监视系统的制作方法

本发明涉及用于监视家电的监视系统。更具体地，本发明涉及家电监视与报告系统、监视家电的方法与用于监视家电的数据采集设备，以及继电器状态传感器。

背景技术：

出于多种目的监视家电的操作是已知的。

家电，包括洗衣机、烘干机、洗碟机等，在操作期间使用效用(包括产品)，诸如化学品、水、气以及电。实时监视家电效用使用情况的系统是已知的。当使用数据与效用花费结合在一起时，这些系统通常被用于衡量家电的有效性并且用于生成管理报告。

专利号为us6377868的美国专利描述了这样的系统，其发明人为gardnerjr.并且被转让给ecolab,inc。该专利名称为“dataprocessingsystemformanagingchemicalproductusage”，是具有同样发明名称的同族专利中的一个，描述了通过自动化学产品分配器监视该种化学产品使用情况的系统，通常发现该系统在商业洗衣店中被连接到一个或者多个洗衣机。系统包括监视模块(通常是分配器的控制器)，该监视模块实时记录分配器的化学品使用数据，并且为了显示将该数据转发到中央服务器。

公开号为us2013/0135116的美国专利申请描述了另一个这样的系统，其发明人为garbe。该专利申请名称为“methodforprocessingdatainadomesticappliance,domesticapplianceandsystemhavingadomesticapplianceandatleastoneexternalunit”，描述了一种具有耦合到其控制单元的集成的家电数据确定单元的洗衣机。家电数据确定单元与洗衣机的控制单元通信以接收家电数据，包括操作周期，操作周期执行的时间，以及家电的能耗数据。之后通过家电数据确定单元本身或者通过外部设备将数据并入用户文档。用户文档包括家电实时的操作记录与使用数据。

在家电操作期间监视异常事件的其他系统是已知的。专利号为us6778868的美国专利描述了一个这样的系统，其发明人为imamura。该专利名称为“remotecontroloflaundryappliance”，描述了具有洗衣家电控制部分的洗衣机，该洗衣家电控制部分适用于检测洗衣机操作的异常情况，以及为了分析将指示异常情况的错误代码发送至服务器。

上述监视系统集成在家电的控制器中或者被配置为连接到家电的控制器并与之通信。这些系统因此必须被具体地设定从而与特定家电的控制器交互。于是，必须在家电的制造期间预装这些系统，并且作为每个家电的整体部件被供应。

在一些情形下，需要监视没有为了这样做而与定制系统预装在一起的家电的效用使用情况。例如，商业洗衣店可能操作一系列不具有效用监视能力的洗衣机与烘干机。这些家电可能已经很好地服务所有人很多年，在该种情况下，所有人可能十分不情愿用更加尖端的机器替代它们。尽管洗衣店的所有人可能使用ecolab,inc.的us6377868号专利中描述的化学产品分配器，从而在洗衣店中提供一些对化学品使用情况的监视，但是这并不是最佳的解决方式。首先，分配器不会提供给所有人有关除化学品以外的效用的信息；并且其次，服务于多个洗衣机的分配器不能识别每个机器的效用使用情况。因此需要家电供应商能够提供给潜在顾客(诸如洗衣店所有人)可以监视潜在其现有家电与效用使用情况的工具。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面提供了一种用于监视家电的家电监视与报告系统，该家电被配置为根据多个操作周期操作，每个周期用一个类别表示，该监视系统包括：

数据采集模块，被配置为检测或者从家电接收指示家电操作的信号；以及

数据处理模块，被配置为接收和处理指示家电操作的信息，接收到的信息基于检测到的或者从家电接收到的信息，该数据处理模块包括：

存储器，用于存储多个类别与对应的多个参考数据集之间的关联；以及

处理器，被配置为：

比较接收到的信息与多个参考数据集；

识别接收到的信息与多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配；以及

根据匹配的识别，确定与匹配的参考数据集相关联的类别。

根据指示家电操作的信号，系统可以确定家电操作的类别(诸如操作周期)。特别地，数据采集模块检测或者从家电接收的信号可以是家电操作信号；即，使用中的信号使得家电(或者家电附着在其上的配件)执行操作功能。操作信号与信息信号(例如)形成对照，信息信号仅仅提供关于机器如何操作的信息，并且信息信号不会使得家电(或者家电附着在其上的配件)执行操作功能。也设想系统可以根据这些信号确定家电中的错误。

因此，根据本发明的系统能够提供给本身不具有效用监视能力的现有家电这样做的系统，而无需对家电的显著修改。特别地，无需对现有家电的修改或者与其控制系统的通信；根据本发明的系统将基于能够比较容易被检测到的或者接收到的操作信号工作。

设想至少部分数据采集模块可拆卸地附着在家电上。设备相对家电的可移动性使得设备安装在家电上或者从其上移除，而无需对家电的显著的结构上的修改。

设想数据采集模块可以进一步包括一个或者多个用于检测家电部件状态的传感器以及一个或者多个传感器输入，每个传感器输入被配置为从一个或者多个传感器中对应的传感器接收信号。可选地，一个或者多个传感器中的每个传感器可以可拆卸地附着在家电的各部件上。可选地，一个或者多个传感器可以包括一个或者多个电压传感器，并且家电部件可以包括一个或者多个被配置为传输由家电或者效用仪表生成的信号的信号电缆。另外地或者附加地，一个或者多个传感器可以包括一个或者多个磁场传感器，并且家电部件可以包括一个或者多个被配置为控制家电操作的继电器，每个继电器具有活动状态与非活动状态。

通过检测设备部件状态传输指示设备操作的数据的设备能力是指，监视设备关于家电是完全被动的，并且可以被改装到不具有任何监视效用使用情况能力的任一现有家电上。一个或者多个传感器使得设备在监视一个或者多个家电部件的同时保持设备对家电的电气隔离。

当一个或者多个传感器是磁场传感器并且家电部件包括一个或者多个被配置为控制家电操作的继电器时，多个参考数据集可以包括一个或者多个继电器的多个独特的状态模式。可选地，一个或者多个继电器的多个独特的状态模式中的每个状态模式，可以包括有关一个或者多个继电器中的每个继电器处于活动状态和/或非活动状态的持续时间的信息，以及一个或者多个继电器中的每个继电器在活动状态与非活动状态之间切换的顺序。可选地，可以被配置为控制家电操作的一个或者多个继电器，包括以下中的一个或者多个：

继电器，其状态指示家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自与家电分开的效用源的效用的供应需求，优选地，对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示家电的门锁状态；

继电器，其状态指示家电的报警状态；

继电器，其状态指示家电的棉绒过滤锁定状态；以及

继电器，其状态指示家电的排水阀输入状态。

进一步设想数据采集模块可以包括一个或者多个家电输入，每个家电输入被配置为接收由家电生成的信号。可选地，由家电生成的信号可以是效用供应信号，用于控制来自与家电分开的效用源的效用的供应。可选地，多个参考数据集包括与多个独特的效用供应信号有关的数据。

家电可以是洗衣机，效用源可以是化学品分配器，并且效用供应信号可以是用于控制来自化学品分配器的化学品的供应的化学品泵信号。在该实施例中，化学品泵信号可以是配方选择信号与配方重置信号中的一个。

设想数据采集模块可以进一步包括一个或者多个效用仪表输入，每个效用仪表输入被配置为接收由效用仪表生成的信号。可选地，效用仪表可以是水表，并且由水表生成的信号可以指示供应给家电的冷水和/或热水的量，并且多个参考数据集可以包括多个供应给家电的冷水和/或热水的量的独特指示。附加地或者另外地，效用仪表可以是电表，并且由电表生成的信号可以指示供应给家电的电能，并且其中多个参考数据集可以包括多个供应给家电的电能的独特指示。

在接收到的信息与多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，处理器可以被配置为识别最接近于接收到的信息的参考数据集，以及确定与最接近的参考数据集相关联的类别。另外地或者附加地，在接收到的信息与多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，处理器可以被配置为在存储器中存储：

新的类别；

对应于接收到的信息的新的参考数据集；以及

新的类别与新的参考数据集之间的关联。

另外地或者附加地，在接收到的信息与多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，处理器可以被配置为确定发生了错误。

设想数据处理模块可以位于远程服务器上，并且系统可以进一步包括通信耦合到数据采集模块与数据处理模块的本地网关，其中数据采集模块可以被配置为基于检测到的或者接收到的信号生成包含指示家电操作的数据的数据包，以及将该数据包传输至本地网关，并且本地网关可以被配置为接收和处理由数据采集模块发送的数据包，以及将指示家电操作的信息传输至远程服务器，所述信息基于接收到的数据包。

设想数据处理模块以及至少部分数据采集模块可以位于共有外壳内并且，优选地，一个或者多个传感器输入、家电输入和/或效用仪表输入包括位于该共有外壳内的一个或者多个端口。可以位于共有外壳内部的数据采集模块部分优选地包括接口(例如，一个或者多个传感器输入)以及负责处置和/或处理检测到的或者从传感器接收到的信号的模块的任何部分。传感器与任何关联的电缆优选地不位于共有外壳内(但是可以附着在共有外壳上，例如经由端口)。

根据本发明的第二方面提供了一种监视家电的方法，该家电被配置为根据多个操作周期操作，每个周期用一个类别表示，该方法包括：

检测或者接收，通过数据采集模块，来自家电的指示家电操作的信号；

将指示家电操作的信息发送(例如，传输)到数据处理模块，该信息基于由数据采集模块检测到的或者接收到的信号；

比较，通过数据处理模块，指示家电操作的信息与存储在存储器中的多个参考数据集；

识别信息与多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配；

确定与匹配的参考数据集相关联的类别。

设想检测可以包括检测家电的一个或者多个部件的状态。可选地，方法进一步包括将一个或者多个传感器附着到家电部件上，并且检测包括在传感器处检测家电的一个或者多个部件的状态。可选地，一个或者多个传感器可以包括一个或者多个电压传感器，并且家电部件可以包括一个或者多个被配置为传输由家电或者效用仪表生成的信号的信号电缆。另外地或者附加地，一个或者多个传感器可以包括一个或者多个磁场传感器，并且家电部件包括一个或者多个被配置为控制家电操作的继电器，每个继电器具有活动状态与非活动状态。

当一个或者多个传感器是磁场传感器并且家电部件包括一个或者多个被配置为控制家电操作的继电器时，多个参考数据集可以包括一个或者多个继电器的多个独特的状态模式。可选地，一个或者多个继电器的多个独特的状态模式中的每个状态模式，可以包括有关一个或者多个继电器中的每个继电器处于活动状态和/或非活动状态的持续时间的信息，以及一个或者多个继电器中的每个继电器在活动状态与非活动状态之间切换的顺序。可选地，可以被配置为控制家电操作的一个或者多个继电器，包括以下中的一个或者多个：

继电器，其状态指示家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自与家电分开的效用源的效用的供应需求，优选地，对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示家电的门锁状态；

继电器，其状态指示家电的报警状态；

继电器，其状态指示家电的棉绒过滤锁定状态；以及

继电器，其状态指示家电的排水阀输入状态。

进一步设想接收步骤可以包括接收一个或者多个由家电生成的信号。可选地，由家电生成的信号是效用供应信号，用于控制来自与家电分开的效用源的效用的供应。可选地，多个参考数据集包括与多个独特的效用供应信号有关的数据。

家电是可以洗衣机，效用源可以是化学品分配器，并且效用供应信号可以是用于控制来自化学品分配器的化学品的供应的化学品泵信号。化学品泵信号优选地是配方选择信号与配方重置信号中的一个。

设想方法可以进一步包括接收，通过数据采集模块，由一个或多个由效用仪表生成的信号。可选地，效用仪表是水表，并且由水表生成的信号指示供应给家电的冷水和/或热水的量，并且多个参考数据集包括多个供应给家电的冷水和/或热水的量的独特指示。设想效用仪表可以是电表，并且由电表生成的信号指示供应给家电的电能，并且多个参考数据集可以包括多个供应给家电的电能的独特指示。

在接收到的信息与多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，方法可以进一步包括以下步骤：

识别最接近于接收到的信息的参考数据集；以及

确定与最接近的参考数据集相关联的类别。

另外地或者附加地，方法可以进一步包括在存储器中存储以下内容的步骤：

新的类别；

对应于接收到的信息的新的参考数据集；以及

新的类别与新的参考数据集之间的关联。

另外地或者附加地，方法可以进一步包括确定发生了错误。

设想数据处理模块可以位于远程服务器上，并且本地网关可以通信耦合到数据采集模块与数据处理模块，而且方法可以进一步包括：

基于检测到的或者接收到的信号，通过数据采集模块生成包含指示家电操作的数据的数据包；

将数据包从数据采集模块传输至本地网关；

在本地网关处接收数据包；

在本地网关处处理数据包；以及

将指示家电操作的信息传输至远程服务器，所述信息基于接收到的数据包。

此外设想数据处理模块与至少部分数据采集模块可以位于共有外壳内，并且数据处理模块可以通信耦合到共有外壳外部的远程服务器，而且方法可以进一步包括：

在共有外壳中的数据采集模块处处理检测到的或者接收到的信号；

在共有外壳中将检测到的或者接收到的信号从数据采集模块发送至数据处理模块；

在数据处理模块处接收信号；

在数据处理模块处处理数据包；以及

将指示家电操作的信息传输至远程服务器，所述信息基于检测到的或者接收到的信号。

根据本发明的第三方面提供了用于监视家电的数据采集设备，该设备可拆卸地附着在家电上并且包括：

一个或者多个传感器，每个传感器可拆卸地附着在家电部件上用于检测部件的状态；

接口，被配置为当装置附着在家电上时，接收、处理和传输指示家电操作的数据，该接口包括：

一个或者多个传感器输入，每个传感器输入被配置为从一个或者多个传感器中对应的传感器接收信号；

处理器，被配置为处理从一个或者多个传感器接收到的信号，以及基于接收到的信号生成包含指示家电操作的数据的数据包；以及

通信模块，被配置为将由处理器生成的数据包传输至本地网关或者远程服务器。

设备相对家电的可移动性使得设备安装在家电上以及从其上移除，而无需对家电的显著的结构上的修改。另外，通过检测设备部件状态传输指示设备操作的数据的设备能力是指，监视设备关于家电是完全被动的，并且可以被改装到不具有任何监视效用使用情况能力的任一现有家电上。一个或者多个传感器使得设备在监视一个或者多个家电部件的同时保持设备对家电的电气隔离。接口使得设备接收和处理来自一个或者多个传感器的数据，以及将接收到的数据传输至另一设备。

可选地，接口可以包括一个或者多个家电输入，每个家电输入被配置为接收由家电生成的信号，并且其中处理器进一步被配置为处理由家电生成的信号。由家电生成的信号可以是效用供应信号，用于控制来自与家电分开的效用源的效用的供应。特别地，家电可以是洗衣机，效用源可以是化学品分配器，并且效用供应信号可以是用于控制来自化学品分配器的化学品的供应的化学品泵信号。当家电是洗衣机时，化学品泵信号是配方选择信号与配方重置信号中的一个。

数据采集设备检测或者从家电接收的信号可以是家电操作信号；即，使用中的信号使得家电(或者家电附着在其上的配件)执行操作功能。操作信号与信息信号(例如)形成对照，信息信号仅仅提供关于机器如何操作的信息，并且信息信号不会使得家电(或者家电附着在其上的配件)执行操作功能。也设想系统可以根据这些信号确定家电中的错误。

因此，根据本发明的系统能够提供给本身不具有效用监视能力的现有家电这样做的系统，而无需对家电的显著修改。特别地，无需对现有家电的修改或者与其控制系统的通信；根据本发明的系统将基于能够比较容易被检测到的或者接收到的操作信号工作。

另外地或者附加地，接口可以进一步包括一个或者多个效用仪表输入，每个效用仪表输入被配置为接收由效用仪表生成的信号，并且其中处理器进一步被配置为处理由效用仪表生成的信号。效用仪表可以是水表，其中由水表生成的信号指示供应给家电的冷水和/或热水的量。效用仪表也可以是电表，其中由电表生成的信号指示传送给家电的电能。

设想一个或者多个传感器可以包括一个或者多个电压传感器，并且家电部件包括一个或者多个被配置为传输由家电或者效用仪表生成的信号的信号电缆。一个或者多个电压传感器可以包括一个或者多个分裂铁芯式或固体铁芯式电流互感器，每个电流互感器放置在一个或者多个信号电缆的外壳中，外壳被配置为环绕各信号电缆。

也设想一个或者多个传感器可以包括一个或者多个磁场传感器，并且家电部件包括一个或者多个被配置为控制家电操作的继电器，每个继电器具有活动状态与非活动状态。可选地，一个或者多个磁场传感器中的每个磁场传感器可以附着在一个或者多个继电器的继电器外壳上或者嵌入在其中，继电器外壳的大小与形状适于可拆卸地附着在各继电器上。一个或者多个继电器可以包括以下中的一个或者多个：

继电器，其状态指示家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自与家电分开的效用源的效用的供应需求，优选地，对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示家电的门锁状态；

继电器，其状态指示家电的报警状态；

继电器，其状态指示家电的棉绒过滤锁定状态；以及

继电器，其状态指示家电的排水阀输入状态。

可选地，接口可以进一步包括存储器，其中处理器进一步被配置为使得存储器在生成数据包之前的一段时间中存储与接收到的信号有关的数据。优选地，如果家电被配置为根据至少一个操作周期操作，当确定家电已经到达操作周期的终点时，处理器被配置为生成数据包。

根据申请的第四方面提供了可拆卸地附着在大体为立方形的继电器上的用于检测继电器状态的继电器状态传感器设备，该传感器设备包括：

大小与形状适于可拆卸地附着在继电器上的继电器外壳；

附着在外壳上或者嵌入在其中的磁场传感器；以及

一端电耦合到磁场传感器并且沿着外壳延伸的信号电缆。

与传统技术相比，本发明的继电器状态传感器设备特别易于安装，但提供对继电器状态的可靠检测。

设想继电器外壳可以包括具有相对的第一与第二平面的顶部，以及至少两个由顶部的第一平面确定的相对的壁，其中在使用时，继电器连接至少两个相对的壁与顶部的第一平面。在此情形下，磁场传感器可以附着在第二平面上或者嵌入在其中，并且信号电缆可以沿着第二平面延伸。

可选地，继电器外壳可以包括由顶部的第一平面确定的四个壁。四个壁彼此之间可以不连接或者可以连接在一起。继电器外壳可以形成用于接收有待监视的至少部分部件的开放空腔。继电器外壳的大小与形状可以适于附着在具有过盈配合的继电器上，并且另外地或者附加地，继电器外壳的大小与形状可以适于附着在具有滑入配合的继电器上。

可选地，继电器外壳可以由硅树脂形成。

可选地，电连接器可以附着在信号电缆的另一端上。

根据本发明的第五方面提供了用于检测继电器状态的可拆卸地附着在大体为立方形继电器的阵列上的继电器状态传感器阵列，继电器状态传感器阵列包括多个相邻的根据本发明第四方面的继电器状态传感器设备，每个继电器状态传感器设备在其外壳上附着在其相邻的继电器状态传感器设备上。

根据本发明的第六方面提供了一种家电监视与报告系统，包括：

一个或者多个根据权利要求1-15中任一项的数据采集设备，每个数据采集设备可拆卸地附着在家电上；以及

本地网关，被配置为：

i.接收和处理由一个或者多个数据采集设备的通信模块发送的数据包；以及

ii.将指示对应家电操作的信息传输至远程服务器，所述信息基于接收到的数据包。

附图说明

现在将参照以下附图对本发明的实施例进行描述：

图1示出了本发明中家电监视与报告系统的示意图；

图2示出了有待被图1中家电监视与报告系统监视的洗衣机的示意图；

图3示出了本发明中家电监视与报告系统的示意图，该家电监视与报告系统包括本发明中的数据采集模块；

图4示出了图3中数据采集模块的接口的示意图；

图5示出了附着在洗衣机上的本发明的一种可选的家电监视与报告系统的示意图；

图6示出了附着在洗衣机上的本发明的一种进一步可选的家电监视与报告系统的示意图；

图7示出了本发明实施例中的方法的流程图；

图8a示出了本发明中继电器状态传感器的侧视图；

图8b示出了本发明中另一继电器状态传感器的侧视图；

图9示出了图3中接口、集线器以及传感器的示意图；

图10a与图10b示出了本发明实施例中数据采集模块的接口与洗衣机之间的连接的示意图；

图11a、图11b与图11c示出了本发明实施例中数据采集模块的接口、被动集线器以及传感器阵列之间的连接的示意图；

图12a、图12b与图12c示出了本发明实施例中数据采集模块的接口、被动集线器以及传感器阵列之间的连接的示意图；

图13示出了本发明实施例中数据采集模块的接口与效用仪表之间的连接的示意图；

图14示出了本发明实施例中数据采集模块的接口与串口usb转换器之间的连接的示意图；

图15示出了本发明实施例中数据采集模块的接口的部分电路图；

图16a、图16b与图16c示出了图15中接口的电路图的其他部分；

图17a、图17b、图17c、图17d与图17e示出了图15中接口的电路图的其他部分；

图18a、图18b与图18c示出了图15中接口的电路图的其他部分；

图19a、图19b与图19c示出了图15中接口的电路图的其他部分；

图20示出了本发明实施例中被动集线器的印刷电路板；

图21示出了图20中被动集线器的印刷电路板的外壳的透视图；

图22a、图22b、图22c与图22d示出了图21中外壳的多个截面图；

图23a、图23b、图23c与图23d示出了图22中外壳的分解图；

图24示出了本发明实施例中继电器状态传感器的透视图；

图25示出了本发明实施例中可拆卸地附着在洗衣机输出板上的继电器上的多个继电器状态传感器；

图26示出了本发明实施例中可拆卸地附着在洗衣机输出板上的继电器上的单个继电器状态传感器；以及

图27示出了根据本发明在单个外壳中包括部分数据采集模块与数据处理模块的设备的透视图。

具体实施方式

参照图1，提供了本发明中的家电监视与报告系统1。监视系统是指不影响家电控制的系统。本发明中的系统可以作为被动系统执行，该系统不影响被监视家电的操作周期，也没有被配置为将远程控制信号发送至家电。然而，将本发明中的系统并入将远程控制适用于家电的家电从而同时提供监视与控制是可能的。

图1中家电监视与报告系统1包括可拆卸地附着在家电10上的数据采集模块12。为避免疑义，数据采集模块12可以构成独立于家电监视与报告系统其他组成部分放置的数据采集设备12。另外地，数据采集模块12可以是包括家电监视与报告系统其它组成部分的设备的部分，并且放置在该设备中，该设备诸如(但不限于)下文将详细描述的数据处理模块。

数据采集模块12到家电10的可拆卸地附着是指数据采集模块12的一个或者多个传感器(未示出)到家电10的一个或者多个部件的可拆卸固定或者紧固，并且也可以指数据采集模块12到家电10的输出的可拆卸电连接。当传感器固定或者紧固到家电10的部件上时，传感器通常与部件电气隔离。因此数据采集模块12与家电10是可分离的，并且特别地，模块12到家电10的附着、连接、固定或者紧固是可逆的，而无需对家电10的显著的结构上的修改，也无需对家电10操作的修改。优选地，本发明中的模块12意指没有痕迹地从家电10中移除。

数据采集模块12的接口被配置为从附着在设备的一个或者多个部件上的一个或者多个传感器接收信号，并且包括被配置为处理从一个或者多个传感器接收到的信号以及基于接收到的信号生成包含指示家电操作的数据的数据包的处理器。在一些实施例中，指示家电操作的数据可以是在家电操作周期中指示事件的数据。例如，如果家电是洗衣机，指示洗衣机操作的数据就包括周期的起点时间或者终点时间、门锁与门解锁、化学品请求信号以及排水阀开或者排水阀关的指示。图15与图16a-c是根据本发明实施例的接口的示例性实施例的电路图。图10a-b、图17a-e与图19a-c是根据本发明实施例的数据采集模块的接口与家电之间的示例性连接的电路图。图11a-c与图12a-c是根据本发明实施例的经由集线器的数据采集模块的接口与传感器阵列之间的示例性连接的电路图。图13与图18a-c是根据本发明实施例的数据采集模块的接口与效用仪表之间的示例性连接的电路图。

数据采集模块12的接口进一步包括通信模块(未示出)，被配置为将由处理器生成的数据包传输至本地网关14。如下文所详细描述的，本地网关14是本发明的数据处理模块的示例。数据采集模块12经由有线连接被连接到本地网关14，尽管这不是必要的并且数据采集设备可以与本地网关无线通信。如下文所详细描述的，本地网关14被配置为接收和处理由数据采集模块12发送的数据包。图14是根据本发明实施例的数据采集模块的接口与串口usb转换器之间的示例性连接的电路图，该转换器用于将数据采集模块附着在本地网关上。

数据采集模块12经由有线连接被连接到本地网关14。本地网关被配置为接收和处理由数据采集模块12发送的数据包。

本地网关14被配置为从数据采集模块12的接口接收数据，该数据指示家电操作并且基于接口接收到的信号。

本地网关14包括用于存储多个类别与对应的多个参考数据集之间的关联的存储器(未示出)。

本地网关14进一步包括处理器(未示出)，该处理器被设定为比较从接口接收到的数据与多个参考数据集，识别接收到的数据与多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配，并且根据匹配的识别，确定与匹配的参考数据集相关联的类别。

本地网关14被配置为将指示家电操作的信息，基于从数据采集模块12接收到的数据包，传输至远程服务器16，优选地通过因特网连接。通常远程服务器被配置为通过网络存储和显示数据，该数据是给连接到服务器的用户的。

在该实施例中，本地网关14被配置为家电监视与报告系统1的数据处理模块。但是，设想在一些系统中远程服务器可以是数据处理模块。

数据采集模块12的接口被配置为“存储与转发”装置，该装置被设定为从至少一个输入接收信号，在存储器中存储一段时间的信号，将信号处理成数据包以及将数据包转发给本地网关14。本地网关14被配置为存储从接口接收到的数据，处理接收到的数据以及将指示家电操作的数据通过网络连接(通常是因特网连接)传输至远程服务器。通常远程服务器被配置为通过网络存储和显示数据，该数据是给连接到服务器的用户的。

尽管数据采集模块与数据处理模块已经被描述成与部件相连，部件彼此分离并且使用有线接口(例如，经由互连数据电缆连接到本地网关的接口，并且其中数据包在两者之间传输)连接，但这不是必要的。在实践中，可以任何方便的方式安装数据采集模块与数据处理模块。例如，数据处理模块可以被放置在还包括数据采集模块接口的外壳中。这样的外壳因此包括接口(下文将详细描述)用于接收输入的插座，并且因此可以连接到可拆卸地安装在家电上的传感器，如上所述。在该种情况下，数据处理模块与数据采集模块之间的通信当然以任何方便的方式在外壳内部发生。图27示出了此类实施例的示例。

尽管设想本发明可以适用于任何家电，涉及洗衣机的发明将在下文被具体描述。本发明可以有效针对的其他家电包括被配置为以不同周期操作的家电，诸如烘干机与洗碗机。在配备有本文包含内容的情形下，技术人员能够将本发明适用于此类机器，从而以与下文描述的用于洗衣机的方式对应的方式监视与报告其操作。

a、洗衣机

参照图2，洗衣机20具有包括处理器板24的控制器22，该处理器板24连接到输入/输出(i/o)板26。i/o板26包括连接到洗衣机部件的11个输出28。i/o板24的每个输出28包括将处理器板24的电源电路与洗衣机20的部件的电路隔离的开关29，较之处理器电路，洗衣机20的部件的电路功率相对较高。在使用中，经由开关29，i/o板26将来自处理器板24的操作信号转发给洗衣机的部件，使得洗衣机执行洗操作的各种洗衣机功能。

洗衣机操作周期包括由洗衣机不同部件按顺序执行的许多步骤。操作周期的步骤通常基于有待清洗的衣服类型选择。操作周期的典型示例包括：快速洗、标准洗、轻度脏(白色衣物)、轻度脏(彩色衣物)、中度脏(白色衣物)、中度脏(彩色衣物)、重度脏(白色衣物)、重度脏(彩色衣物)以及污渍浸泡。

存储的操作周期的每个步骤包括许多决定(或方面)。能构成操作周期部分步骤的决定类型的示例包括：步骤类型(例如，正向旋转篮，反向旋转篮，浸泡(篮静止)，配方结束)；时间(步骤持续时间)；水槽温度；水槽填充水平；热水阀状态(开/关)；冷水阀状态(开/关)；蒸汽；化学品(需要的化学品或者化学品的混合)；何时注入化学品；化学品剂量(化学品注入持续时间)；以及排水。

处理器板24包括存储多个操作周期类别的数据库以及关联步骤与决定的存储器(未示出)。处理器板进一步包括通信模块(未示出)，通信模块被配置为按顺序将操作信号传输至i/o板26的输出，信号被配置使得机器执行所选定操作周期的步骤。

洗衣机20是在产业级洗衣机，这种类型的洗衣机用于诸如医疗保健、酒店与改造设施的商业运行中。这样，洗衣机20需要多种在操作周期期间有待被递送给机器水槽的化学品。在操作周期期间有两种主要方式可以将化学品递送给洗衣机20。洗衣机20经由自动化学产品分配器可以不直接连接到多个化学品槽，在该种情形下，洗衣机控制器22的输出连接到该自动化学产品分配器。由洗衣机控制器22发送给自动化学产品分配器的操作信号称为“配方请求信号”，该信号用于指示洗衣机20要求给分配器的化学品的混合与集中。另外地，洗衣机20可以直接连接到多个化学品槽，在该种情形下，将洗衣机控制器22的操作信号提供给每个化学品槽的泵的控制器从而控制化学品从槽到洗衣机的递送。

可以使用数据采集模块在洗衣机i/o板的输出检测操作信号以及根据该操作信号确定指示洗衣机操作的信息是本发明的一种实施方式。例如，在与门锁螺线管相关联的输出的操作信号指示，处理器已经发出打开洗衣机门的信号。除了别的之外，典型的i/o板输出包括：化学品1、化学品2、化学品3、化学品4、化学品5、化学品6、化学品7、化学品8、热水阀、冷水阀、下水道排水螺线管、冲洗阀、蒸汽阀、报警状态螺线管、棉绒过滤锁定螺线管、门闩螺线管。

通过检测与输出相关联的i/o板开关的开关事件可以监视i/o板的操作信号是本发明的另一种实施方式。例如，i/o板26的开关29是机电式继电器开关，每个继电器具有活动状态与非活动状态。继电器从非活动状态到活动状态(反之亦然)的开关事件可以被沿着继电器螺线管的轴线放置的磁场传感器检测，尤其是被霍尔效应传感器检测。典型的i/o板继电器包括：

继电器，其状态指示家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示家电的门锁状态；以及

继电器，其状态指示家电的排水阀输入状态。

i/o板输出与开关的数量以及安装对于每个i/o板设计来说是具体的。典型i/o板的示例包括：由milnor生产的v6jup与由cissell生产的cxr输出板。

i/o板的操作信号可以用于确定已经执行的洗衣机操作周期或者对其分类是本发明的另一种实施方式。例如，i/o板操作信号的持续时间与序列对特定操作周期来说是唯一的，并且可以被本发明的监视与报告系统用于确定家电执行的具体的操作周期。另外地或者附加地，从控制器到自动化学产品分配器的配方请求信号对特定操作周期来说是唯一的，并且可以被用于确定已经执行的具体的操作周期。

b、监视与报告系统

b1、数据采集模块

参照图3，用于监视图2中洗衣机20的示例性监视与报告系统包括数据采集模块102、本地网关104以及远程服务器106。数据采集模块102经由有线连接被连接到本地网关104。串口usb转换器107放置在数据采集模块102与本地网关104之间，从而将来自数据采集模块的串行输出(通常是rs-485)转换成本地网关104可读的usb协议。本地网关104经由网络连接108被连接到远程服务器106。

但是应当知晓，结合图3描述的示例性布局仅仅是配置本发明的一种方式。例如，数据采集模块102的接口110可以与数据处理模块一同放置在共有外壳(未示出)内以代替网关104。

数据采集模块102包括接口110，接口110具有用于从多个来源接收数据的多个输入。模块102进一步包括具有11个继电器状态传感器230的继电器状态传感器阵列200。每个继电器状态传感器230连接到集线器220并且集线器220的输出连接到接口110的输入。

集线器220是用于连接传感器230的输出线与接口110各输入的被动集线设备。集线器220包括位于外壳内的印刷电路板，该印刷电路板具有用于接收多个传感器中每个传感器的输出的连接器，以及用于连接集线器的输出与接口的一个或者多个输入的接线板。图20是根据本发明实施例的集线器的印刷电路板的图像。图21、图22a-d以及图23a-d是根据本发明实施例的集线器的印刷电路板的外壳的图像。

应当知晓，被动集线器220既可以与数据采集模块以及数据处理模块一同放置在前述共有外壳中，也可以装备在此类外壳的外部。

接口110还包括用于洗衣机20的输出240的输入。通常洗衣机的输出携带用于自动化学产品分配器的配方选择信号或者配方重置信号。

接口110还包括用于冷水与热水表输出242与244以及其他效用仪表输出246、247的输入。通常诸如水表的效用仪表包括簧片开关，簧片开关提供由于在水表操作期间施加的磁场而产生的电脉冲形式的信号，并且指示已经消耗的效用的量。

参照图4，图3中的接口110包括印刷电路板150。

微控制器152(集成电路(ic)，典型地，由microchip制造的pic18f46k222)安装在印刷电路板150上，并且包括集成处理器以及非易失性存储器。微控制器152的输出连接到通信模块154(典型地，由maxim制造的诸如max488的rs-485收发机)，通信模块154也安装在印刷电路板150上。

两组接线板172、174安装在印刷电路板150上，并且连接到微控制器152的输入。第一组接线板172用于从继电器状态传感器阵列200中继电器状态传感器210接收输出，以及将5v直流电压提供给继电器状态传感器210。图24、25与26是根据本发明实施例的继电器状态传感器的图像。第二组接线板174用于从冷热水表以及其他效用仪表接收输出。

第三组接线板176用于通信模块154的输出，从而经由串口usb转换器107将微控制器的输出连接到本地网关104。

连接器178也安装在印刷电路板150上，用于连接洗衣机20的输出240。洗衣机的输出240通常是将配方选择信号传输给自动化学产品分配器的电线，该信号指示洗衣机对化学品的需求。另外地，替代独立的连接器，洗衣机20的输出240可以连接到前述接线板172、174中的一个，优选第一组接线板172中的接线板。

用于5v直流外部电源(通常来自电源适配器)的连接器插座158安装在印刷电路板150上，向微控制器152、通信模块154以及继电器状态传感器阵列200供电。可充电电池159也安装在印刷电路板150上，当外部电源不可用的时候提供备用电源。

在使用中，接口110从各种输入接收指示洗衣机20操作方面的信号，诸如化学品请求信号、热/冷水阀操作、下水道排水螺线管激活、冲洗阀操作、蒸汽阀操作、报警状态螺线管激活、棉绒过滤锁定螺线管激活以及门闩螺线管激活。接口的微控制器152被设定为确定洗衣机20操作周期的起点与终点。通常根据从监视继电器(继电器控制洗衣机的门闩)的传感器接收到信号来确定洗衣机操作周期的起点，但是也可以根据从监视洗衣机任何操作方面的继电器接收到信号来确定，诸如配方请求信号、报警状态螺线管激活或者热/冷水阀操作。通常根据从控制门闩的继电器接收到相反的信号来确定周期的终点，但是也可以根据从被传感器监视的任一继电器接收到信号来确定。

在操作周期期间，微控制器被设定为存储从所有输入接收到的数据。特别地，微控制器被设定为存储接收到信号的长度(持续时间)以及接收到的信号序列。一旦确定了操作周期的终点，微控制器被设定为将周期期间接收和存储的数据整理成数据包，并且进一步被设定为经由通信模块154与串口usb转换器107将数据包传输至本地网关。

微控制器152进一步被设定为在不同时间将接收到的数据从效用仪表发送到传感器数据与洗衣机输出数据。例如，可以存储效用仪表数据并且每天向本地网关发送一次。

参照图8a，继电器状态传感器210包括具有相对的第一与第二平面2151、2152的顶部215，以及由顶部215的第一平面2151确定的4个相对的壁216的继电器外壳214。

4个相对的壁216与第一平面2151形成用于接收洗衣机20中的继电器29的开放空腔218。洗衣机20中的继电器29大体为立方形，其具有大体平坦的上表面与侧壁。空腔大小适于过盈配合地接收继电器20(外壳214的壁216之间的距离略小于有待接收的继电器29的宽度与长度)，从而继电器接触全部4个相对的壁216并且通过摩擦固定在空腔218中。

磁场传感器212(通常是霍尔效应传感器)嵌入在顶部215的第二平面2152中。传感器位于外壳214中从而其可以检测磁场中由于固定在空腔218中的继电器的激活与去激活事件造成的变化。传感器具有从第二平面延伸到集线器220的信号电缆。

参照图8b，另外的继电器状态传感器310包括具有由顶部315的第一平面3121确定的2个相对的壁316的继电器外壳314。相对的壁限定了接收洗衣机20的继电器29的空间。在该实施例中，壁之间的距离与有待接收的继电器的宽度或者长度大体相同；然而，壁在继电器下方有待接收的其远端具有突出部319，从而继电器以“滑入配合”安装方式固定在壁之间。

图24、25与26是根据本发明另一种实施例的继电器状态传感器的图像。

参照图10a-b，继电器状态传感器210安装在固定于支撑板上或者在继电器外壳上连接到相邻传感器210的阵列中。传感器的布局是平面的并且对应于洗衣机20的i/o板26的继电器29的位置。

传感器210以对应的模式安装到i/o板的继电器29实现了传感器阵列到i/o板26的快速与简单连接。集线器220具有连接多达11个继电器状态传感器输出2121的输入以及经由有线连接将继电器状态传感器信号输出到接口110的接线板(未示出)。集线器还包括为磁场传感器212供电的来自接口100的5v电源的输入。

各种修改对本领域技术人员来说是显然的。例如，设想一个或者多个传感器可以包括一个或者多个电压传感器，并且家电部件包括一个或者多个被配置传输由家电或者效用仪表生成的信号的信号电缆。一个或者多个电压传感器可以包括一个或者多个分裂铁芯式或固体铁芯式电流互感器，每个电流互感器放置在一个或者多个信号电缆的外壳中，外壳被配置为环绕各信号电缆。

可以提供任意数量的传感器并且可以提供传感器的任意布局。传感器可以仅仅是磁场传感器或者仅仅是电压传感器，或者另外地，传感器可以是磁场传感器与电压传感器的混合。也可以提供另外的或者附加的传感器以监视家电的其他部件。

接口可以具有任意数量的输入，并且接口的处理器可以被配置为未经存储转发从输入接收到的数据。

b2、数据处理模块

参照图3，本地网关104(在该实施例中是笔记本电脑)，或者上文所述的共有外壳包含家电监视与报告系统的数据处理模块。本地网关104包括存储操作周期类别的数据库的非易失性存储器(未示出)，每个操作周期类别与唯一的参考数据集相关联。

存储的操作周期类别包括：快速洗、标准洗、轻度脏(白色衣物)、轻度脏(彩色衣物)、中度脏(白色衣物)、中度脏(彩色衣物)、重度脏(白色衣物)、重度脏(彩色衣物)以及污渍浸泡。

参考数据集是指对一个类别来说唯一的一个或者多个信息片段。例如，这些信息片段可以是指示在关联操作周期的接口的输入接收到的一个或者多个信号的独特模式或者值(或者方面)的序列。在一个示例中，参考数据可以包括对应于来自附着在家电继电器上的传感器的继电器状态指示信号的值的独特模式。通常独特模式包括预期的持续时间和/或在接口的输入接收到的信号序列。另外地或者附加地，参考数据集可以包括单个独特值(或者方面)，该单个独特值通常指示对于具体操作周期来说在接口的输入接收到的单个信号的持续时间。在一个示例中，参考数据可以包括指示洗衣机配方请求信号的单个独特值。

以下表格示出了对应于示例性类别的示例性参考数据集：

表1示出了洗衣机操作类别中的热洗周期的示例参考数据集，该参考数据集包括在洗衣机热洗周期操作期间，在接口接收到的来自传感器的信号的预期序列与持续时间。

表2示出了洗衣机操作类别中的冷洗周期的示例参考数据集，该参考数据集包括在洗衣机冷洗周期操作期间，在接口接收到的来自传感器的信号的预期序列与持续时间。

表3示出了操作周期类别的示例数据库以及为了连接到自动化学产品分配器的洗衣机存储的参考数据集，其中配方请求信号的持续时间对每个操作周期类别来说是唯一的。

本地网关104进一步包括通信模块与处理器，该通信模块被配置为从数据采集模块102的接口110接收数据包，该处理器被配置为比较接收到的信息与多个参考数据集以及识别接收到的数据与多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配。当共有外壳位于本地网关104中时，数据采集模块与数据处理模块可以在外壳内部通过任何方便的方式通信。

根据接收到的数据与多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配的识别，处理器被配置为确定洗衣机根据存储的类别与参考数据集之间的关联执行的操作周期的类别。

当接收到的数据与多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，处理器被配置为识别与接收到的数据最接近的参考数据集并且确定以下结果中的一个。

如果接收到数据的所有值或者方面在最接近参考数据集的对应值或者方面的预期公差范围内(例如，接收到数据的值在最接近参考数据集的对应值的5％到10％的范围内)，处理器被配置为确定与最接近参考数据集相关联的类别是洗衣机操作周期的类别。例如，参照上述表1，处理器可以被配置为具有参考值0.5秒左右的预期公差范围。因此，例如，当处理器比较参考数据集在步骤2处热水继电器的值4秒与在接收到的数据序列中的适当点从热水继电器传感器中接收到的信号的值时，如果接收到的热水继电器信号值在3.5秒与4.5秒之间，处理器可以被配置为识别热水继电器信号与参考数据值之间的匹配。如果接收到数据的所有方面与热洗参考数据集的对应方面匹配，处理器可以进一步被配置为确定热洗操作周期类别的匹配。

如果接收到数据的一些或者所有的值或者方面在最接近参考数据集的对应值或者方面的预期公差范围外，处理器可以确定机器根据细节没有存储在存储器中的操作周期操作。于是，处理器可以被配置为在其数据库中创建和存储与新接收到的数据有关的新入口，从而其将来可以识别该操作周期。该入口包括：

新的类别(诸如操作周期的唯一名称/标识符)；

对应于接收到信息的新的参考数据集(诸如唯一的参考数据集，其包括诸如在操作周期中来自传感器的指示继电器状态信号的持续时间与序列的值的信息)；以及

新的类别与新的参考数据集之间的关联。

例如，如果处理器没有识别出从传感器接收到的信号的持续时间以及序列与任意存储的参考数据集之间的匹配，处理器可以被配置为将接收到数据的持续时间与序列存储为新的参考数据集，并且分配给该新的参考数据集唯一的名字，诸如未知1。

包括数据处理模块的本地网关或者共有外壳还可以被配置为使得用户更新与存储的参考数据集(例如“冷洗”)相关联的类别名称。在该情形下，可以通过访问储存在包括数据处理模块的本地网关或者共有外壳的存储器中的类别名称数据库以及参考数据来改变类别。包括数据处理模块的本地网关或者共有外壳还可以被配置为使得用户手动地更新诸如预期公差范围以及参考数据集方面的其他存储值。

如果接收到数据(例如，洗衣机特定继电器的状态指示)的一个或者多个具体值或者方面在最接近参考数据集的对应值或者方面的预期公差范围外，但是接收到数据的所有其他方面在预期公差范围内，处理器可以确定发生了错误。例如，处理器可以确定机器根据最接近的识别出的操作周期操作，但是在操作周期期间发生了错误，该错误与操作周期方面相关联，该操作周期方面与在预期公差范围外的值或者方面相关联

例如，再次参照上述表1，处理器可以被配置为具有在参考值0.5秒左右的预期公差范围。因此，例如，如果处理器比较参考数据集在步骤3处排水阀继电器的值3秒与在接收到的数据序列中的适当点从排水阀继电器传感器接收到的信号值，如果接收到的值在2.5秒至3.5秒的范围外或者根本没有接收到值，处理器可以被配置为识别匹配没有发生。但是，如果接收到数据的所有其他方面在热洗参考数据集的对应方面的预期公差范围内，处理器仍然可以被配置为识别与热洗操作周期的匹配。在该情形下，处理器可以被配置为确定在热洗操作周期期间在排水阀操作中发生了错误。

错误的进一步细节可以被发送给处理的第三方，由本地网关的处理器将错误指示转发至远程服务器或者由本地网关或者远程服务器直接将指示转发至第三方服务器。

c、示例

c1、示例1

参照图5，洗衣机800包括具有存储操作周期类别数据库以及关联步骤序列的存储器的控制器(未示出)。控制器还包括被配置为将指示选定操作周期的步骤序列的信号传输至控制器输出的处理器。存储在洗衣机800的控制器中的每个操作周期类别具有关联步骤，该步骤包括将唯一的配方请求信号发至自动化学产品分配830。

监视与报告系统500用于监视洗衣机800。系统500包括具有接口510的数据采集模块502。接口510具有用于接收洗衣机800的控制器的输出的输入。

系统500进一步包括本地网关504与远程服务器506，本地网关504连接到用于从接口510接收数据包的接口510的输出，远程服务器506经由网络连接被连接到用于从本地网关504接收数据包的本地网关。本地网关504包括存储操作周期类别数据库以及指示洗衣机800的配方请求信号的关联参考值(通常是配方请求信号的持续时间)的存储器。本地网关504进一步包括处理器，该处理器被配置为处理来自接口510的数据包以及比较该数据包与关联参考值。

洗衣机800控制器的输出840被配置为将配方请求信号传输至自动化学产品分配器830。输出840在自动化学产品分配器830的输入被接收。输出信号840的指示在监视与报告系统500的接口510的输入被接收。输出840可以被监视与报告系统500检测或者接收，例如通过可拆卸地附着在洗衣机输出840上的电压传感器或者通过连接到接口输入的输出的尾端。

在洗衣机800的操作周期期间，洗衣机的控制器被设定为经由输出840与840a将配方请求信号发送至自动化学产品分配器830。每个配方请求信号是具有唯一持续时间的脉冲，该配方请求信号对洗衣机每个操作周期类别来说也是唯一的。

配方请求信号的指示也在系统500的接口510被接收，通常该指示包括有关信号持续时间的信息。接口510被配置为将接收到的信号处理成数据包以及将该数据包传输至系统500的本地网关504。数据包包括指示配方请求信号的信息，通常是信号持续时间。

在从接口510接收到数据包时，本地网关504被设定为比较包含在数据包中的指示配方请求信号的信息与存储在存储器中的参考值。因为每个配方请求信号对洗衣机800的操作周期来说是唯一的，监视系统500能够通过识别配方请求信号来识别操作周期。

在识别出接收到信息与参考值之间的匹配时，本地网关被配置为确定与匹配的参考值相关联的操作周期类别是已经被洗衣机800执行的操作周期类别。

如果未识别出匹配，本地网关504被配置为确定已经执行的操作周期是未知的。

本地网关504进一步被配置为将确定结果处理成数据包以及通过网络连接将该数据包传输至远程服务器506。

c2、实施例2

参照图6，洗衣机800’包括具有存储操作周期类别数据库与关联步骤序列的存储器的控制器(未示出)。控制器还包括被配置为将指示选定操作周期的步骤序列的信号传输至控制器的输出的处理器。洗衣机的每个输出还包括被配置为根据从处理器接收到输出信号在非活动与活动状态之间切换的机电式继电器。

洗衣机800’控制器的第一输出832连接到包含第一化学品的第一化学品槽833的泵。第二输出835连接到包含第二化学品的第二化学品槽836的泵。在产业级洗衣机中使用的化学品类型的示例包括：碱、清洁剂、漂白剂、软化剂、酸性物质以及淀粉浆。在操作周期期间，洗衣机800’的控制器被设定为在周期的一个或者多个步骤将信号传输至槽833、836的泵，用于到洗衣机800’的水槽的第一与第二化学品的供应834、837。

监视与报告系统600用于监视洗衣机800’。系统600包括数据采集模块602，数据采集模块602包括接口610与由3个传感器组成的阵列700。接口610具有用于从三个传感器接收输出的三个输入。

传感器阵列700可拆卸地附着在洗衣机800’的控制器上，从而三个传感器中的每个传感器直接安装在控制器输出的继电器的上方。传感器安装在洗衣机800’门闩电路的输出的继电器的上方、到第一化学品槽泵的输出832的继电器的上方以及到第二化学品槽泵的输出835的继电器的上方。

系统600进一步包括本地网关604与远程服务器606，本地网关604连接到用于从接口610接收数据包的接口610的输出，远程服务器606经由网络连接被连接到用于从本地网关604接收数据包的本地网关。本地网关604包括存储操作周期类别数据库以及指示洗衣机800’操作周期方面的关联参考值(通常是继电器激活信号的序列与持续时间)的存储器。本地网关604进一步包括处理器，该处理器被配置为处理来自接口610的数据包以及比较该数据包与参考值。

在洗衣机800’的操作周期期间，洗衣机的控制器被设定为在周期的第一步骤发布门闩信号，经由输出832在周期中至少一个后续步骤触发第一泵833的操作，经由输出835在周期中至少一个不同的后续步骤触发泵836的操作，以及在周期的最后步骤发布门闩信号。每个操作周期包括唯一的这些步骤序列。

接口610被设定为在接收到来自传感器的指示洗衣机门闩激活的信号时确定操作周期的起点。

在确定了操作周期的起点时，接口610进一步被设定为存储来自传感器的信号的持续时间与序列，直到接收到来自传感器的指示洗衣机门闩激活的第二信号时确定的操作周期的终点。

一旦确定了操作周期的终点，接口610被配置为将接收到的信号数据处理成包括关于接收到信号的持续时间与序列的信息的数据包，以及将该数据包传输至系统600的本地网关604。例如，参照上述表2，接收到信号的持续时间与序列可以是：门闩继电器开启3秒、冷水阀继电器开启4秒、化学品1注入继电器开启2秒、化学品2注入继电器开启2秒、排水阀继电器开启3秒以及门闩继电器开启3秒。

在从接口510接收到数据包时，本地网关504被设定为比较关于接收到信号的持续时间与序列的信息与存储在存储器中的参考值。因为接收到信号的持续时间与序列对洗衣机800的操作周期来说是唯一的，监视系统500通过识别接收到信号的持续时间与序列能够识别操作周期。

在识别出接收到信息与参考值的匹配时，本地网关被配置为确定与匹配的参考值相关联的操作周期类别是已经被洗衣机800执行的操作周期类别。

如果未识别出匹配，处理器被配置为确定已经被执行的操作周期是未知的。

本地网关604进一步被配置为将确定结果处理成数据包以及通过网络连接将该数据包传输至远程服务器606。

接口610还具有用于接收效用仪表输出的输入。

在该实施例中，水表842的输出843连接到接口610的输入。水表通过输出843传输脉冲，每个脉冲指示通过水表的水的量。接口610被设定为处理和存储来自从水表842接收到的信号的信息，该信息指示已经被使用的水的量。接口610进一步被设定为在一天中的单个时间(通常在午夜或者凌晨)将包括存储信息的数据包传输至本地网关604。

本地网关被配置为未经进一步处理将从接口接收到的包括指示水表操作信息的数据包转发至远程服务器606。

c3、变体

对本领域技术人员来说各种修改是显然的。例如，设想数据处理模块可以位于与接口相同的设备中，并且可能位于接口处理器的单独的软件层中。但是，优选地，处理装置位于本地网关中或者远程服务器中或者本地网关与远程服务器的组合中。

设想一个或者多个传感器可以包括一个或者多个电压传感器，并且家电部件包括被配置为传输由家电或者效用仪表生成的信号的一个或者多个信号电缆。一个或者多个电压传感器可以包括一个或者多个分裂铁芯式或固体铁芯式电流互感器，每个电流互感器放置在一个或者多个信号电缆的外壳中，外壳被配置为环绕各信号电缆。

可以提供任意数量的传感器并且可以提供传感器的任意布局。传感器可以仅仅是磁场传感器或者仅仅是电压传感器，或者另外地，传感器可以是磁场传感器与电压传感器的混合。也可以提供另外的或者附加的传感器以监视家电的其他部件。

接口可以具有任意数量的输入，并且接口的处理器可以被配置为未经存储转发从输入接收到的数据。

设想配方请求信号可以被传感器检测，而不是在接口的输出直接被接收。

还设想处理装置可以被配置为根据与在先确定的处理模块结果的比较确定操作周期中的错误。所有比较结果可以被处理模块存储并且可以与当前比较结果比较。与历史数据的比较可以被用于确定洗衣机部件中的故障，如果操作周期方面中的错误发生了多次。例如，如果没有在既定操作周期序列中的预期点接收到指示洗衣机排水阀操作的信号，处理器可以被配置为确定在既定操作期间发生了错误。处理器可以被配置为比较既定周期以及错误指示与在先存储值。如果相同的错误被视为在操作周期的连续反复中发生，处理器可以被配置为确定发生了洗衣机部件(诸如排水阀)故障。

如果每个配方请求信号对操作周期来说不是唯一的，配方请求信号可能不足以对操作周期分类。可能需要诸如来自附着在洗衣机上的传感器的其他信号来确定操作周期的类别。

来自效用仪表的信号可以在每个操作周期中被发送，而不是在一天中的设定时间上被发送。

本领域技术人员能够根据情况修改示例性实施例从而以各种方式实现本文所述的发明发面。意指本发明的范围由以下权利要求限定。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于监视家电的家电监视与报告系统，所述家电被配置为根据多个操作周期操作，每个周期用一个类别表示，其特征在于，所述监视系统包括：

数据采集模块，被配置为检测或者从所述家电接收指示所述家电操作的信号；以及

数据处理模块，被配置为接收和处理指示所述家电操作的信息，接收到的信息基于从所述家电检测到的或者接收到的信号，所述数据处理模块包括：

存储器，用于存储多个类别与对应的多个参考数据集之间的关联；

以及

处理器，被配置为：

比较接收到的信息与所述多个参考数据集；

识别接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配；以及

根据匹配的识别，确定与匹配的参考数据集相关联的类别。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，至少部分所述数据采集模块可拆卸地附着在所述家电上。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块进一步包括：

一个或者多个传感器，用于检测所述家电的部件的状态；以及

一个或者多个传感器输入，每个传感器输入被配置为从所述一个或者多个传感器中对应的传感器接收信号。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述一个或者多个传感器中的每个传感器可拆卸地附着在所述家电的各部件上。

5.如前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块进一步包括一个或者多个家电输入，每个家电输入被配置为接收由所述家电生成的信号。

6.如前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块进一步包括一个或者多个效用仪表输入，每个效用仪表输入被配置为接收由效用仪表生成的信号。

7.如权利要求3-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述家电的部件包括一个或者多个被配置为控制所述家电的操作的继电器，每个继电器具有活动状态与非活动状态。

8.如权利要求5-7中任一项所述的系统，其特征在于，由所述家电生成的信号是效用供应信号，用于控制来自与所述家电分开的效用源的效用的供应。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述多个参考数据集包括与多个独特的效用供应信号有关的数据。

10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述家电是洗衣机，所述效用源是化学品分配器，并且所述效用供应信号是化学品泵信号，用于控制来自所述化学品分配器的化学品的供应。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述化学品泵信号是配方选择信号与配方重置信号中的一个。

12.如权利要求6-11中任一项所述的系统，其特征在于，所述效用仪表是水表，并且由所述水表生成的信号指示供应给所述家电的冷水和/或热水的量，并且其中所述多个参考数据集包括多个供应给所述家电的冷水和/或热水的量的独特指示。

13.如权利要求6-11中任一项所述的系统，其特征在于，所述效用仪表是电表，并且由所述电表生成的信号指示供应给所述家电的电能，并且其中所述多个参考数据集包括多个供应给所述家电的电能的独特指示。

14.如权利要求7-13中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个参考数据集包括所述一个或者多个继电器的多个独特的状态模式。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述一个或者多个继电器的所述多个独特的状态模式中的每个状态模式，包括有关所述一个或者多个继电器中的每个继电器处于活动状态和/或非活动状态的持续时间的信息，以及所述一个或者多个继电器中的每个继电器在所述活动状态与非活动状态之间切换的顺序。

16.如权利要求14或15所述的系统，其特征在于，被配置为控制所述家电的操作的所述一个或者多个继电器，包括以下中的一个或者多个：

继电器，其状态指示所述家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示所述家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自与所述家电分开的效用源的效用的供应需求，优选地，对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示所述家电的门锁状态；

继电器，其状态指示所述家电的报警状态；

继电器，其状态指示所述家电的棉绒过滤锁定状态；以及

继电器，其状态指示所述家电的排水阀输入状态。

17.如前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，在接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，所述处理器被配置为识别最接近于接收到的信息的参考数据集，以及确定与最接近的参考数据集相关联的类别。

18.如前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，在接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，所述处理器被配置为在所述存储器中存储：

新的类别；

对应于接收到的信息的新的参考数据集；以及

所述新的类别与所述新的参考数据集之间的关联。

19.如前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，在接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，所述处理器被配置为确定发生了错误。

20.如前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块位于远程服务器上；并且所述系统进一步包括通信耦合到所述数据采集模块与所述数据处理模块的本地网关；

其中，所述数据采集模块被配置为基于检测到的或者接收到的信号生成包含指示所述家电操作的数据的数据包，以及将所述数据包传输至所述本地网关；以及

所述本地网关被配置为接收和处理由所述数据采集模块发送的数据包，以及将指示所述家电操作的信息传输至所述远程服务器，所述信息基于接收到的数据包。

21.如权利要求1-19中任一项所述的系统，其特征在于，所述数据处理模块与至少部分所述数据采集模块位于共有外壳内。

22.如权利要求21述的系统，当从属于权利要求3至16，其特征在于，所述一个或者多个传感器输入、家电输入和/或效用仪表输入包括在所述共有外壳中的一个或者多个端口。

23.一种监视家电的方法，所述家电被配置为根据多个操作周期操作，每个周期用一个类别表示，其特征在于，所述方法包括：

检测或者接收，通过数据采集模块，来自所述家电的指示所述家电操作的信号；

将指示所述家电操作的信息发送到数据处理模块，所述信息基于检测到的或者由所述数据采集模块接收到的信号；

比较，通过所述数据处理模块，指示所述家电操作的信息与存储在存储器中的多个参考数据集；

识别所述信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配；以及

确定与匹配的参考数据集相关联的类别。

24.如权利要求23述的方法，其特征在于，检测包括检测所述家电的一个或者多个部件的状态。

25.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将一个或者多个传感器附着在所述家电的部件上，并且检测包括在所述传感器处检测所述家电的一个或者多个部件的状态。

26.如权利要求23-25中任一项所述的方法，其特征在于，接收包括接收由所述家电生成的一个或者多个信号。

27.如权利要求23-26中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括接收，通过所述数据采集模块，由一个或者多个效用仪表生成的信号。

28.如权利要求23-27中任一项所述的方法，其特征在于，所述家电的部件包括一个或者多个被配置为控制所述家电的操作的继电器，每个继电器具有活动状态与非活动状态。

29.如权利要求23-28中任一项所述的方法，其特征在于，由所述家电生成的信号是效用供应信号，用于控制来自与所述家电分开的效用源的效用的供应。

30.如权利要求23-29中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个参考数据集包括与多个独特的效用供应信号有关的数据。

31.如权利要求23-30中任一项所述的方法，其特征在于，所述家电是洗衣机，所述效用源是化学品分配器，并且所述效用供应信号是化学品泵信号，用于控制来自所述化学品分配器的化学品的供应。

32.如权利要求23-31中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学品泵信号是配方选择信号与配方重置信号中的一个。

33.如权利要求23-32中任一项所述的方法，其特征在于，所述效用仪表是水表，并且由所述水表生成的信号指示供应给所述家电的冷水和/或热水的量，并且其中所述多个参考数据集包括多个供应给所述家电的冷水和/或热水的量的独特指示。

34.如权利要求23-33中任一项所述的方法，其特征在于，所述效用仪表是电表，并且由所述电表生成的信号指示供应给所述家电的电能，并且其中所述多个参考数据集包括多个供应给所述家电的电能的独特指示。

35.如权利要求23-34中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个参考数据集包括所述一个或者多个继电器的多个独特的状态模式。

36.如权利要求23-35中任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或者多个继电器的所述多个独特的状态模式中的每个状态模式，包括有关所述一个或者多个继电器中的每个继电器处于活动状态和/或非活动状态的持续时间的信息，以及所述一个或者多个继电器中的每个继电器在所述活动状态和/或非活动状态之间切换的顺序。

37.如权利要求23-36中任一项所述的方法，其特征在于，被配置为控制所述家电操作的所述一个或者多个继电器，包括以下中的一个或者多个：

继电器，其状态指示所述家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示所述家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自与所述家电分开的效用源的效用的供应需求，优选地，对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示所述家电的门锁状态；

继电器，其状态指示所述家电的报警状态；

继电器，其状态指示所述家电的棉绒过滤锁定状态；以及

继电器，其状态指示所述家电的排水阀输入状态。

38.如权利要求23-37中任一项所述的方法，其特征在于，在接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，所述方法进一步包括以下步骤：

识别最接近于接收到的信息的参考数据集；以及

确定与最接近的参考数据集相关联的类别。

39.如权利要求23-38中任一项所述的方法，其特征在于，在接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，所述方法进一步包括在所述存储器中存储以下内容的步骤：

新的类别；

对应于接收到的信息的新的参考数据集；以及

所述新的类别与所述新的参考数据集之间的关联。

40.如权利要求23-39中任一项所述的方法，其特征在于，在接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间不存在匹配时，所述方法进一步包括确定发生了错误。

41.如权利要求23-40中任一项所述的方法，其特征在于，所述数据处理模块位于远程服务器上，并且本地网关通信耦合到所述数据采集模块与所述数据处理模块，并且其中所述方法进一步包括：

通过所述数据采集模块生成数据包，所述数据包包含指示所述家电操作的基于检测到的或者接收到的信号的数据；

将所述数据包从所述数据采集模块传输至所述本地网关；

在所述本地网关处接收所述数据包；

在所述本地网关处处理所述数据包；以及

将指示所述家电操作的信息传输至所述远程服务器，所述信息基于接收到的数据包。

42.如权利要求23-41中任一项所述的方法，其特征在于，所述数据处理模块与至少部分所述数据采集模块位于共有外壳内，所述数据处理模块通信耦合到所述共有外壳外部的远程服务器，并且其中所述方法进一步包括：

在所述共有外壳中的所述数据采集模块处处理检测到的或者接收到的信号；

在所述共有外壳中将检测到的或者接收到的信号从所述数据采集模块发送至所述数据处理模块；

在所述数据处理模块处接收信号；

在所述数据处理模块处处理所述数据包；以及

将指示所述家电操作的信息传输到所述远程服务器，所述信息基于检测到的或者接收到的信号。

43.如权利要求1-22中任一项所述的数据采集模块，其特征在于，所述数据采集模块被配置为检测或者从所述家电接收指示所述家电的操作的信号。

44.一种数据处理模块，其特征在于，所述数据处理模块被配置为接收和处理指示所述家电操作的信息，接收到的信息基于从所述家电检测到的或者接收到的信号，所述数据处理模块包括：

存储器，用于存储多个类别与对应的多个参考数据集之间的关联；以及处理器，被配置为：

比较接收到的信息与所述多个参考数据集；

识别接收到的信息与所述多个参考数据集中的一个参考数据集之间的匹配；以及

根据匹配的识别，确定与匹配的参考数据集相关联的类别。

45.一种用于监视家电的数据采集设备，其特征在于，所述设备可拆卸地附着在所述家电上并且包括：

一个或者多个传感器，每个传感器可拆卸地附着在所述家电的部件上，用于检测所述部件的状态；

接口，被配置为当所述装置附着在所述家电上时，接收、处理和传输指示所述家电操作的数据，所述接口包括：

一个或者多个传感器输入，每个传感器输入被配置为从所述一个或者多个传感器中对应的传感器接收信号；

处理器，被配置为处理从所述一个或者多个传感器接收到的信号，以及基于接收到的信号生成包含指示所述家电操作的数据的数据包；以及

通信模块，被配置为将由所述处理器生成的所述数据包传输至本地网关或者远程服务器。

46.如权利要求45所述的设备，其特征在于，所述接口进一步包括：

一个或者多个家电输入，每个家电输入被配置为接收由所述家电生成的信号，并且其中所述处理器进一步被配置为处理由所述家电生成的信号。

47.如权利要求45或46所述的设备，其特征在于，所述接口进一步包括：

一个或者多个效用仪表输入，每个效用仪表输入被配置为接收由效用仪表生成的信号，并且其中所述处理器进一步被配置为处理由所述效用仪表生成的信号。

48.如权利要求45-47中任一项所述的设备，其特征在于，所述家电的部件包括一个或者多个被配置为控制所述家电的操作的继电器，每个继电器具有活动状态与非活动状态。

49.如权利要求45-48中任一项所述的设备，其特征在于，所述一个或者多个继电器包括以下中的一个或者多个：

继电器，其状态指示所述家电操作周期的起点；

继电器，其状态指示所述家电操作周期的终点；

继电器，其状态指示对来自与所述家电分开的效用源的效用的供应需求，优选地，对来自化学品分配器的化学品的供应需求；

继电器，其状态指示所述家电的门锁状态；

继电器，其状态指示所述家电的报警状态；

继电器，其状态指示所述家电的棉绒过滤锁定状态；以及

继电器，其状态指示所述家电的排水阀输入状态。

50.如权利要求45-49所述的设备，其特征在于，由所述家电生成的信号是效用供应信号，用于控制来自与所述家电分开的效用源的效用的供应。

51.如权利要求45-50所述的设备，其特征在于，所述家电是洗衣机，所述效用源是化学品分配器，并且所述效用供应信号是化学品泵信号，用于控制来自所述化学品分配器的化学品的供应。

52.如权利要求45-51所述的设备，其特征在于，所述化学品泵信号是配方选择信号与配方重置信号中的一个。

53.如权利要求45-52所述的设备，其特征在于，所述效用仪表是水表，并且由所述水表生成的信号指示供应给所述家电的冷水和/或热水的量。

54.如权利要求45-53所述的设备，其特征在于，所述效用仪表是电表，并且由所述电表生成的信号指示传送给所述家电的电能。

55.一种家电监视与报告系统，其特征在于，包括：

一个或者多个如权利要求1中任一种所述的数据采集设备，每个数据采集设备可拆卸地附着在家电上；以及

本地网关，被配置为：

i.接收和处理由所述一个或者多个数据采集设备的通信模块发送的数据包；以及

ii.将指示对应的家电操作的信息传输至远程服务器，所述信息基于接收到的数据包。