用于檢測電活動的電活動傳感器設(shè)備以及電活動監(jiān)視裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測連接到供電網(wǎng)絡(luò)的電設(shè)備的電活動(具體地，電功率狀態(tài)的改變)的電活動傳感器設(shè)備。本發(fā)明還涉及用于監(jiān)視一個或多個電設(shè)備的電活動的電活動監(jiān)視裝置。該電活動傳感器設(shè)備基于射頻標(biāo)識設(shè)備(RFID)。
【背景技術(shù)】
[0002]對電設(shè)備的電活動的監(jiān)視在諸如能量消耗、用戶活動簡檔的建立這樣的領(lǐng)域中以及在安全或保險(xiǎn)監(jiān)視系統(tǒng)中得到很多有用的應(yīng)用。例如，在家庭環(huán)境中，諸如洗衣機(jī)、照明設(shè)備、坎具、烤箱或咖啡機(jī)這樣的電設(shè)備的活動的知識可以提供關(guān)于住戶習(xí)慣和用戶活動的有用的信息，使得能夠建立簡檔。
[0003]用于監(jiān)視電設(shè)備的活動的已知的解決方案利用基于被插入到電力插座并且被配置為測量從相應(yīng)的電力插座供電的電設(shè)備的電消耗的遙控模塊的復(fù)雜電表系統(tǒng)。這樣，遙控模塊典型地配備有基于低功率無線技術(shù)的無線通信系統(tǒng)，以遠(yuǎn)程地監(jiān)視和控制對應(yīng)的電器。然而，這樣的高級的儀表系統(tǒng)需要復(fù)雜且昂貴的定制安裝。實(shí)際上，最近的關(guān)于家庭自動化和監(jiān)視的研宄報(bào)告指示價格和技術(shù)復(fù)雜度為阻止廣泛采用的主要市場障礙和抑制。這樣的技術(shù)的另一缺點(diǎn)是電設(shè)備可能從一個電力插座移動到另外的電力插座。而且，并不總是從電子插座對諸如照明設(shè)備這樣的一些設(shè)備進(jìn)行供電。
[0004]用于檢測電設(shè)備的活動的其他解決方案基于通過監(jiān)視供電網(wǎng)絡(luò)的一個或若干點(diǎn)處的電力線來感測它們的“EMI (電磁干擾)簽名(EMI signature)”。然而，這些技術(shù)需要定制的校準(zhǔn)和訓(xùn)練處理，以學(xué)習(xí)各種設(shè)備的EMI簽名。而且，EMI簽名可能隨時間發(fā)展。需要復(fù)雜的信號處理技術(shù)來分解連接到網(wǎng)絡(luò)的各種活動設(shè)備的簽名，并且所獲得的結(jié)果并不總是非常精確的。
[0005]考慮上述問題設(shè)計(jì)了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一般的形式下，本發(fā)明涉及一種基于諸如例如射頻標(biāo)識設(shè)備這樣的天線設(shè)備的電活動傳感器設(shè)備。
[0007]本發(fā)明的第一方面提供一種用于監(jiān)視電設(shè)備的電狀態(tài)的電活動傳感器設(shè)備，該電活動傳感器設(shè)備包含:可附接到電設(shè)備的電纜的傳感器設(shè)備，該傳感器設(shè)備包括可用于與通過電設(shè)備的電功率狀態(tài)的改變在電纜中產(chǎn)生的電脈沖進(jìn)行磁耦合以引起可檢測的電信號的天線元件；其中，天線元件還可用于經(jīng)由電纜向讀取器設(shè)備傳送表示電設(shè)備的電力狀態(tài)改變的數(shù)據(jù)。
[0008]從而可以簡化且低成本的方式提供對電活動的檢測。傳感器具有電活動檢測和電活動數(shù)據(jù)的傳送的雙重功能。典型地，響應(yīng)于讀取器經(jīng)由供電網(wǎng)絡(luò)的詢問，向遠(yuǎn)程讀取器傳送數(shù)據(jù)。因?yàn)閿?shù)據(jù)經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)而不是無線地傳送給讀取器，所以擴(kuò)展了傳感器設(shè)備的操作范圍。而且，因?yàn)榻?jīng)由電纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，所以例如使用家里的電力基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)傳送更少容易受到來自其他無線系統(tǒng)的干擾或者存在的障礙的影響。
[0009]設(shè)備的電功率狀態(tài)的改變可能包含設(shè)備的接通、設(shè)備的斷開、從待機(jī)模式到接通電力狀態(tài)的切換以及從接通電力狀態(tài)到待機(jī)模式的切換。
[0010]在實(shí)施例中，天線元件在其工作頻率范圍內(nèi)執(zhí)行到電脈沖的磁耦合以及經(jīng)由電纜的數(shù)據(jù)傳送這兩者。這提供了一種簡化的檢測設(shè)備，因?yàn)椴槐貙?shù)據(jù)傳送提供進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。
[0011 ] 在實(shí)施例中，天線元件具有適配于電纜外形的形狀因數(shù)。
[0012]在實(shí)施例中，通過天線元件傳送數(shù)據(jù)包含反向散射經(jīng)由電纜從讀取器設(shè)備接收的RF信號。
[0013]在實(shí)施例中，傳感器設(shè)備包含用于響應(yīng)于所檢測到的電信號來存儲表示電設(shè)備的電力狀態(tài)改變的數(shù)據(jù)的存儲器元件，并且其中，天線元件被配置為向讀取器設(shè)備傳送標(biāo)識傳感器設(shè)備的標(biāo)識數(shù)據(jù)。
[0014]在實(shí)施例中，天線元件被形成為環(huán)形天線。
[0015]在實(shí)施例中，天線元件被配置為布置在供電纜線的至少一部分的周圍以形成感應(yīng)線圈。這樣的配置提供更高效的磁耦合。
[0016]在實(shí)施例中，該設(shè)備包括被配置為區(qū)分從接通電設(shè)備引起的電信號與從斷開電設(shè)備引起的電信號的脈沖檢測器。例如，脈沖檢測器可以被配置為區(qū)分從接通電設(shè)備引起的電信號與從斷開電設(shè)備引起的電信號。另外，脈沖檢測器可以被配置為區(qū)分從待機(jī)模式切換到接通狀態(tài)所引起的電信號和從接通狀態(tài)切換到待機(jī)狀態(tài)所引起的電信號。在一些具體的實(shí)施例中，脈沖檢測器可以被配置為區(qū)分在斷開狀態(tài)和接通狀態(tài)之間進(jìn)行切換所引起的電信號以及在待機(jī)狀態(tài)和接通狀態(tài)之間進(jìn)行切換所引起的電信號。以這種方式提供關(guān)于電功率狀態(tài)的信息。
[0017]在實(shí)施例中，傳感器設(shè)備包含可用于與RFID讀取器設(shè)備進(jìn)行通信的RFID標(biāo)簽。
[0018]在實(shí)施例中，RFID傳感器設(shè)備可用作短距離RFID標(biāo)簽。與經(jīng)由電力網(wǎng)絡(luò)的有線傳送相結(jié)合的短距離通信使得能夠相對于通過經(jīng)由現(xiàn)有的纜線基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行傳送所提供的長距離無線RFID標(biāo)簽系統(tǒng)以及擴(kuò)展的覆蓋減少功耗。
[0019]在實(shí)施例中，傳感器設(shè)備可用作經(jīng)由電纜通過電磁感應(yīng)供電的無源傳感器設(shè)備。這使得能夠通過避免使用電池供電的傳感器來減少功耗。
[0020]在實(shí)施例中，電活動傳感器設(shè)備包括用于提供表示在電設(shè)備接通時的電設(shè)備的功耗的數(shù)據(jù)的電消耗測量模塊，并且其中，通過天線元件傳送的數(shù)據(jù)包括表示電設(shè)備的功耗的數(shù)據(jù)。
[0021 ] 在實(shí)施例中，電活動傳感器設(shè)備包括測量自從檢測到的電設(shè)備的電功率狀態(tài)的改變的時間的持續(xù)時間的定時器。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于監(jiān)視電設(shè)備的電狀態(tài)的電活動傳感器設(shè)備，該設(shè)備包含可附接到電設(shè)備的電纜的RFID傳感器設(shè)備，該RFID傳感器設(shè)備包括:天線元件，可用于響應(yīng)于電設(shè)備的電功率狀態(tài)的改變，與在電纜中產(chǎn)生的電脈沖進(jìn)行磁耦合以產(chǎn)生電信號；以及存儲器元件，用于響應(yīng)于所產(chǎn)生的電信號來存儲表示電設(shè)備的電力狀態(tài)改變的數(shù)據(jù)；其中，天線元件還可用于經(jīng)由供電纜線向RFID讀取器設(shè)備傳送表示電設(shè)備的電功率狀態(tài)改變的數(shù)據(jù)以及標(biāo)識RFID傳感器設(shè)備的標(biāo)識數(shù)據(jù)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電活動監(jiān)視裝置，用于監(jiān)視通過配備RFID傳感器設(shè)備的相應(yīng)的電纜連接到供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個電設(shè)備的電狀態(tài)，該電活動監(jiān)視裝置包含:
[0024]RFID讀取器模塊，用于向一個或多個RFID傳感器設(shè)備傳送詢問信號以及響應(yīng)于詢問信號讀取一個或多個RFID傳感器設(shè)備的標(biāo)識數(shù)據(jù)和接通/斷開電狀態(tài)數(shù)據(jù)，每個RFID傳感器設(shè)備附接到電設(shè)備的相應(yīng)的電纜，其中，經(jīng)由相應(yīng)的電纜通過供電網(wǎng)絡(luò)從相應(yīng)的RFID傳感器設(shè)備接收標(biāo)識數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，電狀態(tài)數(shù)據(jù)表示相應(yīng)的電設(shè)備的電功率狀態(tài)的改變；以及網(wǎng)絡(luò)接口，用于將RFID讀取器模塊電耦合到供電網(wǎng)絡(luò)，并且包含用于提取經(jīng)由供電網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)據(jù)信號以及插入詢問信號以便經(jīng)由供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的部件。
[0025]本發(fā)明的另一方面提供一種網(wǎng)關(guān)設(shè)備，該網(wǎng)關(guān)設(shè)備提供外部數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之間的接口，包含根據(jù)本發(fā)明的第二方面的任何實(shí)施例的裝置。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電活動監(jiān)視系統(tǒng)，該電活動監(jiān)視系統(tǒng)包含根據(jù)本發(fā)明的第一方面的任何實(shí)施例的用于監(jiān)視電設(shè)備的電狀態(tài)的至少一個電活動傳感器設(shè)備以及根據(jù)本發(fā)明的第二方面的任何實(shí)施例的電活動監(jiān)視裝置。
[0027]在實(shí)施例中，電活動監(jiān)視系統(tǒng)還包括連接到電活動監(jiān)視裝置、用于監(jiān)視供電網(wǎng)絡(luò)中的電功耗的電表。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于監(jiān)視電設(shè)備的電狀態(tài)的傳感器設(shè)備，該傳感器設(shè)備可附接到電設(shè)備的電纜，并且包含:天線元件，可用于與電纜中產(chǎn)生的電脈沖進(jìn)行磁耦合以響應(yīng)于電設(shè)備的電功率狀態(tài)的改變來產(chǎn)生電信號；以及存儲器元件，用于響應(yīng)于所產(chǎn)生的電信號來存儲表示電設(shè)備的電力狀態(tài)改變的數(shù)據(jù)；其中，天線元件還可用于經(jīng)由供電纜線向讀取器設(shè)備傳送表示電設(shè)備的電功率狀態(tài)改變的數(shù)據(jù)以及標(biāo)識傳感器設(shè)備的標(biāo)識數(shù)據(jù)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種讀取器模塊，用于監(jiān)視通過配備傳感器設(shè)備的相應(yīng)的電纜連接到供電網(wǎng)絡(luò)的至少一個電設(shè)備的電狀態(tài)，該讀取器模塊可用于向一個或多個