KR20160018833A - 수동 및 능동 무선 빌딩 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

빌딩 시스템은 통신 네트워크, 복수의 무선 노드, 복수의 수동 무선 장치, 및 처리 회로를 포함한다. 복수의 무선 노드는 빌딩 내에 배치되고, 통신 네트워크에 연결되어 동작한다. 각각의 수동 무선 장치는 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있다. 물체들 중 적어도 일부는 빌딩 내의 설비를 구성하고 있다. 각각의 수동 무선 장치는 물체의 적어도 하나의 특성에 관한 제1 정보를 포함하고 있고, 수동 무선 장치에서 검출된 통신 신호로부터 도출되는 전력을 사용하여 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있다. 처리 회로는 무선 장치로부터 제1 정보를 수신하도록 연결되어 동작하고, 처리 회로는 물체의 적어도 하나의 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩의 적어도 일부분의 모델을 업데이트하도록 구성되어 있다.

Description

수동 및 능동 무선 빌딩 관리 시스템 및 방법{PASSIVE AND ACTIVE WIRELESS BUILDING MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD}
본 출원은 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된, 2008년 9월 3일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61//093,816호에 기초하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 빌딩 시스템, 빌딩 데이터 모델링 및 빌딩 자동화에 관한 것이다.
다양한 빌딩 시스템의 계획 및 구현을 보조하는 데 빌딩 정보 모델링이 이용되어 왔다. 예를 들어, 장비의 선택을 보조하고 건축 계획을 세우는 것을 보조하기 위해 빌딩 프로젝트의 개발 단계 동안에 빌딩 모델을 제공하는 것이 공지되어 있다. 빌딩 모델은 종종 빌딩의 구조 요소에 관한 세분화된 세부, 예컨대 골조 세부, 기초 세부, 벽 세부 등을 포함할 것이다.
기존의 빌딩 정보 모델은 요소들 간의 2차원 또는 3차원 상호관계를 식별하는 데이터를 포함한다. 빌딩 모델은 통상적으로 데이터베이스로서 저장되고, 많은 목적을 위해 제3자에 의해 사용될 수 있다. 기본적인 빌딩 건축이 빌딩 모델을 사용하여 계획되고 구현될 수 있는 반면, 빌딩 모델은 열부하 시뮬레이션 분석 또는 전력 부하 시뮬레이션 분석에서 사용하기 위한 것과 같은 부가의 목적을 가질 수 있다.
건축이 진행됨에 따라, 빌딩에 관한 추가의 세부가 이용가능하게 되고, 일부 경우에, 모델의 변동이 일어날 수 있다. 예를 들어, 건축 과정 동안에, 장비가 선택되고, 환기, 난방, 배관, 전기 및 기타 요소에 관한 세부가 확인된다. 이들 부가의 세부에 기초하여 빌딩 모델이 향상되어, 보다 포괄적이고 정확한 모델을 제공할 수 있다.
과거에는, 건축 과정이 진행됨에 따라, 빌딩 모델의 유지 관리가 더 어렵고 시간이 많이 걸리게 된다. 실제의 건축에는 각각이 몇명의 직원을 가지는 몇개의 하도급 업자가 관여되기 때문에, 포괄적이고 신뢰성있는 방식으로 빌딩 모델을 업데이트하는 것이 어렵다. 그 결과, 빌딩 모델은 종종 얼마간 쓸모가 없으며, 빌딩이 건축되어 사용 중이면, 제한된 유용성 및 신뢰성을 가진다.
그 결과, 빌딩의 정상적인 활동에서의 시스템의 운영이 통상적으로 정확하고 세분화된 빌딩 모델의 이점 없이 행해진다. 그러나, 빌딩 운영을 최적화하기 위해 정확한 빌딩 모델이 다양한 시스템의 분석 및 시뮬레이션을 제공할 수 있는 것으로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, 완성되어 입주한 빌딩에 대한 정확한 빌딩 모델이 즉각 얻어질 수 없기 때문에, 최적화가 통상적으로 시행착오를 통해 시도된다.
그에 따라, 빌딩 모델을 바람직하게는 데이터베이스로서 구축 및/또는 유지하는 더 나은 방법이 필요하다. 이러한 빌딩 모델은 빌딩의 운영 동안에 다수의 이점을 제공할 수 있다.
본 발명의 적어도 일부 실시예는 빌딩 데이터 모델을 자동으로 구축 및/또는 업데이트하는 시스템 및 방법을 제공함으로써 상기한 요구는 물론 다른 요구도 해결한다. 적어도 일부 실시예는 시뮬레이션, 빌딩 제어, 공간 계획 등을 비롯한 다양한 응용에 의해 사용될 수 있는 새로운 요소를 모델 내에 구현한다.
제1 실시예는 통신 네트워크, 복수의 무선 노드, 복수의 수동 무선 장치, 및 처리 회로를 포함하는 빌딩 시스템이다. 복수의 무선 노드는 빌딩 내에 배치되고, 통신 네트워크에 연결되어 동작한다. 각각의 수동 무선 장치는 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있다. 물체들 중 적어도 일부는 빌딩 내의 설비를 구성하고 있다. 각각의 수동 무선 장치는 물체의 적어도 하나의 특성에 관한 제1 정보를 포함하고 있고, 수동 무선 장치에서 검출된 통신 신호로부터 도출되는 전력을 사용하여 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있다. 처리 회로는 무선 장치로부터 제1 정보를 수신하도록 연결되어 동작하고, 처리 회로는 물체의 적어도 하나의 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩의 적어도 일부분의 모델을 업데이트하도록 구성되어 있다.
이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하면 상기한 특징 및 이점은 물론 기타 특징 및 이점이 당업자에게는 더욱 쉽게 명백하게 될 것이다.
도 1은 빌딩의 일부분 또는 영역에서의 본 발명에 따른 빌딩 시스템의 예시적인 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 빌딩 이외에, 도 1의 빌딩 시스템(100)의 개략 블록도이다.
도 3은 도 1의 빌딩 시스템에서 사용될 수 있는 수동 무선 장치의 예시적인 실시예의 개략 블록도이다.
도 4는 도 1의 빌딩 시스템에서 사용될 수 있는 센서 유닛의 예시적인 실시예의 개략 블록도이다.
도 5는 도 1의 빌딩 시스템에서 사용될 수 있는 무선 노드의 예시적인 실시예의 개략 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1의 시스템에 의해 수행될 수 있는 제1 일련의 동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 빌딩 공간 내에 새로 배치된 물체의 위치, ID 및 기타 특성을 획득하기 위해, 무선 노드 및 수동 무선 장치에 의해 사용될 수 있는 예시적인 일련의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 적어도 부분적으로 도 1의 시스템을 사용하여 발생된 빌딩 모델을 사용하여 제어 전략을 시뮬레이트하는 예시적인 일련의 동작을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1의 시스템에 의해 수행될 수 있는 제2 일련의 동작을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 빌딩 영역에서의 제어기, 환기 댐퍼, 및 센서의 예시적인 레이아웃을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2는 빌딩의 일부분에 구현되는 본 발명의 일 실시예의 예시적인 실시예를 나타낸 것이다. 보다 구체적으로는, 도 1은 통신 네트워크(104), 통신 네트워크(104)에 연결되어 동작하는 빌딩 내의 복수의 무선 노드(106), 복수의 수동 무선 장치(108a, 108b, ... 108n) 및 처리 회로(110)를 포함하는, 빌딩의 일부분 또는 영역(102)에서의 빌딩 시스템(100)을 나타낸다. 이 실시예에서, 빌딩 시스템(100)은 또한 빌딩 영역(102)에 걸쳐 배치된 센서 유닛(111)을 포함한다. 도 2는 빌딩 영역(102) 이외에, 도 1의 빌딩 시스템(100)의 개략 블록도를 나타낸 것이다.
구체적으로는 도 1을 참조하면, 빌딩 영역(102)은 사무실 형태의 제1 공간(112), 회의실 형태의 제2 공간(114), 및 복도 형태의 제3 공간(116)을 포함한다. 빌딩 영역(102) 및 공간(112, 114, 116)의 레이아웃의 구체적 사항은 단지 설명을 위해 예시로서 제공된 것이다. 당업자라면 본 명세서에 기술된 원리를 임의의 수의 빌딩 레이아웃에 맞게 즉각 적응시킬 수 있다.
제1 공간(112)은 의자(142), 벽(144-147), 컴퓨터 워크스테이션(148), 전화 세트(150), 창문(154) 및 책상(156)을 포함한다. 환기 댐퍼(158)는 공간(112)의 천장 공간 위쪽에 배치되고, 공조된 공기(conditioned air)를 제1 공간(112)으로 전달하는 일을 맡고 있다. 공조된 공기는 냉각된 공기 또는 가열된 공기일 수 있으며, 재순환된 공기 및 신선한 공기 둘다를 포함할 수 있다. 환기 댐퍼(158)는 공기 처리 유닛 및 환기 덕트(도시되어 있지 않지만 당업계에 공지되어 있음)로부터 공조된 공기를 받는다. 일반적으로, 환기 댐퍼(158)는 제1 공간(112)의 온도 및/또는 신선한 공기 함량을 제어하는 데 사용될 수 있다. 이를 위해, 제어기(도시 생략)는 제1 공간(112) 내에서의 감지된 조건 및 기타 요인에 응답하여 환기 댐퍼(158)를 추가로 열거나 닫기 위해 제어 출력 신호를 환기 댐퍼(158)에게 제공한다.
제2 공간(114)은 4개의 의자(162-165), 4개의 벽[166-168, 147(공유 벽)], 회의 탁자(170), 측면 테이블(172), 책상 램프(174) 및 창문(176)을 포함한다. 환기 댐퍼(178)는 공간(114)의 천장 공간 위쪽에 배치되어 있다. 환기 댐퍼(178)는 제1 공간(112)의 댐퍼(158)와 실질적으로 동일한 방식으로 동작한다. 상세하게는, 환기 댐퍼(178)는 제어된 양의 공조된 공기를 제2 공간(114)으로 전달하도록 구성되어 있다.
제3 공간(116)은 3개의 벽 세그먼트(146, 166, 180), 복사기 장치(182) 및 환기 댐퍼(184)를 포함한다. 환기 댐퍼(184)는 공간(116)의 천장 공간 또는 플레넘(plenum) 위쪽에 배치되고, 제1 공간(112)의 댐퍼(158)와 실질적으로 동일한 방식으로 동작한다. 상세하게는, 환기 댐퍼(184)는 제어된 양의 공조된 공기를 제3 공간(116)으로 전달하도록 구성되어 있다.
다시 도 1 및 도 2를 전반적으로 참조하면, 각각의 수동 무선 장치(108x)는 빌딩 영역(102) 내의 물체에 또는 그 물체 내에 부착되어 있다. 이 물체는 벽, 창문, 카펫, 구조 빔, HVAC 구조물, 천장 조명 및 전기 및 배관 설비와 같은 설비일 수 있다. 물체는 탁자, 램프, 의자, 책상, 창문 장식 등과 같은 가구일 수 있다. 물체는 복사기, 프린터, 전화, 전기 스탠드 및 전등과 같이 본질상 전기적일 수 있다. 바람직하게는, 이러한 물체 모두가 수동 무선 장치(108x)를 가진다.
예로서, 수동 무선 장치(108a, 108b, 108c, 108d)는 제1 공간(112)의 4개의 벽(144, 145, 146, 147) 상에 배치되어 있고, 수동 무선 장치(108e, 108f)는 각각 제1 공간(112)의 의자(142) 및 책상(156) 상에 배치되어 있으며, 수동 무선 장치(108g, 108h)는 제1 및 제2 공간(112, 114)의 창문(154, 176) 상에 배치되어 있고, 수동 무선 장치(108i, 108j)는 각각 제1 공간(112)의 컴퓨터 워크스테이션(148) 및 전화 세트(150) 상에 배치되어 있다. 다른 수동 무선 장치는 빌딩 영역(102) 내의 유사한 물체 상에 배치되어 있다.
각각의 수동 무선 장치(108x)는 자신이 부착되어 있는 물체의 적어도 하나의 특성에 관한 제1 정보를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 각각의 수동 무선 장치(108x)는 자신이 부착되어 있는 물체의 복수의 물리적 특성에 관한 정보를 포함한다. 이러한 물리적 특성은 물리적 치수, 열적 특성, 제조업체 ID, 물체 유형 ID 및 제조일자는 물론 이들의 부분집합을 포함할 수 있다. 물리적 특성은 물체의 유형에 특유할 수 있다. 예를 들어, 프린터/복사기(182), 컴퓨터(148) 또는 전화 세트(150)와 같은 전기 장치의 저장된 물리적 특성은 에너지 소비 정보 및/또는 열 에너지(열) 발생 특성을 포함할 수 있다. 창문(예를 들어, 154, 176)의 저장된 물리적 특성은 광학 특성 및 열적 특성을 포함할 수 있다.
각각의 수동 무선 장치(108x)는 수동 무선 장치(108x)에서 검출된 통신 신호로부터 도출된 전력을 사용하여 무선 노드들(106) 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있다. 따라서, 예를 들어, 수동 무선 장치(108x)는 적합하게는 소위 RFID(radio frequency identification) 기술(공지되어 있음)을 포함할 수 있다. 수동 무선 장치(108x)는 무선 노드(106)로부터 신호를 수신하고, 저장된 데이터를 포함하는 응답을 전송한다. 수동 무선 장치(108x)는 수신된 신호로부터 전력을 얻어서 응답 전송을 수행한다. 이러한 기술은 일반적으로 공지되어 있다.
도 3은 수동 무선 장치(108x)의 예시적인 실시예의 개략 블록도를 나타낸 것이다. 수동 무선 장치(108x)는 안테나(301), RF 회로(302), 전력 획득 회로(304) 및 데이터 처리 회로(306)를 포함한다. 안테나(301)는 RF 전송 및 수신을 형성하기에 적합한 어느 것이라도 될 수 있고, RF 회로(302)에 연결되어 동작한다. RF 회로(302)는 RFID 동작에 통상적으로 사용되는 주파수에서 동작하도록 구성되어 있는 RF 수신기 및 송신기이다. 다수의 대역이 현재 RFID 동작에 사용 중이다. 이들 주파수 범위에서 동작하는 장치들이 공지되어 있다. 전력 획득 회로(304)는 RF 회로(302)에 의해 수신되는 RF 신호로부터 에너지를 획득하기 위해 연결되어 동작하는 회로이며, 그 에너지를 데이터 처리 회로(306) 및 RF 회로(302)에 대한 바이어스 전력으로서 제공하도록 구성되어 있다. 데이터 처리 회로(306)는 수동 무선 장치(108x)가 부착되어 있는 물체에 관한 정보를 저장하는 메모리(308)를 포함한다. 이러한 정보는 물체의 물리적 치수, 물체의 ID, 물체의 제조업체, 물체의 열적, 광학적 및/또는 전기적 특성, 및 물체의 제조일자를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 메모리(308)는 물체의 "탄소 새도우(carbon shadow)" 정보를 저장할 수 있다. 탄소 새도우는 물체의 제조, 저장, 전달 및 빌딩 영역(102) 내에 설치와 관련한 물체의 "탄소 배출량(carbon footprint)"이다. 물체가 본질상 전기적인 경우, 그의 탄소 배출량 정보는 물체의 평균 전력 소모 또는 물체의 에너지 사용의 기타 척도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 그에 따라, 도 1의 처리 회로(110)가 수동 무선 장치(108x)에 저장된 정보에 기초하여 빌딩의 탄소 배출량을 추적하는 데 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
다시 일반적인 수동 무선 장치(108x)를 참조하면, 수동 무선 장치(108x)가 소위 배터리-보조 수동 RFID 장치일 수 있고, 데이터 처리 회로(306)에 전력을 공급하기 위해 배터리가 포함되어 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 장치에서, 수신된 RF 신호로부터의 에너지가 여전히 RF 회로(302)를 통해 응답 신호를 전송하는 데 사용된다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 센서 유닛(111)은 빌딩 시스템에 의해 모니터링 및/또는 제어되는 다양한 조건에 대한 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서 유닛(111)은 온도 센서, 공기 흐름 센서, 광 센서, 휘발성 유기 화합물 센서 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 센서 유닛(111)은 MEMS(microelecromechanical system) 센서를 비롯한 다수의 센서를 포함하는 무선 센서 유닛이다. 센서 유닛(111)은 바람직하게는, 예를 들어, 온도 및 환기 제어 등 정상적인 빌딩 자동화 동작을 위해 사용되는 센서를 포함한다.
도 4는 센서 유닛들(111) 중 하나 이상으로서 사용될 수 있는 다목적 센서 유닛(400)의 예시적인 구성을 나타낸 것이다. 센서 유닛(400)은 온도, 공기 흐름, 습도, 광, CO2, VOC(volatile organic compound)의 임의의 조합을 측정할 수 있는 일련의 MEMS 센서(402)를 이용하는 마이크로시스템이다. 마이크로시스템 센서 유닛(400)은 또한 처리 회로(404)는 물론 무선 주파수 전송 회로(406)를 포함할 수 있다. 처리 회로 및 RF 기능을 가지는 MEMS 장치의 일반적인 예는 2003년 1월 28일자로 출원된 발명의 명칭이 "Building System with Reduced Wiring Requirements and Apparatus for Use Therein"인 미국 특허 출원 제10/353,142호, 및 2003년 9월 26일자로 출원된 발명의 명칭이 "Building Control System Using Integrated MEMS Device"인 미국 특허 출원 제10/672,527호에 기술되어 있으며, 이들 출원 둘다는 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다. 이러한 성질의 기타 장치도 역시 공지되어 있다.
다시 도 1을 참조하면, 무선 노드(106)는 빌딩 영역(102) 전체에 걸쳐 배치되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 무선 노드(106)는 센서 유닛(111) 및 수동 무선 장치(108x)와 무선으로 통신하도록 구성되어 있다. 무선 노드(106)는 또한 바람직하게는 실질적으로 빌딩 영역(102) 전체에 걸쳐 뻗어 있는 통신 네트워크(104)를 통해 처리 회로(110)와 통신하도록 구성되어 있다. 통신 네트워크(104)는 적합하게는 이더넷-기반 네트워크, 무선 LAN(WLAN) 또는 이 둘의 조합을 포함할 수 있다.
도 5는 WLAN의 형태의 통신 네트워크(104)에서 사용되도록 구성되어 있는 무선 노드(106)의 예시적인 실시예를 나타낸 것이다. 그러나, 무선 노드(106)의 다른 실시예가 네트워크 케이블을 통해 통신하도록 구성될 것이고 따라서 이러한 노드가 센서 유닛(111) 및 수동 무선 장치(108x)와 무선 방식으로 통신한다는 의미에서 단지 "무선"임을 잘 알 것이다. 도 5의 실시예를 참조하면, 무선 노드(106)는 RF 통신 회로(502), 전원 공급 장치(504), 메모리(506) 및 처리 회로(508)를 포함한다.
본 명세서에 기술된 실시예에서, RF 통신 회로(502)는 통신 네트워크(104), 센서 유닛(111) 및 수동 무선 장치(108x)에서 이용되는 주파수에서 RF 신호를 제어가능하게 전송 및 수신하도록 구성되어 있는 RF 송신기 및 수신기를 포함한다. 따라서, 예를 들어, RF 송수신기 회로(502)는 WLAN(wireless local area network), RFID 태그 신호, 및 블루투스 신호를 전송 및 수신할 수 있다. RF 통신 회로(502)는 통신 네트워크(104), 센서 유닛(111) 및 수동 무선 장치(108x)에 의해 이용되는 3가지 무선 통신 방식 중 하나에 기초하여 RF 신호를 복조하도록 더 구성되어 있다.
전원 공급 장치(504)는 통신 회로(502), 메모리(506) 및 처리 회로(508)에 의해 사용되는 전력의 공급원이다. 전원 공급 장치(504)는 적합하게는 긴 수명의 리튬 전지 등을 포함할 수 있다. 그러나, 무선 노드(106)가 통신 네트워크(104)에 물리적으로 연결되어 있는 일 실시예에서, 전력은 또한 이러한 연결 또는 다른 연결로부터 도출될 수 있다.
어쨋든, 처리 회로(508)는 통신 네트워크(104), 무선 센서 유닛(111) 및 수동 무선 장치(108x)에 의해 이용되는 3가지 통신 방식을 사용하여 전송된 데이터를 처리하는 회로를 포함한다. 그에 따라, 처리 회로(508)는 프로토콜 처리는 물론 센서(111), 수동 무선 장치(108x) 및 통신 네트워크(104)로부터 수신되는 데이터에 대한 데이터 포맷팅을 위한 논리를 포함한다. 처리 회로(508)는 RF 통신 회로(502)의 동작을 제어하는 논리를 추가로 포함한다.
또한, 처리 회로(508)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 무선 노드(106)에 속하는 동작을 수행하도록[또는 구성요소(502, 504)로 하여금 동작을 수행하도록] 추가로 프로그램되어 있다. 이를 위해, 처리 회로(508)는 전부 또는 일부가 메모리(506)에 저장될 수 있는 소프트웨어 코드로서 저장된 동작을 수행한다. 메모리(506)는 바람직하게는 또한 무선 노드(106)에 의해 이전에 검출되었던 무선 수동 장치(108x)를 식별하는 리스트, 테이블, 또는 데이터베이스를 포함한다. 이러한 데이터는 무선 노드(106)가 새로운 수동 무선 장치(108x)를 발견할 수 있게 하거나 수동 무선 장치(108x)가 제거된 때를 검출할 수 있게 한다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 이 실시예에서, 처리 회로(110)는 사용자 인터페이스(132) 및 통신 회로(134)를 포함하는 컴퓨터 워크스테이션(130)의 일부이다. 처리 회로(110)는 또한 전부 또는 일부가 워크스테이션(130)에 포함되거나 포함되어 있지 않을 수 있는 데이터 저장 장치(136)에 연결되어 있다. 데이터 저장 장치(136)는, 그 중에서도 특히, 본 명세서에 기술된 바와 같이 발생 또는 업데이트될 수 있는 빌딩 데이터 모델(137) 또는 빌딩 모델(137)을 저장한다.
빌딩 데이터 모델(137)은 빌딩의 구조 및 동작을 모델링하는 데이터베이스 또는 기타 데이터 파일 컬렉션이다. 이러한 모델의 일반적인 구조는 통상적으로, 모델 내의 각각의 개체에 대해, 그의 속성 및 그와 상호작용하거나 그에 연결되어 있는 모델 내의 기타 개체의 ID를 포함한다. 본 명세서에 기술된 실시예에서, 모델(137)은, 빌딩의 사용으로부터 얻어진 물체(예컨대, 가구, 장비 및 심지어 점유) 및 모델(137)이 업데이트되고 사용되는 방식을 비롯한 빌딩에 관한 훨씬 더 세분화된 정보를 포함함으로써, 공지된 빌딩 모델과 다르다. 다른 차이점은 이 설명을 통해 즉시 명백하게 될 것이다.
일반적으로, 처리 회로(110)는 무선 노드(106)로부터 무선 장치(108x)에 관한 정보를 수신하기 위해 통신 회로(134) 및 네트워크(104)를 통해 연결되어 동작한다. 처리 회로(110)는 수동 무선 장치(118)에 저장된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩 모델(137)을 업데이트(또는 심지어 발생)하도록 구성되어 있다. 단순화된 예에서, 처리 회로(110)는 빌딩 영역(102)에서 창문(154, 176)에 부착된 수동 무선 장치(108g, 108h)로부터 획득된 열적 특성을 포함시킴으로써 데이터 저장 장치(136)에 저장된 빌딩 모델(137)을 향상시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 정보는 난방, 냉방 및 환기 전략을 개발하는 시뮬레이션 프로그램 또는 계획 프로그램에 의해 사용될 수 있다. 마찬가지로, 처리 회로(110)는 컴퓨터 워크스테이션(148) 및 전화 세트(150)와 같은 전기 장치에 부착된 수동 무선 장치(108i, 108j)로부터 획득된 열적(열 발생) 특성을 포함시킴으로써 빌딩 모델(137)을 향상시킬 수 있다.
처리 회로(110)는 센서 유닛(111)으로부터 빌딩 조건에 관한 정보를 획득하도록 더 구성되어 있다. 이러한 정보는 제어 전략을 개발하는 데, 실시간 제어 동작을 조정하는 데, 또는 빌딩 영역(102) 내에서의 현재의 조건(또는 경향)의 시각화(디스플레이)를 제공하는 데 사용될 수 있다.
처리 회로(110)는 모델(137) 및/또는 빌딩(102)에서의 감지된 조건에 관한 정보를 디스플레이하기 위해 사용자 인터페이스(132)를 추가로 이용한다. 처리 회로(110)가 정확한 모델(137) 및 센서(111)로부터의 센서 값에 액세스하기 때문에, 처리 회로는 빌딩에서 감지된 조건에 관한 정보와 함께 빌딩 레이아웃의 직관적인 디스플레이를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 센서 유닛(111)이 다수의 환경 조건을 감지할 수 있기 때문에, 처리 회로(110)는, 원하는 경우, 공간 내에 위치한 물체를 비롯하여 공간의 디스플레이된 평면도 내에 공간에서의 다수의 조건을 나타내는 정보를 동시에 디스플레이할 수 있다.
무선 노드(106), 수동 무선 장치(108x) 및 처리 회로(110)의 전술한 조합은 빌딩 데이터 모델에 다수의 향상 또는 개선을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 노드(106) 및 수동 무선 장치(108x)는 공간 내로 이동된 새로운 물체의 위치 또는 기존의 물체의 변경된 위치를 식별하는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있으며, 그로써 빌딩 모델(137)의 업데이트를 가능하게 한다. 예를 들어, 공간(112)과 공간(114) 사이의 벽(147)이 좌측으로 2 피트 이동되는 경우, 무선 노드(106)는 수동 무선 장치(108d)의 위치를 결정하기 위해 위치 확인 동작을 수행함으로써 그 이동을 검출할 수 있다.
이를 위해, 도 6은 본 발명에 따른 시스템(100)에 의해 수행될 수 있는 제1 일련의 동작을 나타낸 것이다. 도 6은 빌딩 모델에 대한 업데이트를 발생하기 위해 시스템(100)에서 사용되는 동작을 나타낸 것이다.
단계(602)에서, 처리 회로(110)는 수동 무선 장치(108x)를 사용하여 발생된 정보에 기초하여 데이터 저장 장치(136)에 저장된 빌딩 모델(137)에 대한 새로운 데이터를 획득한다. 이 정보는 빌딩 영역(102) 내의 위치에 새로 배치된 물체의 ID 및 위치를 포함한다. 또한, 이 정보는 물체의 수동 무선 장치로부터 물체의 다른 특성, 예컨대 물리적 특성, 탄소 배출량 정보 등을 획득하는 것을 포함할 수 있다.
도 7은 빌딩 영역(102) 내에 새로 배치된 물체의 위치, ID 및 기타 특성을 획득하기 위해, 무선 노드(106) 및 수동 무선 장치(108x)에 의해 사용될 수 있는 예시적인 일련의 동작을 나타낸 것이다.
단계(702)에서, 제1 무선 노드(106)는 이전에 검출되지 않은 임의의 수동 무선 물체를 발견하기 위해 탐지 RF 신호를 전송한다. 이러한 신호는 수동 무선 장치로부터의 실질적으로 순간적인 응답을 발생하기 위한 것이다. 단계(704)에서, 제1 무선 노드(106)는 제1 무선 노드(106)에 의해 이전에 검출되지 않은 수동 무선 장치(108x)로부터 응답 신호를 수신한다. 단계(706)에서, 제1 무선 노드(106)는 응답의 전송(단계 702) 및 수신(단계 704) 사이의 시간차에 기초하여 수동 무선 장치(108x)까지의 거리 d1을 구한다. 대안으로서, 제1 무선 노드(106)는 별도의 범위 신호를 새로운 RFID 장치로 전송하고, 범위 신호의 전송과 새로운 RFID 장치로부터의 응답의 수신 사이의 시간차에 기초하여 거리 d1을 구할 수 있다.
단계(708)에서, 제2 무선 노드(106)는 또한 이전에 검출되지 않은 임의의 수동 무선 물체를 발견하기 위해 탐지 RF 신호를 전송한다. 단계(710)에서, 제2 무선 노드(106)는 새로운 수동 무선 장치(108x)로부터 응답 신호를 수신한다. 이를 위해, 유의할 점은, 빌딩 영역(102) 내의 실질적으로 모든 위치가 바람직하게는 적어도 2개의 무선 노드(106)의 무선 통신 범위 내에 있다는 것이다. 그에 따라, 빌딩 영역(102) 내의 아무데나 물체가 있더라도, 적어도 2개의 무선 노드가 물체의 수동 무선 장치(108x)를 검출할 수 있다. 단계(712)에서, 제1 무선 노드(106)는 응답의 전송(단계 708) 및 수신(단계 710) 사이의 시간차에 기초하여 수동 무선 장치(108x)까지의 거리 d2를 구한다.
단계(714)에서, 처리 회로는, d1, d2, 제1 및 제2 무선 노드(106)의 위치, 그리고 기타 정보에 기초하여, 새로운 수동 무선 장치(108x)의 위치를 구한다. 다른 정보는 d1 및 d2와 동일한 방식으로 획득된 또 하나의 무선 노드(106)까지의 또 하나의 거리 d3일 수 있다. 부가의 거리 값 d3는 삼각측량 계산을 통한 위치 확인을 가능하게 한다. 대안으로서, 다른 정보는 빌딩 영역의 레이아웃에 관한 정보일 수 있다. 예를 들어, 미지의 물체까지 결정된 거리 d1, d2를 가지는 도 1의 임의의 2개의 무선 노드(106)에 대해, d1, d2의 교차점은 2차원 좌표 방식에서 단지 2개의 점을 정의할 것이다. 그러나, 이들 2개의 점 중 하나는 영역(102) 내에 있지 않을 것이다. 그에 따라, 처리 회로는, 단계(712)에서, 2차원 좌표 방식으로, 무선 센서의 기지의 위치로부터의 2개의 거리 d1 및 d2에 기초하여, 점의 절대 위치를 구할 수 있다. 탁자, 의자 및 대형 복사기와 같은, 바닥에 위치하는 것으로 가정될 수 있는 물체에 대한 3차원 좌표 방식에 대해서도 이러한 정보로 종종 충분하다. 그렇지 않은 경우, 근사화로 충분하다.
단계(714)를 수행하는 처리 회로는 적합하게는 처리 회로(110)일 수 있다. 그러나, 무선 노드들(106) 중 하나의 무선 노드의 처리 회로(508)는 물론 기타 처리 회로도 또한 이 계산을 수행할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
단계(716)에서, 제1(또는 제2) 무선 노드는 수동 무선 장치(108x)의 메모리에 저장된 정보에 기초하여 물체에 관한 임의의 물리적 특성 정보를 획득한다. 이러한 정보가 단계(702 또는 708)에서 획득될 수 있는 반면, 이들 단계에서 광범위한 정보를 획득하는 것은 적당한 거리 측정을 달성하는 능력을 방해할 수 있는데, 그 이유는 수동 무선 장치(108x)의 메모리(308)로부터 정보를 검색하는 것에 의해 유입되는 지연이 있을 수 있기 때문이다. 따라서, 별도의 단계에서 저장된 정보를 획득하는 것은 단계(702, 708)에서 단순화된 거리 측정 탐지 신호를 가능하게 한다.
유의할 점은, 무선 노드(106)를 사용하여, 새로 배치된 수동 무선 장치를 식별하고 그의 위치를 확인하며 수동 무선 장치가 부착되어 있는 물체에 관한 정보를 획득하는 다른 방법이 이용될 수 있다는 것이다. 이를 위해, 미국 특허 출원 제_________호(Fabrizio Stortoni)는 빌딩 환경에서의 RFID 태그의 위치 좌표 및 정보 내용이 획득될 수 있는 방법을 기술하고 있다. 미국 특허 출원 제________호의 개시 내용은 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.
다시 도 6을 참조하면, 단계(602) 이후에, 처리 회로(110)는 단계(604)를 수행한다. 단계(604)에서, 처리 회로(110)는 빌딩 모델(137)을 업데이트한다. 예를 들어, 물체가 빌딩 영역(102)에서 새로운 물체, 예컨대 새 가구 또는 새 컴퓨터 워크스테이션인 경우, 처리 회로(110)는 먼저 그 물체를 빌딩 모델 파일에 추가하고, 이어서 위치 정보 및/또는 기타 정보에 기초하여 그 물체를 모델(137)에 링크시킨다. 처리 회로(110)는 또한, 적용가능한 경우, HVAC 또는 화재 시스템과 같은 시스템에서 물체의 논리적 위치와 같은 기타 논리적 링크를 추가할 수 있다. 물체 ID, 물체 위치 및 바람직하게는 물리적 치수를 사용하여 기존의 빌딩 모델에 새로운 요소를 추가하는 방법은 공지되어 있다. 열적 특성, 수명(age), 전기적 특성과 같은 특성이 1) 모델(137)에 의해 지원되고 2) 수동 무선 센서(108x)에 의해 제공되는 경우, 이들 특성이 추가될 수 있다.
단계(606)에서, 처리 회로(110)는 영역(102) 내에서 이동되거나 그로부터 제거된 빌딩 모델(137) 내의 물체에 관한 임의의 정보를 수신한다. 이를 위해, 다양한 무선 노드(106)는 노드(106)에 의해 이전에 검출된 물체가 여전히 검출가능한지를 알아보기 위해 주기적으로 검사하도록 구성되어 있다. 이전에 검출된 물체의 위치는 도 7과 관련하여 전술한 프로세스와 유사한 프로세스를 사용하여 재확인될 수 있다. 노드(106)[및 처리 회로(110)]가 빌딩 모델(137)에 현재 있는 물체 장치가 영역(102) 내에서 이동되었거나 완전히 제거되었음을 검출하는 경우, 노드(106)는 처리 회로(110)에게 통지를 한다. 단계(606)에서, 처리 회로(110)는 통지를 수신한다. 단계(608)에서, 처리 회로(110)는 그에 따라 빌딩 모델(137)을 업데이트한다.
단계(602, 604, 606, 608)는 모델(137)을 업데이트하기 위해 모든 새로운, 새로 이동된, 또는 제거된 장치가 처리될 때까지 반복될 수 있다. 그에 따라, 도 1의 시스템(100)은 데이터 저장소에 저장된 빌딩 모델이 계속적으로 업데이트될 수 있는 방법을 제공한다. 이 프로세스는 빌딩의 위탁 단계 동안에는 물론 빌딩의 일상적인 운영 동안에도 사용될 수 있다. 따라서, 상당한 양의 수동 데이터 입력을 필요로 하지 않고 빌딩 모델이 최신으로 유지될 수 있다. 따라서, 종래의 실무와 달리, 시스템(100)은, 빌딩의 초기 건축 및 위탁이 완료되고 나서 오랜 후에도, 빌딩의 계속적인 운영 동안에 빌딩 모델을 유지한다.
점유자의 존재가 빌딩 거동에 영향을 줄 수 있다는 것도 알려져 있다. 그에 따라, 시스템(100)의 일부 실시예에서, 처리 회로(110)는 빌딩 내의 점유자의 표현과 함께 빌딩 모델(137)을 업데이트하도록 더 구성되어 있다. 빌딩 모델(137)은 따라서 점유자 및 빌딩 영역(100) 내에서의 이들의 위치에 관한 정보를 포함할 것이다.
이를 위해, 도 1의 시스템(100)은 빌딩의 점유자에 배치된 수동 무선 장치(108x)를 포함하도록 향상될 수 있다. 예를 들어, 빌딩 내의 각각의 사람은 ID(또는 기타 보안) 배지를 착용해야 할 수도 있다. 이러한 배지는 RFID 장치[수동 무선 장치(108x)]를 포함할 것이다. 시스템(100)은 이어서 빌딩 내의 점유자의 존재 및 위치를 식별하기 위해 도 6 및 도 7과 관련하여 전술한 것과 유사한 동작을 사용할 수 있다. 모델(137)은 빌딩의 현재 점유의 의사 실시간 표현을 포함하도록 업데이트될 수 있다. 대안으로서 또는 부가하여, 시스템(100)은 점유를 매시, 매일, 매주 및/또는 분기별로 추적 또는 파악하기 위해 도 6 및 도 7의 동작과 유사한 동작을 사용할 수 있다. 도 7의 위치 확인 동작을 사용하여, 방별로 점유가 파악될 수 있다. 이러한 정보는 빌딩 모델(137) 내에 포함되거나 관련 데이터베이스로서 저장될 수 있다.
전술한 시스템(100)은 계속적인 업데이트된 모델(137)을 빌딩 운영 데이터는 물론 점유 경향과 결합함으로써 지능적 빌딩 제어를 향상시킨다. 앞서 논의된 바와 같이, 업데이트된 빌딩 모델은 빌딩 제어 전략을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있다.
예를 들어, 도 8의 동작은 시뮬레이션을 사용하여 HVAC 제어 전략을 결정하기 위해 시스템(100)이 어떻게 사용될 수 있는지를 보여준다. 종래의 HVAC 시뮬레이션 기법과 달리, 본 발명은 현재의 정확한 열적 모델링 정보와 함께 빌딩 모델(137)을 사용하여 시뮬레이션을 발생하는 것을 특징으로 한다. 또한, 시스템(100)은 시뮬레이트된 제어 전략이 실제로 수행될 때 센서 유닛(111)을 사용하여 시스템의 실제 조건을 검출함으로써 하나 이상의 시뮬레이션의 정확도를 평가할 수 있다. 또한, 종래 기술의 시뮬레이션과 달리, 점유자의 열적 거동도 역시 저장된 점유 경향 데이터를 사용하여 시뮬레이션에 포함될 수 있다.
도 8을 참조하면, 단계(802)에서, 처리 회로(110)(또는 기타 처리 회로)는 전술한 바와 같이 업데이트된 빌딩 모델(137)에 액세스할 수 있다. 이러한 모델은 빌딩 내의 모든 또는 거의 모든 물체의 정확한 표현을 제공한다. 또한, 선택적으로, 빌딩 모델(137)은 빌딩의 각각의 공간(112, 114, 116)에 대한 점유 모델을 포함할 수 있다(또는 그에 개별적으로 액세스할 수 있다). 앞서 논의된 바와 같이, 이러한 점유 모델은 공간(112, 114, 116)에서의 점유자를 실시간으로 검출하고 시간이 지남에 따라 점유 데이터를 누적함으로써 얻어질 수 있다.
단계(804)에서, 처리 회로는 다수의 시뮬레이션이 수행되게 한다. 각각의 시뮬레이션은 실외 날씨, 시간 및 제어 전략과 같은 조건을 지정할 수 있다. 일 실시예에서, 제어 전략을 변화시키지만 일정한 날씨 조건을 사용함으로써 다수의 시뮬레이션이 수행된다. 다양한 시뮬레이션 방법이 공지되어 있다. 이들 공지된 시뮬레이션 방법은 빌딩 모델(137)을 사용하여, 특정의 일련의 제어 동작에 응답하여 시스템 거동을 효율적으로 예측한다. 모델(137)이 본 명세서에 기술된 바와 같이 다양한 물체, 예컨대 전기 장치, 창문의 열적 특성을 포함할 수 있고 점유 경향에 기초한 점유자의 열적 기여분을 추정할 수 있기 때문에, 시뮬레이션은 이전의 시뮬레이션 방법보다 더 포괄적이고 정확할 수 있다.
단계(806)에서, 처리 회로(110)는 HVAC 시스템으로 하여금 시뮬레이션들 중 선택된 시뮬레이션에 따라 제어 동작을 수행하게 할 수 있다. 이를 위해, 시뮬레이션의 분석은 주어진 세트의 환경(날씨, 시간, 계절)에 대해 특히 효율적인 제어 전략을 나타낼 수 있다. 처리 회로(110)는 단계(806)에서 그 제어 전략이 HVAC 시스템에 의해 구현되게 한다. 이를 위해, 처리 회로(110)는 제어 전략 정보를, 환기 댐퍼(158, 178, 184)를 제어하는 HVAC 제어 스테이션(도시 생략)으로 또는 제어기(도시 생략)로 직접 전달할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 회로(110) 및 워크스테이션(130)이 또한 하나 이상의 빌딩 자동화 시스템의 제어 스테이션을 구성하는 것이 고려된다.
단계(808)에서, 처리 회로(110)는 제어 전략이 구현된 후에 빌딩 영역(102) 내의 조건을 식별하는 센서 유닛(111)에 대한 값을 획득한다. 이를 위해, 센서 유닛(111)은 감지된 조건(온도, 습도, CO2, VOC 및/또는 흐름)에 관한 정보를 무선 노드(106) 및 네트워크(112)를 통해 처리 회로(110)로 전달한다.
단계(810)에서, 처리 회로(110)는 단계(808)에서 획득된 센서 정보에 기초한 시스템의 실제 거동을, 단계(804)에서 예측된 시뮬레이트된 거동과 비교한다. 앞서 논의된 바와 같이, 시뮬레이션이 세분화되어 있을 수 있고, 각각의 공간(112, 114, 116)에 대한 온도 및 기타 조건과 관련하여 시뮬레이트된 거동을 제공할 수 있다. 공간(112, 114, 116)이 개별적인 센서 유닛(111)을 가지기 때문에, 처리 회로(110)도 역시 세분화된 센서 데이터를 가진다. 따라서, 단계(810)에서의 비교는 시뮬레이트된 거동과 실제 거동 간의 차이의 공간별 분석을 포함할 수 있다.
단계(812)에서, 처리 회로(110)는 비교의 결과의 시각적 표시 그리고, 최소한으로, 시뮬레이션 및 실제의 조건이 상당히 변화된 곳의 표시를 제공한다. 이러한 표시를 수신하는 기술자는 이어서 변동의 원인을 결정할 수 있다. HVAC 시스템의 시뮬레이트된 거동과 실제 거동 간의 변동은 빌딩 모델(137)에서의 오차의 결과일 수 있다. 대안으로서, 변동은 장비 오동작 또는 심지어 장비 또는 구조 구성요소가 유지 관리를 필요로 한다는 것을 나타낼 수 있다. 그에 따라, 시뮬레이트된 시스템 성능과 실제의 시스템 성능 간의 상당한 변동의 존재 및 위치를 디스플레이하거나 다른 방식으로 나타냄으로써, 빌딩 시스템에서의 유지 관리 문제가 적시에 발견되고 정정되어 시스템이 보다 효율적으로 거동하는 데 도움이 될 수 있다.
꼭 시뮬레이션을 필요로 하지는 않는 다른 동작에서, 처리 회로(110)는 센서(111)로부터의 누적된 센서 값을 사용하여 공간(112, 114, 116)에서의 다양한 감지된 조건의 세분화된 경향을 나타낼 수 있다. 처리 회로(110)는 감지된 조건 경향을 각각의 공간(112, 114, 116) 내에서의 점유 경향과 상관시키도록 더 구성되어 있다. 처리 회로(110)는 이어서 상관의 결과를 그래픽 또는 텍스트로 디스플레이시킨다.
이러한 방식으로, 점유율이 높을 때에 공간에 나타나는 문제점이 해결될 수 있다. 예를 들어, 처리 회로(110)는 회의실 공간(114)의 사용이 많은 시간 동안에 VOC에서의 상관을 식별할 수 있다. 처리 회로(110)는 이러한 상관을 디스플레이한다. 정보가 알려지면, 조사 및/또는 정정 조치가 취해질 수 있다.
유사하게, 처리 회로(110)는 동일한 방법을 이용하여, 모델(137)에서의 정보에 기초하여 감지된 환경 조건을 건물 내의 물체의 특성과 상관시킬 수 있다. 예를 들어, 처리 회로(110)는 센서 유닛(111)에 의해 감지된 특정의 환경 조건과 모델(137)에 저장된 공간에서의 물체의 물리적 특성 간의 상관을 구하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 처리 회로(110)는 [모델(137)로부터의] 특정의 카펫 제품과 [센서 유닛(111)에 의해 감지되는] 과도한 VOC 또는 특정 복사기 모델을 포함하는 영역에서의 과도한 열 간의 상관을 식별할 수 있다. 처리 회로(110)는 추가의 분석, 조사 및/또는 정정 조치가 취해질 수 있도록 이러한 상관의 디스플레이를 제공한다.
도 9는 시스템(100)의 구조를 사용하여 수행될 수 있는 다른 일련의 동작을 나타낸 것이다. 상세하게는, 빌딩 HVAC 시스템의 설치 및 유지 관리에서의 문제점들 중 하나는 환기 댐퍼(또는 기타 작동기)가 어떻게 제어되는지를 추적하는 것이다. 상세하게는, 환기 댐퍼[예를 들어, 댐퍼(158, 178, 184)]는 통상적으로 지멘스 모델 TEC 제어기와 같은 필드 제어기 또는 필드 패널로부터 제어 신호를 수신한다. 필드 제어기는 통상적으로 그 제어기가 제어하는 환기 댐퍼 근방에 위치하지만, 반드시 동일한 방에 있을 필요는 없다.
댐퍼가 빌딩 내에 설치되거나 교체될 때, 도 6 및 도 7의 방법이 새로 설치된 댐퍼의 물리적 위치 및 기타 특성을 식별하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 도 6 및 도 7의 방법이 어느 제어기가 환기 댐퍼의 동작을 제어하는 일을 맡고 있는지를 식별하는 데 꼭 사용될 필요는 없을 수 있는데, 그 이유는 그것이 설치 문제이기 때문이다. 설치 기술자가 댐퍼 상의 수동 무선 장치(108x)가 HVAC 시스템에 어떻게 연결되는지를 나타내기 위해 수동 무선 장치(108x)를 업데이트하는 책임 또는 능력을 가질 가능성이 없다. 따라서, 처리 회로(110)는 새로운 댐퍼를 식별하고 찾아낼 수 있지만, 댐퍼를 빌딩 모델(137) 내의 필드 제어기에 "연결"시킬 수 없다.
예를 들어, 사무 복합단지 내의 큰 개방 영역은 다수의 댐퍼 및 2개 이상의 필드 제어기를 가지는 다수의 구역을 포함할 수 있다. 도 10은 3개의 댐퍼(158, 178, 184)가 어쩌면 2개의 제어기(1008, 1010)에 의해 제어되는 상황을 나타낸 것이다. 댐퍼(158, 178, 184)를 설치한 사람이 어느 제어기가 각각의 댐퍼를 특정하여 제어하는지를 알 가능성이 있지만, 이러한 정보는 그 각자의 수동 무선 장치(108x)에 저장되어 있지 않으며, 따라서 빌딩 모델(137)을 업데이트하는 데 즉각 이용가능하지 않다. HVAC 시스템이 각각의 댐퍼를 제어하는 제어기를 아주 명확하게 식별하더라도, 이러한 제어기의 물리적 위치가 빌딩 모델에 의해 즉각 사용가능한 형식으로 저장되어 있지 않을 수 있다.
도 9의 동작은 어느 제어기[빌딩 모델(137)에 의해 식별됨]가 시스템(100) 내의 특정의 댐퍼를 제어하는지를 판정하는 데 도움을 주기 위해 이용된다. 예를 들어, 처리 회로(110)가 댐퍼(158)를 제어하는 제어기를 결정하려고 시도한다.
단계(902)에서, 처리 회로는 해당 댐퍼[예를 들어, 댐퍼(158)]까지의 소정의 거리 내에 있는 복수의 제어기[예를 들어, 제어기(1008, 1010)]를 식별한다. 처리 회로(110)는 제어기 및 댐퍼(158)의 위치 정보를 사용하여 이들 제어기를 식별한다. 위치는 적합하게는 본 명세서에 기술된 바와 같이 발생되는 빌딩 모델(137)로부터 얻어질 수 있다. 예를 들어, 댐퍼(158, 178, 184) 및 제어기(1008, 1010)의 위치는 도 7의 동작을 사용하여 결정될 것이다.
단계(904)에서, 처리 회로(110)는 댐퍼, 예를 들어, 댐퍼(1004)에 가장 가까운 N개의 제어기를 식별한다. 수 N은 적합하게는 4일 수 있다. 본 명세서에 기술된 예에서, 단지 2개의 제어기(1008, 1010)는 후보이고, 따라서 단계(904)가 필요하지 않다. 그러나, 많은 제어기가 해당 제어기로부터 "소정의" 거리 내에 있는 경우, 처리 회로(110)는 후보 제어기를 가장 가까운 N개의 제어기로 제한한다.
처리 회로(110)는 이어서, 단계(906)에서, 선택된 N개의 제어기 각각으로 하여금 냉각된 공기(또는 가열된 공기)의 흐름을 소정의 방식으로 변경하게 한다. 그 결과, 각각의 제어기는 그의 부착된 댐퍼 또는 댐퍼들이 열리거나 닫히게 함으로써 더 많은 또는 더 적은 공조된 공기를 제공하는 출력 신호를 발생한다.
이러한 동작은 댐퍼(158)가 위치하는 특정의 공간에서의 온도를 변경하기 위한 것이다. 특정의 제어기가 댐퍼(158)를 제어하는 경우, 변경된 출력 신호의 결과로서 더 많거나 더 적은 냉각된(또는 가열된) 공기가 공간에 들어갈 것이다. 그러나, 특정의 제어기가 댐퍼(158)를 제어하지 않는 경우, 댐퍼(158) 근방의 온도가 그다지 영향을 받지 않을 것이다.
단계(908)에서, 처리 회로(110)는 해당 댐퍼, 즉, 댐퍼(158)에 가장 가까운 센서 유닛(111)으로부터 센서 측정치를 획득한다. 처리 회로(110)는 선택된 제어기 각각이 그의 연결된 댐퍼로의 그 각자의 출력 흐름 신호를 변경한 때에 대응하는 센서 출력을 기록한다. 앞서 논의된 바와 같이, 후보 제어기가 댐퍼(158)를 제어하도록 구성되어 있는 경우, 상당한 온도 변화가 검출될 것이다. 그러나, 후보 제어기가 어떤 다른 댐퍼를 제어하도록 구성되어 있는 경우, 댐퍼(158) 근방에서 측정된 온도는 영향을 받지 않을 것이다.
단계(910)에서, 처리 회로(110)는 댐퍼(158) 근방에서의 온도에 가장 많은 영향을 미친 제어기를 식별한다. 단계(912)에서, 처리 회로(110)는 댐퍼(158)와 식별된 제어기 간의 링크를 빌딩 모델(137)에 저장한다.
상기한 실시예들이 단지 예시적인 것이며 당업자라면 본 발명의 원리들을 포함하고 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 그 자신의 구현 및 수정을 용이하게 안출할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

Claims (21)

  1. 빌딩 시스템으로서,
    a) 통신 네트워크;
    b) 상기 통신 네트워크에 연결되어 동작하는, 빌딩 내의 복수의 무선 노드;
    c) 복수의 수동 무선 장치 - 각각의 수동 무선 장치는 상기 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있고, 각각의 수동 무선 장치는 상기 물체의 적어도 하나의 열적 특성에 관한 사전결정된 제1 정보를 포함하며, 각각의 수동 무선 장치는 수동 무선 장치에서 검출된 통신 신호들로부터 도출된 전력을 사용하여 상기 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있음 -; 및
    d) 상기 무선 장치들로부터 상기 제1 정보를 수신하도록 연결되어 동작하는 처리 회로 - 상기 처리 회로는 상기 물체의 상기 열적 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩의 적어도 일부분의 모델을 발생하도록 구성되어 있음 -
    를 포함하는 빌딩 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 수동 무선 장치의 제1 집합 중의 각각의 수동 무선 장치가 복수의 빌딩 설비(fixture) 중 하나의 빌딩 설비에 부착되어 있는 빌딩 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 수동 무선 장치의 제2 집합 중의 각각의 수동 무선 장치가 가구에 부착되어 있는 빌딩 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 무선 장치들의 집합을 더 포함하고, 각각의 수동 무선 장치는 상기 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있고, 상기 무선 장치들의 집합 중의 각각의 무선 장치는 전동 물체(electrically powered object)의 적어도 하나의 열적 특성에 관한 제2 정보를 포함하며, 상기 무선 장치들의 집합 중의 각각의 무선 장치는 상기 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있고, 상기 처리 회로는 상기 무선 장치들로부터 상기 제2 정보를 수신하도록 연결되어 동작하며, 상기 처리 회로는 상기 전동 물체의 상기 열적 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 빌딩의 적어도 일부분의 열적 모델을 발생하도록 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 복수의 수동 무선 장치의 제2 집합 중의 각각의 수동 무선 장치가 전동 물체에 부착되어 있는 빌딩 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수동 무선 장치들 중 적어도 일부가 자신들이 부착되어 있는 상기 물체의 물리적 치수들에 관한 제2 정보를 포함하는 빌딩 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 모델에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 빌딩의 시뮬레이트된 열적 성능을 발생하고, 상기 빌딩의 실제의 열적 성능에 관한 센서-도출된 데이터를 획득하며, 상기 시뮬레이트된 열적 성능과 상기 실제의 열적 성능 간의 차이들의 표시를 제공하도록 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  8. 빌딩 시스템으로서,
    a) 통신 네트워크;
    b) 상기 통신 네트워크에 연결되어 동작하는, 빌딩 내의 복수의 무선 노드; 및
    c) 복수의 수동 무선 장치 - 각각의 수동 무선 장치는 상기 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있고, 각각의 수동 무선 장치는 상기 물체의 적어도 하나의 특성에 관한 제1 정보를 포함하며, 각각의 수동 무선 장치는 수동 무선 장치에서 검출된 통신 신호들로부터 도출된 전력을 사용하여 상기 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있음 -
    를 포함하고,
    적어도 제1 무선 노드는 제1 수동 무선 장치와 상기 제1 무선 노드 간의 거리를 나타내는 제2 정보를 결정하도록 구성된 처리 장치를 포함하며,
    상기 제1 무선 노드로부터 상기 제2 정보를 수신하도록 구성되고, 상기 제2 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 수동 무선 장치가 배치되어 있는 물체의 제1 집합의 위치 좌표들을 결정하도록 더 구성되어 있는 처리 회로를 더 포함하고, 상기 처리 회로는 상기 제1 집합의 위치 좌표들에 기초하여 빌딩 모델을 업데이트하도록 더 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 물체의 적어도 하나의 특성이 상기 물체의 물리적 치수들을 식별하는 정보를 포함하고, 상기 처리 회로는 상기 제1 수동 무선 장치가 배치되어 있는 상기 물체의 물리적 치수들을 식별하는 정보를 수신하도록 구성되어 있고, 상기 제1 수동 무선 장치가 배치되어 있는 상기 물체의 물리적 치수들을 식별하는 정보에 기초하여 빌딩 모델을 업데이트하도록 더 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 통신 네트워크에 연결되어 동작하는 빌딩 내의 상기 복수의 무선 노드가 사람들의 지원을 받아 동작하는 무선 장치들의 집합과 통신하도록 더 구성되어 있고,
    상기 복수의 무선 노드 및 상기 처리 회로는 상기 빌딩 내의 공간들 내의 상기 무선 장치들의 집합 중의 각각의 무선 장치의 존재를 판정하기 위해 협동하도록 구성되어 있으며,
    상기 처리 회로는 판정된 상기 존재 및 상기 빌딩 모델에 기초하여 상기 빌딩 내의 공간들에 관한 하나 이상의 점유 모델을 발생하도록 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 점유 모델 중 적어도 제1 점유 모델은 상기 빌딩 내의 공간들에 대한 순간 점유 정보를 포함하는 빌딩 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 점유 모델 중 적어도 제1 점유 모델은 시간이 지남에 따라 상기 빌딩 내의 공간들에 대한 누적 점유 패턴들을 포함하는 빌딩 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 제1 점유 모델에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩 편의 시스템의 제어기에 대한 제어 신호를 변경하도록 더 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  14. 제8항에 있어서, 상기 빌딩에서의 대응하는 공간들 내의 복수의 환경 조건에 관한 제3 정보를 발생하도록 구성되어 있는 복수의 센서를 더 포함하고, 상기 처리 회로는 상기 제3 정보를 상기 빌딩 모델에 링크시키도록 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 처리 회로는, 제1 공간에서의 복수의 환경 조건을 나타내고 상기 제1 공간 내에 위치하는 물체들을 나타내는, 상기 빌딩의 적어도 제1 공간에 대한 정보를 동시에 디스플레이하도록 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 제1 정보와 상기 제3 정보 사이의 상관을 수행하도록 더 구성되어 있고, 상기 처리 회로는 상기 상관에 관한 정보를 디스플레이하게 하도록 더 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  17. 빌딩 시스템으로서,
    a) 통신 네트워크;
    b) 상기 통신 네트워크에 연결되어 동작하는, 빌딩 내의 복수의 무선 노드;
    c) 복수의 수동 무선 장치 - 각각의 수동 무선 장치는 상기 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있고, 상기 물체들 중 적어도 일부는 상기 빌딩 내의 설비들을 구성하며, 각각의 수동 무선 장치는 상기 물체의 적어도 하나의 물리적 특성에 관한 사전결정된 제1 정보를 포함하고, 각각의 수동 무선 장치는 수동 무선 장치에서 검출된 통신 신호들로부터 도출된 전력을 사용하여 상기 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있음 -; 및
    d) 상기 무선 장치들로부터 상기 제1 정보를 수신하도록 연결되어 동작하는 처리 회로 - 상기 처리 회로는 상기 물체들의 적어도 하나의 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩의 적어도 일부분의 모델을 발생하도록 구성되어 있음 -
    를 포함하는 빌딩 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수의 수동 무선 장치의 제1 집합 중의 각각의 수동 무선 장치가 복수의 빌딩 설비 중 하나의 빌딩 설비에 부착되어 있고, 상기 복수의 수동 무선 장치의 제2 집합 중의 각각의 수동 무선 장치가 가구에 부착되어 있는 빌딩 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 복수의 수동 무선 장치의 제3 집합 중의 각각의 수동 무선 장치가 전동 물체에 부착되어 있는 빌딩 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 수동 무선 장치들의 집합을 더 포함하고, 각각의 수동 무선 장치는 상기 빌딩 내의 물체에 또는 물체 내에 부착되어 있고, 상기 무선 장치들의 집합 중의 각각의 무선 장치는 전동 물체의 적어도 하나의 열적 특성에 관한 제2 정보를 포함하며, 상기 무선 장치들의 집합 중의 각각의 무선 장치는 상기 무선 노드들 중 적어도 하나와 무선으로 통신하도록 구성되어 있고, 상기 처리 회로는 상기 무선 장치들로부터 상기 제2 정보를 수신하도록 연결되어 동작하며, 상기 처리 회로는 상기 전동 물체의 상기 열적 특성에 적어도 부분적으로 기초하여 빌딩의 적어도 일부분의 모델을 발생하도록 구성되어 있는 빌딩 시스템.
  21. 제17항에 있어서, 상기 수동 무선 장치들 중 적어도 일부가 자신들이 부착되어 있는 상기 물체의 물리적 치수들에 관한 제2 정보를 포함하는 빌딩 시스템.
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