognition.

Anhand der erfassten Daten der ersten Phase, beispielhaft in den 5 und 6 dargestellt, wird von der Verarbeitungseinrichtung 203 nach Ähnlichkeiten mit den erfassten Daten der zweiten Phase gesucht. Diese Suche nach Ähnlichkeiten erfolgt anhand der erfassten Daten der ersten Phase und den erfassten Daten der zweiten Phase. Diese Ähnlichkeiten können durch Leistungsanstiege oder eine gleichmäßige Leistungsaufnahme gekennzeichnet sein. Beim Analysieren werden diese Ähnlichkeiten den Programmabschnitten oder Betriebszuständen zugeordnet, die der Verbraucher 204 durchläuft.Using the data recorded in the first phase, for example in the 5 and 6th is represented by the processing device 203 for similarities with the recorded data of the second Phase sought. This search for similarities takes place on the basis of the recorded data of the first phase and the recorded data of the second phase. These similarities can be characterized by power increases or even power consumption. During the analysis, these similarities are assigned to the program sections or operating states that the consumer uses 204 passes through.

Somit werden durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den erfassten, analysierten und gespeicherten Daten die Echtzeitdaten für den Verbraucher 204 generiert. Die Echtzeitdaten umfassen Daten die den aktuell ermittelten Betriebszustand eines Verbrauchers kennzeichnen. Aktuell bedeutet, dass die Daten relativ jung sind, je nach Anwendung sekunden- oder minutenaktuell. Die Echtzeitdaten können nach einem Wechsel des Betriebszustandes virtuell oder akustisch beispielsweise von der Verarbeitungseinrichtung 203 der Benutzerschnittstelle zum Ausgeben zur Verfügung gestellt werden.The method according to the invention thus provides the real-time data for the consumer with the recorded, analyzed and stored data 204 generated. The real-time data include data that characterize the currently determined operating state of a consumer. Up-to-date means that the data is relatively young, up-to-the-second or minute, depending on the application. After a change in the operating state, the real-time data can be obtained virtually or acoustically, for example from the processing device 203 made available to the user interface for outputting.

Ferner kann nach dem Generieren der Echtzeitdaten, die den aktuellen Betriebszustand des Verbrauchers 204 charakterisieren anhand der analysierten Daten der ersten Phase und der analysierten Daten der zweiten Phase ein automatisches Auslösen einer Aktion durch die intelligente Heimsteuerung 201 erfolgen.Furthermore, after generating the real-time data, the current operating status of the consumer 204 use the analyzed data of the first phase and the analyzed data of the second phase to characterize an automatic triggering of an action by the intelligent home control 201 respectively.

Die 4a bis 4c zeigen Darstellungen von Daten oder Messwerte, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung, erfasst und analysiert werden, beispielsweise in der ersten Phase des Verfahrens. In 4a und 4b sind die Daten beispielsweise erste Daten, die als eindimensionale Daten vorliegen, wie die aufgenommene Leistung P des elektrischen Verbrauchers.the 4a until 4c show representations of data or measured values that are acquired and analyzed with the method according to the invention or the device according to the invention, for example in the first phase of the method. In 4a and 4b the data are, for example, first data that are available as one-dimensional data, such as the power consumed P. of the electrical consumer.

Die Darstellung der eindimensionalen Daten als übereinanderliegende Kreise soll versinnbildlichen, dass mehrere der erfassten Daten oder Messwerte auf einem Punkt liegen.The representation of the one-dimensional data as superimposed circles is intended to symbolize that several of the recorded data or measured values lie on one point.

Ferner stellt in 4b und 4c die kreisförmige Struktur mit einer gepunkteten Linie einen Cluster dar, dem erfasste und/oder analysierte Daten der Phasen des Verfahrens zugeordnet werden können.Furthermore, in 4b and 4c the circular structure with a dotted line represents a cluster to which the recorded and / or analyzed data of the phases of the method can be assigned.

In 4a zeigt, dass die erfassten Daten beim Analysieren mit einem definierten Schwellwert S für die Leistungsaufnahme verglichen und entsprechend zugeordnet werden.In 4a shows that the acquired data when analyzing with a defined threshold value S. for the power consumption can be compared and assigned accordingly.

Beim Definieren des Schwellwertes S sollte ein Rauschen der Erfassungseinrichtung 202 selbst und die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 204 in einem inaktiven Betriebszustand berücksichtigt werden. Somit sollte der Schwellwert S aus einem Wert für das Rauschen zuzüglich der Leistungsaufnahme im inaktiven Betriebszustand gebildet werden und unterhalb der Leistungsaufnahme im aktiven Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers 204 liegen.When defining the threshold S. should be a noise of the detection device 202 itself and the power consumption of the electrical consumer 204 be taken into account in an inactive operating state. Thus, the threshold should S. can be formed from a value for the noise plus the power consumption in the inactive operating state and below the power consumption in the active operating state of the electrical consumer 204 lie.

Wenn das Rauschen der Erfassungseinrichtung 202 im Bereich von ein bis zwei Watt liegt und eine typische Leistungsaufnahme des Verbrauchers bei einhundert Watt, kann der Schwellwert S beispielsweise bei fünf Watt angenommen werden.When the noise of the detection device 202 is in the range of one to two watts and a typical power consumption of the consumer is one hundred watts, the threshold value can S. for example, be assumed to be five watts.

Der Schwellwert S kann manuell vom Nutzer definiert werden oder von dem Gesamtsystem der intelligenten Heimsteuerung 101, 201 vorgegeben werden. Insbesondere für den Fall, wenn die Erfassungseinrichtung 102, 202, 207 eine Komponente der intelligenten Heimsteuerung 101, 201 ist und als Zwischenstecker oder Mehrfach-Steckdose mit Messfunktion zum Erfassen von Daten eingerichtet ist. The threshold S. can be defined manually by the user or by the overall intelligent home control system 101 , 201 can be specified. In particular for the case when the detection device 102 , 202 , 207 a component of intelligent home control 101 , 201 and is set up as an adapter plug or multiple socket with a measuring function for collecting data.

Der Hersteller der Erfassungseinrichtungen hat Kenntnis über deren Eigenschaften und kann den Schwellwert S angeben. Dieser kann aber auch von der Vorrichtung 100, 200 für die intelligente Heimsteuerung 101, 201 über die Internetverbindung 109, 209 anhand der Identifikationsdaten der Erfassungseinrichtung 102, 202, 207 von einem Speicher ausgelesen werden.The manufacturer of the detection devices has knowledge of their properties and can set the threshold value S. specify. But this can also be from the device 100 , 200 for intelligent home control 101 , 201 via the internet connection 109 , 209 based on the identification data of the detection device 102 , 202 , 207 can be read from a memory.

Der Schwellwert S kann auch von der Vorrichtung 100, 200 der intelligenten Heimsteuerung 101, 201 automatisch bestimmt werden. Das Bestimmen kann mathematisch durch sogenannte Clusteralgorithmen für eindimensionale Datensätze, der Leistungsaufnahme gelöst werden. Beispiele hierfür wären der „k-Means“-Algorithmus oder der „Expectation-Maximation“-Algorithmus (EM-Algorithmus).The threshold S. can also from the device 100 , 200 the intelligent home control 101 , 201 can be determined automatically. The determination can be solved mathematically by so-called cluster algorithms for one-dimensional data sets, the power consumption. Examples of this would be the “k-means” algorithm or the “expectation maximization” algorithm (EM algorithm).

Dazu werden bereits erfassten Daten für die Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 104, 105, 204, 205 zu zwei Datengruppen oder Datenclustern zugeordnet, die jeweils einen Betriebszustand charakterisieren. Dazu erfolgt ein Bestimmen des Schwellwertes S, wie oben beschrieben als ein Wert zwischen dem niedrigsten Wert der erfassten Daten für inaktiv und dem höchsten Wert der erfassten Daten für aktiv, beispielsweise durch eine Mittelwertbildung der erfassten Daten.For this purpose, data for the power consumption of the electrical consumer are already recorded 104 , 105 , 204 , 205 assigned to two data groups or data clusters, each characterizing an operating state. For this purpose, the threshold value is determined S. as described above as a value between the lowest value of the recorded data for inactive and the highest value of the recorded data for active, for example by averaging the recorded data.

Sind die ermittelten Daten größer als der definierte Schwellwert S, werden sie einem aktiven Betriebszustand zugeordnet, sind die erfassten Daten kleiner als der definierte Schwellwert S, werden die erfassten Daten einem inaktiven Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers 104, 105, 204, 205 zugeordnet.Are the determined data greater than the defined threshold value S. If they are assigned to an active operating state, the recorded data is less than the defined threshold value S. , the recorded data is an inactive operating state of the electrical consumer 104 , 105 , 204 , 205 assigned.

Von der Erfassungseinrichtung 102, 202, 207 oder der Verarbeitungseinrichtung 103, 203 wird bei einer somit erkannten Änderung der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 104, 105, 204, 205 kann eine Aktion ausgelöst werden.From the detection device 102 , 202 , 207 or the processing facility 103 , 203 is detected in the event of a change in the power consumption of the electrical consumer 104 , 105 , 204 , 205 an action can be triggered.

Die Aktion kann darin bestehen, dass wenn eine bisherige Zustandsvariable für den Betriebszustand auf inaktiv steht und erfasste Daten den definierten Schwellwert S überschreiten, von der Verarbeitungseinrichtung 103, 203 die Zustandsvariable und somit der Betriebszustand auf aktiv gesetzt wird.The action can consist in the fact that if a previous status variable for the operating status is inactive and the recorded data reaches the defined threshold value S. exceed by the processing facility 103 , 203 the status variable and thus the operating status is set to active.

Eine weitere Aktion kann darin bestehen, dass eine bisherige Zustandsvariable von dem Wert aktiv auf den Wert inaktiv gesetzt wird, wenn der Schwellwert S von den erfassten Daten unterschritten wird. Somit kann automatisch von der Vorrichtung 100, 200 erkannt werden, ob der mit der Erfassungseinrichtung 102, 202, 207 verbundene elektrische Verbraucher 104, 105, 204, 205 sich im aktiven oder inaktiven Betriebszustand befindet.Another action can be that a previous status variable is set from the value active to the value inactive when the threshold value S. is not reached by the recorded data. Thus it can be done automatically by the device 100 , 200 be recognized whether the with the detection device 102 , 202 , 207 connected electrical consumers 104 , 105 , 204 , 205 is in the active or inactive operating state.

Die 4b zeigt ebenfalls eindimensionale, erfasste Daten für die Leistungsaufnahme einen der elektrischen Verbrauchers 104, 105, 204, 205 der gezeigten Figuren, wobei der Verbraucher mehr als zwei Betriebszustände einnehmen kann. Die 4b zeigt, dass die erfassten Daten verschiedenen Clustern mit Daten und somit verschiedenen Betriebszuständen 1, 2, 3 zugeordnet werden können. Mittels Cluster-algorithmen für eindimensionale Datensätze werden die Daten der Leistungsaufnahme in verschiedenen Datenclustern geteilt, wobei jeder Cluster einem Betriebszustand des elektrischen Verbrauchers zugeordnet ist.the 4b also shows one-dimensional, recorded data for the power consumption of one of the electrical consumers 104 , 105 , 204 , 205 of the figures shown, whereby the consumer can assume more than two operating states. the 4b shows that the recorded data can be assigned to different clusters with data and thus to different operating states 1, 2, 3. Using cluster algorithms for one-dimensional data sets, the power consumption data is divided into different data clusters, with each cluster being assigned to an operating state of the electrical consumer.

Voraussetzung für das Zuordnen der Daten zu mindestens einem Cluster mit Daten ist das Definieren von Randparametern. Zu den Randparametern gehören die Anzahl der möglichen Betriebszustände des elektrischen Verbrauchers sowie ein Abstandsverhältnis zwischen den Daten innerhalb eines Clusters.The prerequisite for assigning the data to at least one cluster with data is the definition of boundary parameters. The boundary parameters include the number of possible operating states of the electrical consumer and a distance ratio between the data within a cluster.

Diese Randparameter können manuell vom Nutzer über die Benutzerschnittstelle der intelligenten Heimsteuerung 101, 201 definiert werden oder auch automatisch ermittelt werden, beispielsweise iterativ.These boundary parameters can be set manually by the user via the user interface of the intelligent home control 101 , 201 can be defined or automatically determined, for example iteratively.

In 4c zeigt eine Darstellung von zweidimensionalen Daten eines der Verbraucher 104, 105, 204, 205 der Leistungsaufnahme P in Abhängigkeit von der Zeit t. Es wird ferner gezeigt, dass die erfassten Daten fünf verschiedenen Datenclustern, als gepunktete Struktur dargestellt, zugeordnet werden. Die fünf Datencluster stehen für fünf verschiedene Betriebszustände eines der elektrischen Verbraucher. Die ersten Daten, die in der ersten Phase erfasst werden sind beispielhaft als Graph P1(t) durch eine durchgezogene Linie dargestellt. Die ersten Daten werden in einer Ausführungsform der Erfindung beim Analysieren einem ersten Datencluster oder einem weiteren Datencluster aus der Mehrzahl von Datenclustern zugeordnet. Der 4c ist zu entnehmen, dass jeder Datencluster ein Clusterzentrum Z1 bis Z5 aufweist, die anhand der erfassten Daten der ersten Phase ermittelt werden können. Die weiteren Daten, die in der zweiten Phase erfasst werden, sind als Graph P2 (t) durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Die weiteren Daten der zweiten Phase werden beim Analysieren dem Datencluster zugeordnet, zu dessen Clusterzentrum der geringste Abstand besteht.In 4c shows a representation of two-dimensional data of one of the consumers 104 , 105 , 204 , 205 the power consumption P. depending on the time t . It is also shown that the recorded data are assigned to five different data clusters, shown as a dotted structure. The five data clusters represent five different operating states of one of the electrical consumers. The first data that are recorded in the first phase are shown by way of example as graph P1 (t) by a solid line. In one embodiment of the invention, the first data are assigned to a first data cluster or to a further data cluster from the plurality of data clusters during the analysis. the 4c it can be seen that each data cluster is a cluster center Z1 until Z5 which can be determined on the basis of the recorded data of the first phase. The further data that are recorded in the second phase are shown as graph P2 (t) by a dashed line. During the analysis, the further data of the second phase are assigned to the data cluster from whose cluster center there is the closest distance.

In einer Ausführungsform der Erfindung können die letzten, erfassten Daten einer definierten Zeitspanne t gemittelt werden, um einzelne Ausreißer der Daten nach oben und unten zu beseitigen.In one embodiment of the invention, the last recorded data can be for a defined period of time t can be averaged in order to eliminate individual outliers in the data upwards and downwards.

Wie in 4c gezeigt, werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung die erfassten und analysierten Daten genau einem Datencluster und somit genau einem Betriebszustand zugeordnet.As in 4c shown, with the method and the device according to the invention, the recorded and analyzed data are assigned to exactly one data cluster and thus exactly one operating state.

Das Diagramm der 5 zeigt ermittelte Daten eines Programms für 60° Wäsche einer Waschmaschine. Die Waschmaschine ist mit der Erfassungseinrichtung 204, einem netzwerkfähigen Zwischenstecker, und somit mit einer Schnittstelle 206 zum Energieversorgungsnetz verbunden. Auf der X-Achse ist die Zeit t in Sekunden dargestellt und auf der Y-Achse die ermittelte Leistung P der Waschmaschine.The diagram of the 5 shows determined data of a program for 60 ° washing of a washing machine. The washing machine is with the detection device 204 , a network-compatible adapter plug, and thus with an interface 206 connected to the power supply network. Time is on the X-axis t shown in seconds and the determined power on the Y-axis P. of the washing machine.

Aus 5 ist zu entnehmen, dass verschiedene Abschnitte des Waschprogramms mit unterschiedlich hohem Energieverbrauch bzw. hoher Leistungsaufnahme durchlaufen werden. Die verschiedenen Ausschläge oder Peaks zeigen nach dem Start des Waschprogrammes die Leistungsaufnahme während der einzelnen Programmabschnitte. Beim dem 60° Programm werden die verschiedene Programmabschnitte, beispielsweise das Aufheizen des angesaugten Wassers, das Waschen und Nachheizen, Abpumpen und Schleudern durchlaufen. Nach Beenden des eigentlichen 60° Waschvorganges ist in 5 ein Abschnitt erkennbar, in dem die Wäsche in der Trommel nur ab und bewegt wird, um deren Knittern zu verhindern, jedoch kein aufheizen oder schleudern mehr erfolgt, durch relativ geringe Leistungsaufnahme gekennzeichnet. Nach Erkennen dieses Betriebszustandes ist das Ausgeben einer Meldung an den Nutzer sinnvoll, damit dieser den Betrieb des Verbrauchers 204 beenden kann.Out 5 it can be seen that different sections of the washing program are run through with different levels of energy consumption or high power consumption. The various deflections or peaks show the power consumption during the individual program sections after the start of the wash program. In the 60 ° program, the various program sections, for example heating up the water that has been sucked in, washing and reheating, pumping out and spinning are run through. After completing the actual 60 ° washing process, in 5 a section can be seen in which the laundry in the drum is only moved down and down in order to prevent it from creasing, but no more heating or spinning takes place, characterized by relatively low power consumption. After recognizing this operating state, it makes sense to output a message to the user so that he can operate the consumer 204 can finish.

Die 6 zeigt ein weiteres Diagramm mit den erfassten ersten Daten der Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers 204, der Waschmaschine, die im Verlauf eines 40° Programmes aufgenommen wurde. Die beiden Achsen zeigen ebenfalls die Zeit t in Sekunden und die erfasste Leistung P des Verbrauchers. Es sind deutlich die Unterschiede zwischen beiden Diagrammen bei der Länge der Programme und der ermittelten Leistung sowie der Leistungsanstiege und deren Anzahl erkennbar.the 6th shows a further diagram with the recorded first data of the power consumption of the electrical consumer 204 , the washing machine that was recorded in the course of a 40 ° program. The two axes also show the time t in seconds and the recorded performance P. of the consumer. The differences between the two diagrams in terms of the length of the programs and the performance determined as well as the performance increases and their number can be clearly seen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Nutzer, der sich nicht im direkten Umfeld des elektrischen Verbrauchers aufhält, über den aktuellen Betriebszustand informiert. Das ist besonders auch für Ältere oder in großen Wohnungen beispielsweise mit getrennten Waschräumen interessant, da direkt vom Verbraucher abgegebene Warnungen, meist akustischer Art nicht wahrnehmbar sind. Dieses Problem kann beispielsweise über eine Benachrichtigung an einem Wearable' (Smart Watch) gelöst werden.With the present invention, a user who is not in the direct vicinity of the electrical consumer is informed of the current operating status. This is particularly interesting for the elderly or in large apartments with separate washrooms, for example, since warnings issued directly by the consumer, mostly acoustic, cannot be heard. This problem can be solved, for example, via a notification on a wearable (smart watch).

Ist ein Verbraucher nicht im direkten Umfeld des Nutzers sondern in einem anderen Raum oder auf einer anderen Etage platziert, kann Energie eingespart werden. Die Einsparung kann erfolgen, weil die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise über die Benutzerschnittstelle eine Warnung oder Information zum aktuellen Betriebszustand, wie ,Waschprogramm beendet' oder eine Information zur Restlaufzeit des Programmes an den Nutzer ausgeben kann. Dazu muss der Nutzer sich nicht an den Aufstellungsort des elektrischen Verbrauchers begeben Die Meldung erfolgt zeitnah und somit hat der Nutzer auch zeitnah die Möglichkeit den elektrischen Verbraucher ausschalten.If a consumer is not placed in the immediate vicinity of the user but in another room or on another floor, energy can be saved. The savings can be made because the device according to the invention can output a warning or information on the current operating state, such as 'washing program ended' or information on the remaining running time of the program to the user, for example via the user interface. To do this, the user does not have to go to the installation site of the electrical consumer. The message occurs promptly and thus the user also has the opportunity to switch off the electrical consumer promptly.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch zur Ermittlung eines Betriebszustandes anderer Verbraucher, wie einer Kaffeemaschine, einem Geschirrspüler oder einem Ladegerät für elektronische Geräte geeignet. Diese Verbraucher stellen für die intelligente Heimsteuerung eine Blackbox dar, da sie über keine eigene Schnittstelle zum Kommunizieren mit der intelligenten Heimsteuerung verfügen.The method according to the invention is also suitable for determining an operating state of other consumers, such as a coffee machine, a dishwasher or a charger for electronic devices. These consumers represent a black box for the intelligent home control, as they do not have their own interface for communicating with the intelligent home control.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, kann somit nicht nur ein automatisches Erkennen eines Anschaltens oder Abschaltens von einem Verbraucher erfolgen. Es ist möglich weitere verschiedene Betriebszustände anhand der aktuellen Leistungsaufnahme des Verbrauchers oder der aktuellen Leistungsaufnahme des Verbrauchers und der Zeit zu erkennen.With the method according to the invention, it is therefore not only possible to automatically recognize the switching on or switching off of a consumer. It is possible to recognize other different operating states based on the current power consumption of the consumer or the current power consumption of the consumer and the time.

Die intelligente Heimsteuerung ist anhand der erfassten und analysierten Daten des elektrischen Verbrauchers vorteilhafter Weise zum automatischen Auslösen einer Anzeige der Betriebszustandsdaten, der Ausgabe einer Alarmmeldung in Echtzeit für elektrische Verbraucher eingerichtet. Das ist insbesondere für solche Verbraucher möglich, die als Blackbox ausgeführt sind und über keine eigene Schnittstelle zum Kommunizieren mit der intelligenten Heimsteuerung verfügen.The intelligent home control is advantageously set up on the basis of the recorded and analyzed data of the electrical consumer to automatically trigger a display of the operating status data, the output of an alarm message in real time for electrical consumers. This is particularly possible for those consumers that are designed as black boxes and do not have their own interface for communicating with the intelligent home control.

Auf der einen Seite kann der Nutzer jeder Zeit mit einer Benutzerschnittstelle der Heimsteuerung, die Daten, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermittelt und analysiert werden für einen oder mehrere elektrische Verbraucher abrufen, ohne sich selbst an den Aufstellungsort des Verbrauchers zu begeben.. Zu diesen Daten zählen der aktuelle Betriebszustand oder die Restlaufzeit des Programmes eines elektrischen Verbrauchers.On the one hand, the user can call up the data that are determined and analyzed with the device according to the invention for one or more electrical consumers at any time with a user interface of the home control, without having to go to the installation site of the consumer count the current operating status or the remaining time of the program of an electrical consumer.

Da die intelligente Heimsteuerung auf Anfrage des Nutzers oder automatisch Information Informationen zum aktuellen Betriebszustand vorteilhaft ausgeben kann, ist es möglich Energie einzusparen, weil ein elektrischer Verbraucher zeitnah vom Energieversorgungsnetz getrennt werden kann. Das Informieren über den aktuellen Betriebszustand eines elektrischen Verbrauchers, ist dann besonders vorteilhaft, wenn der Verbraucher außerhalb des Sicht- oder Hörbereiches des Nutzers aufgestellt ist.Since the intelligent home control can advantageously output information on the current operating status at the request of the user or automatically, it is possible to save energy because an electrical consumer can be disconnected from the power supply network in a timely manner. Providing information about the current operating status of an electrical consumer is particularly advantageous if the consumer is set up outside the range of vision or hearing of the user.

Das Senden von Mitteilungen mit Hinweisen auf den aktuellen Betriebszustand kann auch automatisch dann erfolgen, wenn von der Heimsteuerung und deren Komponenten detektiert wurde, dass der Nutzer den Wohnbereich verlassen will. Dazu können Sensoren, wie Türsensoren ausgelesen werden, um Gefahrensituationen zu vermeiden.Messages with information on the current operating status can also be sent automatically if the home control and its components have detected that the user wants to leave the living area. For this purpose, sensors such as door sensors can be read out in order to avoid dangerous situations.

Durch die vorliegende Erfindung werden die elektrischen Verbraucher, die nicht mit der intelligenten Heimsteuerung kommunizieren, in vorteilhafter Weise zu einem kommunikationsfähigen Gerät.As a result of the present invention, the electrical loads that do not communicate with the intelligent home control are advantageously a communication-capable device.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100, 200100, 200: erfindungsgemäße Vorrichtungdevice according to the invention
101, 201101, 201: intelligente Heimsteuerungintelligent home control
102, 202, 207102, 202, 207: ErfassungseinrichtungDetection device
103, 203103, 203: VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
104, 204104, 204: elektrischer Verbraucherelectrical consumer
105, 205105, 205: elektrischer Verbraucherelectrical consumer
106, 206, 208106, 206, 208: Schnittstelle zum EnergieversorgungsnetzInterface to the energy supply network
109, 209109, 209: Netzwerkverbindungen Network connections
110,210110.210: InternetInternet
Z1 bis ZnZ1 to Zn: ClusterzentrumCluster center
PP.: Leistungperfomance
SS.: SchwellwertThreshold
tt: ZeitTime

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 2015/040144 A1 [0007]
DE 102008058016 A1 [0015]
EP 3019969 B1 [0017]
DE 112016004325 T5 [0019]

Claims

Having arrangement for home automation a measuring element and a determining element, wherein the measuring element is set up to provide data on the consumption of electrical consumption, wherein the determining element is set up to take at least one consumption pattern from the data over a time interval in a first mode and to keep it as a stored consumption pattern that is characteristic in such a way that it indicates an operating state of the consumer based on a consumption profile that can be characteristic due to of, for example, fluctuations, maxima, increases and / or duration, wherein the determining element is set up to store at least one data element for an operating state in the first mode with reference to at least one stored consumption pattern, according to which a clear relationship is set up between the stored consumption pattern and the stored operating state, wherein the determining element is further set up to determine a match with at least one of the stored consumption patterns in a second mode by means of the data provided by the measuring element on the consumption of electrical consumption, wherein the determining element is also set up to determine the stored operating state in the second mode based on the correspondence with at least one of the stored consumption patterns, which specifies what the consumer in the second mode at the respective / current point in time based on the data on the consumption of the electrical consumption does.

Arrangement according to Claim 1 , wherein the home automation is formed from at least one decentralized device or sensor of the home automation and a centrally located control center, wherein the measuring element is set up in the decentralized set up device or sensor of the home automation, wherein the determining element is set up in the decentralized set up control center wherein the measuring element is set up to provide the determining element by means of a wireless communication link.

Arrangement according to Claim 1 or 2 , wherein the determining element is set up from the outset to recognize a minimum consumption of a consumption, whereby a first operating state can be named, namely that of the "OFF" state, wherein the determining element is set up from the start to recognize a low consumption of a consumption , whereby a second operating state can be named, namely that of the idle state - "standby" -, whereby the determining element is set up from the outset to recognize a consumption above the low consumption of a consumption, whereby a third operating state can be named, namely that of the State "ON".

Device comprising a determining element of the arrangement according to one of the Claims 1 until 3 .

Method showing the steps for which the arrangement according to one of the Claims 1 until 3 is set up, the method in particular have two modes, wherein in the first mode at least one consumption pattern is taken from the data over a time interval and stored as a stored consumption pattern that is characteristic such that it suggests an operating state of the consumer based on a consumption profile of the can be characteristic due to, for example, fluctuations, maxima, increases and / or duration, with at least one data element for an operating state being stored in the first mode with reference to at least one stored consumption pattern, according to which there is a clear relationship between the stored consumption pattern and the stored operating state is set up, wherein in the second mode by means of the data provided by the measuring element on the consumption of electrical consumption, a correspondence with at least one of the stored consumption patterns is determined, wherein in the two iten mode based on the correspondence with at least one of the stored consumption patterns, the stored operating state is determined, which specifies what the consumer is doing in the second mode at the respective / current point in time based on the data on the consumption of electrical consumption.

Procedure according to Claim 5 In the first mode, the operator is involved in naming the operating state in such a way that he adds a term that is familiar to him.

Procedure according to Claim 5 or 6th , whereby in the first mode the operator participates to the extent that he signals the beginning and / or end of the operating state to the determining element, which has the effect that the time interval of a consumption pattern is established.

Procedure according to Claim 5 , 6th or 7th , wherein the method in the first mode is carried out at the same time as the method in the second mode, which means that a previously stored consumption pattern is replaced by a further stored consumption pattern.

Method according to one of the Claims 5 until 8th , wherein the at least one consumption pattern with respect to its time interval is determined at a point in time at which the consumer is switched off due to its consumption or is at least likely to be in a state of rest due to low consumption.

Method according to one of the Claims 5 until 9 The consumption is contributed by means of a user interface provided by the control center.