掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

壁挂式通用背板

文献发布时间:2023-06-19 11:44:10


壁挂式通用背板

技术领域

本公开整体涉及建筑物管理系统,并且更具体地,涉及用于标准背板的系统和方法,传感器和边缘设备可被添加到该标准背板,该标准背板可被添加到建筑物管理系统。

背景技术

添加新能力,诸如但不限于向建筑物管理系统(BMS)添加新传感器、新边缘设备和/或其他能力,通常需要来自专业技术人员的服务呼叫以安装、配置和调试新设备。对于自己动手者来说,期望将设备添加到BMS的更简便方式。

发明内容

本公开整体涉及建筑物管理系统,并且更具体地,涉及标准背板,传感器、边缘设备和/或其他设备可被容易地添加和连接到该标准背板,该标准背板可被容易地添加和连接到建筑物管理系统。

在一个示例中,壁挂式通用背板可包括外壳,该外壳被配置为相对于建筑物的墙壁固定;以及多个通用传感器接收隔区,该多个通用传感器接收隔区各自包括相同的机械和电接口以用于选择性地接收多个兼容建筑物控制传感器/设备中的一个兼容建筑物控制传感器/设备。多个兼容建筑物控制传感器/设备中的每个兼容建筑物控制传感器/设备可包括与通用传感器接收隔区的机械和电接口兼容的机械和电接口。壁挂式通用背板还可包括控制器,该控制器可操作地耦接到多个通用传感器接收隔区中的每个通用传感器接收隔区的电接口,该控制器被配置为如果有的话自动发现由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器;以及通信模块,该通信模块可操作地耦接到控制器以用于与建筑物控制系统通信。建筑物控制系统可以是建筑物管理系统。

在一些情况下,自动发现由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器可包括自动标识由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器的一个或多个功能。

在一些情况下,自动标识由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器所提供的一个或多个功能可包括控制器从兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器接收一个或多个功能ID,该功能ID限定对应兼容建筑物控制传感器的一个或多个功能。

在一些情况下,自动发现由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器可包括控制器从由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器接收设备ID。

在一些情况下,自动发现由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器还可包括控制器将本地地址分配给兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器,并且将本地地址传送到对应的兼容建筑物控制传感器。

在一些情况下,自动发现由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器还可包括控制器向建筑物控制系统注册兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器,包括向建筑物控制系统标识兼容建筑物控制传感器中的每个兼容建筑物控制传感器的一个或多个功能。

在一些情况下,通信模块可包括无线网络接口。在一些情况下,通信模块可被配置为形成无线网状网络中的节点。在一些情况下,通信模块可包括有线网络接口。在一些情况下,通信模块可被配置为与一个或多个其他壁挂式通用背板通信。

在一些情况下,控制器可被配置为处理从由多个通用传感器接收隔区接收的兼容建筑物控制传感器中的一个或多个兼容建筑物控制传感器接收的数据,并且将结果传输到远程设备。在一些情况下,远程设备可包括另一个壁挂式通用背板和/或建筑物控制系统中的一者或多者。

在一些情况下,控制器可被配置为响应于来自兼容建筑物控制传感器中的一个兼容建筑物控制传感器的传感器读数超过预先确定的阈值而将一个或多个控制命令传输到建筑物控制系统的一个或多个建筑物控制设备。

在一些情况下,控制器可被配置为向建筑物控制系统提供位置标识符,其中该位置标识符标识建筑物内的壁挂式通用背板的物理位置。

在一些情况下,控制器可被配置为确定推荐并将其传输到远程设备,以将特定兼容建筑物控制传感器添加到多个通用传感器接收隔区中的一个通用传感器接收隔区。

提供前面的发明内容是为了便于理解本公开的一些特征,而并非意图作为完整的描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和说明书摘要作为一个整体,能够获得对本公开的全面理解。

附图说明

结合附图考虑以下对各种实施方案的详细描述,可以更全面地理解本公开,其中:

图1是包括控制服务于建筑物的客户端设备的建筑物控制系统的示例性建筑物或其他结构的示意图;

图2是图1的示例性建筑物控制系统的示意性框图;

图3是示例性壁挂式通用背板的示意性透视图;

图4是示例性背板的示意图;

图5是沿线5-5截取的图3的示例性背板的剖视图;

图6是用于将传感器安装在图3的示例性通用背板中的示例性方法的流程图;并且

图7是结合到建筑物控制系统中的示例性背板的示意图。

虽然本公开服从于各种修改和另选形式,但是其细节已经在附图中以示例的方式示出并将被详细描述。然而,应当理解,其意图不是将本公开的方面限制于所描述的特定实施方案。相反,其意图是覆盖落入本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。

具体实施方式

应参考附图阅读以下具体实施方式,其中不同附图中的相似元件以相同的方式编号。具体实施方式和附图描绘了示例性实施方案,并且不旨在限制本公开的范围,附图不一定按比例绘制。所示的示例性实施方案仅旨在为示例性的。除非有明确相反的说明,否则任何示例性实施方案的选定特征部均可并入另外的实施方案中。

添加新能力,诸如但不限于传感器和/或设备,以及/或者增强建筑物控制系统的能力可能需要专业的重新工程改造、配置和/或调试。当前将新传感器或设备添加到现有建筑物管理系统的方法可能需要大量的工作,以及在控制面板中进行重新工程改造,以及消费软件层的完全重新设计。可能期望的是允许建筑物拥有者、监管者等在不需要专业技术人员的服务呼叫的情况下将新传感器或设备安装到现有建筑物管理系统中的系统。本公开整体涉及用于在无需大量工作、控制面板的重新工程改造、或软件重新设计的情况下接受多个建筑物控制传感器的壁挂式通用背板。

图1是示例性建筑物或结构10的示意图,该建筑物或结构包括用于控制服务于建筑物或结构10的一个或多个客户端设备的示例性建筑物控制系统12。如本文根据各种示例性实施方案所述,建筑物控制系统12可用于控制一个或多个客户端设备,以便控制和/或监控某些条件(例如,温度、通风、湿度、照明、安全性、门禁等)。此类建筑物控制系统12可在例如办公建筑、工厂、制造场所、配送场所、零售建筑、医院、健身俱乐部、电影院、餐厅、甚至住宅中实现。

图1所示的示例性建筑物控制系统12包括一个或多个供暖、通风和空调(HVAC)系统20,一个或多个安全系统30,一个或多个照明系统40,一个或多个消防系统50以及一个或多个门禁控制系统60。这些只是可由建筑物控制系统12(有时称为建筑物管理系统)包括或控制的系统的几个示例。在一些情况下,建筑物控制系统12可包括更多或更少的系统,这取决于应用。例如,一些建筑物可包括制冷系统或冷却器。

在一些情况下,每个系统可包括客户端设备,该客户端设备被配置为提供用于控制建筑物控制系统12的一个或多个建筑物控制部件和/或设备的一个或多个控制信号。例如,在一些情况下,HVAC系统20可包括HVAC控制设备22,该HVAC控制设备用于与一个或多个HVAC设备24a、24b和24c(统称为24)通信并对其进行控制,以便服务于建筑物或结构10的HVAC需求。虽然HVAC系统20被示出为包括三个设备,但应当理解,根据需要,该结构可包括少于三个或多于三个设备24。一些示例性设备可包括但不限于加热炉、热泵、电热泵、地热泵、电加热单元、空调单元、屋顶单元、加湿器、除湿器、空气交换器、空气净化器、风门、阀、鼓风机、风扇、电机等。HVAC系统20还可包括管道系统和通风口(未明确示出)的系统。HVAC系统20还可包括被配置为测量要控制的环境的参数的一个或多个传感器或设备26。HVAC系统20可根据需要包括多于一个的每种类型的传感器或设备以控制系统。可以设想到,大型建筑物(诸如但不限于办公建筑)可在每个房间中或在某些类型的房间内包括多个不同的传感器。一个或多个传感器或设备26可包括但不限于温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、压力传感器、占用传感器、接近传感器等。传感器/设备26中的每个传感器/设备可经由对应的通信端口(未明确示出)可操作地连接到控制设备22。可以设想到,通信端口可以是有线的和/或无线的。当通信端口是无线的时,通信端口可包括无线收发器,并且控制设备22可包括兼容的无线收发器。可以设想到,无线收发器可使用标准和/或专有通信协议进行通信。根据需要,合适的标准无线协议可包括例如蜂窝通信、ZigBee、蓝牙、WiFi、IrDA、专用短程通信(DSRC)、EnOcean或任何其他合适的无线协议。

在一些情况下,安全系统30可包括用于与一个或多个安全单元34通信并对其进行控制以监控建筑物或结构10的安全控制设备32。安全系统30还可包括多个传感器/设备36a、36b、36c、36d(统称为36)。传感器/设备36可被配置为检测建筑物10内和/或周围的威胁。在一些情况下,传感器/设备36中的一些传感器/设备可被构造成检测不同的威胁。例如,传感器/设备36中的一些传感器/设备可以是位于建筑物10的门和窗上的限位开关,其由闯入者通过门和窗进入建筑物10而被激活。举例来说,其他合适的安全传感器/设备36可包括火灾、烟雾、水、一氧化碳和/或天然气检测器。其他合适的安全系统传感器/设备36可包括检测建筑物10中的闯入者的运动的运动传感器,检测打破玻璃的声音的噪声传感器或麦克风、安全卡通行系统或电子锁等。可以设想到,运动传感器可为被动红外(PIR)运动传感器、微波运动传感器、超声运动传感器、断层摄影运动传感器、具有运动检测软件的摄影机、振动运动传感器等。在一些情况下,传感器/设备36中的一个或多个传感器/设备可包括摄影机。在一些情况下,传感器/设备36可包括喇叭或警报、风门执行器控制器(例如,其在火灾事件期间闭合风门)、用于自动打开/关闭灯以模拟占用的灯控制器,和/或任何其他合适的设备/传感器。这些只是示例。

在一些情况下,照明系统40可包括用于与具有照明单元L1-L10的一个或多个灯组44通信并对其进行控制以服务于建筑物或结构10的照明控制设备42。在一些实施方案中,照明单元L1-L10中的一个或多个照明单元可被配置为提供视觉照明(例如,在可见光谱中),并且照明单元L1-L10中的一个或多个照明单元可被配置为提供紫外(UV)光以提供照射。照明系统40可包括应急灯、插座、照明装置、外部灯、盖布和一般负载开关,其中一些受到“调光”控制,这改变了递送到各种建筑物控制设备的电力的量。在一些情况下,照明系统40可包括用于确定区域是否被占据的运动传感器46或其他传感器/设备。

在一些情况下,消防系统50可包括用于与具有消防单元F1-F6的一个或多个防火堤54通信并对其进行控制以监控和服务于建筑物或结构10的消防控制设备52。消防系统50可包括烟雾/热传感器、喷水系统、警示灯等。在一些情况下,门禁控制系统60可包括用于与一个或多个门禁控制单元64通信并对其进行控制以允许进入、离开和/或围绕建筑物或结构10的门禁控制设备62。门禁控制系统60可包括门、门锁、窗、窗锁、十字转门、停车闸口、电梯或其他物理障碍物,其中准许进入可以以电子方式控制。在一些实施方案中,门禁控制系统60可包括一个或多个传感器66(例如,RFID等),该一个或多个传感器被配置为允许进入建筑物或建筑物10的某些部分。

在简化示例中,建筑物控制系统12可用于控制单个HVAC系统20、单个安全系统30、单个照明系统40、单个消防系统50和/或单个门禁控制系统60。在其他实施方案中,建筑物控制系统12可用于与多个系统20、30、40、50、60的多个离散建筑物控制设备22、32、42、52和62通信并对其进行控制。系统20、30、40、50、60的设备、单元和控制器可在建筑物10的专用空间(例如,办公室、工作室等)中或在其外部位于不同的区域和房间中,诸如公共空间区域(大厅、休息室等)。在一些情况下,系统20、30、40、50、60可由线电压供电,并且可由相同或不同的电路供电。可以设想到,建筑物控制系统12可用于控制其他合适的建筑物控制部件,这些建筑物控制部件可用于服务于建筑物或结构10。

根据各种实施方案,建筑物控制系统12可包括主机设备70,该主机设备可被配置为与建筑物控制系统12的离散系统20、30、40、50、60通信。在一些情况下,主机设备70可被配置有应用程序,该应用程序将离散系统的设备分配给特定设备(实体)类别(例如,公共空间设备、专用空间设备、户外照明、一体控制器等)。在一些情况下,可存在多个主机。例如,在一些示例中,主机设备70可以是控制设备22、32、42、52、62中的一者或多者。在一些情况下,主机设备70可以是在外部或远程服务器(也称为“云”)处位于建筑物10外部的集线器。

在一些情况下,建筑物控制设备22、32、42、52、62可被配置为将命令信号传输到其对应的建筑物控制部件,以便以期望的方式激活或去激活建筑物控制部件。在一些情况下,建筑物控制设备22、32、42、52、62可被配置为接收建筑物控制部件的分类,并且考虑到建筑物控制部件的分类,可将对应的命令信号传输到其相应的建筑物控制部件。

在一些情况下,建筑物控制设备22、32、42、62可被配置为从位于整个建筑物或结构10上的一个或多个传感器26、36、46、66接收信号。在一些情况下,建筑物控制设备42和52可被配置为从分别与位于整个建筑物或结构10上的照明单元L1-L10和消防单元F1-F6可操作地和/或通信地耦接的一个或多个传感器接收信号。在一些情况下,一个或多个传感器可与其相应的建筑物控制设备22、32、42、52、62中的一者或多者集成并且形成其一部分。在其他情况下,一个或多个传感器可作为与对应的建筑物控制设备分开的部件提供。在其他情况下,一些传感器可以是其对应的建筑物控制设备的单独部件,而其他传感器可以与其对应的建筑物控制设备集成。这些只是一些示例。建筑物控制设备22、32、42、52、62和主机设备70可被配置为使用从一个或多个传感器接收的信号来操作或协调位于整个建筑物或结构10上的各种建筑物控制系统20、30、40、50、60的操作。

一个或多个传感器26、36、46、66、L1-L10和F1-F6可以是温度传感器、湿度传感器、占用传感器、压力传感器、流量传感器、光传感器、运动传感器、摄影机、电流传感器、烟雾传感器和/或任何其他合适的传感器中的任一者。在一个示例中,传感器26、36、46、66或其他传感器中的至少一者可以是占用传感器。建筑物控制设备22、32、42、62和/或主机设备70可以从占用传感器接收指示建筑物或结构10的房间或区域内的占用的信号。作为响应,建筑物控制设备22、32、42和/或62可以发送命令以激活位于感测到占用的房间或区域中或者服务于该房间或区域的一个或多个建筑物控制部件。

同样,在一些情况下,传感器26中的至少一个传感器可以是被配置为发送指示建筑物或结构10的房间或区域中的当前温度的信号的温度传感器。建筑物控制设备22可从温度传感器26接收指示当前温度的信号。作为响应,建筑物控制设备22可以向HVAC设备24发送命令以激活和/或去激活HVAC设备24,该HVAC设备位于该房间或区域中或者正在服务于该房间或区域以根据期望的温度设定点来调节温度。

在又一个示例中,传感器中的一个或多个传感器可以是电流传感器。电流传感器可耦接到一个或多个建筑物控制部件和/或向一个或多个建筑物控制部件提供电力的电路。电流传感器可被配置为向对应的建筑物控制设备发送信号,该信号指示与建筑物控制部件的操作相关联的电流的增加或减小。该信号可用于提供由建筑物控制设备传输的命令已被建筑物控制部件成功接收并采取行动的确认。这些仅仅是建筑物控制系统12的配置以及可在传感器和控制设备之间进行的通信的几个示例。

在一些情况下,从建筑物控制系统12接收的数据可被分析并用于动态地(例如,自动地)触发或提供对建筑物控制系统12中的各种设备24、34、64、L1-L10、F1-F6和/或传感器26、36、46、66的服务请求、工作顺序、改变操作参数(例如,设定点、时间表等)的推荐。可以设想到,可根据需要从控制设备22、32、42、62、设备24、34、64、L1-L10、F1-F6和/或传感器26、36、46、66接收数据。在一些情况下,从建筑物控制系统12接收的数据可以与来自图像捕获设备的视频数据组合。可以设想到,视频数据可以从某些传感器26、36、66获得,这些传感器是与建筑物控制系统12的离散系统20、30、60相关联的图像捕获设备,或者可根据需要作为单独的图像捕获设备提供,诸如视频(或静态图像)捕获摄像机80a、80b(统称为80)。虽然示例性建筑物10被示出为包括两个摄像机80,但可以设想到,建筑物可根据需要包括少于两个或多于两个摄像机。还可以设想到,摄像机(离散摄像机80或与离散系统20、30、60相关联的摄像机)可被认为是能够独立地处理图像流的“智能”摄像机(其可以是物联网(IoT)设备),或用作传感器以收集由独立视频分析引擎分析的视频信息的“非智能”摄像机。一些示例性“非智能”摄像机可包括但不限于无人机或热视觉摄像机。

参见图2,其示出了图1的示例性建筑物控制系统12的示意性框图,其中主机设备70可用作服务器、客户端、本地控制器或任何其他合适的设备。在所示示例中,主机设备70可以执行如本文所述的各种通信和数据传输功能,并且可以执行一个或多个应用功能。主机设备70可以是多种计算设备中的任一种,诸如服务器计算机、台式计算机、手持式计算机、平板计算机、移动电话或其他移动设备等。主机设备70的部件可包括但不限于控制器104、系统存储器106和总线108,该总线将包括系统存储器106的各种系统部件耦接到控制器104。

控制器104可包括执行存储在系统存储器106中的指令的一个或多个控制器或处理器。控制器104可包括可编程微处理器。这样的可编程微处理器可允许用户甚至在主机设备70被安装在现场(例如,固件更新,应用更新)之后修改它的控制逻辑。当提供时,总线108可表示若干类型的总线结构中的任一种总线结构中的一种或多种总线结构,包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口、以及使用各种总线架构中的任一种总线架构的处理器或局部总线。以示例而非限制的方式,此类架构包括工业标准架构(ISA)总线、微通道架构(MCA)总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)局部总线和外围部件互连(PCI)总线。

主机设备70的系统存储器106可包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,诸如随机存取存储器(RAM)112和/或高速缓存存储器114。主机设备70还可包括其他可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅以示例的方式,存储系统116可被提供用于从不可移动的非易失性磁介质(未示出并且通常称为“硬盘驱动器”)读取和写入该磁介质。尽管未示出,但可提供用于从可移动非易失性磁盘(例如,“软盘”)读取和写入该磁盘的磁盘驱动器,以及用于从可移动非易失性光盘(诸如CD-ROM、DVD-ROM或其他光学介质)读取或写入该光盘的光盘驱动器。在此类情况下,磁盘驱动器和光盘驱动器各自可通过一个或多个数据介质接口连接到总线108。

建筑物系统控制器102和/或IoT设备80可以通过任何类型的连接诸如网络(例如,网络150)(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到主机设备70,或者可进行与外部计算机的连接(例如,通过使用互联网服务提供商的互联网)。在各种实施方案中,主机设备70可通过网络150与来自建筑物系统控制器102的各种系统的一个或多个设备进行通信。这样的通信可经由输入/输出(I/O)接口124发生。在一些情况下,主机设备70的控制器104可经由总线108可操作地耦接到I/O接口124,并且可使用I/O接口124经由建筑物系统控制器102与设备进行通信。

在一些情况下,控制设备22、32、42、52、62和/或主机设备70可被编程为通过网络150与由一个或多个外部web服务器152托管的外部web服务进行通信。控制设备22、32、42、52、62和/或主机设备70可被配置为经由网络150将所选择的数据上传到外部web服务器152,在该外部web服务器152上可收集、存储和/或分析所选择的数据。另外,控制设备22、32、42、52、62和/或主机设备70可被配置为通过网络150从外部web服务接收和/或下载有时包括软件更新的所选择的数据、设置和/或服务。数据、设置和/或服务可从web服务自动接收,根据控制算法周期性地下载,和/或响应于用户请求而下载。

图3为用于接收传感器和/或边缘设备206的示例性壁挂式通用背板200的示意性透视图(参见例如图4)。一般来讲,通用背板200可提供具有标准化插座状接口的墙壁内或墙壁上(或天花板)设备,该接口允许将兼容传感器和/或边缘设备206插入建筑物的对应建筑物控制系统中并且自动登记到建筑物的对应建筑物控制系统中。在一些情况下,通用背板200的大小可被设计成适配到标准的单联、双联或三联接线盒中,但这只是一个示例。兼容传感器和/或边缘设备206可被自动发现并自动登记在对应的建筑物控制系统中。通用背板200可提供将传感器和/或其他设备添加到建筑物控制系统的单一统一方式,具有根据需要切换出和/或替换传感器和/或其他设备的能力。

一般来讲,根据需要,传感器或其他设备可以是建筑物控制传感器206和/或任何其他合适的传感器或设备(例如,IoT设备)。一些示例性建筑物控制传感器206可包括但不限于温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、占用传感器、运动传感器、一氧化碳传感器、火灾传感器、烟雾传感器、气体检测器、人计数器、地震传感器、摄影机或闭路电视摄像机(或包括红外摄像机的其他摄像机)、门禁卡读取器、闯入传感器、麦克风、气味检测器、播音扬声器、光传感器、光级传感器和/或相对于图1的建筑物控制系统12所述的传感器或设备中的任一种传感器或设备。在一些情况下,建筑物控制传感器206可由第三方制造商提供,只要它们与通用背板200的标准化插座状接口兼容。通用背板200可允许用户(诸如但不限于建筑物拥有者、管理者、监管者或其他自己动手者)向建筑物控制系统12(诸如建筑物控制系统12)添加传感器或其他设备206。在大多数情况下,将不需要服务呼叫。

可以设想到,通用背板200可根据需要集成到HVAC系统20、安全系统30、照明系统40、消防系统50、门禁控制系统60和/或任何其他合适的系统中。在一些情况下,通用背板200可被配置为从这些建筑物控制系统中的多于一个建筑物控制系统接收兼容建筑物控制传感器/设备206,并且可向适当的建筑物控制系统自动登记兼容建筑物控制传感器/设备206。

通用背板200可包括被配置为安装到墙壁或天花板的外壳202。例如,虽然未明确示出,但外壳202可包括用于将通用背板200安装到墙壁或天花板的特征部。这些特征部可包括但不限于用于接收一个或多个螺钉或其他安装机构的孔。在一些情况下,外壳202可被配置为安装到电接线盒(诸如,单联盒)和/或安装在电接线盒内。在一些情况下,外壳202可包括AC或DC电源端子,用于接收电力以为通用背板200供电。当安装或安置通用背板200时,可能需要向建筑物控制系统(例如,向主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62)提供通用背板200的标识和物理位置。在一些情况下,这可由通用背板200的控制电路自动完成,如本文将更详细描述的。另选地或除此之外,通用背板200的位置和/或标识可被手动输入到建筑物控制系统中(例如,输入到主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62中)。

通用背板200还可包括一个或多个通用传感器接收隔区204a-204h,共同示为204。虽然图3示出了八个通用传感器接收隔区204,但通用背板200可包括任何数量的通用传感器接收隔区204,诸如但不限于一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个。通用传感器接收隔区204可各自包括用于接收兼容建筑物控制传感器/设备206a-206c(参见例如图4)的相同机械和电接口,使得兼容建筑物控制传感器/设备206可定位在任何可用或未使用的通用传感器接收隔区204中或与之耦接。虽然通用传感器接收隔区204被示出为具有大致圆形形状,但可以设想到,通用传感器接收隔区204可根据需要采取任何合适的形状,诸如但不限于正方形、矩形、多边形等。通用传感器接收隔区204可在通用背板200和兼容建筑物控制传感器/设备206之间提供物理连接和电连接,同时还支持兼容建筑物控制传感器/设备206的运行时插入和拔出的容差,而不会损坏通用传感器接收隔区204和/或兼容建筑物控制传感器/设备206。例如,用户可在任何时间移除兼容建筑物控制传感器/设备206。根据需要,可在任何时间替换或升级兼容建筑物控制传感器/设备206。

图4示出了示例性通用背板200和兼容建筑物控制传感器/设备206的示意图。可以看出,通用背板200可包括控制器或处理器(例如,微处理器、微控制器等)220、通信模块222、内部存储器224、电源226,并且在一些情况下包括网关228。在一些情况下,内部存储器224可以是控制器/处理器220的一部分。如上所述,外壳202可包括一个或多个通用传感器接收隔区204。

图5示出了沿线5-5截取的图3的通用背板200的示意性横截面。每个通用传感器接收隔区204包括机械和电接口208a-208d(统称为208),该机械和电接口被配置为当兼容建筑物控制传感器/设备206插入或机械地坐置在通用传感器接收隔区204中时与兼容建筑物控制传感器/设备206上的电连接器210a-210c(统称为210)接合。多个通用传感器接收隔区204中的每个通用传感器接收隔区的电接口210可与控制器/处理器220(参见图4)可操作地耦接,使得图5的电连接器208、210之间的连接可以允许通用背板200与兼容建筑物控制传感器/设备206通信。控制器/处理器220(参见图4)可被配置为在每个兼容建筑物控制传感器/设备206被插入到对应的通用传感器接收隔区204中时自动发现和登记每个兼容建筑物控制传感器/设备206,如本文将更详细描述的。

每个兼容建筑物控制传感器/设备206可具有外壳212a-212c(统称为212),该外壳的尺寸被设计成能够经由通用背板200的通用传感器接收隔区204移除和/或容易地替换。在一些情况下,每个兼容建筑物控制传感器/设备206可包括凸形连接器,该凸形连接器被配置为接收在通用传感器接收隔区204的凹形连接器内。在其他情况下,每个兼容建筑物控制传感器/设备206可包括凹形连接器,并且通用传感器接收隔区204可包括凸形连接器。虽然每个兼容建筑物控制传感器/设备206可以具有公共机械接口和公共电接口210,但是并非所有兼容建筑物控制传感器/设备206都需要具有如图5所示的相同长度、大小或其他尺寸。例如,兼容建筑物控制传感器/设备206中的一个兼容建筑物控制传感器/设备可以是简单的温度传感器,而兼容建筑物控制传感器/设备206中的另一个兼容建筑物控制传感器/设备可以是安全摄影机。简单温度传感器的总体大小可显著小于安全摄影机。

在图4中,通用背板200的通信模块222可以可操作地耦接到处理器/控制器220,并且可以是有线网络接口和/或无线网络接口。当通信模块222是无线的时,通信模块222可以包括无线收发器,并且建筑物控制系统12的主机设备70、其他控制设备22、32、42、52、62,以及/或者其他通用背板100可包括兼容的无线收发器。可以设想到,无线收发器可使用标准和/或专有通信协议进行通信。根据需要,合适的标准无线协议可包括例如蜂窝通信、ZigBee、蓝牙、WiFi、IrDA、专用短程通信(DSRC)、EnOcean或任何其他合适的无线协议。在一些实施方案中,通信模块222可被配置为形成无线网状网络中的节点。通信模块222能够执行一些处理,采集信息并且/或者与网络中的其他连接节点(例如,其他背板200、主机设备70、设备22、32、42、52、62和/或根据需要的任何其他合适设备)通信。

在一些情况下,无线收发器可被配置为广播位置信标信号。这可允许主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62通过三角测量或其他技术确定特定通用背板200在建筑物10中的位置。在一些情况下,期望建筑物控制系统(例如,主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62)知道通用背板200的位置,以便标识所收集的传感器数据的源位置,从而适当地调整建筑物控制系统12的各种系统。在一些情况下,通用背板200可包括互联网网关或可允许通用背板200通过广域网(WAN)(诸如互联网)进行通信的其他设备228。在一些情况下,通用背板200可经由网关228与主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62通信。

通用背板200的存储器224可与控制器/处理器220通信。存储器224可用于存储任何期望的信息,诸如但不限于用于向主机设备70和/或其他控制设备22、32、42、52、62发送什么信息的机器指令。存储器224可以是任何合适类型的存储设备,包括但不限于RAM、ROM、EPROM、闪存存储器、硬盘驱动器等。在一些情况下,控制器/处理器220可将信息存储在存储器224内,并且随后可从存储器224检索所存储的信息。

通用背板200可包括被配置为至少部分地为通用背板200供电的电源226。在一些情况下,电源226可以是电容器或可再充电电池。在其他情况下,电源226可以是不可再充电电池。在另外的其他实施方案中,通用背板200可被配置为硬连线到建筑物的电气系统中或插入到电插座中。在一些情况下,电源226可具有以太网供电(POE)能力。在一些情况下,如果利用POE并且POE点映射有位置细节,则通用背板200的位置可被自动确定为对应于POE点的已知位置。此外,通用背板200可包括备用能量源,诸如电池,当由电源226存储或可从该电源获得的可用电力的量低于最优值或不足以在某些条件下为通用背板供电时,该备用能量源可用于补充供应给通用背板200的电力。在一些实施方案中,电源226可以向坐置在通用传感器接收隔区204中的一个通用传感器接收隔区中的兼容建筑物控制传感器/设备206提供电力。

在一些情况下,兼容建筑物控制传感器/设备206可包括处理器/控制器230、存储器232和收发器234。兼容建筑物控制传感器/设备206的存储器232可与处理器230通信。存储器232可用于存储任何期望的信息,诸如但不限于向通用背板200提供的唯一设备标识信息(设备ID)、向通用背板200提供的唯一功能标识(功能ID)和/或从兼容建筑物控制传感器/设备206获得的数据。存储器232可以是任何合适类型的存储设备,包括但不限于RAM、ROM、EPROM、闪存存储器、硬盘驱动器等。在一些情况下,兼容建筑物控制传感器/设备206的处理器130可将信息存储在存储器232内,并且随后可从存储器232检索所存储的信息。

收发器134可控制兼容建筑物控制传感器/设备206(例如,处理器220)和通用背板200之间通过通用传感器接收隔区204的公共电接口210进行的通信。在一些情况下,收发器134还可包括与一个或多个无线通信协议兼容的无线收发器,该无线通信协议根据需要诸如为蜂窝通信、RF6、ZigBee、蓝牙、

图6是用于将兼容建筑物控制传感器/设备206安装在图3的示例性通用背板中的示例性方法的流程图。通用背板200可与兼容建筑物控制传感器/设备206交互,并且当插入到通用背板200的通用传感器接收隔区204中的一个通用传感器接收隔区中时,自动发现并登记兼容建筑物控制传感器/设备206。每个步骤可在没有用户干预的情况下进行,并且因此被认为是自动发生的。在一些情况下,兼容建筑物控制传感器/设备206可由通用背板200的处理器/控制器220自动发现,并且在没有任何用户动作或输入的情况下自动登记到建筑物控制系统12中(除了将兼容建筑物控制传感器/设备206插入通用背板200的通用传感器接收隔区204中的一个通用传感器接收隔区之外)。通用背板200的处理器/控制器220以及/或者兼容建筑物控制传感器/设备206可各自包括组织成软件层的多个数据和操作步骤,使得当兼容建筑物控制传感器/设备206被接收在通用传感器接收隔区204中时,兼容建筑物控制传感器/设备206由通用背板200自动识别。

在一个示例中,当兼容建筑物控制传感器/设备206被插入到或以其他方式设置在通用背板200的通用传感器接收隔区204中时,如在框302处所示,兼容建筑物控制传感器/设备206可通过向处理器/控制器220发送信号或广播消息(例如,经由控制器230/收发器234)来引入自身。信号或消息可包括设备ID,如在框304处所示。设备ID可包括设备的类型、设备收集的数据的类型等。一旦通用背板200的处理器/控制器220已经接收到设备标识,通用背板200的处理器/控制器220就可将本地地址分配给通用传感器接收区204并将该地址传输到兼容建筑物控制传感器/设备206,如在框306处所示。兼容建筑物控制传感器/设备206然后可将本地地址存储在存储器232中并向通用背板200的处理器/控制器220传输确认接收到本地地址的返回消息,如在框308处所示。然后,通用背板200的处理器/控制器220可向兼容建筑物控制传感器/设备206查询附加信息,诸如设备类型、可用功能等,如在框310处所示。如果尚未提供,则兼容建筑物控制传感器/设备206的处理器/控制器230可被配置为将设备ID和/或一个或多个功能ID传输到通用背板200,如在框312处所示。每个兼容建筑物控制传感器/设备206可具有各自执行特定动作和/或感测操作的一个或多个功能。每个功能可具有其自身的唯一功能ID。例如,新添加的兼容建筑物控制传感器/设备206的自动发现可以通过兼容建筑物控制传感器/设备206的“自动发现”功能来实现。另一个功能ID可以标识正在收集的数据的类型,诸如温度、运动、视频、湿度等。在一些情况下,一个兼容建筑物控制传感器/设备206的功能可以由其自身(例如,兼容建筑物控制传感器/设备206)和/或另一个兼容建筑物控制传感器/设备206的不同功能调用。例如,兼容建筑物控制传感器/设备206的一个功能可包括感测视野中的运动,而相同兼容建筑物控制传感器/设备206(或不同兼容建筑物控制传感器)的另一个功能可包括捕获视野的视频。当第一功能感测到视野中的运动时,第一功能可调用第二功能以捕获视野的视频。这只是一个示例。

一旦通用背板200的处理器/控制器220已接收到设备ID和/或一个或多个功能ID,控制器220就可传输兼容建筑物控制传感器/设备206并且向本地注册服务(例如,建筑物控制系统12,包括但不限于主机设备70或其他控制器)或远程注册服务(例如,基于云的服务器)注册该兼容建筑物控制传感器/设备,如在框314处所示。这可包括将设备ID、一个或多个可用功能(例如,功能ID)和/或本地网络地址传输到主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62。通用背板200的处理器/控制器220还可将位置标识符传输到建筑物控制系统12。位置标识符可标识通用背板200在建筑物10内的物理位置。这可有助于建筑物控制系统12将从兼容建筑物控制传感器/设备206接收的数据与建筑物的特定部分相关联。在一些情况下,通用背板200可利用网关228来与建筑物控制系统12通信。在一些情况下,注册服务可以提供对新添加的兼容建筑物控制传感器/设备206的确认,并将兼容建筑物控制传感器/设备206的网络地址分配返回到通用背板200,如在框316处所示。通用背板200可将网络地址分配传输到兼容建筑物控制传感器/设备206,如在框318处所示。兼容建筑物控制传感器/设备206可向通用背板200提供接收确认,如在框320处所示,该通用背板继而可向注册服务提供确认,如在框322处所示。每当新的兼容建筑物控制传感器/设备206连接到通用背板200时,可重复该过程300。

现在将相对于图7更详细地描述通用背板200的操作,该图是结合到建筑物控制系统12中的示例性通用背板200的示意图400。为清楚起见,图7中并未示出建筑物控制系统12的所有部件。在图示实施方案中,通用背板200最初包括单个建筑物控制传感器/设备206a,该单个建筑物控制传感器/设备可以是温度传感器。然而,应当理解,通用背板200可包括少于一个或多于一个兼容建筑物控制传感器/设备206。然后,用户插入第二建筑物控制传感器/设备206b,在所示的示例中,该第二建筑物控制传感器/设备可以是湿度传感器。然后,通用背板200和兼容建筑物控制传感器206b可以自动进行相对于图6概述的步骤。一旦注册了兼容建筑物控制传感器206b,建筑物控制系统12就可识别并利用由兼容建筑物控制传感器206b采集的数据来帮助操作建筑物控制系统12。可以设想到,由兼容建筑物控制传感器/设备206采集或获得的信息可以以多种不同的方式利用。

在第一示例中,通用背板200可将数据从兼容建筑物控制传感器/设备206传输到外部服务器或处理系统402。外部服务器402可以是一套硬件和软件,其有时可被称为“云”。在一些情况下,主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62可以是外部服务器402的一部分。外部服务器402可分析来自兼容建筑物控制传感器/设备206(和/或其他传感器或设备)的数据。可以设想到,外部服务器402可将数据与控制设定点(例如,当前室温与温度设定点)进行比较,或者可执行更先进的分析。例如,外部服务器402可以确定建筑物的区域未被占用,然后调整建筑物的该区域的温度设定点以节省能量。在一些情况下,外部服务器402可直接向建筑物控制设备22、32、42、52和62和/或其部件提供控制命令404。还可以设想到,用户可经由远程设备406监控和/或控制建筑物控制系统12。远程设备406可以是台式计算机、膝上型电脑、平板电脑、智能电话、可穿戴设备等。远程设备406可被配置为使用有线或无线协议来与外部服务器402通信。根据需要,一些示例性无线通信协议可包括但不限于蜂窝通信、ZigBee、

远程设备406可以包括显示器408,该显示器被配置为显示关于建筑物控制系统12的信息。在一些情况下,远程服务器402可经由远程设备406向用户发出警报,指示新的兼容建筑物控制传感器/设备206b已被添加(例如,插入通用背板200的通用传感器接收隔区中的另一个通用传感器接收隔区中)。还可以访问关于建筑物控制系统12、通用背板200和/或兼容建筑物控制传感器/设备206的其他信息,包括但不限于传感器读数、趋势、传感器安装的时间线、控制程序等。可以设想到,操作信息可从外部服务器402自动提供或根据用户请求提供。

除了基于云的分析之外或作为其替代,通用背板200的控制器220可被配置为分析从兼容建筑物控制传感器/设备206获得的数据,并且与远程设备通信,该远程设备可包括远程设备406、另一个通用背板200和/或建筑物控制系统12。在一些实施方案中,通用背板200的控制器220可基于从兼容建筑物控制传感器/设备206中的一个或多个兼容建筑物控制传感器/设备接收的数据将控制信号410直接传输到建筑物控制设备22、32、42、52和62和/或其部件。在一些情况下,处理器/控制器220可响应于来自兼容建筑物控制传感器/设备206中的一个兼容建筑物控制传感器/设备的传感器读数超过预先确定的阈值,而将一个或多个控制命令410传输到建筑物控制系统12的一个或多个建筑物控制设备、主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62。例如,通用背板200可向执行器发出命令以打开风门,从而基于温度读数来改变空气流。在该示例中,通用背板200可执行恒温器功能。

通用背板200可利用来自单个兼容建筑物控制传感器/设备206的数据,或者可融合来自两个或更多个兼容建筑物控制传感器/设备206的数据。例如,如果运动传感器检测到运动并且光传感器检测到光(当两者都并非所预期的时),则通用背板200可融合数据以确定建筑物中存在工人,并且可发送控制指令以相应地调整HVAC系统20。这只是一个示例。在一些情况下,通用背板200可与建筑物控制系统12内的其他类似通用背板通信(例如,对等通信)。例如,两个或更多个通用背板200可进行通信并合作以分析来自兼容建筑物控制传感器/设备206的数据并且做出控制决策。还可以设想到,通用背板200可被配置为将数据直接传输到远程设备406(例如,有时经由网关228),传输到另一个壁挂式通用背板200,和/或传输到主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62。可以设想到,通用背板200的处理器/控制器220可被配置为在将数据传输到远程设备406,传输到另一个壁挂式通用背板200,和/或传输到主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62之前,处理从一个或多个兼容建筑物控制传感器/设备206接收的数据。在其他实施方案中,通用背板200的处理器/控制器220可被配置为将原始或未处理的数据传输到远程设备406,传输到另一个壁挂式通用背板200,和/或传输到主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62。

还可以设想到,通用背板200可将数据从兼容建筑物控制传感器/设备206传输到外部网关412。外部网关412可被配置为分析从兼容建筑物控制传感器/设备206获得的数据,并且将控制信号414传输到建筑物控制设备22、32、42、52和62和/或其部件。外部网关412还可将传感器数据传送到远程设备406。

通用背板200的处理器/控制器220可能够通过从各种兼容建筑物控制传感器/设备206接收的数据(指示环境和利用环境的人)进行学习。在一些情况下,通用背板200可推荐添加特定兼容建筑物控制传感器/设备206以用于采集附加信息。例如,如果运动传感器在一定时间段内检测到大量移动,则处理器/控制器220可推荐添加包括闭路电视摄像机功能的兼容建筑物控制传感器/设备206以改善安全监控。这只是一个示例,并非旨在进行限制。可以设想到,将特定兼容建筑物控制传感器/设备206添加到通用传感器接收隔区204中的一个通用传感器接收隔区的推荐可被传输到远程设备406、建筑物控制系统12、主机设备70和/或控制设备22、32、42、52、62等。

可以设想到,建筑物控制传感器206和通用背板200可在建筑物10内以多种不同方式利用。提供一些示例性场景作为通用背板200和兼容建筑物控制传感器/设备206的一些示例性用例;然而,这些场景并非旨在进行限制。此外,应当理解,控制命令和/或警报可直接从通用背板200,从外部服务器402和/或从网关412发出。

1.温度传感器将区域中的温度感测为过热或过冷并且触发HVAC系统(例如,加热炉、空调、鼓风机、风门执行器等)。

2.占用传感器检测到人存在,并且通用背板200经由HVAC系统打开灯并调节温度。

3.人计数传感器在一定时间段内检测到更多的人流量,并且建议添加CCTV摄像机(例如,通用背板200可以是自学的)。

4.占用传感器可协作以检测是否有任何客人留在房间(例如,酒店房间)中,并且通用背板200可相应地控制HVAC系统。

5.通用背板200可学习会议室或办公室中的占用模式,并相应地预测/优化环境条件。

6.记录气味的气味传感器可触发空气回流阀打开。

7.光传感器可感测来自外部源的环境光,从而触发照明度的自动调整。

8.通用背板200可被配置为基于活动感测空间中所需的光;如果用户否决通用背板200的照明方案,则通用背板200从用户调整中学习。

9.运动传感器和/或门禁读取器可基于特定用户的偏好来感测触发对光强度的控制的人的存在和标识。

10.人计数器可以确定存在的人的数量,并且基于人计数在HVAC系统变暖之前触发该HVAC系统的舒适水平的调整。

11.运动传感器可检测占用者的行为模式和移动(例如,许多人离开办公室空间去吃午餐),并且触发电梯系统的优化并将其置于所需楼层中。

12.建筑物控制传感器206和通用背板200可用于检测占用者的活动类型(讨论、会议、阅读、用餐等),分析使用模式,并提供用于改进的见解。

13.兼容建筑物控制传感器/设备206和通用背板200可用于感测活动模式和活动需求,以提供改换空间的用途或更好地利用空间的推荐。

14.兼容建筑物控制传感器/设备206和通用背板200可用于感测来自区域的资产移动并触发资产位置的更新。

15.兼容建筑物控制传感器/设备206和通用背板200可被配置为感测占用者的紧急情况(例如,心脏病发作、滑倒和摔倒等)并向设施管理者报警。

16.兼容建筑物控制传感器/设备206和通用背板200可被配置为感测有害病毒/细菌传播并实时提供警报。

17.兼容建筑物控制传感器/设备206和通用背板200可被配置为感测占用者姿势、物理工作风格并建议矫正措施以改善整体健康。

18.兼容建筑物控制传感器/设备206和通用背板200可被配置为感测不卫生状况(尚未移除的垃圾、啮齿动物等)并提供警报。

示例性兼容建筑物控制传感器/设备206可包括接近传感器,运动传感器,限位开关,噪声传感器或麦克风,摄影机,静态图像摄像机,喇叭或警报,火灾、烟雾、水、一氧化碳和/或天然气检测器,风门执行器控制器(例如,其在火灾事件期间闭合风门),设备与网络的连接或断开连接,IoT设备的激活和/或去激活,密码输入件,灯控制器,智能灯泡,家用电器诸如但不限于机器人真空吸尘器、咖啡壶等,热水器,语音激活的智能扬声器(例如,AMAZON

本领域技术人员将认识到,本公开可以以不同于本文描述和设想的特定实施方案的各种形式来表现。因此,在不脱离如所附权利要求中所述的本公开的范围和实质的情况下,可以在形式和细节上做出改变。

相关技术
  • 壁挂式通用背板
  • 一种稳固性强可手摇升降壁挂式背板
技术分类

06120113034854