KR102561461B1 - 창문 네트워크에서의 컨트롤러의 자동화된 커미셔닝 - Google Patents
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Abstract
일 측면에서, 정보를 제공하기 위한, 그리고 네트워크에 의해 연결되는 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 방법, 시스템 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품이 설명된다. 창문은, 자신의 물리적 위치에 대응하는 방식으로 그래픽 사용자 인터페이스의 뷰 내에 위치되는, 반응형 스마트 오브젝트를 사용하여 그래픽으로 표현된다. 또 다른 측면에서, 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 해당 창문이 설치된 위치와 연관시키는 방법, 시스템 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품이 설명된다. 창문 위치는, 광학적으로 스위칭 가능한 각각의 창문과 연관된 송신기로부터 송신되는 무선 송신을 수신하여 분석함으로써 결정된다. 그 뒤, 결정된 위치는 창문 위치를 제공하는 건물의 표현과 비교된다. 비교되는 경우, 창문 송신을 통해 통신되는 각각의 창문의 네트워크 ID는 건물의 표현 상에서의 적절한 창문 위치와 연관된다.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 "AUTOMATED COMMISSIONING OF CONTROLLERS IN A WINDOW NETWORK"라는 명칭으로 2016년 11월 23일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/426,126호 및 2017년 8월 29일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/551,649호의 이익을 주장하며, 이들 모두는 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
전기 변색(Electrochromism)은, 대개 전압이 변화되어 다른 전자적 상태에 놓이는 경우, 전기화학적으로 매개되는(electrochemically-mediated) 광학 특성의 가역적인 변화를 나타내는 현상이다. 광학 특성은 대개, 색, 투과율, 흡광도 및 반사율 중 하나 이상이다.
전기 변색 재료는, 예를 들어, 창문 유리 위의 박막 코팅으로서 가정용, 상업용 및 다른 용도의 창문에 포함될 수 있다. 이러한 창문의 색상, 투과율, 흡광도 및/또는 반사율은 전기 변색 재료의 변화를 유도하여 변화될 수 있는데, 예를 들어, 전기 변색 창문은 전자적으로 어두워지거나 밝아질 수 있는 창문이다. 창문의 전기 변색 장치(electrochromic device, EC)에 작은 전압을 가하면 어두워지고, 전압 극성을 반대로 하면 밝아질 것이다. 이 기능은 창문을 통과하는 빛의 양을 제어하는 것을 가능하게 하며, 전기 변색 창문을 에너지 절약 장치로 사용할 수 있는 기회를 제공한다.
전기 변색은 1960년대에 발견되었지만, 전기 변색 장치, 특히, 전기 변색 창문은 불행히도 여전히 다양한 문제를 안고 있으며, 전기 변색 기술, 장치 및 전기 변색 장치의 제조방법 및/또는 이용방법의 최근의 많은 발전에도 불구하고, 그들의 상업적 잠재력의 실현은 시작되지 못했다. 예를 들어, 전기 변색 창문 및 관련 컨트롤러를 커미셔닝(commissioning)하는 문제는 물론, 전기 변색 창문 및 연관된 컨트롤러에 대한 정보를 나타내는 사용자 인터페이스에도 여전히 문제가 남아있다.
본 개시의 일 측면은 네트워크에 의해 연결되는 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문에 관한 정보를 제공하도록 사용자 인터페이스를 제어하기 위한, 비일시적 컴퓨터 실행가능 명령을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 상기 명령은 (a) 컴퓨팅 장치에 제공된 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문에 관한 정보를 표시해 달라는 요청을 수신하는 단계, 및 (b) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문들 중 적어도 일부의 모니터링, 그룹화, 및/또는 제어에 관한 사용자 입력을 수신하기 위한 하나 이상의 스마트 오브젝트를 도시하는 하나 이상의 뷰(view)를 사용자 인터페이스 상에 표시하는 단계로 특징지어질 수 있다. (b)의 스마트 오브젝트는 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문의 그래픽 표현일 수 있다. 또한, (b)의 스마트 오브젝트는 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문의 위치를 그래픽으로 도시하는 방식으로 하나 이상의 뷰 내에 표시될 수 있다.
일부 실시예에서, 컴퓨팅 장치는 네트워크로부터 멀리 떨어진 무선 장치이다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 장치들 중 적어도 하나의 광학적 상태를 변경하는 사용자 명령을 수신하기 위한 명령, 및 상기 사용자 명령을 네트워크로 송신하기 위한 명령을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은, 하나 이상의 뷰를 표시하기 전에, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 각각의 건물 내 위치를 포함하는 위치 정보를 수신하기 위한 명령을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 위치 정보는 지리적 위치 지정(geo-positioning)을 사용하여 창문 네트워크에 의해 결정된다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 하나 이상의 뷰를 표시하기 전에, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문의 크기 및 방향을 포함하는 정보를 수신하기 위한 명령을 더 포함하고, 하나 이상의 스마트 오브젝트를 도시하는 하나 이상의 뷰를 표시하는 단계는 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문의 창문 크기 및 방향에 따라 하나 이상의 스마트 오브젝트 각각을 도시하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 뷰 중 적어도 하나는 하나 이상의 스마트 오브젝트가 모델 상에 중첩된, 건물의 3차원 모델을 나타낸다.
일부 실시예에서, 3차원 모델은 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문의 위치, 크기 및 방향을 사용하여 생성된다.
일부 실시예에서, 뷰 중 적어도 하나는 2차원 평면도에 도시된 하나 이상의 스마트 오브젝트를 나타낸다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 하나 이상의 뷰를 표시하기 전에, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 중 적어도 하나의 현재 색조(tint) 상태를 포함하는 정보를 수신하기 위한 명령을 더 포함하고, 스마트 오브젝트를 도시하는 하나 이상의 뷰를 표시하는 단계는 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 현재의 색조 상태를 도시하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 스마트 오브젝트는 촉각 상호작용, 소리, 움직임, 방향, 및 컴퓨팅 장치의 결정된 위치를 포함하는 그룹으로부터 선택된 사용자 상호작용에 의해 조작되도록 설계되거나 구성된다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 하나에 대한 컴퓨팅 장치의 위치를 수신하기 위한 명령을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 하나에 대한 컴퓨팅 장치의 방향을 결정하기 위한 명령을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 뷰를 표시하기 위한 명령은 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문의 서브세트(subset)를 표시하기 위한 명령을 포함하되, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 서브세트는 컴퓨팅 장치의 위치에 따라 달라진다.
일부 실시예에서, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 컴퓨팅 장치의 위치 또는 방향에 따라 달라지는 방식으로 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 하나를 표시하기 위한 명령을 포함하는, 하나 이상의 뷰를 표시하기 위한 명령을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은, 사용자 정의된 뷰를 생성하기 위해 사용자로부터 명령을 수신하기 위한 명령; 및 상기 사용자 정의된 뷰를 표시하기 위한 명령을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 제품은, 하나 이상의 스마트 오브젝트의 사용자 조작을 수신하기 위한 명령과, 스마트 오브젝트와 연관된 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문에 대한, 적용된 색조 사이클의 수, 창문 제조 정보, 창문 상태(health) 정보, 창문 크기, 창문 유형, 창문 일련번호, 연관된 창문 구성요소, 창문 설치 작업 번호, 창문 설치 날짜, 건물 정보, 창문 파사드(faade) 구역 지정 정보, 연관된 온도 센서로부터의 온도 정보, 연관된 광 센서로부터의 광 세기 정보, 연관된 습도 센서로부터의 습도 정보, 및 연관된 점유 센서(occupancy sensor)로부터의 점유 정보로 구성된 그룹으로부터 선택된 창문 정보를 사용자에게 제공하기 위한 명령을 더 포함한다.
본 개시의 또 다른 측면은 각각의 창문이 스마트 오브젝트에 의해 표현되는, 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문의 창문 네트워크에 대한 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface) 상에 표시된 뷰를 렌더링하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 (a) 창문 네트워크 상의 각 창문에 대한 창문 ID 및 위치를 포함하는 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 창문 정보에 기초하여 스마트 오브젝트를 선택하는 단계; (c) 도시될 상기 뷰에 대한 투시도를 선택하는 단계; 및 (d) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 위치에 따라 각각의 선택된 스마트 오브젝트가 배치되는 뷰를 표시하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, (c)에서 뷰에 대한 투시도를 선택하는 단계는, 건물의 2차원 평면도, 건물 외부의 시점으로부터의 건물의 3차원 투시도, 방 안의 시점으로부터의 2차원 투시도, 방 안의 시점으로부터의 3차원 투시도, 복수의 층을 포함하는 2차원 투시도, 그래픽 사용자 인터페이스를 표시하는 장치의 위치 및 방향에 대응하는 시점으로부터의 투시도, 및 사용자에 의해 생성된 사용자 정의된 뷰로 구성된 그룹으로부터 투시도를 선택하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, (c)의 투시도는 그래픽 사용자 인터페이스와의 사용자 상호작용에 기초하여 선택된다.
일부 실시예에서, (c)의 투시도는 그래픽 사용자 인터페이스를 표시하는 장치의 위치 또는 방향에 기초하여 선택된다.
일부 실시예에서, (c)의 투시도는 그래픽 사용자 인터페이스의 사용자에게 부여된 사용자 권한에 기초하여 선택된다.
일부 실시예에서, (a)에서 수신되는 정보는 창문 네트워크 상의 하나 이상의 비-창문(non-window) 구성요소의 ID 및 위치를 더 포함하고, 하나 이상의 부가적인 스마트 오브젝트는 하나 이상의 다른 장치의 ID에 기초하여 선택되며, 상기 하나 이상의 부가적인 스마트 오브젝트는 (d)에서 자신의 위치에 따라 표시된다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 장치 각각은, 온도 센서, 광 센서, 습도 센서, 공기 흐름 센서, 점유 센서, 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및 마스터 컨트롤러로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
본 개시의 일 측면은 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문의 네트워크 ID를 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문(들)의 설치 위치와 연관시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법에서, 각각의 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 네트워크 ID, 및 무선 통신을 위해 구성된 송신기를 갖는다. 이 방법은 (a) 건물 안의 또는 건물 위의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 위치를 제공하는 건물의 도면 또는 다른 표현을 수신하는 단계; (b) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 송신기로부터, 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 포함 또는 식별하는 무선 통신 신호를 수신하는 단계; (c) 수신된 무선 통신 신호를 분석하여 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 위치를 결정하는 단계; 및 (d) (c)에서 결정된 위치를 (a)에서 수신된 도면 또는 다른 건물 표현으로부터의 적어도 일부 창문의 위치와 비교하고, 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 도면 또는 다른 표현에 제공되는 위치와 연관시키는 단계로 특징지어질 수 있다.
일부 실시예에서, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 각각의 송신기는 광학적으로 스위칭 가능한 창문 상에 또는 그 안에 있다.
일부 실시예에서, 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 전기 변색 장치를 포함하는 절연된 유리 유닛이다.
일부 실시예에서, 무선 통신 신호는 펄스-기반 초-광대역, 블루투스, BLE 및 Wi-Fi로 구성된 그룹으로부터 선택된 무선 프로토콜을 따른다.
일부 실시예에서, 무선 통신 신호는 펄스-기반 초-광대역 프로토콜을 따른다.
일부 실시예에서, 무선 통신 신호는 ECMA-368 또는 ECMA-369를 따른다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 도면 또는 다른 표현은 건축 도면(architectural drawing) 또는 상호연결도(interconnect drawing)를 포함한다.
일부 실시예에서, 네트워크 ID는 CAN ID이다.
일부 실시예에서, 본 방법은 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치와 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID의 (d)로부터의 연관을 저장하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, (d)로부터의 연관을 저장하는 단계는 (d)로부터의 연관을 네트워크 구성파일에 저장하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 네트워크 구성파일은 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 원격 무선 장치 및 클라우드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 위치에서 메모리에 저장된다.
일부 실시예에서, 송신기는 창문에 부착된 창문 컨트롤러 상에 배치되는 안테나를 포함한다.
일부 실시예에서, 창문 컨트롤러는 펄스-기반 초-광대역 통신 신호를 발하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 송신기는 마이크로-위치 칩(micro-location chip)의 일부다.
일부 실시예에서, 마이크로-위치 칩은 마이크로-위치 칩의 위치를 약 10 cm 이하로 식별할 수 있는 방식으로 무선 통신 신호를 송신하도록 구성된다.
일부 실시예에서, (a)의 하나 이상의 도면 또는 다른 표현은 하나 이상의 비-창문 구성요소의 위치를 더 포함하고, 하나 이상의 비-창문 구성요소는 네트워크 ID 및 무선 통신용 송신기를 가지며, 상기 방법은, 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 포함하는, 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 무선 통신 신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 위치를 결정하는 단계; 및 (a)에서 하나 이상의 도면 또는 표현에 의해 제공되는 복수의 비-창문 구성요소의 위치와 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 결정된 위치를 비교하고, 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치에 연관시키는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 비-창문 구성요소는 창문 컨트롤러 네트워크의 마스터 컨트롤러 또는 네트워크 컨트롤러이다.
본 개시의 다른 측면은 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 설치 위치와 연관시키기 위한 시스템에 관한 것이다. 이 시스템에서, 각각의 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 네트워크 ID 및 무선 통신을 위해 구성된 송신기를 갖는다. 상기 시스템은 건물 내 또는 건물 위의 위치에 설치되는 송신기를 갖는, 그리고 송신기 및 커미셔닝 로직을 갖는, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문을 포함하는 창문 네트워크에 의해 특징지어질 수 있다. 커미셔닝 로직은 다음의 동작을 실행하도록 구성될 수 있다: (a) 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문의 위치를 제공하는, 하나 이상의 건물의 도면 또는 다른 표현을 수신하는 동작; (b) 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 포함하거나 식별하는, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 하나의 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 동작; (c) 수신된 무선 통신 신호를 분석하여 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 위치를 결정하는 동작; 및 (d) (c)에서 결정된 위치를 (a)에서 수신된 하나 이상의 도면 또는 다른 표현으로부터의 복수의 광학적 스위칭 가능한 적어도 일부 창문의 위치와 비교하고, 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID와 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치를 연관시키는 동작.
일부 실시예에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 송신기는 펄스-기반 초-광대역, 블루투스, BLE 및 Wi-Fi로 구성된 그룹으로부터 선택된 무선 프로토콜을 사용하는 무선 통신을 위해 구성된다.
일부 실시예들에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 송신기는 펄스-기반 초-광대역 프로토콜을 사용하는 무선 통신을 위해 구성된다.
일부 실시예들에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문들 각각의 송신기는 ECMA-368 또는 ECMA-369를 사용하는 무선 통신을 위해 구성된다.
일부 실시예에서는, 창문 네트워크는 네트워크 ID 및 무선 통신용 송신기를 갖는 비-창문(non-window) 구성요소를 더 포함하고, 커미셔닝 로직은 다음의 동작을 더 실행하도록 구성된다: 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 포함하는, 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 동작; 상기 수신된 무선 통신 신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 위치를 결정하는 동작; 및 (a)에서 하나 이상의 도면 또는 표현에 의해 제공되는 복수의 비-창문 구성요소의 위치와 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 결정된 위치를 비교하고, 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치에 연관시키는 동작.
본 개시의 다른 측면은 창문 네트워크 상에 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문을 표시하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품의 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 동작 (a) 내지 동작 (e)를 포함한다. 동작 (a)에서는, 건물 모델이 적어도 부분적으로 복수의 표면에 의해 정의되고 각각의 표면은 노드 ID를 갖는, 건물의 3차원 모델이 수신된다. 동작 (b)에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문들 각각에 대한 네트워크 ID를 포함하는 정보가 수신된다. 동작 (c)에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 네트워크 ID가 적어도 하나의 노드 ID와 페어링(pair)된다. 동작 (d)에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 나타내는 하나 이상의 스마트 오브젝트가 정의되고, 각각의 스마트 오브젝트는 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 관한 정보를 제공한다. 마지막으로, 동작 (e)에서는, 3차원 모델 및 스마트 오브젝트가 전자 장치 상에 표시된다.
일부 경우에, 건물의 3차원 모델은 건물 구조의 설계 및 검사를 위한 모델링 환경을 갖춘 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어에 의해 생성된다. 일부 경우에, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 네트워크 ID를 적어도 하나의 노드 ID와 페어링하는 동작은 네트워크 구성파일에 각각의 페어링을 저장하는 동작을 포함한다.
일부 경우에, 각각의 스마트 오브젝트는 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성되며, 상기 방법은 스마트 오브젝트를 통해 광학적으로 스위칭 가능한 창문 중 적어도 하나를 제어하기 위한 사용자 명령을 수신하는 동작과, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 중 적어도 하나를 제어하는 사용자 명령을 마스터 컨트롤러로 송신하는 동작을 포함한다.
일부 경우에, 수신된 정보는 각각의 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대한 위치 정보를 포함하고, 적어도 하나의 노드 ID와 각각의 창문의 네트워크 ID를 페어링하는 동작은 3차원 모델 내의 복수의 표면 중 적어도 하나의 위치와 위치 정보를 비교하는 로직을 실행시키는 동작을 포함한다.
일부 경우에, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 네트워크 ID를 적어도 하나의 노드 ID와 페어링하는 동작은 3차원 모델을 표시한 후 사용자 선택을 통해 수행된다.
일부 경우에, 3차원 모델은 건물의 내부 영역에서 무선 전력 송신 시스템에 의해 생성된 전자기 신호를 분석함으로써 생성된다. 일부 경우에, 무선 전력 송신 시스템은 창문 네트워크의 서브 시스템일 수 있다.
개시된 실시예의 이러한 특징 및 다른 특징은 관련 도면을 참조하여 보다 완전하게 설명될 것이다.
도 1은 전기 변색 장치 스택의 통상적인 형성을 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2a는 복수의 전기 변색 창문들을 제어하고 구동하기 위한 예시적인 시스템의 도면을 도시한다.
도 2b는 복수의 전기 변색 창문을 제어하고 구동하기 위한 또 다른 예시적인 시스템의 도면을 도시한다.
도 2c는 일부 구현예에 따라 복수의 IGU를 제어하도록 동작가능한, 예시적인 네트워크 시스템의 블록도를 도시한다.
도 3은 IGU가 배열될 수 있는 계층 구조를 도시한다.
도 4a는 창문 네트워크 상에서 다양한 기능을 수행하기 위해 네트워크 구성파일이 컨트롤 로직에 의해 사용되는 방법을 도시한다.
도 4b는 네트워크 구성파일을 생성하는 전형적인 프로세스를 도시한다.
도 5a는 건축 평면도로부터 작성된 상호연결도를 도시한다.
도 5b는 상호연결도의 정면도를 도시한다.
도 6은 자동 커미셔닝의 일 실시예와 관련된 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 네트워크 구성파일을 생성하기 위해 커미셔닝 로직이 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 8은 상호연결도 없이 네트워크 구성파일을 생성하기 위해 커미셔닝 로직이 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 9는 구역 및 구역 그룹이 목록 형식으로 제공되는, IGU를 제어하기 위한 전형적인 GUI를 도시한다.
도 10은 방 안에서 인지될 수 있는 바와 같은, 5개의 전기 변색 창문을 갖는 방의 내부를 도시한다.
도 11은 스마트 오브젝트를 사용하여 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하는 내부 투시도를 도시하는 GUI이다.
도 12는 스마트 오브젝트를 사용하여 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하는 2차원 투시도를 도시하는 GUI이다.
도 13은 이미지로부터 와이어프레임 모델을 생성하는 프로세스를 도시한다.
도 14는 더 잘 인식될 수 있는 건물 모델을 생성하기 위해 스마트 오브젝트가 자신의 결정된 위치와 함께 사용될 수 있는 방법을 도시한다.
도 15는 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하기 위해 건물의 3D 모델 상에 중첩된 스마트 오브젝트를 사용하는 외부 투시도를 나타낸 GUI이다.
도 16은 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하기 위해 스마트 오브젝트를 사용하는 사진에 중첩된 와이어프레임 모델을 사용하는 내부 투시도를 나타낸 GUI이다.
도 17은 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하기 위해 스마트 오브젝트를 사용하는 2차원 평면도를 나타낸 GUI이다.
도 18은 선택된 스마트 오브젝트들의 선택이 표시되는 사용자 정의된 뷰를 나타낸 GUI이다.
도 19는 시설 관리 어플리케이션의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 20은 시설 관리 어플리케이션의 그래픽 사용자 인터페이스의 예이다.
도 21a 내지 도 21c는 지능형 알고리즘에 의해 사용될 수 있는 창문 파라미터를 나타낸다.
도 22는 지능형 알고리즘이 방 안의 점유 영역을 감지하는 방법을 도시한다.
도 23은 다중-구역화된 착색 가능(tintable)한 창문을 제어하는 데 지능형 파라미터가 사용될 수 있는 방법을 도시한다.
도 24는 창문 네트워크 상의 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위해 시설 관리 어플리케이션에 의해 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 25는 시설 관리 어플리케이션이 설치되고 운영될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 26a 내지 도 26d는 창문 네트워크를 설계하는 데 설계 모듈의 그래픽 사용자 인터페이스가 사용될 수 있는 방법을 도시한다.
도 27은 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문들의 네트워크를 설계하는 데 설계 모듈이 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 2a는 복수의 전기 변색 창문들을 제어하고 구동하기 위한 예시적인 시스템의 도면을 도시한다.
도 2b는 복수의 전기 변색 창문을 제어하고 구동하기 위한 또 다른 예시적인 시스템의 도면을 도시한다.
도 2c는 일부 구현예에 따라 복수의 IGU를 제어하도록 동작가능한, 예시적인 네트워크 시스템의 블록도를 도시한다.
도 3은 IGU가 배열될 수 있는 계층 구조를 도시한다.
도 4a는 창문 네트워크 상에서 다양한 기능을 수행하기 위해 네트워크 구성파일이 컨트롤 로직에 의해 사용되는 방법을 도시한다.
도 4b는 네트워크 구성파일을 생성하는 전형적인 프로세스를 도시한다.
도 5a는 건축 평면도로부터 작성된 상호연결도를 도시한다.
도 5b는 상호연결도의 정면도를 도시한다.
도 6은 자동 커미셔닝의 일 실시예와 관련된 동작들을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 네트워크 구성파일을 생성하기 위해 커미셔닝 로직이 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 8은 상호연결도 없이 네트워크 구성파일을 생성하기 위해 커미셔닝 로직이 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 9는 구역 및 구역 그룹이 목록 형식으로 제공되는, IGU를 제어하기 위한 전형적인 GUI를 도시한다.
도 10은 방 안에서 인지될 수 있는 바와 같은, 5개의 전기 변색 창문을 갖는 방의 내부를 도시한다.
도 11은 스마트 오브젝트를 사용하여 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하는 내부 투시도를 도시하는 GUI이다.
도 12는 스마트 오브젝트를 사용하여 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하는 2차원 투시도를 도시하는 GUI이다.
도 13은 이미지로부터 와이어프레임 모델을 생성하는 프로세스를 도시한다.
도 14는 더 잘 인식될 수 있는 건물 모델을 생성하기 위해 스마트 오브젝트가 자신의 결정된 위치와 함께 사용될 수 있는 방법을 도시한다.
도 15는 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하기 위해 건물의 3D 모델 상에 중첩된 스마트 오브젝트를 사용하는 외부 투시도를 나타낸 GUI이다.
도 16은 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하기 위해 스마트 오브젝트를 사용하는 사진에 중첩된 와이어프레임 모델을 사용하는 내부 투시도를 나타낸 GUI이다.
도 17은 사용자에게 창문 네트워크의 제어를 제공하기 위해 스마트 오브젝트를 사용하는 2차원 평면도를 나타낸 GUI이다.
도 18은 선택된 스마트 오브젝트들의 선택이 표시되는 사용자 정의된 뷰를 나타낸 GUI이다.
도 19는 시설 관리 어플리케이션의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 20은 시설 관리 어플리케이션의 그래픽 사용자 인터페이스의 예이다.
도 21a 내지 도 21c는 지능형 알고리즘에 의해 사용될 수 있는 창문 파라미터를 나타낸다.
도 22는 지능형 알고리즘이 방 안의 점유 영역을 감지하는 방법을 도시한다.
도 23은 다중-구역화된 착색 가능(tintable)한 창문을 제어하는 데 지능형 파라미터가 사용될 수 있는 방법을 도시한다.
도 24는 창문 네트워크 상의 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위해 시설 관리 어플리케이션에 의해 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 25는 시설 관리 어플리케이션이 설치되고 운영될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도 26a 내지 도 26d는 창문 네트워크를 설계하는 데 설계 모듈의 그래픽 사용자 인터페이스가 사용될 수 있는 방법을 도시한다.
도 27은 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문들의 네트워크를 설계하는 데 설계 모듈이 사용될 수 있는 프로세스를 도시한다.
도입
이하의 상세한 설명은 개시된 측면들을 설명하기 위한 특정 실시예들 또는 구현예들에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서의 교시는 다수의 상이한 방식으로 적용되고 구현될 수 있다. 이하의 상세한 설명에서, 첨부 도면이 참조된다. 개시된 구현예는 통상의 기술자가 구현을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되었지만, 이들 예는 제한적인 것이 아님을 이해해야 한다. 즉, 그들의 사상 및 범위를 벗어남 없이, 다른 구현예가 사용될 수도 있고 개시된 구현예에 대한 변경이 이루어질 수 있다. 또한, 개시된 실시예는 전기 변색 창문(스마트 창문이라고도 함)에 초점을 맞추지만, 여기에 개시된 개념은 예를 들어, 액정 장치 및 부유 입자 장치를 포함하는 다른 유형의 스위칭 가능한 광학 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전기 변색 장치가 아닌, 액정 장치 또는 부유 입자 장치가, 개시된 구현의 일부 또는 전부에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "또는"의 접속어는 달리 명시되지 않는 한, 포괄적인 의미로 의도되는데, 예를 들어, "A, B 또는 C"라는 문구는 "A", "B", "C", "A 및 B", "B 및 C", "A 및 C" 및 "A, B 및 C"의 경우를 포함하도록 의도된다. "설계된", "적응된", "구성되는", "프로그래밍된", "동작가능한" 및 "가능한(capable)"이라는 용어는 적절한 경우에 상호교환적으로 사용될 수 있다. 그러한 용어는 35 U.S.C. 112 (f)를 적용(invoke)하기 위한 것이 아니다. 또한, 본원에서 사용된 바와 같이, 판유리(pane), 라이트(lite) 및 기판(substrate)이라는 용어는 상호 교환가능하게 사용된다. 전기 변색 창문은 IGU, 라미네이트 구조 또는 두 가지 모두, 즉, IGU가 하나 이상의 라미네이트된 판유리를 자신의 라이트(lite)로 갖는, 예를 들어, 한 판은 1장의 유리이고 다른 판은 2장의 유리로 된 라미네이트인, 이중 판유리 IGU의 형태일 수 있다. 라미네이트는 2개, 3개 또는 그 이상의 유리 시트를 가질 수 있다.
전기 변색 창문은 예를 들어, 사무실 건물 및 주거용 건물 내의 다양한 환경에서 사용할 수 있다. 많은 기존의 전기 변색 창문은 그 복잡성(예를 들어, 배선, 설치 및 컨트롤러 프로그래밍 등)으로 인해 사용이 어려울 수 있다. 예를 들어, 주거 고객은 전기 변색 창문 및 설치 요구사항에 익숙하지 않을 수 있는 지방의 계약자에 의해 설치되는 창문을 갖고 있을 수 있다. 이와 같이, 개시된 실시예들 중 하나의 목적은 비-전기 변색 창문의 설치처럼 설치가 쉬운 전기 변색 IGU들 및 창문 어셈블리를 제공하는 것이다. 설치를 용이하게 하는 특정한 개시된 특징은 무선 전원 기능 및/또는 자체 전원 기능, 무선 제어 통신, 자체 메쉬(self-meshing) 네트워크, 온보드(on-board) 컨트롤러, 자동화된 커미셔닝, 및 일반적으로 사용가능한 창문과 일치하는 폼 팩터(예를 들어, 이중 판유리 IGU 또는 삼중 판유리 IGU)를 포함한다. 다양한 실시예들에 포함될 수 있는 다른 특징들은 창문 상에 제공된 셀룰러 또는 다른 안테나, 컨트롤러 내의 셀룰러 중계기(repeater), 터치 패널 컨트롤러, 장착가능/제거가능한 컨트롤러, 학습 기능, 날씨 추적, 센서 출력 및 창문들 간의 다른 제어 정보의 공유, 특정 컨트롤러 구성요소를 포함할 수 있는 서브 프레임, 무선 버스 바, 내장형 포토 센서 및 기타 센서 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이러한 기능들 중 둘 이상은 특정 응용을 위해 원하는 대로 조합될 수 있다.
초기의 전기 변색 창문 기술에 존재하는 문제점은 특정 창문과 해당 전기 컨트롤러(창문 컨트롤러)에 대해, 네트워크 주소 및/또는 기타 식별 정보를 건물 내 창문 및/또는 창문 컨트롤러의 위치와 함께 정확하게 할당하는 것이다. 색조 컨트롤이 작동하려면(즉, 창문 제어 시스템이 특정한 창문 또는 IGU의 하나 또는 세트의 색조 상태를 변경하게 하려면) 마스터 컨트롤러(및/또는 색조 결정을 담당하는 다른 컨트롤러)가 특정한 창문 또는 창문 세트에 연결되는 창문 컨트롤러의 네트워크 주소를 알아야 한다.
전기 변색 창문 기술에 존재하는 또 다른 문제점은 많은 그러한 창문을 갖는 건물의 특정 창문에서의 전기 변색 장치 색조 상태를 수동으로 제어하는 것이다. 이와 관련된 것은, 많은 창문이 있는 건물의 개별 전기 변색 창문 또는 구역에 대한 정보에 접근하는 것이다. 건물 관리자와 거주자 모두, 건물의 일부 또는 모든 전기 변색 창문을 적어도 부분적으로 제어할 필요가 있다.
일부 실시예에서, IGU 또는 다른 창문 어셈블리는 사용 전에 최소한의 물리적 연결(예를 들어, 와이어)을 필요로 하는 단순하고, 독립된(self-contained), 즉시 동작가능한 유닛으로서 제공된다. 이러한 유닛은 통상적인 비-전기 변색 IGU 또는 창문 어셈블리(그 내부 또는 그 위 어딘가에 컨트롤러를 가짐)처럼 보일 수 있으며, 기존의 IGU와 실질적으로 동일한 방식으로 설치될 수 있다. 이러한 실시예들은 전력, 통신 라인 등의 분배(routing)와 관련된 상당한 부가 작업없이 빠른 설치를 원하는 주거 고객들에게 특히 유용하다.
전기 변색 장치 구조
도 1은 기판(102) 상에 배치된 통상적인 전기 변색 장치(100)를 나타낸다. 장치(100)는 다음의 순서로 기판으로부터 시작하여, 제1 전도층(104), 제1 전기 변색층(EC1)(106), 이온 전도층(IC)(108), 제2 전기 변색층(EC2)(110) 및 제2 전도층(112)을 포함한다. 구성요소(104, 106, 108, 110 및 112)는 집합적으로 전기 변색 스택(114)으로 지칭된다. 특정 실시예에서, 투명 전도층은 "TCO"로 지칭될 수 있는 투명 전도성 산화물과 같은 투명 물질로 만들어진다. TCO 층은 투명하기 때문에, TCO 층을 통해 EC1-IC-EC2 스택의 색조 동작이 보일 수 있고, 예를 들어, 가역적 쉐이딩(shading)을 위한 창문에 이러한 장치가 사용될 수 있다. 전기 변색 스택(114)에 전위를 인가하도록 동작가능한 전압원(116)은 예를 들어, 깨끗한 상태(즉, 투명 상태)로부터 착색된 상태로 전기 변색 장치의 전이를 초래한다. 특정 실시예에서, 전기 변색 장치는 별개의 이온 전도층을 포함하지 않는다. 그 전체가 본 명세서에 모두 참고로 포함되는, 2014년 7월 1일에 등록된 미국 특허 제8,764,950호 및 2015년 5월 1일에 출원된 PCT 공개 WO2015/168626호를 참조한다.
도 1에 도시된 기존의 장치 및 본 개시의 특정 장치에서, 제1 및 제2 전기 변색층 중 하나는 일반적으로 음극 착색층(tinting layer)이고 다른 하나는 양극 착색층이다. 이러한 실시예에서, 제1 및 제2 전기 변색층은 반대되는 극성에 노출될 때 색조를 나타낼 것이다. 예를 들어, 제1 전기 변색층은 인가된 음극 전위 하에서 착색될 수 있(고, 인가된 양극 전위 하에서는 투명하게 되)는 반면에, 제2 전기 변색층은 인가된 양극 전위 하에서 착색(되고, 인가된 음극 전위 하에서 투명하게)될 수 있다. 물론, 일부 응용의 경우 상기 배열이 뒤바뀔 수 있다. 어느 방식으로든, 제1 및 제2 전기 변색층은 착색(tint) 및 투명하게 되기 위해 함께 동작한다.
일부 실시예에서는, 제1 및 제2 전기 변색층 중 하나가 비-전기 변색 이온 저장층으로 대체될 수 있다. 그러한 경우에, 두 층 중 하나만이 전기 변색을 나타내어 적절한 전위의 인가 하에 착색되고 투명하게 된다. 상대 전극층이라고도 종종 불리는 다른 층은 음극 전위에 노출될 때 단순히 이온 저장소 역할을 한다.
도 1은 일반적인 전기 변색 장치 구조를 도시하지만, 이 구조가 제한을 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도 1은 별개의 층을 갖는 장치 스택을 도시하지만, 전기 변색 스택은 단계적(graded) 구조일 수 있거나 안테나 구조와 같은 부가적인 구성요소를 포함할 수 있다. 본 개시의 설명의 대부분은 전기 변색 장치를 갖는 창문에 초점을 맞추지만, 본 개시는 보다 일반적으로는 액정 장치 및 부유 입자 장치와 같은 임의의 유형의 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 갖는 창문에 관한 것이다.
창문 컨트롤러
여기에 설명된 바와 같은 창문 컨트롤러는 그것들이 제어하는 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 기준으로 여러 크기, 포맷 및 위치를 가질 수 있다. 대개 컨트롤러는 IGU 또는 라미네이트의 유리에 부착되겠지만, IGU 또는 라미네이트를 수용하는 프레임 내에 있을 수 있다. 전기 변색 창문은 1개, 2개, 3개 또는 그 이상의 개별 전기 변색 판유리(투명 기판 상의 전기 변색 장치)를 포함할 수 있다. 또한, 전기 변색 창문의 개별 판유리는 독립적으로 착색 가능한 구역을 갖는 전기 변색 코팅을 가질 수 있다. 본원에 설명된 바와 같은 컨트롤러는 전기 변색 코팅이 단일체(monolithic)인지 또는 구역적(zoned)인지 여부와 관계없이, 그러한 창문과 연관된 모든 전기 변색 코팅을 제어할 수 있다.
컨트롤러는 일반적으로, 예를 들어, 독립형 어셈블리의 프레임 내에서, 유리 위에서 또는 IGU 내부에서, 전기 변색 창문에 근접하게, 일반적으로는 인접하게, 구성된다. 일부 실시예에서, 창문 컨트롤러는 "제자리의(in situ)" 컨트롤러이며, 즉, 컨트롤러는 창문 어셈블리, IGU 또는 라미네이트의 일부이고, 전기 변색 창문과 매칭되어 현장에서 설치될 필요는 없을 수 있다(예를 들어, 컨트롤러가 공장에서부터 어셈블리의 일부로 창문과 함께 이동됨). 컨트롤러는 창문 어셈블리의 창문 프레임에 설치되거나 IGU 또는 라미네이트 어셈블리의 일부이거나, 예를 들어, IGU의 판유리 사이 또는 그 위에, 또는 라미네이트 판유리 위에 설치될 수 있다. 컨트롤러가 IGU의 가시 부분(visible portion)에 위치하는 경우, 컨트롤러의 적어도 일부는 실질적으로 투명할 수 있다. 온-글래스(on glass) 컨트롤러의 또 다른 예는 "SELF CONTAINED EC IGU"라는 명칭으로 2015년 11월 14일에 출원된 미국 특허출원 제14/951,410호에서 제공되며, 그 전체가 본원에 참고문헌으로 포함된다. 일부 실시예에서, 국지적(localized) 컨트롤러는 창문 어셈블리의 일부로서 제공되는 적어도 일 부분(예를 들어, 연관된 전기 변색 창문에 관한 정보를 저장하는 메모리 구성요소를 포함함)과, 창문 어셈블리, IGU 또는 라미네이트의 일부인 상기 적어도 일 부분과 구분되어 짝을 이루도록 구성되는 적어도 하나의 다른 부분을 갖는, 둘 이상의 부분으로 제공될 수 있다. 특정 실시예에서, 컨트롤러는 하나의 하우징 내에 있지 않고, 예를 들어, IGU의 2차 밀봉재(seal)에서, 오히려 이격되어 있는 상호 연결된 부분들의 어셈블리일 수 있다. 다른 실시예에서, 컨트롤러는 예를 들어, 하나의 하우징 안에 있는, 또는 가시 영역이 아니면서 유리에 인접하거나 가시 영역 내에서 유리 위에 장착되는 예컨대, 도크(dock) 및 하우징 어셈블리를 조합하는 둘 이상의 구성요소 내에 있는, 소형(compact) 유닛이다.
일 실시예에서, 컨트롤러는 전기 변색 창문을 설치하기 전에 IGU 및/또는 창문 프레임 내부 또는 그 위에 포함된다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 제조 설비를 떠나기 전에 IGU 및/또는 창문 프레임 내부 또는 그 위에 포함된다. 일 실시예에서, 컨트롤러는 실질적으로 2차 밀봉재(seal) 내에서 IGU에 포함된다. 다른 실시예에서, 컨트롤러는 밀봉 분리재(sealing separator) 및 기판 사이의 1차 밀봉재에 의해 정의되는 둘레 내에서 부분적으로, 실질적으로 또는 전체적으로 IGU 내부 또는 위에 포함된다.
컨트롤러를 IGU 및/또는 창문 어셈블리의 일부로 갖는 경우, IGU는 예를 들어, IGU 또는 창문 유닛과 함께 이동하는, 컨트롤러의 로직 및 특징을 가질 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러가 IGU 어셈블리의 일부일 때, 전기 변색 장치(들)의 특성이 시간이 지남에 따라 변하는 경우(예를 들어, 성능 저하(degradation)를 통해), 예를 들어, 색조 상태 전환을 구동하는 데 사용되는 제어 파라미터를 업데이트하기 위해 특성화 함수가 사용될 수 있다. 또 다른 예로, 전기 변색 창문 유닛에 이미 설치된 경우, 의도한 설치에 부합하도록 제어 파라미터를 보정하는 데에 컨트롤러의 로직 및 특징이 사용될 수 있고, 그리고 예를 들어, 이미 설치된 경우, 전기 변색 판유리의 성능 특성에 부합하도록 제어 파라미터가 다시 조정될 수 있다.
다른 실시예에서, 특정 컨트롤러가 창문에 미리 연관되지 않고, 공장에서 예를 들어, 임의의 전기 변색 창문에 공통인(generic) 부분을 갖는 도크 구성요소가 각각의 창문에 미리 연관된다. 창문 설치 후에, 또는 현장(field)에서는, 전기 변색 창문 컨트롤러 어셈블리를 완성하기 위해 컨트롤러의 제2 구성요소가 도크 구성요소와 결합된다. 도크 구성요소는, 도크가 부착되는(예를 들어, 설치 이후 건물 내부를 마주보게 될 표면 상에 있는, 종종 표면 4 또는 "S4" 라고도 하는) 특정 창문의 물리적 특성 및 파라미터와 함께 공장에서 프로그래밍된 칩을 포함할 수 있다. 제2 구성요소(종종 "캐리어", "케이싱", "하우징" 또는 "컨트롤러"라고도 함)는 도크와 짝을 이루며(mated), 전원이 켜지면 제2 구성요소가 칩을 읽고 칩에 저장된 특정한 특성 및 파라미터에 따라 창문에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 더 복잡한 회로 및 구성요소가 (예를 들어, 유리 설치 직원이 창문을 설치한 이후 별도로 배송되어, 창문 제조업체가 설치 후 커미셔닝하는 것처럼) 나중에 결합될 수 있지만, 배송되는(shipped) 창문은 창문에 통합된 칩에 저장되는 연관 파라미터만 가지면 된다. 다양한 실시예들이 이하 보다 상세히 설명될 것이다. 일부 실시예에서, 칩은 창문 컨트롤러에 부착된 와이어 또는 와이어 커넥터 내에 포함된다. 커넥터를 가진 이러한 전선은 종종 피그테일(pigtail)로 지칭된다.
본원에서, "IGU"는 2개(또는 그 이상)의 실질적으로 투명한 기판, 예를 들어, 적어도 하나의 기판이 그 위에 배치된 전기 변색 장치를 포함하고, 판 사이에 배치되는 분리기(separator)를 갖는, 2개의 유리판을 포함한다. IGU는 대개 주변 환경으로부터 격리된 내부 영역을 가지며, 밀봉되어 있다. "창문 어셈블리"는 IGU 또는 예를 들어, 독립형 라미네이트를 포함할 수 있고, IGU 또는 라미네이트의 하나 이상의 전기 변색 장치를 전압원, 스위치 등에 연결하기 위한 전기 리드를 포함하며, IGU 또는 라미네이트를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다. 창문 어셈블리는 여기에 설명된 창문 컨트롤러 및/또는 창문 컨트롤러의 구성요소(예를 들어, 도크)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "외부(outboard)"라는 용어는 바깥 환경에 더 가까운 것을 의미하고, "내부(inboard)"라는 용어는 건물의 내부에 더 가까운 것을 의미한다. 예를 들어, 2개의 판유리를 가진 IGU의 경우, 바깥 환경에 더 가까이 위치된 판유리는 외부 판유리 또는 바깥(outer) 판유리로 지칭되며, 건물 내부에 더 가까이 위치된 판유리는 내부 판유리 또는 안쪽(inner) 판유리로 지칭된다. IGU의 서로 다른 표면들은 (이중 판유리 IGU라고 가정하면) S1, S2, S3 및 S4로 지칭될 수 있다. S1은 외부 라이트의 바깥쪽을 바라보는 표면(바깥쪽에 서있는 사람이 물리적으로 만질 수 있는 표면)을 지칭한다. S2는 외부 라이트의 안쪽을 바라보는 표면을 지칭한다. S3는 내부 라이트의 바깥쪽을 바라보는 표면을 지칭한다. S4는 내부 라이트의 안쪽을 바라보는 표면(즉, 건물 내부에 서있는 사람이 물리적으로 만질 수 있는 표면)을 지칭한다. 즉, 표면은 IGU의 가장 바깥쪽 면에서 시작하여 안쪽으로 카운트하여 S1 내지 S4로 명명된다. IGU가 3개의 판유리를 포함하는 경우, 동일한 명명 방식이 적용된다(S6은 건물 내부에 서있는 사람이 물리적으로 만질 수 있는 표면임). 2개의 판유리를 사용하는 특정 실시예에서, 전기 변색 장치(또는 다른 광학적으로 스위칭 가능한 장치)는 S3표면 상에 배치된다.
창문 컨트롤러 및 그 특징의 다른 예는 2015년 10월 29일 출원된 "METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS"라는 명칭의 미국 특허 가출원 제62/248,181호와, 2016년 3월 9일에 출원된 "METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS"라는 명칭의 미국 특허 가출원 제62/305,892호에 개시되며, 이들 각각은 그 전체 내용이 본원에 참고로 포함된다.
창문 컨트롤러 네트워크
도 2a는 복수의 전기 변색 창문(202)을 제어 및 구동하기 위한 예시적인 시스템(200)을 도시한다. 이는 또한, 창문 안테나와 같은 전기 변색 창문에 연관된 하나 이상의 장치의 동작을 제어하는 데 적용될 수 있다. 시스템(200)은 상업용 오피스 건물 또는 주거용 건물과 같은 건물(204)과 함께 사용하도록 적응될 수 있다. 일부 구현예에서, 시스템(200)은 현대식 난방, 환기 및 공기 조화(heating, ventilation, and air conditioning, HVAC) 시스템(206), 실내 조명 시스템(207), 보안 시스템(208) 및 전력 시스템(209)과 함께, 전체 건물(204) 또는 건물(204)의 캠퍼스에 대한 하나의 전체적인 그리고 효율적인 에너지 제어 시스템으로서 기능하도록 설계된다. 시스템(200)의 일부 구현예들은 건물 관리 시스템(building management system, BMS)(210)과의 통합에 특히 적합하다. BMS(210)는 HVAC 시스템, 조명 시스템, 전력 시스템, 엘리베이터, 화재 시스템 및 보안 시스템과 같은 건물의 기계 및 전기 장비를 모니터링하고 제어하기 위해 건물에 설치될 수 있는 컴퓨터 기반 제어 시스템이다. BMS(210)는 거주자에 의해 또는 건물 관리자나 다른 관리인에 의해 설정된 선호도에 따라 건물(204)의 조건을 유지하기 위한 하드웨어 및 관련 펌웨어 또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 소프트웨어는 예를 들어, 인터넷 프로토콜 또는 공개 표준을 기반으로 할 수 있다.
대개 BMS는 큰 건물에서 사용되어 건물 내의 환경을 제어할 수 있다. 예를 들어, BMS(210)는 건물(204) 내의 조명, 온도, 이산화탄소 수준 및 습도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 노(furnace) 또는 다른 히터, 에어컨, 송풍기 및 통기구를 포함하여, BMS(210)에 의해 제어되는 다수의 기계적 또는 전기적 장치가 있을 수 있다. 건물 환경을 제어하기 위해, BMS(210)는 규칙들에 따라 또는 조건들에 반응하여 이들 다양한 장치들을 켜고 끌 수 있다. 이러한 규칙 및 조건은 예를 들어, 건물 관리자 또는 관리인에 의해 선택되거나 지정될 수 있다. BMS(210)의 주요 기능 중 하나는 난방 및 냉각 에너지 손실과 비용을 최소화하면서 건물(204)의 거주자를 위한 쾌적한 환경을 유지시키는 것이다. 일부 구현예에서, BMS(210)는 모니터링 및 제어뿐만 아니라, 예를 들어, 에너지를 보존하고 건물 운영 비용을 낮추기 위해 다양한 시스템 사이의 시너지를 최적화하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예는, 예를 들어, 열 센서, 광학 센서 또는 다른 센서를 통해 또는 예를 들어, HVAC 또는 실내 조명 시스템으로부터의 입력 또는 사용자 제어로부터의 입력을 통해 감지되는 피드백에 기초하여 반응적으로 기능하도록 별도로 또는 부가적으로 설계된다. 더 많은 정보는, 2014년 4월 22일에 등록된 미국 특허 제8,705,162호에서 찾을 수 있으며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다. 일부 구현예는 상업용 및 주거용 구조물을 모두 포함하는, 종래의 또는 통상적인 HVAC 또는 실내 조명 시스템을 가진 기존 구조물에도 활용될 수 있다. 일부 구현예는 구형 주택에 사용되기 위해 개조될 수도 있다.
시스템(200)은 복수의 창문 컨트롤러(214)를 제어하도록 구성된 네트워크 컨트롤러(212)를 포함한다. 예를 들어, 네트워크 컨트롤러(212)는 수십, 수백 또는 수천 개의 창문 컨트롤러(214)를 제어할 수 있다. 각각의 창문 컨트롤러(214)는 차례로, 하나 이상의 전기 변색 창문(202)을 제어 및 구동할 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크 컨트롤러(212)는 전기 변색 창문의 최종 색조 상태와 같은 하이레벨 명령을 발행(issue)하고, 창문 컨트롤러는 이러한 명령을 수신하여, 색조 상태 전이를 적절히 유도하기 위해 그리고/또는 색조 상태를 유지하기 위해 전기적 자극을 인가함으로써 창문을 직접 제어한다. 각각의 창문 컨트롤러(214)가 구동할 수 있는 전기 변색 창문(202)의 수 및 크기는 일반적으로 각각의 전기 변색 창문(202)을 제어하는 창문 컨트롤러(214) 상의 부하의 전압 및 전류 특성에 의해 제한된다. 일부 구현예에서, 각 창문 컨트롤러(214)가 구동할 수 있는 최대 창문 크기는 원하는 시간 프레임 내에서 전기 변색 창문(202)에서의 원하는 광학 전이를 야기하는 전압, 전류 또는 전력 요구사항에 의해 제한된다. 이러한 요구사항은 곧, 창문의 표면 면적의 함수이다. 일부 구현예에서, 이 관계는 비선형적이다. 예를 들어, 전압, 전류 또는 전력 요구사항은 전기 변색 창문(202)의 표면 면적에 비선형적으로 증가할 수 있다. 제1 및 제2 전도층(214 및 216)(예를 들어, 도 2a 참조)의 시트 저항은 제1 또는 제2 전도층(214 및 216)의 길이 및 폭에 걸친 거리에 비선형으로 증가하기 때문에, 일부 경우에, 이 관계는 적어도 부분적으로 비선형적이다. 그러나, 일부 구현예에서, 동일한 크기 및 형상의 복수의 전기 변색 창문(202)을 구동하는 데 필요한 전압, 전류 또는 전력 요구사항 간의 관계는 구동되는 전기 변색 창문(202)의 개수에 직접 비례한다.
도 2b는 복수의 전기 변색 창문(202)을 제어하고 구동하기 위한 또 다른 예시적인 시스템(200)을 도시한다. 도 2b에 도시된 시스템(200)은 도 2a에 도시된 시스템(200)과 유사하다. 도 2a의 시스템과 달리, 도 2b에 도시된 시스템(200)은 마스터 컨트롤러(211)를 포함한다. 마스터 컨트롤러(211)는, 복수의 네트워크 컨트롤러(212)와 함께 통신하고 동작하며, 각각의 복후의 네트워크 컨트롤러(212)는 도 2a를 참조하여 설명된 바와 같이 복수의 창문 컨트롤러(214)를 어드레싱(addressing)할 수 있다. 일부 구현예에서, 마스터 컨트롤러(211)는 네트워크 컨트롤러(212)에 (전기 변색 창문의 최종 색조 상태와 같은) 하이레벨 명령을 발행하고, 그 뒤 네트워크 컨트롤러(212)는 대응하는 창문 컨트롤러(214)에 상기 명령을 전달한다.
일부 구현예에서, 다양한 전기 변색 창문(202) 및/또는 건물 또는 다른 구조물의 안테나는 구역(zone)들 또는 구역들의 그룹으로 유리하게 그룹화되는데, 각각은 전기 변색 창문(202)의 서브세트를 포함한다. 예를 들어, 각각의 구역은 자신의 위치에 기초하여 동일하거나 유사한 광학 상태로 착색(또는 다른 방식으로 전이)되어야 하는 건물의 특정 위치나 영역 내의 전기 변색 창문(202)들의 세트에 대응할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 북쪽면, 남쪽면, 동쪽면 및 서쪽면의 4개의 면 또는 측면을 갖는 건물을 고려한다. 그리고 건물이 10층까지 있다고 고려한다. 이러한 설명적인 예에서, 각각의 구역은 특정한 층에 있는, 그리고 4 개의 면 중 특정한 하나의 면에 있는 전기 변색 창문(202)의 세트에 대응할 수 있다. 이러한 일부 구현예에서, 각각의 네트워크 컨트롤러(212)는 하나 이상의 구역 또는 구역의 그룹을 어드레싱할 수 있다. 예를 들어, 마스터 컨트롤러(211)는 특정 구역 또는 구역들의 그룹에 대한 최종 색조 상태 명령을, 각각의 하나 이상의 네트워크 컨트롤러(212)에 대해 발할 수 있다. 예를 들어, 최종 색조 상태 명령은 각각의 타겟 구역에 대한 추상적 식별자(identification)를 포함할 수 있다. 그 뒤, 최종 색조 상태 명령을 수신하는 지정된 네트워크 컨트롤러(212)는, 구역(들) 내의 전기 변색 창문(202)에 인가될 전압 또는 전류 프로파일을 제어하는 각각의 창문 컨트롤러(214)의 특정 네트워크 어드레스에 대해 구역(들)의 추상적 식별자를 맵핑할 수 있다.
전기 변색 창문의 적어도 일부가 안테나를 갖는 실시예에서, 착색을 위한 창문들의 구역은 안테나-관련 기능을 위한 구역에 대응할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 마스터 및/또는 네트워크 컨트롤러는 착색을 위해 2개의 서로 다른 창문들의 구역 - 예를 들어, 건물의 한쪽면에 있는 2개의 층(각 층은 고객 선호도에 기초하여 서로 다른 착색 알고리즘을 가짐) - 을 식별할 수 있다. 일부 구현예에서, 구역화(zoning)는 3개 이상 계층의 계층 구조로 구현되는데, 예를 들어, 건물의 적어도 일부 창문들은 구역들로 그룹화되며, 적어도 일부 구역들은 서로 다른 컨트롤 로직 및/또는 사용자 접근의 대상이 되는 서브구역들로 분할된다.
많은 경우, 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 건물 외면의 상당 부분을 형성하거나 차지할 수 있다. 예를 들어, 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 기업의 사무용 건물, 다른 상업용 건물 또는 주거용 건물의 벽, 파사드 및 심지어 지붕의 상당 부분을 형성할 수 있다. 다양한 구현예에서, 컨트롤러들의 분산된 네트워크는 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하는 데 사용될 수 있다. 도 2c는 일부 구현예에 따라 복수의 IGU(222)를 제어하도록 동작가능한 예시적인 네트워크 시스템(220)의 블록도를 도시한다. 네트워크 시스템(220)의 주요 기능 중 하나는 IGU(222) 내의 전기 변색 장치(또는 다른 광학적으로 스위칭 가능한 장치)의 광학 상태를 제어하는 것이다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 창문(222)은 예를 들어, 각각의 창문이 둘 이상의 독립적으로 제어가능한 전기 변색 장치 또는 구역을 포함하는, 다중-구역화된(multi-zoned) 창문일 수 있다. 다양한 구현예에서, 네트워크 시스템(220)은 IGU(222)에 제공된 전력 신호의 전기적 특성을 제어하도록 동작가능하다. 예를 들어, 네트워크 시스템(220)은 IGU(222) 내의 전기 변색 장치에 인가되는 전압을 제어하기 위해 착색 명령(본 명세서에서 "색조 명령"이라고도 함)을 생성 및 전달할 수 있다.
일부 구현예에서, 네트워크 시스템(220)의 또 다른 기능은 IGU(222)로부터 상태 정보(이하, "정보"는 "데이터"와 교환가능하게 사용됨)를 획득하는 것이다. 예를 들어, 주어진 IGU에 대한 상태 정보는 IGU 내의 전기 변색 장치(들)의 현재 색조 상태에 대한 식별자 또는 정보를 포함할 수 있다. 네트워크 시스템(220)은 또한, IGU(222) 상에 또는 그 안에 통합되거나, 건물 내, 위, 또는 주위의 다양한 다른 위치에 배치되는, 온도 센서, 광 센서(본 명세서에서 조명 센서라고도 지칭함), 습도 센서, 공기 흐름 센서, 또는 점유 센서, 안테나와 같은 다양한 센서로부터 데이터를 획득하도록 동작될 수 있다.
네트워크 시스템(220)은 다양한 능력 또는 기능을 갖는 임의의 적절한 개수의 분산된 컨트롤러를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 다양한 컨트롤러의 기능 및 배열은 계층적으로 정의된다. 예를 들어, 네트워크 시스템(220)은 복수의 분산된 창문 컨트롤러(WC)(224), 복수의 네트워크 컨트롤러(NC)(226) 및 마스터 컨트롤러(MC)(228)를 포함한다. 일부 구현예에서, MC(228)는 수십 또는 수백 개의 NC(226)와 통신하고 이들을 제어할 수 있다. 다양한 구현예에서, MC(228)는 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(246)(이하, 통칭하여 "링크(246)"라고 함)를 통해 NC(226)에 대해 하이레벨 명령을 발한다. 명령은, 예를 들어, 각각의 NC(226)에 의해 제어되는 IGU(222)의 광학 상태에서의 전이를 유발하기 위한 색조 명령을 포함할 수 있다. 그 뒤, 각각의 NC(226)는, 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(244)(이하, 통칭하여 "링크(244)"라고 함)를 통해 복수의 WC(224)와 통신하고 이들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 각각의 NC(226)는 수십 또는 수백 개의 WC(224)를 제어할 수 있다. 그 뒤, 각각의 WC(224)는 하나 이상의 유선 또는 무선 링크(242)(이하, 통칭하여 "링크(242)"라고 함)를 통해 하나 이상의 각각의 IGU(222)와 통신하고, 이를 구동하거나 또는 제어할 수 있다.
MC(228)는 색조 명령, 상태 요청 명령, 데이터(예를 들어, 센서 데이터) 요청 명령 또는 다른 명령을 포함하는 통신을 발할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(228)는 (요일 또는 연도에 따라 변할 수 있는) 미리 정의된 특정 시간에, 또는 (예를 들어, 획득된 센서 데이터에 의해 결정되는 것과 같은, 또는 사용자에 의해서나 어플리케이션 또는 그러한 센서 데이터 및 요청의 조합에 의해 개시되는 요청의 수신에 기초하는) 특정 이벤트, 조건 또는 이벤트나 조건의 조합을 감지하는 것에 기초하여, 그러한 통신을 주기적으로 발할 수 있다. 일부 구현예에서, MC(228)가 하나 이상의 IGU(222)의 세트에서의 색조 상태 변화를 유도하는 것을 결정하는 경우, MC(228)는 원하는 색조 상태에 대응하는 색조 값을 생성 또는 선택한다. 일부 구현예에서, IGU(222)의 세트는 제1 프로토콜 식별자(ID)(예를 들어, BACnet ID)와 연관된다. 그 뒤, MC(228)는 제1 통신 프로토콜(예를 들어, BACnet호환 프로토콜)을 통해 링크(246)를 거쳐 색조 값 및 제1 프로토콜 ID를 포함하는, 본 명세서에서 "1차 색조 명령"으로 지칭되는 통신을 생성하여 송신한다. 일부 구현예에서, MC(228)는 변색될 IGU(222)의 세트를 제어하는 하나 이상의 특정 WC(224)를 제어하는, 특정 NC(226)에 대해 상기 1차 색조 명령을 어드레싱한다. NC(226)는 색조 값 및 제1 프로토콜 ID를 포함하는 1차 색조 명령을 수신하고, 제1 프로토콜 ID를 하나 이상의 제2 프로토콜 ID로 맵핑한다. 일부 구현예에서, 제2 프로토콜 ID 각각은 WC(224) 중에서 대응하는 WC를 식별시킨다. NC(226)는 이어서, 제2 통신 프로토콜을 통해 링크(244)를 거쳐 상기 식별된 WC(224) 각각에 대해, 색조 값을 포함하는 2차 색조 명령을 송신한다. 일부 구현예에서, 2차 색조 명령을 수신한 WC들(224) 각각은 그 뒤, 각각의 연결된 IGU(222)를 색조 값과 일치하는 색조 상태로 구동하기 위해, 색조 값에 기초하여 내부 메모리로부터 전압 또는 전류 프로파일을 선택한다. 그 뒤, 각각의 WC(224)는 전압 또는 전류 프로파일을 인가하기 위해, 링크(242)를 거쳐 각각의 연결된 IGU(222)에 대해 전압 또는 전류 신호를 생성하여 제공한다.
컨트롤러의 기능 및/또는 배열이 계층적으로 배열될 수 있는 방법과 유사하게, 전기 변색 창문은 도 3에 도시된 바와 같은 계층 구조로 배열될 수 있다. 계층 구조는 다양하게 그룹화된 전기 변색 창문 또는 IGU에 대해 규칙이나 사용자 제어가 적용되게 함으로써, 특정 사이트(site)에서 전기 변색 창문의 제어를 용이하게 한다. 또한, 심미감을 위해, 방 안 또는 다른 사이트 위치에 있는 여러 개의 인접한 창문들은 종종, 광학 상태가 일치하거나 그리고/또는 동일한 비율로 착색되어야 한다. 인접한 창문들의 그룹을 하나의 구역으로 처리하면 이러한 목적을 쉽게 달성할 수 있다.
이상 제시된 바와 같이, 다양한 IGU(222)는 전기 변색 창문의 구역(303)으로 그룹화될 수 있으며, 각각의 구역(303)은 적어도 하나의 창문 컨트롤러(224) 및 그의 개별 IGU(222)를 포함한다. 일부 구현예에서, IGU(222)의 각 구역은 하나 이상의 각각의 NC(226), 그리고 이들 NC(226)에 의해 제어되는 하나 이상의 각각의 WC(224)에 의해 제어된다. 보다 구체적인 구현예에서, 각각의 구역(303)은 하나의 NC(226), 그리고 하나의 NC(226)에 의해 제어되는 둘 이상의 WC(224)에 의해 제어될 수 있다. 다시 말해, 구역(303)은 IGU(222)의 논리적 그룹핑을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 각각의 구역(303)은 자신의 위치에 기초하여 함께 구동되는 건물의 특정 위치 또는 영역 내의 IGU(222)들의 세트에 대응할 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 북쪽면, 남쪽면, 동쪽면 및 서쪽면의 4개의 면 또는 측면을 갖는 건물인 사이트(301)를 고려한다. 그리고 건물이 10층까지 있다고 고려한다. 이러한 설명적인 예에서, 각각의 구역은 특정 층에 있는, 그리고 4개의 면 중 특정한 하나의 면에 있는, 전기 변색 창문(200)의 세트에 대응할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 각 구역(303)은 하나 이상의 물리적 특성(예를 들어, 크기 또는 수명과 같은 장치 파라미터)을 공유하는 IGU(222)들의 세트에 대응할 수 있다. 일부 다른 구현예에서, IGU(222)의 구역(303)은 예를 들어, 보안 지정(security designation) 또는 비즈니스 계층 구조와 같은 하나 이상의 비-물리적 특성에 기초하여 그룹화될 수 있다(예를 들어, 관리자의 사무실을 경계짓는 IGU(222)는 하나 이상의 구역들로 그룹화되는 반면, 비-관리자(non-manager)의 사무실을 경계짓는 IGU(222)는 그와 다른 하나 이상의 구역들로 그룹화될 수 있다).
이러한 일부 구현예에서, 각각의 NC(226)는 하나 이상의 각각의 구역(303) 각각에서 IGU(222) 모두를 어드레싱할 수 있다. 예를 들어, MC(228)는 타겟 구역(303)을 제어하는 NC(226)에 1차 색조 명령을 발할 수 있다. 1차 색조 명령은 타겟 구역의 추상적 식별자(이하, "구역 ID"라고도 지칭됨)를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 구역 ID는 전술한 예에서 방금 설명된 것과 같은 제1 프로토콜 ID일 수 있다. 그러한 경우에, NC(226)는 색조 값 및 구역 ID를 포함하는 1 차 색조 명령을 수신하고, 구역 내의 WC들(224)에 연관되는 제2 프로토콜 ID에 구역 ID를 맵핑한다. 다른 구현예에서, 구역 ID는 제1 프로토콜 ID보다 높은 수준의 추상화일 수 있다. 그러한 경우에, NC(226)는 먼저 구역 ID를 하나 이상의 제1 프로토콜 ID에 맵핑하고, 이어서 제1 프로토콜 ID를 제2 프로토콜 ID에 맵핑할 수 있다.
임의의 장치의 제어에 관련된 명령(예를 들어, 창문 컨트롤러 또는 IGU에 대한 명령)이 네트워크 시스템(220)을 통과할 때, 이들은 해당 명령이 송신되는 장치의 고유한 네트워크 ID를 수반한다. 네트워크 ID는 의도된 장치에 명령이 도달하고 수행되도록 하기 위해 필수적이다. 예를 들어, 둘 이상의 IGU의 색조 상태를 제어하는 창문 컨트롤러는, 색조 명령과 함께 전달되는 CAN ID(네트워크 ID의 한 형태)와 같은 네트워크 ID에 기초하여, 제어할 IGU를 결정한다. 여기에 설명된 것과 같은 창문 네트워크에서, 용어 "네트워크 ID"는 CAN ID 및 BACnet ID를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 이러한 네트워크 ID는 창문 컨트롤러(224), 네트워크 컨트롤러(226) 및 마스터 컨트롤러(238)와 같은 창문 네트워크 노드에 적용될 수 있다. 본 명세서에서 종종 설명되는 바와 같이, 장치의 네트워크 ID는 계층 구조로 제어되는 모든 장치의 네트워크 ID를 포함한다. 예를 들어, IGU의 네트워크 ID는 CAN ID 이외에, 창문 컨트롤러 ID, 네트워크 컨트롤러 ID 및 마스터 컨트롤러 ID를 포함할 수 있다.
광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 커미셔닝
색조 컨트롤이 작동하려면(예를 들어, 창문 컨트롤 시스템이 특정 창문 또는 IGU 중 하나 또는 세트의 색조 상태를 변경하게 하려면), 색조 결정을 담당하는 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및/또는 다른 컨트롤러는 특정 창문 또는 창문 세트에 연결된 창문 컨트롤러의 네트워크 주소를 반드시 알아야한다. 이를 달성하기 위한 커미셔닝의 기능은 특정 창문 및 창문 컨트롤러에 대한 창문 컨트롤러 어드레스 및/또는 다른 식별 정보의 할당뿐만 아니라 건물 내의 창문 및/또는 창문 컨트롤러의 물리적 위치의 정확한 할당을 제공하는 것이다. 일부 경우에, 커미셔닝의 목표는 잘못된 위치에 창문을 설치하거나 잘못된 창문 컨트롤러에 케이블을 연결할 때 발생되는 실수 또는 다른 문제를 시정하는 것이다. 일부 경우에, 커미셔닝의 목표는 반자동화된 또는 완전히 자동화된 설치를 제공하는 것이다. 즉, 설치자를 위한 위치 안내가 거의 없거나 전혀 없어도 설치가 가능하게 하는 것이다.
일반적으로, 특정 창문 또는 IGU에 대한 커미셔닝 프로세스는 창문 또는 다른 창문-관련 구성요소에 대한 ID를, 대응하는 창문 컨트롤러와 연관시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 프로세스는 창문 또는 다른 구성요소에 건물 위치 및/또는 절대 위치(예를 들어, 위도, 경도 및 고도)를 할당할 수도 있다. 전기 변색 창문의 네트워크를 커미셔닝 및/또는 구성하는 것과 관련된 더 많은 정보는, "APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES"라는 명칭으로 2014년 10월 7일에 출원된 미국 특허출원 제14/391,122호, "SELF-CONTAINED EC IGU"라는 명칭으로 2015년 11월 24일에 출원된 미국 특허출원 제14/951,410호, "METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS"라는 명칭으로 2016년 3월 9일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/305,892호, 및 "METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS"라는 명칭으로 2016년 8월 2일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/370,174호에 개시되며, 이들 각각은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다.
광학적으로 스위칭 가능한 창문 네트워크가 물리적으로 설치된 이후, 네트워크는 잘못된 창문(종종 IGU로서의 창문) 또는 건물 위치에 대한 창문 컨트롤러의 잘못된 할당을 시정하기 위해 커미셔닝될 수 있다. 일부 실시예에서, 커미셔닝은 개별 창문 및 그들의 위치를 연관된 창문 컨트롤러와 맵핑(또는 페어링하거나(pair) 또는 링크)한다.
종종, 커미셔닝은 설치 과정 중 창문 컨트롤러 및 연관된 광학적 스위칭 가능한 창문의 페어링 오류(mis-pairing)를 처리하도록 의도된다. 예를 들어, 설치 전에, 각각의 창문 컨트롤러는 건물의 특정 위치에 할당될 수 있는, 특정 창문에 지정될 수 있다. 그러나 설치 과정 중에 창문 컨트롤러 및/또는 창문은 잘못된 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 창문 컨트롤러가 잘못된 창문과 페어링되거나, 창문이 잘못된 위치에 설치될 수 있다. 이러한 페어링 오류는 해결하기 어려울 수 있다. 또한, 건축 과정 동안, 건물의 물리적 창문 설치 및 배선 설치는 대개, 서로 다른 시간대에 서로 다른 팀에 의해 수행된다. 이러한 문제를 인식한 일부 구현예에서는, 창문과 컨트롤러가 서로 사전에 할당되지 않고, 커미셔닝 프로세스 중에 페어링된다. 예를 들어, 창문 컨트롤러가 대응하는 창문에 물리적으로 부착되어 있어 페어링 오류가 문제되지 않더라도, 설치자는 어떤 위치에 어떤 창문(따라서 어떤 창문 컨트롤러)이 설치되는지 모르거나 신경쓰지 않을 수 있다. 예를 들어, 많은 창문은 크기, 모양 및 광학 특성이 동일할 수 있으므로, 상호 교환가능할 수 있다. 이상적으로, 설치자는 각 창문에 연관된 고유한 창문 컨트롤러를 고려하지 않고, 단순히 임의의 편리한 위치에 그러한 창문을 설치한다. 여기에 설명된 다양한 커미셔닝 실시예는 이러한 유연한 설치를 가능하게 한다.
설치 과정 중에 발생할 수 있는 몇 가지 구체적인 문제의 예는 다음과 같다:
창문을 올바른 위치에 배치할 때의 실수: 전기적으로 제어가능한 창문들은 잘못 설치되기 쉽고, 특히 전기적으로 제어가능한 창문으로 작업하는 데 익숙하지 않은 기술자에 의해 잘못 설치되기 쉽다. 이 사람들은 대개, 유리 설치 직원 및/또는 저전압 전기 기술자(LVE, low voltage electrician)와 같은 자영업자이다.
창문 컨트롤러에 대한 케이블의 잘못된 연결: 이것은 근접해 있는 여러 창문의 경우에 특히 문제된다. 언급된 바와 같이, 전기적으로 제어가능한 창문은 전기적으로 제어가능한 창문으로 작업하는 것에 익숙하지 않은 기술자에 의해 특히 잘못 설치되기 쉽다.
깨진 창문 또는 창문 컨트롤러: 설치자는 깨진 창문 또는 컨트롤러 대신에 가용한 창문 또는 컨트롤러를 간단하게 설치할 수 있다. 새 창문 또는 컨트롤러는 계획에 포함되어 있지 않으므로, 커미셔닝 중에 고려되거나 인식되지 않는다.
많은 창문을 올바른 위치에 설치하는 과정은 복잡하다. 고유한 위치에 많은 고유한 창문을 설치해야 하는 책임을 설치자가 갖는 패러다임을 바꾸는 것이 바람직하다. 언급된 바와 같이, 전기적으로 제어가능한 창문은 특히 전기적으로 제어가능한 창문으로 작업하는 것에 익숙하지 않은 기술자에 의해 잘못 설치되기 쉽다. 따라서, 설치 프로세스를 복잡하게 하는, 창문 및 컨트롤러 위치 고려사항의 대부분 또는 전부를 제거하는 것이 유용하다.
일 예에서, 개선된 커미셔닝 방법을 필요로 하는 설치 및 그에 수반되는 문제는 다음의 순서로 발생한다:
a. 고유한 네트워크 주소(예를 들어, CANID)는 창문 컨트롤러가 제조될 때 각 창문 컨트롤러에 할당된다.
b. 창문 제조자(반드시 창문 컨트롤러 제조자인 것은 아님), 건물 설계자, 또는 다른 주체는 창문 컨트롤러(지정된 네트워크 주소를 가진 창문 컨트롤러) 및 창문(IGU)에 대한 정보를 지정한다. 창문 컨트롤러의 네트워크 주소가 아닌, 창문 컨트롤러 ID(WCID)를 할당함으로써 이 작업을 수행한다. 창문 제조자 및/또는 다른 주체는 또한, 어떤 IGU가 창문 컨트롤러(WCID)와 연관되는지를 지정한다. 이를 위해, 해당 주체는 창문에 대한 창문 ID(WID)를 지정한다. 일부 경우에, 제조자 및/또는 다른 주체는 IGU와 컨트롤러의 상관관계, 즉 컨트롤러가 어떤 특정한 IGU와 연결되어야 하는지를 지정하지 않는다. 예를 들어, 창문 제조자는 어떤 WC(CANID(예를 들어, 19196997)를 갖는)가 임의의 특정 WID(예를 들어, 04349`0524`0071`0017`00)에 연결될 필요가 있음을 지정하지 않아도 된다. 대신, 제조자 또는 다른 주체는 어떤 WC(CANID(예를 들어, 19196997)를 갖는)가 예컨대 WC10의 창문 컨트롤러 ID를 가짐을 지정한다. 창문 컨트롤러 ID는 상호연결도, 건축 도면 또는 건물의 다른 표현 상에서 위치 태그(예를 들어, 설치 중 창문에 할당되는 임의의 번호)로서 반영될(예컨대, 표시될) 수 있고, 또한 해당 창문 컨트롤러가 창문 ID(예를 들어, W31 및 W32(IG에 대한 위치 태그))로 식별되는 특정 IGU에 연결됨을 지정할 수 있다.
c. 언급된 바와 같이, 제조자 또는 다른 주체는 각각의 창문 컨트롤러 상에 창문 컨트롤러 ID(WCxx 라벨)를 적용시킨다. 해당 주체는 또한, 마스터 컨트롤러/네트워크 컨트롤러 또는 개별 색조 결정의 발행을 담당하는 로직을 포함한 다른 장치에 의해 사용되는 구성파일(configuration file) 안에 WCxx/CAN ID 페어링 정보를 입력한다.
d. 이 프로세스는, 전기적으로 제어가능한 창문을 설치 및/또는 연결할 책임이 있는 LVE 또는 다른 기술자가 창문 컨트롤러 상자에서 특정한 창문 컨트롤러를 선택하고, 건물의 특정 위치에 이를 설치할 것을 필요로 한다.
e. 동작 (c) 또는 (d)에서 발생되는 임의의 오류는 현장에서 잘못된 맵핑을 발견하고 이를 시정하기 위한 문제해결을 어렵게 만든다.
f. 동작 (c) 및 (d)가 올바르게 실행되더라도, 창문 컨트롤러 및/또는 창문이 손상될 수 있는데, 이 경우 이는 설치 과정 중에 교체되어야 한다. 이는, 변경사항이 수작업으로 추적되고 구성파일에 반영되지 않으면 문제를 발생시킬 수 있다.
언급된 바와 같이, 다양한 실시예에서, 커미셔닝 프로세스는 개별 창문을 창문의 광학 상태를 제어할 책임이 있는 개별 창문 컨트롤러와 페어링한다. 일부 구현예에서, 커미셔닝 프로세스는 창문 상에 또는 그 근처에 배치된 컨트롤러에 대한 창문 컨트롤러 ID 및/또는 창문 컨트롤러 네트워크 식별자(예를 들어, CANID)를, 창문 및/또는 창문 컨트롤러 위치와 페어링한다. 설명된 바와 같이, 이러한 컨트롤러는 대개, 자신이 배치되거나 근접하는 창문의 광학 상태를 제어하도록 구성된다. 일부 경우에, 커미셔닝 프로세스는 계층적 네트워크 내에서 컨트롤러의 유형을 지정하고, 선택적으로는, 해당 네트워크의 토폴로지에서 컨트롤러의 논리적 위치를 지정한다. 광학적으로 스위칭 가능한 각각의 개별 창문은, 물리적 ID(앞서 언급된 창문 또는 라이트 ID(WID))와, 고유한 네트워크 ID(예를 들어, 앞서 언급된 CANID)를 갖는 연관된 컨트롤러를 가진다. 일부 경우, 창문 컨트롤러는 물리적 ID(예를 들어, 전술한 WCID)를 더 포함한다. 일반적으로, 커미셔닝 프로세스는 IGU(또는 IGU 내의 라이트), 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 마스터 컨트롤러 및 센서를 포함하되 이에 제한되지 않는, 임의의 2개의 관련된 네트워크 구성요소를 연결하거나 페어링하는 데 사용할 수 있다. 일부 경우에, 커미셔닝 프로세스는 IGU 또는 컨트롤러와 관련된 네트워크 식별자를 3차원 건물 모델 상의 표면 및/또는 특징과 페어링시키는 단계를 포함할 수 있다.
후술되는 특정 실시예에서, 커미셔닝 연결은 제1 구성요소의 구조적으로(architecturally) 결정된 위치를 제1 구성요소와 연관된 제2 구성요소의 무선 측정된 위치와 비교함으로써 이루어진다. 예를 들어, 제1 구성요소는 광학적으로 스위칭 가능한 창문일 수 있고, 제2 구성요소는 광학적으로 스위칭 가능한 구성요소의 광학 상태를 제어하도록 구성된 창문 컨트롤러일 수 있다. 다른 예에서, 제1 구성요소는 측정된 복사(radiation) 데이터를 제2 구성요소인 창문 컨트롤러에 제공하는 센서이다. 종종, 제1 구성요소의 위치는 무선 측정에 의해 결정될 수 있는 제2 구성요소의 위치보다 더 정확하게 알려진다. 제1 구성요소의 정확한 위치는 건축 도면 또는 유사한 소스(source)로부터 결정될 수 있지만, 커미셔닝 프로세스는 창문 또는 다른 구성요소의 수작업으로 측정된 설치-후 위치(post-installation location)와 같은 다른 소스를 사용할 수 있다. GPS가 사용될 수도 있다. 다양한 실시예에서, 무선 측정에 의해 위치가 결정되는 구성요소(예를 들어, 창문 컨트롤러)는 창문 네트워크 ID를 가지며, 해당 네트워크 ID는 커미셔닝 프로세스 동안, 예를 들어, 구성파일을 통해 이용가능하게 된다. 이러한 경우, 커미셔닝 프로세스는 제1 구성요소의 정확한 물리적 위치와 제2 구성요소의 네트워크 ID를 페어링할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 구성요소는 단일 구성요소이다. 예를 들어, 창문 컨트롤러는 예를 들어, 자신의 위치가 건축 도면 및 무선 측정으로 결정될 수 있는 구성요소일 수 있다. 이러한 경우, 커미셔닝 프로세스는 단순히 건축 도면의 물리적 위치를 구성파일의 네트워크 ID에 지정(ascribe)할 수 있다.
커미셔닝 중에 결정된 연결은, 다양한 창문 네트워크 구성요소에 의해 참조될 수 있는 그리고/또는 모바일 어플리케이션, 창문 제어 지능형 알고리즘, 건물 관리 시스템(BMS), 보안 시스템, 조명 시스템 등과 같은 관련 시스템에 의해 참조될 수 있는, 파일, 데이터 구조, 데이터베이스 등에 저장된다. 특정 실시예에서, 커미셔닝 연결은 네트워크 구성파일에 저장된다. 일부 경우에, 네트워크 구성파일은 네트워크 상에서 구성요소 간에 적절한 명령을 송신하기 위해 창문 네트워크에 의해 사용되는데, 예를 들어, 색조 변경을 위해, 마스터 컨트롤러는 구조물 내의 위치에 의해 지정된 창문에 대한 창문 컨트롤러에 대해 색조 명령을 송신한다.
도 4a는 네트워크 구성파일(403)이 네트워크 상의 다양한 기능을 용이하게 하기 위해 컨트롤 로직(404)에 의해 사용될 수 있는 실시예를 도시한다. 다음 설명은 "네트워크 구성파일"이라는 용어를 사용하지만, 동일한 목적을 위해 임의의 적합한 파일, 데이터 구조, 데이터베이스 등이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 파일 또는 다른 특징은 창문 네트워크의 물리적 구성요소(예를 들어, 라이트 ID로 식별되는 라이트 위치)와, 그러한 물리적 구성요소와 관련된 컨트롤러(예를 들어, 라이트의 상태를 직접 제어하는 창문 컨트롤러)의 네트워크 ID(네트워크 주소이거나 이를 포함할 수 있음) 사이의 연결을 제공한다. 컨트롤 로직은 의사 결정 또는 다른 목적을 위해 물리적 구성요소 및 연관된 컨트롤러 간의 연결을 사용할 수 있는 모든 로직을 지칭한다. 제시된 바와 같이, 그러한 로직은 창문 상태 제어용 모바일 어플리케이션, 창문 제어 지능형 알고리즘, 건물 관리 시스템, 보안 시스템, 조명 시스템 등과 같은 연관된 또는 인터페이싱 시스템뿐만 아니라, 창문 네트워크 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및 창문 컨트롤러에 구비되는 로직을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 네트워크 구성파일(403)은, 원격 무선 장치 상의 어플리케이션과 같은 네트워크를 제어하기 위한 사용자 인터페이스(408) 또는 지능형 시스템(409)이나 BMS에 네트워크 정보를 제공하기 위해 컨트롤 로직(404)에 의해 사용된다. 일부 경우에, 모바일 어플리케이션의 사용자 인터페이스(408)는 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 창문 컨트롤러 또는 다른 네트워크 구성요소를 제어하기 위해, 네트워크 구성파일에 의해 제공된 정보를 사용하도록 구성된다.
네트워크 구성파일을 생성하는 프로세스의 예는 도 4b에 도시된다. 제1 동작은 건축 도면(401)과 같은 건물 계획으로부터 사이트의 물리적 레이아웃을 결정하여 창문 네트워크의 레이아웃이 결정될 수 있게 하는 것이다. 대개, 건축 도면(401)은 건물 크기, 전기적 벽장(electrical closet)의 위치, 및 다양한 다른 구조적 및 건축적 특징을 제공한다. 건축 도면을 사용할 수 없을 때와 같은 일부 경우에는, 먼저 사이트를 측량하여 건축 도면이 생성될 수 있다. 건축 도면을 사용하여, 한 개인 또는 하나의 팀은 전기 변색 창문 네트워크를 위한 배선 인프라 및 전력 공급 시스템을 설계한다. 배전 구성요소를 포함하는 이 인프라는, 종종 상호연결도(interconnect drawings)(402)라고도 지칭되는, 수정된 건축 도면 내에 시각적으로 도시된다. 상호연결도는 사이트에서의 배선(예를 들어, 트렁크 라인), 네트워크 상의 다양한 장치(예를 들어, 컨트롤러, 전원 공급 장치, 제어 패널, 창문 및 센서)의 위치, 및 네트워크 구성요소의 식별 정보(예를 들어, 네트워크 ID)를 도시한다. 일부 경우에는, 설치된 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 라이트 ID(WID 또는 다른 ID)가 장치들의 설치 위치와 매칭될 때까지는 상호연결도가 완성되지 않는다. 본질적으로 또는 명시적으로, 상호연결도는 특정 사이트에서의 창문, 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및 마스터 컨트롤러를 포함하는 계층적 통신 네트워크를 도시할 수도 있다. 그러나 대개, 처음 렌더링된 상호연결도는 광학적으로 스위칭 가능한 창문 네트워크 상의 라이트 또는 다른 구성요소에 대한 네트워크 ID를 포함하지 않는다.
상호연결도가 생성된 후, 상호연결도는, 상호연결도의 텍스트 표현일 수 있는 네트워크 구성파일(403)을 생성하는 데 사용된다. 그 후, 네트워크 구성파일은 컨트롤 로직 및/또는 다른 인터페이싱 시스템에 의해 판독가능한 매체에 제공되어, 창문 네트워크가 의도된 방식으로 제어될 수 있게 한다. 상호연결도 및 네트워크 구성파일이, 설치된 네트워크를 정확하게 반영하는 이상(404), 예비적 네트워크 구성파일을 생성하는 프로세스가 완료된다. 그러나, 커미셔닝은 설치된 광학적으로 스위칭 가능한 창문이, 대응하는 창문 컨트롤러 네트워크 ID와 매칭되도록 링크하기 위해, 파일에 다른 정보를 부가할 수 있다. 어느 시점에서 상호연결도 및 네트워크 구성파일이, 설치된 네트워크와 매칭되지 않는다고 판단되면(404), 상호연결도(402)를 정확한 라이트 ID(또는 다른 ID) 정보(411)로 업데이트하기 위해 사용자의 수동 개입이 필요할 수 있다. 그 뒤, 업데이트된 상호연결도로부터, 네트워크 구성파일(403)은 변경된 사항을 반영하도록 업데이트된다.
도 5a는 건물의 건축 도면/평면도로부터 작성된 상호연결도의 한 예를 제공한다. 상호연결도는 IGU 및 창문 컨트롤러(501), 제어 패널(502), 트렁크 라인(503), 벽 인터페이스(505), 및 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및 센서와 같은 다양한 다른 네트워크 구성요소의 배치를 포함한다. 도시되지는 않았지만, 상호연결도는 구조물 정보, 구조물 크기, 도시된 다양한 네트워크 구성요소의 네트워크 ID와 같은 정보와 같은 부가적인 정보를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 상호연결도는 구조물의 여러 뷰를 도시하는 도면들의 패키지이다. 일부 경우에, 상호연결도 패키지는 다른 정보를 제공하는 유사한 도면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 두 도면은 동일한 평면을 도시할 수 있지만, 한 도면은 치수 정보를 제공하는 반면, 다른 도면은 네트워크 상의 구성요소의 네트워크 ID를 제공할 수 있다. 도 5b는 IGU(501) 및 다른 네트워크 구성요소의 좌표가 결정될 수 있는, 구조물의 정면도를 도시하는 상호연결도의 다른 예를 제공한다. 일부 경우, 상호연결도는 2016년 9월 16일에 출원된 미국 특허출원 제15/268,204호에 설명된 바와 같은 전기 변색 장치용 전력 분배 네트워크에 관한 정보를 제공하며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.
어떤 상황에서는 상호연결도의 수정이 필요할 수 있다. 예를 들어, 설치자는 상호연결도에 지정된 창문에 대해 창문 개구(window opening)가 너무 작다고 판단하고, 더 작은 창문을 설치하기로 결정할 수 있다. 변경사항을 위해 시정하려면 상호연결도가 업데이트되어야 한다. 그럼에도 불구하고, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 및 연관된 컨트롤러 간의 맵핑을 저장하는 네트워크 구성파일 또는 다른 구조는 현재의 설치를 반영하도록 생성되거나 수정되어야 할 것이다. 올바른 맵핑을 통해, 네트워크가 올바르게 동작할 것이다. 일부 경우에, 네트워크 구성파일이 물리적인 네트워크를 반영하지 않으면, 창문 색조 명령이 잘못된 구성요소로 송신되거나, 통신이 전혀 수신되지 않을 수 있다.
상호연결도가 수정되는 경우, 대응하는 네트워크 구성파일(403) 또한 수정될 필요가 있을 것이다. 일부 경우에, 상호연결도의 임의의 변경사항이 네트워크 구성파일에 반영되도록, 물리적 설치가 완료될 때까지 네트워크 구성파일은 생성되지 않는다. 네트워크 파일이 생성된 이후 상호연결 파일이 수정되는 경우에는, 변경사항을 반영하기 위해 네트워크 구성파일이 업데이트되도록 주의해야 한다. 상호연결도가 업데이트되지 않거나, 상호연결도에 대한 변경사항을 반영하도록 네트워크 구성파일이 업데이트되지 않으면, 창문 네트워크가 의도된 명령에 반응하지 않게 된다. 또한, 커미셔닝이 수행되는 경우, 상호연결 파일이 업데이트될 수 있다. 설치 도중에 상호연결도와 달라지는 변경사항을 시정하기 위해, 창문에 대한 라이트 ID(411)를 포함하는 파일로부터 광학적으로 스위칭 가능한 창문 정보가 얻어질 수 있다.
상호연결도가 생성되었거나, 설치 변경사항이 반영되도록 도면이 업데이트되면, 네트워크 구성파일이 생성되거나 업데이트된다. 커미셔닝이 수행되면, 해당 구성파일이 더 업데이트될 수 있다. 상호연결도와 마찬가지로, 처음 렌더링되는 경우, 네트워크 구성파일은 광학적으로 스위칭 가능한 창문 네트워크 상의 창문 컨트롤러 또는 다른 구성요소에 대한 네트워크 ID를 포함하지 않는다.
특정 실시예에서, 네트워크 구성파일은, 판독가능하고 해석될 수 있으며 일부 경우에는 컨트롤 로직 소프트웨어에 의해 업데이트될 수 있는, 컴퓨터 판독가능 형식의 상호연결도의 텍스트 복사본(transcript)이다. 모든 네트워크 구성요소(예를 들어, 창문, 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및 센서)는 네트워크 상의 다양한 장치가 계층 구조에서 어떻게 서로 관련되는지에 관한 정보를 포함하는 네트워크 구성파일에 의해 표현된다.
대개, 네트워크 구성파일은 상호연결도의 텍스트 설명이다. 네트워크 구성파일은 인덱싱을 위한 구조가 없는, 그리고 레코드 간의 구조적 관계가 없는, 플랫(flat) 파일 형식을 가질 수 있다. 플랫 파일 형식의 예는, 일반 텍스트 파일, 쉼표로 구분된 값(comma-separated value) 파일 및 구분기호로 구분된 값(delimiter-separated value) 파일을 포함한다. 대개, 자바스크립트 객체 표시 형식(JavaScript Object Notation Format, JSON)이나, 사람이 읽을 수 있는 텍스트를 사용하여 속성-값 쌍으로 구성된 데이터 오브젝트를 송신하는 다른 오브젝트 표기 형식이 네트워크 구성파일에 사용된다. 물론, 언급된 바와 같이, 네트워크 구성파일의 정보는 다른 형식 및 위치에 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 네트워크 구성파일은 JSON 포맷을 취한다. 이러한 실시예에서, 다양한 장치 및 장치들의 그룹은 JSON 오브젝트로서 정의될 것이다. 예를 들어, 창문들의 구역을 오브젝트로 정의할 때, 해당 구역이 속한 구역 그룹, 해당 구역 그룹이 보고하는 네트워크 컨트롤러 또는 컨트롤러, 그리고 해당 네트워크를 담당하는 마스터 컨트롤러를 인코딩하는 데에, 쉼표로 구분된(comma-separated) 텍스트가 사용될 것이다. 이 오브젝트는 또한, 어떤 창문 컨트롤러, 창문, 그리고 임의의 부가적인 네트워크 구성요소(예를 들어, 광 센서 또는 창문 안테나)가 해당 구역 내에 포함되는지를 제공할 것이다. 대개, 네트워크 구성요소는 오브젝트 내에서, 적어도 네트워크 ID에 의해 참조된다. 설명된 바와 같이, 상호연결도로부터 처음 생성된 경우, 네트워크 구성파일은 창문 컨트롤러에 대한 네트워크 ID를 아직 포함하지 않는 점에서 불완전한다.
네트워크 구성파일은 창문 네트워크의 여러 위치에 저장될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 구성파일은 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 원격 무선 장치 또는 클라우드에 부착된 메모리 상에 저장될 수 있다. 일부 실시예에서, 네트워크 구성파일은 네트워크 상의 다른 모든 장치가 액세스할 수 있는 하나의 위치에 저장된다. 다른 실시예에서, 네트워크 구성파일은 창문 컨트롤러 네트워크 상의 복수의 장치 상에 국부적으로 저장되는데, 새로운 장치가 네트워크에 부가될 때와 같이 네트워크 구성파일이 한 위치에서 업데이트될 때, 업데이트된 네트워크 구성파일은 다른 위치에서의 오래된(out of date) 네트워크 파일을 대체하는 데 사용된다.
네트워크 구성파일로부터의 정보를 사용하여, 컨트롤 로직은 네트워크 상의 창문 및 다른 구성요소에 대해 명령을 송신할 수 있다. 컨트롤 로직은 명령을 마스터 컨트롤러(405)에 전달하고, 그 뒤 마스터 컨트롤러(405)는 적절한 네트워크 컨트롤러(406)에 명령을 송신한다. 주요 실시예에서, 네트워크 컨트롤러는 예를 들어, BACnet 통신 프로토콜(건물 자동화 및 제어 네트워크 프로토콜, ISO 16484-5)을 통해 적절한 창문 컨트롤러(407)에 명령을 송신한다. 그 뒤, 창문 컨트롤러는 창문 컨트롤러의 CAN ID에 기초하여 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 색조 상태를 제어하기 위해 전기 신호를 인가한다.
컨트롤 로직은 창문 네트워크 상의 다양한 장소에서 저장 및/또는 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 컨트롤 로직은 마스터 컨트롤러 상에서 저장되고 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 컨트롤 로직을 포함하는 소프트웨어는 클라우드 상에서 또는 마스터 컨트롤러에 명령을 송신하는 원격의 장치 상에서 실행될 수 있다. 일부 경우에, 컨트롤 로직은 전자 장치로부터 동작될 시설 관리 어플리케이션을 통해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
컨트롤 로직의 일 목적은 사용자가 창문 네트워크 상에서 하나 이상의 전기 변색 창문 및 다른 장치를 제어할 수 있게 하는 그래픽 사용자 인터페이스(408)의 형태로 사용자에게 제어가능한 옵션을 제공하는 것이다. 예를 들어, 사용자는 특정 창문의 색조 상태를 선택 및 수정할 수 있는 네트워크 상의 라이트 ID의 목록을 제공받을 수 있다. 또는, 사용자는, 사용자에 의해 미리 결정되거나 선택된 창문들의 구역에 기초하여 창문들의 그룹핑을 제어하기 위한 명령을 송신할 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤 로직은 창문 제어 지능(409), BMS, 보안 시스템 등과 더 통신할 수 있다. 예를 들어, BMS는 정전 발생 시, 냉각 비용을 줄이기 위해 모든 창문을 자신의 착색된 상태로 구성시킬 수 있다.
자동 위치 결정
본 개시의 일 측면은 설치 후, 자동화된 창문 위치 결정을 가능하게 한다. 창문 컨트롤러는, 그리고 일부 경우에 안테나 및/또는 온보드 컨트롤러를 갖도록 구성된 창문은, 다양한 형태(예를 들어, 시간에 따라 변하는 전기, 자기 또는 전자기장)의 무선 전자기 송신을 통해 통신하기 위해 송신기를 갖도록 구성될 수 있다. 전자기 통신에 사용되는 일반적인 무선 프로토콜은 블루투스, BLE, Wi-Fi, RF 및 초-광대역(UWB)을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 2개 이상의 장치들 간의 상대적 위치는, 수신된 강도 또는 전력, 도달 시간 또는 위상, 주파수 및 무선 송신된 신호의 도달각과 같은, 하나 이상의 안테나에서의 수신된 송신에 관한 정보로부터 결정될 수 있다. 이러한 측정으로부터 장치의 위치를 결정할 때, 일부 경우에 벽 및 가구와 같은 건물의 물리적 레이아웃을 고려한 삼각 측량 알고리즘이 구현될 수 있다. 궁극적으로, 이러한 기술을 사용하여 개별 창문 네트워크 구성요소의 정확한 위치를 얻을 수 있다. 예를 들어, UWB 마이크로-위치 칩을 갖는 창문 컨트롤러의 위치는 실제 위치의 10 cm 이내로 쉽게 결정될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 창문의 위치는 "WINDOW ANTENNAS"라는 명칭으로 2017년 5월 4일 출원된 PCT 특허출원번호 US17/31106에 설명된 것과 같은 지리적 위치 지정(geo-positioning) 방법을 사용하여 결정될 수 있고, 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 지리적 위치 지정 및 지리적 위치(geolocation)는 창문 또는 장치의 위치 또는 상대적 위치가 부분적으로 전자기 신호의 분석에 의해 결정되는 임의의 방법을 지칭할 수 있다.
펄스-기반 초-광대역(UWB, ultra-wideband) 기술(ECMA-368 및 ECMA-369)은 단거리(최대 230 피트)에서 저전력(대개 0.5 mW 미만)으로 많은 양의 데이터를 송신하는 무선 기술이다. UWB 신호의 특성은 적어도 500MHz의 대역폭 스펙트럼 또는 적어도 20%의 중심 주파수를 차지한다는 것이다. UWB 프로토콜에 따르면, 구성요소는 동시에 복수의 주파수 채널에 걸쳐, 반송파 신호에 대해 매우 정확하게 타이밍된 디지털 신호 펄스를 브로드캐스팅한다. 정보는 펄스의 타이밍 또는 위치를 변조함으로써 송신될 수 있다. 또는, 정보는 펄스의 극성, 진폭을 인코딩하여 그리고/또는 직교 펄스를 사용하여 송신될 수 있다. 저전력 정보 송신 프로토콜 외에도, UWB 기술은 다른 무선 프로토콜에 비해 실내 위치 어플리케이션에 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 넓은 범위의 UWB 스펙트럼은 UWB 신호가 벽을 포함하여 다양한 재료에 투과되게 하도록, 긴 파장을 갖는 저주파를 포함한다. 이러한 투과되는 저주파수를 포함하는 넓은 범위의 주파수는, 일부 파장이 일반적으로 시선(line-of-sight) 궤적을 가질 것이므로, 다중 경로 전파 오류의 가능성을 감소시킨다. 펄스-기반 UWB 통신의 또 다른 장점은 펄스가 대개 매우 짧아서(500 MHz 폭 펄스의 경우 60 cm 미만, 1.3GHz 대역폭 펄스의 경우 23 cm 미만), 반사 펄스가 원래 펄스를 중첩시킬 가능성이 감소되는 것이다.
마이크로-위치 칩을 갖는 창문 컨트롤러의 상대적 위치는 UWB 프로토콜을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 마이크로-위치 칩을 사용하여, 각 장치의 상대적 위치가 10 cm의 정확도 내에서 결정될 수 있다. 다양한 실시예에서, 창문 컨트롤러는, 그리고 일부 경우에 창문 또는 창문 컨트롤러 상에 또는 그 부근에 배치된 안테나는, 마이크로-위치 칩을 통해 통신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 창문 컨트롤러는 무-지향성 신호를 브로드캐스팅하도록 구성된 마이크로-위치 칩을 갖는 태그를 구비할 수 있다. 앵커(anchor)로도 알려진 수신 마이크로-위치 칩은 무선 라우터, 네트워크 컨트롤러 또는 알려진 위치를 갖는 창문 컨트롤러와 같은 다양한 위치에 위치될 수 있다. 태그의 송신가능한 거리 내에서 브로드캐스팅 신호가 앵커에 도달하는 데 소요되는 시간을 분석함으로써, 태그의 위치가 결정될 수 있다. 일부 경우에, 설치자는 커미셔닝을 위해 건물 내에 임시 앵커를 배치한 다음, 커미셔닝 프로세스가 완료된 후 이를 제거할 수 있다. 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문이 있는 일부 실시예에서, 창문 컨트롤러는 UWB 신호를 송신 및 수신하도록 구성된 마이크로-위치 칩을 구비할 수 있다. 각 창문 컨트롤러에서 수신된 UWB 신호를 분석함으로써, 송신 범위 한계 내에 위치된 각각의 다른 창문 컨트롤러 사이의 상대적 거리가 결정될 수 있다. 이 정보를 종합함으로써, 모든 창문 컨트롤러 사이의 상대적인 위치가 결정될 수 있다. 적어도 하나의 창문 컨트롤러의 위치가 알려지거나, 앵커가 함께 사용되는 경우, 마이크로-위치 칩을 갖는 각각의 창문 컨트롤러 또는 다른 네트워크 장치의 실제 위치가 결정될 수 있다. 이러한 안테나는 아래에 설명된 자동-커미셔닝 절차에 적용될 수 있다. 그러나, 본 개시는 UWB 기술에 한정되지 않음을 이해해야 한다. 즉, 고해상도 위치 정보를 자동적으로 보고하기 위한 임의의 기술이 사용될 수 있다. 종종 이러한 기술은 자동으로 위치될 구성요소와 연관되는 하나 이상의 안테나를 사용할 것이다.
설명된 바와 같이, 상호연결도 또는 건축 정보의 다른 소스는 종종 다양한 창문 네트워크 구성요소에 대한 위치 정보를 포함한다. 예를 들어, 창문은, 종종 매우 높은 정확도(예를 들어, 1 cm 이내)를 갖는 x, y 및 z 크기로 나열된 물리적 위치 좌표를 가질 수 있다. 마찬가지로, 네트워크 구성파일과 같은, 도면에서 파생된 파일이나 문서는 관련 창문 네트워크 구성요소의 정확한 물리적 위치를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 좌표는 구조물에 설치된 바와 같은 라이트 또는 IGU의 하나의 코너에 대응할 것이다. 상호연결도 좌표에 지정하기 위한 특정 코너 또는 다른 피처(feature)의 선택은, 안테나 또는 다른 위치 인식 구성요소의 배치에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 창문 및/또는 페어링된 창문 컨트롤러는, 연관된 IGU의 제1 코너(예를 들어, 좌측 하부 코너) 근처에 배치된 마이크로-위치 칩을 가질 수 있는데, 이 경우, 라이트에 대한 상호연결도 좌표가 제1 코너에 지정될 수 있다. 비슷하게, IGU가 창문 안테나를 갖는 경우, 상호연결도 상의 나열된 좌표들은 IGU 라이트의 표면 상의 안테나 또는 안테나 근처의 코너의 위치를 나타낼 수 있다. 일부 경우에, 건축 도면과, IGU와 같은 큰 창문 구성요소 상의 안테나 배치에 대한 정보로부터, 좌표를 얻을 수 있다. 일부 실시예에서, 창문의 방향도 상호연결도에 포함된다.
본 명세서는 종종, 창문에 대한 정확한 물리적 위치 정보의 소스로서 상호연결도를 언급하지만, 본 개시는 상호연결도에 제한되지 않는다. 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 갖는 건물 또는 다른 구조물 내의 구성요소 위치에 대한 비슷하게 정확한 임의의 표현이 사용될 수 있다. 이는 상호연결도와 독립적으로 생성된 파일 또는 도면(예를 들어, 건물의 건설 중에 수동 또는 자동화된 측정을 통해 생성된 파일)뿐만 아니라 상호연결도로부터 파생된 파일(예를 들어, 네트워크 구성파일)을 포함한다. 건축 도면으로부터 좌표가 결정될 수 없는 경우(예를 들어, 벽에서의 창문 컨트롤러의 수직 위치), 알 수 없는 좌표는 설치 및/또는 커미셔닝 담당자에 의해 결정될 수 있다. 건축 도면 및 상호연결도는 건물 설계 및 건설에 널리 사용되므로 편의상 여기에서 사용되지만, 다시, 본 개시는 물리적 위치 정보의 소스로서 상호연결도에 제한되지 않는다.
상호연결도나, 구성요소 위치 및 지리적 위치 지정의 유사하게 상세화된 표현을 사용하는 특정 실시예에서, 커미셔닝 로직은 상호연결도에 의해 지정된 바와 같은 구성요소 위치를, 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 위한 창문 컨트롤러와 같은 구성요소의 네트워크 ID(또는 상호연결도에서 이용 불가능한 다른 정보)와 페어링한다. 일부 실시예에서, 이는, 지리적 위치 지정에 의해 제공된 장치 위치와, 상호연결도 상에 제공된 나열된 좌표 사이에 측정된, 상대적 거리를 비교함으로써 수행된다. 네트워크 구성요소의 위치는 예를 들어, 약 10 cm보다 나은 높은 정확도로 결정될 수 있으므로, 수동으로 창문을 커미셔닝하여 발생될 수 있는 복잡성을 피하는 방식으로, 자동 커미셔닝이 쉽게 수행될 수 있다.
창문(또는 다른 구성요소)의 물리적 위치와 페어링되는 컨트롤러 네트워크 ID 또는 다른 정보는, 다양한 소스로부터 제공될 수 있다. 특정 실시예에서, 창문 컨트롤러의 네트워크 ID는 각 창문(예를 들어, 창문 컨트롤러 또는 피그테일을 위한 도크)에 부착된 메모리 장치에 저장되거나, 창문 일련번호에 기초하여 클라우드로부터 다운로드될 수 있다. 컨트롤러의 네트워크 ID의 한 예는 CAN ID(CAN 버스를 통해 통신하는 데 사용되는 식별자)이다. 컨트롤러의 네트워크 ID 외에, 다른 저장된 창문 정보는 컨트롤러의 ID(네트워크 ID가 아님), 창문의 라이트 ID(예를 들어, 라이트의 일련번호), 창문 유형, 창문 크기, 제조 날짜, 버스 바 길이, 구역 멤버쉽, 현재 펌웨어, 및 기타 다양한 창문 세부 정보를 포함한다. 어떤 정보가 저장되는지에 관계없이, 창문 정보는 커미셔닝 프로세스 중에 액세스될 수 있다. 일단 액세스되면, 그러한 정보의 일부 또는 전부는 상호연결도, 부분적으로 완료된 네트워크 구성파일 또는 다른 소스로부터 획득된 물리적 위치 정보에 링크된다.
도 6은 광학적으로 스위칭 가능한 설치된 창문을 커미셔닝하기 위한 프로세스 흐름의 일 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 커미셔닝 프로세스(601)는 커미셔닝 시스템이 상호연결도 또는 이로부터 파생된 구성파일과 같은 건축 소스로부터 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 위치를 수신하는 프로세스 동작(603)으로 시작된다. 이러한 창문은 특정 건물 내에 있거나, 건물의 한 층 또는 건물의 정면과 같은 건물의 일부에 있는, 모든 스위칭 가능한 창문을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 커미셔닝 시스템은 창문의 위치를 수신하는 것 외에, 건축 소스 또는 다른 소스에 포함될 수 있는 창문과 연관된 ID(예를 들어, 라이트 ID 또는 일련번호)를 더 수신한다. 전술한 바와 같이, 건축 소스 또는 유사한 소스로부터 얻어진 위치 정보는 창문의 매우 정확한 3차원 위치를 포함한다. 특정 실시예에서, 동작(603)에서 수신된 위치는 약 10 cm, 또는 약 5 cm, 또는 약 1 cm 이내로 정확하다.
동작(603)은 커미셔닝에 필요한 매우 정확한 창문 위치 정보를 제공하는 반면, 동작(605 및 607)은 창문 컨트롤러 및/또는 창문 컨트롤러가 제어하는 창문을 고유하게 식별하는 데 필요한 정보를 제공한다. 프로세스 동작(605)에 도시된 바와 같이, 커미셔닝 시스템은 전체 건물 또는 그 일부가 창문 컨트롤러의 위치를 결정하기 위한 무선 프로세스를 수행하도록 창문 컨트롤러에 명령한다. 설명된 바와 같이, 이러한 동작은 UWB 프로토콜 통신이나, 창문 컨트롤러 또는 커미셔닝에 사용되는 다른 창문 네트워크 구성요소에 대한 비교적 높은 정확도의 위치 정보를 제공하는 다른 무선 프로세스를 사용할 수 있다. 설명된 바와 같이, UWB 프로세싱은 종종 UWB 프로토콜을 구현하도록 구성된 마이크로-위치 칩을 포함하는 네트워크 구성요소의 약 10 cm 내로 위치 정보를 제공할 수 있다. 원칙적으로, 적절하게 정확한 임의의 무선 또는 비-무선 프로토콜은 네트워크 컨트롤러 또는 다른 구성요소를 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대해 획득된 높은 정확도의 위치 정보에 연관시키는 데 필요한 위치 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 특정 실시예에서, 창문 컨트롤러를 위치시키는 임의의 그러한 절차는 적어도 약 20 cm, 또는 적어도 약 15 cm, 또는 적어도 약 10 cm의 정확도로 네트워크 컨트롤러에 대한 위치 정보를 제공할 것이다.
프로세스 동작(607)에서는, 프로세스 동작(605)에서 획득된 창문 컨트롤러에 대한 위치 정보가 창문 컨트롤러에 대한 고유 정보와 연관된다. 이러한 정보는 창문 컨트롤러를, 몇몇 실시예에서는 이러한 컨트롤러와 연관된 창문(들)을, 고유하게 지정한다. 이러한 고유한 정보의 예는, 창문 컨트롤러의 네트워크 ID, 창문 컨트롤러의 물리적(비-네트워크) ID, 창문 컨트롤러의 구성 파라미터, 창문 컨트롤러에 의해 제어되는 임의의 창문의 일련번호, 및 창문 컨트롤러에 의해 제어되는 창문을 지정하는 기타 다양한 파라미터를 포함한다. 커미셔닝 시스템은 동작(605)의 무선 측정 절차를 통해 획득된 창문 컨트롤러의 대강의 위치 및 창문 컨트롤러에 대한 고유한 식별 정보를 포함하는 파일 또는 다른 정보 집합을 생성한다. 이 정보를 이용하여, 커미셔닝 시스템은 실제 커미셔닝 프로세스를 수행하는 데 필요한 모든 것을 갖게 된다.
도시된 실시예에서, 커미셔닝 프로세스는 설치 또는 설치의 일부분에서 각각의 창문에 대해 반복되고, 각각의 창문을 차례로 커미셔닝한다. 물론, 일부 실시예에서는, 다양한 창문의 분석 또는 커미셔닝이 병렬적으로 수행될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서, 프로세스 동작(609)에서는 커미셔닝을 위한 현재 창문이 선택되며 개별 창문이 잇달아 고려된다. 현재 창문이 커미셔닝을 위해 선택된 경우, 커미셔닝 시스템은 프로세스 동작(603)에서 건축 소스로부터 결정된 바와 같은, 현재 창문의 위치에 가장 가까운 위치(동작(605)에서 무선으로 결정된 것과 같은 위치)를 갖는 창문 컨트롤러를 식별한다. 프로세스 동작(611)을 참조한다. 대부분의 창문의 상대적 크기와, 무선 측정된 창문 컨트롤러의 위치의 정확성을 감안할 때, 특정 창문을 관련 창문 컨트롤러에 연관시키는 데에는 종종 약간의 모호한 점이 있다. 창문과 창문 컨트롤러 사이의 거리를 결정하기 위한 다양한 기술이 사용될 수 있다. 일부는 아래에 설명되어 있다. 이 기술은 창문을 단독으로 또는 집합적으로 고려할 수 있다.
커미셔닝 시스템이 동작(611)에서 가장 가까운 창문 컨트롤러를 결정한 후에, 시스템은 식별된 창문 컨트롤러(및/또는 그 창문(들))에 대한 네트워크 ID 및/또는 다른 고유 정보를 현재 창문 및 그 위치(건축 소스로부터 결정된 것과 같은 위치)에 연관시킨다. 프로세스 동작(613)을 참조한다.
이 시점에서는 현재의 창문이 효과적으로 커미셔닝되었으므로, 커미셔닝 시스템은 커미셔닝될 스위칭 가능한 창문이 더 있는지 판단한다. 결정 동작(615)을 참조한다. 만일 그러한 창문이 더 존재하면, 프로세스 제어는 프로세스 동작(609)으로 되돌아가서, 커미셔닝 시스템이 커미셔닝을 위한 다음 스위칭 가능한 창문을 선택한다. 한편, 커미셔닝될 더 이상의 창문이 없는 경우, 프로세스 제어는 프로세스 동작(617)으로 진행하여 창문과 컨트롤러의 페어링을 완성시키거나 커미셔닝 프로세스를 완료한다.
도 7은 커미셔닝 로직(701)(커미셔닝 시스템의 일부) 및 네트워크 구성파일(403)을 포함하는 프로세스(700)를 도시한다. 프로세스(400)에서와 같이, 프로세스(700)는 건축 도면(401)으로부터 건물 정보를 수집함으로써 시작된다. 건축 도면에 의해 제공된 건물 정보를 사용하여, 설계자 또는 설계팀은 특정 사이트에서의 창문 네트워크에 대한 계획을 포함하는 상호연결도(402)를 생성한다. 일단 IGU 및 창문 컨트롤러와 같은 네트워크 구성요소가 설치되면, 장치들 간의 상대적인 위치는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 전자기 송신의 분석에 의해 측정될 수 있다. 그 후, 측정된 위치 및 네트워크 ID 정보(702)는 장치의 네트워크 ID(또는 다른 고유 정보)를 상호연결도(402)에 도시된 바와 같은 계층적 네트워크 내의 자신의 위치와 페어링시키는 커미셔닝 로직(701)으로 전달된다. 상호연결도에서 취해지거나 파생된 것과 같은, 연관된 창문 또는 다른 장치의 위치도 또한, 네트워크 ID 또는 다른 고유 정보와 페어링된다. 그 뒤, 페어링된 정보는 네트워크 구성파일(403)에 저장된다. 네트워크 또는 창문 설치가 변경되지 않는 한, 네트워크 구성파일이 변경될 필요는 없다. 그러나, 예를 들어, IGU가 다른 창문 컨트롤러를 갖는 것으로 대체되는 변경이 이뤄지는 경우, 변경사항을 판단하고 그에 따라 네트워크 구성파일(403)을 업데이트하기 위해 커미셔닝 로직(701)이 한번 사용된다.
교시적인 예로서, 건물의 벽을 따라 3개의 위치(연관된 창문의 왼쪽 하단 모서리와 각각 연관됨)에 위치된 창문 컨트롤러를 갖는 상호연결도를 고려한다: 제1 위치는 (0 ft, 0 ft, 0 ft)에서 제1 창문 컨트롤러를 갖고, 제2 위치는 (5 ft, 0 ft, 0 ft)에서 제2 창문 컨트롤러를 가지며, 제3 위치는 (5 ft, 4 ft, 0 ft)에서 제3 창문 컨트롤러를 갖도록 의도된다. 세 개의 컨트롤러의 좌표를 측정할 때, 컨트롤러 중 하나가 기준 위치로 설정된다(예를 들어, 커미셔닝을 담당하는 컨트롤러 직원이 제1 위치의 컨트롤러를 기준점으로 설정한다). 이 기준점으로부터, 다른 두 개의 창문의 좌표가 (5.1 ft, .2 ft, .1 ft) 및 (5.0 ft, 3.9 ft, -.1 ft)의 창문 좌표로 측정된다. 그 뒤, 커미셔닝 로직은 좌표 (5.1 ft, .2 ft, .1 ft)를 가진 창문을 제2 위치로 쉽게 인식하고, 좌표 (5.0 ft, 3.9 ft, -.1ft)를 가진 창문을 제3 위치로 쉽게 인식한다. 그 뒤, 상호연결도로부터 각 구성요소의 물리적 및 계층적 위치를 기술하는 정보는, 네트워크 구성요소의 위치가 결정될 때 네트워크를 통해 커미셔닝 로직에 송신될 수 있는 네트워크 ID 정보(또는 다른 고유 정보)와 페어링된다.
커미셔닝 로직은 물리적 장치 좌표를 상호연결도에 나열된 좌표와 매칭시키는 다양한 통계적 방법을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 매칭은, 가능한 상호 접속 위치들 각각에 장치를 할당하여, 상대적 거리 측정을 사용하여 결정된 바와 같이, 다른 구성요소의 위치가 상호연결도 상에서 지정된 것과 같은 다른 네트워크 구성요소의 위치에 얼마나 가깝게 대응하는지를 관찰하는 다양한 순열을 반복함으로써 수행된다. 일부 경우에, 네트워크 구성요소는 상호연결도에 지정된 가장 가까운 구성요소 위치까지의 각 구성요소의 거리의 평균 제곱 오류(mean squared error)를 최소화하는 순열을 선택함으로써, 상호연결도에 나열된 좌표와 매칭시킨다.
이 자동 커미셔닝 방법은 예를 들어, 네트워크에 새로운 구성요소가 부가되거나 이전 구성요소가 네트워크에서 제거되거나 교체되는 경우에도 유용하다. 새로운 구성요소의 경우, 해당 구성요소는 창문 네트워크에 의해 인식될 수 있고, 그 위치는 앞서 설명된 방법들 중 하나에 의해 결정될 수 있다. 그런 다음, 커미셔닝 로직은 해당 구성요소 부가를 반영하기 위해 네트워크 구성파일을 업데이트할 수 있다. 마찬가지로, 구성요소가 제거되고 더 이상 창문 네트워크에서 인식되지 않으면, 커미셔닝 로직이 네트워크 구성파일을 업데이트할 수 있다. 구성요소가 교체되는 경우, 커미셔닝 로직은 네트워크 상에 구성요소가 없다는 것과, 누락된 구성요소의 동일한 좌표로부터 보고되는 새 구성요소가 존재함을 알 수 있다. 커미셔닝 로직은 구성요소가 교체되었다고 결론내릴 수 있으므로, 새 구성요소의 네트워크 ID와 함께 네트워크 구성파일을 업데이트한다.
일부 실시예에서, 커미셔닝 로직은 또한, 도 8에 도시된 바와 같은 프로세스(800)에 의해 네트워크 구성파일의 네트워크 토폴로지 부분을 생성할 수 있다. 이 실시예에서, 창문 장치는 사이트(801)에 설치되고, 네트워크 구성요소는 서로 통신함으로써 네트워크의 계층 구조를 자체 판단한다(802). 각 구성요소가 자신의 네트워크 ID(또는 다른 ID) 정보뿐만 아니라 계층 구조에서 자신보다 아래에 있는 모든 장치의 네트워크 ID(또는 다른 ID) 정보를, 자신보다 위에 있는 네트워크 구성요소에 자체적으로 보고(self-report)할 때, 네트워크의 계층 구조가 결정될 수 있다. 예를 들어, IGU는 WC에게 보고할 수 있고, WC는 NC에게 보고할 수 있으며, NC는 MC에게 보고할 수 있다. 이 패턴이 네트워크 상의 모든 구성요소에 대해 반복되면, 시스템 계층이 자체적으로 결정될 수 있다. 이 경우, 네트워크는, 설치 도중에 발생하는 상호연결도와의 편차로 인해 쉽게 발생될 수 있는 네트워크 토폴로지 오류를 방지한다. 그 뒤, 이 자체적으로 결정되는 구조는, 네트워크 구성파일(403)을 생성할 때 장치의 측정된 위치(702)를 사용할 수 있는 커미셔닝 로직(701)으로 전달된다.
도 6에 도시된 단계 또는 본 명세서에 설명된 다른 커미셔닝 절차의 단계를 수행하기 위한 명령 및 로직은, 충분한 메모리 및 처리 능력을 가진 창문 네트워크 상의 임의의 컨트롤러를 포함한 임의의 적절한 처리 장치 상에서 사용될 수 있다. 그러한 예는 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 및 심지어 창문 컨트롤러를 포함한다. 다른 실시예에서, 커미셔닝 시스템은 커미셔닝 또는 관련된 관리 기능만을 수행하지만 연관된 창문 네트워크와 통신하는, 전용 관리 프로세싱 머신 상에서 실행된다. 일부 실시예에서, 커미셔닝 시스템은 커미셔닝될 창문을 갖는 건물 외부에 위치된다. 예를 들어, 커미셔닝 시스템은 스위칭 가능한 창문 네트워크 원격 모니터링 사이트, 콘솔, 또는 건물 조명 시스템, BMS, 건물 자동 온도조절 시스템(예를 들어, NEST(캘리포니아 주 팔로알토 소재의 Nest Labs)) 등과 같은 임의의 보조 시스템 내에 위치될 수 있다. 이러한 시스템의 예는 2015년 12월 8일에 출원된 PCT 특허출원공개 제2016/094445호 및 2015년 3월 5일에 출원된 PCT 특허출원공개 제2015/134789호에 설명되어 있으며, 이들 각각은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다. 특정 실시예에서, 커미셔닝 시스템은 임대된 서버 팜(farm) 또는 클라우드와 같은 공유 컴퓨팅 리소스에서 실행된다.
스위칭 가능한 창문에 대한 정보를 제어하고 액세스하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스
본 개시의 다른 측면은 사용자가 창문 네트워크에 연결된 원격 장치에서 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문을 제어할 수 있게 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에 관한 것이다. 창문의 사용자 제어를 용이하게 하기 위해 GUI를 사용한 어플리케이션의 예로는, iOS 및 안드로이드 모바일 장치 플랫폼에서 사용할 수 있는 View Inc.의 Dynamic GlassTM가 있다. 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위한 모바일 어플리케이션의 다른 예는 Dharia Shrivastava에 의한 "Applications for Controlling Optically Switchable Windows"라는 명칭으로 2013년 4월 12일에 출원된 PCT 특허출원공개 제2013/155,467호에 설명되어 있으며, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
사용자가 원격 장치에서 전기 변색 창문의 광학 상태를 제어할 수 있게 해주는 어플리케이션은 존재하지만, 이들은 종종 제한적인 사용자 경험만 제공한다. 도 9는 모바일 장치 어플리케이션에 대한 기존의 사용자 인터페이스의 예를 도시한다. 이와 같은 어플리케이션은, 사용자에게 착색 명령을 송신할 창문을 선택할 수 있는 구역 그룹(이 경우 "그룹"으로 레이블됨)(901) 또는 구역들의 목록이 제시되는 경우, 최초 사용자가 탐색하기에는 번거로울 수 있다. 특정 사이트에서의 구역 그룹 또는 특정 구역의 이름을 기억하지 못한 사용자로서는 탐색하기 불편한 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, 서로 인접한 5 개의 창문(1001 내지 1005)을 가진 방(1000)의 내부를 도시한 도 10을 고려한다. 도 10에서, 방은 특징화된(stylized) 눈(1006)의 시점에서 관찰된다. 창문에 논리적인 명명 시스템이 주어지더라도(예를 들어, 1001 = "WC1", 1002 = "WC2" 등과 같이 순차적으로 번호가 부여되더라도), 사용자에게는 넘버링(numbering)이 어떤 순서로 시작되는지 즉시 명확하지 않을 수 있다. 예를 들어, 넘버링은 관찰자의 시점에서 왼쪽에서 오른쪽으로, 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 실행될 수 있다. 또한, 넘버링은 가장 좌측의 창문(1001)에서 시작되거나, 가장 우측의 창문(1005)에서 시작되거나, 또는 그 사이의 창문(1002 내지 1004) 중 하나에서 시작될 수 있다. 이 문제는, 종종 구역 및 때때로 서브구역으로 그룹화되는 수백 개의 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 포함할 수 있는 대형 사무실 건물과 같은 대규모 사이트를 고려할 때 훨씬 복잡해진다.
때로는 창문 컨트롤러 이름의 순차적 목록을 제공하는 목록 유형의 인터페이스가 작동가능하지만, 보다 직관적인 인터페이스는 실제 배치되는 배열 및/또는 방향으로 창문들이 그래픽으로 도시되는 인터페이스이다. 또한, 창문의 그래픽적인 도시는 스마트 오브젝트일 수 있다. 창문들이 크기 조정된(scaled) 이미지로 그래픽적으로 도시되는 스마트 오브젝트로서 사용자에게 제공될 때, 사용자 경험이 크게 개선되는 것으로 밝혀졌다.
여기에 설명된 바와 같은 "스마트 오브젝트"는, 스마트 오브젝트가 나타내는 하나 이상의 물리적인 장치에 대한 정보를 수집 및/또는 제공하기 위해 사용자에 의해(예를 들어, 터치 감지 디스플레이와의 접촉에 의해) 조작될 수 있는 하나 이상의 머티리얼 아이템(material item)의 표현이다. 스마트 오브젝트로 표현될 수 있는 아이템의 예는 창문, 창문의 구역, 창문이 설치된 건물, 창문에 접촉하거나 인접한 구조물, 그리고 컨트롤러, 센서 및 배선과 같은 창문 네트워크 구성요소를 포함한다. 일부 실시예에서, 스마트 오브젝트는 또한, 오브젝트로 표현된 네트워크 구성요소(들)를 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 일부 실시예에서, 스마트 오브젝트와의 사용자 상호작용은 창문 색조의 변화 또는 창문 착색을 위한 스케줄 또는 알고리즘의 변화를 촉발(trigger)한다. 본 명세서에 설명된 바와 같이 스마트 오브젝트를 이용한 사용자 조작은 GUI 어플리케이션을 실행하는 장치에 의해 검출 및/또는 측정될 수 있는 임의의 사용자 동작을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 스마트 오브젝트는 촉각 상호작용(예를 들어, 터치 또는 힘), 소리, 모션(예를 들어, 선형 가속도 또는 각가속도), 또는 사이트 내에서의 사용자 위치에 의해 조작될 수 있다. 일 실시예에서, 창문의 스마트 오브젝트는 사용자가 볼 수 있도록 그래픽적으로 도시된다. 즉, 오브젝트는 그들이 나타내는 실제 창문의 특징(예를 들어, 창문의 형상 및 배열(방, 건물 또는 다른 창문과 관련한 배열))을 모방할 수 있다. 스마트 오브젝트는 데이터 저장소(예를 들어, 데이터베이스)의 데이터 또는 이러한 데이터의 쿼리와 연관될 수 있다. 예를 들어, 스마트 오브젝트와의 사용자 상호작용은 데이터 저장소로부터 데이터를 검색하거나 데이터 저장소에 데이터를 저장하도록 촉진할 수 있다.
도 11은 도 10에 도시된 바와 같이, 방(1000) 안의 5개의 인접한 창문(1001 내지 1005)의 제어를 위해 사용자에게 제공되는 스마트 오브젝트를 표시한 GUI를 도시한다. 이 예에서, 창문(1001 내지 1005)은 GUI에서, 연관된 창문을 나타내기 위해 사용자가 쉽게 이해할 수 있는 스마트 오브젝트(1101 내지 1105)로 표현된다. 스마트 오브젝트가 보다 잘 인식되도록, GUI에 의해 도시된 방(1100)의 GUI 표현에서 벽 및 천장과 같은 방(1000)의 부가적인 피처(feature)가 더 도시될 수 있다. 일부 경우에, 부가적인 피처는 방의 와이어프레임(wire-frame) 모델에 따라 도시될 수 있다. GUI를 실행하는 모바일 장치가 나침반을 갖는 경우와 같은 일부 구현예에서, 방향 피처(1106)는 모바일 장치의 방향과 함께 회전될 것이고, 일부 경우에는 사용자에 의해 인식되는 것과 유사한 방향의 뷰(view)로 사용자에게 제공되도록 스마트 오브젝트 자체가 GUI상에서 이동되고 변환된다. 도 11에 도시된 것과 같은 GUI 실시예를 사용하여, 사용자는 스마트 오브젝트를 단순히 터치하거나, 커서 이동시키거나, 클릭하거나, 또는 스마트 오브젝트를 선택할 수 있는 다른 방법으로, 창문을 선택할 수 있다. 일부 경우에, 창문(1004)을 나타내는 스마트 오브젝트(1104)와 같은 스마트 오브젝트는, 예를 들어, 터치 또는 힘에 의해 사용자에 의해 선택되었음을 나타내기 위해 외관이 변경(예를 들어, 음영 처리, 강조 표시, 확대 등)될 수 있다. 일부 경우에, 스마트 오브젝트가 선택되면, GUI는 스마트 오브젝트가 나타내는 네트워크 구성요소에 대한 정보를 표시하거나, 사용자가 제어할 수 있는 옵션을 표시한다. 표시될 수 있는 정보의 예는, 구성요소 유형(예를 들어, 정의된 크기의 전기 변색 창문, 특정 유형의 센서 또는 컨트롤러 등), 식별 번호 또는 코드(예를 들어, CANID, 라이트 ID, 일련번호, 또는 IP 주소), 제조 날짜, 설치 날짜, 사이클 수(창문의 경우), 연관된 구성요소(예를 들어, 오브젝트가 전기 변색 창문인 경우에는 창문 컨트롤러), 창문이 속한 구역 및/또는 서브구역, 등을 포함한다.
스마트 오브젝트를 사용하여 GUI에서 구역을 생성하는 것은 직관적인 작업일 수 있다. 방의 예(1000)를 계속 참조하면, 구역들의 목록을 표시하는 GUI로부터 창문(1002, 1002 및 1003)의 구역 그룹(zone group)을 생성하고자 하는 사용자는, 먼저 어느 구역 라벨이 어느 창문에 대응하는지를 알아내야 할 수 있다. 또는, 스마트 오브젝트를 갖는 GUI를 사용하여, 3개의 가장 왼쪽 창문(1001-1003)을 선택하는 프로세스는 주도적인 사용자 조작을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 왼쪽 3개의 창문(1001-1003)은 1101 내지 1103을 개별적으로 누르거나 1101 내지 1103에 걸쳐 손가락을 쓸어 넘김으로써 선택될 수 있다. 이 단계 이전 또는 이후에, GUI는 선택된 창문을 구역의 일부가 되도록 요청하는 사용자 입력을 수신한다. 비슷한 프로세스에 의해, 구역으로부터 창문이 제거될 수 있다. 이러한 구역 지정 프로세스는 선택된 스마트 오브젝트의 구역 지정 속성을 변경할 것이다. 창문 네트워크 상에서 동작하는 적절한 제어 시스템은 마스터 컨트롤러 또는 구역 정보의 유지를 담당하는 다른 주체에게 이러한 변경사항을 제공한다.
커미셔닝이 지리적 위치 지정으로 자동화될 수 있는 것과 동일한 방식으로, 그래픽 사용자 인터페이스를 위한 창문 위치 정보는 위치 좌표 및 각 네트워크 구성요소 또는 구성요소 조합(예를 들어, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 및 연관된 창문 컨트롤러)의 네트워크 ID를 링크시키는 로직을 사용하여 자동으로 생성될 수 있다. 실제로, 전술한 커미셔닝 로직은 GUI를 위한 위치 및 네트워크 ID를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
특정 실시예에서는, 사용자 인터페이스를 생성하기 위해, 건물 또는 다른 구조물을 위한 GUI의 렌더링을 담당하는 어플리케이션 로직이, 먼저 네트워크 상의 모든 장치의 인벤토리를 획득하고, 그리고 네트워크 구성요소를 그래픽으로 나타내는, 대응하는 스마트 오브젝트를 식별 및/또는 생성한다. 일부 경우에, 인벤토리를 얻는 것은 단순히 네트워크 구성파일(또는 창문 위치 및 컨트롤러 정보가 포함된 유사한 파일)에 액세스하는 것을 의미하며, 일부 경우에, 인벤토리를 얻는 것은 다양한 네트워크 구성요소에 정보를 요청하는 것을 필요로 한다. 대개 GUI 내의 스마트 오브젝트는 자신이 나타내는 구성요소의 크기가 조정된 이미지로 표현된다. 일부 경우에, 특정 장치 유형을 위해 설계된 스마트 오브젝트에 대해 CAN ID 또는 컨트롤러 ID를 상호연관시켜야 할 수 있다. 일부 인터페이스에서, 스마트 오브젝트는 전기 변색 창문을 위해서만 사용되지만, 다른 어플리케이션은 네트워크 상의 다른 장치 또는 장치들의 그룹을 위한 스마트 오브젝트를 포함할 수 있다. 그 뒤, 좌표 정보를 사용하여, 컨트롤 로직은 식별된 스마트 오브젝트를, 물리적 위치를 나타내는 방식으로 표시한다.
설명된 바와 같이, 일부 실시예에서, GUI에 표시될 네트워크 구성요소의 위치는 지리적 위치 지정을 통해 제공되거나 결정된다. 일부 실시예에서, 위치 좌표는 네트워크 구성파일 또는 상호연결도로부터 제공된다. 또 다른 실시예에서, 좌표 정보는 건축 도면을 검사한 후 또는 사이트에서 수동으로 측정한 후에, 설치자에 의해 GUI 로직에 수동으로 제공된다.
네트워크 구성요소가 스마트 오브젝트로 표현되는, 생성된 사용자 인터페이스는 컴퓨터 판독가능한 파일 형식으로 저장될 수 있다. GUI 로직은 창문 네트워크 상의 다양한 위치들에서 그리고/또는 GUI를 표시하기 위한 사용자 장치에서, 저장되고 실행될 수 있다. 일 실시예에서, GUI 로직은 마스터 컨트롤러 상에서 실행된다. 일부 실시예에서, 네트워크 ID, 라이트 ID 등과 함께 창문 위치 정보를 포함하는 네트워크 구성파일은, 그래픽 사용자 인터페이스를 렌더링 및/또는 제공하는 데 필요한 GUI 로직의 전부 또는 일부를 가진, 원격의 장치(예를 들어, 폰 또는 태블릿)로 전달된다. 다른 실시예에서, GUI 로직은 클라우드에 위치되며, 그래픽 사용자 인터페이스를 실행하는 컴퓨터 및 폰과 같은 장치에 다운로드될 수 있는 파일을 생성한다.
GUI는 종종 원격의 장치 상의 사용자에게 제공되지만, GUI 로직에 의해 생성된 정보를 포함하는 파일은 네트워크 컨트롤러, 마스터 컨트롤러, 원격 장치 또는 클라우드를 포함하는, 그러나 그에 제한되지 않는, 복수의 위치에 저장될 수 있다. 일부 실시예에서, GUI 로직에 의해 생성된 정보는 네트워크 구성파일에 저장된다. 일부 경우에, GUI 로직은, GUI를 제공하는 어플리케이션이 사용자에 의해 액세스될 때마다 실행된다. GUI가 표시될 수 있는 장치의 예는, 스마트폰, 태블릿, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 텔레비전, 광학적으로 스위칭 가능한 장치 상에 위치된 투명 디스플레이 등을 포함한다.
도 12는 복수의 층 및 방이 동일한 뷰로(예를 들어, 사용자 장치의 스크린 상의 뷰로 동시에) 도시될 수 있는 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 공간 또는 경계(1205)는 다른 층에 위치한 창문들(예를 들어, 1201 및 1202)을 하나의 층에 위치한 창문들(예컨대, 1203)과 구별하는 데 사용된다. 일부 실시예에서, 스마트 오브젝트(1201 및 1202)에 의해 도시된 창문과 같이, 일반적으로 단일 스크린 상에서 동시에 보이지 않는 창문은 창문의 그룹을 구별하는 데 사용되는, 그들 사이에 확대된 공간 또는 경계(1204)를 갖는다. 특정 층에 복수의 IGU가 존재하는 실시예에서, GUI는 예를 들어, 터치 감지 버튼(1206)을 사용하는 사용자 조작을 통해 가로로 표시되는 뷰(1200)를 이동(panning)하기 위한 옵션을 제공할 수 있다. 사이트가 복수의 층을 포함할 경우, 사용자는 예를 들어, 터치 감지 버튼(1207)을 사용하여 여러 층을 스크롤할 수 있다. 손가락 쓸어넘김(swipe)이 동일한 목적으로 사용될 수 있다.
일부 경우에, GUI는 와이어프레임 모델을 사용하여 건물, 방 또는 구조물에 대한 2D 또는 3D 투시도를 제공한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 와이어프레임 모델은 표현되는 구조물의 형상을 나타내는 일련의 선으로부터 생성된 3D 모델이다. 일반적으로, 선(line)은 연속되는 면의 가장자리에서 표시되므로, 모델이 나타내는 구조를 관찰자가 이해할 수 있게 하는 시각적 윤곽을 제공한다. 일부 경우에, 선은 인간의 눈으로 쉽게 구별될 수 있는 특징(예를 들어, 건물 표면의 색이나 재질 변화)에 대응할 수도 있다. GUI에서 사용되는 와이어프레임 모델은 다양한 소스로부터 생성될 수 있다. 일부 경우에, 특정 사이트의 와이어프레임 모델은 건축 도면이나 건물의 설계 모델로부터 적용될 수 있다. 일부 경우에, 창문 네트워크 설치자는 Trimble Navigation의 SketchUpTM, Autodesk Revit 등과 같은 CAD 소프트웨어를 사용하여 와이어프레임 모델을 신속하게 만들 수 있다. 일부 경우에, 와이어프레임 모델은 모델이 표현하는 구조물과 매우 유사하도록 패턴 처리 또는 텍스처 처리될 수 있다. 일부 경우에, 모델에 보다 사실적인 외관을 제공하기 위해, 와이어프레임 모델 상에 이미지가 패터닝될 수 있다. 일부 경우에, 건물 내부용 와이어프레임 모델은 Mattherport의 Pro 3D 카메라와 같은 3D 카메라를 사용하여 생성된다.
도 13은 건물의 한 외부 표면의 2D 와이어프레임을 생성하는 프로세스를 도시한다. 이 프로세스에서, 사용자는 먼저, 건물 외부의 사진(1301)(예를 들어, 휴대전화 또는 태블릿으로 찍힌 사진)을 얻거나 선택한다. 그 다음, 사진은 건물의 구조적 특징에 대응하는, 이미지 내의 패턴들을 인식하는 이미지 처리 소프트웨어에 의해 처리되고, 와이어프레임 모델(1302)을 생성한다. 이 예에서는, 와이어프레임 모델이 건물의 층 경계(1303) 및 창문 위치(1304)를 식별한다. 일부 경우에, 설치자는 건물의 원하지 않는 부분(1304)과 같은 특징이 와이어프레임 모델에 포함되지 않도록, 와이어프레임 모델을 편집할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, GUI 내에 제공될 때 와이어프레임 모델이 더 잘 인식되도록, 와이어프레임 모델은 모델을 생성하는 데 사용된 사진(1304) 위에 중첩될 수 있다. 와이어프레임 모델 상의 창문(1304)의 위치는 와이어프레임 상의 위치에 특정 창문을 나타내는 스마트 오브젝트와 신속하게 페어링될 수 있다. 지리적 위치 지정 방법이 사용되는 경우와 같은 일부 경우에, 이는 GUI 로직에 의해 자동으로 수행된다. 프로세스 설명은 2D 와이어프레임 모델을 생성하는 프로세스를 도시하지만, 다른 시점에서 건물의 부가적인 사진을 찍음으로써 3D 모델이 쉽게 만들어질 수 있다. 일부 경우에, 이미지 프로세싱(1305)은 캘리포니아 주 샌 라파엘(San Rafael)의 AutoDesk, Inc.에 의해 제조된 Revit과 같은 상용 소프트웨어를 통해 직접 수행되며, 일부 경우에, 이미지 프로세싱은 와이어프레임 모델에 기초한 GUI 생성용 맞춤화된 소프트웨어를 사용하여 수행된다. 일부 경우에, 이미지 프로세싱을 위한 맞춤형 소프트웨어는 스마트폰 또는 태블릿에서 실행되어, 설치자가 설치 도중에 즉시 와이어프레임 모델을 신속하게 생성하게 할 수 있다.
도 14는 IGU의 선택 및 제어가 보다 용이하도록 창문 네트워크가 설치되는 건물 및 다른 구조물의 인식가능한 와이어프레임 모델을 생성하기 위해, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 및/또는 연관된 IGU를 나타내는 스마트 오브젝트들의 집합(예를 들어, 샘플 스마트 오브젝트(1401)로 표현됨)이 GUI 로직에 의해 사용되는 실시예를 도시한다. GUI에 의해 생성된 와이어프레임은 예를 들어, 건물에 대한 이용가능한 와이어프레임 모델이 아직 없는 경우에 유용할 수 있다. 일부 경우에는, 정확한 와이어프레임 모델이 생성되도록, GUI 로직에 방향 정보를 제공해야 한다. 방향 정보의 중요성을 이해하기 위해, 방의 북동쪽 모서리에 있는 IGU를 고려해볼 수 있다. 창문이 위쪽 코너(upper corner)에 지리적으로 위치되면, 창문이 방의 북쪽에 있는지, 동쪽에 있는지 또는 창문이 방의 채광 창문인지 판단하기 어려울 수 있다. 일부 경우에, IGU의 방향은 상호연결도나 네트워크 구성파일로부터의 정보, 또는 IGU 장치와 연관된 경사계(inclinometer)나 나침반과 같은 센서로부터의 정보에 의해 제공될 수 있다. 그런 다음 GUI 로직을 사용하여 종종 건물의 구조(1402)와 유사하게 모든 IGU의 도시를 생성한다. 일부 경우, GUI 로직은 스마트 오브젝트(1401)의 배치 및 방향을 사용하여 건물의 와이어프레임 또는 쉘 모델(1403)을 생성한다. 일부 경우에, 보다 잘 인식될 수 있는 건물 구조(1404)를 생성하기 위해, 스마트 오브젝트(1401)는 와이어프레임(1403) 위에 중첩된다.
도 14에 제시된 건물 와이드 뷰는 모든 창문에 대한 책임이 있는 건물 관리자 또는 네트워크 관리자와 같은 사용자가 창문이나 창문이 위치된 건물 영역을 신속하게 선택하는 데 유용할 수도 있다. 전체 건물 뷰로부터 어느 영역이나 창문을 선택함으로써, GUI는 선택된 영역의 "확대된" 뷰를 다음으로 도시할 수 있다. 이 "확대된" 뷰는 전체 건물을 도시하지는 않고, 선택된 영역 내의 창문만 도시할 수 있다. 일부 경우에는, 선택된 영역을 보다 선명하게 보여주기 위해 전체 건물 뷰와 다른 시점에서 "확대된" 뷰가 도시될 수 있다.
도 15는 IGU를 나타내는 스마트 오브젝트(1501)가 건물의 3D 모델(1502) 상에 중첩되는 실시예를 도시한다. 와이어프레임 모델과 같이 스마트 오브젝트가 건물의 3D 모델에 중첩되는 경우, 외부에서 건물을 본 적이 있는 사람이 즉시 인식할 수 있도록 건물의 표현이 생성된다. 그러한 실시예는 특정 사이트에서 여러 창문을 제어하는 데 관심이 있는 시설 관리자와 같은 사용자에게 특히 유용할 수 있다. 일부 실시예에서, 스마트 오브젝트는 현재 색조 상태를 나타내기 위해 음영 처리(1503)될 수 있다. 특정 실시예에서, 건물의 3D 렌더링(1502)은 스마트 오브젝트이기도 하며, 예를 들어, 최종 사용자가 건물의 각 표면 상의 스마트 오브젝트를 볼 수 있도록 최종 사용자가 z축을 따라 회전시킴으로써 조작될 수 있다. 다른 예에서는, 최종 사용자가 (예를 들어, 지붕 또는 창문 사이의 공간과 같은 위치에서 터치함으로써) 건물 오브젝트(1502)를 터치하면, 건물의 이름 및 위치, (창문 공급업자를 위한) 작업 번호, 이 작업 사이트의 건물 수(예를 들어, 3개 중 1개의 건물이 설치 중임), 설치 창문 개수, 설치를 위한 창문의 평방 피트, GUI에 도시된 파사드 창문의 평방 피트, GUI 상에 도시된 파사드를 위한 구역 설정 정보 등과 같은, 건물에 대한 정보가 표시된다.
도 16은 방의 내부(1600)로부터의 시점을 보여주는 GUI 실시예를 도시한다. 이 예에서는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문(1603 및 1604)의 스마트 오브젝트가 자신이 나타내는 창문에 중첩된 특징으로서 나타나도록, 방 내부의 사진이 방의 와이어프레임 모델(1601)과 페어링되었다. 그렇게 함으로써 실제와 유사한 사용자 인터페이스가 사용자에게 제공된다. 도16에는 와이어프레임 모델(1601)이 도시되어 있지만, 일부 실시예에서는 사용자를 혼란스럽게 하지 않도록 와이어프레임 자체가 보이지 않게 숨겨질 수 있다. 몰입형(immersive) 가상 공간을 생성하기 위해 예를 들어, Matterport PRO 카메라를 사용하여 건물의 내부가 모델링되는 것과 같은 일부 경우에, GUI는 사용자가 방 안의 다른 시점으로 움직이거나 인접한 방으로 움직일 수 있도록 내비게이션 피처(feature)(1610)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, GUI에 도시된 이미지는 온라인 부동산 뷰잉 어플리케이션에서 사용되는 것과 같이, 방의 3D 회전가능한 이미지일 수 있다. 일부 실시예에서, GUI는 GUI 인터페이스 내에서의 사용자의 상호작용에 기초한 사용자에 대한 알림을 더 포함할 수 있는데, 예를 들어, 선택된 창문의 색조 상태를 변경할 수 있음을 사용자에게 알리기 위해 아이콘(1605)이 나타날 수 있다.
일부 실시예에서, 도 16에 도시된 것과 같은 GUI 투시도는 방(1600)으로부터의 라이브 화상 또는 비디오 또는 스트림을 도시할 수 있다. 예를 들어, GUI 인터페이스는 사용자가 실시간으로 방의 모습을 볼 수 있도록 예컨대, 네스트 캠(Nest Cam) 보안 카메라와 같은 보안 카메라로부터 업데이트될 수 있다. 이것은 공간이 사용되고 있는지 그리고 방 안의 조명이 어떻게 나타나는지를 시설 관리자와 같은 원격의 사용자가 판단하는 데 유용할 수 있다.
도 17은 GUI 로직이 광학적으로 스위칭 가능한 창문(1701-1702)의 스마트 오브젝트를 건물의 2D 평면도 상에 중첩하는 데 사용되는 GUI 실시예를 도시한다. 일부 경우에, 2D 평면도는 건축 도면으로부터 생성되고, 일부 경우에 평면도는 설치자에 의해 수동으로 생성된다. 일부 경우에, 건물의 한쪽 면에 창문이 많이 있고, 건물 내부에 대한 사용자의 지식을 기반으로 창문을 선택하는 것이 더 쉬울 때와 같은 경우, 이러한 투시도는 3D 투시도보다 더 유리하다. 이 투시도를 사용하여, 예를 들어, 선택 사각형(1703)을 원하는 창문(1702)(선택되었음을 나타내기 위해 컬러로 도시됨) 위로 드래그함으로써 스마트 오브젝트가 쉽게 선택될 수 있다.
일부 실시예에서, GUI를 사용하는 소프트웨어는 또한, 사용자가 사용자 정의된(customized) 뷰를 생성할 수 있게 한다. 예를 들어, 사용자가 제어할 수 있는 장치의 스마트 오브젝트만 표시하여 사용자의 제어를 제한하는, 사용자 정의된 뷰가 생성될 수 있다. 일부 경우에, 사용자 정의된 뷰는, 사용자에게 GUI를 제공하는 원격 무선 장치의 지정된 근접 거리 내에 있는 스마트 오브젝트만 표시할 수 있다. 다른 실시예들에서, 사용자 정의된 뷰는, 가장 자주 사용되는 IGU 유닛에 기초하여 또는 사용자 정의된 뷰에 포함되도록 사용자에 의해 선택된 IGU에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 사무실 직원은 사무실의 창문과, 자주 회의하는 회의실만 표시하도록 구성된 GUI/소프트웨어를 가질 수 있다.
도 18은 3번째 층에 있는 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대한 스마트 오브젝트(1801)만 표시되는, 건물의 사용자 정의된 뷰(1502)의 예를 도시한다. 도 18에 도시된 예시적인 GUI는 예를 들어, 건물 내에서 선택된 방을 임차한 세입자와 관련될 수 있다. 임차인과 관련없는 옵션으로 그들에게 부담을 주지 않도록, 그리고/또는 그들이 임차하지 않은 방의 창문을 제어하지 못하도록, 건물의 다른 영역에 대응하는 스마트 오브젝트가 제거되었다. 예를 들어, 사용자 정의된 뷰는 다른 임차인에게 속한 창문의 색조 상태를 제어하는 한 임차인의 기능을 제거할 수도 있다.
일부 실시예에서, 사용자 정의된 뷰는 특정한 시점에 대한 선호도를 갖는 사용자에 의해 생성될 수도 있다. 예를 들어, 한 사용자는 대개, 도 11 또는 도 13에 도시된 것과 같은 내부 GUI 투시도를 선호할 수 있지만, 시설 관리자와 같은 다른 사용자는 대개 도 15에 도시된 GUI와 같은 외부 투시도를 선호할 수 있다.
일부 실시예에서, GUI에 의해 도시된 투시도는, 그리고 일부 경우에 사용자 정의된 뷰의 투시도는, GUI를 제공하는 원격 장치의 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 내부 투시도(도 11과 같은) 또는 외부 투시도(도 15와 같은)가 사용자에게 제공되는지 여부는 GUI를 실행하는 원격 장치가 건물의 방 안에 있는지 또는 건물의 외부에 있는지의 판단에 따라 달라질 수 있다.
앞서 개시된 임의의 GUI 실시예는 창문 정보를 검색하기 위한 단순화된 액세스를 허용할 수도 있다. 종종, 창문 정보를 수집하는 것은 사용자에게 번거로운 것으로 여겨지는 단계를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 특정 창문에 관한 정보를 수집하고자 하는 경우, 먼저 상호연결도 상에 창문을 위치시키고, 라이트 ID를 수집해야 할 수 있다. 일단 라이트 ID가 결정되면, 창문 정보는 지원 엔지니어 팀에 연락함으로써, 또는 라이트 ID 정보를 포함하는 데이터베이스를 참조함으로써 검색될 수 있다.
전술한 실시예들 중 하나를 사용하여, 사용자는 GUI를 실행하는 어플리케이션으로부터 창문 정보를 직접 수집할 수 있다. 예를 들어, 창문을 선택한 후에, 사용자는 창문 정보를 요청하는 옵션을 선택할 수 있다. GUI와의 상호작용을 통해(예를 들어, 버튼을 누름으로써) 정보를 요청하면, GUI는 CAN ID, 물리적 창문 좌표, 창문 크기, 현재의 색조 레벨, 제조날짜, 제조설비, 제조공장으로부터의 출고 시 창문의 상태, 및 창문이 반복해온 색조 사이클의 수를 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 정보를 표시할 수 있다.
일부 실시예에서, 사용자에게는 문제를 진단하기 위해 지원 팀에 연락하기 위한 옵션이 제공될 수 있다. 일부 경우에, 지원 팀에 대한 통신에는 창문 정보가 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자에게는 인식된 문제를 텍스트로 설명할 기회가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 인식된 문제를 나타내는 이미지를 첨부할 수 있는데, 예를 들어, 사용자는 원격 장치 상에서 캡처된 사진을 첨부할 수 있다. 일부 경우에, IGU의 누설 전류 또는 사용 내역과 같은 창문 컨트롤러 또는 다른 네트워크 구성요소에 수집된 부가적인 정보도 또한, 문제의 식별에 도움되도록 지원 팀에 송신될 수 있다. 일 실시예에서, 최종 사용자에게는 전술한 스마트 오브젝트들 중 하나, 예를 들어, 창문 스마트 오브젝트를 사용하여 지원 서비스에 알림하는 옵션이 제공된다. 예를 들어, 스마트 오브젝트가 화면에서 터치되면, 창문에 문제가 있음을 나타내는 선택사항을 포함하는 메뉴가 나타난다. 사용자가 이 선택사항을 선택하면, 사용자가 알림이나 다른 메시지를 지원 서비스에 보내도록 다른 메뉴(예를 들어, 풀다운 메뉴)가 표시될 수 있다. 문제 사항은 지원 서비스에 이미 알려져 있을 수도 있고 아닐 수도 있는데, 예를 들어, 서비스에 의해 수집된 I/V 데이터로 인해 지원 서비스에 색조 문제가 알려져있거나, IGU가 누습되는 밀봉재(seal) 손상과 같은, 지원 서비스에 알려지지 않은 문제(물론 IGU 내부의 전기 변색 장치가 밀봉되지 않은 경우, I/V 데이터에 의해 지원 서비스에 표시될 수 있음)를 최종 사용자가 겪을 수 있다.
광학적으로 스위칭 가능한 창문의 뷰를 위한 시스템
특정 실시예에서, 소프트웨어 툴(시설 관리 어플리케이션으로도 지칭됨)은 건물 또는 건물들의 그룹 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문과 상호작용하기 위한 3차원의 사용자-인식가능한 그래픽 사용자 인터페이스를 제공한다. 일부 구현예에서, 상기 툴은, 사용자가 창문에 관한 정보를 제어 또는 수신하게 하는 사용자 모드와, 사용자 모드 동작에서 소프트웨어가 어떻게 동작하는지를 사용자가 설계, 설정 및/또는 구성하게 하는 구성 모드를 포함한다. 시설 관리 어플리케이션은 이 두 가지 모드를 사용하여 설명되지만, 사용자 모드에 있는 것으로 설명된 특징들이 구성 모드에도 있을 수 있으며, 그 반대도 마찬가지임을 이해해야 한다. 또한, 이 두 가지 모드를 구현하기 위해, 하나의 어플리케이션이 아닌, 별도의 툴 또는 모듈이 사용될 수 있다. 시설 관리 어플리케이션의 그래픽 사용자 인터페이스는 컴퓨터, 폰 또는 태블릿과 같은, 다양한 전자 장치 상에 표시될 수 있다. 일부 경우, 그래픽 사용자 인터페이스는 관리자 콘솔 상에 표시될 수 있고, 일부 경우에, 그래픽 사용자 인터페이스는 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 표면 상에 위치한 투명 디스플레이 상에 표시될 수 있다. 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 포함될 수 있는 투명 디스플레이 기술의 예는, "ELECTROCHROMIC WINDOWS WITH TRANSPARENT DISPLAY TECHNOLOGY"라는 명칭으로 2017년 6월 22일에 출원된 미국특허 가출원 제62/523,606호에 기재되어 있으며, 그 전체내용이 본원에 참조로 포함된다.
이 툴은 다른 목적을 위해 이미 생성되었을 수 있는 3D 건물 모델을 사용하는 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하므로, 단지 소프트웨어 툴을 위해서만 건물 모델을 생성하는 데 드는 비용을 없애거나 줄일 수 있다. 창문 네트워크가 설치된 많은 현대식 건물의 경우, 정확하고 상세한 3D 건물 모델이 이미 존재한다. 이러한 모델은 새로운 건축물을 설계할 때 건축가와 엔지니어에 의해 사용되며, 건물이 개조될 때 이러한 모델이 세심하게 업데이트될 수 있다. 이러한 3D 건물 모델을 사용함으로써, 툴은 사용자가 창문 네트워크 상의 창문에 대한 자세한 정보를 보게 하고, 사용자가 그러한 창문의 스위칭을 제어하게 할 수 있는, 강력하고 직관적인 그래픽 사용자 인터페이스를 생성한다.
3D 건물 모델은 건물의 3차원 형상을 반영하는 수학적 표현을 사용한다. 모델은, 적절한 소프트웨어에 의해 해석될 때 건물의 피처(feature) 및 그 기하학적 속성(예를 들어, 크기, 표면, 및 하나 이상의 면으로 정의되는 부피)에 대한 세부사항을 제공할 수 있는 파라미터를 포함하는, 파일로 구현될 수 있다. 건물의 피처(예를 들어, 가구와 같이 건물 내에 배치된 임의의 구조적 구성요소 또는 임의의 구성요소)는 하나 이상의 면으로 표현된다. 예를 들어, 창문은 하나 이상의 창문 판유리를 나타내는 하나의 면으로 표현될 수 있다. 더욱 상세하거나 정확한 모델에서, 창문은 창문 프레임을 포함하는 창문의 모든 또는 대부분의 외부 표면을 정의하는 복수의 면으로 표현될 수 있다. 일부 경우에, 피처는 해당 피처의 설계 또는 제조를 위해 사용된 부품이나 특정한 피처에 대한, 정확한 컴퓨터 지원 설계 모델일 수 있다. 건물 모델에서 피처의 세부사항은, 후술되는 바와 같이, 하나 이상의 정의 표면의 정확한 위치, 정의 표면의 크기, 피처/구성요소의 제조 정보, 피처/구성요소의 이력 정보 등과 같은 세부사항을 포함할 수 있다.
뷰어 모듈은 전자 장치의 화면 상에 도시될 수 있는 건물의 3차원 시각화를 생성하기 위해 건물 모델 파일을 판독할 수 있다. 3차원 시각화는 다양한 건물 피처의 복수의 표면으로부터 렌더링되며, 각각의 표면은 하나 이상의 다각형 형상에 의해 정의된다. 표면은 건물을 구성하는 피처 또는 물리적 측면에 대응한다. 예를 들어, 빔 또는 프레임 구조는 건물 모델 내의 하나 이상의 표면으로 각각 나타낼 수 있다. 표면의 해상도는 매우 높을 수 있는데, 때로는 모델에 반영된 크기가 실제 건물 구조물의 수 cm 내에 있을 수 있다. 일부 경우에, 표면은 렌더링될 때 건물의 시각적 외관을 보다 정확하게 반영하도록 채색되거나 텍스처 처리된다. 건물 모델 내에서, 표면은 노드 ID와 같은 식별자로 식별되지만, 그러한 ID가 뷰어에 표시될 필요는 없다. 일부 경우에, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 와이어프레임 모델 또는 쉘 모델은 소프트웨어 툴 또는 어플리케이션과 호환될 수 있다.
건물 모델은 대개, 건물의 설계 단계에서 생성되며, 건물 소유자 또는 건물의 설계 및 건설을 담당하는 소유자의 공급업체에 의해 제공될 수 있다. 많은 경우, 3D 건물 모델은 Autodesk Revit와 같은 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어 또는 다른 유사한 소프트웨어 설계 패키지를 사용하여 생성된다. 일부 경우에, 건물 모델은 건물을 건설한 후에만 만들어지며, 이 경우 LiDAR(Light Detection and Ranging)와 같은 위치 감지 시스템이 이용될 수 있다. 예를 들어, 건물 모델은 Matterport 3D 카메라와 같은 LiDAR 카메라를 사용하여 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 건물 공간(들)의 3D 모델은, 예를 들어, RF파를 송신한 다음, 반사되어 돌아오는 에너지로부터 입력을 수신하거나, 또는 (반사되는 또는 직접적인) RF파를 수신하는 하나 이상의 장치로부터 하나 이상의 수신기에 대해 이를 재송신하는, 무 지향성 비콘을 사용하여 생성될 수 있다. 이러한 능력을 갖는 하나의 시스템은, 2015년 11월 19일에 출원되고 "Techniques for Imaging Wireless Power Delivery Environments and Tracking Objects Therein"이라는 명칭의 US 2016/0299210A1로 공개된, 미국 특허출원번호 US 14/945741에 설명된 바와 같은 OssiaTM 무선 전력 공급 시스템이며, 그 전문은 본원에 참고로 포함된다. 특정 실시예에서, EC 창문은 무선 전력을 수신 및/또는 송신하도록 구성된다. 이러한 무선 전력 기능과 함께 사용될 때, EC 시스템은 무선 전력 송신 서브시스템을 사용하는 EC 창문 시스템/창문 네트워크에 의해 건물 또는 공간 지도가 생성되는, 본 명세서에 설명된 바와 같은, 자동 커미션을 제공할 수 있다.
3차원(3D) 모델은 종종 엔지니어, 건축가 또는 시설 관리자와 관련될 수 있는 다양한 건물 정보를 포함한다. 건물 모델 파일은 건물 피처에 대응하는 메타데이터와, 해당 피처가 서로 상호작용하는 방식을 포함할 수 있다. 일례로, 건물 내에 천연 가스를 공급하는 데 사용되는 파이프를 고려한다. 파일 내의 메타데이터에는 파이프의 모델, 제조업체, 설치 날짜, 설치 계약자, 재료, 크기 및 피팅 유형과 같은 정보가 포함된, 파이프의 표현(하나 이상의 표면을 사용하여 표시될 수 있음)에 링크되는 정보가 포함될 수 있다. 다른 예로서, 건물 내의 I-빔의 전부 또는 일부가 표면으로 표현될 수 있으며, 이러한 표면은 I-빔의 위치, 구조 재료, 판매업체 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 건물 모델의 표면 또는 피처는 태그 또는 키워드를 사용하여 모델 파일 내에서 인덱싱될 수 있다. 이러한 태그는 표면/피처와 연관된 이름 또는 대응하는 메타데이터 안에 포함될 수 있다. 면 또는 피처는 해당 면/피처를 다양한 카테고리로 링크하는 태그를 가질 수 있다. 카테고리는 피처 유형, 피처 모델, 크기, 위치 또는 다른 관련된 파라미터를 기반으로 할 수 있다. 그 뒤, 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 특정 태그에 대응하는 피처를 식별할 수 있다. 시설 관리 어플리케이션은 건물 모델 내의 피처를 검색하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 [피처 유형: 창문 오버행], [층: 3], [방향: 서쪽]과 같은 검색을 입력하면, 사용자는 건물의 서쪽을 향하는 3층의 모든 오버행 피처를 식별할 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델을 생성하는 데 사용되는 소프트웨어에 의해 건물을 설계하는 중에 이러한 태그가 피처/표면에 자동으로 부가될 수 있다. 피처 라이브러리로부터 피처가 건물 모델에 부가되는 경우와 같은 일부 경우에, 해당 피처는 이미 적절한 태그를 가진 건물 모델 내에 임포트(import)될 수 있다. 부가, 교체 등으로 건물이 변경되면, 변경사항을 반영하도록 건물 모델이 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 건물이 개조된 경우, 건물 모델에서 피처가 부가되거나 제거될 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델의 표면 표현은 변경되지 않지만, 영향을 받는 표면에 대한 메타데이터 정보는 업데이트된다. 예를 들어, 구성요소가 마지막으로 안전성 검사된 날짜를 나타내기 위해, 구조적 구성요소의 메타데이터가 업데이트될 수 있다.
일부 경우에, 건물 모델은 창문 네트워크를 고려하여 생성된다. 예를 들어, 창문 네트워크의 구성요소(예를 들어, IGU, 네트워크 컨트롤러 및 창문 컨트롤러)는 모델이 처음 생성될 때 또는 그 이후에, 건물 모델에 부가된다. 이러한 구성요소가 모델에 부가되면, 각 구성요소는 하나 이상의 피처 및/또는 하나의 표면으로서 정의된다. 일부 경우에, 창문 네트워크의 구성요소는 모두, 구성요소가 크기, 외관 등으로 표현된 창문 네트워크 구성요소의 라이브러리로부터, 건물 모델에 포함될 수 있는 대응하는 메타데이터의 형태로 부가된다.
일부 경우에, 건물 모델은 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 데 필수적이지 않은 정보가 포함된 매우 복잡한 파일 형태로 제공된다. 예를 들어, 건물 모델에는 건물 모델의 편집 내역이나 창문 네트워크와 인터페이스하지 않는 구성요소와 관련된 메타데이터 정보와 같은, 필수적이지 않은 정보가 포함될 수 있다. 이러한 정보는 그래픽 사용자 인터페이스의 피처를 생성하거나 렌더링하기 위해 모델이 사용되기 전에, 제거될 수 있다. 일부 경우에, 파일은 Autodesk Revit과 같은 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어 패키지를 사용하여 생성되는 ".RVT" 파일 형식 또는 다른 고유 파일 형식을 가질 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델은 시설 관리 어플리케이션에서 사용하기에 적합한 모델을 생성하는, 제조-후(post-production) 프로세스를 거칠 수 있다. 일부 경우에, 필수적이지 않은 정보가 파일에서 제거되는 간단한 형식으로, 건물 모델을 내보내고 저장할 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델은 복수의 전자 장치 유형 및/또는 다양한 운영체제를 통해 쉽게 액세스될 수 있는, 오픈 소스 형식으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 건물 모델은 웹 브라우저와 호환되거나 웹 브라우저 내에 포함된 뷰어 모듈에 의해 액세스될 수 있는 포맷으로 저장될 수 있다.
도 19는 시설 관리 어플리케이션(1900)(전술된 툴의 일 예)의 구조를 도시한 블록도이다. 상기 어플리케이션은 3D 건물 모델(1902)을 수신하거나 적어도 상기 모델로부터의 정보를 수신하고, 뷰어 모듈(1910)을 사용하여 상기 건물 모델을 해석하도록 구성된다. 어플리케이션은 창문 네트워크에 관한 정보의 소스(예를 들어, 마스터 컨트롤러(1920) 또는 창문 네트워크 상의 다른 구성요소)로부터 창문 정보(1924)를 수신하도록 더 구성된다. 이러한 정보는 네트워크 ID(예를 들어, CAN ID) 및/또는 창문 네트워크의 개별 창문을 고유하게 식별시키는 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 어플리케이션은 건물 모델 상의 노드 ID에 대해 창문 네트워크 주체(예를 들어, 광학적으로 스위칭 가능한 창문)를 링크하는 정보를 포함한 네트워크 구성파일(1930)을 수신하도록 구성된다. 어플리케이션은 어플리케이션에 의해 처리되는 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대한 스마트 오브젝트를 수신하도록 (또는 적어도 이러한 창문에 대한 스마트 오브젝트를 생성하기에 충분한 정보를 수신하도록) 더 구성될 수 있다. 어플리케이션은 하나 이상의 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스 또는 다른 적절한 소프트웨어 인터페이스로부터 이러한 다양한 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
뷰어 모듈은, 건물 창문이 그래픽 사용자 인터페이스 상에(예를 들어, 컴퓨터, 폰, 태블릿, 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 연관된 투명 디스플레이, 또는 다른 전자 장치 상에) 수신된 창문 정보와 일치하는 스마트 오브젝트로서 표시되게 하는 방식으로 건물 모델(또는 그러한 모델로부터의 정보)을 해석한다.
도시된 시설 관리 어플리케이션은, 네트워크 구성파일(1930)을 업데이트하거나, 그리고/또는 창문 네트워크 상의 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위한 제어 명령(1922)을 제공하는 데 사용될 수 있는, 사용자 입력(1904)을 수신하도록 더 구성된다. 특정 실시예에서, 어플리케이션은 여기에 설명된 임의의 목적을 위해, 터치 스크린이나 음성 명령 인터페이스를 통해, 그리고/또는 어플리케이션을 조작하는 장치가 사용자 명령을 수신하기 위해 가질 수 있는 다른 특징을 통해, 사용자 입력을 수신하도록 구성된다. 광학적으로 스위칭 가능한 창문들의 네트워크와 함께 사용될 수 있는 음성 명령 인터페이스들의 예는, 2017년 5월 25일에 출원된 "CONTROLLING OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES"라는 명칭의 PCT 특허출원 PCT/US17/29476에 설명되며, 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 소프트웨어 툴의 다양한 특징들이 이제 더 상세히 설명될 것이다.
창문 네트워크 상의 하나 이상의 컨트롤러를 통해 액세스되는 것 이외에, 네트워크 구성파일(1930)은 시설 관리 어플리케이션에 의해 액세스될 수 있다. 전술한 바와 같이, 네트워크 구성파일은 컨트롤 로직에 의해 창문 네트워크 상에서 정보를 송신하거나, 그리고/또는 광학적으로 스위칭 가능한 장치를 작동시키는 데 사용되는 다양한 네트워크 정보를 포함할 수 있다. 시설 관리 어플리케이션에 의해 액세스될 때, 네트워크 구성파일은 건물 모델의 피처 및/또는 표면을 창문 네트워크의 구성요소(aspects)에 더 링크 또는 맵핑할 수 있다. 예를 들어, 건물 모델로부터의 노드 ID는 특정 IGU, 구역, 구역 그룹, 창문 좌표, 창문 ID 및 네트워크 ID(예를 들어, CAN ID 또는 BACnet ID)에 링크될 수 있다. 일부 경우에, 네트워크 구성파일은 커미셔닝 프로세스 도중에 또는 어플리케이션의 맵핑 기능을 사용하는 동안에 업데이트되는, 데이터베이스 구조를 가진다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션에 의해 사용되는 네트워크 구성파일(1930)은 마스터 컨트롤러에 의해 액세스되는, 동일한 파일 또는 동일한 파일의 복사본이다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션에 의해 사용되는 네트워크 구성파일은 마스터 컨트롤러에 대해 정보를 제공하는 네트워크 구성파일과는 다른 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 어플리케이션에 의해 사용되는 네트워크 구성파일은 창문 ID를 가진 건물 모델로부터의 노드 ID만 페어링한다. 이러한 경우, 마스터 컨트롤러에 의해 액세스되는 네트워크 구성파일은 창문 ID 및 네트워크 ID(예를 들어, CAN ID 또는 BACnet ID) 사이의 맵핑과 같은 부가적인 정보를 포함하고, 이 정보는 네트워크 컨트롤러 또는 창문 컨트롤러에 통신을 보내는 데 사용된다.
일부 경우에, 건물 모델 및/또는 네트워크 구성파일은 시설 관리 어플리케이션을 실행하는 데 사용되는 장치 상에 저장된다. 일부 경우에, 많은 장치 상에 건물 모델 및/또는 네트워크 구성파일의 인스턴스가 여러 개 존재하며, 각 인스턴스는 시설 관리 어플리케이션을 실행하도록 구성된다. 일부 경우에, 건물 모델 및/또는 네트워크 구성파일은 시설 관리 소프트웨어를 실행하는 장치의 외부 위치(예를 들어, 클라우드, 원격 서버, 또는 창문 네트워크 내의 컨트롤러)에 저장된다.
뷰어 모듈(1910)은 시설 관리 어플리케이션에 포함되거나 그에 의해 액세스될 수 있다. 뷰어 모듈은 시설 관리 어플리케이션을 실행하거나 액세스하는 장치(예를 들어, 폰, 태블릿 또는 노트북) 상에서 3D 건물 모델(또는 그 일부)을 판독하고, 모델의 시각적 렌더링을 제공하는 소프트웨어 모듈이다. 일부 경우에, 뷰어 모듈은 고유 파일 형식에 사용되는 라이선스 소프트웨어이며, 일부 경우에, 뷰어는 오픈 소스 소프트웨어일 수 있다.
시설 관리 어플리케이션은 그래픽 사용자 인터페이스를 구성할 권한을 가진 사용자를 허용하는 맵핑 함수를 더 가진다. 맵핑 함수는 건물 모델의 표면 및/또는 피처의 노드 ID를 IGU, 구역, 구역 그룹 및 다른 창문 네트워크 구성요소에 연관시킨다. 일부 경우에, 맵핑 함수는 노드 ID를 대응하는 스마트 오브젝트와 페어링할 수도 있다. 맵핑 함수는 네트워크 구성파일로부터 창문 네트워크와 관련된 정보에 액세스할 수 있다. 맵핑 함수는 네트워크 구성파일에 대한 사용자 입력을 통해 작성되거나 식별된 관계를 저장할 수도 있다.
일부 경우에, 뷰어 모듈 또는 연관된 사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스 내의 표면 및/또는 피처 대신에 스마트 오브젝트를 표시하도록 구성된다. 일부 경우에, ID, 데이터 또는 스크립트에 피처를 자동 또는 수동으로 연관시킴으로써, 피처가 스마트 오브젝트로 변환될 수 있다. 또는, 뷰어 모듈이나 사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스에 표시되는, 대응하는 표면 또는 피처 위에 스마트 오브젝트를 중첩하도록 더 구성된다. - 예를 들어, 스마트 오브젝트는 선택가능한 스마트 오브젝트에 표면이 대응한다는 것을 나타내는, 표면 주위의 강조 표시된 경계를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 스마트 오브젝트는 창문 네트워크에 의해 제공되는 정보(예를 들어, IGU의 색조 상태 또는 실내/실외 온도)를 나타내기 위해 3D 모델의 외관을 수정할 수 있다.
시설 관리 어플리케이션은 광학적으로 스위칭 가능한 하나 이상의 창문을 사용자가 제어할 수 있는 제어 함수를 선택적으로 포함한다. 예를 들어, 어플리케이션은 특정 IGU 또는 IGU의 구역에 대한 색조 상태를 설정하기 위해, 마스터 컨트롤러(또는 제어 기능을 갖는 다른 창문 네트워크 주체)에 명령을 송신할 수 있다. 일부 경우에, 제어 함수는 컨트롤 로직(예를 들어, 도 4a의 404 참조)으로서 작용할 수도 있고, 다른 경우에, 제어 함수는 창문 네트워크 상의 다른 곳에 위치된 컨트롤 로직, 예를 들어, 마스터 컨트롤러에 대해 제어 명령을 중계할 수 있다. 일부 경우에, 어플리케이션은 스케줄링 루틴 또는 사용자 권한에 기초한 규칙을 정의하거나 실행하는 데 사용된다. 일부 경우에, 어플리케이션은 창문 네트워크에 의해 제공되는 다른 기능을 제어하는 데 사용된다. 예를 들어, 창문 네트워크 상의 IGU가 창문 안테나를 갖도록 구성되는 경우, 시설 관리 어플리케이션은 창문 안테나를 사용하여 구현된 무선 네트워크의 사용자 권한을 구성하는 데 사용될 수 있다.
시설 관리 어플리케이션은 폰, 태블릿 및 컴퓨터와 같은 다양한 전자 장치로부터 사용자 입력(1904)을 수신할 수 있다. 일부 경우에, 그래픽 사용자 인터페이스는 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 표면에 위치된 투명 디스플레이 상에 표시되고, 사용자 입력은 투명 디스플레이와의 사용자 상호작용에 의해 수신된다. 예를 들어, 투명 디스플레이는 IGU의 S1-S4 상에 위치될 수 있고, 라이트의 실행가능한(viable) 부분에 걸쳐 부분적으로 또는 전체적으로 연장될 수 있다. 일부 경우에, 창문은, 표시된 GUI를 제어하고 그리고/또는 전기 변색 창문을 동작시키는 온-글래스 투명 창문 컨트롤러를 포함할 수도 있다. 일부 경우에, GUI 인터페이스를 위한 투명 디스플레이는 날짜, 시간 또는 날씨 표시와 같은 다른 기능을 위해 사용될 수도 있다. 일부 경우에, 어플리케이션은 애플(Apple)의 시리(Siri) 플랫폼, 아마존(Amazon)의 알렉사(Alexa) 플랫폼 또는 구글 어시스턴트(Google Assistant) 플랫폼을 사용하는 장치와 같은 음성 제어 스피커 장치로부터 청각적으로 사용자 입력을 수신하도록 구성된다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 사용자가 적절한 사용자 권한을 갖고, 인터넷에 연결되는 전자 장치를 통해 액세스되는, 웹 기반 어플리케이션이다. 예를 들어, 일부 경우에, 사용자는 웹 기반 어플리케이션에 로그인할 자격 증명이 있는 경우에만, 그리고/또는 장치가 창문 네트워크에서 가까운 거리에 있다고 판단되는 경우에만, 어플리케이션에 액세스할 권한을 갖는다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 건물 모델 파일 및/또는 네트워크 구성파일의 복사본을 포함할 수 있다. 예를 들어, 건물 모델 파일 및 네트워크 구성파일 및 시설 관리 어플리케이션은 어플리케이션의 동작 성능을 향상시키기 위해, 그리고 일부 경우에는, 인터넷 연결이 끊긴 경우에도 어플리케이션의 사용이 가능하게 하기 위해, 전자 장치에 저장되거나 설치될 수 있는 프로그램으로 패키지화될 수 있다. 일부 상황에서, 실행가능한 어플리케이션이 장치에 저장될 때, 연관된 구성요소 또는 파일이 원격 위치로부터 액세스될 수 있다. 예를 들어, 건물 모델 및/또는 네트워크 구성파일은 원격으로 저장될 수 있고, 필요시에만 어플리케이션의 기능을 실행하기 위해 전체 또는 일부가 검색될 수 있다. 예를 들어, 다양한 장치에 프로그램의 인스턴스가 여러 개 있는 일부 경우에, 구성 모드에서 어플리케이션을 잠깐 동작함으로써 만들어지는 프로그램의 변경사항은, 예컨대 클라우드를 사용하는 다른 장치 상에 위치되고 실행되는 프로그램의 복사본에 대해 강제 반영(push)될 수 있다.
구성 모드에서 시설 관리 어플리케이션을 동작시키는 경우, 권한을 가진 사용자(예를 들어, 시설 관리자)는 사용자 모드에서 어플리케이션이 나중에 어떻게 기능하는지를 설정하고 구성할 수 있다. 도 20은 시설 관리 어플리케이션이 구성 모드에서 동작될 때 표시될 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스의 예시적인 예를 제공한다. 시설 관리자는 건물 모델이 표시되는 웹 브라우저와 같은 창(2002)에 시설 관리 어플리케이션을 열 수 있다. 관리자는 전기 변색 IGU에 대응하는 면(2006)과 같이, 창문 네트워크 상의 구성요소에 대응하는 건물 모델의 피처 또는 면을 찾을 수 있다. 면 또는 피처가 선택되면, 선택된 면 및/또는 피처를 식별하거나 창문 네트워크 상의 구성요소에 맵핑하는, 팝업 창(2008) 또는 다른 인터페이스가 관리자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 관리자는 어플리케이션에 의해 제공되는 네트워크 구성요소의 목록(예를 들어, 어플리케이션은 네트워크 구성파일로부터 네트워크 구성요소의 목록을 수신할 수 있음)에서 어떤 장치에 면 및/또는 피처가 대응하는지 선택할 수 있다. 일부 경우에, 관리자는 창문 네트워크의 구성요소에 대응하는 면 및/또는 피처를 식별할 수 있으며, 그 후에, 어플리케이션에 의해 제공되는 로직이, 창문 네트워크 상의 구성요소의 네트워크 ID를 대응하는 식별된 면 및/또는 피처에 자동으로 링크하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 지리적 위치 지정을 사용하는 자동화된 커미셔닝과 관련하여 전술한 방법을 사용하여, 창문 네트워크 구성요소의 결정된 위치를 건물 모델 내의 식별된 면 및/또는 피처의 위치와 비교함으로써 건물 모델 내의 노드 ID를 대응하는 IGU 또는 다른 구성요소의 네트워크 ID에 맵핑하는 데에, 로직이 사용될 수 있다. 일부 경우에, 프로세스는 창문 또는 창문 네트워크의 다른 구성요소에 대응하는 건물 모델의 면 및/또는 피처를 자동으로 식별한다. 일부 경우에, 구성 모드를 사용하여 창문 네트워크가 커미셔닝될 수 있도록, 커미셔닝 로직이 시설 관리 어플리케이션으로부터 동작될 수 있다.
건물 모델의 면 및/또는 피처가 노드 ID를 통해 창문 네트워크의 구성요소(예를 들어, 네트워크 ID를 통해)와 수동 또는 자동으로 페어링된 후, 스마트 오브젝트가 선택되거나 생성된다. 궁극적으로, 이는 사용자 모드의 동작에서, 표시 및 선택 시 사용될 수 있게 만들어진다. 스마트 오브젝트는 건물 모델의 노드 ID에 링크되며, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 다양한 형식으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 건물 모델의 면 대신에 스마트 오브젝트가 표시되거나, 건물 모델에서 하나 이상의 면이 선택되는 경우 스마트 오브젝트가 활성화되도록(예를 들어, 제어가능한 피처의 목록을 표시하도록) 구성될 수 있다. 일부 경우에, 스마트 오브젝트는 어플리케이션에 의해, 건물 모델 내의 스마트 오브젝트의 크기, 치수 및 배치가, 창문 네트워크의 구성요소에 페어링된 건물 모델의 면 및/또는 피처와 대응하도록 생성된다. 일부 경우에, 어플리케이션은 건물 모델의 메타데이터로부터 또는 스마트 오브젝트를 만드는 데 사용되는 네트워크 구성파일로부터, 정보를 수신한다. 생성된 스마트 오브젝트에서 사용가능한 피처는 스마트 오브젝트가 연관되는 구성요소의 ID(예를 들어, 창문 ID 또는 네트워크 ID)에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 스마트 오브젝트가 광학적으로 스위칭 가능한 창문과 페어링되는 경우, 스마트 오브젝트는, 현재의 색조 상태를 표시하거나 사용자가 색조 상태를 조정하게 하는 피처를 가질 수 있다. 전기 변색 창문이 연관된 센서(예를 들어, 내부 광 센서, 외부 광 센서, 내부 온도 센서, 외부 온도 센서 또는 점유 센서)를 갖는 경우, 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 색조 상태를 제어하여 감지된 정보를 조절하는 데 도움되도록, 스마트 오브젝트는 감지된 정보 및/또는 제어 옵션을 표시하도록 더 구성될 수 있다. 일부 경우에, 스마트 오브젝트는 스마트 오브젝트의 라이브러리(예를 들어, 어플리케이션 내에 저장되거나 원격 서버로부터 다운로드되는 라이브러리)로부터 선택되고, 스마트 오브젝트의 라이브러리는 창문 네트워크 상에 설치될 수 있는 다양한 구성요소를 포함한다. 일부 경우에, 스마트 오브젝트는 나중의 편집을 위해 선택될 수 있는 구성 모드에서 건물 모델 상에 표시된다.
다시 도 20을 참조하면, 시설 관리자는 창문 네트워크가 어떻게 구성되는지를 조직화(organize)할 수 있다. 예를 들어, 2008과 같은 대화 상자를 사용하여, 시설 관리자는 특정 IGU를 특정 구역이나 IGU의 구역 그룹에 속하는 것으로 구성할 수 있다. 예를 들어, 건물 모델에서 면 및/또는 피처를 선택한 후에, 어플리케이션은 창문이 부가될 수 있는 구역들의 목록을 표시하거나, 사용자에게 새로운 구역을 생성할 수 있는 옵션을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 사용자 모드로 표시될 수 있는 사용자 정의된 뷰를 생성하기 위해 구성 모드의 동작이 사용될 수 있다. 예를 들어, 구성 모드 내에서 이용가능한 내비게이션 컨트롤(2004)을 사용하여, 사용자는 사용자 모드에서 표시될 시점 또는 투시도를 선택할 수 있다.
구성 모드를 사용하여, 건물 관리자는 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대한 색조 스케줄 및/또는 건물 내 조명 및/또는 온도를 규제하기 위한 규칙을 정의할 수 있다. 관리자는 다른 사용자에 대한 권한을 더 설정할 수 있다. 예를 들어, 큰 건물의 세입자는 자신의 임대 공간 내 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대해서만 제어 권한을 가질 수 있다. 일부 경우에, 시설 관리자는 다른 사용자 및/또는 장치에 어플리케이션의 구성 모드에 대한 액세스 권한을 부여하여, 자체 규칙을 설정하거나 자신만의 사용자 정의된 뷰를 만들 수 있다. 일부 경우에, 사용자가 만들 수 있는 규칙이나 기타 변경사항은 시설 관리자나 관리 계정 사용자가 설정한 규칙을 위반하지 않도록, 제한된다.
사용자 모드에서 동작될 때, 건물의 구조를 도시하는 그래픽 사용자 인터페이스에는 날씨 네트워크 상에서 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하는 데 사용될 수 있는 스마트 오브젝트를 갖는 인터페이스가 제공된다. 사용자 모드 동작에서 제공될 수 있는 인터페이스의 특정한 비-제한적인 예는 도 12, 및 도 15 내지 도 18과 관련하여 제시되고 설명된다. 어플리케이션의 사용자 모드 시, 뷰어 모듈은 건물 모델 또는 그것의 일부 피처, 또는 그것의 파생된 변경(rendition)을 표시할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 표시되는 표현은, 사용자가 창문에 관한 정보(예를 들어, 현재 색조 상태, 제조자, 크기 등)를 결정하고 창문의 색조 상태를 제어하는 것과 같은 목적을 위해 사용자가 선택할 수 있는 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 나타낸다. 설명된 바와 같이, 창문은 스마트 오브젝트로서 표시될 수 있다. 일부 경우에, 사용자 모드에서 처음 표시되는 뷰는 사용자 및/또는 장치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 시설 관리자가 원격 위치에 있거나 여러 건물의 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 담당할 수 있기 때문에, 시설 관리자에게 처음에는, 관리 권한이 있는 다양한 위치의 지도가 표시될 수 있다. 예를 들어, 구글 지도(Google Maps) API를 사용하여, 건물 관리자에게 처음에는 다양한 건물이 식별되는 지도가 제공될 수 있다. 그 뒤, 건물 관리자는 관심 건물을 선택하여 대응하는 건물 모델을 표시할 수 있다. 일부 경우에, 사용자 인터페이스에 표시되는 뷰는 어플리케이션이 액세스되는 장치의 위치에 따라 달라진다. 예를 들어, 모바일 장치는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 지리적 위치 지정 방법에 의해 위치될 수 있으며, 사용자에게는 장치가 위치하는 방의 투시도가 제공될 수 있다. 시설 관리 어플리케이션을 실행하는 장치가 카메라를 갖는 경우, 어플리케이션은 사용자가 하나 이상의 창문 및/또는 건물 피처를 캡처하는 사진을 찍을 수 있게 구성될 수 있으며, 이 경우 어플리케이션은 장치가 사진으로부터 어디에 위치되는지 또는 어느 방향을 향하는지 인식하고, GUI 내에서 대응하는 뷰 또는 투시도를 제공한다. 일부 경우에, 시각적으로 산만하지는 않지만 시설 관리 어플리케이션 내의 이미징 분석 모듈에 의해 쉽게 인식될 수 있는 ID(예를 들어, 창문 테두리 근처의 또는 창문 프레임에 위치된 불규칙한 패턴)를 가질 수 있다. 일부 경우에, 이미징 분석 모듈은 어플리케이션을 실행하는 장치의 위치를 결정하기 위해, 이미지에서 캡처된 피처를 건물 모델의 형상(geometry)과 비교할 수 있다.
어플리케이션의 사용자 모드의 경우, 광학적으로 스위칭 가능한 모든 창문 또는 창문들의 서브세트는 스마트 오브젝트로서 표시될 수 있으며, 이러한 창문의 목록은 사용자의 권한에 따라 결정된다. 특정 실시예에서, 사용자 인터페이스는 하나 이상의 스마트 오브젝트를 터치하거나 다른 방식으로 선택함으로써 사용자가 제어하고자 하는 창문 네트워크 상의 특정 장치를 선택할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, IGU에 대응하는 스마트 오브젝트를 선택한 후에, 어플리케이션은 IGU의 색조 상태 또는 IGU가 속하는 구역 또는 구역 그룹의 모든 IGU의 색조 상태를 제어하기 위한 옵션을 사용자에게 제시할 수 있다. 하나 이상의 IGU와 페어링된 스마트 오브젝트를 선택한 후, 사용자는 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 제어 옵션을 부가적으로 제공받을 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션은 HVAC 시스템에 의한 에너지 소비를 줄이기 위해 IGU가 자동으로 착색되는 옵션을 사용자에게 제공하거나, 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 색조 상태를 제어하는 규칙을 설정할 기회를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션은 시간대 또는 건물 내의 사용자의 위치를 기반으로 규칙을 설정하는 옵션을 사용자에게 제시할 수 있다.
일부 경우에, 사용자 모드(또는 구성 모드)는 비디오 게임이나 CAD 툴에서 일반적으로 사용되는 것과 유사한 건물 모델을 탐색하기 위한 탐색 기능을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 건물 모델을 탐색하고 표시되는 뷰의 시점을 변경하기 위해 키보드의 키나 화면의 버튼이 사용될 수 있다. 일부 경우에, 탐색 기능은 건물 모델을 탐색하는 데 사용될 수 있는 6가지 자유도를 제공한다. 예를 들어, 사용자는 전진/후진 이동(surge), 위/아래 이동(heave) 및 좌/우 이동(sway)에 대응하는 시점으로 이동하는 3개의 직각 축을 따라 시점을 이동시킬 수 있다. 일부 경우에, 사용자는 3개의 직각축에 대해 시점을 회전시킬 수도 있는데, 이러한 회전은 수직축(yaw), 횡축(pitch) 및 종축(roll)으로 지칭된다. 일부 경우에, 시점은, 시점을 통과하지 않는 축을 중심으로 회전될 수 있다. 예를 들어, 버튼의 키를 누름으로써, 건물의 외관은 (예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이) 건물의 중심을 통과하는 수직축 주위로 회전될 수 있다.
시설 관리 어플리케이션의 사용자 모드의 경우, 특정 IGU를 나타내는 스마트 오브젝트를 선택하면 해당 IGU가 속한 IGU들의 전체 구역이 선택될 수 있고, 사용자가 조정한 내용이 해당 구역 내 모든 IGU에 적용된다. 일부 경우에, 사용자는 이미 선택된 IGU들의 구역 내의 IGU를 선택함으로써, IGU들의 구역으로부터 하나의 IGU로 선택 범위를 좁힐 수 있다. 일부 경우, 건물 모델의 면 및/또는 피처는 스마트 오브젝트로 대체되거나 그에 겹쳐진 경우의 사용자 모드에서만 선택될 수 있다. 일부 경우에, 그래픽 사용자 인터페이스는 구성 모드와 사용자 모드 사이를 교대하기 위해 토글 스위치 또는 다른 유사한 선택 피처를 포함한다. 일부 경우에, 사용자 모드는 특정 기능(예를 들어, 스마트 오브젝트를 부가하는 기능)이 제거된 것을 제외하고는 구성 모드와 시각적으로 유사하게 나타난다.
구성 모드 및/또는 사용자 모드를 사용하여, 시설 관리 어플리케이션은 다양한 기능을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션은 창문 네트워크의 구성 및/또는 커미셔닝을 위해 사용될 수 있다. 어플리케이션은 또한, 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 광학적 색조 상태를 (개별적으로 또는 구역으로) 제어하는 데 사용될 수 있다. 어플리케이션은 특정 사용자를 위한 색조 상태 스케줄 또는 색조 우선순위를 구성하는 데 사용될 수도 있다.
일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 건물의 특정 부분이 직사 태양광을 수광하지 못하도록, 컨트롤 로직에 의해 실행되는 "지능형" 알고리즘에 사용되는, 건물 모델로부터의 지능형 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 직사 태양광이 건물 내에서 필요하지 않은 물리적 공간(예를 들어, 책상이나 워크스테이션과 같은 사용 영역에 해당하는 공간)에 대응하는 건물 모델 내의 영역을 정의할 수 있다. 그 다음, 컨트롤 로직(예를 들어, 마스터 컨트롤러, 클라우드 또는 시설 관리 어플리케이션을 실행하는 장치 상에서 동작하는 컨트롤 로직)은 직사 태양광을 원하지 않는 눈부심 없는 영역으로 햇빛이 통과할 경우 창문이 착색되는 규칙을 설립하기 위해, 창문 근처의 오버행 및 다른 불투명 구조물 등 건물의 기하학적 레이아웃과 같은 지능형 파라미터 및 태양의 위치를 고려한 규칙을 수립할 수 있다. 일반적으로, 지능형 파라미터는 건물의 하나 이상의 착색 가능한 창문에 입사되는 직사 태양광 또는 태양 복사에 영향을 미치는 건물, 주변 또는 환경에 대한 임의의 정보이다. 지능형 알고리즘은 태양의 위치, 창문 방향 (및 여기에 설명된 다른 창문 지능형 파라미터), 배경 태양 복사, 구름 가림 등을 포함하는 창문 색조 상태 기반 파라미터를 결정할 수 있다. 지능형 알고리즘의 예는 "CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS"라는 명칭으로 2015년 5월 7일에 출원된 미국 특허출원공개 제2017/0075183호 및 "METHODS OF CONTROLLING MULTI-ZONE TINTABLE WINDOWS"라는 명칭으로 2017년 4월 6일에 출원된 PCT 특허출원 제PCT/US16/55005호에서 더 설명되며, 이들의 전문은 모두 본원에 참조로서 포함된다.
지능형 알고리즘에 의해 사용되는 창문 파라미터 중 일부는 이제 도 21a 내지 도 21c에 도시된 예를 참조하여 설명된다. 일반적으로, 지능형 알고리즘에 의해 사용되는 파라미터/치수는 건물 모델 내에 존재하는 건물 치수(dimension)들의 작은 서브세트일 뿐이다. 이러한 파라미터는 컨트롤 로직에 의해 사용되기 위해 예를 들어, 네트워크 컨트롤러, 마스터 컨트롤러 또는 클라우드에 위치된 파일 또는 데이터베이스에 저장될 수 있다. 일부 경우에, 이러한 파라미터는 네트워크 구성파일에 저장될 수 있다.
도 21a는 건물(2110)의 외벽 상의 창문(2105)을 도시한다. 기본 측정값들의 일부는 창문의 높이(A), 창문의 너비(B) 및 방 바닥으로부터의 창문틀의 높이(C)를 포함한다. 창문 방위각(D)은 북쪽 축으로부터 표면 법선까지 시계 방향으로 측정된 각도이고, 창문 기울기(E)는 수직축으로부터 표면 법선까지 측정된 각도이다.
도 21b는 벽(2110)의 창문(2105) 위에 오버행(2115)에 관련된 지능형 파라미터를 도시한다. 이들 파라미터를 사용하여, 컨트롤 로직은 햇빛이 창문(2105)을 통해 들어오는 것을 오버행이 방지하는 때를 결정할 수 있다. 오버행의 창문 상단 위로부터의 높이는 치수가 (A)로 지정된다. 창문으로부터의 경사각은 치수가 (B)로 지정된다. 치수(B)는 일반적으로 대부분의 오버행의 경우 약 90도이다. 창문으로부터의 왼쪽 확장(C) 및 오른쪽 확장(D)은 창문의 가장자리와 오버행의 시작지점 간의 거리이다. 마지막으로, 깊이(E)는 오버행이 벽(2110)에서 얼마나 돌출되는지의 측정치이다.
도 21c는 창문(2105) 근처에 배치된 좌측 및 우측의 핀(fin) 구조물(2120 및 2125)에 대해 지능형 파라미터가 어떻게 측정될 수 있는지를 도시한다. 좌측 핀(2120)은 치수 (A), (B), (C), (D) 및 (E)에 의해 특징지어지는 반면, 우측 핀(2125)은 치수 (F), (G), (H), (I) 및 (J)에 의해 특징지어진다. 좌측 및 우측의 핀 확장 (A) 및 (F)는 창문의 가장자리로부터 각 핀의 평면까지의 수평 거리이다. 측정치 (B) 및 (G)는 창문의 상단과 각 핀의 상단 사이의 수직 거리이고, 때때로 이러한 측정치는 창문 상단 위에서의 핀 거리로 지칭된다. 측정치 (C) 및 (H)는 창문의 하단과 각 핀의 하단 사이의 수직 거리이고, 때때로 이러한 측정치는 창문 하단에서의 핀 거리로 지칭된다. 측정치 (D) 및 (I)는 창문으로부터의 핀 경사각을 정의한다. 일반적으로, 이러한 측정치는 약 90도이다. 마지막으로, 측정치 (E) 및 (J)는 각각의 핀이 벽(2110)으로부터 돌출하는 거리인, 핀 깊이를 정의한다.
도 22는 방 안의 점유 영역(occupancy region)을 지능형 알고리즘이 처리할 수 있는 방식의 예로서 책상의 좌표를 도시한다. 지능형 로직은 기준점(이 경우, 도시된 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 코너)으로부터 점유 영역의 수평(X 및 Y) 및 수직(Z, 도시되지 않음) 거리를 고려할 수 있고, 그에 따라 창문의 색조는 점유 영역에 직사 태양광이 비치는 것을 차단하도록 제어된다. 이 예에서, 태양의 방위각이, 도시된 임계각 Z1 및 Z2를 벗어나는 경우에는, 책상에 앉아있는 사람에 의해 정의되는 점유 영역에 태양의 눈부신 빛이 비친다. 지능형 로직은 하늘에서의 태양의 위치를 사용하여 태양의 방위각이 임계각 외부에 있는 경우를 판단하며, 이에 따라 창문을 착색할 수 있다.
도 23은 5개의 착색 구역을 갖는 다중-구역화된(multi-zone) 착색 가능 창문(2300)을 제어하기 위해 지능형 파라미터가 어떻게 사용될 수 있는지의 예를 제공한다. 다중-구역화된 착색 가능 창문(2300)은 건물의 내부 및 외부 사이에서, 방(2350)의 수직 외벽에 위치한다. 다중-구역화된 착색 가능 창문(2300)은, 창문(2300)의 상단에 제1 착색 구역(2302)을 포함하고, 제1 착색 구역(2302) 아래에 4개의 다른 착색 구역(2304, 2306, 2308 및 2310)을 포함한다. 도시된 예에서, 태양은 하늘에서 높은 위치에 있다. 착색 구역들은, 제1 착색 구역(2302)이 제1 착색 상태, 가장 밝은 색조 상태(예를 들어, 백색 또는 투명 상태)에 있고, 다른 착색 구역(2304, 2306, 2308 및 2310)은 제1 색조 상태보다 더 어두운 제2 색조 상태에 있도록 제어된다. 예시된 착색 제어 구성에 의해, 제1 착색 구역(2302)이 높은 고도의 태양으로부터 자연광을 실내로 들어가게 하는 반면, 책상 및 앉아있는 사람과 함께 점유 영역 상에는 직사 태양광으로부터의 눈부신 빛이 투사되는 것을 방지한다. 그 대신, 제1 착색 구역(2302)을 통과하는 직사 태양광은 방의 비어있는 영역 상으로(화살표로 도시됨) 눈부신 빛을 투사시킨다. 이 예시된 실시예에서는 5개의 구역이 사용되었지만, 건물 내의 조명 조건을 제어하기 위해 지능형 로직에 의해 이와 다른 개수의 창문 및/또는 착색 구역을 갖는 방의 구성이 어떻게 제어될 수 있는지 이해할 수 있을 것이다.
통상의 기술자는 점유 영역에서의 직사 태양광의 눈부심 효과를 감소시키기 위해 창문이 착색되어야 하는 때를 결정하기 위해, 건물 구조, 창문의 위치, 점유 영역의 위치 및 날씨와 같은 다른 파라미터가 어떻게 사용될 수 있는지를 위의 설명으로부터 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 종종 지능형 알고리즘은 도 21a 내지 21c에서 식별된 파라미터의 일부 또는 전체와, 도 22에서 도시된 방 안의 점유 영역의 위치를 기반으로 한다. 지능형 파라미터를 얻기 위해, 이러한 측정치는 설치자에 의해 수동으로 얻어지거나 건축 도면으로부터 복사될 수 있는데, 이러한 작업은 시간 및 비용이 많이 소요될 수 있다. 시설 관리 어플리케이션을 사용하여, 파라미터를 식별하는 프로세스는 자동화되거나 적어도 부분적으로 자동화될 수 있다.
일부 실시예에서, 측정치가 수동으로 얻어지거나 건축 도면으로부터 복사될 때와 같이 창문 파라미터를 식별하는 수동 프로세스를 돕기 위해 설치자는 시설 관리 어플리케이션을 사용할 수 있다. 일부 경우에, 설치자는 건물의 시각적 검사를 수행하거나 건축 도면을 참조하여, 지능형 알고리즘에 어떤 파라미터가 필요한지 판단한다. 시설 관리 어플리케이션을 사용하여, 설치자는 건물 모델을 신속하게 탐색하고 하나 이상의 다양한 시점에서 모델을 보면서, 어디에서 지능형 파라미터가 기록되어야 하는지 쉽게 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 설치자는 공중의(aerial) 시점에서 건물 모델을 볼 수 있으므로, 관련된 파라미터를 보다 명확하고 신속하게 식별할 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델 내의 피처 및 면은, 피처 또는 면이 선택되는 경우, 치수 정보를 포함하여 해당 피처의 하나 이상의 속성을 표시할 수 있다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 건물 모델 상의 2개의 사용자 선택된 시점들 사이에서 가상 측정치가 얻어질 수 있도록 구성될 수 있다. 건물 모델을 사용하여 얻어진 측정치는, 수동 측정치가 얻어지거나 파라미터가 건축 도면으로부터 얻어지는 경우에 지능형 파라미터를 검증하는 데 사용될 수 있다. 건물 모델이 건물 피처의 정확한 치수(예를 들어, 수 cm 이내의 정확도)를 가지고 있는 경우, 건물 모델은 물리적 측정 없이도 지능형 파라미터를 직접 제공하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 시설 관리 어플리케이션은 지능형 파라미터를 식별하는 프로세스를 적어도 부분적으로 자동화할 수 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 건물 모델 내의 피처들은 건물 모델 내에서 카테고리화될 수 있는 태그 또는 메타데이터를 가질 수 있다. 예를 들어, 건물이 그 외면에 도 21c의 핀(2120)과 같은 핀을 갖는 경우, 핀을 나타내는 모델의 피처는 다음을 나타내는 태그를 가질 수 있다: 핀(fin), 창문 개방 #72 및 #73에 인접하고, 서쪽을 향하는 면에 있으며, 1층에 있음 등. 일부 경우에, 일단 제1 피처가 선택되면, 선택 시 동일한 태그(들)를 가진 대응하는 피처들에 대한 데이터를 표시 또는 제공할 것인지 옵션이 제시될 수 있다. 예를 들어, 제1 핀을 선택한 후, 사용자에게는 건물의 외부에 있는 다른 모든 또는 일부의 핀을 식별시키거나 제공하는 옵션이 제공될 수 있다. 유사하게, 창문 개방이 선택되는 경우, 사용자에게는 창틀 높이, 함몰부 또는 인접한 핀/오버행 치수와 같은 지능형 파라미터를 표시하거나 제공하는 옵션이 제시될 수 있다.
일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 지능형 파라미터를 식별하고 기록하는 프로세스를 완전히 자동화하는 데 사용될 수 있다. 건물의 외면에 대한 치수 데이터를 가진 경우, 로직은 도 21a 내지 21c에 도시된 바와 같은 파라미터의 서브세트를 자동적으로 계산하는 데 사용될 수 있다. 그런 다음, 어플리케이션은 감지된 파라미터를 설치자에게 확인하도록 요청할 수 있다. 이 자동화된 방법은 건물 형상이 복잡한 경우에 지능형 파라미터의 결정 프로세스를 용이하게 할 수 있다. 예시적인 실시예로서, 오버행이 창문의 폭(도 21a의 치수(B))에 걸쳐 일정하지 않은 깊이(도 21b의 치수(E))를 갖는 경우, 로직은 가변적인 오버행 깊이를 설명하기 위해 지능형 알고리즘에 의해 사용될 수 있는 함수 또는 매트릭스를 식별할 수 있다.
건물 모델이 가구 레이아웃을 포함하는 경우, 도 21에 도시된 바와 같은 점유 영역(예를 들어, 책상 또는 휴게실 탁자)의 위치와 같은 다른 지능형 파라미터도 식별될 수 있다. 일부 경우에, 어플리케이션은, 창문 지능형 로직에 의해 사용하기 위해 저장되기 전에, 식별된 파라미터를 사용자가 확인하도록 요청할 수 있다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 사용자가 건물 모델 내의 점유 영역을 신속하게 정의하게 하는 위젯(widget)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 X 및 Y 좌표를 정의하기 위해 그래픽 사용자 인터페이스에 표시된 평면도 상에 직사각형 피처를 그리거나 배치할 수 있다. 그런 다음, 사용자는 일부 경우에, 풀다운 메뉴로부터 해당 영역의 높이를 정의하는 옵션을 가질 수 있다. 장치의 위치가 자동으로 결정될 수 있는(예를 들어, 마이크로-위치 칩, GPS, 자력계 및/또는 위치 서비스에 사용되는 다른 센서를 사용하여) 모바일 장치에서 시설 관리 어플리케이션이 작동하는 경우, 위젯은 모바일 장치의 물리적 위치에 기초하여 점유 영역을 정의하기 위해, 사용자에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 위젯을 사용하여 적절한 작업을 선택한 후, 데스크톱 컴퓨터를 점유 영역으로 정의하기 위해 사용자가 모바일 장치를 데스크톱 컴퓨터의 가장자리에 놓기만 하면, 어플리케이션은 지능형 알고리즘에 의해 사용될 지능형 파라미터를 저장할 수 있다.
일부 경우에, 사용자는 창문의 현재 상태를 신속하게 알아내고 그리고/또는 창문의 스마트 오브젝트에 대한 메타데이터로서 제공될 수 있는 다른 창문 정보를 검색하기 위해, 시설 관리 어플리케이션을 사용할 수 있다. 일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 창문 네트워크 상에서 장치를 위치시키거나 오류를 해결하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션은 비-창문 구성요소(예를 들어, 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 마스터 컨트롤러, 제어 패널, 배선 등)를 3D 건물 모델 내의 피처로 표시하도록 구성할 수 있다.
일부 경우에, 현장 시스템 엔지니어(field systems engineer, FSE)에 의해 사용되는 경우, 어플리케이션은 오작동이 감지되거나 유지 관리가 필요한 구성요소의 목록을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 주의가 필요한 곳을 FSE가 쉽게 알 수 있도록, 이러한 피처는 강조 표시되거나, 표시된 건물 모델 내에 어떤 식으로든 마킹될 수 있다. 일반적으로, FSE는 시설 관리자에게 오작동하는 장치의 위치를 문의하거나, 상호연결도 및 건축 도면을 확인해야 할 수 있다. 이는, 오작동하는 창문이 현장 직원에 의해 발견되지 않았거나 오작동하는 장치가 창문 네트워크를 통해 자가 탐지된 경우의 공항이나 병원과 같은 대형 사이트에서는 번거로운 프로세스일 수 있다. FSE를 돕기 위해, 어플리케이션은 문제의 특정 구성요소에 대한 방향을 제공할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션은 시설 시스템 엔지니어가 확인해야 하는 경로를 나타내는, 건물 평면도 상의 중첩된 경로를 표시할 수 있다. 어플리케이션이 건물 내에 자동으로 위치하는 태블릿이나 모바일 장치에서 작동하는 경우와 같은 일부 경우에, 어플리케이션은 GPS 내비게이션 시스템에서 사용되는 턴-바이-턴(turn-by-turn) 방향과 유사한 턴-바이-턴 방향을 제공할 수 있다. FSE를 오작동하는 장치에 지향시키는 것으로 설명되었지만, 어플리케이션은 어플리케이션의 일반 사용자에 의해 사용될 수 있는 지도 및 경로를 제공할 수도 있다. 일부 경우에, 창문은 장치를 위치시키는 데 사용되는 안테나를 가질 수 있다. 위치 검출 및 창문 네트워크를 사용하는 사용자 경로 안내(routing) 방법은 "WINDOW ANTENNAS"라는 명칭으로 2017년 5월 4일에 출원된 PCT 특허출원 US17/31106에 상세히 기재되어 있고, 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
FSE는 창문 네트워크 상의 구성요소를 시각화하는 액세스 권한을 가짐으로써 서비스에 도움되는 정보를 알 수 있다. 예를 들어, 건물 모델에 표시된 대로 구성요소를 검사한 후(예를 들어, 모델의 해당 부분 확대/축소를 보면서), FSE는 천장에 있는 창문 컨트롤러에 액세스하려면 사다리가 필요하다는 것을 알 수 있거나, 석고판 뒤에 숨어있는 창문 컨트롤러에 액세스하려면 특정 공구가 필요할 것임을 알 수 있다. 또한 어플리케이션은 모델 번호, 설치 날짜, 설치된 펌웨어, 다양한 연결 장치, 및 FSE가 문제를 진단하는 데 도움될 수 있는 사용 패턴 및 이력 데이터와 같은 다른 기술적 세부사항(예를 들어, 시간 경과에 따른 특정 IGU의 누설 전류 등)과 같은 구성요소의 기술적 세부사항을 표시할 수 있다. 건물 모델을 자세히 볼 수 있게 됨으로써, 현장 시스템 엔지니어는 서비스 수행을 위해 준비된 상태로(그렇지 않은 경우 필요한 공구나 재료를 수집하는 데 필요할 수 있는 불필요한 왕복을 잠재적으로 제거하여) 현장에 도착할 수 있다.
일부 실시예에서, 시설 관리 어플리케이션을 사용하여, 현장 시스템 엔지니어는 다양한 필터를 사용하여 설치된 구성요소를 분류할 수 있다. 예를 들어, 모델에 피처가 부가되면, 부가된 피처는 설치 날짜, 제조일, 부품 모델 번호, IGU 크기, 컨트롤러의 펌웨어 등과 같은 정보가 포함된 태그 또는 메타데이터를 가질 수 있다.. 이 정보는 예를 들어, FSE가 이미 다른 서비스 요청을 처리하기 위해 이미 현장에 있는 경우와 같이, 예방적 유지 관리를 수행하는 데 도움될 수 있다. 예를 들어, 특정 기간 동안 제조된 일부 창문 컨트롤러가 제조상의 결함으로 인해 조기 오류가 발생하기 쉬운 것으로 판단되면, FSE는 어플리케이션 내에서 제공된 정렬 기준을 사용하여 해당 컨트롤러를 식별할 수 있다. 그런 다음, 해당 구성요소에 오류가 발생하기 전에, FSE는 문제 가능성 있는 구성요소를 대체할 수 있다.
일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은, 하나 이상의 장치가 비정상적으로 작동하고 다음 번에 FSE가 서비스 요청을 수행할 때 FSE가 검사해야한다는 알림을 제공할 수 있다. 건물 모델을 볼 때, 구성요소들은 상태를 나타내기 위해 색으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 정상 작동하는 장치는 녹색으로 표시되고 비정상적으로 작동하는 장치는 노란색으로 표시되며 고장난 장치는 빨간색으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 컨트롤러가 비정상적인 전류 또는 전압을 공급 받은 것으로 보고하면, FSE에게 배선 점검을 요청하는 알림이 제공될 수 있다. FSE는 이 정보를 찾기 위해 건물 모델을 먼저 확인함으로써, 설치된 배선이 적절한지 그리고 다른 현장에서 문제가 발생되지 않았는지 확인할 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델에 의해 제공되는 정보는 문제를 진단하기에 충분할 수 있지만, 다른 경우에는 수동 검사가 여전히 필요할 수 있다. 예를 들어, FSE는 잘못된 배선이 설치되었거나, 단열재가 손상되어 전선이 손상되었음을 발견할 수 있다.
시설 관리 어플리케이션은, 서비스 요청에 응답할 때 FSE가 메모 및 관찰된 제조결함을 문서화할 수 있도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, FSE가 구성요소에 결함이 있음을 발견한 경우(예를 들어, IGU에 보고되지 않은 핀홀 결함이 있는 경우), FSE는 창문 제조업체에 다시 보고될 수 있는 사진을 모바일 장치로 촬영함으로써, 결함을 문서화할 수 있다. 그런 다음, 제조 프로세스에서의 문제의 원인을 식별하는 데에, 여러 현장에서 수집된 결함 문서가 사용될 수 있다. 일부 경우에, FSE가 건물 모델에 도시된 바와 같은 구성요소의 부적절함을 발견한 경우(예를 들어, 잘못된 구성요소가 설치되었거나 손상된 구성요소가 교체된 경우), 어플리케이션은 FSE가 건물 모델 정보를 업데이트하여 물리적으로 설치된 시스템을 정확히 반영하게 할 수 있다.
도 24는 시설 관리 어플리케이션이 사용자 모드에서 동작될 때 시설 관리 어플리케이션에 의해 사용될 수 있는 예시적인 프로세스를 제공한다. 어플리케이션이 사용자에 의해 열리거나 액세스될 때, 어플리케이션은 (예를 들어, 마스터 컨트롤러와의 통신을 통해) 창문 네트워크로부터 현재 색조 상태를 요청(2402)할 수 있다. 일부의 경우, 현재의 색조 상태는 창문에 새로운 제어 신호가 제공될 때마다 업데이트되는 네트워크 구성파일로부터 검색될 수 있다. 일부 경우에, 현재 색조 상태는 건물 모델 파일의 메타데이터 내에 저장될 수 있다. 그 다음, 전자 장치 상에 제공된 그래픽 사용자 인터페이스 내에 3D 건물 모델 및 스마트 오브젝트를 표시(2404)하기 위해 뷰어 모듈이 사용된다. 하나 이상의 스마트 오브젝트의 선택을 수신(2406)하면, 어플리케이션은 (예를 들어, 네트워크 구성파일을 참조함으로써) 어떤 IGU, 구역 또는 다른 창문 네트워크 구성요소가 선택되었는지 식별한다. 대응하는 창문 구성요소가 식별되면, 어플리케이션은 사용자가 이용할 수 있는 다양한 제어 옵션을 표시(2410)한다. 예를 들어, 창문이 선택되면, 어플리케이션은 현재 색조 상태를 조정하거나 새로운 규칙을 설정하기 위한 옵션을 제공할 수 있다. 선택된 IGU 또는 IGU의 구역을 제어하기 위한 사용자 명령을 수신(2412)하면, 시설 관리 어플리케이션은 대응하는 제어 명령을 창문 네트워크 상의 마스터 컨트롤러로 송신(2414)한다. 사용자의 명령을 수행한 후, 시설 관리 어플리케이션은 색조 조정이 진행 중임을 표시(2416)할 수 있다. 일부 경우에, 어플리케이션은 색조 상태 조정을 요청한 사용자를 표시할 수 있고, 조정이 완료되는 데 걸리는 예상시간을 제공한다. 일부 경우에, 조정된 색조 상태는 건물 모델 파일의 메타데이터에 저장된다.
도 25는 시설 관리 어플리케이션이 구성 모드에서 사용될 수 있는 프로세스를 제공한다. 단계(2502)에서는, 3D 건물 모델이 획득되거나 생성된다. 이어서, 건물 모델은 시설 관리 어플리케이션에 의해 사용되기 적합한 건물 모델을 만들기 위해, 사후 생성(post-production)(2504)을 거칠 수 있다. 예를 들어, 건물 모델은 건물 관리 어플리케이션의 뷰어 모듈에 의해 판독가능한 포맷으로 저장될 수 있거나, 광학적으로 스위칭 가능한 네트워크의 제어와 관련없는 정보를 제거하여 단순화될 수 있다. 그 다음, 창문 네트워크의 피처들에 대응하는 건물 모델 내의 노드 ID들은 그들의 대응하는 네트워크 ID에 맵핑(2506)된다. 예를 들어, 이는 커미셔닝 로직을 사용하여 자동으로 수행되거나, 어플리케이션의 구성 모드를 사용하여 맵핑을 수행하는 사용자에 의해 수행될 수 있다. 일단 이러한 맵핑이 이루어지면, 창문 네트워크 상의 제어 및 광학적으로 스위칭 가능한 창문에 대한 사용자 명령을 수신(2508)하기 위해 시설 관리 어플리케이션이 사용된다. 예를 들어, 사용자는 IGU의 색조 상태를 조정하거나 색조 규칙 또는 색조 스케줄을 설정하기 위해 어플리케이션에 명령을 제공할 수 있다. 사용자 입력으로부터 착색 명령이 수신되면, 착색 명령은 마스터 컨트롤러 또는 창문 네트워크 상의 다른 컨트롤러에 제공(2510)된다.
일부 실시예에서, 시설 관리 어플리케이션은 건물 내의 다른 장치 및 시스템을 제어하기 위해서도 사용된다. 사용자가 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 수동으로 제어할 수 있는 인터페이스를 제공하기 위해 시설 관리 어플리케이션이 사용되는 방식과 유사한 방식으로, 어플리케이션은 또한 기계 블라인드, 조명 시스템 및 보안 시스템에 관련된 정보를 제어 및/또는 수신하는 기능을 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 건물이 전자적으로 잠기는 문들의 네트워크로 구성된 경우, 시설 관리 어플리케이션은, 선택적으로 문을 잠그고 열거나, 그리고/또는 다른 사용자가 동일한 작업을 수행하기 위한 규칙을 수립하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 어플리케이션에 의해 제어될 수 있는 다른 장치 및 시스템은 창문 네트워크 상에 위치되며, 일부 경우에는, 어플리케이션을 실행하는 전자 장치를 통해 액세스할 수 있는 다른 네트워크(예를 들어, 로컬 무선 네트워크) 상에 위치한다.
설계 모듈:
일부 경우에, 시설 관리 어플리케이션은 구성 모드 내에서 실행가능한 설계 모듈을 가질 수 있는데, 이는 어플리케이션이 건물 내의 창문 네트워크의 레이아웃을 설계하는 데 사용될 수 있게 한다. 일부 경우에, 설계자는 검사를 위해 물리적 건물을 방문할 필요없이 창문 네트워크를 설계할 수 있다. 예를 들어, 설계 모듈을 통해 건물 모델을 검사함으로써 설계자는 연중 다양한 시기에 건물 내부로 들어오는 빛을 이해하기 위해, 가상 측정을 수행하고 설계 모듈 내의 도구를 사용할 수 있다. 통상적인 설계 프로세스에서, 설계 엔지니어는 건물의 레이아웃을 이해하기 위해 먼저 건축 도면을 고려할 수 있다. 건물의 구조를 이해하면, 설계자는 물리적 설치를 위한 지침으로서 설치자에 의해 사용될 수 있는, 2D 설치 도식을 작성할 수 있다. 설계 과정은 지루하며, 부정확한 드로잉, 설계 도면의 잘못된 판독, 및 설계자의 설계 규칙 망각으로 인해 오류가 발생될 수 있다. 설계 모듈을 사용함으로써, 창문 네트워크 설계 및 설치 완료의 일정이 여기서 설명된 이유로 인해 신속하게 처리될 수 있다.
특정 실시예에서, 설계 모듈 내에서, 설계자는 건물 모델에 삽입될 수 있는 오브젝트 또는 피처의 라이브러리에 액세스할 수 있다. 이러한 오브젝트 또는 피처는 창문, 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 마스터 컨트롤러, 센서, 배선, 전원과 통신을 위한 회로, 및 창문 네트워크 상의 다른 장치를 포함하는, 다양한 창문 네트워크 구성요소를 도시한다. 오브젝트 라이브러리는 설치(예를 들어, 컨트롤러, 배선 등의 장치를 장착) 도중에 필요할 수 있는 구조적 구성요소를 포함하여, 창문 네트워크가 인터페이스할 수 있는 구조 및/또는 구성요소를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 건물 모델에 부가된 창문 네트워크의 구성요소는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크를 제어하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스의 일부로서 나중에 사용되는, 스마트 오브젝트로 임포트될 수 있다.
설계 모듈 내에서, 라이브러리로부터의 구성요소가 쉽게 선택되고 건물 모델 안으로 임포트될 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 특정 용도에 적합한 구성요소를 자동으로 선택하거나 제안하고, 가상 측정을 허용하며, 디자인 규칙을 강제 적용하거나 디자인 규칙이 위반되었을 때 경고를 제공함으로써, 디자인 프로세스를 지원할 수 있다.
도 26a 내지 도 26d는 설계 모듈이 창문 네트워크의 피처들을 건물 모델에 부가하는 방법을 도시한다. 이들 도면은, 창문(2610)이 방(2600) 내에 배치되고, 전력을 전달하고 창문 네트워크 상에서 통신을 제공하기 위해 트렁크 라인(2605)을 통해 창문 네트워크의 나머지 부분에 연결되는 방법을 설계할 때 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 표시될 수 있는 단계의 진행을 나타낸다. 도 26a 내지 도 26d에 도시된 것과 유사한 프로세스는 설계 모듈을 사용하여 창문 네트워크의 다양한 피처를 설계하는 데 사용될 수 있다.
도 26a는 창문 개구(2601)를 갖는 방(2600)을 보여주는 설계 모듈 내의 그래픽 사용자 인터페이스를 도시한다. 도시된 상황은 창문 네트워크의 일부 측면이 이미 설계되었지만, 방이 광학적으로 스위칭 가능한 창문과 함께 어떻게 구성되고 창문 네트워크의 나머지 부분에 어떻게 연결될지 아직 결정되지 않은 경우이다. 도시된 예시에서, 방의 벽 내에 트렁크 라인(2605)을 배치하는 것은 이미 결정되었다. 이 예에서는, 예컨대, 건물 내부의 또 다른 전기적 통로를 따라가도록 트렁크 라인이 배치되었을 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 건물 모델 내에서 개구(2601)를 탐색하고 선택함으로써 수동으로 식별할 수 있고, 일부 경우에는, 창문 개구가 설계 모듈에 의해 자동으로 식별될 수 있다. 건물 모델에 포함된 치수 정보로부터, 설계 모듈은 선택된 창문 개구에 대해 적절할 수 있는 창문 타입의 선택을 제공할 수 있다. 예를 들어, 설계 모듈은 단일 판유리 또는 이중 판유리 옵션을 제공하거나, 창문에 여러 개의 착색 구역이 있는 옵션을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 설계자에 의해 나중에 수정될 수 있는 특정 창문 옵션을 자동으로 선택하거나 제안할 수 있다. 개조 어플리케이션에서, 설계 모듈은 건물의 구조적 무결성을 손상시키지 않으면서 창문 개구를 벽으로부터 잘라낼 수 있는 위치를 나타낼 수 있다.
도 26b는 창문 오브젝트(2610)가 창문 개구(2601)에 대해 선택되었을 때 도 26a에 도시된 단계 이후의 단계를 도시한다. 일부 경우에, 창문(2610)과 같은 구성요소가 선택된 후에, 설계 모듈은 선택된 구성요소가 창문 네트워크의 나머지와 연결(join)되는 데 필요할 수 있는 창문 네트워크 구성요소를 나타내는 부가적인 오브젝트를 임포트할 수 있다. 예를 들어, 도 26b에서는, 창문 컨트롤러(2615), 단일 와이어 버스(2612), 드롭 라인(2620) 및 트렁크 라인-T(2625)는 창문(2610)을 트렁크 라인(2605)에 연결하는 데 사용될 수 있으므로, 이들 구성요소에 대한 오브젝트는 건물 모델에 자동으로 임포트된다. 도시된 바와 같이, 오브젝트(2612, 2615, 2620 및 2625)는 초기에 창문(2610) 내에서 서브 오브젝트로서 배치된다. 다른 실시예에서, 설계 모듈은 GUI 인터페이스를 통해, 이미 부가된 구성요소를 창문 네트워크의 나머지 부분에 연결하기 위해 필요한 구성요소들이 부가됨을 단순히 제안할 수 있다. 예를 들어, 창문 개구 내에 창문 오브젝트를 배치한 후에, 설계 모듈은 대응하는 창문 컨트롤러를 부가하는 설계자용 옵션을 제공할 수 있다.
오브젝트가 건물 모델에 배치될 때, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 오브젝트는 설계 규칙을 강제 적용하는 데 사용될 수 있는 결합점(tie point)(2630)을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 창문(2610)은 창문의 위치를 개구(2610)에 고정시키는 결합점을 갖는다. 이 결합점은 전기 변색 창문이 전력을 수신하는 피그테일 커넥터의 위치를 부가적으로 표시할 수 있다.
도 26c는 창문 컨트롤러(2615)의 배치가 선택되는, 도 26b에 도시된 단계 이후의 단계를 도시한다. 창문 컨트롤러를 나타내는 오브젝트 상의 결합점(2630)은 창문 컨트롤러의 배치를 제한하는 규칙을 가질 수 있다. 예를 들어, 규칙은 상기 결합점으로부터, 창문(2610)의 전기적 커넥터(예를 들어, 피그테일 커넥터)를 나타내는, 대응하는 결합점까지의 거리를, 5피트 미만으로 제한할 수 있다. 이 규칙은 설계 모듈 내에서, 물리적으로 설치된 오브젝트를 연결하는 데 사용될 단일 와이어 버스 케이블(2612) 또는 기타 배선의 충분한 길이를 보장하기 위해 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 예를 들어, 오브젝트를 선택된 위치로 드래그함으로써, 해당 오브젝트의 배치를 선택할 수 있다. 다른 경우에, 설계 모듈은 배치 위치를 자동으로 제안할 수 있다.
도 26d는 창문(2610)이 트렁크 라인(2605) 및 창문 네트워크의 나머지 부분에 전기적으로 연결되는, 도 26c에 도시된 스테이지 이후의 스테이지를 도시한다. 트렁크-T(2625)가 배치되는 트렁크 라인(2605)을 따른 위치는 설계 모듈 로직에 의해 자동으로 선택되거나, 일부 경우에 설계자에 의해 수동으로 선택될 수 있다. 트렁크-T와 창문 컨트롤러의 결합점 사이의 규칙은, 예를 들어, 2개의 구성요소가 특정 길이를 갖는 드롭 라인(2620)에 의해 결합될 것을 요구할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 예컨대, 드롭 라인(2620)이 트렁크-T를 창문 컨트롤러에 연결하는 데 필요한 케이블의 길이를 줄이는 위치를 제안할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 2개의 결함점 사이에서 드롭 라인 또는 다른 배선이 취하는 경로를 설계자가 조정할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 26a 내지 도 26d에 설명된 바와 같이, 라이브러리로부터 건물 모델로 임포트된 창문 네트워크 구성요소에 대한 오브젝트는 설계 규칙을 강제 적용하는 데 사용되는 연관된 결합점(도 26d의 2630 참조)을 가질 수 있다. 결합점은 건물 모델에 오브젝트를 고정시키거나, 건물 모델 내의 2개 이상의 오브젝트를 연결시킬 수 있다. 결합점에 적용되는 설계 규칙은 설치 시, 네트워크가 작동할 수 있도록 보장하며, 완전한 수동 설계 과정에서 발생되는 실수나 간과로 인한 설치 지연을 방지하는 데 도움될 수 있다. 이제, 결합점과 관련된 예시적 설계 규칙이 설명된다:
인터페이싱 규칙 - 결합점은 설계자가 물리적으로 연결할 수 없는 부품(예를 들어, 2개의 암(female) 커넥터 플러그)을 건물 모델 내에서 연결하지 않도록 지정하는 규칙을 가질 수 있다. 이 유형의 인터페이스 검사는, 창문 컨트롤러 및 트렁크 라인 사이의 잘못된 유형의 케이블링, 또는 특정 위치에 대한 잘못된 유형의 컨트롤러가 설치 개략도 상에서 지정되는 경우를 포함하는 상황들을 방지한다.
치수 기반 규칙 - 일부 결합점은 건물 모델에 배치된 오브젝트 간의 거리를 제한하는, 치수 기반 규칙을 가질 수 있다. 설계 모듈은 건물 모델의 치수 정보를 사용하여 오브젝트 간의 거리를 확인함으로써, 치수 기반 규칙을 강제 적용할 수 있다. 일부 경우에, 창문 컨트롤러와 창문 사이의 결합점(또는 동등하게, 단일 와이어 버스 케이블의 양쪽 끝에 있는 결합점)은, 예컨대, 단일 와이어 버스 케이블이 모두 고정된 길이로 제조된 경우, 최대 이격 거리를 암시할 수 있다. 마찬가지로, 배선이 너무 길어서 배선의 전기적 성능이 좋지 않은 경우, 드롭 라인과 같은 스풀(spooled) 케이블에 연관된 결합점은 결합점들 사이의 최대 허용 거리를 설정할 수 있다.
배치 규칙 - 결합점이 건물 모델 상에 구성요소를 고정시키는 데 사용되는 경우, 규칙은 결합점이 배치될 수 있는 위치를 제한할 수 있다. 예를 들어, 건물 코드 또는 화재 코드가 건물 내의 창문 네트워크 구성요소의 배치를 제한하는 경우, 결합점 규칙은 코드를 위반하는 위치에 오브젝트를 배치하지 못하게 할 수 있다. 일부 경우에, 규칙은, 창문 컨트롤러가 문과 같이 움직일 수 있는 표면이 아닌, 강철 빔 또는 콘크리트 기둥과 같은 단단한 건물 피처 또는 건식벽과 같은 연약한 건물 피처에 부착될 것을 필요로 할 수 있다. 또 다른 예로서, 규칙은 심미적인 이유로 인해 컨트롤러가 천장이나 벽에 배치되도록 지정할 수 있다.
기술 규칙 - 때때로, 규칙은 구성요소의 기술적 제한사항을 설명하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 창문 컨트롤러가 최대 4개의 창문을 제어할 수 있는 능력만을 가진 경우, 창문 컨트롤러와 연관된 결합점은 제5 창문이 컨트롤러에 연결되는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 트렁크 라인과 연관된 결합점은, 연결로 인해 트렁크 라인이 전류 등급을 초과하는 경우, 부가적인 창문이 트렁크 라인에 연결되는 것을 방지할 수 있다.
사용자 정의 규칙 - 일부 경우에, 설계자는 사용자 정의된 규칙을 설정하여 건물 전체에 일관된 창문 네트워크 구현을 만들 수 있다. 예를 들어, 사용자는 각 창문이, 창문 바로 위에 있는 천장에 위치된, 연관된 창문 컨트롤러를 가져야 한다는 규칙을 만들 수 있다. 일부 경우에, 창문이 창문 개구를 위해 (수동 또는 자동으로) 선택된 이후, 설계 모듈은 창문 위의 천장에 창문 컨트롤러를 자동으로 배치할 수 있다. 설계자가 자동 배치에 만족하지 않는 경우, 설계자는 설계 규칙이 충족되면 배치를 조정할 수 있다.
경고 - 일부 경우에, 설계 규칙은, 설계자가 설계 규칙을 위반하거나 위반하려 할 때, 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 제공되는 알림을 촉발할 수 있다. 예를 들어, 창문 컨트롤러를 연결하는 단일 와이어 버스의 길이가 5피트로 고정된 경우, 설계자가 연관된 창문으로부터 4피트 이상 멀리 창문 컨트롤러를 배치하는 경우, 경고가 표시될 수 있다. 경고는, 설치 과정 중에 여유를 줄 수 있는 보수적인 설계를 생성하도록 설계자를 권장하는 데 도움될 수 있다. 예를 들어, 피처 앞에 배치되는 대신, 피처를 둘러싸도록 배선을 설치하는 것이 더 쉽거나 필요하다고 설치자가 판단하는 경우, 설치자는 그렇게 설치할 자유를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 설계 모듈은 창문 네트워크 구성요소에 대한 오브젝트로 건물 모델을 자동으로 채우도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 건물 모델을 임포트한 후에, 설계 모듈은 먼저 창문 개구를 인식하고, 각 창문 개구에 대해 적절한 창문 오브젝트를 선택할 수 있다. 창문 오브젝트를 선택한 후, 설계 모듈은 설계 규칙이 적용되도록, 다른 창문 구성요소(예를 들어, 창문 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 제어 패널, 센서, 전원 및 통신용 배선 등)로 건물 모델을 자동으로 채울 수 있다. 일부 실시예에서, 설계 모듈은 재료 또는 설치 비용을 최소화하는 방식으로 건물 모델을 자동으로 채울 수 있다. 예를 들어, 설계 모듈은 가장 적은 양의 컨트롤러가 필요하거나, 최소의 케이블링이 사용되거나, 설치 프로세스가 가장 단순해지도록(예를 들어, 컨트롤러 및 배선을 벽의 외부 표면에 장착시킴으로써), 건물 모델을 자동으로 채울 수 있다. 일부 경우에, 설계자는 건물 모델을 자동으로 채울 수 있고, 그 후 설계자는 고객의 특수한 고려사항이나 설계 모듈 로직에 의해서만 고려되는 사항을 고려하여 창문 네트워크 설계를 조정할 수 있다.
일부 경우에, 설계 모듈은 건물 정보 모델(BIM, building information model)을 수정할 수 있다. 건물 정보 모델은 시설의 물리적 및 기능적 특성을 디지털로 표현한 것이다. BIM은 건물의 수명주기 동안 내려지는 결정을 가이드하는 데 사용될 수 있는 공유된 지식 리소스를 제공한다. 일부 경우에, 설계 모듈에 의해 사용되는 3D 건물 모델 및 그 연관된 메타데이터는 다른 건물 용도로도 사용되는 BIM이다. 일부 경우에, 창문 네트워크가 설계된 후, 창문 네트워크 구성요소를 가진 건물 모델은, 건물 소유자가 건물의 수명주기 동안 향후 의사결정하는 데 사용될 수 있는 업데이트된 BIM 모델로서 저장된다.
일부 경우, 창문 네트워크가 설계된 후, 시설 관리 어플리케이션은 창문 네트워크를 제어하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 구성하도록 설계자를 유도할 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델에 창문 네트워크 오브젝트를 부가할 때, 대응하는 스마트 오브젝트 또한, 사용자 모드에서 창문 네트워크를 제어하는 데 나중에 사용될 수 있는 건물 모델에 부가된다.
일부 경우에, 설계 모듈은 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크를 설치하는 하나 이상의 효과를 요약한 보고서를 출력할 수 있다. 예를 들어, 설계 모듈 내의 로직은 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크를 구현함으로써 가질 수 있는 에너지 절약을 추정할 수 있다. 이는, 예컨대, 건물 모델을 사용하여, 그리고 건물 내의 HVAC 및 조명 시스템의 현재 에너지 사용 패턴을 고려하여, 연중에 걸쳐 건물 안으로 들어오는 태양 복사를 추정함으로써 수행될 수 있다. 보고서는 (본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이) 스마트 오브젝트를 사용하여 광학적으로 스위칭 가능한 창문 네트워크를 제어하기 위한, 건물 모델을 사용하여 생성되는 GUI로부터의 예시적 뷰뿐만 아니라, 설치 예상 비용, 설치 예상 시간, 시간에 따른 투자 대비 기대 수익률과 같은 정보를 더 제공할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은, 단순히, 건물 모델을 임포트하고 건물 모델을 창문 네트워크 구성요소로 자동으로 채우는 것에 기반한 BOM을 생성함으로써, 창문 네트워크의 설치를 위한 거의 근접한 추정치를 제공하는 데 사용될 수 있다.
설계 모듈은 창문 네트워크의 설계를 위한 것으로 설명되었지만, 일부 실시예에서, 설계 모듈은, 통신 네트워크(예를 들어, 이더넷 네트워크), 조명 네트워크, 저전압 전자 장치용 네트워크 및 기타 다른 건물 시스템과 같은, 다른 시스템이 건물 내에서 어떻게 구현될 것인지를 설계하기 위해 사용될 수 있다.
창문 네트워크 오브젝트로 건물 모델을 채운 후에, 설계 모듈은 설치 프로세스 중에 사용되는 다양한 출력을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 설계 모듈은 창문 네트워크를 설치하는 데 필요한 각각의 원자재, 서브 어셈블리, 중간 어셈블리, 하위 구성요소, 부품 및 수량을 모두 나열한 재료 명세서(bill of materials, BOM)를 자동으로 생성할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 필요한 구성요소에 대한 가격 및 가용성 정보를 자동으로 수집할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 생성된 BOM을 기반으로 창문 네트워크의 예상 설치 비용 또는 설치 시간대를 자동으로 생성할 수 있다.
설계 모듈은, 일부 경우에, 3D 건물 모델을 사용하여 생성된 설계로부터 2D 설치 개요 및 도면을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 설계 모듈은, 설계자가 설계를 올바르게 구현하기 위해 필요한 정보로 적절히 라벨링된 도 5a 및 도 5b에 도시된 상호연결도와 유사한 도면을 자동으로 생성하도록 구성될 수 있다. 설치 개요의 자동 생성은, 통상적인 설치 개요의 초안 작성 중에 자주 소요되는 비용 및 오류를 줄일 수 있다.
도 27은 설계자가 창문 네트워크를 설계하는 데 사용할 수 있는 방법(2700)을 도시한다. 단계(2702)에서는, 건물 모델이 시설 관리 어플리케이션의 설계 모듈 내에 로딩되거나 임포트된다. 일부 경우에, 설계 모듈은, 설치된 시설 관리 어플리케이션의 확장 또는 플러그인일 수 있으며, 일부 경우에는 시설 관리 어플리케이션의 나머지 부분과 별도로 작동할 수도 있다. 일부 경우에, 창문 네트워크 오브젝트의 라이브러리를 포함한 설계 모듈의 측면은 Autodesk Revit과 같은 CAD 소프트웨어 어플리케이션의 플러그인으로서 사용될 수 있다. 단계(2704)에서는, 설계 모듈에 의해 시행될 설계 규칙이 결정된다. 일부 경우에, 설계 규칙은 설계 모듈에 의해 액세스되는 구성요소 라이브러리의 오브젝트와 연관되며, 편집될 수 없다. 경고를 촉발하는 규칙과 같은 일부 설계 규칙은 설계자에 의해 편집되거나 조정될 수 있다. 일부 경우에, 설계자는 최종적인 설계의 균일성(uniformity)을 개선하거나, 설계 모듈이 창문 네트워크 구성요소의 오브젝트로 건물 모델을 어떻게 자동으로 채울지 결정하기 위해, 특정 결합점 또는 오브젝트를 위한 규칙들의 세트를 설정할 수 있다. 단계(2706)에서는, 건물 모델이 창문 네트워크 구성요소를 나타내는 오브젝트로 채워진다. 이 오브젝트들은, 설계 규칙에 따라 건물 내의 오브젝트 배치를 제한하는 결합점들에서 서로 인터페이스한다. 일부 경우에, 건물 모델을 오브젝트로 채우는 것은, 적절한 창문 오브젝트가 어디에 배치되어야 하는지를 결정한 뒤, 기능적 창문 네트워크에 대응하는 결합점들에 의해 연결된 오브젝트들의 네트워크를 생성하기 위해 필요한 부가적인 오브젝트를 배치하는, 설계 모듈 내의 로직에 의해 자동화될 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델을 채우는 것은 부분적으로 자동화될 수 있는데, 예를 들어, 사용자는 광학적으로 스위칭 가능한 창문이 배치될 위치를 선택할 수 있고, 설계 모듈은 다른 구성요소의 배치를 결정할 수 있다. 일부 경우에, 건물 모델을 채우는 것은 대부분 수동으로 진행될 수 있다. 단계(2708)에서는, 건물 모델 내의 오브젝트들의 배치가 설계자에 의해 조정될 수 있다. 예를 들어, 건물 모델이 오브젝트로 자동으로 채워지는 방식에 설계자가 만족하지 않는 경우, 설계자는 오브젝트 및/또는 그에 관련 결합점의 위치를 조정할 수 있다. 건물 모델 내에서 오브젝트의 배치가 결정된 후에, 설계 모듈은 단계(2710)에서 다양한 출력을 자동 생성하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 재료 명세서(BOM) 또는 설치 개요를 자동으로 생성할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은, 건물 소유자가 유지 보수, 개조 및 기타 건물 관련 결정을 내릴 때 나중에 사용될 수 있는, 건물 정보 모델(BIM)을 만들거나 업데이트할 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은 광학적으로 스위칭 가능한 창문 네트워크를 설치하는 다양한 비용 및 이점을 판단할 수 있는 보고서를 자동으로 생성하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 설계 모듈은, 설계된 창문 네트워크를 제어하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스를 생성하는 데 사용될 수도 있다.
결론
전술한 실시예는 이해의 명확성을 위해 일부 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구항의 범위 내에서 특정 변경 및 수정이 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 본 실시예의 프로세스, 시스템 및 장치를 구현하는 많은 다른 방법이 있음에 주목해야 한다. 따라서, 본 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 실시예들은 본 명세서에 제공된 세부사항에 제한되지 않는다.
Claims (22)
- 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 건물 내의 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 설치 위치와 연관시키는 방법으로서, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 각각은 네트워크 ID와, 무선 통신을 위해 구성된 송신기를 갖고, 상기 방법은,
(a) 상기 건물의 하나 이상의 도면 또는 다른 표현을 수신하는 단계 - 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현은 상기 건물 내 또는 상기 건물 상의 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문의 위치를 제공함 - ;
(b) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 하나의 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 단계 - 상기 통신은 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 포함하거나 식별함 - ;
(c) 수신된 상기 무선 통신 신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 위치를 결정하는 단계; 및
(d) 단계 (c)에서 결정된 위치를, 단계 (a)에서 수신된 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현으로부터의 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 일부의 위치와 비교하고, 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치와 연관시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 각각의 송신기는 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문 상에 또는 그 안에 있는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 전기 변색 장치를 포함하는 절연된 유리 유닛인, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 신호는 펄스-기반 초-광대역, 블루투스, BLE 및 Wi-Fi로 구성된 그룹으로부터 선택된 무선 프로토콜을 따르는, 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 무선 통신 신호는 펄스-기반 초-광대역 프로토콜을 따르는, 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 무선 통신 신호는 ECMA-368 또는 ECMA-369를 따르는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현은 건축 도면 또는 상호연결도를 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 네트워크 ID는 CAN ID인, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID와 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 상기 하나의 위치와의 상기 단계 (d)로부터의 상기 연관을 저장하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 단계 (d)로부터의 상기 연관을 저장하는 단계는 상기 단계 (d)로부터의 연관을 네트워크 구성파일에 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 네트워크 구성파일은 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러, 원격 무선 장치, 및 클라우드로 구성된 그룹으로부터 선택된 위치에서 메모리 내에 저장되는, 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 송신기는 상기 창문에 부착된 창문 컨트롤러 상에 배치되는 안테나를 포함하는, 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 창문 컨트롤러는 펄스-기반 초-광대역 통신 신호를 발하도록 구성되는, 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 송신기는 마이크로-위치 칩의 일부인, 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 마이크로-위치 칩은 마이크로-위치 칩의 위치를 약 10 cm 이내로 식별하게 하는 방식으로 상기 무선 통신 신호를 송신하도록 구성되는, 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 단계 (a)의 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현은 하나 이상의 비-창문 구성요소의 위치를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 비-창문 구성요소는 네트워크 ID 및 무선 통신용 송신기를 가지며,
상기 방법은,
적어도 하나의 비-창문 구성요소의 상기 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 단계 - 상기 통신은 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 포함함 - ;
수신된 상기 무선 통신 신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 위치를 결정하는 단계; 및
상기 단계 (a)에서 상기 하나 이상의 도면 또는 표현에 의해 제공되는 상기 하나 이상의 비-창문 구성요소의 위치와, 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 결정된 상기 위치를 비교하고, 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치와 연관시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소는 창문 컨트롤러 네트워크의 마스터 컨트롤러 또는 네트워크 컨트롤러인, 방법.
- 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 설치된 위치와 연관시키는 시스템으로서, 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 각각은 네트워크 ID와, 무선 통신을 위해 구성된 송신기를 가지며,
상기 시스템은,
건물 내의 또는 건물 상의 위치에 설치되고 송신기를 갖는 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문을 포함하는 창문 네트워크; 및
다음의 동작을 실행하도록 구성되는 커미셔닝 로직을 포함하는 시스템:
(a) 상기 건물의 하나 이상의 도면 또는 다른 표현을 수신하는 동작 - 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현은 상기 건물 내의 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문의 위치를 제공함 - ;
(b) 상기 광학적으로 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 하나의 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 동작 - 상기 통신은 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 상기 네트워크 ID를 포함하거나 또는 식별함 - ;
(c) 수신된 상기 무선 통신 신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 위치를 결정하는 동작; 및
(d) 상기 동작 (c)에서 결정된 위치를 상기 동작 (a)에서 수신된 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현으로부터의 상기 광학적 스위칭 가능한 복수의 창문 중 적어도 일부의 위치와 비교하고, 상기 적어도 하나의 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 네트워크 ID를 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에 제공된 하나의 위치와 연관시키는 동작. - 제18항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 상기 송신기는 펄스-기반 초-광대역, 블루투스, BLE 및 Wi-Fi로 구성된 그룹으로부터 선택된 무선 프로토콜을 사용하는 무선 통신을 위해 구성되는, 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 상기 송신기는 펄스-기반 초-광대역 프로토콜을 사용하는 무선 통신을 위해 구성되는, 시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문 각각의 상기 송신기는 ECMA-368 또는 ECMA-369를 사용하는 무선 통신을 위해 구성되는, 시스템.
- 제18항에 있어서, 상기 창문 네트워크는 네트워크 ID를 갖는 비-창문 구성요소 및 무선 통신을 위한 송신기를 더 포함하고, 상기 커미셔닝 로직은 다음의 동작을 실행하도록 더 구성되는, 시스템:
적어도 하나의 비-창문 구성요소의 상기 송신기로부터 무선 통신 신호를 수신하는 동작 - 상기 통신은 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 상기 네트워크 ID를 포함함 - ;
수신된 상기 무선 통신 신호를 분석하여 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 위치를 결정하는 동작; 및
상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 결정된 위치를 상기 동작 (a)에서 상기 하나 이상의 도면 또는 표현에 의해 제공되는 비-창문 구성요소의 위치와 비교하고, 상기 적어도 하나의 비-창문 구성요소의 네트워크 ID를 상기 하나 이상의 도면 또는 다른 표현에서 제공되는 하나의 위치와 연관시키는 동작.
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