使用地理围栏周界用于能量高效的建筑物控制的制作方法
【专利说明】使用地理围栏周界用于能量高效的建筑物控制
[0001]对相关申请的交叉引用本申请要求2014年I月3日提交的、题为“使用地理围栏周界用于能量高效的建筑物控制”的序列号为61/923,511的美国临时专利申请的优先权，所述申请通过该引用被并入本文。
技术领域
[0002]本申请通常涉及建筑物自动化系统，并且更具体地涉及在建筑物自动化系统中使用限定建筑物空间的虚拟周界，以促进建筑物占用者的节能行为。
【背景技术】
[0003]建筑物自动化系统包括有助于监视和控制建筑物操作的各种方面的多种多样的系统。建筑物自动化系统(其在本文中也可以被称为“建筑物控制系统”)包括安全系统、消防安全系统、照明系统、以及供暖、通风和空气调节(“HVAC”)系统。照明系统和HVAC系统有时被称为“环境控制系统”，因为这些系统控制建筑物内的环境条件。单个设施可以包括多个建筑物自动化系统(例如安全系统、消防系统和环境控制系统)。多个建筑物自动化系统可以彼此分离地布置，或者被布置为具有受公共控制站或服务器所控制的多个子系统的单个系统。公共的控制站或服务器可以被包含在建筑物内或远离建筑物，这取决于实现方式。
[0004]可以遍及设施或校园广泛地散布建筑物自动化系统的元件。例如，HVAC系统包括温度传感器和通风风门控制装置以及位于设施或校园的实际上每个区域中的其它元件。类似地，安全系统可以具有遍及整个建筑物或校园散布的侵入检测、运动传感器和警报致动器。同样，消防安全系统包括遍及设施或校园散布的烟雾警报和拉式站。基于占用诸如办公室和会议室之类的这些区域的人的使用和个人喜好，建筑物自动化系统的不同区域可以具有不同的环境设置。
[0005]建筑物自动化系统典型地具有一个或多个集中式控制站，其中可以监视来自系统的数据，并且其中可以控制和/或监视系统操作的各种方面。控制站典型地包括具有处理设备、数据存储设备和用户接口的计算机或服务器。为了允许对散布的控制系统元件的监视和控制，建筑物自动化系统通常采用多层级通信网络，以在诸如传感器和致动器之类的操作元件与集中式控制站之间传送操作和/或警报信息。
[0006]建筑物自动化系统控制站的一个示例是从布法罗格罗夫IL的SiemensIndustry公司、建筑物技术分部(“西门子”)可得到的Apogee ? Insight ?工作站，所述工作站可以与同样从西门子可得到的Apogee?建筑物自动化系统一起使用。在该系统中，经由以太网或另一类型的网络所连接的若干控制站可以遍及一个或多个建筑物位置而分布，每一个都具有监视和控制系统操作的能力。
[0007]典型的建筑物自动化系统(包括利用Apogee?Insight ?工作站的那些)具有与中央控制站通信的多个现场面板。虽然中央控制站通常用于对建筑物自动化系统的各种组件中的一个或多个进行修改和/或改变，但现场面板也可以操作成允许对系统的一个或多个参数的某些修改和/或改变。这典型地包括对诸如温度和照明之类的参数和/或类似参数的改变。
[0008]中央控制站和现场面板与各种现场设备(另行已知为“点”)通信。现场设备典型地与建筑物自动化系统的现场面板通信，并且操作以测量、监视和/或控制各种建筑物自动化系统参数。示例性的现场设备包括灯、自动调温器、风门致动器、警报、HVAC设备、洒水系统、扬声器、门锁和如将由本领域技术人员认识到的许多其它现场设备。这些现场设备从中央控制站和/或现场面板接收控制信号。因此，通过控制现场设备，建筑物自动化系统能够控制建筑物操作的各种方面。
[0009]大型商业和工业设施具有用于环境控制目的的许多现场设备。这些现场设备在本文中可以被称为“环境控制设备”。优化商业和工业建筑物能量使用包括允许占用者通过这些环境控制设备与其建筑物自动化系统交互，以提供关于与温度、通风、照明和占用状态相关的舒适的反馈。占用者具有例如通过将未使用的空间设置为未占用模式并减少空间的过度调节而减少能量浪费的能力。在使占用者涉及高效建筑物操作的情况下的问题包括提供对商业系统的访问以及然后鼓励建筑物占用者参与优化建筑物的能量使用。另外，这些方法需要用户的主动行动(诸如调整自动调温器上的设定点)或者专门化的设备(诸如占用传感器)。
[0010]最近，已经采用有线和无线网络方法，其中联网的或智能开关和自动调温器已经由占用者访问和控制，以经由与建筑物数据网络通信的计算机、无线设备以及所装配的控制设备来调整他们当前所处的环境，诸如办公室、会议室、旅馆房间或宿舍房间。因为允许建筑物占用者直接与建筑物自动化系统交互以设置他们优选的环境设置的实践已经变成建筑物控制行业中可接受的实践，所以高度合期望的是通过允许建筑物占用者有附加的途径和方法来修改和调整环境设置而促进能量高效的操作和节能行为。
[0011]鉴于前述内容，存在对用于促进期望的用户行为以及与建筑物自动化系统的交互的系统、装置和方法的持续需求。
【发明内容】
[0012]鉴于以上，提供一种方法，用于通过生成地理上限定每个空间的虚拟周界并将每个空间的终端用户和占用者与他们相应的空间相关联而限定建筑物内的空间。建筑物内的空间可以是多层建筑物的整个楼层或其部分、多单元建筑物内的房间、或者商务办公室空间内的隔间或其它划分的区域、或者可以在地理上限定的任何其它区域。
[0013]每个空间的终端用户和占用者，其可以是建筑物的租户、宿舍中的学生、旅馆的占用者或对前述中任一个的访问者，通过已经提供有基于位置的app的他们的个人移动通信设备的方式、通过建筑物自动化系统(BAS)，与他们相应的空间相关联。每个终端用户和占用者对BAS是可标识的，当终端用户和占用者的位置相对于由虚拟周界限定的他们相应的空间改变时，例如当占用者进入或离开空间时，BAS从移动设备接收通知。基于通知，BAS可以采取某些期望的动作，诸如调低自动调温器、关掉灯和其它器具、闭合百叶窗、以及使安全系统防御或解除防御。
[0014]在另一方法中，可以为满足活动的预定阈值或是最佳执行者给予奖励，给出仅仅几个示例，给利用他们的基于位置的app以与BAS交互以便改进能量高效的操作并促进节能行为的那些占用者。
[0015]在研究下面的附图和详细描述时，本发明的其它设备、装置、系统、方法、特征和优点对本领域技术人员将是或将变得显而易见。意图是:所有这样的附加系统、方法、特征和优点被包括在本描述内、在本发明的范围内、并且受所附权利要求保护。
【附图说明】
[0016]图中的组件不一定按比例绘制，代替地强调被置于图示发明原理上。在图中，同样的参考标号贯穿不同视图指明对应的部分。
[0017]图1示出用于具有环境控制访问面板的建筑物自动化系统方法的示例性拓扑图；
图2示出图1的建筑物网络的建筑物自动化系统的示例性框图；
图3示出用于图2的建筑物自动化系统的现场面板的示例性内部框图；
图4示出用于图2的建筑物自动化系统的、具有评分反馈模块的BAS服务器的示例性框图；
图5示出用于连接许多远程设备与图2的建筑物自动化系统的基于云的方法的示例性拓扑图；
图6图示通过使用基于云的方法来连接多个远程移动通信设备与图2的建筑物自动化系统的方法的流程图。
[0018]图7图示连接多个远程移动通信设备与图2的建筑物自动化系统的另一方法的流程图，其并入了由图4的BAS服务器102中的评分反馈模块所实现的游戏方法。
【具体实施方式】
[0019]呈现用于环境设置的修改的示例性方法。在示例中，响应于从与建筑物内的空间的占用者相关联的移动设备接收的通知，修改建筑物自动化系统(BAS)的环境设置。当占用者被授权占用特定空间时，例如学生占用大学宿舍或顾客登记住进旅馆中，占用者将基于位置的app(诸如图1中所示的地理围栏周界管理器模块或应用302)下载到他或她的移动设备中。一旦被激活，基于位置的app可以通过使用各种基于位置的服务(LBS)而周期性地确定占用者的无线通信设备的位置，所述各种基于位置的服务包括基于全球定位系统(GPS)的LBS、全球移动通信系统(GSM)定位服务以及诸如蓝牙信标之类的短程位置服务。
[0020]此后，如由其LBS确定的占用者的移动通信设备的目前位置将与占用者的所指派的空间的预定地理周界进行比较，以确定在占用者的移动通信设备的目前位置和预定地理周界之间的距离(如果有任何距离的话)。如果距离指示占用者的状态方面的改变，即占用者已经退出他的空间或相反地重新进入他的空间，则生成通知，所述通知唤醒移动通信设备，所述移动通信设备进而向应用服务器发送命令。
[0021]应用服务器可以是在基于云的基础设施中操作的任何类型的服务器，由此许多