用于传感应用的网络化照明基础设施制造技术

描述了用于传感应用的网络化照明基础设施以及使用现有路灯的网络。每个路灯成为网络中的节点，并且每个节点包括：功率端，其接收电能；光源，其连接到功率端；处理器，其连接到功率端；网络接口，其连接在处理器和照明系统网络之间；以及传感器，其连接到处理器，用来检测节点处的状态，作为响应将有关状态的信息提供给处理器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】描述了用于传感应用的网络化照明基础设施以及使用现有路灯的网络。每个路灯成为网络中的节点，并且每个节点包括：功率端，其接收电能；光源，其连接到功率端；处理器，其连接到功率端；网络接口，其连接在处理器和照明系统网络之间；以及传感器，其连接到处理器，用来检测节点处的状态，作为响应将有关状态的信息提供给处理器。【专利说明】用于传感应用的网络化照明基础设施 相关申请的引用本专利申请要求2012年9月12日提交的序列号为61 / 699968的美国临时专利申请的优先权，其标题为“作为传感器平台的照明基础设施”，代理人案卷号94551-841116，其内容通过引用而被并入本文中。
技术介绍
本专利技术涉及街道或其他照明系统的应用，作为能实现超出室外或室内空间照明的功能的传感器、平台、控制器和软件的网络的基础。世界上的工业化国家拥有广泛的室内和室外照明系统。街道，高速公路，停车场，工厂，办公楼，和所有类型的设施通常具有广泛室内和室外照明。直到最近几乎所有的这类照明采用白炽灯或高强度放电灯(HID)技术。但是白炽灯或HID照明光输出的电功率转换效率不高。用于白炽灯照明的电功率的相当大一部分以热量形式散失。这不仅浪费能源，而且常常导致灯泡本身以及照明装置出现故障。由于这些缺点，以及发光二极管或其他固态照明技术的操作及维护成本，拥有大量白炽灯或HID灯具的许多所有者将它们转换为使用固态照明。固态照明不仅提供更长寿命的灯泡，因此减少更换的劳动力成本，而且由此产生的装置在低温度下运行更长时间，进一步减少维护装置的需求。本申请的受让人为不同的自治市，商业和私有所有者提供照明更换服务和装置，使他们能够以降低维护成本并减少能源成本的方式操作他们的设施。
技术实现思路
我们已经开发了部署在街道或气压照明系统中的网络化传感器和应用框架。我们的系统的体系结构允许在已经就位的照明基础设施中或在其初始安装时部署网络化的系统。虽然系统通常最有利地部署在室外街道照明，其还可以部署在室内，例如在工厂或办公楼中。还有利地是，当系统部署在室外时，其可以在路灯灯泡从白炽灯照明改变为更有效照明(例如使用发光二极管(LED))时进行安装。这类白炽灯的更换成本高，主要是由于劳动力成本和要使用专用设备才能碰到每个路灯中的每个灯泡。此时通过安装这里描述的网络，与仅仅用LED灯泡更换现有的白炽灯泡相比，增加的成本是极小的。由于我们的系统具有许多不同的用途，我们将本文所描述的所部署网络，传感器，控制器和软件系统称为照明基础设施应用框架(LIAF)。所述系统使用照明基础设施作为使用硬件和软件相结合来实现的企业和客户应用平台。框架的主要组件是节点硬件和软件，传感器硬件，特定站点或基于云的服务器硬件，网络硬件和软件以及广域网资源，所述广域网资源能够实现数据采集、分析、动作调用以及与应用程序和用户通信。虽然这里在上下文中描述的是街道照明系统，但通过下面的描述所述系统也适于其他环境(例如在停车场或工厂环境中)是显而易见的。在优选的实施例中，我们的系统提供了一种使用现有室外、停车结构和室内工业灯的照明系统网络。每个灯可以成为网络中的节点，同时每个节点包括用于接收电能的功率控制终端，连接到功率控制终端的光源，连接到功率控制终端的处理器，用来连接处理器和照明系统网络的网络接口，以及连接到处理器用来检测节点状态的传感器。在下面描述的一些应用中，网络不依赖于照明系统。结合我们的系统允许每个节点传输信息到其他节点，并且将节点状态传输到中心位置。因此处理可以分布在LIAF的节点之间。我们使用与一些LIAF节点的网络接口连接的网关，以将节点的传感器信息提供给本地或基于云的服务平台，在所述服务平台中应用程序软件存储、处理、分发和显示信息。这个软件平台执行与在节点的传感器检测到的状态相关的所需操作。此外，网关可以从服务平台接收信息，并将这个信息提供给在其范围内的每个节点平台。所述信息可以用来方便灯光的维护，灯光的控制，控制摄像机，找到空车位，测量一氧化碳水平以及许多其他应用，在这里描述其中几个典型的应用。布置在节点或临近节点的传感器可以与控制器一起使用以控制光源，以及提供控制信号到连接节点的装置，例如锁定或解锁停车区域。多个网关可以用来将多个照明系统区域连接在一起以用于单一应用。通常每个节点将包括AC / DC转换器，其用来将所提供的AC电源转换为处理器、传感器等使用的DC。网关可以通过蜂窝、WIFI或其他方式的服务平台相互通信。所述传感器通常是检测特定状态的设备，例如检测玻璃破碎或汽车报警的音频设备、安全和停车相关检测的视频摄像机、运动传感器、光传感器、射频识别检测器、天气传感器或其他状态检测器。在另一个实施例中，我们提出了采集信息的传感器网络，其使用现有的照明系统，所述照明系统包括具有光源的固定装置。方法包括将每个固定装置处的光源更换为模块，所述模块包括连接到现有灯具电源的功率控制终端、更换光源、处理器、连接到处理器的网络接口以及连接到处理器的传感器。所述传感器检测节点周围的状态，同时将所述状态相关的信息发送到处理器。优选地，每个固定装置的每个模块的网络接口通常使用宽带或蜂窝通信网络连接在一起。使用通信网络从传感器采集信息，同时所述信息通过网络提供给在站点的本地服务器或在云端的服务器上运行的应用程序。基于本地或站点的应用程序服务器被称为站点控制器。运行在站点控制器上的应用程序可以管理一个或多个指定客户站点的数据。在优选的实施例中，每个固定装置的每个模块包括控制器和连接到控制器的装置，同时所述控制器用于触发所述装置执行的行动。如上所述，信号可以通过通信网络由计算设备发送到模块，并因此发送到控制器以触发照明系统的装置所执行的行动。【专利附图】【附图说明】图1说明了照明基础设施应用框架的整体结构的一部分；图2说明了在更高等级上系统的结构；图3是节点平台的方框图；图4是网关平台的方框图；图5是服务平台的方框图；图6是说明了照明基础设施应用的收入模型的示意图；图7说明了网络化照明系统的停车场应用；图8说明了网络化照明系统的照明维护应用；图9说明了网络化照明系统的仓库库存应用；图10说明了用于监控航运码头的网络化照明系统的应用程序；图11是说明了节点处的电源监控和控制电路的方框图；图12是说明了节点处的应用控制器的方框图。【具体实施方式】这里描述的所述照明基础设施应用框架是基于节点、网关和服务架构。所述节点架构由节点平台组成，所述节点平台布置在照明基础设施中的不同位置，例如单独的街道灯具。至少一些节点包括传感器，所述传感器采集数据并将数据报告给其他节点，并在某些情况下报告给构架中更高等级的节点。例如，在单独节点等级中，环境光传感器可以提供与照明装置的位置处的照明状态相关的信息。摄像机可以提供与节点发生的事件相关的信肩、O图1说明了我们的系统的整体结构的一部分。所示的照明节点10包括除了光源本身的节点平台。所述节点平台包括基于所需的特定应用，由照明节点10的所有者选择的不同类型的传感器30。在附图中描述了日光传感器31和占用传感器32。照明节点还包括控制器40，其响应于传感器30而执行多种功能，或响应于从其他源接收的控制信号而执行多种功能。在图中示出了三种示例性控制器，即用于控制灌溉系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于照明系统的网络的节点，所述节点包括：功率输入端，其接收电能；光源，其连接到所述功率输入端；处理器，其连接到所述功率输入端；网络接口，其连接在所述处理器和照明系统的网络之间；以及传感器，其连接到所述处理器，用来检测所述节点处的状态，作为响应将有关状态的信息提供给所述处理器，其中响应于所述传感器所提供的信息，所述处理器执行控制或应用程序功能中的至少一个。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R·坎普斯顿，H·马丁，
申请(专利权)人：赛西蒂系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US