KR20210023868A - Sensing and communication unit for optically switchable window systems - Google Patents

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KR20210023868A
KR20210023868A KR1020207036747A KR20207036747A KR20210023868A KR 20210023868 A KR20210023868 A KR 20210023868A KR 1020207036747 A KR1020207036747 A KR 1020207036747A KR 20207036747 A KR20207036747 A KR 20207036747A KR 20210023868 A KR20210023868 A KR 20210023868A
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니테시 트리카
스테펜 클락 브라운
니틴 카나
로버트 티. 로즈비키
다이랴 슈리바스타바
브랜던 티니아노프
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뷰, 인크.
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Abstract

건물 안 또는 건물 위의 고속 데이터 통신 네트워크는 건물 안, 건물 위 또는 건물 외부의 하나 이상의 장치들에 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된 복수의 수동 회로들에 의해 서로 직렬로 연결되는 복수의 트렁크 라인 세그먼트들을 포함하고, 신호들은 1 Gpbs보다 큰 전송 속도를 갖는 데이터를 포함한다.A high-speed data communication network in or on a building comprises a plurality of trunk line segments connected in series with each other by a plurality of passive circuits configured to transmit and receive signals to one or more devices in, on or outside a building. And the signals contain data having a transmission rate greater than 1 Gpbs.

Figure P1020207036747
Figure P1020207036747

Description

광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템을 위한 감지 및 통신 유닛Sensing and communication unit for optically switchable window systems

본 출원에 포함되는 참조문헌References included in this application

본 출원은 미국 특허 임시출원 제16/447,169호(2019년 6월 20일 출원), 미국 특허 임시출원 제62/688,957호(2018년 6월 22일 출원), 미국 특허 임시출원 제62/768,775호(2018년 11월 16일 출원), 미국 특허 임시출원 제62/803,324호(2019년 2월 8일 출원), 및 미국 특허 임시출원 제62/858,100호(2019년 6월 6일 출원)의 우선권을 주장하며, 본 출원은 2018년 5월 2일 출원된 미국 특허 임시출원 제62/666,033호의 우선권을 주장하는 국제특허출원 PCT/US19/30467의 부분계속 출원이다. 본 출원은 또한, 미국 특허출원 제13/449,251호(2012년 4월 17일 출원), 미국 특허출원 번호 제14/962,975호(2015년 12월 8일 출원), 미국 특허출원 제15/287,646호(2016년 10월 6일 출원), 미국 특허출원 제15/334,835호(2016년 10월 26일 출원), 미국 특허출원 제15/347,677호(2016년 11월 9일 출원), 미국 특허출원 제15/365,685호(2016년 11월 30일 출원), 국제특허출원 PCT/US17/31106(2017년 5월 4일 출원), 국제특허출원 PCT/US17/47664(2017년 8월 18일 출원), 국제특허출원 PCT/US17/52798(2017년 9월 21일 출원), 국제특허출원 PCT/US17/61054(2017년 11월 10일 출원), 미국 특허출원 제15/742,015호(2018년 1월 4일 출원), 미국 특허출원 제15/882,719호(2018년 1월 29일 출원), 국제특허출원 PCT/US18/29476(2018년 4월 25일 출원), PCT 특허출원 PCT/US18/29406(2018년 4월 25일 출원), 국제특허출원 PCT/US19/2219(2019년 3월 13일 출원), 국제특허출원 PCT/US19/30467(2019년 5월 2일 출원)에 연관되고, 이들 각각은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.This application is for U.S. Provisional Patent Application No. 16/447,169 (filed on June 20, 2019), U.S. Provisional Application No. 62/688,957 (filed on June 22, 2018), U.S. Provisional Application No. 62/768,775 Priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/803,324 (filed February 8, 2019), and U.S. Provisional Application No. 62/858,100 (filed June 6, 2019) This application is a continuation application in part of International Patent Application PCT/US19/30467 claiming the priority of U.S. Provisional Patent Application No. 62/666,033 filed on May 2, 2018. This application is also directed to U.S. Patent Application No. 13/449,251 (filed on April 17, 2012), U.S. Patent Application No. 14/962,975 (filed on December 8, 2015), and U.S. Patent Application No. 15/287,646 (Filed on October 6, 2016), U.S. Patent Application No. 15/334,835 (filed on October 26, 2016), U.S. Patent Application No. 15/347,677 (filed on November 9, 2016), U.S. Patent Application No. 15/365,685 (filed on November 30, 2016), international patent application PCT/US17/31106 (filed on May 4, 2017), international patent application PCT/US17/47664 (filed on August 18, 2017), International patent application PCT/US17/52798 (filed September 21, 2017), International patent application PCT/US17/61054 (filed November 10, 2017), U.S. Patent Application No. 15/742,015 (January 4, 2018) Japanese Patent Application), U.S. Patent Application No. 15/882,719 (filed on January 29, 2018), International Patent Application PCT/US18/29476 (filed on April 25, 2018), PCT Patent Application PCT/US18/29406 (2018 April 25, 2019), international patent application PCT/US19/2219 (filed March 13, 2019), international patent application PCT/US19/30467 (filed May 2, 2019), each of which Its entirety is incorporated herein by reference.

기술분야Technical field

본원에 개시된 실시예들은 일반적으로 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 시스템에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 광학적으로 스위칭 가능한 창문과 연관된 통신 및 감지 기술에 관한 것이다.The embodiments disclosed herein generally relate to systems of optically switchable windows, and more particularly to communication and sensing techniques associated with optically switchable windows.

종종 "스마트 창문(smart window)"으로 지칭되는, 광학적으로 스위칭 가능한 창문은, 예를 들어, 전압 변화에 의해 적절하게 자극될 때 제어가능하고 가역적인 광학 특성의 변화를 나타낸다. 광학 특성은 통상적으로 색상, 투과도, 흡광도 및/또는 반사도이다. 전기변색(EC: electrochromic) 장치들은 종종 광학적으로 스위칭 가능한 창문들에 사용된다. 예를 들어, 잘 알려진 전기변색 물질은 산화텅스텐(WO3)이다. 산화텅스텐은 전기화학적 환원에 의해 투명에서 청색으로 색 전이가 발생하는 음극 전기변색 물질이다.Optically switchable windows, often referred to as “smart windows”, exhibit controllable and reversible changes in optical properties when appropriately stimulated, for example by voltage changes. Optical properties are typically color, transmittance, absorbance and/or reflectivity. Electrochromic (EC) devices are often used in optically switchable windows. For example, a well-known electrochromic material is tungsten oxide (WO 3 ). Tungsten oxide is a cathode electrochromic material that undergoes a color transition from transparent to blue by electrochemical reduction.

종종 "스마트 창문"으로 지칭되는 전기적으로 스위칭 가능한 창문은, 전기변색이든지 또는 그 밖의 다른 것이든지, 태양 에너지의 전달을 제어하기 위해 건물에 사용될 수 있다. 스위칭 가능한 창문은, 점유자의 편안함을 유지하는 동안, 난방 시스템, 에어컨 시스템 및/또는 조명 시스템에 의한 에너지 소비를 감소시키기 위해, 수동으로 또는 자동으로 변색되고 투명해질 수 있다.Electrically switchable windows, often referred to as "smart windows," whether electrochromic or otherwise, can be used in buildings to control the delivery of solar energy. The switchable windows can be manually or automatically discolored and transparent to reduce energy consumption by the heating system, air conditioning system and/or lighting system while maintaining occupant comfort.

전기변색 물질은 예를 들어, 창문 유리 위의 얇은 필름 코팅으로서 가정용, 상업용 및 기타 용도를 위해 창문 유리에 포함될 수 있다. 창문의 전기변색 장치에 인가되는 작은 전압은 창문을 어둡게 하고, 전압 극성을 반전시키면 창문이 밝게 된다. 이러한 능력은 창문을 통과하는 광량의 제어를 가능하게 하고, 전기변색 창문이 에너지 절약 장치로서 사용될 기회를 제공한다.Electrochromic materials can be included in window glass for home, commercial and other uses, for example as a thin film coating on window glass. A small voltage applied to the window's electrochromic device darkens the window, and reversing the voltage polarity brightens the window. This capability allows control of the amount of light passing through the window and provides an opportunity for electrochromic windows to be used as energy saving devices.

전기변색 장치, 특히 전기변색 창문이 건물 설계 및 건축에 적용되는 부분이 발견되고 있지만, 그들의 완전한 상업적 잠재력의 실현이 시작되지는 않았다.While electrochromic devices, especially electrochromic windows, have been found to be applied in building design and construction, their full commercial potential has not begun to be realized.

일부 실시예들에 따르면, 건물 내 또는 건물 위의 고속 데이터 통신 네트워크는 건물 내, 건물 위 또는 건물 외부의 하나 이상의 장치들에 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된 복수의 수동 회로들에 의해 서로 직렬로 연결되는 복수의 트렁크 라인 세그먼트들을 포함하고, 신호들은 1 Gpbs보다 큰 전송 속도를 갖는 데이터를 포함한다.According to some embodiments, a high-speed data communication network in or on a building is connected in series with each other by a plurality of passive circuits configured to transmit and receive signals to one or more devices in, on or outside the building. And a plurality of trunk line segments, and the signals contain data having a transmission rate greater than 1 Gpbs.

일부 예들에서, 트렁크 라인 세그먼트들은 동축 케이블들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 트렁크 라인 세그먼트들은 전도체들의 트위스트 쌍을 포함할 수 있다.In some examples, the trunk line segments can include coaxial cables. In some examples, the trunk line segments may comprise a twisted pair of conductors.

일부 예들에서, 수동 회로는 바이어스 T로서 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 바이어스 T는 인덕터 및 커패시터를 포함할 수 있다.In some examples, the passive circuit can be configured as a bias T. In some examples, bias T can include an inductor and a capacitor.

일부 예들에서, 수동 회로는 지향성 커플러로서 구성될 수 있다.In some examples, the passive circuit can be configured as a directional coupler.

일부 예들에서, 각각의 수동 회로는 2개의 단부들을 갖는 제1 전도체를 포함할 수 있고, 각각의 단부는 트렁크 라인 세그먼트들 중 하나에 연결되도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 수동 회로는 제1 전도체와 인접하여 배치되고 그로부터 이격되는 제2 전도체를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 제1 전도체 및 제2 전도체는 병렬 관계로 이격될 수 있다.In some examples, each passive circuit can include a first conductor having two ends, each end being configured to be connected to one of the trunk line segments. In some examples, the passive circuit can include a second conductor disposed adjacent to and spaced apart from the first conductor. In some examples, the first conductor and the second conductor may be spaced apart in a parallel relationship.

일부 예들에서, 수동 회로들 중 적어도 하나는 유도 연결을 통해 신호들을 전달하도록 구성될 수 있다.In some examples, at least one of the passive circuits can be configured to convey signals through an inductive connection.

일부 구현예들에 따르면, 건물 내 또는 건물 위의 고속 데이터 통신 네트워크를 설치하는 방법은, 복수의 트렁크 라인 세그먼트들을 제공하는 단계, 하나 이상의 회로들을 제공하는 단계, 및 트렁크 라인 세그먼트들을 하나 이상의 회로들에 연결하여 데이지 체인 트렁크 라인 토폴로지를 형성함으로써 네트워크를 형성하는 단계를 포함하고, 복수의 트렁크 라인 세그먼트들은 동축 케이블을 포함하며, 하나 이상의 회로들은 건물 내, 건물 위 또는 건물 외부의 하나 이상의 장치들에 신호들을 송신하고, 하나 이상의 장치들로부터 신호들을 수신하도록 구성된다.According to some implementations, a method of installing a high-speed data communication network in or on a building includes providing a plurality of trunk line segments, providing one or more circuits, and combining the trunk line segments with one or more circuits. Connecting to a daisy chain trunk line topology to form a network, wherein the plurality of trunk line segments comprise coaxial cables, and one or more circuits may be connected to one or more devices within, on or outside the building. And is configured to transmit signals and to receive signals from one or more devices.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 창문들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 창문들 중 적어도 하나의 기능들을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있다.In some examples, one or more devices may include windows. In some examples, one or more devices may include a controller configured to control functions of at least one of the windows.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 IoT(Internet of Things) 장치, 무선 장치, 센서, 안테나, 5G 장치, mmWave 장치, 마이크, 스피커, 및 마이크로프로세서로 구성되는 그룹으로부터 선택된 장치를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 방법은 건물의 구조적 요소 내에 또는 그 위에 하나 이상의 장치들을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some examples, the one or more devices may include a device selected from the group consisting of an Internet of Things (IoT) device, a wireless device, a sensor, an antenna, a 5G device, a mmWave device, a microphone, a speaker, and a microprocessor. In some examples, the method may further include installing one or more devices in or on a structural element of the building.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 인덕터 및 커패시터를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits can include an inductor and a capacitor.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 안테나를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 안테나는 5G 안테나를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits may include an antenna. In some examples, the antenna may comprise a 5G antenna.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 하나 이상의 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 커넥터는 RF 커넥터를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits may include one or more connectors. In some examples, the connector can include an RF connector.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 2개 이상의 커넥터들을 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits may include two or more connectors.

일부 예들에서, 신호들은 1 Gpbs 전송 속도보다 큰 데이터를 포함할 수 있다.In some examples, the signals may contain data greater than 1 Gpbs transmission rate.

일부 예들에서, 신호들은 전력 신호들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 전력 신호들은 CLASS 2 전력 신호들을 포함할 수 있다.In some examples, the signals can include power signals. In some examples, the power signals can include CLASS 2 power signals.

일부 예들에서, 신호들은 TCP/IP 데이터 및 전력 신호들을 포함할 수 있다.In some examples, the signals may include TCP/IP data and power signals.

일부 예들에서, 데이지 체인 토폴로지는 건물 관리 제어 패널에 연결될 수 있다.In some examples, a daisy chain topology can be connected to a building management control panel.

일부 예들에서, 신호들은 무선 데이터를 포함할 수 있다.In some examples, the signals can include wireless data.

일부 예들에서, 방법은 건물 내에 적어도 하나의 창문을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 적어도 하나의 창문은 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 포함할 수 있다.In some examples, the method may further include installing at least one window in the building. In some examples, at least one window may comprise an optically switchable window.

일부 예들에서, 적어도 하나의 창문은 전기변색 창문을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 적어도 하나의 창문을 설치하는 단계는 네트워크를 형성한 후에 형성될 수 있다.In some examples, at least one window may comprise an electrochromic window. In some examples, installing at least one window may be formed after forming the network.

일부 예들에서, 트렁크 라인의 적어도 일부는 건물의 외벽 내에 또는 외벽 위에 설치될 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 안테나 및/또는 중계기를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 장치들 중 적어도 하나는 건물 내에 또는 건물의 창문에 설치될 수 있다. 일부 예들에서, 창문은 디지털 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다.In some examples, at least a portion of the trunk line may be installed within or on the exterior wall of the building. In some examples, one or more devices may include an antenna and/or a repeater. In some examples, at least one of the one or more devices may be installed in a building or in a window of a building. In some examples, the window can include a digital display screen.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 지향성 커플러를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits can include a directional coupler.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 바이어스 T 회로를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits can include a bias T circuit.

일부 예들에서, 네트워크를 형성하는 단계는 건물의 건축 동안 수행될 수 있다. 일부 예들에서, 네트워크를 형성하는 단계는 회로들을 건물의 창문들에 연결하는 단계를 포함할 수 있다.In some examples, forming the network may be performed during construction of the building. In some examples, forming the network may include connecting circuits to windows of a building.

일부 실시예들에 따르면, 건물 내 또는 건물 위의 고속 데이터 통신 네트워크는 복수의 트렁크 라인 세그먼트들 및 하나 이상의 회로들을 포함하고, 트렁크 라인 세그먼트들은 데이지 체인 트렁크 라인 구성을 형성하기 위해 하나 이상의 회로들에 의해 연결되며, 복수의 세그먼트들은 동축 케이블들을 포함하고, 하나 이상의 회로들은 건물 내, 건물 위 또는 건물 외부의 하나 이상의 장치들에 신호들을 송신하고, 하나 이상의 장치들로부터 신호들을 수신하도록 구성된다.According to some embodiments, a high-speed data communication network in or on a building includes a plurality of trunk line segments and one or more circuits, the trunk line segments being connected to one or more circuits to form a daisy chain trunk line configuration. The plurality of segments comprise coaxial cables and the one or more circuits are configured to transmit signals to and receive signals from one or more devices in, on or outside the building.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 창문을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 창문의 기능들을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있다.In some examples, one or more devices may include a window. In some examples, one or more devices may include a controller configured to control functions of the window.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 IoT 장치들, 무선 장치들, 센서들, 안테나들, 5G 장치들, 마이크들, 마이크로프로세서들, 및 스피커들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 건물의 구조물 내에, 또는 그 위에 있을 수 있다.In some examples, one or more devices may be selected from the group consisting of IoT devices, wireless devices, sensors, antennas, 5G devices, microphones, microprocessors, and speakers. In some examples, one or more devices may be in or on the structure of a building.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 인덕터 및 커패시터를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits can include an inductor and a capacitor.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 안테나를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 안테나는 5G 안테나일 수 있다.In some examples, one or more circuits may include an antenna. In some examples, the antenna may be a 5G antenna.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 2개 이상의 커넥터들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 2개 이상의 커넥터들은 동축 케이블 및 한 쌍의 전도체들에 체결되도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 커넥터들은 RF 커넥터를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 커넥터들은 단자 블록을 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits may include two or more connectors. In some examples, two or more connectors may be configured to fasten to a coaxial cable and a pair of conductors. In some examples, the connectors can include an RF connector. In some examples, the connectors can include a terminal block.

일부 예들에서, 신호들은 1 Gpbs 전송 속도보다 큰 데이터를 포함할 수 있다.In some examples, the signals may contain data greater than 1 Gpbs transmission rate.

일부 예들에서, 신호들은 전력 신호들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 전력 신호들은 CLASS 2 전력 신호들을 포함한다.In some examples, the signals can include power signals. In some examples, the power signals include CLASS 2 power signals.

일부 예들에서, 신호들은 TCP/IP 데이터 및 전력 신호들을 포함할 수 있다.In some examples, the signals may include TCP/IP data and power signals.

일부 예들에서, 신호들은 5G 신호들을 포함할 수 있다.In some examples, the signals may include 5G signals.

일부 예들에서, 신호들은 무선 데이터를 포함할 수 있다.In some examples, the signals can include wireless data.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 전기변색 창문을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 디지털 디스플레이 기술을 포함할 수 있다.In some examples, one or more devices may include an optically switchable window. In some examples, the optically switchable window may comprise an electrochromic window. In some examples, the optically switchable window can include digital display technology.

일부 예들에서, 트렁크 라인의 적어도 일부는 건물의 외벽 내에 또는 외벽 위에 설치될 수 있다.In some examples, at least a portion of the trunk line may be installed within or on the exterior wall of the building.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 트랜시버, 안테나 및/또는 중계기를 포함할 수 있고, 하나 이상의 장치들은 건물의 외부 구조물 내에 또는 그 위에 설치된다. 일부 예들에서, 외부 구조물은 외벽을 포함할 수 있다.In some examples, one or more devices may include a transceiver, antenna, and/or repeater, and the one or more devices are installed in or on the exterior structure of the building. In some examples, the exterior structure can include an exterior wall.

일부 예들에서, 외부 구조물은 지붕을 포함할 수 있다.In some examples, the exterior structure can include a roof.

일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 안테나를 포함할 수 있다.In some examples, one or more devices may include an antenna.

일부 예에서, 하나 이상의 장치들은 건물 내에 또는 건물의 창문에 설치될 수 있다.In some examples, one or more devices may be installed in a building or on a window of a building.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 트랜시버, 안테나 및/또는 중계기를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits may include a transceiver, antenna, and/or repeater.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 지향성 커플러 회로를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits can include a directional coupler circuit.

일부 예들에서, 하나 이상의 회로들은 바이어스 T 회로를 포함할 수 있다.In some examples, one or more circuits can include a bias T circuit.

이들 및 다른 특징들 및 실시예들은 도면들을 참조하여 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.These and other features and embodiments will be described in more detail below with reference to the drawings.

도 1a 내지 도 1d는 본 개시와 함께 사용될 수 있는 다양한 링크 기술들 및 토폴로지들을 도시한다.
도 1e는 광학적으로 스위칭 가능한 창문들과 상호작용하기 위해 및 비-창문 목적을 위해 데이터를 제공할 수 있는 데이터 통신 시스템의 일 예를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 일부 실시예들에 따른, 건물을 위한 고 대역폭 통신 네트워크를 도시한다.
도 3은 디지털 건축 요소의 특정 구현예들에 존재할 수 있는 구성요소들의 일 예를 도시하는 블록도를 도시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 창문 컨트롤러의 블록도와 통상적인 창문 컨트롤러의 블록도 사이의 비교를 도시한다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의해 고려되는 디지털 건축 요소 및 연관된 구성요소들의 응용 및 용도의 다수의 예들을 도시한다.
도 6은 일부 실시예들에 따른, 복수의 건물 조건들을 측정하고, 측정된 건물 조건들에 응답하여 복수의 건물 시스템들의 건물 동작 파라미터들을 제어하기 위한 프로세스 흐름을 도시한다.
도 7은 일 구현예에 따라 도 6에 도시된 프로세스 흐름을 실행하도록 구성된, 기능 모듈들의 집단의 일 예를 도시한다.
도 8은 일부 구현예들에 따른, 디지털 건축 요소의 예시적인 물리적 패키징을 도시한다.
도 9a 내지 도 9c는 일부 구현예들에 따른, 고속 네트워크 인프라를 위한 트렁크 라인의 표현들을 도시한다.
도 10은 일부 실시예들에 따른, 제어 패널, 트렁크 라인들, 드롭 라인들, 및 디지털 건축 요소들을 포함하는 예시적인 전력 및 데이터 분배 시스템을 도시한다.
도 11은 트렁크 라인 회로의 일 예의 개략도를 도시한다.
도 12는 전력 및 제어 패널로부터의 데이터, 및/또는 전력 및 제어 패널로의 데이터의 조합을 운반하도록 구성된 예시적인 트렁크 라인의 일 단면을 도시한다.
도 13은 지향성 커플러 및 바이어스 T 회로를 포함하는 조합 모듈을 갖는 드롭 라인에 의해 연결된 디지털 건축 요소(DAE: digital architectural element)를 갖는 데이터 및 전력 분배 시스템의 일부의 일 예를 도시한다.
도 14는 일부 실시예들에 따른, 다수의 통신 유형들을 지원할 수 있는 DAE를 도시한다.
도 15는 일부 실시예들에 따른, DAE 내에 포함되거나 DAE와 연관될 수 있는 구성요소들의 일 시스템을 도시한다.
도 16은 일부 실시예들에 따른, 디지털 건축 요소 내에 포함되거나 그와 연관될 수 있는 구성요소들의 시스템의 일 예를 도시한다.
1A-1D illustrate various link technologies and topologies that may be used with the present disclosure.
1E shows an example of a data communication system capable of providing data for interaction with optically switchable windows and for non-window purposes.
2A and 2B illustrate a high bandwidth communication network for a building, in accordance with some embodiments.
3 shows a block diagram illustrating an example of components that may exist in certain implementations of a digital architectural element.
4 shows a comparison between a block diagram of a window controller and a block diagram of a typical window controller according to some embodiments.
5A-5D illustrate a number of examples of applications and uses of digital architectural elements and associated components contemplated by the present invention.
6 shows a process flow for measuring a plurality of building conditions and controlling building operating parameters of a plurality of building systems in response to the measured building conditions, in accordance with some embodiments.
7 shows an example of a group of functional modules, configured to execute the process flow shown in FIG. 6 according to one implementation.
8 illustrates exemplary physical packaging of a digital architectural element, in accordance with some implementations.
9A-9C show representations of a trunk line for a high-speed network infrastructure, according to some implementations.
10 illustrates an exemplary power and data distribution system including a control panel, trunk lines, drop lines, and digital architectural elements, in accordance with some embodiments.
11 shows a schematic diagram of an example of a trunk line circuit.
12 shows a cross-section of an exemplary trunk line configured to carry data from a power and control panel, and/or a combination of data to the power and control panel.
13 shows an example of a part of a data and power distribution system with a digital architectural element (DAE) connected by a drop line with a combination module including a directional coupler and a bias T circuit.
14 shows a DAE capable of supporting multiple communication types, according to some embodiments.
15 illustrates a system of components that may be included in or associated with a DAE, in accordance with some embodiments.
16 shows an example of a system of components that may be included within or associated with a digital architectural element, in accordance with some embodiments.

이하의 상세한 설명은 개시된 양태들을 설명하기 위한 특정 실시예들 또는 구현예들에 관한 것이다. 그러나, 본원에서의 교시들은 다수의 상이한 방식들로 적용되고 구현될 수 있다. 이하의 상세한 설명에서, 첨부된 도면들을 참조한다. 개시된 구현예들은 통상의 기술자가 구현예들을 실행할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되지만, 이들 예들은 제한적이지 않음을 이해해야 한다. 개시된 구현예들의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다른 구현예들이 사용되고 변형이 이루어질 수 있다. 또한, 개시된 실시예들은 전기변색 창문(광학적으로 스위칭 가능한 창문, 변색가능 및 스마트 창문으로도 지칭됨)에 초점을 맞추는 반면, 본원에 개시된 개념들은, 예를 들어, 다른 것들 중에서도 액정 장치들 및 부유 입자 장치들을 포함하는 다른 유형의 스위치가능 광학 장치들에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 전기변색 장치가 아닌 액정 장치 또는 부유 입자 장치는 개시된 구현예들의 일부 또는 전부에 통합될 수 있다. 또한, 연결어 "또는"은 본원에서 달리 언급되지 않는 한 적절한 의미를 포함하도록 의도된다. 예를 들어, "A, B 또는 C"는 "A", "B", "C", "A 및 B", "B 및 C", "A 및 C" 및 "A, B 및 C"의 가능성을 포함하는 것으로 의도된다.The following detailed description is directed to specific embodiments or implementations for describing the disclosed aspects. However, the teachings herein may be applied and implemented in a number of different ways. In the detailed description below, reference is made to the accompanying drawings. The disclosed implementations are described in sufficient detail to enable a person skilled in the art to implement the implementations, but it should be understood that these examples are not limiting. Other implementations may be used and variations may be made without departing from the spirit and scope of the disclosed implementations. In addition, while the disclosed embodiments focus on electrochromic windows (also referred to as optically switchable windows, color changeable and smart windows), the concepts disclosed herein are, for example, liquid crystal devices and floating, among others. It may also be applied to other types of switchable optical devices, including particle devices. For example, a liquid crystal device or a suspended particle device that is not an electrochromic device may be incorporated into some or all of the disclosed embodiments. In addition, the linking word “or” is intended to include the appropriate meaning herein unless stated otherwise. For example, "A, B or C" means "A", "B", "C", "A and B", "B and C", "A and C" and "A, B and C" It is intended to include possibilities.

기업 통신/네트워킹 구성요소Enterprise communication/networking component

이러한 실시예들에 개시된 창문 시스템들 및 연관 구성요소들은 고 대역폭(예를 들어, 기가비트) 통신 및 연관된 데이터 처리를 용이하게 할 수 있다. 이러한 통신 및 데이터 처리는 광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템 구성요소를 이용할 수 있으며, 본원과, PCT 특허출원 PCT/US18/29476(2018년 4월 25일 출원), 미국 특허출원 제62/666,033호(2018년 5월 2일 출원), 및 PCT 특허출원 PCT/US18/29406(2018년 4월 25일 출원)에 기재된 바와 같은 다양한 창문 및 비-창문(non-window) 기능을 용이하게 할 수 있다. 광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템 구성요소들 중 일부는, 2016년 11월 30일 출원된 미국 특허출원 제15/365,685호에 기술된 바와 같이 창문 전이에 전력을 공급하기 위한 통신 네트워크 및 전력 분배 시스템의 구성요소들을 포함한다.The window systems and associated components disclosed in these embodiments may facilitate high bandwidth (eg, gigabit) communication and associated data processing. For such communication and data processing, optically switchable window system components can be used, and this department, PCT patent application PCT/US18/29476 (filed April 25, 2018), U.S. patent application No. 62/666,033 (2018 May 2, 2018), and PCT patent application PCT/US18/29406 (filed April 25, 2018). Some of the components of an optically switchable window system, as described in U.S. Patent Application No. 15/365,685, filed on November 30, 2016, consist of a communication network and a power distribution system for supplying power to a window transition. Contains elements.

광학적으로 스위칭 가능한 창문들을 서비스하는 통신 네트워크의 기능을 개선하기 위한 예시적인 구성요소들은 (1) 고 대역폭 스위칭 및/또는 라우팅 능력(예를 들어, 1기가비트 또는 더 빠른 이더넷 스위치)을 갖는 제어 패널, (2) 제어 패널들을 포함하는 백본 및 제어 패널들 사이의 고 대역폭 링크들(예를 들어, 10기가비트 또는 더 빠른 이더넷 능력), (3) 센서들, 디스플레이 드라이버들, 및 높은 데이터 레이트 프로세싱을 이용하는 다양한 기능들을 위한 로직을 갖는 디지털 요소 - 디지털 요소는 예를 들어, 디지털 벽 인터페이스 또는 디지털 멀리언(mullion)과 같은 디지털 건축 요소로서 구성됨 - (4) 무선 통신을 위한 액세스 포인트, 예를 들어, Wi-Fi 액세스 포인트를 포함하는 개선된 기능성 창문 컨트롤러, 및 (5) 제어 패널들 및 디지털 요소들 및/또는 개선된 기능성 창문 컨트롤러들 사이의 고 대역폭 데이터 통신 링크들 - 데이터 통신 링크들은 예를 들어, 트렁크 라인들로서 또는 트렁크 라인들의 경로들과 적어도 부분적으로 중첩하는 경로들을 따르도록 구성됨 - 을 포함할 수 있다.Exemplary components for improving the ability of a communication network to service optically switchable windows include (1) a control panel with high bandwidth switching and/or routing capabilities (e.g., 1 gigabit or faster Ethernet switch), (2) Backbone including control panels and high bandwidth links between control panels (e.g., 10 Gigabit or faster Ethernet capability), (3) using sensors, display drivers, and high data rate processing. Digital elements with logic for various functions-Digital elements are configured as digital architectural elements, e.g. digital wall interfaces or digital mullions-(4) Access points for wireless communication, e.g. Wi -Improved functional window controller including a Fi access point, and (5) high bandwidth data communication links between control panels and digital elements and/or improved functional window controllers-Data communication links are, for example, As trunk lines or configured to follow paths at least partially overlapping paths of trunk lines.

도 1a 내지 도 1d는 전기변색(EC) 창문들 또는 다른 유형의 광학적으로 스위칭 가능한 창문들의 다른 유형들에 전력을 공급하고 제어하도록 구성된 다양한 링크 기술 및 토폴로지를 도시한다. 도 1a는 다수의 EC 창문들을 포함하는 건물(101)을 포함한 시스템(100)의 매우 단순화된 탑 레벨 뷰를 제시한다. EC 창문들의 서브세트는 EC 창문 전력 및 통신 라인들에 의해 "제어 패널"(CP)(103)에 연결된다. 제어 패널은 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다. 도시된 예에서, 3개의 건물의 창문들은 3개의 서브세트들로 그룹화되고, 각각은 각각의 CP(103)에 연결되지만, 3개보다 더 적은 또는 3개보다 더 많은 CP들이 임의의 주어진 건물에 대해 고려될 수 있음이 이해될 것이다. 도시된 예에서, 3개의 CP들(103)은 고 대역폭(high bandwidth) 10 Gbps 백본에 의해, 외부 네트워크(105)에 통신 가능하게 연결된다.1A-1D illustrate various link technologies and topologies configured to power and control electrochromic (EC) windows or other types of other types of optically switchable windows. 1A presents a very simplified top level view of a system 100 including a building 101 comprising multiple EC windows. A subset of EC windows is connected to a "control panel" (CP) 103 by EC window power and communication lines. The control panel will be described in more detail below. In the illustrated example, the windows of three buildings are grouped into three subsets, each connected to a respective CP 103, but less than three or more than three CPs are in any given building. It will be understood that can be considered for. In the illustrated example, three CPs 103 are communicatively connected to an external network 105 by a high bandwidth 10 Gbps backbone.

도 1b는 복수의 EC 창문들(112)과 인터페이싱하는 제어 패널(103)의 보다 상세한 블록도를 도시한다. 도시된 예에서, 제어 패널(103)은 마스터 제어 및 전력 모듈(104) 및 네트워크 컨트롤러들(NC)(110)을 포함한다. 제어 패널(103)은 도시된 것보다 더 적거나 더 많은 NC들(110)을 포함할 수 있음이 이해될 것이다. 각각의 NC(110)는 2개 이상의 창문 컨트롤러들(WC)(111)과 경쟁적으로 연결되고, 각각의 창문 컨트롤러(111)는 각각의 EC 창문(112)과 연관된다.1B shows a more detailed block diagram of the control panel 103 interfacing with a plurality of EC windows 112. In the illustrated example, the control panel 103 includes a master control and power module 104 and network controllers (NC) 110. It will be appreciated that the control panel 103 may include fewer or more NCs 110 than shown. Each NC 110 is competitively connected with two or more window controllers (WC) 111, and each window controller 111 is associated with each EC window 112.

이제 도 1c 및 도 1d를 참조하면, 특정 실시예들에서, 창문 컨트롤러들(111) 내의 제어 패널(103) 사이의 통신 연결은 트렁크 라인 포맷으로 달성될 수 있다. 비-차폐 트위스트 쌍(UTP: unshielded twisted pair) 라인 및/또는 MoCA(Multimedia over Coax Alliance) 데이터 전송 프로토콜의 구현예들은 트렁크 라인 시스템에 통합될 수 있거나, 트렁크 라인과 병행하여 또는 독립적으로 실행될 수 있다. 도 1c에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, MoCA를 사용하여 데이터를 전송할 수 있는 동축 케이블이 트렁크 라인 내에 제공된다. 즉, 동축 케이블은 트렁크 라인 아키텍처 내에서 이어진다. 도 1d에서, UTP 시스템은 트렁크 라인 시스템에 독립적이고 병행하여 구현된다. 특정 실시예들에서, UTP 케이블은 트렁크 라인 경로에 통합된다.Referring now to FIGS. 1C and 1D, in certain embodiments, the communication connection between the control panels 103 in the window controllers 111 may be achieved in a trunk line format. Implementations of an unshielded twisted pair (UTP) line and/or Multimedia over Coax Alliance (MoCA) data transmission protocol may be integrated into the trunk line system, or may be executed in parallel or independently of the trunk line. . As shown in Fig. 1C, a coaxial cable capable of transmitting data using, for example, MoCA is provided in the trunk line. In other words, the coaxial cable runs within the trunk line architecture. In Fig. 1D, the UTP system is implemented independently and in parallel to the trunk line system. In certain embodiments, the UTP cable is integrated into the trunk line path.

도 1a 내지 도 1d는 통상적인 창문 컨트롤러들만을 도시하지만, 링크들은 또한 디지털 벽 인터페이스들, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들, 디지털 건축 요소들 등과 같은 다른 구성요소들로의 데이터 전송을 제공할 수 있다. 도 1e는 광학적으로 스위칭 가능한 창문들과 상호작용하기 위해 및 비-창문 목적을 위해 데이터를 제공할 수 있는 데이터 통신 시스템의 일 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 건물의 통신 시스템은 다수의 제어 패널들(CP들)(103)을 갖고, 적어도 하나는 인터넷과 같은 외부 네트워크(105)에 연결되며, 이는 클라우드-기반 서비스들 및/또는 콘텐츠와 같은 다양한 서비스들 및/또는 콘텐츠에 대한 액세스를 허용할 수 있다. 각각의 제어 패널(103)은 건물 내의 하나 이상의 창문 컨트롤러들 및/또는 다른 장치들에 전력을 전달하기 위한 구성요소들 및 본원에서 설명되는 바와 같은 마스터 또는 네트워크 컨트롤러를 포함할 수 있다. 제어 패널 및 그의 구성요소들의 예시적인 특징들은 앞서 참고로 포함된, 2016년 11월 30일 출원된 미국 특허출원 제15/365,685호에 제공되어 있다. 도시된 실시예에서, 각각의 제어 패널(103)은 또한 1초당 10기가비트(Gbps) 이더넷 스위치와 같은 고 대역폭 데이터 통신 스위치를 갖는다.1A-1D only show typical window controllers, the links may also provide data transfer to other components such as digital wall interfaces, advanced functional window controllers, digital architectural elements, and the like. 1E shows an example of a data communication system capable of providing data for interaction with optically switchable windows and for non-window purposes. As shown, the communication system of the building has a number of control panels (CPs) 103, at least one is connected to an external network 105 such as the Internet, which is a cloud-based service and/or content May allow access to various services and/or content, such as. Each control panel 103 may include components for delivering power to one or more window controllers and/or other devices in a building and a master or network controller as described herein. Exemplary features of the control panel and its components are provided in U.S. Patent Application No. 15/365,685, filed Nov. 30, 2016, which is incorporated by reference above. In the illustrated embodiment, each control panel 103 also has a high bandwidth data communication switch, such as a 10 gigabit per second (Gbps) Ethernet switch.

각각의 제어 패널(103)은 데이터 네트워크 백본을 생성하기 위해 적절한 케이블(107)을 통해 하나 이상의 다른 제어 패널에 연결된다. 특정 실시예들에서, 케이블(107)은 절연 차폐부 내에 구리 전도체를 이용할 수 있는 쌍축(twinaxial) 케이블을 포함한다. 쌍축 케이블은 수백 피트의 통신 거리에 적합하다. 특정 실시예들에서, 고 대역폭, 예를 들면, 2.5 Gbps 및 그 이상의 대역폭의 동축이 사용된다. MoCA 데이터 전송 프로토콜의 현재 및 진화하는 구현들은 이를 지원한다. 또한, 일부 경우에, 특히 비교적 짧은 링크만을 필요로 하는 경우에, 비-차폐 트위스트 쌍 케이블이 사용될 수 있다. 특정 실시예들은 고 대역폭(예를 들어, 10 Gbps 이상)의 무선 연결들을 이용한다. 이러한 실시예들은 포물선 안테나들 및 포물선 수신기들의 세트들을 이용할 수 있다.Each control panel 103 is connected to one or more other control panels via suitable cables 107 to create a data network backbone. In certain embodiments, cable 107 includes a twinaxial cable that may utilize copper conductors within the insulating shield. Twinaxial cables are suitable for communication distances of hundreds of feet. In certain embodiments, high bandwidth, eg 2.5 Gbps and higher bandwidth coaxial is used. Current and evolving implementations of the MoCA data transfer protocol support this. Further, in some cases, especially when only relatively short links are needed, non-shielded twisted pair cables can be used. Certain embodiments use high bandwidth (eg, 10 Gbps or more) wireless connections. These embodiments may use sets of parabolic antennas and parabolic receivers.

제어 패널들(103)과, 건물 내의 광학적으로 스위칭 가능한 창문들 및/또는 비-창문 장치들과 같은 건물 내의 목적지 장치들 사이의 데이터 통신들을 제공하기 위해 다양한 유형들의 데이터 전송 라인들이 이용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 데이터 전송 라인(109) 및 연관된 인터페이스들은 CAN(Controller Area Network) 프로토콜 CAN 2.0과 같은 컨트롤러 네트워크 프로토콜을 지원한다. 도시된 실시예에서, 전송 라인(109) 및 연관된 인터페이스들은 제어 패널들(103) 내의 통상적인 창문 컨트롤러들(111) 및 다른 유형들의 컨트롤러들 사이의 데이터 통신들을 제공한다. 이러한 다른 컨트롤러들의 예들은 네트워크 및 마스터 컨트롤러들을 포함한다. 데이터 전송 라인들(109)은 컨트롤러 영역 네트워크의 대역폭 제한들과 함께 제공되는 데이터를 사용하여 기능할 수 있는 다른 장치들(도시되지 않음)에 통신들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.Various types of data transmission lines may be used to provide data communications between the control panels 103 and destination devices in the building, such as optically switchable windows and/or non-window devices in the building. . In the illustrated embodiment, the data transmission line 109 and associated interfaces support a controller network protocol such as Controller Area Network (CAN) protocol CAN 2.0. In the illustrated embodiment, the transmission line 109 and associated interfaces provide data communications between conventional window controllers 111 and other types of controllers within the control panels 103. Examples of such other controllers include network and master controllers. The data transmission lines 109 may be used to provide communications to other devices (not shown) that may function using the data provided with the bandwidth limitations of the controller area network.

다른 유형의 데이터 전송 라인은 기가비트 이더넷(GbE) 라인과 같은 고 대역폭 네트워크 라인(113)이고, 이는 UTP 라인(도시된 바와 같음), 또는 쌍축 라인 등일 수 있다. 고 대역폭 라인들(113)은 제어 패널들(103)과 특정 기능들에 대해 높은 데이터 레이트들을 요구할 수 있는 하나 이상의 유형들의 장치들 사이에 데이터 링크들을 제공할 수 있다. 도시된 실시예에서, 이러한 장치들은 디지털 벽 인터페이스들(115) 및 개선된 기능성 창문 컨트롤러들(117)을 포함하며, 이들 모두는 본원의 다른 곳에서 설명된다. 일부 구현예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들(117)은 컨트롤러 네트워크(예를 들어, 컨트롤러 네트워크 라인/CAN 버스(109)) 및 고 대역폭 라인(113) 모두에 연결된다.Another type of data transmission line is a high bandwidth network line 113, such as a Gigabit Ethernet (GbE) line, which may be a UTP line (as shown), a twinaxial line, and the like. High bandwidth lines 113 may provide data links between control panels 103 and one or more types of devices that may require high data rates for certain functions. In the illustrated embodiment, these devices include digital wall interfaces 115 and enhanced functional window controllers 117, all of which are described elsewhere herein. In some implementations, the enhanced functionality window controllers 117 are connected to both the controller network (eg, controller network line/CAN bus 109) and the high bandwidth line 113.

도시된 실시예에서, 고 대역폭 데이터 전송은 기가비트 이더넷을 지원하는 비-차폐 트위스트 쌍 라인 및 하나 이상의 동축 라인들(119) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 동축 라인(들)(119)을 통한 데이터 전송은, 예를 들어, 약 1 Gbps 또는 그 이상의 고 대역폭을 갖는 하나의 조합된 라인으로 동축 케이블(각각의 채널이 상이한 주파수 대역을 운반하는) 내의 채널들을 기능적으로 결합하는 MoCA에 의해 공표되는 것과 같은 프로토콜에 따라 이루어질 수 있다. MoCA 프로토콜은 본원의 다른 곳에서 설명된다. 무선과 같은 다른 링크 기술이 UTP 또는 동축 라인들 대신에 또는 이를 보충하기 위해 사용될 수 있다.In the illustrated embodiment, high bandwidth data transmission may be provided by either or both of one or more coaxial lines 119 and a non-shielded twisted pair line supporting Gigabit Ethernet. In some embodiments, the data transmission over the coaxial line(s) 119 is, for example, a coaxial cable (each channel is a different frequency band in one combined line with a high bandwidth of about 1 Gbps or more). It can be done according to a protocol as published by MoCA that functionally combines the channels within). The MoCA protocol is described elsewhere herein. Other link technology, such as radio, may be used instead of or to supplement UTP or coaxial lines.

도시된 바와 같이, 상부 제어 패널(103)은 3개의 디지털 구성 요소들(이 경우에, 하나는 비디오 디스플레이 장치(122)에 연결되는 디지털 멀리언들(121))을 서비스한다. GbE UTP 라인(113) 및 동축 케이블(119) 중 어느 하나 또는 둘 모두가 제어 패널과 디지털 건축 요소 사이에 고 대역폭 데이터 통신을 제공하기 위해 사용될 수 있다.As shown, the upper control panel 103 serves three digital components (in this case, one digital mullions 121 connected to the video display device 122). Either or both of the GbE UTP line 113 and coaxial cable 119 may be used to provide high bandwidth data communication between the control panel and the digital building element.

도 2a 및 도 2b는 일부 실시예들에 따른, 건물을 위한 고 대역폭 통신 네트워크를 도시한다. 두 도면에서, 도 1a 내지 도 1e와 연관하여 설명된 CP(103)와 유사한 기능을 가질 수 있는 제어 패널은 CP2 또는 CP3으로 라벨링된 모듈로서 식별된다. 도시된 예에서, 각각의 제어 패널은 마스터 및/또는 네트워크 컨트롤러(MC/NC), 제어 패널 모니터(CPM), 및 통신 네트워크 스위치(225a 또는 225b)를 포함한다. 특정 실시예들에서, 제어 패널 모니터들은 앞서 참고로 포함된, 2016년 11월 30일 출원된 미국 특허출원 제15/365,685호에 제시된 하나 이상의 특징들을 가진다. 일부 구현예들에서, CP2 네트워크 스위치(225a)는 다수의(예를 들어, 2개의) SFP(small form-factor pluggable) 트랜시버 포트 및 다수의(예를 들어, 4개의) 100 Mb 이더넷 포트를 포함한다. 적절한 네트워크 스위치의 일 예는 캘리포니아주 산호세에 소재한 Cisco Systems로부터 입수 가능한 IE 2000 스위치이다. SFP 포트는 광섬유 연결용 플러그인이다. 특정 실시예들에서, 하나 이상의 SFP 포트들은 850 nm 광 통신, 또는 1310 nm 광 통신, 또는 1550 nm 광 통신을 지원한다.2A and 2B illustrate a high bandwidth communication network for a building, in accordance with some embodiments. In both figures, a control panel that may have a function similar to the CP 103 described in connection with FIGS. 1A-1E is identified as a module labeled CP2 or CP3. In the illustrated example, each control panel includes a master and/or network controller (MC/NC), a control panel monitor (CPM), and a communication network switch 225a or 225b. In certain embodiments, control panel monitors have one or more of the features set forth in US Patent Application No. 15/365,685 filed Nov. 30, 2016, which is incorporated by reference above. In some implementations, CP2 network switch 225a includes multiple (e.g., two) small form-factor pluggable (SFP) transceiver ports and multiple (e.g., four) 100 Mb Ethernet ports. do. An example of a suitable network switch is an IE 2000 switch available from Cisco Systems of San Jose, CA. The SFP port is a plug-in for fiber optic connections. In certain embodiments, the one or more SFP ports support 850 nm optical communication, or 1310 nm optical communication, or 1550 nm optical communication.

CP3 제어 패널에서, 네트워크 스위치(225b)는 광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템에 요구되는 것 이상의 데이터 레이트를 수용할 수 있다. 이와 같이, CP3 스위치(225b)는 창문 시스템(예를 들어, CP2들)에만 전용되는 구성요소들에 제공되는 것보다 더 많은 대역폭을 요구할 수 있다. 특정 실시예들에서, 고 대역폭 제어 패널들(예를 들면, CP3들)의 고 대역폭 스위치들은 다수(예를 들어, 4개)의 SFP, 다수(예를 들면, 8개)의 Gb 이더넷 포트들, 및 다수(예를 들면, 8개)의 PoE(Power over Ethernet) Gb 이더넷 포트들을 포함한다. 특정 실시예들에서, 각각의 포트는 적어도 10 Gb 라인을 지지할 수 있다. 특정 실시예들에서, 스위치들은 원한다면 포트들을 통합하여 최대 40 Gb 이더넷 포트를 생성하도록 구성될 수 있다. 적절한 네트워크 스위치의 일 예는 캘리포니아주 산호세에 소재한 Cisco Systems로부터 입수 가능한 IE 4000스위치이다.In the CP3 control panel, the network switch 225b can accommodate data rates above those required for an optically switchable window system. As such, the CP3 switch 225b may require more bandwidth than is provided for components dedicated only to the window system (eg, CP2s). In certain embodiments, the high bandwidth switches of the high bandwidth control panels (e.g., CP3s) have multiple (e.g., 4) SFPs, multiple (e.g., 8) Gb Ethernet ports. , And multiple (eg, 8) Power over Ethernet (PoE) Gb Ethernet ports. In certain embodiments, each port can support at least a 10 Gb line. In certain embodiments, switches can be configured to aggregate ports to create up to 40 Gb Ethernet ports, if desired. An example of a suitable network switch is the IE 4000 switch, available from Cisco Systems of San Jose, CA.

고 대역폭 케이블을 위한 백본은 다층 건물 내의 수직 상승 도관을 통해 상향으로 지향될 수 있다. 건물의 모든 통신 요소들(예를 들어, 모든 디지털 건축 요소들 및 모든 벽 인터페이스들을 포함함) 전체에 걸쳐 고 대역폭 통신을 지원하기 위해 필요하다면, 고 대역폭 케이블은 건물의 하나 이상의 층들에서 수평으로 지향될 수 있다. 코어 및 쉘 건물에서, 예를 들어, 초기 건축은 수직 상승 도관들을 포함할 수 있지만, 수평 도관들을 포함하지 않을 수 있으며, 수평 도관들은 건물에 입주자들이 있을 때 나중에 설치될 것이다.The backbone for high-bandwidth cables can be oriented upwards through vertical rise conduits in multi-storey buildings. If necessary to support high-bandwidth communications across all communication elements of the building (e.g., including all digital architectural elements and all wall interfaces), high-bandwidth cables are oriented horizontally on one or more floors of the building. Can be. In a core and shell building, for example, the initial construction may include vertical rising conduits, but may not include horizontal conduits, and the horizontal conduits will be installed later when there are occupants in the building.

특정 실시예들에서, 고 대역폭 성능을 갖는 제어 패널들 및 연관된 링크들이 네트워크 백본으로서 함께 사용된다. 즉, 백본 내의 모든 구성요소는 고 대역폭 전송 성능을 갖는다. 본원에 사용되는 바와 같이, 달리 특정되지 않는 한, "고 대역폭"은 1초당 적어도 약 0.5기가비트 또는 더 빠른 데이터 전송 및/또는 데이터 처리 능력을 갖는 네트워크 구성요소를 기술한다. 특정 실시예들에서, 데이터 전송 네트워크는 10 Gbps백본을 포함한다.In certain embodiments, control panels and associated links with high bandwidth capability are used together as a network backbone. That is, all components in the backbone have high bandwidth transmission performance. As used herein, unless otherwise specified, “high bandwidth” describes a network component having at least about 0.5 gigabits per second or faster data transfer and/or data processing capabilities. In certain embodiments, the data transmission network includes a 10 Gbps backbone.

특정 실시예들에서, 네트워크 백본은 백본을 갖는 건물 외부에 위치된 다른 네트워크에 대한 연결을 제공한다. 일 예에서, 다른 네트워크는 광역 네트워크 또는 간단히 인터넷이다. 예를 들어, 제어 패널은 Comcast Business, Level 3 Communications 등에 연결하기 위한 구성요소를 포함할 수 있다.In certain embodiments, the network backbone provides connectivity to other networks located outside the building with the backbone. In one example, the other network is a wide area network or simply the Internet. For example, the control panel may include components for connecting to Comcast Business, Level 3 Communications, and the like.

전술한 바와 같이, 일부 네트워크 구성들은 창문 컨트롤러들 및 제어 패널들에서의 CAN 인터페이스와 같은 컨트롤러 네트워크 구성요소들을 포함한다. 또한, 일부 네트워크 구성들은 제어 패널로부터의 이더넷 스위치들 및 이더넷 라인들과 같은 고 대역폭 네트워크 구성요소들을 더 포함한다.As mentioned above, some network configurations include controller network components such as window controllers and a CAN interface in control panels. In addition, some network configurations further include high bandwidth network components such as Ethernet switches and Ethernet lines from the control panel.

도 1a 내지 도 1e와 연관하여 전술된 바와 같이, 컨트롤러 네트워크는 광학적으로 스위칭가능한 창문을 제어하는 데에 전용되는 표준 창문 컨트롤러들(WC2들)을 위한 데이터 전송을 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러 네트워크는 Wi-Fi 액세스 포인트, 셀룰러 성능 등을 가질 수 있는 개선된 기능성 창문 컨트롤러들(WC3들)을 지원하는 데이터 전송을 제공할 수 있다. 특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들은 창문 컨트롤러들에 할당된 광학적으로 스위칭 가능한 창문들을 제어하는 것에 관한 데이터를 전송 및 수신하기 위해 컨트롤러 네트워크 버스에 연결된다. 추가적으로, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들은 Wi-Fi 및/또는 셀룰러 통신들과 같은 비-창문 기능들에 관한 데이터를 전송 및 수신하기 위해 기가비트 이더넷 라인과 같은 고 대역폭 라인에 연결될 수 있다.As described above in connection with FIGS. 1A-1E, the controller network can provide data transfer for standard window controllers (WC2s) dedicated to controlling optically switchable windows. In addition, the controller network may provide data transmission to support improved functional window controllers (WC3s) that may have Wi-Fi access points, cellular capabilities, and the like. In certain embodiments, advanced functional window controllers are connected to a controller network bus to transmit and receive data relating to controlling optically switchable windows assigned to the window controllers. Additionally, advanced functional window controllers can be connected to a high bandwidth line, such as a Gigabit Ethernet line, to transmit and receive data regarding non-window functions such as Wi-Fi and/or cellular communications.

특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들은 건물 내에 무선 통신 서비스를 제공하기 위해 필요한 위치들에 배치된다. 일 예로서, 하나의 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 건물 공간의 매 2500평방 피트마다 배치될 수 있으며, 이는 50피트당 약 하나의 개선된 기능성 창문 컨트롤러에 대응할 수 있다. 보다 일반적으로, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들은 인접한 컨트롤러들이 약 30 피트 내지 100피트 사이의 거리에 의해 분리되도록 건물 내에 배치될 수 있다. 특정 실시예들에서, 인접한 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 트렁크 라인을 따라 약 4개 내지 10개의 IGU들, 예를 들어 대략 매 6개의 IGU들에 의해 분리된다.In certain embodiments, advanced functional window controllers are placed in the locations necessary to provide wireless communication service within a building. As an example, one improved functional window controller may be placed every 2500 square feet of building space, which may correspond to about one improved functional window controller per 50 feet. More generally, improved functional window controllers can be placed within a building such that adjacent controllers are separated by a distance between about 30 feet and 100 feet. In certain embodiments, an adjacent enhanced functional window controller is separated by about 4 to 10 IGUs, for example about every 6 IGUs along the trunk line.

특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들은 도 1, 도 2a, 및 도 2b에 도시되고 앞에서 참고로 포함된 2016년 11월 30일 출원된 미국 특허출원 제15/365,685호에서 설명된 예들에 예시된 바와 같이 트렁크 라인으로부터의 드롭들을 통해 데이터를 수신한다. 트렁크 라인은 데이터 전송 케이블을 운반하는 데 사용할 수 있습니다. 데이터(및 전력)를 트렁크 라인으로부터 개별적인 개선된 기능성 창문 컨트롤러로 제공하기 위해 트렁크 라인으로부터의 드롭 라인이 사용될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 네트워크 토폴로지는 하나 이상의 개선된 기능성 창문 컨트롤러들 각각에 대해 실행되는 별도의 데이터 라인을 포함한다.In certain embodiments, improved functional window controllers are in accordance with the examples described in U.S. Patent Application No. 15/365,685 filed Nov. 30, 2016, shown in FIGS. 1, 2A, and 2B and incorporated herein by reference. Receive data via drops from the trunk line as illustrated. Trunk lines can be used to carry data transmission cables. A drop line from the trunk line can be used to provide data (and power) from the trunk line to an individual enhanced functional window controller. In alternative embodiments, the network topology includes a separate data line running for each of the one or more advanced functional window controllers.

특정 실시예들에서, 데이터를 제어 패널들로부터 개선된 기능성 창문 컨트롤러(WC3)(및, 일부 실시예들에서는, 통상적인 창문 컨트롤러들(WC2))에 제공하는 라인들은 기가비트 이더넷 라인들이며, 이는 비-차폐 트위스트 쌍(UTP), 쌍축 케이블 등으로서 구현될 수 있다. 일부 경우에, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들 모두 또는 다수에 대한 데이터는 전체적으로 기가비트 이더넷 UTP 라인들을 통해 이루어진다.In certain embodiments, the lines that provide data from the control panels to the enhanced functional window controller WC3 (and, in some embodiments, conventional window controllers WC2) are Gigabit Ethernet lines, which are non- -Can be implemented as a shielded twisted pair (UTP), a twinaxial cable, etc. In some cases, data for all or many of the advanced functional window controllers is entirely over Gigabit Ethernet UTP lines.

특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러들(WC3) 중 하나 이상에 제공된 데이터의 일부 또는 전부는 고 대역폭 동축 케이블을 통해 제공된다. 일 예에서, 동축 케이블 및 연관된 네트워크 컨트롤러들은 케이블 TV 산업에 의해 적어도 부분적으로 계획되는 인터넷 프로토콜 묶음을 제공하는 MoCA 표준들 중 하나를 사용하여 데이터를 전송하도록 설계되거나 구성된다. 언급된 바와 같이, 일부 구현예들에서, MoCA는 동축 케이블을 통해 기가비트 이더넷 대역폭을 제공한다.In certain embodiments, some or all of the data provided to one or more of the enhanced functional window controllers WC3 is provided via a high bandwidth coaxial cable. In one example, coaxial cables and associated network controllers are designed or configured to transmit data using one of the MoCA standards providing a suite of Internet protocols that are at least partially envisioned by the cable TV industry. As mentioned, in some implementations, MoCA provides Gigabit Ethernet bandwidth over coaxial cable.

MoCA 프로토콜은, 채널들이 함께 훨씬 더 높은 대역폭을 제공하도록, 다수의 채널들(각각이 제한된 대역폭을 갖는)을 제공하기 위한 결합으로 알려진 기술을 포함한다. 일부 구현예들에서, 결합된 채널들 각각은 각각 약 155 kB에서 별개의 주파수 대역을 사용한다. 일부 구현예들에서, 기가비트 대역폭을 제공하기 위해, 기가비트 채널이 되도록 16개의 동축 채널들이 응집된다. 기가비트 대역폭보다 적게 필요한 경우, 더 적은 채널들이 결합될 필요가 있다. 일부 경우에, 상이한 채널들이 상이한 엔드 포인트들에 결합되어, 상이한 대역들을 허용한다. 네트워크는 트래픽을 상이한 엔드 포인트들로 분리할 수 있어, 예를 들어, 가상 네트워크들의 구현을 가능하게 한다. 케이블 캡은 다른 개선된 기능성 창문 컨트롤러와 연결되도록 동축 케이블 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, MoCA 또는 이와 유사한 대역폭 확장가능한 접근법은 건물 인프라가 개선된 기능성 창문 컨트롤러들을 포함하는 창문 컨트롤러들을 상대적으로 끊김없이 추가 및 제거할 수 있게 한다.The MoCA protocol includes a technique known as concatenation to provide multiple channels (each with a limited bandwidth) so that the channels together provide a much higher bandwidth. In some implementations, each of the combined channels uses a separate frequency band at about 155 kB each. In some implementations, 16 coaxial channels are aggregated to be a gigabit channel to provide gigabit bandwidth. If less than a gigabit bandwidth is required, fewer channels need to be combined. In some cases, different channels are coupled to different end points, allowing different bands. The network can separate the traffic to different endpoints, allowing the implementation of virtual networks, for example. The cable cap can be placed on the coaxial cable to connect with other advanced functional window controllers. In some embodiments, a MoCA or similar bandwidth scalable approach allows the building infrastructure to add and remove window controllers, including improved functional window controllers, relatively seamlessly.

특정 실시예들에서, 제어 패널로부터 하나 이상의 창문 컨트롤러들 및/또는 디지털 요소들(예를 들어, 디지털 벽 인터페이스들 또는 디지털 건축 요소들)로의 트렁크 라인은 동축 및 비-동축 라인 모두를 이용한다. 예를 들어, 제어 패널로부터의 라인의 제1 부분은 쌍축 또는 UTP 라인이고, 해당 라인의 제1 부분에 연결된 제2 부분은, 예를 들어, MoCA 프로토콜을 사용하여 데이터를 전송하도록 구성된 동축 라인이다. 트렁크 라인의 제1 부분 및 제2 부분 모두는 기가비트 전송 속도를 지원하도록 설계되거나 구성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 트렁크 라인의 제1 및 제2 부분은 T 커넥터를 사용하여 연결된다. 예를 들어, 쌍축 또는 UTP 라인은 제어 패널로부터 이어지고, 그 다음에 (MoCA 프로토콜을 위한) 동축 케이블에 연결되며, 이때, 마지막 창문 컨트롤러(통상적인 또는 개선된)가 위치되는 말단으로 연장된다.In certain embodiments, the trunk line from the control panel to one or more window controllers and/or digital elements (eg, digital wall interfaces or digital architectural elements) uses both coaxial and non-coaxial lines. For example, the first part of the line from the control panel is a twinaxial or UTP line, and the second part connected to the first part of that line is a coaxial line configured to transmit data using, for example, the MoCA protocol. . Both the first portion and the second portion of the trunk line may be designed or configured to support gigabit transmission rates. In certain embodiments, the first and second portions of the trunk line are connected using a T connector. For example, a twinaxial or UTP line leads from the control panel and then is connected to a coaxial cable (for the MoCA protocol), where it extends to the end where the last window controller (conventional or improved) is located.

일부 실시예들에서, 동축 케이블은 트렁크 라인으로서 구성되거나 또는 그 내부에 통합된다. 이러한 방식으로, 케이블 드롭들은, 필요 시, 트렁크 라인의 길이를 따라 창문 컨트롤러들 및/또는 다른 장치들에 이어질 수 있다. 일부 경우에는, 추가적인 라인이 필요하지 않으며, 트렁크 라인마다 하나의 동축 케이블만 있다. 특정 실시예들에서, 고 대역폭 데이터 통신 라인들(동축, UTP, 쌍축 등)은 예를 들어, 전력 전달을 위해 정의된 대로 트렁크 라인 경로들을 따를 수 있다. 원하는 경우, 이러한 고 대역폭 라인은 건축 중에 설치될 수 있지만, 디지털 요소들이 건물 건축 중이 아니라 나중에 설치된다고 가정하면, 디지털 요소들이 설치될 때에 나중에만 사용될 수 있다.In some embodiments, the coaxial cable is configured as or integrated into a trunk line. In this way, cable drops can lead to window controllers and/or other devices along the length of the trunk line, if necessary. In some cases, no additional lines are required, and there is only one coaxial cable per trunk line. In certain embodiments, high bandwidth data communication lines (coaxial, UTP, twinaxial, etc.) may follow trunk line paths as defined for power delivery, for example. If desired, these high-bandwidth lines can be installed during construction, but assuming that digital elements are installed later rather than during building construction, they can only be used later when the digital elements are installed.

일부 실시예들에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 건물을 위한 고 대역폭 통신 네트워크는 디지털 멀리언들(221) 또는 다른 개선된 기능성 디지털 건축 요소들을 포함한다.In some embodiments, as shown in FIG. 2B, a high bandwidth communication network for a building includes digital mullions 221 or other advanced functional digital architectural elements.

건물 요소의 다성분 디지털 요소Multi-component digital elements of building elements

전술한 바와 같이, 본원에 설명된 바와 같은 고 대역폭 네트워크는 강인한 감지 및 데이터 처리 능력을 갖는 복수의 디지털 요소들, 및/또는 데이터 스토리지 및/또는 사용자 인터페이스 능력들과 같은 하나 이상의 추가적인 특징들을 포함할 수 있다. 이러한 능력들을 가능하게 하는 구성요소들이 이하에 설명되며, 일반적으로 "센서들 및 다른 주변" 구성요소들 또는 요소들로서 지칭될 수 있다. 디지털 요소들의 사용 및 기능들이 또한 아래에서 설명된다.As described above, a high bandwidth network as described herein may include a plurality of digital elements with robust sensing and data processing capabilities, and/or one or more additional features such as data storage and/or user interface capabilities. I can. The components that enable these capabilities are described below and may generally be referred to as “sensors and other surrounding” components or elements. The use and functions of digital elements are also described below.

아래에서 설명되는 바와 같이, 디지털 요소들은, 목적하는 바와 같이, 통상적으로 영구적인 요소들인 건물 구조 요소들에, 및/또는 건물 벽들, 바닥들, 천장들, 또는 지붕들에 설치되게 하는 다양한 포맷들 및 하우징들 내에 제공될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디지털 요소의 섀시(chassis) 또는 하우징은 모든 치수가 약 5미터 이하이거나, 모든 치수가 약 3미터 이하이다. 다양한 실시예들에서, 하우징은 강체 또는 반(semi)-강체이고 구성요소의 일부 또는 모든 구성요소를 내포한다. 일부 경우에, 하우징은 스피커, 디스플레이, 안테나, 또는 센서와 같은 하나 이상의 구성요소를 부착하기 위한 프레임 또는 스캐폴드를 제공한다. 일부 실시예들에서, 하우징은 네트워크 링크, 비디오 디스플레이, 모바일 전자 장치, 배터리 충전기 등에 부착하기 위한 포트 또는 케이블과 같은 하나 이상의 포트들 또는 케이블들에 대한 외부 액세스를 제공한다.As described below, digital elements are, as desired, in various formats that allow them to be installed on building structural elements, which are typically permanent elements, and/or on building walls, floors, ceilings, or roofs. And may be provided in the housings. In various embodiments, the chassis or housing of the digital element is less than or equal to about 5 meters in all dimensions, or less than or equal to about 3 meters in all dimensions. In various embodiments, the housing is rigid or semi-rigid and contains some or all of the components. In some cases, the housing provides a frame or scaffold for attaching one or more components such as speakers, displays, antennas, or sensors. In some embodiments, the housing provides external access to one or more ports or cables, such as a port or cable for attaching to a network link, video display, mobile electronic device, battery charger, and the like.

창문 컨트롤러 네트워크들 및 연관된 디지털 요소들은 사무실 건물들 및 다른 유형의 건물들의 건축 시, 비교적 초기에 설치될 수 있다. 빈번하게, 창문 컨트롤러 네트워크는, 임의의 다른 네트워에 앞서, 예를 들어 건물 관리 시스템(BMS: Building Management System), 보안 시스템, 입주자의 IT(Information Technology) 시스템 등과 같은 다른 건물 기능을 위한 네트워크에 앞서, 설치된다.Window controller networks and associated digital elements can be installed relatively early in the construction of office buildings and other types of buildings. Frequently, the window controller network precedes any other network, e.g. before the network for other building functions, such as a building management system (BMS), a security system, a tenant's information technology (IT) system, etc. , Is installed.

본 교시가 없는 경우, 센서 및 다른 주변 요소들은 건축 이후에 건물의 벽 및 천장 주위에 설계되고, 그 결과 설치, 작동 및 유지 비용이 많이 들 수 있다. 본 개시의 특정 실시예들에서, 고 대역폭 창문 네트워크 및 연관된 디지털 요소들은 초기에 설치되고, 건물의 스킨(skin) 또는 패브릭(fabric) 내의 연관된 센서들 및 주변 장치들(예를 들어, 구조적 건물 구성요소들, 특히 벽, 칸막이, 프레임, 빔, 멀리언, 트랜섬(transom) 등과 같은 건물 또는 방 주변에 있는 요소들)을 제공한다. 설치는 건물 건축 중에 발생할 수 있다. 설치된 네트워크는 창문 네트워크(예를 들어, 감지, 데이터 전송, 처리)의 원격 동작 능력을 이용하여 현재는 사일로된(silo-ed) 센서 및 에지 네트워크 기술의 설치 및 운영 비용을 감소시킬 수 있다.In the absence of this teaching, sensors and other surrounding elements are designed around the walls and ceilings of the building after construction, and as a result can be expensive to install, operate and maintain. In certain embodiments of the present disclosure, the high bandwidth window network and associated digital elements are initially installed, and associated sensors and peripherals within the skin or fabric of the building (e.g., structural building configuration). Elements, especially those around the building or room, such as walls, partitions, frames, beams, mullions, transoms, etc.). Installation can take place during building construction. The installed network can take advantage of the remote operating capabilities of window networks (eg, sensing, data transmission, processing) to reduce the cost of installing and operating currently silo-ed sensor and edge network technologies.

운영 비용과 연관하여, 사일로된 센서 네트워크를 관리하고 운영하는 것은 매우 비싸다. 특정 실시예들에서, 고 대역폭 건물 네트워크 및 연관된 디지털 요소들은 센서들 및 다른 주변 장치들의 중앙 모니터링 및 동작을 용이하게 하여, 센서 네트워크들의 동작 비용을 상당히 감소시킨다.In terms of operating costs, managing and operating a siled sensor network is very expensive. In certain embodiments, the high bandwidth building network and associated digital elements facilitate central monitoring and operation of sensors and other peripheral devices, significantly reducing the operating cost of sensor networks.

특정 실시예들에서, 창문 네트워크 상의 센서들은 건물 점유자들이 그들의 시간을 소비하는 곳에 가깝게 설치되어, 점유자의 편안함을 제공하는 데에 있어서 센서들의 효과를 향상시킨다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 고 대역폭 네트워크에 연결되는 본원에 기술된 바와 같은 디지털 요소들은 건물 전체에 걸쳐 다양한 위치들에 배치될 수 있다. 이러한 위치의 예들은 사무실, 로비, 메자닌(mezzanine), 욕실, 계단, 테라스 등의 건물 구조적 요소를 포함한다. 이러한 위치들 중 임의의 위치 내에서, 디지털 요소들은 점유자 위치들에 근접하게 위치 및/또는 배향될 수 있고, 그에 의해 점유자 편안함을 유지하거나 향상시키는 방식으로 작용하도록 건물 시스템들을 트리거링하기에 가장 적절한 환경 데이터를 수집할 수 있다.In certain embodiments, sensors on the window network are installed close to where building occupants spend their time, enhancing the effectiveness of the sensors in providing occupant comfort. As described below, digital elements as described herein that are connected to a high bandwidth network can be placed in various locations throughout the building. Examples of such locations include building structural elements such as offices, lobbies, mezzanines, bathrooms, stairs, and terraces. Within any of these locations, digital elements can be positioned and/or oriented in proximity to occupant locations, whereby the environment most suitable to trigger building systems to act in a manner that maintains or enhances occupant comfort. Data can be collected.

특정 실시예들에서, 고 대역폭 창문 네트워크의 감지, 데이터 처리, 및 데이터 저장 능력은 건물 대화형 애플리케이션 또는 마이크로소프트의 코타나(Cortana), 애플의 시리(Siri), 아마존의 알렉사(Alexa), 및 구글의 구글 홈(Google Home)과 같은 개인 디지털 비서를 위한 인프라를 제공한다. 이러한 애플리케이션 및 개인 디지털 비서의 유용성은 센서들의 범위와 건물의 점유자들 사이의 직접적인 상호작용에 의해 확장된다. 아래에서 더욱 충분히 설명되는 바와 같이, 이러한 상호작용은 컴퓨터 비전, 분석, 기계 학습 등을 포함한다.In certain embodiments, the detection, data processing, and data storage capabilities of a high-bandwidth window network are capable of building interactive applications or Microsoft's Cortana, Apple's Siri, Amazon's Alexa, and Google. It provides the infrastructure for personal digital assistants, such as Google Home. The usefulness of these applications and personal digital assistants is extended by the range of sensors and the direct interaction between occupants of the building. As explained more fully below, these interactions include computer vision, analytics, machine learning, and the like.

디지털 건축 요소Digital architectural elements

디지털 건축 요소(DAE)는 다양한 센서들, 프로세서(예를 들어, 마이크로컨트롤러), 네트워크 인터페이스, 및 하나 이상의 주변 장치 인터페이스들을 포함할 수 있다. DAE 센서들의 예들은 광 센서들을, 선택적으로는 카메라들과 같은 이미지 캡처 센서들, 음성 코일들 또는 마이크들과 같은 오디오 센서들, 공기질 센서들, 및 근접 센서들(예를 들어, 특정 IR 및/또는 RF 센서들)을 포함한다. 네트워크 인터페이스는 기가비트(또는 더 빠른) 이더넷 인터페이스와 같은 고 대역폭 인터페이스일 수 있다. DAE 주변 장치들의 예들은 비디오 디스플레이 모니터들, 확장 스피커들, 모바일 장치들, 배터리 충전기들 등을 포함한다. 주변 장치 인터페이스들의 예들은 표준 블루투스 모듈들, USB 포트들과 네트워크 포트들 같은 포트들 등을 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 포트들은 제3자 장치들을 위한 다양한 전용 포트들 중 임의의 것을 포함한다.A digital architectural element (DAE) may include various sensors, a processor (eg, a microcontroller), a network interface, and one or more peripheral device interfaces. Examples of DAE sensors include light sensors, optionally image capture sensors such as cameras, audio sensors such as voice coils or microphones, air quality sensors, and proximity sensors (e.g., specific IR and/or Or RF sensors). The network interface may be a high bandwidth interface such as a gigabit (or faster) Ethernet interface. Examples of DAE peripherals include video display monitors, expansion speakers, mobile devices, battery chargers, and the like. Examples of peripheral device interfaces include standard Bluetooth modules, ports such as USB ports and network ports, and the like. Additionally or alternatively, the ports include any of a variety of dedicated ports for third party devices.

특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템(예를 들어, 창문 상의 디스플레이)을 위해 제공되는 다른 하드웨어 및 소프트웨어와 함께 동작한다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 창문 컨트롤러 또는 마스터 컨트롤러, 네트워크 컨트롤러 등과 같은 다른 컨트롤러를 포함한다.In certain embodiments, the digital architectural element works with other hardware and software provided for an optically switchable window system (eg, a display on a window). In certain embodiments, the digital architectural element comprises a window controller or other controller such as a master controller, network controller, and the like.

특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 스피커, 광원(예를 들어, LED), 비콘, 안테나(예를 들어, Wi-Fi 또는 셀룰러 통신 안테나) 등과 같은 하나 이상의 신호 생성 장치를 포함한다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 에너지 저장 구성요소 및/또는 전력 하베스팅(harvesting) 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 구성요소는 에너지 저장 장치로서 하나 이상의 배터리 또는 커패시터를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 광전지 셀을 더 포함할 수 있다. 일 예에서, 디지털 건축 요소는 하나 이상의 사용자 인터페이스 구성요소들(예를 들어, 마이크 또는 스피커), 및 하나 이상의 센서들(예를 들어, 근접 센서)뿐만 아니라, 고 대역폭 통신을 위한 네트워크 인터페이스를 갖는다.In certain embodiments, the digital architectural element includes one or more signal generating devices such as a speaker, light source (eg, LED), beacon, antenna (eg, Wi-Fi or cellular communication antenna), and the like. In certain embodiments, the digital building element comprises an energy storage component and/or a power harvesting component. For example, a component may include one or more batteries or capacitors as an energy storage device. These components may further comprise photovoltaic cells. In one example, the digital architectural element has one or more user interface components (e.g., microphone or speaker), and one or more sensors (e.g., proximity sensor), as well as a network interface for high bandwidth communication. .

다양한 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 건물의 구조적 요소에 부착되거나 그렇지 않으면 건물의 구조적 요소와 함께 배치되도록 설계되거나 구성된다. 일부 경우에, 디지털 건축 요소는 그것이 연관되는 구조적 요소와 혼합되는 외관을 갖는다. 예를 들어, 디지털 건축 요소는 연관된 구조적 요소와 혼합되는 형상, 크기 및 색상을 가질 수 있다. 일부 경우에, 디지털 건축 요소는 건물의 점유자들에게 쉽게 보이지 않는다. 즉, 해당 구성요소는 완전히 또는 부분적으로 위장된다. 그러나, 이러한 구성요소는 비디오 디스플레이 모니터들, 터치 스크린들, 프로젝터들 등과 같이 혼합되지 않는 다른 구성요소들과 인터페이스할 수 있다.In various embodiments, the digital architectural element is designed or configured to be attached to, or otherwise disposed with, a structural element of a building. In some cases, a digital architectural element has an appearance that blends with the structural elements to which it is associated. For example, digital architectural elements can have shapes, sizes, and colors that blend with the associated structural elements. In some cases, digital architectural elements are not easily visible to occupants of the building. That is, the component is completely or partially disguised. However, these components can interface with other components that are not mixed, such as video display monitors, touch screens, projectors, and the like.

디지털 건축 요소들이 부착될 수 있는 건물 구조 요소들은 다양한 건물 구조물들 중 임의의 것을 포함한다. 특정한 실시예들에서, 디지털 건축 요소들이 부착되는 건물 구조물들은 건물 건축 동안에 설치되는, 일부 경우에는 건물 구조물 내에 초기에 설치되는 구조물들이다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소들을 위한 건물 구조 요소들은 건물 구조 기능으로서 기능하는 요소들이다. 이러한 요소들은 영구적일 수 있는데, 즉 건물로부터 제거하기가 쉽지 않을 수 있다. 예들은 벽, 칸막이(예를 들어, 사무실 공간 칸막이), 문, 빔, 계단, 파사드, 몰딩, 멀리언 및 트랜섬 등을 포함한다. 다양한 예들에서, 건물 구조 요소들은 건물 또는 방 주변에 위치된다. 일부 경우에, 디지털 건축 요소는 건물 구조 요소에 연결되는 별도의 모듈형 유닛 또는 상자로 제공된다. 일부 경우에, 디지털 건축 요소는 건물 구조 요소를 위한 파사드로 제공된다. 예를 들어, 디지털 건축 요소는 멀리언, 트랜섬, 또는 문의 일부를 위한 커버로서 제공될 수 있다. 일 예에서, 디지털 건축 요소는 멀리언으로서 구성되거나, 멀리언 내에 배치되거나 또는 멀리언 상에 배치된다. 디지털 건축 요소가 멀리언에 부착되는 경우, 멀리언의 단단한 부분 상에 볼트 결합(bolted)되거나 또는 다른 방식으로 부착될 수 있다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 건물 구조 요소 상에 스냅될 수 있다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 몰딩, 예를 들어, 크라운 몰딩으로서 기능한다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 모듈형이다. 즉, 통신 네트워크, 전력 분배 네트워크, 및/또는 외부 비디오 디스플레이 및/또는 다른 사용자 인터페이스 구성요소들을 이용하는 컴퓨팅 시스템과 같은 더 큰 시스템의 일부를 위한 모듈로서 기능한다.Building structural elements to which digital architectural elements may be attached include any of a variety of building structures. In certain embodiments, the building structures to which the digital architectural elements are attached are structures installed during building construction, and in some cases initially installed within the building structure. In certain embodiments, building structural elements for digital architectural elements are elements that function as a building structural function. These elements can be permanent, that is, they can be difficult to remove from the building. Examples include walls, partitions (eg, office space partitions), doors, beams, stairs, facades, moldings, mullions and transoms, and the like. In various examples, building structural elements are located around a building or room. In some cases, digital architectural elements are provided as separate modular units or boxes that are connected to the building structural elements. In some cases, digital architectural elements serve as facades for building structural elements. For example, a digital architectural element can serve as a cover for a mullion, a transom, or a portion of a door. In one example, the digital architectural element is constructed as, placed within, or placed on a mullion. When a digital architectural element is attached to the mullion, it can be bolted or otherwise attached to the rigid part of the mullion. In certain embodiments, a digital architectural element can be snapped onto a building structural element. In certain embodiments, the digital architectural element functions as a molding, for example a crown molding. In certain embodiments, the digital architectural element is modular. That is, it functions as a module for a portion of a larger system, such as a communication network, a power distribution network, and/or a computing system that utilizes external video displays and/or other user interface components.

일부 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 방, 층, 또는 건물 내의 멀리언들의 전부가 아닌 일부 상에 배치되도록 설계된 디지털 멀리언이다. 일부 경우에, 디지털 멀리언은 규칙적이거나 주기적인 방식으로 배치된다. 예를 들어, 디지털 멀리언은 매 6개의 멀리언에 배치될 수 있다.In some embodiments, the digital architectural element is a digital mullion designed to be placed on some but not all of the mullions within a room, floor, or building. In some cases, digital mullions are placed in a regular or periodic manner. For example, a digital mullion can be placed in every six mullions.

특정 실시예들에서, 고 대역폭 네트워크 연결(포트, 스위치, 라우터 등) 및 하우징에 추가하여, 디지털 건축 요소는 다음의 디지털 및/또는 아날로그 구성요소들 중 다수를 포함한다: 카메라, 근접 센서 또는 이동 센서, 점유 센서, 색온도 센서, 생체인식 센서, 스피커, 마이크, 공기질 센서, 전력 및/또는 데이터 연결을 위한 허브, 디스플레이 비디오 드라이버, Wi-Fi 액세스 포인트, 안테나, 비콘 또는 다른 메커니즘을 통한 위치 서비스, 전력원, 광원, 프로세서 및/또는 보조 및 처리 장치.In certain embodiments, in addition to the high-bandwidth network connection (port, switch, router, etc.) and housing, the digital architectural element includes many of the following digital and/or analog components: camera, proximity sensor, or movement. Location services via sensors, occupancy sensors, color temperature sensors, biometric sensors, speakers, microphones, air quality sensors, hubs for power and/or data connectivity, display video drivers, Wi-Fi access points, antennas, beacons or other mechanisms, Power sources, light sources, processors and/or auxiliary and processing units.

하나 이상의 카메라들은 가시광, IR(아래의 열 이미지 사용을 참조), 또는 다른 파장 영역 내의 특징을 이미징하기 위한 센서 및 프로세싱 로직을 포함할 수 있고, HD 이상을 포함하는 다양한 해상도가 가능하다.One or more cameras may include sensors and processing logic to image features in visible light, IR (see Using Thermal Imaging below), or other wavelength regions, and various resolutions are possible, including HD or higher.

하나 이상의 근접 또는 이동 센서들은 적외선 센서, 예를 들어, IR 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 근접 센서는 거리 측정 기능을 사용하여 물체들로부터 그리고 물체들 사이의 거리들을 검출하는 레이더 또는 레이더 유사 장치이다. 레이더 센서들은 또한 가까이 이격된 점유자들의 생체인식 기능들의 검출, 예를 들어 그들의 상이한 호흡 이동들의 검출을 통해 가까이 이격된 점유자들을 구별하는 데에 사용될 수 있다. 레이더 또는 레이더 유사 센서가 사용되는 경우, 디지털 건축 요소의 플라스틱 케이스가 이를 방해하지 않거나 그 뒤에 배치될 때 더 좋은 동작이 용이해질 수 있다.One or more proximity or movement sensors may comprise an infrared sensor, for example an IR sensor. In some embodiments, the proximity sensor is a radar or radar-like device that detects distances from and between objects using a distance measurement function. Radar sensors can also be used to distinguish closely spaced occupants through detection of biometric functions of closely spaced occupants, for example detection of their different breathing movements. If a radar or radar-like sensor is used, better operation can be facilitated when the plastic case of the digital building element does not interfere with it or is placed behind it.

하나 이상의 점유 센서는, 적절한 컴퓨터 구현 알고리즘으로 구성될 때 방 안의 점유자들의 수를 검출 및/또는 카운트하는 데에 사용될 수 있는, 멀티-픽셀 열 이미저를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 열 이미저 또는 열상 카메라로부터의 데이터는 레이더 센서로부터의 데이터와 상관되어, 판단되는 특정한 결정에 있어서 더 양호한 신뢰 레벨을 제공한다. 실시예들에서, 열 이미저 측정들은 특정 위치에서의 다른 열 이벤트, 예를 들어, 개방된 창문 및 문에 의해 야기된 공기 흐름의 변화, 침입자의 존재, 및/또는 화재를 평가하는 데에 사용될 수 있다.One or more occupancy sensors may include a multi-pixel thermal imager, which, when configured with an appropriate computer implemented algorithm, can be used to detect and/or count the number of occupants in a room. In one embodiment, data from a thermal imager or thermal camera is correlated with data from a radar sensor, providing a better level of confidence in the particular decision being made. In embodiments, thermal imager measurements may be used to assess other thermal events at a particular location, e.g., changes in airflow caused by open windows and doors, presence of intruders, and/or fire. I can.

하나 이상의 색온도 센서들은 특정 위치에 존재하는 조명의 스펙트럼을 분석하고, 예를 들어, 점유자의 건강 또는 기분을 개선시키기 위해 요구되거나 필요한 바와 같은 조명의 변화들을 구현하는 데에 사용될 수 있는 출력들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.One or more color temperature sensors analyze the spectrum of lighting present in a particular location and provide outputs that can be used to implement changes in lighting as required or necessary, for example, to improve the health or mood of the occupant. Can be used for

하나 이상의 생체인식 센서(예를 들어, 지문, 망막 또는 얼굴 인식 센서)는 독립형 센서로서 제공되거나, 카메라와 같은 다른 센서와 통합될 수 있다.One or more biometric sensors (eg, fingerprint, retina or facial recognition sensors) may be provided as standalone sensors or may be integrated with other sensors such as cameras.

하나 이상의 스피커들 및 연관된 전력 증폭기들은 디지털 건축 요소의 일부로서 포함되거나 그것과 분리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 2개 이상의 스피커들 및 증폭기는 집합적으로 소리 바, 즉 다수의 스피커들을 포함하는 바-형태의 장치로서 구성될 수 있다. 장치는 높은 충실도(fidelity)의 소리를 제공하도록 설계되거나 구성될 수 있다.One or more speakers and associated power amplifiers may be included as part of a digital architectural element or separated from it. In some embodiments, two or more speakers and an amplifier may collectively be configured as a sound bar, ie a bar-shaped device comprising a plurality of speakers. The device may be designed or configured to provide high fidelity sound.

소리를 검출하고 처리하기 위한 하나 이상의 마이크 및 로직은 디지털 건축 요소의 일부로서 제공될 수도 있고 또는 그로부터 분리될 수 있다. 마이크들은 내부적으로 또는 외부에서 생성된 소리들 중 하나 또는 이들 모두를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 소리들의 처리 및 분석은 하나 이상의 디지털 구조 요소 내의 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어로서 구체화되는 로직, 및/또는 네트워크에 연결되는 하나 이상의 다른 장치들, 예를 들어, 네트워크에 연결된 하나 이상의 컨트롤러들의 로직에 의해 수행된다. 일 실시예에서, 분석에 기초하여, 로직은 건물 내의 특정 위치에 존재하는 점유자들에게 부정적으로 영향을 미치는(또는 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 수 있는) 소리, 주파수 변동, 에코 및 하나 이상의 마이크에 의해 검출된 다른 요인들을 마스킹 및/또는 상쇄하기 위해 하나 이상의 스피커의 소리 출력을 자동적으로 조정하도록 구성된다. 일 실시예에서, 소리는 실내 기계, 실내 사무실 장비, 실외 건축, 실외 교통, 및/또는 비행기에 의해 생성되는 소리를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.One or more microphones and logic for detecting and processing sound may be provided as part of a digital architectural element or may be separate from it. Microphones can be configured to detect one or both of sounds generated internally or externally. In one embodiment, the processing and analysis of sounds may include logic embodied as software, firmware, or hardware within one or more digital structural elements, and/or one or more other devices connected to a network, e.g., one or more connected to a network. This is done by the logic of the controllers. In one embodiment, based on the analysis, the logic is driven by sounds, frequency fluctuations, echoes, and one or more microphones that negatively affect (or potentially negatively affect) occupants present at specific locations within the building. It is configured to automatically adjust the sound output of one or more speakers to mask and/or cancel other detected factors. In one embodiment, the sound includes, but is not limited to, sounds produced by indoor machinery, indoor office equipment, outdoor construction, outdoor traffic, and/or airplanes.

실시예들에서, 하나 이상의 마이크들은 건물의 창문들 상에 또는 그 옆에, 건물의 천장들 상에, 및/또는 건물의 다른 내부 구조물들 상에 위치된다. 로직은 건물 내에 존재하는 실내 소리의 유형, 강도, 스펙트럼, 위치 및/또는 방향을 분석하고 결정하기 위해 하나의 또는 배열된 방식으로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 로직은 건물 내에 사용될 수 있는 다른 고정된 또는 움직이는 네트워크 연결된 장치들, 예를 들어 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등과 같은 장치들에 기능적으로 연결되며, 이러한 장치들로부터 소리 또는 연관된 신호를 수신하고 분석하도록 구성된다.In embodiments, one or more microphones are located on or next to the windows of the building, on the ceilings of the building, and/or on other internal structures of the building. The logic may be structured in a single or arranged manner to analyze and determine the type, intensity, spectrum, location and/or direction of indoor sounds present in the building. In one embodiment, the logic is functionally connected to other fixed or moving networked devices that may be used within a building, e.g., to devices such as computers, smartphones, tablets, etc., and to receive sounds or associated signals from these devices. It is configured to receive and analyze.

일 실시예에서, 로직은 건물 내의 특정 위치에 존재하는 원하지 않는 외부 및/또는 내부 소리를 마스킹하거나 상쇄하는 데에 필요한 소리의 양 및 유형을 예측하기 위해 마이크들로부터의 신호들에서 실시간 지연들을 측정하고 분석하도록 구성된다. 일 실시예에서, 로직은 원하지 않는 외부 및/또는 내부 소리의 레벨 및/또는 위치의 변화들, 예를 들어, 건물 내부 및 외부의 물건들 및 사람들의 움직임들에 의해 야기될 수 있는 변화들을 검출하도록 구성되며, 이 변화들에 기초하여 마스킹 및/또는 상쇄하는 소리의 양을 동적으로 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 로직은 건물 내의 추적 센서들로부터의 신호들을 사용하도록 구성되고, 신호들에 따라, 하나 이상의 점유자의 존재 및/또는 위치에 따라 건물 내의 특정 위치에서 마스킹 및/또는 상쇄하는 소리들이 증가 또는 감소되게 하도록 구성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 스피커들은 수평 평면, 수직 평면, 및/또는 이 둘의 조합을 포함하는, 원하지 않는 소리가 이동하는 평면에서 실질적으로 전파되는 마스킹 및/또는 상쇄하는 소리들을 생성하도록 위치된다.In one embodiment, the logic measures real-time delays in signals from microphones to predict the amount and type of sound required to mask or cancel out unwanted external and/or internal sound present at a specific location within the building. And is configured to analyze. In one embodiment, the logic detects unwanted changes in the level and/or location of external and/or internal sounds, e.g., changes that may be caused by movements of objects and people inside and outside a building. And can dynamically adjust the amount of sound masking and/or canceling based on these changes. In one embodiment, the logic is configured to use signals from tracking sensors within the building, and depending on the signals, sounds that mask and/or cancel at a specific location within the building depending on the presence and/or location of one or more occupants. It is configured to increase or decrease. In one embodiment, one or more speakers are positioned to produce masking and/or canceling sounds that are substantially propagated in a plane in which unwanted sound travels, including a horizontal plane, a vertical plane, and/or a combination of the two. .

일 실시예에서, 로직은 건물의 내부를 음향적으로 매핑하고, 사무실 내의 소음 원인 위치들을 파악하며, 음성 프라이버시를 개선하도록 설계되는 알고리즘을 포함한다. 일 실시예에서, 스피커들 및 마이크들의 어레이가 건물 내에 설치된 후에, 각각의 마이크에 의해 차례로 검출되는 소리를 각각의 스피커가 생성하게 하도록 음향 스위프(acoustical sweep)를 수행하는 데에 로직이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 스피커들 사이, 마이크들 사이, 및 그 둘 사이의 효과적인 음향 거리들을 계산하고 매핑하기 위해, 시간 지연들, 소리 레벨 감소들, 검출된 소리들에서의 스펙트럼 차이들이 사용된다. 일 실시예에서, 건물 맵의 내부의 음향 전달 함수는 음향 스위프로부터 얻어질 수 있다. 이러한 음향 맵 및 건물 내의 하나 이상의 공간의 전달 함수들의 세트를 이용하여, 상기 로직은 공간들 내에서 생성된 원하지 않는 소리들의 원인들이 존재할 때 적절한 마스킹 및/또는 상쇄하는 레벨 결정들을 내릴 수 있다. 필요한 경우, 로직은 특정한 흡수 표면의 흡수를 보정하기 위해 스피커에서 생성되는 소리를 조정할 수 있는데, 예를 들어, 그렇지 않은 경우 부드러운 칸막이에서 반사되어 소거될 수 있는 소리가 소리 크리스프(sound crisp)로 다시 조정될 수 있다. 또한, 공간의 음향 맵은 무엇이 직접적인 소리이고 무엇이 간접적인 소리인지 결정하고, 이들이 원하는 위치에 동시에 도달하도록 마스킹 및/또는 상쇄하는 소리의 시간 지연들을 조정하는 데에 사용될 수 있다.In one embodiment, the logic includes algorithms designed to acoustically map the interior of a building, identify noise source locations within an office, and improve voice privacy. In one embodiment, after the array of speakers and microphones is installed in a building, logic may be used to perform an acoustic sweep to cause each speaker to generate a sound detected in turn by each microphone. . In one embodiment, time delays, sound level reductions, spectral differences in detected sounds are used to calculate and map effective acoustic distances between speakers, between microphones, and between the two. In one embodiment, the acoustic transfer function inside the building map may be obtained from an acoustic sweep. Using this acoustic map and a set of transfer functions of one or more spaces within a building, the logic can make appropriate masking and/or canceling level decisions when there are causes of unwanted sounds generated within the spaces. If necessary, the logic can adjust the sound produced by the speaker to compensate for the absorption of a particular absorbing surface, for example, sound that would otherwise be reflected off the soft partition and canceled back into sound crisp. Can be adjusted. In addition, the acoustic map of the space can be used to determine what is a direct sound and what is an indirect sound, and to adjust the time delays of the masking and/or canceling sound so that they simultaneously reach the desired location.

하나 이상의 공기질 센서들(선택적으로 다음의 공기 성분 중 하나 이상을 측정할 수 있음: 휘발성 유기 화합물(VOC), 이산화탄소 온도, 습도)을 HVAC와 함께 사용하여 공기 순환 제어를 개선할 수 있다.One or more air quality sensors (optionally capable of measuring one or more of the following air components: volatile organic compounds (VOC), carbon dioxide temperature, humidity) can be used in conjunction with HVAC to improve air circulation control.

센서(들), 스피커들, 마이크 등에 대한 전력 및/또는 데이터 연결을 위한 하나 이상의 허브들이 제공될 수 있다. 허브는 USB 허브, 블루투스 허브 등일 수 있다. 허브는 USB 포트, HDMI(High Definition Multimedia Interface) 포트 등과 같은 하나 이상의 포트를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구성요소는 외부 센서들, 조명 설비들, 주변 장치들(예를 들어, 카메라, 마이크, 스피커(들)), 네트워크 연결, 전원 등을 위한 커넥터 도크(dock)를 포함할 수 있다.One or more hubs may be provided for power and/or data connection to sensor(s), speakers, microphone, and the like. The hub may be a USB hub, a Bluetooth hub, or the like. The hub may include one or more ports such as a USB port, a High Definition Multimedia Interface (HDMI) port, and the like. Alternatively or additionally, the component may include a connector dock for external sensors, lighting fixtures, peripherals (e.g. camera, microphone, speaker(s)), network connection, power, etc. I can.

건축 요소와 연관된 통합 유리 유닛(IGU) 상의 또는 그에 근접하는 디스플레이(예를 들어, 투명 OLED 장치)를 위한 하나 이상의 비디오 드라이버가 제공될 수 있다. 드라이버는 유선으로 또는 광학적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어, 광신호가 광투과에 의해 창문 내부로 발사된다. 예를 들어, 유리를 통해 투과되고 시야의 선(line of sight)에 수직하게 이동하는 유리 도파관에 초점을 맞춘 광 엔진 및 렌즈를 갖는 디스플레이가 포함되는 스위칭 가능한 브래그(Bragg) 격자를 참조하라.One or more video drivers may be provided for displays (eg, transparent OLED devices) on or in proximity to an integrated glass unit (IGU) associated with an architectural element. The driver can be wired or optically connected, for example an optical signal is emitted into the window by light transmission. See, for example, a switchable Bragg grating that includes a display with a lens and a light engine focused on a glass waveguide that transmits through the glass and moves perpendicular to the line of sight.

하나 이상의 Wi-Fi 액세스 포인트들 및 안테나(들)는 Wi-Fi 액세스 포인트의 일부일 수 있거나 다른 목적을 제공될 수 있다. 특정 실시예들에서, 건축 요소 그 자체, 또는 건축 요소의 전부 또는 일부를 커버하는 면판(faceplate)이 안테나로서 기능한다. 건축 요소를 절연하고 이들이 방향성 있게 전송 또는 수신하게 하는 데에 다양한 접근법들이 이용될 수 있다. 대안적으로, 미리 제조된 안테나가 사용될 수 있거나, 또는 2017년 5월 4일 출원되고 그 전문이 본원에 참고로 포함되는 PCT 특허출원 PCT/US17/31106에 기술된 바와 같은 창문 안테나가 이용될 수 있다.The one or more Wi-Fi access points and antenna(s) may be part of a Wi-Fi access point or may serve other purposes. In certain embodiments, the building element itself, or a faceplate covering all or part of the building element, functions as an antenna. Various approaches can be used to insulate building elements and to have them directionally transmit or receive. Alternatively, a pre-manufactured antenna may be used, or a window antenna as described in PCT patent application PCT/US17/31106, filed May 4, 2017 and incorporated herein by reference in its entirety, may be used. have.

에너지 저장 장치(예를 들어, 재충전 가능한 배터리 또는 커패시터) 등과 같은 하나 이상의 전원이 제공될 수 있다. 일부 구현예들에서, 전력 하베스팅 장치는, 예를 들어, 광전지 셀 또는 셀들의 패널을 포함한다. 이를 통해 장치는 자립형으로 되거나 또는 부분적으로 자립적으로 될 수 있다. 광 하베스팅 장치는 부착되어 있는 곳에 따라 투명하거나 불투명할 수 있다. 예를 들어, 광전지 셀은 디지털 멀리언의 외부에 부착될 수 있고, 부분적으로 또는 완전히 이를 커버할 수 있는 반면, 투명한 광전지 셀은 디지털 건축 요소 상의 디스플레이 또는 사용자 인터페이스(예를 들어, 다이얼, 버튼 등)를 커버할 수 있다.One or more power sources may be provided, such as an energy storage device (eg, a rechargeable battery or capacitor) or the like. In some implementations, the power harvesting apparatus comprises, for example, a photovoltaic cell or panel of cells. This allows the device to be either self-standing or partially self-standing. The light harvesting device can be transparent or opaque depending on where it is attached. For example, a photovoltaic cell can be attached to the exterior of a digital mullion and can partially or completely cover it, while a transparent photovoltaic cell can be used for a display or user interface (e.g. dials, buttons, etc.) on a digital architectural element. ) Can be covered.

하나 이상의 광원(예를 들어, 발광 다이오드)은 장치가 활성화될 때 특정 조건 하에서 광을 방출하는 프로세서와 함께 구성된다.One or more light sources (eg, light emitting diodes) are configured with a processor that emits light under certain conditions when the device is activated.

하나 이상의 프로세서들은 다양한 임베디드 또는 비-임베디드 애플리케이션들을 제공하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 마이크로컨트롤러일 수 있다. 특정 실시예들에서, 프로세서는 메모리를 갖는 저전력 모바일 컴퓨팅 유닛(MCU)이고, 애플리케이션 및 데이터를 호스팅하는 경량(lightweight)의 보안 운영 체제를 실행하도록 구성된다. 특정 실시예들에서, 프로세서는 임베디드 시스템, 시스템 온 칩, 또는 그 확장이다.One or more processors can be configured to provide a variety of embedded or non-embedded applications. The processor can be a microcontroller. In certain embodiments, the processor is a low power mobile computing unit (MCU) with memory and is configured to run a lightweight secure operating system that hosts applications and data. In certain embodiments, the processor is an embedded system, a system on a chip, or an extension thereof.

그래픽 처리 장치와 같은 하나 이상의 보조 처리 장치, 또는 오디오 신호를 해석하도록 구성된 이퀄라이저 또는 다른 오디오 처리 장치가 제공된다.One or more auxiliary processing devices, such as graphics processing devices, or an equalizer or other audio processing device configured to interpret an audio signal are provided.

디지털 건축 요소 또는 디지털 건축 요소와 연관된 건물 구조 요소는 하나 이상의 안테나들을 가질 수 있다. 이들은 미리 구성되고, 구성요소 내부에서 또는 그 표면 상에서, 구성요소에 부착되거나 내장될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 안테나는 디지털 건축 요소 또는 건물 구조 요소의 구조물이 안테나 요소로서 기능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 멀리언의 전도성 금속 피스는 안테나 요소 또는 접지 평면으로서 기능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디지털 건축 요소 또는 건물 구조 요소의 일부는 나머지 부분이 튜닝된 안테나 구성요소로서 기능하도록 제거(또는 부가)된다. 예를 들어, 튜닝된 안테나 구성요소를 제공하기 위해 멀리언의 일부가 펀칭될 수 있다. 구성요소 및 RF 송신기 또는 수신기에 동축 또는 다른 케이블을 부착함으로써, 건물 구조 요소 및/또는 연관된 디지털 건축 요소는 안테나 요소로서 기능할 수 있다. 안테나 요소들은 예를 들어, RF 송신기의 것과 매칭되는 임피던스(예를 들어, 약 50옴)로 설계될 수 있다.A digital architectural element or a building structural element associated with a digital architectural element may have one or more antennas. They are pre-configured and can be attached or embedded in the component, either inside or on the surface of the component. Alternatively or additionally, the antenna may be configured such that a digital architectural element or structure of a building structural element functions as an antenna element. For example, a mullion's conductive metal piece can function as an antenna element or ground plane. In some embodiments, a digital architectural element or part of a building structural element is removed (or added) so that the remaining portion functions as a tuned antenna element. For example, a portion of the mullion may be punched out to provide a tuned antenna component. By attaching a coaxial or other cable to the component and the RF transmitter or receiver, the building structural element and/or the associated digital architectural element can function as an antenna element. The antenna elements can be designed, for example, with an impedance matching that of the RF transmitter (eg, about 50 ohms).

구성에 따라, 안테나 요소는 Wi-Fi 안테나, 블루투스 안테나, 셀룰러 통신 안테나 등일 수 있다. 특정 실시예들에서, 안테나는 전자기 스펙트럼의 무선 주파수 부분에서 송신 및/또는 수신한다. 안테나는 패치 안테나, 모노폴 안테나, 다이폴 안테나 등일 수 있다. 이는 임의의 적절한 파장 범위에서 전자기 신호를 전송하거나 수신하도록 구성될 수 있다. 광학적으로 스위칭 가능한 창문 시스템에 이용될 수 있는 안테나 요소의 예들은, 앞서 그 전문이 본원에 참고로 포함된 2017년 5월 4일 출원된 PCT 특허출원 PCT/US17/31106에 기재되어 있다.Depending on the configuration, the antenna element may be a Wi-Fi antenna, a Bluetooth antenna, a cellular communication antenna, or the like. In certain embodiments, the antenna transmits and/or receives in the radio frequency portion of the electromagnetic spectrum. The antenna may be a patch antenna, a monopole antenna, a dipole antenna, or the like. It can be configured to transmit or receive electromagnetic signals in any suitable wavelength range. Examples of antenna elements that can be used in an optically switchable window system are described in PCT patent application PCT/US17/31106, filed May 4, 2017, previously incorporated herein by reference in its entirety.

다양한 실시예들에서, 디지털 건축 요소의 카메라는 전자기 스펙트럼의 가시 부분에서 이미지들을 캡처하도록 구성된다. 일부 경우에, 카메라는 높은 해상도, 예를 들어 적어도 약 720p 또는 적어도 약 1080p의 고 해상도로 이미지를 제공한다. 특정 경우에, 카메라는 또한 가시 범위 밖의 파장의 강도에 관한 정보를 갖는 이미지를 캡처할 수 있다. 예를 들어, 카메라는 적외선 신호를 캡처할 수 있다. 특정 구현예들에서, 디지털 건축 요소는 전방 지향 적외선(FLIR) 카메라 또는 근적외선(NIR) 카메라와 같은 근적외선 장치를 포함한다. 적합한 적외선 카메라의 예들은 오리건 주 윌슨빌(Wilsonville) 소재의 FLIR Systems로부터의 Boson™ 또는 Lepton™을 포함한다. 그러한 적외선 카메라는 디지털 건축 요소에서 가시 영역 카메라를 증강시키기 위해 사용될 수 있다.In various embodiments, the digital architectural element's camera is configured to capture images in the visible portion of the electromagnetic spectrum. In some cases, the camera provides the image at a high resolution, for example a high resolution of at least about 720p or at least about 1080p. In certain cases, the camera may also capture images with information about the intensity of wavelengths outside the visible range. For example, a camera can capture an infrared signal. In certain implementations, the digital architectural element comprises a near infrared device such as a forward-looking infrared (FLIR) camera or a near infrared (NIR) camera. Examples of suitable infrared cameras include Boson™ or Lepton™ from FLIR Systems of Wilsonville, Oregon. Such infrared cameras can be used to augment viewable area cameras in digital architectural elements.

특정 실시예들에서, 카메라는 3차원 인식을 갖는 온도 센서로서 기능할 수 있도록 방 안의 열 시그니처를 매핑하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 디지털 건축 요소 내의 그러한 카메라들은 점유자를 감지할 수 있게 하고, 뜨거운 벽 대신에 사람을 감지하는 것을 용이하게 하도록 가시 영역 카메라들을 증강시키며, 태양열 가열의 정량적 측정들(예를 들어, 바닥 또는 책상들을 이미징하고 태양이 실제로 무엇을 비추는지의 측정) 등을 제공한다.In certain embodiments, the camera may be configured to map a thermal signature in a room to function as a temperature sensor with three-dimensional recognition. In some implementations, such cameras within the digital architectural element enable sensing of the occupant, augment the viewable area cameras to facilitate sensing a person instead of a hot wall, and quantitative measurements of solar heating (e.g. , Imaging the floor or desks and measuring what the sun is actually shining on).

특정 실시예들에서, 스피커, 마이크, 및 연관된 로직은 공기질 또는 공기 상태를 특징짓기 위해 음향 정보를 사용하도록 구성된다. 일 예로서, 알고리즘은 초음파 펄스를 발행할 수 있고, 마이크로 돌아오는 전송된 및/또는 반사된 펄스를 검출할 수 있다. 알고리즘은 공기질을 특징짓기 위해 공기 밀도, 미세먼지로 인한 편향 등을 결정하도록 종종 송신된 오디오 신호 대 수신된 차동 오디오 신호를 사용하여 검출된 음향 신호를 분석하도록 구성될 수 있다.In certain embodiments, the speaker, microphone, and associated logic are configured to use acoustic information to characterize air quality or air condition. As an example, the algorithm may issue ultrasonic pulses and detect the transmitted and/or reflected pulses returning to the microphone. The algorithm can be configured to analyze the detected acoustic signal, often using the transmitted audio signal versus the received differential audio signal to determine air density, deflection due to particulate matter, etc. to characterize air quality.

도 3은 디지털 건축 요소(DAE)의 특정 구현예들에 존재할 수 있는 구성요소들의 예를 도시하는 블록도를 도시한다. 도시된 예에서, 배열(300)은 DAE(330) 및 컴퓨터 또는 프로세서(340)를 포함한다. 컴퓨터 프로세서(340)는 인터넷 및 선택적으로 클라우드 기반 콘텐츠 및/또는 서비스 제공자와 같은 외부 네트워크에 연결된다. 연결은 적절한 모뎀, 라우터, 또는 스위치를 포함할 수 있고, 전술한 10G 백본과 같은 고 대역폭 백본을 포함할 수 있다. 컴퓨터 또는 프로세서(340)는 또한, 본 예에서, HDMI 링크를 통해 비디오 디스플레이(309)에 연결된다. 또한, 컴퓨터(340)는 포트들(311)(USB, Wi-Fi, 블루투스, 또는 기타)에 연결되어 추가적인 내부 또는 외부 자원들이 DAE(330)에 대해 이용될 수 있게 한다. 전술한 바와 같이, DAE는 다양한 센서들 및 주변 요소들을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, DAE(330)는 스피커(317), 마이크(319), 및 다양한 센서(321)를 포함한다. 이들 구성요소들 중 임의의 하나 이상이 포트(311)를 통해 컴퓨터 또는 프로세서(340)에 연결될 수 있다.3 shows a block diagram illustrating an example of components that may be present in certain implementations of a digital architectural element (DAE). In the illustrated example, the arrangement 300 includes a DAE 330 and a computer or processor 340. Computer processor 340 is connected to the Internet and, optionally, to external networks such as cloud-based content and/or service providers. The connection may include a suitable modem, router, or switch, and may include a high bandwidth backbone such as the 10G backbone described above. The computer or processor 340 is also connected to the video display 309 via an HDMI link, in this example. In addition, computer 340 is connected to ports 311 (USB, Wi-Fi, Bluetooth, or the like) to allow additional internal or external resources to be used for DAE 330. As mentioned above, the DAE can include various sensors and peripheral elements. In the example shown in FIG. 3, DAE 330 includes a speaker 317, a microphone 319, and various sensors 321. Any one or more of these components may be connected to the computer or processor 340 through the port 311.

도시된 예에서, 이퀄라이저(313)는 방의 음향을 조정하기 위한 톤 제어를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 이퀄라이저(313)는 예를 들어 실시간 시간 지연 반사법을 이용하여 방 음향의 조정을 용이하게 한다. 이에 의해, 이퀄라이저 및 연관된 구성요소들은, 방 안에 있거나 또는 점유자와 근접하여 있는 물체들과 음파들의 상호작용에 의해 생성되는 원하지 않는 오디오 아티팩트를 보상할 수 있다. 특정 실시예들에서, 신호 펄스는 디지털 건축 요소와 연관된 스피커에 의해 생성되고, 하나 이상의 마이크들은 펄스를 직접, 그리고 방 안의 물체들에 의해 반사되고 감쇠되는 펄스를 픽업한다. 펄스의 방출 및 검출 사이의 시간 지연, 및 검출된 펄스의 톤 품질에 기초하여, 시스템은 방 경계들 등을 추론할 수 있다. 특정 실시예들에서, 사용자의 스마트폰은 또한, 방 안의 다양한 위치들의 음향 환경을 위한 스피커 출력들을 최적화할 수 있게 한다. 셋업 모드 동안, 스마트폰을 사용하는 사용자는 방 주위를 이동할 수 있고, 스마트폰을 사용하여 음향 응답을 검출할 수 있다. 위치 및 검출된 음향 응답에 기초하여, 디지털 건축 요소는 스피커 출력을 최적화하는 방법을 결정할 수 있다. 방의 음향 프로파일이 매핑된 후에, 디지털 건축 요소는 사용자가 방 안에 위치하는 곳과 같은 다양한 요인들에 기초하여 그의 스피커 출력을 튜닝하도록 프로그램된다. 일부 실시예들에서, 구성요소는, 앞서 그 전문이 본원에 참고로 포함된 2017년 5월 4일 출원된 PCT 특허출원 PCT/US17/31106에 기재된 것들과 같은 다수의 근접 기술들 중 임의의 기술을 이용하여 사용자 위치를 검출할 수 있다.In the illustrated example, the equalizer 313 may be configured to provide tone control to adjust the sound of the room. In some cases, equalizer 313 facilitates adjustment of room acoustics, for example using a real-time time delay reflection method. Thereby, the equalizer and associated components can compensate for unwanted audio artifacts created by the interaction of sound waves with objects in the room or in proximity to the occupant. In certain embodiments, the signal pulse is generated by a speaker associated with a digital architectural element, and one or more microphones pick up the pulse directly and the pulse that is reflected and attenuated by objects in the room. Based on the time delay between the emission and detection of the pulse, and the tone quality of the detected pulse, the system can infer room boundaries and the like. In certain embodiments, the user's smartphone also makes it possible to optimize speaker outputs for the acoustic environment of various locations within the room. During setup mode, a user using a smartphone can move around the room and detect an acoustic response using the smartphone. Based on the location and the detected acoustic response, the digital architectural element can determine how to optimize the speaker output. After the room's acoustic profile is mapped, the digital architectural element is programmed to tune its speaker output based on various factors, such as where the user is located in the room. In some embodiments, the component is any of a number of proximity technologies, such as those described in PCT patent application PCT/US17/31106, filed May 4, 2017, previously incorporated herein by reference in its entirety. The user location can be detected by using.

디지털 벽 인터페이스Digital wall interface

본 개시의 특정한 양태들은 디지털 건축 요소에서 사용되는 구성요소들의 일부 또는 전부를 포함하는 디지털 벽 인터페이스들에 관한 것이고, 디지털 벽 인터페이스는 부분적으로 또는 완전하게 건축된 건물의 벽 또는 문 위에 장착하기 위해 설계된 섀시 또는 하우징을 포함하도록 구성된다. 벽 인터페이스는 사용자에게 쉽게 보일 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하도록 건축될 수 있다. 이는 상대적으로 작은 풋프린트(footprint)(예를 들어, 최대 약 500평방 인치의 사용자 페이싱 표면적)를 가질 수 있고, 원형 또는 다각형 형상일 수 있다. 특정 실시예들에서, 디지털 벽 인터페이스는 근사적으로 태블릿 형태 및 크기이다.Certain aspects of the present disclosure relate to digital wall interfaces comprising some or all of the components used in a digital architectural element, wherein the digital wall interface is designed for mounting on a wall or door of a partially or completely built building. It is configured to include a chassis or housing. The wall interface can be built to provide a user interface that is easily visible to the user. It may have a relatively small footprint (eg, a user facing surface area of up to about 500 square inches) and may be circular or polygonal in shape. In certain embodiments, the digital wall interface is approximately the shape and size of a tablet.

특정 실시예들에서, 디지털 벽 인터페이스는 디지털 건축 요소와 동일하거나 유사한 특징들을 가지지만, 이는 벽 장착형 장치이다. 예를 들어, 디지털 벽 인터페이스는 디지털 건축 요소에 대해 설명된 바와 같은 센서 및 주변 요소를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 요소들은 바(bar) 또는 유사한 섀시 안에 포함될 수 있다.In certain embodiments, the digital wall interface has the same or similar features as the digital architectural element, but it is a wall mounted device. For example, a digital wall interface may include sensors and peripheral elements as described for digital architectural elements. Also, these elements can be included in a bar or similar chassis.

다양한 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 건물이 건축될 때 건물과 함께 제공되는 반면, 디지털 벽 인터페이스는 건물 건축이 완료되거나 거의 완료된 후에 건물 내에 설치된다. 건물 건축에 대한 하나의 접근법에서, 하나 이상의 디지털 벽 인터페이스가 예를 들어 점유자에 의해 점유되기 바로 전에 또는 점유될 때 설치되는 반면에, 복수의 디지털 건축 요소들은 기본 건물 구조물(벽, 칸막이, 문, 멀리언 및 트랜섬 등)의 건축 동안에 설치된다. 물론, 일단 설치되면, 디지털 벽 인터페이스들 및 디지털 건축 요소들은, 예를 들어, 메쉬 네트워크의 일부로서, 감지된 결과들을 공유함으로써, 분석 및 제어 로직 등을 공유함으로써, 등과 같이 함께 동작할 수 있다.In various embodiments, the digital architectural element is provided with the building as it is being built, while the digital wall interface is installed within the building after the building construction is complete or near completion. In one approach to building architecture, one or more digital wall interfaces are installed, e.g., just before or when occupied by the occupants, while multiple digital architectural elements can be used for basic building structures (walls, partitions, doors, It is installed during the construction of mullions and transoms). Of course, once installed, the digital wall interfaces and digital architectural elements can work together, for example, as part of a mesh network, by sharing sensed results, by sharing analysis and control logic, and the like.

많은 실시예들에서, 디지털 벽 인터페이스는 사용자 인터페이스, 및 선택적으로는 터치 감응 인터페이스를 제공하도록 구성된 내장 디스플레이를 포함한다. 일부 실시예들에서, 그러나 모든 실시예들에서는 그렇지 않지만, 디지털 건축 요소는 디스플레이 또는 터치 인터페이스를 포함하지 않는다. 일부 실시예들에서, 디지털 건축 요소는 내장 디스플레이를 포함하지 않지만, 연관된 디스플레이, 예를 들어, HDMI 케이블에 의해 해당 요소에 연결된 디스플레이, 또는 해당 요소에 의해 제어되는 비디오를 투사하도록 구성된 프로젝터를 갖는다. 유사하게, 디지털 벽 인터페이스는 창문 디스플레이 또는 프로젝션 디스플레이와 같은 별개의 디스플레이와 함께 동작하도록 구성될 수 있다.In many embodiments, the digital wall interface includes a user interface and, optionally, an embedded display configured to provide a touch-sensitive interface. In some embodiments, but not in all embodiments, the digital architectural element does not include a display or touch interface. In some embodiments, the digital architectural element does not include a built-in display, but has an associated display, e.g., a display connected to that element by an HDMI cable, or a projector configured to project video controlled by that element. Similarly, the digital wall interface can be configured to work with a separate display such as a window display or projection display.

디지털 장치들의 사용, 구성요소들, 및 기능들에 관한 본원의 많은 설명은 디지털 건축 요소들을 예로서 사용하지만, 대부분의 경우에 디지털 벽 인터페이스가 유사하거나 동일한 목적을 제공할 수 있다. 따라서, 디지털 장치가 부착되거나 연관되는 건물 구조 요소에 초점을 두지 않는 설명의 경우, 해당 설명은 디지털 벽 인터페이스들 및 디지털 건축 요소들에 동일하게 적용된다.Many of the descriptions herein of the use, components, and functions of digital devices use digital architectural elements as examples, but in most cases the digital wall interface may serve a similar or the same purpose. Thus, in the case of a description that does not focus on the building structural element to which the digital device is attached or associated, the description applies equally to digital wall interfaces and digital architectural elements.

개선된 기능성 창문 컨트롤러(WC3).Improved Functional Window Controller (WC3).

전술한 바와 같이, 특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러(WC3)는 Wi-Fi 액세스 포인트를 포함할 수 있고, 선택적으로는 또한 셀룰러 통신 능력을 갖는다. 이는 종종 다수의 네트워크들(예를 들어, CAN 버스 및 이더넷)에 연결되도록 구성된다.As described above, in certain embodiments, the enhanced functionality window controller WC3 may include a Wi-Fi access point, and optionally also has cellular communication capabilities. It is often configured to connect to multiple networks (eg CAN bus and Ethernet).

일부 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 본원에서 설명된 바와 같은 기본 구조 및 기능을 가질 수 있지만, 추가된 기가비트 이더넷 인터페이스 및 향상된 컴퓨팅 파워를 갖는 프로세서를 가질 수 있다. 보다 통상적인 창문 컨트롤러들과 마찬가지로, 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 CAN 버스 인터페이스 또는 유사한 컨트롤러 네트워크를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러는 비디오 성능을 가지고/가지거나, 그 전문이 본원에 참고로 포함되는 미국 특허출원 제15/287,646호(2016년 10월 6일)에 기재된 특징들을 포함할 수 있다.In some embodiments, an improved functional window controller may have a basic structure and functionality as described herein, but may have a processor with an added Gigabit Ethernet interface and improved computing power. Like more conventional window controllers, the improved functional window controller can have a CAN bus interface or similar controller network. In some embodiments, the controller may have video capabilities and/or include features described in U.S. Patent Application No. 15/287,646 (October 6, 2016), which is incorporated herein by reference in its entirety.

특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 (i) 상당한 프로세싱 성능을 요구하는 비디오 및 다른 기능들을 다루기에 충분히 높은 프로세싱 성능을 갖는 프로세서, (ii) 이더넷 연결, (iii) 선택적으로는 비디오 처리 능력들, (iv) 선택적으로는 Wi-Fi 액세스 포인트 또는 다른 무선 통신 능력 등을 갖는, 모듈로서 구현된다. 이 모듈은 출력 증폭기 또는 링 센서와 함께 사용되는 다른 베이스보드와 같은 다른, 보다 통상적인 창문 컨트롤러 기능을 갖는 베이스보드에 부착될 수 있다. 결과적인 장치는 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 제어하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 단순히 무선 통신, 비디오, 및/또는 광학적으로 스위칭 가능한 창문의 상태를 제어하는 것과 반드시 연관되지는 않은 다른 기능을 제공하기 위해 사용될 수 있다.In certain embodiments, the improved functional window controller includes (i) a processor with high enough processing power to handle video and other functions that require significant processing power, (ii) an Ethernet connection, and (iii) optionally video processing. Capabilities, (iv) optionally a Wi-Fi access point or other wireless communication capability, and the like. This module can be attached to a baseboard with other, more conventional window controller functions, such as another baseboard used with an output amplifier or ring sensor. The resulting device may be used to control an optically switchable window, or simply to provide wireless communications, video, and/or other functions not necessarily associated with controlling the state of an optically switchable window. I can.

특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 본원에서 설명되는 통상적인 창문 컨트롤러와 같이, CAN 버스 또는 유사한 컨트롤러 네트워크 프로토콜에 의해 제공되고, 제어되고, 경고 통보되지만, 추가적으로, 비디오, Wi-Fi, 및/또는 다른 추가 기능들을 제공한다.In certain embodiments, the improved functional window controller is provided, controlled, and alerted by a CAN bus or similar controller network protocol, such as a conventional window controller described herein, but additionally, video, Wi-Fi, And/or other additional functions.

도 4는 WC2의 블록도(상세도 A)와, 일부 구현예에 따른 WC3의 블록도(상세도 B)의 비교를 도시한다. WC2 블록도는 미국 캘리포니아주 밀피타스에 소재한 View Inc.로부터 입수 가능한 것과 같은 통상적인 창문 컨트롤러의 일 예이다. 도시된 구성요소들 중 일부는 적어도 하나의 전압 레귤레이터(441), 컨트롤러 네트워크 인터페이스 CAN(442), 프로세싱 유닛(마이크로컨트롤러)(443), 및 다양한 포트들 및 커넥터들을 포함한다. 이러한 구성요소들 및 예시적인 아키텍처들의 일부는 2012년 4월 17일 출원된 미국 특허출원 제13/449,251호 및 2016년 10월 26일 출원된 미국 특허출원 제15/334,835호에 기재되어 있으며, 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.4 shows a comparison between a block diagram of WC2 (detailed view A) and a block diagram of WC3 (detailed view B) according to some implementations. The WC2 block diagram is an example of a typical window controller such as that available from View Inc. of Milpitas, CA. Some of the components shown include at least one voltage regulator 441, a controller network interface CAN 442, a processing unit (microcontroller) 443, and various ports and connectors. Some of these components and exemplary architectures are described in U.S. Patent Application No. 13/449,251, filed April 17, 2012, and U.S. Patent Application No. 15/334,835, filed October 26, 2016, The entirety is incorporated herein by reference.

상세도 B는 개선된 기능성 창문 컨트롤러(WC3)의 예를 도시한다. 도시된 실시예들에서, 통상적인 창문 컨트롤러(WC 2) 및 개선된 기능성 창문 컨트롤러(WC3)는 유사한 아키텍처 및 일부 공통된 구성요소들을 갖는다. 개선된 기능성 창문 컨트롤러(WC3)는 보다 성능 좋은 마이크로컨트롤러(453), 기가비트 이더넷 인터페이스(454), 무선(예를 들어, Wi-Fi, 블루투스 또는 셀룰러) 인터페이스(455) 및 선택적인 MoCA 인터페이스(456)를 갖는다. 기가비트 이더넷 인터페이스는 통상적인 비-차폐 트위스트 쌍(예를 들어, UTP/CAT5-6) 인터페이스 및/또는 MoCA(동축 케이블 상의 GbE) 인터페이스일 수 있다. 특정 실시예들에서, 개선된 기능성 창문 컨트롤러에 대한 연결은 통상적인 RJ45 모듈형 커넥터(잭)를 통해서 이루어진다. MoCA를 지원하는 특정 실시예들에서, 컨트롤러는 잭을 제공하는 별도의 어댑터를 포함한다. 일 예로서, 이러한 어댑터는 ECB6250 MoCA 2.5 네트워크 어댑터와 같은 Actiontec(캘리포니아주 서니베일에 소재한 Actiontec Electronics, Inc.) 어댑터, 예를 들면, 최대 약 2.5 Gbps의 데이터 통신 속도를 제공하는 어댑터일 수 있다.Detail B shows an example of an improved functional window controller WC3. In the illustrated embodiments, the conventional window controller WC 2 and the improved functional window controller WC3 have a similar architecture and some common components. The improved functional window controller (WC3) includes a more capable microcontroller 453, a Gigabit Ethernet interface 454, a wireless (e.g., Wi-Fi, Bluetooth or cellular) interface 455 and an optional MoCA interface 456. ). The Gigabit Ethernet interface may be a conventional non-shielded twisted pair (eg UTP/CAT5-6) interface and/or a MoCA (GbE over coaxial cable) interface. In certain embodiments, the connection to the enhanced functional window controller is made through a conventional RJ45 modular connector (jack). In certain embodiments supporting MoCA, the controller includes a separate adapter to provide a jack. As an example, such an adapter may be an Actiontec (Actiontec Electronics, Inc., Sunnyvale, Calif.) adapter, such as the ECB6250 MoCA 2.5 network adapter, for example, an adapter that provides a data communication rate of up to about 2.5 Gbps.

응용 및 용도Applications and uses

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의해 고려되는 디지털 건축 요소 및 연관된 구성요소들의 응용 및 용도의 다수의 예들을 도시한다. 본원에서 설명되는 네트워크 및 고 대역폭 백본은 다양한 기능들을 위해 사용될 수 있으며, 이들 중 일부는 제어되는 창문들을 제어하는 것과 연관되지 않음을 이해할 것이다. 그러한 하나의 기능은 입주자들 또는 건물의 건축 동안 현장에 있는 다른 건물 점유자들, 건축 직원 등을 위한 인터넷, 로컬 네트워크, 및/또는 컴퓨팅 서비스들을 제공하는 것이다. 건축 동안, 백본 및 디지털 요소에 의해 제공되는 네트워크 및 연산 자원들은 단순한 창문 커미셔닝 이상을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이들은 건축 정보, 건축 명령 등을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이런 식으로, 건축 직원은 고 대역폭의, 현장 네트워크를 통해 필요한 건축 정보에 대해 액세스할 수 있다.5A-5D illustrate a number of examples of applications and uses of digital architectural elements and associated components contemplated by the present invention. It will be appreciated that the network and high bandwidth backbone described herein may be used for a variety of functions, some of which are not associated with controlling controlled windows. One such function is to provide Internet, local network, and/or computing services for tenants or other building occupants on site, construction staff, and the like during construction of the building. During construction, the network and computing resources provided by the backbone and digital elements can be used for more than just window commissioning. For example, they can be used to provide building information, building orders, and the like. In this way, building staff can access the necessary building information through a high-bandwidth, on-site network.

일부 경우들에서, 본원에서 기술된 바와 같이, 네트워크 및 컴퓨팅 인프라에 의해 제공되는 네트워크, 통신 및/또는 컴퓨팅 서비스들은, WeWork.com에 의해 제공되는 것들과 같은, 다수의 입주자 건물들 또는 공유 작업 공간들에서 사용된다. 예를 들어, 공유 작업 공간 건물들은 필요에 따라 임시 연결 및 프로세싱 성능만 제공해야 합니다. 본원에 기술된 바와 같은 건물 네트워크는 특정 건물 위치들에 대한 컴퓨팅 자원들의 중앙 제어 및 유연한 할당을 제공한다. 이러한 유연성으로 인해 다른 점유자에게 다른 자원들을 할당할 수 있다.In some cases, as described herein, the network, communication, and/or computing services provided by the network and computing infrastructure are multiple tenant buildings or shared workspaces, such as those provided by WeWork.com. Used in the field. For example, shared workspace buildings should only provide temporary connectivity and processing power as needed. Building networks as described herein provide central control and flexible allocation of computing resources to specific building locations. This flexibility allows different resources to be allocated to different occupants.

디지털 요소(예를 들어, 디지털 벽 인터페이스 또는 디지털 건축 요소) 내의 센서들로부터의 판독은 디지털 건축 요소의 부근에 있는 환경에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이러한 센서들의 예들은 임의의 하나 이상의 온도, 습도, 휘발성 유기 화합물(VOC), 이산화탄소, 먼지, 조명 수준, 일광 및 색온도에 대한 센서를 포함한다. 특정 실시예들에서, 하나 이상의 이러한 센서들로부터의 판독들은 점유자의 존재 여부 및 다른 신호들의 맥락적 인덱스에 따라, 측정된 판독들에서의 편차를 상쇄하여 점유자의 안락함 또는 건물 효율을 위한 목표 값들을 얻도록 다른 건물 시스템들이 취해야 하는 동작들을 결정하는 알고리즘에 입력된다.Readings from sensors within a digital element (eg, a digital wall interface or a digital architectural element) can provide information about the environment in the vicinity of the digital architectural element. Examples of such sensors include sensors for any one or more of temperature, humidity, volatile organic compounds (VOC), carbon dioxide, dust, light levels, sunlight, and color temperature. In certain embodiments, readings from one or more of these sensors compensate for deviations in the measured readings, depending on the presence of the occupant and the contextual index of other signals, to achieve target values for occupant comfort or building efficiency. It is entered into an algorithm that determines the actions other building systems should take to obtain.

특정 실시예들에서, 디지털 요소는 건물의 지붕 위에 제공될 수 있으며, 선택적으로는 2017년 5월 4일에 공개된 미국 특허출원 공개 제2017/0122802호에 기재된 것과 같은 하늘 센서 또는 링 센서와 함께 위치될 수 있다. 이러한 구성요소는 디지털 건축 요소를 위해 본원의 다른 곳에 제시된 일부 또는 모든 특징들을 구비할 수 있다. 예들은 센서, 안테나, 라디오, 레이더, 공기질 검출기 등을 포함한다. 일부 구현예들에서, 지붕 또는 다른 건물 외부 위치에 있는 디지털 요소는 공기질에 대한 정보를 제공하며, 이런 식으로, 디지털 요소는 내부 및 외부 모두의 공기질에 관한 정보를 제공할 수 있다. 이는 전체의 정보 세트를 이용하여, 창문 색조 상태들 및 다른 환경 조건들에 관한 결정들이 가능해진다(예를 들어, 건물 외부의 조건들이 건강에 좋지 않을 때(또는 건물 외부의 조건들이 건물 내부 조건들보다 더 나쁠 때), 외부로부터의 공기 유입을 금지하는 결정이 내려질 수 있다).In certain embodiments, the digital element may be provided on the roof of a building, optionally with a sky sensor or ring sensor such as described in U.S. Patent Application Publication No. 2017/0122802 published May 4, 2017. Can be located. Such components may have some or all of the features presented elsewhere herein for digital architectural elements. Examples include sensors, antennas, radios, radars, air quality detectors, and the like. In some implementations, a digital element at a location outside the roof or other building provides information about air quality, and in this way, the digital element can provide information about air quality both inside and outside. This makes it possible, using the entire set of information, to make decisions about window tint conditions and other environmental conditions (e.g., when conditions outside the building are unhealthy (or when conditions outside the building are Worse), a decision can be made to prohibit the inflow of air from outside).

일부 경우에, 건물의 특정 영역에서의 조명 수준, 일광, 색온도, 및/또는 주변 또는 인공 조명의 특성은 전기변색 장치의 색조 상태를 변경할지 여부를 결정하는 데에 사용된다. 특정 실시예들에서, 이러한 결정은 2016년 11월 9일 출원된 미국 특허출원 제15/347,677호 및 2018년 1월 4일 출원된 국내단계 출원인 미국 특허출원 제15/742,015호에 기재된 바와 같은 하나 이상의 알고리즘 또는 분석을 이용하고, 그 전문이 본원에 참고로 포함된다. 일 예에서, 디지털 건축 요소의 센서들로부터 광 정보를 해석하기 위한 알고리즘과 함께 태양 계산기 및/또는 반사 모델을 이용함으로써 변색(tinting) 결정이 이루어진다. 알고리즘은 일부 경우에 창문을 변색할 것인지 및 어떤 색조 상태가 선택되어야 하는지에 대한 결정을 돕기 위해, 점유자의 존재 여부, 점유자들이 얼마나 많이 있는지, 및/또는 점유자들이 있는 위치에 관한 정보(디지털 건축 요소를 이용하여 획득될 수 있는 데이터)를 사용할 수 있다. 일부 경우에, 적절한 색조 상태를 결정하기 위해, 디지털 건축 요소는 2016년 10월 6일에 출원되고 그 전문이 본원에 참고로 포함되는 미국 특허출원 제15/287,646호에 기재된 바와 같은 스카이 센서 대신에 또는 그와 함께 사용된다.In some cases, the level of illumination, daylight, color temperature, and/or characteristics of ambient or artificial lighting in a particular area of the building are used to determine whether to change the tonal state of the electrochromic device. In certain embodiments, such a decision may be one as described in U.S. Patent Application No. 15/347,677, filed on November 9, 2016, and U.S. Patent Application No. 15/742,015, filed on January 4, 2018. Using the above algorithm or analysis, the entirety is incorporated herein by reference. In one example, a tinting determination is made by using a solar calculator and/or reflection model with an algorithm to interpret light information from sensors of a digital architectural element. The algorithm is used in some cases to help determine whether the window will be discolored and which hue state should be chosen, information about the presence of occupants, how many occupants, and/or where occupants are (digital architectural elements). Data that can be obtained by using) can be used. In some cases, in order to determine the appropriate hue condition, digital architectural elements are instead of sky sensors as described in U.S. Patent Application No. 15/287,646, filed on October 6, 2016 and incorporated herein by reference in its entirety. Or used with it.

색조 및 일광 제어의 일 예로서, 디지털 요소 내의 센서들은 건물의 방 또는 다른 부분 내의 국지적인 광, 온도, 색, 일광 등에 관한 피드백을 제공할 수 있다. 그 후, 디지털 요소와 연관된 로직은 광 강도, 방향, 색 등이 건물의 방 또는 부분 내에서 변경되어야 하는지를 결정할 수 있고, 또한 이러한 변경에 어떻게 영향을 주는지를 결정할 수 있다. 변경은 사용자의 편안함(예를 들어, 사용자의 작업 공간에서의 일광 감소, 콘트라스트의 증가, 또는 민감한 사용자들을 위한 색 프로파일의 정정) 또는 프라이버시 또는 보안을 위해 필요할 수 있다. 변경이 필요한 것으로 로직이 결정하는 것을 가정하면, 그 뒤, 광학적으로 스위칭 가능한 창문 색조 상태들, 디스플레이 장치 출력, 스위칭된 입자 장치 필름 상태들(예를 들어, 투명, 반투명, 불투명), 표면 상으로의 광 투사, 인공 조명 출력(색, 강도, 방향 등) 등과 같은 하나 이상의 조명 또는 태양 구성요소들을 변경하기 위한 명령들을 전송할 수 있다. 이러한 모든 결정은 그 전문들이 본원에 참고로 포함되는 2016년 11월 9일 출원된 미국 특허출원 제15/347,677호, 및 2018년 1월 4일 출원된 국내단계 출원인 미국 특허출원 제15/742,015호에 기재된 것과 같은 건물 전반의 색조 상태 프로세싱 로직을 사용하여 또는 그 도움 없이 이루어질 수 있다.As an example of hue and daylight control, sensors within a digital element may provide feedback on local light, temperature, color, daylight, etc. within a room or other part of a building. The logic associated with the digital element can then determine whether the light intensity, direction, color, etc. should change within a room or part of the building, and can also determine how to affect those changes. Changes may be necessary for user comfort (eg, reducing daylight in the user's workspace, increasing contrast, or correcting the color profile for sensitive users) or for privacy or security. Assuming that the logic determines that a change is needed, then the optically switchable window tint states, the display device output, the switched particle device film states (e.g., transparent, translucent, opaque), and onto the surface. It is possible to send commands to change one or more lighting or solar components, such as light projection of, artificial light output (color, intensity, direction, etc.). All such decisions are made in U.S. Patent Application No. 15/347,677 filed on November 9, 2016, the entire contents of which are incorporated herein by reference, and U.S. Patent Application No. 15/742,015, filed on January 4, 2018. This can be done with or without the aid of building-wide tone state processing logic as described in.

건물 내의 디지털 건축 요소들의 어레이는 건물 점유자들과 건물 또는 건물 내의 기계들 간의 상호 작용을 가능하게 하는 메쉬 엣지 액세스 네트워크를 형성할 수 있다. 적절한 네트워크 인터페이스를 구비하는 경우, 디지털 건축 요소 및/또는 디지털 벽 인터페이스 및/또는 개선된 기능성 창문 컨트롤러는 주변 환경 컴퓨팅 프로세싱을 위한 구조 요소들(예를 들어, 멀리언들) 내의 연결, 통신, 애플리케이션 실행 등을 제공하는 디지털 컴퓨팅 메쉬 네트워크 노드로서 사용될 수 있다. 이는 건물 내의 메쉬 네트워크 셋업에서 엣지 센서 노드와 유사하거나 동일한 방식으로 전력 공급, 모니터링 및 제어될 수 있다. 이는 다른 센서 노드의 게이트웨이로 사용될 수 있다.The array of digital architectural elements within a building can form a mesh edge access network that enables interaction between building occupants and the building or machines within the building. When equipped with a suitable network interface, the digital architectural element and/or the digital wall interface and/or the enhanced functional window controller can be used for connection, communication, and application in structural elements (e.g., mullions) for environmental computing processing. It can be used as a digital computing mesh network node that provides execution and the like. It can be powered, monitored and controlled in a similar or identical manner to edge sensor nodes in a mesh network setup within a building. It can be used as a gateway for other sensor nodes.

본 개시에 의해 고려되는 고 대역폭 창문 네트워크 및 연관된 디지털 요소들을 위한 기능들 또는 용도들의 비-배타적인 목록은 (a) 스피커 폰(디지털 벽 인터페이스 또는 디지털 건축 요소가 스피커 폰의 모든 기능들을 제공하도록 구성될 수 있음); (b) 공간 개인화(점유자의 선호도 및/또는 역할이 저장된 다음 점유자가 있을 때에 특정 위치에서 구현됨)를 포함한다. 일부 경우에, 선호도 및/또는 역할은 사용자가 특정 위치에 있을 때에만 일시적으로 구현된다. 일부 경우에, 점유자가 작업 공간 또는 생활 공간을 할당받는 이상, (c) 보안(자산 추적, 정의된 위치들에서의 개인들의 비인가된 존재 식별, 문 잠금, 창문 변색, 창문 비-변색, 소리 경고 등); (d) HVAC, 공기질 제어; (e) 비상 시에 점유자들에 대한 공개 주소 통지들을 포함하는 점유자들과의 통신(메시지들은 디지털 요소의 스피커들을 통해 통신될 수 있음); (f) 라이브 비디오를 사용하는 점유자들 사이의 협업; (g) 잡음 제거(예를 들어, 마이크가 백색 소음을 검출하고, 사운드 바가 백색 소음을 제거함); (h) 텔레비전과 같은 비디오 또는 다른 미디어 콘텐츠에의 연결, 스트리밍 또는 다른 방식의 전달; (i) 아마존의 알렉사(Alexa), 마이크로소프트의 코타나(Cortana), 구글의 구글 홈(Google Home), 애플의 시리(Siri), 및/또는 다른 개인 디지털 비서와 같은 개인 디지털 비서에 대한 향상; (j) 예를 들어, 카메라 및 연관된 이미지 분석 로직에 의해 가능한 얼굴 또는 다른 생체인식(사람의 수를 단순히 계수하는 것이 아니라 방에 있는 사람들의 신원을 결정하는 것); (k) 색 검출(방 조명 및 창문 색조 상태와의 색 균형); (l) 검출 및/또는 조정되는 국지적 환경 조건에 선호도 및/또는 역할이 여전히 유효하다. 조건들은, 예를 들어, 온도 및 습도, 휘발성 유기 화합물(VOC), CO2, 먼지, 연기 및 조명(조명 수준, 일광, 색온도)과 같은, 유형들의 감지된 조건들 중 하나 이상을 사용하여 결정될 수 있다.A non-exclusive list of functions or uses for the high bandwidth window network and associated digital elements contemplated by this disclosure is: (a) a speaker phone (a digital wall interface or digital architectural element configured to provide all the functions of a speaker phone). Can be); (b) Includes spatial personalization (where the occupant's preferences and/or roles are stored and then implemented at a specific location when the occupant is present). In some cases, preferences and/or roles are only implemented temporarily when the user is in a specific location. In some cases, as long as the occupant is allocated a workspace or living space, (c) security (asset tracking, identification of unauthorized individuals at defined locations, door locks, window discoloration, window discoloration, sound warnings). Etc); (d) HVAC, air quality control; (e) communication with occupants, including public address notifications to occupants in the event of an emergency (messages may be communicated through speakers of digital elements); (f) collaboration between occupants using live video; (g) noise cancellation (eg, a microphone detects white noise, and a sound bar removes white noise); (h) linking, streaming or other means of delivery to video or other media content, such as television; (i) enhancements to personal digital assistants such as Alexa from Amazon, Cortana from Microsoft, Google Home from Google, Siri from Apple, and/or other personal digital assistants; (j) facial or other biometrics (determining the identities of people in a room, not simply counting the number of people), for example by cameras and associated image analysis logic; (k) color detection (color balance with room lighting and window tone conditions); (l) The preferences and/or roles are still valid in the local environmental conditions being detected and/or adjusted. Conditions can be determined using one or more of the types of sensed conditions, such as, for example, temperature and humidity, volatile organic compounds (VOC), CO2, dust, smoke and lighting (light level, daylight, color temperature). have.

컴퓨팅 시스템 및 메모리 장치Computing system and memory devices

현재 개시된 로직 및 컴퓨팅 프로세싱 자원은 본원에 설명된 바와 같은 디지털 벽 인터페이스 또는 디지털 건축 요소와 같은 디지털 요소 내에 제공될 수 있고/있거나, 동일하거나 유사한 자원들 및 서비스들을 사용하는 다른 건물, 인터넷 상의 서버들, 클라우드 기반 자원들 등과 같은 원격 위치에 대한 네트워크 연결을 통해 제공될 수 있다.The currently disclosed logic and computing processing resources may be provided within a digital element, such as a digital wall interface or digital architectural element as described herein, and/or other buildings using the same or similar resources and services, servers on the Internet. , Cloud-based resources, etc. may be provided through a network connection to a remote location.

본원에 개시된 특정 실시예들은 이전의 "응용 및 용도" 섹션에 설명된 용도와 같은 건물을 위한 기능을 생성하기 위한 및/또는 이를 사용하기 위한 시스템에 관한 것이다. 기능들 및 용도들을 수행하기 위한 프로그램되거나 구성된 시스템은 (i) 건물 내의 조건들을 특징짓는 센서 데이터, 점유 세부사항들 및/또는 외부 환경 조건들과 같은 입력을 수신하고, (ii) 건물 환경에 대한 그러한 조건들 또는 세부사항들의 효과를 결정하는 명령들을 실행하며, 선택적으로는 건물 환경을 유지하거나 변경하기 위한 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.Certain embodiments disclosed herein relate to a system for creating and/or using a function for a building, such as the use described in the previous “Applications and Uses” section. A programmed or configured system for performing functions and uses may (i) receive inputs such as sensor data, occupancy details and/or external environmental conditions that characterize conditions within the building, and (ii) receive input about the building environment. It can be configured to execute instructions that determine the effect of such conditions or details, and optionally perform actions to maintain or change the building environment.

다양한 컴퓨터 아키텍처들 중 임의의 것을 갖는 많은 유형의 컴퓨팅 시스템들이 본원에 설명된 기능들 및 용도들을 구현하기 위한 개시된 시스템들로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 시스템들은 하나 이상의 범용 프로세서들 상에서 실행하는 소프트웨어 구성요소들 또는 프로그램가능 로직 장치들(예를 들어, FPGA(Field Programmable Gate Array))과 같은 특수 설계된 프로세서들을 포함할 수 있다. 또한, 시스템들은 단일 장치 상에서 구현되거나 다수의 장치들에 걸쳐 분산될 수 있다. 컴퓨팅 요소들의 기능들은 서로 병합되거나 다수의 서브-모듈들로 추가 분할될 수 있다. 특정 실시예들에서, 컴퓨팅 시스템은 마이크로컨트롤러를 포함한다. 특정 실시예들에서, 컴퓨팅 시스템은 범용 마이크로프로세서를 포함한다. 주로, 컴퓨팅 시스템은 운영 체제 및 하나 이상의 애플리케이션을 실행하도록 구성된다.Many types of computing systems having any of a variety of computer architectures can be used as the disclosed systems for implementing the functions and uses described herein. For example, systems may include specially designed processors such as software components or programmable logic devices (eg, Field Programmable Gate Array (FPGA)) running on one or more general purpose processors. In addition, systems may be implemented on a single device or distributed across multiple devices. The functions of the computing elements may be merged with each other or further divided into multiple sub-modules. In certain embodiments, the computing system includes a microcontroller. In certain embodiments, the computing system includes a general purpose microprocessor. Primarily, the computing system is configured to run an operating system and one or more applications.

일부 실시예들에서, 본원에서 설명된 기능 또는 용도를 수행하기 위한 코드는 비휘발성 저장 매체(예를 들어, 광학 디스크, 플래시 저장 장치, 모바일 하드 디스크 등)에 저장될 수 있는 소프트웨어 요소들의 형태로 구현될 수 있다. 일 레벨에서, 소프트웨어 요소는 프로그래머/개발자에 의해 준비된 명령들의 세트로서 구현된다. 그러나, 컴퓨터 하드웨어에 의해 실행될 수 있는 모듈 소프트웨어는 하드웨어 프로세서로 설계된 특정 기계어 명령 집합 또는 "네이티브 명령들"로부터 선택된 "머신 코드들"을 사용하여 메모리에 커밋된 실행가능 코드이다. 기계어 명령 집합 또는 네이티브 명령 집합은 하드웨어 프로세서(들)에 대해 알려져 있고, 본질적으로 내장되어 있다. 이는 시스템과 응용 소프트웨어가 하드웨어 프로세서들과 통신하는 "언어"이다. 각각의 네이티브 명령은 프로세싱 아키텍처에 의해 인식되고, 산술, 주소 지정 또는 제어 기능을 위한 특정 레지스터를 지정하고, 특정 메모리 위치 또는 오프셋을 지정하고, 피연산자를 해석하는 데 사용되는 특정 주소 지정 모드를 지정할 수 있는, 이산 코드이다. 보다 복잡한 동작은 순차적으로 실행되거나 제어 흐름 명령에 의해 지시되는 대로 실행되는 이러한 단순 네이티브 명령들을 조합하여 빌드된다.In some embodiments, code for performing a function or use described herein is in the form of software elements that can be stored on a non-volatile storage medium (e.g., optical disk, flash storage device, mobile hard disk, etc.). Can be implemented. At one level, the software element is implemented as a set of instructions prepared by the programmer/developer. However, modular software that can be executed by computer hardware is executable code committed to memory using “machine codes” selected from “native instructions” or a specific set of machine language instructions designed with a hardware processor. The machine language instruction set or native instruction set is known and inherently built-in to the hardware processor(s). This is the "language" in which the system and application software communicate with the hardware processors. Each native instruction is recognized by the processing architecture and can specify a specific register for arithmetic, addressing or control functions, a specific memory location or offset, and a specific addressing mode used to interpret the operands. Yes, it is a discrete code. More complex operations are built by combining these simple native instructions that are executed sequentially or as dictated by control flow instructions.

실행가능한 소프트웨어 명령들과 하드웨어 프로세서 사이의 상호 관계는 구조적이다. 즉, 그 자체로 명령들은 일련의 기호들 또는 숫자 값들이다. 그들은 어떠한 정보도 내재적으로 전달하지 않는다. 명령들에 의미를 부여하는 기호/숫자 값을 해석하도록 설계되어 있는 것은 프로세서이다.The interrelationship between the executable software instructions and the hardware processor is structural. That is, by themselves, commands are a series of symbols or numeric values. They don't implicitly convey any information. It is the processor that is designed to interpret the symbolic/numeric values that give meaning to instructions.

본원에서 사용되는 알고리즘은 단일 위치에 있는 단일 기계 상에서, 단일 위치에 있는 다수의 기계들 상에서, 또는 다수의 위치들에 있는 다수의 기계들 상에서 실행하도록 구성될 수 있다. 다수의 기계들이 사용될 때, 개별적인 기계들은 그들의 특정 태스크들에 맞게 조정될 수 있다. 예를 들어, 큰 블록의 코드 및/또는 상당한 처리 용량을 필요로 하는 동작들은 대규모 및/또는 고정된 기계들 상에서 구현될 수 있다.The algorithm used herein may be configured to run on a single machine in a single location, on multiple machines in a single location, or on multiple machines in multiple locations. When multiple machines are used, individual machines can be tailored to their specific tasks. For example, large blocks of code and/or operations that require significant processing capacity may be implemented on large and/or fixed machines.

또한, 특정 실시예들은 다양한 컴퓨터-구현 동작들을 수행하기 위한 프로그램 명령들 및/또는 데이터(데이터 구조들을 포함)를 포함하는 유형의 및/또는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품들에 관한 것이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 반도체 메모리 장치, 상 변화 장치, 디스크 드라이브와 같은 자기 매체, 자기 테이프, CD와 같은 광학 매체, 자기 광학 매체, 및 읽기 전용 메모리 장치(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 프로그램 명령들을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 매체는 최종 사용자에 의해 직접 제어될 수 있거나, 또는 해당 매체는 최종 사용자에 의해 간접적으로 제어될 수 있다. 직접적으로 제어되는 매체의 예들은 사용자 설비에 위치된 매체 및/또는 다른 엔티티들과 공유되지 않는 매체를 포함한다. 간접적으로 제어되는 매체의 예들은 외부 네트워크를 통해 및/또는 "클라우드"와 같은 공유 자원을 제공하는 서비스를 통해 사용자에게 간접적으로 액세스 가능한 매체를 포함한다. 프로그램 명령들의 예들은, 컴파일러에 의해 생성된 것과 같은 머신 코드, 및 인터프리터를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 더 높은 레벨의 코드를 포함하는 파일들 모두를 포함한다.Further, certain embodiments relate to tangible and/or non-transitory computer-readable media or computer program products containing program instructions and/or data (including data structures) for performing various computer-implemented operations. will be. Examples of computer-readable media include semiconductor memory devices, phase change devices, magnetic media such as disk drives, magnetic tapes, optical media such as CDs, magnetic optical media, and read-only memory devices (ROM) and random access memory (RAM). A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as, but is not limited thereto. The computer-readable medium may be controlled directly by the end user, or the medium may be controlled indirectly by the end user. Examples of directly controlled media include media located at user equipment and/or media that are not shared with other entities. Examples of indirectly controlled media include media that are indirectly accessible to users through external networks and/or through services that provide shared resources such as “cloud”. Examples of program instructions include both machine code as generated by a compiler, and files containing higher level code that can be executed by a computer using an interpreter.

개시된 방법들 및 장치들에 사용되는 데이터 또는 정보는 디지털 형식으로 제공된다. 이러한 데이터 또는 정보는 센서 데이터, 건물 아키텍처 정보, 평면도, 동작 또는 환경 조건, 스케쥴 등을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 디지털 형식으로 제공되는 데이터 또는 다른 정보는 기계에의 저장 및 기계들 간의 전송을 위해 이용될 수 있다. 통상적으로, 데이터는 다양한 데이터 구조들, 리스트들, 데이터베이스들 등에서 비트들 및/또는 바이트들로서 저장될 수 있다. 데이터는 전자적으로, 광학적으로 등으로 구현될 수 있다.Data or information used in the disclosed methods and devices is provided in digital form. Such data or information may include sensor data, building architecture information, floor plans, operating or environmental conditions, schedules, and the like. As used herein, data or other information provided in digital form may be used for storage to and transmission between machines. Typically, data may be stored as bits and/or bytes in various data structures, lists, databases, and the like. The data can be implemented electronically, optically, and the like.

특정 실시예들에서, 본원에 설명된 기능들 및 용도들을 구현하기 위한 알고리즘들은 사용자 및 시스템 소프트웨어와 인터페이스하는 응용 소프트웨어의 형태로서 간주될 수 있다. 일반적으로 시스템 소프트웨어는 컴퓨터 하드웨어 및 연관된 메모리와 인터페이스한다. 특정 실시예들에서, 시스템 소프트웨어는 운영 체제 소프트웨어 및/또는 펌웨어뿐만 아니라 시스템에 설치된 임의의 미들웨어 및 드라이버를 포함한다. 시스템 소프트웨어는 컴퓨터의 기본적인, 작업이 특정되지 않은(non-task-specific) 기능을 제공한다. 반대로, 모듈 및 다른 응용 소프트웨어는 특정 작업을 수행하는 데 사용된다. 모듈을 위한 각각의 네이티브 명령은 메모리 장치에 저장되고, 숫자 값으로 표현된다.In certain embodiments, algorithms for implementing the functions and uses described herein may be considered as a form of application software that interfaces with user and system software. In general, system software interfaces with computer hardware and associated memory. In certain embodiments, the system software includes operating system software and/or firmware as well as any middleware and drivers installed on the system. System software provides the basic, non-task-specific functions of a computer. Conversely, modules and other application software are used to perform specific tasks. Each native instruction for a module is stored in a memory device and expressed as a numeric value.

통합 환경 모니터링 및 제어Integrated environmental monitoring and control

전술한 바와 같이, 본원에 개시된 기술들은 건물의 내부 및/또는 외부의 환경, 점유 및 보안 조건과 연관된 풍부한 데이터 집합을 수집할 수 있는 디지털 건축 요소들(DAE)의 네트워크를 고려한다. 디지털 건축 요소들은 광학적으로 스위칭 가능한 창문들, 및/또는 광학적으로 스위칭 가능한 창문들과 연관된 멀리언들 또는 다른 건축 특징부들을 포함할 수 있다. 유리하게는, 디지털 건축 요소들은 적어도 건물의 주변의 전부 또는 대부분에 걸쳐 광범위하게 분포될 수 있다. 결과적으로, 수집된 데이터는 건물의 내부 및/또는 외부의 대부분 또는 전부와 연관된 환경, 점유 및 보안 조건의 매우 밀도있고 상세한 표현을 제공할 수 있다. 예를 들어, 건물의 많은 또는 모든 창문들은 광 센서들 및/또는 카메라들(가시광 및/또는 IR), 마이크 어레이들과 같은 음향 센서들, 온도 및 습도 센서들, 및 VOC, CO2, 일산화탄소(CO) 및/또는 먼지를 검출하는 공기질 센서들과 같은 센서들의 집단을 포함하는 디지털 건축 요소를 포함하거나 그와 연관될 수 있다.As noted above, the techniques disclosed herein contemplate a network of digital architectural elements (DAEs) capable of collecting a rich set of data related to the environment, occupation and security conditions inside and/or outside a building. Digital architectural elements may include optically switchable windows, and/or mullions or other architectural features associated with optically switchable windows. Advantageously, the digital architectural elements can be widely distributed over at least all or most of the perimeter of the building. As a result, the collected data can provide a very dense and detailed representation of the environmental, occupancy and security conditions associated with most or all of the interior and/or exterior of the building. For example, many or all of the windows in a building are light sensors and/or cameras (visible and/or IR), acoustic sensors such as microphone arrays, temperature and humidity sensors, and VOC, CO2, carbon monoxide (CO ) And/or a digital architectural element comprising a group of sensors such as air quality sensors to detect dust.

일부 구현예들에서, 건물의 환경 제어, 통신 및/또는 보안 시스템들이 수집된 데이터의 변화들에 지능적으로 반응하는 머신 러닝을 포함하는 자동화 또는 반-자동화 기술들이 고려된다. 일 예로서, 건물 내의 방의 점유 레벨들은 광 센서들, 카메라들, 및/또는 음향 센서들에 의해 결정될 수 있고, HVAC 기능에서의 원하는 변화 및 점유 레벨의 특정한 변화 사이에 상관이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 증가된 점유 레벨은 공기 흐름을 증가시키고 및/또는 온도 조절 장치(thermostat)의 설정을 낮추기 위한 필요성과 상관될 수 있다. 다른 예로서, 먼지의 레벨을 검출하는 공기질 센서로부터의 데이터는 건물 유지 보수를 수행하거나, 내부 공간으로부터 외부 공기를 도입 또는 배제할 필요성과 연관될 수 있다. 예를 들어, 하나의 사용 사례 시나리오에서, 방 안의 먼지 레벨들은 점유자들이 방 주위에서 이동하고 있을 때 올라가는 것으로, 그리고 점유자들이 앉아 있을 때 감소하는 것으로 관찰되었다. 그러한 시나리오에서는, 바닥 커버(걸레 닦기, 청소기 흡입)가 서비스될 필요가 있다는 결정이 이루어질 수 있다. 또 다른 사용 사례 시나리오에서, 측정된 내부 공기질은 창문이 열려 있을 때 (i) 개선되거나, 또는 (ii) 악화되는 것으로 관찰될 수 있다. (i)의 경우에, HVAC 시스템의 공기 순환 덕트 또는 필터들이 서비스되어야 하는 것으로 결정될 수 있다. (ii)의 경우에, 외부 공기질이 불량하다고 결정될 수 있으며, 건물의 창문들은 우선적으로 폐쇄 위치에 유지되어야 한다. 또 다른 사용 사례 시나리오에서, 회의실 내의 점유자들의 수, 및 문 및/또는 창문이 열려 있는지 또는 닫혀 있는 지와, CO2 레벨들 및/또는 CO2 레벨들의 변화율 사이의 상관이 도출될 수 있다.In some implementations, automated or semi-automated techniques are contemplated, including machine learning, in which the environmental control, communication and/or security systems of a building are intelligently responding to changes in the collected data. As an example, occupancy levels of a room in a building may be determined by light sensors, cameras, and/or acoustic sensors, and a correlation may be made between a desired change in HVAC function and a specific change in occupancy level. For example, an increased occupancy level may be correlated with the need to increase airflow and/or lower the setting of a thermostat. As another example, data from an air quality sensor that detects the level of dust may be associated with the need to perform building maintenance, or to introduce or exclude outside air from an interior space. For example, in one use case scenario, dust levels in the room were observed to rise as occupants were moving around the room, and to decrease as occupants were sitting. In such a scenario, a determination can be made that the floor cover (wiping mop, vacuum cleaner suction) needs to be serviced. In another use case scenario, the measured internal air quality can be observed to (i) improve, or (ii) deteriorate when the window is open. In case (i), it may be determined that the air circulation ducts or filters of the HVAC system are to be serviced. In case (ii), it may be determined that the outside air quality is poor, and the windows of the building should be kept in a closed position first. In another use case scenario, a correlation between the number of occupants in the conference room and whether the door and/or window is open or closed, and the rate of change of CO2 levels and/or CO2 levels can be derived.

더 일반적으로, 본 기술들은 도 6에 도시된 바와 같이, 측정된 건물 조건에 응답하여 복수의 "건물 조건"을 측정하고, 복수의 "건물 시스템"의 "건물 동작 파라미터"를 제어하는 것을 고려한다. 본원에 사용되는 바와 같이, "건물 조건"은 건물 내의 또는 건물의 일부에서의 물리적인, 측정 가능한 조건을 지칭할 수 있다. 예들은 온도, 공기 유량, 광 플럭스 및 색상, 점유, 공기질 및 성분(미세먼지 수, 이산화탄소, 일산화탄소의 기체 농도, 물(즉, 습도))을 포함한다. 본원에 사용되는 바와 같이, "건물 시스템"은 건물 동작 파라미터를 제어 또는 조정할 수 있는 시스템을 지칭할 수 있다. 예들은 HVAC 시스템, 조명 시스템, 보안 시스템, 창문 광학 조건 제어 시스템을 포함한다. 건물 동작 파라미터는 건물 조건을 조정하거나 제어하기 위해 하나 이상의 건물 시스템들에 의해 제어될 수 있는 파라미터를 지칭할 수 있다. 예들은 히터나 에어컨으로부터의 또는 그에 대한 열 플럭스(heat flux), 방의 창문 또는 조명으로부터의 열 플럭스, 방을 통한 공기 흐름, 광학적으로 스위칭 가능한 창을 통해 인공 조명 또는 자연 광으로부터의 광 플럭스를 포함한다.More generally, the present techniques consider measuring a plurality of "building conditions" in response to the measured building conditions, and controlling the "building operation parameters" of the plurality of "building systems", as shown in FIG. 6 . As used herein, “building condition” may refer to a physical, measurable condition within a building or in a part of a building. Examples include temperature, air flow rate, light flux and color, occupancy, air quality and composition (fine dust number, carbon dioxide, gas concentration of carbon monoxide, water (ie, humidity)). As used herein, “building system” may refer to a system capable of controlling or adjusting building operating parameters. Examples include HVAC systems, lighting systems, security systems, and window optical condition control systems. Building operating parameters may refer to parameters that can be controlled by one or more building systems to adjust or control building conditions. Examples include heat flux from or to a heater or air conditioner, heat flux from a window or light in a room, air flow through the room, light flux from artificial or natural light through an optically switchable window. do.

도 6을 여전히 참조하면, 방법(600)은 복수의 센서들로부터 입력들을 수집하는 단계(블록 610)를 포함할 수 있다. 센서들의 일부 또는 전부는 창문 및/또는 디지털 벽 인터페이스와 연관된 각각의 창문 및/또는 각각의 디지털 건축 요소 상에 배치되거나 그와 연관될 수 있다. 센서들은 예를 들어, 가시광 및/또는 IR 광 센서들 또는 카메라들, 음향 센서들, 온도 및 습도 센서들 및 공기질 센서들을 포함할 수 있다. 수집된 입력들은 시간적으로 및 공간적으로 다양한 환경 조건 측정들을 나타낼 수 있음이 이해될 것이다. 일부 구현예들에서, 입력들 중 적어도 일부는 센서들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, CO2, CO, 먼지 및/또는 연기의 각각의 측정에 대해 특수화된 개별 센서들이 고려될 수 있고, 개별 센서들로부터의 입력들의 조합이 공기질 제어의 결정을 위해 분석될 수 있다(블록 620). 다른 예로서, 각각 광학 및 음향 신호들을 측정하는 별개의 센서들로부터 수집된 방 안의 점유 레벨들의 결정에 연관된 입력들이 분석될 수 있다(블록 620). 또 다른 예로서, 입력들은 공간적으로 분포된 센서로부터 거의 동시에 수신될 수 있다. 예를 들어, 센서들은 주어진 방에 대해 공간적으로 분포될 수 있거나 또는 건물의 다수의 방들 및/또는 층들 사이에 분포될 수 있다.Still referring to FIG. 6, method 600 may include collecting inputs from a plurality of sensors (block 610 ). Some or all of the sensors may be placed on or associated with each window and/or each digital architectural element associated with the window and/or digital wall interface. The sensors may include, for example, visible and/or IR light sensors or cameras, acoustic sensors, temperature and humidity sensors and air quality sensors. It will be appreciated that the collected inputs can represent various environmental condition measurements in temporal and spatial terms. In some implementations, at least some of the inputs can include a combination of sensors. For example, individual sensors specialized for each measurement of CO 2 , CO, dust and/or smoke can be considered, and a combination of inputs from individual sensors can be analyzed for determination of air quality control ( Block 620). As another example, inputs associated with determination of occupancy levels in a room collected from separate sensors, each measuring optical and acoustic signals, may be analyzed (block 620). As another example, the inputs can be received at about the same time from a spatially distributed sensor. For example, the sensors may be spatially distributed for a given room or may be distributed between multiple rooms and/or floors of a building.

일부 구현예들에서, 블록(620)에서 측정된 데이터의 분석은 센서들로부터 반드시 획득될 필요는 없는 특정한 "컨텍스트 정보"를 고려할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같은 컨텍스트 정보는 일중 시기 및 연중 시기, 지역 날씨 및/또는 기후 정보뿐만 아니라, 건물 레이아웃에 관한 정보, 및 건물의 다양한 부분들의 사용 파라미터들을 포함할 수 있다. 컨텍스트 정보는 초기에 사용자(예를 들어, 건물 관리자)에 의해 입력되고, 수동으로 및/또는 자동으로 업데이트될 수 있다. 사용 파라미터들의 예들은 건물의 동작 스케줄, 및 건물의 개별 방들 또는 더 큰 부분들(예를 들어, 층들)의 예상 및/또는 허가된/인가된 사용의 식별을 포함할 수 있다. 예를 들어, 과금의 특정 부분들은 로비 공간, 식당/카페 공간, 회의실, 개방된 회의 영역, 개인 사무실 공간 등으로서 식별될 수 있다. 컨텍스트 정보는 건물 동작 파라미터를 변경할지 또는 어떻게 변경할지에 관한 결정을 내리는 데에 이용될 수 있고(블록 630), 또한 센서들의 보정 및 선택적으로는 조정을 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 컨텍스트 정보에 기초하여, 특정 센서들은 점유자의 프라이버시 기대를 충족시키기 위해 건물의 특정 부분들에서 선택적으로 사용 불가능해질 수 있다. 다른 예로서, 상당한 수의 사람들이 모일 것으로 예상될 수 있는 방들(예를 들어, 강당)에 대한 센서들은 더 적은 점유자들을 가질 것으로 예상되는 방들(예를 들어, 개인 사무실들)에 대한 센서들과는 다르게 보정되거나 조정될 수 있다.In some implementations, analysis of the measured data at block 620 may take into account specific “context information” that does not necessarily need to be obtained from the sensors. Context information as used herein may include time of day and time of year, local weather and/or climate information, as well as information about the building layout, and usage parameters of various parts of the building. Context information is initially entered by a user (eg, a building manager) and may be updated manually and/or automatically. Examples of usage parameters may include an operational schedule of the building, and the prediction of individual rooms or larger portions (eg, floors) of the building and/or identification of authorized/authorized use. For example, certain portions of the billing may be identified as a lobby space, a restaurant/cafe space, a conference room, an open meeting area, a private office space, and the like. Context information may be used to make a decision as to whether or how to change the building operating parameter (block 630), and may also be used for calibration and, optionally, adjustment of the sensors. For example, based on contextual information, certain sensors may be selectively disabled in certain parts of the building to meet the occupant's privacy expectations. As another example, sensors for rooms (e.g., auditoriums) where a significant number of people can be expected to gather are different from sensors for rooms (e.g., private offices) that are expected to have fewer occupants. Can be calibrated or adjusted.

블록(620)에서의 분석의 목적은 특정 건물 조건이 존재하거나 존재할 것으로 예측될 수 있음을 결정하는 것일 수 있다. 간단한 예로서, 분석은 광 플럭스 또는 온도 측정과 같은 센서 판독을 임계값과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 나아가, 보다 복잡한 예로서, 방에서의 점유도 부하(occupancy load)가 변경되는 경우(예를 들어, 회의실에서의 회의 소집 또는 휴회로 인해), 블록(620)에서의 분석은 첫째, 방과 연관된 음향 및/또는 광 센서로부터의 입력들의 결과로서 변화를 직접 인식할 수 있고, 둘째, 해당 분석은 점유도 부하의 변화의 결과로서 변경이 예상될 수 있는 환경 파라미터를 예측할 수 있다. 예를 들어, 점유도 부하의 증가는 주변 환경 온도의 증가 및 CO2의 레벨의 증가로 이어질 것으로 예상될 수 있다. 유리하게는, 블록(620)에서의 분석은, 예를 들어 기계 학습 기술들을 사용하여 시간이 지남에 따라 개선될 수 있는 모델 또는 다른 알고리즘을 사용하여 주기적으로 또는 연속적으로, 자동 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 분석은 건물 동작 파라미터가 조정되어야 하는지를 결정하기 위해 특정 건물 조건(또는 조건들의 조합)을 명시적으로 식별하지 않을 수 있다.The purpose of the analysis at block 620 may be to determine that a particular building condition exists or can be predicted to exist. As a simple example, analysis may include comparing sensor readings, such as light flux or temperature measurements, to a threshold. Further, as a more complex example, when the occupancy load in the room is changed (for example, due to a conference call or a break in a conference room), the analysis at block 620 is first, the acoustics associated with the room. And/or the change can be directly recognized as a result of inputs from the optical sensor, and secondly, the corresponding analysis can predict the environmental parameter in which the change can be expected as a result of the change in the occupancy load. For example, an increase in occupancy load can be expected to lead to an increase in the ambient temperature and an increase in the level of CO 2. Advantageously, the analysis at block 620 may be performed automatically, periodically or continuously, using a model or other algorithm that may improve over time using machine learning techniques, for example. In some implementations, the analysis may not explicitly identify a specific building condition (or combination of conditions) to determine if a building operating parameter should be adjusted.

다시 블록(630)을 참조하면, 건물 동작 파라미터를 변경할지 또는 어떻게 변경할지에 대한 결정이 분석 블록(620)의 결과들에 기초하여 이루어질 수 있다. 해당 결정에 따라, 건물 조건은 변경될 수도 있고 변경되지 않을 수도 있다. 건물 동작 파라미터를 변경하지 않는 것으로 결정이 이루어진 경우, 방법은 블록(610)으로 되돌아갈 수 있다. 동작 파라미터에 대한 과금을 변경하기 위한 결정이 이루어지는 경우, 예를 들어, 점유자의 안락함 또는 안전을 개선하고 및/또는 운영 비용과 에너지 소비를 감소시키기 위한 목적으로, 블록(640)에서, 하나 이상의 건물 조건들이 조정될 수 있다. 예를 들어, 조명 및/또는 HVAC 서비스는 점유되지 않는 것으로 결정된 방에서는 낮은 전력 조건으로 설정될 수 있다. 다른 예로서, 건물의 관리, 유지 보수 또는 보안 담당자의 주의를 요하는 결함 또는 문제가 발생했다는 결정이 이루어질 수 있다.Referring back to block 630, a determination as to whether or how to change the building operation parameter may be made based on the results of analysis block 620. Depending on the decision, building conditions may or may not change. If a determination is made not to change the building operating parameters, the method may return to block 610. If a decision is made to change the charging for an operating parameter, at block 640, one or more buildings, for example, for the purpose of improving occupant comfort or safety and/or reducing operating costs and energy consumption. Conditions can be adjusted. For example, lighting and/or HVAC services may be set to a low power condition in a room that is determined not to be occupied. As another example, a determination may be made that a defect or problem has occurred that requires the attention of building management, maintenance or security personnel.

해당 결정은 반응적으로 및/또는 미리 앞서서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 결정은 측정된 파라미터의 변화에 반응할 수 있고, 예를 들어, 주변 CO2의 상승이 측정될 때 HVAC 유속을 증가시키기 위한 결정이 이루어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 결정은 미리 앞서서 이루어질 수 있으며, 즉, 건물 동작 파라미터는 변화가 실제로 측정되기 전에 환경적 변화를 예상하여 조정될 수 있다. 예를 들어, 점유도 부하에서의 관찰된 변화는, 주변 CO2 또는 온도의 대응하는 상승이 측정되는지의 여부에 관계없이 HVAC 유속을 증가시키기 위한 결정을 초래할 수 있다.The decision can be made responsively and/or ahead of time. For example, the determination may respond to a change in the measured parameter, for example, a determination may be made to increase the HVAC flow rate when the increase in ambient CO 2 is measured. Alternatively or additionally, the decision can be made ahead of time, ie the building operating parameters can be adjusted in anticipation of environmental changes before the changes are actually measured. For example, an observed change in occupancy load can lead to a decision to increase the HVAC flow rate regardless of whether the ambient CO 2 or a corresponding increase in temperature is measured.

일부 구현예들에서, 결정은 측정된 온도, CO2 레벨들, 습도 및/또는 국지적인 점유도에 기초하여 하나 이상의 위치들에서 제어될 수 있는, HVAC과와 연관된 건물 동작 파라미터들(예를 들어, 공기 흐름 속도 및 온도 설정)에 연관될 수 있다. 일부 구현예들에서, 결정은 건물 보안과 연관된 건물 동작 파라미터들에 연관될 수 있다. 예를 들어, 비정상적인 센서 판독에 응답하여, 보안 시스템 경보가 트리거될 수 있고, 선택된 문들 및 창문들이 잠금 또는 잠금 해제될 수 있으며, 그리고/또는 모든 창문들이나 일부 창문들의 색조 상태가 변경될 수 있다. 보안에 연관된 건물 조건의 예들은 파손된 창의 검출, 제어된 영역에서 미인가 인원의 검출, 장비, 도구, 전자 장치 또는 다른 자산의 특정 위치에서 다른 위치로의 무단 이동 검출을 포함한다.In some implementations, the determination is based on the measured temperature, CO 2 levels, humidity and/or local occupancy, the building operating parameters associated with the HVAC, which can be controlled at one or more locations (e.g., Air flow rate and temperature settings). In some implementations, the determination may be related to building operating parameters associated with building security. For example, in response to an abnormal sensor reading, a security system alarm may be triggered, selected doors and windows may be locked or unlocked, and/or the tone state of all or some windows may be changed. Examples of building conditions related to security include detection of broken windows, detection of unauthorized personnel in a controlled area, and detection of unauthorized movement of equipment, tools, electronic devices, or other assets from one location to another.

다른 유형의 보안에 연관된 건물 조건 정보는 건물 밖에서 및/또는 건물 내에서의 소리의 검출의 발생 검출과 연관된 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 검출된 소리는 소리 유형에 대해 분석된다. 일부 실시예들에서, 분석은 하나 이상의 디지털 구조 요소 또는 건물 내의 다른 곳, 또는 심지어 부지 외부에 탑재된 하드웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어를 통해 개시된다. 일부 실시예들에서, 건물의 외부 또는 내부에서의 소리는 전기변색 창문의 창문 유리 상에 증착되는 전도층이 진동하게 하고, 진동은 전도층들 사이의 커패시턴스의 변화를 야기하며, 커패시턴스의 변화들은 소리를 나타내는 신호로 변환된다. 따라서, 본 발명의 일부 창문들은 본질적으로 소리 및/또는 진동 센서의 기능을 제공할 수 있지만, 다른 실시예들에서, 소리 및/또는 진동 센서 기능은 전도층들을 갖거나 갖지 않는 창문들에 부가되었던 센서들에 의해, 및/또는 디지털 구조 요소들에서 구현되는 하나 이상의 센서들에 의해 제공될 수 있다.Building condition information associated with other types of security may include information associated with detection of the occurrence of detection of sound outside and/or within the building. In one embodiment, the detected sound is analyzed for sound type. In some embodiments, the analysis is initiated through one or more digital structural elements or hardware, firmware, or software mounted elsewhere in the building, or even off-site. In some embodiments, sound outside or inside the building causes the conductive layer deposited on the window glass of the electrochromic window to vibrate, the vibration causes a change in capacitance between the conductive layers, and the changes in capacitance It is converted into a signal representing sound. Thus, some windows of the present invention may essentially provide the function of a sound and/or vibration sensor, but in other embodiments, the sound and/or vibration sensor function has been added to windows with or without conductive layers. It may be provided by sensors and/or by one or more sensors implemented in digital structural elements.

일 실시예에서, 소리의 발신 위치는, 소리 및/또는 진동 센서들의 서로 다른 것들이 경험하는 소리 진폭 및/또는 소리 시간 지연들의 차이들을 분석함으로써 결정될 수 있다. 검출되고 분석되는 소리의 유형은 창문이 부서지는 소리, 음성(예를 들어, 소정 영역에 있도록 인가되거나 인가되지 않은 사람의 음성), 이동에 의해 야기되는 소리(사람, 기계, 공기 흐름), 및 화기(firearm)의 발사에 의해 야기되는 소리를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 검출된 소리의 유형에 따라, 하나 이상의 적절한 보안 또는 다른 동작이 건물 내의 하나 이상의 시스템에 의해 개시된다. 예를 들어, 건물 외부 또는 건물 내부의 위치에서 화기가 발사되었다는 결정에 따라, 건물 관리 시스템은 자동으로 911을 호출하여 해당 위치로 응급 요원을 호출한다.In one embodiment, the origin of the sound may be determined by analyzing differences in sound amplitude and/or sound time delays experienced by different of the sound and/or vibration sensors. The types of sounds that are detected and analyzed include window breaking sounds, voices (e.g., voices of persons authorized or not authorized to be in a certain area), sounds caused by movement (people, machines, airflow), and Includes, but is not limited to, sounds caused by the firing of a firearm. In one embodiment, depending on the type of sound detected, one or more appropriate security or other actions are initiated by one or more systems in the building. For example, upon a determination that a firearm has been fired from a location outside or inside a building, the building management system automatically calls 911 to call emergency personnel at that location.

건물 내부의 화기에 의해 생성된 소리의 경우에서, 소리의 정확한 위치(예를 들어, 방, 바닥, 건물 정보)를 아는 것뿐만 아니라 소리를 발생시킨 발사자를 아는 것은 적절한 응급 대응에 필수적이다. 그러나, 넓은 개방 공간 평면 및/또는 복도를 갖는 건물들에서, 특정 건물의 평면을 참조해야 하는 텍스트 위치 정보는 응답을 지연시킬 수 있다. 일 실시예에서는, 단순한 텍스트의 위치 정보보다는 시각적 위치 정보가 제공된다. 소리의 시각적 위치 정보는 구비된 경우, 설치된 카메라 시스템에 의해 제공될 수 있지만, 일 실시예에서는, 화기 또는 발사자에 의해 발생된 소리에 가장 가까운 것으로 결정된 하나 이상의 창문의 색조 상태가 구별된 색조 상태로 변경되도록 제공된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 관심있는 소리의 감지 시에, 관심있는 소리에 가장 가까운 변색가능 창문의 색조는 소리로부터 더 멀리 떨어져 있는 창문들의 색조보다 더 어둡거나 또는 그 반대인 색조로의 변화를 야기한다. 이러한 방식으로, 대응하는 사람들이 특정한 건물의 특정 층의 특정 방을 빠르게 찾을 수 없는 경우, 그들은 다른 창문들보다 더 어둡거나 더 밝은 것으로 구별되게 변색된 창문을 시각적으로 찾음으로써 그렇게 할 수 있을 것이다.In the case of sound generated by firearms inside a building, knowing the exact location of the sound (eg room, floor, building information) as well as knowing the launcher that generated the sound is essential for proper emergency response. However, in buildings with wide open space planes and/or corridors, text location information that should refer to the plane of a specific building may delay the response. In one embodiment, visual location information is provided rather than simple text location information. The visual location information of the sound, if provided, may be provided by the installed camera system, but in one embodiment, the tint state of one or more windows determined to be closest to the sound generated by the firearm or the launcher is a distinct tint state. Is provided to be changed to. For example, in one embodiment, upon detection of a sound of interest, the tint of the color changeable window closest to the sound of interest changes to a tint darker or vice versa than the tint of windows further away from the sound. Cause. In this way, if the respondents are unable to quickly find a particular room on a particular floor of a particular building, they may do so by visually looking for discolored windows to distinguish them as darker or brighter than other windows.

일 실시예에서, 특정 소리와 연관된 사람의 현재 위치는 그의 초기 위치와 상이할 수 있고, 이 경우에, 위치 변경은 그 사람에 의해 주변 환경으로 야기된 다른 소리들 또는 변화들의 검출을 통해 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 발사자가 돌아다니는 상황의 경우에, 폭발된 화약의 존재에 의해 야기되는 공기질의 변화를 모니터링하고, 이에 의해 대응하는 사람들에게 발사자의 위치에 대한 업데이트를 제공하기 위해 디지털 건축 요소 또는 다른 미리 결정된 위치에 있는 가스 센서가 사용될 수 있다. 조용히 숨어 있는 사람들 및 돌아다니는 발사자의 위치를 획득하기 위해 소리 및 다른 센서들이 또한 (예를 들어, 그들의 위치의 적외선 검출을 통해) 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 돌아다니는 발사자를 혼란시키기 위해, 디지털 건축 요소들 내의 스피커들 또는 발사자 위치에 있는 다른 스피커들에 의해 소리가 생성되어, 발사자를 분산시키거나, 또는 그로부터 숨으려고 하는 인질들에 의해 만들어진 소음들을 상쇄할 수 있다. 일 실시예에서, 디지털 건축 요소들 또는 다른 장치들 내의 스피커들 및/또는 마이크들은 돌아다니는 발사자로부터 숨으려는 사람들과 통신하기 위해 선택적으로 활성화될 수 있다. 소리의 위치를 식별하는 것을 돕기 위해 하나 이상의 창문의 색조가 구별되도록 하는 것을 제외하고는, 일부 실시예들에서는, 특정 위치로부터 하나 이상의 사람의 진입 또는 탈출을 용이하게 하기 위해 더 많은 조명을 제공하기 위해, 또는 특정 위치에서의 가시성을 방해하기 위해 더 적은 조명을 제공하기 위해, 창문의 구별되는 색조가 특정한 다른 색조로 변경될 필요가 있을 수 있다.In one embodiment, a person's current location associated with a particular sound may be different from his initial location, in which case the location change will be updated through detection of other sounds or changes caused by that person to the surrounding environment. I can. For example, in the case of a situation in which a launcher is moving around, a digital architectural element or other element to monitor changes in air quality caused by the presence of exploded gunpowder, and thereby provide an update on the launcher's position to respondents. A gas sensor in a predetermined position can be used. Sound and other sensors can also be used (eg, through infrared detection of their location) to obtain the location of quietly hiding people and roaming launchers. In one embodiment, to confuse a roaming launcher, sound is generated by speakers within the digital architectural elements or other speakers in the launcher position to disperse the launcher, or to hostages attempting to hide from it. Can cancel out the noise produced by it. In one embodiment, speakers and/or microphones in digital architectural elements or other devices can be selectively activated to communicate with people trying to hide from a roaming launcher. In some embodiments, providing more lighting to facilitate entry or exit of one or more persons from a particular location, except to allow the tint of one or more windows to be distinguished to help identify the location of the sound. To provide less illumination for the sake of or to obstruct visibility at a particular location, the distinct tint of the window may need to be changed to a certain different tint.

도 6을 여전히 참조하면, 블록(640)에서는, 블록(630)에서 내려진 결정에 응답하여 하나 이상의 건물 파라미터들이 변경될 수 있다. 건물 파라미터 변경은 일부 실시예들에서 건물 관리 시스템의 제어 하에 구현될 수 있고, 예를 들어 HVAC, 조명, 보안, 및 창문 컨트롤러 네트워크와 같은 건물의 시스템들 중 하나 이상에 의해 구현될 수 있다. 건물 파라미터 변경은 글로벌 기반으로(건물 전반에) 또는 국지적 영역들(예를 들어, 개별적인 방들, 방들의 집단, 층 등) 상에서 선택적으로 이루어질 수 있음이 이해될 것이다.Still referring to FIG. 6, at block 640, one or more building parameters may be changed in response to a decision made at block 630. The building parameter change may be implemented under the control of the building management system in some embodiments, and may be implemented by one or more of the building's systems, such as, for example, HVAC, lighting, security, and window controller networks. It will be appreciated that building parameter changes may be made selectively on a global basis (across the building) or on local areas (eg, individual rooms, groups of rooms, floors, etc.).

언급된 바와 같이, 건물 동작 파라미터들을 변경하는 방법을 결정하는 건물 시스템은 기계 학습을 이용할 수 있다. 이는 기계 학습 모델이 훈련 데이터를 사용하여 훈련된다는 것을 의미한다. 특정 실시예들에서, 프로세스는 감독 또는 반(semi)-감독 학습을 통해 초기 모델을 훈련시킴으로써 시작한다. 모델은 현장에서(예를 들어, 기능하는 건물에서 동작하는 동안) 사용하여 제공되는 진행 중인 훈련/학습을 통해 정교해질 수 있다. 훈련 데이터(서로 및/또는 건물 동작 파라미터들과 상호작용하는 건물 조건들)의 예들은 다음의 감지된 또는 컨텍스트 데이터(X 또는 입력들) 및 건물 동작 파라미터들 또는 태그들(Y 또는 출력)의 조합들을 포함한다: (a) [X = 점유도(IR 또는 카메라/비디오에 의해 측정된 바와 같음), 컨텍스트, 광 플럭스(내부 + 태양광); Y = ΔT/시간(냉각 없음)]; (b) [X = 점유도(IR 또는 카메라/비디오에 의해 측정된 바와 같음), 컨텍스트; Y = ΔCO2/시간(정상적으로 환기됨)]; 및 (c) [X = 점유도(IR 또는 카메라/비디오에 의해 측정된 바와 같음), 컨텍스트, 온도, 외부 상대 습도(RH); Y = ΔRH/시간(정상적으로 환기됨)]. 기계 학습의 일부 목적은 알 수 없거나 숨겨진 패턴 또는 관계를 식별하는 것이기 때문에, 학습은 일반적으로 각각의 가능한 출력(Y)에 대한 많은 수의 입력(X)을 사용한다.As mentioned, a building system that determines how to change building operating parameters can use machine learning. This means that the machine learning model is trained using the training data. In certain embodiments, the process begins by training the initial model through supervised or semi-supervised learning. Models can be refined through on-going training/learning provided using on-site (eg, while operating in a functioning building). Examples of training data (building conditions interacting with each other and/or building operation parameters) include the following sensed or context data (X or inputs) and a combination of building operation parameters or tags (Y or output) Includes: (a) [X = occupancy (as measured by IR or camera/video), context, light flux (internal + sunlight); Y = ΔT/hour (no cooling)]; (b) [X = occupancy (as measured by IR or camera/video), context; Y = ΔCO 2 /hour (normally ventilated)]; And (c) [X = occupancy (as measured by IR or camera/video), context, temperature, external relative humidity (RH); Y = ΔRH/hour (normally ventilated)]. Since some purpose of machine learning is to identify unknown or hidden patterns or relationships, learning generally uses a large number of inputs (X) for each possible output (Y).

일부 실시예들에서, 도 6에 도시된 프로세스 흐름의 실행은 환경 데이터, 통신 및 제어의 수집 및 분석을 위한 기능 모듈들의 집단을 갖는 디지털 건축 요소들을 제공함으로써 용이해질 수 있다. 도 7은 일 구현예에 따른, 이러한 기능 모듈들의 집단의 예를 도시한다. 도시된 실시예에서, 디지털 건축 요소(700)는 전력 및 통신 모듈(710), 오디오비주얼(A/V) 모듈(720), 환경 모듈(730), 계산/학습 모듈(740) 및 컨트롤러 모듈(750)을 포함한다.In some embodiments, execution of the process flow shown in FIG. 6 may be facilitated by providing digital architectural elements with a collection of functional modules for collection and analysis of environmental data, communication and control. 7 shows an example of a group of such functional modules, according to one implementation. In the illustrated embodiment, the digital building element 700 includes a power and communication module 710, an audiovisual (A/V) module 720, an environmental module 730, a calculation/learning module 740, and a controller module ( 750).

전력 및 통신 모듈(710)은 통신 신호들 및/또는 전력의 송신 및 수신을 위한 하나 이상의 유선 또는 무선 인터페이스들을 포함할 수 있다. 현재 개시된 기술들과 연결하여 사용하기에 적합한 무선 전력 전송 기술의 예들은 2018년 3월 13일 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/642,478호(발명의 명칭: WIRELESSLY POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS), 2017년 9월 21일 출원된 국제특허출원 PCT/US17/52798(발명의 명칭: WIRELESSLY POWERED AND POWERING ELECTROCHROMIC WINDOWS), 2015년 12월 8일 출원된 미국 특허출원 제14/962,975호(발명의 명칭: WIRELESS POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS)에 기재되어 있으며, 이들 전문은 본 출원에 참고로 포함된다. 전력 및 통신 모듈(710)은 오디오비주얼(A/V) 모듈(720), 환경 모듈(730), 계산/학습 모듈(740) 및 컨트롤러 모듈(750)의 각각에 통신 가능하게 연결되고 전력을 분배할 수 있다. 또한, 전력 및 통신 모듈(710)은 하나 이상의 다른 디지털 건축 요소들(도시되지 않음) 및/또는 건물의 전력 및/또는 제어 분배 노드와의 인터페이스에 통신 가능하게 연결될 수 있다.The power and communication module 710 may include one or more wired or wireless interfaces for transmitting and receiving communication signals and/or power. Examples of wireless power transmission technologies suitable for use in connection with the currently disclosed technologies are U.S. Provisional Patent Application No. 62/642,478 filed March 13, 2018 (invention title: WIRELESSLY POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS), September 2017. International patent application PCT/US17/52798 filed on the 21st (name of the invention: WIRELESSLY POWERED AND POWERING ELECTROCHROMIC WINDOWS), US patent application No. 14/962,975 filed on December 8, 2015 (name of the invention: WIRELESS POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS) ), and their entirety is incorporated by reference in this application. The power and communication module 710 is communicatively connected to each of the audio visual (A/V) module 720, the environment module 730, the calculation/learning module 740, and the controller module 750, and distributes power. can do. Further, the power and communication module 710 may be communicatively connected to an interface with one or more other digital building elements (not shown) and/or power and/or control distribution nodes of the building.

A/V 모듈(730)은 카메라 또는 다른 가시광 및/또는 IR 광 센서, 시각적 디스플레이, 터치 인터페이스, 마이크 또는 마이크 어레이, 및 스피커 또는 스피커 어레이를 포함하는, 전술한 A/V 구성요소들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, "터치" 인터페이스는 사람의 부속물 또는 핸드헬드(handheld) 물체의 비-터치 움직임들을 검출하고 인식하며 응답하도록 동작할 수 있는 제스처 인식 능력들을 추가적으로 포함할 수 있다.The A/V module 730 includes one or more of the aforementioned A/V components, including a camera or other visible and/or IR light sensor, a visual display, a touch interface, a microphone or microphone array, and a speaker or speaker array. It may include. In some embodiments, the “touch” interface may additionally include gesture recognition capabilities operable to detect, recognize, and respond to non-touch movements of a human appendage or handheld object.

환경 모듈(730)은 온도 및 습도 센서, 음향 광 센서, IR 센서, (예를 들어, 먼지, 연기, 꽃가루 등의 검출을 위한) 입자 센서, VOC 센서, CO 센서, 및/또는 CO2 센서를 포함하는, 전술한 환경 감지 구성요소들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 환경 모듈(730)은 A/V 모듈(730)과 관련하여 전술된 센서들(예를 들어, 마이크들, 가시광 센서 및/또는 IR 광 센서)과 부분적으로 또는 완전히 중첩될 수 있는 오디오 및/또는 전자기 센서들의 집단을 기능적으로 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어로서 "센서"는, 예를 들어, 특정 영역 내의 점유도(또는 점유자들의 수)와 같은 결정을 내리기 위해, 특정 프로세싱 능력을 포함할 수 있다. 카메라, 특히, IR 복사선을 검출하는 카메라는 특정 영역 내의 사람들의 수를 직접적으로 식별하기 위해 사용될 수 있다. 또한 대안적으로, 센서는 계산/학습 모듈(740) 및/또는 컨트롤러 모듈(750)에 원시(미처리) 신호들을 제공할 수 있다.The environmental module 730 includes a temperature and humidity sensor, an acoustic light sensor, an IR sensor, a particle sensor (eg, for detection of dust, smoke, pollen, etc.), a VOC sensor, a CO sensor, and/or a CO2 sensor. It may include one or more of the above-described environmental sensing elements. The environment module 730 may partially or completely overlap with the sensors described above with respect to the A/V module 730 (e.g., microphones, visible light sensor and/or IR light sensor) and/or It may functionally contain a collection of electromagnetic sensors. In some embodiments, the term “sensor” as used herein may include a particular processing power, for example, to make a determination, such as the degree of occupancy (or number of occupants) within a particular area. Cameras, in particular cameras that detect IR radiation, can be used to directly identify the number of people within a particular area. Also alternatively, the sensor may provide raw (raw) signals to the compute/learn module 740 and/or the controller module 750.

계산/학습 모듈(740)은 디지털 건축 요소, 디지털 벽 인터페이스 및/또는 개선된 기능성 창문 컨트롤러에 대해 전술한 바와 같은 프로세싱 요소들(범용 또는 특수 목적 프로세서들 및 메모리들을 포함)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이는 기계 학습 모델(예를 들어, 신경망)과 같은 모델을 구현하도록 설계되거나 최적화된 프로세서를 포함하는 특수 설계된 ASIC, 디지털 신호 프로세서, 또는 다른 유형의 하드웨어를 포함할 수 있다. 예들은 구글의 "텐서 프로세싱 유닛" 또는 TPU를 포함한다. 그러한 프로세서들은, 활성화 함수들, 행렬 연산들, 및/또는 신경망 또는 다른 기계 학습 계산을 위해 필요한 다른 수학적 연산들을 효율적으로 계산하도록 설계될 수 있다. 일부 응용예들에서, 그래픽 프로세싱 유닛(GPU)과 같은 다른 특수 목적 프로세서들이 이용될 수 있다. 일부 경우에, 프로세서들은 칩 아키텍처 위의 시스템 내에 제공될 수 있다.Compute/learn module 740 may include processing elements (including general purpose or special purpose processors and memories) as described above for a digital architectural element, a digital wall interface, and/or an improved functional window controller. Alternatively or additionally, it may include specially designed ASICs, digital signal processors, or other types of hardware, including processors designed or optimized to implement models such as machine learning models (eg, neural networks). Examples include Google's "Tensor Processing Unit" or TPU. Such processors may be designed to efficiently compute activation functions, matrix operations, and/or other mathematical operations required for neural networks or other machine learning computations. In some applications, other special purpose processors such as a graphics processing unit (GPU) may be used. In some cases, processors may be provided within a system on a chip architecture.

컨트롤러 모듈(750)은, 각각이 본원의 양수인에게 양도되고 그 전문이 본원에 참고로 포함되는, 108년 1월 29일 출원된 미국 특허출원 제15/882,719호(발명의 명칭: CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS), 2012년 4월 17일 출원된 미국 특허출원 제13/449,251호(발명의 명칭: CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS), 2017년 8월 18일 출원된 국제특허출원 PCT/US17/47664(발명의 명칭: ELECTROMAGNETIC-SHIELDING ELECTROCHROMIC WINDOWS), 2016년 10월 26일 출원된 미국 특허출원 제15/334,835호(발명의 명칭: CONTROLLERS FOR OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES), 2017년 11월 10일 출원된 국제특허출원 PCT/US17/61054(발명의 명칭: POWER DISTRIBUTION NETWORKS FOR ELECTROCHROMIC DEVICES)에 기재된 하나 이상의 특징들을 포함하는 창문 제어 모듈일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.The controller module 750 is U.S. Patent Application No. 15/882,719, filed on January 29, 108, each of which is assigned to the assignee of the present application and the entirety of which is incorporated herein by reference (name of the invention: CONTROLLER FOR OPTICALLY SWITCHABLE WINDOWS), U.S. Patent Application No. 13/449,251 filed on April 17, 2012 (Name of Invention: CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS), International Patent Application PCT/US17/47664 filed on August 18, 2017 ( Title of invention: ELECTROMAGNETIC-SHIELDING ELECTROCHROMIC WINDOWS), U.S. Patent Application No. 15/334,835 filed on October 26, 2016 (Name of invention: CONTROLLERS FOR OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES), International patent filed on November 10, 2017 It may be or may include a window control module comprising one or more features described in application PCT/US17/61054 (name of the invention: POWER DISTRIBUTION NETWORKS FOR ELECTROCHROMIC DEVICES).

예시의 명료함을 위해, 도 7은 분리된 별개의 모듈들(710, 720, 730, 740, 750)을 포함하는 것으로서 디지털 건축 요소들(700)을 제시한다. 그러나, 2개 이상의 모듈들이 서로 간에 및/또는 전술한 디지털 벽 인터페이스의 특징들과 구조적으로 조합될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 다수의 디지털 건축 요소들을 포함하는 건물 설치에서, 모든 디지털 건축 요소가 모든 설명된 모듈들(710, 720, 730, 740, 750)을 반드시 포함하는 것은 아닌 것으로 고려된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 설명된 모듈들(710, 720, 730, 740, 750) 중 하나 이상은 복수의 디지털 건축 요소들에 의해 공유될 수 있다.For clarity of illustration, FIG. 7 presents digital architectural elements 700 as comprising separate and distinct modules 710, 720, 730, 740, 750. However, it should be understood that two or more modules may be structurally combined with each other and/or with the features of the digital wall interface described above. Also, in a building installation that includes multiple digital architectural elements, it is considered that not all digital architectural elements necessarily include all described modules 710, 720, 730, 740, 750. For example, in some embodiments, one or more of the described modules 710, 720, 730, 740, 750 may be shared by multiple digital architectural elements.

도 8은 일부 구현예들에 따른, 디지털 건축 요소의 예시적인 물리적 패키징을 도시한다. 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 설명된 모듈들(710, 720, 730, 740, 750)의 기능은 전형적인 창문 멀리언과 같은 건축 특징에 의해 쉽게 수용될 수 있는 크기 및 폼팩터를 갖는 물리적 패키지 내에 구성될 수 있는 것으로 고려된다.8 illustrates exemplary physical packaging of a digital architectural element, in accordance with some implementations. As can be seen in Figure 8, the functionality of the described modules 710, 720, 730, 740, 750 is within a physical package having a size and form factor that can be easily accommodated by architectural features such as typical window mullions. It is considered to be configurable.

고속 네트워크 인프라를 위한 트렁크 라인Trunk line for high-speed network infrastructure

IoT 장치들의 사용 및 구현은 그들의 데이터 스루풋을 지원할 수 있는 통신 네트워크들을 필요로 한다. 이전에 구성된 건물들의 콘테스트에서, 기존에 설치된 네트워크 인프라들은 이러한 데이터 스루풋을 지원할 수 없는 것으로 점점 더 확인되고 있다. 본 발명에 따른 건물 네트워크 인프라의 구현 또는 개조는 이전에 가능했던 것보다 더 많은 장치들 사이의 더 빠른 통신을 가능하게 한다.The use and implementation of IoT devices requires communication networks capable of supporting their data throughput. In contests of previously constructed buildings, it is increasingly confirmed that existing network infrastructures cannot support this data throughput. The implementation or retrofitting of the building network infrastructure according to the present invention enables faster communication between more devices than was previously possible.

도 9a 내지 도 9c는 일부 구현예들에 따른, 고속 네트워크 인프라를 위한 트렁크 라인의 표현들을 도시한다. 도 9a를 참조하면, 일 실시예에서, 고속 네트워크 인프라(900a)는 적어도 하나의 트렁크 라인 세그먼트(902) 및 적어도 하나 이상의 회로(903)를 포함하는 적어도 하나의 트렁크 라인(901)으로 구현된다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 회로들(903) 중 하나 이상은 각각의 디지털 건축 요소 내에 배치되거나 그와 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 네트워크(900a)는, 예를 들어, MoCA 2.0, MoCA 2.0 bonded, MoCA 2.5, MoCA 3.0에 의해 각각 예상되는 바와 같이, 500 Mbps, 1 Gbps, 2.5 Gbps, 10 Gbps의 스루풋으로 장치들로부터 및/또는 장치들에 신호들을 전송하도록 구성된다.9A-9C show representations of a trunk line for a high-speed network infrastructure, according to some implementations. Referring to FIG. 9A, in one embodiment, a high-speed network infrastructure 900a is implemented with at least one trunk line segment 902 and at least one trunk line 901 including at least one or more circuits 903. As described in more detail below, one or more of the circuits 903 may be disposed within or associated with each digital architectural element. In some embodiments, the network 900a is, for example, as expected by MoCA 2.0, MoCA 2.0 bonded, MoCA 2.5, MoCA 3.0, respectively, with a throughput of 500 Mbps, 1 Gbps, 2.5 Gbps, and 10 Gbps. Configured to transmit signals from and/or to the devices.

이제 도 9b를 참조하면, 일 실시예에서, 네트워크 인프라(900b)는 데이지 체인으로 연결된(daisy chained) 트렁크 라인 세그먼트(902)의 직렬 연결을 포함하며, 여기서 제1 세그먼트(902(1))의 제1 단부는 제어 패널(CP)(920)에 연결되고, 제1 세그먼트(902(1))의 제2 단부는 트렁크 라인 회로(903)를 통해 제2 세그먼트(902(i))에 연결된다. 일 실시예에서, 제2 세그먼트(902(i))는 2개 이상의 전도체들(도시된 예에서, 902(2) 및 902(3))을 포함한다. 일 실시예에서, 트렁크 라인 세그먼트들(902)의 일부 또는 전부는 전력 신호들을 전송하도록 구성된 전도체들의 트위스트 쌍(twisted pair)를 포함한다. 일 실시예에서, DC 전력 신호들은 CLASS 2 전력 신호들을 포함한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 세그먼트(902)의 단부들은 RF 커넥터들(905)을 포함한다. 일 실시예에서, RF 커넥터(905)는 F-유형 커넥터들을 포함한다.Referring now to FIG. 9B, in one embodiment, network infrastructure 900b includes a serial connection of a daisy chained trunk line segment 902, wherein the first segment 902(1) The first end is connected to the control panel (CP) 920, and the second end of the first segment 902(1) is connected to the second segment 902(i) through the trunk line circuit 903. . In one embodiment, the second segment 902(i) includes two or more conductors (902(2) and 902(3) in the example shown). In one embodiment, some or all of the trunk line segments 902 comprise a twisted pair of conductors configured to transmit power signals. In one embodiment, the DC power signals include CLASS 2 power signals. In one embodiment, the ends of at least one segment 902 include RF connectors 905. In one embodiment, the RF connector 905 includes F-type connectors.

일 실시예에서, 각각의 트렁크 라인 회로(903)는 2개의 트렁크 라인 세그먼트들(902) 사이에서 신호들을 통과시키도록 구성되고, 또한 세그먼트들과 커넥터(908) 사이에 신호들을 연결하도록 구성된다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 트렁크 라인 회로(903)는 커넥터(908), 세그먼트(202)의 일 단부에서 커넥터(905)와 정합(mate)하도록 구성된 적어도 하나의 커넥터(906), 및 전도체들(902(2, 3))에 의해 운반되는 전력 신호들과 정합하도록 구성된 적어도 하나의 커넥터(907)를 포함한다. 일 실시예에서, 커넥터(들)(906)는 세그먼트들(902)의 커넥터들(905)과 정합하도록 구성된 F-유형 커넥터들이거나 이를 포함하며, 커넥터(들)(907)는 예를 들어, 전도체들의 도전성 단부들을 고정하도록 구성된 단자 블록 유형 체결구들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 적어도 하나의 체결구를 포함한다.In one embodiment, each trunk line circuit 903 is configured to pass signals between two trunk line segments 902 and is also configured to connect signals between the segments and connector 908. In one embodiment, at least one trunk line circuit 903 comprises a connector 908, at least one connector 906 configured to mate with the connector 905 at one end of the segment 202, and conductors. And at least one connector 907 configured to match the power signals carried by 902(2, 3). In one embodiment, connector(s) 906 are or include F-type connectors configured to mate with connectors 905 of segments 902, and connector(s) 907, for example, And at least one fastener including, but not limited to, terminal block type fasteners configured to secure the conductive ends of the conductors.

일 실시예에서, 트렁크 라인 회로(903)는 하나 이상의 수동 회로를 포함한다. 이제 도 9c를 참조하면, 도시된 실시예에서, 트렁크 라인 회로(903)는 바이어스 T 회로(940)에 연결된 지향성 커플러 회로(909)를 포함한다. 일 실시예에서, 지향성 커플러(909)는 제1 전도체(911)에 근접하고 제2 전도체(912)를 포함한다. 제1 전도체(911)가 세그먼트들(902) 사이의 신호를 전도하도록 구성되는 경우, 제1 전도체(911) 상의 신호는 제2 전도체(912)에 유도식으로 커플링된다. 일 실시예에서, 바이어스 T 회로(940)는 인덕터(941) 및 커패시터(942)를 포함하며, 여기서 인덕터(941)의 제1 단부는 커넥터(907)에 연결되고, 인덕터(941)의 제2 단부는 캐패시터(942) 및 커넥터(908)에 연결된다. 일 실시예에서, 커넥터(207)에서의 전력 신호는 지향성 커플러 회로(909)에 의해 제공되는 신호들을 갖는 바이어스 T 회로(940)에 의해 조합되고, 조합된 신호들은 바이어스 T 회로(940)에 의해 커넥터(908)에 연결된다. 일 실시예에서, 커넥터(908)는 RF 커넥터이거나 이를 포함한다. 일 실시예에서, 커넥터(908)는 F-유형 커넥터이거나 이를 포함한다. 일 실시예에서, 커넥터(908)는 전력 및 고속/고대역폭 데이터 신호들 모두를 하나 이상의 장치들(914)에 전송하도록 구성될 수 있는 드롭 라인(913)에 연결된다. 일 실시예에서, 드롭 라인(913)은 동축 케이블 전도체거나 이를 포함한다.In one embodiment, trunk line circuit 903 includes one or more passive circuits. Referring now to FIG. 9C, in the illustrated embodiment, trunk line circuit 903 includes a directional coupler circuit 909 coupled to bias T circuit 940. In one embodiment, the directional coupler 909 is proximate to the first conductor 911 and includes a second conductor 912. When the first conductor 911 is configured to conduct a signal between the segments 902, the signal on the first conductor 911 is inductively coupled to the second conductor 912. In one embodiment, the bias T circuit 940 includes an inductor 941 and a capacitor 942, wherein a first end of the inductor 941 is connected to the connector 907 and the second end of the inductor 941 The ends are connected to a capacitor 942 and a connector 908. In one embodiment, the power signal at connector 207 is combined by bias T circuit 940 with signals provided by directional coupler circuit 909 and the combined signals are combined by bias T circuit 940. It is connected to the connector 908. In one embodiment, connector 908 is or includes an RF connector. In one embodiment, connector 908 is or includes an F-type connector. In one embodiment, connector 908 is connected to drop line 913, which may be configured to transmit both power and high speed/high bandwidth data signals to one or more devices 914. In one embodiment, drop line 913 is or includes a coaxial cable conductor.

일 실시예에서, 고속 네트워크(900)는 건축 중인 건물 위에 또는 건물 내에 설치된다. 일부 실시예들에서, 네트워크(900)의 적어도 일부는 건물이 점유를 위해 입주되기 전에 예를 들어, 마감 처리되지 않거나 노출된 내부 및 외부를 향하는 벽들, 천장들, 및/또는 바닥들과 같은 건물의 구조적 요소들 상에 또는 그 내에 설치된다. 일부 실시예들에서, 네트워크(200)의 적어도 일부는 건축 중인 건물의 전기 인프라의 설치 동안 또는 그 후에 설치된다. 다른 실시예들에서, 네트워크(900)의 하나 이상의 부분들은 건축 중인 건물의 창문들의 설치 이전 또는 설치 동안에 설치된다. 최종 마감 작업이 완료되기 전의 네트워크(900)의 조기 설치는 이전에는 사용 불가능한 기능이 건물의 건축 동안에 이용될 수 있게 한다. 일 실시예에서, 창문들이 네트워크(900)와 동시에 또는 그 후에 설치되는 경우, 네트워크 및/또는 창문의 프로세싱 전력의 일부 또는 전부가, 계약자 및 다른 현장 요원들에게 이용 가능하게 될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 디지털 디스플레이 스크린 기술로 구성된 창문들이 네트워크(900)의 설치와 동시에 또는 그 후에 설치되는 경우, 현장 설계자들 및 계약자들에게는 디스플레이 스크린에 표시하기 위한 건축 청사진의 전자적 버전들이 이용 가능하게 될 수 있다.In one embodiment, the high-speed network 900 is installed on or within a building under construction. In some embodiments, at least a portion of the network 900 is a building such as, for example, unfinished or exposed interior and exterior facing walls, ceilings, and/or floors before the building is occupied for occupancy. It is installed on or in the structural elements of. In some embodiments, at least a portion of the network 200 is installed during or after installation of the electrical infrastructure of the building under construction. In other embodiments, one or more portions of the network 900 are installed prior to or during installation of the windows of the building under construction. Early installation of the network 900 before the final finishing work is completed allows previously unavailable functions to be used during the construction of the building. In one embodiment, when windows are installed concurrently with or after network 900, some or all of the processing power of the network and/or windows may be made available to contractors and other field personnel. For example, in one embodiment, when windows configured with digital display screen technology are installed at the same time as or after the installation of the network 900, the electronic version of the architectural blueprint for display on the display screen to field designers and contractors. Can be made available.

또한, 건축 동안 또는 건축 후에, 건물 내의 특정 물질들이 특정 주파수들의 전송을 방해하거나 차단할 수 있으며, 차단으로 인해 그러한 주파수들에 동작이 의존하는 장치들을 방해할 수 있다는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 건물의 내부 및/또는 외벽에 존재할 수 있는 금속 구조물들(예를 들어, 금속 대들보 및 금속 창문 유리 코팅, 그러나 이에 제한되지 않음)은 특정 무선 장치의 동작을 방해할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 장치들은 핸드폰, IoT 장치, 5G 및 mm파 사용 장치들을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 트렁크 라인(901)은 이러한 차단을 회피하기 위해 트랜시버, 안테나 및/또는 신호 중계기와 같은 하나 이상의 장치들을 포함하거나 이에 연결되도록 구성된다. 건물의 구조물들 내의 또는 그 위의 하나 이상의 트랜시버, 안테나, 및/또는 신호 중계기의 적절한 배치는 그러한 구조물들 주위 및 이를 가로지르는 통신을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 건물의 건축 중에 또는 건축 후에, 하나 이상의 트랜시버, 안테나 및/또는 신호 중계기가 트렁크 라인(901)에 연결되어 건물 내부의 장치들 사이의 통신을 용이하게 한다. 일 실시예에서, 하나 이상의 트랜시버, 안테나, 및/또는 신호 중계기는 트렁크 라인(901)에 대한 연결 및/또는 이의 라우팅에 따라 건물 내에 위치된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 건축 중에 또는 건축 후에, 트렁크 라인(901)은 건물의 외벽 위에 또는 그 안에 설치되고, 트랜시버들, 안테나들 및/또는 신호 중계기들은 하나 이상의 트렁크 라인 회로들(903)과 별도로 또는 그의 일부로서 제공된다. 일 실시예에서, 건물의 외부에 있는 트렁크 라인(901)의 라우팅은 건물 외부에 존재하는 장치들에 대한 무선 연결을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 하나 이상의 건축 요소들은 트랜시버, 안테나 및/또는 신호 중계기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 트랜시버, 안테나 및/또는 신호 중계기는 창문 또는 창문 프레임 내에 또는 그 위에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 트랜시버들, 안테나들 및/또는 신호 중계기들은 드롭 라인(913)을 통해, 또는 트렁크 라인을 따른 몇몇 다른 지점에서의 트렁크 라인(901)에 대한 연결을 통해, 트렁크 라인(901)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 트랜시버, 안테나 및/또는 신호 중계기 중 하나 이상은 건물의 외벽 또는 지붕 위에 위치되고, 트렁크 라인(901)은 트랜시버, 안테나 및/또는 신호 중계기에 연결된다.It is also known that during or after construction, certain materials within a building may interfere with or block the transmission of certain frequencies, and that blocking may interfere with devices whose operation depends on those frequencies. For example, it is known that metal structures (e.g., metal girders and metal window glass coatings, but not limited to) that may exist on the interior and/or exterior walls of a building may interfere with the operation of certain wireless devices. have. These devices include, but are not limited to, mobile phones, IoT devices, 5G and mm-wave enabled devices. In one embodiment, trunk line 901 is configured to include or be connected to one or more devices such as transceivers, antennas and/or signal repeaters to avoid such blockage. Proper placement of one or more transceivers, antennas, and/or signal repeaters in or on structures of a building may be used to facilitate communication around and across such structures. In one embodiment, during or after the construction of the building, one or more transceivers, antennas and/or signal repeaters are connected to the trunk line 901 to facilitate communication between devices inside the building. In one embodiment, one or more transceivers, antennas, and/or signal repeaters are located within the building according to the connection to and/or routing of trunk line 901. For example, in one embodiment, during or after construction, the trunk line 901 is installed on or in the exterior wall of the building, and the transceivers, antennas and/or signal repeaters are one or more trunk line circuits 903 ) Separately or as part of it. In one embodiment, routing of trunk line 901 outside the building may be used to improve wireless connectivity to devices that are outside the building. In embodiments, one or more building elements may include a transceiver, antenna and/or signal repeater. In one embodiment, transceivers, antennas and/or signal repeaters may be provided in or on a window or window frame. In one embodiment, the transceivers, antennas and/or signal repeaters are via drop line 913, or through a connection to trunk line 901 at some other point along the trunk line, trunk line 901. Can be connected to. In one embodiment, one or more of the transceivers, antennas and/or signal repeaters are located on the exterior wall or roof of the building, and the trunk line 901 is connected to the transceiver, antenna and/or signal repeater.

트렁크 라인 - 드롭 라인 인터페이스Trunk line-drop line interface

도 10은 일부 실시예들에 따른, 제어 패널, 트렁크 라인들, 드롭 라인들, 및 디지털 건축 요소들을 포함하는 예시적인 전력 및 데이터 분배 시스템을 도시한다. 도 10에 도시된 실시예에서, 제어 패널(1020)은 다수의 디지털 건축 요소들(1030)에 전력 및 데이터를 제공한다.10 illustrates an exemplary power and data distribution system including a control panel, trunk lines, drop lines, and digital architectural elements, in accordance with some embodiments. In the embodiment shown in FIG. 10, control panel 1020 provides power and data to multiple digital building elements 1030.

전도체들(전력 삽입 라인들)(1002(2)), 전력 인젝터들(1070), 및 전력 세그먼트들(1090)이 제어 패널(1020)로부터 디지털 건축 요소들(1030)로 전력을 전달하도록 제공된다. 트렁크 라인들, 전력 인서트들, 및 전력 인젝터들을 포함하는 전력 분배 시스템들은 그 전문이 본원에 참고로 포함되는 2017년 11월 10일 출원된 PCT 출원공개 제2018/102103호(P085X1WO)에 설명되어 있다.Conductors (power insertion lines) 1002(2), power injectors 1070, and power segments 1090 are provided to transfer power from control panel 1020 to digital building elements 1030. . Power distribution systems including trunk lines, power inserts, and power injectors are described in PCT Publication No. 2018/102103 (P085X1WO) filed on Nov. 10, 2017, which is incorporated herein by reference in its entirety. .

특정 실시예들에서, 전력 삽입 라인들 및 전력 세그먼트들은 12 또는 14 AWG 전도체들의 쌍들과 같은 하나 이상의 트위스트 쌍 전도체들을 포함한다. 일 예에서, 이러한 유형의 전류 운반 라인들 중 하나 또는 모두는 2 × 14 AWG 전도체들의 2개의 쌍을 포함한다. 특정 실시예들에서, 이러한 유형의 전력 운반 케이블들 중 하나 또는 모두는 클래스 2 전력을 위해 설계된다(예를 들어, < 4 암페어 및 < 30 볼트 DC).In certain embodiments, the power insertion lines and power segments include one or more twisted pair conductors, such as pairs of 12 or 14 AWG conductors. In one example, one or both of these types of current carrying lines comprise two pairs of 2 x 14 AWG conductors. In certain embodiments, one or both of these types of power carrying cables are designed for class 2 power (eg, <4 amps and <30 volts DC).

도시된 실시예에서, 제어 패널(1020)로부터의 전력은 먼저 전력 삽입 라인들(1002(2))을 통해 그리고 그 뒤에 전력 인젝터들(1070)로부터, 그리고 마지막으로 전력 세그먼트들(1090)을 통해 바이어스 T들(1040)에 전달된다. 바이어스 T들(1040)은 전력 및 데이터를 다수의 디지털 건축 요소들(1030)에 연결된 드롭 라인들(1013)로 연결한다.In the illustrated embodiment, power from the control panel 1020 is first via power insertion lines 1002(2) and then from power injectors 1070, and finally through power segments 1090. It is passed to the bias Ts 1040. Bias Ts 1040 connect power and data to drop lines 1013 connected to a number of digital architectural elements 1030.

도시된 실시예에서, 제어 패널(1020)(또는 더 구체적으로, 예를 들어, 제어 패널 내에 제공된 마스터 컨트롤러 또는 네트워크 컨트롤러) 및 다수의 디지털 건축 요소들(1030) 사이에 데이터가 제공된다. 데이터는 제어 패널(1020)에 연결되어 있는 케이블(1002(1))으로부터 지향성 커플러들(1009), 바이어스 T들(1040), 및 최종적으로 드롭 라인들(1013)로 운반된다.In the illustrated embodiment, data is provided between the control panel 1020 (or more specifically, a master controller or network controller provided within the control panel, for example) and a number of digital architectural elements 1030. Data is carried from the cable 1002(1) connected to the control panel 1020 to the directional couplers 1009, the bias Ts 1040, and finally the drop lines 1013.

특정 실시예들에서, 데이터 운반 케이블들(1002(1)) 및 드롭 라인들(1013)은 동축 케이블들이다. 특정 실시예들에서, 이러한 동축 케이블들 중 하나 또는 둘 모두는 RG6 동축 케이블들이다. 본원의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 시스템은 동축 케이블들을 통해 고 대역폭 데이터를 전달하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 로직을 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 시스템은 MoCA 표준들 중 하나 이상을 사용하여 데이터를 전달하도록 구성된 구성요소들을 사용한다.In certain embodiments, data carrying cables 1002(1) and drop lines 1013 are coaxial cables. In certain embodiments, one or both of these coaxial cables are RG6 coaxial cables. As described elsewhere herein, the system may include hardware and/or software logic for conveying high bandwidth data over coaxial cables. In certain embodiments, the system uses components configured to convey data using one or more of the MoCA standards.

다양한 실시예들에서, 제어 패널로부터의 데이터는 지향성 커플러들(1009)을 이용하여 데이터 운반 케이블들(1002(1))로부터 운반 신호의 일부를 추출함으로써 다수의 디지털 건축 요소들(1030)의 각각으로 전달된다. 일 예로서, 지향성 커플러는 데이터 운반 케이블(1002(1))로부터 데이터 신호의 작은 부분을 지향시켜, 추출된 신호를 바이어스 T 쪽으로 향하게 할 수 있다. 일 예로서, 지향성 커플러에서 수신된 데이터 신호는 제1 신호 강도를 가지며, 디지털 커플러는 바이어스 T에 대한 신호의 작은 부분을 추출하고, 약간 감소된 강도의 신호로 하여금 다음 지향성 커플러를 향해 다운스트림으로 계속해서 전달되게 한다.In various embodiments, the data from the control panel is each of multiple digital building elements 1030 by extracting a portion of the transport signal from the data carrying cables 1002(1) using directional couplers 1009. Is delivered. As an example, the directional coupler may direct a small portion of the data signal from the data carrying cable 1002(1), thereby directing the extracted signal towards the bias T. As an example, the data signal received from the directional coupler has a first signal strength, the digital coupler extracts a small portion of the signal for bias T, and causes a slightly reduced strength signal downstream towards the next directional coupler. Keep it delivered.

디지털 구성 요소들(1030)로부터의 업스트림 데이터는 드롭 라인들(1013)을 통해 바이어스 T들(1040) 및 지향성 커플러들(1009)에 전달되고, 최종적으로 제어 패널(1020)로의 전달을 위한 데이터 운반 케이블(1002(1))로(또는 종종 더 정확하게는 제어 패널 내의 네트워크 또는 마스터 컨트롤러에) 전달된다. 이 예시적인 시스템에 도시된 것과 같은 지향성 커플러들(1009)은 특정 데이터를 오직 한 방향으로만 지향시킨다. 예를 들어, 지향성 커플러(1009)를 통과하는 디지털 건축 요소들(1030)로부터의 업스트림 데이터는 데이터 운반 케이블(1002(1)) 상에서 제어 패널(1020)을 향하여 업스트림으로만 지향된다.Upstream data from digital components 1030 is transferred to bias Ts 1040 and directional couplers 1009 via drop lines 1013, and finally carries data for transfer to control panel 1020. It is delivered by cable 1002(1) (or often more precisely to the network or master controller in the control panel). Directional couplers 1009, such as those shown in this exemplary system, direct certain data in only one direction. For example, upstream data from digital architectural elements 1030 passing through directional coupler 1009 is directed only upstream towards control panel 1020 on data carrying cable 1002(1).

도 10의 예에서, 디지털 건축 요소들(1030) 중 임의의 하나 이상은 모듈들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있거나, 또는 본원의 다른 곳에 설명된 기능들 중 하나 이상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 설명의 명료함을 위해, 지향성 커플러들(1009) 및 바이어스 T들(1040)은 각각의 디지털 건축 요소(1030) 외부에 도시되어 있지만, 일부 실시예들에서는 적어도 일부 디지털 건축 요소들(1030)은 각각의 지향성 커플러(1009) 및/또는 각각의 바이어스 T(1040)를 포함할 것으로 고려된다. 특정 실시예들에서, 디지털 건축 요소들(1030) 중 적어도 하나는 센서들이 없거나, 오디오 및/또는 비디오 능력들이 없다. 예를 들어, 디지털 건축 요소(1030)는 Wi-Fi, 셀룰러, 및/또는 유선 네트워크 능력들과 같은 통신 기능들만을 포함할 수 있다.In the example of FIG. 10, any one or more of the digital architectural elements 1030 may include any one or more of the modules, or may provide one or more of the functions described elsewhere herein. For example, for clarity of explanation, directional couplers 1009 and bias Ts 1040 are shown outside each digital architectural element 1030, although in some embodiments at least some digital architectural elements. It is contemplated that 1030 will include each directional coupler 1009 and/or each bias T 1040. In certain embodiments, at least one of the digital architectural elements 1030 is sensorless or lacks audio and/or video capabilities. For example, digital architectural element 1030 may only include communication functions such as Wi-Fi, cellular, and/or wired network capabilities.

일부 경우에, 하나 이상의 디지털 건축 요소는 하나 이상의 전기적으로 변색가능한 창문을 제어하기 위한 모듈 또는 다른 구성요소를 포함한다. 일부 경우에, 디지털 건축 요소는 하나 이상의 창문 컨트롤러를 포함하거나 그와 통신한다. 이를 위해, 하나 이상의 디지털 건축 요소는 컨트롤러 영역 네트워크(예를 들어, CANbus) 기능을 구현하기 위한 게이트웨이와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 이러한 경우들에서, 도 10에 도시된 시스템은 트렁크 라인들 또는 다른 구성요소들 상에 제공된 CANbus 케이블링을 가질 수 있다.In some cases, the one or more digital architectural elements include modules or other components for controlling one or more electrically discolored windows. In some cases, the digital architectural element includes or communicates with one or more window controllers. To this end, one or more digital building elements may include components such as gateways for implementing controller area network (eg CANbus) functions. In some such cases, the system shown in FIG. 10 may have CANbus cabling provided on trunk lines or other components.

도 10에서 및 디지털 건축 요소들을 포함하는 시스템들을 도시하는 다른 도면들에서, 디지털 건축 요소들은 제어, 프로세싱, 통신, 및/또는 감지를 제공하는 임의의 하나 이상의 기능들을 제공하는 다른 디지털 요소들로 대체될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 임의의 디지털 건축 요소는 디지털 벽 컨트롤러, 개선된 기능성 창문 컨트롤러 등에 의해 대체될 수 있다.In FIG. 10 and in other drawings showing systems including digital architectural elements, digital architectural elements are replaced with other digital elements that provide any one or more functions that provide control, processing, communication, and/or sensing. It must be understood that it can be. For example, any digital architectural element can be replaced by a digital wall controller, an improved functional window controller, or the like.

도 11은 도 9c와 연관하여 위에서 설명된 것과 유사한 트렁크 라인 회로의 일 예의 개략도를 도시한다. 도시된 예에서, 트렁크 라인 회로는 지향성 커플러(1109) 및 바이어스 T 회로(1140) 모두의 특성들의 조합을 포함하며, 이는 멀티포트 커플러 또는 트렁크 T로 지칭될 수 있다. 도시된 예에서, 지향성 커플러(1109)는 업스트림 세그먼트(입구)(1111(i)) 및 다운스트림 세그먼트(출구)(1111(o))를 포함하는 제1 전도체(1111)에 근접한다. 전도체(1111)는 도 10의 트렁크 라인의 세그먼트들(예를 들어, 도 9c의 세그먼트(902) 및 도 10의 1002(i))과 연결될 수 있다. 지향성 커플러(1109)는 제1 전도체(1111)와 유도식으로 연결되는 제2 전도체(1112)를 포함한다. 도시된 예에서, 지향성 커플러는 제1 전도체(1111)로부터 추출된 데이터 신호들을 위한 탭 라인(1150)을 제공한다. 특정 실시예들에서, 지향성 커플러는 2개의 병렬 전도성 요소들(예를 들어, 2개의 구리 트레이스들)을 포함한다. 이들은 (i) 동축 또는 다른 데이터 운반 라인(도시되지 않음)의 2개의 부분들을 연결하는 제1 전도체(1111), 및 (ii) 지향성 핑거(finger)인 제2 전도체(1112)로서 도시된다. 유도식 연결을 통해, 주 데이터 운반 라인으로부터의 신호는 다른 용도를 위해 인출되거나 또는 추출되는데, 이 경우 이는 바이어스 T 회로(1140)에 제공된다. 다른 파라미터들 중에서, 연속적인 전도성 요소의 경로를 따르는 지향성 핑거의 상대적 길이, 및 이들 2개의 전도성 요소들 사이의 이격 거리는 인출되는 데이터 운반 신호의 강도를 나타낸다.11 shows a schematic diagram of an example of a trunk line circuit similar to that described above in connection with FIG. 9C. In the illustrated example, the trunk line circuit includes a combination of characteristics of both the directional coupler 1109 and the bias T circuit 1140, which may be referred to as a multiport coupler or trunk T. In the illustrated example, the directional coupler 1109 is proximate a first conductor 1111 comprising an upstream segment (inlet) 1111(i) and a downstream segment (outlet) 1111(o). The conductor 1111 may be connected to segments of the trunk line of FIG. 10 (eg, segment 902 of FIG. 9C and 1002(i) of FIG. 10 ). The directional coupler 1109 includes a second conductor 1112 that is inductively connected to the first conductor 1111. In the illustrated example, the directional coupler provides a tap line 1150 for data signals extracted from the first conductor 1111. In certain embodiments, the directional coupler includes two parallel conductive elements (eg, two copper traces). These are shown as (i) a first conductor 1111 connecting two portions of a coaxial or other data carrying line (not shown), and (ii) a second conductor 1112 which is a directional finger. Through an inductive connection, the signal from the main data carrying line is fetched or extracted for other use, in which case it is provided to the bias T circuit 1140. Among other parameters, the relative length of the directional fingers along the path of the continuous conductive element, and the separation distance between these two conductive elements, are indicative of the strength of the data carrying signal being drawn out.

일 예로서, 데이터 신호는 제어 패널로부터의 지향성 커플러에 도달하고, 도착한 신호(1111(i)에서)는 25 dB의 신호 강도를 갖는다. 지향성 커플러는 신호의 일부(예를 들어, 2 dB)를 추출하고, 나머지 23dB의 신호가(1111(o)에서) 그의 여정을 (제어 패널로부터 멀리(도시되지 않음)) 계속하여, 예를 들어, 다음 지향성 커플러(도시되지 않음)를 향하게 하도록 구성된다.As an example, the data signal arrives at the directional coupler from the control panel, and the arriving signal (at 1111(i)) has a signal strength of 25 dB. The directional coupler extracts a portion of the signal (e.g. 2 dB), and the remaining 23 dB of signal (at 1111(o)) continues its journey (away from the control panel (not shown)), e.g. , Is configured to face the next directional coupler (not shown).

탭(1150)은 (제1 전도체(1111) 상의 신호와 비교하여) 비교적 낮은 신호 강도로 바이어스 T 회로(1140)에 데이터를 전달할 수 있다. 도시된 바와 같이, 바이어스 T 회로(1140)는, 전력원(예를 들어, 세그먼트(1090)와 같은 전력 세그먼트)에 연결된 유도성 구성요소(1141)와, 유도성 구성요소(1141)에 대해 연결하는 노드 및 지향성 커플러(1109) 사이의 링크 상의 용량성 구성요소(1142)를 포함하는 구조를 갖는다.The tab 1150 may transmit data to the bias T circuit 1140 with a relatively low signal strength (compared to the signal on the first conductor 1111 ). As shown, the bias T circuit 1140 has an inductive component 1141 connected to a power source (e.g., a power segment such as segment 1090) and a connection to the inductive component 1141. It has a structure that includes a capacitive component 1142 on a link between a node and a directional coupler 1109.

동작 시, 바이어스 T 회로(1140)는 지향성 커플러(1109)로부터 동축 케이블을 통해 RF 신호로서 데이터를 수신하고, 이를 별개의 전력원으로부터의 DC 전력과 조합할 수 있다. 이는, 디지털 건축 요소(예를 들어, 도 10의 디지털 건축 요소(1030)) 또는 다른 디지털 요소, 및/또는 창문 컨트롤러 및/또는 전기적으로 변색가능한 창문(예를 들어, IGU)일 수도 있는, 장치(1114)로의 다운스트림 전송을 위해 드롭 라인(1113) 상에 조합된 신호를 송신한다. 바이어스 T(1140)(특히 유도성 구성요소(1141))에 제공되는 전력은 다양한 소스들 중 임의의 것으로부터 얻어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 이는 제어 패널에서 기인하는 케이블링(예를 들어, 라인(1002(2))과 같은 전력 삽입 라인 또는 세그먼트(1090)와 같은 전력 세그먼트의 케이블링)을 통해 제공된다. 일부 실시예들에서, 이는 저장 배터리, 저장 커패시터, 또는 다른 형태의 에너지 웰(energy well)(도시되지 않음)을 통해 제공된다. 특정 실시예들에서, 조합 트렁크 T 회로는 전원 라인 케이블 및 에너지 웰 모두를 포함한다. 적절한 제어 로직 하에서 함께 동작하여, 이들 두 전원은 전력 분배 시스템에서 부하 레벨링(load leveling), 전력 백업 등을 제공할 수 있다.In operation, the bias T circuit 1140 may receive data as an RF signal from the directional coupler 1109 via a coaxial cable, and combine it with DC power from a separate power source. This may be a digital architectural element (e.g., digital architectural element 1030 in FIG. 10) or other digital element, and/or a window controller and/or an electrically discolored window (e.g., IGU). The combined signal is transmitted on drop line 1113 for downstream transmission to 1114. The power provided to bias T 1140 (especially inductive component 1141) can be obtained from any of a variety of sources. In some embodiments, this is provided via cabling originating from the control panel (eg, cabling of a power insertion line such as line 1002(2) or a power segment such as segment 1090). In some embodiments, this is provided through a storage battery, storage capacitor, or other form of energy well (not shown). In certain embodiments, the combination trunk T circuit includes both a power line cable and an energy well. Working together under appropriate control logic, these two power supplies can provide load leveling, power backup, etc. in a power distribution system.

도 11에 도시된 선택적인 실시예에서, 장치(1114)는 드롭 라인(1113)을 통해 제공되는 데이터 및 전력을 수용하기 위한 바이어스 T 회로(1160)를 포함하는 디지털 건축 요소로서 구성된다. 드롭 라인(113)으로부터의 AC 전력은 디지털 건축 요소의 전력 공급에 대한 제1 회로 레그 상에 지향되고, 데이터는 블록(1161)에서의 처리를 위해 상이한 레그로 지향된다.In the alternative embodiment shown in FIG. 11, the device 1114 is configured as a digital architectural element that includes a bias T circuit 1160 to accommodate data and power provided via the drop line 1113. AC power from drop line 113 is directed onto the first circuit leg for the power supply of the digital building element, and data is directed to a different leg for processing at block 1161.

특정 실시예들에서, 조합 트렁크 T 회로는 적어도 5개의 포트들, 즉: (i) 업스트림 소스(예를 들어, 제어 패널)로부터 데이터를 수신하기 위한 입력 데이터 포트, (ii) 데이터를 다운스트림 트렁크 T 회로들(및 궁극적으로는 다른 디지털 건축 요소들과 같은 다운스트림 프로세싱 유닛들)에 전송하기 위한 출력 데이터 포트, (iii) 전원(예를 들어, 제어 패널)으로부터 전력을 수신하기 위한 입력 전력 포트, (iv) 전력을 소비하는 다른 장치들로 미사용된 전력을 전송하기 위한 출력 전력 포트, 및 (iv) 인출된 데이터 및 전력을 드롭 라인 상의 디지털 건축 요소와 같은 장치에 전송하기 위한 드롭 라인 포트를 포함한다. 특정 실시예들에서, 포트들 (i), (ii), 및 (iv)는 동축 케이블들을 위한 커넥터들을 포함하는 반면, 포트들 (iii) 및 (iv)는 트위스트 쌍 케이블들을 위한 커넥터들을 포함한다.In certain embodiments, the combination trunk T circuit has at least five ports: (i) an input data port for receiving data from an upstream source (e.g., a control panel), and (ii) a downstream trunk. Output data port for transmission to T circuits (and ultimately downstream processing units such as other digital architectural elements), (iii) input power port for receiving power from a power source (e.g., control panel). , (iv) an output power port for transmitting unused power to other devices that consume power, and (iv) a drop line port for transmitting fetched data and power to a device such as a digital architectural element on the drop line. Includes. In certain embodiments, ports (i), (ii), and (iv) include connectors for coaxial cables, while ports (iii) and (iv) include connectors for twisted pair cables. .

특정 실시예들에서, 트렁크 T(1103) 내의 지향성 커플러(1109)와 같은 지향성 커플러는 지향성 커플러에 포함된 트레이스들 또는 다른 전도성 요소들 사이의 연결을 제어 또는 조절하기 위한 기계적 또는 전기적으로 제어가능한 노브(knob) 또는 다이얼과 같은 제어 또는 조절 특징부를 포함한다. 예를 들어, 제어 또는 조절 특징부는 트레이스들의 상대 위치들 및/또는 중첩하는 길이들 상의 제어를 제공함으로써, 상이한 정도의 신호 커플링을 허용할 수 있다.In certain embodiments, a directional coupler, such as directional coupler 1109 in trunk T 1103, is a mechanically or electrically controllable knob for controlling or regulating the connection between traces or other conductive elements included in the directional coupler. control or adjustment features such as (knob) or dials. For example, the control or adjustment feature may allow for different degrees of signal coupling by providing control over the relative positions and/or overlapping lengths of the traces.

지향성 커플러가 통신 네트워크(제어 패널 또는 말단에 가깝게 또는 그 사이의 어딘가)에 배치되는 곳에 따라, 지향성 커플러는 상이한 정도의 신호 커플링을 필요로 할 수 있다. 조절가능한 메커니즘은 통신 네트워크 상의 상이한 위치들에 대해 적절한 상이한 정도의 신호 커플링을 허용할 수 있다.Depending on where the directional coupler is placed in the communication network (control panel or near the end or somewhere in between), the directional coupler may require different degrees of signal coupling. The adjustable mechanism may allow for different degrees of signal coupling suitable for different locations on the communication network.

특정 실시예들에서, 트렁크 라인은 제어 패널에 연결되고, 데이터 및 전력 라인들 모두를 운반한다. 예를 들어, 트렁크 라인은 도 10의 시스템의 제어 패널(1020)로부터 전력 삽입 라인(1002(2)) 및 데이터 운반 케이블(1002(1))을 운반할 수 있다.In certain embodiments, the trunk line is connected to the control panel and carries both data and power lines. For example, the trunk line may carry the power insertion line 1002(2) and the data carrying cable 1002(1) from the control panel 1020 of the system of FIG. 10.

도 12는 제어 패널로부터 및/또는 제어패널에 전력 및 데이터의 조합을 전달하도록 구성된 예시적인 트렁크 라인(1200)의 단면을 도시한다. 트렁크 라인(1200)은 범용 네트워크 프로토콜(예를 들어, 이더넷) 및 제어 영역 네트워크, 예를 들어, CANbus 프로토콜 모두에 대한 전력 및 데이터를 운반하기 위한 전도체들 및 차폐부를 갖는다. 도 12에 도시된 바와 같이, 트렁크 라인(1200)은 절연체일 수 있거나 이를 포함할 수 있는 외부 재킷(1210)을 포함한다. 도시된 예에서, 외부 재킷은 고 대역폭 데이터 통신을 위한 내부 동축 케이블(1220)(예를 들어, RG6 동축), 높은 와트의 전력 전달을 위한 2개의 큰 게이지 트위스트 쌍 케이블(1230)(예를 들어, 14 AWG 비-차폐 트위스트 쌍 케이블), 및 예를 들어, 창문 컨트롤러, 센서 등과 상호작용하기 위한 CANbus 차폐된 다중-전도 케이블(1240)을 둘러싼다. 물론, 이들 특징들 중 다수는, 예를 들어, 트위스트 쌍 전도체들의 수, 전도체들의 게이지, 및 심지어 데이터 운반 케이블의 유형(예를 들어, 광섬유와 같은 비-동축 라인)과 같이 일반화될 수 있다. 특정 실시예들에서, CANbus 케이블은 트위스트 쌍이고, 쌍 위의 전체적인 차폐(예를 들어, 호일 차폐)를 갖는 2개의 데이터 전도체들과, 2개의 전력 전도체들을 포함한다. 2개의 전력 전도체들은 단순히, 전체적인 차폐에 전기적으로 연결되는 단일 와이어 및 드레인 와이어(베어 와이어, 절연되지 않음)일 수 있다.12 shows a cross-section of an exemplary trunk line 1200 configured to deliver a combination of power and data from and/or to the control panel. Trunk line 1200 has conductors and shields for carrying power and data for both a universal network protocol (eg, Ethernet) and a control area network, eg, a CANbus protocol. As shown in FIG. 12, trunk line 1200 includes an outer jacket 1210, which may be or may include an insulator. In the illustrated example, the outer jacket is an inner coaxial cable 1220 (e.g., RG6 coaxial) for high bandwidth data communication, and two large gauge twisted pair cables 1230 (e.g. , 14 AWG unshielded twisted pair cable), and CANbus shielded multi-conducting cable 1240 for interacting with, for example, window controllers, sensors, and the like. Of course, many of these features can be generalized, such as, for example, the number of twisted pair conductors, the gauge of the conductors, and even the type of data carrying cable (e.g., a non-coaxial line such as an optical fiber). In certain embodiments, the CANbus cable is a twisted pair and includes two data conductors and two power conductors with an overall shielding (eg, foil shielding) over the pair. The two power conductors may simply be a single wire and a drain wire (bare wire, not insulated) that are electrically connected to the overall shield.

도 13은 지향성 커플러(1389) 및 바이어스 T 회로(1384)를 포함하는 조합 모듈(1380)을 갖는 드롭 라인(1313)에 의해 연결된 디지털 건축 요소(1330)("스마트 프레임" 또는 유사한 통신/프로세싱 모듈과 같은)를 갖는 데이터 및 전력 분배 시스템의 일부의 예를 도시한다. 드롭 라인(1313)은 DAE(1330)에 다운스트림으로 전력 및 데이터 모두를 운반할 수 있고, DAE(1330)로부터의 데이터를 업스트림으로 제어 패널(도시되지 않음)로 운반할 수 있다. 제어 패널(또는 다른 업스트림 소스)로부터의 데이터는 동축 케이블 입력 포트(1381)를 통해 제공될 수 있다. 이 데이터는 조합 모듈(1380)의 지향성 커플러(1389)에 제공된다. 지향성 커플러(1389)는 데이터 신호의 일부를 추출하고 이를, 조합 모듈(1380)의 설계에 따라 케이블, 회로 기판 상의 전기적 트레이스 등일 수 있는 라인(1382) 상에서 전송한다. 조합 트렁크 T에 의해 인출되지 않은 제어 패널로부터의 데이터는 동축 케이블 출력 포트(1383)를 통해 빠져나간다.13 shows a digital architectural element 1330 ("smart frame" or similar communication/processing module) connected by a drop line 1313 with a combination module 1380 comprising a directional coupler 1389 and a bias T circuit 1384. And some examples of a power distribution system with (such as) are shown. Drop line 1313 can carry both power and data downstream to DAE 1330 and can carry data from DAE 1330 upstream to a control panel (not shown). Data from the control panel (or other upstream source) may be provided through the coaxial cable input port 1381. This data is provided to the directional coupler 1389 of the combining module 1380. The directional coupler 1389 extracts a portion of the data signal and transmits it on a line 1382, which may be a cable, an electrical trace on a circuit board, or the like, depending on the design of the combining module 1380. Data from the control panel not fetched by the combination trunk T exits through the coaxial cable output port 1383.

라인(1382)은 조합 모듈(1380) 내의 바이어스 T 회로(1384)에 연결된다. 2개의 트위스트 쌍 전도체(또는 다른 전력 전달 라인들)(1385(1) 및 1385(2))가 또한 바이어스 T 회로(1384)에 연결된다. 이러한 연결들을 통해, 바이어스 T 회로는 전력 및 데이터를 동축 케이블일 수 있는 드롭 라인(1313)에 연결한다. 디지털 건축 요소 또는 다른 통신/프로세싱 구성요소(1330)는, 도시된 바와 같이, 셀룰러 통신(예를 들어, 도시된 안테나) 및 셀룰러 또는 CBRS 프로세싱 로직(1335)을 위한 구성요소들을 포함하고/하거나 이에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세싱 로직(1335)은 5G-호환가능할 수 있다. 특정 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 디지털 건축 요소 또는 다른 통신/프로세싱 구성요소(1330)는 연관된 광학적으로 제어 가능한 창문들의 색조 상태들을 제어하는, 창문 컨트롤러들과 같은 하나 이상의 CAN 버스 노드들에 데이터 및 전력을 제공하는 CANbus 게이트웨이를 제공한다.Line 1382 is connected to bias T circuit 1384 in combination module 1380. Two twisted pair conductors (or other power transfer lines) 1385(1) and 1385(2) are also connected to the bias T circuit 1384. Through these connections, the bias T circuit connects the power and data to the drop line 1313, which may be a coaxial cable. The digital architectural component or other communication/processing component 1330 includes and/or includes components for cellular communication (e.g., antenna shown) and cellular or CBRS processing logic 1335, as shown. Can be connected. In some embodiments, processing logic 1335 may be 5G-compatible. In certain embodiments, as shown, a digital architectural element or other communication/processing component 1330 is connected to one or more CAN bus nodes, such as window controllers, that control the tonal states of the associated optically controllable windows. It provides a CANbus gateway to provide data and power.

특정 실시예들에서, 건물의 건축 중에, 도 13에 도시된 조합 모듈(1380)과 같은 모듈들은, 처음에 디지털 건축 요소들 또는 다른 프로세싱/통신 모듈들에 연결되지 않은 일부 위치들을 포함하여 건물 전체에 걸쳐 자유롭게 설치될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 조합 트렁크 T들은 건축 후에, 건물 및/또는 입주자들 또는 다른 점유자들에 의해 필요한 바와 같이 디지털 처리 장치들을 설치하기 위해 사용될 수 있다.In certain embodiments, during construction of the building, modules, such as the combination module 1380 shown in FIG. 13, may initially include some locations that are not connected to digital architectural elements or other processing/communication modules. Can be installed freely throughout. In such embodiments, the combination trunk Ts may be used to install digital processing devices after construction, as required by the building and/or tenants or other occupants.

디지털 건축 요소Digital architectural elements

도 14, 도 15, 및 도 16은 디지털 건축 요소, 디지털 벽 인터페이스, 또는 유사한 장치의 버전들의 블록도들을 제시한다. 편의상, 다음의 설명은 디지털 건축 요소(DAE)를 지칭할 것이다. 도 14는 예를 들어, 자신의 안테나(1437)와의 Wi-Fi 통신을 포함하는 다수의 통신 유형들을 지원할 수 있는 DAE(1430)를 도시한다. 대안적으로 또는 추가적으로, DAE(1430)는 예시된 실시예에서 베이스밴드 라디오, 증폭기 및 안테나와 같은 셀룰러 통신 인프라를 포함하거나 이와 연결될 수 있다. 유사하게, 여기에 명시적으로 도시되지 않았지만, 디지털 건축 요소(1530)는 유사한 베이스밴드 라디오를 이용하는 민간 광대역 무선 시스템(CBRS: citizen's band radio system)을 지원할 수 있다. 통신 및 데이터 처리 관점에서, 이 도면의 디지털 건축 요소는 전체 기능을 가진 디지털 건축 요소와 같은 동일한 일반적인 아키텍처를 가진다. 그러나, 이는 센서, 및 아마도 디스플레이, 마이크와 스피커 같은 보조 구성요소들을 포함하지 않는다.14, 15, and 16 present block diagrams of versions of a digital architectural element, digital wall interface, or similar device. For convenience, the following description will refer to the Digital Architectural Element (DAE). 14 shows a DAE 1430 that can support multiple communication types, including, for example, Wi-Fi communication with its antenna 1437. Alternatively or additionally, DAE 1430 may include or be connected to a cellular communication infrastructure such as a baseband radio, amplifier and antenna in the illustrated embodiment. Similarly, although not explicitly shown here, the digital architectural element 1530 may support a citizen's band radio system (CBRS) using a similar baseband radio. From a communication and data processing point of view, the digital architectural elements in this drawing have the same general architecture as the fully functional digital architectural elements. However, it does not include sensors, and possibly auxiliary components such as displays, microphones and speakers.

일부 실시예들에서, 디지털 건축 요소들은 슬롯들 또는 소켓들의 세트를 갖는 백본 타입의 회로기판 내의 플러그 앤 플레이 삽입을 통해 센서들의 개별적인 업그레이드 및 교체를 가능하게 하는 모듈식 센서 구성을 지원한다. 일 실시예에서, 디지털 구조 요소들에 사용되는 센서들은 유연성 및 기능을 최대화하기 위해 표준화된 다수의 슬롯들/소켓들 중 하나의 백본에 정상적으로 설치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서들은 모듈식이고, 디지털 건축 요소들의 하우징 내의 개구들을 통해 제거 및 삽입을 통해 플러그 앤 플레이 교체될 수 있다. 고장난 센서를 교체할 수 있거나, 필요에 따라 기능/성능을 변경할 수 있다. 프로젝트/건물의 건축 단계 동안에 디지털 건축 요소들이 설치되는 일 실시예에서, 플러그 앤 플레이 센서들의 사용은, 프로젝트/건물이 점유를 위해 준비되었을 때 필요하지 않을 수 있는 하나 이상의 센서들을 갖는 디지털 건축 요소들의 사용자 맞춤화를 가능하게 한다. 예를 들어, 건축 중에, 센서들은 현장에서의 건축 자산들을 추적하거나, 안전하지 않은(OSHA+) 소음 또는 공기질 수준을 모니터링하기 위해 설치될 수 있고, 그리고/또는 현장이 일반적으로 작업자에 의해 점유되지 않을 때 건축 현장에서의 이동을 모니터링하기 위해 야간 카메라가 설치될 수 있다. 필요에 따라, 건축 후에, 이러한 센서들 또는 다른 센서들은 입주 단계 동안 제거될 수 있고, 그 이후에는 새로운 성능을 가진 센서들 또는 업그레이드된 센서들이 필요하거나 이용 가능해질 때, 쉽고 빠르게 교체되거나 보충될 수 있다.In some embodiments, digital architectural elements support a modular sensor configuration that allows individual upgrade and replacement of sensors through plug and play insertion in a backbone type circuit board having a set of slots or sockets. In one embodiment, the sensors used in the digital structural elements may be normally installed in the backbone of one of a number of standardized slots/sockets to maximize flexibility and functionality. In some embodiments, the sensors are modular and can be plug-and-play replaced through removal and insertion through openings in the housing of digital building elements. A faulty sensor can be replaced, or function/performance can be changed as needed. In one embodiment in which digital architectural elements are installed during the construction phase of a project/building, the use of plug-and-play sensors is the use of digital architectural elements with one or more sensors that may not be needed when the project/building is ready for occupancy. Enables user customization. For example, during construction, sensors may be installed to track building assets at the site, monitor unsafe (OSHA+) noise or air quality levels, and/or the site will not normally be occupied by workers. Night cameras may be installed to monitor the movement of the building site. If necessary, after construction, these or other sensors can be removed during the occupancy phase, and thereafter, sensors with new performance or upgraded sensors can be easily and quickly replaced or replenished as they become necessary or available. have.

도 15는 DAE 내에 통합되거나 DAE와 연관될 수 있는 구성요소들의 시스템(1500)을 도시한다. 시스템(1500)은 데이터를 무선으로(예를 들어, Wi-Fi 통신, 셀룰러 통신, 민간 광대역 무선 시스템 통신 등) 수신 및 송신하고, 예를 들어, 동축 드롭 라인을 통해 데이터를 업스트림으로 송신하며, 데이터를 다운스트림으로 수신하도록 구성될 수 있다. 도 15에서, 시스템(1500)의 구성요소들은 비교적 높은 레벨로 제시된다. 도 15에 도시된 실시예는 트렁크 라인 및 드롭 라인의 인터페이스에서 조합 모듈(1380)(도 13과 연관하여 전술된)에 대해 유사한 기능을 제공하는 회로를 포함하며, 구체적으로, 바이어스 T 회로(1584)를 포함하는 모듈(1580)은 개별 전도체들(트렁크 라인)로부터 전력 및 데이터를 받아 이를 하나의 케이블(드롭 라인(1513))에 전달한다. 따라서, 다운스트림 전송을 위해, 동축 드롭 라인은 동일한 전도체들 상의 디지털 건축 요소의 MoCA 인터페이스(1590)에 전력 및 데이터 모두를 전달할 수 있다.15 shows a system 1500 of components that may be integrated within or associated with a DAE. System 1500 receives and transmits data wirelessly (e.g., Wi-Fi communication, cellular communication, civil broadband wireless system communication, etc.), and transmits data upstream via, e.g., a coaxial drop line, It can be configured to receive data downstream. In Figure 15, the components of system 1500 are presented at a relatively high level. The embodiment shown in Fig. 15 includes circuitry that provides similar functionality for the combination module 1380 (described above in connection with Fig. 13) at the interface of the trunk line and drop line, specifically, the bias T circuit 1584. A module 1580 including) receives power and data from individual conductors (trunk line) and transfers it to one cable (drop line 1513). Thus, for downstream transmission, the coaxial drop line can carry both power and data to the digital building element's MoCA interface 1590 on the same conductors.

도시된 바와 같이, 시스템(1500)은 드롭 라인(1513)에 의해 MoCA 인터페이스(1590)에 연결된 바이어스 T 회로(1584)를 포함한다. MoCA 인터페이스(1590)는 동축 케이블(이 경우의 드롭 라인) 상에서 MoCA 포맷으로 제공된 다운스트림 데이터 신호들을, 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 통상적인 포맷의 데이터로 변환하도록 구성된다. 유사하게, MoCA 인터페이스(1590)는 동축 케이블(드롭 라인(1513)) 상의 전송을 위해 업스트림 데이터를 포맷 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 패킷화된 이더넷 데이터는 동축 케이블 상의 업스트림 전송을 위해 MoCA 포맷으로 변경될 수 있다.As shown, system 1500 includes bias T circuit 1584 connected to MoCA interface 1590 by drop line 1513. The MoCA interface 1590 is configured to convert downstream data signals provided in MoCA format over a coaxial cable (dropline in this case) into data in a conventional format that can be used for processing. Similarly, the MoCA interface 1590 may be configured to reformat the upstream data for transmission over a coaxial cable (drop line 1513). For example, packetized Ethernet data can be converted to MoCA format for upstream transmission over a coaxial cable.

도시된 예에서, DC-DC 전력 공급 장치(1501)는 바이어스 T 회로(1584)로부터 DC 전력을 수신하고, 이 상대적으로 높은 전압 전력을 디지털 건축 요소(1530)의 프로세싱 구성요소들 및 다른 구성요소들에 전력을 공급하기에 적합한 더 낮은 전압 전력으로 변환한다. 특정 구현예들에서, 전력 공급 장치(1501)는 Buck 컨버터를 포함한다. 전력 공급 장치는 다양한 출력을 가질 수 있으며, 각각의 출력은 자신이 전력 공급하는 구성요소에 적합한 전력 또는 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 구성요소는 12볼트 전력을 필요로 할 수 있고, 다른 구성요소는 3.3볼트 전력을 필요로 할 수 있다.In the illustrated example, the DC-DC power supply 1501 receives DC power from the bias T circuit 1584 and transfers this relatively high voltage power to the processing components and other components of the digital building element 1530. Converts to a lower voltage power suitable for powering the field. In certain implementations, the power supply 1501 includes a Buck converter. A power supply can have a variety of outputs, and each output can have a power or voltage level suitable for the component it powers. For example, one component may require 12 volts of power and another component may require 3.3 volts of power.

일부 접근들에서, 바이어스 T 회로(1584), MoCA 인터페이스(1590), 및 전력 공급 장치(1501)는 디지털 건축 요소 또는 유사한 네트워크 장치의 다수의 설계들에 걸쳐 사용되는 모듈(또는 다른 조합된 유닛) 내에 제공된다. 이러한 모듈은 디지털 건축 요소 내의 하나 이상의 다운스트림 데이터 처리, 통신, 및/또는 감지 장치들에 데이터 및 전력을 제공할 수 있다. 도시된 실시예에서, 프로세싱 블록(1503)은 송신(Tx) 안테나 및 연관된 RF 전력 증폭기에 의해, 그리고 수신(Rx) 안테나 및 연관된 아날로그-디지털 변환기에 의해 인에이블되는 바와 같은, 셀룰러(예를 들어, 5G) 통신 기능을 위한 또는 다른 무선 통신 기능을 위한 프로세싱 로직을 제공한다. 특정 실시예들에서, 안테나들 및 연관된 트랜시버 로직은 광대역 통신(예를 들어, 약 800 MHz, 5.8 GHz)을 위해 구성된다. 프로세싱 블록(1503)은 하나 이상의 별개의 물리적 프로세서들로서 구현될 수 있다. 블록은 별도의 마이크로컨트롤러 및 디지털 신호 프로세서로 도시되어 있지만, 이들 둘은 ASIC과 같은 하나의 물리적인 집적회로 내에 조합될 수 있다.In some approaches, the bias T circuit 1584, MoCA interface 1590, and power supply 1501 are modules (or other combined units) used across multiple designs of a digital architectural element or similar network device. Is provided within. Such a module may provide data and power to one or more downstream data processing, communication, and/or sensing devices within a digital architectural element. In the illustrated embodiment, the processing block 1503 is cellular (e.g., as enabled by the transmit (Tx) antenna and associated RF power amplifier, and by the receive (Rx) antenna and associated analog-to-digital converter. , 5G) Provides processing logic for communication functions or for other wireless communication functions. In certain embodiments, the antennas and associated transceiver logic are configured for broadband communication (eg, about 800 MHz, 5.8 GHz). The processing block 1503 may be implemented as one or more separate physical processors. The blocks are shown as separate microcontrollers and digital signal processors, but the two can be combined in one physical integrated circuit, such as an ASIC.

도 15에 도시된 실시예는 개별 송신 및 수신 안테나들을 제공하지만, 다른 실시예들은 송신 및 수신을 위해 단일 안테나를 이용한다. 또한, 디지털 건축 요소가 하나 이상의 셀룰러 포맷들(예를 들어, Sprint 5G , T mobile 5G, ATT 4G/LTE 등)과 같은 다수의 무선 통신 프로토콜들을 지원하는 경우, 이는 각각의 포맷에 대해 안테나들, 증폭기들, 및 아날로그-디지털 변환기들과 같은 별개의 하드웨어를 포함할 수 있다. 또한, 디지털 건축 요소가 Wi-Fi, 민간 광대역 무선 시스템 등과 같은 비-셀룰러 무선 통신 프로토콜들을 지원하는 경우, 이들 각각에 대해 별개의 안테나들 및/또는 다른 하드웨어가 필요할 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 단일 전력 증폭기는 다수의 무선 통신 포맷들을 위한 안테나들 및/또는 다른 하드웨어에 의해 공유될 수 있다.The embodiment shown in FIG. 15 provides separate transmit and receive antennas, while other embodiments use a single antenna for transmit and receive. In addition, if the digital architectural element supports multiple wireless communication protocols such as one or more cellular formats (e.g., Sprint 5G, T mobile 5G, ATT 4G/LTE, etc.), this means that the antennas, It may include separate hardware such as amplifiers, and analog-to-digital converters. Also, if the digital architectural element supports non-cellular wireless communication protocols such as Wi-Fi, civil broadband wireless system, etc., separate antennas and/or other hardware may be required for each of them. However, in some embodiments, a single power amplifier may be shared by antennas and/or other hardware for multiple wireless communication formats.

도시된 실시예에서, 프로세싱 블록(1503)은, 예를 들어 셀룰러 또는 민간 광대역 무선 통신을 위한 베이스밴드 라디오와 같은 통신과 연관된 기능을 구현할 수 있다. 일부 경우에, 각각의 지원되는 무선 통신 프로토콜에 대해 상이한 물리적 프로세서들이 이용된다. 일부 경우에, 하나의 물리적 프로세서가 다수의 베이스밴드 라디오들을 구현하도록 구성되고, 이는 선택적으로 전력 증폭기들 및/또는 안테나들과 같은 특정한 추가적인 하드웨어를 공유한다. 그러한 경우에, 상이한 베이스밴드 라디오들은 소프트웨어 또는 다른 구성가능한 로직 내에 정의될 수 있다.In the illustrated embodiment, processing block 1503 may implement functionality associated with communication, such as, for example, a baseband radio for cellular or civil broadband wireless communication. In some cases, different physical processors are used for each supported wireless communication protocol. In some cases, one physical processor is configured to implement multiple baseband radios, which optionally share certain additional hardware such as power amplifiers and/or antennas. In such case, different baseband radios may be defined in software or other configurable logic.

도 16은 디지털 건축 요소에 통합되거나 그와 연관될 수 있는 구성요소들의 시스템(1600)의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(1600)은 전술한 바와 같이 동작할 수 있는 바이어스 T 회로(1684)(예를 들어, 도 15의 바이어스 T 회로(1584)와 유사함)를 포함한다. 바이어스 T 회로(1684)로부터의 데이터는, 시스템(1600)의 하나 이상의 구성요소들에 고속 데이터를 제공하기 위해, 프로세싱 블록(1640)의 적어도 일부와 함께 동작하는 MoCA 프론트 엔드 모듈(1690)(예를 들어, 캘리포니아주 칼즈배드(Carlsbad)에 소재한 MaxLinear, Inc.로부터 입수 가능한 MxL3710과 같은 칩 상의 동축 네트워크 컨트롤러 시스템)에 제공된다.16 shows an example of a system 1600 of components that may be incorporated into or associated with a digital architectural element. As shown, system 1600 includes a bias T circuit 1684 (eg, similar to bias T circuit 1584 in FIG. 15) that can operate as described above. The data from the bias T circuit 1684 is a MoCA front end module 1690 (e.g., a MoCA front end module 1690 that operates in conjunction with at least a portion of the processing block 1640 to provide high-speed data to one or more components of the system 1600). For example, on-chip coaxial network controller systems such as the MxL3710 available from MaxLinear, Inc. of Carlsbad, CA).

바이어스 T 회로(1584)로부터의 전력(예를 들어, 24V DC)은 전력 공급 장치(1601) 내의 하나 이상의 전압 레귤레이터들에 제공되고, 이들 중 적어도 일부는 도 15에서 전원 공급 장치(1501)의 기능들을 집합적으로 제공하고, 프로세싱 블록(1640)의 다양한 구성요소들에 전력을 제공할 수 있다. 프로세싱 블록(1640)은 일반적으로 블록(1642)에 나타낸 바와 같이, 범용 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 및 일부 또는 전부가 다양한 프로세싱 능력을 갖는 멀티 코어 또는 임베디드 프로세서를 포함할 수 있는 집적 회로를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 프로세싱 블록(1640)은 도 15의 프로세싱 블록(1503)의 기능들을 제공한다. 일 예로서, 프로세싱 블록(1640)은 하나 이상의 창문 컨트롤러들에 대한 CANbus 기능을 제공할 수 있다.Power (e.g., 24V DC) from the bias T circuit 1584 is provided to one or more voltage regulators in the power supply 1601, at least some of which are the function of the power supply 1501 in FIG. They collectively may be provided, and power may be provided to various components of the processing block 1640. The processing block 1640 is generally an integrated circuit, which may include a general purpose microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor, and a multi-core or embedded processor, some or all of which have various processing capabilities, as shown in block 1642. It may include. In certain embodiments, processing block 1640 provides the functions of processing block 1503 of FIG. 15. As an example, the processing block 1640 may provide CANbus functionality for one or more window controllers.

도시된 예에서, 프로세싱 블록(1640)은, 예를 들어, 네덜란드의 NXP 반도체로부터 입수 가능한 SJA1105와 같은 5-포트 이더넷 스위치일 수 있는 네트워크 스위치(1643)를 포함한다. MoCA 프론트 엔드로부터 도착하는 MoCA 인코딩된 데이터는 통상적인 이더넷 포맷의 데이터를 제공하기 위해 디코딩될 수 있다. 그 후, 이 데이터는 네트워크 스위치에 제공될 수 있으며, 여기서 이 데이터는 시스템(1600)의 다양한 데이터 처리 구성요소들에 분배될 수 있다.In the illustrated example, the processing block 1640 includes a network switch 1643, which may be, for example, a 5-port Ethernet switch such as SJA1105 available from NXP Semiconductors in the Netherlands. MoCA encoded data arriving from the MoCA front end can be decoded to provide data in conventional Ethernet format. This data can then be provided to a network switch, where this data can be distributed to various data processing components of system 1600.

일 실시예에서, 도시된 RJ45 커넥터와 같은 모듈식 전기 커넥터(1604)는 예를 들어 사용자 랩톱 또는 데이터 센터 연결을 가질 수 있는 점유자 또는 건물 소유자의 임의의 목적을 위해 데이터를 제공할 수 있다. 일 예에서, 커넥터(1604)는 트위스트 쌍 구리선을 통해 기가비트 이더넷에 대한 접속을 제공한다.In one embodiment, a modular electrical connector 1604, such as the RJ45 connector shown, may provide data for any purpose of a building owner or occupant who may have, for example, a user laptop or data center connection. In one example, connector 1604 provides a connection to Gigabit Ethernet over a twisted pair copper wire.

도 16의 블록(1610)은 도 15의 실시예에 도시되지 않은 추가적인 구성요소들의 예들을 포함한다. 특정의 실시예들에서, 이들은 단일 샤시 또는 케이스에 함께 제공되거나, 그렇지 않으면 모듈로서 제공된다. 다른 실시예들에서, 이들은 개별적으로 제공되며, 각각은 디지털 건축 요소에 통합될 수 있다. 도시된 바와 같이, 블록(1605)은 센서 모듈(1611), 비디오 모듈(1612), 오디오 모듈(1613), 및 창문 컨트롤러 로직(1614)과 창문 컨트롤러 전력 회로(1615)를 포함하는 창문 컨트롤러 요소들을 포함한다. 특정 실시예들에서, 창문 컨트롤러(1614)의 기능의 일부 또는 전부가 프로세싱 블록(1640)에서 구현될 수 있으며, 이에 의해 창문 컨트롤러 로직(1614)과 같은 개별 로직 구성요소에 대한 요건을 최소화 또는 제거할 수 있다.Block 1610 of FIG. 16 includes examples of additional components not shown in the embodiment of FIG. 15. In certain embodiments, they are provided together in a single chassis or case, or otherwise provided as a module. In other embodiments, they are provided separately, each of which can be incorporated into a digital architectural element. As shown, block 1605 includes window controller elements including sensor module 1611, video module 1612, audio module 1613, and window controller logic 1614 and window controller power circuit 1615. Includes. In certain embodiments, some or all of the functionality of the window controller 1614 may be implemented in the processing block 1640, thereby minimizing or eliminating requirements for individual logic components, such as window controller logic 1614. can do.

일부 실시예들에서, 5G 인프라는 단일 서비스 프로토콜 및 연관된 인프라를 통하여 Wi-Fi 및 4G 모두를 대체할 수 있다. 예를 들어, 건물의 영역에서 하나 이상의 5G 안테나들 및 연관된 구성요소들은 모든 수요들을 서비스하는 무선 통신 기능을 제공하여, Wi-Fi에 대한 필요성을 효과적으로 대체할 수 있다. 특정 실시예에서, 디지털 건축 요소는 FCC 또는 다른 규제 기관으로부터의 별도의 라이선스를 필요로 하지 않는 민간 광대역 무선 시스템(CBRS)을 이용한다.In some embodiments, 5G infrastructure may replace both Wi-Fi and 4G through a single service protocol and associated infrastructure. For example, one or more 5G antennas and associated components in the area of a building can provide a wireless communication function that serves all demands, effectively replacing the need for Wi-Fi. In certain embodiments, the digital building component utilizes a commercial broadband wireless system (CBRS) that does not require a separate license from the FCC or other regulatory agencies.

결론conclusion

본 명세서에서, 제시된 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항들이 제시되었다. 개시된 실시예들은 이러한 특정 세부사항들의 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 개시된 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 설명되지 않았다. 개시된 실시예들은 특정 실시예들과 연관하여 설명되었지만, 이러한 특정 실시예들이 개시된 실시예들을 제한하도록 의도되지는 않음을 이해할 것이다.In this specification, a number of specific details have been set forth in order to provide a thorough understanding of the presented embodiments. The disclosed embodiments may be practiced without some or all of these specific details. In other instances, well-known process operations have not been described in detail so as not to unnecessarily obscure the disclosed embodiments. While the disclosed embodiments have been described in connection with specific embodiments, it will be understood that these specific embodiments are not intended to limit the disclosed embodiments.

Claims (69)

건물 안 또는 건물 위의 고속 데이터 통신 네트워크로서,
상기 건물 위, 안 또는 외부에 있는 하나 이상의 장치들에 신호들을 전달하고 상기 장치들로부터 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 수동 회로들에 의해 서로 직렬로 연결되는 복수의 트렁크 라인 세그먼트들을 포함하고, 상기 신호들은 1 Gpbs 전송 속도보다 큰 데이터를 포함하는, 네트워크.
As a high-speed data communication network in or on a building,
A plurality of trunk line segments connected in series to each other by a plurality of passive circuits configured to transmit signals to and receive signals from one or more devices on, inside or outside the building, the signal The network, which contains data greater than 1 Gpbs transmission rate.
제1항에 있어서, 상기 트렁크 라인 세그먼트들은 동축 케이블들을 포함하는, 네트워크.The network of claim 1, wherein the trunk line segments comprise coaxial cables. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트렁크 라인 세그먼트들은 전도체들의 트위스트 쌍을 포함하는, 네트워크.The network according to claim 1 or 2, wherein the trunk line segments comprise a twisted pair of conductors. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수동 회로는 바이어스 T로서 구성되는, 네트워크.4. Network according to any of the preceding claims, wherein the passive circuit is configured as a bias T. 제4항에 있어서, 상기 바이어스 T는 인덕터 및 커패시터를 포함하는, 네트워크.5. The network of claim 4, wherein the bias T comprises an inductor and a capacitor. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수동 회로는 지향성 커플러로서 구성되는, 네트워크.6. Network according to any of the preceding claims, wherein the passive circuit is configured as a directional coupler. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 수동 회로는 각각의 단부가 상기 트렁크 라인 세그먼트들 중 하나에 연결되도록 구성된 2개의 단부를 갖는 제1 전도체를 포함하는, 네트워크.7. Network according to any of the preceding claims, wherein each passive circuit comprises a first conductor having two ends configured to connect each end to one of the trunk line segments. 제7항에 있어서, 상기 수동 회로는 상기 제1 전도체로부터 인접하고 이격되어 배치되는 제2 전도체를 포함하는, 네트워크.8. The network of claim 7, wherein the passive circuit comprises a second conductor disposed adjacent and spaced apart from the first conductor. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도체들은 병렬 관계로 이격되어 있는, 네트워크.9. The network of claim 8, wherein the first and second conductors are spaced apart in a parallel relationship. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수동 회로들 중 적어도 하나는 유도식 커플링을 통해 신호들을 전달하도록 구성되는, 네트워크.10. Network according to any of the preceding claims, wherein at least one of the passive circuits is configured to convey signals via inductive coupling. 건물 안 또는 건물 위에 고속 데이터 통신 네트워크를 설치하는 방법으로서, 상기 방법은
복수의 트렁크 라인 세그먼트들을 제공하는 단계;
하나 이상의 회로를 제공하는 단계; 및
데이지 체인 트렁크 라인 토폴로지를 형성하기 위해 상기 트렁크 라인 세그먼트들을 상기 하나 이상의 회로에 연결시킴으로써 상기 네트워크를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 트렁크 라인 세그먼트들은 동축 케이블들을 포함하며, 상기 하나 이상의 회로는 상기 건물 위, 안 또는 외부의 하나 이상의 장치에 신호들을 전달하고, 상기 하나 이상의 장치로부터 신호들을 수신하도록 구성되는, 방법.
A method of installing a high-speed data communication network in or on a building, the method comprising:
Providing a plurality of trunk line segments;
Providing one or more circuits; And
Forming the network by connecting the trunk line segments to the one or more circuits to form a daisy chain trunk line topology, the plurality of trunk line segments comprising coaxial cables, the one or more circuits comprising the A method configured to deliver signals to, and to receive signals from, one or more devices on, inside or outside a building.
제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치는 창문들을 포함하는, 방법.12. The method of claim 11, wherein the one or more devices comprise windows. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치는 상기 창문들 중 적어도 하나의 기능을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는, 방법.13. The method of claim 11 or 12, wherein the one or more devices comprise a controller configured to control a function of at least one of the windows. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치는 IoT(Internet of Things) 장치, 무선 장치, 센서, 안테나, 5G 장치, mmWave 장치, 마이크, 스피커, 및 마이크로프로세서로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치를 포함하는, 방법.The group of any one of claims 11 to 13, wherein the at least one device is an Internet of Things (IoT) device, a wireless device, a sensor, an antenna, a 5G device, a mmWave device, a microphone, a speaker, and a microprocessor. A method comprising an apparatus selected from. 제14항에 있어서, 상기 방법은 상기 건물의 구조 요소 안 또는 위에 상기 하나 이상의 장치를 설치하는 단계를 더 포함하는, 방법.15. The method of claim 14, further comprising installing the one or more devices in or on a structural element of the building. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로는 인덕터 및 커패시터를 포함하는, 방법.16. The method of any of claims 11-15, wherein the one or more circuits comprise an inductor and a capacitor. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로는 안테나를 포함하는, 방법.17. The method of any of claims 11-16, wherein the one or more circuits comprise an antenna. 제17항에 있어서, 상기 안테나는 5G 안테나를 포함하는, 방법.18. The method of claim 17, wherein the antenna comprises a 5G antenna. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로는 하나 이상의 커넥터를 포함하는, 방법.19. The method of any of claims 11-18, wherein the one or more circuits comprise one or more connectors. 제19항에 있어서, 상기 커넥터는 RF 커넥터를 포함하는, 방법.20. The method of claim 19, wherein the connector comprises an RF connector. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로는 둘 이상의 커넥터들을 포함하는, 방법.21. The method of any of claims 11-20, wherein the one or more circuits comprise two or more connectors. 제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 1 Gpbs 전송 속도보다 큰 데이터를 포함하는, 방법.22. The method of any of claims 11-21, wherein the signals comprise data greater than 1 Gpbs transmission rate. 제11항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 전력 신호들을 포함하는, 방법.23. The method of any of claims 11-22, wherein the signals comprise power signals. 제23항에 있어서, 상기 전력 신호들은 CLASS 2 전력 신호들을 포함하는, 방법.24. The method of claim 23, wherein the power signals comprise CLASS 2 power signals. 제11항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 TCP/IP 데이터 및 전력 신호들을 포함하는, 방법.25. The method of any of claims 11-24, wherein the signals comprise TCP/IP data and power signals. 제11항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이지 체인 토폴로지는 건물 관리 제어 패널에 연결되는, 방법.26. The method of any of claims 11-25, wherein the daisy chain topology is connected to a building management control panel. 제11항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 무선 데이터를 포함하는, 방법.27. The method of any of claims 11-26, wherein the signals comprise wireless data. 제11항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건물 내에 적어도 하나의 창문을 설치하는 단계를 더 포함하는, 방법.28. The method of any of claims 11-27, further comprising installing at least one window in the building. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 창문은 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 포함하는, 방법.29. The method of claim 28, wherein the at least one window comprises an optically switchable window. 제29항에 있어서, 상기 적어도 하나의 창문은 전기변색 창문을 포함하는, 방법.30. The method of claim 29, wherein the at least one window comprises an electrochromic window. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 창문을 설치하는 단계는 상기 네트워크를 형성한 후에 수행되는, 방법.29. The method of claim 28, wherein installing the at least one window is performed after forming the network. 제11항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트렁크 라인의 적어도 일부는 상기 건물의 외벽의 안 또는 위에 설치되는, 방법.32. The method according to any one of claims 11 to 31, wherein at least a portion of the trunk line is installed in or on an exterior wall of the building. 제32항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 안테나 및/또는 중계기를 포함하는, 방법.33. The method of claim 32, wherein the one or more devices comprise an antenna and/or a repeater. 제33항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들 중 적어도 하나는 상기 건물의 창문 안 또는 위에 설치되는, 방법.34. The method of claim 33, wherein at least one of the one or more devices is installed in or on a window of the building. 제34항에 있어서, 상기 창문은 디지털 디스플레이 스크린을 포함하는, 방법.35. The method of claim 34, wherein the window comprises a digital display screen. 제11항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로는 지향성 커플러를 포함하는, 방법.36. The method of any of claims 11-35, wherein the one or more circuits comprise a directional coupler. 제11항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로는 바이어스 T 회로를 포함하는, 방법.37. The method of any of claims 11-36, wherein the one or more circuits comprise bias T circuits. 제11항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크를 형성하는 단계는 상기 건물의 건축 동안 수행되는, 방법.38. The method of any of claims 11-37, wherein forming the network is performed during construction of the building. 제38항에 있어서, 상기 네트워크를 형성하는 단계는 상기 회로들을 상기 건물의 창문들에 연결시키는 단계를 포함하는, 방법.39. The method of claim 38, wherein forming the network comprises connecting the circuits to windows of the building. 건물 안 또는 건물 위의 고속 데이터 통신 네트워크로서,
복수의 트렁크 라인 세그먼트들 및 하나 이상의 회로를 포함하고, 상기 트렁크 라인 세그먼트들은 데이지 체인 트렁크 라인 구성을 형성하기 위해 상기 하나 이상의 회로에 의해 연결되며, 상기 복수의 세그먼트들은 동축 케이블들을 포함하고, 상기 하나 이상의 회로는 상기 건물 위, 안, 또는 외부의 하나 이상의 장치들에 신호를 전달하고 상기 장치들로부터 신호를 수신하도록 구성되는, 네트워크.
As a high-speed data communication network in or on a building,
A plurality of trunk line segments and one or more circuits, the trunk line segments are connected by the one or more circuits to form a daisy chain trunk line configuration, the plurality of segments comprising coaxial cables, the one Wherein the circuitry is configured to transmit signals to and receive signals from one or more devices on, inside, or outside the building.
제40항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 창문을 포함하는, 네트워크.41. The network of claim 40, wherein the one or more devices comprise a window. 제40항 또는 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 상기 창문의 기능을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는, 네트워크.42. The network of claim 40 or 41, wherein the one or more devices comprise a controller configured to control the function of the window. 제40항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 IoT 장치들, 무선 장치들, 센서들, 안테나들, 5G 장치들, 마이크들, 마이크로프로세서들, 및 스피커들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 네트워크.The method of any one of claims 40-42, wherein the one or more devices are composed of IoT devices, wireless devices, sensors, antennas, 5G devices, microphones, microprocessors, and speakers. Network, selected from a group. 제40항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 건물의 구조물 안 또는 위에 있는, 네트워크.44. The network of any of claims 40-43, wherein the one or more devices are in or on a structure of a building. 제40항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로들은 인덕터 및 커패시터를 포함하는, 네트워크.45. The network of any of claims 40-44, wherein the one or more circuits comprise an inductor and a capacitor. 제40항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로들은 안테나를 포함하는, 네트워크.46. The network of any of claims 40-45, wherein the one or more circuits comprise an antenna. 제46항에 있어서, 상기 안테나는 5G 안테나인, 네트워크.47. The network of claim 46, wherein the antenna is a 5G antenna. 제40항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로들은 2개 이상의 커넥터들을 포함하는, 네트워크.48. The network of any of claims 40-47, wherein the one or more circuits comprise two or more connectors. 제48항에 있어서, 상기 2개 이상의 커넥터들은 동축 케이블 및 한 쌍의 전도체들에 고정되도록 구성되는, 네트워크.49. The network of claim 48, wherein the two or more connectors are configured to be secured to a coaxial cable and a pair of conductors. 제48항 또는 제49항에 있어서, 상기 커넥터들은 RF 커넥터를 포함하는, 네트워크.50. The network of claim 48 or 49, wherein the connectors comprise an RF connector. 제48항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터들은 단자 블록을 포함하는, 네트워크.51. The network of any of claims 48-50, wherein the connectors comprise a terminal block. 제40항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 1 Gpbs 전송 속도보다 큰 데이터를 포함하는, 네트워크.52. The network of any of claims 40-51, wherein the signals comprise data greater than 1 Gpbs transmission rate. 제40항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 전력 신호들을 포함하는, 네트워크.53. The network of any of claims 40-52, wherein the signals comprise power signals. 제53항에 있어서, 상기 전력 신호들은 CLASS 2 전력 신호들을 포함하는, 네트워크.54. The network of claim 53, wherein the power signals comprise CLASS 2 power signals. 제40항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 TCP/IP 데이터 및 전력 신호들을 포함하는, 네트워크.55. The network of any of claims 40-54, wherein the signals comprise TCP/IP data and power signals. 제40항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 5G 신호들을 포함하는, 네트워크.56. The network of any of claims 40-55, wherein the signals comprise 5G signals. 제40항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호들은 무선 데이터를 포함하는, 네트워크.57. The network of any of claims 40-56, wherein the signals comprise wireless data. 제40항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 광학적으로 스위칭 가능한 창문을 포함하는, 네트워크.58. The network of any of claims 40-57, wherein the one or more devices comprise an optically switchable window. 제58항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 전기변색 창문을 포함하는, 네트워크.59. The network of claim 58, wherein the optically switchable window comprises an electrochromic window. 제58항 또는 제59항에 있어서, 상기 광학적으로 스위칭 가능한 창문은 디지털 디스플레이 기술을 포함하는, 네트워크.60. The network of claim 58 or 59, wherein the optically switchable window comprises digital display technology. 제40항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트렁크 라인의 적어도 일부는 상기 건물의 외벽 안 또는 위에 설치되는, 네트워크.61. The network according to any one of claims 40 to 60, wherein at least a portion of the trunk line is installed in or on an exterior wall of the building. 제40항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 트랜시버, 안테나 및/또는 중계기를 포함하고, 상기 하나 이상의 장치들은 상기 건물의 외부 구조물 안 또는 위에 설치되는, 네트워크.62. Network according to any of claims 40 to 61, wherein the one or more devices comprise a transceiver, an antenna and/or a repeater, and the one or more devices are installed in or on an external structure of the building. 제62항에 있어서, 상기 외부 구조물은 외벽을 포함하는, 네트워크.63. The network of claim 62, wherein the exterior structure comprises an exterior wall. 제63항에 있어서, 상기 외부 구조물은 지붕을 포함하는, 네트워크.64. The network of claim 63, wherein the exterior structure comprises a roof. 제40항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 안테나를 포함하는, 네트워크.65. The network of any of claims 40-64, wherein the one or more devices comprise an antenna. 제40항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 장치들은 상기 건물의 창문들 안 또는 위에 설치되는, 네트워크.66. The network of any of claims 40-65, wherein the one or more devices are installed in or over windows of the building. 제40항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로들은 트랜시버, 안테나 및/또는 중계기를 포함하는, 네트워크.67. The network of any of claims 40-66, wherein the one or more circuits comprise a transceiver, an antenna and/or a repeater. 제40항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로들은 지향성 커플러 회로를 포함하는, 네트워크.68. The network of any of claims 40-67, wherein the one or more circuits comprise a directional coupler circuit. 제40항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 회로들은 바이어스 T 회로를 포함하는, 네트워크.69. The network of any of claims 40-68, wherein the one or more circuits comprise a bias T circuit.
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