用于通过用于能源管理的同轴布线来隔离局域网的方法和系统的制作方法

专利名称：用于通过用于能源管理的同轴布线来隔离局域网的方法和系统的制作方法
用于通过用于能源管理的同轴布线来隔离局域网的方法和
系统 本发明相关申请案例参考本专利申请要求2009年1月13日提交的第61/204，820号美国临时申请的优先 权，以正常方式指定了该临时申请并且以引入方式将其并入本文以用于所有用途。发明权利声明本专利公开的部分文件包含一些受版权保护的内容。版权所有人不反对任何人对 出现在专利及商标局的专利档案或记录中的专利文件或专利公开进行传真复制，但除此之 外任何情况下均保留所有版权。以下申明适用于如下所述的以及本文附图中的软件和数 据版权(c) 2009，Jetlun公司，保留所有版权。
背景技术：
本发明通常和能源管理技术相关。更具体地来说，本发明提供了用于通过至少一 个用于能源管理的同轴布线来隔离局域网的方法和系统，但其亦可用于许多其它应用。随着规模较大的大学和研究所在1960年代后期不断引进计算机，逐渐增加的压 力要求提供高速的互连，从而在共用的网络内共享信息，该共用的网络通常叫做局域网 (LAN)。从1980年代早期开始的基于DOS的个人计算机的发展和扩散以及万维网(WWW) 的出现，使得信息通过互联网以易于使用和方便灵活的方式进行传播，并且普及了对家庭 网络的采用。家庭网络是一种住宅局域网，用于连接家庭内部的多台设备。近来，越来越多 的互联网服务供应商(ISP)，比如美国电话电报公司(AT&T)和英国电信集团公司(British Telecom)，开始使用家庭网络向消费者提供三重播放服务(语音、视频和数据)。早期局域网使用的局域网布线通常基于各种级别的同轴线缆，但国际商用机器公 司(IBM)的令牌环网使用了他们自己设计的屏蔽双绞线布线，而在约1984年，星形局域网 显示了与电话系统使用的简易线缆相同的简易CAT3非屏蔽双绞线的潜力。由此研发出了 IOBase-T(及后续产品)和综合布线，这至今仍是多数局域网的基础。综合布线对于新设施 来说是最经济的，但是对于已建好的设施而言存在技术上的挑战和高成本的问题。鉴于大 多数建筑为现有建筑物，新建筑仅占整个市场的很小一部分，故开发了其他技术，或通过无 线电或使用现有布线进行数据传输。随着比如网络电视(IPTV)和视频点播(VoD)的新应用的成熟，会需要增加用于局 域网的宽带需求以能够支持这些应用。网络电视是一种使用互联网协议在网络基础设施上 传送数字电视服务的系统，其可以包括通过宽带连接进行的传送；视频点播是一种通过机 顶盒以流的方式传输内容以允许实时观看、或将内容下载至诸如计算机、数字录像机、个人 录像机或便携式媒体播放器的设备用于随时观看的系统。无线802. 11技术在宽带、覆盖面、干扰及安全方面受到限制。使用设施的现有布 线(诸如家庭电话线网络联盟(HomePNA)的电话线及家庭插座(HomePlug )的电力线)的 其他网络技术使用的是容易受到干扰的影响的裸铜线，并且这些技术还受到其共享介质的 限制；因此，部署捆绑的应用和服务变得极具挑战性。同轴线是一种线缆，其包括内部导体， 内部导体被管状绝缘层所围绕，而绝缘层由具有高介电常数的柔性材料制成，并且内部导体和绝缘层都被另一导体层(材料一般为细织线以具有柔韧性，或者是薄金属箔)所围绕， 最后外部再覆上一层薄绝缘层——从而成为作为设施的现有布线的一部分的、用于高频宽 应用的最理想网络基础设施。虽然已取得很大成功，但网络技术尚未在能源管理应用领域取得成功。也就是说， 能源管理应用尚未得到开发并且通常难以方便快捷地使用。在某些领域也尚不存在能源管 理应用。传统能源管理技术的这些局限以及其他局限已在本说明中有所描述，并在下文中 更具体地描述。综上所述可见，需要改进的技术以改善对用于局域网特别是用于能源管理应用的 现有同轴布线的使用。

发明内容
根据本发明，提供了涉及最大程度使用用于局域网的现有同轴布线的技术。更具 体地说，本发明提供了一种通过设施的现有同轴布线来隔离网络的方法。仅作为示例，对于 诸如医院、公寓楼、宾馆、轮船、家庭、商场、或其他销售中心或仓库、学校、大型校区、办公环 境或大型建筑区域环境、大型制造园区的各种环境，本发明提供了一种支持诸如数据网络、 网络电话(VoIP)、网络电视(IPTV)、视频点播(VoD)的各种应用的网络解决方案。根据本发明的一个或多个实施例，提供了在较大网络的部署中至少使用同轴布线 的技术，在该网络中一台主机设备连接并管理N(N> 1)台客户机。将多个传统的同轴布 线放在一起会导致干扰，妨碍整体频宽和性能。M0CA、超宽频(UWB)、家用电话线网络联盟 (HomePNA)、家庭插座(HomePlug)及其他网络技术会在使用时由于同轴布线的物理局限导 致性能下降。然而，本方法和系统克服了传统的基于同轴的系统和方法的一些局限(如果 不是全部的话)。在一个或多个实施例中提供了能源管理系统。该系统包括同轴控制器装置，同轴 控制器装置包括外壳和多个同轴模组，同轴模组从2至N(N为大于3的整数)被编号。在 特定实施例中，每个同轴模组包括电力线芯片(PLC)模组，该模组被耦合到模拟前端，模拟 前端被耦合到同轴连接器。系统还具有被配置给每个同轴模组的电磁屏蔽。在特定实施例 中，电磁屏蔽被配置为基本上保持同轴模组基本上不受干扰噪声或其他扰动的影响。该系 统具有功率计，功率计被耦合到同轴控制器的一个或多个端口。在可替选的特定实施例中，本发明提供了一种用于能源管理的高速网络系统。该 系统具有被耦合到模拟前端的的第一屏蔽，该模拟前端被耦合到电力线芯片组和一个或多 个接口端口，电力线芯片组被配置用于至少每秒200兆位的数据速率。在优选实施例中，第 一屏蔽被配置为移除至少源自模拟前端的1兆赫至30兆赫范围内的噪声。该系统还具有第 二屏蔽，第二屏蔽被配置给模拟前端，该模拟前端被耦合到一个或多个电感耦合元件。一个 或多个电感耦合元件被配置为将电力线信号从模拟前端耦合到一个或多个同轴连接器。第 二屏蔽被配置为阻断传输于至少一个或多个电感耦合元件之间的噪声。在特定实施例中， 该系统具有第三屏蔽，第三屏蔽被配置在模拟前端与电力线模组之间。优选地，第三屏蔽被 配置为隔离在模拟前端和电力线模组之间进行通信的一个或多个电力线信号。第四屏蔽被 配置给一个或多个电缆以形成被耦合到一个或多个同轴连接器的屏蔽线缆。当然，允许存 有其他的变型、修改和替换。
在一个或多个其他的实施例中，本发明提供了一种使用此处所描述的系统的方 式，以通过一个或多个电力线网络使用一个或多个电力线信号来传递能耗信息。当然，允许 存有其他的变型、修改和替换。对比于传统技术，使用本发明实现了众多益处。本发明最大限度地使用了设施中 的现有同轴布线，并提供了一种部署局域网的方便而快捷方法，摒弃了会导致全球气候变 暖的新的综合布线。在优选实施例中，本系统为倾向于存在噪声并具有其他扰动的能源管 理应用的电力线通信提供了一种改进的屏蔽技术。取决于实施例，可能存在一个或更多这 些益处。这些益处和其他益处在本说明书中已有描述并于下文予以详述。本发明的各种额外的目标、特点和优势可参考以下的具体描述和附图得到充分的 理解。


图1是根据本发明中的实施例的系统的简图；图2是控制器的简化框图，其阐明了根据本发明中的实施例的、用于隔离为子网 的屏蔽简单模组以及用于分隔网络的VLAN交换机；图3是阐明了根据本发明中的实施例的控制器内的被隔离的1至N个屏蔽简单模 组的简图；图4是根据本发明中的实施例的到控制器的外部电源的简化框图；图5是根据本发明中的实施例的控制器的简化的前视图和后视图；图6是根据本发明中的实施例的信号分配器的简化框图；图7是根据本发明中的实施例的多路器的简化框图；图8是根据本发明中的实施例的装置的简化框图；图9是同轴控制器的软件结构的简化框图；图10是同轴控制器的软件特征的简化框图；图11是频宽管理的简化流程图；图12是安全加密管理的简化流程图；图13是跟据本发明的实施例的、用于多单元建筑的与各个电能表相关联的的能 源管理系统的整体系统图；图14是根据本发明的实施例的控制器的详图；图15是根据本发明的实施例的多路器(例如1313)的详图；图16-18是根据本发明的可替选实施例的多路器的详图；并且图19和20是根据本发明的另一可替选实施例的多路器的详图。
具体实施例方式根据本发明，提出了如下技术其用于将设施的同轴布线转换成可以被隔离成子 网络的通信网络，从而将频宽最大化并减少干扰。仅作为示例，本发明已经被应用于局域网 环境，但要认识到，存在其它应用。这项发明也可以被应用到建筑区域网络、家庭区域网络、 办公网络、公寓、工厂、工业区网络、上述这些网络的组合以及其他网络应用。图1是根据本发明的实施例的同轴系统100的简图。该图仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到许多变型、替换和修 改。如图所示，用于同轴局域网的系统100被包括在其中。该系统100具有外部数据源105， 外部数据源105来源于连接到计算机的全球网络或万维网(WWW) 105的调制解调器或路由 器103，并且调制解调器或路由器103向系统100提供多个IP地址。同轴控制器107通过 被耦合到调制解调器或路由器103的虚拟局域网(VLAN)交换机109来被耦合到外部数据 源103，VLAN交换机109连接到调制解调器或路由器103，同轴控制器107随后被耦合到多 个同轴线111。同轴控制器107适合于对信息进行接收和发送。仅作为示例，同轴控制器 是由加利福尼亚州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD61230的产品。同轴控制器 107是分配第一输入/输出端口和多个第二输入/输出端口的局域网设备。每个第二输入 /输出端口被从1到N编号，其中N是一个大于1的整数。多路器113被连接到每个第二 输入/输出端口，并随后通过同轴线被连接到分配器117，分配器117随后被连接到同轴装 置125。多路器113适合于通过单一同轴线115将IP信号121与线电视信号119相组合， 并且适合于进行信息的接收和发送。仅作为示例，多路器113是由加利福尼亚州旧金山南 部的Jetlim公司生产的型号为RD61228的产品。分配器117适合于将同轴线115上的组 合信号分配为IP信号121和有线电视信号119，并且适合于进行信息的接收和发送。仅作 为示例，分配器117是由加利福尼亚州旧金山南部的Jetlun公司生产的型号为RD61229的 产品。同轴装置125适合于将来自同轴的信号转换为IP信号，并且可以接收和发送信息。 仅作为示例，同轴装置是由加利福尼亚州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD61227 的产品。根据本发明的实施例，图2是同轴控制器200的更详细的框图。此图仅作为示例， 其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到存在许多 变型、替换和修改。如图所示，同轴控制器200包括了各种元件。这些元件包括网络交换 机芯片组201，网络交换机芯片组201作为接口连接在中央处理单元(CPU) 203和多个物理 层(PHY)芯片组205之间，多个PHY芯片组205被从1到N编号，其中N是一个大于1的 整数。网络交换机芯片组201通过媒体依赖接口(MDI)或媒体依赖接口交叉(MDIX)接口 207被耦合到多个PHY芯片组205。每个物理层(PHY)芯片组205通过50针连接器209被 连接到铝合金罐屏蔽的网络模组213。网络交换机芯片组201通过Mil BUS 215被连接到 CPU203，MII BUS 215被连接到I/O-MII端口 217并且随后被连接到CPU203,1/O-MII端口 217将Mil BUS 215转换到I/O BUS 219。CPU通过接口连接到各个元件。这些元件包括晶 振221、通用异步收发传输器(“UART””)223、调试端口 ( “EJTAG”)225、USB端口 227、复 位电路229、并行闪存芯片231和DDR SDRAM芯片233。网络交换机芯片组201也被连接到 额外的物理层芯片组205，后者通过接口连接到两个1千兆位以太网端口 235。根据本发明的实施例，图3是同轴控制器内部的屏蔽网络模组300的更详细的框 图。该图仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人 员会认识到存在许多变型、替换和修改。如图所示，屏蔽网络模组300包括了各种特征。这 些特征包括机械的铝合金屏蔽301，铝合金屏蔽301在此处防止信号的衰减、干扰、泄露或 其组合。铝合金屏蔽301将每个屏蔽网络模组隔离成单独的网络。屏蔽网络模组300内包 括元件。这些元件包括电力线芯片组303，其通过接口连接在50针连接器305 (通过电源总 线307和MII总线309)、模拟前端311 (通过数据总线313)、与复位电路315之间。电力线芯片组303还通过接口连接到EEPROM 317、SDRAM 319和37. 5MHZ 321。模拟前端311通 过电力线耦合器325耦合到同轴连接器323。仅作为示例，根据本发明的实施例，电力线芯片组300可以用佛罗里达州 Intellon公司生产的集成电力线芯片组作为特征，但要认识到可以利用其他芯片组。这 里，芯片可以是具有集成MII/GPSI、USB的单芯片电力线网络控制器。该芯片通过接口连接 到以太网接口等。在同轴线上的数据速率优选地为至少200Mbps，尽管同样可以期望其他 的数据速率，诸如7. 5Kbps、1Mbps、14Mbps、85Mbps、400Mbps和lGbps。在可替选实施例中， 屏蔽网络模组300可以包括适合本方法和系统的其他芯片组设计，诸如来自于诸如DS2、 Panasonic、Coppergate、Sigma、Arkados、Yitran、EcheIon 等等的适当公司的其他电力线芯 片组，并且可以包括适合本方法和系统的其他网络技术，诸如来自于Coppergatejntropic 等等的HomePNA、MoCA和UWB网络芯片组。要注意，上述芯片组和公司仅是举例，其在此处 不应不适当地限制权利要求的范围。根据本发明的实施例，图4是同轴控制器的外部电源400的更详细的框图。该图 仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识 到存在许多变型、替换和修改。如图所示，外部电源包括各种元件。这些元件包括12V 60W 的电源401，该电源作为接口连接在直流/直流转换模组403 (通过12V的输出405)和 90-240V的交流电输入407之间。根据本发明的实施例，该直流模组403可以提供各种输 出，诸如 12V、5V、1. OVU. 8V、3. 3V。根据本发明的实施例，图5是同轴控制器的简化前视图500和后视图501。该图 仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识 到存在许多变型、替换和修改。如图所示，该同轴控制器具有外壳。外壳优选为塑料的，但 也可以金属的或者塑料和/金属的任意组合。仅作为示例，如同轴控制器501的后面上所 示，该设备具有11(V240VAC DC连接器503、两个用于网络的8针以太网插口 505、USB端口 507、RS232端口 509、复位开关511和8个同轴连接器513。在正面500上，示出了各种发 光二极管(LED)以指示该设备背面的连通性。根据本发明的实施例，图6是信号分配器600的简化框图。该图仅作为示例，其在 此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到存在许多变型、 替换和修改。如图所示，该分配器包括各种元件。这些元件包括有线电视和网络输入模组 601、低频滤波器603和高频滤波器605。有线电视和网络输入模组601具有有线信号输入 607，并且被铝合金罐609屏蔽，铝合金罐609防止了任何信号的衰减、干扰、泄漏或其任何 组合。低频滤波器603具有有线电视输出611，并且被铝合金罐609屏蔽。高频滤波器605 具有网络IP输出613，并且被铝合金罐609屏蔽。根据本发明的实施例，图7是多路器700的简化框图。该图仅作为示例，其在此处 不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到存在许多变型、替换 和修改。如图所示，该多路器包括各种元件。这些元件包括电力线网络信号输入701和有 线电视信号输入703。高频耦合电容器705组合了电力线网络信号输入701和有线电视信 号输入703，并通过同轴输出707发送这两路信号。多路器700可进行双向式的信号传送及 接收。根据本发明的实施例，图8是同轴Zigbee调制解调器装置800的简化框图。该图仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识 到许多变型、替换和修改。如图所示，该同轴Zigbee调制解调器装置包括各种元件。这些 元件包括中央处理单元(CPU) 801，CPU 801通过输入输出总线805连接到Zigbee网络模 组803，通过MII总线809连接到电力线网络模组807，并且通过MII总线809连接到以太 网网络模组811。Zigbee网络模组803包括各种元件。这些元件包括Zigbee网络芯片组 813，该芯片组直接连接到通过2. 4G赫兹817广播IP信号的射频输出815。电力线网络模 组807包括各种元件。这些元件包括电力线芯片组819，电力线芯片组819通过I/O总线 805被连接到模拟前端821，并随后使用耦合器825被连接到同轴线823。以太网网络模组 811包括各种元件。这些元件包括物理层(PHY)芯片827，PHY芯片827连接到局域网端口 829。中央处理单元801还具有其他元件，包括并行式闪存831、存储器833、晶振835、通用 异步收发传输器(“UART”)837、调试端口 ( “EJTAG”)839、USB端口 841和复位电路843。仅作为示例，根据本发明的实施例，Zigbee芯片组可以用马萨诸塞州EMBER公司 生产的集成Zigbee芯片组作为特征，但是，要认识到，可以利用其他芯片组。在可替选实施 例中，Zigbee网络模组803可以包括适合本方法和系统的其他芯片组设计，诸如来自于TI、 Freescale等等的适当公司的其他Zigbee芯片组，并且可以包括适合本方法和系统的其他 无线网络技术，诸如来自于 Archrock、Broadcom、Atheros 等等的 6I0WPAN、WiFi 802. 11、 Bluetooth、RFID和UWB的网络芯片组。要注意，上述芯片组和公司仅作为示例，其在此处 不应不适当地限制权利要求的范围。仅作为示例，根据本发明的实施例，电力线300可以用佛罗里达州INTELL0N公司 生产的集成电力线芯片组作为特征，但是，要认识到，可以利用其他芯片组。这里，芯片可以 是具有MII/GPSI、USB的单芯片电力线网络控制器。该芯片通过接口连接到以太网接口等。 优选地，在同轴线上的数据速率至少为200Mbps，尽管也可以采用其他速率，诸如7. 5Kbps、 1Mbps、14Mbps、85Mbps、400Mbps和lGbps。在可替选实施例中，屏蔽网络模组300可以包 括适合本方法和系统的其它芯片组设计，诸如来自于诸如DS2、Panasonic, Coppergate, Sigma、Arkad0S、Yitran、EChel0n等等的适当公司的其他电力线芯片组，并且可以包括适合 本方法和系统的其他网络技术，诸如来自于Coppergate、Entropic等等的HomePNA、MoCA和 UffB网络芯片组。要注意，上述芯片组和公司仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利 要求的范围。根据本发明的实施例，图9是同轴控制器软件结构的简化框图。该图仅作为示例， 其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到许多变型、 替换和修改。如图所示，同轴控制器软件结构包括各种元件。这些元件包括用户接口 900、 网页服务器901、应用层903、TCP/IP储存体905、以太网驱动设备907、电力线网络储存体 909 以及 MAC/PHY 层 911。根据本发明的实施例，图10是同轴控制器软件应用模组的简化框架图。该图仅作 为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到存 在许多变型、替换和修改。如图所示，同轴控制器软件应用模组包括各种元件。这些元件包 括网页服务器模组1000、账户管理模组1001、用户管理模组1003、频宽管理模组1005、电力 线网络管理模组1007和楼宇控制管理模组1009。图11是有关频宽管理1100的简化流程图。该图仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到许多变型、替换和修改。如图 所示，频宽管理流程(1100)通过获得当前网络速率来启动(1101)。系统将随后定位用户预 先设置的网络值是什么(1103)。下一步骤，系统将检查以看出用户预先设置的网络值是否 比当前的网络速率高(1105)。如果答案是肯定的，系统会将网络速率减少至用户预先设置 的网络值(1107)。一旦网络值被降至用户预先设置的网络值，则操作会终止。如果答案是 否定的，则操作会终止。图12是有关安全加密管理1200的简化流程图。该图仅作为示例，其在此处不 应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到许多变型、替换和修 改。如图所示，通过将屏蔽电力线网络模组改变为网络密码(NEK)A(1203)来启动安全加密 管理流程(1201)。然后，系统检查屏蔽电力线网络模组NEKA是否使NEK和同轴-Zigbee 调制解调器相匹配(1205)。如不匹配，系统将循环回去以将屏蔽电力线网络模组改变为 NEKA(1203)。如果匹配，系统将同轴-Zigbee调制解调器的NEK改变为NEK B(1207)。然 后系统将屏蔽电力线网络模组改变为NEKB(1209)。下一流程处理，系统确保屏蔽电力线 网络模组和同轴-Zigbee调制解调器可以相互看到(1211)。如果屏蔽电力线网络模组和 同轴-Zigbee调制解调器不能相互看到，则系统将把NEK改变为同轴-Zigbee调制解调器 (1207)并重复该流程。如果屏蔽电力线网络模组和同轴-Zigbee调制解调器可以相互看 到，则处理停止(1209)。根据本发明的实施例，图13是用于能源管理的高速网络系统1300的可替选简图。 该图仅作为示例，其在此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会 认识到许多变型、替换和修改。如图所示，用于能源管理的高速网络的系统1300被包括在 其中。系统1300包括外部数据源1305，外部数据源来源于调制解调器或路由器1303，调制 解调器或路由器1303连接至计算机的全球网络或万维网(WWW) 1305并提供多个IP地址 给系统1300。同轴控制器1307通过虚拟局域网(VLAN)交换机1309被耦合到外部数据源 1305，虚拟局域网交换机1309被耦合到调制解调器或路由器1303并且随后被耦合到多个 同轴线1311并且通过RS485-以太网桥接器1335被耦合到电表箱1333。同轴控制器1307 适合于接收和发送信息。仅作为示例，同轴控制器是由加利福尼亚州旧金山南部的Jetlim 公司生产的型号为RD61230的产品。同轴控制器1307是分配第一输入/输入端口和多个 第二输入/输出端口的局域网设备。每个第二输入/输出端口都按1至N进行编号，N是 一个比1大的整数。多路器1313被连接到每个第二输入/输出端口，并随后通过同轴线被 连接到分配器1315，同轴线随后连接到同轴装置1317。多路器1313适合于在单一同轴线 1321上组合来自连接同轴控制器1307的IP信号和有线电视信号1319，并且接收和发送信 息。仅仅作为示例，多路器1313是由加利福尼亚州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号 为RD61228的产品。分配器1315适合于将同轴线1321上的组合信号区分为IP信号1323 和有线电视信号1319，并接收和发送信息。仅作为示例，分配器1315是由加利福尼亚州旧 金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD61229的产品。同轴装置1317适合于将来自同轴 的信号转换为IP信号，并且可以接收和发送信息。仅作为示例，同轴装置是由加利福尼亚 州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD61227的产品。同轴装置1317适合于采集、 聚集、存储、接收和/或发送信息，也适合于将各种网络媒体桥接到一起。同轴装置1317适 合于将低速和高速的电力线技术和Zigbee无线技术桥接到一起。在可替选实施例中，无线
10技术可以包括其他无线技术，诸如无线802. 11标准、Zwave、610wPAN等等。客户设备包括 通过建筑物AC布线1323或以无线方式1325被连接的各种装置，诸如器具模组1327、仪表 盘1329、电路仪表1331或各种传感器1333。器具模组1327可以连接到各种器具和设备，诸如冰箱、洗衣机和烘干机、炉灶、炉 子、微波炉、个人计算机、电视机、或其他器具。器具模组1327可以适合于测量、储存和/或 控制所连接的器具和设备的能量使用，适合于将Zigbee无线传感器和设备桥接到网络，或 者适合于跨过网络基础设施来接收和发送信息。仅作为示例，器具模组1327可以是由加利 福尼亚州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD75613的产品。电路仪表1331可以被连接至电路断路器面板或配电盘。电路仪表1331可以适合 于测量或储存配电盘中的多达16个电路的能耗信息。仅作为示例，电路仪表1331是由加 利福尼亚州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD75619的产品。仪表盘1329可以被连接至电路断路器面板或配电盘。仪表盘1329可以适合于测 量和/或储存配电盘中的多达3个电路的能耗信息。仅作为示例，电路仪表1329是由加利 福尼亚州旧金山南部的Jetlim公司生产的型号为RD75619的产品。根据本发明的实施例，图14是控制器的详图。该图仅作为示例，其在此处不应不 适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到其他变型、修改和替换。根据本发明的实施例，图15是的多路器1313的详图。该图仅作为示例，其在此处 不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到其他变型、修改和替 换。根据本发明的可替选实施例，图16-18是多路器的详图。这些图仅作为示例，其在 此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到其他变型、修改 和替换。根据本发明的另一可替选实施例，图19是多路器的详图。该图仅作为示例，其在 此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到其他变型、修改 和替换。根据本发明的另一可替选实施例，图20是多路器的详图。该图仅作为示例，其在 此处不应不适当地限制权利要求的范围。该领域的普通技术人员会认识到其他变型、修改 和替换。虽然以上已对于特定实施例进行了描述，但是可以存在其他的变型、修改和替换。 这些特定实施例在此处并非旨在不适当地限制权利要求的范围。在本说明书中，特别是下 文中，会有更多示例。虽然以上是特定实施例的全面描述，但可以使用各种变型和替换构造和等效物。 因此，以上描述和图示不应被视为限制由所附权利要求所定义的、本发明的范围。
权利要求
1.一种能源管理系统，其包括同轴控制器装置，其包括外壳和多个从2到N被编号的同轴模组，其中N是大于3的整 数，每个同轴模组都包括被耦合到模拟前端的电力线芯片PLC模组，模拟前端被耦合到同 轴连接器；电磁屏蔽，其被配置给每个同轴模组，电磁屏蔽被配置为基本上保持同轴模组基本上 免受干扰噪音的影响；和功率计，其被耦合到同轴控制器装置的一个或多个端口。
2.根据权利要求1所述的能源管理系统，其中，电磁屏蔽包括金属材料。
3.根据权利要求1所述的能源管理系统，其中，每个同轴连接器基本上没有1兆赫至 30兆赫兹范围内的噪声。
4.根据权利要求1所述的能源管理系统，其中，功率计被配置为至少传输速率信息。
5.一种用于能源管理的高速网络系统，该系统包括第一屏蔽，其被配置给模拟前端，该模拟前端被耦合到电力线芯片组以及一个或多个 接口端口，电力线芯片组被配置用于至少每秒200兆位的数据速率，第一屏蔽被配置为移 除至少源自模拟前端的、1兆赫至30兆赫范围内的噪声；第二屏蔽，其被配置给模拟前端，该模拟前端被耦合到一个或多个电感耦合元件，一个 或多个电感耦合元件被配置为将电力线信号从模拟前端耦合到一个或多个同轴连接器，第 二屏蔽被配置为阻断往返传输于至少一个或多个电感耦合元件之间的噪声；第三屏蔽，其被配置于模拟前端与电力线模组之间，第三屏蔽层被配置为隔离在模拟 前端和电力线模组之间进行通信的一个或多个电力线信号；以及第四屏蔽，其被配置给一个或多个线缆中以形成被耦合到一个或多个同轴连接器的屏 蔽线缆。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，第一屏蔽包括被配置为在空间上位于电力线芯 片组、模拟前端、电感耦合元件以及一个或多个连接器周围的铝合金材料。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，第二屏蔽包括被配置为在空间上使一个或多个 电感耦合元件与噪声隔离的铝合金或其他金属。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，第三屏蔽包括一个或多个被配置在一个或多个 电组件周围的金属保护套，上述电组件被配置在模拟前端与电力线芯片组之间。
9.根据权利要求5所述的系统，其中，第一屏蔽包括被配置在一个或多个线缆周围的 钉有平头钉的金属保护套。
10.根据权利要求5所述的系统，其中，一个或多个同轴连接器被耦合到一个或多个同 轴线缆。
11.一种将高速网络系统应用于能源管理的方法，该方法包括提供用于能源管理的高速系统，该系统包括第一屏蔽，其被配置给模拟前端，该模拟前端被耦合到电力线芯片组和一个或多个接 口端口，电力线芯片组被配置用于至少每秒200兆位的数据速率，第一屏蔽被配置为移除 至少源自模拟前端的1兆赫至30兆赫范围内的噪声；第二屏蔽，其被配置给模拟前端，该模拟前端被耦合到一个或多个电感耦合元件，一个 或多个电感耦合元件被配置为将电力线信号从模拟前端耦合到一个或多个同轴连接器，第二屏蔽被配置为阻断往返传输于至少一个或多个电感耦合元件之间的噪声；第三屏蔽，其被配置在模拟前端与电力线模组之间，第三屏蔽被配置为隔离在模拟前 端和电力线模组之间进行通信的一个或多个电力线信号；和第四屏蔽，其被配置给一个或多个电缆以形成被耦合到一个或多个同轴连接器的屏蔽 线缆；以及使用该系统来通过一个或多个电力线网络传递具有能耗信息的一个或多个电力线信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，第一屏蔽包括被配置为在空间上位于电力线 芯片组、模拟前端、电感耦合元件和一个或多个连接器周围的铝合金材料。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，第二屏蔽包括被配置为在空间上使一个或多 个电感耦合元件与噪声隔离的铝合金或其他金属。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，第三屏蔽包括一个或多个被配置在一个或多 个电组件周围的金属保护套，上述电组件应被配置在模拟前端与电力线芯片组之间。
15.根据权利要求11所述的方法，其中第一屏蔽层包括被配置在一个或多个线缆周围 的钉有平头钉的金属保护套。
16.根据权利要求11所述的方法，一个或多个同轴连接器被耦合到一个或多个同轴线缆。
全文摘要
一种能源管理系统。该系统包括同轴控制器，同轴控制器包括外壳和多个同轴模组，同轴模组从2至N被编号(N为大于3的整数)。在特定实施例中，每个同轴模组包括电力线芯片(PLC)模组，电力线芯片模组被耦合到模拟前端，模拟前端被耦合到同轴连接器。该系统还具有被配置给每个同轴模组的电磁屏蔽。在特定实施例中，电磁屏蔽被配置为基本上保持同轴模组基本上不受干扰噪声或其他扰动的影响。该系统具有功率计，功率计被耦合到同轴控制器装置的一个或多个端口。
文档编号H03H7/38GK102100004SQ201080002111
公开日2011年6月15日 申请日期2010年1月13日 优先权日2009年1月13日
发明者陈达强, 陈雅贞 申请人:易皆能科技