用于智能网络的智能模块制造技术

一种系统，包括：主机设备，主机设备至少包括：电接口，其配置为连接到电力线；第一可释放接口；电力线通信模块，用于通过电力线发送和接收信息；智能模块，其包括至少一个与第一可释放接口互连的第二可释放接口；数字处理器；存储器，其可操作地连接到处理器并配置有用于使处理器通过电力线通信模块在电力线上接收和发送信息的指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于智能网络的智能模块相关申请的引用本申请基于2016年6月22日提交的美国临时申请号62/353275和2016年12月30日提交的美国临时申请号62/440694，其两者都通过引用整体并入本文。参考附录附录A作为本申请的一部分提交，并提供简单设备管理协议(SDMP)的描述。
本专利技术总体上涉及用于住宅和建筑物的智能系统，更具体地说，涉及将现有基础设施转换成用于智能系统的网络主干的模块化设备。
技术介绍
能量效率、安全性和安全仅是驱动智能系统控制住宅和建筑物中的环境条件(例如，光和热)的需求中的一小部分。如本文所使用的，智能系统是住宅或建筑物中的系统，其监测住宅或建筑物中的环境条件(例如，光强度、光质量、温度、通风、湿度、过滤/空气质量、声音等)，并且可能基于一个或多个预定参数或事件(例如，一天中的时间、占用率、温度等)和逻辑(例如，如果x，则y，或其他通用逻辑运算符)来控制相同或另一个环境条件。通常，尽管不是必须的，但是这种智能系统还可以涉及用于实现环境变化(例如，增加/减少光、增加/减少温度等)的环境设备(例如，灯、HVAC单元、除湿器等)以满足所需的环境条件(例如，更多/更少的光、更多/更少的热量等)。例如，可编程恒温器是简单智能系统的示例。它根据一天中的时间设定房间的温度，这使HVAC单元反应并将房间冷却或加热到所需温度。更复杂的智能系统的示例包括智能照明系统，其根据空间是否被占用而在特定空间中打开和关闭灯，以及安全系统，其监测住宅或建筑物内部和周围的移动，并当确定运动是在一天的特定时间不应该在那里的人的运动时激活警报(例如，闪烁的灯光或声音或通知移动设备)。还在开发其他智能系统，因为感知运动和测量各种环境条件的能力变得更可靠和更便宜。这些智能系统通常依赖于不同系统部件(例如，传感器、处理器和环境设备之间的无线技术来控制环境)。无线技术是优选的，因为系统部件之间需要金属连接，因此，系统部件可以安装在预先存在的住宅或建筑物中，而不需要穿过墙壁/天花板布线。尽管无线通信是方便的，但它不是特别可靠。例如，指定用于这种用途的无线带宽很窄并且变得更加拥挤。此空间中不同设备之间的竞争通常会导致信号丢失、损坏或以其他方式中断。例如，在该带宽中操作的较旧的无绳电话可以在发送时破坏其他无线设备的通信。另外，无线通信往往受到距离和信号阻挡墙以及住宅和建筑物内的其他结构的限制。因此，需要一种智能系统，其具有易于安装的部件，但不会面临上述无线通信的限制。本专利技术尤其满足了这种需要。
技术实现思路
以下呈现了本专利技术的简要概述，以便提供对本专利技术的一些方面的基本理解。该
技术实现思路
不是对本专利技术的广泛综述。它不旨在标识本专利技术的关键/重要元件或描绘本专利技术的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本专利技术的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。本专利技术将住宅或建筑物的现有基础设施转换为用于智能系统的网络主干。更具体地，在一个实施例中，本专利技术利用住宅/建筑物的电力线作为智能系统网络的骨干，并且引入智能模块(IM)或“智能快照(SmartSnap)”TM模块，以将电力线上的现有插座(例如，电/光插座)转换为网络上的节点，用于在连接到电力线的设备之间进行信息通信。使用电力线作为网络主干提供了广泛的传感器阵列。申请人认识到大多数现代住宅和建筑物具有布线基础设施，以向整个住宅或建筑物中的各种插座和灯插座提供电力。申请人还认识到，插座和灯插座的数量远远超过大多数住宅智能系统所需传感器的典型数量。例如，虽然典型的美国住宅有一个或两个恒温器来控制HVAC，但住宅平均有超过51个灯插座。同样，办公建筑平均每1000平方英尺有25盏灯。因此，通过使用易于与灯或连接到插座的其他设备相互接合的IM，将这些插座转换为网络节点，房屋的现有电力线转变为用于住宅或建筑物的智能网络的通信主干。通过使用已知的电力线通信(PLC)协议实现电力线上的通信。其他无线技术(如蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)和Wi-Fi)也可用于与电力线网络进行无线连接。IM的一个特征是可以通过结合必要的硬件/传感器和/或软件来为特定应用配置它，用于执行特定应用(例如，感测光、运动、声音、热、湿度、图像等)。在一个实施例中，IM模块在尺寸外形上是相同的，而不管它们的功能如何，因此，每个IM模块可以插入可释放接口中的主机设备中，从而在不改变主机设备的情况下改变主机设备的功能。因此，本专利技术的一个方面是一种将IM与一个或多个主机设备组合的智能系统。在一个实施例中，智能系统包括：(a)主机设备，至少包括：配置用于连接到电力线的电接口；第一可释放接口，与智能模块的第二可释放接口互连；(b)电力线通信模块，用于通过电力线发送和接收信息；(c)智能模块，至少包括：与第一可释放接口互连的第二可释放接口；数字处理器；存储器，其可操作地连接到处理器并配置有用于使处理器通过电力线通信模块在电力线上接收和发送信息的指令。这种系统可用于各种应用中。在一个特定实施例中，该系统配置用于照明并且配备有各种传感器以提供智能照明以实现各种目标，包括例如更高效率、昼夜周期调节、治疗性眼睛治疗和细菌抑制，仅举几个例子。本专利技术的另一方面是一种IM，其配置为与连接到电力线的设备连接并通过电力线通信。在一个实施例中，IM配置为附接到连接到电力线的主机设备，并且包括：可释放接口，其配置用于与主机设备上的协作可释放接口电互连；数字处理器；存储器，其可操作地连接到处理器并配置有用于使处理器通过电力线通信模块在电力线上接收和发送信息的指令。本专利技术的又一方面是一种配置为接收IM的主机设备。在一个实施例中，主机设备配置为附接到具有智能模块的网络，并且包括：电接口，其配置为连接到电力线；电力线通信模块，用于通过电力线发送和接收信息；工作元件；用于控制工作元件的控制电路；数字处理器；存储器，其可操作地连接到处理器并配置有指令，用于使处理器以至少第一模式操作，其中它通过电力线通信模块通过电力线接收信息，并基于该信息控制控制电路。本专利技术的又一方面是一种配置用于连接到具有智能模块的网络的设备。在一个实施例中，该设备包括：(a)配置用于连接到电力线的电接口；(b)电力线通信模块，用于通过所述电力线发送和接收信息；(c)工作元件；(d)控制所述工作元件的控制电路；(e)数字处理器；(f)存储器，其可操作地连接到所述处理器，并配置有指令，用于使所述处理器至少以第一模式操作，在所述第一模式中，所述处理器通过所述电力线通信模块通过所述电力线接收信息，并根据所述信息控制所述控制电路。在一个特定实施例中，处理器配置为基于简单设备管理协议(SDMP)来处理指令。本专利技术的又一方面是一种智能系统网络，其包括安装在多个主机设备之一中的至少一个IM。在一个实施例中，网络包括：(a)具有两个或多个插座的电力线；(b)连接到所述两个或多个插座并电连接到所述电力线的第一和第二设备，所述第一和第二设备配置成通过所述电力线通信；(c)物理和电连接到所述第一设备的IM，使得所述IM通过所述第一设备电连接到所述电力线，并且配置成使所述第一和第二设备通过所述电力线在其之间传输信息。本专利技术的另一方面是一种在无线设备与通过电力线通信连接的两个或多个节点之间进行通信的方法。在一个实施例中，该方法包括：(a)通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：主机设备，至少包括，电接口，其配置成用于连接电力线；第一可释放接口；电力线通信模块，用于通过电力线发送和接收信息；智能模块，至少包括，第二可释放接口，可释放地与所述第一可释放接口接合；数字处理器；存储器，其可操作地连接到所述处理器并配置有用于使所述处理器通过所述电力线通信模块在所述电力线上接收和发送信息的指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 US 62/353,275;2016.12.30 US 62/440,6941.一种系统，包括：主机设备，至少包括，电接口，其配置成用于连接电力线；第一可释放接口；电力线通信模块，用于通过电力线发送和接收信息；智能模块，至少包括，第二可释放接口，可释放地与所述第一可释放接口接合；数字处理器；存储器，其可操作地连接到所述处理器并配置有用于使所述处理器通过所述电力线通信模块在所述电力线上接收和发送信息的指令。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电力线通信模块设置在所述主机设备中。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电力线通信模块设置在所述智能模块中。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储器配置有用于使所述处理器以至少第一配置或第二配置操作的指令：在所述第一配置中，所述处理器通过所述电力线通信模块从所述电力线接收信息，并根据所述信息控制所述主机设备；以及在所述第二配置中，所述处理器从数据收集设备获得数据，并通过所述电力线通信模块在所述电力线上基于所述数据发送信号。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述主机设备包括所述数据收集设备。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述智能模块包括所述数据收集设备。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述数据收集设备是传感器。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述传感器是所述智能模块的组成部分。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述传感器是环境光检测器、运动检测器、麦克风、相机、烟雾检测器、CO检测器、温度计、湿度监测器或甲烷检测器中的至少一种。10.根据权利要求1所述的系统，所述智能模块进一步包括无线接口。11.根据权利要求1所述的系统，进一步包括与所述智能模块通信链接的网络网关。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述网络网关与所述智能模块的无线接口无线链接。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述主机设备是灯。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述智能模块配置为通过所述第二可释放接口接收其所有电力。15.一种智能模块，其配置为附接到连接到电力线的主机设备，所述智能模块包括：可释放接口，其配置为与所述主机设备上的协作可释放接口电互连；数字处理器；以及存储器，其可操作地连接到所述处理器并配置有用于使所述处理器通过电力线通信模块在电力线上接收和发送信息的指令。16.根据权利要求15所述的模块，其中所述存储器配置有用于使所述处理器以至少第一配置或第二配置操作的指令：在所述第一配置中，所述处理器通过所述电力线通信模块从所述电力线接收信息，并根据所述信息控制所述主机设备；以及在所述第二配置中，所述处理器从数据收集设备获得数据，并通过所述电力线通信模块在所述电力线上基于所述数据发送信号。17.根据权利要求15所述的模块，其中所述智能模块包括传感器。18.根据权利要求17所述的模块，其中所述传感器是环境光检测器、运动检测器、麦克风、相机、烟雾检测器、CO检测器、温度计、湿度监测器或甲烷检测器中的至少一种。19.根据权利要求16所述的模块，所述智能模块进一步包括无线接口。20.根据权利要求16所述的模块，其中所述智能模块配置为通过所述可释放接口接收其所有电力。21.一种配置用于连接到具有智能模块的网络的设备，所述设备包括：电接口，其配置成用于连接电力线；电力线通信模块，用于通过所述电力线发送和接收信息；工作元件；用于控制所述工作元件的控制电路；数字处理器；以及存储器，其可操作地连接到所述处理器并配置有用于使所述处理器以至少第一模式操作的指令，在所述第一模式中，所述处理器通过所述电力线通信模块在所述电力线上接收信息，并基于所述信息控制所述控制电路。22.根据权利要求21所述的设备，其中所述处理器配置为基于简单设备管理协议(SDMP)处理指令。23.根据权利要求21所述的设备，其中所述工作元件是光源、热源、电动机、计时器、显示器、声源或视频源。24.根据权利要求23所述的设备，其中所述工作元件包括一个或多个发光二极管。25.根据权利要求21所述的设备，进一步包括第一可释放接口，其配置为与智能模块的第二可释放接口互连。26.根据权利要求21所述的设备，进一步包括加密芯片。27.一种网络，包括：具有两个或多个插座的电力线；第一和第二设备，其连接到所述两个多个插座并电连接到所述电力线，所述第一和第二设备配置成通过所述电力线通信；以及IM，其物理地和电气地连接到所述第一设备，使得所述IM通过所述第一设备电连接到所述电力线，并且配置为使所述第一和第二设备通过所述电力线在其间传输信息。28.根据权利要求27所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡尼，L·塔卡克斯，M·拉森，A·米申，
申请(专利权)人：天空公司，
类型：发明
国别省市：美国,US