CN106662605A - 无线电力控制、度量以及管理 - Google Patents

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Abstract

一种用于将个人控制器(10)链接到智能仪表(300)的设备(200)，所述设备包括无线通信模块(202)，可配置为有选择地使用对等通信协议以及非对等通信协议来与所述个人控制器进行通信。所述设备还包括本地网络通信模块(206)，可操作用于与所述智能仪表和所述家庭自动化设备的通信。所述设备适用于报告能量使用率，而不在本地存储所述能量使用率数据。

Description

无线电力控制、度量以及管理
技术领域
本发明涉及使用标准智能电话、平板、笔记本、膝上型设备、上网本、超级本计算机以及相似物以充当用于通过可适配无线通信链路的电力管理单元和家庭自动化产品的通信、数据处理、控制和人机接口来分析居住应用和商业应用中的电力度量并且控制干线电力。
背景技术
电力仪表是居住楼宇和商业楼宇的共同部分。近年来，在用于通过实现称为智能仪表的设备来测量并且控制干线电力的技术方面已经存在显著增长。智能仪表典型地包括实时或近乎实时传感器，其记录电力的消耗并且远程地传送该数据，目的是监控和计费。智能仪表计量能够随着时间提供详细的度量，允许事业体对链接到瞬时需求的阶梯式资费以及关联发电成本进行收费。通过更粒度化的测量能力，期望事业体提供允许消费者更好地跟踪他们的电力消耗，摆脱峰值时段期间的负载，并且更方便地控制家庭和楼宇自动化设备的平台。
近年来，智能电话的激增已经将强大的计算设备置于公众的手中。虽然这些设备可以生成并且发送无线控制命令，但它们的普通无线***与家庭或商业智能仪表以及大范围的家庭和楼宇自动化产品中当前所使用的标准并不兼容，从而它们原本就不能与这些设备进行通信以交换信息或命令。
发明内容
在一个示例性实施例中，***利用三个组件：接入管理器，具有：无线通信模块，可操作用于与个人控制器的无线通信；以及本地网络通信模块，可操作用于与电力管理单元和家庭自动化设备的通信；电池供电的个人控制器，能够经由无线通信链路与接入管理器进行通信；以及服务平台，能够与个人控制器和接入管理器交换数据。应理解，在此对“优选”或“优选地”的引用仅意图作为示例性的。
用于将消费者的电力消耗从从他们尤其在峰值时段期间将正常地消耗的电力改动的任何处理或机制典型地称为需求响应，在此采用该定义。需求响应机制的示例是穿过电力事业体通信网络传输触发消息，作为在峰值消耗时段期间摆脱负载的部分，其使得所连接的电力控制设备或电器断电。
如在此所使用的那样，术语“家庭自动化设备”或“多个家庭自动化设备”包括一个或多个楼宇自动化设备，并且指代可以在执行居家活动或控制楼宇的服务和***的部分中通过无线或有线通信链路来控制、编程或询问的任何产品、装置、电器或***。示例包括但不限于所连接的或“智能的”：车库门和大门机构；照明***；灯；电机化帘、百叶窗、遮棚和电影屏幕；池过滤***；泵浦；调节水流的灌溉设备；加热、通风和空调***；恒温器；吊顶风扇；安全性***；热水锅炉；摄像机和照相机；家庭娱乐和音乐***；机器人；监控***；门锁；电器；白色家电；以及电力控制设备。电力控制设备的示例更详细地描述于题为“Wireless Power,Light and Automation Control”的2011年12月29日提交的PCT申请No.PCT/AU2011/001666以及题为“Adaptable Multi-Mode Wireless Power,Light andAutomation”的2014年10月28日提交的PCT申请No.PCT/AU2014/001007中，每个申请的完整内容通过引用合并到此。可以受控于接入管理器的所连接的照明的示例更详细地描述于题为“Wireless Light Pairing,Dimming and Control”的2014年3月14日提交的PCT申请No.PCT/AU2014/000283中，其完整内容通过引用合并到此。
接入管理器优选地被配置为以无线方式操作为：要么单独地要么同时地使用Wi-Fi直连和/或网络Wi-Fi通信技术的可适配Wi-Fi直连和网络Wi-Fi设备；以及可选地，使用蓝牙SIG类2.1+EDR或包括蓝牙低能量、蓝牙4.X和网格化协议(例如CSRMesh)的更晚的通信技术的蓝牙设备。
如在此所使用的那样，“网络Wi-Fi”指代在加入或创建传统基础架构模式Wi-Fi网络中所使用的任何Wi-Fi方法、拓扑、技术、协议、标准或规范，并且包括包含任何修改、扩展或专用实现方式的作为任何“基于电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准的无线局域网(WLAN)产品”的Wi-Fi联盟定义。如在此所使用的那样，术语“Wi-Fi直连”指代被配置为支持Wi-Fi对等技术的Wi-Fi联盟Wi-Fi直连规范和任何修正、扩展或任何专用实现方式的设备。Wi-Fi直连规范利用并且依赖适用于形成对等通信链路的IEEE802.11基础架构模式的元件。如在此所使用的那样，术语“群组参与方”指代可以取决于Wi-Fi直连协商的结果、群组拥有者意向值或Wi-Fi直连自主群组的配置而作为群组拥有者或P2P客户机参与Wi-Fi P2P群组的Wi-Fi P2P设备。如在该申请中所使用的那样，术语“模拟Wi-Fi接入点”指代为了允许网络Wi-Fi设备在建立对等通信链路中作为客户机连接并且可以实现为启用软件的接入点或虚拟路由器的目的而被配置作为无线基础架构接入点的设备。通过该机制，可以使用Wi-Fi的基础架构模式来建立对等通信链路，而不利用Ad Hoc/Wi-Fi的独立基本服务集模式。
Wi-Fi直连和蓝牙是有对等能力的通信技术。可以包含到接入管理器中的对等通信方法以及控制方面更详细地描述于题为“Wireless Power,Light and AutomationControl”的2011年12月29日提交的PCT申请No.PCT/AU2011/001666中。网络Wi-Fi是允许设备通过WLAN进行通信的通信技术。可以包含到接入管理器中的可适配网络、对等通信方法以及***属性更详细地描述于(上述的)PCT申请No.PCT/AU2014/001007以及题为“Adaptable Wireless Power,Light and Automation System”的2012年8月15日提交的PCT申请No.PCT/AU2012/000959中，其完整内容通过引用合并到此。
在一个优选实施例中，接入管理器优选地包括物理接口，被设计为：从电力管理单元(例如智能仪表、辅助仪表或间隔计)接收干线级电力，并且与之交换数据。接入管理器和电力管理单元优选地通过电力线通信的方式进行通信，并且包括用于将受调制的载波信号施加到干线电力布线上的必要能力。所支持的电力线通信可以是通过使用干线电力布线来促进接入管理器与电力管理单元之间的通信的任何协议、标准或规范的方式。在一个优选实施例中，电力线通信可以包括以下中的一个或多个：家庭插电电力线联盟家庭插电标准或规范；IEEE 1901、1901.1和/或1901.2标准或规范；和/或ITU-T的G.hn标准或规范；包括任何修正、扩展、修订或专用实现方式。其它合适的协议、标准或规范可以包括但不限于来自全球电力线协会、SiConnect、HD-PLC联盟、Xsilon和电力线智能计量演进联盟的协议、标准或规范。可以包含到接入管理器中的电力线通信、控制方法和***属性更详细地描述于题为“Wireless Power Control and Metrics”的2013年10月8日提交的PCT申请No.PCT/AU2013/001157中，其完整公开通过引用合并到此。在期望的情况下，电力线通信可以用于与家庭自动化设备进行通信。
在一个优选实施例中，除了电力线通信之外，或替代电力线通信，接入管理器可以优选地还包括用于支持经由合适的个域网(PAN)或家庭域网(HAN)无线通信技术、协议、标准、应用简档或规范的任何组合而与电力管理单元和/或家庭自动化设备的无线通信的必要硬件和电路，包括：ZigBee联盟所公开的任何ZigBee协议、应用简档、标准或规范；WI-SUN联盟所公开的任何协议、标准或规范；基于包括但不限于IEEE 802.15.4的IEEE802.15的任何协议、标准或规范；任何Z-Wave协议、标准或规范；线程组联盟所公开的线程协议、标准或规范；和/或基于包括ANT+的ANT的任何协议、标准或规范中的一个或多个；包括任何修正、扩展、修订或专用实现方式。本领域技术人员应理解，ZigBee应用简档典型地定义有关应用和设备的域空间，包括目标应用中的消息类型、消息格式以及ZigBee设备的处理动作。除非另外声明，否则无线本地网络通信能力将关于ZigBee进行描述，但本公开不限于此，并且例如，可以通过利用Z-Wave、线程或WI-SUN协议、标准或规范得以执行。
可以包含到接入管理器中的PAN和HAN方法和***属性更详细地描述于题为“Wireless Power Metering and Metrics”的2014年3月31日提交的澳大利亚临时专利申请申请No.2014901157中，其完整公开通过引用合并到此。
个人控制器优选地是至少支持网络Wi-Fi并且可以还支持Wi-Fi直连和/或蓝牙和/或近场通信(NFC)的市场上可买到的移动计算设备。除非另外注明，否则将关于智能电话描述个人控制器，但本公开不限于此。仅例如，个人控制器可以是计算设备，其可以：通过其它手段下载或安装应用程序(App)；具有用户可以交互以控制App以执行所需功能的合适的接口；具有用于建立与接入管理器的通信链路的无线通信能力；并且具有用于与服务平台交换数据的通信能力。个人控制器的示例包括智能电话、平板、膝上型设备、智能手表、智能眼镜、超级本和笔记本个人计算机。可以通过优选地被配置为作为移动计算平台的部分而联合地工作的分离设备来执行个人控制器的功能元件，组件设备中的每一个是被设计用于典型移动使用的设备。通过示例的方式，在功能上耦合到智能电话的智能手表可以通过操作为统一移动计算平台来传递个人控制器的功能能力。
接入管理器可以优选地通过使用Wi-Fi直连、模拟Wi-Fi接入点或利用Wi-Fi网络来形成与智能电话的通信链路。应理解，当接入管理器连接到WLAN接入点时，也连接到同一WLAN接入点的具有Wi-Fi能力的智能电话可以使用适当的App以与接入管理器进行通信。也就是说，用户可以将命令录入到他们的智能电话中，并且经由WLAN接入点将其发送到接入管理器。在此情况下，智能电话可以处于WLAN接入点附近，或智能电话可以处于远程位置处，并且在WLAN接入点得以如此配置的情况下经由互联网与WLAN接入点进行通信。
应理解，操作在对等Wi-Fi模式下的接入管理器可以直接与智能电话进行通信，而无需WLAN接入点。在此情况下，如果智能电话并非正使用Wi-Fi直连以进行通信，则接入管理器优选地模拟Wi-Fi接入点，或操作为软件接入点(软AP)；或在智能电话和接入管理器二者使用Wi-Fi直连以进行通信的情况下，接入管理器和智能电话可以优选地协商哪个设备将承担Wi-Fi直连群组拥有者角色并且建立对等连接。一旦已经建立对等连接，用户就能够直接在智能电话与所选择的接入管理器之间交换数据，而无需任何另外中间体或网络。
本公开在一个优选实施例中阐述一种具有从任何数量的单独地或同时地对所模拟的接入点提供一个或多个网络Wi-Fi和Wi-Fi对等连接二者的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其组合得到的无线通信能力的接入管理器。在一些优选实施例中，接入管理器可以优选地包括用于支持一个或多个无线蓝牙连接的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其任何组合。在一些优选实施例中，接入管理器可以优选地包括用于利用ZigBee、Z-wave、ANT、线程、WI-SUN、ANT或替选无线网络通信协议、标准或规范中的一个或多个来支持无线PAN或HAN的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其任何组合。在一些优选实施例中，接入管理器可以优选地包括用于支持同步或同时运行的多于一个的无线ZigBee网络任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其任何组合，并且在期望的情况下，同步或同时ZigBee网络中的每一个可以使用一个(或多个)不同ZigBee应用简档、标准、规范或协议栈来进行操作。在一些优选实施例中，接入管理器可以优选地包括任何数量的用于支持多于一个的载波频率上的无线通信协议、标准或规范(例如，并且仅通过示例的方式，在2.4GHz的载波频率以及在1GHz之下的所选取的频率上同时地或有选择地操作的ZigBee、或在2.4GHz和5GHz的载波频率上同时地或有选择地操作的Wi-Fi)的通信的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其任何组合。
取决于成本和期望的产出，可以通过使用以下项来实现接入管理器的无线通信能力：任何数量的无线电、天线、微处理器、收发机、微处理器、组件、集成电路和单独地、联合地或作为封装中的***(SiP)或作为片上***(SoC)或封装上的封装(PoP)的控制器及其组合；聚合多个不同标准的收发机和控制器的功能性的组合或“整合”芯片，如SiP、SoC或PoP；或使用任何数量的整合芯片、SiP、SoC、PoP和/或分立式组件、集成电路、无线电、天线、收发机、微处理器和控制器及其任何组合。接入管理器可以利用单个或多个：无线带；物理信道；虚拟信道；模式；或其它共存技术和算法，其方法对于本领域技术人员是熟悉的并且为了简明而在此不描述。取决于所选取的硬件组件，接入管理器可以还包括共享天线支持和共享信号接收路径，以消除对于外部分路器的需要或减少所需的天线的数量。
本公开在一个优选实施例中阐述一种具有可适配无线通信的接入管理器，其在第一模式下优选地利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点来提供Wi-Fi对等连接，并且在第二模式下可以由用户配置为操作为网络Wi-Fi设备并且作为客户机连接到WLAN。
接入管理器优选地使得其无线通信设置为优选地利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点而初始地运作在对等模式下，而无论其最终配置如何。因为Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点提供对等连接，所以一旦电力施加到接入管理器，其就可以由至少运行网络Wi-Fi的智能电话识别，并且无线通信链路可以得以建立。智能电话App优选地用于配置接入管理器的任何操作方面并且控制功能能力。一旦无线通信链路得以建立，用户就能够激活App，该操作优选地使用智能电话与接入管理器之间的数据路径。使用App，用户可以选取接入管理器是继续运行在对等模式下，改变为网络Wi-Fi模式并且变为Wi-Fi网络的客户机，还是在受支持的情况下同时地运行这两个模式，并且将接入管理器设置有网络Wi-Fi客户机或对等Wi-Fi设备所需的任何操作参数(例如，命名设备，录入密码和可能需要的或期望的任何其它要求)。当该过程已经完成时，接入管理器可以自动地，或用户可以命令接入管理器根据已经在设置处理期间所指定的参数来配置自身。
如果用户已经将接入管理器选取为优选地利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点而操作在对等模式下，则其将在接入管理器根据已经在设置处理期间所指定的参数来配置自身之后继续进行该操作。接入管理器将仅连接到可以完全符合其连接要求的智能电话，然后建立直连或对等通信链路。这可以除了Wi-Fi直连的任何固有安全性措施(例如Wi-Fi保护接入或Wi-Fi保护接入2)之外还包括安全性措施。
如果用户已经将接入管理器选取为作为Wi-Fi网络的客户机而操作在网络Wi-Fi模式下，则智能电话App将配置用于接入管理器连接到WLAN的必要参数。使用那些参数，接入管理器将于是作为客户机设备而连接在WLAN上。其将于是优选地对于也连接到同一WLAN的设备是可接入的。接入管理器的对等无线模式优选地用于配置用于接入管理器作为客户机连接到WLAN的必要参数。
在任一模式下，智能电话App优选地用于配置并且控制接入管理器的功能能力。在网络Wi-Fi模式下，智能电话App经由WLAN接入点与所选择的接入管理器进行通信。在对等模式下，优选地利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点，智能电话App机器到机器地与所选择的接入管理器直接进行通信，而不使用中间体。
如果用户已经将接入管理器选取为同时既操作在对等模式又操作在网络Wi-Fi模式下，则当接入管理器根据已经在设置处理期间所指定的参数来配置自身时，其将显现为WLAN上的客户机设备以及Wi-Fi直连设备和/或所模拟的Wi-Fi接入点，其中，每种模式的功能性是可用的。以此方式，并且仅作为示例，接入管理器可以允许经由Wi-Fi直连连接的第三方接入，而不允许对同时WLAN连接的接入，因此防止对其它WLAN设备的接入。
在一个优选实施例中，智能电话与接入管理器之间的蓝牙对等连接可以用于录入用于将接入管理器配置作为网络Wi-Fi设备和/或Wi-Fi直连群组参与方和/或所模拟的Wi-Fi接入点的信息，或促进建立网络Wi-Fi和/或Wi-Fi直连和/或对等Wi-Fi连接。在另一优选实施例中，接入管理器与智能电话之间的蓝牙连接可以指定为用于在App与接入管理器之间交换数据的优选对等通信信道。
在接入管理器被配置有电力线通信能力的情况下，一旦无线通信链路建立在接入管理器与智能电话之间，用户就能够激活App，该操作优选地使用智能电话与接入管理器之间的无线数据路径，以：配置电力线通信网络的任何要求；将设备发起到电力线通信网络上；加入电力线通信网络；和/或配置接入管理器对于协调电力线通信网络的任何要求。在接入管理器被配置有无线本地网络通信能力的情况下，一旦无线通信链路建立在接入管理器与智能电话之间，用户就能够激活App，该操作优选地使用智能电话与接入管理器之间的无线数据路径，以：配置无线PAN或HAN的任何要求；将设备发起到无线PAN或HAN上；加入无线PAN或HAN；和/或配置接入管理器对于协调无线PAN或HAN的任何要求。
除了配置接入管理器的操作方面之外，App还将优选地用于进行以下操作中的一个或多个：以任何必要方式从或到接入管理器、电力管理单元和/或家庭自动化设备处理、分析、编译、交换、传送、发送、接收、存储、操控、显示数据和/或转移数据。这些数据可以包括命令、控制和配置数据。App的数据能力可以由智能电话执行，或可以集成外部服务平台。
服务平台优选地是云、应用服务平台或软件服务平台，其利用计算机、计算设备或服务器以进行以下操作中的一个或多个：从或到App、接入管理器、家庭自动化设备、电力管理单元和/或第三方来处理、分析、编译、交换、传送、发送、接收、存储、操控、显示和/或转移数据。这些数据可以包括命令、控制、配置、资费、计费、历史、测量和趋势数据中的任何一个或多个。
在第一优选方面中，本公开阐述一种用于将个人控制器链接到智能仪表和家庭自动化设备的设备，所述个人控制器具有处理器、用户接口以及无线通信收发机，所述智能仪表被配置为至少测量电力流量。所述设备包括无线通信模块，可操作用于与所述个人控制器的无线通信，所述无线通信模块包括无线电收发机，所述无线通信模块被配置为在至少两种不同模式下与所述个人控制器以无线方式进行通信，所述模式中的第一模式是对等通信模式，所述模式中的第二模式是非对等通信模式。所述设备还包括本地网络通信模块，可操作用于与所述智能仪表和所述家庭自动化设备中的每一个的通信，所述本地网络通信模块包括被配置为操作无线个域网的无线电收发机，所述本地网络通信模块被配置为使用第一应用简档与所述智能仪表进行通信，所述本地网络通信模块被配置为使用与所述第一应用简档不同的第二应用简档与所述家庭自动化设备进行通信。所述设备还包括：微控制器，被配置为至少部分地基于通过所述无线通信模块从所述个人控制器传递的指令而通过所述本地网络通信模块接入所述智能仪表和所述家庭自动化设备中的每一个，所述微控制器被配置为报告能量使用数据，而不将所述能量使用数据存储在所述设备内。
在附加优选方面中，本公开阐述一种用于通过个人控制器接入被配置为家庭自动化设备和至少测量电力流量的电力管理单元的方法。所述方法包括：在电力管理单元处或其附近的接入管理器设备处从所述个人控制器接收命令，以接入所述家庭自动化设备和所述电力管理单元中的至少一个，所述命令是由所述接入管理器设备使用第一通信标准接收的；通过所述接入管理器设备确定从所述个人控制器发送的所述命令是针对所述家庭自动化设备还是所述电力管理单元；以及通过所述接入管理器设备使用无线个域网将本地命令发送到所述电力管理单元，如果来自所述个人控制器的命令确定为针对所述电力管理单元，则所述本地命令使用第一应用简档发送，否则，如果所述个人控制器确定为针对所述家庭自动化设备，则通过所述接入管理器设备使用与所述第一应用简档不同的第二应用简档将所述本地命令发送到所述家庭自动化设备。
在附加优选方面中，本公开阐述一种用于基于智能仪表所测量的能量使用而控制家庭自动化设备的网络的***。所述***包括：接入管理器，包括具有被配置为与智能电话进行通信的至少一个无线电的双模无线通信模块，所述接入管理器包括本地通信模块，其包括至少一个ZigBee无线电，被配置为与家庭自动化设备的所述网络进行通信。所述***还包括：计算机处理器，被配置为操作基于云的平台，所述处理器被配置为从所述接入管理器和/或所述智能电话接收数据，所述平台处理器被配置为在不使用所述智能仪表作为所述平台处理器与受控于实体的处理器之间的中间设备的情况下，与受控于所述实体的所述处理器对数据进行通信。
在另一优选方面中，本公开阐述一种用于将个人控制器链接到智能仪表和家庭自动化设备的设备，所述个人控制器具有处理器、用户接口以及无线通信收发机，所述智能仪表被配置为至少测量电力流量。所述设备包括无线通信模块，可操作用于与所述个人控制器的无线通信，所述无线通信模块包括无线电收发机，所述无线通信模块被配置为在至少两种不同模式下与所述个人控制器以无线方式进行通信，所述模式中的第一模式是对等通信模式，所述模式中的第二模式是非对等通信模式。所述设备还包括本地网络通信模块，可操作用于与所述智能仪表和所述家庭自动化设备中的每一个的通信，所述本地网络通信模块包括被配置为操作无线个域网的无线电收发机，所述本地网络通信模块被配置为使用第一应用简档与所述智能仪表进行通信，所述本地网络通信模块被配置为使用与所述第一应用简档不同的第二应用简档与所述家庭自动化设备进行通信。所述设备还包括：第一数据库，被配置为存储与所述家庭自动化设备有关的使用数据；以及第二数据库，被配置为存储与所述智能仪表有关的使用数据。所述设备还包括：微控制器，被配置为通过所述本地网络通信模块至少部分地基于通过所述无线通信模块从所述个人控制器传递的指令而接入所述智能仪表和所述家庭自动化设备中的每一个，所述第一数据库和所述第二数据库彼此独立，从而所述第一数据库中所存储的能量使用数据与所述第二数据库中所存储的能量存储数据隔离。
该说明书中对任何现有技术的引用不被且不应被看作澳大利亚或任何其它国家的公知常识的现有技术形式部分确认或任何形式的建议。
随该说明书提交并且附加的权利要求由此通过引用合并到本描述的文本中。
附图说明
图1是可与在此所公开的***和方法一起使用或作为其部分的智能电话的透视图。
图2是根据本公开优选实施例的接入管理器的功能元件的框图。
图3是图1的智能电话的***图示性表示以及其与图2的接入管理器和电力管理单元的交互。
图4是图1的智能电话、图2的接入管理器、电力管理单元与服务平台之间的通信路径的图示性表示。
图4A是根据本公开另一优选实施例的本地电力管理网络的图示性表示。
图4B是根据本公开又一优选实施例的本地电力管理网络的图示性表示。
图4C是根据本公开附加优选实施例的本地电力管理网络的图示性表示。
图5是根据本公开另一优选实施例的接入管理器的功能元件的框图。
图6是根据本公开另一优选实施例的接入管理器的功能元件的框图。
图7是根据本公开另一优选实施例的接入管理器的功能元件的框图。
图8是根据本公开一个优选实施例的利用图1的智能电话以将图2的接入管理器配置作为图4的Wi-Fi WLAN中的客户机设备的示例性配置过程的流程图。
图9A是根据本公开优选实施例的产品App内的预算工具的图示性表示。
图9B是根据本公开另一优选实施例的产品App内的信息屏幕的图示性表示。
图9C是根据本公开又一优选实施例的产品App内的电器测量工具的图示性表示。
具体实施方式
通过考虑说明书，本公开的替选实施例将对于本领域技术人员是清楚的。说明和示例意图仅看作是示例性的，其中，本公开的真实范围和精神由所附权利要求指示。应理解，术语“包括”意图具有宽泛的开放式涵义，而不限于特定实施例。
参照图1至图3，***100优选地包括应用程序(在此称为“产品App”)、个人控制器10、接入管理器200、电力管理单元300以及家庭自动化设备24。虽然未示出，但取决于所选取的通信协议、标准或规范所支持的家庭自动化设备的最大数量，接入管理器200可以利用所选取的网络通信协议、标准或规范的拓扑和方法在家庭自动化网络内与任何数量的家庭自动化设备24进行通信，其方法将为网络通信领域技术人员所理解。应理解，多于一个的家庭自动化网络可以在给定的设施中同时或同步地操作，并且每个家庭自动化网络可以利用不同通信协议、标准和规范。
应理解，当需要时，产品App典型地与一个或多个处理器组合而得以使用，并且在其受掌控的情况下，根据产品App的功能和参数将可以另外是通用处理器的处理器配置在专用处理器中。优选地，产品App下载到计算机可读介质(例如智能电话10中的存储器)，并且操作为人机接口，以用于控制、配置、编程和/或询问接入管理器200、电力管理单元300和家庭自动化设备24以及用于处理数据并且与接入管理器200、电力管理单元300、家庭自动化设备24和服务平台500(图4)(并且在期望的情况下，在它们之间)交换数据的部件。产品App可以驻留在多个不同计算机可读介质(例如比如云服务器、以及与计算机设备关联的物理存储器、服务器以及便携式存储设备和存储器棒)中或存储在其上。
***100可以被配置为利用所组合的无线通信和电力线通信，以促进交换数据和命令。接入管理器200与智能电话10之间的通信优选地利用网络WLAN、无线对等连接，或同时利用二者。接入管理器200与电力管理单元300之间的通信优选地使用电力线通信或无线PAN或HAN通信。接入管理器200与家庭自动化设备24之间的通信优选地使用电力线通信或无线PAN或HAN通信。接入管理器200优选地从用于与电力管理单元300交换数据的相同干线电力线抽取其操作电力，其中，接入管理器和电力管理单元都被配置为使用电力线通信进行通信。将在以下更详细地描述产品App、智能电话10、接入管理器200、电力管理单元300和家庭自动化设备24的交互。
图1是使用以下更详细地描述的无线链路以与接入管理器进行通信的智能电话10的透视表示。智能电话10优选地是市场上可买到的传统智能电话。智能电话优选地包括的一些基本功能是：触敏图形屏幕接口12；兼容性无线电收发机；以及用于运行对于单独智能电话操作***特定的产品App的能力。在以下示例中，为了简明已经省略用于产品App的特定编码，因为本领域技术人员在无需关于特定编码的讨论的情况下将能够理解并且再现所描述的实施例的功能性。
智能电话10优选地被配置为遍及一系列无线通信技术进行操作，包括用于至少经由网络Wi-Fi进行通信的技术。智能电话10可以包括用于Wi-Fi直连和/或蓝牙和/或NFC的附加能力。虽然本公开优选实施例使用智能电话作为其控制器，并且特别是包含至少网络Wi-Fi能力的智能电话，但取决于任何特定要求，可以使用其它无线通信方法和***。
现参照图2，示出根据本公开优选实施例的接入管理器200。图2所示的接入管理器通常是优选接入管理器的概述，其中，参照图5、图6和图7描述接入管理器的附加优选形式。接入管理器200是优选地包括无线通信202、永久时钟日历204、本地网络通信206、具有嵌入式存储器的***微控制器208、天线210、***电源212、电力线耦合器214以及电力线连接216的物理设备。在本地网络通信206包括对无线通信的支持的情况下，其可以优选地包括专用天线210a。在一些优选实施例中，除了嵌入式存储器之外或替代嵌入式存储器，***微控制器208可以优选地还支持外部存储器。在一些优选实施例中，***微控制器208和本地网络通信206可以优选地是完全集成的。在一些优选实施例中，***微控制器208和无线通信202可以优选地是完全集成的。无线通信202包括允许接入管理器200遍及将在以下更详细地描述的一个或多个通信拓扑以及一个或多个通信协议、标准或规范与智能电话10和/或其它***元件进行通信的电路。本地网络通信206包括允许接入管理器200遍及将在以下更详细地描述的一个或多个通信拓扑以及一个或多个通信协议、标准或规范与电力管理单元300、家庭自动化设备24和/或其它***元件进行通信的电路。
永久时钟日历204优选地包括在掉电的情况下使得真实时间能够得以精确地保持的电池或超级电容的方式的电力备份。包括永久时钟日历204允许***微控制器208基于时间和/或日期而自动地生成命令；记录数据、执行功能、测量或计算；或交换数据。在一些优选实施例中，在接入管理器200不执行任何依赖于时间或日期的操作或经由电力线或无线通信从外部源接收时钟数据的情况下，可以省略永久时钟日历204。在一些优选实施例中，永久时钟日历204可以是***微控制器208的嵌入式功能。
电力线连接216是用于将接入管理器200连接到楼宇中的干线电力布线的物理接口。在一个优选实施例中，电力线连接216优选地被配置用于与NEMA 5-15北美或BS 1363干线电力标准的兼容性，允许接入管理器200直接插接到干线电力通用插口中。在一个优选实施例中，接入管理器200可以采用包封或“壁式”中的完全自容式插头的物理形式。在另一优选实施例中，接入管理器200可以具有跨线(flying lead)。在另一优选实施例中，电力线连接216可以优选地包含被配置用于直接布线到楼宇或结构的干线电力中的终端块，或可以被配置在壁板中、或壁装式板之后，或集成到通用电力插口或灯开关中。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以根据各个国家和应用的布线、连接、安装、插头和插座以及电流和电压要求来配置接入管理器200。
通过无线通信202和天线210所支持的射频无线链路来传递***微控制器208与智能电话10之间的命令和响应。无线通信202优选地包括任何数量的通过用于可选地支持蓝牙的能力单独地或同时地提供一个或多个网络Wi-Fi或Wi-Fi对等连接的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其组合。取决于成本和期望的产出，无线通信202可以使用任何数量的无线电、天线、收发机、微处理器、组件、集成电路和单独地、联合地或作为封装中的***(SiP)或作为片上***(SoC)或封装上的封装(PoP)的控制器及其组合；聚合多个不同标准的收发机和控制器的功能性作为SiP或SoC的组合或“整合”芯片；或使用任何数量的整合芯片、SiP、SoC、PoP和/或分立式集成电路、无线电、天线、收发机、微处理器、存储器、组件和控制器及其任何组合。无线通信可以利用单个或多个：无线带；物理信道；虚拟信道；模式；或其它共存技术和算法，其方法对于本领域技术人员是熟悉的并且为了简明而在此不描述。取决于所选取的硬件组件，无线通信202可以还包括共享天线支持和共享信号接收路径，以消除对于外部分路器的需要或减少所需的天线的数量。在一个优选实施例中，无线通信202可以被配置为支持ZigBee。如果期望，则在共享天线支持是不可行的情况下，可以添加附加的一个或多个天线。
无线通信202至少被配置有Wi-Fi无线电，其优选地利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点操作在对等模式下以及操作在网络Wi-Fi模式下。在一个优选实施例中，至少被配置有Wi-Fi无线电的无线通信202可以优选地能够同时利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点操作在对等模式下以及操作在网络Wi-Fi模式下。同时连接优选地包括例如可以使用均与其自身PHY实体关联的两个分离的物理MAC实体或使用囊括两个或更多个虚拟MAC实体的单个PHY实体所保持的对于多个MAC实体的支持。
当无线通信202使用对等Wi-Fi规范或标准(优选地Wi-Fi直连)或模拟Wi-Fi接入点进行操作时，其可以在对等基础上与支持网络Wi-Fi或Wi-Fi直连的智能电话进行通信，而无需任何中间硬件。无线通信202优选地被配置为根据Wi-Fi直连规范既操作为Wi-Fi直连群组参与方又操作为软件接入点或软AP，允许接入管理器200模拟基础架构模式Wi-Fi接入点并且对于与网络Wi-Fi进行通信的智能电话显现为传统Wi-Fi接入点。通过软AP，即使网络Wi-Fi设备可能不支持Wi-Fi直连，无线通信202也能够建立与网络Wi-Fi设备的对等通信链路。在该实例中，使用网络Wi-Fi以进行通信的智能电话将从接入管理器200接收网络发现消息或服务集标识符(SSID)，如同接入管理器200是传统Wi-Fi接入点，并且智能电话将能够建立与接入管理器的对等通信链路，如同其作为客户机连接到传统Wi-Fi接入点。以此方式，智能电话10和接入管理器200可以使用Wi-Fi的基础架构模式而非Ad Hoc模式来形成对等通信链路。在Wi-Fi直连设备与网络Wi-Fi设备之间建立通信链路的过程定义于Wi-Fi联盟规范中，并且将为通信***协议方面的技术人员所理解。
Wi-Fi直连具有简化接入管理器与智能电话之间的通信的多个优点。显著的优点包括移动性和便携性，其中，智能电话和接入管理器仅需要处于彼此的无线电范围内，以建立无线通信链路。Wi-Fi直连通过例如对于所传送的消息的Wi-Fi保护接入(WPA、WPA2)和加密的手段来提供安全通信，确保***对于有资格的设备保持安全。Wi-Fi直连的优点之一是，即使智能电话网络Wi-Fi绝不意图支持按需对等通信，其也允许仅具有网络Wi-Fi的智能电话从事与接入管理器的对等数据交换。
将接入管理器200配置有Wi-Fi直连或使得其模拟接入点的另一优点是，其可以安装或使用于不存在所安装的或可用的Wi-Fi网络的楼宇中。这样极大地扩展接入管理器的功能性，并且允许其桥接智能电话、电力管理单元与家庭自动化设备之间的通信，而不依赖于Wi-Fi网络。
随着智能电话继续演进，新的机型正开始除了网络Wi-Fi之外还包括Wi-Fi直连支持。在本公开的一个优选实施例中，并且并非限制用于使用任何其它Wi-Fi直连方法(例如P2P自主群组形成或P2P持久群组形成)的能力，接入管理器200和智能电话10可以利用P2P标准群组形成方法，并且根据Wi-Fi直连规范来协商P2P群组。接入管理器200和智能电话10优选地通过探测请求和探测响应的Wi-Fi扫描和交换来发现彼此，并且然后继续根据Wi-Fi联盟Wi-Fi直连规范来基于所宣称的群组拥有者意向值而协商哪个设备将承担群组拥有者的角色。一旦已经协定群组拥有者，其就将在所选择的信道上发信标，允许通过Wi-Fi保护设置提供和动态主机配置协议(DHCP)交换来建立安全对等通信链路，以设置互联网协议配置。
Wi-Fi直连规范允许任何Wi-Fi直连设备成为群组拥有者，并且取决于设备的能力，协商过程确定最合适的设备以执行该角色。接入管理器200在一个优选实施例中可以优选地被配置有最高优先级群组拥有者意向值，以作为群组拥有者协商Wi-Fi直连连接。通过操作为群组拥有者，接入管理器200可以通过一般称为中心辐射式布置的布置来保持多个同时对等连接，但可以期望在一些情况下将开放连接的数量限制为1：1比率。
在一个优选实施例中，接入管理器200可以被配置为在立即变为群组拥有者时自主地创建P2P群组。通过来自接入管理器200的信标，其它设备可以使用传统Wi-Fi扫描机制来发现接入管理器的所建立的群组，并且然后直接继续于Wi-Fi保护设置提供和地址配置，以作为P2P客户机而加入群组。在该实例中，智能电话10与接入管理器200之间不存在群组拥有者角色的协商。
在一个优选实施例中，在接入管理器200和智能电话10先前已经形成Wi-Fi直连通信链路的情况下，接入管理器200和/或智能电话10可以优选地通过使用出现在信标帧、探测响应和/或群组拥有者协商帧中的P2P能力属性中的标志来将群组宣称为持久的。以此方式，接入管理器和智能电话存储网络凭证以及它们的所分配的作为群组拥有者或P2P客户机的角色，以用于群组的随后重新实例化。在发现阶段之后，如果接入管理器200或智能电话10识别它们已经在过去形成与彼此的持久群组，则接入管理200或智能电话10可以使用Wi-Fi直连邀请过程，以快速地重新实例化群组，而非重新协商哪个设备将承担群组拥有者角色。
在一个优选实施例中，可以期望接入管理器200在链路层处公开其服务作为与服务发现询问有关的接入管理器，然后建立P2P群组。这将优选地使得产品App或智能电话能够经由所广告的服务来搜索并且标识接入管理器，并且允许产品App在建立通信链路之前忽略其它对等Wi-Fi设备。
在一个优选实施例中，接入管理器200可以优选地被配置为根据Wi-Fi联盟的NAN技术规范(包括用于Wi-Fi AwareTM设备之间的互操作性的架构、技术、方法、协议、标准或规范)来支持邻居意识连网(NAN)。NAN允许智能电话10或产品App在经由Wi-Fi直连或网络Wi-Fi进行Wi-Fi连接之前通过小的服务发现消息来发现接入管理器200及其能力。以此方式，智能电话10或产品App可以优选地搜索并且显示仅有关的接入管理器，并且在建立通信链路之前忽略其它Wi-Fi设备。在一个优选实施例中，在接入管理器200被配置为支持NAN的情况下，其可以优选地被配置作为具有例如大于或等于128的高主机偏好值的NAN基础架构设备。
在一个优选实施例中，接入管理器200可以被配置为支持多个MAC实体。在接入管理器200被配置为支持多个MAC实体的情况下，其可以优选地操作为NAN同时设备，并且在利用Wi-Fi直连或网络Wi-Fi保持分离的通信链路的同时在NAN网络中同时运行。
***微控制器208优选地包含定义接入管理器200的操作和功能的固件程序，并且承担用于控制程序代码和***元件的责任，包括：指定并且控制无线通信202的操作模式；控制并且询问永久时钟日历204；以及指定并且控制本地网络通信206的操作模式。***微控制器208优选地包括非易失性存储器，以存储任何程序和配置数据以及从产品App、电力管理单元、家庭自动化设备或服务平台接收到的任何数据。在一些优选实施例中，非易失性存储器可以处于***微控制器208外部。在一些优选实施例中，可以使用多于一个的微控制器。
当制造接入管理器200时，***微控制器208优选地拥有固件，以将接入管理器200操作为网络Wi-Fi设备、Wi-Fi直连设备和软AP。当电力首次施加到接入管理器200时，***微控制器208优选地在Wi-Fi对等模式下启动无线通信202，并且开始发送可以由无线范围内的智能电话检测的发现消息。
应理解，操作为Wi-Fi直连设备的接入管理器可以直接与智能电话进行通信，而无需Wi-Fi WLAN接入点。接入管理器200优选地如果智能电话10不使用Wi-Fi直连以进行通信则显现为Wi-Fi接入点；或如果智能电话10使用Wi-Fi直连以进行通信则关于哪个设备将承担Wi-Fi直连群组拥有者角色与智能电话10进行协商。用户于是能够建立对等通信链路，并且与所选择的接入管理器直接交换数据，而无需任何其它设备。
在一个优选实施例中，对等模式下的接入管理器200可以被配置为优选地模拟Wi-Fi接入点或操作为软AP，而无需对Wi-Fi直连的支持。在此情况下，智能电话将优选地如同作为客户机连接到Wi-Fi接入点那样建立与接入管理器的对等通信链路，但可以即使智能电话10支持Wi-Fi直连也不与接入管理器协商Wi-Fi直连连接。
用于配置并且控制接入管理器200的优选方法是通过有关的产品App。通过接入管理器优选地包括用于产品App的安装指令。产品App优选地采用传统智能电话平台普遍利用的相同集中式app商店安装方法。
产品App可以与无线元件和无线电技术的任何混合体进行通信，这样无缝地提供与接入管理器的最佳通信链路。产品App优选地控制智能电话10无线通信，以发起、搜索并且建立与接入管理器的无线通信链路。产品App可以优选地经由智能电话触摸屏12上的图形元件来显示预先配置的以及新的接入管理器。
当产品App启动时，其将优选地扫描接入管理器，并且标识需要初始地配置的任何新的接入管理器。此时，如果无线对等连接尚未建立于智能电话与新的***管理器之间，则产品App优选地允许用户建立与期望的接入管理器的无线对等连接，并且确定其是否：操作在对等模式下而且仍是Wi-Fi直连群组参与方；模拟Wi-Fi接入点；操作在网络Wi-Fi模式下而且作为客户机连接到WLAN并且变为网络Wi-Fi设备；或，在受无线通信202支持的情况下，同时操作在Wi-Fi对等模式和网络Wi-Fi模式下。
在智能电话操作***不允许产品App控制智能电话无线通信以建立与接入管理器的对等链路的情况下，用户可以使用智能电话所提供的任何机制以在启动产品App之前建立与接入管理器的对等通信链路。这可以通过示例的方式包括：接入智能电话Wi-Fi设置屏幕，并且手动地选择与接入管理器200对应的SSID，而且录入作为期望的Wi-Fi网络连接到接入管理器所需的任何信息。
如果用户想要新的接入管理器优选地利用Wi-Fi直连或模拟Wi-Fi接入点而运行在Wi-Fi对等模式下，则它们优选地在产品App中选择该选项。产品App然后使用智能电话的触摸屏12作为人机接口通过一系列数据输入来引导用户。产品App与***微控制器208进行通信，并且将用于初始连接的普通参数替换为将接入管理器定义为唯一产品的特定参数。这些操作可以包括：设置唯一加密密钥，从而接入管理器与智能电话之间的所有数据传送受保护；将接入管理器名称设置为唯一的、可容易识别的标识符；以及在接入管理器中设置用于建立与智能电话的安全链路的密码。
产品App优选地将这些特定参数的记录保存在智能电话存储器中，以用于所配置的接入管理器的未来标识以及对其的连接。
一旦设置过程完成，产品App就优选地命令接入管理器固件重新配置，这可能涉及“重启”。当应用固件进行重新配置时，接入管理器将使用所指定的数据以填入并且创建其自身的唯一身份。因为新的特定参数是已知的，所以用于设置该身份的智能电话将能够自动地连接到该接入管理器。在智能电话操作***允许的情况下，产品App可以然后用于优选地每次用户在产品App中选择接入管理器就自动地建立与该特定设备的通信链路。
一旦已经配置接入管理器，如果用户获知现在对于该特定接入管理器唯一的特定参数，则任何其它智能电话就可以仅进行连接。如果第二智能电话搜索Wi-Fi接入点或Wi-Fi直连设备，则其将看见具有“这是‘安全的’”的特性的所配置的接入管理器。为了连接至其，用户将必需获知分配给该接入管理器的特定密码，否则其将不能够建立通信链路。如果密码得以获知并且当请求时录入到智能电话中，则将建立第二智能电话与接入管理器之间的通信链路。产品App仍优选地需要控制接入管理器，并且这可能取决于应用的性质而具有附加安全性措施。
如果，替代将新安装的接入管理器配置在对等模式下，用户将其选取为操作在网络Wi-Fi模式下，则这被选择为所要求的选项，并且产品App确定是否存在对于接入管理器连接为客户机可用的一个或多个WLAN。产品App请求用户确认优选网络，并且要求用户确认和/或输入任何必要网络参数(例如网络密码)，从而接入管理器可以作为客户机连接到所选取的WLAN。
产品App经由智能电话与***微控制器208进行通信，并且设置接入管理器用于将自身建立为网络Wi-Fi设备所需的参数，其可以包括在网络上唯一地标识接入管理器的任何参数。当所有适当的参数为已知的并且得以更新时，产品App命令接入管理器作为网络Wi-Fi设备启用其固件，这可能涉及“重启”。接入管理器然后作为客户机连接到WLAN，并且可由智能电话产品App经由WLAN接入点接入。运行为网络Wi-Fi客户机的接入管理器可以然后受控于同一WLAN上的其它智能电话。在一个优选实施例中，可以期望接入管理器包括附加安全性措施(例如密码保护、产品App内的套接层、硬件鉴权芯片或其它措施)，以防止接入管理器在无鉴权的情况下受控于网络上的其它设备。
接入管理器优选地包括任何必要连网协议，以协助在网络上发现接入管理器200，但不限于：Bonjour、简单服务发现协议(SSDP)、服务发现协议(SDP)、DNS服务发现(DNS/DNS-SD)、动态主机配置协议(DHCP)、互联网存储名称服务(iSNS)、用于Java对象的Jini、服务位置协议(SLP)、用于RTP会话的会话宣布协议(SAP)、用于通用即插即用(UPnP)的简单服务发现协议(SSDP)、用于web服务的通用描述发现和整合(UDDI)、Web代理自动发现协议(WPAD)、Web服务动态发现(WS-发现)、XMPP服务发现(XEP-0030)和/或用于XRI、OpenID、OAuth的XRDS等。
优选地，在智能电话被配置为根据接入管理器的无线信号或在服务发现期间确定接入管理器是可以被配置作为WLAN网络客户机的新的无线设备的情况下，智能电话或产品App优选地允许用户使用对等通信链路以无线方式将已知的WLAN的必要网络参数自动地从智能电话的存储器输入到接入管理器中，以自动地将接入管理器配置作为已知的WLAN的网络客户机。智能电话也可以能够根据接入管理器的无线信号或在服务发现期间确定优选地允许智能电话自动地从适当的App商店下载接入管理器的有关产品App的产品标识符。
在一个优选实施例中，接入管理器200可以被配置为支持Apple无线附件配置，包括用于自动地将接入管理器200配置作为已知的Wi-Fi网络的客户机的、在接入管理器200与智能电话10之间建立安全对等Wi-Fi通信链路所需的任何有关软件、固件或硬件鉴权。在期望的情况下，接入管理器200和产品App可以优选地被配置为支持Apple家庭套件。
一旦接入管理器已经被配置作为Wi-Fi直连群组参与方、所模拟的Wi-Fi接入点或网络Wi-Fi设备，其就优选地甚至在其已经断电并且然后再次通电之后继续操作在该模式下。用于每个模式的所有特定操作参数优选地保存在非易失性存储器中，并且如果电力被去除，则得以保留。当电力恢复时，***微控制器208对在电力被去除之前正运行的同一Wi-Fi模式上电，并且适当的固件和操作参数得以从非易失性存储器恢复。
存在期望同时运行Wi-Fi对等模式和网络Wi-Fi能力的接入管理器的应用。在此情况下，用户经由产品App可以激活这两个模式，允许任一模式得以使用。等同地，根据期望，用户经由产品App可以进行选取以禁用模式之一，或可以从对等Wi-Fi模式改变为网络Wi-Fi模式，或反之亦然。可以根据特定应用的期望安全性要求来配置同时对等Wi-Fi和网络Wi-Fi能力。通过示例的方式，在接入管理器200同时操作网络WLAN和对等连接的情况下，接入管理器200可以允许第三方经由对等连接来控制或接入功能，而不允许对同时WLAN连接的接入，因此防止对其它WLAN设备的接入。替代地，接入管理器200可以在限制***对于对等连接的实际控制的同时允许经由网络WLAN连接的***的远程监控或数据交换。
每次Wi-Fi模式改变时，倘若电力断连或掉电，那么***微控制器208就优选地保留用于新的模式的参数。当电力恢复时，***微控制器208在与先前电力被去除之前操作的相同的Wi-Fi模式下上电，并且适当的操作参数得以从非易失性存储器恢复。以此方式，***微控制器208优选地被配置有可以从非易失性存储器恢复的所适配的默认设置。可以设想到有时接入管理器可能需要完全重置。产品App优选地能够与接入管理器进行通信，并且命令其重新初始化为出厂默认配置。在此情况下，加载到接入管理器中的所有用户定义的参数丢失，并且其返回到其出厂默认状态，准备接收新的用户定义的参数。
接入管理器可以包含开关、按钮或电容性/接近度触摸板或用于与语音识别软件一起使用的声音换能器的形式的人机接口，用户可以将其用于使得接入管理器：在不使用智能电话或产品App的情况下重新初始化为出厂默认配置；重新引导***；或协助Wi-Fi保护设置。在一个优选实施例中，接入管理器可以被配置为使用电力线通信连接或无线ZigBee连接而经由本地网络通信206接受命令，使得其重新初始化为出厂默认配置，而无需智能电话或智能电话上的产品App的直接无线使用。如果期望，则接入管理器可以被配置用于操作，而无需设备自身上的任何手动输入。
在一个优选实施例中，除了或替代对等Wi-Fi和网络Wi-Fi能力之外，无线通信202可以还包括蓝牙通信能力。智能电话10与接入管理器200之间的对等蓝牙通信链路可以由产品App用于录入用于建立对等Wi-Fi、Wi-Fi直连或网络Wi-Fi通信链路的参数，或开放对等Wi-Fi、Wi-Fi直连或网络Wi-Fi通信链路，或可以通过其自身的权限操作为用于在产品App与接入管理器200之间交换数据的对等通信链路。产品App、智能电话操作***或触摸板、按钮、开关或声音换能器的形式的接入管理器200上的人机接口可以促进在接入管理器200与智能电话10之间建立蓝牙对等连接。产品App可以被配置为允许用户将蓝牙指定为接入管理器200与智能电话10之间的优选对等通信方法。蓝牙连接优选地利用对于所选取的蓝牙标准固有的安全传输方法和协议。
在智能电话10和接入管理器200使用对等Wi-Fi或Wi-Fi直连的适配的专用实现方式的情况下，接入管理器200和智能电话10优选地被配置为使用对于对等Wi-Fi或Wi-Fi直连的适配的该专用实现方式特定的握手、协商方法、协议、规范、标准以及配置要求，并且可以包含任何必要的硬件、软件、固件或鉴权方案，并且可以在期望的情况下使用蓝牙以促进建立对等Wi-Fi通信链路。
在本公开的优选形式中，在此明确排除利用(本领域技术人员公知的)IEEE802.11的ad-hoc IBSS模式的通信链路或模式。
在一个优选实施例中，接入管理器可以包括产品App当与新的接入管理器首次进行通信时可以使用的NFC能力，以在支持NFC的智能电话上自动地建立网络Wi-Fi、对等Wi-Fi、Wi-Fi直连、蓝牙或其它通信链路。该处理通常称为“自举”，并且是本领域技术人员熟悉的所建立的用于初始化通信的方法。
返回参照图2，本地网络通信206优选地包括允许***微控制器208使用任何合适的电力线通信协议、标准或规范通过楼宇的干线布线与兼容电力管理单元300和/或家庭自动化设备24进行通信的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、存储器、微处理器、SiP或SoC及其任何组合。在一个优选实施例中，可以使用具有集成随机存取存储器(RAM)、物理层(PHY)、介质接入控制器(MAC)和模拟前端的单芯片解决方案来实现电力线通信。本地网络通信206优选地支持以下中的一个或多个：包括家庭插电绿色PHY或家庭插电AV2的家庭插电电力线联盟家庭插电标准或规范；IEEE 1901、1901.1、1901.2标准或规范；和/或ITU-T的G.hn标准或规范；包括任何修改、扩展、子集、修订或专用实现方式。其它合适的协议、标准或规范包括但不限于来自全球电力线协会、SiConnect、HD-PLC联盟、Xsilon和电力线智能计量演进联盟的协议、标准或规范。
在一个优选实施例中，除了电力线通信之外，或替代电力线通信，本地网络通信206优选地还包括允许***微控制器208经由包括以下中的一个或多个的任何合适的无线PAN或HAN协议、标准、应用简档或规范与兼容电力管理单元300和/或家庭自动化设备24进行通信的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、天线、存储器、微控制器、SiP、PoP或SoC及其任何组合：ZigBee联盟所公开的任何ZigBee协议、标准、应用简档或规范；任何ANT协议、标准或规范；WI-SUN联盟所公开的任何协议、标准或规范；线程组联盟所公开的任何线程协议、标准或规范；任何Z-Wave协议、标准或规范；和/或基于包括但不限于IEEE 802.15.4的IEEE 802.15的任何协议、标准或规范；包括任何修正、扩展、子集、修订或专用实现方式。在本地网络通信206被配置用于无线通信的情况下，可以根据需要添加天线210a或多个天线。
本地网络通信206和/或无线通信202可以被配置为在期望的情况下利用ZigBee联盟智能能量简档协议、标准、应用简档或规范。
在一个优选实施例中，并且并非限制用于使用任何其它网络拓扑或特定无线PAN或HAN协议、标准、应用简档、规范、方法或发起方案的能力，接入管理器200可以优选地由产品App配置为操作为特定ZigBee网络的ZigBee网络协调器、路由器、端设备、完全功能设备、精简功能设备或参与方。使用智能电话10与接入管理器200之间的无线通信链路，用户经由产品App优选地能够配置、管理并且控制接入管理器200的任何ZigBee网络能力，包括：加入现有无线ZigBee网络；协调无线ZigBee网络；发起无线ZigBee网络；或促进其它ZigBee产品加入ZigBee网络。通过示例的方式，接入管理器200通过产品App可以由用户配置为加入电力管理单元所协调的ZigBee智能能量网络作为路由器或端设备。附加地或替代地，接入管理器200通过产品App可以由用户配置为协调ZigBee家庭自动化网络，以用于家庭自动化设备加入。
因为智能仪表通过高级计量基础架构穿过电力网络进行通信(其涉及个人数据以及与电网有关的数据)，所以网络的安全性仍是至高的。在一个优选实施例中，并且并非限制用于使用任何其它应用简档、协议、规范或标准的能力，接入管理器200和电力管理单元300优选地被配置为利用信任结构并且发起ZigBee智能能量的方法来建立安全通信链路。电力管理单元300优选地被配置作为ZigBee智能能量协调器以及负责生成网络密钥并且管理节点对楼宇、公寓或设施内的其智能能量HAN的接入的信任中心。接入管理器200优选地被配置作为ZigBee智能能量节点，并且在制造期间被嵌入有链路密钥和智能能量安全性证书。链路密钥和安全性证书优选地存储在接入管理器200中的非易失性存储器中。
在一个优选实施例中，接入管理器200被分配安装码。安装码优选地包括12、16、24或32个十六进制数字，后接4位数字校验和。前面的数字优选地用于以算法方式推导接入管理器内的非易失性存储器中所存储的链路密钥。
接入管理器200优选地具有与其ZigBee智能能量PAN或HAN对应的IEEE/MAC地址。微控制器208或本地网络通信206优选地报告接入管理器200的智能能量IEEE/MAC地址。
接入管理器200的安装码和/或智能能量IEEE/MAC地址可以记录在物理单元上、或文书中、或是例如准备自动地传送到产品App的接入管理器200的非易失性存储器中所嵌入的电子格式。可以通过视觉上可读取的形式(例如QR码或条码)记录设备安装码和/或智能能量IEEE/MAC，允许产品App利用智能电话相机扫描并且自动地填入产品App。可以理解，视觉上可读取的码可以还包含关于接入管理器200的功能能力的附加信息，允许产品App在配置期间自动地关联并且暴露关于功能能力的有关控制。在一个优选实施例中，替代视觉上可读取的码，或除了视觉上可读取的码之外，在智能电话支持的情况下，接入管理器200可以还被配置有允许使用近场通信将安装码和/或智能能量IEEE/MAC以及任何附加信息传送到产品App的NFC能力。安装码和/或智能能量IEEE/MAC可以手动地录入到产品App中。
在一个优选实施例中，电力管理单元300优选地附接有标识码。标识码可以记录在物理单元上或文书中。可以通过视觉上可读取的形式(例如QR码或条码)记录标识码，允许产品App利用智能电话相机扫描并且自动地填入产品App。可以理解，视觉上可读取的码可以还包含关于电力管理单元300的功能能力的附加信息，允许产品App在配置期间自动地关联并且暴露关于功能能力的有关控制。在一个优选实施例中，代替视觉上可读取的码，或除了视觉上可读取的码之外，在智能电话支持的情况下，电力管理单元300可以还被配置有允许使用近场通信将标识码和任何附加信息传送到产品App的NFC能力。标识码可以手动地录入到产品App中。
为了建立安全通信链路，接入管理器200和电力管理单元300需要置于安全配对模式下，允许安全性密钥和证书的多步交换。
在一个优选实施例中，在智能电话10与接入管理器200之间的无线通信链路的初始配置之后，产品App优选地被配置为询问接入管理器200并且确定其是否已经加入电力管理单元300的网络。如果否，则产品App优选地暴露用于开始将接入管理器200与可用的能量管理单元300进行配对的选项。如果用户选取为发起配对，则产品App优选地通过与接入管理器200的对等或网络Wi-Fi无线通信链路从接入管理器200的非易失性存储器自动地提取安装码和智能能量IEEE/MAC地址。为了将接入管理器200与期望的电力管理单元300关联，产品App优选地被配置为要么以视觉方式读取电力管理单元300的标识码，要么接受其手动输入。可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，产品App可以在首先建立通信链路时而非在发起配对过程之后从接入管理器200的非易失性存储器自动地提取安装码和智能能量IEEE/MAC地址。
一旦产品App具有接入管理器200的安装码和智能能量IEEE/MAC地址以及电力管理单元300的标识码，产品App就优选地开放与用户的事业体或负责管理电力管理单元的通信集线器的提供商的通信信道，并且请求电力管理单元300被配置为与接入管理器200进行配对。作为该过程的部分，产品App优选地将安装码、智能能量IEEE/MAC地址和标识码传送到事业体或通信集线器管理器。可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用服务平台以促进产品App与事业体或通信集线器管理器之间的通信。
在一个优选实施例中，作为配对请求过程的部分，接入管理器的安全性证书或从接入管理器的安全性证书推导的信息可以优选地由产品App从接入管理器200自动地提取，并且传送到事业体或通信集线器管理器。
在接收到配对请求时，事业体或通信集线器管理器优选地利用标识码以在高级计量基础架构或智能能量广域网上标识并且寻址目标电力管理单元300。利用安装码，事业体或通信集线器管理器优选地以算法方式推导与接入管理器200关联的并且存储在接入管理器200内的预先配置的链路密钥。使用高级计量基础架构或智能能量广域网以与电力管理单元300进行通信，事业体或通信集线器管理器优选地将接入管理器的链路密钥和智能能量IEEE/MAC地址安装到电力管理单元300，并且将电力管理单元300置于配对模式下。事业体或通信集线器管理器可以根据需要而将安全性证书、或从安全性证书推导的信息或与安全性证书关联的密钥传送到事业体管理单元300。
在一个优选实施例中，产品App可以自动地指挥微控制器208在将配对请求发送到事业体或通信集线器管理器之后将本地网络通信206的ZigBee智能能量PAN或HAN置于配对模式下。在一个优选实施例中，产品App可以被配置为从事业体或通信集线器管理器接收用户应关于对它们的电力管理单元300的连接而将接入管理器200置于配对模式下的通知，产品App优选地暴露可以用于使得产品App直连微控制器208的用户接口，利用智能电话10与接入管理器200之间的任何可用的通信信道，以将本地网络通信206的ZigBee智能能量PAN或HAN置于配对模式下。
在配对期间，接入管理器200优选地在电力管理单元300所协调的ZigBee智能能量网络上将加入请求发送到电力管理单元300。电力管理单元300优选地利用接入管理器的链路密钥、以及在必要的情况下智能能量IEEE/MAC地址，以对接入管理器200提供使用接入管理器的链路密钥所加密的网络密钥。接入管理器200优选地利用网络密钥以对与电力管理单元300的一系列通信进行加密，以生成应用链路密钥，其处理包括交换安全性证书。在接入管理器然后已经加入电力管理单元300的ZigBee智能能量网络的情况下，应用链路密钥可以于是用于对接入管理器200与电力管理单元300之间的通信进行加密。
在接入管理器200参与电力管理单元300所协调的ZigBee智能能量网络的情况下，接入管理器200优选地能够与ZigBee智能能量网络上的其它设备进行通信，允许产品App与除了电力管理单元300之外的设备交换数据。通过示例的方式，接入管理器200可以优选地在英国能源&气候变化部智能计量装备技术规范下与被配置作为双燃料仪表布置中的电力管理单元300的节点的煤气表进行通信。
在一个优选实施例中，除了产品App之外，或替代产品App，接入管理器、电力管理单元或家庭自动化设备的ZigBee连网可以优选地还使用在所选取的ZigBee无线协议、标准、应用简档或规范中可用的任何机制，以用于发起、加入或协调网络。通过示例的方式，家庭自动化设备24和/或接入管理器200和/或电力管理单元300上的人机接口(例如开关、按钮或触摸板)可以用于发起配对模式，以用于交换接入管理器加入电力管理单元所协调的ZigBee网络或家庭自动化设备加入接入管理器所协调的ZigBee网络所需的任何安全性、信任或连网证书，其方法将为本领域技术人员所理解。
应理解，一些ZigBee网络在没有协调器的情况下进行操作。将接入管理器、电力管理单元或家庭自动化设备发起到无协调器的ZigBee网络上可以优选地使用在所选取的ZigBee无线协议、标准、应用简档或规范中可用的任何机制，以用于加入无协调器的网络。通过示例的方式，接入管理器可以使用ZigBee触摸链路配置机制来发起或加入到ZigBee照明链路网络，其方法将为本领域技术人员所理解。在一个优选实施例中，可以通过产品App来管理接入管理器200的ZigBee触摸链路配置。
ZigBee多年来的有机成长已经导致采用或发展了多个不同ZigBee标准、应用简档和规范，以满足特定产业的需要。通过示例的方式，ZigBee智能能量已经演进为用于实用产业的ZigBee的特定实现方式，该方式具有并非特别适合于简单家庭自动化的复杂度等级以及多个安全性和信任结构。为此，ZigBee的特定实现方式已经关于家庭自动化进行了开发，例如ZigBee家庭自动化和ZigBee照明链路。因此可以理解，可能高度期望接入管理器同步或同时地参与多于一个的ZigBee网络，以使得接入管理器的能力以及与家庭自动化设备和智能仪表的互操作性最大化。
在一个优选实施例中，本地网络通信206可以被配置为同步或同时地操作多于一个的无线ZigBee网络，其中，每个ZigBee网络优选地能够在期望的情况下使用不同ZigBee标准、应用简档、规范、拓扑或接入方案进行通信。合适的标准、应用简档或规范可以包括ZigBee家庭自动化；ZigBee照明链路；ZigBee智能能量；ZigBee RF4CE；ZigBee IP；ZigBeePro；ZigBee2.X；ZigBee 3.X或更后；IEEE 802.15.4；或专用实现方式。本领域技术人员应理解，ZigBee网络可以被配置有多于一个的应用简档。
在一个优选实施例中，在本地网络通信206包括对ZigBee的支持并且期望接入管理器同时参与两个ZigBee网络的情况下，本地网络通信206可以优选地被配置有带有双网络能力的SoC、PoP或SiP，其具有被配置为通过保存通过手动或自动切换模式操作的两个网络参数集合来参与两个ZigBee网络的单个IEEE 802.15.4无线电。带有双网络能力的SoC、PoP或SiP优选地包括关于共存性而优化的各网络之间的同步。接入管理器200优选地能够取决于期望的网络拓扑而在每个网络上操作为ZigBee协调器、路由器、端设备或参与方。通过示例的方式，接入管理器200可以通过产品App被配置为参与电力管理单元所协调的ZigBee智能能量网络作为路由器或端设备，并同时被配置为为了通过来自产品App的指令来控制所附连的家庭自动化设备而协调ZigBee家庭自动化网络。可以理解，这样允许电力管理单元所协调的ZigBee智能能量网络的安全性和完整性得以保持在高等级，同时允许产品App通过操作为ZigBee家庭自动化网络的协调器的接入管理器在分离的网络上控制普通家庭自动化设备。
在一个优选实施例中，并且并非限制接入管理器中所配置的无线和有线通信技术的混合方式所提供的任何通信路径，在接入管理器200被配置有双网络ZigBee通信的情况下，本地网络通信206或***微控制器208可以优选地转移、路由或另外促进在各ZigBee网络之间迁移控制、命令、配置和其它数据。以此方式，并且仅通过示例的方式，从电力管理单元300传输到其中接入管理器200作为参与方的ZigBee智能能量网络上的需求响应信号或资费变化可以由接入管理器200传输到其中接入管理器200也作为参与方的ZigBee家庭自动化网络上，允许家庭自动化设备以特定方式(例如，关闭对设备的电力)来响应于需求响应信号或资费变化。通过另一示例的方式，接入管理器200可以在ZigBee智能能量网络上接收需求响应信号或资费变化，并且在将产生期望的响应的命令发放到ZigBee家庭自动化网络上的一个或多个家庭自动化设备。
在一个优选实施例中，在接入管理器200被配置有双网络ZigBee通信的情况下，每个ZigBee PAN可以优选地与另一ZigBee PAN隔离，并且不允许数据在接入管理器200内在各ZigBee PAN之间在内部路由。以此方式，并且仅通过示例的方式，参与ZigBee家庭自动化网络和具有电力管理单元300的ZigBee智能能量网络的接入管理器200可以优选地并不在内部将数据(例如需求响应信号)从电力管理单元300路由、转移或迁移到ZigBee家庭自动化网络上。通过另一示例的方式，参与具有电力管理单元300的ZigBee智能能量网络和ZigBee家庭自动化网络的接入管理器200可以优选地并不在内部将家庭自动化设备所生成的数据(例如设备标识符、状态以及状况数据)路由、转移或迁移到ZigBee智能能量网络上。通过该机制，接入管理器200可以被配置为以分立方式操作为通过一个PAN的家庭自动化集线器以及通过另一PAN的消费者接入设备，允许用户独立于他们的电力计费和事业体服务而构建并且维持家庭自动化环境，并且没有一个PAN影响另一PAN的安全性或信任措施。虽然可能优选的是在一些实施例中在接入管理器200内并不在内部在各ZigBee PAN之间路由数据，但这不应看作限制以下可能性：数据在一个ZigBee网络上由接入管理器200接收，将该数据发送到服务平台，从服务平台反向接收数据，以及在期望的情况下将数据路由、转移或迁移到另一ZigBee网络上。
在一个优选实施例中，接入管理器200可以被配置作为没有在ZigBee智能能量网络上的路由器能力的端设备或精简功能设备。可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以通过除了单个IEEE 802.15.4无线电、带有双网络能力的SoC、PoP或SiP之外的部件在接入管理器中启用双网络ZigBee架构。在一个优选实施例中，可以优选地使用均被配置为在主机微控制器(例如***微控制器208)的控制下单独地运行不同ZigBee网络的两个单一无线电SiP、PoP或SoC来配置双网络ZigBee通信架构。在另一优选实施例中，可以优选地使用被配置为通过通信接口操作两个分离的无线电的微控制器来配置双网络ZigBee通信架构。在另一优选实施例中，可以优选地使用SiP、PoP或SoC以及具有被配置为在软件中同步或同时地操作两个网络的微控制器的单个IEEE 802.15.4无线电来配置双网络ZigBee通信架构。应理解，它们仅是示例，而非意图限制接入管理器200中的双网络ZigBee架构的实现方式，其可以利用可用的任何合适的手段和技术。
ZigBee标准和规范定义综合安全性架构和信任管理模型，其包括在ZigBee协议栈的每个层的加密、鉴权和完整性，其任何要素可以优选地得以利用，以用于在期望的情况下的接入管理器、电力管理单元与家庭自动化设备之间的ZigBee通信。
在本地网络通信模块206包括对电力线通信和无线HAN或PAN通信二者的支持的情况下，***微控制器208或本地网络通信206中的专用微控制器可以同时通过电力线网络或无线HAN或PAN进行通信，或动态地评估与电力管理单元和/或家庭自动化设备的最鲁棒通信信道，并且在形成通信链路或将数据向下沿开放通信链路传送中使用最鲁棒通信介质。可以通过使用以下更详细地描述的信号强度指示符来促进动态评估。
因为电力线通信可以经由干线电力布线进行到用户的楼宇外部，所以接入管理器200优选地支持关于与电力管理单元300的通信的加密。接入管理器200和电力管理单元300优选地采用用于数据的安全性和加密的方法和机制，包括任何密码、安全性密钥或对于所选取的电力线通信协议、标准或规范原生的其它安全链接方法。
在一个优选实施例中，而且并非限制用于使用特定电力线通信协议、标准或规范的任何其它配对技术或拓扑的能力，在电力管理单元300和接入管理器200使用家庭插电电力线协议、标准或规范进行通信的情况下，接入管理器200可以优选地作为非关联站运送，并且进入广播非关联标识符消息而且确定家庭插电网络是否有效而且可以在楼宇的干线电力布线上被加入的通电网络发现过程。
为了接入管理器200加入电力管理单元300所协调的安全电力线网络，接入管理器200优选地首先获得电力管理单元300的网络成员资格密钥。为了获得网络成员资格密钥，接入管理器优选地以唯一设备接入密钥对被编程。电力零售商、电力事业体或电力管理单元300的管理者优选地要么在本地要么通过可用通信路径(例如图4中概述的通信路径)的方式将接入管理器200的唯一设备接入密钥录入到电力管理单元300中，并且将电力管理单元300置于配对模式下。电力管理单元300使用设备接入密钥，以加密其网络成员资格密钥，并且通过电力线网络对此进行广播。由于设备接入密钥对于接入管理器200是唯一的，因此其将仅是能够对来自电力管理单元300的广播消息进行解密以重获网络成员资格密钥的新的站。一旦接入管理器200重获网络成员资格密钥，其就可以使用它以加入电力管理单元300所协调的电力线网络。此时，电力管理单元300优选地与接入管理器200共享网络加密密钥，确保电力管理单元300与接入管理器200之间的所有通信得以加密并且是安全的。
接入管理器200的设备接入密钥可以记录在物理单元上、或文书中、或是例如准备自动地传送到产品App的接入管理器200的存储器中所嵌入的电子格式。可以通过视觉上可读取的形式(例如QR码或条码)记录设备接入密钥，允许产品App利用智能电话相机扫描并且对产品App自动地填入设备接入密钥。可以理解，视觉上可读取的码可以还包含关于接入管理器200的功能能力的附加信息，允许产品App在配置期间自动地关联并且暴露关于功能能力的有关控制。在一个优选实施例中，代替视觉上可读取的码，或除了视觉上可读取的码之外，在智能电话支持的情况下，接入管理器200可以还被配置有允许使用近场通信将设备接入密钥和任何附加信息传送到产品App的NFC能力。设备接入密钥可以手动地录入到产品App中。
在另一优选实施例中，在接入管理器200和电力管理单元300使用家庭插电电力线协议、标准或规范进行通信的情况下，可以优选地通过利用接入管理器200与智能电话10之间的无线通信链路经由产品App将电力管理单元的网络成员资格密钥录入到接入管理器200中来形成电力管理单元300与接入管理器200之间的安全通信路径，由此将接入管理器200和电力管理单元300配置有相同网络成员资格密钥，并且允许它们形成安全网络。网络成员资格密钥可以记录在电力管理单元300上、或文书中，或是与电力管理单元300关联的电子格式。在一个优选实施例中，可以通过以下操作来获得网络成员资格密钥：优选地将序列号(例如电力管理单元300的序列号)录入到产品App中，产品App然后使用智能电话的原生蜂窝或网络Wi-Fi能力来接入服务平台，并且关于分配给序列号所标识的电力管理单元300的网络成员资格密钥而交换序列号，产品App可以然后优选地将其自动地加载到接入管理器200中。序列号可以替代地是密码、消费者标识或账号、或用于在服务平台上唯一地标识电力管理单元300并且将其关联网络成员资格密钥下载到产品App的任何合适的码。
可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用将接入管理器发起到电力管理单元300所协调的电力线网络上的其它方法，包括可以使用人机接口(例如软件按钮或硬件按钮)的方法。仅通过示例的方式，可以通过在智能电话10以无线方式连接到接入管理器200的同时按压产品App中的软件按钮并且按压电力管理单元300上的硬件按钮来利用不对称公钥/私钥加密方法，其方法将为本领域技术人员所理解。如果期望，则接入管理器200可以包括可以用于将接入管理器200置于安全配对模式下的按钮、开关或触摸板，目的是建立与电力管理单元300的安全电力线通信链路。
在一个优选实施例中，接入管理器200和电力管理单元300可以与已经预先配置的所有连网要求一起提供为匹配集合或套件。例如，卖家或制造商可以将电力管理单元300的连网成员资格密钥和任何其它必要连网要求录入到接入管理器200中，由此将接入管理器200预先配置作为电力管理单元300的关联站、路由器或端设备，并且能够一旦通电就建立安全网络通信链路。
接入管理器200和电力管理单元300可以优选地改动期望的电力线通信协议、规范或标准的任何原生安全性措施和发起方法。在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用对任何原生安全性措施的附加安全性措施(例如安全性证书)。
接入管理器200与电力管理单元300之间的安全网络可以根据期望而受限为接入管理器200和电力管理单元300，由此形成私有安全网络或专用对等通信路径。可以包括接入管理器200和电力管理单元300中的软件层、固件层或硬件层，以提供即使使用相同网络成员资格密钥或安全性证书在同一物理层上也防止其它设备与接入管理器200或电力管理单元300进行通信的附加安全***。
在一个优选实施例中，接入管理器200可以优选地被配置作为电力线通信网络协调器，代替电力管理单元300。在一个优选实施例中，可以期望用户通过产品App根据用户的优选拓扑来配置接入管理器200或电力管理单元300中的哪一个成为网络协调器。
虽然已经主要在接入管理器200与电力管理单元300之间描述安全电力线通信网络的应用和形成，但应理解，电力线通信网络不限于此，并且可以应用于在接入管理器与家庭自动化设备24形成安全通信网络，目的是允许产品App与一个或多个家庭自动化设备之间的通信。结合接入管理器200和电力管理单元300所公开的配对机制可以应用于接入管理器200和家庭自动化设备24。
参照图2，数据以物理方式优选地通过优选地包括任何必要隔离器或滤波器的电力线耦合器214调制到干线布线上。
接入管理器200可以配置为包括表示接入管理器200的状态或操作元件的一个或多个照射部件或视觉元件。视觉元件可以是通过简单发光二极管、LCD、彩色LCD、集成显示器或其任何组合的方式。
因为接入管理器200优选地被配置有操作在2.4Ghz工业、科学和医疗无线电谱中的紧密附近中的多个无线电，所以需要防止无线电传输彼此干扰。为了防止一个无线电干扰其它无线电，***微控制器208优选地被配置为使得无线电传输序列化，以使得关于中断的可能性最小化。除了其它共存性方法之外，无线电传输的序列化还可以是例如动态跳频或纠错。
本领域技术人员应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，上述***可以通过很多方式改变。仅通过示例的方式，无线通信202、***微控制器208、永久时钟日历204和本地网络通信206的元件可以聚合或分离为单个组件、SoC、PoP或SiP。仅例如，ZigBee可以添加到无线通信202，代替本地网络通信206，并且单独地、同时地进行操作或完全地替换电力线通信。如果期望，则电力线通信和ZigBee无线通信可以聚合为单个SoC、PoP或SiP。在无线通信202被配置为支持HAN或PAN通信的情况下，可以在共享天线支持是不可行的情况下添加一个或多个附加天线。多于一个的PAN或HAN协议、标准、应用简档或规范可以集成到本地网络通信206中，优选地允许产品App遍历不同PAN或HAN拓扑、协议、标准、应用简档或规范与一系列家庭自动化设备进行通信。应理解，虽然已经结合智能电话10与接入管理器200之间的通信讨论了蓝牙，但其不限于此，并且能够通过其它启用蓝牙的设备来支持短距离无线PAN。在一个优选实施例中，在期望的情况下，蓝牙可以用作接入管理器200与启用蓝牙的家庭自动化设备之间的通信介质。
现参照图3，通过智能电话10、接入管理器200、电力管理单元300、家庭自动化设备24以及连接元件中的每一个的优选通信***的示例性布置来示出***100的图示性表示。***微控制器208(图2)优选地被配置为跨越包含到接入管理器200中的任何通信***而路由、传送或转移数据。
电力管理单元300优选地被配置为监控电流量和使用。电管理单元300可以是仅例如智能仪表、辅助仪表或智慧仪表。Wi-Fi WLAN具有接入点14。接入点14具有互联网连接16。Wi-Fi WLAN通信优选地经过接入点14。在接入管理器200被配置作为网络Wi-Fi设备的情况下，其优选地操作为接入点14的客户机。为了智能电话10与运行为网络Wi-Fi客户机的接入管理器200进行通信，智能电话10也优选地作为客户机连接到接入点14。来自智能电话10的消息可以然后通过接入点14传递到接入管理器200。如果智能电话10并不处于接入点14的无线范围中，则其将仍能够经由互联网连接16与接入点14进行通信(如果如此配置)。以下将更详细地描述通过互联网连接的智能电话与接入点之间的通信。
除了操作为网络Wi-Fi设备之外，或替代操作为网络Wi-Fi设备，接入管理器200可以被配置作为Wi-Fi直连群组参与方或被配置为模拟Wi-Fi接入点。在该实例中，智能电话10可以直接以无线方式对等地连接到接入管理器200，而无需任何其它设备。相应地，可见，(1)对等通信无需接入点14；(2)在“按需”基础上形成通信链路；以及(3)智能电话10需要处于接入管理器200的无线电范围内，以建立直连通信链路。在期望的情况下，可以使用蓝牙来建立智能电话10与接入管理器200之间的对等连接。
可以理解，无线通信202的可适配性质及其多模式、对等和网络通信能力允许接入管理器200通过使用或不使用Wi-Fi网络以用于与智能电话的通信的多种不同方式而被配置。在接入点具有互联网连接的情况下，操作为网络Wi-Fi设备的接入管理器可以由智能电话远程地接入并且控制，然而，接入管理器于是变为暴露于外部世界，并且可能对于外部威胁(例如黑客)是脆弱的。替代地，对等连接凭借其受限的无线范围和对等架构提供更高的安全性等级。各操作模式之间的平衡通常是主观的并且取决于手边的应用。在一些实例中，基础架构限制(例如接入点14的可用性)可能约束操作模式。在一些市场中，Wi-Fi网络的渗透相对低，从而高度有利的是，接入管理器200提供与智能电话进行通信的对等手段并且优选地作为客户机连接到WLAN(如果可用并且期望进行该操作)。
接入管理器200可以被配置为测量并且提供接入点14的接收信号强度指示符或接收信道电力指示符，接入管理器200可以优选地将其报告给产品App，以用于显示在智能电话屏幕12上。接收信号强度指示符或接收信道电力指示符是接收到的无线电信号中出现的电力的测度，并且允许用户将无线产品(例如接入管理器200)定位得足够靠近接入点14，以确保足够强的无线信号存在于两个设备之间，以关于稳定并且可靠的通信链路提供最佳环境。产品App也可以优选地在智能电话屏幕12上显示用于智能电话10所测量的接入管理器200的接收信号强度指示符或接收信道电力指示符。产品App可以在智能电话屏幕12上显示接入管理器200所测量的来自电力管理单元300或家庭自动化设备24的ZigBee无线信号的接收信号强度指示符或等同物。
如果期望，则接入管理器200可以被配置有能够显示接入管理器200可以能够测量的任何有线信号或无线信号的接收信号强度指示的视觉指示符。
在一个优选实施例中，产品App可以优选地显示智能电话10所测量的接入点14的信号强度指示符或接收信道电力指示符，以协助在接入管理器200已经通电并且任何通信链路已经建立之前接入管理器200的初始放置和安装。以此方式，用户通过产品App可以优选地站在他们希望安装接入管理器200的位置的紧密附近，并且通过产品App利用智能电话的无线通信取得接入点14的信号强度或接收信道电力测度并且将其显示在产品App中，由此允许产品App或用户确定是否存在足够强的无线信号，以最佳地支持接入管理器在该附近位置处操作为接入点14的客户机。在一个优选实施例中，产品App可以在支持接入管理器200作为客户机中提供标识接入点14的测量信号强度的适合度的视觉指示符。通过示例的方式，其可以包括靠着产品App内的彩色区段的指针或指示符，彩色区段优选地包括红色、橙色和绿色，其中，红色表示接入点14的不良测量信号强度并且因此对于安装接入管理器不适合的附近位置，橙色表示可接受的但非最佳的位置，绿色表示接入点14的强测量信号强度并且因此对于安装接入管理器合适的附近位置。可以理解，其它视觉指示符可能是合适的并且处于本公开的范围内，其中，它们优选地基于智能电话10所测量的接入点14的信号强度而标识用于接入管理器200的附近位置的合适度。
再次参照图3，在接入管理器200和电力管理单元300都被配置有电力线通信的情况下，接入管理器200优选地使用电力线通信通过干线电力线得到其电力并且与电力管理单元300进行通信。可以理解，电力线通信允许在楼宇的干线电力架构内方便地放置接入管理器。在家庭自动化设备如此配置的情况下，接入管理器200也可以优选地使用电力线通信通过干线电力线与家庭自动化设备24进行通信。在一个优选实施例中，接入管理器200可以在电力管理单元300并未被配置有电力线通信的情况下使用电力线通信与家庭自动化设备24而非电力管理单元300进行通信，或期望甚至在接入管理器200和电力管理单元300被配置为支持电力线通信的情况下不使用二者之间的电力线通信。
接入管理器200可以被配置为代替使用电力线通信或除了使用电力线通信之外还使用ZigBee以无线方式与电力管理单元300进行通信。在接入管理器200被配置有用于使用ZigBee和电力线通信进行通信的能力并且电力管理单元300支持ZigBee和电力线通信二者的情况下，接入管理器200优选地被配置有用于动态地评估与电力管理单元300的最鲁棒通信信道并且在形成通信链路或向下沿开放通信链路传送数据中使用最鲁棒通信介质的能力。在一个优选实施例中，在接入管理器200被配置有用于使用ZigBee和电力线通信进行通信的能力，并且电力管理单元300支持ZigBee和电力线通信二者的情况下，用户通过产品App可以将接入管理器200配置为仅使用ZigBee或仅使用电力线通信与电力管理单元300进行通信。
接入管理器200可以被配置为代替使用电力线通信或除了使用电力线通信之外还使用ZigBee以无线方式与家庭自动化设备24进行通信。在接入管理器200被配置有用于使用ZigBee和电力线通信进行通信的能力并且家庭自动化设备支持ZigBee和电力线通信二者的情况下，接入管理器200优选地被配置有用于动态地评估与家庭自动化设备的最鲁棒通信信道并且在形成通信链路或向下沿开放通信链路传送数据中使用最鲁棒通信介质的能力。在一个优选实施例中，在接入管理器200被配置有用于使用ZigBee和电力线通信进行通信的能力，并且家庭自动化设备支持ZigBee和电力线通信二者的情况下，用户通过产品App可以将接入管理器200配置为仅使用ZigBee或仅使用电力线通信与家庭自动化设备进行通信。
在一个优选实施例中，在电力管理单元300和家庭自动化设备24被配置为利用ZigBee但不支持电力线通信的情况下，接入管理器200可以被配置有ZigBee无线通信但没有电力线通信，以用于安装中的使用。
在接入管理器200、电力管理单元300和家庭自动化设备24均被配置有利用ZigBee的本地网络通信的情况下，可以优选地将接入管理器200配置有双网络ZigBee通信能力，允许其参与用于与电力管理单元300的通信的专用ZigBee网络以及用于与家庭自动化设备24的通信的专用ZigBee网络，其方法先前已经结合图2概述。
因为智能电话典型地不包括原生电力线或ZigBee通信能力，所以它们不能直接与被配置有电力线或ZigBee通信能力的电力管理单元300或家庭自动化设备24进行通信。接入管理器200因此优选地执行对于确保来自产品App的数据转变为与电力管理单元300或家庭自动化设备24兼容的格式以及来自电力管理单元300或家庭自动化设备24的数据转变为与产品App兼容的格式必要的任何计算任务，由此促进通过接入管理器200在产品App与电力管理单元300或家庭自动化设备24之间的双向通信，如图3所示。
为了运行在智能电话10上的产品App和电力管理单元300进行通信，取决于接入管理器200的所选取的配置，任何数据优选地要么对等地要么经由接入点14在接入管理器200与智能电话10之间以无线方式传递。取决于电力管理单元和接入管理器200的配置，在接入管理器200与电力管理单元300之间传递的任何数据优选地使用电力线通信通过楼宇的干线电力布线或使用ZigBee以无线方式来进行该操作。
为了运行在智能电话10上的产品App和家庭自动化设备24进行通信，取决于接入管理器200的所选取的配置，任何数据优选地要么对等地要么经由接入点14在接入管理器200与智能电话10之间以无线方式传递。取决于家庭自动化设备和接入管理器200的配置，在接入管理器200与家庭自动化设备24之间传递的任何数据优选地使用电力线通信通过楼宇的干线电力布线或使用ZigBee以无线方式来进行该操作。产品App优选地被配置为暴露或使得显示作为其中接入管理器是参与方或协调器的家庭自动化网络的部分的家庭自动化设备的控制和能力，允许运行在智能电话10上的产品App通过充当中间体和促进器的接入管理器200与期望的家庭自动化产品交换数据和命令。甚至在使用开放通信协议、标准或规范的情况下，一些家庭自动化设备可以利用它们自身的专用命令集合或语言，在此情况下，产品App优选地被配置为利用目标家庭自动化设备的专用命令集合或语言，以有效地交换命令和数据。在一个优选实施例中，产品App可以被配置有允许其有效地与多个另外不同的家庭自动化设备进行通信的一系列不同命令集合或语言。
如结合图4更详细地概述的那样，在例如当智能电话10处于接入点14的无线范围之外时，智能电话10不能直接与接入点14进行通信的情况下，运行在智能电话10上的产品App可以优选地利用服务平台经由互联网连接16与接入点14进行通信，由此使得能够进行产品App与连接到接入点14的接入管理器200之间的通信。
电力管理单元300优选地被配置为将宽范围的数据报告给产品App或服务平台。其可以包括与正消耗的电力、具有事业体的账户或电力管理单元300的条件关联的参数、度量、条件、规范和时间的任何组合，例如，但不限于：资费；计费信息；瞬时电压、电流和功率；有功、无功和视在功率；平均真实功率；RMS电压和电流；功率因子；线路频率；过电流；电压跌落；电压升高；相位角；在所定义的时间段上所消耗的电力；包括与规范、限制或基本测量的任何偏离的操作特性；温度；服务要求；和/或电力管理单元300可以测量、记录或存储的任何其它数据或度量。一旦适当的数据已经传送到产品App或服务平台，产品App或服务平台就可以优选地执行任何必要的计算或转换，并且将结果显示在智能电话的触敏屏幕上，以用于用户观看。
在一个优选实施例中，接入管理器200优选地被配置为将来自产品App的、对记录或存储在电力管理单元300中的数据的请求路由到电力管理单元300，并且将响应从电力管理单元300路由回到产品App。以此方式，产品App优选地被配置为与电力管理单元300交换数据，接入管理器200优选地被配置为操作为促进在产品App与电力管理单元300之间移动数据的路由器或中间体。通过示例的方式，产品App可以经由ZigBee智能能量集群来请求在电力管理单元300中所存储的与所选取的月份上所消耗的电力对应的数据，该请求由接入管理器200从产品App路由到电力管理单元300，其优选地关于所选取的月份编译数据，并且通过接入管理器200将消息路由回到产品App。
在一个优选实施例中，电力管理单元300优选地被配置为连续地或周期性地以预定采样率通过被配置为将数据路由到产品App的接入管理器200将重复的数据发起、广播或多播到本地通信网络上，允许产品App根据电力管理单元300所发起、广播或多播的连续或周期性重复数据的变化来动态地更新一个或多个字段。通过示例的方式，电力管理单元300可以被配置为经由ZigBee智能能量集群进行通信，以按特定间隔连续地将期望的状态数据(例如按预定采样率的当前电力使用)广播到PAN或HAN，接入管理器200可以优选地将其路由到产品App，其中，数据可以得以动态地显示，并且根据电力管理单元300正发起的电力测量而变化。
在一个优选实施例中，电力管理单元300优选地被配置为响应于状态的改变而将数据发起、广播或多播到本地通信网络上，接入管理器200被配置为将数据路由到产品App，允许产品App根据电力管理单元300所报告的状态的改变来动态地更新一个或多个字段。通过示例的方式，电力管理单元300可以被配置为经由ZigBee智能能量集群进行通信，以将状态数据的改变(例如资费的改变)发起、广播或多播到PAN或HAN，接入管理器200可以优选地将其路由到产品App，其中，可以根据电力管理单元300所发起的数据来更新一个或多个资费字段。
在一个优选实施例中，接入管理器200优选地被配置为将来自服务平台的对记录或存储在电力管理单元300中的数据的请求路由到电力管理单元300，并且将消息从电力管理单元300路由回到服务平台。
在一个优选实施例中，接入管理器200优选地被配置为生成对记录或存储在电力管理单元300中的数据的请求，并且将消息从电力管理单元300路由到产品App或服务平台。
在一个优选实施例中，在电力管理单元300被配置为按预定采样率连续地或周期性地将重复数据发起、广播或多播到本地通信网络上的情况下，接入管理器200优选地被配置为将数据路由到服务平台。
在一个优选实施例中，在电力管理单元300优选地被配置为响应于状态的改变而将断续数据发起、广播或多播到本地通信网络上的情况下，接入管理器200优选地被配置为将数据路由到服务平台。在一个优选实施例中，接入管理器200优选地操作为产品App、服务平台、家庭自动化设备24与电力管理单元300之间的路由器或中间体，并且确实以除了促进路由之外的任何方式操作为用于来自电力管理单元300或家庭自动化设备24的能量测量的数据库。
产品App优选地被配置为使用智能电话的蜂窝或网络Wi-Fi能力以与服务平台交换数据。仅通过示例的方式，与服务平台交换数据可以包括目的在于计算或显示电力管理单元300所测量的电数据的趋势分析、历史分析、比较分析、粒度度量、成本计算、资费、预算、计费以及任何其它用途的数据。
在优选实施例中，产品App被配置为使用来自电力管理单元300的数据(例如资费数据和瞬时电力)以及在必要或期望的情况下的来自服务平台的数据，以确定并且显示以每单位时间的成本为单位(例如每小时的美元)所表示的目前能量使用。以此方式，用户通过产品App可以将每单位时间的总瞬时成本确定为与资费有关的连接到电力管理单元300的所有电装置所消耗的电力的总数。
为了减少电力消耗并且提升环境友好的能量使用，用户也可以发现，以每单位时间的成本为单位来确定单独电装置的消耗度量是有利的。产品App优选地被配置为允许消费者将每单位时间的瞬时成本或所显示的瞬时电力“归零”，以有效地建立基准，电力管理单元300所测量的电力消耗的任何随后变化可以于是针对所述基准而用于计算并且在产品App中显示距所述基准的与所消耗的电力的所测量的变化有关的用于期望的电装置的每单位时间的瞬时成本。以此方式，用户可以优选地在产品App中将每单位时间的瞬时成本或瞬时电力归零，并且然后打开单独电装置，产生电力管理单元300正测量的瞬时电力的增加，其余均同，差异是电装置所消耗的瞬时电力，产品App使用与资费组合的差异瞬时电力测量，以计算并且显示用于运行所选取的电装置的每单位时间的成本以及相对于装置的时间的能量转换或传送率。替代地，用户也可以优选地将每单位时间的瞬时成本或瞬时电力归零，并且然后关闭单独电装置，以查看每单位时间的负成本或每单位时间的节约量所表示的关闭该装置将节约多少。
产品App优选地被配置为允许用户将所计算的与单独电装置关联的每单位时间的成本保存到产品App中，以编译数据库，从而用户可以快速地并且容易地标识并且比较一系列产品和/或***的电消耗简档。
在家庭自动化设备能够测量并且报告能量消耗度量的情况下，产品App可以优选地被配置为通过接入管理器200从家庭自动化设备接收能量消耗度量，并且将所计算的每单位时间的成本、在时间段上的累计能量消耗数据或与单独家庭自动化设备关联的任何其它所报告的能量度量保存到产品App中，以编译数据库，从而用户可以快速地并且容易地标识并且比较一系列产品和/或***的电消耗简档。
在一个优选实施例中，产品App可以被配置为将所计算的与单独电装置或家庭自动化设备关联的每单位时间的成本保存到服务平台，或从服务平台下载与特定电装置或家庭自动化设备关联的每单位时间的成本。
在电管理单元300支持使用资费的时间的情况下，产品App优选地显示关于目前资费的每单位时间的成本以及关于任何其它资费的每单位时间的成本。以此方式，产品App可以跨越多个资费提供楼宇、电装置或电装置集合中的总计电力消耗的动态评估，资费允许消费者跨越那些资费确定以特定速速率消耗电力的影响。
产品App优选地被配置为允许用户录入多个参数(例如一天或多天、一天的时间以及电装置或家庭自动化设备操作时间)，允许产品App使用每单位时间的成本测量和计算、资费和操作时间的任何组合，以显示所估计的在用户可定义的时间段上用于单独电装置、家庭自动化设备或电装置集合和/或家庭自动化设备的成本。产品App优选地被配置为分析在用户可定义的时间段上单独电装置、家庭自动化设备或电装置和/或家庭自动化设备的集合的成本，并且根据使用资费的任何可变时间的分析而建议用于通过资费将装置或装置和/或一个或多个家庭自动化设备减少和/或转变到更高效的多天或一天中的时段来使得成本最小化的手段。产品App优选地被配置为提供告警以避免响应于峰值需求或资费的所预期的尖峰而操作特定的一个或多个电装置和/或一个或多个家庭自动化设备。
在一个优选实施例中，在显示关于目前资费的每单位时间的成本以及关于任何其它资费的每单位时间的成本中在产品App中所承担的计算可以由服务平台执行或辅助，其中，结果报告给产品App，以用于显示。
可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以等同地通过多个不同度量来替代或补充每单位时间的成本。仅通过示例的方式，其它合适的度量可以包括以千瓦时(kWh)为单位表示的瞬时电力、每小时所生成的温室气体的量和/或基于正使用的电力的等效碳排放值。如果利用碳排放度量，用于计算实时碳排放的参数优选地包括电力使用和电力源(例如煤燃烧源、水、风和/或太阳能)。可以关于发电的每种模式获得合适的基础碳排放值，以促进计算。
参照图2和图3，电力管理单元300可以被配置作为能够调节对楼宇内的一个或多个其它设备和/或电路的电力供应的电力控制设备。产品App可以被配置为优选地允许用户通过接入管理器200将命令发放到电力管理单元300，使得电力管理单元300至少部分地基于从产品App传递的指令而改变对一个或多个设备和/或电路的电力供应。以此方式，并且仅例如，用户可以调度对一个或多个设备和/或电路的电力供应，所述调度由电力管理单元300执行，而无需接入管理器200与智能电话之间的通信链路。***微控制器208也可以被配置为优选地将命令发放到电力管理单元300，使得其至少部分地基于从产品App传递的指令而改变对一个或多个设备和/或电路的电力供应。以此方式，并且仅例如，用户通过产品App可以将接入管理器200中的调度配置为在电力管理单元300的控制下改变对一个或多个设备和/或电路的电力供应，用于改变电力供应的命令由接入管理器200生成并且由电力管理单元300起作用，而接入管理器200不需要与智能电话10的持续通信链路。
在电力管理单元300能够基于电力管理单元300正接收的触发事件而改变对结构内的一个或多个设备和/或电路的电力的情况下，用户通过产品App可以优选地配置待由电力管理单元300响应于触发事件而对于可控制的设备和/或电路中的每一个采取的动作。触发事件可以包括但不限于资费的变化或需求响应命令、阈值、标志、通知或数据包的接收。
在家庭自动化设备具有电力控制能力或被配置作为允许调节对楼宇内的一个或多个电器、装置、设备、产品和/或电路的电力的电力控制设备的情况下，产品App通过接入管理器200可以优选地允许用户对该家庭自动化设备的功能进行控制、配置或编程，包括使得其至少部分地基于从产品App传递的指令而改变电力供应。以此方式，并且仅例如，用户可以通过一个或多个家庭自动化设备来调度电力的供应或消耗，所述调度由家庭自动化设备执行，而无需智能电话与接入管理器之间的持久通信链路。通过另一示例的方式，在家庭自动化设备能够响应于需求响应条件或资费的改变的情况下，产品App通过接入管理器200可以优选地允许用户对家庭自动化设备待响应于接收到需求响应事件或资费的改变而执行的动作进行配置或编程。需求响应事件可以由接入管理器200生成，或使用任何期望的通信信道通过接入管理器200得以接收并且路由，其通过示例的方式可以包括在接入管理器200连接到接入点14并且接入点14具有互联网连接16的情况下从服务平台发送的需求响应事件。通过另一示例的方式，在接入管理器200如此配置的情况下，需求响应事件或资费的改变可以由电力管理300生成，由接入管理器200在一个HAN或PAN上接收，并且路由到与家庭自动化设备关联的不同HAN或PAN。
在家庭自动化设备具有可控制的功能的情况下，产品App通过接入管理器200使用本地网络通信可以优选地允许用户对该家庭自动化设备的功能进行控制、配置或编程。通过示例的方式，在家庭自动化设备是所连接的能够执行多个功能的灯的情况下，产品App可以优选地被配置为允许用户控制连接的灯的普通功能(例如打开/关闭、调光、改变色彩、调度等)。
再次参照图2和图3，在一个优选实施例中，***微控制器208可以优选地由产品App配置为基于预先配置的调度而将命令发放到家庭自动化设备。在接入管理器200被配置作为接入点14的网络客户机并且接入点14具有互联网连接16的情况下，***微控制器208可以优选地由产品App配置为基于从服务平台接收命令而将命令发放到家庭自动化设备，其可以包括来自执行“If This Then That”(IFTTT)配方的命令。在一个优选实施例中，***微控制器208可以优选地由产品App配置为基于***微控制器208在本地执行的IFTTT配方而将命令发放到家庭自动化设备。以此方式，并且仅例如，用户可以调度一个或多个家庭自动化设备以在预定时间或产生预定事件时打开或关闭，用于改变家庭自动化设备的操作状态的命令由***微控制器208生成，或***微控制器208执行来自服务平台的命令，而无需与智能电话10的持久通信链路。如果期望，则接入管理器200可以有选择地命令单独的家庭自动化设备或其子群组。这些命令可以基于与每个家庭自动化设备或子群组关联的单独参数(例如家庭自动化设备类型和/或电力要求)。
如果期望，则接入管理器200可以包括显示器。用户优选地使用产品App以将信息配置为显示在显示器上。显示器优选地显示一系列视觉指示符和/或彩色视觉指示符和/或包括任何适当语言支持的字符。微控制器208优选地能够基于从电力管理单元300报告的度量而操控显示器的视觉元件，以可视化地允许用户在任何时间点解释他们的电力度量。仅通过示例的方式，显示器可以基于电力管理单元300正报告的电力消耗而动态地显示关于当前报告时段的总账单的以本地货币(例如美元)为单位的累计成本。彩色指示符可以通过范围例如从用于正常资费的绿色到用于峰肩的黄色和用于峰值资费条件的红色的视觉形式而非数字形式来表示当前资费等级。通过另一示例的方式，彩色指示符可以通过范围例如从用于预算内的绿色到用于超预算的红色的视觉形式来表示正如何针对期望的预算而跟踪消耗。显示器也可以优选地包括与用户的平均值相比所消耗的能量的瞬时速率的视觉表示。在一个优选实施例中，显示器可以被配置为对智能电话屏幕上所显示的用户接口进行镜像或模仿。
图4是在智能电话10、接入管理器200、电力管理单元300、服务平台500、居住或商业本地电力管理网络600、家庭自动化设备24、市场运营商18与电力产业参与方20之间以及当中具有多个通信路径的***400的图示性表示。应理解，其它通信路径或布置可以是可能的，并且处于本公开的范围内。
若干通信路径与以上结合图3所描述的通信路径相似。具体地说，关于***100优选地如上所述配置智能电话10与接入管理器200之间的无线对等连接402、接入管理器200与接入点14之间的WLAN连接404、智能电话10与接入点14之间的WLAN连接406以及接入管理器200与电力管理单元300之间的电力线通信和/或ZigBee无线连接408。
继续参照图4，服务平台500优选地是通过软件所编程的或包含软件作为服务平台的应用服务平台、服务器和/或共有、私有或混合云，其取决于智能电话10的通信能力以及对互联网的任何连接，经由蜂窝或互联网连接(例如连接410和/或互联网414)与智能电话10并且优选地产品App进行通信。
如图4所示，居住或商用网络600的核心优选地主要包括来自图3所示的***100的元件。网络600优选地包含于楼宇或楼宇的单元内，并且与智能电话10、服务平台500以及电力产业参与方20中的一个或多个进行通信。
市场运营商18优选地负责管理电力产业参与方20，以确保发电和馈送到电网的电力可以在任何特定时间点满足需求。电力产业参与方20优选地是负责电力的实际发电、传输、零售和计量中的至少一个的一方(例如事业体公司)。在不改变本公开的范围的情况下，在特定情况下，并且取决于特定国家的管制框架，市场运营商18和电力产业参与方20可以是同一实体。
因为存储电能量是非常昂贵并且困难的，所以通过使得发电机在线以增加高消耗时段期间的容量并且当正产生的电力超过最佳所需的电力时使得发电机离线以摆脱负载的***来满足对电力的瞬时需求。电力对电网的供给典型地是竞争处理，其中，市场运营商18通过通信路径416将报价投放到市场，以购买满足预期需求所需的电力的量。通信路径416可以形成在通信网络的两个节点之间，并且利用互联网、无线、卫星、电话或直连线路中的一个或多个，其实际通信标准和方法并非物质，只要可以通过介质并且以接收方可以解释并且使用的格式在各方(例如市场运营商18与电力产业参与方20)之间交换数据。通信节点的示例包括但不限于计算机、服务器、无线式无线电、路由器以及通信网关。典型地，电力产业参与方(例如发电商)竞价以满足市场运营商18的报价，市场运营商18通常选取最低竞价并且从获胜发电商调度电供给。市场运营商18典型地利用高度复杂的预测性建模以预期未来能量要求，以高效地管理电力产业参与方20的发电资产。
以此方式，较廉价形式的发电典型地提供称为基础负载的东西，其中，较昂贵形式的发电提供称为峰值负载的东西。较廉价形式的发电典型地使用较高污染燃料(例如煤)，而较昂贵形式的发电使用较清洁的燃料(例如天然气)。较廉价形式的发电还典型地耗费长时间以达到操作速度，并且不适合于满足不确定的峰值电力需求的时机。峰值电力需求通常由可以快速地使其在线的发电机满足，但典型地消耗昂贵的燃料以快速地达到操作速度。
关于电力产业的问题是，能量生成和消耗中的峰值和谷值的周期对传输基础架构施加压力；关于在峰值时段期间所产生的电力产生非常高的成本；以及偏好低成本但较高的污染发电方法以供应巨大能量要求。因此高度期望的是，通过在峰值时段期间减少需求来平滑能量消耗，同时还寻求将能量密集任务推送到峰值之外时段，以减少对于使用较高污染方法的附加基础负载发电的需要。
应理解，以上的电力市场的描述已经相当简化，并且可以随着市场而不同。然而，这种简化并非实质上影响本公开的考虑。
服务平台500优选地包括能够进行处理、分析、编译、转移、存储、交换、传送、接收、发送、操控和/或显示数据中的一个或多个的必要计算机、计算设备、服务器和/或技术，所述数据为了可以包括捕获、安排、存储、搜索、共享、传送、分析以及可视化数据或控制网络600中的可控制元件的目的是必要的。服务平台500可以使用一个或多个可用通信路径以及通信方法来与至少智能电话10以及接入管理器200、市场运营商18、电力产业参与方20和/或另一第三方中的一个或多个进行通信。
再次参照图4，在一个优选实施例中，产品App优选地包括代理、客户机、应用编程接口(API)或其它软件接口，以使用一个或多个可用通信路径以及通信方法来促进服务平台500与产品App之间的通信。通过示例的方式，产品App可以利用智能电话10的蜂窝连接410与服务平台500进行通信。通过另一示例的方式，产品App可以在智能电话10通过WLAN连接406连接到接入点14并且接入点14具有允许服务平台500经由互联网414与接入点14进行通信的互联网连接16的情况下与服务平台500进行通信，由此允许服务平台500和智能电话10形成非直连通信链路。
在一个优选实施例中，接入管理器200优选地包括代理、客户机、API或其它软件接口，以使用一个或多个可用通信路径以及通信方法来促进服务平台500与接入管理器200之间的通信。通过示例的方式，在接入管理器200连接到接入点14并且接入点14具有互联网连接16的情况下，接入管理器200可以经由互联网414与服务平台500进行通信。
在一个优选实施例中，在接入管理器200通过WLAN连接404被配置作为接入点14的客户机的情况下，服务平台500可以优选地被配置作为中间体，用于智能电话10通过蜂窝连接410与接入管理器200远程地进行通信，并且通过互联网414控制接入管理器200的任何能力或从接入管理器200接收数据。
可以理解，在服务平台500和接入管理器200可以建立通信链路的情况下，服务平台500可以优选地利用与接入管理器200的通信链路，以通过电力线通信或ZigBee无线通信422与也与接入管理器200进行通信的家庭自动化设备24进行通信。以此方式，服务平台500可以优选地对与接入管理器200进行通信的家庭自动化设备24进行控制、编程或询问。
在一个优选实施例中，服务平台500可以优选地充当在将智能电话10带出居住或商业本地电力管理网络600内的本地无线通信的范围之外时允许智能电话10远程地对连接到接入管理器200的家庭自动化设备24进行控制、编程或询问的中间体。通过示例的方式，在接入管理器200连接到接入点14并且接入点14具有互联网连接16的情况下，接入管理器200可以经由互联网414与服务平台500进行通信。运行在智能电话10上的产品App可以利用蜂窝连接410以建立与服务平台500的通信链路。服务平台500可以于是优选地充当允许产品App优选地对通过电力线通信或ZigBee无线通信422与接入管理器200进行通信的家庭自动化设备24进行控制、编程或询问的中间体。
服务平台500优选地能够与运行产品App的任何智能电话进行通信并且交换数据。
服务平台500处置的数据可以包括但不限于任何度量、资费、历史信息、计费信息、使用信息、用户数据、用户测量、包括全球定位***数据的位置信息、需求响应、配置、告警、图像、媒体、提醒、文本、状态报告、条件报告、支持信息、消费者服务信息、故障报告、合同、协定、对服务的请求、报价、电子邮件、短消息服务(SMS)以及推送通知的命令、配置、传感器测量、预报、通知、分析。
应理解，服务平台500的数据能力允许其充当用于多个服务的中间体。通过示例的方式，在一个优选实施例中，市场运营商18通过通信路径412可以对服务平台500提供所预计的对电力的需求的前向预报。可以使用以上关于路径416所描述的任何结构或方法来形成通信路径412。使用来自市场运营商18的前向预报，服务平台500优选地生成用于智能电话10对消费者警告在特定时间预期峰值需求时段的消息，并且通过智能电话10与接入点14之间的WLAN连接406使用蜂窝连接410和/或互联网414来传递该消息。消费者于是优选地使用智能电话10通过接入管理器200以询问电力管理单元300，以确定当前能量消耗和在所预期的峰值需求时段的预计能量消耗，以响应于来自市场运营商18的数据而管理他们自身的电力消耗。
从服务平台500到智能电话10的任何消息、通知或告警优选地传递为对智能电话10上的产品App的推送通知。应理解，可能需要使用来自GoogleTM、MicrosoftTM、AppleTM或另一第三方的附加中间服务，以使得服务平台500作用于对产品App的推送通知。替代地，来自服务平台500的消息可以通过SMS的方式传递到智能电话10。应理解，可能需要使用来自电信公司的附加中间服务，以使得服务平台500将SMS发送到智能电话10。如果期望，则可以对用户呈现选项，以选择消息传递手段作为他们优选的传递手段。例如，用户可以推选为经由电子邮件或SMS接收通知。
服务平台500优选地通过通信路径418与电力产业参与方空间20中的一方而非市场运营商18或外加市场运营商18直接交换数据。可以使用以上关于路径416所描述的任何结构或方法来形成通信路径418。
再次参照图4，应理解，取决于智能电话的通信能力，可以利用路径412/416、418、410、406/414以及404/402中的一个或多个来形成电力产业参与方20与智能电话10之间的非直连通信路径。
关于电力产业参与方20与智能电话10并且优选地运行在智能电话10上的产品App之间的通信路径的潜在使用可以包括用于预报的数据的交换、位置、通知、任何度量的分析、针对其它消费者的比较分析、资费、历史信息、计费信息、使用信息、用户数据、用户测量、需求响应配置、告警、技术支持信息、消费者服务信息、对服务的请求、报价、合同、协定、故障报告、电子邮件、SMS和推送通知中的任何一个或多个。通过示例的方式，并且参照图4，电力产业参与方20通过通信路径418可以使用服务平台500作为用于对智能电话10提供电力产业参与方20可以已经通过通信路径416从市场运营商18接收的对电力的预计需求的前向预报的中间体。通过另一示例的方式，电力产业参与方20通过通信路径418可以使用服务平台500作为用于对智能电话10提供电力产业参与方20将要通过通信路径426在电力管理单元300中实现的关于资费的变化的告警的中间体。可以使用以上关于路径416所描述的任何结构或方法来形成通信路径426。
再次参照图4，智能电话22描述相对于智能电话10的分离的智能电话的示例，其将优选地分别对于智能电话22的拥有者与安装在楼宇中的接入管理器200和电力管理单元300进行通信。智能电话22可以运行与智能电话10完全不同的操作***，但只要智能电话22适用于安装并且运行产品App，其就将优选地能够通过与运行产品App的智能电话10相同的方式来与服务平台500进行通信。通信路径420优选地复制对于与智能电话10和服务平台500有关的蜂窝连接410、互联网414、WLAN连接406、接入点14以及互联网连接16所定义的关系。
优选地，产品App被配置为将以下数据上传到服务平台500：其存储在关联智能电话上的任何数据；从关联智能电话提取的或由关联智能电话报告的任何数据；从关联接入管理器提取的或由关联接入管理器报告的任何数据；从关联家庭自动化设备提取的或由关联家庭自动化设备报告的任何数据；和/或从电力管理单元提取的或由电力管理单元报告的任何数据。服务平台500可以选取为与市场运营商18或电力产业参与方20共享上传至其的任何信息。
服务平台500优选地计算来自运行在智能电话10上的产品App、来自电力管理单元300和/或来自家庭自动化设备24中的一个或多个的数据的分析并且将其传递到智能电话10，并且可以执行与从产品App、电力管理单元和/或家庭自动化设备中的一个或多个编译的数据的比较，从与将数据提供给服务平台500的其它智能电话关联。
仅通过示例的方式，智能电话10的用户经由产品App可以选取为将资费和/或使用数据从产品App和电力管理单元300传送到服务平台500。服务平台500优选地将综合使用数据传递到智能电话10，允许驻留产品App生成和/或显示针对报告给服务平台500的其它智能电话所提供的数据的比较。以此方式，用户可以例如将他们的电力消耗与用于相似结构中所消耗的电力的平均值进行比较，或分析来自代替能量零售商的关于他们的实际电力使用的资费以及在所定义的时间段上的资费的影响。通过另一示例的方式，智能电话拥有者通过产品App可以优选地推选为将所测量的电装置或家庭自动化设备的消耗度量上传到服务平台500。服务平台500可以创建数据库502(图4)，其中，其它智能电话用户通过驻留在智能电话上的产品App或通过网站门户可以浏览所选取的电装置或家庭自动化设备的所测量的消耗度量。
参照图4，数据库502优选地被配置为存储用于一个或多个电设备和/或***的来自多个源的消耗度量。在优选实施例中，平台500利用数据库502中所存储的消耗数据，以生成用于给定的电装置、家庭自动化设备或***的评级信息。应理解，如果期望，则数据可以跨越公共、私有或混合云而存储，而非单个数据库服务器。
评级信息优选地包括用于每个电设备或***的在预定时间段(例如每星期、每两星期、每月和/或每年)上的能量效率评级和平均电力消耗成本。每个电设备或***可以按制造商、品牌和型号进行分类。
传统能量评级***一般依赖于在制造商或独立政府机构处所执行的测试。归因于制造方法和条件的差异，电设备和***的能量效率一般改变，使得产品的静态测试是较不精确的。在此所公开的***和方法的一个或多个优选实施例有利地允许电装置、家庭自动化设备和***的动态能量评级。例如，由于服务平台500(经由产品App)从一个或多个网络600或智能电话接收用于给定的电装置或***的能量度量，因此服务平台500优选地被配置为动态地更新(计算)并且保存用于每个电装置和***数据库的评级信息(例如能量效率评级和平均电力消耗成本)。该信息呈现比传统***所提供的更精确的能量评级的表示。评级信息或数据可以由政府、事业体和/或制造商用于通过提供刺激(例如减免)来推销产品的能量意识购买。这些减免可以基于特定评级(其可以是仅例如数值(例如1至5)或符号(零至五星)评级)而分级。其它变化是可能的，并且处于本公开的范围内。
服务平台500可以优选地分析来自运行在智能电话10上的产品App和/或电力管理单元300的数据，并且对产品App传递示出作为电力产业参与方的能量零售商关于电力使用所提供的代替资费与产品App所提供的资费的差异的比较。服务平台500通过产品App的方式可以优选地得以发起，以对于接收方代表能量零售商进行报价，以将它们的电力计费传送到关于协定的条款进行报价的能量零售商。报价的接收方可以通过产品App接受报价，其接受动作将由服务平台500中继到电力市场中的适当能量零售商。
服务平台500所执行的数据处理可以优选地被分组在预定义的地理位置内。服务平台500优选地被配置为基于智能电话10、接入管理器200、电力管理单元300、市场运营商18和/或电力产业参与方20中的一个或多个的地理位置而管理或限制通信路径。
再次参照图4，应理解，接入管理器200可以操作为允许智能电话对电力线通信网络和/或一个或多个ZigBee无线网络中的电力管理单元和家庭自动化设备进行控制、编程或询问的通信中间体。虽然已经概述通过分离的网络操作的电力管理单元300和家庭自动化设备24的拓扑，但本公开不限于此，并且接入管理器200、电力管理单元300和家庭自动化设备24可以属于同一网络。
在一个优选实施例中，接入管理器200、电力管理单元300和家庭自动化设备24属于同一网络，并且使用公共通信协议、标准或规范进行通信。产品App通过接入管理器200优选地被配置为允许用户使用电力线通信或ZigBee无线通信422对家庭自动化设备24进行询问、编程或控制。产品App通过接入管理器200也可以被配置为允许用户通过充当中间体或网络管理器/协调器的电力管理单元300使用电力线通信或ZigBee无线通信424对家庭自动化设备24进行询问、编程或控制。
返回参照图4，***400优选地被配置为允许智能电话用户、服务平台和/或电力产业参与方中的一个或多个进行的对单独电设备和/或***的电力的自动和/或手动选择性改变。例如，可以根据通过驻留在用户的智能电话上的产品App实现的命令或调度来控制家庭自动化设备。有时必须或优选因触发事件而改变或中断调度可能。触发可以包括但不限于资费的变化或需求响应命令、阈值、标志、通知或数据包的接收。在触发事件是资费改变的情况下，服务平台500或电力产业参与方20可以将资费的改变的通知直接发放到网络600。响应于此，接入管理器200和/或电管理单元300可以将适当的命令发放到一个或多个家庭自动化设备24，以改变电力、切断电力，或在存在所编程的调度的情况下延迟或重置调度。例如，如果资费将意外地增加，则服务平台500将把资费的改变的通知发放到与服务平台500关联的所有网络600。接收方网络600经由前述通信方法之一在接入管理器200处接收通知，并且继续将命令发放到一个或多个家庭自动化设备24，以相应地改变电力。优选地，家庭自动化设备可以分组为“必要”以及“非必要”应用。必要应用的示例包括特定照明***和电器(例如制冷、医疗和生命维持***)。非必要应用的示例包括池过滤***和空调。优选地，接入管理器200将把命令发放到指定为非必要的家庭自动化设备，以改变或切断电力，或如果家庭自动化设备正根据调度而操作，则延迟或重新调度。
重新调度家庭自动化设备的示例是这样的：家庭自动化设备是用于操作在所编程的调度上的池过滤***的电力控制单元或设备。接入管理器200接收到资费改变的通知使得接入管理器200将命令发送到控制池过滤***的电力控制单元，以延迟启动过滤周期，直到资费改变为更低的资费，或重新调度池过滤周期，直到更适宜的资费条件存在。延迟或重新调度电力控制单元可以根据期望可应用于其它设备和***(例如空调、加热、照明和/或喷水***)。
优选地根据用户的偏好经由产品App进行“必要”和“非必要”的指定。应理解，产品App可以包括用户可以改变的默认指定，如适当。替代地，每个家庭自动化设备可以预先被配置有可以是可修改的或持久的(即不可修改的)指定。可以使用适当地编码的标志或标签来进行指定。
***400优选地被配置，从而控制网络600的用户可以选取为关于触发事件通知和响应而将他们的关联***600包括作为参与方。
在触发事件是需求响应的示例中，服务平台500和/或电力产业参与方20可以将需求响应发放到网络600，以通过与以上关于资费改变所描述的相似方式改变或切断电力。例如，当电力需求正接近临界等级时，或当电网因电力需求和可用的电力而在所测量的地理区域中正处于紧张时，可以发放需求响应。可以根据预测性建模来发放需求响应，例如，如果预测气候是极端的，则产生能量消耗方面的尖峰。在接收到需求响应时，网络600可以通过与以上关于接收资费改变的通知所描述的相似的方式进行操作。***400可以被配置，从而在紧急情况下，可以发放需求响应，以推翻网络600中的任何指定，例如，切断或减少对网络600内所服务的所有设备或***的电力。
现参照图4A，示出根据本公开另一优选实施例的本地电力管理网络600a。除了电力管理单元300a被配置为经由通信路径426a(例如，在没有服务平台500的情况下)直接从电力产业参与方20接受需求响应触发之外，网络600a与网络600相似。可以使用以上关于路径416所描述的任何结构或方法来形成通信路径426a。在此情况下，用户通过产品App使用通过具有接入点14的无线对等连接402a或WLAN连接406a以及WLAN连接404a进行通信的接入管理器200a可以直接通过电力线通信或ZigBee无线通信422a或间接经由使用电力线通信或ZigBee无线通信408a以及电力线通信或ZigBee无线通信424a将家庭自动化设备24a配置有待响应于电力产业参与方通过电力管理单元300a所广播的在电力线通信网络或ZigBee无线通信网络上传输或路由到家庭自动化设备24a的需求响应触发而由每个家庭自动化设备采取的动作。例如，可以利用接入管理器200a以将家庭自动化设备配置作为必要或非必要的，从而当家庭自动化设备从电力管理单元300a接收到需求响应触发时，家庭自动化设备将如果其已经被指定为非必要的则对触发进行反应，或如果其已经被指定为必要的则忽略需求响应触发。
现参照图4B，示出根据本公开另一优选实施例的本地电力管理网络600b。除了电力管理单元300b被配置为标识并且有选择地改变对电力管理单元300b有线连接到的电路的电力之外，网络600b与网络600a相似。在该布置中，由于电力管理单元300b被配置为执行电力控制单元的功能(例如，通过电力控制电路或中继器进行改变)，因此对于每个电设备或***无需电力控制单元。
参照图4C，示出根据本公开另一优选实施例的用于遍及本地电力网络600c有选择地减少负载的***400c。除了类似于图4B中的网络600b，网络600c包括优选地被配置为标识并且有选择地改变对电力管理单元300c有线连接到的电路的电力的电力管理单元300c之外，***400c与***400相似。此外，服务平台500c优选地被配置为使用蜂窝连接410c和/或互联网连接将资费的改变的告警或与本地电力管理网络600c关联的电网的本地部分的紧张状况发送到与本地电力管理网络600c关联的智能电话10。用户于是具有用于使用智能电话以将命令发送到接入管理器200c以响应于告警而通过电力管理单元300c来改变对电设备或***的电力的选项。发送到接入管理器200c的命令可以是改变对与指定为非必要的电设备和/或***关联的非必要电路的电力。应理解，代替正用于改变对特定电路的电力的电力管理单元300c，本地电力管理网络600c可以被配置有与图4和图4A所示的并且以上所描述的实施例相似的一个或多个电力控制单元。也可以使用这样的***400c：电力管理单元300c没有用于标识并且有选择地改变对电路的电力的能力，用户代替选取为在从服务平台500c接收到通知之后通过关闭对电设备、***或电路的电力来手动地减少负载。
返回参照图4，在优选实施例中，代替利用电力线通信或ZigBee无线通信技术，家庭自动化设备优选地被配置有WLAN能力并且操作为接入点14的客户机。运行在智能电话10上的产品App优选地要么通过与接入管理器200的无线对等连接402到与接入点14的WLAN连接404要么通过智能电话10以及与Wi-Fi网络接入点14的WLAN连接406来与WLAN配置的家庭自动化设备进行通信。应理解，连接到Wi-Fi接入点14的接入管理器200可以促进电力管理单元300与WLAN配置的家庭自动化设备之间的数据交换。
在一个优选实施例中，需求响应命令、阈值、标志、通知或数据包或资费的变化可以由接入管理器200用于生成接入管理器利用包括通信路径402或404/406的已经概述的任何通信路径发送到产品App的通知或告警，并且可以涉及包括利用通信路径404/414/410的服务平台500。在一个优选实施例中，需求响应命令、阈值、标志、通知或数据包或资费的变化可以优选地生成关于产品App的通知或告警，而无需将需求响应或资费数据路由到家庭自动化设备。以此方式，用户可以接收通知或告警，并且然后选取采取什么动作，而非使得***自动地进行响应。
前面的描述仅是通过示例的方式，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以显著改变。例如，服务平台500可以整体地或部分地集成在市场运营商18、电力产业参与方20中的一方或另一第三方内部。在另一优选实施例中，接入管理器可以完全集成到电力管理单元或其它产品中。在该实施例中，智能电话可以具有实质上如上所述执行的并且可以通过电线例如经由智能电话充电单元连接到干线电力的驻留产品App。如上所述，电力管理单元可以包括处理器，其被配置为标识单独电力电路并且单独地而且有选择地改变对那些电路的电力。在电力管理单元被如此配置的情况下，使用一个或多个电力控制单元是可选的。电力管理单元可以包括通信模块，被配置用于与电力产业参与方的无线或有线通信，从而直接从电力产业参与方(例如，不通过个人控制器或服务平台)接收事件触发。
参照图4、图4A、图4B和图4C，在电力管理单元要求预先支付以将电力提供给房屋的情况下，产品App可以优选地被配置为促进预先支付，并且可以在将赊购额度加载到电力管理单元中使用任何合适的通信路径。
图5示出根据本公开另一优选实施例的接入管理器800。接入管理器800提供接入管理器200的***的替选配置的示例。接入管理器800优选地包括Wi-Fi通信802、Wi-Fi天线804、蓝牙通信806、蓝牙天线808、具有嵌入式存储器的***微控制器810、永久时钟日历812、电力管理单元通信814、电力管理单元通信天线816、电力线耦合器818、电力线连接820以及***电源822。应理解，Wi-Fi通信802和蓝牙通信806将均包括至少一个适当地配置的无线电和电路。在一些优选实施例中，除了嵌入式存储器之外或替代嵌入式存储器，***微控制器810可以优选地还支持外部存储器。在一些优选实施例中，将Wi-Fi通信802和蓝牙通信806聚合为允许单个天线的组件、SiP、PoP或SoC可以是优选的。本领域技术人员应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，上述***可以通过很多方式改变。
图6示出根据本公开另一优选实施例的接入管理器900。接入管理器900提供接入管理器200的***的优选配置的示例。接入管理器900是优选地包括无线通信902、永久时钟日历904、本地网络通信906、具有嵌入式存储器的***微控制器908、无线通信天线910、本地网络通信天线912、***电源914以及电力线连接916的物理设备。在一些优选实施例中，除了嵌入式存储器之外或替代嵌入式存储器，***微控制器908可以优选地还支持外部存储器。
无线通信902优选地利用任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器以及单独或同时既提供网络Wi-Fi通信能力又提供Wi-Fi直连通信能力的天线及其任何组合。在一些优选实施例中，无线通信902优选地包括用于支持无线蓝牙通信能力的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其任何组合。
本地网络通信906优选地包括用于提供同步或同时运行的多于一个的无线个域网(例如ZigBee)的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器和天线及其任何组合，其中，在期望的情况下，同步或同时ZigBee网络中的每一个可以使用不同ZigBee协议、标准、应用简档或规范来进行操作。优选地，本地网络通信906被配置有带有双网络能力的SoC、PoP或SiP，其具有被配置为通过保存两个网络参数集合来参与两个ZigBee网络的单个IEEE 802.15.4无线电。在一个优选实施例中，本地网络通信906可以优选地利用被配置有多个应用简档或将各种ZigBee标准合并为单个统一标准(例如ZigBee3.0或更晚)的ZigBee版本的单个IEEE802.15.4无线电。在本地网络通信906利用ZigBee的标准(例如ZigBee 3.0或更晚)的情况下，其可以优选地包括具体地基于椭圆曲线加密而实现为支持ZigBee智能能量的安全性措施(例如附加安全性)。
在一个优选实施例中，本地网络通信906可以优选地包括用于在同时或有选择地操作的2.4GHz的载波频率以及在1GHz下的频率上发送ZigBee通信的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器以及天线及其任何组合。
电力线连接916是用于将接入管理器900连接到楼宇中的干线电力布线的物理接口。在一个优选实施例中，电力线连接916优选地被配置用于与NEMA 5-15北美或BS 1363干线电力标准的兼容性，允许接入管理器900直接插接到干线电力通用插口中。在一个优选实施例中，接入管理器900可以采用包封或“壁式”中的完全自容式插头的物理形式。在另一优选实施例中，接入管理器900可以被配置作为桌面单元并且利用电力适配器。在另一优选实施例中，电力线连接916可以优选地包含被配置用于直接布线到楼宇或结构的干线电力中的终端块，或可以被配置在壁板中、或壁装式板之后，或集成到通用电力插口中。在另一优选实施例中，接入管理器可以被配置作为DIN轨道安装模块，以用于开关盒或保险丝盒内部的安装。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以根据各个国家和应用的布线、连接、安装、插头和插座以及电流和电压要求来配置接入管理器900。
图7示出根据本公开另一优选实施例的接入管理器1000。接入管理器1000提供接入管理器200的组件的优选配置的示例。接入管理器1000是优选地包括具有无线通信天线1010的无线通信1002、永久时钟日历1004、具有本地网络通信天线1018的本地网络通信1006、具有本地网络通信天线1020的本地网络通信1012、具有嵌入式存储器的***微控制器1008、***电源1014以及电力线连接1016的物理设备。在一些优选实施例中，除了嵌入式存储器之外或替代嵌入式存储器，***微控制器1008可以优选地还支持外部存储器。
无线通信1002优选地利用任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、微处理器以及单独或同时既提供网络Wi-Fi和Wi-Fi直连通信能力又提供无线蓝牙通信能力的天线及其任何组合。优选地，无线通信1002是被配置有存储器、Wi-Fi无线电、蓝牙无线电以及用于管理Wi-Fi和蓝牙通信以及包括对无线通信天线1010的共享天线支持的网络要求的专用微控制器的SoC、PoP或SiP。
本地网络通信1006优选地包括用于根据ZigBee智能能量协议、标准、应用简档或规范进行操作的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、天线以及微处理器及其任何组合。在一个优选实施例中，本地网络通信1006可以是包括存储器、单个IEEE 802.15.4无线电以及用于管理通信以及包括用于作为端设备或路由器参与电力管理单元300所协调的ZigBee智能能量网络的网络参数的ZigBee智能能量网络要求的专用微控制器的SoC、PoP或SiP。虽然在本地网络通信1006被配置为在多于一个的载波频率(例如2.4GHz的载波频率和1GHz下的频率)上同时或有选择地操作的情况下，可以使用多于一个的天线，但本地网络通信1006优选地通过本地网络通信天线1018进行通信
本地网络通信1012优选地包括用于根据适合于家庭自动化的ZigBee协议、标准、应用简档或规范((例如ZigBee 3.0或更晚))进行操作的任何数量的集成电路、组件、控制器、收发机、无线电、存储器、天线以及微处理器及其任何组合。在一个优选实施例中，本地网络通信1006可以是包括存储器、单个IEEE 802.15.4无线电以及用于管理通信和包括用于协调ZigBee3.0网络的网络参数的ZigBee 3.0网络要求的专用微控制器的SoC、PoP或SiP。虽然在本地网络通信1012被配置为在多于一个的载波频率(例如
2.4GHz的载波频率和1GHz下的频率)上同时或有选择地操作的情况下，可以使用多于一个的天线，但本地网络通信1012优选地通过本地网络通信天线1020进行通信。
电力线连接1016是用于将接入管理器1000连接到楼宇中的干线电力布线的物理接口。在一个优选实施例中，电力线连接1016优选地被配置用于与NEMA 5-15北美或BS1363干线电力标准的兼容性，允许接入管理器1000直接插接到干线电力通用插口中。在一个优选实施例中，接入管理器1000可以采用包封或“壁式”中的完全自容式插头的物理形式。在另一优选实施例中，接入管理器1000可以被配置作为桌面单元并且利用电力适配器。在另一优选实施例中，电力线连接1016可以优选地包含被配置用于直接布线到楼宇或结构的干线电力中的终端块，并可以被配置在壁板中、或壁装式板之后，或集成到通用电力插口中。在另一优选实施例中，接入管理器可以被配置作为DIN轨道安装模块，以用于开关盒或保险丝盒内部的安装。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以根据各个国家和应用的布线、连接、安装、插头和插座以及电流和电压要求来配置接入管理器1000。
接入管理器1000优选地被配置为这样的：***微控制器1008可以利用无线通信1002、本地网络通信1006和/或本地网络通信1012的SiP、PoP或SoC实现方式的微控制器和存储器，以执行功能或在执行功能中支持***微控制器1008，由此遍历多个处理元件共享计算负载并且使得接入管理器1000的计算能力最大化。通过示例的方式，ZigBee智能能量应用简档优选地存储在本地网络通信1006的SiP、PoP或SoC实现方式的存储器中，并且由本地网络通信1006内的微控制器而非***微控制器1008执行。
在一个优选实施例中，***微控制器1008的功能能力可以聚合在无线通信1002、本地网络通信1006和/或本地网络通信1012的SiP、PoP或SoC实现方式内，其中，SiP、PoP或SoC微控制器足够强大，足以也执行***微控制器的角色。在期望的情况下，外部存储器可以添加到接入管理器1000内的SiP、PoP或SoC。
现参照图8，示出本公开优选实施例中用于智能电话10将***管理器200配置作为Wi-Fi网络的客户机的示例性配置过程1100。虽然已经结合智能电话操作***描述配置过程1100，但配置过程1100不限于此，并且可以由产品App执行，其中，产品App能够根据要求控制智能电话无线通信。
在步骤1102，智能电话10连接到网络接入点(例如图2中的Wi-Fi网络接入点14)。在步骤1104，电力首次施加到接入管理器200，允许接入管理器200运行所有其***。在步骤1106，被配置为模拟Wi-Fi网络接入点或操作为软AP的无线通信202开始以无线方式将其网络信息信标化。无线信标优选地包括将接入管理器200作为未配置的Wi-Fi网络设备报告给被配置为解释标识符的Wi-Fi设备的标识符或服务发现成分。在步骤1108，智能电话操作***通过智能电话的无线收发机接收接入管理器200信标，从信标中的标识符确定接入管理器200是未配置的接入管理器，并且经由智能电话触摸屏幕对用户报告其已经检测到新的并且未配置的接入管理器。在步骤1110，智能电话操作***问询用户他们是否想要接入管理器200加入已知的Wi-Fi网络(优选地，智能电话10当前连接到的网络)。在步骤1112，用户通过智能电话屏幕上的触摸输入确认他们想要该未配置的接入管理器加入智能电话操作***已知的网络。
在步骤1114，智能电话操作***可以要求用户录入期望的或所要求的参数(例如在智能电话10与***微控制器206之间建立通信链路或对于待在配置期间用作网络客户机的未配置的接入管理器200给出具体名称中所使用的安全性码)。可以理解，可以执行步骤1114，其中，假设期望提供用于智能电话10将接入管理器200配置作为智能电话10所获知的网络的网络客户机的最快并且最容易的机制，或其中，在接入管理器200得以配置并且作为客户机连接到网络(例如对接入管理器200给出唯一名称)之后，可以执行步骤1114的要素。
在步骤1116，智能电话操作***建立与优选地被配置为模拟网络接入点或操作为软AP的接入管理器200的安全对等Wi-Fi连接。开放安全对等Wi-Fi连接可以包括：利用集成到接入管理器200和智能电话10中的鉴权硬件、固件或软件，从而接入管理器200可以利用鉴权握手自动地建立与智能电话10的安全连接，而无需用户手动地输入任何安全性证书。可以理解，在智能电话10不能够支持与网络接入点和模拟Wi-Fi网络接入点或操作为软AP的设备(例如接入管理器200)的同时连接的情况下，智能电话10可以从Wi-Fi网络接入点断连，以建立与接入管理器200的安全对等Wi-Fi连接。
在步骤1118，智能电话操作***将接入管理器200配置有包括网络密码以及任何其它期望的或必要参数的已知的网络的网络证书，从而接入管理器200可以作为网络Wi-Fi客户机设备加入所指定的网络。在步骤1120，智能电话操作***端接与接入管理器200的对等Wi-Fi连接。如果在步骤1116智能电话操作***从网络接入点断连以建立与接入管理器200的对等Wi-Fi连接，则智能电话操作***优选地重新建立与网络接入点的连接。在步骤1122，接入管理器200使用来自智能电话操作***的网络配置数据根据所提供的网络参数将自身配置作为网络Wi-Fi设备，并且作为客户机连接到所指定的网络接入点，此后，接入管理器200和智能电话10优选地能够发现彼此并且通过网络接入点进行通信。
在一个优选实施例中，接入管理器200和智能电话10可以优选地于在配置过程1100中建立对等连接中利用Wi-Fi直连。
应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以修改、删除或添加配置过程1100中所概述的特定步骤。例如，配置过程1100可以适用于由产品App而非智能电话操作***执行。通过另一示例的方式，智能电话操作***可以使得接入管理器200在接入管理器确认其已经成功地从智能电话接收到网络参数之后开始其配置过程，或接入管理器200的***微控制器208可以端接与智能电话的对等连接，并且在成功地从智能电话接收到网络参数之后开始其配置过程，而智能电话操作***无需初始化处理。
***优选地包括预算特征，以协助用户控制他们的能量成本。优选地，用户可以将用于所定义的时间段的期望的预算录入到产品App的一个或多个字段中。参照图4，产品App优选地使用来自电力管理单元300的数据和/或来自服务平台500的数据，以显示用于所定义的预算时段内的有关采样时段的当前累计消耗，由此允许用户确定在该点已经使用多少他们的预算。产品App优选地计算所分析的采样时段上的平均消耗，并且将平均值应用于所定义的预算时段，以确定当前平均消耗率是否将导致超过期望的预算。产品App可以可视化地以图形方式和/或数字方式显示结果，并且提供用于所定义的预算时段的预期成本的指示。在一个优选实施例中，在当前速率消耗率将导致超过期望的预算的情况下，产品App可以建议目标消耗率以满足期望的预算。
通过示例的方式，用户可以按与$5的每天预算对应的$35在产品App中设置每周预算。预算时段的前四天上的电力消耗可以由电力管理单元300记录为day 1＝$4,day 2＝$5,day 3＝$6,day 4＝$7。在第1天的结束时，产品App仅通过一个每天采样集合将示出按$4的累计消耗，并且跨越7天预算时段使用$4平均值，以按当前平均消耗率将预算时段的结束时的预期成本计算为$28。在第2天的结束时，产品App将以$9(第1天+第2天)示出当前累计消耗，并且将对两个每天采样求和，并且除以采样的天数，以确证每天平均值，然后将其乘以7天的预算时段，以按当前平均消耗率将预算时段的结束时的预期成本计算为$31.50。($4+$5)/2x 7＝$31.50。倘若在天2的较高消耗等级，那么按当前平均消耗率在预算时段的结束时的产品App的预期成本将相应地修订为$31.50。在第3天的结束时，产品App使用同一方法将按$15示出累计消耗，其中，按$35示出在预算时段的结束时的预期成本。在第4天的结束时，产品App使用同一方法将按$22示出累计消耗，其中，按$38.50示出在预算时段的结束时的预期成本。按当前消耗率在预算时段的结束的产品App的预期成本将相应地修订为$38.50，此时，产品App将优选地指示保持当前平均消耗率将超过预算。在如此配置的情况下，产品App可以按$4.33对于其余3天建议每天平均消耗目标，以传递满足$35的期望的预算的总共7天平均值。
在一个优选实施例中，可以期望产品App在与实际累计消耗有关的每个时间点显示目标累计消耗，以在确定用户的当前累计消耗正趋于大于或小于他们的目标多少中提供比较基础。
可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用任何预算时段或采样率。通过示例的方式，在精确预算跟踪是必要的或期望的情况下，预算时段可以设置为24小时，并且采样率减少为5分钟或更少。
在一些市场中，除了应用于所消耗的能量的量的单价之外，电力的供给还包括服务收费或固定收费。在该实例中，产品App优选地将服务收费或固定收费分摊为用于任何预算计算的时间比例中的固定分量。通过示例的方式，关于非闰年的$365的每年服务收费将对应于作为固定分量的每天$1.00的服务收费，在针对期望的每天预算进行跟踪中，其将与每单价上的任何电力消耗相加。产品App可以优选地从服务平台500下载消费者的特定服务收费或固定收费，在期望的情况下从电力管理单元300检索它，或允许用户手动地将其直接录入到产品App中。
在一个优选实施例中，产品App可以优选地在背景中进行预算计算，并且在其计算出当前速率消耗率将导致超过期望的预算的情况下对用户告警。
再次参照图4，在一个优选实施例中，用户通过产品App可以优选地在接入管理器200或服务平台500中手动地或自动地设置预算阈值，其可以用作触发，以生成预算通知或告警。预算阈值是用户希望在所定义的时间段上支付的期望的可计费的电力的总成本。通过示例的方式，其可以是每天$5.00。接入管理器200优选地连续地或周期性地轮询电力管理单元300并且从电力管理单元300请求从预算时段的开始上至预算时段内的请求的时间所消耗的电力的总成本，并且将其与用户定义的预算阈值进行比较，以确定是否已经超过预算阈值。
通过示例的方式，如果预算时段是在00:00开始的24小时并且预算阈值是$5.00，则接入管理器200优选地根据所定义的采样率(例如15分钟增量)周期性地轮询电力管理单元300，并且请求在该时间点到在00:00的预算时段的开始所消耗的电力的总成本。以此方式，并且通过示例的方式，接入管理器200在00:15关于从00:00到00:15所消耗的电力的成本请求电力管理单元300，并且在接下来的24小时上对于每个15分钟增量继续进行该操作。在10:00，接入管理器200将关于从00:00到10:00所消耗的电力的成本请求电力管理单元300。接入管理器200优选地继续从电力管理单元300请求从请求的时间回到预算时段的开始所消耗的电力的总成本。如果在所请求的时段期间，电力管理单元300报告大于预算阈值的总计消耗，则接入管理器200优选地将已经超过预算的通知或告警发送到产品App。告警可以利用如结合图4在通信拓扑中概述的对产品App的任何可用通信路径，如果智能电话10在接入管理器200的对等范围之外或并非在本地连接到与接入管理器200相同的WLAN，则其例如可以包括对智能电话10的服务平台500和蜂窝数据连接。
在一个优选实施例中，并非在接入管理器200中设置预算阈值，产品App可以在服务平台500中设置预算阈值。服务平台500通过接入管理器200或代表服务平台500的接入管理器优选地从电力管理单元300连续地或周期性地获得从预算时段的开始上至请求的时间所消耗的电力的总成本，并且将该数据路由到服务平台500，其中，服务平台500将在所请求的时段期间所消耗的电力的总成本与预算阈值进行比较，并且如果超过阈值，则将通知或告警发送到产品App。在一个优选实施例中，在产品App用于在服务平台500中设置预算阈值的情况下，替代来自接入管理器200的数据或除了来自接入管理器200的数据之外，服务平台500可以优选地还通过高级计量基础架构或广域网从电力管理单元300接收与所消耗的电力的总成本对应的数据。通过示例的方式，其可以是来自市场运营商18或电力产业参与方20的消费者可计费的数据。
在一个优选实施例中，可以期望接入管理器200或服务平台500从预算时段的开始在本地记录或更新滚动总成本。
在一个优选实施例中，实际预算阈值可以是允许在超过期望预算阈值之前生成通知或告警的期望预算阈值的百分比。通过示例的方式，在期望预算阈值是每天$5.00的情况下，对于$4.00的实际预算阈值，产品App所利用或编程的实际预算阈值可以是期望预算阈值的80％，由此在超过期望预算阈值之前生成通知或告警。可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用任何期望的百分比，并且可以在不同的预算阈值百分比生成多个通知或告警，以随着消耗移动得更靠近期望预算阈值而提供多于一个的警告。
在一个优选实施例中，用户通过产品App可以优选地在接入管理器200或服务平台500中手动地或自动地设置预算阈值，接入管理器200或服务平台500可以将其用作触发，以对所选取的家庭自动化设备执行预先配置的命令，使得其响应于满足预算阈值或预算阈值的百分比而关闭或减少电力消耗。
可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以通过多种方式修改产品App、服务平台500和接入管理器200的预算阈值特征。例如，接入管理器200在轮询电力管理单元300中使用的采样率可以是任何期望的时间间隔，并且可以范围从秒到小时，或可以受限于电力管理单元300的数据刷新率或发起率。通过另一示例的方式，预算时段可以是任何期望的时间间隔(例如天、星期、月、年等)，并且在一天的任何期望的时间时开始。通过另一示例的方式，电力管理单元300可以被配置为将消耗数据发起或公开到网络上，而非要求产品App、接入管理器200或服务平台500轮询电力管理单元300。
图9A是根据本公开优选实施例的产品App内的预算工具1200的图示性表示。在字段1202处，用户可以优选地录入用于预算时段的预算阈值。在字段1204处，产品App优选地利用预算阈值以将最大预算值填入视觉指示符1216中。在字段1206处，产品App优选地以视觉指示符1216显示开始预算值。其优选地是事业体不应用服务收费或固定收费的标称零货币值或与关于预算时段所分摊的服务收费或固定收费对应的值。在字段1208处，产品App优选地显示预算时段中剩余的时间。在字段1210处，产品App优选地显示关于采样时段的当前累计消耗。在1212处，视觉指示符1216优选地显示与预算阈值有关的当前累计消耗。在当前累计消耗超过关于采样时段的预算阈值的情况下，视觉指示符优选地通过色彩(例如绿色)分段上至点1214，其优选地包括指示关于采样时段的预算阈值目标的数值。优选地通过以下操作计算点2014：取得预算阈值；加上关于预算时段的任何服务或固定收费；将结果除以预算时段中的采样的总数，以确定每单位时间的平均货币值；然后将每单位时间的平均货币值乘以采样时段中的采样的数量。在点2014之后，视觉指示符将优选地通过不同颜色(例如红色)分段上至指示符1218，指示符1218对应于当前累计消耗1210。在当前累计消耗小于关于采样时段的累计预算阈值平均值的情况下，点2014和指示符1218优选地交换相对位置，其中，点2014显现在指示符1218的右边。在点2014与指示符1218之间，视觉指示符1216可以优选地利用不同的色彩或阴影(例如较淡的绿色)，以指示在关于采样时段的预算阈值目标下跟踪的当前累计消耗。在字段1220处，产品App优选地显示在预算时段的结束时的预期成本。
图9B是根据本公开优选实施例的产品App内的信息屏幕1300的图示性表示。在字段1302处，产品App优选地显示以每单位时间的成本为单位的目前能量使用。在字段1304处，产品App优选地通过与每单位能量的价格对应的数值并且通过表示当前资费位于资费比例内的地方的视觉指示符显示当前资费。在一个优选实施例中，资费字段可以包括关于下一资费将是什么以及其最终起作用的时间的指示符。这可以优选地利用动态更新时间比例图线。在字段1306处，产品App优选地显示关于当天的当前累计消耗。在字段1308处，产品App优选地显示从录入到字段1202中的预算阈值得到的关于一天的预算阈值。在字段1310处，产品App优选地显示开始预算值。其优选地是事业体不应用服务收费或固定收费的标称零货币值或与对于一天所分摊的服务收费或固定收费对应的值。在1312处，视觉指示符优选地显示上至该时间点已经消耗多少每天预算阈值。视觉指示符可以使用色彩以指示期望目标预算之内或之外的状况。视觉指示符1314优选地被配置为以消息传送期望的属性。在一个优选实施例中，视觉指示符1314优选地被配置为显示以每单位时间的成本为单位表示的目前能量使用相较于关于电力管理单元300的以每单位时间的成本为单位表示的平均能量使用排序的位置，由此允许用户确定他们的目前能量使用的相对代价。在一个优选实施例中，视觉指示符1314优选地被配置为显示以每单位时间的成本为单位表示的目前能量使用相较于关于安装家电电力管理单元300的可比较的家电的以每单位时间的成本为单位表示的平均家电能量使用排序的位置。可以理解，在视觉指示符1314中计算或呈现图形期望属性中，可以使用来自服务平台500的数据。
图9C是根据本公开优选实施例的产品App内的电器测量工具1400的图示性表示。在字段1402处，用户可以优选地将字段1406中所显示的瞬时电力归零，该数据获取自电力管理单元300。在字段1404处，用户可以优选地启动测量处理，由此产品App优选地指令用户打开期望测量的电器。产品App在与电力管理单元300进行通信中优选地等待预定时间段(例如20秒)，从而电力管理单元300可以根据电力管理单元的自身采样率以及报告参数来检测并且报告因打开电器所产生的瞬时电力的改变。在测量时段的结束时，产品App优选地通过与在测量时段期间装置所消耗的电力对应的瞬时电力差值来更新字段1406。在字段1408处，用户可以优选地录入他们使用电器的每天的小时数量。替代地，在字段1410处，用户可以优选地录入他们使用电器的每星期的小时数量，这对于在周期性而非每天的基础上使用的电器(例如洗衣机)是更方便。产品App优选地利用瞬时电力差值测量、当前资费和每天或星期使用电器的小时数量以计算用于在字段1412处的每月以及在1414处的每年使用电器的近似成本。在电力管理单元300被配置为对使用资费的时间进行收费的情况下，产品App可以优选地被配置为在字段1412和1414中显示跨越多个资费的每星期或每月的成本的分解，由此允许用户确定在不同的资费时段期间运行电器的影响。
可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以通过多种方式修改预算工具1200、信息屏幕1300以及电器测量工具1400。通过示例的方式，在计算或显示结果中，可以根据需求省略、添加或改变字段，或可以使用不同的时间、货币或值的单位。通过另一示例的方式，考虑例如资费变化和星期、周末、白天和夜间之间所消耗的能量的差值的东西，对一个或多个字段中所显示的结果起作用的任何潜在数学公式可以增加复杂度以传达更精确的分析或预测性结果。
在一个优选实施例中，录入到产品App中的预算阈值优选地传送到服务平台500，其中，其优选地与电力管理单元300关联。在预算时段期间超过预算阈值的情况下，服务平台500优选地利用来自电力管理单元300的数据记录所消耗的电力，以确定用户是否已经采取步骤，以在接近预算时段的结束到达期望预算阈值方面减少他们的电力消耗。服务平台500优选地记录预算阈值、超过预算阈值的量、超过预算阈值的频率以及在超过预算阈值之后的电力消耗的等级，从而可以确证对于关联消费者的需求的价格弹性。在一个优选实施例中，服务平台500可以基于消费者的预算阈值、实际消耗的电力的量以及他们的价格弹性而对他们进行排序。本公开的方面可以用在各种环境中。仅例如，本公开可以适配为用于燃气表(例如天然气)和水表以及用于家庭发电电装置(例如PV太阳能***和/或风涡轮机)的电表。
通过考虑在此所公开的本公开的说明和实践，本公开其它实施例将对于本领域技术人员是清楚的。在所附权利要求所指示的本公开的真实范围和精神的情况下，目的是说明和示例仅看作示例性的。

Claims (33)

1.一种用于将个人控制器链接到智能仪表和家庭自动化设备的设备，所述个人控制器具有处理器、用户接口以及无线通信收发机，所述智能仪表被配置为至少测量电力流量，所述设备包括：
无线通信模块，可操作用于与所述个人控制器的无线通信，所述无线通信模块包括无线电收发机，所述无线通信模块被配置为在至少两种不同模式下与所述个人控制器以无线方式进行通信，所述模式中的第一模式是对等通信模式，所述模式中的第二模式是非对等通信模式；
本地网络通信模块，可操作用于与所述智能仪表和所述家庭自动化设备中的每一个的通信，所述本地网络通信模块包括被配置为操作无线个域网的无线电收发机，所述本地网络通信模块被配置为使用第一应用简档来与所述智能仪表进行通信，所述本地网络通信模块被配置为使用与所述第一应用简档不同的第二应用简档来与所述家庭自动化设备进行通信；以及
微控制器，被配置为至少部分地基于通过所述无线通信模块从所述个人控制器传递的指令而通过所述本地网络通信模块接入所述智能仪表和所述家庭自动化设备中的每一个，所述微控制器被配置为报告能量使用数据，而不将所述能量使用数据存储在所述设备内。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述本地网络通信模块被配置为仅使用基于IEEE802.15串行通信标准的无线个域网通信规范来与所述智能仪表进行通信。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中，所述无线个域网利用ZigBee。
4.如权利要求3所述的设备，其中，所述第一应用简档包括ZigBee智能能量。
5.如权利要求3或4所述的设备，其中，所述第二应用简档包括ZigBee家庭自动化。
6.如权利要求3或4所述的设备，其中，所述第二应用简档包括ZigBee照明链路。
7.如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述微控制器被配置为使用网络密钥来与所述智能仪表进行通信，以在所述设备与所述智能仪表之间形成安全网络。
8.如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述微控制器被配置为使用软AP来开放与所述个人控制器的对等无线通信链路。
9.如以上权利要求中的任一项所述的设备，还包括接口连接，用于以物理方式将所述设备连接到干线电力线，所述接口连接被配置用于与干线电力插口的插头和插座接合。
10.如权利要求1-8中的任一项所述的设备，还包括接口连接，用于以物理方式将所述设备连接到干线电力线，所述接口连接包括终端块，被配置用于直接布线到所述干线电力线中。
11.如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述本地网络通信模块包括单个无线电，被配置为使用所述第一应用简档来与所述智能仪表进行通信，并且使用所述第二应用简档来与所述家庭自动化设备进行通信。
12.如权利要求1-10中的任一项所述的设备，其中，所述本地网络通信模块包括：第一无线电，被配置为使用所述第一应用简档来与所述智能仪表进行通信；以及第二无线电，被配置为使用所述第二应用简档来与所述家庭自动化设备进行通信。
13.如权利要求1所述的设备，其中，所述模块共同包括至少三个无线电收发机。
14.如权利要求1所述的设备，其中，所述模块共同包括至少四个无线电收发机。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述无线电收发机中的至少三个均被配置为使用基于IEEE通信标准的不同通信规范来进行通信。
16.如权利要求14或15所述的设备，其中，所述无线电收发机中的至少两个被配置为使用基于IEEE通信标准的相同通信规范来进行通信。
17.如权利要求14-16中的任一项所述的设备，其中，所述模块共同被配置为使用至少四种不同通信标准来进行通信。
18.如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述设备的所述微控制器被配置为同时使用所述第一应用简档和所述第二应用简档来操作所述本地网络通信模块。
19.如权利要求1-10中的任一项所述的设备，其中，所述本地网络通信模块的所述无线电收发机被配置为关于每个应用简档而操作不同个域网。
20.如权利要求1-10中的任一项所述的设备，其中，所述本地网络通信模块的所述无线电收发机被配置为关于所述第一应用简档而操作第一个域网，并且关于所述第二应用简档而操作第二个域网。
21.如以上权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述微控制器被配置为使得从所述无线通信模块和/或所述本地网络通信模块发送的无线电传输序列化。
22.一种用于通过个人控制器接入家庭自动化设备和被配置为至少测量电力流量的电力管理单元的方法，所述方法包括：
在位于电力管理单元处或其附近的接入管理器设备处从所述个人控制器接收命令，以接入所述家庭自动化设备和所述电力管理单元中的至少一个，所述命令是由所述接入管理器设备使用第一通信标准接收的；
通过所述接入管理器设备确定从所述个人控制器发送的所述命令是针对所述家庭自动化设备还是所述电力管理单元；以及
如果来自所述个人控制器的命令确定为针对所述电力管理单元，则通过所述接入管理器设备使用无线个域网将本地命令发送到所述电力管理单元，所述本地命令是使用第一应用简档发送的，否则，如果所述个人控制器确定为针对所述家庭自动化设备，则通过所述接入管理器设备使用与所述第一应用简档不同的第二应用简档将所述本地命令发送到所述家庭自动化设备。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述无线个域网利用ZigBee。
24.如权利要求22或23所述的方法，其中，所述第一应用简档包括ZigBee智能能量。
25.如权利要求22-24中的任一项所述的方法，其中，所述第二应用简档包括ZigBee家庭自动化。
26.如权利要求22-24中的任一项所述的方法，其中，所述第二应用简档包括ZigBee照明链路。
27.如权利要求22-26中的任一项所述的方法，还包括：标识电力流量由所述电力管理单元测量的设备或***，并且通过所述接入管理器设备将命令发送到所述电力管理单元，以改变对所标识的设备或***的所述电力流量。
28.如权利要求22-27中的任一项所述的方法，其中，所述电力管理单元是智能仪表。
29.如权利要求22-28中的任一项所述的方法，其中，所述家庭自动化设备包括电力控制单元，还包括：改变来自对连接到所述电力控制单元的电设备或***的干线电力连接的电力。
30.如权利要求22-29中的任一项所述的方法，还包括：将能量使用数据报告给所述个人控制器，而不将所述能量使用数据存储在所述接入管理器设备中。
31.如权利要求22-30中的任一项所述的方法，还包括：使得源自所述接入管理器设备的无线电传输序列化。
32.一种用于基于智能仪表所测量的能量使用而控制家庭自动化设备的网络的***，所述***包括：
接入管理器，包括具有被配置为与智能电话进行通信的至少一个无线电的双模无线通信模块，所述接入管理器包括本地通信模块，其包括至少一个ZigBee无线电，被配置为与家庭自动化设备的所述网络进行通信；以及
计算机处理器，被配置为操作基于云的平台，所述处理器被配置为从所述接入管理器和/或所述智能电话接收数据，所述平台处理器被配置为与受控于实体的处理器通信数据，而不使用所述智能仪表作为所述平台处理器与受控于所述实体的所述处理器之间的中间设备。
33.如权利要求32所述的***，其中，所述平台处理器被配置为获取加密的安全性密钥，以接入所述智能仪表，并且将所述密钥发送到所述接入管理器。
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