TW202225807A - 至少一個可著色窗的故障預測 - Google Patents
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Abstract
來自量測之資料與一學習模組結合使用以識別及預測可著色窗功能障礙。該等量測可至少部分地基於在一可著色窗之規則操作期間累積之資料。
Description
相關申請案
本申請案主張2020年10月27日申請之名稱為「可著色窗故障預測(TINTABLE WINDOW FAILURE PREDICTION)」的美國臨時專利申請案第63/106,058號、2021年9月02日申請之名稱為「設施中之裝置之以佔用者為中心的預測控制(OCCUPANT-CENTERED PREDICTIVE CONTROL OF DEVICES IN FACILITIES)」之美國臨時專利申請案第63/240,117號、2020年11月03日申請之名稱為「設施中之裝置的考慮(ACCOUNTING FOR DEVICES IN A FACILITY)」之美國臨時專利申請案第63/109,306號及2021年6月24日申請之名稱為「虛擬地查看設施中之裝置(VIRTUALLY VIEWING DEVICES IN A FACILITY)」的美國臨時專利申請案第63/214,741號的優先權。本申請案亦主張作為2021年2月5日申請之名稱為「使用外部3D 建模及神經網路之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND NEURAL NETWORKS)」的美國專利申請案第17/250,586號之部分接續申請案的優先權,該美國專利申請案主張2019年8月14日申請之名稱為「使用外部3D 建模及神經網路之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND NEURAL NETWORKS)」之國際專利申請案第PCT/US19/46524號的優先權。國際專利申請案第PCT/US19/46524號主張2018年8月15日申請之名稱為「使用外部3D 建模3D 建模及神經網路之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND NEURAL NETWORKS)」的美國臨時專利申請案第62/764,821號、2018年10月15日申請之名稱為「使用外部3D 建模及神經網路之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND NEURAL NETWORKS)」的美國臨時專利申請案第62/745,920號及2019年2月14日申請之名稱為「使用外部3D 建模及神經網路之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND NEURAL NETWORKS)」的美國臨時專利申請案第62/805,841號之權益及優先權。國際專利申請案第PCT/US19/46524號亦為2019年3月20日申請之名稱為「使用外部3D 建模及基於排程之計算之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND SCHEDULE-BASED COMPUTING)」的國際專利申請案第PCT/US19/23268號之部分接續申請案,該國際專利申請案主張2018年3月21日申請之名稱為「用於用雲偵測控制可著色窗之方法及系統(METHODS AND SYSTEMS FOR CONTROLLING TINTABLE WINDOWS WITH CLOUD DETECTION)」的美國臨時專利申請案第62/646,260號及2018年5月3日申請之名稱為「使用外部3D 建模及基於排程之計算之控制方法及系統(CONTROL METHODS AND SYSTEMS USING EXTERNAL 3D MODELING AND SCHEDULE-BASED COMPUTING)」的美國臨時專利申請案第62/666,572號之權益及優先權。國際專利申請案第PCT/US19/23268號亦為2018年6月20日申請且名稱為「用於可著色窗之控制方法(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)」之美國專利申請案第16/013,770號的部分接續申請案,該美國專利申請案為2016年11月9日申請之名稱為「用於可著色窗之控制方法(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)」的美國專利申請案第15/347,677號之接續。美國專利申請案第15/347,677號為2015年5月7日申請之名稱為「用於可著色窗之控制方法(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)」的國際專利申請案第PCT/US15/29675號之部分接續申請案,該國際專利申請案主張2014年5月9日申請且名稱為「CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS(用於可著色窗之控制方法)」之美國臨時申請案第61/991,375號的權益及優先權。美國專利申請案第15/347,677號亦為2013年2月21日申請且名稱為「用於可著色窗之控制方法(CONTROL METHOD FOR TINTABLE WINDOWS)」之美國專利申請案第13/772,969號的部分接續申請案。2019年8月14日申請之國際專利申請案第PCT/US19/46524號亦為2019年6月11日申請之名稱為「用於控制光學可切換裝置之應用程式(APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES)」的美國專利申請案第16/438,177號之部分接續申請案,該美國專利申請案為2014年10月7日申請且名稱為「用於控制光學可切換裝置之應用程式(APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES)」之美國專利申請案第14/391,122號之接續。2014年10月7日申請之美國專利申請案第14/391,122號為2013年4月12日申請之名稱為「用於控制光學可切換裝置之應用程式(APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES)」的國際專利申請案第PCT/US13/36456號之國家階段進入(National Stage Entry),該國際專利申請案主張2012年4月13日申請且名稱為「用於控制光學可切換裝置之應用程式(APPLICATIONS FOR CONTROLLING OPTICALLY SWITCHABLE DEVICES)」之美國臨時專利申請案第61/624,175號的優先權及權益。本申請案亦主張2021年2月11日申請之名稱為「用於可著色窗之預測性建模(PREDICTIVE MODELING FOR TINTABLE WINDOWS)」的國際專利申請案第PCT/US2021/017603號之部分接續申請案之優先權,該國際專利申請案主張例如2021年2月3日申請之名稱為「用於可著色窗之預測性建模(PREDICTIVE MODELING FOR TINTABLE WINDOWS)」的美國臨時專利申請案第63/145,333號;2020年2月12日申請之名稱為「用於天氣建模之虛擬天空感測器及感測器輻射之監督分類(VIRTUAL SKY SENSORS AND SUPERVISED CLASSIFICATION OF SENSOR RADIATION FOR WEATHER MODELING)」的美國臨時專利申請案第62/975,677號;及2020年9月08日申請之名稱為「用於可著色窗之預測性建模(PREDICTIVE MODELING FOR TINTABLE WINDOWS)」的美國臨時專利申請案第63/075,569號之優先權。以上所述之該等申請案中之每一者以全文引用之方式及出於所有目的併入本文中。
一些可著色窗可為電子控制的。此類控制可允許穿過窗之光量(例如,熱量)之控制,從而藉由調整(例如,吸收、分散及/或反射)入射光為可著色窗提供用作節能裝置之機會。存在各種類型之可著色窗,例如,電致變色窗。
電致變色為其中當材料置於不同電子能態下時材料例如藉由經歷電壓改變而呈現光學屬性之可逆電化學介導改變的現象。光學屬性可為色彩、透射率、吸收率及/或反射率。電致變色材料可併入至例如用於家庭、商業、工業及/或其他用途之窗中。電致變色塗層可以是窗玻璃上之(例如,薄)膜塗層。此類窗之色彩、透射率、吸收率及/或反射率可藉由誘發電致變色材料之改變來改變。舉例而言,電致變色窗為可按電子方式變暗或變亮之窗。在一些實施例中,施加至窗之電致變色裝置(EC)的(例如,小)電壓將使EC變暗;反轉電壓極性使EC變亮。儘管在20世紀60年代已發現電致變色,但電致變色裝置且尤其電致變色窗仍有著各種問題,儘管在電致變色技術、設備、軟體及製造及/或使用電致變色裝置之相關方法上取得了許多最新進展,但尚未開始實現其全部商業潛能。用於實現可著色窗中之色調改變之其他方法可用(例如,如本文中所揭示)。
可著色窗之故障可變得明顯且影響窗之視覺及/或功能性。可著色窗及相關聯設備(例如,控制器)之識別、維護及/或替換可為昂貴、耗時、勞動密集及/或後勤工作。此在具有多個可著色窗之大的設施中尤其如此。為了減小具有功能故障可著色窗之設施之佔用者的負擔,可著色窗之提供商可能希望減少維持及/或替換(例如,潛在地)功能故障窗所需之任何時間,尤其當待替換之窗在庫存中不存在且因此必須製造時,此可大大延遲替換過程。
事先識別(例如,潛在地)功能故障窗可為有利的。類似地,至少部分地使識別任何(例如,潛在地)功能故障窗之過程自動化可為有利的。優點可包括為此類維護及/或替換任務提供至少一些緩解。舉例而言,其可(i)在功能故障窗變為明顯地功能故障之前提供替換功能故障窗之機會,(ii)確保潛在地功能故障窗之庫存(例如,使得當其功能障礙時,其將可用於替換),(iii)提供時間緩衝以協調及執行窗之維護及/或替換過程,及/或(iv)在窗(例如,明顯地)功能障礙(及/或劣化)之前提供主動地執行校正性量測之機會。
本文中所揭示之各種態樣緩解上文所提及之缺點的至少部分。
舉例而言,來自可著色窗控制器系統之資料與學習模組(例如,包含人工智慧(AI)及/或機器學習)結合使用以預測及/或識別可著色窗功能障礙。此類資料(例如,來自控制系統)可累積於一個或多個資料庫中。累積之資料可收集於可著色窗操作之常規過程期間。資料可與可著色窗操作之常規過程相關聯(例如,電流及/或電壓資料與更改及/或維持可著色窗之色調相關聯)。資料可為大量的(例如,如在一時段內及/或針對複數個可著色窗所累積)。構架可組態以自一個或多個資料庫擷取累積之資料,聚合該資料,且使用資料例如藉由分析一個或多個故障簽名來分析任何可著色窗之維護(例如,包括故障)。可使用由可著色窗之常規操作獲得之統計量測值(例如,電流及/或電壓量測值)來識別一個或多個故障簽名。
在另一態樣中,一種預測設施中之可著色窗故障之方法,方法包含:(a)獲取與安置於設施中之可著色窗之色調轉變相關的一個或多個量測值,其中色調轉變自第一色調至第二色調;(b)分析藉由考慮資料所獲取之一個或多個量測值,該資料(i)與一個或多個量測值之類型相關、(ii)與自第一色調至第二色調之色調轉變相關且(iii)為不完全色調轉變之特性及/或為自第一色調至第二色調之非特性色調轉變;及(c)使用分析來預測可著色窗之著色中的故障。
在一些實施例中,第一色調比第二色調更亮。在一些實施例中,第一色調比第二色調更暗。在一些實施例中,第一色調為相對於可見光譜之透明色調或吸收色調。在一些實施例中,第二色調為相對於可見光譜之透明色調或吸收色調。在一些實施例中,色調轉變包含自第一色調至第二色調之完全色調轉變。在一些實施例中,完全色調轉變不含任何可偵測間斷。在一些實施例中,方法進一步包含考慮作為自第一色調至第二色調之完全及/或特性色調轉變之特性的資料。在一些實施例中,資料包含(A)完全及/或特性色調轉變之資料或(B)不完全色調轉變及/或非特性色調轉變之特性。在一些實施例中,一個或多個量測值包括電壓及/或電流量測值。在一些實施例中,在色調轉變期間即時地獲得電流量測值。在一些實施例中,一個或多個量測值包含開路電壓量測值。在一些實施例中,一個或多個量測值包含來自至少一個感測器之一個或多個量測值。在一些實施例中,至少一個感測器安置於設施中。在一些實施例中,至少一個感測器安置於設施外部。在一些實施例中,至少一個感測器包含經組態以感測電磁輻射之感測器。在一些實施例中,電磁輻射包含紅外線輻射,或普通使用者可見之可見光輻射。在一些實施例中,至少一個感測器包含溫度感測器。在一些實施例中,至少一個感測器包含熱電偶、紅外線感測器或日射強度計。在一些實施例中,至少一個感測器包含光感測器。在一些實施例中,至少一個感測器包含輻照感測器。在一些實施例中,至少一個感測器包含可著色窗。在一些實施例中,至少一個感測器包含聲學、運動、振動、溫度及/或電磁感測器。在一些實施例中,方法進一步包含使用分析來判定至少一個感測器之可靠性值。在一些實施例中,方法進一步包含使用可靠性值來調整至少一個感測器之一個或多個量測值以形成一個或多個經調整感測器量測值。在一些實施例中,方法進一步包含使用一個或多個經調整感測器量測值來更新可靠性值。在一些實施例中,方法進一步包含藉由考慮(A)設施、(B)歷史感測器量測值、(C)感測器量測值基準及/或(D)建模來處理一個或多個經調整感測器量測值,以產生結果。在一些實施例中,方法進一步包含使用結果及/或可靠性值來產生設施之後續可著色窗故障之預測。在一些實施例中,一個或多個量測值包含量測之時間、可著色窗之標識或可著色窗之方位。在一些實施例中,可著色窗包含電致變色構造,且其中一個或多個量測值與傳輸通過電致變色構造之電流有關。在一些實施例中,一個或多個量測值包含開路電壓量測值。在一些實施例中,方法進一步包含在斜坡期間及/或在保持期間執行開路電壓量測。在一些實施例中,色調轉變藉由具有斜坡及/或保持之電壓及/或電流實現。在一些實施例中,色調轉變藉由具有複數個斜坡及/或複數個保持之電壓及/或電流實現。在一些實施例中,複數個保持中之至少一者高於認為對可著色窗之連續操作安全之位準。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物內部。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物之圍護結構(envelope)處。在一些實施例中,不完全色調轉變及/或非特性色調轉變具有一種具有至少一個可識別資料簽名之類型。在一些實施例中,資料包含歷史資料及/或合成資料。在一些實施例中,資料包含自設施獲取之資料。在一些實施例中,資料包含自與設施不同之設施獲取的資料。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物中,且其中資料包含自建築物獲取之資料。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物中,且其中資料包含自與建築物不同之建築物獲取的資料。在一些實施例中,可著色窗具有尺寸,且其中關聯資料與自具有尺寸或實質上具有尺寸之一個或多個不同窗獲得之一個或多個量測值相關。在一些實施例中,資料包含在色調轉變之至少約10、50、100或1,000次出現內獲取之資料。在一些實施例中,資料包含在至少約12、25、52、104或156週內獲取之資料。在一些實施例中,使用機器學習來分析資料。在一些實施例中,機器學習利用複數個模組。在一些實施例中,複數個模組中之至少兩者在機器學習分析中接收相同權重。在一些實施例中,複數個模組中之至少兩者在機器學習分析中接收不同權重。在一些實施例中,機器學習包含深度學習。在一些實施例中,機器學習不含深度學習。在一些實施例中,用於機器學習之學習集合包含歷史資料及/或合成資料。在一些實施例中,分析一個或多個量測值包含與臨限值進行比較。在一些實施例中,臨限值包含值或函式。在一些實施例中,函式為時間相依函式。在一些實施例中,機器學習包含利用學習集合。在一些實施例中,學習集合包含在時間內獲取之一個或多個歷史量測值。在一些實施例中,時間為可調整的。在一些實施例中,可調整藉由使用者進行。在一些實施例中,分析一個或多個量測值包含執行一個或多個數學變換。在一些實施例中,一個或多個數學變換包含布爾(Boolean)運算。在一些實施例中,一個或多個數學變換包含至少一個推導或至少一個積分。在一些實施例中,機器學習包含神經網路分析及/或視覺分析。在一些實施例中,分析一個或多個量測值包含特定針對設施、可著色窗之窗類型、天氣狀況、日時間、年時間、可著色窗在設施中之相對地理方位及/或設施之地理方位的任何資料簽名。在一些實施例中,資料包含具有與在(a)中獲取之一個或多個量測值相同之類型的一個或多個量測值。在一些實施例中,資料包含自第一色調至第二色調之轉變。在一些實施例中,不完全色調轉變及/或非特性色調轉變為故障可著色窗之色調轉變。在一些實施例中,使用分析包含提供可著色窗之故障之報警及/或報告。在一些實施例中,提供報警及/或報告包含預測普通人可見之可見故障之時間。在一些實施例中,提供報警及/或報告包含排程維護。在一些實施例中,可著色窗為第一可著色窗,且其中提供報警及/或報告包含:排程另一可著色窗之庫存及/或排程另一可著色窗之製造以替換第一可著色窗。在一些實施例中,故障之預測在任何有缺陷色調轉變對普通人可見之前。在一些實施例中,分析預測可著色窗之著色中之故障。在一些實施例中,方法進一步包含調整控制方案以有助於藉由可著色窗之色調轉變。
在另一態樣中,一種用於預測設施中之可著色窗故障之非暫時性電腦可讀程式指令,該等非暫時性電腦可讀程式指令在由一個或多個處理器執行時使得一個或多個處理器執行或直接執行以上所揭示之方法中的任一者之一個或多個操作。
在一些實施例中,至少一個處理器為階層式控制系統之部分。在一些實施例中,至少一個處理器為至少一個控制器、包含至少一個控制器或包含於至少一個控制器中。在一些實施例中,操作中之至少兩者由相同處理器執行。在一些實施例中,操作中之至少兩者各自由不同處理器執行。在一些實施例中,一個或多個處理器之至少一個處理器安置於雲裝置中。在一些實施例中,程式指令記錄在一個或多個非暫時性電腦可讀媒體上。
在另一態樣中,一種用於預測設施中之可著色窗故障之非暫時性電腦可讀程式指令,該非暫時性電腦可讀程式指令在由一個或多個處理器執行時使得一個或多個處理器執行包含以下的操作:(a)獲取與安置於設施中之可著色窗之色調轉變相關的一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之獲取,其中色調轉變自第一色調至第二色調;(b)分析藉由考慮資料所獲取之一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之分析,該資料(i)與一個或多個量測值之類型相關、(ii)與自第一色調至第二色調之色調轉變相關且(iii)為不完全色調轉變之特性及/或自第一色調至第二色調之非特性色調轉變;及(c)使用分析或引導分析之使用以預測可著色窗之著色中的故障。
在另一態樣中,一種用於預測設施中之可著色窗故障之設備,設備包含至少一個控制器,該至少一個控制器經組態以執行或直接執行以上所揭示之方法中的任一者之一個或多個操作。
在另一態樣中,一種用於預測設施中之可著色窗故障之設備,設備包含至少一個控制器,該至少一個控制器經組態以:(a)獲取與安置於設施中之可著色窗之色調轉變相關的一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之獲取,其中色調轉變自第一色調至第二色調;(b)分析藉由考慮資料所獲取之一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之分析,該資料(i)與一個或多個量測值之類型相關、(ii)與自第一色調至第二色調之色調轉變相關且(iii)為不完全色調轉變之特性及/或自第一色調至第二色調之非特性色調轉變;及(c)使用分析或引導該分析之使用以預測可著色窗之著色中的故障。
在一些實施例中,至少一個控制器包括於階層式控制系統中。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以包括回饋控制方案。在一些實施例中,至少一個控制器包含經組態以直接耦接至可著色窗之本端控制器。在一些實施例中,直接耦接包含利用自本端控制器至可著色窗之不間斷佈線。在一些實施例中,不間斷係由電路不間斷。在一些實施例中,至少一個控制器包含電路。在一些實施例中,電路包含儲存控制邏輯及資料之電腦可讀程式指令。在一些實施例中,至少一個控制器包含電路。在一些實施例中,設備進一步包含與電腦可讀程式指令通信或併入電腦可讀程式指令之處理器。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以(i)操作性地耦接至至少一個感測器,且(ii)引導至少一個感測器以獲取與可著色窗之色調轉變相關之一個或多個量測值。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以執行利用至少一個感測器之回饋控制方案或引導該回饋控制方案之執行。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由使用回饋控制方案或引導該回饋控制方案之使用來更改可著色窗之色調。在一些實施例中,第一色調比第二色調更亮。在一些實施例中,第一色調比第二色調更暗。在一些實施例中,第一色調為相對於可見光譜之透明色調或吸收色調。在一些實施例中,第二色調為相對於可見光譜之透明色調或吸收色調。在一些實施例中,色調轉變包含自第一色調至第二色調之完全色調轉變。在一些實施例中,完全色調轉變不含任何可偵測間斷。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以考慮資料或引導該資料之考慮,該資料指示自第一色調至第二色調之完全及/或特性色調轉變。在一些實施例中,資料包含(A)完全及/或特性色調轉變之資料或(B)不完全色調轉變及/或非特性色調轉變之特性。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以執行包括電壓量測及/或電流量測之一個或多個量測,或引導該一個或多個量測之執行。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以在色調轉變期間即時地執行電流量測,或引導該電流量測之執行。在一些實施例中,一個或多個量測值包含開路電壓量測值。在一些實施例中,一個或多個量測值包含來自至少一個感測器之一個或多個量測值。在一些實施例中,至少一個感測器安置於設施中。在一些實施例中,至少一個感測器安置於設施外部。在一些實施例中,至少一個感測器包含經組態以感測電磁輻射之感測器。在一些實施例中,電磁輻射包含紅外線輻射,或普通使用者可見之可見光輻射。在一些實施例中,至少一個感測器包含溫度感測器。在一些實施例中,至少一個感測器包含熱電偶、紅外線感測器或日射強度計。在一些實施例中,至少一個感測器包含光感測器。在一些實施例中,至少一個感測器包含輻照感測器。在一些實施例中,至少一個感測器包含可著色窗。在一些實施例中,至少一個感測器包含聲學、運動、振動、溫度及/或電磁感測器。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以使用分析或引導該分析之使用以判定至少一個感測器之可靠性值。在一些實施例中,至少一個控制器進一步經組態以使用可靠性值或引導該可靠性值之使用以調整至少一個感測器之一個或多個量測值以形成一個或多個經調整感測器量測值。在一些實施例中,至少一個控制器進一步經組態以使用一個或多個經調整感測器量測值更新可靠性值或引導該可靠性值之更新。在一些實施例中,至少一個控制器進一步經組態以藉由考慮以下來處理一個或多個經調整感測器量測值或引導該一個或多個經調整感測器量測值之處理:(A)設施、(B)歷史感測器量測值、(C)感測器量測值基準及/或(D)建模,以產生結果。在一些實施例中,至少一個控制器進一步經組態以使用結果及/或可靠性值或引導該結果及/或該可靠性值之使用以產生設施之後續可著色窗故障之預測。在一些實施例中,一個或多個量測值包含量測之時間、可著色窗之標識或可著色窗之方位。在一些實施例中,可著色窗包含電致變色構造,且其中一個或多個量測值與傳輸通過電致變色構造之電流有關。在一些實施例中,一個或多個量測值包括電壓及/或電流量測值。在一些實施例中,一個或多個量測值包含開路電壓量測值。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以在斜坡期間及/或在保持期間執行開路電壓量測或引導該開路電壓量測之執行。在一些實施例中,色調轉變藉由具有斜坡及/或保持之電壓及/或電流實現。在一些實施例中,色調轉變藉由具有複數個斜坡及/或複數個保持之電壓及/或電流實現。在一些實施例中,複數個保持中之至少一者高於認為對可著色窗之連續操作安全之位準。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物內部。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物之圍護結構處。在一些實施例中,不完全色調轉變及/或非特性色調轉變具有一種具有至少一個可識別資料簽名之類型。在一些實施例中,資料包含歷史資料及/或合成資料。在一些實施例中,資料包含自設施獲取之資料。在一些實施例中,資料包含自與設施不同之設施獲取的資料。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物中,且其中資料包含自建築物獲取之資料。在一些實施例中,可著色窗安置於設施之建築物中,且其中資料包含自與建築物不同之建築物獲取的資料。在一些實施例中,可著色窗具有尺寸,且其中關聯資料與自具有尺寸或實質上具有尺寸之一個或多個不同窗獲得之一個或多個量測值相關。在一些實施例中,資料包含在色調轉變之至少約10、50、100或1,000次出現內獲取之資料。在一些實施例中,資料包含在至少約12、25、52、104或156週內獲取之資料。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以使用機器學習分析來分析資料或引導該資料之分析。在一些實施例中,機器學習分析利用複數個模組。在一些實施例中,複數個模組中之至少兩者在機器學習分析中接收相同權重。在一些實施例中,複數個模組中之至少兩者在機器學習分析中接收不同權重。在一些實施例中,機器學習分析包含深度學習。在一些實施例中,機器學習分析不含深度學習。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以使用用於機器學習分析之學習集合或引導用於機器學習分析之學習集合的使用。在一些實施例中,學習集合包含歷史資料及/或合成資料。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由將一個或多個量測值與臨限值進行比較來分析一個或多個量測值或引導該一個或多個量測值之分析。在一些實施例中,臨限值包含值或函式。在一些實施例中,函式為時間相依函式。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由利用學習集合來執行機器學習或引導該機器學習之執行。在一些實施例中,學習集合包含在時間內獲取之一個或多個歷史量測值。在一些實施例中,時間為可調整的。在一些實施例中,可調整藉由使用者進行。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由執行一個或多個數學操控來分析一個或多個量測值或引導該一個或多個量測值之分析。在一些實施例中,一個或多個數學變換包含布爾運算。在一些實施例中,一個或多個數學變換包含至少一個推導或至少一個積分。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由使用神經網路分析及/或視覺分析來執行機器學習或引導該機器學習之執行。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由使用以下來分析一個或多個量測值或引導該一個或多個量測值之分析:特定針對設施、可著色窗之窗類型、天氣狀況、日時間、年時間、設施中之可著色窗之相對地理方位及/或設施之地理方位的任何資料簽名。在一些實施例中,資料包含具有與在(a)中獲取之一個或多個量測值相同之類型的一個或多個量測值。在一些實施例中,資料包含自第一色調至第二色調之轉變。在一些實施例中,不完全色調轉變及/或非特性色調轉變為故障可著色窗之色調轉變。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以藉由提供可著色窗之故障之報警及/或報告來使用分析或引導該分析之使用。在一些實施例中,提供報警及/或報告包含預測普通人可見之可見故障之時間。在一些實施例中,提供報警及/或報告包含排程維護。在一些實施例中,可著色窗為第一可著色窗,且其中提供報警及/或報告包含:排程另一可著色窗之庫存及/或排程另一可著色窗之製造以替換第一可著色窗。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以在任何有缺陷色調轉變對普通人可見之前預測故障或引導該故障之預測。在一些實施例中,至少一個控制器經組態以至少部分地藉由調整控制方案以有助於可著色窗之色調轉變來預測可著色窗之著色中的故障或引導該故障之預測。
在另一態樣中,一種用於預測設施中之可著色窗故障之系統,系統包含:網路,其經組態以:(I)操作性地耦接至設施之可著色窗;及(II)傳輸與以上所揭示之方法中的任一者相關聯之一個或多個信號。
在另一態樣中,一種預測設施中之可著色窗故障之系統,系統包含:網路,其經組態以:(a)獲取與安置於設施中之可著色窗之色調轉變相關的一個或多個量測值,其中色調轉變自第一色調至第二色調;(b)傳輸一個或多個量測值之分析,其中考慮資料,該資料(i)與一個或多個量測值之類型相關、(ii)與自第一色調至第二色調之色調轉變相關且(iii)為不完全色調轉變之特性及/或為自第一色調至第二色調之非特性色調轉變;及(c)傳輸可著色窗之著色中的預測故障之指示,其中使用分析形成預測。
在一些實施例中,網路經組態以利用用以傳輸電力及通信之單一電纜。在一些實施例中,網路經組態以傳輸遵守多個無線通信協定的信號。通信可為一種或多種類型的通信。通信可包含遵守至少第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)或第五代(5G)蜂巢式通信協定之蜂巢式通信。在一些實施例中,通信包含有助於靜止圖像(stills)、音樂或動畫流(例如,電影或視訊)之媒體通信。在一些實施例中,網路經組態以傳輸遵守建築物控制協定之信號。
在另一態樣中,一種用於預測設施中之可著色窗故障之設備,設備包含:設施之裝置集,裝置集包含安置於殼體中之一個或多個裝置,一個或多個裝置包含經組態以(A)量測設施之環境及(B)輸出感測器量測值之感測器,感測器量測值經組態以用於以上所揭示之方法中之任一者中。
一種用於預測設施中之可著色窗故障之設備,設備包含:設施之裝置集,裝置集包含安置於殼體中之感測器,感測器經組態以(A)量測設施之環境且(B)輸出感測器量測值,感測器量測值經組態以用於判定包括以下之一個或多個輸出:(a)與安置於設施中之可著色窗之色調轉變相關的一個或多個量測值之分析,其中色調轉變自第一色調至第二色調,其中藉由考慮資料形成分析,該資料(i)與一個或多個量測值之類型相關、(ii)與自第一色調至第二色調之色調轉變相關且(iii)為不完全色調轉變之特性且/或為自第一色調至第二色調之非特性色調轉變;及(b)可著色窗之著色中的故障之預測,其中使用分析形成預測。
在一些實施例中,裝置集之感測器包含不同類型之感測器。在一些實施例中,感測器包含:二氧化碳感測器、一氧化碳感測器、揮發性有機化學感測器、環境雜訊感測器、可見光感測器、溫度感測器、運動感測器或濕度感測器。在一些實施例中,裝置集包含發射器或收發器。在一些實施例中,裝置集經組態以有助於設施之控制,且視情況其中設施之控制包含與設施相關聯之環境、安全性、資料或健康之控制。在一些實施例中,裝置集安置於設施之固定裝置中,或附接至設施之固定裝置。在一些實施例中,固定裝置包含框架部分。在一些實施例中,網路操作性地耦接至至少一個可著色窗,且有助於至少一個可著色窗之控制。在一些實施例中,可著色窗包含電致變色窗。在一些實施例中,網路操作性地耦接至設施之至少一個其他裝置,且有助於設施之至少一個其他裝置之控制。在一些實施例中,設施之至少一個其他裝置經組態以更改設施之環境。在一些實施例中,設施之至少一個其他裝置包含冷卻器、加熱器、可著色窗、加熱冷卻及空氣調節(HVAC)系統或照明。在一些實施例中,設施之至少一個其他裝置經組態以控制設施之能量支出。
在一些實施例中,網路為區域網路。在一些實施例中,網路包含經組態以在單一電纜中傳輸電力及通信之電纜。通信可為一種或多種類型之通信。通信可包含遵守至少第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)或第五代(5G)蜂巢式通信協定之蜂巢式通信。在一些實施例中,通信包含有助於靜止圖像、音樂或動畫流(例如,電影或視訊)之媒體通信。在一些實施例中,通信包含資料通信(例如,感測器資料)。在一些實施例中,通信包含控制通信,例如以控制可操作性地耦接至網路之一個或多個節點。在一些實施例中,網路包含安裝於設施中之第一(例如,佈纜)網路。在一些實施例中,網路包含安裝於設施之圍護結構中(例如,於包括於設施中之建築物之圍護結構中)的(例如,佈纜)網路。
在另一態樣中,本發明提供實施本文中所揭示之方法中之任一者的系統、設備(例如,控制器)及/或一個或多個非暫時性電腦可讀媒體(例如,軟體)。
在另一態樣中,本發明提供使用本文中所揭示之系統、電腦可讀媒體及/或設備中之任一者的方法,例如出於其預期目的。
在另一態樣中,設備包含至少一個控制器,該至少一個控制器經程式化以引導用於實施(例如,實現)本文中所揭示之方法中之任一者的機構,該至少一個控制器經組態以操作性地耦接至該機構。在一些實施例中,(例如,方法之)至少兩個操作由同一控制器引導/執行。在一些實施例中,至少兩個操作由不同控制器引導/執行。
在另一態樣中,設備包含經組態(例如,經程式化)以實施(例如,實現)本文中所揭示之方法中之任一者的至少一個控制器。至少一個控制器可實施本文中所揭示之方法中的任一者。在一些實施例中,(例如,方法的)至少兩個操作由同一控制器引導/執行。在一些實施例中,至少兩個操作由不同控制器引導/執行。
在一些實施例中,至少一個控制器中之一個控制器經組態以執行兩個或更多個操作。在一些實施例中,至少一個控制器中之兩個不同控制器經組態以各自執行不同操作。
在另一態樣中,系統包含至少一個控制器,該至少一個控制器經程式化以引導至少一個另一設備(或其組件)及該設備(或其組件)之操作,其中該至少一個控制器可操作性地耦接至設備(或其組件)。該設備(或其組件)可包括本文中所揭示之任何設備(或其組件)。至少一個控制器可經組態以引導本文中所揭示之任何設備(或其組件)。至少一個控制器可經組態以操作性地耦接至本文中所揭示之任何設備(或其組件)。在一些實施例中,(例如,設備之)至少兩個操作由同一控制器引導。在一些實施例中,至少兩個操作由不同控制器引導。
在另一態樣中,儲存程序指令之電腦軟體產品(例如,記錄於一個或多個非暫時性媒體上),該等指令在由至少一個處理器(例如,電腦)讀取時使至少一個處理器引導本文中所揭示之機構實施(例如,實現)本文中所揭示之方法中的任一者,其中至少一個處理器經組態以操作性地耦接至該機構。機構可包含本文中所揭示之任何設備(或其任何組件)。在一些實施例中,(例如,設備之)至少兩個操作由同一處理器引導/執行。在一些實施例中,至少兩個操作由不同處理器引導/執行。
在另一態樣中,本發明提供一種非暫時性電腦可讀程式指令(例如,包括於包含一個或多個非暫時性媒體之程式產品中),其包含機器可執行碼,在由一個或多個處理器執行時,該機器可執行碼實施本文中所揭示之方法中的任一者。在一些實施例中,(例如,方法之)至少兩個操作由同一處理器引導/執行。在一些實施例中,至少兩個操作由不同處理器引導/執行。
在另一態樣中,本發明提供一個或多個非暫時性電腦可讀媒體,其包含機器可執行碼,該機器可執行碼在由一個或多個處理器執行時實現對控制器的指導(例如,如本文中所揭示)。在一些實施例中,(例如,控制器之)至少兩個操作由同一處理器引導/執行。在一些實施例中,至少兩個操作由不同處理器引導/執行。
在另一態樣中,本發明提供一種電腦系統,其包含一個或多個電腦處理器及與其耦接之一個或多個非暫時性電腦可讀媒體。非暫時性電腦可讀媒體包含機器可執行碼,該機器可執行碼在由一個或多個處理器執行時實施本文中所揭示之方法中的任一者及/或實現對本文中所揭示之一個或多個控制器的指導。
在另一態樣中,本發明提供一種非暫時性電腦可讀程序指令,該等非暫時性電腦可讀程序指令在由一個或多個處理器讀取時使一個或多個處理器執行本文中所揭示之方法的任何操作、由本文中所揭示之設備執行(或經組態以執行)的任何操作及/或由本文中所揭示之設備引導(或經組態以引導)的任何操作。
在一些實施例中,程序指令記錄在一個或多個非暫時性電腦可讀媒體中。在一些實施例中,操作中之至少兩者由一個或多個處理器中之一者執行。在一些實施例中,操作中之至少兩者各自由一個或多個處理器之不同處理器執行。
在另一態樣中,本發明提供經組態以用於傳輸有助於本文中所揭示之操作中之任一者的任何通信(例如信號)及/或(例如電)電力之網路。通信可包含控制通信、蜂巢式通信、媒體通信及/或資料通信。資料通信可包含感測器資料通信及/或經處理資料通信。網路可經組態以遵守有助於此類通信之一個或多個協定。舉例而言,由網路(例如,具有BMS)使用之通信協定可為建築物自動化及控制網路協定(BACnet)。舉例而言,通信協定可有助於遵守至少第2代、第3代、第4代或第5代蜂巢式通信協定之蜂巢式通信。
此發明內容章節之內容係作為本發明之簡化介紹而提供,且並不意欲用以限制本文中所揭示之任何發明的範疇或隨附申請專利範圍之範疇。
根據以下實施方式,本發明之額外態樣及優點對於熟習此項技術者將變得顯而易見,其中僅展示及描述本發明之說明性實施例。應認識到,本發明能夠具有其他及不同實施例,且其若干細節能夠在各種顯而易見的方面進行修改,該等修改皆不背離本發明。因此,圖式及描述在本質上應視為說明性而非限制性的。
將更詳細地參考圖式來描述此等及其他特徵及實施例。
以引用的方式併入
本說明書中所提及之所有公開案、專利及專利申請案均以引用之方式併入本文中,其引用的程度如同各個別公開案、專利或專利申請案經特定及個別地指示以引用的方式併入一般。
雖然本發明之各種實施例已展示且描述於本文中,但熟習此項技術者將顯而易知,此類實施例僅為了舉例而提供。熟習此項技術者可在不脫離本發明之情況下想到眾多變化、改變及取代。應理解,可採用本文中所描述之本發明之實施例的各種替代例。
諸如「一(a/an)」及「該」之術語並不意欲僅指單一實體,而是包括特定實例可用於說明之一般類別。本文中之術語用於描述本發明之特定實施例,但其使用並不限制本發明。
除非另外指定,否則當提及範圍時,範圍意欲為包括性的。舉例而言,介於值1與值2之間的範圍意欲為包括性的且包括值1及值2。包括性範圍將橫跨自約值1至約值2之任何值。如本文中所使用,術語「鄰近」或「鄰近於」包括「緊鄰」、「鄰接」、「與…接觸」及「接近」。
如本文中所使用,包括在申請專利範圍中所使用,諸如「包括X、Y及/或Z」之片語中之連接詞「及/或」係指包括X、Y及Z之任一組合或複數個X、Y及Z。舉例而言,此類片語意謂包括X。舉例而言,此類片語意謂包括Y。舉例而言,此類片語意謂包括Z。舉例而言,此類片語意謂包括X及Y。舉例而言,此類片語意謂包括X及Z。舉例而言,此類片語意謂包括Y及Z。舉例而言,此類片語意謂包括複數個X。舉例而言,此類片語意謂包括複數個Y。舉例而言,此類片語意謂包括複數個Z。舉例而言,此類片語意謂包括複數個X及複數個Y。舉例而言,此類片語意謂包括複數個X及複數個Z。舉例而言,此類片語意謂包括複數個Y及複數個Z。舉例而言,此類片語意謂包括複數個X及Y。舉例而言,此類片語意謂包括複數個X及Z。舉例而言,此類片語意謂包括複數個Y及Z。舉例而言,此類片語意謂包括X及複數個Y。舉例而言,此類片語意謂包括X及複數個Z。舉例而言,此類片語意謂包括Y及複數個Z。連接詞「及/或」意謂具有與片語「X、Y、Z或其任一組合或其複數者」相同的效應。連接詞「及/或」意謂具有與片語「X、Y、Z中之一者或多者或其任一組合」相同的效應。
術語「操作性地耦接」或「操作性地連接」係指耦接(例如連接)至第二元件以允許第二及/或第一元件之預期操作的第一元件(例如機構)。耦接可包含實體或非實體耦接(例如通信耦接)。非實體耦接可包含信號誘發之耦接(例如,無線耦接)。耦接可包含實體耦接(例如,實體連接)或非實體耦接(例如,經由無線通信)。操作性地耦接可包含通信耦接。
「經組態以」執行功能之組件(例如,機構)包括使組件執行此功能的結構特徵。結構特徵可包括電特徵,諸如電路或電路組件。結構特徵可包括致動器。結構特徵可包括電路(例如,包含電氣或光學電路)。電氣電路可包含一個或多個電線。光學電路可包含至少一個光學組件(例如,光束分光器、鏡面、透鏡及/或光纖)。結構特徵可包括機械特徵。機械特徵可包含閂鎖、彈簧、閉合件、鉸鏈、底盤、支撐件、固定件或懸臂支架等等。執行功能可包含利用邏輯特徵。邏輯特徵可包括程式化指令。程式化指令可由至少一個處理器(例如,參見圖7)執行。程式化指令可儲存或編碼於可由一個或多個處理器存取之媒體上。此外,在以下描述中,片語「可用以」、「經調適以」、「經組態以」、「經設計以」、「經程式化以」或「能夠」可在適當時互換地使用。
在一些實施例中,感測器資料與機器學習(包含人工智慧(AI))結合使用,以預測及/或識別可著色窗之功能障礙(例如,以有助於預測性維護)。大量資料(例如,至少約一百萬、一千萬、一億或一萬億個原始資料點)可結合窗控制及/或操作隨著時間累積。本文中所揭示的為經組態以自資料庫(例如,在可著色窗之常規操作期間累積)擷取與窗色調轉變相關聯之資料(例如,控制資料及/或其他感測器資料)、聚合該資料且使用資料來分析及/或預測窗功能障礙的構架。此類構架可允許例如使用統計量測值(例如,如本文中所揭示之電流、電壓、開路電壓或任何其他感測器量測值)預測性地維護呈現所識別故障簽名之任何窗。
在一些實施例中,封閉體包含由至少一個結構限定的區域。至少一個結構可包含至少一個壁。封閉體可包含及/或圍封一個或多個子封閉體。至少一個壁可包含金屬(例如,鋼)、黏土、石頭、塑膠、玻璃、灰泥(例如,石膏)、聚合物(例如,聚胺基甲酸酯、苯乙烯或乙烯基)、石棉、纖維玻璃、混凝土(例如,鋼筋混凝土)、木材、紙張或陶瓷。至少一個壁可包含電線、磚、塊(例如,煤渣塊)、瓷磚、乾牆或框架(例如,鋼框架)。
在一些實施例中,封閉體包含一個或多個開口。一個或多個開口可為可逆地封閉的。一個或多個開口可永久開放。一個或多個開口之基本長度尺度可相對於限定封閉體之壁的基本長度尺度更小。基本長度尺度可包含定界圓形之直徑、長度、寬度或高度。一個或多個開口之表面可相對於限定封閉體之壁的表面更小。開口表面可為壁之總表面的百分比。舉例而言,開口表面可量測壁之至多約30%、20%、10%、5%或1%。壁可包含地板、頂板或側壁。可封閉開口可由至少一個窗或門封閉。封閉體可為設施之至少一部分。設施可包含建築物。封閉體可包含建築物之至少一部分。建築物可為私人建築物及/或商用建築物。建築物可包含一個或多個樓層。建築物(例如其樓層)可包括以下中之至少一者:房間、大廳、門廳、閣樓、地下室、陽台(例如內陽台或外陽台)、樓梯井、走廊、電梯井、立面、夾層、頂樓、車庫、門廊(例如封閉門廊)、露台(例如封閉露台)、自助餐廳及/或管道。在一些實施例中,封閉體可為靜止及/或可移動的(例如火車、飛機、遊輪、車輛或火箭)。
在一些實施例在中,複數個裝置可以可操作方式(例如,以通信方式)耦接至控制系統。複數個裝置可安置於設施中(例如,包括建築物及/或房間)。控制系統可包含控制器之階層。裝置可包含發射器、感測器或窗(例如,IGU)。裝置可為如本文中所揭示之任何裝置。複數個裝置中之至少兩者可屬於同一類型。舉例而言,兩個或更多個IGU可耦接至控制系統。複數個裝置中之至少兩者可屬於不同類型。舉例而言,感測器和發射器可耦接至控制系統。複數個裝置有時可包含至少20、50、100、500、1000、2500、5000、7500、10000、50000、100000或500000個裝置。複數個裝置可具有前述數目之間的任何數目個裝置(例如,20個裝置至500000個裝置、20個裝置至50個裝置、50個裝置至500個裝置、500個裝置至2500個裝置、1000個裝置至5000個裝置、5000個裝置至10000個裝置、10000個裝置至100000個裝置或100000個裝置至500000個裝置)。舉例而言,樓層中窗之數目可為至少5、10、15、20、25、30、40或50。樓層中之窗的數目可為前述數目之間的任何數目(例如,5至50、5至25或25至50)。有時,裝置可在多層建築物中。多層建築物之樓層之至少一部分可具有由控制系統控制的裝置(例如,多層建築物之樓層之至少一部分可由控制系統控制)。舉例而言,多層建築物可具有由控制系統控制之至少2、8、10、25、50、80、100、120、140或160個樓層。由控制系統控制之樓層(例如,其中之裝置)的數目可為前述數目之間的任何數目(例如,2至50、25至100或80至160)。樓層可具有至少約150 m
2、250 m
2、500 m
2、1000 m
2、1500 m
2或2000平方公尺(m
2)的面積。樓層可具有在任何上述樓層面積值之間的面積(例如,約150 m
2至約2000 m
2,約150 m
2至約500 m
2,約250 m
2至約1000 m
2或約1000 m
2至約2000 m
2)。建築物可包含至少約1000平方呎(sqft),2000 sqft,5000 sqft,10000 sqft,100000 sqft,150000 sqft,200000 sqft或500000 sqft的面積。建築物可包含在上述面積中之任一者之間的面積(例如,約1000 sqft至約5000 sqft,約5000 sqft至約500000 sqft或約1000 sqft至約500000 sqft)。建築物可包含至少約100m
2、200 m
2、500 m
2、1000 m
2、5000 m
2、10000 m
2、25000 m
2或50000 m
2之面積。建築物可包含在上述面積中之任一者之間的面積(例如,約100m
2至約1000 m
2、約500m
2至約25000 m
2、約100m
2至約50000 m
2)。設施可包含商用建築物或住宅建築物。商用建築物可包括租戶及/或業主。住宅設施可包含多戶或單戶建築物。住宅設施可包含公寓大樓。住宅設施可包含單個家庭住宅。住宅設施可包含多戶住宅(例如,公寓)。住宅設施可包含聯排別墅。設施可包含住宅及商用部分。設施可包含至少約1、2、5、10、50、100、150、200、250、300、350、400、420、450、500或550個窗(例如,可著色窗)。該等窗可劃分成多個分區(例如,至少部分地基於安置有該等窗之封閉體(例如,房間)的方位、立面、樓層、所有權、利用率、任何其他指派量度、隨機指派或其任何組合。窗至分區之分配可為靜態或動態的(例如,基於試探法)。每一分區可存在至少約2、5、10、12、15、30、40或46個窗。
某些所揭示之實施例在封閉體(例如,諸如建築物之設施)中提供網路基礎設施。網路基礎設施可用於各種目的,諸如用於提供通信及/或電力服務。網路基礎設施可提供耦接至網路之裝置(例如,可著色窗及/或控制器)之間的直接及/或間接通信。通信服務可包含高頻寬(例如無線及/或有線)通信服務。通信服務可針對設施之佔用者及/或設施(例如,建築物)外部之使用者。網路基礎設施可與一個或多個蜂巢運營商之基礎設施協同工作或作為其部分替換。網路基礎設施可設置於包括可著色(例如,電可切換,或以電子方式可著色)窗之設施中。網路基礎設施之組件的實例包括高速回載。網路基礎設施可包括至少一個電纜(例如,同軸電纜及/或光學電線)、交換器、實體天線、收發器、感測器、傳輸器、接收器、無線電、處理器及/或控制器(其可包含處理器)。網路基礎設施可以可操作方式耦接至及/或包括無線網路。網路基礎設施可包含佈線。作為安裝網路之部分及/或在安裝網路之後,可將一個或多個感測器部署(例如,安裝)於環境中。網路可經組態以用於例如使用至少第三代(3G)、第四代(4G)或第五代(5G)通信標準之蜂巢式通信。網路可經組態以在同一電纜(例如,同軸電纜)上傳輸電力及通信。網路可為區域網路。網路可包含經組態以在單一電纜中傳輸電力及通信之電纜。通信可為一種或多種類型之通信。通信可包含遵守至少第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)或第五代(5G)蜂巢式通信協定之蜂巢式通信。通信可包含有助於靜止圖像、音樂或動畫流(例如,電影或視訊)之媒體通信。通信可包含資料通信(例如,感測器資料)。通信可包含控制通信,例如以控制操作性地耦接至網路之一個或多個節點。網路可包含安裝於設施中之第一(例如,佈纜)網路。網路可包含安裝於設施之圍護結構中(例如,設施之封閉體的圍護結構中之(例如,佈纜)網路。例如,在包括於設施中之建築物的圍護結構中)之(例如,佈纜)網路。
在另一態樣中,本發明提供經組態以用於傳輸有助於本文中所揭示之操作中之任一者的任何通信(例如,信號)及/或(例如,電)電力之網路。通信可包含控制通信、蜂巢式通信、媒體通信及/或資料通信。資料通信可包含感測器資料通信及/或經處理資料通信。網路可經組態以遵守有助於此類通信之一個或多個協定。舉例而言,由網路(例如,具有BMS)使用之通信協定可包含建築物自動化及控制網路協定(BACnet)。網路可經組態以用於(例如,包括有助於以下之硬體)包含以下之通信協定:BACnet(例如,BACnet/SC)、LonWorks、Modbus、KNX、歐洲家電系統協定(EHS)、BatiBUS、歐洲安裝匯流排(EIB或Instabus)、紫蜂(zigbee)、Z-wave、Insteon、X10、藍牙或WiFi。網路可經組態以傳輸控制相關協定。通信協定可有助於遵守至少第2代、第3代、第4代或第5代蜂巢式通信協定之蜂巢式通信。(例如,佈纜)網路可包含樹狀、線性或星形拓樸。網路可包含用於建築物自動化之各種任務的交互工作及/或分散式應用程式模型。控制系統可提供用於對網路上之資源進行組態及/或管理之方案。網路可准許分散式應用程式之部分在操作性地耦接至網路之不同節點中結合。網路可提供具有訊息協定之通信系統及用於在每一節點(能夠代管分散式應用程式(例如,具有共同核心)中進行通信堆疊之模型。控制系統可包含可程式化邏輯控制器(PLC)。
在各種實施例中,網路基礎設施支援用於諸如可著色(例如,電致變色)窗之一個或多個窗之控制系統。控制系統可包含操作性地耦接(例如,直接地或間接地)至一個或多個窗之一個或多個控制器。雖然所揭示實施例描述可著色窗(在本文中亦稱作「光學可切換窗」或「智慧型窗」),諸如電致變色窗,但本文中所揭示之概念可應用於其他類型之可切換光學裝置,包含液晶裝置、電致變色裝置、懸浮顆粒裝置(SPD)、NanoChromics顯示器(NCD)、有機電致發光顯示器(OELD)、懸浮顆粒裝置(SPD)、NanoChromics顯示器(NCD)或有機電致發光顯示器(OELD)。顯示組件可附接至透明主體(諸如窗)之一部分。可著色窗可安置於諸如建築物之(非暫時性)設施中,及/或安置於諸如汽車、RV、公共汽車、火車、飛機、直升機、輪船或船之暫時性設施(例如,車輛)中。
在一些實施例中,例如在施加刺激時,可著色窗呈現窗之至少一個光學屬性之(例如,可控制及/或可逆)改變。改變可為連續改變。改變可針對離散之色調等級(例如,至少約2、4、8、16或32個色調等級)。光學屬性可包含色相或透射率。色相可包含顏色。透射率可具有一個或多個波長。波長可包含紫外線、可見光或紅外線波長。刺激可包含光學、電氣及/或磁性刺激。舉例而言,刺激可包含施加之電壓及/或電流。一個或多個可著色窗可用於例如藉由調節傳播通過其之太陽能之傳輸來控制照明及/或眩光條件。一個或多個可著色窗可用於例如藉由調節傳播通過窗之太陽能之傳輸來控制建築物內之溫度。太陽能之控制可控制強加於設施(例如,建築物)之內部上的熱負荷。控制可為手動的及/或自動的。控制可用於維持一個或多個所請求(例如,環境)條件,例如佔用者舒適性。控制可包括減少加熱、通風、空氣調節及/或照明系統之能耗。加熱、通風及空氣調節中之至少兩者可由單獨系統誘發。加熱、通風及空氣調節中之至少兩者可由一個系統誘發。加熱、通風及空氣調節可由單一系統(本文中縮寫為「HVAC」)誘發。在一些情況下,可著色窗可回應於(例如,且通信地耦接至)一個或多個環境感測器及/或使用者控制。可著色窗可包含(例如,可為)電致變色窗。窗可位於自結構(例如,設施,例如建築物)之內部至外部的範圍中。然而,不必如此。可著色窗可使用液晶裝置、懸浮顆粒裝置、微機電系統(MEMS)裝置(諸如,微快門)或現已知或稍後開發之經組態以控制通過窗之光透射的任何技術來操作。窗(例如,具有用於著色之MEMS裝置)描述於2015年5月15日申請之2019年7月23日發佈之名稱為「包括電致變色裝置及機電系統裝置之多窗格窗(MULTI-PANE WINDOWS INCLUDING ELECTROCHROMIC DEVICES AND ELECTROMECHANICAL SYSTEMS DEVICES)」的美國專利第10,359,681號中,且該美國專利以全文引用之方式併入本文中。在一些情況下,一個或多個可著色窗可位於建築物之內部內,例如位於會議室與走廊之間。在一些情況下,一個或多個可著色窗可用於汽車、火車、飛機及其他車輛中,例如代替被動及/或非著色窗。
在一些實施例中,可著色窗包含電致變色裝置(在本文中稱為「EC裝置」(在本文中簡稱為ECD)或「EC」)。EC裝置(例如,電致變色構造)可包含包括至少一個層之至少一個塗層。至少一個層可包含電致變色材料。在一些實施例中,電致變色材料呈現自一個光學狀態至另一光學狀態之改變,例如當跨越EC裝置施加電位時。電致變色層自一個光學狀態至另一光學狀態之轉變可例如由至電致變色材料中之可逆、半可逆或不可逆離子插入(例如,藉助於嵌入)及電荷平衡電子之對應注入引起。舉例而言,電致變色層自一個光學狀態至另一光學狀態之轉變可例如由至電致變色材料中之可逆離子插入(例如,藉助於嵌入)及電荷平衡電子之對應注入引起。可逆可係針對ECD之預期壽命。半可逆係指窗之色調之可逆性在一個或多個著色循環內之可量測(例如,明顯)劣化。在一些情況下,負責光學躍遷的離子之一部分不可逆地結合在電致變色材料中(例如,且因此窗之誘發(更改)之色調狀態不可逆為其原始著色狀態)。在各種EC裝置中,不可逆地結合之離子中之至少一些(例如,全部)可用於補償材料(例如,ECD)中之「盲電荷」。
在一些實施方案中,合適的離子包括陽離子。陽離子可包括鋰離子(Li+)及/或氫離子(H+)(亦即,質子)。在一些實施方式中,其他離子可能是合適的。陽離子之嵌入可進入(例如,金屬)氧化物中。離子(例如,陽離子)至氧化物中之嵌入狀態之改變可誘發氧化物之色調(例如,顏色)之可見改變。舉例而言,氧化物可自無色狀態轉變至有色狀態。舉例而言,將鋰離子嵌入氧化鎢中(WO3-y(0 < y ≤ ~0.3))可導致氧化鎢自透明狀態變為有色(例如藍色)狀態。如本文中所描述之EC裝置塗層位於可著色窗之可觀看部分內,使得EC裝置塗層之著色可用於控制可著色窗之光學狀態。
圖1A展示根據一些實施方案的以絕緣玻璃單元(「IGU」)100體現之可著色窗之實例之橫截面圖。圖1B展示圖1A之IGU之透視圖。IGU窗片在本文中亦稱為「窗格」,可為單一基板或多基板構造,諸如兩個基板之層壓物。IGU(尤其具有雙窗格或三窗格組態之彼等者)可提供優於單窗格組態之數個優點。舉例而言,當與單窗格組態相比時,多窗格組態可提供增強的隔熱、隔音、環保及/或耐久性。多窗格組態可提供對ECD之增強保護,例如,因為電致變色膜以及相關聯之層及導電互連件可形成於多窗格IGU之內部表面上且受IGU之內部容積(例如,108)中的惰性氣體填充物保護。惰性氣體填充物提供IGU之(熱)絕緣功能中的至少一些。電致變色IGU已藉助於吸收(或反射)熱及光之可著色塗層而添加有隔熱能力。
圖1A及1B展示包括具有第一表面S1及第二表面S2之第一窗格104的IGU 100之實施方案之實例。在一些實施方案中,第一窗格104之第一表面S1面向外部環境,諸如戶外或外部環境。IGU 100包括具有第一表面S3及第二表面S4之第二窗格106。在一些實施方案中,第二窗格106之第二表面S4面向內部環境,諸如暫時性或非暫時性設施之內部環境(例如,房間、建築物或車輛)。
在一些實施方案中,第一窗格104及第二窗格106中之每一者為透明或半透明的(例如,至少對於可見光譜中之光)。舉例而言,窗格104及106中之至少一者(例如,每一者)可由玻璃材料及尤其建築用玻璃或其他抗碎玻璃材料形成,諸如基於氧化矽(SO
x)之玻璃材料。作為更特定實例,第一窗格104及第二窗格106中之每一者可為鈉鈣玻璃基板或浮法玻璃基板。此類玻璃基板可由例如大約75%二氧化矽(SiO
2)以及Na
2O、CaO及若干微量添加劑構成。然而,第一窗格104及第二窗格106中之每一者可由具有合適光學、電、熱及機械屬性之任何材料形成。舉例而言,可用作第一窗格104及第二窗格106中之一者或兩者的其他合適之基板可包括其他玻璃材料以及塑膠、半塑膠及熱塑性材料(例如,聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基雙甘油碳酸酯、SAN(苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚醯胺)或鏡面材料。在一些實施方案中,第一窗格104及第二窗格106中之至少一者(例如,每一者)可例如藉由回火、加熱或化學強化來強化。
在一些實施例中,第一窗格104及第二窗格106以及IGU 100整體上為矩形固體。在一些實施方案中,其他形狀為可能的,且可為需要的(例如,圓形、橢圓形、三角形、曲線形、凸面或凹面形狀)。在一些特定實施方案中,第一窗格104及第二窗格106中之每一者的長度「L」可在大致20吋(in.)至大致10呎(ft.)之範圍內,第一窗格104及第二窗格106中之每一者的寬度「W」可在大致20吋 至大致10呎之範圍內,且第一窗格104及第二窗格106中之每一者的厚度「T」可在大致0.3毫米(mm)至大致10 mm之範圍內(但其他長度、寬度或厚度(較小及較大兩者)係可能的且可基於特定使用、使用者、管理者、管理員、建造者、建築師或所有者之需要而為需要的)。在其中基板104之厚度T小於3毫米(mm)之實例中,基板可經層壓至更厚(例如,且保護薄基板104)之額外基板。另外,雖然IGU 100包括兩個窗格(104及106),但在一些其他實施方案中,IGU可包括三個或更多個窗格。此外,在一些實施方案中,窗格中之一者或多者自身可為兩個、三個或更多個層或子窗格之層壓結構。
在圖1A至1B中所展示之實例中,第一窗格104及第二窗格106藉由典型地為框架結構之間隔件118彼此間隔開,以形成內部容積108。在一些實施方案中,內部容積填充有包含氬氣(Ar)之氣體或氣體混合物,但在其他實施方案中,內部容積108可填充有另一氣體或氣體混合物。另一氣體或氣體混合物可包含惰性氣體(例如,氪氣(Kr)或氙氣(Xn))、另一(非惰性)氣體或氣體之混合物(例如,空氣)。用包含Ar、Kr或Xn之氣體填充內部容積108可減少通過IGU 100之傳導熱傳遞。不希望受到理論限制,此可係由於此等氣體之低熱導率及/或由於其增大之原子量而改良隔音。在一些其他實施方案中,內部容積108可經抽空空氣或任何其他氣體。間隔件118可判定內部容積108之高度;亦即,第一窗格104與第二窗格106之間的間隔。在一些實施方案中,第一窗格104與第二窗格106之間的間隔在大致6 mm至大致30 mm之範圍內。間隔件118之寬度可在大致5 mm至大致25 mm之範圍內(但其他寬度為可能的且可為需要的)。
儘管在橫截面圖中未展示,但間隔件118為圍繞IGU 100之所有側(例如,IGU 100之頂部、底部、左側及右側)形成的框架結構。舉例而言,間隔件118可由發泡體或塑膠材料形成。然而,在一些其他實施方案中,間隔件可由金屬或其他導電材料形成,例如,具有至少3個側之金屬管或通道結構,兩側用於密封至基板中之每一者且一側用以支撐且分離窗片並作為塗覆密封劑至其上之表面。密封劑可包括聚合材料,諸如聚異丁烯(PIB)。聚合材料可抗水(例如,為疏水性的)。聚合材料可為IGU總成添加結構支撐。聚合材料之實例可包括矽酮、聚胺基甲酸酯或形成水密及/或氣密密封之類似結構密封劑。
在一些實施例中,窗控制器與一個或多個可著色窗相關聯且經組態以例如藉由將刺激施加至窗來控制窗之光學狀態。舉例而言,藉由將電壓及/或電流施加至可著色窗(例如,EC裝置塗層)。窗控制器相對於其控制之光學可切換窗可具有許多大小、格式及/或方位。控制器可附接至IGU或層壓物之窗片,在容納IGU或層壓物之框架中或在單獨的方位中。如先前所提及,可著色窗可包括一個、兩個、三個或更多個個別電致變色窗格(透明基板上之電致變色裝置)。電致變色窗之個別窗格可具有電致變色塗層,該電致變色塗層具有一個或多個獨立可著色分區。控制器可控制與此類窗相關聯之所有電致變色塗層,無論電致變色塗層為單體或分區的。
在一些實施例中,若不直接附接至可著色窗、IGU或框架,則窗控制器通常位於可著色窗附近。框架可包含豎框或橫框。舉例而言,窗控制器可鄰近於窗、在窗之窗片中之一者的表面上、在緊鄰窗之壁內或在自含式窗總成之框架內(例如,在豎框或橫框中)安置。在一些實施例中,窗控制器為原位控制器。原位窗控制器可為窗總成、IGU及/或層壓物之部分。原位窗可不必與電致變色窗匹配,且可實地安裝(例如,在部署時)。舉例而言,控制器可與作為總成之部分的窗(例如,在工廠中)整合,且部署為一個單元。
在一些實施例中,控制器可與窗分離,且部署為兩個分離單元。舉例而言,控制器可安裝在窗總成之窗框架之一部分中。在一些實施例中,控制器可為IGU或層壓物總成之部分。舉例而言,控制器可安裝在IGU之窗格上或IGU之窗格之間或層壓物的窗格上。在其中控制器位於IGU之可見部分上之情況下,控制器之至少一部分可為實質上透明的。玻璃控制器上之實例可見於在2019年5月28日發佈之在2015年11月14日申請之名稱為「自含式EC IGU(SELF CONTAINED EC IGU)」的美國專利第10,303,035 B2號中,且該美國專利以全文引用之方式併入本文中。
在一些實施例中,可將本端化控制器提供為一個以上部件,其中將至少一個部件(例如,包括儲存關於相關聯電致變色窗之資訊的記憶體組件)提供為窗總成之一部件,且至少一個其他部件為分離的且經組態以與至少一個部件配合,該至少一個部件為窗總成、IGU或層壓物之部件。在某些實施例中,控制器可為不安置於單一殼體中(例如,安置於不同殼體中)之操作性地耦接(例如,互連)部分之總成。分離控制器部分可彼此間隔開(例如,由間隙分離)。控制器部分中之至少一者(例如,或整個窗控制器)可安置於窗框架中及/或IGU之密封件中。在一些實施例中,控制器為緊湊單元,例如,封閉在單一殼體中。在一些實施例中,控制器部分分離成至少藉由實體地組合操作性地耦接之兩個或更多個組件,例如,對接件及殼體總成。控制器(或其至少一部分)可(i)接近玻璃及/或不在玻璃之可視區域中,或(ii)安裝在可視區域中之玻璃上。
在一些實施例中,例如在安裝可著色窗之前,窗控制器之至少一部分(例如,整個)併入至IGU及/或窗框架中或併入至IGU及/或窗框架上。在一些實施例中,例如在安裝可著色窗之前,窗控制器之至少一部分(例如,整個)安裝在與可著色窗相同之建築物中。在一個實施例中,例如在離開製造設施之前,控制器併入至IGU及/或窗框架中或併入至IGU及/或窗框架上。在一個實施例中,控制器併入至IGU中,(例如,實質上)在密封件內。在另一實施例中,控制器併入至IGU中或併入至IGU上,例如部分地、實質上或完全在由密封分隔物與基板之間的主要密封件限定的周邊內。
在電致變色裝置隨著時間(例如,由於劣化而)改變之特性的情況下,可使用表徵函式。表徵函式可例如用於更新控制參數。此等控制參數可用於驅動色調狀態轉變。在另一實例中,若已安裝在電致變色窗單元中,則控制器(例如,控制器之邏輯)可用於校準控制參數。舉例而言,控制參數可經校準以匹配預期安裝。在一些實施例中,控制參數可在安裝後經再校準以匹配電致變色窗格之預期效能特性。
在一些實施例中,控制器包括對接件組件。對接件組件可具有任何電致變色窗通用之部分。對接件組件可在工廠處與每一窗相關聯。在窗安裝之後或在現場以其他方式,控制器之第二組件可與對接件組件組合以使電致變色窗控制器總成完整。對接件組件可包括在工廠處經程式化有實體特性及/或參數之晶片。實體特性及/或參數可包括對接件附接至之特定窗之特性。此等特性可包括例如將在安裝後面向建築物之內部的窗之表面,有時稱為表面4或「S4」)。第二組件(有時稱為「載體」、「外殼」、「殼體」或「控制器」)可與對接件配對。當供電時,例如根據儲存於晶片上之特定特性及/或參數,第二組件可讀取晶片且自身進行組態以為窗供電。以此方式,運送窗需要(例如,僅)具有儲存於晶片上之其相關聯參數。舉例而言,晶片可與窗成一體,而更精密的電路及/或組件可稍後組合(例如,在安裝之後)。舉例而言,可在窗安裝之後(例如,在安裝人員(例如,裝玻璃人員)已安裝了窗之後)分別運送及安裝(例如,藉由窗製造商)更精密的電路及組件。在一些實施例中,晶片包括於附接至窗控制器之電線中(或有線連接器中)。此類電線(例如,具有連接器)可稱為「尾纖」。
在一些實施例中,「IGU」包括兩個或更多個(例如,實質上)透明基板。根據一些實施例,(例如,實質上)透明基板包括透明材料(例如,玻璃)之兩個窗格,其中至少一個窗格(例如,充當基板)包括安置其上之電致變色裝置。窗格可具有安置於其間之分隔物。IGU可為密閉性密封的(例如,濕度及/或氣體密封),具有與周圍環境隔離之內部區。窗總成可包括IGU或獨立層壓物。窗總成可包括用於將IGU、層壓物及/或一個或多個電致變色裝置連接至電壓源、交換器及類似者之一個或多個電導線。窗總成可包括支援IGU及/或層壓物之框架。窗總成可包括窗控制器(例如,如本文中所描述)及/或窗控制器之一個或多個組件(例如,對接件)。
如本文中所使用,術語「外側」意謂更靠近外部環境。術語「內側」意謂更靠近建築物之內部。舉例而言,在具有兩個窗格之IGU的情況下,更靠近外部環境定位之窗格稱為外側窗格或外部窗格。更靠近建築物之內部定位之窗格稱為內側窗格或內部窗格。如圖1A及1B中所說明,IGU之不同表面可稱為S1、S2、S3及S4(假定雙窗格IGU)。S1係指外側窗片之面向外部的表面(例如,可由站立於外部之某人實體地觸摸的表面)。S2係指外側窗片之面向內部表面。S3係指內側窗片之面向外部表面。S4係指內側窗片之面向內部的表面(亦即,可由站立於建築物內部之某人實體地觸摸的表面)。換言之,自IGU之最外表面開始且向內計數,表面經標記為S1至S4。在IGU包括三個窗格之情況下,此趨勢保持(其中S6係可由站立於建築物內部之某人實體地觸摸的表面)。在採用兩個窗格之某些實施例中,光學可切換裝置(例如,電致變色裝置)安置於表面S2上。在某些實施例中,表面中之一者或多者具有用於阻擋電磁輻射之傳輸之結構。圖1B展示安置於S2上之「IMI」的實例(多個導電層之屏蔽堆疊)。屏蔽堆疊結構之額外態樣可見於2018年3月29日公開且2017年9月19日申請之名稱為「用於發射射頻信號之窗天線(WINDOW ANTENNAS FOR EMITTING RADIO FREQUENCY SIGNALS)」之美國專利申請公開案第2018/0090992號中,該美國專利申請公開案以全文引用的方式併入本文中。窗控制器及其特徵之實例呈現於2012年4月17日申請之名稱為「用於光學可切換窗之控制器(CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS)」的美國專利申請案第13/449,248號、2012年4月17日申請之名稱為「用於光學可切換窗之控制器(CONTROLLER FOR OPTICALLY-SWITCHABLE WINDOWS)」的美國專利申請案第13/449,251號、2016年10月26日申請之名稱為「用於光學可切換裝置之控制器(CONTROLLERS FOR OPTICALLY-SWITCHABLE DEVICES)」的美國專利申請案第15/334,835號及2017年3月3日申請之名稱為「調測電致變色窗之方法(METHOD OF COMMISSIONING ELECTROCHROMIC WINDOWS)」的國際專利申請案第PCT/US17/20805號中,該等申請案中之每一者以全文引用之方式併入本文中。
當建築物配備有可著色窗時,窗控制器可經由通信網路彼此及/或與其他實體(例如,裝置)連接。通信網路可稱作「窗控制網路」或「窗網路」。網路及經由網路(例如,有線及/或無線電力傳遞及/或通信)連接之各種裝置(例如,控制器、IGU、發射器、天線及/或感測器)在本文中稱為「窗控制系統」或「控制系統」。窗控制系統可將色調指令提供至窗控制器。窗控制網路可將窗資訊提供至主控制器或其他網路實體(例如,裝置),及類似者。窗資訊之實例包括當前色調狀態及/或由窗控制器收集之其他資訊。在一些情況下,窗控制器具有一個或多個相關聯感測器。一個或多個相關聯感測器可包括例如經由網路提供感測資訊之光感測器、溫度感測器、佔用感測器、顆粒物質感測器、聲音感測器、壓力感測器、速度感測器、移動感測器及/或氣體感測器(量測氣體類型、速度及/或濃度)。在一些情況下,經由窗通信網路傳輸之資訊不必影響窗控制。舉例而言,在經組態以接收Wi-Fi或LiFi信號之第一窗處接收的資訊可經由通信網路傳輸至經組態以將資訊作為例如Wi-Fi或LiFi信號無線地廣播之第二窗。窗控制網路不必限於提供用於控制可著色窗之資訊,但可能夠傳達用於與通信網路介接之其他裝置的通信資訊,該等其他裝置諸如HVAC系統、照明系統、安全系統、個人計算裝置及類似者。
圖2A為在脫色狀態中(或轉變至脫色狀態)之電致變色裝置之示意性橫截面。根據具體實施例,電致變色裝置200包括氧化鎢電致變色層(EC)206及氧化鎳鎢反電極層(CE)210。電致變色裝置200包括基板202、導電層(CL)204、離子導電層(IC)208及導電層(CL)214。
電源216經組態以經由至導電層204及214之合適連接(例如,匯流排)將電位及/或電流施加至電致變色堆疊220。在一些實施例中,電壓源經組態以施加幾伏特之電位以便驅動裝置自一個光學狀態至另一光學狀態之轉變。電位之極性使得離子(在此實例中,鋰離子)主要駐存(如由虛線箭頭所指示)於氧化鎳鎢反電極層210中。
圖2B為展示於圖2A中但處於有色狀態(或轉變至有色狀態)之電致變色裝置200的示意性橫截面。在圖2B中,電壓源216之極性相對於圖2A相反。使圖2B之電致變色層206更負以接受額外鋰離子,且藉此轉變至有色狀態。如由虛線箭頭所指示,跨越離子導電層208將鋰離子輸送至氧化鎢電致變色層206。以有色狀態展示氧化鎢電致變色層206。以有色狀態展示氧化鎳鎢反電極210。氧化鎳鎢逐漸變得更不透明,此係因為其放棄(脫嵌)鋰離子。在此實例中,存在協同效應,其中層206及210兩者至有色狀態之轉變對於減少透射穿過堆疊及基板之光的量為相加性的。
如本文中所描述,電致變色裝置可包括由離子導電(IC)層分離的電致變色(EC)電極層及反電極(CE)層,該離子導電層對離子具有高導電性且對電子具有高電阻性。離子導電層可防止電致變色層與反電極層之間的短路。離子導電層可有助於電致變色及相對電極保持電荷且藉此維持其經漂白或有色狀態。在(例如,具有相異層之)一些電致變色裝置中,組件形成一堆疊,該堆疊包括夾在電致變色電極層與反電極層之間的離子導電層。此等三個堆疊組件之間的邊界可由組成及/或微結構之突然改變限定。裝置可具有具兩個突變界面的三個相異層。
根據某些實施例,反電極及電致變色電極形成為彼此緊鄰,有時直接接觸,無需在其間分開地沈積離子導電層。在一些實施例中,採用具有界面區(例如,而非相異IC層)之電致變色裝置。電致變色裝置及其製作方法可見於美國專利第8,300,298號及2010年4月30日申請之名稱為「電致變色裝置(ELECTROCHROMIC DEVICES)」的美國專利申請案第12/772,075號及2010年6月11日申請之名稱為「電致變色裝置(ELECTROCHROMIC DEVICES)」的美國專利申請案第12/814,277號及2010年6月11日申請之名稱為「電致變色裝置(ELECTROCHROMIC DEVICES)」的美國專利申請案第12/814,279號中。該三個前述專利申請案中之每一者以及前述專利名稱為「電致變色裝置(Electrochromic Devices)」,其各自命名Zhongchun Wang等人作為發明人,且其中之每一者以全文引用的方式併入本文中。
圖3A展示採用簡單電壓控制演算法以引起電致變色裝置之光學狀態轉變(例如,著色)的電致變色窗之電流分佈之實例。在曲線圖中,離子電流密度(I)表示為時間函式。不同類型之電致變色裝置可具有描繪之電流分佈。在一個實例中,諸如氧化鎢之陰極電致變色材料與氧化鎳鎢反電極結合使用。在此類裝置中,負電流指示裝置之著色,且正電流指示漂白裝置。圖3A中展示之所描繪之分佈藉由將電壓斜升至設定位準且接著保持電壓以維持光學狀態而產生。
電流峰值301與光學狀態(例如,著色及漂白(例如,透明(clearing)))下之改變相關聯。電流峰值表示使裝置染色或漂白所需的電荷之遞送。峰值下方之陰影區域表示使裝置染色或漂白(例如,透明)所需的總電荷。曲線在初始電流尖峰之後的部分(部分303)表示在裝置處於新光學狀態時的洩漏電流。在一些實施例中,洩漏電流為至多約0.1毫安每平方公分。在一些實施例中,洩漏電流對應於至多約0.25毫伏每平方呎或至多約50伏每200,000平方呎之洩漏電壓。在一些實施例中,洩漏電流極緩慢,且因此看起來像如圖3A之曲線圖中之水平線。斷開電壓差(例如,在不存在感應電壓的情況下離子自發地遷移回來)可花費至少約1、3、5或10年。
在圖3A中所展示之實例中,電壓分佈305疊加在電流曲線上。電壓分佈遵循以下序列:負斜坡(307)、負保持(309)、正斜坡(311)及正保持(313)。應注意,電壓在達到其最大量值之後且在裝置保持在其所定義光學狀態中之時間長度期間保持恆定。電壓斜坡307將裝置驅動至其新著色狀態。電壓斜坡可或可不具有相同絕對斜率值。電壓保持時段可或可不具有相同持續時間。電壓斜坡時段可或可不具有相同持續時間。電壓保持309將裝置維持在著色狀態中直至電壓斜坡311在相反方向上驅動自著色至透明狀態之轉變為止。在一些切換演算法中,強加電流及/或電壓上限。舉例而言,並不准許電流及/或電壓超過所定義之位準,例如,以便防止損壞裝置。在一些實施例中,當電致變色裝置在超出時間臨限值之時間框內經受電流及/或電壓時,不可逆地損壞電致變色裝置。在一些切換演算法中,准許電流在短於時間臨限值之短時間量(在其期間並不損壞裝置)內超過所強加電流上限。在一些切換演算法中,准許電壓在短於時間臨限值之短時間量(在其期間並不損壞裝置)內超過所強加電壓上限。
在一些實施例中,著色之速度為不僅所施加電壓而且溫度及電壓斜升速率之函式。在一些實施例中,電壓及溫度兩者影響鋰擴散,例如,通過之電荷量(且因此此電流峰值之強度)隨著電壓及溫度而增加。電壓及溫度可相互相依。相互相依可暗示可在較高溫度下使用較低電壓來達到與在較低溫度下之較高電壓相同的切換速度。此溫度回應可用於基於電壓之切換演算法中。此類演算法可需要溫度之主動監測以改變所施加電壓。溫度可用於判定施加哪一電壓以影響快速切換而不損壞裝置。
本文中之各種實施例利用某種形式之回饋來主動地控制光學可切換裝置中之轉變。在一些實施例中,回饋係至少部分基於非光學特性。當應用某些電氣條件時,例如光學可切換裝置之電壓及/或電流回應之電特性可用於考慮。
在一些實施例中,電回饋用於確保光學可切換裝置經維持在操作條件之安全窗內。若供應至裝置之電流或電壓過大,則其可導致損壞裝置。本文中呈現之回饋方法可稱作損壞預防回饋方法。在一些實施例中,損壞預防回饋可為使用之唯一回饋。替代地,損壞預防回饋方法可與本文所描述之其他回饋方法組合。在其他實施例中,並不使用損壞預防回饋,但使用下文描述之不同類型之回饋。
圖3B展示描繪在電致變色著色轉變期間隨著時間輸送之總電荷及隨著時間施加之電壓的曲線圖之實例。此說明性實例中之窗的尺寸為約24×24吋。輸送之總電荷稱為色調電荷計數,且以庫侖(C)為單位進行量測。輸送之總電荷呈現於曲線圖之左手y軸上,且所施加電壓呈現於曲線圖之右手y軸上。線302對應於輸送之總電荷,且線304對應於所施加電壓。此外,線306對應於臨限電荷(臨限電荷密度乘以窗之面積),且線308對應於目標開路電壓。臨限電荷及目標開路電壓可用於監測/控制光學轉變。
圖3B中之電壓曲線304以用以驅動組件之斜坡開始,其中電壓之量值斜升至約−2.5伏(V)之驅動電壓。在施加驅動電壓之最初時段之後,電壓開始以規則間隔向上尖突。當正探測電致變色裝置時,此等電壓尖峰出現。探測藉由將開路條件應用於裝置而發生。開路條件引起開路電壓VoC(本文中亦「Voc」),其對應於曲線圖中所見之電壓尖峰。此開路電壓VoC為即時量測值,且其展示於保持時段期間。VoC可量測於斜坡時段期間(圖3B之實例中未展示)。在開路電壓之每一探針之間,存在其中所施加電壓為驅動電壓之額外時段。當電致變色裝置正轉變時,週期性地探測EC以測試開路電壓(例如,藉此監測轉變)。對於每一情況,由線308表示之目標開路電壓經選擇為約−1.4V。保持電壓在每一情況下為約−1.2V。因此,目標開路電壓自保持電壓偏移約0.2V。
在圖3B中展示之轉變實例中,開路電壓之量值在約1500秒處超出目標開路電壓之量值。因為相關電壓在此實例中為負,故此在曲線圖中展示為點,開路電壓尖峰在該點處首先降至低於目標開路電壓。總輸送電荷計數曲線302在零處開始且單調地上升。輸送之電荷在約1500秒處達到臨限電荷。此時間非常接近在其處滿足目標開路電壓之時間。在滿足兩個條件後,電壓自驅動電壓切換至保持電壓,約1500秒。
在另一實施例中,藉由直接定位在透明導電層(TCL)上之電壓感測墊來監測光學轉變。此允許在其中V
eff最小之匯流排之間直接量測裝置之中心處的V
eff。在此情況下,當裝置之中心處的所量測V
eff達到諸如保持電壓之目標電壓時,控制器指示光學轉變完成。在各種實施例中,感測器之用途可減少(例如,消除)來自使用自保持電壓偏移之目標電壓的益處。舉例而言,當感測器存在時,可不需要偏移且目標電壓可(例如,實質上)等於保持電壓。在使用電壓感測器的情況下,在每一TCL上可存在至少一個感測器。電壓感測器可置放於匯流排之間的中間距離處,例如,遠離裝置之一側(邊緣附近),例如,使得其並不影響(或最低限度地影響)查看區域。電壓感測器可例如藉由將其接近間隔件、分隔物及/或框架置放來隱藏在視野之外,該間隔件、分隔物及/或框架使查看者無法看到感測器。
在一些實施例中,電壓感測墊(例如,感測器)可為導電帶襯墊。襯墊可與至多約1 mm
2一樣小。(平方毫米)。襯墊可為約10 mm
2或更小。四個電線系統可用於利用電壓感測器(例如,感測墊)之實施例中。
在一些實施例中,方法(例如,如由控制系統所實施)可指定轉變之總持續時間。舉例而言,控制器可經程式化以使用經修改探測演算法來監測自開始狀態至結束狀態之轉變之進展。可藉由回應於所施加電壓量值之下降諸如使用上文所描述之探測技術(例如,使用VoC)週期性地讀取電流值來監測該進展。可使用所施加電流之下降(例如,量測開路電壓)來實施探測技術。電流及/或電壓回應指示光學轉變已接近完成之程度。在一些實施例中,在特定時間內將回應與臨限電流及/或電壓進行比較(例如,自發起光學轉變以來已過去之時間)。在一些實施例中,例如使用順序脈衝及/或檢查來針對電流及/或電壓回應之進展進行比較。進展之斜率(例如,陡度)可指示何時可能達到結束狀態。對此臨限電流之線性延伸可用於預測轉變何時將完成,其何時將充分完成以使得其適於將驅動電壓下降至保持電壓。
關於用於確保自第一狀態至第二狀態之光學轉變在所定義時間框內發生的演算法,例如當脈衝回應之解譯表明該轉變並不足夠快速地進展以符合轉變之所請求速度時,控制器可經組態(或設計)以增大如適於加速轉變之驅動器電壓。在某些實施例中,當判定轉變並不足夠快速地進展時,轉變切換至其由所施加電流驅動之模式。電流足夠大以增大轉變之速度,但不會太大使得其使電致變色裝置劣化或損壞電致變色裝置(例如,不可逆地)。在一些實施方案中,最大的合適安全電流可稱作I
safe。I
safe之實例可在約5 μA/cm
2與250 μA/cm
2微安每平方公分之間的範圍內。在電流控制驅動模式中,允許所施加電壓在光學轉變期間浮動。接著,在此電流控制驅動步驟期間,控制器可藉由例如下降至保持電壓及以與使用恆定驅動電壓時相同之方式檢查轉變之完成度來週期性地進行探測。
在一些實施例中,探測技術可判定光學轉變是否如所預期進展。不如預期進展的轉變可描述為『非特性的』。如本文中所理解,非特性色調轉變為與對象窗之正常切換參數之偏差。當探測技術(例如,VoC電壓探測)判定光學轉變進展過慢時,則其可採取步驟以加速轉變。舉例而言,其可增加驅動電壓。技術可判定光學轉變進展過快且存在損壞裝置之風險。當作出此類判定時,探測技術可採取步驟以減慢轉變。作為實例,控制器可減小驅動電壓。
在一些應用中,窗之群組經設置為匹配轉變速率。此類匹配可藉由調整電壓及/或驅動電流至少部分地基於在探測期間獲得之回饋(例如,藉由脈衝或開路量測)而執行。在其中轉變藉由監測電流反應控制之實施例中,電流反應之量值可在窗之間進行比較。窗可由本端控制器控制。本端控制器可為(例如,階層式)控制系統之部分。窗之群組(例如,至少2、3、4、5、6、7、8、9或10個窗)可受同一本端控制器(例如,窗控制器)控制。舉例而言,可針對窗或針對窗之群組中之每一窗執行比較,以判定如何縮放窗之驅動電位及/或驅動電流(例如,群組中之每一窗)。比較可在第一時間處之窗與該窗在第一時間之前的時間處之過去效能之間進行。比較可在第一窗與第二窗之間。比較可在窗與平均窗效能之間進行(例如,其中平均窗效能為所請求、最佳及/或平均窗效能)。開路電壓之變化率可用作窗效能之變化(例如,劣化)之指示符。
在一些實施例中,本文中所描述之窗控制器適合於與BMS整合。BMS為安裝於設施(例如,建築物)中之基於電腦之控制系統,其控制(例如,監測)建築物之機械及/或電氣設備,諸如通風、照明、電力系統、電梯、消防系統及/或安全系統。BMS由以下組成:硬體,其包括利用通信通道與一個或多個電腦之互連件;及相關聯軟體,其用於例如根據佔用者及/或藉由建築物管理者之偏好設置來維持設施中之條件。舉例而言,可使用諸如以太網路之局域網路實施BMS。軟體可至少部分地基於例如網際網路協定及/或開放標準。軟體之一個實例為來自(弗吉尼亞州里士滿之)Tridium公司之軟體。通常供BMS使用的一個通信協定係BACnet(建築物自動化及控制網路)。
BMS在大建築物中最常見,且通常至少發揮功能以控制建築物內之環境。舉例而言,BMS可控制建築物內之溫度、二氧化碳含量及/或濕度。存在由BMS控制之各種機械裝置,諸如加熱器、空氣調節器、鼓風機、通風口及類似者。為控制建築物環境,BMS可例如在所定義條件下接通及斷開此等各種裝置中之任一者。在一些實施例中,BMS之核心功能為維護建築物之佔用者之舒適、安全及/或健康的環境,例如,同時最小化能量需求(例如,加熱及/或冷卻成本及/或需求)。BMS可用於最佳化各種系統之間的協同性(例如,就功耗及/或成本而言)。此類協同性可例如用於節約能量且降低建築物運營成本。
在一些實施例中,控制系統(例如,其組件,諸如窗控制器)與BMS整合。窗控制器可經組態以控制一個或多個可著色窗。在一些實施例中,一個或多個可著色窗包括至少一個全固態及無機電致變色裝置。在一些實施例中,可著色窗包括有機EC裝置。在一些實施例中,一個或多個電致變色窗僅包括全固態及無機窗。在一些實施例中,電致變色窗為如描述於2010年8月5日申請且名稱為「多窗格電致變色窗(MULTIPANE ELECTROCHROMIC WINDOWS)」之美國專利申請案第12/851,514號中的多態電致變色窗,該美國專利申請案以全文引用之方式併入本文中。
圖4描繪BMS 400之實施例之示意圖的實例,其經組態以管理建築物401之數個系統,包括安全系統、加熱/通風/空氣調節(HVAC)、建築物之照明、電力系統、電梯、消防系統及類似者。安全系統可包括磁卡存取、旋轉柵門、螺線管驅動式門鎖、監控攝影機、防盜警報器、金屬偵測器及類似者。消防系統可包括火警及滅火系統,包括水管控制。照明系統可包括內部照明、外部照明、應急警告光、應急出口標誌及應急樓層出口照明。電力系統可包括主發電機、備份發電機及不間斷電源(UPS)網格。
BMS 400管理控制系統402。在此實例中,控制系統402經描繪為窗控制器之分散式網路,該窗控制器包括主控制器403、中間網路控制器405a及405b以及作為本端控制器之末端或葉控制器410。末端或葉控制器410可類似於先前結合圖1A及1B描述之窗控制器。舉例而言,主控制器403可接近BMS 400,且建築物401之每一樓層可具有一個或多個中間網路控制器405a及405b,同時建築物之每一窗具有其自身末端控制器410。控制器410可直接控制建築物401之一個或多個電致變色窗。直接控制意謂在窗控制器與窗之間不存在介入控制器。舉例而言,窗控制器可經由並不由另一控制器間斷之佈線耦接至一個或多個可著色窗。
控制器410中之至少一者可在與其控制之電致變色窗之單獨方位中。控制器410中之至少一者可整合至電致變色窗中。為簡單起見,建築物401之十個電致變色窗經描繪為由控制系統402控制。在由控制系統402控制之建築物中可存在大量電致變色窗。控制系統402無需為窗控制器之分散式網路。舉例而言,控制單一電致變色窗之功能之單一末端控制器屬於本文中所揭示的實施例之範疇內。
所揭示實施例之一個態樣為包括多用途控制系統之BMS,例如,如本文中所描述。藉由併入來自控制系統之回饋,BMS可提供例如增強的:(1)環境控制、(2)節能、(3)安全性、(4)控制選項中之靈活性、(5)其他系統(例如,由於對其較少依賴且因此其較少維護)之改良可靠性及可用壽命、(6)資訊可用性及診斷、(7)人員之有效使用,及其各種組合,例如,此係因為可著色窗可自動地受控制。
在一些實施例中,BMS可不存在或BMS可存在但可不與控制系統通信,或在高層級處與控制系統通信。在一些實施例中,控制系統可提供例如增強的:(1)環境控制、(2)節能、(3)安全性、(4)控制選項中之靈活性、(5)其他系統(例如,由於對其較少依賴且因此其較少維護)之改良可靠性及可用壽命、(6)資訊可用性及診斷、(7)人員之有效使用,及其各種組合,例如,此係因為可著色窗可自動地受控制。在一些實施例中,對BMS之維護並不間斷可著色窗之控制及/或操作。
在一些情況下,BMS 400之系統可根據每日、每月、每季度及/或每年排程來運行。舉例而言,照明控制系統(在圖4中展示為「燈」)、HVAC系統、控制系統402及安全系統可按24小時排程來操作,考慮到人在工作日期間何時在建築物中。夜間,建築物可進入節能模式,且在白天期間,系統可以使建築物之能耗最小化的同時提供佔用者舒適性之方式操作。作為另一實例,系統可在假期時段內關機或進入節能模式。
排程資訊可與地理資訊組合。地理資訊可包括建築物之緯度及/或經度。地理資訊可包括關於建築物之每一側(例如,立面)所面向之方向的資訊。使用此類資訊可以不同方式控制建築物之不同側上的不同房間。舉例而言,對於冬天建築物之面向東之房間,窗控制器可在早晨指示窗不具有色調。在無色調之情況下,房間可由於陽光照射至房間中而變暖。照明控制面板可因為來自陽光之照明而指示燈變暗。面向西之窗在早晨可由房間之佔用者控制,例如,此係因為西側上之窗的色調可能不會影響節能。然而,面向東之窗及面向西之窗的操作模式可在晚間切換(例如,當太陽落下時,面向西之窗不著色以允許陽光進入,以帶來熱量及照明)。
在圖4之實例中,建築物401包括建築物網路、BMS及用於建築物之外部窗之可著色窗。網路可操作性地(例如,通信地)耦接至一個或多個感測器。舉例而言,建築物之外部窗可為使建築物之內部與建築物之外部分離的窗。來自建築物之外部窗的光對建築物中距窗約20呎或約30呎之內部照明具有影響。建築物中距外部窗大於約20呎或約30呎之空間可自外部窗接收極少光。建築物中遠離外部窗之此類空間可由建築物之照明系統照亮。建築物內之溫度可受到外部光及/或外部溫度影響。舉例而言,在冷天且在建築物由加熱系統加熱之情況下,較靠近門及/或窗之房間將比建築物之內部區更快地失去熱量,且相較於內部區更冷。
在一些實施例中,網路可操作性地耦接至外部感測器。建築物可包括在建築物之屋頂上的外部感測器。建築物可包括與至少一個(例如,每一)外部窗相關聯之外部感測器。建築物可包括建築物之一個或多個(例如,每一)側上之外部感測器。(例如,建築物之每一側上之)外部感測器可隨著太陽在白天改變位置而追蹤其安置於其中之建築物之一側上的輻照度。
當窗控制器經整合至建築物網路(例如,包括BMS 400)中時,來自外部感測器之輸出可輸入至BMS 400之網路且作為輸入提供至本端末端控制器410。舉例而言,在一些實施例中,接收來自兩個或更多個感測器之輸出信號。在一些實施例中,接收(例如,僅)一個輸出信號,且在一些其他實施例中,接收三個、四個、五個或更多個輸出。可經由建築物網路(例如,及/或BMS)接收此等輸出信號。
在一些實施例中,接收到的輸出信號包括例如藉由設施(例如,包括至少一個建築物)內之加熱系統、冷卻系統及/或照明指示能耗及/或功耗之信號。舉例而言,可監測設施之加熱系統、冷卻系統及/或照明之能耗或功耗以提供指示能耗或功耗之信號。裝置可與建築物之電路及/或佈線介接或附接以實現此監測。替代地,可安裝建築物中之電力系統,使得可監測設施內之個別房間或設施內之房間之群組的加熱系統、冷卻系統及/或照明所消耗的電力。
色調指令可經提供以改變可著色窗之當前色調以判定色調等級(例如,目標色調等級)。舉例而言,參考圖4,此可包括將命令發出至一個或多個中間網路控制器405a及/或405b之主控制器403,其繼而將命令發出至控制建築物之窗的一個或多個末端控制器410。末端控制器410可將電壓及/或電流施加至窗以依照指令驅動色調改變。
在一些實施例中,包括電致變色窗及BMS之建築物可參加及/或參與由將電力提供至設施之一個或多個公用設施運行之需求回應程式。程式可為在預期到峰值負載出現時降低設施之能耗的程式。公用設施可在預期峰值負載出現之前發出警告信號。舉例而言,可在預期峰值負載出現之前一日、早晨或約一小時發出警告。在炎熱夏日,例如當冷卻系統/空氣調節器自公用設施汲取大量電力時,可預期出現峰值負載出現。警告信號可由設施之控制系統(例如,及/或BMS)接收。控制系統及/或BMS可接著在預期峰值負載時指示窗控制器將電致變色窗中之適當電致變色裝置轉變為更暗或更亮色調等級以輔助減少建築物中之冷卻及/或加熱系統之電力損耗(例如,緩解天氣狀況)。
在一些實施例中,建築物之外部窗之可著色窗可分組成分區,其中以類似方式指示分區中之可著色窗。舉例而言,建築物之不同樓層或建築物之不同側上的電致變色窗之群組可在不同分區中。舉例而言,在建築物之第一樓層上,所有面向東之電致變色窗可在分區1中,所有面向南之電致變色窗可在分區2中,所有面向西之電致變色窗可在分區3中,且所有面向北之電致變色窗可在分區4中。作為另一實例,建築物之第一樓層上之所有電致變色窗可在分區1中,第二樓層上之所有電致變色窗可在分區2中,且第三樓層上之所有電致變色窗可在分區3中。作為又另一實例,所有面向東之電致變色窗可在分區1中,所有面向南之電致變色窗可在分區2中,所有面向西之電致變色窗可在分區3中,且所有面向北之電致變色窗可在分區4中。作為又另一實例,一個樓層上之面向東之電致變色窗可劃分至不同分區中。可將建築物之同一側及/或不同側及/或不同樓層上的任何數目個可著色窗指派給一分區。窗之分區可至少部分地藉由以下分離:(i)其安置於其上之房間之功能性(例如,會議室之窗、辦公室之窗、自助餐廳之窗),(ii)其定位於其中之樓層,(iii)其定位於其中之立面,(iv)其定位於其中之設施部分之所有者或租戶,或(v)其任何組合。
在一些實施例中,分區中之可著色窗可由同一窗控制器或由不同窗控制器(例如,接收相同方向)控制。在一些其他實施例中,控制分區中之窗的窗控制器可自感測器接收相同輸出信號。控制分區中之窗之窗控制器可使用相同功能或查找表來判定分區中之窗的色調等級。
在一些實施例中,分區中之可著色(例如,電致變色)窗可由自(例如,透射率)感測器接收輸出信號之窗控制器控制。在一些實施例中,可接近分區中之窗安裝(例如,透射率)感測器。舉例而言,可將(例如,透射率)感測器安裝於框架中或框架上,該框架含有包括於分區中之IGU(例如,安裝於框架之豎框、水平或豎直窗框中或上)。在一些實施例中,分區中之可著色窗(諸如包括建築物之單側上之窗的彼等者)可由自(例如,透射率)感測器接收輸出信號之窗控制器控制。
在一些實施例中,感測器(例如,光感測器及/或IR感測器)可將輸出信號提供至窗控制器以控制第一分區(例如,主控分區)之可著色(例如,電致變色)窗。窗控制器可以與第一分區相同之方式控制第二分區(例如,從控制分區)中之可著色窗。在一些其他實施例中,另一窗控制器可以與第一分區相同之方式控制第二分區中之可著色窗。
在一些實施例中,使用者(例如,建築物管理者、第二分區中之房間之佔用者或其他人)可手動地指示第二分區中之可著色窗(例如,從控制分區)進入色調等級,諸如著色(例如,有色)狀態(等級)或透明狀態。舉例而言,手動地指示可包括使用著色或透明命令,或來自(例如,BMS之)使用者控制台之命令。在一些實施例中,當第二分區中之窗的色調等級藉由此類手動命令覆寫時,第一分區(亦即,主控分區)中之可著色窗保持在自透射率感測器接收輸出之窗控制器的控制下。第二分區可保持在手動命令模式中一段時間,例如,且接著恢復回至在自(例如,透射率)感測器接收輸出之窗控制器的控制下。舉例而言,第二分區可在接收到覆寫命令之後保持於手動模式中一小時,例如,且接著可恢復回至在自(例如,透射率)感測器接收輸出之窗控制器的控制下。感測器可為本文中揭示之任何感測器。
在一些實施例中,使用者(例如,建築物管理者、第一分區中之房間之佔用者或其他人)可手動地指示第一分區(例如,主控分區)中之窗進入色調等級,諸如著色(例如,有色)狀態或透明狀態。舉例而言,手動地指示可包括使用色調或來自(例如,BMS之)使用者控制台之命令。在一些實施例中,當第一分區中之窗之色調等級覆寫有此類手動命令時,第二分區(例如,從控制分區)中之可著色窗保持在自外部感測器接收輸出之窗控制器的控制下。第一分區可保持在手動命令模式下一段時間且接著恢復回至在自(例如,透射率及/或外部)感測器接收輸出之窗控制器的控制下。舉例而言,第一分區可在接收到覆寫命令之後保持於手動模式中一段時間(例如,一小時),且接著可恢復回至在自(例如,透射率及/或外部)感測器接收輸出之窗控制器的控制下。在一些其他實施例中,第二分區中之可著色窗可保持於在接收到針對第一分區之手動覆寫時其所處於的色調等級。第一分區可保持在手動命令模式下一段時間且接著第一分區及第二分區兩者可恢復回至在自(例如,透射率及/或外部)感測器接收輸出之窗控制器的控制下。該等窗可劃分成多個分區(例如,至少部分地基於安置有該等窗之封閉體(例如,房間)的方位、立面、樓層、所有權、利用率、任何其他指派量度、隨機指派或其任何組合。窗至分區之分配可為靜態或動態的(例如,基於試探法)。每一分區可存在至少約2、5、10、12、15、30、40或46個窗。
在一些實施例中,至少一個裝置與至少一個其他裝置協調操作,該等裝置耦接至網路。裝置可為可著色窗。至少一個裝置之控制可經由乙太網路。舉例而言,可並行地調整可著色窗之色調等級。當裝置在使用中時,裝置之分區可具有相同之至少一個特性。舉例而言,當可著色窗在分區中時,可著色窗之分區可具有(自動地)更改(例如,變暗或變亮)至相同等級之其色調等級。裝置可為感測器。舉例而言,當聲音感測器在分區中時,其可在相同頻率下及/或在同一時間窗對聲音進行取樣。裝置之分區可包含(例如,相同類型之)複數個裝置。分區可包含(i)面向封閉體(例如,設施)之特定方向的裝置(例如,可著色窗)、(ii)安置於封閉體之特定面(例如,立面)上的複數個裝置、(iii)在設施之特定樓層上的裝置、(iv)在特定類型之房間及/或活動(例如,開放空間、辦公室、會議室、報告廳、走廊、接待大廳或自助餐廳)中的裝置、(v)安置於同一固定裝置(例如,內壁或外壁)上之裝置及/或(vi)使用者定義之裝置(例如,作為可著色窗之較大群組之子集的在房間中或在立面上之可著色窗之群組。裝置之(自動)調整可自動地及/或由使用者完成。分區中之裝置屬性及/或狀態之自動改變可由使用者(例如,藉由手動地調整色調等級)覆寫。使用者可使用行動電路(例如,遠端控制器、虛擬實境控制器、蜂巢式電話、電子記事本、膝上型電腦及/或藉由類似行動裝置)覆寫分區中之裝置之自動調整。
在一些實施例中,各種裝置(例如,IGU)經分組至(例如,EC窗之)目標之分區中。至少一個分區(例如,該等分區中之每一者)可包括裝置之子集。舉例而言,裝置之至少一個(例如,每一)分區可受一個或多個相應樓層控制器及受此等樓層控制器控制之一個或多個相應本端控制器(例如,窗控制器)控制。在一些實例中,至少一個(例如,每一)分區可受單一樓層控制器及受單一樓層控制器控制之兩個或更多個本端(例如,窗)控制器控制。舉例而言,分區可表示裝置之邏輯分組。每一分區可對應於至少部分地基於其方位而一起驅動之設施之具體方位或區域中的(例如,相同類型之)裝置之集合。舉例而言,設施(例如,建築物)可具有四個面或側(北面、南面、東面及西面)及十個樓層。在此類教學實例中,每一分區可對應於特定樓層上及四個面中之特定一者上的智慧型窗(例如,可著色窗)之集合。至少一個(例如,每一)分區可對應於共用一個或多個實體特性(例如,裝置參數,諸如大小或使用年限)之裝置之集合。在一些實施例中,至少部分地基於諸如安全性指定或業務階層之一個或多個非實體特性來對裝置之分區進行分組(例如,定界管理者辦公室之IGU可分組於一個或多個分區中,而定界非管理者辦公室之IGU可分組於一個或多個不同分區中)。
在一些實施例中,至少一個(例如,每一)樓層控制器能夠尋址一個或多個相應分區中之至少一者(例如,每一者)中的(例如,相同類型或不同類型之)所有裝置。舉例而言,主控制器可向控制目標分區之樓層控制器發出主要色調命令。主要色調命令可包括目標分區之(例如,抽象)標識(在下文中亦稱作「分區ID」)。舉例而言,分區ID可為諸如上文實例中剛描述之第一協定ID。在此類情況下,樓層控制器接收包括色調值及分區ID之主要色調命令,且將分區ID映射至與分區內之本端控制器相關聯的第二協定ID。在一些實施例中,分區ID相比於第一協定ID為較高層級之抽象。在此類情況下,樓層控制器可首先將分區ID映射至一個或多個第一協定ID,且隨後將第一協定ID映射至第二協定ID。
在一些實施例中,設施可劃分成一個或多個分區。分區可至少部分地由客戶或由設施管理者定義。分區可至少部分自動地定義。舉例而言,裝置(例如,包含可著色窗、感測器或發射器)之分區可與(i)其所面向之建築物的立面、(ii)其安置於其中之樓層、(iii)其安置於其中之設施中的建築物、(iv)其安置於其中之封閉體的功能性(例如,會議室、體育館、辦公室或自助餐廳)、(iv)其安置於其中之封閉體的規定及/或實際佔用(例如,組織功能)、(v)其安置於其中之封閉體中的規定及/或實際活動、(vi)設施之封閉體的租戶、所有者及/或管理者(例如,針對具有各種租戶、所有者及/或管理者之設施)及/或(vii)其地理方位相關聯。分區可為例如視覺上可更改的(例如,使用軟體應用程式)。分區之狀態(例如,結合其中之裝置的狀態)可由應用程式(例如,即時或實質上即時更新)顯示。一個或多個分區可經分組。舉例而言,某一樓層中之所有分區可經分組。可存在使用分區關聯(i)至(vii)中之任一者的分區階層。分區可由裝置、控制系統及/或網路之提供商創建。分區可由使用者(例如,客戶、承租人或設施所有者)產生。分區可在設施之數位模型之級別(例如,Revit文件)下創建。數位模型及/或其他類似文件可與設施及裝置相關聯。舉例而言,建築物資訊模型(BIM)sch作為Revit文件、Microdesk(例如,ModelStream)、IMAGINiT、ATG USA或類似設施相關之數位文件。在一些實施例中,BIM為允許智慧、3D及/或參數化的基於對象之設計的電腦輔助設計(CAD)範例。
不管窗控制器是否為獨立窗控制器、控制系統之部分或與(例如,控制系統之部分自身)建築物網路介接,可著色窗之控制之本文中所描述的方法中之任一者可用於控制可著色窗之色調。
在一些實施例中,本文中所描述之窗控制器包括用於窗控制器、感測器及/或單獨通信節點之間的有線及/或無線通信之組件。無線及/或有線通信可藉由直接與窗控制器介接之通信介面實現。此類介面可為微處理器本機的。可經由實現此等功能之額外電路提供此類介面。
無線通信之分離通信節點可為例如另一無線窗控制器、本端(例如,末端)、中間或主窗控制器、遙控裝置或BMS。可在窗控制器中使用無線通信以用於以下操作中之至少一者:程式化及/或操作可著色窗,自(例如,如本文中所描述之)各種感測器及/或協定收集來自可著色窗之資料,及/或使用可著色(例如,電致變色)窗作為用於無線通信之中繼點。自可著色窗收集之資料可包括計數資料,諸如EC裝置已啟動之次數、EC裝置在時間內之效率及類似者。
在一個實施例中,無線通信用於例如經由紅外(IR)及/或射頻(RF)信號來操作相關聯可著色窗。在某些實施例中,控制器將包括無線協定晶片,諸如藍牙、EnOcean、WiFi、紫蜂、全球定位系統(GPS)、超寬頻(UWB)或類似者。窗控制器可具有經由網路之無線通信。至窗控制器之輸入可由終端使用者(例如,在壁開關處)直接或經由無線通信手動地輸入。至窗控制器之輸入可來自建築物之BMS,可著色窗為該建築物之組件。
在一些實施例中,當窗控制器為控制器(例如,控制系統)之分散式網路之部分時,無線通信用於經由控制器之分散式網路將資料之至少一部分傳遞至複數個可著色窗中之每一者及傳遞來自複數個可著色窗中之每一者的資料之至少一部分。控制器之網路中的至少一個(例如,每一)控制器可具有無線通信組件。舉例而言,再次參看圖4,主控403可無線地與繼而可無線地與各自與電致變色窗相關聯之末端控制器410通信的中間網路控制器405a及405b中之每一者通信。主控403可無線地與BMS 400通信。在一個實施例中,無線地執行窗控制器中之至少一個層級的通信。在一個實施例中,使用電線執行窗控制器中之至少一個層級之通信。
在一些實施例中,無線通信協定之超過一個模式用於窗控制器分散式網路。舉例而言,主窗控制器可經由WiFi或紫蜂無線地與中間控制器通信,而中間控制器經由藍牙、紫蜂、EnOcea或其他協定與末端控制器通信。在另一實例中,窗控制器具有用於無線通信之最終使用者選擇之靈活性的冗餘無線通信系統。
在一些實施例中,主窗控制器及/或中間窗控制器與末端窗控制器之間的無線通信提供避免安裝硬通信線的優點。舉例來說,對於窗控制器與BMS之間的無線通信。在一些實施例中,此等作用中之無線通信適用於將資料傳遞至可著色窗及傳遞來自可著色窗之資料以用於操作該窗及將資料提供至例如BMS,從而最佳化建築物中之環境及節能。窗方位資料以及來自感測器之回饋可協同用於此類最佳化。舉例而言,將顆粒級別(逐窗)微氣候資訊饋送至BMS以最佳化建築物之一個或多個環境。
在一些實施例中,感測器操作性地耦接至至少一個控制器及/或處理器。感測器讀數可由一個或多個處理器及/或控制器獲得。控制器可包含處理單元(例如,包含CPU或GPU)。控制器可接收輸入(例如,來自至少一個感測器)。控制器可包含電路、電佈線、光學佈線、插口及/或插座。控制器可輸送輸出。控制器可包含多個(例如,子)控制器。控制器可為控制系統之一部分。控制系統可包含主控制器、樓層控制器(例如,包含網路控制器)之集合及本端控制器之集合。本端控制器之集合可包括窗控制器(例如,控制光學可切換窗)、封閉體控制器及/或組件控制器。舉例而言,控制器可為階層式控制系統(例如,包含主控制器,該主控制器引導一個或多個控制器,例如樓層控制器、本端控制器(例如,窗控制器)、封閉體控制器及/或組件控制器)之一部分。
階層式控制系統中之控制器類型的實體方位可隨時間改變。舉例而言,在第一時間處,第一處理器可承擔主控制器之作用,第二處理器可承擔樓層控制器之作用,且第三處理器可承擔本端控制器之作用。在第二時間處,第二處理器可承擔主控制器之作用,第一處理器可承擔樓層控制器之作用,且第三處理器可保持本端控制器之作用。在第三時間處,第三處理器可承擔主控制器之作用,第二處理器可承擔樓層控制器之作用,且第一處理器可承擔本端控制器之作用。
控制器可控制一個或多個裝置(例如,且直接耦接至裝置)。控制器可接近於其正控制之一個或多個裝置安置。舉例而言,控制器可控制光學可切換裝置(例如,IGU)、天線、感測器及/或輸出裝置(例如,光源、聲源、氣味源、氣體源、HVAC插座或加熱器)。輸出裝置可為發射器。
在一個實施例中,樓層控制器可引導一個或多個較低階層控制器(例如,本端控制器)。較低階層控制器可包含一個或多個窗控制器、一個或多個封閉體控制器、一個或多個組件控制器或其任何組合。舉例而言,樓層(例如,包含網路)控制器可控制複數個本端(例如,包含窗)控制器。複數個本端控制器可安置於設施之一部分中(例如,建築物之一部分中)。設施之部分可為設施之樓層。舉例而言,可將樓層控制器指派給樓層。在一些實施例中,樓層可包含複數個樓層控制器,例如取決於樓層大小及/或耦接至樓層控制器之本端控制器的數目。舉例而言,可將樓層控制器指派給樓層之一部分。舉例而言,可將樓層控制器指派給安置於設施中之本端控制器的一部分。舉例而言,可將樓層控制器指派給設施之樓層的一部分。
主控制器可耦接至一個或多個較低階層(例如,樓層)控制器。樓層控制器可安置於設施中。主控制器可安置於設施中或設施外部。主控制器可安置於雲中。控制器可為建築物管理系統之一部分或操作性地耦接至建築物管理系統。控制器可接收一個或多個輸入。控制器可產生一個或多個輸出。控制器可為單輸入單輸出控制器(SISO)或多輸入多輸出控制器(MIMO)。控制器可解譯所接收之輸入信號。控制器可自一個或多個組件(例如,感測器)獲取資料。獲取可包含接收或提取。資料可包含量測、估計、判定、產生或其任何組合。控制器可包含回饋控制。
控制器可包含前饋控制。控制可包含開-關控制、比例控制、比例-積分(PI)控制或比例-積分-導數(PID)控制。控制可包含開環控制或閉環控制。控制器可包含閉環控制。控制器可包含開環控制。控制器可包含使用者介面。使用者介面可包含(或操作性地耦接至)鍵盤、小鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕、麥克風、語音辨識封裝、攝影機、成像系統或其任何組合。輸出可包括顯示器(例如,螢幕)、揚聲器或印表機。
圖5展示包含控制器之階層的控制系統架構500之實例。控制器之階層包括控制樓層控制器506之主控制器508。樓層控制器506繼而控制本端控制器504。在一些實施例中,本端控制器504之本端控制器控制一個或多個IGU、一個或多個感測器、一個或多個輸出裝置(例如,一個或多個發射器)或其任何組合。在圖5之說明性組態中,主控制器508操作性地耦接(例如,以無線及/或有線方式)至建築物管理系統(BMS) 524及資料庫520。圖5中之箭頭表示通信路徑。控制器可操作性地耦接(例如,直接/間接及/或有線及/無線地)至外部源510。外部源510可包含網路。外部源510可包含一個或多個感測器或輸出裝置。外部源510可包含基於雲的應用程式及/或資料庫。通信可為有線及/或無線的。外部源510可安置於設施外部。舉例而言,外部源510可包含安置於例如壁上或設施之頂板上的一個或多個感測器及/或天線。通信可為單向或雙向的。在圖5中所展示之實例中,所有通信箭頭可為雙向的。
控制器可監測及/或引導本文中所描述之設備、軟體及/或方法之操作條件的(例如,實體)更改。控制可包含調節、操控、限制、引導、監測、調整、調變、改變、更改、約束、檢查、導引或管理。(例如,藉由控制器)控制可包括衰減、調變、改變、管理、抑制、規訓、調節、約束、監督、操控及/或導引。控制可包含控制控制變量(例如,溫度、電力、電壓及/或分佈)。控制可包含即時或離線控制。由控制器利用之計算可即時地及/或離線進行。控制器可為手動或非手動控制器。控制器可為自動控制器。控制器可在請求時操作。控制器可為可程式化控制器。控制器可經程式化。控制器可包含處理單元(例如,CPU或GPU)。控制器可(例如,自至少一個感測器)接收輸入。控制器可輸送輸出。控制器可包含多個(例如,子)控制器。控制器可為控制系統之一部分。控制系統可包含主控制器、樓層控制器、本端控制器(例如,封閉體控制器或窗控制器)。控制器可接收一個或多個輸入。控制器可產生一個或多個輸出。控制器可為單輸入單輸出控制器(SISO)或多輸入多輸出控制器(MIMO)。控制器可解譯所接收之輸入信號。
控制器可自一個或多個感測器獲取資料。獲取可包含接收或提取。資料可包含量測、估計、判定、產生或其任何組合。控制器可包含回饋控制。控制器可包含前饋控制。控制可包含開-關控制、比例控制、比例-積分(PI)控制或比例-積分-導數(PID)控制。控制可包含開環控制或閉環控制。控制器可包含閉環控制。控制器可包含開環控制。控制器可包含使用者介面。使用者介面可包含(或操作性地耦接至)鍵盤、小鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕、麥克風、語音辨識封裝、攝影機、成像系統或其任何組合。輸出可包括顯示器(例如,螢幕)、揚聲器或印表機。
本文中所描述之方法、系統、軟體及/或設備可包含及/或利用控制系統。控制系統可與本文中描述之設備(例如,感測器)中之任一者通信。感測器中之至少兩者可屬於同一類型或不同類型,例如,如本文中所描述。舉例而言,控制系統可與第一感測器及/或第二感測器通信。控制系統可控制(例如,引導)一個或多個感測器。控制系統可控制建築物管理系統之一個或多個組件(例如,照明、安全性及/或空氣調節系統)。控制器可調節封閉體之至少一個(例如,環境)特性。控制系統可使用建築物管理系統之任何組件來調節封閉體環境。舉例而言,控制系統可調節由加熱元件及/或由冷卻元件供應之能量。舉例而言,控制系統可調節藉由通風口流動至封閉體及/或自封閉體流動之空氣的速度。
控制系統可包含處理器。處理器可為處理單元。控制器可包含處理單元。處理單元可為中央的。處理單元可包含中央處理單元(本文中縮寫為「CPU」)。處理單元可為圖形處理單元(本文中縮寫為「GPU」)。控制器或控制機構(例如,包含電腦系統)可經程式化以實施本發明之一種或多種方法。處理器可經程式化以實施本發明之方法。控制器可控制本文中所揭示之系統及/或設備的至少一個組件。
在某些實施例中,建築物網路基礎設施具有豎直資料平面(在建築物樓層之間)及水平資料平面(在單個樓層或多個連續樓層內)。在一些情況下,水平及豎直資料平面具有相同或類似之資料攜載能力及組件。在其他情況下,這兩個資料平面具有不同資料攜載能力。舉例而言,豎直資料平面可含有用於較快資料傳輸速率及/或頻寬之組件。在一個實例中,豎直資料平面含有支援至少約10、20或50十億位元/第二或較快乙太網路傳輸(例如,使用UTP電線及/或光纖電纜)之組件,而水平資料平面含有例如經由同軸電纜來支援至多約1、3、5或8十億位元/第二乙太網路傳輸之組件。在一些情況下,水平資料平面經由多媒體經由同軸電纜聯盟(MoCA)2.5標準或MoCA 3.0標準來支援資料傳輸。在某些實施例中,豎直資料平面上的樓層之間的連接採用具有高速乙太網路開關之控制面板。此等控制面板可例如經由水平資料平面上之MoCA介面及相關聯同軸電纜與給定樓層上之節點通信。
資料傳輸及(在一些實施例中)話音服務可經由至建築物之佔用者及/或來自建築物之佔用者的無線通信而提供於設施(例如,建築物)中。在美國中,當前第三代(3G)、第四代(4G)及第五代(5G)蜂巢式通信標準部署使用600 MHz至850 MHz及1700至2300 MHz頻率範圍內之光譜分配。此等部署可能出現問題,例如,此係由於由在壁、樓層、頂板及窗中使用之一些常見建築材料引起之射頻(RF)衰減。雖然5G系統當前在600 MHz及850 MHz頻帶內操作,但聯邦通信委員會(FCC)已為5G分配了若干額外頻帶,包括24 GHz及39 GHz毫米波(mmW)頻帶。在毫米波頻率下,建築物衰減可相較於在600至2300 MHz下之情形變得更加嚴重。
在一些實施例中(例如,為解決RF衰減之挑戰),建築物可配備有充當蜂巢式信號之閘道器或埠之組件。此類閘道器可耦接至建築物之內部中之基礎設施,其經由內部天線及其他基礎設施提供無線服務,該其他基礎設施實施Wi-Fi、小小區服務(例如,經由微小區或超微型小區裝置)、CBRS等。用於此類服務之閘道器(例如,進入點)可包括來自運營商總局之高速光纖電纜(例如,安置於地下)、總局與設施之間的點對點微波鏈路及/或在定位於建築物外部上之天線(例如,建築物之屋頂上的施主天線或天空感測器)處接收之無線信號。此高速光纖電纜或點對點微波鏈路有時稱為「回載」。
在一些實施例中,一個或多個感測器包括於封閉體中。舉例而言,封閉體可包括至少1、2、4、5、8、10、20、50或500個感測器。封閉體可包括在前述值中之任一者之間(例如,約1至約1000、約1至約500、或約500至約1000)的範圍內之數個感測器。感測器可具有任何類型。舉例而言,感測器可經組態(例如,及/或經設計)以量測氣體(例如,一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、揮發性有機化學物質或氡氣)之濃度。舉例而言,感測器可經組態以量測電流。舉例而言,感測器可經組態以量測電壓。舉例而言,感測器可經組態以量測電流。舉例而言,感測器可經組態(例如,及/或經設計)以量測環境雜訊。舉例而言,感測器可經組態(例如,及/或經設計)以量測電磁輻射(例如,RF、微波、紅外線、可見光及/或紫外輻射)。舉例而言,感測器可經組態(例如,及/或經設計)以量測安全相關參數,諸如(例如,玻璃)破裂及/或人員在受限區域中之未授權存在。感測器可與諸如雷達或雷射雷達之一個或多個(例如,主動)裝置協作。裝置可用以偵測封閉體之實體大小、存在於封閉體中之人員、封閉體中之靜止物件及/或封閉體中之移動物件。
在一些實施例中,感測器可有助於控制封閉體之環境,使得封閉體之居民可具有較舒適、合意、美麗、健康、富有成效(例如,就居民表現而言)、較易於生活(例如,工作)或其任何組合的環境。感測器可經組態為低或高解析度感測器。感測器可提供特定環境事件之發生及/或存在的開/關指示(例如,一個像素感測器)。在一些實施例中,可經由對感測器之量測值的人工智慧分析來改良感測器之準確度及/或解析度。可使用的人工智慧技術之實例包括熟習此項技術者已知的反應性、有限記憶、心理理論及/或自感知技術。感測器可經組態以處理、量測、分析、偵測及/或對以下中之一或多者作出反應:資料、溫度、濕度、聲音、力、壓力、電磁波、位置、距離、移動、流動、加速度、速度、振動、灰塵、光、眩光、顏色、氣體及/或環境(例如,封閉體)之其他態樣(例如,特性)。氣體可包括揮發性有機化合物(VOC)。氣體可包括一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣(例如,濕氣)、氧氣、氡氣及/或硫化氫。一個或多個感測器可在工廠設置中校準。感測器可經最佳化以能夠執行存在於工廠設置中之一個或多個環境特性的準確量測。
在一些情況下,經工廠校準之感測器可能不太適合在目標環境中操作。舉例而言,工廠設置可包含與目標環境不同的環境。目標環境可為部署有感測器之環境。目標環境可為感測器預期及/或預定在其中操作之環境。目標環境可不同於工廠環境。工廠環境對應於在其處組裝及/或建置感測器之方位。目標環境可包含在其中未組裝及/或建置感測器之工廠。在一些情況下,就在目標環境中俘獲之感測器讀數為錯誤的(例如,在可量測範圍內)而言,工廠設置可不同於目標環境。在此上下文中,「錯誤」可指偏離指定準確度(例如,由感測器之製造商指定)之感測器讀數。在一些情形中,當在目標環境中操作時,工廠校準之感測器可提供不符合準確度規格(例如,由製造商提供)之讀數。
在一些實施例中,感測器操作性地耦接至至少一個控制器。耦接可包含通信鏈路。通信鏈路可包含任何合適之通信媒體(例如,有線及/或無線)。通信鏈路可包含電線,諸如配置於雙絞線、同軸電纜及/或光纖中之一個或多個導體。通信鏈路可包含無線通信鏈路,諸如Wi-Fi、藍牙、紫蜂、蜂巢式或光學通信鏈路。通信鏈路之一個或多個區段可包含導電(例如,有線)媒體,而通信鏈路之一個或多個其他區段可包含無線鏈路。
在一些實施例中,封閉體為設施(例如,建築物)。封閉體可包含壁、門或窗。在一些實施例中,複數個封閉體中之至少兩個封閉體安置於設施中。在一些實施例中,複數個封閉體中之至少兩個封閉體安置不同設施。不同設施可為園區(例如,且屬於同一實體)。複數個封閉體中之至少兩者可駐存於設施之同一樓層中。複數個封閉體中之至少兩者可駐存於設施之不同樓層中。
在一些實施例中,在安裝第一感測器之後,感測器執行自校準以建立操作基線。自校準操作之執行可由個別感測器、附近第二感測器或由一個或多個控制器發起。舉例而言,在安裝後及/或之後,部署在封閉體中之感測器可執行自校準程序。基線可對應於較低臨限值,自其可預期所收集之感測器讀數包含高於較低臨限值之值。基線可對應於上限臨限值,自其可預期所收集之感測器讀數包含低於上限臨限值之值。自校準程序可繼續以感測器搜尋時間窗開始,相關參數之波動或擾動在該時間窗期間為標稱的。在一些實施例中,時間窗足以收集允許自所感測資料分離及/或識別信號及雜訊之所感測資料(例如,感測器讀數)。時間窗可為預定的。時間窗可為非限定的。時間窗可保持打開(例如,持續)直至獲得校準值為止。
在一些實施例中,感測器可搜尋用以量測基線(例如,在時間窗內)之最佳時間。最佳時間(例如,在時間窗內)可為時間跨度,在此期間(i)所量測信號最穩定及/或(ii)信雜比最高。所量測信號可含有某一位準之雜訊。雜訊完全不存在可指示感測器故障或環境不足。所感測信號(例如,感測器資料)可包含資料之量測值之時戳。感測器可經指派時間窗,在此期間,感測器可感測環境。時間窗可為預定的(例如,使用關於由感測器量測之屬性之第三方資訊及/或歷史資料)。可在彼時間窗期間分析信號,且可在該時間窗內發現最佳時間跨度,在該時間跨度中,所量測信號最穩定及/或信雜比最高。時間跨度可等於或短於時間窗。時間跨度可出現於整個時間窗期間或時間窗之部分期間。
在一些實施例中,感測器集包括相同類型之至少兩個感測器。感測器集可指一系列不同感測器。在一些實施例中,該集中之感測器中之至少兩者協作以判定例如其中安置有該等感測器的封閉體之環境參數。舉例而言,感測器集可包括二氧化碳感測器、一氧化碳感測器、揮發性有機化學感測器、環境雜訊感測器、可見光感測器、溫度感測器及/或濕度感測器。感測器集可包含其他類型之感測器,且所主張主題在此方面不受限制。封閉體可包含並非感測器集之部分的一個或多個感測器。封閉體可包含複數個集。複數個集中之至少兩者可在其感測器中之至少一者中不同。複數個集中之至少兩者可具有其類似(例如,相同類型)之感測器中的至少一者。舉例而言,集可具有兩個運動感測器及一個溫度感測器。舉例而言,集可具有二氧化碳感測器及IR感測器。該集可包括並非感測器之一個或多個裝置。並非感測器之一個或多個其他裝置可包括聲音發射器(例如,蜂鳴器)及/或電磁輻射發射器(例如,發光二極體)。在一些實施例中,單個感測器(例如,不在集中)可鄰近(例如,緊鄰,諸如接觸)並非感測器之另一裝置安置。
在一些實施例中,複數個感測器經組裝至感測器套件(例如,感測器集)中。複數個感測器中之至少兩個感測器可具有不同類型(例如,經組態以量測不同屬性)。各種感測器類型可組裝在一起(例如,捆綁在一起)且形成感測器套件。複數個感測器可耦接至一個電子板。感測器套件中之複數個感測器中之至少兩者的電連接可受控制(例如,手動地及/或自動地)。舉例而言,感測器套件可操作性地耦接至或包含控制器(例如,微控制器)。控制器可控制感測器與電力之開/關連接。控制器可因此控制感測器將可操作之時間(例如,時段)。
在特定實施例中,感測器集中之一個或多個感測器提供讀數。在一些實施例中,感測器經組態以感測參數。參數可包含溫度、顆粒物質、揮發性有機化合物、電磁能、壓力、加速度、時間、雷達、雷射雷達、玻璃破裂、移動或氣體。氣體可包含惰性氣體。氣體可為惰性的。氣體可為對普通人有害之氣體。氣體可為環境大氣中存在之氣體(例如,氧氣、二氧化碳、臭氧、氯化碳化合物或氮氣)。氣體可包含氡氣、一氧化碳、硫化氫、氫氣、氧氣、水(例如,濕氣)。電磁感測器可包含紅外、可見光、紫外感測器。紅外線輻射可為被動紅外線輻射(例如,黑體輻射)。電磁感測器可感測無線電波。無線電波可包含窄頻、寬頻或超寬頻無線電信號。無線電波可包含脈衝無線電波。無線電波可包含用於通信之無線電波。氣體感測器可感測氣體類型、流量(例如,速度及/或加速度)、壓力及/或濃度。讀數可具有幅度範圍。讀數可具有參數範圍。舉例而言,參數可為電磁波長,且範圍可為偵測到之波長的範圍。
在一些實施例中,感測器資料回應於封閉體中之環境及/或回應於此環境中之改變的任何誘因(例如,任何環境干擾因素)。感測器資料可係回應於操作性地耦接至封閉體(例如,在封閉體中)之發射器(例如,佔用者、器具(例如,加熱器、冷卻器、通風設備及/或真空吸塵器)、開口)。舉例而言,感測器資料可回應於空氣調節管道或打開的窗。感測器資料可係回應於房間中發生的活動。活動可包括人類活動及/或非人類活動。活動可包括電子活動、氣態活動及/或化學活動。活動可包括感官活動(例如,視覺、觸覺、嗅覺、聽覺及/或味覺)。活動可包括電子及/或磁性活動。人員可感覺到活動。人員可感覺不到活動。感測器資料可係回應於封閉體中之佔用者、物質(例如,氣體)流量、物質(例如,氣體)壓力及/或溫度。
在一些實施例中,收集及/或處理(例如,分析)來自封閉體中之感測器中(例如,及感測器集中)之資料。資料處理可由感測器之處理器、由感測器集之處理器、由另一感測器、由另一集、在雲中、由控制器之處理器、由封閉體中之處理器、由封閉體外部之處理器、由遠端處理器(例如,在不同設施中)、由(例如,感測器、窗及/或建築物網路之)製造商執行。感測器之資料可具有時間指示符(例如,可經時間戳記)。感測器之資料可具有感測器方位標識(例如,經方位戳記)。感測器可與一個或多個控制器可識別地耦接。
在一些實施例中,處理從感測器導出的資料包含應用一個或多個模型。模型可包含數學模型。處理可包含模型之擬合(例如,曲線擬合)。模型可為多維的(例如,二維或三維)。模型可表示為曲線圖(例如,2或3維曲線圖)。舉例而言,模型可表示為等高線圖。建模可包含一個或多個矩陣。模型可包含拓樸模型。模型可與封閉體中之所感測參數的拓樸相關。模型可涉及封閉體中感測到的參數之拓樸之時間變化。模型可為環境及/或封閉體特定的。模型可考慮封閉體之一個或多個屬性(例如,尺寸、開口及/或環境干擾物(例如,發射器))。感測器資料之處理可利用歷史感測器資料及/或當前(例如,即時)感測器資料。資料處理(例如,利用模型)可用於預測封閉體中之環境變化,及/或推薦緩解、調整或以其他方式對改變作出反應之措施。
封閉體之位置及/或靜止特性(例如,壁及/或窗之置放)可用於量測給定環境之特性。可(例如,自第3方資料及/或自非感測器資料)獨立地導出封閉體之位置及/或靜止特性。可使用來自安置於環境中之一個或多個感測器的資料導出封閉體之位置及/或靜止特性。當環境相對於所量測環境特性受到最小程度地干擾時(例如,當環境中不存在任何人時,及/或當環境安靜時),一些感測器資料可用於感測(例如,靜止及/或非靜止)物件之位置以判定環境。判定物件之位置包含判定環境中之(例如人類)佔用。距離及/或方位相關量測可利用諸如雷達及/或超音波感測器之感測器。距離及方位相關量測可來源於傳統上並不與方位及/或距離相關之感測器。
感測器集之感測器可經組織成感測器模組。感測器集可包含諸如印刷電路板之電路板,其中數個感測器黏附或貼附至電路板。可自感測器模組移除感測器。舉例而言,可插入及/或自電路板拔出感測器。可(例如,使用開關)個別地啟動及/或去啟動感測器。電路板可包含聚合物。電路板可為透明或不透明的。電路板可包含金屬(例如,元素金屬及/或金屬合金)。電路板可包含導體。電路板可包含絕緣體。電路板可包含任何幾何形狀(例如,矩形或橢圓形)。電路板可經組態(例如,可具有一形狀)以允許該集安置於(例如,窗之)豎框中。電路板可經組態(例如,可具有形狀)以允許該集安置於框架(例如,門框架及/或窗框架)中。豎框及/或框架可包含一個或多個孔以允許感測器獲得(例如,準確)讀數。電路板可包括電連接性埠(例如,插口)。電路板可連接至電源(例如,電力)。電源可包含可再生或非可再生電源。
圖6展示包括組織成感測器模組之感測器集之系統600之實例。感測器610A、610B、610C及610D展示為包括於感測器集605中。組織成感測器模組之感測器集(包括感測器集605)可包括至少1、2、4、5、8、10、20、50或500個感測器。感測器模組可包括在前述值中之任一者之間(例如,約1至約1000、約1至約500或約500至約1000)的範圍內之數個感測器。感測器模組之感測器可包含經組態或設計以用於感測包含以下之參數之感測器:溫度、濕度、二氧化碳、顆粒物質(例如,在2.5 µm與10(µm)微米之間)、總揮發性有機化合物(例如,經由由揮發性有機化合物之表面吸附引起之電壓電位之改變)、環境光、音訊雜訊位準、壓力(例如,氣體及/或液體)、加速度、時間、雷達、雷射雷達、無線電信號(例如,超寬頻無線電信號)、被動紅外、玻璃破裂或移動偵測器。感測器集(例如,605)可包含非感測器裝置,諸如蜂鳴器及發光二極體。感測器集及其用途之實例可見於2019年6月20日申請之名稱為「用於光學可切換窗系統之感測及通信單元(SENSING AND COMMUNICATIONS UNIT FOR OPTICALLY SWITCHABLE WINDOW SYSTEMS)」的美國專利申請案第16/447,169號中,該美國專利申請案以全文引用之方式併入本文中。
在一些實施例中,感測器數目及/或類型的增加可用於增加一個或多個所量測之屬性為準確的及/或已經發生由一個或多個感測器量測之特定事件的機率。在一些實施例中,感測器集之感測器可彼此協作。在一實例中,感測器集中之雷達感測器可判定封閉體中存在數個個體。處理器(例如,處理器615)可判定封閉體中存在數個個體之偵測與二氧化碳濃度之增加正相關。在一實例中,處理器可存取記憶體可判定偵測到之紅外能量之增加與如由溫度感測器偵測到之溫度增加正相關。在一些實施例中,網路介面(例如,650)可與類似於感測器集之其他感測器集通信。網路介面可另外與控制器通信。
感測器集中之個別感測器(例如,感測器610A、感測器610D等)可包含及/或利用至少一個專用處理器。感測器集可利用使用無線及/或有線通信鏈路之遠端處理器(例如,654)。感測器集可利用至少一個處理器(例如,處理器652),其可表示經由雲(例如,651)耦接至感測器集之基於雲的處理器。處理器(例如,652及/或654)可定位於同一建築物中、不同建築物中、由同一或不同實體所有之建築物中、由窗/控制器/感測器集之製造商所有的設施中或在任何其他方位處。在各種實施例中,如圖6之虛線所指示,不需要感測器集605包含單獨的處理器及網路介面。此等實體可為單獨的實體且可操作性地耦接至集605。圖6中之虛線表示視情況選用之特徵。在一些實施例中,一個或多個感測器集之機載處理及/或記憶體可用於支援其他功能(例如,經由向建築物之網路基礎設施分配集記憶體及/或處理能力)。
在一些實施例中,相同類型之複數個感測器可分散於封閉體中。相同類型之複數個感測器中之至少一者可為集之部分。舉例而言,相同類型之複數個感測器中之至少兩者可為至少兩個集之部分。感測器集可分散於封閉體中。封閉體可包含會議室。舉例而言,相同類型之複數個感測器可量測會議室中之環境參數。回應於對封閉體之環境參數之量測,可產生封閉體之參數拓樸。可利用來自例如如本文中所揭示之感測器集中之任何類型之感測器的輸出信號來產生參數拓樸。可針對諸如會議室、走廊、盥洗室、自助餐廳、車庫、禮堂、雜物間、貯藏室、機房及/或電梯的設施之任何封閉體產生參數拓樸。
在一些實施例中,感測器集分散在整個封閉體中。相同類型之感測器可分散於封閉體中,例如以允許在封閉體之各種方位處量測環境參數。相同類型之感測器可沿著封閉體之一個或多個尺寸量測梯度。梯度可包括溫度梯度、環境雜訊梯度或隨距點之方位而變的所量測參數之任何其他變化(例如,增大或降低)。梯度可用於判定感測器正提供錯誤量測(例如,感測器具有故障)。圖8展示封閉體中之感測器集之配置的圖式890之實例。在圖8之實例中,集892A定位於距通風口896距離D
1處。感測器集892B定位於距通風口896距離D
2處。感測器集892C定位於距通風口896距離D
3處。通風口896可對應於空氣調節通風口,其表示相對恆定之冷卻空氣源及相對恆定之白色雜訊源。因此,溫度及雜訊量測可由感測器集892A進行。
替代或另外地,感測器集892A可進行用於一個或多個IGU之電流及/或電壓量測。此等電流及/或電壓量測可與一個或多個IGU之色調轉變相關聯。此等電流及/或電壓量測可與一個或多個IGU之故障簽名進行比較,以識別現有IGU故障,及/或預測將來IGU故障。由感測器892A進行之電流及電壓量測由輸出讀取分佈894A展示。輸出讀取分佈894A指示相對低電流及相對中等電壓。由感測器集892B進行之電流及電壓量測由輸出讀取分佈894B展示。輸出讀取分佈894B指示略微較高電流,及略微下降電壓。由感測器集892C進行之電流及電壓量測由輸出讀取分佈894C展示。輸出讀取分佈894C指示略微高於由感測器集892B及892A量測之電流的電流。由感測器集892C量測之電壓指示比由感測器集892A及892B量測之電壓更低的位準。在一實例中,若由感測器集892C量測之電流指示比由感測器集892A量測之電流高得多的電流,則一個或多個處理器及/或控制器可將由感測器集892C量測之電流解譯為指示現有或將來IGU故障。
在一些實施例中,控制系統經組態以將可著色窗之色調更改為複數個相異色調狀態,例如,至少2、3、4、5、6或10個色調狀態。在一些實施例中,控制系統經組態以連續地更改可著色窗之色調。在一些實例中,相異色調狀態包含脫色狀態(色調1)、更暗色調狀態(色調2)、甚至更暗色調狀態(色調3)及最暗色調狀態(色調4)。對於IGU大小之給定色調轉變,用以完成轉變之(i)需要傳遞之電荷數目及(ii)傳遞電荷所需之電壓應隨著時間保持恆定。當需要較大(或越來越大)電壓差及/或電荷轉移實現色調轉變時,IGU之故障可即將發生或發生。
圖9A展示曲線圖之實例,其描繪針對IGU之自脫色狀態(T1)轉變至最暗色調(T4)之IGU的電荷與時間,該IGU由於較少改變在施加所施加相同電壓差時遷移而在2020年5月22日開始偏離正常操作,且因此接收故障預測。圖9B展示曲線圖之實例,其描繪針對IGU之自T1轉變至T4之IGU的洩漏電流與時間,該IGU在時間900處及之後傾斜增加量之電流,且接收故障之預測。自T1至T4之色調轉變可(但無需)涉及T1與T4之間的一個或多個中間色調。舉例而言,此等中間色調可包括第二色調T2及第三色調T3。在圖9A中,電荷以庫侖(C)為單位進行展示。在圖9B中,洩漏電流以毫安(mA)為單位進行展示。根據耦接至可著色窗之窗控制器(WC)之可用資料來縮放及自動產生圖9A及9B之表示時間之橫軸。可著色窗具有唯一標識符(例如,窗片標識符(ID)),且窗控制器具有唯一標識符。曲線圖上之每一點表示指定類型之完全色調轉變,該完全色調轉變在本實例中為自T1至T4之色調轉變。對於窗控制器-可著色窗耦接,在如圖9A及9B之曲線圖中所描繪的約一年半(自2018年12月1日至2020年6月10日)之資料庫中存在自T1至T4之完全轉變。取決於IGU,每日可存在給定類型之一個或若干個完全轉變(諸如T1至T4)。不如預期進展之轉變可描述為『非特性的』。非特性色調轉變為所討論之可著色窗的與正常切換參數之偏差(在錯誤範圍內與正常之偏差)。
在一些實施例中,感測器系統與人工智慧(AI)結合使用以預測及發現可著色窗功能障礙。隨著時間推移,可自可著色窗控制器累積大量資料。資料可與經應用以有助於一個或多個窗之色調轉變之電流及/或電壓量測有關。量測值可儲存於資料庫中。除了所量測之值之外,量測值可亦包括:(i)時戳、(ii)日期戳、(iii)控制器ID、(iv)可著色窗ID及/或(v)量測類型。構架可經組態以自一個或多個資料庫擷取窗控制器資料,聚合該資料,且使用資料來分析及/或預測性地維護例如呈現故障簽名之窗。可使用電流及/或電壓之統計量測值來識別故障簽名。ID可包含裝置之序列標識符,ID可為字母數字。ID可(例如,隨後)經散列。舉例而言,ID可使用十六進制或基礎64字符集進行轉換。
當前,靜態規則(例如,排除學習系統)有時用於可著色窗功能障礙之報警(例如,使用臨限值及/或函式)以試圖最小化假讀數。此類靜態規則及臨限值可提供有時失效之剛性構架以在可著色窗之故障顯而易見之前充分地預測其功能障礙。
在一些實施例中,使用至少一個控制器及/或軟體來實現用於報警可著色窗之功能障礙之方法。可著色窗可包括IGU、電致變色玻璃及/或機械控制陰影。可獲取電流、電壓及/或感測器量測值,該等量測值與轉變封閉體之可著色窗有關。設施可包括若干建築物。建築物可包括一個或多個房間。封閉體可包括設施、建築物或其一部分(例如,走廊或房間)。感測器可包含聲學、運動、振動、溫度及/或電磁感測器(例如,光感測器)。感測器可包含透射率感測器。感測器可對可見光、IR及/或UV輻射敏感。可著色玻璃可充當感測器。感測器可包括本文中所揭示之任何感測器。可利用量測值(例如,電壓及/或電流)之積分(例如,積分)及/或推導(例如,導數)。可自安置於設施中及/或設施上之各種感測器存取關聯資料。可組織(例如,指派、分類及/或重組)該資料。可判定使用(例如,至少部分地基於)關聯資料、量測值(例如,電流及/或電壓,及/或其他感測器量測值)之可靠性。量測值可例如在設施中之感測器及/或裝置(例如,可著色窗)之正常操作期間累積於至少一個資料庫中。可調整使用所判定之可靠性、所獲得之電流、電壓及/或其他感測器量測值。可例如使用經調整感測器量測值為一個或多個感測器指派及/或更新可靠性值。
在一些實施例中,藉由考慮封閉體(或其任何部分)、歷史讀數、基準及/或建模來處理感測器量測值,以產生結果。電流、電壓及/或其他感測器量測值可作為輸入(例如,學習集合輸入)應用於學習模組,該學習模組經訓練以識別在可著色窗中存在故障之情況下的簽名及/或在存在其他故障之情況下的簽名。輸入可用以微調學習模組計算方案。舉例而言,輸入可用以最佳化在計算方案中使用之各種功能之參數(例如,函式權重及/或函式臨限值)。
資料分析(例如,對感測器量測值之分析)可由基於機器之系統(例如,電路)執行。電路可具有處理器。感測器資料分析可利用人工智慧。感測器資料分析可依賴於一個或多個模型(例如,數學模型)。在一些實施例中,感測器資料分析包含線性回歸、最小平方擬合、高斯過程回歸、核回歸、非參數乘法回歸(NPMR)、回歸樹、局部回歸、半參數回歸、等滲回歸、多元自適應回歸樣條(MARS)、 邏輯回歸、魯棒回歸、多項式回歸、逐步回歸、脊回歸、套索回歸、彈性網回歸、主成分分析(PCA)、奇異值分解、模糊測度理論、鮑萊耳(Borel)測度、Han測度、風險中性測度、勒貝格(Lebesgue)測度、資料處置分組方法(GMDH)、樸素貝葉斯(Naive Bayes)分類器、k最近鄰演算法(k-NN)、支援向量機(SVM)、神經網路、支援向量機、分類及回歸樹(CART)、隨機森林、梯度增強或廣義線性模型(GLM)技術。
在一些實施例中,學習模組包含機器學習。學習模組可包含多層神經網路(例如,深度學習演算法)。學習模組可包括具有有限大小之無限數目個層,例如以自原始(例如,感測器)輸入量測逐漸地提取較高層級特徵。多層神經網路中之層可為階層式的(例如,每一層之輸出可為來自先前層之輸入的較高層級抽象)。學習模組可利用將因此加速輸出可靠預測之試探性技術(例如,總體模型及感測器資料)。學習模組可針對預測準確度及/或計算速度進行最佳化。學習模組可考慮神經網路大小(層之數目及每一層之單元之數目)、學習速率及/或初始權重(例如,人造神經元及/或演算法之權重(當利用若干演算法以產生結果時))。學習模組可藉由使用感測器量測(例如,即時、歷史或合成感測器量測)自關於可著色窗之故障的量測中學習。
在一些實施例中,學習模組包含演算法及/或計算。學習模型可包含機器學習、人工智慧(AI)及/或統計驗證層。可訓練學習模組以識別故障之臨限值(例如,值或函式)。替代地,可不訓練學習模組以識別故障臨限值。
在一些實施例中,應用過濾器(例如,卷積過濾器)以教示學習模組可著色窗之一個或多個故障模式。可在時域中應用過濾器。資料之丟失可最小化。資料之丟失可歸因於錯誤分類及/或標記錯誤(例如,藉由資料追蹤)。學習模組可使用用作訓練集合之歷史、即時及/或合成資料來訓練。可使用在其期間可觀測到可著色窗故障之接近時間框來調整學習模組之時間框。機器學習(ML)集可用於實施學習模組。機器學習集可包括例如使用投票方案一起工作的複數個模型(例如,至少約2、3、4、5、7或10個模型)。可向複數個模型中之模型中之至少兩者給出不同權重。可向複數個模型中之模型中之至少兩者給出相同權重。ML集可包括至少一個模型。ML集之使用可為自動、經排程及/或經控制的。
在一些實施例中,學習模組併有經組態以執行資料管理之驗證機構。學習模組可利用一個或多個模型。一個模型(或模型組合)在某一情形下可能比在另一情形下更適合。舉例而言,罕見情形可需要使用特定模型。模型可使用自適應合成過取樣。模型可使用深度學習技術(例如,卷積神經網路)。模型可使用排除深度學習演算法之AI技術及/或包括深度學習演算法之新AI技術。學習集合可包含實際資料。學習集合可包含合成資料。可使用實際資料合成合成資料。舉例而言,合成資料可使用已添加有不同類型之非實質性資訊(例如,雜訊)的實際資料骨幹。非實質性資訊(例如,雜訊)可係感測器量測(例如,已故障、發生故障及/或適當地起作用之可著色窗的)感測器量測之特性。學習模型可使用時間卷積神經網路。學習模型可併有亦用於分析視覺成像之計算方案。學習模型可使用與第一封閉體(例如,第一設施)中之第一窗之色調轉變相關或來自另一第二封閉體(例如,來自與另一第二設施之相同第一設施)的資料。第二設施可與第一設施地理上分離(例如,遠離),在該第一設施中安置有第一可著色窗。可著色窗朝向第一方向朝外定向。與第二封閉體之第二窗相關之資料可朝向相同第一方向或朝向不同第二方向定向。學習模型可使用來自相同類型之可著色窗(例如,具有相同類型之層構造、相同表面面積及/或相同基本長度尺度之電致變色玻璃)的資料。在此實例中,資料應具有相同轉變類型(例如,第一色調T1至第二色調T2)。基本長度尺度(本文中縮寫為「FLS」)可包含長度、寬度、高度、半徑或定界圓形之半徑。
在一些實施例中,結果及/或可靠性值用於預測後續可著色窗故障。可針對可著色窗之第二集合(包括至少一個可著色窗)來預測可著色窗故障。可偵測離群值資料。可預測感測器量測之將來讀數。
圖10展示流程圖1000之實例,其說明獲取與一個或多個可著色窗之轉變色調相關的量測值之一個實例,且將量測值應用於學習模組以預測接近時間框,在該接近時間框期間可觀測到著色故障。在方塊1002中,獲取與可著色窗之轉變相關的電流及/或電壓量測值。在方塊1004中,電流及/或電壓量測值作為輸入應用於學習模組,該學習模組經訓練以識別著色故障之簽名。學習模組可包含計算方案(例如,演算法)。學習模型可包含機器學習、人工智慧(AI)及/或統計驗證。接下來,在方塊1006中,在時域中應用過濾器(例如,數學過濾器),以教示學習模組可著色窗之一個或多個故障模式。在方塊1008中,使用歷史、即時及/或合成資料來訓練學習模組。接下來,在方塊1010中,資料應用於學習模組以預測可著色窗之第二集合的故障。在方塊1012中,使用在其期間可觀測到著色故障之接近時間框來調整學習模組之時間框。
在一些實施例中,所獲取之資料經合併至儲存庫中,及/或合併至通信耦接之複數個儲存庫中。所有資料量度可維持於一個或多個儲存庫中。舉例而言,可根據控制器區域網路標識(本文中縮寫為「CAN ID」,其為網路 ID之一種形式)、可著色窗ID(例如,窗片ID)、IGU及/或可著色玻璃尺寸(例如,FLS)、轉變類型、時間框來執行分析查詢。可在相同設施中或跨越設施(例如,跨越位點)執行分析查詢。排程可經執行以用於自動提取。可根據排程或隨意地執行資料提取。可每設施或跨越設施執行可著色窗效能之自動產生之報告。學習模組可應用於資料以例如使用所獲取之電流、電壓及/或其他感測器資料來產生故障報警及/或報告。學習模組可學習特異性針對以下之故障簽名:(i)設施、(ii)電致變色玻璃之層構造類型、(iii)可著色窗之類型、(iv)窗之表面面積、(v)窗之FLS、(vi)色調轉變類型、(vii)可著色窗安置於其中之立面方向性、(viii)設施之地理方位、(ix)外部天氣狀況、(x)窗暴露於其之溫度、壓力及/或雜訊(內部或外部)。壓力包括例如在爆炸、地震及/或風(例如,龍捲風)中經歷之壓力梯度。雜訊可包括響亮的雜訊,諸如雷聲、槍聲及/或爆炸。學習模組可利用來自其他位點/至其他位點之歷史及/或即時量測值。學習模組可將雜訊添加至資料。
在一些實施例中,學習模組經歷若干階段。舉例而言,低保真度階段及較高保真度階段。相較於較低保真度階段,較高保真度階段可啟用故障之較佳預測。相較於較低保真度階段,較高保真度階段可具有較大、較不同及/或較準確之訓練集合。
圖11展示流程圖1100之實例,其說明具有較低保真度階段1130及較高保真度階段1140之預測故障及學習可著色窗故障之故障簽名的方法之實例。在方塊1110中,電壓、電流及/或其他感測器資料合併至至少一個儲存庫中。資料可與可著色窗有關(例如,用以實現可著色窗之色調轉變之電壓及/或電流)。接下來,在方塊1112中,資料量度維持於儲存庫中。在方塊1114中,至少一個學習模組應用於資料以預測故障且視情況產生一個或多個故障報警及/或報告。在方塊1116中,驗證機構併入至用於資料管理之學習模組中。接著,在方塊1118中,來自此及/或具有可著色窗之其他位點之歷史、即時及/或合成量測值用於學習故障簽名。此等故障簽名可為特定的(例如,如本文中所揭示,例如,其可為位點特定的)。ML模組可搜尋特異性(例如,FLS、位點及/或天氣特異性)。舉例而言,在視情況選用之方塊1120處,可學習特異性及故障簽名之性質。在視情況選用之方塊1122處,將雜訊添加至資料以產生合成資料。在方塊1124中,資料與所學習之故障簽名進行比較以預測故障且視情況產生故障報警及/或報告。
在一些實施例中,針對待由學習模組使用之學習集合來合成事件資料。此合成資料可覆蓋罕見、異常及/或不常觀測到之情況,例如,以允許ML模組在隨後發生之不常見事件發生時準確地辨識隨後發生之不常見事件。合成資料可使用來自具有可著色窗之此位點及/或其他位點之歷史、即時及/或合成事件資料以學習故障簽名。事件資料可與所學習之故障簽名進行比較以預測故障。ML模組可即時地及/或在低建築物活動之時段期間(例如,在夜晚,及/或在假期)執行計算。舉例而言,基線(例如,臨限值)可隨著時間改變,且因此,ML模組中應用之基線(例如,臨限函式)可隨著時間為動態的。
在一些實施例中,洩漏電流(例如,開路電壓Voc)可用作有問題的可著色窗(例如,包含電致變色裝置)之指示。投票集可通信耦接至統計驗證層以實施電流洩漏劣化測試。在一些實施例中,投票為可用於分類之集方法。第一操作可為使用訓練資料集創建多重分類及/或回歸模型。可使用相同訓練資料集及相同計算方案(例如,演算法)之不同拆分或使用具有不同計算方案之相同資料集來創建複數個基礎模型中之至少一者。在多數投票(有時稱為複數個投票)中,每一個模型進行用於每一測試例子之預測(投票)。最終輸出預測為獲得超過一半投票之預測。若預測中無一者得到超過一半投票,則集方法可不進行用於此例子之穩定預測。在此類情形中,可使用投票最多的預測(即使此預測獲得少於一半投票)作為最終預測。不同於多數投票,其中每一模型具有相同權利(例如,在總體方案中具有相同權重),可提高一個或多個模型之重要性(例如,增加其相對權重)。在加權投票中,相對於較差模型,較佳模型之預測乘以其相應較高權重(例如,多次計數)。
在簡單平均中,對於測試資料集之每一例子,可計算平均預測。此方法可減少過擬合及/或創建較平滑回歸模型。
在一些實施例中,隨著時間之洩漏電流改變為可著色窗之潛在故障之指示。AI及/或統計驗證層可尋找隨著時間之洩漏電流劣化。AI及/或統計驗證層可尋找洩漏電流劣化及/或其他故障特性(例如,色調轉變時間及色調轉變峰值電流可取決於窗之大小。洩漏電流可不取決於窗之大小)。
在一些實施例中,控制器選擇設施(或引導設施之選擇)以提取給定時間段(例如,最近九(9)個月)之量度。控制器可維持工作歷史(例如,歷史資料)(或引導工作歷史之維持)。控制器資料可用於估計可著色窗之健康。控制器可估計可著色窗之健康或引導可著色窗之健康之估計。舉例而言,藉由使用學習模組來追蹤故障以追蹤未替換現場故障(所有唯一地可識別之窗片ID之%)。舉例而言,藉由追蹤由ML、AI及/或統計驗證層識別之任何問題。控制器可識別處於故障風險下之一個或多個可著色窗(或引導處於故障風險下之一個或多個可著色窗之識別)。控制器估計風險之嚴重度(在模型集置信等級下)(或引導風險之嚴重度之估計)。控制器可識別直至故障發生為止的所預測故障日期及/或所預測時長(或引導所預測故障日期及/或所預測時長之識別)。控制器可啟用呈現劣化電流及/或電壓簽名之任何可著色窗(例如,積體玻璃單元-IGU)或引導該任何可著色窗之偵測。當ML模組辨識故障事件時,控制器可自動產生報警及/或報告(或引導報警及/或報告之自動產生)。若即時地部署在邊緣上,則控制器可發送報警、報告及/或任何其他動作訊息(或引導報警、報告及/或任何其他動作訊息之發送)。控制器可排程處於風險下之類型之可著色窗的檢測、維護、製造及/或存放(或引導檢測、維護、製造及/或存放之排程)(例如,以在風險出現後及/或當維護經排程時為便利的)。控制器可包含處理器。
在一些實施例中,故障自身表示於不同時間尺度上。故障可自身不同地隨著時間表示。(例如,逐漸減少與快速減少)。可使用校正控制校準來管理一些故障(例如,窗可要求不同(例如,更多)電流及/或電壓為與先前所需要之相同色調等級。控制器可標記及/或分類故障類型及/或嚴重度(例如,估計故障之風險)。故障類型之實例為腐蝕型故障及不可逆著色。控制器可隨著時間為一個或多個(例如,所有)轉變類型提供所有窗控制器之一個或多個(例如,所有)量度之可視化。報警及/或報告可與故障事件相關聯,從而以自動方式報告問題以用於情況解決方案。控制器可執行本文中所揭示之操作,或引導本文中所揭示之操作之執行。
在一些實施例中,量測一個或多個可著色窗量度。量度可包括轉變時間。轉變時間可為實施自第一色調狀態至第二色調狀態(例如,自T1至T4)之改變所需的完全轉變時間(例如,以分鐘為單位)。色調狀態可由顏色、色相、透明度等級及/或吸收率表徵。第一色調狀態可為窗之最少著色狀態。第二色調狀態可為窗之最多著色狀態。第一色調狀態可為窗之最少著色狀態與最多著色狀態之間的中間狀態,其中第一色調狀態比第二色調狀態著色更少。第二色調狀態可為窗之最少著色狀態與最多著色狀態之間的中間狀態,其中第一色調狀態比第二色調狀態著色更少。在一些實例中,可僅考慮來自完全轉變之資料(例如,並不間斷之自第一色調狀態至第二色調狀態之轉變)。
圖12為說明回應於識別處於故障風險下之可著色窗而產生報警及/或報告之方法之實例的流程圖。在方塊1210中,學習模組用於模擬關於罕見情況之事件以有助於在將來時間對類似事件之後續辨識。在方塊1220中,使用學習模組即時地及/或在封閉體中之低活動之時段期間執行計算。在方塊1240中,學習模組用於識別洩漏電流、電壓及/或電流變化(例如,以尋找IGU洩漏電流劣化)。在視情況選用之方塊1250處,選擇位點(例如,設施)以用於提取給定時間段中之量度。在方塊1260處,藉由使用學習模組追蹤故障來估計至少一個可著色窗之健康。在方塊1270中,識別處於故障風險下之任何可著色窗。可估計故障之風險、故障之定時及/或故障之嚴重度。在方塊1280中,回應於故障風險之辨識及/或故障之定時而產生報告及/或報警。可藉由發送報警或動作訊息,及/或藉由跨越時間針對轉變類型提供IGU之量度之可視化來發送報告及/或報警。接下來,在方塊1290處,報告及/或報警與故障事件相關聯。該關聯可用於故障偵測之自動化、故障之快速解決方案及/或可著色窗中的較大及/或較明顯故障之預防的目的。該關聯可向預測失效之可著色窗報警類似可著色窗之存放。該關聯可有助於例如在窗完全及/或明顯故障之前協調預測失效之窗之替換。
圖13展示說明處理感測器(例如,除電流、電壓及/或Voc以外)讀數以產生結果之方法之實例的流程圖之實例。在方塊1310處,自一個或多個感測器獲得感測器讀數。此等感測器讀數可自一個或多個感測器集或自一個或多個獨立感測器獲得。在方塊1320處,處理感測器讀數(例如,藉由考慮封閉體、歷史讀數、基準及/或建模)以產生結果。在方塊1330中,結果用於偵測離群值資料,以預測後續可著色玻璃故障,及/或以預測一個或多個感測器之將來讀數。感測器結果(例如,包括電流、電壓及/或Voc)中之任一者可用於提取可使用之(例如,特性)雜訊資料,例如,以合成用於學習集合之資料。
圖14展示說明用於判定感測器讀數之可靠性之方法之實例的流程圖之實例。在方塊1455處,自一個或多個感測器(例如,安置於封閉體中)獲得感測器讀數。可自感測器集及/或自獨立感測器獲得感測器讀數。在方塊1460中,存取來自其他感測器(例如,安置於封閉體中)之關聯資料。在方塊1465中,至少部分地基於所存取之關聯資料而判定所獲得感測器讀數之可靠性。在方塊1470處,至少部分地基於所獲得感測器讀數之經判定可靠性而調整所獲得感測器讀數。在方塊1475中,至少部分地基於經調整之所獲得感測器讀數而指派或更新一個或多個感測器之可靠性值。接下來,在方塊1477處,可靠性值用於調整後續可著色窗故障之預測。
感測器實例、其校準、操作及控制之實例可見於2020年1月29日申請之名稱為「感測器校準及操作(SENSOR CALLIBRATION AND OPERATION)」的美國臨時專利申請案第62/967,204號中,該美國臨時專利申請案以全文引用之方式併入本文中。感測器實例、其共存、操作及控制之實例可見於2020年9月17日申請之名稱為「裝置集及裝置之共存管理(DEVICE ENSEMBLES AND COEXISTENCE MANAGEMENT OF DEVICES)」的美國臨時專利申請案第63/079,851號中,該美國臨時專利申請案以全文引用之方式併入本文中。
圖15展示用於控制一個或多個感測器之控制器1505之實例。控制器1505包含感測器相關器1510、模型產生器1515、事件偵測器1520、處理器1525及網路介面1550。感測器相關器1510用以偵測各種感測器類型之間或當中的相關性。舉例而言,量測紅外能量之增加的紅外輻射感測器可與量測溫度之增加正相關。感測器相關器1510可建立相關係數,諸如用於負相關之感測器讀數的係數(例如,在-1與0之間的相關係數)。舉例而言,感測器相關器1510可建立用於正相關之感測器讀數的係數(例如,在0與+1之間的相關係數)。
在一些實施例中,多個裝置(例如,感測器、發射器、致動器、傳輸器及/或接收器)整合至共同總成中(諸如至共同電路板上)。該集可具有單個外殼(例如,蓋板)。一個或多個電路板可安置於單個外殼中以形成一個裝置集。外殼中之電路板可實體地耦接或可不實體地耦接(例如,使用佈線)。外殼中之板可通信地耦接。通信耦接可例如使用網路直接或間接地例如有線或無線通信。共同總成在本文中可稱作「集」。
在一些實施例中,含有此類元件之多個總成(例如,集)緊靠著彼此部署。同一集或不同集中之至少兩個裝置的緊密接近可能導致其操作中之一個或多個缺點。此等一個或多個缺點可能在其正常(例如,設計及/或預期)操作之過程中。一個或多個缺點可為由於(i)該集中之裝置之間的相互干擾(例如,總成內干擾)及/或(ii)不同集中的裝置之間的相互干擾(例如,總成間干擾)的結果。該集可包括或操作性地耦接至至少一個控制器。至少一個控制器可包含數位架構系統控制器。至少一個控制器可安置於總成外殼(在本文中稱為「殼體」或「封裝」)中。封裝可適合於安裝至封閉體(例如,建築物、設施或房間)中之窗、壁、頂板或任何其他結構及/或固定裝置以執行各種功能。各種功能可包括著色窗控制、環境監測、建築物管理、視訊通信、音訊通信、照明(例如,光通信)及/或無線聯網。舉例而言,在元件同時操作期間可能會發生干擾。干擾可能導致感測器精度降低、假讀數、感測器飽和、一致性損失、信號傳輸故障、電力不平衡及其任何組合。
在一些實施例中,複數個裝置(例如,模組)經合併為共同殼體中之集,例如,以提供要提供給特定使用者之有用的功能套件。功能可提高建築物效率(例如,能量及/或金融),改善佔用者健康,改善佔用者幸福,提供聯網平台,及/或提供通信平台。包括於合併總成中之各種裝置(例如,模組)之實例包括溫度感測器、濕度感測器、二氧化碳感測器、顆粒(例如,灰塵)感測器、揮發性有機物感測器、環境光感測器、玻璃破碎感測器、麥克風、揚聲器/蜂鳴器、數位放大器、攝像機、視訊顯示器、LED指示符、藍牙收發器、超寬頻收發器、被動紅外運動感測器、雷達感測器、加速計及壓力感測器。合併之總成可包括電力調節組件、處理單元、記憶體及/或網路介面。在一些實施例中,總成具有適合於安裝在封閉體中之各個方位中之形狀因子。舉例而言,可提供對應安裝配接器,以用於將總成安裝至固定裝置之至少一部分,該固定裝置諸如窗豎框、建築物牆壁或頂板。
控制器可監測及/或引導本文中所描述之設備、軟體及/或方法之操作條件的(例如,實體)更改。控制可包含調節、操控、限制、引導、監測、調整、調變、改變、更改、約束、檢查、導引或管理。(例如,藉由控制器)控制可包括衰減、調變、改變、管理、抑制、規訓、調節、約束、監督、操控及/或導引。控制可包含控制控制變量(例如,溫度、電力、電壓及/或分佈)。該控制可包含即時或離線控制。由控制器利用之計算可即時地及/或離線進行。控制器可為手動或非手動控制器。控制器可為自動控制器。控制器可在請求時操作。控制器可為可程式化控制器。控制器可經程式化。控制器可包含處理單元(例如,CPU或GPU)。控制器可(例如,自至少一個感測器)接收輸入。控制器可輸送輸出。控制器可包含多個(例如,子)控制器。控制器可為控制系統之一部分。控制系統可包含主控制器、樓層控制器、本端控制器(例如,封閉體控制器或窗控制器)。控制器可接收一個或多個輸入。控制器可產生一個或多個輸出。控制器可為單輸入單輸出控制器(SISO)或多輸入多輸出控制器(MIMO)。控制器可解譯所接收之輸入信號。控制器可自一個或多個感測器獲取資料。獲取可包含接收或提取。資料可包含量測、估計、判定、產生或其任何組合。控制器可包含回饋控制。控制器可包含前饋控制。控制可包含開-關控制、比例控制、比例-積分(PI)控制或比例-積分-導數(PID)控制。控制可包含開環控制或閉環控制。控制器可包含閉環控制。控制器可包含開環控制。控制器可包含使用者介面。使用者介面可包含(或操作性地耦接至)鍵盤、小鍵盤、滑鼠、觸控式螢幕、麥克風、語音辨識封裝、攝影機、成像系統或其任何組合。輸出可包括顯示器(例如,螢幕)、揚聲器或印表機。
本文中所描述之方法、系統及/或設備可包含控制系統。控制系統可與本文中描述之設備(例如,感測器)中之任一者通信。感測器可屬於同一類型或不同類型,例如,如本文中所描述。舉例而言,控制系統可與第一感測器及/或第二感測器通信。控制系統可控制一個或多個感測器。控制系統可控制建築物管理系統之一個或多個組件(例如,照明、安全性及/或空氣調節系統)。控制器可調節封閉體之至少一個(例如,環境)特性。控制系統可使用建築物管理系統之任何組件來調節封閉體環境。舉例而言,控制系統可調節由加熱元件及/或由冷卻元件供應之能量。舉例而言,控制系統可調節藉由通風口流動至封閉體及/或自封閉體流動之空氣的速度。控制系統可包含處理器。處理器可為處理單元。控制器可包含處理單元。處理單元可為中央的。處理單元可包含中央處理單元(本文中縮寫為「CPU」)。處理單元可為圖形處理單元(本文中縮寫為「GPU」)。控制器或控制機構(例如,包含電腦系統)可經程式化以實施本發明之一種或多種方法。處理器可經程式化以實施本發明之方法。控制器可控制本文中所揭示之形成系統及/或設備的至少一個組件。輸出可包括顯示器(例如,螢幕)、揚聲器或印表機。
圖7展示電腦系統700之示意性實例,其經程式化或以其他方式經組態以執行本文中所提供之任一種方法的一個或多個操作。電腦系統可控制(例如,引導、監測及/或調節)本發明之方法、設備及系統的各種特徵,諸如控制封閉體之加熱、冷卻、照明及/或通風,或其任何組合。電腦系統可為本文中所揭示之任何感測器或感測器集的部分,或與本文中所揭示之任何感測器或感測器集通信。電腦可耦接至本文中所揭示之一個或多個機構及/或其任何部分。舉例而言,電腦可耦接至一個或多個感測器、閥、開關、燈、窗(例如,IGU)、馬達、泵、光學組件或其任何組合。
電腦系統可包括處理單元(例如,706)(在本文中亦稱為「處理器」、「電腦」及「電腦處理器」)。電腦系統可包括記憶體或記憶體方位(例如,702)(例如,隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體)、電子儲存單元(例如,704)(例如,硬碟)、用於與一個或多個其他系統通信之通信介面(例如,703)(例如,網路配接器)及周邊裝置(例如,705),諸如快取、其他記憶體、資料儲存器及/或電子顯示配接器。在圖7中所展示之實例中,記憶體702、儲存單元704、介面703及周邊裝置705藉由諸如母板之通信匯流排(實線)與處理單元706通信。儲存單元可為用於儲存資料之資料儲存單元(或資料儲存庫)。電腦系統可藉助於通信介面操作性地耦接至電腦網路(「網路」)(例如,701)。該網路可為網際網路、網際網路及/或企業間網路或與網際網路通信之內部網路及/或企業間網路。在一些情況下,網路為電信及/或資料網路。該網路可包括一個或多個電腦伺服器,該一個或多個電腦伺服器可啟用分散式計算,諸如雲計算。在一些情況下,網路可藉助於電腦系統實施對等網路,其可使得耦接至電腦系統之裝置能夠充當用戶端或伺服器。
處理單元可執行一系列機器可讀指令,其可體現在程式或軟體中。該等指令可儲存於諸如記憶體702之記憶體方位中。可將該等指令引導至處理單元,該處理單元可隨後程序化或以其他方式組態處理單元以實施本發明之方法。由處理單元執行之操作的實例可包括提取、解碼、執行及寫回。處理單元可解譯及/或執行指令。處理器可包括微處理器、資料處理器、中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、系統單晶片(SOC)、共處理器、網路處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、特殊應用指令集處理器(ASIP)、控制器、可程式化邏輯裝置(PLD)、晶片組、場可程式化閘陣列(FPGA)或其任何組合。處理單元可為諸如積體電路之電路的部分。系統700之一或多個其他組件可包括於電路中。
儲存單元可儲存文件,諸如驅動器、程式庫及已保存的程式。儲存單元可儲存使用者資料(例如,使用者偏好及使用者程式)。在一些情況下,電腦系統可包括一個或多個額外資料儲存單元,該等資料儲存單元在電腦系統外部,諸如定位於藉由內部網路或網際網路與電腦系統通信之遠端伺服器上。
電腦系統可藉由網路與一個或多個遠端電腦系統通信。舉例而言,電腦系統可與使用者(例如,操作者)之遠端電腦系統通信。遠端電腦系統之實例包括個人電腦(例如,攜帶型PC)、平板或平板電腦PC(例如,Apple® iPad、Samsung® Galaxy Tab)、電話、智慧型電話(例如,Apple® iPhone、具有安卓(Android)功能之裝置、Blackberry®)或個人數位助理。使用者(例如,用戶端)可經由網路存取電腦系統。
如本文中所描述之方法可藉助於機器(例如,電腦處理器)可執行程式碼來實施,該機器可執行程式碼儲存於電腦系統之電子儲存方位上,諸如儲存於記憶體702或電子儲存單元704上。機器可執行或機器可讀程式碼可按軟體形式來提供。在使用期間,處理器706可執行程式碼。在一些情況下,可自儲存單元擷取程式碼且將其儲存於記憶體上以準備好供處理器存取。在一些情形下,可排除電子儲存單元,且將機器可執行指令儲存於記憶體上。
程式碼可經預編譯且經組態以用於與具有經調適以執行程式碼之處理器的機器一起使用,或可在運行時間期間經編譯。程式碼可以程式語言供應,該程式語言可經選擇以使得程式碼能夠以預編譯或剛編譯之方式來執行。
在一些實施例中,處理器包含程式碼。程式碼可為程式指令。程式指令可使至少一個處理器(例如,電腦)引導前饋及/或回饋控制迴路。在一些實施例中,程式指令使至少一個處理器引導閉環及/或開環控制方案。控制可至少部分地基於一個或多個感測器讀數(例如,感測器資料)。一個控制器可引導複數個操作。至少兩個操作可由不同控制器引導。在一些實施例中,不同控制器可引導操作(a)、(b)及(c)中之至少兩者。在一些實施例中,不同控制器可引導操作(a)、(b)及(c)中之至少兩者。在一些實施例中,非暫時性電腦可讀媒體使每一不同電腦引導操作(a)、(b)及(c)中之至少兩者。在一些實施例中,不同的非暫時性電腦可讀媒體使得每一不同電腦引導操作(a)、(b)及(c)中之至少兩者。控制器及/或電腦可讀媒體可引導本文中所揭示之設備或其組件中之任一者。控制器及/或電腦可讀媒體可引導本文中所揭示之方法的任何操作。
在一些實施例中,至少一個感測器操作性地耦接至控制系統(例如,電腦控制系統)。感測器可包含光感測器、聲學感測器、振動感測器、化學感測器、電感測器、磁性感測器、流動性感測器、移動感測器、速度感測器、位置感測器、壓力感測器、力感測器、密度感測器、距離感測器或近接感測器。感測器可包括溫度感測器、重量感測器、材料(例如,粉末)含量感測器、度量衡感測器、氣體感測器或濕度感測器。度量衡感測器可包含量測感測器(例如,高度、長度、寬度、角度及/或體積)。度量衡感測器可包含磁性、加速度、定向或光學感測器。感測器可傳輸及/或接收聲音(例如,回音)、磁性、電子或電磁信號。電磁信號可包含可見光、紅外、紫外、超音波、無線電波或微波信號。氣體感測器可感測本文中所述之任一種氣體。距離感測器可為一種類型之度量衡感測器。距離感測器可包含光學感測器或電容感測器。溫度感測器可包含輻射熱計、雙金屬片、熱量計、排氣溫度計、火焰偵測、戈登(Gardon)計、戈萊盒(Golay cell)、熱通量感測器、紅外線溫度計、微輻射熱計、微波輻射計、淨輻射計、石英溫度計、電阻溫度偵測器、電阻溫度計、矽帶隙溫度感測器、特殊感測器微波/成像器、溫度計(Temperature gauge)、熱敏電阻、熱電偶、溫度計(Thermometer)(例如,電阻溫度計)或高溫計。溫度感測器可包含光學感測器。溫度感測器可包含影像處理。溫度感測器可包含攝像機(例如,IR攝像機、CCD攝像機)。壓力感測器可包含氣壓儀、氣壓計、增壓計、波爾登管式壓力計(Bourdon gauge)、熱燈絲電離計、電離計、麥克里德壓力計(McLeod gauge)、U形振盪管、永久井下壓力計、壓強計、皮拉尼壓力計(Pirani gauge)、壓力感測器、壓力計、觸覺感測器或時間壓力計。位置感測器可包含生長計、電容式位移感測器、電容感測、自由下落感測器、重力計、陀螺儀感測器、碰撞感測器、傾角計、積體電路壓電感測器、雷射測距儀、雷射表面速度計、LIDAR、線性編碼器、線性可變差動變壓器(LVDT)、液體電容傾角計、里程錶、光電感測器、壓電加速計、速率感測器、旋轉編碼器、旋轉可變差動變壓器、同步儀、衝擊偵測器、衝擊資料記錄器、傾斜感測器、轉速計、超音波厚度計、可變磁阻感測器或速度接收器。光學感測器可包含電荷耦合裝置、色度計、接觸式影像感測器、電光感測器、紅外線感測器、動態電感偵測器、發光二極體(例如,光感測器)、光可尋址電位感測器、尼科爾斯福射計(Nichols radiometer)、光纖感測器、光學位置感測器、光偵測器、光電二極體、光電倍增管、光電晶體、光電感測器、光電離偵測器、光電倍增器、光電阻器、光開關、光電管、閃爍計數器、夏克哈特曼波前感測器(Shack-Hartmann)、單光子突崩二極體、超導奈米線單光子偵測器、過渡邊緣感測器、可見光光子計數器或波前感測器。一個或多個感測器可連接至控制系統(例如,連接至處理器,連接至電腦)。
雖然本發明之較佳實施例已展示且描述於本文中,但熟習此項技術者將顯而易見,此類實施例僅作為實例而提供。並不預期本發明受說明書中所提供之特定實例的限制。儘管已參考前述說明書描述了本發明,但本文中之實施例的描述及說明並不意欲以限制性意義來解釋。在不脫離本發明之情況下,熟習此項技術者現將想到大量變化形式、改變及替代。此外,應理解,本發明之所有態樣不限於本文中所闡述之特定描繪、組態或相對比例,此取決於各種條件及變量。應理解,可在實踐本發明時採用本文中所描述之本發明之實施例的各種替代例。因此,預期本發明應涵蓋任何此類替代例、修改、變化或等效物。預期以下申請專利範圍限定本發明之範疇,且藉此涵蓋此等申請專利範圍及其等效物之範疇內的方法及結構。
100:絕緣玻璃單元
104:第一窗格
106:第二窗格
108:內部容積
118:間隔件
200:電致變色裝置
202:基板
204:導電層
206:氧化鎢電致變色層
208:離子導電層
210:氧化鎳鎢反電極層
214:導電層
216:電源
220:電致變色堆疊
301:電流峰值
302:線
303:洩漏電流
304:電壓曲線
305:電壓分佈
306:線
307:負斜坡
308:線
309:負保持
311:正斜坡
313:正保持
400:BMS
401:建築物
402:控制系統
403:主控制器
405a:中間網路控制器
405b:中間網路控制器
410:控制器
500:控制系統架構
504:本端控制器
506:樓層控制器
508:主控制器
510:外部源
520:資料庫
524:建築物管理系統
600:系統
605:感測器集
610A:感測器
610B:感測器
610C:感測器
610D:感測器
615:處理器
650:網路介面
651:雲
652:處理器
654:處理器
700:電腦系統
701:網路
702:記憶體
703:介面
704:儲存單元
705:周邊裝置
706:處理單元
890:圖式
892A:感測器集
892B:感測器集
892C:感測器集
894A:讀取分佈
894B:讀取分佈
894C:讀取分佈
896:通風口
900:時間
1000:流程圖
1002:方塊
1004:方塊
1006:方塊
1008:方塊
1010:方塊
1012:方塊
1100:流程圖
1110:方塊
1112:方塊
1114:方塊
1116:方塊
1118:方塊
1120:方塊
1122:方塊
1124:方塊
1130:較低保真度階段
1140:較高保真度階段
1210:方塊
1220:方塊
1240:方塊
1250:方塊
1260:方塊
1270:方塊
1280:方塊
1290:方塊
1310:方塊
1320:方塊
1330:方塊
1455:方塊
1460:方塊
1465:方塊
1470:方塊
1475:方塊
1477:方塊
1505:控制器
1510:感測器相關器
1515:模型產生器
1520:事件偵測器
1525:處理器
1550:網路介面
D
1:距離
D
2:距離
D
3:距離
S1:第一表面
S2:第二表面
S3:第一表面
S4:第二表面
本發明之新穎特徵在隨附申請專利範圍中細緻闡述。將參考以下詳細描述及隨附圖式或圖(本文中亦稱為「圖(Fig./Figs.)」獲得本發明之特徵及優點之較佳理解,以下詳細描述闡述其中利用本發明之原理的說明性實施例,在該等圖中:
圖1A展示作為絕緣玻璃單元(insulated glass unit;IGU)建構之可著色窗的橫截面側視圖。
圖1B展示積體玻璃單元(IGU)之拐角部分之透視截面圖;
圖2A為在脫色狀態中或轉變至脫色狀態之電致變色裝置之示意性橫截面。
圖2B為在有色狀態中或轉變至有色狀態之圖2A之電致變色裝置的示意性橫截面;
圖3A為展示採用簡單電壓控制演算法以引起電致變色裝置之光學狀態轉變(例如,著色)之電致變色窗的電流分佈之曲線圖;
圖3B為描繪在電致變色著色轉變期間隨著時間輸送之總電荷及隨著時間施加之電壓的曲線圖;
圖4為展示建築物之控制系統之實施例的方塊圖;
圖5為展示控制系統及其各種組件之方塊圖;
圖6為展示包括組織成感測器模組之感測器集之系統之實例的方塊圖;
圖7展示處理系統之示意性實例;
圖8為展示封閉體中之感測器集之配置之實例的方塊圖及相關聯量測值;
圖9A為描繪自無色調至最暗色調之色調轉變之集合的作為時間函式之電荷之曲線圖;
圖9B為描繪自無色調至最暗色調之色調轉變之集合的作為時間函式之洩漏電流之曲線圖;
圖10為說明用於預測可著色窗故障之方法之實例的流程圖;
圖11為說明預測可著色窗故障及學習可著色窗故障之故障簽名之方法之實例的流程圖;
圖12為說明回應於識別處於故障風險下之可著色窗而產生報警及/或報告之方法之實例的流程圖;
圖13為說明處理感測器讀數以產生結果之方法之實例的流程圖;
圖14為說明用於判定感測器讀數之可靠性之方法之實例的流程圖;及
圖15展示用於控制一個或多個感測器之控制器之實例。
諸圖及其中之組件可能未按比例繪製。本文中所描述之圖的各種組件可能未按比例繪製。
Claims (189)
- 一種預測一設施中之一可著色窗故障之方法,該方法包含: (a)獲取與安置於該設施中之該可著色窗之一色調轉變相關的一個或多個量測值,其中該色調轉變自一第一色調至一第二色調; (b)分析藉由考慮資料所獲取之該一個或多個量測值,該資料(i)與該一個或多個量測值之一類型相關、(ii)與自該第一色調至該第二色調之該色調轉變相關且(iii)為一不完全色調轉變之特性及/或為自該第一色調至該第二色調之一非特性色調轉變;及 (c)使用該分析來預測該可著色窗之著色中的一故障。
- 如請求項1之方法,其中該第一色調比該第二色調更亮。
- 如請求項1之方法,其中該第一色調比該第二色調更暗。
- 如請求項1之方法,其中該第一色調為相對於一可見光譜之一透明色調或一吸收色調。
- 如請求項1之方法,其中該第二色調為相對於一可見光譜之一透明色調或一吸收色調。
- 如請求項1之方法,其中該色調轉變包含自該第一色調至該第二色調之一完全色調轉變。
- 如請求項6之方法,其中該完全色調轉變不含任何可偵測間斷。
- 如請求項6之方法,其進一步包含考慮作為自該第一色調至該第二色調之完全及/或特性色調轉變之特性的資料。
- 如請求項6之方法,其中該資料包含(A)該完全及/或特性色調轉變之資料或(B)該不完全色調轉變及/或非特性色調轉變之該特性。
- 如請求項1之方法,其中該一個或多個量測值包括一電壓及/或電流量測值。
- 如請求項10之方法,其中在該色調轉變期間即時地獲得該電流量測值。
- 如請求項1之方法,其中該一個或多個量測值包含一開路電壓量測值。
- 如請求項1之方法,其中該一個或多個量測值包含來自至少一個感測器之一個或多個量測值。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器安置於該設施中。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器安置於該設施外部。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含經組態以感測電磁輻射之一感測器。
- 如請求項16之方法,其中該電磁輻射包含一紅外線輻射,或一普通使用者可見之一可見光輻射。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含一溫度感測器。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含一熱電偶、一紅外線感測器或一日射強度計。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含一光感測器。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含一輻照感測器。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含該可著色窗。
- 如請求項13之方法,其中該至少一個感測器包含一聲學、運動、振動、溫度及/或電磁感測器。
- 如請求項13之方法,其進一步包含使用該分析來判定該至少一個感測器之一可靠性值。
- 如請求項24之方法,其進一步包含使用該可靠性值來調整該至少一個感測器之該一個或多個量測值以形成一個或多個經調整感測器量測值。
- 如請求項25之方法,其進一步包含使用該一個或多個經調整感測器量測值來更新該可靠性值。
- 如請求項25之方法,其進一步包含藉由考慮(A)該設施、(B)歷史感測器量測值、(C)感測器量測值基準及/或(D)建模來處理該一個或多個經調整感測器量測值,以產生一結果。
- 如請求項27之方法,其進一步包含使用該結果及/或該可靠性值來產生該設施之一後續可著色窗故障之一預測。
- 如請求項1之方法,其中該一個或多個量測值包含一量測之一時間、該可著色窗之一標識或該可著色窗之一方位。
- 如請求項1之方法,其中該可著色窗包含一電致變色構造,且其中該一個或多個量測值與傳輸通過該電致變色構造之一電流有關。
- 如請求項1之方法,其中該一個或多個量測值包含一開路電壓量測值。
- 如請求項31之方法,其進一步包含在斜坡期間及/或在保持期間執行開路電壓量測。
- 如請求項1之方法,其中該色調轉變藉由具有一斜坡及/或一保持之一電壓及/或一電流實現。
- 如請求項1之方法,其中該色調轉變藉由具有複數個斜坡及/或複數個保持之一電壓及/或一電流實現。
- 如請求項34之方法,其中該複數個保持中之至少一者高於認為對該可著色窗之連續操作安全之一位準。
- 如請求項1之方法,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物內部。
- 如請求項1之方法,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物之一圍護結構處。
- 如請求項1之方法,其中該不完全色調轉變及/或非特性色調轉變具有一種具有至少一個可識別資料簽名之類型。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含歷史資料及/或合成資料。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含自該設施獲取之資料。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含自與該設施不同之一設施獲取的資料。
- 如請求項1之方法,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物中,且其中該資料包含自該建築物獲取之資料。
- 如請求項1之方法,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物中,且其中該資料包含自與該建築物不同之一建築物獲取的資料。
- 如請求項1之方法,其中該可著色窗具有尺寸,且其中關聯資料與自具有該等尺寸或實質上具有該等尺寸之一個或多個不同窗獲得之一個或多個量測值相關。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含在該色調轉變之至少約10、50、100或1,000次出現內獲取之資料。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含在至少約12、25、52、104或156週內獲取之資料。
- 如請求項1之方法,其中使用機器學習來分析該資料。
- 如請求項47之方法,其中該機器學習利用複數個模組。
- 如請求項48之方法,其中該複數個模組中之至少兩者在該機器學習分析中接收相同權重。
- 如請求項48之方法,其中該複數個模組中之至少兩者在該機器學習分析中接收不同權重。
- 如請求項47之方法,其中該機器學習包含深度學習。
- 如請求項47之方法,其中該機器學習不含深度學習。
- 如請求項47之方法,其中用於該機器學習之一學習集合包含歷史資料及/或合成資料。
- 如請求項1之方法,其中分析該一個或多個量測值包含與一臨限值進行比較。
- 如請求項54之方法,其中該臨限值包含一值或一函式。
- 如請求項55之方法,其中該函式為一時間相依函式。
- 如請求項47之方法,其中該機器學習包含利用一學習集合。
- 如請求項57之方法,其中該學習集合包含在時間內獲取之一個或多個歷史量測值。
- 如請求項58之方法,其中該時間為可調整的。
- 如請求項59之方法,其中可調整藉由一使用者進行。
- 如請求項1之方法,其中分析該一個或多個量測值包含執行一個或多個數學變換。
- 如請求項61之方法,其中該一個或多個數學變換包含布爾(Boolean)運算。
- 如請求項61之方法,其中該一個或多個數學變換包含至少一個推導或至少一個積分。
- 如請求項47之方法,其中該機器學習包含一神經網路分析及/或一視覺分析。
- 如請求項1之方法,其中分析該一個或多個量測值包含特定針對該設施、該可著色窗之一窗類型、一天氣狀況、一日時間、一年時間、該可著色窗在該設施中之一相對地理方位及/或該設施之一地理方位的任何資料簽名。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含具有與在(a)中獲取之該一個或多個量測值相同之類型的一個或多個量測值。
- 如請求項1之方法,其中該資料包含自該第一色調至該第二色調之轉變。
- 如請求項1之方法,其中該不完全色調轉變及/或該非特性色調轉變為一故障可著色窗之一色調轉變。
- 如請求項1之方法,其中使用該分析包含提供該可著色窗之一故障之一報警及/或一報告。
- 如請求項69之方法,其中提供該報警及/或該報告包含預測一普通人可見之一可見故障之一時間。
- 如請求項69之方法,其中提供該報警及/或該報告包含排程維護。
- 如請求項69之方法,其中該可著色窗為一第一可著色窗,且其中提供該報警及/或該報告包含:排程另一可著色窗之庫存及/或排程另一可著色窗之製造以替換該第一可著色窗。
- 如請求項1之方法,其中該故障之該預測在任何有缺陷色調轉變對一普通人可見之前。
- 如請求項1之方法,其中該分析預測該可著色窗之著色中之一故障,且其中該方法進一步包含調整一控制方案以有助於藉由該可著色窗之該色調轉變。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之非暫時性電腦可讀程式指令,該等非暫時性電腦可讀程式指令在由一個或多個處理器執行時使得該一個或多個處理器執行或直接執行如請求項1至74之方法中的任一者之一個或多個操作。
- 如請求項75之非暫時性電腦可讀程式指令,其中該至少一個處理器為一階層式控制系統之部分。
- 如請求項75之非暫時性電腦可讀程式指令,其中該至少一個處理器為至少一個控制器、包含至少一個控制器或包含於至少一個控制器中。
- 如請求項75之非暫時性電腦可讀程式指令,其中該等操作中之至少兩者由相同處理器執行。
- 如請求項75之非暫時性電腦可讀程式指令,其中該等操作中之至少兩者各自由一不同處理器執行。
- 如請求項75之非暫時性電腦可讀程式指令,其中該一個或多個處理器之至少一個處理器安置於一雲裝置中。
- 如請求項75之非暫時性電腦可讀程式指令,其中該等程式指令記錄在一個或多個非暫時性電腦可讀媒體上。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之非暫時性電腦可讀程式指令,該非暫時性電腦可讀程式指令在由一個或多個處理器執行時使得該一個或多個處理器執行包含以下的操作: (a)獲取與安置於該設施中之該可著色窗之一色調轉變相關的一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之獲取,其中該色調轉變自一第一色調至一第二色調; (b)分析藉由考慮資料所獲取之該一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之分析,該資料(i)與該一個或多個量測值之一類型相關、(ii)與自該第一色調至該第二色調之該色調轉變相關且(iii)為一不完全色調轉變之特性及/或自該第一色調至該第二色調之一非特性色調轉變;及 (c)使用該分析或引導該分析之使用以預測該可著色窗之著色中的一故障。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之設備,該設備包含至少一個控制器,該至少一個控制器經組態以執行或直接執行如請求項1至74之方法中的任一者之一個或多個操作。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之設備,該設備包含至少一個控制器,該至少一個控制器經組態以: (a)獲取與安置於該設施中之該可著色窗之一色調轉變相關的一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之獲取,其中該色調轉變自一第一色調至一第二色調; (b)分析藉由考慮資料所獲取之該一個或多個量測值,或引導該一個或多個量測值之分析,該資料(i)與該一個或多個量測值之一類型相關、(ii)與自該第一色調至該第二色調之該色調轉變相關且(iii)為一不完全色調轉變之特性及/或自該第一色調至該第二色調之一非特性色調轉變;及 (c)使用該分析或引導該分析之使用以預測該可著色窗之著色中的一故障。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器包括於一階層式控制系統中。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以包括一回饋控制方案。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器包含經組態以直接耦接至該可著色窗之一本端控制器。
- 如請求項87之設備,其中直接耦接包含利用自該本端控制器至該可著色窗之一不間斷佈線。
- 如請求項88之設備,其中不間斷係由電路不間斷。
- 如請求項84之設備,其中至少一個控制器包含電路,且其中該電路包含儲存控制邏輯及資料之一電腦可讀程式指令。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器包含電路。
- 如請求項90之設備,其進一步包含與該等電腦可讀程式指令通信或併入該等電腦可讀程式指令之一處理器。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以(i)操作性地耦接至至少一個感測器,且(ii)引導該至少一個感測器以獲取與該可著色窗之該色調轉變相關之該一個或多個量測值。
- 如請求項93之設備,其中該至少一個控制器經組態以執行利用該至少一個感測器之一回饋控制方案或引導該回饋控制方案之執行。
- 如請求項94之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由使用該回饋控制方案或引導該回饋控制方案之使用來更改該可著色窗之色調。
- 如請求項84之設備,其中該第一色調比該第二色調更亮。
- 如請求項84之設備,其中該第一色調比該第二色調更暗。
- 如請求項84之設備,其中該第一色調為相對於一可見光譜之一透明色調或一吸收色調。
- 如請求項84之設備,其中該第二色調為相對於一可見光譜之一透明色調或一吸收色調。
- 如請求項84之設備,其中該色調轉變包含自該第一色調至該第二色調之一完全色調轉變。
- 如請求項100之設備,其中該完全色調轉變不含任何可偵測間斷。
- 如請求項100之設備,其中該至少一個控制器經組態以考慮資料或引導該資料之考慮,該資料指示自該第一色調至該第二色調之該完全及/或特性色調轉變。
- 如請求項100之設備,其中該資料包含(A)該完全及/或特性色調轉變之資料或(B)該不完全色調轉變及/或該非特性色調轉變之該特性。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以執行包括一電壓量測及/或一電流量測之一個或多個量測,或引導該一個或多個量測之執行。
- 如請求項104之設備,其中該至少一個控制器經組態以在該色調轉變期間即時地執行該電流量測,或引導該電流量測之執行。
- 如請求項84之設備,其中該一個或多個量測值包含一開路電壓量測值。
- 如請求項84之設備,其中該一個或多個量測值包含來自至少一個感測器之一個或多個量測值。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器安置於該設施中。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器安置於該設施外部。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含經組態以感測電磁輻射之一感測器。
- 如請求項110之設備,其中該電磁輻射包含一紅外線輻射,或一普通使用者可見之一可見光輻射。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含一溫度感測器。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含一熱電偶、一紅外線感測器或一日射強度計。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含一光感測器。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含一輻照感測器。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含該可著色窗。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個感測器包含一聲學、運動、振動、溫度及/或電磁感測器。
- 如請求項107之設備,其中該至少一個控制器經組態以使用該分析或引導該分析之使用以判定該至少一個感測器之一可靠性值。
- 如請求項118之設備,其中該至少一個控制器進一步經組態以使用該可靠性值或引導該可靠性值之使用以調整該至少一個感測器之該一個或多個量測值以形成一個或多個經調整感測器量測值。
- 如請求項119之設備,其中該至少一個控制器進一步經組態以使用該一個或多個經調整感測器量測值更新該可靠性值或引導該可靠性值之更新。
- 如請求項120之設備,其中該至少一個控制器進一步經組態以藉由考慮以下來處理該一個或多個經調整感測器量測值或引導該一個或多個經調整感測器量測值之處理:(A)該設施、(B)歷史感測器量測值、(C)感測器量測值基準及/或(D)建模,以產生一結果。
- 如請求項121之設備,其中該至少一個控制器進一步經組態以使用該結果及/或該可靠性值或引導該結果及/或該可靠性值之使用以產生該設施之一後續可著色窗故障之一預測。
- 如請求項84之設備,其中該一個或多個量測值包含一量測之一時間、該可著色窗之一標識或該可著色窗之一方位。
- 如請求項84之設備,其中該可著色窗包含一電致變色構造,且其中該一個或多個量測值與傳輸通過該電致變色構造之一電流有關。
- 如請求項84之設備,其中該一個或多個量測值包含一電壓量測值及/或一電流量測值。
- 如請求項125之設備,其中該一個或多個量測值包含一開路電壓量測值。
- 如請求項126之設備,其中該至少一個控制器經組態以在斜坡期間及/或在保持期間執行開路電壓量測或引導該開路電壓量測之執行。
- 如請求項84之設備,其中該色調轉變藉由具有一斜坡及/或一保持之一電壓及/或一電流實現。
- 如請求項84之設備,其中該色調轉變藉由具有複數個斜坡及/或複數個保持之一電壓及/或一電流實現。
- 如請求項129之設備,其中該複數個保持中之至少一者高於認為對該可著色窗之連續操作安全之一位準。
- 如請求項84之設備,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物內部。
- 如請求項84之設備,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物之一圍護結構處。
- 如請求項84之設備,其中該不完全色調轉變及/或該非特性色調轉變具有一種具有至少一個可識別資料簽名之類型。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含歷史資料及/或合成資料。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含自該設施獲取之資料。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含自與該設施不同之一設施獲取的資料。
- 如請求項84之設備,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物中,且其中該資料包含自該建築物獲取之資料。
- 如請求項84之設備,其中該可著色窗安置於該設施之一建築物中,且其中該資料包含自與該建築物不同之一建築物獲取的資料。
- 如請求項84之設備,其中該可著色窗具有尺寸,且其中關聯資料與自具有該等尺寸或實質上具有該等尺寸之一個或多個不同窗獲得之一個或多個量測值相關。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含在該色調轉變之至少約10、50、100或1,000次出現內獲取之資料。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含在至少約12、25、52、104或156週內獲取之資料。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以使用機器學習分析來分析該資料或引導該資料之分析。
- 如請求項142之設備,其中該機器學習分析利用複數個模組。
- 如請求項143之設備,其中該複數個模組中之至少兩者在該機器學習分析中接收相同權重。
- 如請求項143之設備,其中該複數個模組中之至少兩者在該機器學習分析中接收不同權重。
- 如請求項142之設備,其中該機器學習分析包含深度學習。
- 如請求項142之設備,其中該機器學習分析不含深度學習。
- 如請求項142之設備,其中該至少一個控制器經組態以使用用於該機器學習分析之一學習集合或引導用於該機器學習分析之一學習集合的使用。
- 如請求項148之設備,其中該學習集合包含歷史資料及/或合成資料。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由將該一個或多個量測值與一臨限值進行比較來分析該一個或多個量測值或引導該一個或多個量測值之分析。
- 如請求項150之設備,其中該臨限值包含一值或一函式。
- 如請求項151之設備,其中該函式為一時間相依函式。
- 如請求項142之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由利用一學習集合來執行機器學習或引導該機器學習之執行。
- 如請求項153之設備,其中該學習集合包含在時間內獲取之一個或多個歷史量測值。
- 如請求項154之設備,其中該時間為可調整的。
- 如請求項155之設備,其中可調整藉由使用者進行。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由執行一個或多個數學變換來分析該一個或多個量測值或引導該一個或多個量測值之分析。
- 如請求項157之設備,其中該一個或多個數學變換包含布爾運算。
- 如請求項157之設備,其中該一個或多個數學變換包含至少一個推導或至少一個積分。
- 如請求項142之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由使用一神經網路分析及/或一視覺分析來執行機器學習或引導該機器學習之執行。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由使用以下來分析該一個或多個量測值或引導該一個或多個量測值之分析:特定針對該設施、該可著色窗之一窗類型、一天氣狀況、一日時間、一年時間、該設施中之該可著色窗之一相對地理方位及/或該設施之一地理方位的任何資料簽名。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含具有與在(a)中獲取之該一個或多個量測值相同之類型的一個或多個量測值。
- 如請求項84之設備,其中該資料包含自該第一色調至該第二色調之轉變。
- 如請求項84之設備,其中該不完全色調轉變及/或該非特性色調轉變為一故障可著色窗之一色調轉變。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以藉由提供該可著色窗之一故障之一報警及/或一報告來使用該分析或引導該分析之使用。
- 如請求項165之設備,其中提供該報警及/或該報告包含預測一普通人可見之一可見故障之一時間。
- 如請求項165之設備,其中提供該報警及/或該報告包含排程維護。
- 如請求項165之設備,其中該可著色窗為一第一可著色窗,且其中提供該報警及/或該報告包含:排程另一可著色窗之庫存及/或排程另一可著色窗之製造以替換該第一可著色窗。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以在任何有缺陷色調轉變對一普通人可見之前預測該故障或引導該故障之預測。
- 如請求項84之設備,其中該至少一個控制器經組態以至少部分地藉由調整一控制方案以有助於該可著色窗之該色調轉變來預測該可著色窗之著色中的該故障或引導該故障之預測。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之系統,該系統包含:一網路,其經組態以:(I)操作性地耦接至該設施之該可著色窗;及(II)傳輸與如請求項1至74之方法中的任一者相關聯之一個或多個信號。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之系統,該系統包含: 一網路,其經組態以: (a)傳輸與安置於該設施中之該可著色窗之一色調轉變相關的一個或多個量測值,其中該色調轉變自一第一色調至一第二色調; (b)傳輸該一個或多個量測值之一分析,其中該考慮資料,該資料(i)與該一個或多個量測值之一類型相關、(ii)與自該第一色調至該第二色調之該色調轉變相關且(iii)為一不完全色調轉變之特性及/或為自該第一色調至該第二色調之一非特性色調轉變;及 (c)傳輸該可著色窗之著色中的一預測故障之一指示,其中使用該分析形成該預測。
- 如請求項172之系統,其中該網路經組態以利用用以傳輸電力及通信之一單一電纜。
- 如請求項172之系統,其中該網路經組態以傳輸遵守多個無線通信協定的信號。
- 如請求項172之系統,其中該網路經組態以傳輸遵守一建築物控制協定之信號。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之設備,該設備包含: 該設施之裝置集,該裝置集包含安置於一殼體中之一個或多個裝置,該一個或多個裝置包含經組態以(A)量測該設施之一環境及(B)輸出感測器量測值之一感測器,該感測器量測值經組態以用於如請求項1至74之方法中之任一者中。
- 一種用於預測一設施中之一可著色窗故障之設備,該設備包含: 該設施之一裝置集,該裝置集包含安置於一殼體中之感測器,該等感測器經組態以(A)量測該設施之一環境且(B)輸出感測器量測值,該等感測器量測值經組態以用於判定包括以下之一個或多個輸出:(a)與安置於該設施中之該可著色窗之一色調轉變相關的一個或多個量測值之一分析,其中該色調轉變自一第一色調至一第二色調,其中藉由考慮資料形成該分析,該資料(i)與該一個或多個量測值之一類型相關、(ii)與自該第一色調至該第二色調之該色調轉變相關且(iii)為一不完全色調轉變之特性且/或為自該第一色調至該第二色調之一非特性色調轉變;及(b)該可著色窗之著色中的一故障之一預測,其中使用該分析形成該預測。
- 如請求項177之設備,其中該裝置集之該等感測器包含不同類型之感測器。
- 如請求項177之設備,其中該等感測器包含:一二氧化碳感測器、一一氧化碳感測器、一揮發性有機化學感測器、一環境雜訊感測器、一可見光感測器、一溫度感測器、一運動感測器或一濕度感測器。
- 如請求項177之設備,其中該裝置集包含一發射器或一收發器。
- 如請求項177之設備,其中該裝置集經組態以有助於該設施之控制,且視情況其中該設施之控制包含與該設施相關聯之一環境、安全性、資料或健康之控制。
- 如請求項177之設備,其中該裝置集安置於該設施之一固定裝置中,或附接至該設施之一固定裝置。
- 如請求項182之設備,其中該固定裝置包含一框架部分。
- 如請求項177之設備,其中該網路操作性地耦接至至少一個一可著色窗,且有助於至少一個一可著色窗之控制。
- 如請求項184之設備,其中該可著色窗包含一電致變色窗。
- 如請求項177之設備,其中該網路操作性地耦接至該設施之至少一個其他裝置,且有助於該設施之至少一個其他裝置之控制。
- 如請求項186之設備,其中該設施之該至少一個其他裝置經組態以更改該設施之一環境。
- 如請求項186之設備,其中該設施之該至少一個其他裝置包含一冷卻器、加熱器、可著色窗、加熱冷卻及空氣調節(HVAC)系統或照明。
- 如請求項186之設備,其中該設施之該至少一個其他裝置經組態以控制該設施之能量支出。
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