为了成本减小而优化的照明系统技术方案

技术编号:18582936 阅读:28 留言:0更新日期:2018-08-01 15:27
公开了用于在联网照明控制系统中使用的方法和相应的系统,由此,通信成本(例如与LTE技术相关的成本)、可变电率和流量模型被分析以最大化成本节省。在一个例子中,系统由接收蜂窝使用率、电使用率和所产生的流量模型或统计数据组成以管理传输和使用率到灯柱的广播。与灯柱相关的装置可接着使用这个信息来确定将照明命令发送到附近灯柱的频率。

An optimized lighting system for cost reduction

The methods and corresponding systems used in the networked lighting control system are disclosed, thus the communication costs (such as the cost associated with the LTE Technology), the variable electricity rate and the flow model are analyzed to maximize the cost savings. In one example, the system consists of the received cellular use rate, the electric use rate, and the generated traffic model or statistical data to manage the broadcast of the transmission and use rate to the lamp post. The lamp post related device can then use this information to determine the frequency of sending lighting commands to nearby lampposts.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】为了成本减小而优化的照明系统本申请涉及灯管理系统的领域,且更特别地涉及通过分析所使用的通信技术及其相关使用成本、可变电率和流量建模来优化成本节省的方法和系统。在一个实施例中,系统包括接收蜂窝使用率、电使用率和所产生的流量模型或统计数据以管理传输并将这个信息广播到灯柱。在另一实施例中,公开了使用这个信息来确定向附近灯柱发送照明命令以打开它们各自的灯的灯柱装置。如在标题为“MethodsandApparatusforInformationManagementandControlofOutdoorLightingNetworks”的共同未决的申请WO2014/147524A1中所述的,在LED和其它照明技术中的最近的进步使在很多应用中的各种照明效果成为可能。一个这样的应用是按需照明,通过按需照明,街灯只在被保证时发亮(变亮),从而节省能量成本。在一般按需照明应用中,因为活动由街灯装置检测,附近灯柱发送打开它们各自的灯的消息,并且预期由于对象的运动或更一般地对在增加的附近可见性的需要,对象需要有在附近区域中的额外的灯。作为例子,图1图示出汽车从灯柱A附近朝着灯柱B移动的情形。灯柱B响应于从灯柱A发送的电子消息而打开它的灯。在这样的系统中,从一个灯柱发送到另一灯柱的打开灯的命令被解释为在接收灯柱处打开灯一段固定的持续时间。例如,它可被解释为打开灯30秒。一般在过去,用于传送照明命令消息的通信在未授权频带和WALN及WPAN技术例如Wi-Fi和ZigBee中完成。最近,也使用蜂窝无线技术(诸如LTE及其即将来临的版本,诸如LTE-A)来执行在灯之间的无线通信。发送这样的命令的这个策略具有几个缺点。首先,需要为在发射站中检测到的每个活动发送命令。存在与传输这样的命令相关的成本。通常,与WLAN/WPAN技术比较,使用LTE技术发送命令较昂贵,因此,如果到LTE技术的切换出现,则可能潜在地花费更多。本专利技术设想又一些另外的通信技术(具有它们各自的成本)能够在这样的系统中被使用。虽然本描述在下面讨论LTE技术,本专利技术并不被这样限制,因为本专利技术的原理可适用于任何通信技术,其中在设法优化系统时需要考虑传输的成本。使用按需照明的益处是它在没有活动时节省能量成本。然而在中到高活动频率的情况下,消息可被发送且存在与使用LTE技术来发送消息相关的成本。因此,如果存在大量消息,则由于关掉灯,消息传输成本可能潜在地比节省更重要。因此,给定消息传输成本、通过关掉灯而实现的节省和网络流量特性(诸如高流量、中等流量或低流量)的某个度量,在本领域中存在优化成本节省的需要。流量模式可以更特别地由在给定时间内的活动的实例的数量、间隙间分布等表征。本专利技术公开了优化在按需照明系统中得到的成本节省的系统、方法和设备。也就是说,给定消息传输成本和网络流量特性的某个度量,本专利技术通过在数学上估计这些参数来设法最大化通过使灯变暗而实现的节省。在下面的详细描述中,为了解释而不是限制的目的,阐述了公开特定细节的代表性实施例,以便提供对所主张的专利技术的彻底理解。然而,受益于本公开的对本领域中普通技术人员将显而易见,从本文公开的特定细节偏离的根据当前教导的其它实施例依然在所附权利要求的范围内。而且,可省略公知的装置和方法的描述,以便不使代表性实施例的描述模糊。这样的方法和装置清楚地在所主张的专利技术的范围内。从结合附图理解的下面的详细描述中,本专利技术的上述和其它示例性特征、方面和优点将更明显,其中:图1图示出从灯柱A下移动到灯柱B的汽车以及作为来自灯柱A的接收到的消息的结果而被激活的灯柱B上的灯的示意图。图2图示出由本专利技术在导出开启时间时使用的示例性方法的概述。图3图示出根据本专利技术的实施例的照明管理系统的例子。图4图示出描绘最新的蜂窝使用和能量率的传输是否被保证的照明管理服务器决定的流程图。图5图示出描绘本专利技术的实施例的流程图,其中灯柱确定开启照明的命令到附近灯柱的传输是否完成。图6描绘在两个连续的汽车之间的到达间时间的示例性到达间概率密度函数。应理解,这些附图仅用于图示出本专利技术的概念的目的且并不意欲作为本专利技术的限制的定义。将认识到,相同的参考数字——其可能在适当的场合用参考符号来补充——始终用于识别相应的部件。如上面提到的,本专利技术涉及按需照明系统。通常,本专利技术涉及接收一组活动触发和传输消息的成本作为输入的系统或设备。在各种实施例中,然后考虑到这些输入来计算开启时间。当如下所讨论的被保证时,系统或设备然后输出具有与给定触发相关的开启信息的一个或多个消息。这个开启信息可包括灯持续时间参数、光强度参数、与物体(对该物体的照明被触发)的速度相关的延迟和一般与按需照明应用相关的其它参数。图2图示出由本专利技术使用的示例性方法。如所图示,该方法采用下列项作为输入:1.活动触发,当它们发生时;2.经由LTE网络传输消息的成本(传输成本函数);3.当灯开着时的能量使用的每单位时间成本的能量(能量使用成本函数)。在这个实施例中,该方法包括基于所接收的触发来估计概率分布函数。如应在下面详细描述的,该方法还包括导出开启时间计算函数。该函数然后用于计算开启时间,其设法鉴于所输入的参数来最大化成本节省。然后例如使用LTE技术来将所计算的开启时间连同打开灯的命令一起无线地传输到邻近的灯柱。邻近的灯柱接收开启命令和开启时间,并接着根据被包含在消息中的值来打开灯。如上所述,可在所涉及的一个或多个灯柱处执行在图2中描绘的方法。在可选的实施例中,与触发相关的概率分布函数的模型类型可作为额外的输入被提供,而不是执行估计与活动触发相关的概率分布函数的所描绘的步骤。在另外的实施例中,集中式服务器可用于执行在图2中描绘的一个或多个函数。图3是根据本专利技术中的实施例的灯管理系统的例子。如所图示,灯管理服务器310接收来自一个或多个蜂窝使用率服务器312的蜂窝使用率、来自一个或多个电能率服务器316的电能率和通过互联网连接或经由与一个或多个灯柱320、322的方向通信提供的流量统计数据314。这个流量信息可包括一个或多个流量模型或一个或多个流量统计数据(例如平均标准偏差、柱状图等)。使用这些输入,系统执行蜂窝使用和电能率的管理和分布函数。特别是,当接收到这些输入时,系统基于所接收的输入来决定蜂窝使用率和电能率318到一个或多个电公用设施灯柱的传输是否被保证。也就是说,输入率(例如电率)的一些变化可能不导致已更新率到任何电灯柱的传输。在图4中图示出关于这个决定如何被确定的示例性方法。如在图4中描绘的,在基于最近的蜂窝使用率(在步骤404接收)、最近的能量使用率(在步骤408接收)和最近的流量统计数据/流量模型(在步骤410接收)而导致的成本节省的步骤406做出确定。特别是,这个步骤确定如果这些参数由系统中的灯柱分配并使用则导致的成本节省。在步骤412,确定将新的蜂窝使用率和能量使用率传输到照明网络的节点的成本。在步骤414,做出在步骤406和412中确定的成本的比较。在步骤416,如果节省的成本(从步骤406)大于传输率的成本(从步骤412),则蜂窝和能量使用率被传输到照明网络节点。如果否,则没有传输出现。在任一情况下,控制返回到步骤406以等待参数的任何变化,其将重新开始该过程。在额外的实施例中,步骤406包括定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在按需照明系统中使用的方法,所述系统包括多个灯位置并利用一个或多个通信协议,成本与至少一个所述协议相关,所述方法包括:接收参数作为输入,所述参数包括:活动触发,其在它们出现时被接收,通信成本,以及每单位时间灯能量成本;基于所接收的参数来自适应地修改开启时间值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.22 US 62/2450591.一种用于在按需照明系统中使用的方法,所述系统包括多个灯位置并利用一个或多个通信协议,成本与至少一个所述协议相关,所述方法包括:接收参数作为输入,所述参数包括:活动触发,其在它们出现时被接收,通信成本,以及每单位时间灯能量成本;基于所接收的参数来自适应地修改开启时间值。2.如权利要求1所述的方法,其中所述自适应地修改步骤包括:使用所输入的参数和与所述触发相关的概率密度函数来导出成本计算函数;以及确定最小化所述成本计算函数的开启时间值。3.如权利要求1所述的方法,还包括下列步骤:将开启时间值和开启的命令传输到至少一个其它灯位置。4.如权利要求2所述的方法,其中基于所接收的活动触发来估计所述概率密度函数。5.如权利要求2所述的方法,其中通过找到最小化预期成本函数(E[C])的开启时间值来确定所述开启时间值。6.如权利要求5所述的方法,其中所述预期成本函数(E[C])被表示为下面的函数:其中:在两个连续活动触发之间的到达间时间为t,传输消息的成本为m,每单位时间能量的成本为e,在活动之后灯保持开着的最小时间为tmin,开启时间为tON,每活动触发消耗的灯的成本为C,到达间概率密度函数为p(t)。7.一种用于在按需照明系统中使用的方法,所述系统包括灯管理服务器和多个灯位置,所述系统利用一个或多个通信协议,成本与至少一个所述协议相关;其中所述灯管理服务器执行下列步骤:接收用于通信的已更新率和灯能量成本,如果所述已更新率被使用,确定成本节省,以及只有当潜在成本节省保证这样的传输时才传输...

【专利技术属性】
技术研发人员:A索姆罗DAT卡瓦坎蒂姜聃
申请(专利权)人:飞利浦照明控股有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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