相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2014年9月12日提交的美國專利申請?zhí)?4/485,424的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請是：(1)2009年9月25日提交的美國專利申請?zhí)?2/567,561的部分繼續(xù)申請；以及(2)2014年8月11日提交的美國專利申請?zhí)?4/457,032的部分繼續(xù)申請，該專利申請是2011年7月1日提交的美國專利申請?zhí)?3/175,770的分案申請，該專利申請是2009年9月25日提交的美國專利申請?zhí)?2/567,561的部分繼續(xù)申請，并且本申請要求2010年9月3日提交的美國臨時申請?zhí)?1/380,174和2010年7月2日提交的美國臨時申請61/361,296的權(quán)益。美國專利申請?zhí)?2/567,561、13/175,770、14/457,032和14/485,424以及美國臨時專利申請?zhí)?1/380,174和61/361,296通過引用以其全文結(jié)合在此。本公開內(nèi)容總體上涉及感測電功耗，并且更具體地涉及自校準(zhǔn)非接觸式功耗感測。
背景技術(shù)：
：在普適計算(ubicomp)和人機(jī)交互(hci)群體中，節(jié)能和環(huán)保反饋研究仍然是焦點(diǎn)?？紤]到家庭活動直接導(dǎo)致了美國能源消耗的28％，家庭是自然需要研究的場所。然而，房主甚至研究人員實(shí)時獲取全家功耗信息可能是具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。例如，某些智能儀表以15分鐘的時間間隔提供數(shù)據(jù)，但由于封閉源，通常是私人協(xié)議和應(yīng)用接口，獲得對信息的訪問可能是困難的。一種常見的方法是將可商購的電流互感器(ct)安裝在斷路器面板內(nèi)。然而，安全地安裝ct需要雇用受過訓(xùn)練的電工，因為這涉及在斷路器面板中將傳感器放置在主電氣饋線(electricalfeed)周圍。大部分研究人員和房主都沒有進(jìn)行這樣的安裝的培訓(xùn)或信心。事實(shí)上，美國國家電氣規(guī)范(nec)對ct的專業(yè)安裝要求具有嚴(yán)格的規(guī)定。此外，美國某些州共同禁止將ct安裝在斷路器面板內(nèi)，在這種情況下，替代方案是使用昂貴的直通儀表。直通儀表需要市電公司的參與，因為最終用戶無法篡改或改變電表的安裝。附圖說明為了有助于進(jìn)一步描述各實(shí)施例，提供了以下附圖，其中：圖1根據(jù)第一實(shí)施例展示了附接到結(jié)構(gòu)的斷路器和電力基礎(chǔ)設(shè)施的示例性系統(tǒng)的視圖；圖2展示了圖1的系統(tǒng)的框圖；圖3根據(jù)第二實(shí)施例展示了示例性系統(tǒng)的框圖；圖4根據(jù)實(shí)施例展示了的函數(shù)的示例性圖表，所述函數(shù)可以通過將預(yù)測函數(shù)放置在所述函數(shù)的區(qū)域中而導(dǎo)出；圖5根據(jù)實(shí)施例展示了函數(shù)的示例性圖表；圖6根據(jù)實(shí)施例展示了函數(shù)的示例性圖表；圖7根據(jù)實(shí)施例展示了函數(shù)的示例性圖表；圖8(上圖)展示了用于由多個磁場傳感器生成的輸出信號的磁通量的示例性圖表，并且圖8(下圖)展示了通過一條支線的相應(yīng)預(yù)測電流波形的示例性圖表；圖9(上圖)展示了預(yù)測電流波形和測量電壓波形的示例性圖表，并且圖9(下圖)展示了由用于預(yù)測電流波形的磁場傳感器生成的輸出信號的磁通量的示例性圖表；圖10(上圖)展示了預(yù)測電流波形和測量電壓波形的示例性圖表，并且圖10(下圖)展示了由用于預(yù)測電流波形的磁場傳感器生成的輸出信號的磁通量的示例性圖表；圖11展示了示出傳遞函數(shù)及其分解元素的示例性圖表；圖12展示了附接到斷路器和電力基礎(chǔ)設(shè)施的圖1的系統(tǒng)的視圖，示出了多個不同傳感器放置位；圖13根據(jù)另一實(shí)施例展示了使用感測設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備以及一個或多個處理模塊來感測正被提供給結(jié)構(gòu)的電力的方法的流程圖；圖14根據(jù)圖13的實(shí)施例展示了在感測到觸發(fā)事件時訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的方法的流程圖；圖15根據(jù)另一實(shí)施例展示了使用感測設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備以及一個或多個處理模塊來感測正被提供給結(jié)構(gòu)的電力的流程圖；圖16展示了適用于實(shí)現(xiàn)圖1-3的系統(tǒng)的實(shí)施例的計算機(jī)系統(tǒng)的正視圖；并且圖17展示了包括在圖16的計算機(jī)系統(tǒng)的機(jī)箱內(nèi)部的電路板中的元件的示例的代表性框圖。為了說明簡單和清楚起見，附圖示出構(gòu)造的一般方式，并且可以省略眾所周知的特征和技術(shù)的說明和細(xì)節(jié)以避免不必要地模糊本公開。另外，附圖中的元件未必按比例繪制。例如，圖中的一些元件的尺寸可以相對于其他元件而被放大，以幫助提高對本公開的實(shí)施例的理解。在不同的圖中，相同的參考數(shù)字指示相同的元件。說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果有的話)用于區(qū)分類似的元件并且未必用于描述特定的順序或時間次序。應(yīng)理解，所使用的這些的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那闆r下可互換，這樣使得在此說明的各實(shí)施例例如能夠按照除在此說明或以其他方式描述的那些之外的順序進(jìn)行操作。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及它們的任何變體意圖涵蓋非排他性的包括，這樣使得包括一系列元件的過程、方法、系統(tǒng)、物品、裝置或設(shè)備未必限于這些元件，而是可以包括沒有明確列舉或此類過程、方法、系統(tǒng)、物品、裝置或設(shè)備固有的其他元件。說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“左”、“右”、“前”、“后”、“頂部”、“底部”、“在...之上”、“在...之下”等(如果有的話)用于說明性目的并且未必用于描述永久的相對位置。應(yīng)理解，所使用的這些的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那闆r下可互換，這樣使得在此說明的設(shè)備、方法和/或制品的各實(shí)施例例如能夠按照除在此說明或以其他方式描述的那些之外的取向進(jìn)行操作。術(shù)語“耦合(couple)”、“耦合的(coupled)”、“耦合了(couples)”、“耦合有(coupling)”等應(yīng)被廣泛地理解為并且指代機(jī)械地或以其他方式連接兩個或更多個元件。兩個或更多個電氣元件可以被電耦合在一起，而不是機(jī)械地或以其他方式耦合在一起。耦合可以是任何持續(xù)時間，例如永久的或半永久的或僅一瞬間。“電耦合”等應(yīng)被廣泛地理解為并且包括所有類型的電耦合。在詞語“耦合的”附近沒有詞語“可移除地”、“可移除的”等并不表示所討論的耦合等是或不是可移除的。“機(jī)械耦合”等應(yīng)被廣泛地理解為并且包括所有類型的機(jī)械耦合。在詞語“耦合的”附近沒有詞語“可移除地”、“可移除的”等并不表示所討論的耦合等是或不是可移除的。如在此所定義的，如果兩個或更多個元件是由同一塊材料組成，那么它們是“整體的”。如在此所定義的，如果兩個或更多個元件中的每一個是由不同的材料塊組成，那么它們是“非整體的”。如在此所定義的，在一些實(shí)施例中，“近似地”可表示在所陳述值的±10％之內(nèi)。在其他實(shí)施例中，“近似地”可表示在所陳述值的±5％之內(nèi)。在另外的實(shí)施例中，“近似地”可表示在所陳述值的±3％之內(nèi)。在另外的其他實(shí)施例中，“近似地”可表示在所陳述值的±1％之內(nèi)。具體實(shí)施方式多個不同實(shí)施例包括一種用于對結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施中的電力使用進(jìn)行感測的系統(tǒng)。所述結(jié)構(gòu)可包括斷路器盒以及用于所述結(jié)構(gòu)的所述電力基礎(chǔ)設(shè)施的一個或多個主電源線路。所述系統(tǒng)可包括感測設(shè)備，所述感測設(shè)備被配置為附接到所述斷路器盒的面板上，所述面板覆蓋在所述一個或多個主電源線路的至少一部分上。所述感測設(shè)備可包括一個或多個磁場傳感器。所述系統(tǒng)還可以包括校準(zhǔn)設(shè)備，所述校準(zhǔn)設(shè)備被配置為電耦合到所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。所述校準(zhǔn)設(shè)備可以包括負(fù)載單元。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個或多個處理模塊，所述一個或多個處理模塊被配置為用于從所述感測設(shè)備接收一個或多個輸出信號。在所述感測設(shè)備被附接到所述面板時，所述感測設(shè)備可以沒有被電耦合或物理耦合到所述一個或多個主電源線路或所述電力基礎(chǔ)設(shè)施。所述一個或多個處理模塊可以被進(jìn)一步配置為用于至少部分地基于從所述感測設(shè)備接收到的所述一個或多個輸出信號來確定在所述感測設(shè)備被耦合在所述面板上的任何位置處時的電力使用。若干個實(shí)施例包括使用感測設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備以及一個或多個處理模塊來感測正被提供給結(jié)構(gòu)的電力的方法。所述感測設(shè)備可包括一個或多個磁場傳感器。所述感測設(shè)備可以被附接到斷路器盒的面板上。所述斷路器盒的面板可以至少覆蓋在用于結(jié)構(gòu)的電功基礎(chǔ)設(shè)施的一個或多個主電源線路的一部分上。所述校準(zhǔn)設(shè)備可以包括負(fù)載單元。所述校準(zhǔn)設(shè)備可以被電耦合到所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。所述方法可以包括在第一時間周期內(nèi)通過基于所述結(jié)構(gòu)中的多個普通功耗變化以分段方式確定第一傳遞函數(shù)來自動地校準(zhǔn)所述感測設(shè)備。所述方法還可以包括使用所述一個或多個處理模塊基于所述感測設(shè)備的一個或多個輸出信號以及所述第一傳遞函數(shù)來確定功耗測量結(jié)果。若干個實(shí)施例可以包括使用感測設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備以及一個或多個處理模塊來感測正被提供給結(jié)構(gòu)的電力的方法。所述感測設(shè)備可以被附接到斷路器盒的面板上。所述斷路器盒的面板可以至少覆蓋在用于結(jié)構(gòu)的電功基礎(chǔ)設(shè)施的一個或多個主電源線路的一部分上。所述校準(zhǔn)設(shè)備可以包括負(fù)載單元。所述方法可以包括至少部分地基于所述感測設(shè)備的一個或多個輸出信號來確定在所述一個或多個主電源線路中流動的電流。所述方法還可以包括確定在所述一個或多個主電源線路中流動的電流與由所述校準(zhǔn)設(shè)備測量出的電壓之間的相位差。所述校準(zhǔn)設(shè)備可以被電耦合到所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。所述感測設(shè)備可以包括一個或多個磁場傳感器，所述磁場傳感器被配置為用于測量由所述一個或多個主電源線路的至少一部分產(chǎn)生的磁通量、并且基于由所述感測設(shè)備測量出的所述磁通量來生成所述感測設(shè)備的所述一個或多個輸出信號。所述感測設(shè)備可以沒有被電耦合或物理耦合到所述一個或多個主電源線路。通過提供在斷路器面板外部的“粘附”傳感器，非接觸式功耗傳感器已經(jīng)被用來減少這樣部署的負(fù)擔(dān)。這種技術(shù)已經(jīng)利用磁傳感器來感測由流過斷路器面板內(nèi)的主線路的60赫茲(hz)電流所感應(yīng)的磁場?，F(xiàn)有的途徑是朝向簡單且易于部署非侵入式功率監(jiān)測的步驟，但可以考慮一些限制。首先，現(xiàn)有途徑可能要求用戶精確地定位面板上的傳感器，這對于最終用戶而言是難以執(zhí)行的任務(wù)。其次，現(xiàn)有途徑可能在磁傳感器和電流之間采取線性傳遞函數(shù)，這將其準(zhǔn)確度限制在小的電流范圍。第三，現(xiàn)有途徑不一定考慮到由可能駐留在磁傳感器正后方的區(qū)域中的各個分支電路產(chǎn)生的小的場。第四，現(xiàn)有途徑可能推斷出視在功率，但不一定是真實(shí)的(實(shí)際的)功率，因為它不考慮電壓波形和電流波形之間的相位信息。由于不能確定真實(shí)的功率，現(xiàn)有途徑可能無法準(zhǔn)確地推斷諸如緊湊型熒光燈(cfl)、發(fā)光二極管(led)、加熱通風(fēng)和空調(diào)(hvac)系統(tǒng)、計算機(jī)、電視機(jī)(tv)等的高電感負(fù)載的電力使用，所述高電感負(fù)載現(xiàn)在趨向于構(gòu)成現(xiàn)代家庭中的大部分功耗。此外，能源解集群體的研究人員只是利用視在功率數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)有限的效用。先前的技術(shù)已經(jīng)使用了插入式校準(zhǔn)器，但假定插入式校準(zhǔn)器將牽引已知的功率負(fù)載以適應(yīng)傳遞函數(shù)。然而，這種途徑的一個可能缺點(diǎn)在于，可能假設(shè)校準(zhǔn)器能夠牽引大范圍的負(fù)載，例如在0和20千瓦(kw)，這取決于存在的電器的尺寸和類型。由于安全散熱限制以及構(gòu)造這樣的小形狀因子設(shè)備的困難，插入式校準(zhǔn)器牽引這樣大的負(fù)載是不切實(shí)際的。存在許多可商購的傳感器用于測量和顯示每個插座處電器級別的能量使用，例如conserveinsighttm、greenswitch、和kill-a-watttm產(chǎn)品。在全屋功耗測量的情況下，一些流行的商業(yè)解決方案是theenergydetective和powercostmonitor產(chǎn)品。安裝ted產(chǎn)品涉及在斷路器面板內(nèi)部的主電氣饋線(干線)周圍放置ct，由于高壓電擊危險，這需要專業(yè)安裝。另一方面，powercost產(chǎn)品可以由房主輕松地安裝，而無需雇用電工，但可能要求具有暴露和兼容的光學(xué)端口的機(jī)電儀表或電子儀表。因此，所述產(chǎn)品可能受限于具有更新速率的具體類型的儀表、以及取決于儀表及其暴露的數(shù)據(jù)端口的性能。由于這種限制，試圖在沒有直接訪問干線的情況下推斷功率的非接觸式解決方案正在出現(xiàn)。一種這樣的途徑使用放置在斷路器開關(guān)本身的面上的磁傳感器來測量單獨(dú)斷路器上的電流。但是由于與其拯救生命的切斷操作的潛在干擾，大多數(shù)電氣規(guī)范不允許將任何東西放置在斷路器上以便延長使用。此外，這種途徑將需要將傳感器放置在每個斷路器上以收集整個家庭的電力使用，或者放置在主斷路器(如果存在的話)上。在類似的基于磁場的途徑中，需要將磁傳感器放置在面板上的每個斷路器開關(guān)上。除了需要若干個傳感器之外，這種途徑還需要由房主手動校準(zhǔn)，這對于房主來說執(zhí)行可能是非常困難和/或不切實(shí)際的。另一途徑使用放置在斷路器面板(而不是斷路器)的面上的一對磁傳感器來感測流過主匯流條的電流。這種途徑利用一組led來幫助指導(dǎo)用戶放置傳感器。這種途徑還使用負(fù)載校準(zhǔn)器創(chuàng)建傳遞函數(shù)，但假設(shè)線性傳遞函數(shù)和所述校準(zhǔn)器可以仿真房屋的整個功率范圍。盡管使用led來幫助放置，但其他分支電路和雜散電線可能影響傳感器下的磁場。此外，隨著各種電器的使用，磁通量的狀態(tài)整天一直在變化，這意味著led在初始安裝后斷路器面板狀態(tài)保持不變時是最有幫助的、并且在初始安裝后斷路器面板狀態(tài)顯著變化時是最不具有幫助的。進(jìn)一步地，所述途徑推斷了視在功率，但沒有考慮到電流與參考電壓之間的相位角。轉(zhuǎn)到附圖，圖1根據(jù)第一實(shí)施例展示了附接到結(jié)構(gòu)的斷路器190和電力基礎(chǔ)設(shè)施160的示例性系統(tǒng)的視圖100。圖2根據(jù)第一實(shí)施例展示了系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100僅是示例性的并且不限于在此所展示的實(shí)施例。系統(tǒng)100可以用于未在此具體描繪或描述的許多不同的實(shí)施例或示例中。系統(tǒng)100可以被認(rèn)為是用于對結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施160中的電力使用進(jìn)行感測的系統(tǒng)。例如，所述結(jié)構(gòu)可以是提供有不同電氣服務(wù)和/或用于指定目的的任何結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的示例包括單戶住宅、公寓、套間、聯(lián)排別墅、復(fù)式、三層、四層等，以及諸如營業(yè)所、倉庫和工廠等的商業(yè)結(jié)構(gòu)(以示例的方式列出，但沒有任何明示或暗示的限制)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括：感測設(shè)備110、顯示設(shè)備120、和/或校準(zhǔn)設(shè)備180。在許多示例中，系統(tǒng)100可以用于常規(guī)的斷路器盒或斷路器面板(例如斷路器面板190)上。美國斷路器面板一般符合基于來自美國國家電氣制造商協(xié)會(nema)的指南的通用電氣“風(fēng)格”的要求。具體地，斷路器面板以一般具有帶檢修門的前表面。所述前表面一般覆蓋主電氣饋線或線路連接到匯流條的內(nèi)部。如圖1所示，斷路器面板190可以包括多個單獨(dú)的斷路器，例如單獨(dú)的斷路器165和單獨(dú)的斷路器161。在多個不同實(shí)施例中，斷路器面板190可以包括具有外表面的面板196。在若干個實(shí)施例中，斷路器面板190可以包括門197，所述門提供對所述單獨(dú)斷路器(例如，161、165)和/在面板196的訪問。在多個實(shí)施例中，斷路器面板190可以包括一個或多個主斷路器(未示出)。在許多實(shí)施例中，斷路器面板190可以至少包括多個主電力導(dǎo)體193、194和195的一部分。在多個不同實(shí)施例中，單獨(dú)的斷路器(例如，161、165)可以包括多個斷路器杠桿(例如，分別為斷路器杠桿162和166)、并且可以通過多個分支電路(例如分別為分支電路163和167)提供電力。例如，分支電路163可以向結(jié)構(gòu)的插座164提供電力，和/或分支電路167可以向結(jié)構(gòu)的插座168提供電力。在若干個實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施160可以至少包括：斷路器面板190；主電力導(dǎo)體193、194和195(“饋線”/“支線”)；以及結(jié)構(gòu)中的分支電路，例如分支電路163和167。在許多示例中，主電力導(dǎo)體193、194和195可以電耦合到附接條198和/或連接到一個或多個匯流條(例如匯流條199)，所述匯流條可以向電力基礎(chǔ)設(shè)施160中的所述單獨(dú)的斷路器(例如，161、165)和分支電路(例如，163、167)供應(yīng)電力。在許多實(shí)施例中，面板196可以覆蓋主電力導(dǎo)體193、194和195和防止人們因為不小心而接觸到這些通電的電力導(dǎo)體的相關(guān)電路的至少一部分。面板196可以由鋼或另一金屬構(gòu)成。在許多示例中，門197覆蓋所述單獨(dú)的斷路器(例如，161、165)、并且由于美觀原因通常是關(guān)閉的，但是可以打開以允許訪問斷路器面板190內(nèi)的所述單獨(dú)的斷路器(例如，161、165)的杠桿(例如，162、166)。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以用于通過推斷通過主電力導(dǎo)體193、194和195正在牽引的電流來計算所述結(jié)構(gòu)中的電流消耗。一般地，家用小型商用電氣服務(wù)典型地是240伏特(v)分相服務(wù)。這是指提供兩個180度不同相的120v交流(ac)源導(dǎo)體(例如，功率導(dǎo)體193和195)以及能夠用于從功率導(dǎo)體193或194回路電流的中性導(dǎo)體(例如，功率導(dǎo)體194)的市電。功率導(dǎo)體193、194、和195可以是“饋線”或“主”電力導(dǎo)體，這些功率導(dǎo)體在被拆分成服務(wù)所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同負(fù)載的分支電路(例如，163、167)之前承載從市電進(jìn)入的功率。120v負(fù)載可以主要包括更低瓦特數(shù)的負(fù)載，例如，插入標(biāo)準(zhǔn)的三插腳120v、15a或120v、20a插座的負(fù)載，以及具有小于約2kw(千瓦特)功率牽引的小型電器。這些負(fù)載可以用線連接在多個單獨(dú)的電路中并且被附接到多個插座(例如，插座164和168)，并且可以在主電力導(dǎo)體193和194對之間(“第一相分支”或“第一支線”)或在主電力導(dǎo)體195和194對(“第二相分支”或“第二支線”)之間流動。240v負(fù)載典型地是消耗多于兩kw(千瓦特)的大型裝置(例如，烘干機(jī)、爐子、空調(diào)壓縮機(jī)、電基板加熱器)。在這種情況下，負(fù)載電流在功率導(dǎo)體193和195之間流動并且沒有負(fù)載電流在功率導(dǎo)體194中流動。因為功率導(dǎo)體193和195上的電壓之間的180度的相位關(guān)系，總電壓是240v。工業(yè)建筑通常具有三相服務(wù)，其中三相位彼此偏移120度。雖然上面已經(jīng)描述了單相電力服務(wù)，但是系統(tǒng)100也可以與三相電力服務(wù)一起使用。在任一情況下，系統(tǒng)100可以預(yù)測流過所有支線的電流(例如，主電力導(dǎo)體193、194、195)。通過感測由主電力導(dǎo)體193、194和195生成的磁場，系統(tǒng)100可以感測所有負(fù)載從市電牽引的總電流，因為所述結(jié)構(gòu)中的所有負(fù)載平行地連接到功率導(dǎo)體193、194、和/或195。從主支線(例如，193、194、195)生成的場可以用于分別估計流過每個支線(例如，193、194、195)的電流，所述場從線(例如，193、194、195)輻射幾厘米并且甚至通過面板196的金屬片層。在理想情況下，磁場將隨著電流變化而線性地縮放。然而，由于來自于所有相鄰的線的場、經(jīng)反射的磁場、以及金屬片的磁非線性，磁場與電流之間的關(guān)系在實(shí)踐中不是那么簡單的。仍然參照圖1和圖2，在許多實(shí)施例中，感測設(shè)備110可以包括一個或多個磁場傳感器，例如磁場傳感器111、112、113和114。磁場傳感器111-114可以包括電感拾取器、霍爾效應(yīng)傳感器、磁阻傳感器或被配置為由于響應(yīng)于由斷路器面板190內(nèi)部的導(dǎo)體生成的時變磁場的任何其他類型的傳感器。例如，磁場傳感器111-114可以是radioshack可移動電話拾音器傳感器，型號為07c12。磁場傳感器111-114可以被放置在面板196的外表面上，以檢測從面板196后方的主電力導(dǎo)體193、194和195以及一些分支電路(例如，163、167)中流過的60hz電流輻射的磁場。圖1示出了感測設(shè)備110在面板196上的樣本放置。在一些實(shí)施例中，磁場傳感器(例如，111-114)可以使用普適電路印刷技術(shù)印刷成電感器陣列，所述電感器陣列可以允許感測設(shè)備110作為貼紙附接到斷路器面板190。在若干個實(shí)施例中，感測設(shè)備110可以包括一個或多個磁體117。在多個實(shí)施例中，磁體117可以是永磁體，從而磁體117可以產(chǎn)生持久磁場。在多個不同實(shí)施例中，所述一個或多個磁場傳感器(例如，111-114)可以被多個磁體117包圍。在多個不同的實(shí)施例中，可以將這些磁體117放置成減小位于主電力導(dǎo)體193、194和195與磁場傳感器111-114中間的面板196的金屬片的磁非線性的影響。在主電力導(dǎo)體193、194和/或195中流動的實(shí)際電流波形與由磁場傳感器111-114感測到的磁波之間的時間差可以取決于面板196的材料的磁飽和度和磁導(dǎo)率。用磁體117使磁場飽和可以降低由面板196的金屬片引起的非線性。換句話說，可以通過用磁體117圍繞磁場傳感器111-114來減小實(shí)際波形與所感測到的波形之間的相位差的非線性，這有利地產(chǎn)生對相位角計算的更準(zhǔn)確的預(yù)測，如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的。在許多實(shí)施例中，感測設(shè)備110可以包括附接機(jī)構(gòu)219。附接機(jī)構(gòu)219可以被配置為由于將感測設(shè)備110附接到斷路器面板190的表面，例如面板196。在一些示例中，附接機(jī)構(gòu)219可以包括粘合劑、鉤環(huán)材料、磁體、或另一附接機(jī)構(gòu)。在多個不同實(shí)施例中，感測設(shè)備110可以包括發(fā)射器215和/或電源216，所述發(fā)射器可以用于發(fā)射用于由磁場傳感器111-114感測到的磁場的一個或多個信號。例如，發(fā)射器215可以是有線或無線信道。例如，發(fā)射器215可以使用諸如wi-fi(無線保真、ieee(電氣和電子工程師協(xié)會)802.11標(biāo)準(zhǔn))、紫蜂(ieee802.15.4)、藍(lán)牙(ieee802.15.1)的通信協(xié)議或諸如專有數(shù)據(jù)通信協(xié)議的另一合適協(xié)議進(jìn)行通信。在一些實(shí)施例中，電源216可以是電池或其他合適的電源，并且可以提供用于通過發(fā)射器215進(jìn)行傳輸?shù)碾娏?。仍然參照圖1和圖2，在許多實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備180可以包括電插頭282，所述電插頭可以插入結(jié)構(gòu)中的插座(例如插座164或168)中、并且可以允許校準(zhǔn)設(shè)備電耦合到分支電路(例如分支電路161和/或分支電路167)。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括單個校準(zhǔn)設(shè)備180。在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括多于一個的校準(zhǔn)設(shè)備，例如校準(zhǔn)設(shè)備180。例如，第一校準(zhǔn)設(shè)備(例如，180)可以電耦合在電力基礎(chǔ)設(shè)施160的第一相分支(第一支線)上，并且第二校準(zhǔn)設(shè)備(例如，180)可以電耦合在電力基礎(chǔ)設(shè)施160的第二相分支(第二支線)上。在許多實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備284可以包括收發(fā)器284，所述收發(fā)器可以用于接收通信以控制校準(zhǔn)設(shè)備180。例如，收發(fā)器284可以是有線或無線信道，和/或可以使用諸如wi-fi、紫蜂、藍(lán)牙的通信協(xié)議或其他合適協(xié)議進(jìn)行通信。在許多實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備180可以包括負(fù)載控制單元283和負(fù)載單元281。負(fù)載單元281可以包括一個或多個校準(zhǔn)負(fù)載和/或一個或多個開關(guān)。所述開關(guān)可以是機(jī)械繼電器開關(guān)、固態(tài)繼電器、三端雙向可控硅開關(guān)、晶體管(例如場效應(yīng)晶體管(fet)、硅控整流器(scr)、雙極結(jié)型晶體管(bjt)、絕緣柵雙極晶體管(igbt)等)、或另一合適的可控開關(guān)器件。通過使用開關(guān)，所述一個或多個校準(zhǔn)負(fù)載可以暫時電耦合到所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施160的分支電路(例如，163或167)，以便于傳感器110和/或系統(tǒng)100的校準(zhǔn)。負(fù)載單元281中的校準(zhǔn)負(fù)載可以是一個或多個電阻器和/或一個或多個電抗負(fù)載，例如具有或不具有電阻部件的電感器或電容器。附加地，校準(zhǔn)負(fù)載可以是具有可變電阻的負(fù)載。作為示例，校準(zhǔn)負(fù)載可以是四個高功率電阻器(例如，零件號為tghlvr100je的ohmite機(jī)箱安裝電阻器)，所述高功率電阻器可以通過所述開關(guān)串聯(lián)和/或并聯(lián)組合。在多個實(shí)施例中，負(fù)載控制單元283可以包括用于從收發(fā)器284接收通信的微控制器，和/或可以向負(fù)載單元281的開關(guān)發(fā)送信號以驅(qū)動繼電器。開關(guān)信號可以用于臨時完成分支電路(例如，163、167)并且使一個或更多的校準(zhǔn)負(fù)載接通來完成電路并通過主電力導(dǎo)體193、194和/或195牽引功率。例如，負(fù)載控制單元可以驅(qū)動所述開關(guān)以提供25瓦特(w)、100w、200w、和/或300w的負(fù)載。所述一個或多個校準(zhǔn)設(shè)備(例如，180)可以牽引一個或一系列已知負(fù)載，以自動地校準(zhǔn)感測設(shè)備110和/或系統(tǒng)100。在多個實(shí)施例中，可以由校準(zhǔn)設(shè)備180牽引的最大負(fù)載是1000w。在另一實(shí)施例中，可以由校準(zhǔn)設(shè)備180牽引的最大負(fù)載是300w。在又一實(shí)施例中，可以由校準(zhǔn)設(shè)備180牽引的最大負(fù)載是50w。由校準(zhǔn)設(shè)備180牽引的相對較小的最大負(fù)載可以有利地允許校準(zhǔn)設(shè)備安全地散熱，降低功耗、和/或以小的形狀因子提供。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以有利地通過校準(zhǔn)設(shè)備180利用所述結(jié)構(gòu)中發(fā)生的實(shí)際正常電活動來拉高到僅300w，但仍然可以在所述結(jié)構(gòu)的可能電力使用的整個范圍(例如在0和20kw之間)內(nèi)、和/或以小的增量(例如10w的增量)校準(zhǔn)傳感器110和/或系統(tǒng)100。在一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備180可以包括電壓傳感器285。電壓傳感器285可以被配置為用于感測電力基礎(chǔ)設(shè)施160的電壓和/或感測電力基礎(chǔ)設(shè)施160的電壓的相位，所述電壓和/或相位可以通過電插頭184與電力基礎(chǔ)設(shè)施160(例如插座164)的連接進(jìn)行測量。在多個不同實(shí)施例中，由電壓傳感器285感測到的電壓和/或相位可以通過收發(fā)器284傳輸。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以使用電壓的相位來促進(jìn)真實(shí)功率的計算。仍然參照圖1和圖2，在許多實(shí)施例中，顯示設(shè)備120可以包括電源223。在一些實(shí)施例中，電源223可以是可向顯示設(shè)備120提供電力的電池或電插頭(例如電插頭128)。電插頭可以插入電力基礎(chǔ)設(shè)施160，例如插座168。在多個實(shí)施例中，顯示設(shè)備120可以被配置為用于從感測設(shè)備110接收輸出信號和/或經(jīng)由收發(fā)器224從校準(zhǔn)設(shè)備180接收電壓信息。在多個不同實(shí)施例中，顯示設(shè)備120可以經(jīng)由收發(fā)器224向校準(zhǔn)設(shè)備180發(fā)送控制信號，例如用于激活負(fù)載單元281的信號。在多個不同實(shí)施例中，收發(fā)器224可以是有線或無線信道，和/或可以使用諸如wi-fi、紫蜂、藍(lán)牙的通信協(xié)議或其他合適協(xié)議進(jìn)行通信。在一些實(shí)施例中，顯示單元120可以包括處理模塊225、存儲器226、和/或顯示器121。在若干個實(shí)施例中，計算單元120可以是小形狀因子顯示設(shè)備。在其他實(shí)施例中，計算單元120可以是個人計算機(jī)(pc)。在多個不同實(shí)施例中，顯示器121可以被配置為用于顯示諸如電力使用的信息，并且可以是監(jiān)視器、觸摸屏、液晶顯示器(lcd)、或其他合適的顯示器。在多個不同實(shí)施示例中，顯示器121可以將本文描述的技術(shù)的結(jié)果顯示給諸如住宅的結(jié)構(gòu)中的最終用戶。在多個實(shí)施例中，處理模塊225可以是一個或多個處理單元，例如由德州儀器公司制造的msp430微控制器。在另一實(shí)施例中，處理模塊225可以是數(shù)字信號處理器，例如由德州儀器制造的tms320vc5505數(shù)字信號處理器、或由模擬器件公司制造的blackfin數(shù)字信號處理器。在一些實(shí)施例中，處理模塊225可以被配置為用于使用來自感測設(shè)備110的電流測量值來確定感測設(shè)備110的校準(zhǔn)、并且確定所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施160中的電電力使用(例如主電力導(dǎo)體193、194和195的電流和/或電力)。在一些示例中，處理模塊225可以執(zhí)行存儲在存儲器226中的計算機(jī)指令的一個或多個模塊，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222、傳遞函數(shù)模塊229、相位角模塊228、和/或功耗模塊227，下面將更詳細(xì)地描述。存儲器226可以是一個或多個非瞬態(tài)數(shù)據(jù)存儲元件。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖3根據(jù)第二實(shí)施例示出了示例性系統(tǒng)300的框圖。系統(tǒng)300僅是示例性的并且不限于在此所展示的實(shí)施例。系統(tǒng)300可以用于未在此具體描繪或描述的許多不同的實(shí)施例或示例中。系統(tǒng)300可以與系統(tǒng)100(圖1和圖2)類似或相同，并且系統(tǒng)300的各個組件可以與系統(tǒng)100的各個組件(圖1和圖2)相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，系統(tǒng)300可以包括感測設(shè)備110和校準(zhǔn)設(shè)備380。在許多實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備380可以包括多個不同元件和/或執(zhí)行校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)和顯示設(shè)備120(圖1和圖2)的各個功能。例如，校準(zhǔn)設(shè)備380可以包括來自校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)的負(fù)載單元281、負(fù)載控制單元283、電壓傳感器285、以及電插頭282，并且可以包括顯示設(shè)備120(圖1和圖2)的處理模塊225、存儲器226、顯示器121、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222、傳遞函數(shù)模塊229、相位角模塊228、以及功耗模塊227。在多個不同實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)和顯示設(shè)備120(圖1和圖2)的兩個或更多個元件可以在校準(zhǔn)設(shè)備380中組合為單個元件。例如，在校準(zhǔn)設(shè)備380中收發(fā)器284(圖2)可以組合在收發(fā)器224中。作為另一示例，顯示設(shè)備120中的電源223(圖2)可以組合在校準(zhǔn)設(shè)備380的電插頭282中。參照圖1-3，磁場傳感器111-114可以各自感測從斷路器面板190下方的主電力導(dǎo)體193、194和/或195生成的磁場，并且可以生成表示所述磁場的輸出信號。由磁場傳感器111生成的輸出信號在此表示為s1。由磁場傳感器112生成的輸出信號在此表示為s2。由磁場傳感器113生成的輸出信號在此表示為s3。由磁場傳感器114生成的輸出信號在此表示為s4。為了將所感測的磁場轉(zhuǎn)換成電流，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以使用傳遞函數(shù)，所述傳遞函數(shù)可以在給定所感測的磁通量的情況下確定感應(yīng)所述通量的主支線中的潛在電流是多大。系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以使用校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)和/或校準(zhǔn)設(shè)備380(圖3)來推斷所述傳遞函數(shù)，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以在給定時間通過為負(fù)載單元281中的電阻負(fù)載供電來牽引已知量的電流，而是磁場傳感器(例如，111-114)感測由于所述電流牽引導(dǎo)致的磁場發(fā)生的變化。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以生成傳遞函數(shù)，所述傳遞函數(shù)可以用于將這些磁場信號轉(zhuǎn)換成流動穿過主電力導(dǎo)體193、194和/或195中的每一者的電流波形。為了預(yù)測真實(shí)功率，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以確定電流波形的均方根(rms)值以及電流與電壓波形之間的相位角，而不僅僅是電流的rms值。因為由斷路器面板190的基本特征和感測到的磁場造成的各種挑戰(zhàn)，給定磁通量創(chuàng)建用于計算電流波形的傳遞函數(shù)可能不是數(shù)學(xué)上最簡單的。第一挑戰(zhàn)可能是雜散磁通量。除了主電力導(dǎo)體193、194和/或195之外，斷路器面板190還由穿過所述單獨(dú)的斷路器(例如，161、165)的其他電線構(gòu)成。還存在在主線路周圍穿行的多條線，所述線各自可以根據(jù)流過它們的電流而輻射相當(dāng)量的磁場。磁場傳感器111-114可以感測從所有這些源輻射的磁場。為了使用確定僅由主線路輻射的磁場，在通過僅標(biāo)識從主電力導(dǎo)體193、194和/或195輻射的磁通量的傳遞函數(shù)進(jìn)行預(yù)測的過程中應(yīng)當(dāng)消除由周圍的線輻射的磁場。第二挑戰(zhàn)可能是感測設(shè)備110的位置。由磁場傳感器111-114感測到的磁場的量可以取決于磁場傳感器111-114與主電力導(dǎo)體193、194和/或195之間的距離。為了使系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300成為允許感測設(shè)備110放置在斷路器面板的任何位置的布置不變系統(tǒng)，傳遞函數(shù)應(yīng)當(dāng)能夠適應(yīng)磁場傳感器111-114與主電力導(dǎo)體193、194和/或195之間的任何距離。第三挑戰(zhàn)可能是隔離主電力導(dǎo)體193、194和/或195中的每一者的磁通量。流過每個主電力導(dǎo)體193、194和/或195的電流可以貢獻(xiàn)于每個磁場傳感器111-114所感測到的磁場。然而，傳感器110先驗地不知道由主電力導(dǎo)體193、194和/或195各自生成的磁場中的多少貢獻(xiàn)于由磁場傳感器111-114感測到的每個磁場。如圖1所示，磁場傳感器111(最左側(cè)的傳感器)和磁場傳感器114(最右邊的傳感器)分別可能主要受最左邊的支線(主電力導(dǎo)體193)和最右邊的支線(主電力導(dǎo)體195)的影響。但是，影響比率是先驗未知的。對于磁場傳感器112和113(兩個中間傳感器)，情形可能更加不可預(yù)測。所述傳遞函數(shù)應(yīng)當(dāng)能夠算出每個主電力導(dǎo)體193、194和/或195對每個磁場傳感器111-114影響的比率。第四挑戰(zhàn)可能是斷路器面板(例如，斷路器面板190)的布線的不確定性。雖有nema和nec頒布的指南，斷路器面板的內(nèi)部布線可能因各種因素而明顯不同，例如安裝所述斷路器面板的電工的技能和/或經(jīng)驗。傳遞函數(shù)應(yīng)當(dāng)能夠與基于任何類型布線的任何斷路器面板一起使用。因為這些挑戰(zhàn)可能在不同的斷路器面板上變化，所以相同的電負(fù)載量可能在不同的面板中產(chǎn)生不同的磁場量。此外，即使在具有相同定位的感測設(shè)備110的相同面板中，電負(fù)載量與磁場之間的關(guān)系可以取決于斷路器面板190整體內(nèi)的現(xiàn)有磁場。例如，通過主電力導(dǎo)體193、194或195之一的基線電流可以是i1，并且ich量的正變化可以導(dǎo)致s1的sch1的正變化。如果基線電流變化至i2，則相同的正ich變化可以導(dǎo)致不同的變化量sch2。根據(jù)磁場如何從不同的線輻射以及它們的建設(shè)性或非建設(shè)性的干涉，盡管是正的ich值，但sch2的值甚至可以是負(fù)的。因此，主電力導(dǎo)體193、194和/或195中的電流與由磁場傳感器111-114感測到的磁場之間的關(guān)系可以是非線性的，和/或可以取決于現(xiàn)有的基線磁場和/或其他磁場的存在。為了適應(yīng)這種可變性和非線性，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以為所述斷路器面板的每個“狀態(tài)”創(chuàng)建多個多項式方程。通過根據(jù)磁通量來限定狀態(tài)，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以為每個狀態(tài)建立函數(shù)。這樣的問題可以非常適合于學(xué)習(xí)以給定狀態(tài)作為輸入的函數(shù)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。例如，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以本質(zhì)上學(xué)習(xí)用于根據(jù)輸入預(yù)測輸出的多項式函數(shù)。在多個實(shí)施例中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以使用負(fù)載單元281構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。如上所述，校準(zhǔn)設(shè)備可以應(yīng)用各種負(fù)載，例如循環(huán)通過一系列25w、100w、200w和300w的負(fù)載。就在校準(zhǔn)器接通負(fù)載之前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以開始跟蹤由感測設(shè)備110測量到的值。接通負(fù)載引起總電流并且因此引起磁通量的變化。磁通量的這種變化可以由系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300記錄。對于每個校準(zhǔn)器動作(例如，通過負(fù)載單元281接通或斷開負(fù)載)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以構(gòu)建用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練實(shí)例。這種實(shí)例的結(jié)構(gòu)如表1所示。每行的前八列可以是學(xué)習(xí)算法的輸入特征。第九列可以是算法將嘗試學(xué)習(xí)的輸出值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以由一個輸入層、一個輸出層、以及兩個隱藏層組成，每個層中具有五個神經(jīng)元。在許多實(shí)施例中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以使用具有本文所述的輸入和輸出的傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來學(xué)習(xí)所述函數(shù)。表1s1ps1cs2ps2cs3ps3cs4ps4cich在表1中，s1p、s2p、s3p和s4p可以是在校準(zhǔn)器接通負(fù)載之前分別由磁場傳感器111-114生成的四個輸出信號的rms值。s1c、s2c、s3c和s4c可以是在校準(zhǔn)器接通負(fù)載之后分別由磁場傳感器111-114生成的四個輸出信號的rms值。ich可以是當(dāng)將校準(zhǔn)器插入時添加到支線(主電力導(dǎo)體193、194或195之一)的電流量。因為磁通量變化與電流變化之間的關(guān)系可以取決于存在于斷路器面板190中的現(xiàn)有磁通量，所以在許多實(shí)施例中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以使用先前的和當(dāng)前的磁通量作為輸入特征，而不是僅使用通量的變化。在多個實(shí)施例中，校準(zhǔn)設(shè)備180可以使負(fù)載單元281的每個負(fù)載接通五秒鐘。在五秒鐘后，校準(zhǔn)設(shè)備180可以斷開負(fù)載單元281的負(fù)載，并且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以捕獲類似的事件并且計算用于所述斷開事件的類似的訓(xùn)練實(shí)例。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300不能訪問經(jīng)過每個主電力導(dǎo)體193、194和/或195的電流的絕對值。在若干個實(shí)施例中，唯一的先驗信息可以是校準(zhǔn)單元180致使主電力導(dǎo)體193、194和/或195的電流變化的量。因此，在許多實(shí)施例中，可以訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以僅預(yù)測電流值的變化，而不是絕對電流值。為了預(yù)測主電力導(dǎo)體193、194和/或195各自中的絕對電流波形，傳遞函數(shù)模塊229可以使用幾何變換技術(shù)，所述幾何變換技術(shù)可以利用所述預(yù)測模型和住宅中的自然電氣活動來創(chuàng)建將傳感器值轉(zhuǎn)換為電流波形的傳遞函數(shù)。為了簡單起見，以下技術(shù)的描述僅使用一個而不是四個磁場傳感器(例如，111-114)，并且僅使用單個支線(主電力導(dǎo)體193、194和/或195之一)。首先，系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)可以使用由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)生成的經(jīng)收集的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來創(chuàng)建初始傳遞函數(shù)。所述傳遞函數(shù)可以只用于小范圍的磁場值，所述磁場值可能受限于校準(zhǔn)設(shè)備(例如180(圖1和圖2)，380(圖3))可提供的負(fù)載的范圍。該范圍可以被存儲為校準(zhǔn)區(qū)域，而同時跟蹤當(dāng)前的磁傳感器值。在結(jié)構(gòu)中使用多個電器時，隨著磁傳感器值隨著時間的推移而變化，系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)可以使用校準(zhǔn)設(shè)備(例如180(圖1和圖2)，380(圖3))通過所述校準(zhǔn)設(shè)備牽拉小的負(fù)載來校準(zhǔn)未校準(zhǔn)的區(qū)域。在那個級別觀測到的磁場信號的差異可以用于更新所述傳遞函數(shù)。在許多實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)100和/或系統(tǒng)300開始校準(zhǔn)傳感器110時，已知的唯一信息是由每個磁場傳感器測量到的當(dāng)前rms磁場(sk)。校準(zhǔn)設(shè)備180可以在當(dāng)前磁場的頂部初始牽引一系列100w、200w和300w的負(fù)載(各自3次)。因此，場值可以改變，并且系統(tǒng)可以跟蹤傳感器的最大值(sk+1)?；谶@三個負(fù)載重復(fù)三次，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以從sk到sk+1保存九個校準(zhǔn)事件。對于每個事件，可以存在兩個訓(xùn)練實(shí)例(例如，一個用于接通負(fù)載(“on事件”)，一個用于斷開負(fù)載(“off事件”))，如上所述。如此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222可以從sk到sk+1的傳感器值收集十八個訓(xùn)練實(shí)例，并且使用這些實(shí)例來訓(xùn)練早前描述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖4展示了函數(shù)(f)400的示例性圖表，所述函數(shù)可以通過在將預(yù)測函數(shù)(fk)401放置在函數(shù)(f)400的區(qū)域403中而導(dǎo)出。在許多實(shí)施例中，預(yù)測函數(shù)(fk)401可以將從sk到sk+1的磁場變化值轉(zhuǎn)換為電流值ich。通過訓(xùn)練所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)可以確定可將從sk到sk+1的磁場變化值轉(zhuǎn)換為電流變化值ich的預(yù)測函數(shù)(fk)401。為了找到可將任何磁場值s轉(zhuǎn)換為絕對電流值i的函數(shù)(f)400，預(yù)測函數(shù)(fk)401可以被放置到f的適當(dāng)位置。因為系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)不知道i的絕對值，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以采用隨機(jī)y軸值r、并且在(sk，r)的區(qū)域403處將預(yù)測函數(shù)401放置在函數(shù)(f)400上。在許多實(shí)施例中，系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)不知道函數(shù)(f)400在從0到sk的區(qū)域402處看起來如何。因此，可以在從(0，0)到(sk，r)的區(qū)域402處外推函數(shù)(f)400。由于函數(shù)(f)400的區(qū)域402被外推，所以在將s轉(zhuǎn)換為i時可能做得很差。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖5展示了函數(shù)(f)500的示例性圖表。圖6展示了函數(shù)(f)600的示例性圖表。圖7展示了函數(shù)(f)700的示例性圖表。在許多實(shí)施例中，函數(shù)(f)500、函數(shù)(f)600、和/或函數(shù)(f)700可以是基于附加校準(zhǔn)序列的函數(shù)(f)400(圖4)的進(jìn)一步優(yōu)化。在許多實(shí)施例中，為了進(jìn)一步確定外推區(qū)域402(圖4)，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以等到由磁場傳感器(例如，111-114(圖1-3))測量到的s值低于sk到位置402(圖4)，此時校準(zhǔn)過程可以重新啟動。如上所述，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)可以基于在所述校準(zhǔn)序列中測量出的值來確定新的函數(shù)(fj)，所述函數(shù)可以將磁場值從sj轉(zhuǎn)換為sj+1，其中sj<sk。對于sk<sj+1的情況，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以將fj與fk組合并且創(chuàng)建函數(shù)(f)500的覆蓋從sj到sk+1的新區(qū)域502，如圖5所示。否則，在sk>sj+1的情況下，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以將fj放置在區(qū)域602(其覆蓋從sj到sj+1的范圍)中，fj可以是與區(qū)域604(其覆蓋從sk到sk+1的范圍)中的fk分離開。如圖5所示，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以創(chuàng)建從0到sj的外推區(qū)域501。如果所測量的磁場一直低于sj，例如在大多數(shù)電器關(guān)閉的夜晚，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)可以啟動用于新區(qū)域的新的校準(zhǔn)周期，并且傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以進(jìn)一步重新獲得(regine)和/或重建從新位置至sk+1的函數(shù)(f)500。如圖6所示，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以創(chuàng)建從0到sj的外推區(qū)域501和從sj+1到sk的外推區(qū)域603。在所測量的值是sm、其中sj+1<sm<sk的情況下，系統(tǒng)100可以觸發(fā)校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)，和/或系統(tǒng)300可以再次觸發(fā)校準(zhǔn)設(shè)備380(圖3)，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)和傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以更新從sm到sk+1的函數(shù)(f)600。在更新函數(shù)(f)600之后，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以從sj+1外推到sm，因為傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)已經(jīng)具有從sj到sj+1的函數(shù)，如區(qū)域602所示。如圖7所示，如果所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的更多的電器接通并且傳感器值(sn)超過sk+1，則系統(tǒng)100可以觸發(fā)校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)，和/或系統(tǒng)300可以再次觸發(fā)校準(zhǔn)設(shè)備380(圖3)，使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)和傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以更新函數(shù)(f)500(圖6)以創(chuàng)建函數(shù)(f)700，如在從sn到sn+1的區(qū)域704中更新。在更新函數(shù)(f)700之后，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以在區(qū)域703中從sk+1外推到sn，因為傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)已經(jīng)具有在從sj到sk+1的區(qū)域502中的預(yù)測函數(shù)。隨著時間的推移并且所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的更多的電器被接通和/或斷開，這可能導(dǎo)致附加校準(zhǔn)序列，外推區(qū)域(例如，501、703)可能越來越多地收縮，并且傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以從s到i改進(jìn)更好的變換函數(shù)(例如，函數(shù)400、500、600、或700)。在系統(tǒng)100(圖1)和/或系統(tǒng)300(圖3)在房屋中運(yùn)行時，可以有利地捕獲房屋中的通常電氣活動，這可以越來越多地向系統(tǒng)提供廣泛范圍的傳感器值以從正在使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)中學(xué)習(xí)。隨著更多的電器被接通和斷開，系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)可以校準(zhǔn)越來越多的范圍，并且所預(yù)測的傳遞函數(shù)(例如，函數(shù)400(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)或函數(shù)700(圖7))可以變得越來越準(zhǔn)確。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖8(上圖)展示了用于由磁場傳感器111-114(圖1-3)生成的輸出信號s1、s2、s3和s4的磁通量的示意性圖表，并且圖8(下圖)展示了通過一個支線(例如，主電力導(dǎo)體193、194和/或195之一)的預(yù)測電流波形i的示例性圖表。一旦系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)開始，所述系統(tǒng)就可以創(chuàng)建函數(shù)f(例如，函數(shù)400(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7))，所述函數(shù)可以采用由磁場傳感器111-114(圖1-3)測量出的四個磁場值(s1、s2、s3、s4)、并且可以將它們變換成電流波形i。圖8(上圖)示出了樣本輸入，并且圖8(下圖)示出了預(yù)測函數(shù)f的對應(yīng)樣本輸出。如圖8所示，系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)可以預(yù)測流過每個支線(例如，主電力導(dǎo)體193、194和/或195之一)的原始電流波形。換句話說，所述系統(tǒng)可以預(yù)測rms電流(i)和電流(i)的相位，所述相位可以用于計算線路電壓與電流(i)之間的相位角(θ)。從能量監(jiān)測的角度來看，預(yù)測該θ可能是相關(guān)的，因為它可以允許系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)確定由家庭消耗的與視在功率相對的真實(shí)功率。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖9(上圖)展示了預(yù)測電流波形i和測量電壓波形的示例性圖表，并且圖9(下圖)展示了由用于預(yù)測電流波形i的磁場傳感器111-114(圖1-3)生成的輸出信號s1、s2、s3、和s4的磁通量的示例性圖表。在許多實(shí)施例中，電壓波形可以由電壓傳感器285(圖2和圖3)測量。為了預(yù)測相位角θ，系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)可以依賴于“電流波形的相位的任何變化也將反映到傳感器波形”的假設(shè)。圖9示出了所述假設(shè)有效的示例。如圖9(上圖)所示，所測量的電壓和預(yù)測的電流波形彼此相位緊密(θ小)。圖9(下圖)的仔細(xì)檢查示出了所述磁波形中的兩個磁波形(s1和s4)具有與電流波形相同的相位特性(在幾乎相同的時間戳零交叉上升和下降)。換句話說，當(dāng)預(yù)測電流波形時，傳遞函數(shù)(例如，函數(shù)400(圖4))、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7))可以受磁場傳感器111和114(圖1-3)的影響更大。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖10(上圖)展示了預(yù)測電流波形i和測量電壓波形的示例性圖表，并且圖10(下圖)展示了由用于預(yù)測電流波形i的磁場傳感器111-114(圖1-3)生成的輸出信號s1、s2、s3、和s4的磁通量的示例性圖表。圖10(上圖)示出了不同的情況，其中電流波形滯后于電壓波形角度θ。如圖10(下圖)所示，從下部的圖表中，所述磁波形中的兩個波形(s1和s4)也跟隨電流波形。換句話說，當(dāng)電流波形相移了角度θ時，四個傳感器波形也將被相移一些角度θ1、θ2、θ3、和θ4。這些角度可以與原始相移θ不同。然而，主要受電流波形影響的傳感器可以更接近于角度θ。因此，原始相移與所感測的相移之間的差(θdiff)可以是小的。在許多實(shí)施例中，主電力導(dǎo)體193、194和/或195與磁場傳感器111-114(圖1-3)之間存在面板196(圖1)的金屬片可能導(dǎo)致通過主電力導(dǎo)體193、194和/或195的實(shí)際電流波形與由磁場傳感器111-114(圖1-3)感測到的磁波形之間的相位差(θdiff)，所述磁波形基于材料的磁飽和度和磁導(dǎo)率而變成非線性函數(shù)。在多個實(shí)施例中，圍繞磁場傳感器111-114(圖1-3)的磁體117(圖1-3)可以有利地使磁場飽和并且降低非線性效應(yīng)。其結(jié)果是，θdiff可以變得接近恒定，并且傳遞函數(shù)(例如，函數(shù)400(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7))能夠以良好的準(zhǔn)確度預(yù)測所述相位角。在若干個實(shí)施例中，相位角模塊228(圖2和圖3)可以使用由傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)生成的傳遞函數(shù)(例如，函數(shù)400(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7))、并且使用由電壓傳感器285(圖2和圖3)測量的電壓來確定預(yù)測電流的相位差和/或相位角。所述相位角可以等于預(yù)測電流的相位角減去使用電壓傳感器285(圖2和圖3)測量出的電壓的相位角，所述相位角可以用于確定電力基礎(chǔ)設(shè)施160(圖1)兩端的電壓的相位角。在若干個實(shí)施例中，可以參考所測量的電壓的零點(diǎn)交叉來計算預(yù)測電流的相位角。在多個實(shí)施例中，功率計算模塊227(圖2和圖3)可以基于所述相位差和/或相位角來確定真實(shí)功率。例如，真實(shí)功率可以等于電流和電壓的rms值與相位角的余弦值的乘積。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖11展示了示出傳遞函數(shù)及其分解元素的示例性圖表。在數(shù)學(xué)上，傳遞函數(shù)(例如，函數(shù)400(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7))可以表示如下：i＝f(s1，s2，s3，s4)。由于所述函數(shù)是五維的(四個輸入和一個輸出)，所以使每個磁場傳感器(例如，111-114(圖1-3))對預(yù)測電流輸出的影響可視化可能是有挑戰(zhàn)性的。圖11的頂部四個曲線圖示出了基于單個傳感器值(s1、s2、s3、或s4)各自的預(yù)測電流(i)。對于前四個圖中的每一者，一個傳感器值(s1、s2、s3、或s4)從0微特斯拉(μt)到100μt線性變化，所有其他傳感器值保持在0μt。圖11的底部曲線圖示出了基于所有四個傳感器值的預(yù)測電流(i)。底部曲線圖假設(shè)所有四個傳感器值都從0μt增加到0.05μt。電流以安培(amp)為單位進(jìn)行測量。圖11中的繪圖可能不太理想，因為在系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)的實(shí)際操作中，可以基于所有傳感器值的不同組合來預(yù)測電流。然而，圖11可以提供有趣的見解。作為示例，在某一場值之后，對于除了s1以外的所有傳感器值，預(yù)測電流值下降。由于在面板196(圖1)內(nèi)存在多個磁波形，所以觀察到這種現(xiàn)象。由于這些波形的相位不同并且它們總是基于負(fù)載條件而改變，在面板196(圖1)內(nèi)的不同位置可以存在建設(shè)性和非建設(shè)性的干擾。取決于感測設(shè)備110(圖1-3)放置在斷路器面板190(圖1)上的位置，磁場傳感器(例如，111-114(圖1-3))可以在電流波形存在正的變化時感測到建設(shè)性干擾，并且可以表現(xiàn)出電流與磁場之間的反向關(guān)系。在圖11的底部曲線圖中，所有傳感器值都在增大，與圖11的其中只有s1增大的最頂部曲線圖相似。盡管三個其他傳感器值(s2、s3、和s4)的預(yù)測電流(i)在一段時間后下降，但在圖11的最底部曲線圖中，預(yù)測電流(i)總是增大。本質(zhì)上，這種行為意味著傳遞函數(shù)(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7))主要受s1影響。換句話說，對應(yīng)于傳感器值s1的磁場傳感器111(圖1-3)可以比分別對應(yīng)于傳感器值s2、s3、和s4的其他磁場傳感器112-114(圖1-3)更精確地反映電流波形。例如，由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以比s2、s3、和s4更多地增大s1的系數(shù)。在這種情況下，預(yù)測電流的振幅和相位可以主要由s1確定，這說明為什么基于機(jī)器學(xué)習(xí)的途徑可以更適合于這種類型的問題，因為對于這些觀察可能難以擬合單個多項式。為了驗證本文所描述的技術(shù)，在六所不同的住宅和一棟工業(yè)建筑進(jìn)行了評估。所述住宅具有兩相布線系統(tǒng)，并且所述工業(yè)建筑具有三相系統(tǒng)。從一所住宅里收集數(shù)據(jù)持續(xù)較長時間，跨越七天，而從其他地方持續(xù)較短的時間，跨越兩天。所述評估示出了系統(tǒng)100(圖1和圖2)和/或系統(tǒng)300(圖3)以及本文描述的技術(shù)對不同組的斷路器面板(例如，斷路器面板190(圖1))的一般適用性，以及這些技術(shù)的長期時間穩(wěn)定性。表2基于面板類型、風(fēng)格和尺寸示出了所述評估中所使用的住宅的概述。h1-h6是六所住宅。h1具有部署持續(xù)7天部署的系統(tǒng)。i1是工業(yè)建筑。表2id面板類型風(fēng)格/建造時間/改造時間尺寸/樓層h1兩相公寓/1993/不適用(na)550平方尺(sq.ft.)/1層h2兩相房屋/1972/20021250sq.ft./1層h3兩相公寓/1931/1994800sq.ft./1層h4兩相房屋/1960/na2220sq.ft./1層h5兩相房屋/1987/na1340sq.ft./1層h6兩相房屋/na/na1452sq.ft./1層i1三相工業(yè)/2003/nana所有的數(shù)據(jù)收集會話都是在自然環(huán)境下進(jìn)行的，其中常用家用電器包括電感式、電阻式和其他復(fù)雜諧波電器。結(jié)構(gòu)的居民和/或居住者沒有得到關(guān)于使用他們的電器的任何指令、或者不要求對其日常工作或家庭任務(wù)進(jìn)行任何更改。一旦安裝好(例如，一旦感測設(shè)備110(圖1-3)附接到斷路器面板190(圖1)，校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2)被插入到插座164(圖1)中，并且顯示設(shè)備120(圖1和圖2)被插入到插座168(圖1)中)，系統(tǒng)在后臺自動運(yùn)行整個數(shù)據(jù)收集會話而完全沒有人為的互動。所述系統(tǒng)被封裝，使得可以在住宅中快速設(shè)置所述系統(tǒng)。使用雙面膠帶將感測設(shè)備(例如，感測設(shè)備110(圖1-3))放置在斷路器面板(例如，斷路器面板190(圖1))上。為了收集地面實(shí)況，我們在將傳感器單元安裝在斷路器面板的外部之前，在斷路器面板內(nèi)部安裝可商購的高端變壓器型分裂ct(99％準(zhǔn)確)。使用相同的數(shù)據(jù)采集設(shè)備(daq)、特別是附接到膝上型計算機(jī)(例如，顯示設(shè)備120(圖1))的美國國家儀器公司usb-6259來收集感測設(shè)備的輸出和ct的輸出。長的延長線纜用于使不同相分支的插座更靠近膝上型計算機(jī)。兩個校準(zhǔn)設(shè)備(例如，180(圖1和圖2))被插入插座(例如，164、168)。所述校準(zhǔn)設(shè)備和數(shù)據(jù)采集設(shè)備被連接到膝上型計算機(jī)。膝上型計算機(jī)控制所述校準(zhǔn)設(shè)備、記錄來自所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的所有數(shù)據(jù)、并且實(shí)時執(zhí)行所有的算法處理。還將原始波形和預(yù)測波形記錄下來，用于實(shí)驗后的分析。膝上型計算機(jī)中的軟件部分用matlab寫入。對于每種部署，rms電流值(irms)是以安培為單位進(jìn)行計算的，rms線路電壓(vrms)是以伏特為單位進(jìn)行計算的，并且電流波形的相對于電壓的相位角(θ)是以度每秒為單位進(jìn)行計算的。這些量都被記錄用于地面實(shí)況電流波形(從ct測量)和預(yù)測電流波形(如由軟件模塊預(yù)測)。最后，每秒計算兩個主支線各自的真實(shí)功耗(p)，如下：p＝vrms×irms×cosθ。在準(zhǔn)確度計算過程中，僅考慮經(jīng)校準(zhǔn)區(qū)域的準(zhǔn)確度。然而在一定時間后，大多數(shù)區(qū)域被校準(zhǔn)，并且將所有數(shù)據(jù)都考慮在內(nèi)。在房屋的兩個不同階段的每個階段都使用兩個校準(zhǔn)設(shè)備來安裝所述系統(tǒng)。基于所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，分別創(chuàng)建了用于兩個分支階段p1和p2的兩個不同函數(shù)f1和f2。在評估過程中，還考慮了在其中一個階段僅使用一個校準(zhǔn)器的情況。因此，對于每所住宅，對于所有三種可能的情況，計算準(zhǔn)確度：在p1中僅使用一個校準(zhǔn)器，在p2中僅使用一個校準(zhǔn)器，以及在兩個階段中使用兩個校準(zhǔn)器。在所有所述部署中，在這兩個階段中兩個校準(zhǔn)器都是始終安裝好的，并且分別記錄用于階段p1和p2的函數(shù)f1和f2，但是膝上型計算機(jī)僅使用f1來預(yù)測p1和p2兩者中的電流以及使用f2來預(yù)測p1和p2兩者中的電流。表3示出了所有部署結(jié)果的概述。表3表3示出了，通過在六所住宅和一棟工業(yè)建筑中的部署，預(yù)測rms電流和相位角分別具有96.0％和94.3％的準(zhǔn)確度?？傮w而言，在現(xiàn)實(shí)世界的自然主義能源使用中，使用兩個校準(zhǔn)器時，所有部署的平均準(zhǔn)確度為95.0％。這示出了我們的系統(tǒng)在預(yù)測不同斷路器面板上的真實(shí)功率的魯棒性以及自然電氣活動在真實(shí)環(huán)境中的放置。所述評估還證實(shí)，所述系統(tǒng)不依賴于感測設(shè)備的放置的精度。在所述評估中的所有部署中，取決于所述結(jié)構(gòu)的斷路器，準(zhǔn)確度保持不受感測設(shè)備的放置影響。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖12展示了附接到斷路器190和電力基礎(chǔ)設(shè)施160的系統(tǒng)100的視圖，示出了多個不同傳感器放置位置。在受控環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗，以進(jìn)一步分析定位對準(zhǔn)確度的影響。使用受控環(huán)境，以防止準(zhǔn)確度受到不同電氣條件的影響。對于實(shí)驗，將感測設(shè)備(例如，感測設(shè)備110)放置在斷路器面板(例如斷路器面板190)上的6個不同位置，包括位置1271、位置1272、位置1273、位置1274、位置1275、和位置1276。對于每個位置(例如，1271-1276)，維持了受控環(huán)境，如下所述。首先，使環(huán)境電氣安靜，沒有電器被接通或斷開，之后測量所述環(huán)境的基線功耗(c)。接下來，來自校準(zhǔn)設(shè)備(例如180)的300w負(fù)載在基線頂部接通3次，以創(chuàng)建從cw到c+300w工作的預(yù)測函數(shù)。接下來，接通100w的風(fēng)扇，這將基線帶到c+100w?；趶腸到c+300w工作的預(yù)測函數(shù)，所述預(yù)測函數(shù)預(yù)期對于100w負(fù)載條件很好地執(zhí)行。在10秒后，100w風(fēng)扇負(fù)載斷開。接下來，接通1300w加熱器，并且使用與上述使用來自校準(zhǔn)設(shè)備的300w負(fù)載相同的程序來在從c+1300w到c+1600w的范圍對所述系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。最后，保持1300w負(fù)載接通，接通500w電飯煲，并且使用相同的校準(zhǔn)程序來在從c+1800w到c+2100w的范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。表4位置準(zhǔn)確度(％)17197.717298.217397.617497.117597.417696.3表4示出了所述6個位置各自的準(zhǔn)確度。對于斷路器面板上的所有位置，盡管感測設(shè)備的位置不理想，最小準(zhǔn)確度為96.3％，平均準(zhǔn)確度為97.4％。該實(shí)驗證實(shí)，本文描述的方法獨(dú)立于斷路器面板上的傳感器位置以高準(zhǔn)確度工作。系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)100(圖1和圖2、圖12)和/或系統(tǒng)300(圖3))在結(jié)構(gòu)中運(yùn)行時間越長，校準(zhǔn)區(qū)域變得越來越寬和準(zhǔn)確。隨著傳遞函數(shù)覆蓋所述結(jié)構(gòu)的更多功耗范圍，校準(zhǔn)頻率也進(jìn)一步降低。如此，只要所述結(jié)構(gòu)中的功耗位于校準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)，校準(zhǔn)設(shè)備(例如180)可以斷開，而對整個準(zhǔn)確度影響不大。執(zhí)行附加實(shí)驗來驗證這個假設(shè)。首先，所述系統(tǒng)在具有所有現(xiàn)有電器的住宅內(nèi)運(yùn)行24小時，所述系統(tǒng)對在247w-5344w之間的區(qū)域進(jìn)行校準(zhǔn)，產(chǎn)生95.7％的整體準(zhǔn)確度。接下來，所述校準(zhǔn)設(shè)備斷開，并且四臺新電器接通。所述四臺新電器是125w和250w的兩個燈泡、100w的風(fēng)扇、以及700w的加熱器，所述電器各自具有不同于在校準(zhǔn)過程中使用的負(fù)載曲線。將所述電器單獨(dú)地和組合地接通，而同時將總功耗保持在校準(zhǔn)范圍內(nèi)。該實(shí)驗導(dǎo)致準(zhǔn)確度小幅下降到94.2％。該實(shí)驗證實(shí)，即使校準(zhǔn)設(shè)備斷開并且引入新的電器，只要消費(fèi)量位于先前校準(zhǔn)過的區(qū)域內(nèi)，整體準(zhǔn)確度就不會顯著惡化。此外，該實(shí)驗還表明，基于現(xiàn)有電器，所生成的函數(shù)不會過擬合。更確切地說，只要總消耗量不超過校準(zhǔn)區(qū)域，就可以足夠靈活地使用任何新的電器。低功率因數(shù)負(fù)載(如開關(guān)電源(smps)電器)可以在60hz功率的高階諧波中消耗功率。實(shí)驗中使用的采樣率為9.6khz，其中感測設(shè)備可以捕獲高達(dá)4.8khz的諧波含量(79個諧波)。如此，所述感測設(shè)備可以類似于ct，因為兩者都可能需要以足夠高的采樣率進(jìn)行采樣，以捕獲60hz諧波。不同之處在于，本文描述的感測設(shè)備(例如，感測設(shè)備110(圖1-3、圖12))不需要圍繞載電線，并且因此可以更容易地安裝。由于感測設(shè)備未被附接到載電線，可能需要學(xué)習(xí)用于將感測磁場轉(zhuǎn)換為實(shí)際電流的傳遞函數(shù)。進(jìn)行實(shí)驗以了解住宅中多少功率可以歸結(jié)為諧波，以便設(shè)計可通過降低采樣率和數(shù)據(jù)帶寬要求來大大降低工程成本的感測設(shè)備。對于典型住宅，在一個月時間周期內(nèi)，確定60hz諧波僅占總功率的0.15％，這表明，只有當(dāng)總功率測量受最終用戶關(guān)注時，雖然準(zhǔn)確度的損失大約為0.15％，但可以設(shè)計出更簡單的感測系統(tǒng)。為了進(jìn)一步調(diào)查本文所述的具有低功率因數(shù)電器的系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，在對smps電器(兩臺電視機(jī)、兩臺膝上型計算機(jī)、一組cfl燈泡、主動空調(diào)、以及頻繁使用的微波爐)有偏見的住宅之一進(jìn)行了為期7天的部署。這導(dǎo)致irms和cosθ準(zhǔn)確度的小幅下降，分別為95.9％和90.0％。總功率準(zhǔn)確度為92.2％。該實(shí)驗進(jìn)一步證實(shí)，所述系統(tǒng)還適用于低功率因數(shù)負(fù)載。前進(jìn)到下一附圖，圖13展示了使用感測設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備以及一個或多個處理模塊來感測正被提供給結(jié)構(gòu)的電力的方法1300的實(shí)施例的流程圖。方法1300僅僅是示例性的并且不限于本文呈現(xiàn)的實(shí)施例。方法1300可以用于本文中未具體描繪或描述的許多不同實(shí)施例或示例。在一些實(shí)施例中，可以按照所呈現(xiàn)的順序執(zhí)行方法1300的程序、過程和/或活動。在其他實(shí)施例中，可以用任何合適的順序執(zhí)行方法1300的步驟、過程、和/或活動。也在其他實(shí)施例中，可以組合或跳過方法1300中的步驟、過程、和/或活動中的一個或多個。在一些實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可與感測設(shè)備110(圖1-3，12)類似或相同。在多個實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備可與校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2，12)或校準(zhǔn)設(shè)備380(圖3)類似或相同。在許多實(shí)施例中，所述一個或多個處理模塊可與處理模塊225(圖2-3)類似或相同。在多個不同實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可包括一個或多個磁場傳感器。所述磁場傳感器可與磁場傳感器111-114(圖1-3)類似或相同。在多個實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可被附接到斷路器的面板上。例如，面板可以與面板196(圖1、圖12)相似或相同，并且斷路器盒可以與斷路器面板190圖1、圖12)相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，所述斷路器盒的面板可以至少覆蓋在用于結(jié)構(gòu)的電功基礎(chǔ)設(shè)施的一個或多個主電源線路的一部分上。例如，所述一個或多個主電源線路可以與主電力導(dǎo)體193、194和/或195(圖1)相似或相同。所述電力基礎(chǔ)設(shè)施可以與電力基礎(chǔ)設(shè)施160(圖1、圖12)相似或相同。在一些實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以包括負(fù)載單元。所述負(fù)載單元可以與負(fù)載單元281(圖2和圖3)相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以被電耦合到所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。例如，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以通過電插頭282(圖2和圖3)電耦合。參照圖13，方法1300可以包括在第一時間周期內(nèi)通過基于所述結(jié)構(gòu)中的多個普通功耗變化以分段方式確定第一傳遞函數(shù)來自動地校準(zhǔn)所述感測設(shè)備的框1301。在一些實(shí)施例中，第一傳遞函數(shù)可以與函數(shù)400(圖4)、函數(shù)500(圖5)、函數(shù)600(圖6)、或函數(shù)700(圖7)相似或相同。在多個實(shí)施例中，所述普通功耗改變可以是住宅中的電器的接通或斷開，這不依賴于所述感測設(shè)備的校準(zhǔn)或受其影響。在多個不同實(shí)施例中，框1301可以包括：由所述一個或多個處理模塊至少部分地基于(a)在所述校準(zhǔn)設(shè)備的所述負(fù)載單元施加負(fù)載之前和之后由所述感測設(shè)備測量的磁通量的多個測量區(qū)域和b)所述測量區(qū)域之外的多個外推區(qū)域來迭代地預(yù)測所述第一傳遞函數(shù)。所測量的區(qū)域可以與區(qū)域403(圖4)、502(圖5、圖7)、602(圖6)、604(圖6)、和/或704(圖7)相似或相同。所述外推區(qū)域可以與區(qū)域403(圖4)、501(圖5-7)、603(圖6)、和/或703(圖7)相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，可以至少部分地由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)和/或傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)執(zhí)行框1301。在一些實(shí)施例中，所述第一時間周期可以是至少48小時。在其他實(shí)施例中，所述第一時間周期可以大于或小于48小時。例如，所述第一時間周期可以是在所述結(jié)構(gòu)的可能使用范圍內(nèi)至少校準(zhǔn)預(yù)定百分比的第一傳遞函數(shù)所需的時間量。在某些實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備的所述負(fù)載單元可以被配置為用于提供不大于1000w的最大負(fù)載。在其他實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備的所述負(fù)載單元可以被配置為用于提供不大于300w的最大負(fù)載。在另外的其他實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備的所述負(fù)載單元可以被配置為用于提供不大于另一適合瓦特的最大負(fù)載。在多個不同實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)單元的負(fù)載單元可以被配置為用于牽引不超過四個分立負(fù)載。例如，所述負(fù)載單元可以被配置為用于牽引25w、100w、200w、和300w的負(fù)載。在其他實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)單元的負(fù)載單元可以被配置為用于牽引不超過一個、二個、三個、五個、六個、七個、八個或另一個合適數(shù)量的分立負(fù)載。在多個不同實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備的所述負(fù)載單元可以被配置為用于牽引一定負(fù)載范圍。例如，所述負(fù)載單元可以被配置為在某些情況下用于牽引300w的負(fù)載范圍，例如從0w到300w。在一些實(shí)施例中，在所述感測設(shè)備被校準(zhǔn)之后，所述一個或多個處理模塊可以被配置為用于使用所述感測設(shè)備來確定功耗測量結(jié)果范圍。例如，所述感測設(shè)備可以在某些情況下用于感測10kw的功耗測量結(jié)果范圍，例如從0w到10kw。在多個實(shí)施例中，所述負(fù)載范圍可以小于所述功耗測量結(jié)果范圍。在一些實(shí)施例中，所述負(fù)載范圍可以小于所述功耗測量結(jié)果范圍的20％。在其他實(shí)施例中，所述負(fù)載范圍可以小于所述功耗測量結(jié)果范圍的10％。在另外的其他實(shí)施例中，所述負(fù)載范圍可以小于所述功耗測量結(jié)果范圍的5％或其他合適的百分比。在一些實(shí)施例中，在第一時間周期內(nèi)通過基于所述結(jié)構(gòu)中的多個普通功耗變化以分段方式確定第一傳遞函數(shù)來自動地校準(zhǔn)所述感測設(shè)備的框1301可以包括在感測到與所述多個普通功耗變化相對應(yīng)的觸發(fā)事件時訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以確定將磁場變化測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為電流變化值的第二傳遞函數(shù)的框1302。在許多實(shí)施例中，如上所述，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)進(jìn)行訓(xùn)練。在若干個實(shí)施例中，所述觸發(fā)事件可以基于在一個或所述外推區(qū)域內(nèi)引起感測磁場的普通功耗變化。在多個不同實(shí)施例中，第二傳遞函數(shù)可以與預(yù)測函數(shù)401(圖4)相似或相同。在許多實(shí)施例中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222(圖2和圖3)可以學(xué)習(xí)所述第二傳遞函數(shù)。在多個實(shí)施例中，框1302可以如圖14所示地實(shí)現(xiàn)并在下面進(jìn)行描述。在一些實(shí)施例中，在第一時間周期內(nèi)通過基于所述結(jié)構(gòu)中的多個普通功耗變化以分段方式確定第一傳遞函數(shù)來自動地校準(zhǔn)所述感測設(shè)備的框1301可以包括用所述一個或多個處理模塊至少部分地基于所述第二函數(shù)來更新所述第一傳遞函數(shù)的框1303。在許多實(shí)施例中，所述第一傳遞函數(shù)可以被配置為用于將磁場測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為絕對電流值。在若干個實(shí)施例中，傳遞函數(shù)模塊229(圖2和圖3)可以至少部分地基于所述第二函數(shù)來更新所述第一傳遞函數(shù)，如圖4-7所示和如上所述。在一些實(shí)施例中，方法1300可以進(jìn)一步包括使用所述一個或多個處理模塊基于所述感測設(shè)備的一個或多個輸出信號以及所述第一傳遞函數(shù)來確定功耗測量結(jié)果的框1304。所述感測設(shè)備的所述一個或多個輸出信號可以分別與由磁場傳感器111-114(圖1-3)測量出的輸出信號s1、s2、s3和/或s4相似或相同。在一些實(shí)施例中，框1304可以包括確定在所述一個或多個主電源線路中流動的電流與所述一個或多個主電源線路的電壓之間的相位差。在一些實(shí)施例中，所述相位差可以由相位角模塊228(圖2和圖3)計算出，如上所述。在一些實(shí)施例中，框1304可以包括至少部分地基于所述相位差來確定實(shí)際電力使用。在許多實(shí)施例中，如上所述，所述功耗測量結(jié)果和/或真實(shí)電力使用可以由功率計算模塊227(圖2和圖3)計算出。轉(zhuǎn)到下一附圖，圖14展示了在感測到觸發(fā)事件時訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的框1302的實(shí)施例的流程圖?？?302僅僅是示例性的并且不限于本文呈現(xiàn)的實(shí)施例?？?302可以用于本文中未具體描繪或描述的許多不同實(shí)施例或示例。在一些實(shí)施例中，可以按照所呈現(xiàn)的順序執(zhí)行框1302的程序、過程和/或活動。在其他實(shí)施例中，可以用任何合適的順序執(zhí)行框1302的步驟、過程、和/或活動。仍然在其他實(shí)施例中，可以組合或跳過框1302中的程序、過程和/或活動中的一者或多者。參照圖14，框1302可以包括框1401：在感測到與所述觸發(fā)事件相對應(yīng)的第一磁通量變化時，從所述感測設(shè)備測量一個或多個第一磁場值。在許多實(shí)施例中，可以由磁場傳感器感測與所述觸發(fā)事件相對應(yīng)的的第一磁通量變化。在多個實(shí)施例中，所述磁場傳感器可以測量第一磁場值，所述第一磁場值可以與s1p、s2p、s3p、和/或s4p相似或相同，如上所述。在多個不同實(shí)施例中，所述觸發(fā)事件可以包括所述多個普通功耗變化，其中從所述感測設(shè)備測量到的所述一個或多個第一磁場值對應(yīng)于所述第一傳遞函數(shù)的外推區(qū)域。例如，所述外推區(qū)域可以與區(qū)域403(圖4)、501(圖5-7)、603(圖6)、和/或703(圖7)相似或相同。在一些實(shí)施例中，框1302另外可以包括將所述校準(zhǔn)設(shè)備的負(fù)載單元的預(yù)定負(fù)載施加到所述電力基礎(chǔ)設(shè)施，所述預(yù)定負(fù)載牽引第一電流量的框1402。如上所述，第一電流量可以與ich相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，框1302可以進(jìn)一步包括在將所述預(yù)定負(fù)載施加到所述電力基礎(chǔ)設(shè)施的同時感測所述感測設(shè)備的一個或多個第二磁場值的框1403。在多個實(shí)施例中，所述磁場傳感器可以測量第二磁場值，所述第二磁場值可以與s1c、s2c、s3c、和/或s4c相似或相同。在一些實(shí)施例中，框1302另外可以包括使用所述一個或多個第一磁場值以及所述一個或多個第二磁場值作為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入層并且使用所述第一電流量作為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出層，使用所述一個或多個處理模塊來訓(xùn)練所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的框1404。例如，如上所述，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊222進(jìn)行訓(xùn)練。轉(zhuǎn)到下一附圖，圖15展示了使用感測設(shè)備、校準(zhǔn)設(shè)備以及一個或多個處理模塊來感測正被提供給結(jié)構(gòu)的電力的方法1500的實(shí)施例的流程圖。方法1500僅僅是示例性的并且不限于本文呈現(xiàn)的實(shí)施例。方法1500可以用于本文中未具體描繪或描述的許多不同實(shí)施例或示例。在一些實(shí)施例中，可以按照所呈現(xiàn)的順序執(zhí)行方法1500的程序、過程和/或活動。在其他實(shí)施例中，方法1500的程序、過程、和/或活動可按照任何其他適合的順序執(zhí)行。在另外其他實(shí)施例中，方法1500中的程序、過程和/或活動中的一個或多個可進(jìn)行組合或跳過。在一些實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可與感測設(shè)備110(圖1-3，12)類似或相同。在多個實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備可與校準(zhǔn)設(shè)備180(圖1和圖2，12)或校準(zhǔn)設(shè)備380(圖3)類似或相同。在許多實(shí)施例中，所述一個或多個處理模塊可與處理模塊225(圖2-3)類似或相同。在多個實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可被附接到斷路器的面板上。例如，面板可以與面板196(圖1、圖12)相似或相同，并且斷路器盒可以與斷路器面板190圖1、圖12)相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，所述斷路器盒的面板可以至少覆蓋在用于結(jié)構(gòu)的電功基礎(chǔ)設(shè)施的一個或多個主電源線路的一部分上。例如，所述一個或多個主電源線路可以與主電力導(dǎo)體193、194和/或195(圖1)相似或相同。所述電力基礎(chǔ)設(shè)施可以與電力基礎(chǔ)設(shè)施160(圖1、圖12)相似或相同。在一些實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以包括負(fù)載單元。所述負(fù)載單元可以與負(fù)載單元281(圖2和圖3)相似或相同。參照圖15，方法1500可以包括至少部分地基于所述感測設(shè)備的一個或多個輸出信號來確定在所述一個或多個主電源線路中流動的電流的框1501。在多個不同實(shí)施例中，所述輸出信號可以分別與由磁場傳感器111-114(圖1-3)測量出的輸出信號s1、s2、s3和/或s4相似或相同。在多個不同實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可包括一個或多個磁場傳感器。所述磁場傳感器可與磁場傳感器111-114(圖1-3)類似或相同。若干個實(shí)施例中，所述磁場傳感器可以被配置為用于測量由所述一個或多個主電源線路的至少一部分產(chǎn)生的磁通量、并且基于由所述感測設(shè)備測量出的所述磁通量來生成所述感測設(shè)備的所述一個或多個輸出信號。在多個實(shí)施例中，所述感測設(shè)備可以沒有被電耦合或物理耦合到所述一個或多個主電源線路。例如，所述感測設(shè)備可以與所述主電源線路中的任一者直接或間接地解耦。在一些實(shí)施例中，方法1500另外可以包括確定在所述一個或多個主電源線路中流動的電流與由所述校準(zhǔn)單元測量出的所述一個或多個主電源線路的電壓之間的相位差的框1502。在多個不同實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以被電耦合到所述結(jié)構(gòu)的電力基礎(chǔ)設(shè)施。例如，所述校準(zhǔn)設(shè)備可以通過電插頭282(圖2和圖3)電耦合。在一些實(shí)施例中，框1502可以包括基于由所述感測設(shè)備測量出的所述磁通量的相位來確定所述電流的相位。例如，所述相位可以由相位角模塊228(圖2和圖3)計算出，如上所述。在一些實(shí)施例中，方法1500可以任選地包括至少部分地基于所述相位差來確定實(shí)際電力使用的框1503。在許多實(shí)施例中，如上所述，所述真實(shí)電力使用可以由功率計算模塊227(圖2和圖3)計算出。繼續(xù)轉(zhuǎn)到附圖，圖16展示了計算機(jī)系統(tǒng)1600的示例性實(shí)施例，所有計算機(jī)系統(tǒng)的全部或一部分可以適用于實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)。作為示例，不同的或分開的機(jī)箱1602(及其內(nèi)部部件)可以適用于實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)。此外，計算機(jī)系統(tǒng)1600的一個或多個元件(例如，刷新監(jiān)控器1606、鍵盤1604、和/或鼠標(biāo)1610等)也可以適合用于實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)。計算機(jī)系統(tǒng)1600包括機(jī)箱1602，所述機(jī)箱包含一個或多個電路板(未示出)、通用串行總線(usb)端口1612、緊湊光盤只讀存儲器(cd-rom)和/或數(shù)字視頻光盤(dvd)驅(qū)動器1616、以及硬盤驅(qū)動器1614。圖17中示出了包括在機(jī)箱1602內(nèi)部的電路板上的這些元件的代表性框圖。圖17中的中央處理器(cpu)1710耦合到圖17中的系統(tǒng)總線1714。在各實(shí)施例中，cpu1710的架構(gòu)可以符合多種商業(yè)分配架構(gòu)中的任何一種。繼續(xù)圖17，系統(tǒng)總線1714還耦合到存儲器存儲單元1708上，其中，存儲器存儲單元1708包括只讀存儲器(rom)和隨機(jī)訪問存儲器(ram)兩者。存儲器存儲單元1708的非易失性部分或rom可以使用適合于在系統(tǒng)重啟之后將計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)恢復(fù)到功能狀態(tài)的啟動代碼序列。此外，存儲器存儲單元1708可以包括如基本輸入-輸出系統(tǒng)(bios)的微代碼。在一些示例中，本文所公開的各實(shí)施例的一個或多個存儲器存儲單元可以包括存儲器存儲單元1708、配備usb的電子設(shè)備(如耦合到通用串行總線usb端口1612(圖16和圖17)的外部存儲器存儲單元(未示出))、硬盤驅(qū)動器1614(圖16和圖17)、和/或cd-rom或dvd驅(qū)動器1616(圖16和圖17)。在相同或不同的示例中，本文所公開的各實(shí)施例的一個或多個存儲器存儲單元可以包括操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)可以是對計算機(jī)和/或計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件資源進(jìn)行管理的軟件程序。所述操作系統(tǒng)可以執(zhí)行基本任務(wù)，例如，如控制和分配存儲器、對指令的處理區(qū)分優(yōu)先次序、控制輸入和輸出設(shè)備、方便聯(lián)網(wǎng)和管理文件。常見的操作系統(tǒng)的一些示例可包括操作系統(tǒng)(os)、os、os以及os。如在此所使用的，“處理器”和/或“處理模塊”指的是任何類型的計算電路，如但不限于微處理器、微控制器、控制器、復(fù)雜指令集計算(cisc)微處理器、精簡指令集計算(risc)微處理器、超長指令字(vliw)微處理器、圖形處理器、數(shù)字信號處理器、或任何其他類型的處理器或能夠執(zhí)行所希望的功能的處理電路。在一些示例中，本文所公開的各實(shí)施例的一個或多個處理器可以包括cpu1710。在圖17所描繪的實(shí)施例中，各種i/o設(shè)備(如磁盤控制器1704、圖形適配器1724、視頻控制器1702、鍵盤適配器1726、鼠標(biāo)適配器1706、網(wǎng)絡(luò)適配器1720)以及其他i/o設(shè)備1722可以耦合到系統(tǒng)總線1714上。鍵盤適配器1726和鼠標(biāo)適配器1706分別耦合到計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)的鍵盤1604(圖16和圖17)和鼠標(biāo)1610(圖16和圖17)上。當(dāng)圖形適配器1724和視頻控制器1702被指示為圖17中的不同單元時，視頻控制器1702可集成到圖形適配器1724中，或在其他實(shí)施例中反之亦然。視頻控制器1702適用于刷新監(jiān)控器1606(圖16和圖17)從而在計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)的屏幕1608(圖16)上顯示圖像。磁盤控制器1704可控制硬盤驅(qū)動器1614(圖16和圖17)、usb端口1612(圖16和圖17)、以及cd-rom驅(qū)動器1616(圖16和圖17)。在其他實(shí)施例中，不同的單元可以用來單獨(dú)地控制這些設(shè)備中的每一個。在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器1720可以包括和/或?qū)崿F(xiàn)為wnic(無線網(wǎng)絡(luò)接口控制器)卡(未示出)的一部分，所述卡插入或耦合到在計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)中的擴(kuò)展端口(未示出)上。在其他實(shí)施例中，wnic卡是內(nèi)置到計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)中的無線網(wǎng)卡。通過將無線通信能力集成到主板芯片組(未示出)中、或通過一個或多個專門的無線通信芯片(未示出)實(shí)施、通過pci(外圍組件互連器)或計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)的pci快速總線或usb端口1612(圖16)，可以將無線網(wǎng)絡(luò)適配器嵌入到計算機(jī)系統(tǒng)1600中。在其他實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)適配器1720可以包括和/或被實(shí)施為無線網(wǎng)絡(luò)接口控制器卡(未示出)。雖然未示出計算機(jī)系統(tǒng)1600(圖16)的許多其他組件，但是這樣的組件及其互連對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是熟知的。相應(yīng)地，關(guān)于計算機(jī)系統(tǒng)1600的構(gòu)造和組成和機(jī)箱1602(圖16)內(nèi)的電路板的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)不需要在此討論。當(dāng)圖16中的計算機(jī)系統(tǒng)1600正在運(yùn)行時，存儲在連接到usb1612上的配備usb的電子設(shè)備上的、存儲在cd-rom和/或dvd驅(qū)動器1616中的cd-rom或dvd上的、或存儲在硬盤驅(qū)動器1614上的或存儲在存儲器存儲單元1708(圖17)中的程序指令由cpu1710(圖17)執(zhí)行。存儲在這些裝置中的程序指令的一部分可以適用于實(shí)施上述技術(shù)的至少一部分。盡管圖16中將計算機(jī)系統(tǒng)1600展示為一臺桌上型計算機(jī)，但可以存在以下示例：計算機(jī)系統(tǒng)1600可以采取一種不同的形狀因子同時仍然具有與為計算機(jī)系統(tǒng)1600描述的那些相似的功能元件。在一些實(shí)施例中，計算機(jī)系統(tǒng)1600可以包括一個單個計算機(jī)、一個單個服務(wù)器、或者一集群或一批計算機(jī)或服務(wù)器、或者一大群計算機(jī)或服務(wù)器。典型地，當(dāng)對計算機(jī)系統(tǒng)1600的需求超過一個單個服務(wù)器或計算機(jī)的合理能力時，可以使用一集群或一批服務(wù)器。在某些實(shí)施例中，計算機(jī)系統(tǒng)1600可以包括便攜式計算機(jī)，例如膝上型計算機(jī)。在某些其他實(shí)施例中，計算機(jī)系統(tǒng)1600可以包括移動設(shè)備，例如智能電話。在某些附加實(shí)施例中，計算機(jī)系統(tǒng)1600可以包括嵌入式系統(tǒng)。在許多實(shí)施例中，本文所描述的系統(tǒng)和方法對于用于實(shí)時整屋功耗的非接觸式最終用戶可部署的傳感器的過去工作提出了顯著的改進(jìn)。所描述的技術(shù)可以允許用戶將由多個磁性拾音器組成的單一設(shè)備放置在電源或斷路器面板的外部以推斷整屋功耗，而不需要專門安裝電流互感器。該途徑有利地不需要在斷路器面板上精確布置，這是以前途徑的關(guān)鍵要求。由于獨(dú)立于傳感器布置，本文所描述的技術(shù)可以大大降低最終用戶所需的安裝工作量。該途徑可以有利地通過使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自校準(zhǔn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)地學(xué)習(xí)傳遞函數(shù)，而不管傳感器的布置和斷路器面板本身的構(gòu)造。該途徑有利地可以基于預(yù)測絕對電流波形的能力而具有推斷結(jié)構(gòu)中的實(shí)時絕對真實(shí)功耗的能力，與僅能夠捕獲視在功率的過去的解決方案不同。在許多實(shí)施例中，本文所描述的自校準(zhǔn)技術(shù)可以動態(tài)地生成傳感器與住宅中整個電力使用范圍內(nèi)的實(shí)際電流之間的多階傳遞函數(shù)。代替先驗傳遞函數(shù)的數(shù)學(xué)建模，本文所描述的系統(tǒng)和方法可以使用用于為每所住宅生成這個傳遞函數(shù)的學(xué)習(xí)途徑，這可以不太容易受到斷路器面板設(shè)計和構(gòu)造的差異性的影響。此外，該途徑可以消除對于傳感器的精確布置的需要，因為該途徑可以考慮到任何分支電路的“干擾”。由于原位動態(tài)模型，本文所描述的系統(tǒng)可以不受限于傳感器的完美布置。在許多實(shí)施例中，通過利用家庭的全天自然電氣活動作為自校準(zhǔn)順序的一部分，本文所描述的技術(shù)可以有益地使用具有比過去途徑小得多的范圍(0-300w)的校準(zhǔn)設(shè)備。可以有利地在整個一天中利用所述自然家庭電氣活動來生成用于住宅中的整個電力使用范圍的傳遞函數(shù)。在若干個實(shí)施例中，該途徑可以有利地具有預(yù)測電流與電壓之間的相位角以推斷真實(shí)功率的能力，這相當(dāng)于預(yù)測波形本身而不僅僅是幅值。在許多實(shí)施例中，可以有利地使用單組磁傳感器來計算相位角。在多個實(shí)施例中，所述自校準(zhǔn)途徑有利地不需要將傳感器精確地放置在斷路器面板上，并且一整天使用實(shí)際功率用于校準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)途徑可以有益地動態(tài)地生成多階磁傳感器傳遞函數(shù)。在許多實(shí)施例中，本文所描述的系統(tǒng)、方法、技術(shù)和途徑的高準(zhǔn)確度可以是許多應(yīng)用(例如能量分解、活動推斷和生態(tài)反饋)的理想選擇，同時通過大大簡化安裝過程而減少進(jìn)入壁壘。進(jìn)一步地，這些途徑中的大約5％的最大誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常用的ieeec57.13c級ct(額定值<＝10％誤差)。此外，這樣的ct的額定誤差通常處于較低當(dāng)前水平。在更高的電流(例如，>2a，通常在整屋情形下是預(yù)料之中的)，誤差率高得多。在專門的應(yīng)用(例如精密電流測量)中使用了具有1-2％誤差的昂貴的ct。但是，如上所述，ct需要安裝有對載流導(dǎo)體的入口。本文所描述的系統(tǒng)和方法可以有利地允許能量分解群體的研究人員容易地訪問住宅的電力數(shù)據(jù)而不需要專業(yè)的安裝。在若干個實(shí)施例中，本文所描述的途徑可以有益地用于自動地校準(zhǔn)可由房主安裝的無需手動校準(zhǔn)的粘附真實(shí)功率儀表。為了評估使用自校準(zhǔn)途徑的能量可行性，出于校準(zhǔn)，在我們的所有部署中由校準(zhǔn)器消耗的能量被計算成每所住宅平均值為0.181kwh，以便找到全傳遞函數(shù)。在一些實(shí)施例中，可以每次在消耗落入未校準(zhǔn)的區(qū)域時對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。在其他實(shí)施例中，可以只在消耗落在閾值區(qū)域之外時對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。雖然已參照具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下做出不同的改變。因此，本發(fā)明的實(shí)施例的公開內(nèi)容旨在說明本發(fā)明的范圍并且不旨在進(jìn)行限制。所意圖的是，本發(fā)明的范圍應(yīng)僅受所附權(quán)利要求書所要求的范圍限制。例如，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，將顯而易見的是，圖1-17的不同元素可以被修改、組合、和/或交換，并且這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例的前述討論未必表示所有可能的實(shí)施例的完整描述。作為另一個實(shí)例，圖13-15的程序、過程或活動中的一個或多個可以包括不同的程序、過程、和/或活動并且可按照許多不同順序執(zhí)行。任何特定權(quán)利要求中所要求保護(hù)的所有元素對該特定權(quán)利要求中所要求保護(hù)的實(shí)施例來說都是必不可少的。因此，替換一個或多個所要求保護(hù)的元素構(gòu)成了重建而不是修復(fù)。另外，已經(jīng)相對于具體實(shí)施例描述了益處、其他優(yōu)點(diǎn)、以及問題解決方案。益處、優(yōu)點(diǎn)、問題解決方案、以及可以導(dǎo)致任何益處、優(yōu)點(diǎn)、或解決方案出現(xiàn)或變得更顯著的任何一種或多種元素不應(yīng)被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵性的、必需的、或必要的特征或元素，除非在此權(quán)利要求中明確陳述了此類益處、優(yōu)點(diǎn)、解決方案、或元素。此外，若實(shí)施例和/或限制如下：在此所公開的實(shí)施例和限制不是在專用原則下而為大眾所專用：(1)未在權(quán)利要求中清楚地提及；以及(2)是或在等同原則下是權(quán)利要求中提及的元素和/或限制對潛在等效物。當(dāng)前第1頁12