技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的各實施例涉及用于確定能量使用的技術(shù)。更具體而言，本發(fā)明的各實施例涉及用于使用能量使用信息來支持改善的能量消耗的技術(shù)。

背景

跟蹤能量使用在許多情況下越來越重要。例如，許多規(guī)章要求商業(yè)建筑符合某些能源效率要求。為了監(jiān)測符合性，必須以某種方式測量能量使用。典型的測量技術(shù)基于會昂貴的并且復雜的專用硬件監(jiān)測器。

附圖簡述

本發(fā)明的各實施例是作為示例說明的，而不僅限于各個附圖的圖形，在附圖中，類似的參考編號引用類似的元件。

圖1是用于監(jiān)測能量消耗的體系結(jié)構(gòu)的一個實施例的框圖。

圖2是生態(tài)(Eco)感應建筑(ESB)體系結(jié)構(gòu)的一個實施例的概念框圖。

圖3是創(chuàng)建能量使用簡檔的技術(shù)的一個實施例的流程圖。

圖4是能量監(jiān)測服務代理的一個實施例的框圖。

圖5是電子系統(tǒng)的一個實施例的框圖。

具體實施方式

在下面的描述中，闡述了很多具體細節(jié)。然而，本發(fā)明的各實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實施。在其他情況下，沒有詳細示出已知的電路、結(jié)構(gòu)，以及技術(shù)，以便不至于使本描述變得模糊。

當前，在商業(yè)辦公環(huán)境中，沒有個人跨一系列并行活動(計算、照明、暖氣/冷氣、供電板、遠程充電等等)消耗的能量的量的數(shù)值表示。沒有分析單個用戶相對于他/她的建筑、樓層、部門等等的能量使用行為的分析方法。也沒有供建筑居住者表達他們的關(guān)于，例如，溫度、照明、空氣質(zhì)量等等的舒適級別的反饋機制。類似的限制也適用于其他環(huán)境。

圖1是用于監(jiān)測能量消耗的體系結(jié)構(gòu)的一個實施例的框圖。圖1的體系結(jié)構(gòu)用于平臺的單個用戶和包括建筑管理系統(tǒng)的建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的雙向通信。這可以向用戶提供更好的反饋以及更好的能量消耗的聚集視圖。

網(wǎng)絡100提供多個電子設備之間的互連。網(wǎng)絡100可以提供與圖1中未示出的任意數(shù)量的遠程設備的通信。網(wǎng)絡100可以是，例如，因特網(wǎng)。

數(shù)據(jù)庫(DB)服務器120可以與網(wǎng)絡100及其他系統(tǒng)耦合。DB服務器120也可以與建筑管理系統(tǒng)(BMS)140耦合，建筑管理系統(tǒng)140可以包括來自可以提供能量消耗數(shù)據(jù)的建筑系統(tǒng)(例如，HVAC、電氣、液壓，自動化)的信息或訪問它(例如，請求某些動作或信息)。DB服務器120可以通過BMS接口122(可以是一個或多個有線和/或無線接口)與BMS 140耦合。

DB服務器120包括被用來存儲由DB服務器120檢索，發(fā)送到DB服務器120，或由DB服務器120以別的方式獲取的信息的數(shù)據(jù)庫(DB)126。在一個實施例中，DB 126存儲從圖1中所示出的組件以及任何其他組件收集的能量消耗信息。外部接口128在DB服務器120及其他傳感器或組件(圖1中未示出)之間提供一個或多個有線和/或無線接口。

統(tǒng)計信息130可以是由DB服務器120導出的或被提供到DB服務器120的統(tǒng)計信息。統(tǒng)計信息130可以被用來提供能量消耗信息和/或分析和導出能量消耗信息。分析器124表示提供對由DB服務器120存儲的信息的分析的邏輯(例如，硬件、軟件、固件、其任何組合)。例如，分析器124可以提供對如此處所描述的能量消耗信息的宏觀分析或微觀分析。服務器132從DB服務器120向與DB服務器120耦合的設備提供服務。

傳感器150可以是向圖1的設備中的任何一個提供信息的任何傳感器。傳感器150可以是任何類型的傳感器，例如，溫度傳感器、光傳感器、風傳感器等等。傳感器150也可以包括軟傳感器，例如，以提供從其他形式的數(shù)據(jù)(諸如氣象臺報告)導出的傳感器格式的數(shù)據(jù)的軟件代理。功率計160可以是向圖1的設備中的任何一個提供功率信息的任何功率計。功率計160可以是例如，在電源插座、照明設備處監(jiān)測功率或任何其他電氣設備的功率消耗的任何類型的功率計。

平臺170表示可以與一個或多個與圖1的DB服務器120和/或其他設備互連的網(wǎng)絡耦合的任意數(shù)量類似的平臺。平臺170可以是，例如，膝上型計算機、臺式計算機或可用于提供此處所描述的某些信息或所有信息的任何其他設備。

在一個實施例中，除圖1中未示出的邏輯和計算組件之外，平臺170還包括圖1中所示出的代理中的一個或多個。能量監(jiān)測代理178可向平臺170的用戶提供能量監(jiān)測反饋和功能。溫度代理182可以監(jiān)測平臺170中和/或其周圍的溫度條件。例如，溫度代理182可以監(jiān)測平臺170所在的空間的環(huán)境溫度，或可以監(jiān)測平臺170的溫度。

能量代理172監(jiān)測和/或計算，或以別的方式確定平臺170的能量消耗。能量代理172可以如此處所描述的那樣操作，以確定能量消耗。位置代理174操作以確定平臺170的位置。位置代理174可以使用全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)，或用于確定平臺170的位置的其他技術(shù)。

照明代理176監(jiān)測平臺170周圍的照明級別。照明代理176可以包括，例如，環(huán)境光傳感器。照明代理176也可以計算或以別的方式確定平臺170中的和其周圍的光條件。

在概念上，此處所描述的技術(shù)通過跟蹤被監(jiān)測的系統(tǒng)(例如，平臺170)花費在各種操作狀態(tài)——諸如運行、空閑、關(guān)閉——的時間，并通過將在每一種狀態(tài)下花費的時間與在每一種狀態(tài)下汲取的平臺功率相乘，來計算能量使用(能量＝功率x時間)來操作。在一個實施例中，提供了(1)檢測被監(jiān)測的系統(tǒng)的操作狀態(tài)以及花費在那些操作狀態(tài)的時間的能力，以及(2)關(guān)于被監(jiān)測的系統(tǒng)的相關(guān)操作狀態(tài)中的每一種狀態(tài)下的功率消耗的信息。

通過提供軟件代理，以使用，例如，系統(tǒng)調(diào)用，來跟蹤平臺功率狀態(tài)占用，然后，通過利用每一種狀態(tài)下消耗的功率在時間狀態(tài)占用上求積分，如此產(chǎn)生以千瓦小時為單位的能量消耗，來計算出能量使用，此原理可以應用于具有帶有能量消耗率的操作狀態(tài)的任何電子設備(例如，HVAC系統(tǒng))，諸如臺式計算機或膝上型計算機。也可以監(jiān)測非電能消耗，例如，可以監(jiān)測供暖系統(tǒng)的狀態(tài)，可以通過使用供暖系統(tǒng)的狀態(tài)以及在每一種狀態(tài)下消耗的天然氣的量，來確定能量使用，從而確定能量消耗。此技術(shù)也適用于其他情況。

這種計算所需的單個平臺的特定狀態(tài)功率使用可以通過商業(yè)儀器來測量(一次工作臺/按所支持的平臺的室驗室測量值)，或由供應商通過機器可讀的方法，諸如在線web服務，作為規(guī)格來提供。請注意，供應商已經(jīng)測量這些類型的值，并將它們報告到標準和評級機構(gòu)，諸如ECMA和EnergyStar。

能量跟蹤代理可以駐留在平臺上，或在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的別處(例如，云服務，或一個設備充當另一個設備的代理——對打印機而言，PC)。當前能量測量是通過昂貴的外部硬件功率計來執(zhí)行的。

此處描述了生態(tài)感應建筑(ESB)數(shù)據(jù)模型和分析框架，以提供數(shù)據(jù)建模和分析實現(xiàn)，以準確地描繪個人級別的能量消耗的完整視圖，使用戶表達他/她的環(huán)境中的舒適，并分析收集到的數(shù)據(jù)以預測未來能源使用趨勢，并建議用戶降低能量消耗的可能的動作?？梢允褂孟铝腥齻€組件中的一個或多個。

圖2是生態(tài)感應建筑(ESB)體系結(jié)構(gòu)的一個實施例的概念框圖。ESB體系結(jié)構(gòu)的各種組件組合，以提供關(guān)于能量消耗的改善的單個反饋和監(jiān)測。

在一個實施例中，ESB數(shù)據(jù)模型定義用戶簡檔，210，該用戶簡檔210最初可以包括，例如，用戶的組織212和物流信息214，諸如他/她屬于什么部門，以及擔任什么類型的工作(例如，工程師、銷售、管理)，辦公室位于哪里，以及樓層或區(qū)域。額外的和/或不同的信息也可以包括在簡檔中。

數(shù)據(jù)模型也可以定義用戶可控制的能量消耗組件218以及周圍環(huán)境信息220，包括，例如，膝上型或臺式計算機、監(jiān)視器，供電板，作業(yè)燈、辦公室燈、個人加熱器/風扇、個人或共享打印機、個人能量配額、環(huán)境光、溫度、濕度、用戶位置等等。數(shù)據(jù)模型也可以使用戶提供關(guān)于諸如太熱或太冷、空氣質(zhì)量、照明等等的環(huán)境條件的反饋222。通過聚集單個信息，數(shù)據(jù)模型將范圍擴展到各種部門、建筑、樓層、工作區(qū)級別，諸如組能量配額、打印機能量配額等等。

在一個實施例中，ESB分析工具260使用通過ESB數(shù)據(jù)模型收集到的數(shù)據(jù)來分析能量使用和趨勢。例如，最近7天或30天的臺式計算機能量使用，或查看是否有任何異常行為或過多的能量使用。在一個實施例中，可以響應于過多的使用，生成268警告，該警告可以指出可能的病毒或惡意軟件程序問題，或故障等等。

在一個實施例中，也可以使用ESB分析工具260來分析用戶的總能量趨勢262，可以將該總能量趨勢262與，例如，另一個可比較的用戶的能量使用進行比較，以判斷該用戶是否在平均范圍內(nèi)。在一個實施例中，趨勢分析264可以將周圍環(huán)境信息作為可能的影響因素，例如，天氣、季節(jié)、辦公地點等等?；谟脩舻膶χ車h(huán)境條件的反饋266，ESB分析工具可以向建筑管理系統(tǒng)建議采取某些糾正動作。也可以將此信息聚集為組級別，如此，建筑管理員可以接收通知，并采取糾正動作268。

ESB分析工具260可以收集用戶數(shù)據(jù)240，例如，用戶的鍵盤246和鼠標244運動頻率和/或接近度信息242。通過分析用戶信息，ESB分析工具可以起作用以向用戶建議不同的電能節(jié)省選項，例如，在非高峰時間，在計算機上使用功率控制特征，或建議設施管理員將燈光調(diào)暗或調(diào)節(jié)HVAC設置。在一個實施例中，分析工具260可以通過建筑管理系統(tǒng)接口270與建筑管理系統(tǒng)進行交互，以向建筑管理系統(tǒng)的全部或一部分提供反饋(并可能控制它)。

圖3是創(chuàng)建能量使用簡檔的技術(shù)的一個實施例的流程圖?？梢允褂脠D3的過程來分析用戶能量消耗，并向用戶提供關(guān)于他/她的個人能量消耗的反饋。

監(jiān)測用戶的能量消耗，310。這可以使用任何監(jiān)測技術(shù)來實現(xiàn)，包括，但不僅限于，硬件功率監(jiān)測器，軟件監(jiān)測和外推/解釋，測試等等。單個能量消耗可以是對于一個或多個設備的，包括，例如，計算機、照明、暖氣/冷氣，電源插座，等等。例如，在辦公室內(nèi)消耗的所有功率可以分配給該辦公室的辦公人員。

用戶簡檔信息被用來分析能量消耗信息320。用戶簡檔信息可以被用來，例如，評估用戶的能量消耗?？梢允褂糜脩魬{據(jù)來確定用戶可以消耗多少能量，或者可以使用環(huán)境數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)用戶的能量預算。

用戶統(tǒng)計信息被用來分析能量消耗信息330。統(tǒng)計信息可以被用來，例如，確定用戶何時在辦公室中使用平臺，或確定用戶何時在辦公室中。也可以使用其他用戶統(tǒng)計信息。

生成能量使用簡檔，340?？梢允褂媚芰渴褂煤啓n來給用戶提供關(guān)于能量消耗的反饋。能量使用簡檔可以指出總能量使用以及單個組件的能量使用。能量使用簡檔也可以提供，例如，與其他用戶、用戶組，目標，預算等等的比較。可將能量使用簡檔傳輸?shù)嚼缯诒槐O(jiān)測的平臺和/或其他設備，350。

圖4是能量監(jiān)測服務代理的一個實施例的框圖。圖4的能量監(jiān)測服務代理可以是圖1中的服務器132的一部分，以例如從DB服務器120向與DB服務器120耦合的設備提供服務。

能量監(jiān)測服務代理400包括控制邏輯410，該控制邏輯410實現(xiàn)邏輯功能控制以指導能量監(jiān)測服務代理400的操作，和/或包括與指導能量監(jiān)測服務代理400的操作相關(guān)聯(lián)的硬件。邏輯可以是硬件邏輯電路和/或軟件例程。在一個實施例中，能量監(jiān)測服務代理400包括一個或多個應用412，這些應用412表示向控制邏輯410提供指令的代碼序列和/或程序。

能量監(jiān)測服務代理400包括存儲器414，該存儲器414表示存儲器設備和/或?qū)τ糜诖鎯?shù)據(jù)和/或指令的存儲器資源的訪問。存儲器414可以包括能量監(jiān)測服務代理400本地的存儲器，以及，或者可另選地，包括能量監(jiān)測服務代理400駐留在其上面的主機系統(tǒng)的存儲器。能量監(jiān)測服務代理400還包括一個或多個接口416，接口416表示相對于能量監(jiān)測服務代理400外部的實體(電子設備或人)的往返于能量監(jiān)測服務代理400的接入接口(例如，輸入/輸出接口、應用編程接口)。

能量監(jiān)測服務代理400還包括能量監(jiān)測服務引擎420，該引擎420表示啟用能量監(jiān)測服務代理400的一個或多個功能?？梢员话ㄔ谀芰勘O(jiān)測服務引擎420中的示例模塊包括用戶簡檔模塊430、用戶統(tǒng)計模塊440、分析模塊450和用戶反饋模塊460。如此處所使用的，模塊是指例程、子系統(tǒng)等等，無論是以硬件、軟件、固件或其某種組合實現(xiàn)的。

用戶簡檔模塊430操作以收集并維護如上文所描述的用戶簡檔信息。用戶簡檔模塊430可以從用戶那里請求信息和/或可以監(jiān)測用戶的活動以收集簡檔信息。用戶簡檔模塊430可以使用簡檔信息以對能量消耗數(shù)據(jù)進行操作，和/或可以向其他模塊和/或用于處理能量消耗數(shù)據(jù)的代理提供簡檔信息。

統(tǒng)計模塊440操作以收集并維護如上文所描述的統(tǒng)計信息。統(tǒng)計模塊440可以監(jiān)測用戶的活動以收集統(tǒng)計信息，和/或可以監(jiān)測用戶活動、各種設備的功率消耗，檢索歷史數(shù)據(jù)等等。統(tǒng)計模塊440可以使用統(tǒng)計信息以對能量消耗數(shù)據(jù)進行操作，和/或可以向用于處理能量消耗數(shù)據(jù)的其他模塊和/或代理提供統(tǒng)計信息。

分析模塊450利用來自用戶簡檔模塊430的用戶簡檔信息和來自統(tǒng)計模塊440的統(tǒng)計信息和/或其他信息，對能量消耗數(shù)據(jù)進行操作，以提供能量消耗分析功能。分析模塊450可以提供各種形式的分析，這些分析可以被用來，例如，向用戶、建筑管理員、建筑管理系統(tǒng)等等提供反饋(例如，以能量使用的圖形表示的形式)。分析模塊450也可以提供或維護可以用于分析或用于歷史記錄的歷史分析數(shù)據(jù)。分析模塊450也可以提供能量消耗的趨勢和投影信息。

用戶反饋模塊460提供由分析模塊450所提供的至少分析信息的圖形表示。用戶反饋模塊460可以使，例如，能量消耗的可視表現(xiàn)(metaphor)被顯示?？梢暠憩F(xiàn)的使用可以使用戶看一眼便可理解他/她的能量消耗，無需分析數(shù)值信息。用戶反饋模塊460也可以以圖形反饋來提供比較信息。例如，用戶可以看到歷史數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù)、與其他人或組的比較、建筑數(shù)據(jù)、樓層數(shù)據(jù)，組數(shù)據(jù)等等。

圖5是電子系統(tǒng)的一個實施例的框圖。圖5中所示出的電子系統(tǒng)旨在表示一系列電子系統(tǒng)(有線或無線)，包括，例如，臺式計算機系統(tǒng)、膝上型計算機系統(tǒng)、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)，包括啟用蜂窩的PDA、機頂盒。替換的電子系統(tǒng)可以包括更多，更少和/或不同的組件。

電子系統(tǒng)500包括總線505或其他通信設備以傳遞信息，以及可以處理信息的耦合到總線505的處理器510。盡管電子系統(tǒng)500被示為帶有單個處理器，但是，電子系統(tǒng)500可以包括多個處理器和/或協(xié)處理器。電子系統(tǒng)500可進一步包括耦合到總線505的隨機存取存儲器(RAM)或其他動態(tài)存儲設備520(被稱為主存儲器)，且可以存儲信息和可以是由處理器510執(zhí)行的指令。主存儲器504還可以用于在由處理器510執(zhí)行指令期間存儲臨時變量或其他中間信息。

電子系統(tǒng)500還可以包括耦合到總線505的可以存儲用于處理器510的靜態(tài)信息和指令的只讀存儲器(ROM)和/或其他靜態(tài)存儲器設備530。數(shù)據(jù)存儲設備540可以耦合到總線505以存儲信息和指令。諸如磁盤或光盤和對應的驅(qū)動器之類的數(shù)據(jù)存儲設備540可以耦合到電子系統(tǒng)500。

電子系統(tǒng)500也可以通過總線505耦合到顯示設備550，如陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)，用于向用戶顯示信息。包括字母數(shù)字及其他鍵的字母數(shù)字輸入設備560，可以耦合到總線505，以便向處理器510傳遞信息和命令選擇。另一種類型的用戶輸入設備可以包括字母數(shù)字輸入560，可以是，例如，鼠標、軌跡球，或光標方向鍵，以將方向信息和命令選擇傳遞到處理器510，并控制顯示器550上的光標移動。在一個實施例中，電子系統(tǒng)500包括能量代理570，可以是如此處所描述的能量代理。

電子系統(tǒng)500進一步可以包括網(wǎng)絡接口580，以提供對諸如局域網(wǎng)之類的網(wǎng)絡的訪問。網(wǎng)絡接口580可以包括，例如，具有天線585(可以表示一個或多個天線)的無線網(wǎng)絡接口。網(wǎng)絡接口580也可以包括，例如，通過網(wǎng)絡電纜587(可以是，例如，以太網(wǎng)電纜、同軸電纜、光纖電纜、串行電纜或并行電纜)通過網(wǎng)絡與遠程設備進行通信的有線網(wǎng)絡接口。

在一個實施例中，網(wǎng)絡接口580可以提供對局域網(wǎng)的訪問，例如，通過符合IEEE 802.11b和/或IEEE 802.11g標準，和/或無線網(wǎng)絡接口可以提供對個人區(qū)域網(wǎng)絡的訪問，例如，通過符合藍牙標準。也可以支持其他無線網(wǎng)絡接口和/或協(xié)議。

IEEE 802.11b對應于1999年9月16日批準的標題為“Local and Metropolitan Area Networks,Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications:Higher-Speed Physical Layer Extension in the 2.4GHz Band”(局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，部分11：無線局域網(wǎng)媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范：在2.4GHz頻帶中的較高速的物理層擴展)的IEEE標準802.11b-1999以及相關(guān)的文獻。IEEE 802.11g對應于2003年6月27日批準的標題為“Local and Metropolitan Area Networks,Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications,Amendment 4:Further Higher Rate Extension in the 2.4GHz Band”(局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，部分11：無線局域網(wǎng)媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范：在2.4GHz頻帶中的更進一步的較高速率擴展)的IEEE標準802.11g-2003以及相關(guān)的文獻。在藍牙特殊興趣組公司在2001年2月22發(fā)布的“Specification of the Bluetooth System:Core,Version 1.1(藍牙系統(tǒng)規(guī)范，核心，版本1.1)”中描述了藍牙協(xié)議。也可以支持藍牙標準的相關(guān)聯(lián)的以及以前的或后來的版本。

除通過無線局域網(wǎng)標準的通信之外，或代替它，網(wǎng)絡接口580還可以使用，例如，時分多址(TDMA)協(xié)議、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)協(xié)議、碼分多址(CDMA)協(xié)議，和/或任何其他類型的無線通信協(xié)議，來提供無線通信。

在一個實施例中，可以在沒有專用硬件功率計或傳感器的支持的情況下，收集能量消耗信息。即，平臺可以是自我監(jiān)測的，并根據(jù)監(jiān)測操作狀態(tài)，確定其自己的能量消耗信息。

在本說明書中對“一個實施例”或“實施例”的引用意思指和該實施例一起描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特征可以被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。在本說明書中的不同位置出現(xiàn)短語“在一個實施例中”不一定都是指同一個實施例。

盡管是通過幾個實施例來對本發(fā)明進行描述的，但是，那些精通相關(guān)技術(shù)的人將認識到，本發(fā)明不僅限于所描述的實施例，在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進行修改。如此，描述被視為說明性的，而不是限制性的。