KR20210128408A - 시설의 원격 관리 - Google Patents

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KR20210128408A
KR20210128408A KR1020217026343A KR20217026343A KR20210128408A KR 20210128408 A KR20210128408 A KR 20210128408A KR 1020217026343 A KR1020217026343 A KR 1020217026343A KR 20217026343 A KR20217026343 A KR 20217026343A KR 20210128408 A KR20210128408 A KR 20210128408A
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니틴 칸나
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뷰, 인크.
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Abstract

다양한 장치들(예를 들면, 전환가능 광학적 장치들)을 갖는 현장들의 관리에 관련된 시스템들, 장치들, 방법들, 및 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 개시되며, 로컬 네트워크(들)을 포함하는 현장들의 원격 관리가 포함된다.

Description

시설의 원격 관리
본원은 "CLOUD-BASED TECHNIQUES FOR MANAGING SITES HAVING SWITCHABLE OPTICAL DEVICES"라는 제목을 갖는, 2019년 2월 19일자 출원된, 미국 특허 가출원 일련 번호 62/807,668에 대해 우선권을 주장하고, 그 전체의 참조에 의해 본원에 통합된다.
본 개시는 전환가능한 광학적 장치들을 갖는 현장들(sites)을 관리하는 기술들, 보다 구체적으로는 전환가능한 광학적 장치들의 로컬 네트워크를 각각 포함하는 현장들을 원격으로 관리하는 클라우드-기반의 기술들에 관한 것이다.
전기변색(electrochromism)은 통상적으로 전압 변화에 노출됨으로써, 상이한 전자적 상태에 놓일 때 물질이 광학적 성질에서 가역적인 전기화학적으로-매개된 변화를 나타내는 현상이다. 광학적 성질은 통상적으로 색상, 투과도, 흡광도, 및 반사도 중 하나 또는 둘 이상이다. 하나의 주지의 전기변색 물질은 산화 텅스텐(WO3)이다. 산화 텅스텐은 전기화학적 환원에 의해 투명에서 파랑으로 착색이행(coloration transition)이 발생하는 음극성의 전기변색 물질이다.
전기변색 물질들은 예를 들어, 가정용, 상업용 및 기타 용도의 윈도우에 포함될 수 있다. 이러한 윈도우의 색상, 투과도, 흡광도, 및/또는 반사도는 전기변색 물질에서 변화를 유도함으로써 변경될 수 있고, 즉, 전기변색 윈도우는 전자적으로 어두워지거나 밝아질 수 있는 윈도우이다. 윈도우의 전기변색 장치에 인가된 작은 전압에 의해 어두워지게 되고; 전압을 역전시킴으로써 밝아지게 된다. 이러한 능력은 윈도우를 통과하는 빛의 양의 제어를 허용하고 전기변색 윈도우가 에너지-절약 장치로서 이용될 수 있는 기회를 제공한다.
때로는 "스마트 윈도우"로 지칭되는, 전기변색 윈도우와 같은 광학적으로 전환가능한 장치들은, 제어기 영역 네트워크(CAN: Controller Area Network) 버스와 같은 로컬 네트워크에 의해, 하나 또는 둘 이상의 윈도우 제어기들 및/또는 네트워크 제어기들과 함께 네트워킹될 수 있고, CAN 버스는 특정한 설비, 빌딩 현장 또는 구조물("현장")에 CAN 버스에 걸친 통신을 조절하기 위한 관련 제어기 "CAN 매니저(CAN Manager)"를 포함한다. 이러한 네트워크들과 접속하기 위한 향상된 기술들이 요구된다.
일부 양태들에서, 전환가능한 광학적 장치들의 로컬 네트워크를 각각 포함하는 현장들을 원격으로 관리하는 클라우드-기반의 기술들을 포함하여, 전환가능한 광학적 장치들을 갖는 현장들을 관리하는 기술들이 본원에서 개시된다. 다른 양태에서, 시스템은 빌딩 및 원격 마스터 네트워크 제어기를 포함하고, 빌딩은 적어도 하나의 네트워크 제어기 및 윈도우 제어기들 및 전기변색 윈도우들의 네트워크를 포함한다. 실시예에서, 네트워크 제어기는 (i) 예를들어, 로컬 데이터 버스를 통해 윈도우 제어기들과 통신하도록, 그리고 (ii) 예를들어, 인터넷 프로토콜에 의해 원격 마스터 제어기와 통신하도록 구성된다.
일 실시예에서, 클라우드-기반 시스템은 계산 및 데이터 저장 자원들의 하나 또는 양자를 포함한다. 클라우드-기반 시스템은 복수의 원격 현장들과 통신적으로 결합되도록 구성되고, 각각의 현장은 전환가능한 광학적 장치들의 개별적인 네트워크 및 적어도 하나의 관련 네트워크 제어기를 포함한다. 클라우드-기반 시스템은 개별적인 네트워크의 기능에 대해 적어도 하나의 네트워크 제어기로부터 데이터를 수신하도록 그리고 하나 또는 둘 이상의 인터페이스를 통해 적어도 하나의 관련 네트워크 제어기에 데이터 및/또는 제어 메세지들을 송신하도록 더 구성된다.
다른 실시예에서, 빌딩은 복수의 전기변색 윈도우들 및 윈도우 제어기들 및 적어도 하나의 네트워크 제어기를 포함한다. 네트워크 제어기는 로컬 데이터 버스를 통해 윈도우 제어기들과 통신하도록 그리고 인터넷 프로토콜에 의해 원격 마스터 제어기와 통신하도록 구성된다.
다른 양태에서, 클라우드-기반 시스템은 계산 및 데이터 저장 자원들의 하나 또는 양자를 포함하고, 클라우드-기반 시스템은: (i) 복수의 원격 현장들과 통신적으로 결합되도록 구성되고, 각각의 현장은 (a) 전환가능한 광학적 장치들의 개별적인 네트워크 및 (b) 적어도 하나의 관련 네트워크 제어기를 포함하고; (ii) 개별적인 네트워크의 기능에 대해 적어도 하나의 관련 네트워크 제어기로부터 데이터를 수신하도록 구성되고; 그리고 (iii) 적어도 하나의 관련 네트워크 제어기에 데이터 및/또는 제어 메세지들을 송신하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 원격 현장들의 적어도 하나는 (A) 빌딩 관리 시스템(BMS; building management system) 및 (B) 클라우드-기반 시스템을 포함하는 빌딩이고 (B) 클라우드-기반 시스템은 BMS 및 관련 네트워크 제어기 중 하나 또는 양자에 의해 전환가능한 광학적 장치들의 개별적인 네트워크와 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 원격 현장들의 적어도 하나는 빌딩 관리 시스템(BMS)을 포함하는 빌딩이고, 클라우드-기반 시스템은 (예를 들면, 오직) BMS에 의해 적어도 하나의 원격 현장과 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 클라우드-기반 시스템은 (예를 들면, 오직) 관련 네트워크 제어기에 의해, 예를 들면 원격 현장이 빌딩 관리 시스템을 포함하는지 여부와 상관없이, 적어도 하나의 원격 현장과 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 시스템은 복수의 원격 현장들 중 적어도 하나를 위한 마스터 네트워크 제어기로서 구성된다. 일부 실시예들에서, 시스템은 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스에 의해 원격 현장들 중 적어도 하나와 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 시스템은 운용자 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 운용자 인터페이스는 원격 현장들에서 장치들의 기능에 대한 정보를 운용자에게 제공하도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 제어 콘솔들을 포함한다.
다른 양태에서, 빌딩은 (I) (i) 전기변색 윈도우들의 네트워크 및 (ii) 윈도우 제어기들; 및 (II) 적어도 하나의 네트워크 제어기를 포함하고, 네트워크 제어기는: (A) 로컬 데이터 버스를 통해 윈도우 제어기들과 통신하도록, 그리고 (B) 예를 들어, 인터넷 프로토콜에 의해 원격 마스터 제어기와 통신하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 원격 마스터 제어기는 계산 및 데이터 저장 자원들의 하나 또는 양자를 포함하는 클라우드-기반 시스템에 있도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 로컬 데이터 버스는 제어기 영역 네트워크(본원에서 약자로 "CAN") 표준을 준수한다. 일부 실시예들에서, 네트워크 제어기는 CAN 매니저를 포함하고, CAN 매니저는 (예를 들어, 인터넷과 CAN 인터페이스를 통해) 윈도우 제어기들과 통신하기 위해 원격 마스터 제어기로부터의 HTTP 입력들을 받아들이도록 구성된 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 제어기는 (a) 네트워크의 기능에 대한 데이터를 원격 마스터 제어기에 송신하도록, 그리고 (b) 원격 마스터 제어기로부터 데이터 및/또는 제어 메세지들을 수신하도록 구성된다.
다른 양태에서, 시스템은: 전기변색 윈도우들의 네트워크 및 윈도우 제어기들 및 적어도 하나의 네트워크 제어기를 포함하는 빌딩; 및 원격 마스터 네트워크 제어기를 포함하고, 네트워크 제어기는 (i) 로컬 데이터 버스를 통해 윈도우 제어기들과 통신하도록; 그리고 (ii) 인터넷 프로토콜에 의해 원격 마스터 제어기와 통신하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 원격 마스터 제어기는 계산 및 데이터 저장 자원들의 하나 또는 양자를 포함하는 클라우드-기반 시스템에 있도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 로컬 데이터 버스는 제어기 영역 네트워크(CAN) 표준을 준수한다. 일부 실시예들에서, 네트워크 제어기는 CAN 매니저를 포함하고, CAN 매니저는 인터넷과 CAN 인터페이스를 통해 윈도우 제어기들과 통신하기 위해 원격 마스터 제어기로부터의 HTTP 입력을 받아들이도록 구성된 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 빌딩은 빌딩 관리 시스템(BMS)를 포함하고 원격 마스터 네트워크 제어기는 BMS 및 네트워크 제어기 중 하나 또는 양자에 의해 전기변색 윈도우들의 네트워크와 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 빌딩은 빌딩 관리 시스템(BMS)을 포함하고 원격 마스터 네트워크 제어기는 오직 BMS에 의해 빌딩과 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 원격 마스터 네트워크 제어기는 오직 네트워크 제어기에 의해, 빌딩이 빌딩 관리 시스템을 포함하는지 여부와 상관없이, 전기변색 윈도우들의 네트워크와 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 원격 마스터 네트워크 제어기는 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스에 의해 윈도우 제어기들과 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 네트워크 제어기는 (i) 네트워크의 기능에 대해 원격 마스터 제어기에 데이터를 송신하도록, 그리고 (ii) 원격 마스터 제어기로부터 데이터 및/또는 제어 메세지를 수신하도록 구성된다.
다른 양태에서, 복수의 원격 빌딩 현장들과 결합되는 클라우드-기반 시스템 상에서 구현되는 방법으로서, 각각의 현장은 전기변색 윈도우들의 네트워크, 윈도우 제어기들 및 적어도 하나의 네트워크 제어기를 포함하는 것인, 상기 방법은: (a) 개별적인 네트워크의 기능에 대해 적어도 하나의 네트워크 제어기로부터 데이터를 수신하는 단계; 및 (b) 적어도 하나의 네트워크 제어기에 데이터 및/또는 제어 메세지들을 송신하는 단계를 포함한다.
다른 양태에서, 시설의 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하기 위한 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체에는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 하나 또는 둘 이상의 프로세서들로 하여금 방법을 실행하도록 하는 명령어들이 기입되고, 상기 방법은: 시설에 배치된 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하는 단계를 포함하고, 제어기들의 계층 구조는 복수의 제어 레벨들 중 하나의 제어 레벨이 시설에 물리적으로 배치되는 복수의 제어 레벨들을 포함하고, 하나의 제어 레벨(예를 들어, 하나의 제어 레벨과 관련된 하나 또는 둘 이상의 프로세서들)은 하나 또는 둘 이상의 장치들과 통신적으로 결합되도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 하나의 제어 레벨과 비교할 때 적어도 하나의 상위 제어 레벨에 의해 제어되고, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 복수의 제어 레벨들 중에 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 시설의 바깥쪽 및/또는 클라우드에 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 제어기들의 계층 구조에서의 역할들이 동적으로 변경되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 오직 유일한 하나의 제어 레벨이 시설에 물리적으로 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 하나 또는 둘 이상의 장치들을 직접적으로 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 회로망을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 마이크로컨트롤러를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 스위치를 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치는 온-오프 스위치이다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 제어기들의 계층 구조에서 임의의 상위 레벨에 있는 제어기(들)보다 하위 정교함 레벨의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 제어기들의 계층 구조에서 임의의 상위 레벨에 있는 제어기(들)의 그것보다 하위 정교함 레벨을 갖는다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 하나 또는 둘 이상의 장치들과의 통신을 위해 구성되고, 적어도 하나의 회로망은 하나 또는 둘 이상의 장치들의 동작을 제어하거나, 또는 그 동작의 제어를 지시하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 시설의 외부에 있고, 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 하나 또는 둘 이상의 장치들에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들의 적어도 일부는 클라우드에 배치된다. 일부 실시예들에서, 시설은 제어기들의 계층 구조의 일부로서 하나 또는 둘 이상의 프로세서들이 없다. 일부 실시예들에서, 시설은 제어 로직이 기입된 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 없다. 일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 회로망 및 로직을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 시설에 배치되는 적어도 하나의 케이블링 네트워크 시스템에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 장치들은 적어도 하나의 네트워크 시스템에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 네트워크 관리 시스템을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 전기적 및/또는 광학적 케이블링을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 연선(twisted wires) 및/또는 동축선(coaxial wires)을 포함한다.
다른 양태에서, 시설의 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 방법은: 시설에 배치된 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하는 단계를 포함하고, 제어기들의 계층 구조는 복수의 제어 레벨들 중 하나의 제어 레벨(예를 들어, 하나의 제어 레벨과 관련된 하나 또는 둘 이상의 제어기들)이 시설에 물리적으로 배치되는 복수의 제어 레벨들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 하나의 제어 레벨과 비교할 때 적어도 하나의 상위 제어 레벨에 의해 제어되고, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 복수의 제어 레벨들 중에 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 시설의 바깥쪽에 배치된 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 상위 제어 레벨의 제어기들의 계층 구조에서의 역할들을 동적으로 변경하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 오직 유일한 하나의 제어 레벨이 시설에 물리적으로 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하도록 구성되는 적어도 하나의 제어기를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제어기는 제어기들의 계층 구조에서 임의의 상위 레벨들에 있는 제어기(들)보다 하위 정교함 레벨의 로직을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제어기는 제어기들의 계층 구조에서 임의의 상위 레벨들에 있는 제어기(들)의 그것보다 하위 정교함 레벨을 갖는다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 제어기들은 시설의 외부에 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 제어기들의 로직은 클라우드에 배치된다. 일부 실시예들에서, 시설은 제어기들의 계층 구조의 일부로서 하나 또는 둘 이상의 제어기들이 없다. 일부 실시예들에서, 시설은 제어 로직이 기입된 비-일시적인 매체가 없다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 제어기들은 시설에 배치된 적어도 하나의 케이블링 네트워크 시스템에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템을 통해 하나 또는 둘 이상의 장치들과 통신하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 제어기들의 계층 구조에 의해 제어되는 네트워크 관리 시스템을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 전기적 및/또는 광학적 케이블링을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 연선(twisted wires) 및/또는 동축선(coaxial wires)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 시설의 빌딩 당 하나의 네트워크 시스템을 포함한다. 일부 실시예들에서, 시설은 하나 또는 둘 이상의 빌딩들을 포함한다.
다른 양태에서, 시설의 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하기 위한 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체에는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 하나 또는 둘 이상의 프로세서들로 하여금 방법을 실행하도록 하는 명령어들이 기입되고, 상기 방법은: 시설에 배치된 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하는 단계를 포함하고, 제어기들의 계층 구조는 복수의 제어 레벨들 중 하나의 제어 레벨이 시설에 물리적으로 배치되는 복수의 제어 레벨들을 포함하고, 하나의 제어 레벨(예를 들어, 하나의 제어 레벨과 관련된 하나 또는 둘 이상의 프로세서들)은 하나 또는 둘 이상의 장치들과 통신적으로 결합되도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 하나의 제어 레벨과 비교할 때 적어도 하나의 상위 제어 레벨에 의해 제어되고, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 복수의 제어 레벨들 중에 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 시설의 바깥쪽 및/또는 클라우드에 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 제어기들의 계층 구조에서의 역할들이 동적으로 변경되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 오직 유일한 하나의 제어 레벨이 시설에 물리적으로 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 하나 또는 둘 이상의 장치들을 직접적으로 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 회로망을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 마이크로컨트롤러를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 스위치를 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치는 온-오프 스위치이다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 제어기들의 계층 구조에서 임의의 상위 레벨에 있는 제어기(들)보다 하위 정교함 레벨의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 제어기들의 계층 구조에서 임의의 상위 레벨에 있는 제어기(들)의 그것보다 하위 정교함 레벨을 갖는다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 회로망은 하나 또는 둘 이상의 장치들과의 통신을 위해 구성되고, 적어도 하나의 회로망은 하나 또는 둘 이상의 장치들의 동작을 제어하거나, 또는 그 동작의 제어를 지시하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 시설의 외부에 있고, 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 하나 또는 둘 이상의 장치들에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들의 적어도 일부는 클라우드에 배치된다. 일부 실시예들에서, 시설은 제어기들의 계층 구조의 일부로서 하나 또는 둘 이상의 프로세서들이 없다. 일부 실시예들에서, 시설은 제어 로직이 기입된 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 없다. 일부 실시예들에서, 하나의 제어 레벨은 회로망 및 로직을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 시설에 배치되는 적어도 하나의 케이블링 네트워크 시스템에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 장치들은 적어도 하나의 네트워크 시스템에 통신적으로 결합된다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 네트워크 관리 시스템을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 전기적 및/또는 광학적 케이블링을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 네트워크 시스템은 연선(twisted wires) 및/또는 동축선(coaxial wires)을 포함한다.
다른 양태에서, 본 개시는 예를 들면, 그들의 의도된 목적을 위해, 본원에서 개시된 임의의 시스템들 및/또는 장치들을 사용하는 방법을 제공한다.
다른 양태에서, 본 개시는 본원에서 개시된 임의의 방법을 구현하는 시스템들, 장치들(예를 들면, 제어기들), 및/또는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체(예를 들면, 소프트웨어)를 제공한다.
다른 양태에서, 장치는 본원에서 개시된 임의의 방법을 구현(실시)하는데 이용되는 메커니즘을 지시하도록 프로그래밍되는 적어도 하나의 제어기를 포함하고, 적어도 하나의 제어기는 메커니즘에 작동적으로 결합된다.
다른 양태에서, 장치는 본원에서 개시된 방법을 구현(실시)하도록 구성되는(프로그래밍되는) 적어도 하나의 제어기를 포함한다. 적어도 하나의 제어기는 본원에서 개시된 임의의 방법들을 구현할 수 있다.
다른 양태에서, 시스템은 장치(또는 그 구성요소), 및 적어도 하나의 다른 장치(또는 그 구성요소)의 동작을 지시하도록 프로그래밍되는 적어도 하나의 제어기를 포함하고, 적어도 하나의 제어기는 장치에(또는 그 구성요소에) 작동적으로 결합된다. 장치(또는 그 구성요소)는 본원에 개시된 임의의 장치(또는 그 구성요소)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제어기는 본원에 개시된 임의의 장치(또는 그 구성요소)를 지시할 수 있다.
다른 양태에서, 컴퓨터에 의해 읽혀질 때 본원에 개시된 임의의 방법을 구현하기 위해(예를 들면, 실시하기 위해) 컴퓨터로 하여금 본원에 개시된 메커니즘(예를 들면, 장치 및/또는 임의의 그 구성요소)을 지시하도록 하는 프로그램 명령어들이 저장된 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는, 컴퓨터 소프트웨어 제품으로서, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체는 메커니즘에 작동적으로 결합된다. 메커니즘은 본원에 개시된 임의의 장치(또는 그 임의의 구성요소)를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 본 개시는, 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 실행시, 본원에 개시된 임의의 방법을 구현하는 기계-실행가능한 코드를 포함하는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체를 제공한다.
다른 양태에서, 본 개시는, 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 실행시, (예를 들면, 본원에 개시된 것과 같은) 제어기(들)의 지시들을 실시하는 기계-실행가능한 코드를 포함하는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체를 제공한다.
다른 양태에서, 본 개시는 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 프로세서들 및 그에 결합된 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 시스템을 제공한다. 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 프로세서들에 의해 실행시, 본원에 개시된 임의의 방법을 구현하고/하거나 본원에 개시된 제어기(들)의 지시들을 실시하는 기계-실행가능한 코드를 포함한다.
본 요약 섹션의 내용은 본 개시에 대한 단순화된 안내로서 제공되고 본원에 개시된 임의의 발명의 범위 또는 첨부된 청구항들의 범위를 제한하는데 사용되도록 의도되는 것이 아니다.
본 개시의 부가적인 양태들 및 이점들은, 본 개시의 오직 구체적인 실시예들이 도시되고 설명되는, 후속하는 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 쉽게 이해될 것이다. 이해될 수 있듯이, 본 개시는 다른 상이한 실시예들을 가능하게 하고, 본 개시로부터 전혀 벗어남이 없이 그 다양한 상세한 사항들은 다양한 명백한 관점들에서 변형이 가능하다. 따라서, 도면들 및 설명은 성질상 실례를 들기위한 것으로 간주되어야 하고, 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다.
이들 그리고 다른 특징들 및 실시예들은 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
본 명세서에서 언급된 모든 공개물들, 특허들, 및 특허 출원들은, 각각의 개별적인 공개물, 특허, 또는 특허 출원이 구체적이고 개별적으로 참조에 의해 통합되는 것으로 표시된 것과 같은 정도로 참조에 의해 본원에 통합된다.
본 발명의 신규한 특징들은 첨부된 청구항들에 자세한 사항들이 제시되어 있다. 본 발명의 특징들 및 이점들의 더욱 나은 이해는, 하기를 포함하는 첨부 도면들 또는 그림들(또한 본원에서 "도면(Fig.)" 및 "도면들(Figs.)") 및 본 발명의 원리들이 이용된 구체적인 실시예들을 제시하는 후속하는 상세한 설명을 참조하여 얻어질 수 있다:
도 1은 전기변색 장치의 개략적인 단면도를 도시함;
도 2a는 탈색 상태에 있는(또는 탈색 상태로 전이중인) 전기변색 장치의 개략적인 단면도를 도시함;
도 2b는 도 2a에 도시된 전기변색 장치의 개략적인 단면도이지만, 착색 상태(또는 착색 상태로 전이중)를 도시함;
도 3은 윈도우 제어기의 구성요소들의 단순화된 블럭도를 도시함;
도 4는 개시된 실시예에 따른, 착색가능 윈도우 및 적어도 하나의 센서를 포함하는 룸의 개략도;
도 5는 특정한 구현에 따른, 빌딩 및 빌딩 관리 시스템(BMS)의 예의 개략도;
도 6은 특정한 구현에 따른 빌딩의 하나 또는 둘 이상의 착색가능 윈도우들의 기능들을 제어하기 위한 시스템의 구성요소들의 블록도;
도 7은 윈도우 제어기 및 관련 구성요소들의 개략적인 표시;
도 8은 실시예에 따른, 현장 모니터링 및 제어 시스템의 예를 도시함;
도 9a 및 도 9b는 빌딩 네트워크 블록도의 예들을 도시함;
도 10은 특정 구현에 따른 빌딩의 하나 또는 둘 이상의 착색가능 윈도우들의 기능들을 제어하기 위한 시스템의 구성요소들의 블록도;
도 11은 일부 실시예들에 따른, 클라우드-기반 모니터 및 제어 시스템과 접속하는 빌딩 현장의 단순화된 블록도;
도 12는 일부 실시예들에 따른, CAN 매니저의 특징들을 도시함; 및
도 13은 클라우드-기반 시스템을 사용하여 원격 빌딩 현장들을 모니터링 및/또는 제어하는 방법의 예를 나타내는 흐름도.
도면들 및 그 안의 구성요소들은 일정한 비례로 확대(축소)하여 그려진 것이 아닐 수 있다. 본원에서 설명되는 도면들의 다양한 구성요소들은 일정한 비례로 확대(축소)하여 그려진 것이 아닐 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 본원에서 도시되고 설명되지만, 이러한 실시예들이 오직 예로서 제공된다는 점은 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 다양한 변형들, 변화들, 및 치환들이 본 발명에서 벗어남이 없이 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이해될 것이다. 본원에서 설명된 본 발명의 실시예들에 대한 다양한 대체물들이 채용될 수 있음이 이해되어야 한다.
하나의("a", "an") 및 그("the")와 같은 용어들은 단일 개체만을 지칭하도록 의도되어진 것은 아니고 특정 예가 설명을 위해 사용될 수 있는 포괄적인 부류를 포함한다. 본원에서 용어들은 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명하기 위해 사용되고, 그들의 용법이 본 발명의 범위를 정하는 것은 아니다.
범위가 언급될 때, 달리 지정하지 않았다면, 범위는 포함하는 것을 의미한다. 예를 들면, 값 1과 값 2 사이의 범위는 포함하는 것을 의미하여 값 1 및 값 2를 포함한다. 포함하는 범위는 약 값 1로부터 약 값 2까지의 임의의 값에 걸친다. "근처" 또는 "~에 근처"라는 용어는, 본원에서 사용될 때, "옆의", "서로 접한", "접촉하는", 및 "~에 근접"을 포함한다.
"작동적으로 결합된" 또는 "작동적으로 연결된"이라는 용어는, 제2 및/또는 제1 요소의 의도된 동작을 허용하기 위해, 제2 요소에 결합된(예를 들어, 연결된) 제1 요소(예를 들어, 메커니즘)를 지칭한다. 결합은 물리적 또는 비-물리적 결합을 포함할 수 있다. 비-물리적 결합은 신호-유도형(signal-induced) 결합(예를 들어, 무선 결합)을 포함할 수 있다. 결합됨은 물리적 결합(예를 들어, 물리적으로 연결됨), 또는 비-물리적 결합(예를 들어, 무선 통신을 통해)을 포함할 수 있다. 기능을 수행하도록 "구성된" 요소(예를 들어, 메커니즘)는 그 요소가 이러한 기능을 하도록 유발하는 구조적인 특징을 포함한다. 구조적인 특징은 전기적인 특징, 예를 들면, 회로망 또는 회로 요소를 포함할 수 있다. 구조적인 특징은 회로망(예를 들어, 전기적 또는 광학적 회로망을 포함)을 포함할 수 있다. 전기적인 회로망은 하나 또는 둘 이상의 배선들(wires)을 포함할 수 있다. 광학적인 회로망은 적어도 하나의 광학적인 요소(예를 들어, 빔 스플릿터, 거울, 렌즈 및/또는 광섬유)를 포함할 수 있다. 구조적인 특징은 기계적인 특징을 포함할 수 있다. 기계적인 특징은 래치(latch), 스프링, 칸막이(closure), 힌지(hinge), 샤시(chasis), 지지부(support), 잠금장치(fastener), 또는 외팔보(cantilever) 등을 포함할 수 있다. 기능을 수행하는 것은 논리적인 특징을 이용하는 것을 포함한다. 논리적인 특징은 프로그래밍 명령어들을 포함한다. 프로그래밍 명령어들은 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능할 수 있다. 프로그래밍 명령어들은 하나 또는 둘 이상의 프로세서들에 의해 접근가능한 매체에 저장되거나 인코딩될 수 있다.
후속하는 설명에서, 여러가지 구체적인 상세한 사항들은 제시된 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 개시된 실시예들은 이들 구체적인 상세한 사항들의 일부 또는 전부가 없이도 실행될 수 있다. 다른 경우들에서는, 개시된 실시예들을 불필요하게 불명확하게 하지 않기 위해 공지의 프로세스 동작들은 상세하게 설명되지 않았다. 개시된 실시예들이 구체적인 실시예들과 함께 설명될 것이지만, 개시된 실시예들을 제한하려고 의도하는 것은 아니다. 개시된 실시예들이 전기변색 윈도우(스마트 윈도우라고도 칭해짐)에 초점을 맞추지만, 본원에서 개시된 양태들은 다른 타입의 착색가능 윈도우에도 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 전기변색 장치 대신에 액정 장치 또는 부유입자 장치를 포함하는 착색가능 윈도우가 개시된 실시예들 중 임의의 것에서 포함될 수 있다.
본원에서 개시된 시스템들과 방법들의 실시예들에 독자들을 적응시키기 위해, 전기변색 장치들 및 윈도우 제어기들의 간략한 논의가 제공된다. 이러한 최초의 논의는 맥락만을 위해 제공되며, 후속하여 설명되는 시스템들, 윈도우 제어기들, 및 방법들의 실시예들은 이러한 최초 논의의 구체적인 특징들 및 제조 프로세스들로 제한되는 것은 아니다.
도 1은 단면 상태의, 전기변색 장치(100)를 개략적으로 도시한다. 전기변색 장치(100)는 기판(102), 제1 전도성 층(CL)(104), 전기변색 층(EC)(106), 이온 전도성 층(IC)(108), 카운터 전극 층(CE)(110), 및 제2 전도성 층(CL)(114)를 포함한다. 층(104, 106, 108, 110, 및 114)들은 집합적으로 전기변색 스택(120)으로 지칭된다. 전기변색 스택(120)에 걸쳐 전위를 인가하도록 작동가능한 전압원(116)이, 예를 들어, 탈색 상태에서 착색 상태로, 전기변색 장치의 전이를 가져온다. 층들의 순서는 기판에 대해 역전될 수 있다.
설명된 별개의 층들을 갖는 전기변색 장치들은 모두 고체 상태 장치들(solid state devices) 및/또는 모두 무기물 장치들(inorganic devices)로서 제조될 수 있다. 이들을 제조하는 이러한 장치들 및 방법들은 2009년 12월 22일자 출원되고 발명자들은 Mark Kozlowski 등인, "Fabrication of Low-Defectivity Electrochromic Devices"라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 12/645,111, 그리고 2009년 12월 22일자 출원되고 발명자들은 Zhongchun Wang 등인, "Electrochromic Devices"라는 제목의 미국 특허 출원 일련번호 12/645,159에 더 상세하게 설명되어 있고, 이들 각각은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다. 그러나, 스택의 임의의 하나 또는 둘 이상의 층들이 유기물 물질의 일부 양을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 소량으로 하나 또는 둘 이상의 층들에 존재할 수 있는 액체들에 대해서도 동일한 내용이 적용될 수 있다. 고체 상태 물질이 졸겔(sol-gels)을 채용하는 특정한 프로세스들과 같은 액체 구성요소를 채용하는 프로세스들 또는 화학적 기상 증착에 의해 적층되거나 또는 이와는 달리 형성될 수 있다는 것 또한 이해되어야 한다.
부가적으로, 탈색 상태와 착색 상태 사이의 전이에 대한 참조는 비-제한적이며 구현될 수 있는 전기변색 전이의, 많은 것들 중의, 오직 하나의 예를 제시한다는 것은 이해되어야 한다. (앞선 논의를 포함하여) 본원에서 달리 지시되지 않는 한, 탈색-착색 전이에 대하여 참조가 이루어질 때마다, 상응하는 장치 또는 프로세스는 무반사(non-reflective)-반사(reflective), 투명-불투명, 등과 같은 다른 광학적 상태 전이들을 포함한다. 나아가, "탈색의(bleached)"라는 용어는 광학적으로 중성인 상태, 예를 들면, 채색되지 않은, 투명한, 또는 반투명한 상태를 지칭한다. 더 나아가, 본원에서 달리 지시되지 않는 한, 전기변색 전이의 "색상(color)"은 어떤 특정한 파장 또는 파장의 범위에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되듯이, 적절한 전기변색 및 카운터 전극 물질의 선택을 통해 관련된 광학적 전이를 지배할 수 있다.
본원에서 설명되는 실시예들에서, 전기변색 장치는 탈색 상태와 착색 상태 사이에서 가역적으로 순환한다. 일부의 경우들에서, 장치가 탈색 상태에 있을 때, 전위가 전기변색 스택(120)에 인가되어 스택에서 이용가능한 이온들이 주로 카운터 전극(110)에 존재한다. 전기변색 스택 상의 전위가 역전될 때, 이온들은 이온 전도성 층(108)을 거쳐 전기변색 물질(106)로 수송되어 물질이 착색 상태로 전이되도록 한다. 유사한 방식으로, 본원에서 설명된 실시예들의 전기변색 장치는 상이한 색조 레벨들 사이에서 가역적으로 순환될 수 있다(예를 들어, 탈색 상태, 가장 어두운 착색 상태, 그리고 탈색 상태와 가장 어두운 착색 상태 사이의 중간 레벨들).
다시 도 1을 참조하면, 전압원(116)은 복사의 그리고 다른 환경 센서들과 함께 동작하도록 구성될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 전압원(116)은 장치 제어기(본 도면에서 미도시)와 접속한다. 부가적으로, 전압원(116)은 연중 시각(the time of year), 하루 중 시각(time of day), 및 측정된 환경적 조건들과 같은 다양한 척도들에 따라 전기변색 장치를 제어하는 에너지 관리 시스템과 접속할 수 있다. 광역 전기변색 장치들(예를 들면, 전기변색 윈도우)과 함께, 이러한 에너지 관리 시스템은 빌딩의 에너지 소비를 극적으로 줄일 수 있다.
적절한 광학적, 전기적, 열적, 및 기계적 성질들을 갖는 임의의 물질은 기판(102)으로 이용될 수 있다. 이러한 기판은, 예를 들어, 유리, 플라스틱, 및 거울 물질들을 포함한다. 적절한 유리는 소다 라임 플로트 유리(soda lime float glass)를 포함하여, 투명한 또는 착색된 소다 라임 유리를 포함한다. 유리는 강화형(tempered) 또는 비강화형(untempered)일 수 있다.
많은 경우들에서, 기판은 주거형 윈도우 적용예들을 위해 크기가 정해진 유리 패널(glass pane)이다. 이러한 유리 패널의 사이즈는 주거의 구체적인 요구들에 의존하여 넓게 변화할 수 있다. 다른 경우들에서, 기판은 건축용 유리이다. 건축용 유리는 전형적으로 상업용 빌딩들에 이용되지만, 주거형 빌딩들에서도 이용될 수 있고, 전형적으로, 필수적이지는 않지만, 옥외 환경으로부터 실내 환경을 분리한다. 특정한 실시예들에서는, 건축용 유리는 적어도 폭 20 인치에 길이가 20 인치이고, 훨씬 더 클 수 있고, 예를 들면, 폭이 약 80 인치에 길이가 약 120 인치이다. 건축용 유리는 전형적으로 적어도 약 2 mm 두께이고, 전형적으로 약 3 mm 내지 약 6 mm 두께이다. 물론, 전기변색 장치들은 건축용 유리보다 더 작거나 더 큰 기판들에 확장가능하다. 나아가, 전기변색 장치는 임의의 사이즈 및 형상의 거울 상에 제공될 수 있다.
기판(102) 위에는 전도성 층(104)이 있다. 특정한 실시예들에서는, 전도성 층(104 및 114)들의 하나 또는 양자가 무기질 및/또는 고체이다(solid). 전도성 층(104 및 114)들은, 전도성 산화물, 얇은 금속 코팅, 전도성 금속 질화물, 및 복합 전도체를 포함하여, 많은 상이한 물질들로부터 만들어질 수 있다. 전형적으로, 전도성 층(104 및 114)들은 적어도 전기변색 층에 의해 전기변색이 나타나는 파장의 범위에서 투명하다. 투명 전도성 산화물은 금속 산화물 및 하나 또는 둘 이상의 금속들로 도핑된 금속 산화물을 포함한다. 이러한 금속 산화물 및 도핑된 금속 산화물의 예들은 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 도핑된 산화 인듐, 산화 주석, 도핑된 산화 주석, 산화 아연, 알루미늄 아연 산화물, 도핑된 산화 아연, 산화 루테늄, 도핑된 산화 루테늄 등을 포함한다. 산화물들이 이러한 층들에 종종 사용되기 때문에, 그들은 가끔식 "투명 전도성 산화물"(TCO) 층들로서 지칭된다. TCO 및 금속 코팅들의 조합들 뿐만 아니라, 실질적으로 투명한 얇은 금속 코팅도 사용될 수 있다.
전도성 층들의 기능은 전기변색 스택(120)의 표면들 위에 전압원(116)에 의해 제공되는 전위를 상대적으로 적은 저항 전위 강하(ohmic potential drop)와 함께 스택의 내부 영역들로 확산시키는 것이다. 전위는 전도성 층들로의 전기적 연결을 통해 전도성 층들로 이전된다. 일부 실시예들에서는, 하나는 전도성 층(104)과 접촉하고 하나는 전도성 층(114)과 접촉하는, 버스 바들(bus bars)이 전압원(116)과 전도성 층(104 및 114)들 사이에서 전기적 연결을 제공한다. 전도성 층(104 및 114)들은 다른 통상적인 수단으로 전압원(116)에 연결될 수도 있다.
전도성 층(104) 위에는 전기변색 층(106)이 깔려있다. 일부 실시예들에서, 전기변색 층(106)은 무기물 및/또는 고체이다. 전기변색 층은 금속 산화물을 포함하여 많은 상이한 전기변색 물질들의 임의의 하나 또는 둘 이상을 함유할 수 있다. 이러한 금속 산화물들은 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브덴(MoO3), 산화니오브(Nb2O5), 산화티타늄(TiO2), 산화구리(CuO), 산화이리듐(Ir2O3), 산화크롬(Cr2O3), 산화망간(Mn2O3), 산화바나듐(V2O5), 산화니켈(Ni2O3), 산화코발트(Co2O3) 등을 포함한다. 동작 중에, 전기변색 층(106)은 카운터 전극 층(110)에 이온을 이전하고 그로부터 이온을 수신하여 광학적 전이들을 유발한다.
일반적으로, 전기변색 물질의 전자 채색(colorization)(또는 임의의 광학적 성질의 변화 - 예를 들면, 흡광도, 반사도, 및 투과도)은 물질 내로 가역적인 이온 삽입(예를 들어, 인터칼레이션(intercalation)) 및 전하 균형 전자의 상응하는 주입에 의해 유발된다. 전형적으로, 광학적 전이에 원인이 되는 이온들의 일부 소량은 전기변색 물질에 비가역적으로 사로잡힌다. 비가역적으로 사로잡힌 이온들의 일부 또는 전부는 물질 내의 "보이지 않는 전하(blind charge)"를 보상하는데 이용된다. 대부분의 전기변색 물질들에서, 적합한 이온은 리튬 이온(Li+) 및 수소 이온(H+)(즉, 양성자)을 포함한다. 일부의 경우들에서, 그러나, 다른 이온들이 적합할 것이다. 다양한 실시예들에서, 리튬 이온들이 전기변색 현상을 발생시키기 위해 이용된다. 산화 텅스텐(WO3-y(0<y≤~0.3))으로 리튬 이온의 인터칼레이션은 산화 텅스텐이 투명(탈색 상태)에서 파랑(착색 상태)으로 변하도록 한다.
다시 도 1을 참조하면, 전기변색 스택(120)에서, 이온 전도성 층(108)은 전기변색 층(106)과 카운터 전극 층(110) 사이에 끼워넣어진다. 일부 실시예들에서, 카운터 전극 층(110)은 무기물 및/또는 고체이다. 카운터 전극 층은 전기변색 장치가 탈색 상태에 있을 때 이온의 저장소로서 기능하는 많은 상이한 물질들 중의 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 적절한 전위의 인가에 의해 개시된 전기변색 전이 동안에, 카운터 전극 층은 보유하는 이온들 중 일부 또는 전부를 전기변색 층에 이전하고, 전기변색 층을 착색 상태로 변경시킨다. 동시에, NiWO의 경우에, 카운터 전극 층은 이온의 손실과 함께 채색된다(color).
일부 실시예들에서, WO3에 상보적인 카운터 전극을 위한 적절한 물질들은 산화니켈(NiO), 니켈 텅스텐 산화물(NiWO), 니켈 바나듐 산화물, 니켈 크롬 산화물, 니켈 알루미늄 산화물, 니켈 망간 산화물, 니켈 마그네슘 산화물, 산화 크롬(Cr2O3), 산화 망간(MnO2), 및 프러시안 블루(Prussian blue)를 포함한다.
전하가 니켈 텅스텐 산화물로 만들어진 카운터 전극(110)으로부터 제거될 때(즉, 카운터 전극(110)으로부터 전기변색 층(106)으로 이온들이 수송됨), 카운터 전극 층은 투명 상태에서 착색 상태로 전이할 것이다.
도시된 전기변색 장치에서, 전기변색 층(106)과 카운터 전극 층(110) 사이에, 이온 전도성 층(108)이 존재한다. 이온 전도성 층(108)은, 전기변색 장치가 탈색 상태와 착색 상태 사이에서 전이할 때 (전해질의 방식으로) 이온들이 수송되는 매개체로서 기능한다. 바람직하게는, 이온 전도성 층(108)은 전기변색 및 카운터 전극 층들에 대해서 관련 이온들에 전도성이 높지만, 충분히 낮은 전자 전도도를 가져서 정상 운전 중에 전자 이전이 일어나는 정도는 무시할만 하다. 높은 이온 전도도를 갖는 얇은 이온 전도성 층은 빠른 이온 전도를 허용하고 따라서 고성능 전기변색 장치를 위한 빠른 전환(switching)을 허용한다. 특정한 실시예들에서는, 이온 전도성 층(108)이 무기물 및/또는 고체이다.
(별개의 IC 층을 갖는 전기변색 장치들을 위한) 적절한 이온 전도성 층들의 예들은 규산염, 산화 규소, 산화 텅스텐, 산화 탄탈, 산화 니오브, 및 붕산염을 포함한다. 이들 물질들은 리튬을 포함한 상이한 도펀트들에 의해 도핑될 수 있다. 리튬 도핑된 산화 규소는 리튬 실리콘-알루미늄-산화물을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이온 전도성 층은 규산염-기반 구조를 포함한다. 일부 실시예들에서, 실리콘-알루미늄-산화물(SiAlO)는 이온 전도성 층(108)에 대해 이용된다.
전기변색 장치(100)는 하나 또는 둘 이상의 패시브 층들(passive layers)과 같이, 하나 또는 둘 이상의 부가적인 층들(미도시)을 포함할 수 있다. 특정한 광학적 성질들을 향상시키는데 이용되는 패시브 층들은 전기변색 장치(100)에 포함될 수 있다. 수분 또는 긁힘 저항성을 제공하기 위한 패시브 층들은 전기변색 장치(100)에 또한 포함될 수 있다. 예를 들면, 전도성 층들은 반사 방지 또는 보호 산화물 또는 질화물 층들로 처리될 수 있다. 다른 패시브 층들은 전기변색 장치(100)를 기밀하게 밀봉하는 역할을 할 수 있다.
도 2a는 탈색 상태에 있는(또는 탈색 상태로 전이중인) 전기변색 장치의 개략적인 단면도이다. 구체적인 실시예들에 따라, 전기변색 장치(200)는 산화 텅스텐 전기변색 층(EC)(206) 및 니켈-텅스텐 산화물 카운터 전극 층(CE)(210)을 포함한다. 전기변색 장치(200)는 또한 기판(202), 전도성 층(CL)(204), 이온 전도성 층(IC)(208), 및 전도성 층(CL)(214)를 포함한다.
전력원(216)은 전도성 층(204 및 214)들로의 적절한 연결들(예를 들면, 버스 바들)을 통해 전기변색 스택(220)에 전위 및/또는 전류를 인가하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 하나의 광학적 상태에서 다른 광학적 상태로 장치의 전이를 드라이브하기 위하여 전압원은 몇(a few) 볼트의 전위를 인가하도록 구성된다. 도 2a에 도시된 것과 같은 전위의 극성은 이온들(본 예에서는 리튬 이온들)이 니켈-텅스텐 산화물 카운터 전극 층(210)에 주로 존재하도록(파선 화살표에 의해 표시된 것과 같이) 되어 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 전기변색 장치(200)의 개략적인 단면도이지만, 착색 상태(또는 착색 상태로 전이중)이다. 도 2b에서, 전압원(216)의 극성은 역전되어서, 전기변색 층이 더욱 음성으로 되어 부가적인 리튬 이온들을 받아들이고, 그에 의해 착색 상태로 전이된다. 파선 화살표에 의해 표시된 것과 같이, 리튬 이온들은 이온 전도성 층(208)을 가로질러 산화 텅스텐 전기변색 층(206)으로 수송된다. 산화 텅스텐 전기변색 층(206)은 착색 상태로 표시되어 있다. 니켈-텅스텐 산화물 카운터 전극(210)도 착색 상태로 표시되어 있다. 설명되는 바와 같이, 니켈-텅스텐 산화물은 리튬 이온들을 포기하면서(삽입제거하면서(deintercalates)) 점차적으로 더욱 불투명해진다. 이 예에서, 양 층(206 및 210)들에 대한 착색 상태들로의 전이가 스택과 기판을 통하여 투과되는 빛의 양을 줄여주는 쪽으로 부가적이라는 협력 효과가 존재한다.
위에서 설명된 바와 같이, 전기변색 장치는 이온들에 대해 아주 전도성이 높고 전자들에 대해서는 아주 저항성이 높은 이온성 전도성(IC) 층에 의해 분리된 전기변색(EC) 전극 층 및 카운터 전극(CE) 층을 포함할 수 있다. 통상적으로 이해되듯이, 이온성 전도성 층은 따라서 전기변색 층과 카운터 전극 층 사이의 단락(shorting)을 방지한다. 이온성 전도성 층은 전기변색 및 카운터 전극들이 전하를 보유하고 그에 의해 그들의 탈색 또는 착색 상태들을 유지하는 것을 허용한다. 별개의 층들을 갖는 전기변색 장치들에서, 구성요소들은 전기변색 전극 층과 카운터 전극 층 사이에 끼워진 이온 전도성 층을 포함하는 스택을 형성한다. 이들 세 개의 스택 구성요소들 사이의 경계들은 조성 및/또는 미세구조에 있어서 급격한 변화에 의해 정의된다. 따라서, 장치들은 두 개의 급격한 계면들을 갖는 세 개의 별개의 층들을 갖는다.
특정한 실시예들에 따라, 카운터 전극 및 전기변색 전극들은 이온성 전도성 층을 별개로 적층함이 없이, 서로의 바로 근처에, 때로는 직접 접촉하여 형성된다. 일부 실시예들에서, 별개의 IC 층보다 차라리 계면 영역을 갖는 전기변색 장치들이 채용된다. 이러한 장치들, 및 이들을 제조하는 방법들은 미국 특허 번호 8,300,298 및 2010년 4월 30일자 출원된 미국 특허 출원 일련번호 12/772,075, 및 2010년 6월 11일자 출원된 미국 특허 출원 번호들 12/814,277 및 12/814,279에 기재되어 있고 - 이들 세 개의 특허출원들 및 특허의 각각은 "Electrochromic Devices"라는 제목으로, 각각 발명자로서 Zhongchun Wang et al.을 기재하고, 이들 각각이 전체로서 본원에 참조에 의해 통합된다.
윈도우 제어기는 전기변색 윈도우의 전기변색 장치의 색조 레벨을 제어하는데 이용된다. 일부 실시예들에서, 윈도우 제어기는 탈색 상태와 착색 상태의, 두 개의 색조 상태들(레벨들) 사이에서 전기변색 윈도우를 전이시킬 수 있다. 다른 실시예들에서, 제어기는 부가적으로 전기변색 윈도우(예를 들면, 하나의 전기변색 장치를 가짐)를 중간 색조 레벨들로 전이시킬 수 있다. 일부 개시된 실시예들에서, 윈도우 제어기는 전기변색 윈도우를 네 개 또는 다섯 개 이상의 색조 레벨들로 전이시킬 수 있다. 특정한 전기변색 윈도우들은 단일 IGU에서 두 개(또는 셋 이상)의 전기변색 라이트들(electrochromic lites)을 이용함으로써 중간 색조 레벨들을 허용하고, 여기서 각각의 라이트는 이상태(two-state) 라이트이다.
윈도우 제어기가 탈색 상태와 착색 상태인 두 가지 상태들 사이에서 각각의 전기변색 장치를 전이시킬 수 있다면, 전기변색 윈도우는 양자의 전기변색 장치들이 착색된 착색 상태, 하나의 전기변색 장치가 착색된 제1 중간 상태, 다른 전기변색 장치가 착색된 제2 중간 상태, 및 양자의 전기변색 장치들이 탈색된 탈색 상태의 네 개의 상이한 상태들(색조 레벨들)을 획득할 수 있다. 멀티-패널(multi-pane) 전기변색 윈도우의 실시예들은 Robin Friedman et al.을 발명자로 명명하고, 제목이 "MULTI-PANE ELECTROCHROMIC WINDOWS"인, 미국 특허 번호 8,270,059에 추가적으로 설명되어 있고, 그 전체의 참조에 의해 본원에 통합된다.
일부 실시예들에서, 윈도우 제어기는 둘 또는 셋 이상의 색조 레벨들 사이에서 전이할 수 있는 전기변색 장치를 갖는 전기변색 윈도우를 전이시킬 수 있다. 예를 들면, 윈도우 제어기는 전기변색 윈도우를 탈색 상태, 하나 또는 둘 이상의 중간 레벨들, 및 착색 상태로 전이시킬 수 있을 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 윈도우 제어기는 탈색 상태와 착색 상태 사이에서 임의의 수의 색조 레벨들 사이에서 전기변색 장치를 포함하는 전기변색 윈도우를 전이시킬 수 있다. 중간 색조 레벨 또는 레벨들로 전기변색 윈도우를 전이시키기 위한 방법들 및 제어기들의 실시예들은 Disha Mehtani et al.을 발명자로 명명하고, 제목이 "CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES"인, 미국 특허 번호 8,254,013에 추가적으로 설명되어 있고, 그 전체의 참조에 의해 본원에 통합된다.
일부 실시예들에서, 윈도우 제어기는 전기변색 윈도우의 하나 또는 둘 이상의 전기변색 장치들에 전력을 공급할 수 있다. 전형적으로, 윈도우 제어기의 이러한 기능은 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 하나 또는 둘 이상의 다른 기능들로 확대된다. 본원에서 설명되는 윈도우 제어기들은 제어를 목적으로 관련되는 전기변색 장치에 전력을 공급하는 기능을 갖는 것들에 제한되지 않는다. 즉, 전기변색 윈도우를 위한 전력원이 윈도우 제어기로부터 분리될 수 있고, 제어기는 고유의 전력원을 갖고 윈도우 전력원으로부터 윈도우로 전력의 적용을 지시한다. 그러나, 전기변색 윈도우에 전력을 공급하기 위한 별도의 배선을 위한 필요를 제거하기 때문에, 전력원을 윈도우 제어기에 동반하여 포함하는 것 그리고 윈도우에 직접적으로 전력을 공급하도록 제어기를 구성하는 것이 편리하다.
나아가, 본 섹션에서 설명되는 윈도우 제어기들은, 빌딩 제어 네트워크 또는 빌딩 관리 시스템(BMS)으로 윈도우 제어기의 통합 없이, 하나의 윈도우 또는 복수의 전기변색 윈도우들의 기능들을 제어하도록 구성될 수 있는 독립형 제어기들로서 설명된다. 그러나, 윈도우 제어기들은, 본 개시의 빌딩 관리 시스템 섹션에서 추가적으로 설명되듯이, 빌딩 제어 네트워크 또는 BMS로 통합될 수 있다.
도 3은 개시된 실시예들의 윈도우 제어기(350)의 일부 구성요소들 및 윈도우 제어기 시스템의 다른 구성요소들의 블록도를 도시한다. 도 3은 윈도우 제어기의 단순화된 블록도이고, 윈도우 제어기들에 관한 더 상세한 내용은, 양자 모두 Stephen Brown을 발명자로 명명하고, 양자 모두 제목이 "CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS"이고, 양자 모두 2012년 4월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 13/449,248 및 13/449,251 그리고 Stephen Brown et al.을 발명자로 명명하고, 제목이 "CONTROLLING TRANSITIONS IN OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES"이고 2012년 4월 17일자로 출원된 미국 특허 일련번호 13/449,235에서 발견될 수 있고, 이들 각각이 그 전체의 참조에 의해 본원에 통합된다.
도 3에서, 윈도우 제어기(350)의 도시된 구성요소들은 마이크로프로세서(355) 또는 다른 프로세서, 펄스 폭 변조기(360), 신호 조절 모듈(365), 및 설정 파일(375)을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체(예를 들면, 메모리)(370)을 포함한다. 윈도우 제어기(350)는 네트워크(380)(유선 또는 무선)를 통해 전기변색 윈도우의 하나 또는 둘 이상의 전기변색 장치(300)들과 전자 통신 상태이고 명령어들을 하나 또는 둘 이상의 전기변색 장치(300)들에 보낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 윈도우 제어기(350)는 네트워크(유선 또는 무선)를 통해 마스터 윈도우 제어기에 통신 상태에 있는 로컬 윈도우 제어기일 수 있다.
개시된 실시예들에서, 빌딩은 빌딩의 내부와 외부 사이에 전기변색 윈도우를 갖는 적어도 하나의 룸을 가질 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 센서들이 빌딩의 외부 및/또는 룸의 내부에 위치될 수 있다. 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 센서들로부터의 출력은 윈도우 제어기(350)의 신호 조절 모듈(365)에 입력될 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 또는 둘 이상의 센서들로부터의 출력은, 빌딩 관리 시스템(BMS) 섹션에서 추가적으로 설명되는 바와 같이, BMS에 입력될 수 있다. 비록 도시된 실시예들의 센서들이 빌딩의 외측 수직 벽 상에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 이것은 단순화하기 위한 것이고, 센서들은 룸의 내부 또는 외부로의 다른 표면들과 같이, 다른 위치들에도 존재할 수 있다. 일부 경우들에서, 둘 또는 셋 이상의 센서들이 동일한 입력을 측정하기 위해 사용될 수 있고, 이는 하나의 센서가 고장나거나 그와 달리 잘못된 측정값을 가질 때를 대비하여 중복을 제공할 수 있다.
도 4는 적어도 하나의 전기변색 장치를 구비한 전기변색 윈도우(405)을 갖는 룸(400)의 개략도(측면도)를 도시한다. 전기변색 윈도우(405)는 룸(400)을 포함하는 빌딩의 외부와 내부 사이에 위치된다. 룸(400)은 또한 전기변색 윈도우(405)에 연결되어 그 색조 레벨을 제어하도록 구성된 윈도우 제어기(350)를 포함한다. 외부 센서(410)는 빌딩의 외부에 수직 표면 상에 위치된다. 다른 실시예들에서, 내부 센서 또한 룸(400)에서 주위 밝기(ambient light)를 측정하는데 이용될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 객실 센서(occupant sensor)는 언제 입주자(occupant)가 룸(400) 내에 있는지를 결정하는데 이용될 수 있다.
외부 센서(410)는, 태양과 같은 광원으로부터 또는 표면, 대기 중의 입자들, 구름들 등으로부터 센서로 반사되는 빛으로부터 유동하고 장치 상에 입사하는 복사광을 검출할 수 있는, 광센서와 같은, 장치이다. 외부 센서(410)는 광전효과에 기인하는 전기적 전류의 형태로 신호를 생성할 수 있고 신호는 센서(410)에 입사하는 빛의 함수일 수 있다. 일부 경우들에서, 장치는 watts/m2의 단위 또는 다른 유사한 단위로 방사 조도의 측면에서 복사광을 검출할 수 있다. 다른 경우들에서, 장치는 피트 촉광의 단위 또는 유사한 단위로 가시 범위의 파장들에 있는 광을 검출할 수 있다. 많은 경우들에서, 방사 조도와 가시광의 이러한 값들 사이에 선형적인 관계가 존재한다.
일부 실시예들에서, 외부 센서(410)는 적외선을 측정하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 외부 광센서는 적외선 및/또는 가시광선을 측정하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 외부 광센서(410)는 또한 온도 및/또는 습도 데이터를 측정하기 위한 센서들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 지능 로직은, 외부 센서를 이용하여 결정되거나 외부 네트워크(예를 들면, 기상 관측소)로부터 수신된 하나 또는 둘 이상의 파라미터(예를 들면, 가시광선 데이터, 적외선 데이터, 습도 데이터, 및 온도 데이터)들을 이용하여 방해하는 구름의 존재를 결정하고/하거나 구름에 의해 유발된 방해를 정량화할 수 있다. 적외선 센서들을 이용하여 구름을 검출하는 다양한 방법들은 미국을 지정하고 그 전체의 참조에 의해 본원에 통합되는, 제목이 "INFRARED CLOUD DETECTOR SYSTEMS AND METHODS"이고, 2017년 10월 6일자로 출원된 국제 특허 출원 번호 PCT/US17/55631에 설명되어 있다.
일광으로부터의 방사 조도 값들은, 일광이 지구에 부딪히는 각도가 변화하면서 하루 중 시각 및 연중 시각에 기반하여 예측될 수 있다. 외부 센서(410)는 실시간으로 복사광을 검출할 수 있고, 이는 빌딩들, 기상 변화(예를 들면, 구름)들 등에 기인하는 반사된 또는 방해된 빛을 설명한다. 예를 들면, 구름이 잔뜩 낀 날에는, 일광이 구름에 의해 차단되고 외부 센서(410)에 의해 검출되는 복사광은 구름 한점 없는 날보다 적을 것이다.
일부 실시예들에서, 하나의 전기변색 윈도우(405)와 관련된 하나 또는 둘 이상의 외부 센서(410)들이 존재할 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 외부 센서(410)들로부터의 출력은, 예를 들면, 외부 센서(410)에 내려앉은 새에 의해서와 같이, 외부 센서(410)들 중 하나가 물체에 의해 가려졌는지 여부를 결정하기 위해 다른 것과 비교될 수 있다. 일부 경우들에서, 일부 센서들이 신뢰할 수 없을 수 있고/있거나 고비용일 수 있기 때문에 빌딩에서 상대적으로 적은 센서들을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 특정한 구현예들에서, 하나의 센서 또는 몇 개의 센서들이, 빌딩 또는 아마도 빌딩의 일 측면에 부딪히는 태양으로부터의 복사광의 현재 레벨을 결정하는데 채용될 수 있다. 구름이 태양 앞에 지나갈 수 있거나 건설 차량이 지는 해 앞에 주차할 수 있다. 이들은, 빌딩에 보통 부딪히도록 계산되는 태양으로부터의 복사광의 양으로부터 편차를 초래할 것이다.
외부 센서(410)는 광센서의 타입일 수 있다. 예를 들면, 외부 센서(410)는 전하 결합 장치(CCD), 광전 다이오드, 포토 레지스터, 또는 광전지일 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 빛의 세기를 측정하고 광 레벨을 표현하는 전기적 출력을 제공하므로, 광센서 및 기타 센서 기술에서의 미래 발전들 역시 효과가 있을 것이라는 것을 이해할 것이다.
일부 실시예들에서, 외부 센서(410)로부터의 출력은 신호 조절 모듈(365)로 입력될 수 있다. 입력은 신호 조절 모듈(365)로의 전압 신호의 형태일 수 있다. 신호 조절 모듈(365)은 출력 신호를 윈도우 제어기(350)로 전달한다. 윈도우 제어기(350)는, 설정 파일(375)로부터의 여러가지 정보, 신호 조절 모듈(365)로부터의 출력, 및/또는 오버라이드 값들(override values)에 기반하여, 전기변색 윈도우(405)의 색조 레벨을 결정한다. 그 후 윈도우 제어기(350)는 원하는 색조 레벨로 전이시키기 위해 전기변색 윈도우(405)에 전압 및/또는 전류를 인가하도록 PWM(360)에 명령할 수 있다.
개시된 실시예들에서, 윈도우 제어기(250)는 넷 또는 다섯 이상의 상이한 색조 레벨들 중 임의의 하나로 전이시키기 위해 전기변색 윈도우(405)에 전압 및/또는 전류를 인가하도록 PWM(260)에 명령할 수 있다. 개시된 실시예들에서, 전기변색 윈도우(405)는 다음과 같이 기재되는 적어도 여덞가지의 상이한 색조 레벨들로 전이될 수 있다: 0(가장 밝음), 5, 10, 15, 20, 25, 30, 및 35(가장 어두움). 색조 레벨들은 전기변색 윈도우(405)를 통해 전송되는 빛의 시각적 투과도 값들 및 일사열 취득계수(SHGC) 값들에 선형적으로 상응한다. 예를 들어, 상기 여덞가지의 색조 레벨들을 이용하여, 0의 가장 밝은 색조 레벨은 0.80의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 5의 색조 레벨은 0.70의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 10의 색조 레벨은 0.60의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 15의 색조 레벨은 0.50의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 20의 색조 레벨은 0.40의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 25의 색조 레벨은 0.30의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 30의 색조 레벨은 0.20의 SHGC 값에 상응할 수 있고, 35의 색조 레벨(가장 어두움)은 0.10의 SHGC 값에 상응할 수 있다.
윈도우 제어기(350) 또는 윈도우 제어기(350)와 통신 상태에 있는 마스터 제어기는 외부 센서(410)로부터의 신호들 및/또는 다른 입력에 기반하여 원하는 색조 레벨을 결정하기 위해 임의의 하나 또는 둘 이상의 예측 제어 논리 구성요소들을 채용할 수 있다. 원하는 색조 레벨로 전이시키기 위해 윈도우 제어기(350)는 전기변색 윈도우(405)에 전압 및/또는 전류를 인가하도록 PWM(360)에 명령할 수 있다.
본원에서 설명되는 윈도우 제어기들은 또한 BMS와의 통합에 적합하거나 또는 BMS 내부에 있다/BMS의 일부이다. BMS는, 환기, 조명, 전력 시스템, 엘리베이터, 화재 시스템, 및 보안 시스템과 같은 빌딩의 기계적 및 전기적 장비를 모니터하고 제어하는 빌딩에 설치된 컴퓨터-기반 제어 시스템이다. BMS는, 컴퓨터 또는 컴퓨터들에 통신 채널들에 의한 상호접속을 포함하는 하드웨어, 및 입주자에 의해 그리고/또는 빌딩 매니저에 의해 설정되는 선호에 따라 빌딩의 조건들을 유지하기 위한 관련 소프트웨어로 이루어진다. 예를 들면, BMS는, Ethernet과 같은, 로컬 영역 네트워크를 사용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어는, 예를 들어 인터넷 프로토콜 및/또는 공개 표준들에 기반을 둘 수 있다. 하나의 예는 (버지니아 리치몬드의) Tridium, Inc.로부터의 소프트웨어이다. BMS와 함께 흔히 사용되는 하나의 통신 프로토콜은 BACnet(빌딩 자동화 및 제어 네트워크들)이다.
BMS는 큰 빌딩에서 보편적이고, 전형적으로 적어도 빌딩 내부의 환경을 제어하도록 기능한다. 예를 들면, BMS는 빌딩 내부의 온도, 이산화탄소 레벨, 및 습도를 제어할 수 있다. 전형적으로, 히터들, 에어콘들, 송풍기들, 통풍구들 등과 같은 BMS에 의해 제어되는 많은 기계적인 장치들이 존재한다. 빌딩 환경을 제어하기 위해, BMS는, 정의된 조건들 하에서 이러한 다양한 장치들을 키고 끌 수 있다. 전형적인 현대적인 BMS의 핵심 기능은, 난방 및 냉방 비용/요구를 최소화하면서 빌딩의 입주자를 위한 편안한 환경을 유지하는 것이다. 따라서, 현대적인 BMS는 모니터하고 제어하기 위해서만 이용되는 것이 아니라, 예를 들어, 에너지를 보존하고 빌딩 운전 경비를 낮추기 위해, 다양한 시스템들 사이에서 시너지 효과를 최적화하기 위해서도 이용된다.
일부 실시예들에서, 윈도우 제어기는 BMS와 통합되고, 여기서 윈도우 제어기는 하나 또는 둘 이상의 전기변색 윈도우(예를 들면, 405) 또는 다른 착색가능 윈도우들을 제어하도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 윈도우 제어기는 BMS의 내부에 있거나 또는 BMS의 일부이고 BMS는 착색가능 윈도우들 및 빌딩의 다른 시스템들의 기능들을 양자 모두 제어한다. 하나의 예에서, BMS는 빌딩 내의 하나 또는 둘 이상의 구역들의 착색가능 윈도우들을 포함하여 모든 빌딩 시스템들의 기능들을 제어할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하나 또는 둘 이상의 구역들의 각각의 착색가능 윈도우는 적어도 하나의 고체 상태 및 무기물 전기변색 장치를 포함한다. 하나의 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 구역들의 착색가능 윈도우들의 각각은 하나 또는 둘 이상의 고체 상태 및 무기물 전기변색 장치들을 갖는 전기변색 윈도우이다. 하나의 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 착색가능 윈도우들은 적어도 하나의 모두 고체 상태 및 무기물 전기변색 장치를 포함하지만, 하나 초과의 전기변색 장치를 포함할 수 있고, 예를 들면, IGU의 각각의 라이트 또는 패널이 착색가능하다. 하나의 실시예에서, 전기변색 윈도우들은 다중상태 전기변색 윈도우들이고, 2010년 8월 5일자 출원되고, 제목이 "Multipane Electrochromic Windows"인, 미국 특허 출원, 일련 번호 12/851,514에 설명된 바와 같다. 도 5는 빌딩(501) 및 BMS(505)의 예의 개략도를 도시하고 BMS(505)는 보안 시스템, 난방/환기/냉방(HVAC), 빌딩의 조명, 전력 시스템, 엘리베이터, 화재 시스템 등을 포함하는 여러 가지의 빌딩 시스템들을 관리한다. 보안 시스템은 자기카드 엑세스, 회전식 문, 솔레노이드 구동 문 자물쇠, 감시 카메라, 도난 경보기, 금속 탐지기 등을 포함할 수 있다. 화재 시스템은 화재 경보기들 및 수도 배관 제어를 포함하는 화재 진압 시스템들을 포함할 수 있다. 조명 시스템은 내부 조명, 외부 조명, 긴급 경고 조명, 비상 출구 표시, 및 비상 플로어 탈출 조명을 포함할 수 있다. 전력 시스템은 메인 전원, 예비 전력 발전기, 및 무정전 전원(UPS) 그리드를 포함할 수 있다.
또한, BMS(505)는 윈도우 제어 시스템(502)를 관리한다. 윈도우 제어 시스템(502)은 마스터 제어기(503), 네트워크 제어기(507a 및 507b)들, 및 엔드 또는 리프(end or leaf) 제어기(508)들을 포함하는 윈도우 제어기들의 분산 네트워크이다. 엔드 또는 리프 제어기(508)는 도 3과 관련하여 설명된 윈도우 제어기(305)와 유사할 수 있다. 예를 들면, 마스터 제어기(503)는 BMS(505)에 근접할 수 있고, 빌딩(501)의 각각의 층은 하나 또는 둘 이상의 네트워크 제어기(507a 및 507b)들을 가질 수 있는 한편, 빌딩의 각각의 윈도우는 고유한 엔드 제어기(508)를 갖는다. 이 예에서, 제어기(508)들의 각각은 빌딩(501)의 특정한 전기변색 윈도우를 제어한다. 윈도우 제어 시스템(502)은 클라우드 네트워크(510)와 통신 상태에 있고 데이터를 수신한다. 예를 들면, 윈도우 제어 시스템(502)은 클라우드 네트워크(510)에서 유지되는 클리어 스카이 모델들(clear sky models)로부터 스케줄 정보를 수신할 수 있다. 비록, 마스터 제어기(503)가 BMS(505)로부터 분리되어 도 5에 기재되어 있지만, 다른 실시예에서, 마스터 제어기(503)는 BMS(505)의 일부이거나 내부에 있다.
제어기(508)들의 각각은, 그것이 제어하는 전기변색 윈도우로부터 분리된 위치에 있거나, 전기변색 윈도우 내에 통합될 수 있다. 단순화하기 위해, 빌딩(501)의 오직 10개의 전기변색 윈도우들이 마스터 윈도우 제어기(502)에 의해 제어되는 것으로 도시되어 있다. 전형적인 설정에서 윈도우 제어 시스템(502)에 의해 제어되는 빌딩 내의 많은 수의 전기변색 윈도우들이 존재할 수 있다. 본원에서 설명되는 것과 같은 전기변색 윈도우 제어기들을 BMS들과 통합하는 것의 이점들 및 특징들은 적절한 경우에 도 5와 관련하여 더욱 상세하게 아래에서 설명된다.
개시된 실시예들의 하나의 양태는 본원에서 설명된 바와 같은 다목적 전기변색 윈도우 제어기를 포함하는 BMS이다. 전기변색 윈도우 제어기로부터의 피드백을 통합시킴으로써, BMS는 예를 들면, 향상된: 1) 환경적 제어, 2) 에너지 절약, 3) 보안, 4) 제어 옵션들에서 유연성, 5) 더 적은 의존성 및 그로 인한 더 적은 유지관리에 기인한 다른 시스템들의 향상된 신뢰성 및 사용가능 연한, 6) 정보 이용가능성 및 진단, 7) 스태프의 효과적인 사용 및 더 높은 생산성, 및 이들의 다양한 조합들을 제공할 수 있는데, 왜냐하면 전기변색 윈도우들이 자동적으로 제어될 수 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, BMS는 존재하지 않을 수 있거나 또는 BMS는 존재하지만 마스터 제어기와 통신하지 않거나 또는 마스터 제어기와 높은 레벨에서 통신하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, BMS의 유지관리는 전기변색 윈도우들의 제어를 간섭하지 않을 것이다.
일부 경우들에서, BMS(505) 또는 다른 빌딩 네트워크는 일중, 월중, 분기중, 또는 년중 스케줄에 따라 운영될 수 있다. 예를 들면, 조명 제어 시스템, 윈도우 제어 시스템, HVAC, 및 보안 시스템은 사람들이 근무일 중 언제 빌딩에 있는지를 설명하는 24 시간 스케줄에 따라 작동할 수 있다. 밤에는, 빌딩은 에너지 절약 모드에 진입할 수 있고, 낮에는, 시스템은 입주자 편의를 제공하면서 빌딩의 에너지 소비를 최소화하는 방식으로 작동할 수 있다. 다른 예로서, 시스템은 휴일 기간에 정지하거나 에너지 절약 모드에 돌입할 수 있다.
BMS 스케줄은 지리적 정보와 결합될 수 있다. 지리적 정보는 빌딩의 위도 및 경도를 포함할 수 있다. 지리적 정보는 또한 빌딩의 각각의 측면이 향하는 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보를 이용하여, 빌딩의 상이한 측면들 상의 상이한 룸들은 상이한 방식들로 제어될 수 있다. 예를 들면, 겨울에 빌딩의 동향 룸들에 대해, 룸 내에 비치는 일광 때문에 룸이 따뜻해지도록 윈도우 제어기는 윈도우가 아침에 색조를 갖지 않도록 명령할 수 있고 조명 제어 패널은 일광으로부터의 조명 때문에 조명들이 밝지 않도록 명령할 수 있다. 서향 윈도우들은 아침에 룸의 입주자에 의해 제어가능할 수 있는데, 왜냐하면 서쪽 측면 상의 윈도우들의 색조가 에너지 절약에 아무런 영향이 없을 수 있기 때문이다. 그러나, 저녁에는 동향 윈도우들과 서향 윈도우들의 동작 모드들이 변경될 수 있다(예를 들면, 해가 질 때, 서향 윈도우들은 착색되지 않아 난방 및 조명 둘다를 위해 일광을 내부로 허용한다).
예를 들면, 도 5의 빌딩(501)과 같은, 빌딩의 예가 아래에서 설명되며, 빌딩 네트워크 또는 BMS, 빌딩의 외부 윈도우들을 위한 착색가능 윈도우들(즉, 빌딩의 내부를 빌딩의 외부로부터 분리시키는 윈도우들), 및 많은 수의 상이한 센서들을 포함한다. 빌딩의 외부 윈도우들로부터의 빛은 윈도우들로부터 약 20 피트 또는 약 30 피트 빌딩의 내부 조명에 영향을 미친다. 즉, 외부 윈도우로부터 약 20 피트 또는 약 30 피트보다 초과인 빌딩의 공간은 외부 윈도우로부터 빛을 거의 받지 않는다. 빌딩에서 외부 윈도우들로부터 떨어진 이러한 공간들은 빌딩의 조명 시스템들에 의해 조명된다.
나아가, 빌딩 내부의 온도는 외부 빛 및/또는 외부 온도에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, 추운 날 그리고 빌딩은 난방 시스템에 의해 난방될 때, 문들 및/또는 윈도우들에 더욱 가까운 룸들은 빌딩의 내부 영역들보다 더 빨리 열을 잃을 것이고 내부 영역들에 비해 더 서늘할 것이다.
외부 센서들에 대해, 빌딩은 빌딩의 지붕에 외부 센서들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 빌딩은 각각의 외부 윈도우와 관련된 외부 센서(예를 들면, 도 4, 룸(4000)과 관련하여 설명된 바와 같이) 또는 빌딩의 각각의 측면 상의 외부 센서를 포함할 수 있다. 태양이 하루를 통해 위치를 변화하면서 빌딩의 각각의 측면 상의 외부 센서는 빌딩의 측면 상의 방사 조도를 추적할 수 있다.
윈도우 제어기가 빌딩 네트워크 또는 BMS에 통합될 때, 외부 센서(410)들로부터의 출력들은 BMS의 네트워크에 입력되어 로컬 윈도우 제어기(350)에 입력으로서 제공될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 임의의 둘 또는 셋 이상의 센서들로부터의 출력 신호들이 수신된다. 일부 실시예들에서, 오직 하나의 출력 신호가 수신되고, 일부 다른 실시예들에서, 셋, 넷, 다섯, 또는 여섯 이상의 출력들이 수신된다. 이들 출력 신호들은 빌딩 네트워크 또는 BMS를 통해 수신될 수 있다.
일부 실시예들에서, 수신된 출력 신호들은 빌딩 내부에서 난방 시스템, 냉방 시스템, 및/또는 조명에 의한 에너지 또는 전력 소비를 나타내는 신호를 포함한다. 예를 들면, 빌딩의 난방 시스템, 냉방 시스템, 및/또는 조명의 에너지 또는 전력 소비는 에너지 또는 전력 소비를 나타내는 신호를 제공하기 위해 모니터링될 수 있다. 이러한 모니터링을 가능하게 하기 위해, 장치들이 빌딩의 회로들 및/또는 배선과 접속하거나 또는 부착될 수 있다. 대안적으로, 빌딩 내부의 개별 룸 또는 빌딩 내부의 룸들의 그룹에 대해 난방 시스템, 냉방 시스템, 및/또는 조명에 의해 소비되는 전력이 모니터링될 수 있도록 빌딩 내의 전력 시스템이 설치될 수 있다.
색조 명령들이 착색가능 윈도우의 색조를 결정된 색조 레벨로 변경시키기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 5를 참조하면, 이는 하나 또는 둘 이상의 네트워크 제어기(507a 및 507b)들에 명령들을 발행하는 마스터 제어기(503)을 포함할 수 있고, 이들은 순차적으로 빌딩의 각각의 윈도우를 제어하는 엔드 제어기(508)들에게 명령들을 발행한다. 엔드 제어기(508)들은 명령들에 순응하는 색조에서의 변화를 드라이브하기 위해 윈도우에 전압 및/또는 전류를 인가할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전기변색 윈도우들 및 BMS를 포함하는 빌딩은 빌딩에 전력을 공급하는 공익 설비 또는 공익 설비들에 의해 운영되는 수요 대응 프로그램에 등록되어 있거나 참여할 수 있다. 상기 프로그램은 피크 부하 발생이 예상될 때 빌딩의 에너지 소비가 줄어드는 프로그램일 수 있다. 공익 설비는 예상되는 피크 부하 발생 이전에 경고 신호를 보낼 수 있다. 예를 들면, 경고는 예상되는 피크 부하 발생의 그 전날, 그 오전, 또는 약 1시간 이전에 발송될 수 있다. 예를 들면, 냉방 시스템/에어콘들이 공익 설비로부터 많은 양의 전력을 인출하는 더운 여름 날에 피크 부하 발생은 일어날 것으로 예상될 수 있다. 경고 신호는 빌딩의 BMS에 의해 또는 빌딩의 전기변색 윈도우들을 제어하도록 구성된 윈도우 제어기들에 의해 수신될 수 있다. 그 후 BMS는, 피크 부하가 예상되는 때에 빌딩에서 냉방 시스템들의 전력 인출을 감소시키는데 일조하기 위해 전기변색 윈도우(405)들의 적절한 전기변색 장치를 어두운 색조 레벨로 전이시키도록 윈도우 제어기(들)에게 명령할 수 있다.
일부 실시예들에서, 빌딩의 외부 윈도우들에 대한 착색가능 윈도우들(즉, 빌딩의 내부를 빌딩의 외부로부터 분리시키는 윈도우들)은 구역들로 그룹화될 수 있고, 그룹 내의 착색가능 윈도우들은 유사한 방식으로 지시를 받는다. 예를 들면, 빌딩의 상이한 층들 또는 빌딩의 상이한 측면들 상의 전기변색 윈도우들의 그룹들은 상이한 구역들에 존재할 수 있다. 예를 들면, 빌딩의 제1 층에서, 동향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 1에 존재할 수 있고, 남향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 2에 존재할 수 있고, 서향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 3에 존재할 수 있고, 북향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 4에 존재할 수 있다. 다른 예로서, 빌딩의 제1 층 상의 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 1에 존재할 수 있고, 제2 층 상의 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 2에 존재할 수 있고, 제3 층 상의 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 3에 존재할 수 있다. 또 다른 예로서, 동향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 1에 존재할 수 있고, 남향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 2에 존재할 수 있고, 서향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 3에 존재할 수 있고, 북향 전기변색 윈도우들의 전부가 구역 4에 존재할 수 있다. 또 다른 예로서, 하나의 층 상의 동향 전기변색 윈도우들이 상이한 구역들로 분할될 수 있다. 빌딩의 같은 측면 및/또는 상이한 측면들 및/또는 상이한 층들 상의 착색가능 윈도우들의 임의의 개수가 구역에 할당될 수 있다. 개별적인 착색가능 윈도우들이 독립적으로 제어가능한 구역들을 갖는 실시예들에서, 착색 구역들은 개별적인 윈도우들의 구역들의 조합들을 이용하여 빌딩 파사드(facade) 상에 만들어질 수 있고, 예를 들면 개별적인 윈도우들이 그들의 구역들의 전부를 착색되게 하거나 착색되게 하지 않을 수 있다.
일부 실시예들에서, 구역 내의 전기변색 윈도우들은 동일한 윈도우 제어기에 의해 제어될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 구역 내의 전기변색 윈도우들은 상이한 윈도우 제어기들에 의해 제어될 수 있지만, 윈도우 제어기들은 센서들로부터 동일한 출력 신호들을 모두 수신하고 구역 내에서 윈도우들에 대한 색조 레벨을 결정하기 위해 동일한 기능 또는 룩업 테이블을 사용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 구역 내의 전기변색 윈도우들은 투과율 센서로부터 출력 신호를 받는 윈도우 제어기 또는 제어기들에 의해 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 투과율 센서는 구역 내의 윈도우들에 근접하여 설치될 수 있다. 예를 들면, 투과율 센서는 구역 내에 포함된 IGU(예를 들면, 중간 문설주, 프레임의 수평 새시 내에 또는 그 상에 설치됨)를 포함하는 프레임 내에 또는 그 상에 설치될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 빌딩의 단일 측면 상에 윈도우들을 포함하는 구역 내의 전기변색 윈도우들은 투과율 센서로부터 출력 신호를 수신하는 윈도우 제어기 또는 제어기들에 의해 제어될 수 있다.
일부 실시예들에서, 센서(예를 들면, 광센서)는 제1 구역(예를 들면, 마스터 제어 구역)의 전기변색 윈도우(405)들을 제어하도록 윈도우 제어기에 출력 신호를 제공할 수 있다. 윈도우 제어기는 제1 구역과 같은 방식으로 제2 구역(예를 들면, 슬레이브 제어 구역)의 전기변색 윈도우(405)들을 또한 제어할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 다른 윈도우 제어기가 제1 구역과 같은 방식으로 제2 구역에서 전기변색 윈도우(405)들을 제어할 수 있다.
일부 실시예들에서, 빌딩 매니저, 제2 구역의 룸들의 입주자들, 또는 다른 사람은 제2 구역(즉, 슬레이브 제어 구역)의 전기변색 윈도우들이 착색 상태(레벨) 또는 클리어 상태와 같은 색조 레벨에 진입하도록 수동적으로 명령할 수 있다(예를 들면, 색조 또는 클리어 명령 또는 BMS의 사용자 콘솔로부터의 명령을 이용함). 일부 실시예들에서, 제2 구역 내의 윈도우들의 색조 레벨이 이러한 수동적인 명령으로 오버라이드될 때, 제1 구역(즉, 마스터 제어 구역) 내의 전기변색 윈도우들은 투과율 센서로부터 출력을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하에 유지된다. 제2 구역은 시간 기간 동안 수동적인 명령 모드에서 유지되고 그 후 투과율 센서로부터 출력을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하로 되돌아갈 수 있다. 예를 들면, 제2 구역은 오버라이드 명령 수신 후 한 시간 동안 수동적인 모드에서 유지할 수 있고, 그 후 투과율 센서로부터 출력을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하로 되돌아갈 수 있다.
일부 실시예들에서, 빌딩 매니저, 제1 구역의 룸들의 입주자들, 또는 다른 사람은 제1 구역(즉, 마스터 제어 구역)의 윈도우들이 착색 상태 또는 클리어 상태와 같은 색조 레벨에 진입하도록 수동적으로 명령할 수 있다(예를 들면, 색조 명령 또는 BMS의 사용자 콘솔로부터의 명령을 이용함). 일부 실시예들에서, 제1 구역 내의 윈도우들의 색조 레벨이 이러한 수동적인 명령으로 오버라이드될 때, 제2 구역(즉, 슬레이브 제어 구역) 내의 전기변색 윈도우들은 외부 센서로부터 출력들을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하에 유지된다. 제1 구역은 시간 기간 동안 수동적인 명령 모드에서 유지되고 그 후 투과율 센서로부터 출력을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하로 되돌아갈 수 있다. 예를 들면, 제1 구역은 오버라이드 명령 수신 후 한 시간 동안 수동적인 모드에서 유지할 수 있고, 그 후 투과율 센서로부터 출력을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하로 되돌아갈 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 제2 구역 내의 전기변색 윈도우들은 제1 구역에 대한 수동적인 오버라이드가 수신될 때 그들이 존재하는 색조 레벨에서 유지할 수 있다. 제1 구역은 시간 기간 동안 수동적인 명령 모드에서 유지될 수 있고 그 후 제1 구역과 제2 구역 양자 모두가 투과율 센서로부터 출력을 수신하는 윈도우 제어기의 제어 하로 되돌아갈 수 있다.
윈도우 제어기가 독립형의 윈도우 제어기이거나 또는 빌딩 네트워크와 접속되어 있거나에 상관없이, 착색가능 윈도우의 제어의 본원에서 설명되는 방법들 중 임의의 것이 착색가능 윈도우의 색조를 제어하는데 이용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본원에서 설명되는 윈도우 제어기들은 윈도우 제어기, 센서들, 그리고 별개의 통신 노드들 사이에서 유선 또는 무선 통신을 위한 구성요소들을 포함한다. 무선 또는 유선 통신은 윈도우 제어기와 직접적으로 접속하는 통신 인터페이스에 의해 성취될 수 있다. 이러한 인터페이스는 마이크로프로세서에 고유하거나 또는 이러한 기능들을 가능하게 하는 부가적인 회로망을 통해 제공될 수 있다. 추가로, 현장 네트워크의 다른 시스템들도 상이한 시스템 요소들 사이에서 유선 또는 무선 통신을 위한 구성요소들을 포함할 수 있다.
무선 통신을 위한 별개의 통신 노드는 예를 들면 다른 무선 윈도우 제어기, 엔드, 중간, 또는 마스터 윈도우 제어기, 원격 제어 장치, 또는 BMS가 될 수 있다. 무선 통신은 다음 동작들 중 적어도 하나에 대해 윈도우 제어기에서 사용된다: 전기변색 윈도우(405)의 프로그래밍 및/또는 작동, 본원에 설명된 다양한 센서들 및 프로토콜들로부터 EC 윈도우(405)로부터 데이터의 수집, 및 무선 통신을 위한 중계 포인트로서 전기변색 윈도우(405)의 사용. 전기변색 윈도우(405)들로부터 수집된 데이터는 또한 EC 장치가 활성화된 횟수와 같은 카운터 데이터, 시간에 걸친 EC 장치의 효율 등을 포함할 수 있다. 이들 무선 통신 특징들은 아래에서 더 상세하게 설명된다.
일 실시예에서, 무선 통신은 예를 들어 적외선(IR), 및/또는 무선 주파수(RF) 신호를 통해 관련 전기변색 윈도우(405)들을 작동시키는데 이용된다. 특정한 실시예들에서, 제어기는 Bluetooth, EnOcean, Wi-Fi, Zigbee 등과 같은, 무선 프로토콜 칩을 포함할 것이다. 윈도우 제어기들은 또한 네트워크를 통해 무선 통신을 가질 수 있다. 윈도우 제어기로의 입력은 벽 스위치에서 최종 사용자에 의해, 직접적으로 또는 무선 통신을 통해, 수동적으로 입력될 수 있거나, 또는 입력은 전기변색 윈도우가 구성요소인 빌딩의 BMS로부터 일 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우 제어기가 제어기들의 분산 네트워크의 일부일 때, 무선 통신은 각각이 무선 통신 구성요소들을 갖는 제어기들의 분산 네트워크를 통해 복수의 전기변색 윈도우들의 각각에 그리고 각각으로부터 데이터를 전송하는데 이용된다. 예를 들면, 도 5를 다시 참조하면, 마스터 제어기(503)는 네트워크 제어기(507a 및 507b)들의 각각과 무선으로 통신하고, 이들은 순차적으로 각각이 전기변색 윈도우와 관련되는 엔드 제어기(508)들과 무선으로 통신한다. 마스터 제어기(503)는 또한 BMS(505)와 무선으로 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 윈도우 제어기의 적어도 하나의 레벨의 통신이 무선으로 수행된다.
일부 실시예들에서, 무선 통신의 하나 초과의 모드가 윈도우 제어기 분산 네트워크에서 이용된다. 예를 들면, 마스터 윈도우 제어기는 Wi-Fi 또는 Zigbee를 통해 중간 제어기들에 무선으로 통신할 수 있는 반면, 중간 제어기들은 Bluetooth, Zigbee, EnOcean, 또는 다른 프로토콜을 통해 엔드 제어기들과 통신한다. 다른 예에서, 윈도우 제어기들은 무선 통신에 대한 최종 사용자 선택에서의 유연성을 위해 중복되는 무선 통신 시스템들을 갖는다.
예를 들면, 마스터 및/또는 중간 윈도우 제어기들과 엔드 윈도우 제어기들 사이의 무선 통신은 고정 통신 라인들의 설치를 제거하는 이점을 제공한다. 이는 윈도우 제어기들과 BMS 사이의 무신 통신에 대해서도 마찬가지이다. 일 양태에서, 이러한 역할들에서 무선 통신은 윈도우를 작동시키기 위한 전기변색 윈도우들에 그리고 이들로부터 데이터 전송 및 예를 들면 빌딩에서 환경 및 에너지 절약을 최적화하기 위한 BMS에의 데이터 제공에 도움이 된다. 센서들로부터의 피드백 뿐만 아니라 윈도우 위치 데이터가 이러한 최적화를 위해 협력 작용된다. 예를 들면, 미립자 레벨(윈도우-대-윈도우) 미기후(microclimate) 정보는 빌딩의 다양한 환경들을 최적화하기 위해 BMS에 주입된다.
도 6은 실시예들에 따른, 빌딩(예를 들면, 도 5에 도시된 빌딩(501))의 하나 또는 둘 이상의 착색가능 윈도우들의 기능들(예를 들면, 상이한 색조 레벨들로 전이)을 제어하기 위한 시스템(600)의 구성요소들의 블록도이다. 시스템(600)은 BMS(예를 들면, 도 5에 도시된 BMS(505))에 의해 관리되는 시스템들 중의 하나일 수 있거나 또는 BMS로부터 독립적으로 작동할 수 있다.
시스템(600)은 그 기능들을 제어하기 위해 착색가능 윈도우들에 제어 신호들을 보낼 수 있는 윈도우 제어기들의 네트워크를 갖는 윈도우 제어 시스템(602)을 포함한다. 시스템(600)은 또한 마스터 제어기(603)와 전자 통신 상태에 있는 네트워크(601)를 포함한다. 예측 제어 로직, 착색 가능 윈도우의 기능들을 제어하기 위한 다른 제어 로직 및 명령어들, 센서 데이터, 및/또는 클리어 스카이 모델에 관한 스케줄 정보가 네트워크(601)를 통해 마스터 제어기(603)로 통신될 수 있다. 네트워크(601)는 유선 또는 무선 네트워크(예를 들면, 클라우드 네트워크)일 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크(601)는 BMS가 네트워크(601)를 통해 착색가능 윈도우(들)를 제어하기 위한 명령어들을 빌딩의 착색가능 윈도우(들)에 보내는 것을 허용하도록 BMS와 통신 상태에 있을 수 있다.
시스템(600)은 또한, 양자가 마스터 제어기(603)와 전자 통신 상태에 있는, 착색가능 윈도우들(미 도시)의 EC 장치(680)들 및 선택적인 벽 스위치(690)들을 포함한다. 이러한 도시된 예에서, 마스터 제어기(603)는 EC 장치(680)(들)을 갖는 착색가능 윈도우들의 색조 레벨을 제어하기 위해 EC 장치(680)(들)에 제어 신호들을 보낼 수 있다. 각각의 벽 스위치(690) 또한 EC 장치(들)(680) 및 마스터 제어기(603)와 통신 상태에 있다. 최종 사용자(예를 들면, 착색가능 윈도우를 갖는 룸의 입주자)는 EC 장치(들)(680)를 갖는 착색가능 윈도우의 오버라이드 색조 레벨 및 다른 기능들을 입력하기 위해 벽 스위치(690)를 사용할 수 있다.
도 6에서, 윈도우 제어 시스템(602)은 마스터 제어기(603), 마스터 제어기(603)와 통신 상태에 있는 복수의 네트워크 제어기(606)들, 및 다수의 복수들의 엔드 또는 리프 윈도우 제어기(610)들을 포함하는 윈도우 제어기들의 분산 네트워크로서 도시되어 있다. 각각의 복수의 엔드 또는 리프 윈도우 제어기(610)들은 하나의 네트워크 제어기(606)와 통신 상태에 있다. 도 6의 시스템(600)의 구성요소들은 도 5에 대해 설명된 구성요소들과 일부 관점들에서 유사할 수 있다. 예를 들면, 마스터 제어기(603)는 마스터 제어기(503)와 유사할 수 있고 네트워크 제어기(606)들은 네트워크 제어기(507)들과 유사할 수 있다. 도 6의 분산 네트워크에서 윈도우 제어기들의 각각은 프로세서(예를 들면, 마이크로프로세서) 및 프로세서와 전기 통신 상태에 있는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.
도 6에서, 각각의 리프 또는 엔드 윈도우 제어기(610)는 빌딩의 착색가능 윈도우의 색조 레벨을 제어하기 위해 하나의 착색가능 윈도우의 EC 장치(680)(들)과 통신 상태에 있다. IGU의 경우에, 리프 또는 엔드 윈도우 제어기(610)는 IGU의 색조 레벨을 제어하기 위해 IGU의 다수의 라이트들 상에 EC 장치(680)들과 통신 상태에 있을 수 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 리프 또는 엔드 윈도우 제어기(610)는 복수의 착색가능 윈도우들과 통신 상태에 있을 수 있다. 리프 또는 엔드 윈도우 제어기(610)는 착색가능 윈도우 내에 통합될 수 있거나 그것이 제어하는 착색가능 윈도우로부터 분리되어 있을 수 있다. 도 6에서의 리프 및 엔드 윈도우 제어기(610)들은 도 5에서의 엔드 또는 리프 제어기(508)들과 유사할 수 있고/있거나 도 3과 관련하여 설명된 윈도우 제어기(350)와도 유사할 수 있다.
벽 스위치(690)로부터의 신호들은 일부 경우들에서 윈도우 제어 시스템(602)으로부터의 신호들을 오버라이드할 수 있다. 다른 경우들에서(예를 들면, 높은 수요의 경우들), 윈도우 제어 시스템(602)으로부터의 제어 신호들은 벽 스위치(690)로부터의 제어 신호들을 오버라이드할 수 있다. 각각의 벽 스위치(690) 또한 벽 스위치(690)로부터 송신된 제어 신호들(예를 들면, 시각, 날짜, 요청된 색조 레벨 등)에 관한 정보를 다시 마스터 윈도우 제어기(603)에 보내기 위해 리프 또는 엔드 윈도우 제어기(610)와 통신 상태에 있다. 일부 경우들에서, 벽 스위치(690)들은 수동적으로 작동될 수 있다. 다른 경우들에서, 벽 스위치(690)들은 예를 들면, 적외선(IR), 및/또는 무선 주파수(RF) 신호들을 이용하여, 제어 신호들을 구비한 무선 통신들을 보내는 원격 장치(예를 들면, 휴대폰, 테블릿 등)를 이용하여 최종 사용자에 의해 무선으로 제어될 수도 있다. 일부 경우들에서, 벽 스위치(690)들은 Bluetooth, EnOcean, Wi-Fi, Zigbee 등과 같이, 무선 프로토콜 칩을 포함할 수 있다. 비록 도 6에 도시된 벽 스위치(690)들이 벽(들) 상에 위치되어 있지만, 시스템(600)의 다른 실시예들은 룸의 다른 곳에 위치된 스위치들을 가질 수 있다.
특정한 구현예들에서, 본원에서 설명된 제어 로직은 아침과 저녁 그리고/또는 일출 직전에 구름 조건을 결정하기 위해 하나 또는 둘 이상의 적외선 센서들로부터 그리고 주위 온도 센서들로부터 온도 측정값들에 기반하여 필터링된 센서 값들을 사용한다. 아침과 저녁 동안 적절한 색조 레벨을 결정하고 유지하기 위해 색조 제어 로직이 일출 전 그리고 해가 지는 때 구름 조건을 결정하도록, 하나 또는 둘 이상의 적외선 센서들은 일반적으로 일광 레벨들로부터 독립하여 작동한다. 추가로, 하나 또는 둘 이상의 적외선 센서들로부터의 온도 측정값들에 기반한 필터링된 센서 값들은 가시 광 광센서들이 가려지거나 이와는 달리 방해받을 때 조차도 구름 조건을 결정하는데 이용될 수 있다.
도 7은 윈도우 제어기 및 관련 구성요소들의 개략적인 표시이다. 도시된 예에서, 윈도우 제어기(724)는 예를 들면, EC 장치(780)로부터 쉽게-제거될 수 있는 "장착가능한(pluggable)" 인터페이스(750)로서 배치될 수 있다(예를 들면, 유지관리, 제작, 및 교체의 편의를 위함). 일부 실시예들에서, 윈도우 제어기(724)는 통신 버스(762)를 통해 네트워크 제어기와 통신한다. 예를 들면, 통신 버스(762)는 제어기 영역 네트워크(CAN) 매체(vehicle) 버스 표준에 따라 설계될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제1 전기 입력(752)은 제1 전력선(764)에 연결될 수 있는 반면에 제2 전기 입력(754)은 제2 전력선(766)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 앞서 설명된 바와 같이, 전력선(764 및 766)들을 통해 송신된 파워 신호들은 상보적이다; 즉, 집합적으로 그들은 차분 신호(예를 들면, 차분 전압 신호)를 표시한다. 일부 실시예들에서, 라인(768)은 제3 전기 입력(756)을 시스템 또는 빌딩 지면(예를 들면, 접지)에 결합한다. 이러한 실시예들에서, CAN 버스(762)를 통한 통신(예를 들면, 마이크로컨트롤러(774)와 네트워크 제어기(706) 사이)은 CANopen 통신 프로토콜 또는 다른 적합한 개방, 소유, 또는 오버라잉(overlying) 통신 프로토콜에 따라, 각각, 전기적 입력들/출력들(758 및 760)을 통해 전송된 제1 및 제2 통신 라인(770 및 772)들을 따라 진행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 라인(770 및 772)들을 통해 송신된 통신 신호들은 상보적이다; 즉, 집합적으로 그들은 차분 신호(예를 들면, 차분 전압 신호)를 표시한다.
일부 실시예들에서, 구성요소(750)는 CAN 통신 버스(762)를 윈도우 제어기(724) 내로, 그리고 특정한 실시예들에서는, 마이크로컨트롤러(774) 내로 결합시킨다. 일부 이러한 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774)는 또한 CANopen 통신 프로토콜을 구현하도록 구성된다. 마이크로컨트롤러(774)는 또한 펄스-폭 변조 증폭기 또는 펄스-폭 변조기(PWM)(776), 스마트 로직(778), 및 신호 조절기(779)와 함께 하나 또는 둘 이상의 드라이브 제어 알고리즘들을 구현하도록 설계되거나 구성된다(프로그래밍된다). 일부 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774)는 그 후 PWM(776)으로 전송되는, 예를 들면 전압 신호의 형태로, 명령 신호 VCOMMAND를 생성하도록 구성된다. PWM(776)은, 순차적으로, VCOMMAND에 기반하여, 제1(예를 들면, 양의) 구성성분 VPW1 및 제2(예를 들면, 음의) 구성성분 VPW2를 포함하여, 펄스-폭 변조 파워 신호를 생성한다. 파워 신호 VPM1 및 VPM2는 그 후, 전기변색 장치(780)에서 원하는 광학적 전이들을 유발하기 위해서 예를 들면, 인터페이스(788)를 통해 EC 장치(780)로 전송된다. 일부 실시예들에서, PWM(776)은, 신호들 VPM1 및 VPM2에서 펄스들의 지속기간들이 동일하지 않도록 펄스-폭 변조 신호들의 작동주기를 변경하도록 구성된다: 예를 들면, PWM(776)은 제1의 60% 작동주기로 VPW1을 펄스화하고 제2의 40% 작동주기로 VPW2를 펄스화한다. 제1의 작동주기의 지속기간과 제2의 작동주기의 지속기간은 집합적으로 각각의 파워 사이클의 tPWM인 지속기간을 나타낸다. 일부 실시예들에서, PWM(776)은 신호 펄스들 VPW1 및 VPW2의 크기들을 부가적으로 또는 대안적으로 변경할 수 있다.
일부 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774)는 예를 들면, PWM(776)에 의해 생성되는, 전압 또는 전류 피드백 신호들, 각각 VFB 및 IFB 뿐만 아니라 CAN 버스(762)를 통해 수신되는 임의의 신호들과 같은 하나 또는 둘 이상의 인자들 또는 신호들에 기반하여 VCOMMAND를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774)는 피드백 신호들 IFB 또는 VFB 각각에 기반하여 전기변색 장치(780)에서 전류 또는 전압 레벨들을 결정하고, 위에서 설명한 바와 같은 전압 프로파일들을 생성하기 위해 파워 신호들 VPW1 및 VPW2의 상대적인 펄스 지속기간들(예를 들면, 제1의 및 제2의 작동주기들의 상대적인 지속기간들) 또는 크기들에서의 변화를 가져오기 위해 하나 또는 둘 이상의 규칙들 또는 알고리즘들에 따라 VCOMMAND를 조정한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 마이크로컨트롤러(774)는 또한 스마트 로직(778) 또는 신호 조절기(779)로부터 수신된 신호들에 응답하여 VCOMMAND를 조정할 수 있다. 예를 들면, 조절 신호(VCON)는 예를 들면, 외부 광센서 또는 광검출기(792), 내부 광센서 또는 광검출기(794), 열 또는 온도 센서(796), 또는 색조 명령 신호(VTC)와 같은, 하나 또는 둘 이상의 네트워크형 또는 비-네트워크형 장치들 또는 센서들로부터의 피드백에 응답하여 신호 조절기(779)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들면, 신호 조절기(779) 및 VCON의 부가적인 실시예들은 2012년 4월 17일자 출원되고, 이전에 참조에 의해 통합된 미국 특허 출원 일련번호 13/449,235에도 설명되어 있다.
특정한 실시예들에서, VTC는, EC 장치(780)의 색조를 동적으로 조정하고(예를 들면, 사용자는 룸 또는 구역에서 EC 장치(780)들의 색조를 정교하게 조정하거나 변경하기 위해 온도 조절 장치와 유사하게 빌딩(501)의 룸이나 구역의 제어 장치를 사용할 수 있다) 그럼으로써 VCOMMAND를 결정하는 마이크로컨트롤러(774) 내부의 로직 내로 동적 사용자 입력을 도입하게 되도록, 사용자들(예를 들면, 거주자들 또는 작업자들)에 의해 사용되거나 조정될 수 있는 0 V 내지 10 V의 아날로그 전압 신호일 수 있다. 예를 들면, 0 내지 2.5 V 범위에 설정될 때, VTC는 5 % T 상태로 전이를 유발하는데 이용될 수 있는 반면, 2.51 내지 5 V 범위에 설정될 때, VTC는 20 % T 상태로 전이를 유발하는데 이용될 수 있고, 다른 범위 및 전압 예들 중에서도, 5.1 내지 7.5 V 및 7.51 내지 10 V와 같은 다른 범위들에 대해서도 유사하다. 일부 실시예들에서, 신호 조절기(779)는 통신 버스 또는 인터페이스(790)을 통해 앞서 언급된 신호들 또는 다른 신호들을 수신한다. 일부 실시예들에서, PMW(776)은 또한 스마트 로직(778)로부터 수신된 신호 VSMART에 기반하여 VCOMMAND를 생성한다. 일부 실시예들에서, 스마트 로직(778)은 예를 들면 상호-통합 회로(I2C) 멀티-마스터 시리얼 싱글-엔드형 컴퓨터 버스와 같은 통신 버스를 통해 VSMART를 전송한다. 일부 다른 실시예들에서, 스마트 로직(778)은 1-WIRE 장치 통신 버스 시스템 프로토콜(텍사스 달라스의 Dallas Semiconductor Corp에 의함)를 통해 메모리 장치(282)와 통신한다.
일부 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774)는 하나 또는 둘 이상의 제어 기능들을 수행하기 위한 로직을 포함하는 프로세서, 칩, 카드, 또는 보드, 또는 이들의 조합을 포함한다. 마이크로컨트롤러(774)의 파워 및 통신 기능들은 예를 들면, 프로그램가능 로직 장치(PLD) 칩 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 유사한 로직과 같은 단일 칩에서 결합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774)는 예를 들면 인터넷을 포함하는 공적 네트워크 또는 사적 네트워크와 함께 통신적으로 결합될 수 있다. 도시된 예에서 마이크로컨트롤러(774)는 입력들/출력들(763 및 765)을 포함하고, 이들은 이러한 클라우드 네트워크를 ethernet 및 Wi-Fi 인터페이스에 각각 제공할 수 있다.
일반적으로, 전기변색 장치 전이들을 제어하는데 이용되는 로직은 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 설계되거나 구성될 수 있다. 달리 말하면, 드라이브 회로망을 제어하기 위한 명령어들은 하드 코딩형(hard coded)이거나 또는 소프트웨어로서 제공될 수 있다. 명령어들이 "프로그래밍"에 의해 제공된다고 말해질 수 있다. 이러한 프로그래밍은 디지털 신호 프로세서들 및 하드웨어로서 구현되는 특정한 알고리즘들을 갖는 다른 장치들에서 하드 코딩형 로직을 포함하는 임의의 형태의 로직을 포함한다고 이해된다. 프로그래밍은 또한 범용 프로세서에서 실행될 수 있는 소프트웨어 또는 펌웨어 명령어들을 포함한다고 이해된다. 일부 실시예들에서, 버스 바들에 대하여 전압의 인가를 제어하기 위한 명령어들은 제어기와 관련된 메모리 장치에 저장되거나 네트워크를 통해 제공된다. 적합한 메모리 장치들의 예들은 반도체 메모리, 자기 메모리, 광학적 메모리 등을 포함한다. 인가된 전압을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 어셈블리 언어, C, C++, Pascal, Fortran 등과 같은 임의의 통상적인 컴퓨터 판독가능 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다. 컴파일된 목적 코드 또는 스크립트는 프로그램에서 식별된 과제들을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행된다.
위에서 설명된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 마이크로컨트롤러(774), 또는 윈도우 제어기(724)는 일반적으로, 무선 제어 및 전력공급 성능들과 같은, 무선 성능들을 가질 수도 있다. 예를 들면, 마이크로컨트롤러(774)에 명령어들을 보내고 마이크로컨트롤러(774)가 예를 들면, 다른 윈도우 제어기들에, 네트워크 제어기(706)에, 또는 직접적으로 BMS(705)에 데이터를 내보내는데, 다른것들 보다도, Wi-Fi(위에서 언급됨), Bluetooth, Zigbee, EnOcean과 같은 무선 통신 프로토콜들 뿐만 아니라, 무선-주파수(RF) 신호들 또는 적외선(IR) 신호들과 같은 무선 제어 신호들이 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 무선 통신은, 다른 무선 통신들을 위한 중계 포인트로서 윈도우 제어기(724)를 사용하는 것 뿐만 아니라, 전기변색 장치(780)를 프로그래밍하거나 작동시키는 것, 전기변색 장치(780)로부터 데이터를 수집하거나 입력을 수신하는 것, 센서들로부터 데이터를 수집하거나 입력을 수신하는 것 중에서 적어도 하나를 위해 사용될 수 있다. EC 장치(780)로부터 수집된 데이터는 또한, 다른 유용한 데이터 또는 성능 메트릭들 중에서, EC 장치(780)가 활성화된(순환된) 횟수와 같은 카운트 데이터, 시간에 걸친 EC 장치(780)의 효율을 포함할 수 있다.
윈도우 제어기(724)는 또한 무선 전력 성능을 가질 수 있다. 예를 들면, 윈도우 제어기는, 윈도우 제어기(724)가 전력을 무선으로 수신하고 전기변색 장치(780)에 무선으로 전력을 분배하는 것을 가능하게 하는 전력 송신을 송신하는 하나 또는 둘 이상의 무선 전력 송신기들 뿐만 아니라 하나 또는 둘 이상의 무선 전력 송신기들로부터 송신들을 수신하는 하나 또는 둘 이상의 무선 전력 수신기들을 가질 수 있다. 무선 전력 송신은 예를 들면, 유도, 공명 유도, RF 전력 전송, 마이크로웨이브 전력 전송, 및 레이저 전력 전송을 포함한다. 예를 들면, Rozbicki를 발명자로 명명하고, 제목이 WIRELESS POWERED ELECTROCHROMIC WINDOWS이고 2010년 12월 17일자 출원되고, 그 전체로서 본원에 참조에 의해 통합되는, 미국 특허 출원 일련번호 12/971,576(Attorney Docket No. SLDMP003)는 무선 전력 성능들의 다양한 실시예들을 상세하게 설명한다.
일부 실시예들에서 광학적으로 전환가능한 전기변색 장치들을 포함하는 복수의 현장들을 모니터링하고 관리하기 위한 클라우드-기반의 기술들이 고려된다. 용어가 본원에서 그리고 청구범위에서 사용될 때, "클라우드-기반"은 개시된 기술들에서 사용되는 컴퓨팅 및/또는 데이터 저장 자원들의 적어도 일부가 모니터링되는 하나 또는 둘 이상의 현장들과는 반대로, 하나 또는 둘 이상의 원격 서버들에 존재한다는 것을 의미한다. 일부 실시예들에서, 빌딩 현장에서 전기변색 장치들의 로컬 네트워크가 배치되는 웹 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)는 클라우드-기반의 현장 모니터링 시스템 및/또는 클라우드-기반의 마스터 네트워크 제어기와 접속할 수 있다. API를 사용하여, 전기변색 장치들 및 관련 로컬 네트워크 장치들의 건전성 및 상태가 모니터링되고 제어될 수 있다. 예를 들면, 원하는 CAN 버스 제어 설정들의 원격 결정이 이루어지고 인터넷을 통해 API로 HTTP에 의해 전송될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른, 현장 모니터링 및 제어 시스템의 예를 도시한다. 도시된 예에서, 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)은 다수의 모니터링 현장들 - 현장들 1 내지 5와 접속한다. 각각의 현장은 전기변색 윈도우들과 같은 하나 또는 둘 이상의 전환가능 광학적 장치들 및 윈도우들의 전환을 제어하도록 설계되거나 구성된 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 갖는다. 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)은 또한 다수의 클라이언트 기계들 - 클라이언트들 1 내지 4와 접속한다. 클라이언트들은 워크스테이션들, 휴대용 컴퓨터들, 스마트폰들과 같은 모바일 장치들 등이 될 수 있고, 각각은 현장들에서 장치들의 기능들에 대한 정보를 제공할 수 있다. 현장 모니터링 및 관리 시스템(800)과 관련된 담당자는 하나 또는 둘 이상의 클라이언트들로부터 이러한 정보에 접근할 수 있다. 일부 경우들에서, 클라이언트들은 서로 통신하도록 구성된다. 일부 구현예들에서, 하나 또는 둘 이상의 현장들과 관련된 담당자는 클라이언트를 통해 정보의 서브 세트에 접근할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 클라이언트 기계들은 현장들의 일부 또는 전부에 대해 광학적 장치 정보의 열람들 및 분석을 제공하도록 설계되거나 구성된 하나 또는 둘 이상의 어플리케이션들을 운영한다.
현장 모니터링 및 관리 시스템(800)은 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 설정들을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 시스템(800)은 현장 인터페이스(813), 어플리케이션 서버(815), 및 리포트 서버(817)를 포함한다. 현장 인터페이스(813)는 현장들과 직접적으로 통신할 수 있고 현장들로부터 수신된 데이터를 저장하기 위한 데이터 웨어하우스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 현장으로부터의 데이터는 관계형 데이터베이스 또는 다른 데이터 저장 설비에 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터는 Oracle DB, Sequel DB, 또는 주문 설계형 데이터베이스와 같은 데이터베이스 또는 다른 데이터 저장소에 저장된다. 현장 인터페이스(813)는 현장들에서의 마스터 네트워크 제어기들과 같은 다수의 독립체들 중 임의의 것으로부터 정보를 획득하고 그 임의의 것에 명령들을 송신할 수 있다. 어플리케이션 서버(815) 및 리포트 서버(817)는 각각 어플리케이션 서비스들과 리포트들을 제공하기 위해 클라이언트들과 접속한다. 일 실시예에서, 리포트 서버는 Tableau, Jump, Actuate, 또는 주문 설계형 리포트 생성기를 운영한다. 도시된 실시예에서, 현장 인터페이스(813) 및 어플리케이션 서버(815)는 각각 리포트 서버(817)에 정보를 제공한다. 현장 인터페이스(813)와 어플리케이션 서버(815) 사이의 통신은 양방향이고, 어플리케이션 서버(815)와 리포트 서버(817) 뿐만 아니라 현장 인터페이스(813)와 리포트 서버(817) 사이의 통신도 마찬가지이다.
위에서 설명된 바와 같이, 현장은 (a) 다수의 전환가능 광학적 장치들(예를 들면, 복수의 전환가능 광학적 장치들)로서, 각각이 (윈도우) 제어기에 의해 직접적으로 제어됨, (b) 조도 센서들과 같은 다수의 센서들, 및 (c) 네트워크 제어기들 및 마스터 네트워크 제어기들과 같은 하나 또는 둘 이상의 상위 레벨 제어기들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 상위 레벨 제어기들(예를 들면, 도 5의 마스터 제어기(503))의 일부의 또는 전부의 기능성은 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)에 의해 제공된다. 결과적으로, 현장의 마스터 제어기는 상당히 단순화되거나 심지어 제거될 수 있다.
일부 실시예들에서, 현장 모니터링 및 관리 시스템은 제어기들의 계층 구조를 포함할 수 있다. 도 6은 (1) 하나 또는 둘 이상의 로컬 윈도우 제어기(예를 들면, 601)들을 포함하는 가장 낮은 레벨, (2) 하나 또는 둘 이상의 네트워크 제어기(예를 들면, 606)들을 포함하는 중간 레벨, 및 (3) 마스터 제어기(603)를 포함하는 가장 높은 레벨의 세 가지 계층 레벨들을 포함하는 제어기들의 계층 구조의 예를 보여준다. 계층 구조는 둘 또는 셋 이상의 레벨들을 포함할 수 있다. 계층 구조는 마스터 제어기, 시설 제어기, 빌딩 제어기, 층 제어기, 및/또는 로컬 제어기를 포함할 수 있다. 로컬 제어기는 하나 또는 둘 이상의 장치들에 (예를 들면, 직접적으로) 결합될 수 있다. 예를 들면, 로컬 제어기는 적어도 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 12, 24, 또는 48 장치들에 결합될 수 있다(예를 들면, 그리고 제어할 수 있다). 로컬 제어기는 앞에서 언급된 숫자들(예를 들면, 1 내지 48, 1 내지 8, 1 내지 12, 또는 1 내지 24 장치들) 사이에서 임의의 수의 장치들에 결합될 수 있다(예를 들면, 그리고 제어할 수 있다). 결합은 통신 결합을 포함할 수 있다. 결합은 유선 및/또는 무선 결합일 수 있다. 결합은 광학적 결합 또는 전기적 결합을 포함할 수 있다. 무선 결합은 하나 또는 둘 이상의 안테나들의 사용을 포함할 수 있다. 무선 결합은 광학적 또는 오디오 신호들의 전송을 포함할 수 있다. 광학적 결합은 적외 방사를 포함할 수 있다. 네트워크 제어기는 층 및/또는 빌딩 제어기일 수 있다.
일부 실시예들에서, 모니터링 및 제어 시스템의 계층 레벨은 물리적 회로망을 포함한다. 물리적 회로망은 제어기를 포함할 수 있다. 물리적 회로망은 프로세서를 포함할 수 있다. 물리적 회로망은 회로판을 포함할 수 있다. 회로망은 정교하거나(예를 들면, 컴퓨터), 또는 덜 정교할(예를 들면, 제어가능 스위치) 수 있다. 제어가능 스위치는 통신적으로 제어될 수 있다(신호 제어형). 제어가능 스위치는 배선 네트워크를 통해 전송되는 신호(예를 들면, 전기적, 오디어, 및/또는 광학적 신호)에 의해 제어될 수 있다. 통신적으로 제어가능 스위치는 벽 스위치(예를 들면, 690)와 상이할 수 있다. 통신적으로 제어가능 스위치는 수동 스위치와 상이할 수 있다. 높은 계층 레벨의 회로망은 낮은 계층 레벨의 그것보다 더 정교한 회로망을 가질 수 있다. 예를 들면, 마스터 제어기는 컴퓨터를 포함할 수 있는 반면, 로컬 제어기는 스위치일 수 있다. 계층 구조에서 적어도 하나의 상위 레벨의 회로망의 정교함은, 가장 낮은 계층 레벨(예를 들면, 로컬 제어기(들)를 포함)보다 더 높을 수 있다. 일부 실시예들에서, 회로망의 정교함은 계층 레벨과 관계될 수 있고, 가장 높은 계층(예를 들면, 마스터 제어기를 포함)은 가장 높은 회로망 정교함을 갖고, 하위 계층(예를 들면, 로컬 제어기를 포함)은 가장 낮은 회로망 정교함을 갖는다. 물리적 회로망은 메모리 및/또는 데이터 저장 유닛을 포함할 수 있다. 메모리는 다소의 데이터를 수용할 수 있다. 상위 계층 레벨 회로망에 결합된 메모리는 하위 계층 레벨의 그것보다 더 많은 데이터를 차지할 수 있다. 예를 들면, 마스터 제어기는 로컬 제어기의 메모리보다, 그 메모리에 있어서 더 많은 데이터를 보유할 수 있다. 계층 구조에서 적어도 하나의 상위 레벨의 회로망에 결합된(예를 들면, 그 일부임) 메모리는 가장 낮은 계층 레벨(예를 들면, 로컬 제어기(들)을 포함)보다 더 많은 데이터를 보유할 수 있다. 일부 실시예들에서, 회로망에 결합된(예를 들면, 그 일부임) 메모리에 의해 보유되는 데이터의 양은 계층 레벨과 관계될 수 있고, 가장 높은 계층(예를 들면, 마스터 제어기를 포함)은 가장 높은 메모리 용량을 갖고, 하위 계층(예를 들면, 로컬 제어기를 포함)은 가장 낮은 메모리 용량을 갖는다. 데이터 저장 유닛은 다소의 데이터를 수용할 수 있다. 상위 계층 레벨 회로망에 결합된 데이터 저장 유닛은 하위 계층 레벨의 그것보다 더 많은 데이터를 차지할 수 있다. 예를 들면, 마스터 제어기는 로컬 제어기의 데이터 저장 유닛보다, 그 데이터 저장 유닛에 있어서 더 많은 데이터를 보유할 수 있다. 계층 구조에서 적어도 하나의 상위 레벨의 회로망에 결합된(예를 들면, 그 일부임) 데이터 저장 유닛은 가장 낮은 계층 레벨(예를 들면, 로컬 제어기(들)을 포함)보다 더 많은 데이터를 보유할 수 있다. 일부 실시예들에서, 회로망에 결합된(예를 들면, 그 일부임) 데이터 저장 유닛에 의해 보유되는 데이터의 양은 계층 레벨과 관계될 수 있고, 가장 높은 계층(예를 들면, 마스터 제어기를 포함)은 가장 높은 데이터 저장 용량을 갖고, 하위 계층(예를 들면, 로컬 제어기를 포함)은 가장 낮은 데이터 저장 용량을 갖는다.
일부 실시예들에서, 현장 모니터링 및 제어 시스템은 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하는 제어기들의 계층 구조를 포함한다. 장치들은 시설 내에 배치될 수 있다. 시설은 하나 또는 둘 이상의 빌딩들을 포함할 수 있다. 현장 모니터링 및 제어 시스템은, 통신 네트워크 및/또는 전력 네트워크를 포함하거나, 또는 그에 결합될 수 있다. 통신 및/또는 전력 네트워크는 하나 또는 둘 이상의 배선들을 포함할 수 있다. 배선들은 광학적 또는 전기적 배선들을 포함할 수 있다. 배선들은 동축선들 또는 연선들을 포함할 수 있다. 통신 네트워크는 안테나(예를 들면, 수신 안테나 및/또는 송신 안테나), 송신기, 송수신기, 수신기, 또는 라우터를 포함할 수 있다. 네트워크는 빌딩 관리 시스템을 포함하거나, 또는 그에 결합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 계층 구조의 적어도 하나의 레벨과 관련된 적어도 하나의 제어기(예를 들면, 회로망을 포함)는 시설의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제어의 계층적 레벨들과 관련된 제어기들이 시설의 바깥쪽에 배치될 수 있다(물리적으로 위치될 수 있다). 예를 들면, 하나 또는 둘 이상의 제어의 상위 계층적 레벨들과 관련된 제어기들은 시설의 바깥쪽에 배치될 수 있다(물리적으로 위치될 수 있다). 예를 들면, 제어의 가장 낮은 레벨과 관련된 (예를 들면, 오로지) 하나 또는 둘 이상의 제어기들은 시설 내에 배치될 수 있다. 예를 들면, (예를 들면, 오로지) 제어의 가장 낮은 레벨과 관련된 하나 또는 둘 이상의 제어기들은 시설 내에 물리적으로 위치될 수 있다. 예를 들면, 계층 레벨들의 오직 하나의 레벨과 관련된 제어기(들)는 시설 내에 물리적으로 위치된다. 예를 들면, (예를 들면, 오로지) 계층 레벨들 중에서 가장 낮은 레벨과 관련된 제어기(들)은 시설 내에 물리적으로 위치된다. 예를 들면, (i) 회로망 정교함, (ii) 로직 정교함, (iii) 메모리 용량, 및/또는 (iv) 데이터 저장 용량의 가장 낮은 레벨을 갖는 (예를 들면, 오로지) 제어기(들)은 시설 내에 물리적으로 위치된다. 예를 들면, 가장 낮은 종속 레벨을 갖는 (예를 들면, 오로지) 제어기(들)은 시설 내에 물리적으로 위치된다. 예를 들면, 그들이 제어하는 하나 또는 둘 이상의 장치들에 직접적으로 결합된 (예를 들면, 오로지) 제어기(들)은 시설 내에 물리적으로 위치된다. 일부 실시예들에서, 제1 제어기가 장치에 직접적으로 결합될 때, 제1 제어기와 그 장치 사이에 개재하는 제2 제어기가 없다. 일부 실시예들에서, 제1 제어기가 장치에 직접적으로 결합될 때, 제1 장치와 그 장치 사이에 개재하는 다른 회로망이 없다. 회로망은 전자적 및/또는 광학적 회로망(예를 들면, 하나 또는 둘 이상의 광섬유들을 포함)일 수 있다.
일부 실시예들에서, 계층 구조의 적어도 하나의 레벨과 관련된 로직은 시설의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 로직은 회로망(예를 들면, 컴퓨터와 같은 프로세서)에 의해 읽혀질 수 있는 적어도 비-일시적인 매체에 내장될 수 있다. 로직은 코드(예를 들면, ASCII, Java, C++ 또는 Python)의 형태일 수 있다. 예를 들면, 복수의 제어의 계층적 레벨들과 관련된 로직은 시설의 바깥쪽에 위치되는 비-일시적인 매체에 내장될 수 있다. 예를 들면, 하나 또는 둘 이상의 제어의 상위 계층적 레벨들과 관련된 로직은 시설의 바깥쪽에 위치되는(예를 들면, 물리적으로 배치되는) 비-일시적인 매체에 내장될 수 있다. 예를 들면, (예를 들면, 오로지) 제어의 가장 낮은 레벨과 관련된 하나 또는 둘 이상의 로직들이 시설 내에 배치되고 위치되는 비-일시적인 매체에 내장될 수 있다. 예를 들면, (예를 들면, 오로지) 제어의 가장 낮은 레벨과 관련된 하나 또는 둘 이상의 로직들이 시설 내에 물리적으로 위치되는 비-일시적인 매체에 내장될 수 있다. 예를 들면, 제어의 계층 구조와 관련된 모든 로직(들)은 시설의 바깥쪽에 물리적으로 위치되는 비-일시적인 매체에 내장될 수 있다. (예를 들면, 오로지) 제어의 계층 구조와 관련된 로직(들)은 시설의 바깥쪽에 물리적으로 위치된 비-일시적인 매체에 내장되고, 시설로 전송될 수 있다(예를 들면, 하나 또는 둘 이상의 네트워크 시스템을 통해서). 전송은 신호법(예를 들면, 광학적, 음향적, 및/또는 전기적 신호법)을 통해서 일 수 있다. 전송은 회로망(예를 들면, 로컬 제어기)으로일 수 있다. 로직은 제어기들의 계층 구조의 회로망(예를 들면, 그 임의의 회로망)에 의해 준비될 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 장치들은 제어 시스템에 작동적으로(예를 들면, 통신적으로) 결합될 수 있다. 제어 시스템은 제어기들의 계층 구조를 포함할 수 있다. 장치들은 이미터, 센서, 또는 윈도우(예를 들면, IGU)를 포함할 수 있다. 장치는 본원에서 개시된 것과 같은 임의의 장치일 수 있다. 복수의 장치들 중 적어도 두 개는 동일한 타입을 가질 수 있다. 예를 들면, 둘 또는 셋 이상의 IGU들이 제어 시스템에 결합될 수 있다. 복수의 장치들 중에서 적어도 두 개는 상이한 타입들을 가질 수 있다. 예를 들면, 센서 및 이미터는 제어 시스템에 결합될 수 있다. 때때로 복수의 장치들은 적어도 20, 50, 100, 500, 1000, 2500, 5000, 7500, 10000, 50000, 100000, 또는 500000 장치들을 포함할 수 있다. 복수의 장치들은 앞서 언급된 숫자들 사이에서 임의의 수를 가질 수 있다(예를 들면, 20 장치들 내지 500000 장치들, 20 장치들 내지 50 장치들, 50 장치들 내지 500 장치들, 500 장치들 내지 2500 장치들, 1000 장치들 내지 5000 장치들, 5000 장치들 내지 10000 장치들, 10000 장치들 내지 100000 장치들, 또는 100000 장치들 내지 500000 장치들). 예를 들면, 층에서 윈도우들의 수는 적어도 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 또는 50일 수 있다. 층에서 윈도우들의 수는 앞서 언급된 숫자들 사이에서 임의의 수일 수 있다(예를 들면, 5 내지 50, 5 내지 25, 또는 25 내지 50). 때때로 장치들은 다층형 빌딩 내에 있을 수 있다. 다층형 빌딩의 층들의 적어도 일부는 제어 시스템에 의해 제어되는 장치들을 가질 수 있다(예를 들면, 다층형 빌딩의 층들의 적어도 일부는 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다). 예를 들면, 다층형 빌딩은 제어 시스템에 의해 제어되는 적어도 2, 8, 10, 25, 50, 80, 100, 120, 140, 또는 160 층들을 가질 수 있다. 제어 시스템에 의해 제어되는 층들(예를 들면, 그 내의 장치들)의 수는 앞서 언급된 숫자들 사이에서 임의의 수일 수 있다(예를 들면, 2 내지 50, 25 내지 100, 또는 80 내지 160). 층은 적어도 약 150 m2, 250 m2, 500 m2, 1000 m2, 1500 m2, 또는 2000 제곱 미터(m2)를 갖는 면적을 가질 수 있다. 층은 앞서 언급된 임의의 층 면적 값들 사이의 면적을 가질 수 있다(예를 들면, 약 150 m2 내지 약 2000 m2, 약 150 m2 내지 약 500 m2, 약 250 m2 내지 약 1000 m2, 또는 약 1000 m2 내지 약 2000 m2).
일부 실시예들에서, 제어기는 회로망을 포함한다. 제어기는 자동 제어기일 수 있다. 제어기는 프로그램 가능할 수 있다. 제어기는 프로그램 가능 회로망을 포함할 수 있다. 제어기는 프로그램 가능 로직 장치(PLD)를 가질 수 있다. 프로그램 가능 로직 장치는 복합 프로그램 가능 로직 장치, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이, 일반 어레이 로직, 프로그램 가능 어레이 로직, 또는 프로그램 가능 로직 어레이를 포함할 수 있다. 제어기는 비례, 적분 및 미분 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 제어기는 스위치(예를 들면, 전기적 및/또는 광학적 스위치), 커패시터, 저항기, 또는 액추에이터를 포함할 수 있다. 제어기는 신호 부스터를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기들의 계층 구조는 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하도록 구성될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 장치들 중 장치는 윈도우, 센서, 액추에이터, 이미터, 안테나, 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 이미터는 버저, 조명, 히터, 쿨러, 및/또는 난방 냉방 환기 및 에어 컨디셔닝 시스템(HVAC)을 포함할 수 있다. 센서는 다음 중 하나 또는 둘 이상에 대해 처리하고, 측정하고, 분석하고, 검출하고 그리고/또는 반응하도록 구성될 수 있다: 데이터, 온도, 습도, 사운드, 힘, 압력, 전자기파들, 위치, 거리, 움직임, 유동, 가속, 속도, 진동, 먼저, 광, 눈부심, 색상, 가스(들), 및/또는 환경의(예를 들면, 구내의) 다른 측면들(예를 들면, 특성들). 구내는 시설을 포함할 수 있다. 기체들은 휘발성 유기화합물들(VOCs)을 포함할 수 있다. 기체들은 일산화탄소, 이산화탄소, 수증기(예를 들면, 습기), 산소, 라돈, 및/또는 황화수소를 포함할 수 있다. 윈도우는 착색가능 윈도우(예를 들면, 전기변색 윈도우와 같은 전기적으로 착색가능한 윈도우)일 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 프로세싱 유닛(예를 들면, CPU 또는 GPU)을 포함할 수 있다. 제어기는 입력을 수신할 수 있다(예를 들면, 적어도 하나의 센서로부터). 제어기는 회로망, 전기적 배선, 광학적 배선, 소켓, 및/또는 아울렛을 포함할 수 있다. 제어기는 출력을 전달할 수 있다. 제어기는 다중 (예를 들면, 종속-) 제어기들을 포함할 수 있다. 제어기는 제어 시스템(예를 들면, 제어기들의 계층 구조)의 일부일 수 있다. 제어 시스템은 마스터 제어기, 층(예를 들면, 네트워크 제어기를 포함) 제어기, 로컬 제어기를 포함할 수 있다. 로컬 제어기는 윈도우 제어기(예를 들면, 광학적으로 전환가능한 윈도우를 제어함), 구내 제어기, 또는 구성요소 제어기일 수 있다. 예를 들면, 제어기는 계층적 제어 시스템(예를 들면, 층 제어기들, 로컬 제어기들(예를 들면, 윈도우 제어기들), 구내 제어기들, 및/또는 구성요소 제어기들인, 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 지시하는 메인 제어기를 예를 들어 포함함)의 일부일 수 있다. 제어기는 하나 또는 둘 이상의 장치들(예를 들면, 장치들에 직접적으로 결합됨)을 제어할 수 있다. 제어기는 그것이 제어하는 하나 또는 둘 이상의 장치들의 근위에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제어기는 광학적으로 전환가능한 장치(예를 들면, IGU), 안테나, 센서, 및/또는 출력 장치(예를 들면, 광원, 음원, 냄새 소스, 가스 소스, HVAC 아울렛, 또는 히터)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 층 제어기는 하나 또는 둘 이상의 윈도우 제어기들, 하나 또는 둘 이상의 구내 제어기들, 하나 또는 둘 이상의 구성요소 제어기들, 또는 그 임의의 조합을 지시할 수 있다. 층(예를 들면, 네트워크를 포함) 제어기는 복수의 로컬(예를 들면, 윈도우를 포함) 제어기들을 제어할 수 있다. 복수의 로컬 제어기들은 시설의 일부 내에 배치될 수 있다(예를 들면, 빌딩의 일부 내에). 시설의 일부는 시설의 층일 수 있다. 예를 들면, 층 제어기는 층에 할당될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들면, 층 사이즈 및/또는 층 제어기에 결합된 로컬 제어기들의 수에 의존하여, 층은 복수의 층 제어기들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 층 제어기는 층의 일부에 할당될 수 있다. 예를 들면, 층 제어기는 시설 내에 배치된 로컬 제어기들의 일부에 할당될 수 있다. 예를 들면, 층 제어기는 시설의 층들의 일부에 할당될 수 있다. 마스터 제어기는 하나 또는 둘 이상의 층 제어기들에 결합될 수 있다. 층 제어기는 시설 내에 배치될 수 있다. 마스터 제어기는 시설 내에, 또는 시설의 외부에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기는 빌딩 관리 시스템의 일부이거나, 또는 그에 작동적으로 결합된다.
일부 실시예들에서, 제어기는 하나 또는 둘 이상의 입력들을 수신하고/하거나 하나 또는 둘 이상의 출력들을 생성한다. 제어기는 단일 입력 단일 출력 제어기(SISO) 또는 다중 입력 다중 출력 제어기(MIMO)일 수 있다. 제어기는 수신된 입력 신호를 해석할 수 있다. 제어기는 하나 또는 둘 이상의 구성요소들(예를 들면, 센서들)로부터 데이터를 획득할 수 있다. 획득은 수신 또는 추출을 포함할 수 있다. 데이터는 측정, 추정, 결정, 생성, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 제어기는 피드백 제어를 포함할 수 있다. 제어기는 피드-포워드 제어를 포함할 수 있다. 제어는 온-오프 제어, 비례 제어, 비례-적분(PI) 제어, 또는 비례-적분-미분(PID) 제어를 포함할 수 있다. 제어는 개방 루프 제어, 또는 폐 루프 제어를 포함할 수 있다. 제어기는 폐 루프 제어를 포함할 수 있다. 제어기는 개방 루프 제어를 포함할 수 있다. 제어기는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 키보드, 키패드, 마우스, 터치 스크린, 마이크로폰, 음성 인식 패키지, 카메라, 이미징 시스템, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다(또는 그에 작동적으로 결합됨). 출력들은 디스플레이(예를 들면, 스크린), 스피커, 또는 프린터를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로컬 제어기는 하나 또는 둘 이상의 IGU들, 하나 또는 둘 이상의 센서들, 하나 또는 둘 이상의 출력 장치들(예를 들면, 하나 또는 둘 이상의 이미터들), 또는 그 임의의 조합을 제어한다. 제어기는 외부 소스에 작동적으로 결합(예를 들면, 직접적으로/간접적으로 및/또는 유선으로/무선으로)될 수 있다. 외부 소스는 네트워크(예를 들면, 전기적 그리드 및/또는 통신 네트워크)를 포함할 수 있다. 외부 소스는 하나 또는 둘 이상의 센서 또는 출력 장치를 포함할 수 있다. 외부 소스는 클라우드-기반의 어플리케이션 및/또는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 통신은 유선 및/또는 무선일 수 있다. 외부 소스는 시설의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 외부 소스는 예를 들면, 벽에 또는 시설의 천장에, 배치된 하나 또는 둘 이상의 센서들 및/또는 안테나들을 포함할 수 있다. 통신은 단방향 또는 양방향일 수 있다.
본원에서 설명되는 방법들, 시스템들 및/또는 기구는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 본원에서 설명되는 임의의 기구들(예를 들면, 센서들, 이미터들, 수신기를, 안테나들, 또는 윈도우들)과 통신 상태에 있을 수 있다. 기구들(예를 들면, 장치들)은 예를 들면, 본원에서 설명된 것과 같은 적어도 두개의 동일한 타입 및/또는 적어도 두 개의 상이한 타입들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 시스템은 제1 장치 및/또는 제2 장치와 통신 상태에 있을 수 있다. 제어 시스템은 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어할 수 있다. 제어 시스템은 빌딩 관리 시스템(예를 들면, 조명, 보안, 및/또는 에어 컨디셔닝 시스템)의 하나 또는 둘 이상의 구성요소들을 제어할 수 있다. 제어기는 구내의 적어도 하나의 (예를 들면, 환경적) 특성을 조절할 수 있다. 제어 시스템은 예를 들면, 본원에서 개시된 임의의 장치들을 사용하여 구내 환경을 조절할 수 있다. 제어는 수동 및/또는 자동 제어를 포함할 수 있다. 제어 시스템은 빌딩 관리 시스템의 임의의 구성요소를 사용하여 구내 환경을 조절할 수 있다. 예를 들면, 제어 시스템은 난방 요소에 의해 및/또는 냉방 요소에 의해 제공되는 에너지를 조절할 수 있다. 예를 들면, 제어 시스템은 구내로 및/또는 구내로부터 통풍구를 통해 유동하는 공기의 속도를 조절할 수 있다. 제어 시스템은 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 프로세싱 유닛일 수 있다. 제어기는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛은 중앙에 있을 수 있다. 프로세싱 유닛은 중앙 처리 장치(본원에서 약자로 "CPU")를 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛은 그래픽 처리 장치(본원에서 약자로 "GPU")일 수 있다. 제어기(들) 또는 제어 메커니즘들(예를 들면, 컴퓨터 시스템을 포함)은 본 개시의 하나 또는 둘 이상의 방법들을 구현하도록 프로그래밍될 수 있다. 프로세서는 본 개시의 방법들을 구현하도록 프로그래밍될 수 있다. 제어기는 본원에서 개시된 형성 시스템들 및/또는 기구들의 적어도 하나의 구성요소를 제어할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어 시스템은 컴퓨터 시스템을 포함한다. 컴퓨터 시스템은 예를 들면, 제어 난방, 냉방, 조명, 환기, 또는 그 임의의 조합과 같은, 본 개시의 방법들, 기구들 및 시스템들의 다양한 특징들을 제어(예를 들면, 지시, 모니터닝, 및/또는 조절)할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 본원에 개시된 임의의 장치들의 일부이거나, 또는 그와 통신 상태에 있을 수 있다. 컴퓨터는 본원에서 개시된 하나 또는 둘 이상의 메커니즘들, 및/또는 그 임의의 부분들에 결합될 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터는 하나 또는 둘 이상의 센서들, 밸브들, 스위치들, 조명들, 윈도우들(예를 들면, IGU들), 모터들, 펌프들, 광학적 구성요소들, 또는 그 임의의 조합에 결합될 수 있다.
컴퓨터 시스템은 프로세싱 유닛(본원에서 또한 "프로세서", "컴퓨터" 및 "컴퓨터 프로세서"라고 사용됨)을 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템은 메모리 또는 메모리 위치(예를 들면, 랜덤-엑세스 메모리, 읽기 전용 메모리, 플래쉬 메모리), 전자 저장 유닛(예를 들면, 하드 디스크), 하나 또는 둘 이상의 다른 시스템들과의 통신을 위한 통신 인터페이스(예를 들면, 네트워크 어댑터), 및 캐쉬, 다른 메모리, 데이터 저장 및/또는 전자 디스플레이 어댑터들과 같은, 주변 장치들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메모리, 저장 유닛, 인터페이스, 및/또는 주변 장치들은 예를 들면, 마더보드와 같은, 통신 버스(실선들)를 통해 프로세싱 유닛과 통신 상태에 있다. 저장 유닛은 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 유닛(또는 데이터 저장소)가 될 수 있다. 데이터 저장 유닛은 메모리일 수 있다. 컴퓨터 시스템은 예를 들면, 통신 인터페이스의 도움으로, 컴퓨터 네트워크("네트워크")에 작동적으로 결합될 수 있다. 네트워크는 인터넷, 인터넷 및/또는 엑스트라넷, 또는 인터넷과 통신 상태에 있는 인트라넷 및/또는 엑스트라넷을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 네트워크는 원거리 통신 및/또는 데이터 네트워크를 포함한다. 네트워크는 클라우딩 컴퓨팅과 같은, 분산형 컴퓨팅을 가능하게 할 수 있는, 하나 또는 둘 이상의 컴퓨터 서버들을 포함할 수 있다. 일부의 경우들에서는 컴퓨터 시스템의 도움으로, 네트워크는 컴퓨터 시스템에 결합된 장치들이 클라이언트 또는 서버로서 행동하는 것을 가능하게 할 수 있는 피어-투-피어 네트워크를 구현할 수 있다.
프로세싱 유닛은 프로그램 또는 소프트웨어로 구체화될 수 있는 기계-판독가능 명령어들의 시퀀스를 실행할 수 있다. 명령어들은 메모리와 같은, 메모리 위치에 저장될 수 있다. 명령어들은, 프로세싱 유닛이 본 개시의 방법들을 구현하도록 후속적으로 프로그래밍하거나 또는 이와는 달리 구성할 수 있는 프로세싱 유닛에 지시될 수 있다. 프로세싱 유닛에 의해 수행되는 작동들의 예들은 페치, 디코딩, 실행, 및 답장 쓰기를 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛은 명령어들을 해석하고/하거나 실행할 수 있다. 프로세서는 마이크로프로세서, 데이터 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 그래픽 처리 장치(GPU), 시스템-온-칩(SOC), 코-프로세서, 네트워크 프로세서, 주문형 반도체(ASIC), 어플리케이션 특정 명령-셋 프로세서(ASIPs), 제어기, 프로그래밍가능 로직 장치(PLD), 칩셋, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 프로세싱 유닛은 집적회로와 같은, 회로의 일부일 수 있다. 컴퓨터 시스템의 하나 또는 둘 이상의 다른 구성요소들은 회로에 포함될 수 있다.
저장 유닛은 드라이버들, 라이브러리들 및 저장형 프로그램들과 같은 파일들을 저장할 수 있다. 저장 유닛은 사용자 데이터(예를 들면, 사용자 선호들 및 사용자 프로그램들)를 저장할 수 있다. 일부 경우들에서, 컴퓨터 시스템은 인트라넷 또는 인터넷을 통해 컴퓨터 시스템과 통신 상태에 있는 원격 서버 상에 위치된 것과 같은, 컴퓨터 시스템의 외부에 있는 하나 또는 둘 이상의 부가적인 데이터 저장 유닛들을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템은 네트워크를 통해 하나 또는 둘 이상의 원격 컴퓨터 시스템들과 통신할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템은 사용자(예를 들면, 운용자)의 원격 컴퓨터 시스템과 통신할 수 있다. 원격 컴퓨터 시스템들의 예들은 개인용 컴퓨터들(예를 들면, 휴대용 PC), 슬레이트 또는 테블릿 PC(예를 들면, Apple® iPad, Samsung® Galaxy Tab), 전화들, 스마트폰들(예를 들면, Apple® iPhone, Android-가능 장치, Blackberry®), 또는 개인용 휴대 정보 단말기를 포함한다. 사용자(예를 들면, 클라이언트)는 네트워크를 통해 컴퓨터 시스템에 접근할 수 있다.
본원에서 설명되는 것과 같은 방법들은 예를 들면, 메모리 또는 전자 저장 유닛 상에서와 같은, 컴퓨터 시스템의 전자적 저장 위치에 저장된 기계(예를 들면, 컴퓨터 프로세서) 실행가능 코드에 의해 구현될 수 있다. 기계 실행가능 또는 기계-판독가능 코드는 소프트웨어의 형태로 제공될 수 있다. 사용 중, 프로세서는 코드를 실행할 수 있다. 일부 경우들에서, 코드는 프로세서에 의해 저장 유닛으로부터 검색되고 빠른 접근을 위해 메모리에 저장될 수 있다. 일부 상황들에서, 전자 저장 유닛은 배제될 수 있고, 기계-실행가능 명령어들은 메모리에 저장된다.
코드는 프리-컴파일링되고 코드를 실행시키도록 구성된 프로세서를 갖는 기계와 사용을 위해 구성될 수 있거나 또는 실행 시간 동안 컴파일링될 수 있다. 코드는 코드를 프리-컴파일링된 또는 컴파일링된 양식으로 실행하게 하는 것이 선택될 수 있는 프로그래밍 언어로 공급될 수 있다.
일부 실시예들에서, 프로세서는 로직(예를 들면, 코드의 형태로)을 포함한다. 코드는 프로그램 명령어들일 수 있다. 프로그램 명령어들은 적어도 하나의 프로세서(예를 들면, 컴퓨터)가 피드 포워드 및/또는 피드 백 루프를 지시하도록 유발할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로그램 명령어들은 적어도 하나의 프로세서가 폐 루프 및/또는 개방 루프 제어 방안을 지시하도록 유발한다. 제어는 하나 또는 둘 이상의 센서 판독값들(예를 들면, 센서 데이터)에 적어도 부분적으로 기반할 수 있다. 하나의 제어기는 복수의 동작들을 지시할 수 있다. 적어도 두 개의 동작들은 상이한 제어기들에 의해 지시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 제어기는 동작들 (a), (b) 및 (c) 중 적어도 두 개를 지시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 제어기들은 동작들 (a), (b) 및 (c) 중 적어도 두 개를 지시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 상이한 컴퓨터로 하여금 동작들 (a), (b) 및 (c) 중 적어도 두 개를 지시하도록 유발한다. 일부 실시예들에서, 상이한 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 각각의 상이한 컴퓨터로 하여금 동작들 (a), (b) 및 (c) 중 적어도 두 개를 지시하도록 유발한다. 제어기 및/또는 컴퓨터 판독가능 매체는 본원에서 개시된 기구들 또는 그 구성요소들의 임의의 것을 지시할 수 있다. 제어기 및/또는 컴퓨터 판독가능 매체는 본원에서 개시된 방법들의 임의의 동작들을 지시할 수 있다.
현장 모니터링 시스템은 원격 현장들과 통신하기 위한 하나 또는 둘 이상의 인터페이스들을 포함할 수 있다. 이들 인터페이스들은 전형적으로 인터넷을 통해 안전하게 통신하기 위한 포트들 또는 연결들이다. 물론, 다른 형태들의 네트워크 인터페이스들도 사용될 수 있다. 데이터는 현장으로부터 현장 모니터링 시스템으로 발송하기 전에 압축될 수 있다. 현장 모니터링 시스템은 무선 연결 또는 케이블 연결을 통해 개별적인 현장들과 접속할 수 있다. 도 8에 도시된 예시적인 실시예에서, 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)은 "클라우드"로 구현되어 있다. 현장 모니터링 시스템은 중앙화되거나 분산될 수 있고 인정받은 담당자에 의해 클라이언트 어플리케이션을 사용하여 어디로부터든 접근될 수 있다. 시스템의 다양한 구성요소들이 하나 또는 둘 이상의 현장들, 모든 현장들로부터 원격인 위치에 및/또는 클라우드에 함께 또는 떨어져서 위치될 수 있다. 현장 모니터링 시스템의 부가적인 특징들, 기능들, 모듈들 등은 데이터 및 이벤트 보고자, 데이터 및 이벤트 로그 및/또는 데이터베이스, 데이터 분석자/보고자, 및 전달자를 포함할 수 있다.
많은 실시예들에서, 현장 데이터 분석의 모두 또는 대부분이 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)에서 수행될 수 있지만, 이것은 항상 그렇지는 않다. 일부 구현예들에서, 일부 현장 레벨 분석들, 데이터 압축 등은 현장 모니터링 시스템으로 현장 데이터를 발송하기 전에 원격 현장에서 수행된다. 예를 들면, 네트워크 또는 마스터 네트워크 제어기는 분석, 데이터 압축 등을 수행할 수 있는 충분한 프로세싱 파워 및 기타 자원들을 가질 수 있고 그에 따라 프로세싱은 이를 이용하도록 분산될 수 있다. 프로세싱 파워의 이러한 분산은 정적이지 않을 수 있고, 즉, 수행되는 기능들에 따라, 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)은 앞서 언급된 과제들을 수행하기 위한 원격 프로세서들에 의지할 수도 그렇지 않을 수도 있다. 따라서, 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)은 현장의 원격 프로세서들을 사용하는지 여부의 유연성으로 구성될 수 있다.
다양한 시설들에서의 센서들 및 제어기들의 모니터링을 통해, 현장 모니터링 및 관리 시스템(800)은 다음의 서비스들 중 임의의 하나 또는 둘 이상을 제공할 수 있다:
a. 고객 서비스 - 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)은 전환가능 장치, 센서, 및/또는 제어기로부터의 데이터가 문제를 나타내면 주목할 수 있다. 문제는 고장과 같이 당면한 것일 수가 있거나, 예를 들면, 구성요소의 성능이 명시된 파라미터들로부터 표류할 때(아직 충분히 기능중이지만) 임박한 문제가 예상될 수 있다. 응답으로, 서비스 담당자는 문제를 고치기 위해 원격 위치를 방문하고/하거나 문제가 존재한다고 원격 위치, 설비에 통신할 수 있다. 후자의 시나리오에서, 서비스 담당자는 예를 들면, 사양서로부터의 표류를 보상하기 위해 전환가능 장치의 제어기를 재프로그래밍할 수 있다. 일부 경우들에서, 현장에서 드러나지기 전에 잠재적인 이슈들이 표시되고 해결된다. 예를 들면, 앞서 언급된 재프로그래밍은 윈도우로부터의 적절한 성능을 영구적으로 제공하거나 또는 필드 서비스 인원이 현장을 방문하고 유닛을 교체하거나 수리할 수 있을 때까지 충분한 성능을 제공할 수 있다. 부가적으로, 모니터링 시스템은 현장들과의 문제들을 자동수정하도록 구성될 수 있다. 이와 달리 언급되지 않는 한, 본원에서 설명되는 문제들, 이슈들, 에러들 등의 어느 것도 현장 모니터링 시스템의 발견적 교수법을 이용하여 자동수정될 수 있다. 일 예에서, 모니터링 시스템은 전기변색 윈도우에서 사양서로부터의 표류를 발견하고 표류를 보상하도록 윈도우의 제어기(들)를 자동적으로 재프로그래밍한다. 시스템은 또한 이러한 이벤트에 대해 서비스 담당자에게 알린다. 그 후 서비스 담당자는 예를 들면, 추가적인 재프로그래밍, 윈도우의 교체, 제어기의 교체 등, 최선의 방침들 결정할 수 있다. 입주자는 윈도우 및/또는 제어기에 어긋난 것이 존재한다는 표시를 갖지 못할 수 있고, 윈도우의 성능에 관한 입주자의 인식은 이러한 것들 동안에 변하지 않을 수 있다. 이 시스템은 문제들의 빠른 해결을 가능하게 한다. 예를 들면, 대시보드 인터페이스는 높은 레벨 요약으로부터 이슈들로 드릴다운하는 능력을 제공할 수 있다. 높은 레벨 요약으로부터, 시스템은 현장-특정된 컨텍스트 기반한 로그 파일 섹션들, 도식들, 그림들 및 리포트들에 쉬운 접근을 제공할 수 있다. 일부 구현예들에서, 현장과의 하나 또는 둘 이상의 문제들이 식별될 때 시스템은 전체 현장을 표시한다. 이러한 방식으로, 시스템과 상호작용하는 인원들은 그들이 이러한 정보를 원할 때까지 이슈에 관한 세부 사항들에 노출될 필요가 없다. 따라서, 예를 들면, 서비스 담당자는 표시된 현장을 빨리 선택하고, 실제 문제에 드릴다운할 수 있고, 이는 예를 들면 비-치명적인 이슈를 갖는 하나의 윈도우일 수가 있다. 이를 통해 서비스 담당자는 (a) 어디서 문제들이 발생하는지를 빨리 결정하고, (b) 각각의 현장에서 문제의 성질을 빨리 결정하고, 그리고 (c) 임의의 문제들을 효과적으로 우선순위를 매길 수 있다. 시스템은 HVAC 시스템들과 같은 현장의 다른 시스템들에 예견 능력이 있는 데이터를 제공할 수도 있고, 이로써 이러한 시스템들이 사용자 편의를 향상시키고/시키거나 에너지를 절약할 수 있도록 한다.
b. 관찰된 사용 트렌드들에 기반하여 설비의 맞춤화. 사용자 선호들은 시간에 따라 프로그램에 통합될 수 있다. 예로서, 현장 모니터링 시스템은 하루의 특정한 시각들에서 최종 사용자(예를 들면, 입주자)가 윈도우 제어 알고리즘을 어떻게 오버라이드하고자 시도하는지를 결정할 수 있고 사용자의 미래 행동을 예측하는데 이러한 정보를 사용한다. 이는 학습된 사용자 선호에 따라 색조 레벨들을 설정하는 윈도우 제어 알고리즘을 변경할 수 있다.
c. 다른 설비들에 학습된 접근들을 전개하기(예를 들면, 오후의 뇌우가 접근할 때 최선으로 윈도우들을 착색하는 방법). 전환가능 장치 네트워크들의 설치된 베이스로부터의 집합적인 경험 및 정보를 이용하여 달성되는 이점들이 있다. 예를 들면, 이는 제어 알고리즘들을 미세 조정하고, 특정한 시장 세그먼트를 위한 윈도우/네트워크 상품들을 맞춤화하고/하거나, 새로운 아이디어들(예를 들면, 제어 알고리즘들, 센서 배치)을 테스트하는데 도움을 준다.
다음의 설명은 현장 모니터링 시스템에 의해 모니터링될 수 있는 현장 정보의 일부 타입들의 예들을 제공한다. 정보는 개별적인 전환가능 장치들에 대한 전압 및/또는 전류 대 시간 데이터, 센서 출력 대 시간, 제어기 네트워크들에 대한 통신들 및 네트워크 이벤트들 및 로그들 등과 같은 다양한 소스들로부터 제공될 수 있다. 시간 변수는 태양 위치, 기상 등과 같은 외부 이벤트들과 관련될 수 있다. 주기적인 구성요소를 갖는 정보는 시간 도메인 뿐만 아니라 빈도 도메인에서 분석될 수 있다.
예를 들면, 다음의 정보는 윈도우 제어기들 전류/전압 데이터로부터 도출될 수 있다:
a. 피크 전류에서의 변화들[이는 광학적 전이를 발생시키기 위한 램프부터 드라이브(ramp to drive) 전압의 인가 중에 가끔씩 생성된다.]
b. 홀드(누출) 전류에서의 변화들[이는 전환가능 장치의 최종 상태에서 관찰될 수 있다. 증가하는 누출 전류의 속도는 장치에서 단락이 발생되어 왔다는 가능성과 상호관련될 수 있다. 가끔씩 단락은 장치에서 광륜과 같은 바람직하지 않은 결점을 유발한다. 이들은 2013년 4월 9일자 출원되고 그 전체로서 참조에 의해 본원에 통합된 미국 특허 출원 번호 13/859,623에서 설명된 것과 같이 예를 들면 휴대용 결점 완화 기구를 이용하여 필드 서비스가능할 수 있다.
c. 필요한 전압 보상에서의 변화[전압 보상은 전력원으로부터 전환가능 장치까지의 전도성 경로에서 전압 저하를 설명하는데 필요한 전압에서의 변화이다.]
d. 전이된 전체 전하에서의 변화[시간 기간에 걸쳐 및/또는 전환가능 장치의 특정한 상태 동안(드라이브 동안 또는 홀드 동안)에 측정됨.]
e. 전력 소모에서의 변화[전력 소모는 윈도우 또는 제어기 당 (I*V)에 의해 계산될 수 있다.]
f. 동일한 부하들을 갖는 동일한 파사드에서 다른 WC(윈도우 제어기들)와의 비교[이는 모니터링 시스템이 제어기에 의해 제어되는 특정한 장치라기 보다는 특정한 제어기가 이슈를 갖는다는 것을 결정하는 것을 허용한다. 예를 들면, 각각이 동일한 이슈를 나타내는 다섯 개의 절연형 유리 유닛들에 하나의 윈도우 제어기가 연결될 수 있다. 다섯 개의 장치들이 모두 동일한 이슈를 겪는 것은 일어날 것 같지 않기 때문에, 모니터링 시스템은 제어기가 문제라고 결론내릴 수 있다.]
g. 비정상 프로파일들의 경우들: 예를 들면, 이중 착색/이중 클리어링[이중 착색/이중 클리어링은 정상 드라이브 사이클(전압 및/또는 전류 프로파일)이 적용되고 전환가능 장치가 전환되지 않은 상황을 지칭하고, 이 경우에 제2 드라이브 사이클이 수행되어야 한다.]
h. 스위칭 특성들 대 외부 기상[특정한 온도들 또는 기상 조건들에서, 모니터링 시스템은 특정한 전환 결과들 또는 성능을 기대한다. 예상되는 응답으로부터의 편차들은 제어기, 전환가능 장치, 및/또는 센서와의 이슈를 암시한다.]
본원에서 설명된 변화들 및 비교들은 예를 들면, 네트워크 제어기 레벨에서 수집된 데이터로부터 생성될 수 있다. 역사적 자료(일들, 주들, 월들, 연들)는 현장 모니터링 시스템에 보존되고, 이러한 데이터는 비교를 위해 사용될 수 있다. 이러한 데이터로, 온도에 따른 변동들이 식별되고 적절하다면 무시될 수 있다. 다양한 변화들은, 독립하든 조합이든, 윈도우, 제어기, 센서 등에서의 문제의 특징을 제공할 수 있다. 앞서 말한 파라미터들 중 임의의 하나 또는 둘 이상은 전원 장치로부터 전환가능 장치까지(이를 포함함)의 임의의 위치에서 임피던스의 증가를 식별할 수 있다. 이러한 경로는 전환가능 장치, 장치에 연결된 버스 바, 버스 바에의 리드 부착, 리드 부착 또는 IGU에의 커넥터, 커넥터(또는 IGU)와 전원 장치 사이의 배선들의 그룹(때로는 "피그 테일(pigtail)"로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 예로서, 파라미터들 1a 내지 1e 중 하나 또는 둘 이상의 변화는 윈도우 프레임에서 물에 의해 초래된 부식을 나타낼 수 있다. 이러한 파라미터들의 조합을 이용하는 모델은 이러한 부식의 특징을 인식하고 이러한 이슈를 원격으로 정확하게 리포트할 수 있다.
추가적인 예로서, 다음의 정보는 윈도우 제어기 상태 및 구역 상태 변화들로부터 도출될 수 있다:
a. 그의 구역과 동시에 이루어지지 않는 임의의 윈도우 제어기 - 예를 들면, 이것은 통신 이슈들에 기인할 수 있다[예: 현장의 구역에 다수의 제어기들이 존재하고, 이들 제어기들 중 하나가 예상대로 행동한다면, 현장 모니터링 시스템은 일탈적인 제어기가 통신 네트워크를 통해 명령들을 수신하지 못하거나 따르지 않는다고 결론내릴 수 있다. 현장 모니터링 시스템은 문제의 원인을 따로 떼어내고 이를 고치기 위한 조치를 취할 수 있다.]
b. 구역에 대한 가장 긴 전환 시간 및 모든 유리가 같은 속도로 전환하도록 하는 조정들[현장 모니터링 시스템은 원하는 속도 또는 기대되는 속도로 전환하지 않는 특정한 전환가능 장치를 식별할 수 있다. 그 장치를 대체하거나 변경함이 없이, 모니터링 현장은 장치가 기대되는 속도로 전환하도록 전환 알고리즘을 변경할 수 있다. 예를 들면, 장치가 너무 느리게 전환하는 것으로 관찰되면, 그의 램프부터 드라이브 또는 드라이브 전압이 증가될 수 있다. 이는 원격으로, 그리고 특정한 실시예들에서는 자동적으로 이루어질 수 있다.]
더 추가적인 예로서, 다음의 정보는 시스템 로그들로부터 도출될 수 있다:
a. 통신 에러들의 빈도에서의 임의의 변화 - 노이즈에서의 증가 또는 장치 저하[제어기로부터의 수신된 통신들이 느려지거나 중단될 수 있다. 또는, 발송 통신들이 확인되거나 시행되지 않을 수 있다.]
b. 피그 테일(또는 다른 연결)이 연결해제로 보이기 시작하면 연결 저하[특정한 실시예들에서, 예를 들면, 메모리 및/또는 로직을 포함하는, 커넥터가 연결해제되고 있다는 것을 나타내는 신호를 제공한다. 윈도우 제어기는 이러한 신호들을 수신할 수 있고, 이는 원격 현장 모니터링 시스템에 기록될 수 있다. 피그 테일과 다른 전기적 연결 특징들의 추가적인 설명은 2014년 6월 6일자로 출원되고, 그 전체로서 참조에 의해 본원에 통합되는 미국 특허 출원 번호 14/363,769에서 제공된다.]
더 추가적인 예로서, 다음의 정보가 시스템 광센서 데이터로부터 도출될 수 있다:
a. 시간에 따른 임의의 저하[이는 신호 크기 감소로서 분명할 것이다. 이는 센서에 대한 손상, 센서 상의 먼지, 센서의 앞에 보이는 방해물 등을 포함하는 다양한 인자들에 의해 유발될 수 있다.]
b. 외부 기상과의 상호관계[보통, 현장 모니터링 시스템은 광센서 출력이 기상과 상호관련되어야 한다고 가정할 것이다.]
c. 현장의 윈도우 제어 기술이 정확하게 작동하고 있다는 것을 보증하기 위한 구역 상태 변화와의 비교[현장 모니터링 시스템은 광센서 출력이 특정한 상태-변화 기준들을 충족할 때 구역은 상태를 변경할 것이라고 보통 예상한다. 예를 들면, 만약 센서가 화창한 조건들로의 전이를 나타낸다면, 구역 내의 전환가능 장치들은 착색될 것이다. 특정한 실시예들에서, 구역 당 하나 또는 둘 이상의 광센서들이 존재한다.]
d. 취역(commissioning) 이후 환경에서의 임의의 변화들[예로서, 나무가 하나 또는 둘 이상의 센서들 앞에서 자라고, 빌딩이 하나 또는 둘 이상의 센서들 앞에서 건설되거나 또는 건축 비계가 하나 또는 둘 이상의 센서들 앞에서 건립되고 있다. 환경에서의 이러한 변화들은 유사하게 영향받는 변화들에 의해 영향받는 다수의 센서들에 의해 입증될 수 있다(예를 들면, 그들의 광센서 출력들이 동시에 낮아진다). 다른 목적들 중에서, 취역은 현장에서의 센서들, 제어기들, 및/또는 전환가능 광학적 장치들의 배치에 관한 정보를 제공하는 역할을 한다. 취역은 2013년 4월 12일자로 출원되고, 그 전체로서 참조에 의해 본원에 통합된 PCT 출원 번호 PCT/US2013/036456에서 추가적으로 설명된다.
다른 예로서, 다음의 정보는 상태 변화들의 드라이버의 로그 파일 분석으로부터 도출될 수 있다:
a. 구역에 의한 오버라이드들 - 구역에 대한 제어 알고리즘들의 추가적인 조정[현장 모니터링 시스템은 특정한 현장의 요구사항들을 학습하고 요구사항들을 해소하기 위해 학습 알고리즘을 적응시킬 수 있다. 적응적 학습의 다양한 타입들은 2013년 4월 12일자로 출원되고, 그 전체로서 참조에 의해 본원에 앞에서 통합되었던 PCT 출원 번호 PCT/US2013/036456에서 설명된다.]
b. 모바일 장치 대 벽 스위치 오버라이드들 - 소비자 선호[오버라이드들이 관찰될 때, 모니터링 시스템은 어떤 타입의 장치가 오버라이드를 개시하였는지 예를 들면, 벽 스위치 또는 모바일 장치인지를 주목할 수 있다. 벽 스위치들의 더욱 빈번한 사용은 트레이닝 이슈 또는 모바일 장치 상의 윈도우 어플리케이션과의 문제를 나타낼 수 있다.]
c. 다양한 상태들의 시간/빈도 - 각각의 상태의 유용성[다수의 착색 상태들이 사용가능하고, 일부가 충분히 사용되지 않을 때, 특정한 상태와의 이슈가 존재한다는 것을 원격 모니터링 시스템에 나타낼 수 있다. 시스템은 그 상태의 투과율 또는 다른 특성들을 변경할 수 있다.]
d. 시장 세그먼트에 의한 변동[현장의 전환 특성들의 특정한 상태들 또는 다른 성질들의 사용의 빈도(인기)는 시장 세그먼트와 상호관련될 수 있다. 현장 모니터링 시스템이 이것을 학습할 때, 그것은 시장-특정적 알고리즘들을 개발하고 제공할 수 있다. 시장 세그먼트들의 예들은 공항들, 병원들, 오피스 빌딩들, 학교들, 정부 빌딩들 등을 포함한다.]
e. 전이들의 전체 수 - 시장 세그먼트에 의한 보증 기간 및 수명에 걸친 예상되는 사이클들의 수.[이것은 현장 라이프 사이클 정보를 제공할 수 있다.]
추가적인 예로서, 다음의 정보가 에너지 계산들로부터 도출될 수 있다:
a. 시즌별 구역에 의해 절약되는 에너지, 시즌별 전체 시스템 에너지 절약[현장 모니터링 시스템은 개선들을 제공하는 알고리즘들, 장치 타입들, 구조들 등을 식별하기 위해 다수의 현장들로부터 에너지 절약들을 비교할 수 있다. 현장들을 비교하고 낮은 수행의 현장들을 개선시킴.]
b. 구역별 선진의 에너지 부하 정보를 AC 시스템에 제공[빌딩들은 큰 열적 질량들을 가져서, 냉방 및 난방은 즉시 효과를 발휘하지 못한다. 태양 계산기(solar calculator) 또는 다른 예측 도구들(본원에서 다른 곳에서 설명됨)을 사용하여, 현장 모니터링 시스템은 그들이 빨리 전이를 시작할 수 있도록 HVAC 시스템들에 사전 통고를 제공할 수 있다. 이 정보를 구역별로 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 더욱이, 현장 모니터링 시스템은 HVAC 시스템이 그 작업을 하는 것을 돕기 위해 하나 또는 둘 이상의 윈도우들 또는 구역들을 착색할 수 있다. 예를 들면, 열 부하가 특정한 파사드에서 예상된다면, 현장 모니터링 시스템은 HVAC 시스템에 사전 통고를 제공하고 또한 그렇지 않으면 HVAC의 냉방 요구사항들이 될 것을 감소시키기 위해 빌딩의 그 측면 상의 윈도우들을 착색시킬 수 있다. 윈도우들의 착색 속도에 의존하여, 현장 모니터링 시스템은 계산하고 착색 및 HVAC 활성화 시퀀스들을 적절하게 시간을 맞출 수 있다. 예를 들면, 만약 윈도우들이 느리게 착색한다면, HVAC 활성화는 더 일찍일 것이고, 만약 그들이 빨리 착색한다면, 그러면 동작에 대한 HVAC 신호는 시스템에 대한 부하를 줄이기 위해 지연되거나 또는 더 천천히 늘려질 수 있다.]
특정한 실시예들에서, 윈도우들, 제어기들, 및/또는 센서들은 시간상 시작점에서 그 성능 또는 반응을 체크하고 그 이후에 반복적으로 다시 체크한다. 일부 경우들에서, 최근의 성능/반응 측정값들은 트렌드들, 편차들, 안정성 등을 검출하기 위해 이전의 성능/반응 측정값들과 비교된다. 필요하다면, 조정들이 행해질 수 있거나, 또는 비교들 중에 검출된 트렌드들 또는 편차들을 해소하기 위해 서비스가 제공될 수 있다. 윈도우, 센서, 또는 제어기에 대한 관련 있는 파라미터들의 수집은 장치에 대한 "지문"으로서 역할한다. 이러한 파라미터들은 본원에서 다른 곳에서 설명된 바와 같이 전압 반응, 전류 반응, 통신들 충실도 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 윈도우들, 센서들, 및/또는 제어기들은 공장에서 체크되고 선택적으로 지문채취된다. 예를 들면, 전환가능 윈도우는 관련 있는 파라미터들이 추출될 수 있는 절차상 연소(burn)를 거칠 수 있다. 문제들을 나타내는 윈도우들은 선택적으로 문제가 배송/설치 후 또는 작동 중에 발생했는지를 결정하기 위해 그들의 현재 성능을 이전의 지문들에 대해 비교할 수 있다. 장치들이 취역시켜질 때(예를 들면, 현장에 설치되고 최초로 검출되고 목록에 실어짐), 지문들은 또한, 선택적으로 자동적으로, 생성될 수 있다. 지문들은 윈도우와 관련된 메모리, 예를 들면 피그 테일에 저장될 수 있다. 현장 모니터링 시스템은 특정한 실시예들에서 원격으로 그리고 자동적으로 피그 테일(또는 다른 메모리) 내의 메모리를 재프로그래밍할 수 있다. 취역은 2013년 4월 12일자 출원되고, 그 전체로서 참조에 의해 본원에 통합되는 PCT 특허 출원 번호 PCT/US2013/036456에서 설명된다.
특정한 실시예들에서, 새로운 현장에서 취역 동안, 현장 모니터링 시스템은 취역시에 임의의 차이를 표시하기 위해, 설계된 현장 레이아웃을 실제의, 취역시 레이아웃과 비교한다. 이는 현장에서 장치, 제어기 등을 고치는데 또는 디자인 문서를 고치는데 이용될 수 있다. 일부 경우들에서, 현장 모니터링 시스템은 모든 윈도우 제어기들, 네트워크 제어기들, 구역들 등이 설계 문서와 실제 현장 구현 사이에서 매칭되는지를 단순히 확인한다. 다른 경우들에서, 더욱 광범위한 분석이 수행되고, 이는 케이블 길이들 등을 확인할 수 있다. 비교는 정확하지 않은 광센서 배향들, 결함있는 광센서들 등과 같은 설치 문제점들을 또한 식별하고, 선택적으로 이러한 문제점들을 자동적으로 고칠 수 있다. 표시된 바와 같이, 취역 중에, 현장 모니터링 시스템은 상이한 장치 전이들에 대한 전환가능 광학적 장치들에서 전압/전류 측정값들을 포함하여, 현장에서 많은 또는 모든 개별적인 구성요소들의 최초 지문들을 획득하고 저장할 수 있다. 이러한 지문들은 현장을 주기적으로 체크하고 윈도우 제어기들 및 전환가능 광학적 장치들 뿐만 아니라, 상류 하드웨어(예를 들면, 배선, 전원 장치들, 무정전 전원(UPS))에서 저하를 검출하는데 이용될 수 있다. 전환가능 광학적 윈도우 네트워크에서 UPS를 사용하는 것은 2014년 6월 30일자 출원되고, 그 전체로서 참조에 의해 본원에 통합된 미국 특허 출원 번호 62/019,325에 설명되어 있다.
본원에서 논의되는 많은 부분은 전환가능 광학적 장치들의 네트워크들과의 이슈들을 검출하고 진단하기 위한 시스템들에 초점을 두지만, 본 개시의 추가적인 양태는, 데이터를 자동적으로 수집하고, 문제들 및 잠재적 문제들을 자동적으로 검출하고, 문제들 또는 잠재적 문제들을 담당자 또는 시스템들에 자동적으로 알리고, 이러한 문제들 또는 잠재적 문제들을 자동적으로 고치고/고치거나, 데이터를 분석하고, 수정들을 구현하고, 서비스 티켓들을 생성하는 것 등을 하기 위해 빌딩 또는 공동의 시스템들과 자동적으로 접속하는데 이러한 능력들을 활용하는 현장 모니터링 시스템에 관한 것이다.
현장 모니터링 시스템들의 이러한 자동적 특징들의 예들은 다음들을 포함한다:
1. 윈도우에 전류가 천천히 저하된다면(또는 윈도우에 의해 수신되는 전환 전류에 관한 비-치명적 이슈의 다른 특징이 존재한다면), 현장 모니터링 시스템은 예를 들면, 윈도우와 관련된 제어기에게 지시하여 윈도우에 전환 전압을 증가시키는 것에 의해, 이러한 이슈를 자동수정할 수 있다. 시스템은 인출된 전류 또는 광학적 전환 성질들에서의 변화들을 인가된 전압에서의 변화들에 관련시키는 경험적 및/또는 분석적 기술들을 이용하여 전압에서의 증가를 계산할 수 있다. 전압에서의 변화들은 윈도우 네트워크에서 장치들에 대한 전압 또는 전류의 안전 레벨들을 정의하는 범위와 같은 범위로 제한될 수 있다. 전압에 대한 변화들은 현장 모니터링 시스템이 논의 중인 윈도우에 대한 색조 전이 명령어들을 저장하는 하나 또는 둘 이상의 메모리들을 재프로그래밍함으로써 구현될 수 있다. 예를 들면, 윈도우와 관련된 메모리는, 예를 들면, 윈도우의 피그 테일에서, 윈도우 제어기가 원도우와 관련된 전기변색 코팅을 위한 적절한 드라이브 전압들을 결정하는 것을 허용하는 윈도우 파라미터들을 포함하도록 공장으로부터 프로그래밍되어 있다. 저하 또는 유사한 이슈들이 존재한다면, 이들 파라미터들 중 하나 또는 둘 이상은 변화가 필요할 것이고 따라서 현장 모니터링 시스템은 메모리를 재프로그래밍한다. 예를 들면, 윈도우 제어기가 만약 메모리(예를 들면, 피그 테일과 관련된 메모리)에 저장된 값들에 기반하여 드라이브 전압 파라미터들을 자동적으로 생성한다면, 이것은 행해질 수 있다. 즉, 현장 모니터링 시스템이 윈도우 제어기에 새로운 드라이브 파라미터들을 송신한다기 보다는, 시스템은 윈도우 제어기가 새로운 드라이브 파라미터들을 스스로 결정할 수 있도록 윈도우 메모리를 단순히 재프로그래밍할 수 있다. 물론, 현장 모니터링 시스템도 윈도우 제어기에 색조 전이 파라미터들을 제공할 수 있고, 그 후 그 고유의 내부 프로토콜에 따라 이들을 적용할 수 있고, 이는 관련 메모리에 이들을 저장하는 것 또는 상위 레벨 네트워크 제어기에 이들을 제공하는 것을 수반할 수 있다.
2. 정확한 것보다 낮은 판독값을 유발하는 광센서에서의 완만한 저하(또는 센서에 관한 비-치명적 이슈의 다른 특징)가 존재한다면, 현장 모니터링 시스템은 광학적 장치 전환 알고리즘들에 대한 입력과 같은 다른 목적들을 위해 판독값을 이용하기 전에 센서 판독값을 자동수정할 수 있다. 특정한 실시예들에서, 현장 모니터링 시스템은 광센서 판독값을 보상하기 위해 일정한 제한 내에서 오프셋을 적용한다. 이는, 예를 들면, 방해받지 않는 입주자 편의 및 향상된 미학을 위한 윈도우 착색의 자동적 조정을 허용한다. 다시, 예를 들면, 입주자는 윈도우 및/또는 관련된 구성요소들 또는 소프트웨어에 어떠한 이들 변화들이 발생했다는 것을 깨닫지 못할 수 있다.
3. 룸이 사용중인 것을 시스템이 검출하거나 룸이 보통 사용중인 것을 시스템이 학습하고, 착색 알고리즘이 눈부심이 시작한 후에 색조를 적용한다면, 현장 모니터링 시스템은 룸이 사용중이거나 사용될 것이 예상될 때, 더 일찍 시작하도록 색조 알고리즘을 자동적으로 조정할 수 있다. 특정한 실시예들에서, 눈부심이 발생하는 룸의 바깥쪽 또는 룸 내에 위치된 광센서에 의해 눈부심은 검출된다. 알고리즘은 룸 내부에 위치된 객실 센서를 채용할 수 있다.
4. 시스템이 동일한 파사드에 있는 상이한 윈도우들에 대해 착색 시간들에서의 차이를 검출할 때, 모든 윈도우들이 동시에 그리고, 필요하다면, 램핑 전압 파라미터들을 자동 조정함으로써 동일한 색조 레벨까지 착색하도록 유발할 수 있다(만약 입주자가 전체 파사드가 동시에 착색되기를 원한다면).
5. 구역 또는 파사드 내의 윈도우들의 그룹에 대한 다른 윈도우 제어기들과 윈도우 제어기가 동시에 이루어지지 않는 것을 현장 모니터링 시스템이 검출할 수 있다. 도 18a 내지 18h의 기재는 이러한 예의 상세한 설명을 포함한다. 시스템은 그러면 인가된 전환 전압을 조정하거나 또는 그 제어 내의 다른 개선책을 취함으로써 윈도우를 다시 동시에 이루어지도록 자동적으로 복귀시킬 수 있다.
원격 모니터링 시스템은 로컬 기후 정보, 현장 조명 정보, 현장 열 부하 정보, 및/또는 기상 피드 데이터를 다양한 목적들을 위해 수집하고 이용할 수 있다. 몇가지 예들이 후속한다.
기상 서비스 평가: 자신의 서비스들을 판매하고/하거나 가능하게 하기 위해 기상 피드들/데이터에 의존하는 현존하는 서비스들이 있다. 예를 들면, "스마트 스크링클러들" 그리고 통상적인 스프링클러 시스템들을 이용하는 조경 회사들 조차도 그들의 살수 패턴들을 프로그래밍하기 위해 기상 데이터를 사용한다. 이들 기상 데이터는 종종 일부 지역에 대한 것이고, 예를 들면, 우편번호 기반한 데이터이고, 기상 데이터의 다수의 소스들이 존재한다. 특정한 실시예들에서, 원격 모니터링 시스템은 임의의 주어진 지역에 대해 어떤 기상 서비스들을 예측할지를 평가하기 위해 그것이 수집하는 실제적인 데이터를 사용한다. 시스템은 어떤 것이 가장 정확한지를 결정하고 기상 피드들에 의존하는 서비스들에 그러한 평가를 제공할 수 있다. 임의의 주어진 기상 서비스는 지리적 영역에 의존하여 더욱 정확해질 수 있고, 예를 들면, 기상 서비스 A는 샌프란시스코에서 가장 좋을 수 있지만, 산타 클라라 밸리에서는 그다지 좋지 않을 수 있다(여기서는 서비스 B가 더 낫다). 시스템은, 그 실제적인 센서 데이터를 수집하고, 통계적 분석을 행하고, 그리고 가치있는 정보로서 고객들에게 제공함으로써, 어떠한 기상 피드가 주어진 지역에 대해 더욱 신뢰성있는지를 식별하는 평가 서비스를 제공할 수 있다. 이 정보는 현장들 이외의 독립체들에 대해 유용하다; 예들로서 스프링클러 회사들, 태양전지판, 옥외 장소를 사용하거나 제어하는 회사들, 기상에 의존하는 임의의 독립체가 포함된다.
기상 서비스: 현장 모니터링 시스템은 넓은 지리적 영역들에 걸쳐서 실황으로 센서 데이터를 수집할 수 있다. 특정한 실시예들에서, 현장 모니터링 시스템은 이러한 데이터를 기상 서비스들에게 제공하여 그들이 더욱 정확하게 기상 데이터를 제공할 수 있다. 달리 말하면, 기상 서비스들은 인공위성 영상 및 더 넓은 하늘 패턴 데이터 피드들에 크게 의존한다. 광범위하게 배치된, 전환가능 광학적 장치들 및 관련 센서들을 구비한 하나 또는 둘 이상의 현장들로부터의 정보는 태양, 구름들, 열 등에 관한 실시간 지반면 정보를 제공할 수 있다. 이들 두가지 데이터를 결합하면, 더욱 정확한 기상 예측들이 성취될 수 있다. 이러한 접근은 다수의 현장들이 존재하는 국가 또는 다른 지리적 영역을 가로지르는 센서망을 만들어내는 것으로 간주될 수 있다.
소비자 행동: 최종 사용자 패턴들로부터의 간접적 데이터는, 예를 들면, 임의의 지리적 위치 또는 영역에서 최종 사용자들이 언제/어떻게 광학적으로 착색가능한 윈도우들을 착색 또는 탈색하는지를 알게됨으로써, 얻어질 수 있다. 특정한 실시예들에서, 현장 모니터링 시스템에 의해 수집된 데이터는 다른 소비자 상품들 판매회사들에게 가치를 가질 수 있는 패턴들을 위해 분석된다. 예를 들면, "착색을 아주 좋아하는 사람들"이 나타내는 것은: 태양/열에 대한 혐오, 높은 태양 레벨들이 존재한다는 사실, 지역에서 더 많은 물에 대한 필요, 더 많은 선글라스 판매의 기회가 무르익은 지역 등. 이와 유사하게, "탈색을 아주 좋아하는 사람들"은, 예를 들면, 태양등들, 차, 서적들, 전기 담요들, 난로들, 햇볕탐 부스들(tanning booths) 등을 판매하는 판매회사들에 유용할 수 있는 상반되는 경향들을 나타낼 수 있다.
본 개시의 윈도우 제어기들 및/또는 현장 모니터링 시스템은, 위에서 설명된 것과 같은 환기, 조명, 파워 시스템들, 엘리베이터들, 화재 시스템들, 및 보안 시스템들과 같은 빌딩의 기계적 그리고 전기적 설비를 모니터하고 제어하는 빌딩에 설치된 컴퓨터-기반 제어 시스템, 빌딩 관리 시스템(BMS)과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, BMS가 존재하지 않을 수 있거나 또는 BMS가 존재할 수 있지만 마스터 네트워크 제어기와 통신하지 않을 수 있거나 또는 현장 모니터링 시스템이 마스터 윈도우 제어기와 직접적으로 통신하는 때와 같이 마스터 네트워크 제어기와 높은 레벨에서 통신하지 않을 수 있다. 이들 실시예들에서, 마스터 네트워크 제어기는, 예를 들면, 향상된: 1) 환경적 제어, 2) 에너지 절약들, 3) 제어 옵션들에서의 유연성, 4) 더 적은 의존과 그로 인한 더 적은 그 유지관리로 인한 다른 시스템들의 향상된 신뢰도 및 사용가능 수명, 5) 정보 이용가능성 및 진단, 6) 스태프의 효과적인 이용, 및 이들의 다양한 조합들을 제공할 수 있는데, 왜냐하면 착색가능 윈도우들이 자동적으로 제어될 수 있기 때문이다. 이들 실시예들에서, BMS에 대한 유지관리는 착색가능 윈도우들의 제어를 방해하지 않을 것이다.
특정한 실시예들에서, BMS는 현장 네트워크의 하나 또는 둘 이상의 시스템들로부터 모니터링된 데이터를 송신하고 제어 신호들을 수신하기 위해 현장 모니터링 시스템과 통신 상태에 있을 수 있다. 다른 실시예들에서, 현장 모니터링 시스템은 시스템들을 관리하기 위해 현장 네트워크의 마스터 윈도우 제어기 및/또는 다른 시스템들과 직접적인 통신 상태에 있을 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 빌딩 네트워크 블록도의 예들을 도시한다. 위에서 언급된 바와 같이, 이러한 네트워크는, 로컬 데이터 버스를 통해 작동가능한, BACnet 및 CANopen을 포함하여, 임의의 수의 상이한 통신 프로토콜들을 포함할 수 있다. 첫번째 예인 도 9a에서 보여지듯이, 현장 네트워크(900A)는 마스터 네트워크 제어기(903A), 조명 제어 패널(910), BMS(905), 보안 제어 시스템(920), 및 사용자 콘솔(925)를 포함한다. 현장에 있는 이들 상이한 제어기들 및 시스템들은 현장의 HVAC 시스템(930), 조명(935)들, 보안 센서(940)들, 문 자물쇠(945)들, 카메라(950)들, 및 착색가능 윈도우(955)들로부터 입력을 수신하고/하거나 이들을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 두번째 예인 도 9b에서 보여지듯이, 현장 네트워크(900B)는 마스터 네트워크 제어기(903B)와 통신적으로 결합되고, 현장 네트워크(900A)와 유사하게, 조명 제어 패널(910), BMS(905), 보안 제어 시스템(920), 및 사용자 콘솔(925)을 포함하고, 현장의 HVAC 시스템(930), 조명(935)들, 보안 센서(940)들, 문 자물쇠(945)들, 카메라(950)들, 및 착색가능 윈도우(955)들로부터 입력을 수신하고/하거나 이들을 제어하기 위해 이용될 수 있다. 도 9b에 도시된 예에서, 마스터 네트워크 제어기(903B)는, 도 8과 관련하여 위에서 설명된, 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)과 같은, 현장 모니터링 및 제어 시스템에 포함될 수 있다. 마스터 네트워크 제어기(903A) 및 마스터 제어 네트워크(903B)는 도 6과 관련하여 설명된 마스터 네트워크 제어기(603)와 유사한 방식으로 기능할 수 있다.
일부 경우들에서, BMS(905)는, 도 8과 관련하여 위에서 설명된, 현장 모니터링 및 제어 시스템(800)과 같은, 현장 모니터링 및 관리 시스템과 통신 상태에 있을 수 있고, 현장 모니터링 시스템으로부터 착색가능 윈도우(들)를 제어하기 위한 명령어들을 수신할 수 있다. 다른 실시예들에서, 네트워크(900B)는 빌딩 내의 착색가능 윈도우(들)을 제어하기 위한 인터넷에 의해 클라우드-기반 마스터 네트워크 제어기(903B)와 통신 상태에 있을 수 있다.
조명 제어 패널(910)은 내부 조명, 외부 조명, 긴급 경고 조명, 비상 출구 표시, 및 비상 플로어 탈출 조명을 제어하기 위한 회로들을 포함한다. 조명 제어 패널(910)은 또한 현장의 룸들 내에 객실 센서들을 포함할 수 있다. BMS(905)는 현장 네트워크의 다른 시스템들 및 제어기들로부터 데이터를 수신하고 명령들을 그들에게 발행하는 컴퓨터 서버를 포함할 수 있다. 예를 들면, BMS(905)는 조명 제어 패널(910), 및 보안 제어 시스템(920)의 각각으로부터 데이터를 수신하고 명령들을 그들 각각에게 발행할 수 있다. 보안 관리 시스템(920)은 자기카드 엑세스, 회전식 문, 솔레노이드 구동 문 자물쇠, 감시 카메라, 도난 경보기, 금속 탐지기 등을 포함할 수 있다. 사용자 콘솔(925)은, 현장의 상이한 시스템들의 동작들을 스케줄하고, 제어하고, 모니터링하고, 최적화하고, 그리고 문제를 분석해결하는데 현장 매니저에 의해 사용될 수 있는 컴퓨터 단말일 수 있다. Tridium, Inc.로부터의 소프트웨어는 사용자 콘솔(925)을 위한 상이한 시스템들로부터의 데이터의 시각적 표현들을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, BMS(905)는 각각의 마스터 제어 네트워크(903A 또는 903B)로부터 데이터를 수신하고 그에 명령들을 발행할 수 있다.
일부 경우들에서, 현장 네트워크(903A 또는 903B)는 일중, 월중, 분기중, 또는 년중 스케줄에 따라 운영될 수 있다. 예를 들면, 조명 제어 시스템, 윈도우 제어 시스템, HVAC, 및 보안 시스템은 사람들이 근무일 중 언제 현장에 있는지를 설명하는 24 시간 스케줄에 따라 작동할 수 있다. 밤에는, 현장은 에너지 절약 모드에 진입할 수 있고, 낮에는, 시스템들은 입주자 편의를 제공하면서 현장의 에너지 소비를 최소화하는 방식으로 작동할 수 있다. 다른 예로서, 시스템들은 휴일 기간에 정지하거나 에너지 절약 모드에 돌입할 수 있다.
일정 관리 정보는 지리적 정보와 결합될 수 있다. 지리적 정보는 예를 들면, 빌딩과 같은, 현장의 위도 및 경도를 포함할 수 있다. 빌딩의 경우에, 지리적 정보는 또한 빌딩의 각각의 측면이 향하는 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보를 이용하여, 빌딩의 상이한 측면들 상의 상이한 룸들은 상이한 방식들로 제어될 수 있다. 예를 들면, 겨울에 빌딩의 동향 룸들에 대해, 룸 내에 비치는 일광 때문에 룸이 따뜻해지도록 윈도우 제어기는 윈도우들이 아침에 색조를 갖지 않도록 명령할 수 있고 조명 제어 패널은 일광으로부터의 조명 때문에 조명들이 밝지 않도록 명령할 수 있다. 서향 윈도우들은 아침에 룸의 입주자들에 의해 제어가능할 수 있는데, 왜냐하면 서쪽 측면 상의 윈도우들의 색조가 에너지 절약에 아무런 영향이 없을 수 있기 때문이다. 그러나, 저녁에는 동향 윈도우들과 서향 윈도우들의 동작 모드들이 변경될 수 있다(예를 들면, 해가 질 때, 서향 윈도우들은 착색되지 않아 난방 및 조명 둘 다를 위해 일광을 내부로 허용한다).
예를 들면, 마스터 및/또는 중간 윈도우 제어기들과 엔드 윈도우 제어기들 사이의 무선 통신은 고정 통신 라인들의 설치를 제거하는 이점을 제공한다. 이는 윈도우 제어기들과 BMS 사이의 무신 통신에 대해서도 마찬가지이다. 일 양태에서, 이러한 역할들에서 무선 통신은 윈도우를 작동시키기 위한 전기변색 윈도우들에게 그리고 이들로부터 데이터 전송 및 예를 들면, 빌딩에서 환경 및 에너지 절약을 최적화하기 위한 BMS에의 데이터 제공에 도움이 된다. 센서들로부터의 피드백 뿐만 아니라 윈도우 위치 데이터가 이러한 최적화를 위해 협력 작용된다. 예를 들면, 미립자 레벨(윈도우-대-윈도우) 미기후(microclimate) 정보는 빌딩의 다양한 환경들을 최적화하기 위해 BMS에 주입된다.
도 10은 다른 실시예에 따른, 빌딩(예를 들면, 도 5에 도시된 빌딩(501))의 하나 또는 둘 이상의 착색가능 윈도우들의 기능들(예를 들면, 상이한 색조 레벨들로의 전이)을 제어하기 위한 시스템(1000)의 구성요소들의 블록도이다. 시스템(1000)은 BMS(미도시)와 통신적으로 결합될 수도 결합되지 않을 수도 있고 또는 BMS로부터 독립적으로 또는 BMS를 포함하지 않는 빌딩과 함께 동작할 수 있다.
도 6과 관련하여 설명된 시스템(600)과 유사하게, 시스템(1000)은 그들의 기능을 제어하기 위해 착색가능 윈도우들에 제어 신호들을 보낼 수 있는 윈도우 제어기들의 네트워크를 갖는 윈도우 제어 시스템(1002)을 포함한다. 시스템(1000)은 또한 네트워크 제어기(606)들과 전자 통신 상태에 있는 클라우드-기반 마스터 제어기(1003)를 포함한다. 예측 제어 로직, 착색 가능 윈도우(들)의 기능들을 제어하기 위한 다른 제어 로직 및 명령어들, 센서 데이터, 및/또는 클리어 스카이 모델에 관한 스케줄 정보가 인터넷을 통해 네트워크 제어기(606)들로 마스터 제어기(603)에 의해 통신될 수 있다. 도시된 예에서, 네트워크 제어기들은 로컬 윈도우 제어기들과 로컬 데이터 버스(예를 들면, CAN 버스)에 의해 통신적으로 결합된다. 다른 예에서, 마스터 제어기(1003)는 BMS(미도시)가 로컬 데이터 버스를 통해 착색가능 EC 장치들/윈도우(들)를 제어하기 위한 명령어들을 착색가능 윈도우(들)에 보내는 것을 허용하도록 BMS와 통신 상태에 있을 수 있다.
도 11은 일부 실시예들에 따른, 클라우드-기반 모니터 및 제어 시스템과 접속하는 빌딩 현장의 단순화된 블록도이다. 도시된 예에서, 빌딩 현장(1100)은 윈도우 제어기(1110)과 통신적으로 결합된 전기변색 윈도우(1155)들을 포함한다. 도시된 예에서, 윈도우 제어기(1110)는 CAN 버스에 의해, CAN 매니저(1120)와 통신적으로 결합되어 있다. CAN 매니저(1120)는, 일부 실시예들에서, 단일-기판 호스트 장치 상에 구현될 수 있다. CAN 매니저(1120)는 웹 클라이언트(1103)와 통신적으로 결합된 웹 API(1124) 및 CAN 버스와 통신적으로 결합된 CAN 인터페이스(I/F)(1122)를 포함할 수 있다. 웹 API(1124)는 웹 클라이언트(1103)으로부터 HTTP 명령어들을 수신하고, 이를 처리하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 웹 클라이언트(1103)는 마스터 네트워크 제어기(1003)이거나 이를 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 웹 클라이언트(1103)는, 운용자 인터페이스, 예를 들면, 워크스테이션들, 휴대용 컴퓨터들, 스마트폰들 등과 같은 모바일 장치들 등을 이용하여 접근가능하도록 그리고 현장들에서 장치들의 기능에 관한 정보를 제공하도록 구성될 수 있는 하나 또는 둘 이상의 제어 콘솔들을 포함할 수 있다.
도 12는 일부 실시예들에 따른, CAN 매니저의 특징들을 도시한다. 도시된 예에서, CAN 매니저(1120)는, 웹 API(1124) 및 CAN I/F(1122)에 추가로, 윈도우 파라미터 제어의 블록(1121), CAN 버스 모니터링의 블록(1123) 및 취역의 블록(1125)에 대한 기능적 모듈 블록들을 포함한다. 윈도우 파라미터 블록(1121)은 전기변색 윈도우의 색조 상태를 변경하기 위해 웹 API(1124)에 의해 수신되는 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다. 이러한 명령어들은, 예를 들면, CAN 버스에 의해 CAN I/F(1122)와 통신적으로 결합된 윈도우 제어기(미도시) 상에 파라미터에 대한 값들을 설정함으로써 실행될 수 있다. CAN 버스 모니터 블록(1123)은 CAN I/F(1122)에 의해, CAN 버스와 통신하는 장치들의 건전성 및 상태, 특히, 전기변색 윈도우들 및 전기변색 윈도우들의 작동과 관련된 임의의 센서들 및 제어기들을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 이러한 모니터링된 정보는 웹 클라이언트(1103)(미도시)에 웹 API(1124)에 의해 로컬에서 저장 및/또는 업로드(주기적으로 또는 요구시)될 수 있다. 도시된 예에서 CAN 매니저(1120)는 취역 블록(1125)을 선택적으로 포함하고, 이에 의해 웹 클라이언트는 위에서 설명된 바와 같이 전기변색 윈도우들의 취역을 관리할 수 있다.
도 13은 클라우드-기반 시스템을 사용하여 원격 빌딩 현장들을 모니터링 및/또는 제어하는 방법의 예를 나타내는 흐름도이다. 위에서 설명된 바와 같이, 각각의 현장은 전기변색 윈도우들의 네트워크, 윈도우 제어기들 및 적어도 하나의 네트워크 제어기를 포함할 수 있다. 방법(1300)은, 블록(1310)에서, 개별적인 네트워크의 기능에 대해 적어도 하나의 네트워크 제어기로부터 데이터를, 클라우드-기반 시스템에서, 수신하는 것으로 시작할 수 있다. 수신된 데이터에 응답하여, 블록(1320)에서, 방법은 적어도 하나의 네트워크 제어기에게 데이터 및/또는 제어 메세지들을 클라우드-기반 시스템으로부터 발송하는 것으로 종결될 수 있다.
위에서 설명된 기술들은 모듈식 또는 통합형 방식으로 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 제어 로직의 형태로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다. 본원에서 제공된 개시 및 교시들에 기반하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하드웨어 및 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 이용하여 개시된 기술들을 구현하는 다른 방식들 및/또는 방법들을 인식하고 이해할 것이다.
본원에서 설명된 임의의 소프트웨어 구성요소들 또는 기능들은 예를 들면, 통상적인 또는 객체-지향적인 기술들을 사용하여 예를 들면, Java, C++ 또는 Python과 같은 임의의 적합한 컴퓨터 언어를 사용하여 프로세서에 의해 실행될 소프트웨어 코드로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 랜덤 엑세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 하드-드라이브 또는 플로피 디스크와 같은 자기 매체, 또는 CD-ROM과 같은 광학적 매체와 같은, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 일련의 명령어들, 또는 명령들로서 저장될 수 있다. 임의의 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 하나의 계산 장치 상에 또는 그 내에 존재할 수 있고, 시스템 또는 네트워크 내의 상이한 계산 장치들 상에 또는 그 내에 존재할 수도 있다.
앞서 개시된 실시예들이 이해를 용이하게 하기 위해 상세하게 설명되었지만, 설명된 실시예들은 설명을 위한 것이지 제한적인 것이 아님이 고려되어야 한다. 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 특정한 변화들 및 변경들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
윈도우 또는 빌딩의 내부를 통해 받아들이는 조명을 제어하기 위한 앞서 개시된 실시예들이 전기변색 윈도우들과 같은 광학적으로 전환가능 윈도우들의 맥락에서 설명되었지만, 본원에서 설명되는 방법들이 윈도우 가리개, 윈도우 커튼, 윈도우 블라인드, 또는 빛이 빌딩의 내부 공간에 도달하는 것을 제한하거나 막도록 조정될 수 있는 임의의 다른 장치의 위치를 조정하기 위해 적절한 제어기들 상에서 구현될 수 있는지가 이해될 수 있다. 일부 경우들에서, 본원에서 설명된 방법들은 하나 또는 둘 이상의 광학적으로 전환가능 윈도우들의 색조 및 윈도우 차양의 위치 양자를 제어하는데 이용될 수 있다. 모든 이러한 조합들은 본 개시의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다.
임의의 실시예로부터의 하나 또는 둘 이상의 특징들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 임의의 다른 실시예의 하나 또는 둘 이상의 특징들과 조합될 수 있다. 나아가, 변경들, 추가들, 또는 생략들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 임의의 실시예에서 이루어질 수 있다. 임의의 실시예의 구성요소들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 특정한 필요들에 따라 통합되거나 또는 분리될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시예들은 오로지 예로서 제공되었음을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 본원 명세서 내에서 제공된 특정한 예들에 의해 본 발명이 제한되는 것은 의도되지 않는다. 앞서 언급된 명세서를 참조하여 본 발명이 설명되었지만, 본원에서 실시예들의 설명들 및 도해들은 제한적인 의미로 해석될 것이 의도되지는 않는다. 본 발명을 벗어남이 없이 다양한 변형들, 변화들, 및 대체들이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 더욱이, 본 발명의 모든 양태들이 다양한 조건들과 변수들에 의존하는 본원에서 제시된 구체적인 묘사들, 구성들, 또는 상대적인 비율들로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 본원에서 설명된 본 발명의 실시예들에 다양한 대안들이 본 발명의 실시 중에 채용될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 또한 임의의 이러한 대안들, 변경들, 변형들, 또는 등가물들에 걸친다는 것이 고려되어야 한다. 후속하는 청구범위가 본 발명의 범위를 정의하고 이러한 청구범위 내의 방법들 및 구조들 그리고 그들의 등가물들이 그에 의해 포함된다는 것이 의도된다.

Claims (67)

  1. 시설의 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하기 위한 시스템으로서,
    복수의 제어 레벨들 중 하나의 제어 레벨이 상기 시설에 물리적으로 배치되는 상기 복수의 제어 레벨들을 포함하는 제어기들의 계층 구조를 포함하고,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들에 통신적으로 결합하고 상기 시설에 배치되는 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하도록 구성되는 것인,
    제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 복수의 제어 레벨들 중 적어도 하나의 상위 제어 레벨에 의해 제어되는 것인,
    제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 상기 시설의 바깥쪽에 물리적으로 배치되는 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 클라우드에 배치되는 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 제어기들의 계층 구조에서의 역할들이 동적으로 변경되는 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들을 직접적으로 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 제어기를 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 마이크로컨트롤러를 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 스위치를 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 제어기들의 계층 구조에서 상위 레벨들에 있는 제어기들보다 하위 정교함 레벨의 회로망 및/또는 로직을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들과의 통신을 위해 구성되고, 상기 적어도 하나의 제어기는 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들의 동작을 제어하거나, 또는 그 동작의 제어를 지시하도록 구성되는 것인,
    제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 장치들과의 통신은 배선들(wires)에 걸치는 통신을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 장치들과의 통신은 무선 통신을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    제어기들의 계층 구조의 로직은 상기 시설의 외부에 배치되고, 상기 제어기들의 계층 구조는 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들에 통신적으로 결합되는 것인,
    제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    제어기들의 계층 구조의 로직의 적어도 일부는 클라우드에 배치되는 것인,
    제어 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 시설은 제어기들의 계층 구조의 일부로서 제어 회로망이 없는 것인,
    제어 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 시설은 제어 로직이 기입된 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 없는 것인,
    제어 시스템.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 장치들은 착색가능 윈도우, 센서, 이미터(emitter)를 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 이미터는 버저(buzzer), 광(light), 공기 유동 시스템, 히터, 쿨러, 또는 HVAC(heating ventilation and air conditioning) 시스템을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 장치들은 안테나를 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 회로망 및 로직을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  21. 제1항에 있어서,
    제어기들의 계층 구조는 상기 시설에 배치된 적어도 하나의 케이블링 네트워크 시스템에 통신적으로 결합되는 것인,
    제어 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 장치들은 상기 적어도 하나의 네트워크 시스템에 통신적으로 결합되는 것인,
    제어 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 네트워크 관리 시스템을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 전기적 및/또는 광학적 케이블링을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 연선(twisted wires) 및/또는 동축선(coaxial wires)을 포함하는 것인,
    제어 시스템.
  26. 시설의 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하기 위한 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체에는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들로 하여금 방법을 실행하도록 하는 명령어들이 기입되고,
    상기 방법은:
    상기 시설에 배치된 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하는 단계를 포함하고,
    제어기들의 계층 구조는 복수의 제어 레벨들 중 하나의 제어 레벨이 상기 시설에 물리적으로 배치되는 상기 복수의 제어 레벨들을 포함하고, 상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들과 통신적으로 결합되도록 구성되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나의 제어 레벨과 비교할 때 적어도 하나의 상위 제어 레벨에 의해 제어되고, 상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 상기 복수의 제어 레벨들 중에 있는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 상기 시설의 바깥쪽 및/또는 클라우드에 배치되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 제어기들의 계층 구조에서의 역할들이 동적으로 변경되는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들을 직접적으로 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 회로망을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회로망은 마이크로컨트롤러를 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회로망은 스위치를 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 스위치는 온-오프 스위치인 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회로망은 제어기들의 계층 구조에서 상위 레벨들에 있는 제어기(들)보다 하위 정교함 레벨의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회로망은 제어기들의 계층 구조에서 상위 레벨들에 있는 제어기(들)의 그것보다 하위 정교함 레벨을 갖는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  36. 제30항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회로망은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들과의 통신을 위해 구성되고, 상기 적어도 하나의 회로망은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들의 동작을 제어하거나, 또는 그 동작의 제어를 지시하도록 구성되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  37. 제26항에 있어서,
    상기 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 상기 시설의 외부에 있고, 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들에 통신적으로 결합되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들의 적어도 일부는 클라우드에 배치되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  39. 제26항에 있어서,
    상기 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 상기 시설의 외부에 위치되고, 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들에 통신적으로 결합되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들의 적어도 일부는 클라우드에 배치되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  41. 제26항에 있어서,
    상기 시설은 제어기들의 계층 구조의 일부로서 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들이 없는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  42. 제26항에 있어서,
    상기 시설은 제어 로직이 기입된 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 없는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  43. 제26항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 회로망 및 로직을 포함하는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  44. 제26항에 있어서,
    상기 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체가 배치되는 상기 하나 또는 둘 이상의 프로세서들은 상기 시설에 배치되는 적어도 하나의 케이블링 네트워크 시스템에 통신적으로 결합되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 장치들은 상기 적어도 하나의 네트워크 시스템에 통신적으로 결합되는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  46. 제44항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 네트워크 관리 시스템을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  47. 제44항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 전기적 및/또는 광학적 케이블링을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  48. 제44항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 연선(twisted wires) 및/또는 동축선(coaxial wires)을 포함하는 것인,
    비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체.
  49. 시설의 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 시설에 배치된 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하는 단계를 포함하고,
    제어기들의 계층 구조는 복수의 제어 레벨들 중 하나의 제어 레벨이 상기 시설에 물리적으로 배치되는 상기 복수의 제어 레벨들을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나의 제어 레벨과 비교할 때 적어도 하나의 상위 제어 레벨에 의해 제어되고, 상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 상기 복수의 제어 레벨들 중에 있는 것인,
    제어 방법.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨은 상기 시설의 바깥쪽에 배치된 하나 또는 둘 이상의 제어기들을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  52. 제50항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상위 제어 레벨의 제어기들의 계층 구조에서의 역할들을 동적으로 변경하는 단계를 더 포함하는,
    제어 방법.
  53. 제49항에 있어서,
    오직 유일한 하나의 제어 레벨이 상기 시설에 물리적으로 배치되는 것인,
    제어 방법.
  54. 제49항에 있어서,
    상기 하나의 제어 레벨은 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들을 제어하거나, 또는 제어를 지시하도록 구성되는 적어도 하나의 제어기를 포함하는 것인,
    제어 방법.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 제어기들의 계층 구조에서 상위 레벨들에 있는 제어기(들)보다 하위 정교함 레벨의 로직을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  56. 제54항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어기는 제어기들의 계층 구조에서 상위 레벨들에 있는 제어기(들)의 그것보다 하위 정교함 레벨을 갖는 것인,
    제어 방법.
  57. 제49항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 제어기들은 상기 시설의 외부에 배치되는 것인,
    제어 방법.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 제어기들의 로직은 클라우드에 있는 것인,
    제어 방법.
  59. 제49항에 있어서,
    상기 시설은 제어기들의 계층 구조의 일부로서 상기 하나 또는 둘 이상의 제어기들이 없는 것인,
    제어 방법.
  60. 제49항에 있어서,
    상기 시설은 제어 로직이 기입된 비-일시적인 매체가 없는 것인,
    제어 방법.
  61. 제49항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 제어기들은 상기 시설에 배치된 적어도 하나의 케이블링 네트워크 시스템에 통신적으로 결합되는 것인,
    제어 방법.
  62. 제61항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템을 통해 상기 하나 또는 둘 이상의 장치들과 통신하는 단계를 더 포함하는,
    제어 방법.
  63. 제61항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 제어기들의 계층 구조에 의해 제어되는 네트워크 관리 시스템을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  64. 제61항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 전기적 및/또는 광학적 케이블링을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  65. 제61항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 연선(twisted wires) 및/또는 동축선(coaxial wires)을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  66. 제61항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 네트워크 시스템은 상기 시설의 빌딩 당 하나의 네트워크 시스템을 포함하는 것인,
    제어 방법.
  67. 제49항에 있어서,
    상기 시설은 하나 또는 둘 이상의 빌딩들을 포함하는 것인,
    제어 방법.
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