專(zhuān)利名稱(chēng)：基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于樓宇自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng) 化控制系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的不斷發(fā)展，樓宇自動(dòng)化技術(shù)的普 及程度越來(lái)越高，對(duì)于大多數(shù)的新建高星級(jí)賓館、高檔住宅或者寫(xiě)字樓等樓宇 建筑而言，為了滿(mǎn)足人們對(duì)環(huán)境舒適度的需求，通常會(huì)利用各種控制手段來(lái)實(shí) 現(xiàn)對(duì)電燈、空調(diào)等各種末端設(shè)備的自動(dòng)控制，以達(dá)到適合人們預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境 調(diào)節(jié)的目的。
以高星級(jí)賓館為例，客人的體感舒適度要求對(duì)于賓館來(lái)說(shuō)是相當(dāng)嚴(yán)格的，
比如，在客房中，客人稍微感覺(jué)干燥不適，就說(shuō)明空氣中的濕度不夠；客人感 覺(jué)到冷或者熱，就說(shuō)明客房?jī)?nèi)的溫度沒(méi)有達(dá)到期望值，而這些指標(biāo)的不達(dá)標(biāo)將 嚴(yán)重影響星級(jí)賓館的標(biāo)準(zhǔn)要求，也會(huì)影響到星級(jí)賓館的形象。但是如果為了保 證客房室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，使得賓館中所有的室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)末端設(shè)備一直處于正 常工作狀態(tài)，這將不可避免的出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行在無(wú)人的狀態(tài)，由此將帶來(lái)相當(dāng)嚴(yán) 重的無(wú)謂耗能。
在另一方面，為了保證室內(nèi)光照強(qiáng)度，通常在智能樓宇中會(huì)利用定時(shí)的方 式結(jié)合各種光電傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)在光照強(qiáng)度低于預(yù)定值的情況下開(kāi)啟相應(yīng)區(qū)域 的照明燈，否則熄滅該區(qū)域內(nèi)的照明燈。而在上述情況下，容易出現(xiàn)當(dāng)照明燈 開(kāi)啟時(shí)整個(gè)照明區(qū)域內(nèi)并沒(méi)有人員存在的狀況，而由此造成的能耗浪費(fèi)對(duì)于現(xiàn) 代的樓宇建筑來(lái)說(shuō)也是非常嚴(yán)重的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制 系統(tǒng)和方法，使得樓宇控制系統(tǒng)中各個(gè)末端設(shè)備可以根據(jù)人員實(shí)際位置自動(dòng)進(jìn) 行工作狀態(tài)切換。
4為解決上述4支術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下
一種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)中包括樓宇中的末 端設(shè)備以及定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)用于確定由人所攜帶的定位終端的位置信 息，該系統(tǒng)還包括總控制裝置，其中
所述定位系統(tǒng)，用于將確定的定位終端的位置信息提供給總控制裝置；
所述總控制裝置，用于在接收到定位系統(tǒng)發(fā)送的位置信息后，按照預(yù)先存 儲(chǔ)的所述定位終端位置與末端設(shè)備控制策略的預(yù)定對(duì)應(yīng)關(guān)系確定控制策略，并 按照所述確定的控制策略對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制。
較佳地，所述的定位系統(tǒng)進(jìn)一步地包括基于電波傳播時(shí)間的無(wú)線(xiàn)定位系 統(tǒng)、基于電波傳輸差的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)、基于電波入射角的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)、基于 單元標(biāo)識(shí)的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)或者基于信號(hào)強(qiáng)度的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)中之一。
較佳地，所述的定位系統(tǒng)進(jìn)一步地包括定位終端，用于發(fā)射包括該定位 終端預(yù)定ID標(biāo)識(shí)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)；接收裝置，用于接收定位終端發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信號(hào)， 根據(jù)接收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)確定該定位終端與其的距離，并將該距離值以及該定位 終端的ID標(biāo)識(shí)提供給定位中心；定位中心，用于在接收到多個(gè)接收裝置提供 的對(duì)于一個(gè)ID標(biāo)識(shí)的定位終端的距離值時(shí)，確定該定位終端的實(shí)際位置，并 將該確定的定位終端的實(shí)際位置信息提供給總控制裝置。
較佳地，所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)為射頻信號(hào)。
較佳地，所述接收裝置，進(jìn)一步用于根據(jù)接收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度確 定定位終端與其的距離。
較佳地，所述預(yù)定的控制策略為定位終端位于某個(gè)區(qū)域時(shí)，對(duì)該區(qū)域的 末端設(shè)備進(jìn)行控制，使其達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。
較佳地，所述末端設(shè)備為照明燈、空調(diào)、窗簾控制器、濕度控制器中的至 少一個(gè)。
一種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制方法，包括以下步驟 對(duì)人所攜帶的定位終端進(jìn)行定位，確定其所在的位置區(qū)域； 將上述確定的位置信息提供給總控制端，由總控制端按照預(yù)定的控制策略 對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制。
較佳地，所述對(duì)定位終端進(jìn)行定位的方式為基于電波傳播時(shí)間的無(wú)線(xiàn)定
5位、基于電波傳輸差的無(wú)線(xiàn)定位、基于電波入射角的無(wú)線(xiàn)定位、基于單元標(biāo)識(shí) 的無(wú)線(xiàn)定位或者基于信號(hào)強(qiáng)度的無(wú)線(xiàn)定位中之一。
較佳地，所述預(yù)定的控制策略為定位終端位于某個(gè)區(qū)域時(shí)，對(duì)該區(qū)域的 末端設(shè)備進(jìn)行控制，使其達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
(1) 本發(fā)明所提出的系統(tǒng)和方法能夠根據(jù)人員實(shí)際位置進(jìn)行樓控系統(tǒng)中 末端設(shè)備的工作狀態(tài)控制，避免造成無(wú)謂的能源浪費(fèi)；
(2) 本發(fā)明所提出的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)增設(shè)無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)，以及 對(duì)現(xiàn)有的樓控系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造即能實(shí)現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所提出的方法和系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)人員進(jìn)行無(wú)線(xiàn)定位的方式來(lái)確定該 人員所處位置區(qū)域，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域內(nèi)末端設(shè)備的控制。為了更好地進(jìn)行本 發(fā)明相關(guān)實(shí)施例的說(shuō)明，首先對(duì)無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)作一簡(jiǎn)單說(shuō)明。
無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)是通過(guò)對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)的測(cè)量和分析，來(lái)判斷無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)出端的 具體位置的方法。從定位策略的角度來(lái)看，定位技術(shù)包括基于移動(dòng)終端的定位 和基于網(wǎng)絡(luò)的定位。基于移動(dòng)終端的定位是指定位計(jì)算是由移動(dòng)終端自己完成 的，移動(dòng)終端可以自行確定自己當(dāng)前的位置?；诰W(wǎng)絡(luò)的定位主要是由網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)收集待定位移動(dòng)終端的信息并計(jì)算移動(dòng)終端的當(dāng)前位置。
現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)主要有基于電波傳播時(shí)間(Time of Arrival, TOA)、 基于電波傳輸差(Time Difference of Arrival, TDOA)、基于電波入射角(Angle of Arrival, AOA)、基于單元標(biāo)識(shí)(Containment)以及基于信號(hào)強(qiáng)度(Received Signal Strength, RSS)等類(lèi)型。
本發(fā)明即是利用現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的 控制的，以下以基于信號(hào)強(qiáng)度的定位方式進(jìn)行說(shuō)明。具體地來(lái)說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)上 述的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)控制的目的，可以利用如圖l所示的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包 括定位終端、接收裝置、定位中心和總控制裝置，其中
6定位終端，用于發(fā)射包括該定位終端預(yù)定ID標(biāo)識(shí)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)；該無(wú)線(xiàn)信 號(hào)優(yōu)選地為射頻信號(hào)，這是因?yàn)樯漕l信號(hào)具有傳輸距離較遠(yuǎn)，且組網(wǎng)設(shè)計(jì)較為
簡(jiǎn)單等特點(diǎn)；
接收裝置，也即接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)的接入點(diǎn)(Access Point, AP)，每個(gè)接收裝 置為一個(gè)接入點(diǎn)，該接收裝置用于接收定位終端發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，并且根據(jù)接 收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度確定定位終端與其的距離，并將該距離值以及該定 位終端的ID標(biāo)識(shí)提供給定位中心；
定位中心，用于在接收到多個(gè)接收裝置提供的對(duì)于一個(gè)ID標(biāo)識(shí)的定位終 端的距離值時(shí)，確定該定位終端的實(shí)際位置，并將該確定的定位終端的實(shí)際位 置信息提供給總控制裝置；
總控制裝置，預(yù)先存儲(chǔ)有定位終端位置與末端設(shè)備控制策略的預(yù)定對(duì)應(yīng)關(guān) 系，其中所述的控制策略為定位終端位于某個(gè)確定位置或者屬于某個(gè)確定區(qū) 域時(shí)，對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)控制調(diào)整與控制；在接收到定位中心發(fā)送的 位置信息后，按照所述預(yù)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定控制策略，并按照所述確定的控制 策略對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制，使其達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。
需要說(shuō)明的是，在上述系統(tǒng)中，定位終端、接收裝置以及定位中心共同組 成了 一個(gè)對(duì)定位終端的定位系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)過(guò)程中的定位終端的定位， 在上述定位過(guò)程中，是利用人攜帶定位終端來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人的定位的，也即以定位 終端的位置作為攜定位終端的人所處的位置，定位終端可以為現(xiàn)有技術(shù)中帶有 定位功能的移動(dòng)終端、定位卡等，而其中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)定位終端的位置準(zhǔn)確定位， 通常設(shè)置有多個(gè)接收裝置，其可以由現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)， 而不僅僅限于上述的基于信號(hào)強(qiáng)度的定位方法，在此僅為一個(gè)示例。
對(duì)應(yīng)地，利用上述系統(tǒng)進(jìn)行樓宇自動(dòng)化控制的方法，主要包括以下步驟
步驟一、對(duì)人所攜帶的定位終端進(jìn)行定位，確定其所在的位置區(qū)域；
例如，可以通過(guò)上述的基于信號(hào)強(qiáng)度的無(wú)線(xiàn)定位方法來(lái)對(duì)定位終端進(jìn)行定 位，通過(guò)無(wú)線(xiàn)定位獲取到定位終端所在位置的坐標(biāo)后，再將坐標(biāo)映射至某一確 定的區(qū)域。
步驟二、將上述確定的位置信息提供給總控制端，由總控制端根據(jù)預(yù)定的 控制策略對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制。
7上述的預(yù)定控制策略是指;f全測(cè)到定位終端位置在某個(gè)區(qū)域時(shí)，對(duì)該區(qū)域的
末端設(shè)備進(jìn)行控制，使其達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。
其中，上述定位終端由人員攜帶，定位終端的位置相當(dāng)于人員所處位置。 為了對(duì)上述實(shí)施例所提出的方法和系統(tǒng)進(jìn)行更好的說(shuō)明，以下進(jìn)一步地舉
出若干應(yīng)用例。
應(yīng)用例一第一賓館客房場(chǎng)景
在客戶(hù)入住賓館時(shí)，向其提供一張無(wú)線(xiàn)定位卡，該定位卡具有確定的ID 標(biāo)識(shí)，當(dāng)客戶(hù)攜帶該定位卡進(jìn)入其入住客房時(shí)，定位中心能夠自動(dòng)獲知其位置， 然后將該定位卡的實(shí)際位置提供給總控制裝置，總控制裝置根據(jù)定位卡所在的 位置確定該客戶(hù)所處的客房號(hào)，并通過(guò)樓控總線(xiàn)向該客房?jī)?nèi)部的末端設(shè)備控制 器發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，使對(duì)應(yīng)的末端設(shè)備能夠啟動(dòng)工作，例如使該客房?jī)?nèi)電源信 號(hào)接通，且開(kāi)啟照明燈；使該客房?jī)?nèi)的空調(diào)設(shè)備末端開(kāi)啟等等；當(dāng)客戶(hù)走出客 房時(shí)，定位中心自動(dòng)獲知該信息，并提供給總控制裝置，由總控制裝置控制相 應(yīng)的末端設(shè)備停止工作，避免能源浪費(fèi)。
應(yīng)用例二第二賓館客房場(chǎng)景
在客戶(hù)入住賓館時(shí)，向其提供一張無(wú)線(xiàn)定位卡，該定位卡具有確定的ID 標(biāo)識(shí)，且建立該定位卡ID與客房號(hào)具有唯一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)客戶(hù)進(jìn)入到賓館 大堂后，定位中心能夠自動(dòng)獲知該定位卡已經(jīng)進(jìn)入到賓館范圍內(nèi)，將該信息提 供給總控制裝置，總控制裝置根據(jù)定位卡ID確定攜該卡的客戶(hù)的房號(hào)，同時(shí) 使該房號(hào)的客房中空調(diào)啟動(dòng)工作，以此提前進(jìn)行客房環(huán)境調(diào)節(jié)，使客戶(hù)進(jìn)入其 中時(shí)能及時(shí)感覺(jué)到名t適。
應(yīng)用例三寫(xiě)字樓場(chǎng)景
寫(xiě)字樓中的常住辦公人員，每人配置一張定位卡，該定位卡具有確定的ID 標(biāo)識(shí)，當(dāng)辦公人員進(jìn)入到工作區(qū)域后，定位中心能夠自動(dòng)獲知出該定位卡的位 置信息，將該信息提供給總控制裝置，若此時(shí)室內(nèi)照度小于預(yù)定值時(shí)，開(kāi)啟其 所在區(qū)域的照明燈，以此進(jìn)行辦公環(huán)境調(diào)節(jié)；此外當(dāng)辦公區(qū)域內(nèi)沒(méi)有工作人員 時(shí)，總控制裝置也可以類(lèi)似地及時(shí)作出判斷，由此關(guān)閉照明燈，避免能源浪費(fèi)。
在上述實(shí)施例中，是以照明燈和空調(diào)作為末端設(shè)備進(jìn)行相關(guān)描述的，在其 他實(shí)施例中也可以是對(duì)窗簾控制器、濕度控制器等末端設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)方法 類(lèi)似，不再贅述。
權(quán)利要求
1. 一種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)中包括樓宇中的末端設(shè)備以及定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)用于確定由人所攜帶的定位終端的位置信息，其特征在于，該系統(tǒng)還包括總控制裝置，其中所述定位系統(tǒng)，用于將確定的定位終端的位置信息提供給總控制裝置；所述總控制裝置，用于在接收到定位系統(tǒng)發(fā)送的位置信息后，按照預(yù)先存儲(chǔ)的所述定位終端位置與末端設(shè)備控制策略的預(yù)定對(duì)應(yīng)關(guān)系確定控制策略，并按照所述確定的控制策略對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的定位系統(tǒng)進(jìn)一步地包括基于電波傳播時(shí)間的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)、基于電波傳輸差的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)、基 于電波入射角的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)、基于單元標(biāo)識(shí)的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)或者基于信號(hào)強(qiáng) 度的無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)中之一 。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的定位系統(tǒng)進(jìn)一步地包括定位終端，用于發(fā)射包括該定位終端預(yù)定ID標(biāo)識(shí)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)； 接收裝置，用于接收定位終端發(fā)送的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，根據(jù)接收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)確定該定位終端與其的距離，并將該距離值以及該定位終端的ID標(biāo)識(shí)提供給定位中心；定位中心，用于在接收到多個(gè)接收裝置提供的對(duì)于一個(gè)ID標(biāo)識(shí)的定位終 端的距離值時(shí)，確定該定位終端的實(shí)際位置，并將該確定的定位終端的實(shí)際位 置信息提供給總控制裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)為射頻信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收裝置，進(jìn)一步用于根據(jù)接收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度確定定位終 端與其的距離。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)定的控制策略為定位終端位于某個(gè)區(qū)域時(shí)，對(duì)該區(qū)域的末端設(shè)備 進(jìn)行控制，使其達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述末端設(shè)備為照明燈、空調(diào)、窗簾控制器、濕度控制器中的至少一個(gè)。
8. —種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制方法，其特征在于，包括以下步驟對(duì)人所攜帶的定位終端進(jìn)行定位，確定其所在的位置區(qū)域； 將上述確定的位置信息提供給總控制端，由總控制端按照預(yù)定的控制策略 對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述對(duì)定位終端進(jìn)行定位的方式為基于電波傳播時(shí)間的無(wú)線(xiàn)定位、基于 電波傳輸差的無(wú)線(xiàn)定位、基于電波入射角的無(wú)線(xiàn)定位、基于單元標(biāo)識(shí)的無(wú)線(xiàn)定 位或者基于信號(hào)強(qiáng)度的無(wú)線(xiàn)定位中之一。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述預(yù)定的控制策略為定位終端位于某個(gè)區(qū)域時(shí)，對(duì)該區(qū)域的末端設(shè)備 進(jìn)行控制，使其達(dá)到預(yù)定狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)線(xiàn)定位的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)和方法。所述控制系統(tǒng)中包括樓宇中的末端設(shè)備以及定位系統(tǒng)，所述定位系統(tǒng)用于確定由人所攜帶的定位終端的位置信息，該系統(tǒng)還包括總控制裝置，其中所述定位系統(tǒng)，用于將確定的定位終端的位置信息提供給總控制裝置；所述總控制裝置，用于在接收到定位系統(tǒng)發(fā)送的位置信息后，按照預(yù)先存儲(chǔ)的所述定位終端位置與末端設(shè)備控制策略的預(yù)定對(duì)應(yīng)關(guān)系確定控制策略，并按照所述確定的控制策略對(duì)相應(yīng)的末端設(shè)備進(jìn)行控制。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法能夠根據(jù)人員實(shí)際位置進(jìn)行樓控系統(tǒng)中末端設(shè)備的工作狀態(tài)控制，避免造成無(wú)謂的能源浪費(fèi)。
文檔編號(hào)G05B19/048GK101470427SQ20071030441
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者張偉榮, 江 江, 謝邦杰 申請(qǐng)人:當(dāng)代天啟技術(shù)(北京)有限公司