干手系统的或与之相关的改进

技术领域

本发明涉及例如可以安装在商业场所的洗手间中的干手器，以及包含一个或多个这样的干手器的信息或通信系统。

背景技术

作为一种卫生措施，商业场所通常在洗手间提供吹风式干手器系统，以便洗手间的使用者可以干燥他们的手。从环境角度来看，吹风式干手器通常是受欢迎的，因为它们消除了纸巾浪费和提供织物毛巾所固有的洗衣要求。

一些吹风式干手系统也包含洗手功能，如戴森有限公司提供的“Airblade Tap”。

无论采取何种形式，吹风式干手系统都需要包含在合适的设施管理计划中，以便能够以适当的方式进行维护。例如，所有吹风式干手系统都需要定期清洁，许多还需要定期更换过滤器。此外，如果出现故障，它们将需要修理或更换。目前，这种设施管理活动倾向于主要由人工驱动，包括由工作人员检查干手器、适当的清洁、记录故障等等。这类程序通常效率低下且容易出错。

本领域中有一些示例旨在通过提供能够与中央计算机系统通信以共享性能和配置数据的互联网支持的器具来改善干手器系统的管理，并且还提供图形用户界面以某种方式吸引用户，例如通过提供有针对性的广告内容。示例包括US2016/0028838、WO2014/033427和US2016/0256021。尽管最近努力改进干手系统的操作方式，但仍有许多机会优化其功能。正是在这种背景下设计了本发明的示例。

发明内容

根据第一方面，本发明的实施例提供了一种包括干手器具的系统，该干手器具包括电子控制系统。电子控制系统配置为生成器具数据记录，其中器具数据记录加载有包括器具标识数据项的一个或多个器具特定数据项，启动通信模块以连接到电信网络，并从通信模块发送器具数据记录。

因此，有益的是，在本发明的系统中，干手器具能够自身生成数据记录，通过该数据记录，它可以通过在诸如因特网的通信网络上发送所生成的数据记录，向其制造商或运营商注册其安装。这提供了技术上更有能力的产品，其不需要用户干预来执行产品注册过程。此外，通过将生成的数据记录传输给器具的制造商，制造商可以更可靠和完整地了解其产品分布在哪里以及哪里可能需要维护资源。

虽然原则上数据记录可以在任何时候生成和传输，但是在一个实施例中，电子控制系统配置为当外部电源在安装后第一次施加到干手器具时生成器具数据记录。这可能是干手器具固定到其支架上、电连接到主电源并被激活的情况，这可以触发产品注册过程。

在某种意义上，干手器具可以提供与它的身份和其他内在属性相关的信息，这将帮助它的运营商/制造商记录它的存在以备将来使用。然而，在增强的方法中，电子控制系统配置为在用户界面请求用户数据输入，其中用户数据输入提供一个或多个用户生成的数据项，并将用户生成的数据项加载到器具数据记录中。因此，在该示例中，电子控制系统合并了两种类型的数据：可以存储在器具的存储器中准备上传到生成的器具数据记录的器具特定数据，以及可以由安装或维护工程师例如经由合适的用户界面输入的用户特定数据，该用户界面可以与电子控制设备集成，或者远离电子控制设备但与电子控制设备通信。这种测量可以为器具提供更完整的数据记录。

一个或多个器具特定数据项可以包括以下一个或多个：器具序列号；初始上电周期的时间；IP地址，而一个或多个用户生成的数据项可以包括器具的地理位置标识符；建筑物标识符；还有洗手间识别码。

所生成的器具数据记录可以由通信模块发送到OEM计算机系统和设施管理计算机系统中的一个或两个。

在第一方面，本发明的实施例提供了一种包括干手器具的系统，该干手器具包括电子控制系统。电子控制系统配置为监测与干手器具相关联的一个或多个性能度量，基于一个或多个被监测的性能度量来识别干手器具的部件需要更换，并且作为响应，生成包括部件需要更换的指示的电子维护记录；启动通信模块以连接到电信网络；以及将器具数据记录从通信模块传送到电信网络。

有利地，本发明的这一方面支持用于干手器具的预测性维护方法，这意味着在部件出现故障之前订购和更换部件，这提高了过程的效率并避免了机器停机时间。

可以通过该系统监控的部件的示例是干手器具的鼓风机单元的电机和空气过滤器。

在要更换的部件是过滤器的情况下，电子控制系统可以配置为监测过滤器的渐进负载以确定过滤器是否需要更换。这可以通过监测过滤器上游点处的气压或过滤器下游点处的气压降低来实现。该目标也可以通过识别运行电机速度和/或电机电流消耗何时不在预期运行参数范围内来实现。

在要更换的部件是气流电机的情况下，电子控制系统可以配置为当它检测到电机电流消耗不在预期的操作参数范围内时识别气流电机需要更换。

在另一方面，本发明的实施例提供了一种包括干手器具的系统，该干手器具包括电子控制系统和过滤器。电子控制系统配置为监测指示过滤器的负载水平的过滤器负载参数；基于所监测的过滤器负载参数，随时间生成多个过滤器负载消息，指示过滤器的渐进负载，启动通信模块以连接到电信网络，并将所生成的过滤器负载消息从通信模块发送到电信网络。

有利地，该功能为干手器具的制造商和/或安装了干手器具的洗手间的运营商提供了改善的可视性，即房屋中的每个干手器具何时需要安装替换过滤器。这可能导致洗手间运营者在过滤器没有负载到临界水平时提前更换过滤器，这可能会影响性能或完全停止机器。

因此，在一个实施例中，该系统还包括设施管理计算机系统，其配置为当已经超过特定警报过滤器负载水平时接收过滤器负载消息并生成维护请求。该系统还可以配置为基于过滤器负载消息生成趋势信息，并提供指示何时将超过预设负载水平的预测数据，然后基于预测的趋势信息生成过滤器订购消息。

在另一方面，本发明的实施例提供了一种包括具有电子控制系统的干手器具的系统。电子控制系统配置为确定停机时间段，在该停机时间段内，干手器具自先前的操作时段以来一直不操作。

所确定的停机时间段可以用于通知电子控制系统的各种动作。停机时间延长的趋势可能表明机器不太受欢迎，这可能是由于它的位置。因此，这种信息可以用于向设施管理计算机标记较低的维护需求，作为器具管理制度的一部分。

在另一个实施例中，电子控制系统可以配置为响应于超过预定停机时间阈值的停机时间段而生成警报消息，启动通信模块以连接到电信网络，并将生成的警报消息从通信模块发送到电信网络。

有利地，上述策略提供了为干手器具提供维护的更全面的方法。潜在的技术问题可以及早发现，并可能通过简单的自检来解决。此外，可以自动记录维护请求，并相应地安排维护工程师的访问，这意味着更有效地管理企业的洗手间资产。此外，干手器具的制造商也有好处，因为它还可以获得使用数据，因此它可以逐渐建立其产品如何被使用的更全面的情况。

电子控制系统的一种选择是通过短时间操作器具的鼓风机模块来进行自检，以检查器具是否正常运行。自检可以由器具本身触发，或者可以响应于器具接收到的自检命令而触发。

响应于由电子控制系统发送的警报消息，自检命令可以由OEM计算机系统或设施管理计算机系统发送到器具。

在另一方面，本发明的实施例提供了一种包括至少一个干手器具和电子控制系统的系统。电子控制系统配置为确定与干手器具相关联的参数集，该参数集指示干手器具的成本度量，请求与替代干手设备相关联的用户数据，其中该用户数据指示替代干手设备的可比成本度量，基于所确定的参数集和所请求的用户数据生成干手器具的使用模型，该使用模型确定干手器具的运行成本度量和替代干手设备的运行成本度量，以及基于所生成的使用模型生成预测数据，所述预测数据指示干手器具的运行成本度量低于替代干手器具的可比成本度量的时间点。

有利地，当购买和运行干手器具的成本低于运行类似的干手解决方案如纸巾或替代的吹风干手器的成本时，使用干手器具的增强的数据收集能力来计算。这对于投资这种干手器具的企业来说是有利的，因为他们能够实时确定他们在器具上的投资何时实现。如果没有本发明的干手器具的数据收集功能，这将是不可行的。

就实时而言，这意味着关于干手器具使用的数据由电子控制系统收集，并用于立即计算成本预测，并将这些预测提供给相关方，例如器具的所有者/运营者。

在本发明的这一方面，参数集可以包括与干手器具相关联的功耗率值和与干手器具相关联的能量成本值。

在其他方面，本发明的干手器具的技术能力用于为其提供一定程度的“情境感知”，这在检测故意破坏或甚至企图盗窃时是有益的。因此，本发明的实施例提供了一种包括具有电子控制系统的干手器具的系统。电子控制系统配置为通过确定包括指示器具经历未授权移除条件的一个或多个器具参数的参数集来检测企图盗窃，并且监控参数集，并且当参数集识别未授权移除条件时生成警报消息。类似地，电子控制系统配置为通过确定包括指示器具经历破坏状况的一个或多个器具参数的参数集来检测干手器具的潜在破坏，监控参数集，并且当参数集识别出破坏状况时生成警报消息。

在上述任一种情况下，如果生成了警报消息，则电子控制系统进一步配置为启动通信模块以连接到电信网络，并将生成的警报消息从通信模块发送到电信网络。

通过本发明的这些实施例，干手器具具有一定程度的自我意识，因此可以区分相对温和的轻推和背景振动，以及可能指示机器被破坏或试图将机器从其安装中移除的更严重的振动。干手器具以这种方式监测其完整性并将警报信息“传回基地”的能力，在无人值守的洗手间、不定期检查的偏远位置或没有闭路电视覆盖的洗手间中是一个特别的益处。

可以监测各种参数来实现这一目标。例如，器具在一个或多个轴上的加速度值将提供关于器具的运动和该运动的严重性的有用数据，该数据可以被分析以识别指示器具受到破坏的异常振动事件。类似地，陀螺传感器可以用于推断干手器具的姿态/取向的变化，这可能表明器具已经从其安装位置脱离。此外，器具和其安装件之间的完整性可以通过合适的传感器来监测，例如簧片开关。

在上述任一种情况下，警报消息可以包含一个或多个数据项，包括：器具序列号、器具街道地址位置、器具GPS坐标、攻击严重性指示符。

除了所生成的警报消息之外，电子控制系统还可以配置为生成可听或可视的警报指示符。这可以通过声音或警报声、闪光灯、声音警告信息或这些措施的组合来实现。另一种选择是电子控制系统触发干手器具的鼓风机单元的运行，或者是单个脉冲、或者是重复脉冲。运行的噪音可以作为声音警告。

上述本发明的各个方面阐述了干手器具如何可操作以监测和报告其自身性能的各个方面的各种方法。然而，由于干手器具的感测和处理能力，它能够提供关于洗手间设置的其他方面的有用技术数据。就这一点，在另一方面，本发明的实施例提供了一种系统，该系统包括具有电子控制系统的干手器具，该电子控制系统配置为确定在干手器具附近洗手操作的发生以及洗手操作的持续时间，基于在干手器具附近洗手操作的识别生成洗手数据记录，生成包括至少与识别的洗手操作相关的信息的报告消息，启动通信模块以连接到电信网络，并将生成的报告消息从通信模块发送到电信网络。

有益的是，这种方法为干手器具的运营者提供了收集有用数据以监测洗手间中的卫生状况。在诸如办公室或餐馆厨房等企业中安装洗手间的情况下，本发明的这一方面的干手器具不仅能够提供关于干手操作的数据，而且还能够提供关于洗手操作的数据。这可以帮助洗手间运营者满足报告要求，并确保遵守卫生习惯。

确定洗手操作的发生可以包括识别洗手操作何时在干手器具附近开始；以及识别洗手操作何时终止。可以通过各种方式来确定洗手操作的发生和持续时间。

例如，在一个实施例中，干手器具配备有麦克风，它能够经由麦克风监测洗手间中的环境噪声。麦克风可以是定向的，因此可以瞄准附近的洗手器具。因此，使用麦克风，确定洗手操作发生的步骤可以包括监测环境噪声和基于监测的环境噪声检测洗手操作的发生。可以处理噪声以提取噪声分布，并且匹配或对应于指示洗手操作的预定噪声分布。在这方面，为了识别洗手操作，匹配不必是频率含量或其他方面的完全匹配。

另一种选择是使用视觉手段，例如光学传感器，例如照相机，来收集视觉数据并分析该视觉数据，以确定正在进行洗手操作。例如，与干手器具相关联的照相机可以配置为聚焦于水流将从洗手器具流出的区域。然后，电子控制系统将配置为识别视觉数据中水流的存在，从而识别正在进行洗手操作。

作为另一种选择，干手器具可以配置为监测与洗手器具相关联的水阀的运行状态。通过知道阀的位置(即打开或关闭)，可以可靠地确定洗手操作的发生。

尽管洗手器具可以与干手器具分开，但是在一些实施例中，这两个设备可以彼此集成到一个公共单元中。

还应当注意，在上述方面中，如上所述的系统至少包括干手器具，因此也适用干手器具本身。因此，所附权利要求也适用于包括在所述系统中的干手器具。

在本申请的范围内，明确的意图是，在前述段落、权利要求书和/或以下说明书和附图中列出的各个方面、实施例、示例和替代方案，以及特别是其个别特征，可以独立地或以任何组合的方式采取。也就是说，应当注意，上述本发明的每个方面的各种特征可以与本发明的其他方面的特征相结合，除非这些特征明显不兼容。申请人保留更改任何最初提交的权利要求或相应地提交任何新权利要求的权利，包括修改任何最初提交的权利要求以根据和/或纳入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初不是以这种方式提交的。

附图说明

现在将参考附图，仅通过示例的方式描述本发明的上述和其他方面，其中：

图1是根据本发明的一个方面的系统的视图，该系统包括一个或多个干手器具；

图2是根据本发明的一个方面的包括一个或多个干手器具的洗手间设施的示意平面图；

图3是根据本发明的一个方面的干手器具的框图；

图4是由干手器具的电子控制系统生成的器具数据记录的表示；

图5是由干手器具的电子控制系统生成的维护数据记录的表示；

图6是与洗手器具集成的干手器具的表示；

图7是由干手器具的电子控制系统生成的操作报告记录的表示；以及

图8示出了运行期间替代干手解决方案的成本指标。

请注意，不同附图中相同或相似的特征由相似的参考符号表示。

具体实施方式

现在将描述本发明的具体实施例，其中将详细讨论许多特征，以便提供对权利要求书中定义的本发明概念的透彻理解。然而，对于技术人员来说显而易见的是，本发明可以在没有具体细节的情况下实施，并且在一些情况下，为了不不必要地模糊本发明，没有详细描述众所周知的方法、技术和结构。

总的来说，本发明提供了一种连接的干手器系统，其具有从现有技术中迄今为止观察到的改进的技术功能。从广泛的角度来看，连接的干手器系统包括干手器网络，或者甚至是单个“连接的”干手器，其配置为与一个或多个计算机系统进行电子通信，该计算机系统具有管理这些干手器的使用的作用。第一计算机系统可以与拥有和/或运行一个或多个干手器位于其中的设施的企业相关联，或者是该企业的一部分，例如连锁餐馆或服务站。这种企业，即设施管理企业或运营商企业，可能对如何使用其控制下的干手器的各个方面感兴趣；例如，它们的使用率、如何维护、是否存在任何故障以及任何耗材水平(如果相关)。因此，与该企业相关联的计算机系统现在将被称为设施管理或“运营商”计算机系统。

第二计算机系统可以与制造干手器的企业相关联或者是该企业的一部分。从现在开始，这样的企业将被称为器具OEM，因为它是该器具的原始设备制造商。因此，与器具OEM相关联的计算机系统将被称为器具OEM计算机系统。这种企业可能对如何使用和操作干手器感兴趣，例如分析各种性能指标，这些指标可以指导如何进行设计改进工作。这种企业还可以为干手器的运营者提供维护合同，因此使用数据对于允许制造商履行其责任是重要的。

从下面的讨论中，进一步的特征和优点将变得明显。

图1从广泛的角度示出了根据本发明实施例的系统2中的主要部件。总的来说，该系统2包括一个或多个干手器具4、器具OEM计算机系统6和器具运营商计算机系统8。

一个或多个干手器具4、器具OEM计算机系统6和器具运营商计算机系统8在地理上彼此分离，但是通过合适的电信系统10互连，该电信系统10可以是互联网或另一类型的专用网络。因此，每个连接的系统配置为通过合适的电信协议(例如TCP/IP)彼此通信，该协议的选择在技术人员的范围内。

这里示意性地表示OEM计算机系统6，但是应当理解，这并不旨在对该计算机系统将如何被实施施加限制。例如，OEM计算机系统6可以由器具制造商场所的通用计算机或合适的服务器机器来实现，例如在总部或附属办公室。在这方面，OEM计算机系统6可以被认为提供合适的计算资源，例如处理器、存储器和合适的计算机程序，以支持提供这里讨论的必要功能的操作系统和合适的软件。同样，OEM计算机系统6可以由以分布式方式提供的适当计算资源来体现，例如在“云”中。这些和类似的选项都应当被认为属于OEM计算机系统的定义，因为它指的是由所讨论的器具的制造商操作或控制的一组适当的计算资源和功能。

类似的考虑也适用于设施管理计算机系统8。这里，它是示意性地呈现的，但是它应当被认为是表示具有适当的硬件和软件资源的计算系统，以执行本讨论中包括的处理要求。

干手器具4也以示意图的形式示出在图1中。原则上，干手器具4可以是使用吹出的空气来干燥使用者的手的任何合适的机器。例如，干手器具可以由戴森Airblade(RTM)干手器、戴森Airblade(RTM)水龙头干手器或戴森Airblade(RTM)V干手器来实现。然而，无论干手器具4采取哪种形式，关键的区别在于它被提供有适当的计算和连接资源，以便通过电信网络10进行通信。因此，为此目的，干手器具4应当被认为是“连接的”设备，其配备有合适的硬件架构以允许其连接到网络10，并通过该网络10发送和接收数据。尽管在图1中示出了单个干手器具4，但是应当理解，设想了不止一个干手器具。事实上，正是在这种干手器具的“队伍”的背景下，本发明具有特别的优势。

图2示出了“连接的洗手间”20的可能配置，其中可以结合根据本发明实施例的干手器具4。这里，一对干手器具4设置在洗手间20中与洗手间20的入口22相对的位置。洗手间20还包括四个隔间24，每个隔间设有相关的纸巾分配器26。面对隔间24的是一排四个水槽28，每个水槽28具有相关联的龙头或水龙头30。所有上述器具都可以配备有合适的计算功能，以向OEM计算机系统6和运营商计算机系统8中的一个或两个提供关于它们的使用和性能的信息，作为连接的洗手间的一套功能的一部分，从而补充连接的干手器具4的供应。一组运动传感器32围绕洗手间20分布。运动传感器32提供关于洗手间20的使用的增强信息，并且使得跟踪个人如何使用洗手间成为可能。

考虑到洗手间的尺寸，应当理解，它将适用于商业环境，例如百货商店、车站、机场或餐馆。

现在转到图3，示出了用于干手器具4的合适结构。总的来说，干手器具4包括电子控制系统或控制器40、用户界面42、传感器套件44、电源46、鼓风机单元48和通信模块50。

控制器40为干手器具4提供命令和控制系统，并且包括合适的硬件资源，例如中央处理单元52、存储器54和I/O模块56。这些项目将在技术人员在合适的系统中配置的范围内。

用户界面42是用户与干手器具4交互的手段。在其最基本的形式中，用户界面42可以由开关或接近传感器来实现，以便用户触发干手器具进入干手操作。干手操作的持续时间可以由预设的时间限制来确定，或者用户可以通过按下开关或将他们的手从接近传感器移开来终止操作。通常，干手器具基于接近传感器的控制来启动和停止，以避免与用户的直接身体接触，从而改善卫生。

用户界面42还可以为简单的开/关控制提供附加功能。例如，用户界面42可以至少部分地体现为可以向用户提供任何相关信息的显示屏。例如，屏幕可以用于传递广告信息，或者它可以提供有用的信息，如空气温度、经过的干燥时间等。

用户界面42还可以用作安装和维护人员访问和配置干手器具4的手段。作为示例，考虑干手器具4的安装过程，该过程将需要干手器具连接到电信网络10。这可以包括配置干手器具4，使得其连接到由安装该器具的公司管理的局域网。为此，安装工程师可能需要访问干手器具4的系统设置，以便设置正确的网络凭证来实现互联网接入。因此，用户界面42可以提供必要的接口装置，例如触摸屏，以允许输入所需的数据。此外，用户界面42可以向维护工程师提供有用的信息，以评估干手器具4的性能、是否需要任何维护以及是否已经识别出任何故障指示。考虑到这一点，用户界面42可以至少部分地由移动设备(未示出)来实现，该移动设备可以配置为与电子控制系统40通信，但是远离电子控制系统40。这种移动设备可以是合适的笔记本电脑、手机/移动电话或个人数字助理，这是技术人员很好理解的。

传感器套件44向干手器具提供必要的数据，以分析其性能并评估其“情景感知”。例如，传感器套件44可以包括：

气流传感器，用于测量由器具产生的气流；

空气温度传感器，用于测量产生的气流的温度；

空气压力传感器，用于测量在机器内的各个位置处产生的气流的压力，例如在鼓风机单元48的上游和下游位置处，以及在器具的一个或多个气流过滤器的上游和下游位置处；

加速度传感器，用于测量与器具如何运行相关的各种指标，例如鼓风机单元产生的振动，以及由外部干扰引起的更剧烈的运动，例如企图盗窃或故意破坏。

其他合适的传感器可以是视觉传感器，例如照相机和接近传感器，以及音频传感器，例如麦克风，这将在本讨论中变得明显。

电源46向干手器具44提供操作鼓风机单元48以及其电子设备所需的电力。因此，电源48可以适当地配置为提供相对高电压的AC，例如120V(美国)或240V(英国)，以向与鼓风机单元48相关联的电机供电，但也提供相对低电压，例如5V DC，以向实现器具硬件的各种印刷电路板供电。电源46在图3中示出为连接到电子控制系统40，但是应当理解，电子控制系统40还控制到系统的其他部件的功率分配。还可以提供电源46和其他部件之间的直接电源连接。

鼓风机单元48为干手器具4提供所需的气流生成，因此至少包括驱动风扇的电机，以及可选的气流加热器，例如金属丝加热元件或陶瓷加热元件。鼓风机单元48经由用户界面42和电子控制系统40响应用户开/关命令，但是也可以被触发以在没有用户输入的情况下操作，这将在后面讨论。

通信模块50为干手器具4提供所需的硬件、软件和固件，以直接或经由诸如互联网的网络连接到其他电子设备。因此，通信模块50可以经由蓝牙(RTM)和NFC技术提供直接的设备到设备通信，并且可以经由合适的WIFI(RTM)适配器提供互联网连接，这是技术人员很好理解的。可以设想，将安装干手器具4的许多位置将被无线通信网络覆盖，通过无线通信网络，器具可以连接到互联网。然而，在这种连接不可能的位置，则通信模块50还可以提供符合GSM(RTM)标准的移动通信技术，例如3G、4G和5G标准，这也将被熟悉与“物联网”原理兼容的设备和器具的技术人员很好地理解。

在这一点上应当注意的是，图3所示的功能分离不应当被认为需要硬件模块的物理分离。例如，由通信模块50提供的连接功能可以体现在包括诸如三轴加速度计、陀螺仪、湿度传感器等传感器的芯片中。事实上，如图3所示的整个功能集可以在片上系统设计中提供，以提高效率和鲁棒性。

除了与OEM计算机系统6和运营商计算机系统8的关联之外，如上所述的干手器具4可以配置为实现某些类型的功能，以产生连接的干手器具4，该连接的干手器具4在技术上以该干手器具4的运营商可以进行干手器具的状态和性能监测，以便改进其功能并诊断和补救识别的问题而得到增强。类似地，OEM计算机系统6可以配置为以这样的方式与干手器具4交互，以便从它和其他类似配置的干手器具接收和收集使用数据，使得运营OEM计算机系统的企业可以做出决策来改进设计和开发，而且还提供技术上有用的诊断能力，这对于干手器具的运营者来说可能是不可能的或不可用的。

现在将描述这种功能的示例。

为了通过OEM计算机系统6和运营商计算机系统8将干手器具4识别为“活的”，电子控制系统40可操作以自动执行产品注册过程。产品注册的过程可以包括由干手器具4向OEM计算机系统6以及可选地向运营商计算机系统8通知各种数据项。这些数据项应当足以使OEM计算机系统6能够识别已经安装了哪个干手器具，并且优选地还识别干手器具4的位置、运营干手器具的企业，仅举几个示例。

为此，电子控制系统4配置为生成加载有一个或多个器具特定数据项的器具数据记录。图4示出了电器数据记录60的示例。

特定于器具的数据项可以包括至少一个器具标识数据项，例如器具的OEM序列号、可由通信模块50提供的地理位置、OEM计算机系统的IP地址以及电连接的日期和时间。这些表示器具特定数据项的示例，并且其他数据项也是可能的。在图4所示的器具数据记录60中指示为“62”的这些器具特定数据项可以存储在板载存储器54的合适的非易失性区域中，该板载存储器54将在制造时配置有为自动产品注册过程准备好的必要数据。

一旦电子控制系统40已经生成了器具数据记录60，它就可以启动通信模块50来连接到电信网络10。为此，电子控制系统40可以要求安装工程师向器具4提供合适的连接信息，以便它可以向本地WiFi网络注册，然后向更宽的网络10注册。然而，作为替代，通信模块50可以通过GSM功能建立到OEM计算机系统6的直接链路。一旦建立了到网络10的连接，电子控制系统40可以将器具数据记录传输到OEM计算机系统6。

有用的是，通过启动自动产品注册过程，OEM计算机系统6可以收集关于其产品分布在哪里的信息。这可以帮助器具制造商更好地了解哪里需要维护资源，从而更有效地管理其产品。此外，自动注册过程意味着干手器具4的运营者不必采取特定步骤向制造商注册器具，因为这是由器具4自动完成的。

尽管电子控制系统40可以自动生成器具数据记录60并且也自动填充数据记录，但是它也可以通过请求用户生成的数据项来补充器具特定的数据项来增强数据记录60中数据的丰富性。

为此，电子控制系统40可以配置为请求一个或多个用户生成的数据项，然后它可以将该数据项加载到准备传输到网络10的器具数据记录60中。电子控制系统40可以实现这一点的一种方式是在用户界面42上提供显示提示以请求用户，在这种情况下是负责安装和设置干手器具4以供使用的工程师。

用户生成的数据项(其示例在图4中被指示为“64”)可以是干手器具4的运营商特有的任何数据。例如，这样的数据项可以包括：器具运营商标识，其可以是与运营商相关联的客户ID号，并且向制造商标识运营商、建筑物位置，例如邮政编码或ZIP码、街道地址或者甚至地图参考或者What3words(RTM)码字；以及建筑物子位置，例如用于干手器具的楼层和/或房间位置，例如洗手间的标识，例如“底层男洗手间”。这些仅仅是用户生成的数据项的示例，因此可以理解，其他数据项也是可能的。

作为功能的另一个特征，电子控制系统40可以配置为将器具数据记录60也传输到设施管理计算机系统8。以这种方式，方便地，干手器具4不仅向制造商/OEM提供注册细节，而且向在故障情况下负责维护和维修器具的设施管理企业提供注册细节。

器具数据记录60的传送可以在任何合适的时间进行，但是优选在已经安装了干手器具之后不久。作为一个选项，电子控制系统40可以配置为当在安装期间第一次向干手器具4供电时启动自动产品注册序列。这可以是完全自动的，也可以包括确认步骤，在此期间，安装工程师需要确认产品注册步骤是否应当继续。因此，与第一次向器具供电的时间和日期相关的时间戳可以包括在器具数据记录60中。

对于大型企业来说，监测和维护大量干手器具是一项重大任务，容易效率低下，导致成本增加。虽然干手器通常是可靠的机器，但偶尔会发生故障和/或消耗品耗尽，因此对于这些干手器具的运营者/所有者来说，及时识别这些情况并在合理的时间范围内进行补救是很重要的。

考虑到这一点，本发明的干手器具的电子控制系统40可以配置为监测其自身的性能并诊断是否需要更换零件。在这样的识别之后，电子控制系统40可以配置为发送对更换零件的请求。该请求可以被发送到OEM计算机系统6，以便制造商可以采取适当的行动来发送备件，或者该请求可以被发送到能够采取适当行动的设施管理计算机8。

为了识别需要更换的零件或部件，电子控制系统40配置为监测与干手器具相关联的一个或多个性能度量，这些度量指示需要更换零件。性能度量可以采取各种形式，并且可以涉及超过预定阈值或预期操作范围的单个参数，或者多个参数的混合，当这些参数组合在一起时，例如当由合适的模型或算法处理时，指示部件需要更换。这种监测程序有助于干手器具4的预测性维护，这意味着零件在实际故障之前被订购和更换，这提高了过程的效率并避免了机器停机时间。

以下是合适的性能度量的非限制性示例，以说明上述概念。首先，通过干手器具的气流速率可以由设置在传感器套件44中的合适的气流传感器来监测。来自干手器具4的喷嘴的气流速度的下降可以指示过滤器被不可接受地堵塞，或者电机容易发生故障。其次，电机温度、电机速度和电机电流消耗可以作为通常指示电机健康的另外两个度量来监测。因此，如果电机温度超过预定阈值，和/或电机速度下降到预定阈值以下，则可能是电机需要更换的情况。更简单地说，如果电机没有消耗电流或消耗的电流不足，那么系统可以推断电机需要更换。除了识别超过预定阈值的参数之外，系统还可以从被监测的参数不落在预定或预期范围内时推断更换条件，并且术语“阈值”应当在该上下文中解释。

这种性能度量也可以指示过滤器负载。例如，电子控制系统40可以配置为监测安装在干手器具4中的空气过滤器的上游和/或下游的气流速度或气压。需要更换的过滤器可以通过过滤器下游的气流速度降低和过滤器上的压差增加来指示。代替于压差度量，感兴趣的度量可以是过滤器上游的空气压力，其增加也可以指示过滤器负载的增加。相反，过滤器下游气压的降低指示过滤器负载。

通过监测这些参数，电子控制系统40可以辨别需要更换过滤器。电子控制系统40还可以适于监测过滤器的渐进负载，这可以涉及过滤器上压差的增加速率。然后，这种过滤器健康性能度量可用于通过自动订购替换过滤器来触发维护操作。

一旦确定了对更换零件的需求，电子控制系统40可以响应地生成电子维护记录，其示例在图5中示为“66”。这种记录至少指示需要更换的零件，但也可以指示其他因素，如紧急情况或“更换时间”参数。

一旦生成了维护记录66，电子控制系统40配置为将其传输到OEM计算机系统6和设施管理计算机系统8中的一个或两个，以便可以订购合适的替换零件并将其送到适当的地址，从而可以执行维护。

作为对上述功能的增强，电子控制系统40还可以配置为监测渐进的过滤器负载，并报告负载水平，作为替代或者除了发出过滤器需要更换的警报之外的补充。

可以实现的一种方式是通过电子控制系统40生成具有关于过滤器负载水平的适当数据的维护记录66。值得注意的是，图5中的维护数据记录66具有许多字段，并且应当理解，这些字段中的一个或多个可以填充在维护数据记录中。因此，可能是电子控制系统40只需要报告过滤器负载水平的情况，在这种情况下，它将生成维护数据记录66，其中仅在记录中填充过滤器负载水平数据条目/字段68。在这方面，维护数据记录66可以被认为是由电子控制系统通过网络10发送到OEM计算机系统6和设施管理计算机系统8中的一个或两个的专用过滤器负载消息。

在执行上述功能时，电子控制系统40配置为监测与过滤器负载性能相关联的一个或多个参数。作为这方面的一个示例，电子控制系统40可以配置为在长期使用期间监测电机速度。电机速度是过滤器负载的有用指标，因为电机速度的逐渐增加反映了过滤器负载的逐渐增加，因为电机必须更加努力地吸入空气通过过滤器，以保持可接受的气流速度水平。

在监测过滤器负载参数期间，电子控制系统40配置为向OEM计算机系统6和/或设施管理计算机系统8发送多个过滤器负载消息。可以基于不同的方法发送多个过滤器负载消息。一种方法是电子控制系统40在每当被监测的过滤器负载参数超过预定阈值时发送单独的消息。例如，每当被监测的参数超过10％负载、20％负载、30％负载等时，可以发送一条单独的消息。

第二种方法是电子控制系统40以预定的时间间隔发送单独的过滤器负载消息。例如，该时间间隔可以是每周一次、每月一次、每两个月一次。确定发送过滤器负载消息的适当时间间隔将在技术人员的范围内。消息之间的时间间隔可能不相等。例如，可以基于过滤器负载的水平或过滤器负载的增加速率来减小时间间隔。因此，随着过滤器负载的增加，将发送更多关于过滤器负载水平的数据。这样做的优点是，当过滤器负载水平上升到更临界水平时，OEM计算机系统6和/或设施管理计算机系统8将被提供更多的数据。

OEM计算机系统6和/或设施管理计算机系统8可以作用于过滤器负载信息，以便执行预测的维护方案。例如，当接收到过滤器负载水平时，相关计算机系统6/8可以生成趋势信息来预测过滤器何时需要更换。可以基于接收到的更多数据来改进趋势信息。

有利地，该功能通过OEM计算机系统6向干手器具4的制造商和通过设施管理计算机系统8向洗手间运营者提供关于房屋中的每个干手器具4何时需要安装替换过滤器的改进的可视性。这可能导致洗手间运营者在过滤器没有负载到临界水平时提前更换过滤器，负载到临界水平可能会影响性能或完全停止机器。因此，基于预测的趋势信息，设施管理计算机系统8可以生成过滤器订单消息，并将其传输到OEM计算机系统6，以便下单更换过滤器的订单。对于干手器具4的制造商来说，提供了对过滤器在真实世界条件下如何负载的更好的理解水平，在产品发布之前，真实世界条件很难正确测试。它还使制造商能够了解对过滤器的需求，从而评估未来对过滤器的需求，从而相应地调整生产。

作为上面讨论的性能监控的各个方面的增强，根据本发明的实施例的干手器具4可以有利地被配置为通过监控干手器具4没有被操作的时间量，即其“停机时间”，来触发向制造商或洗手间运营商的故障报告。这是基于这样一个事实，即如果干手器具很长一段时间没有被操作，这可能表明有故障。例如，可能是机器的电气故障使得电机不能运行，或者用户界面42可能被破坏使得它不能向控制器发送激活信号以给鼓风机单元48通电。

为此，在本实施例中，电子控制单元40配置为确定停机时间段，该停机时间段表示干手器具4自前一个操作时段以来一直不被操作的时间量。术语“操作时段”可以被认为是指鼓风机单元48的电机从器具汲取动力并产生气流的时段。因此，停机时间段可以被认为是从鼓风机单元48的电机上次断电开始的时间段。

停机时间段的确定可以由电子控制系统40以不同的方式使用。作为这方面的一个示例，电子控制系统40可以配置为响应于停机时间段超过预定阈值而生成警报消息(参见图5中的附图标记69)。该阈值原则上可以是任何时间长度，并且可以由洗手间运营者例如经由设施管理计算机系统8配置成适合于该环境的时间段。合适的时间段可以在24小时的范围内，因为干手器在这样的时间段内不使用至少一次是不寻常的。

响应于警报消息的生成，可以生成自检事件或命令。自检命令的结果是短时间内触发干手器的操作，以测试干手器是否正常工作。

自检命令可以由电子控制系统40中的子程序生成，在这种情况下，电子控制系统40将通过激活鼓风机单元48本身来作出反应。

替代地，自检命令可以在外部生成，并由电子控制单元40经由通信模块50接收。在这种情况下，响应于电子控制系统40生成警报消息并将其发送到设施管理计算机系统8，自检命令可以由设施管理计算机系统8经由网络10发送到干手器具。

作为生成自检事件的替代或除了生成自检事件之外，电子控制系统40还可以配置为生成发送到设施管理计算机系统8的维护请求消息70。这样的消息可以包括在图5中适当生成的维护数据记录66中。作为响应，设施管理计算机系统8可以配置为安排干手器具4的维护检查，以确保其是可操作的。

应当注意，电子控制系统40可以配置为将停机时间警报消息69和维护请求消息70发送到OEM计算机系统6，作为将这些消息发送到设施管理计算机系统8的附加或替代目的地。

有利地，上述策略提供了为干手器具提供维护的更全面的方法。潜在的技术问题可以及早发现，并可能通过简单的自检来解决。此外，可以自动记录维护请求，并相应地安排维护工程师的访问，这意味着更有效地管理企业的洗手间资产。此外，干手器具的制造商也有好处，因为它还可以获得使用数据，因此它可以逐渐建立其产品如何被使用的更全面的情况。

干手器具代表着企业的投资，干手解决方案的选择受到几个不同因素的影响。销售价格是一个因素，但其他因素也很重要，例如此类机器的能效和可靠性，因为这些因素会影响安装和操作器具的总寿命成本。在购买之前，可以对购买和运营一种干手解决方案与另一种干手解决方案的相对成本进行比较，但是这种比较往往是理论性的，并且基于由每种干手解决方案的制造商或供应商提供的数据。确定运营干手解决方案的比较成本的更完整和有效的方法将有利于运营商，因为它将提供关于竞争解决方案的比较能效的可靠数据，提供比较财务信息，并且进一步使运营商能够从技术角度评估竞争解决方案，以满足企业的能效目标。

为此，本发明的干手器具4凭借其增强的数据收集能力提供了满足这一需求的解决方案。这样，电子控制系统40配置为确定与干手器具4相关联的参数集，该参数集指示干手器具的成本度量。

参数集可以包括一个或多个参数，其提供运营器具的成本的有用表示。例如，一种选择是使用机器的能量消耗参数。该参数可以由电子控制系统40直接测量，因为它可以访问诸如系统的工作电压以及从主电源汲取的电流之类的操作数据。电子控制系统40还配置为确定该能量的成本。该能量成本度量可以预先安装到电子控制系统40的存储器54中，或者可以通过其他方式获得。例如，能量成本度量可以作为来自安装工程师的经由用户界面42的数据输入来提供。它也可以通过远程更新经由OEM计算机系统6或设施管理计算机系统8远程提供。

一旦电子控制系统40获得了干手器具4的能量消耗和每单位能量的成本(常规是便士/美分每千瓦时)，它就能够通过确定运营干手器具在能量方面的成本来跟踪其运营成本。

因此，通过上述步骤，电子控制系统40可以被认为是确定干手器具的使用模型，因为它可以获得器具的能量成本和功率消耗，因此它可以在使用干手器具4时计算运营成本度量。

电子控制系统40还配置为请求与替代干手设备相关联的用户数据，其中该用户数据指示替代干手设备的可比成本度量。例如，当被提示时，维护工程师可以在用户界面42中输入多个可选的干手解决方案或设备之一的成本度量。例如，如果干手器具4正在替换手巾分配器，用户可以输入分配器将在预定时间段内使用的手巾的平均成本，例如一天、一周、一个月或更长的时间段。

由于电子控制系统40还可以获得替代干手设备的可比成本度量，例如如上所述的纸巾解决方案，所以电子控制系统40能够预测与替代干手器解决方案的成本相比，使用干手设备4随时间的成本变化。由于电子控制系统40能够收集关于其平均功耗的更多数据，因此当使用干手器具4时，这种预测变得更加准确。因此，基于生成的使用模型，并且知道干手器具4的购买价格，电子控制系统40可以生成预测数据，所述预测数据指示干手器具的运营成本度量下降到替代干手设备的可比成本度量以下的时间点。

换句话说，电子控制系统40配置为计算购买和运营干手器具4的成本何时低于运营类似的干手解决方案(例如纸巾或替代的吹风干手器)的成本值。

上述过程如图8所示。可以看出，由于相对有效的运营成本，干手器具的运营成本从购买价格“P”开始，然后随着时间的推移逐渐增加。相反，替代的干手设备，在这种情况下是手巾，其成本从表示零成本的图的原点开始，因为手巾是先前安装的解决方案，因此不需要资本支出。然而，纸巾的运营成本相对较高，因此随着时间的推移，成本比干手器具4的可比成本度量增加得更快。在标记为“ROI”的时间点，两条曲线相交，这意味着购买和运营干手器具4的成本已经低于维护纸巾解决方案的可比成本，因此这代表干手器具的所有者/运营者正在进行投资回报(ROI)的点。

应当注意的是，虽然图8中的两条线在这个图示的示例中是直的，但这仅仅是为了说明的目的，在实际应用中不需要这样，因为平均使用率在一年中不同的日子和星期之间可能不同，反映了波动的业务周期。

电子控制系统40可以对替代于纸巾的替代吹风式干手器进行类似的比较。在这种情况下，电子控制系统40将请求替代干手设备的功耗率，因此能够基于干手器具运行多长时间来确定替代解决方案的成本度量。

干手器通常安装在公共厕所和洗手间，因此容易被破坏。此外，它们通常是昂贵的设备，因此对小偷来说可能是一个有吸引力的选择，特别是如果这些器具安装在公共场所，没有闭路电视系统的监测。

根据本发明实施例的干手器具4的增强的数据处理和监测功能使得干手器具4能够具有一定程度的“自我意识”。它不仅能够监测自身的性能并向制造商(OEM计算机系统6)及其所有者/运营者(设施管理计算机系统8)报告与性能相关的数据，而且还能够应用其传感器来推断有关其安装完整性的信息。这可以特别适用于故意破坏和盗窃，其中干手器具4可以分析所选择的参数，这些参数指示可能正在发生的故意破坏情况，或者干手器具4的完全盗窃或企图盗窃。

首先考虑干手器具4受到破坏状况的情况。这可能是干手器具4被物体撞击的情况，可能是试图损坏器具或将器具从其安装件上移除。

干手器具4的电子控制系统40能够通过配置为确定包括指示经历破坏状况的一个或多个器具参数的参数集来监测这种情况的发生。

这些参数的一个选项是干手器具4所承受的加速度水平。因此，传感器套件44可以配备有一个或多个加速度计，以监测器具的振动。

所述一个或多个加速度计可以位于干手器具中或干手器具上的任何地方，在那里加速度可以被最佳地检测到。一种选择是电子控制系统40使用通过“片上系统”架构提供的加速度计，这可能通过诸如Arduino Nano 33IOT的商业可用单元来实现。这些类型的芯片结构能够提供惯性感测单元，包括加速度计和陀螺传感器，有时通过MEMS器件，非常适合于该任务。因此，可以提供这种加速度感测，而不需要像单独的硬连线加速度计所需要的那样增加硬件要求。

合适的加速度/振动阈值可以基于在各种破坏状况下将经历的加速度水平的实验数据来确定。在正常使用中，振动水平预期保持在预期的操作范围内，因为振动将通过鼓风机单元48的操作、通过用户无意中将他们的手撞击器具以及通过走过的人的意外撞击来经历。因此，在使用中，一旦超过这种预定的预期范围和阈值，从而识别破坏状况，电子控制系统40可以配置为生成破坏警报消息，其在图5中示为“70”。在生成破坏警报消息之后，电子控制系统4可以经由通信模块50连接到网络，并将生成的警报消息发送到网络10。基于电子控制系统在安装时的配置方式，生成的警报消息可以被发送到OEM计算机系统6或设施管理计算机系统8。

应当理解，可以使用一个以上的振动水平来建立相应的阈值。例如，相对低水平的振动仍然可以由电子控制系统4记录，并在适当的情况下经由警报消息报告。较高的振动水平可能会立即触发警报信息的生成。相反，如果检测到相对较低的振动水平具有延长的持续时间，例如超过几秒钟，则相对较低的振动水平可能触发警报消息，这可能指示破坏干手器具的一致企图，而不是孤立的(并且可能是意外的)撞击。

作为故意破坏状况的一部分，应当理解，故意破坏可能变成企图盗窃干手器具4。这通常可以被识别为干手器具4所经历的振动的严重性的增加。因此，合适的振动阈值可以由电子控制系统40确定，该电子控制系统40指示将干手器具从其安装在相邻墙壁表面上松开或移除所需的物理攻击水平。虽然增加的振动水平可以是盗窃的一个指示，但是其他指示可以是干手器具4的方向或“倾斜”角度的改变，因为该器具通常固定在墙壁上并且是不可移动的。另一个指示可以由干手器具和相邻安装表面之间的一种接近感测功能来提供。例如，可以提供诸如簧片开关的磁性开关，其联接在干手器具和墙壁之间。干手器具从其安装件上脱位可能会触发磁性开关，并表明有人企图盗窃。

在这种情况下，电子控制系统40可以配置为监测指示器具经历未授权移除条件的选定参数，并且当参数集识别未授权移除条件时生成盗窃警报消息72。

一旦识别出未授权的移除条件，电子控制系统40可以配置为启动通信模块以连接到电信网络；并且将所生成的警报消息从通信模块发送到电信网络，以便由OEM计算机系统6和设施管理计算机系统8中的一个或两个继续接收。

作为对生成破坏警报消息和盗窃警报消息的增强，电子控制系统4还可以配置为发出视觉和/或听觉警报。这可能会成功地立即阻止攻击，或者至少引起人们对情况的注意。在这种情况下，电子控制系统40可以实现声音警报，使得鼓风机单元48在没有外部输入的情况下开启，可能是重复开启和关闭。

上面的讨论已经涵盖了干手器具4如何配置为监测其自身性能的各个方面并推断可能需要的某些动作过程的各种示例。干手器具4的增强的感测能力也可以用于更广泛的环境中，以向干手器具提供其附近的其他器具是如何被使用的。

例如，在图2所示的洗手间环境中，干手器具4与配备有龙头/水龙头的水槽共用一个房间。在一些实施例中，干手器具4可以与洗手系统集成，例如在市售的Airblade水龙头中。如将要描述的，在该实施例中，干手器具4配置为监测附近洗手器具的操作并导出有用的数据。

为此，在本发明的本实施例中，干手器具4的电子控制系统40配置为确定在干手器具附近发生洗手操作。除了确定洗手操作的发生之外，电子控制系统40配置为确定洗手操作的持续时间。

可以通过各种方式来确定洗手操作的发生和持续时间。例如，在一个实施例中，干手器具4配备有麦克风，经由麦克风，干手器具4能够监测洗手间中的环境噪声。麦克风可以包括在干手器具的传感器套件44中。

因此，电子控制系统40可以配置为将典型的洗手操作的预定噪声分布与从洗手间中的环境噪声中提取的噪声分布相匹配。例如，电子控制系统40可以配置为拍摄环境噪声的滚动“快照”并应用合适的信号处理技术，例如傅立叶变换分析，以便隔离指示洗手操作的频率内容。预期洗手操作通常包含相对高频的噪声，该噪声适于通过信号处理来隔离。一旦洗手操作被识别为正在发生，电子控制系统就可以监测该洗手操作，以确定其何时终止。根据该信息，控制系统40可以确定洗手操作的持续时间。

干手器具40可以被适当地配置为优化其用于捕获环境噪声的情况。例如，干手器具4可以位于与洗手器具相邻或相对的位置，使得物理分离不会大到使洗手操作听不见。此外，可以使用定向麦克风并将其配置为瞄准洗手器具。

在替代方案中，干手器具4可以与洗手器具配对或以其他方式相关联，用于监测目的。例如，干手器具4可以直接邻近洗手器具安装，以便具有清晰的视线。在该示例中，尽管干手器具4可以监测由洗手器具产生的环境噪声，但是其他感测选项也成为可能。

在一个这样的实施例中，感测套件44可以包括光学传感器，例如安装到洗手器具82的照相机80，洗手器具82与干手器具84相关联。这种实施例将特别适合于其中洗手功能和干手功能被集成到单个器具中的器具，并且该实施例在图6中示出，其中将理解这两个器具被集成到戴森Airblade水龙头(RTM)中。

这里，照相机80被定向成使得其视野与流出洗手器具82的喷嘴86的水流85相交。因此，摄像机80被有效地定位以便观察水流并将视觉数据反馈给电子控制系统40。

作为监测洗手器具84操作的替代方法，电子控制系统40可以配置为监测水阀88的操作。如这里所示，水阀80向电子控制系统40提供关于其操作位置的直接输入，该操作位置是打开或关闭。因此，电子控制系统40能够精确地测量洗手操作何时开始以及何时停止。

一旦电子控制系统40检测到洗手操作的发生和洗手操作的持续时间，它就配置为生成操作报告记录或消息90，其示例如图7所示。

如图7所示，操作报告记录90可以包括合适的数据，以使洗手操作能够被正确识别和记录。因此，如这里所示，数据条目可以包括洗手操作的数据/时间戳、检测到洗手操作的器具序列号、已经识别出洗手事件的标志以及洗手持续时间的时间值。

一旦生成了操作报告记录，电子控制系统配置为建立到网络10的链路，并将操作报告消息90发送到适合发送到OEM计算机系统6和/或设施管理计算机系统8的网络10。