KR20200129148A - 제어 및 에너지 관리를 위한 스마트 전등 스위치/서모스탯 - Google Patents

제어 및 에너지 관리를 위한 스마트 전등 스위치/서모스탯 Download PDF

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KR20200129148A
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KR
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control
thermostat
light switch
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wpan
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KR1020207028985A
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로버트 피. 마돈나
지크마르 케이. 에슈홀츠
윌리엄 에이치. 딜런
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레이스포인트 에너지, 엘엘씨
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Abstract

하나의 실시예에서, 실내 디바이스들(예컨대, 기후 제어 디바이스들, 조명 디바이스들, A/V 디바이스들 등)을 모니터링 및 제어할 뿐만 아니라 특정한 배터리 전력식 WPAN 디바이스들의 전력 최적화를 개선하고 레이턴시를 감소시킬 수 있는 스마트 전등 스위치/서모스탯이 다중실 건물(예컨대, 호텔)의 방들에서의 전개를 위해 제공된다. 스마트 전등 스위치/서모스탯은 제어되고 모니터링되고 있는 실내 디바이스들에 대한, 그뿐만 아니라 모바일 게스트 디바이스들 및 클라우드 제어 서비스들에 대한 액세스를 제공하는 중앙 호스트 제어기에 대한 네트워크 연결들(예컨대, 유선, WPAN 및/또는 WLAN 연결들)을 유지하는 전기 박스(예컨대, 1 갱 박스)에 장착되는 벽내 디바이스일 수 있다. 스마트 전등 스위치/서모스탯은 방에 대한 에이전트로서 동작하며, 긴 협상된 연결 간격을 사용하여 배터리 전력식 WPAN 디바이스와 연결을 개통하면서, 매우 짧은 광고 간격으로 연결 가능한 광고 송신물들을 전송함으로써, 특정한 배터리 전력식 WPAN 디바이스들(예컨대, BLE 도어 록들)의 전력 최적화를 개선하고 레이턴시를 감소시킬 수 있다.

Description

제어 및 에너지 관리를 위한 스마트 전등 스위치/서모스탯
본 개시는 대체로 다중실 건물들(multi-room properties)(예컨대, 호텔들)에서의 제어, 모니터링, 및 최적화에 관한 것이고, 더 구체적으로는 실내 디바이스들의 제어 및 모니터링을 위한 기법들, 뿐만 아니라 배터리 전력식 디바이스들(예컨대, 전자 도어 록들)의 개선된 전력 최적화를 위한 기법들에 관한 것이다.
다중실 건물들(예컨대, 다수의 객실들을 갖는 호텔들)의 소유자들은 통상적으로 게스트의 경험을 개선하면서도 운영비용을 절감하는 것을 목표로 한다. 운영비용의 하나의 원인은 실내 기후 제어 디바이스들의 비효율적인 사용이다. 많은 다중실 건물들은 패키지형 단자 에어컨(packaged terminal air conditioner)(PTAC)을 각각의 방에 전개하여, 난방, 환기 및 공조(HVAC) 기능들의 개별 제어를 허가한다. PTAC는 자급식 HVAC 유닛이며, 이는 통상적으로 전기적으로 전력을 공급받고 방 내외 양쪽 모두에 환기구들 및 방열판들을 갖는다. 다중실 건물들(예컨대, 호텔들)에서의 PTAC들은 방치된 것으로 악명이 높고, 예를 들어, 게스트가 하루 동안 방을 떠났을 때, 또는 체크 아웃한 후, 종종 극단적인 온도들로 설정된다. 통상적으로, PTAC는 게스트가 자신의 방으로 돌아와 그 방이 불편한 상태에 있음을 발견할 때, 또는 하우스키핑 직원이 그 방을 청소할 때에만 꺼지거나, 또는 합리적인 수준으로 재설정된다. 많은 다중실 건물들에서, 그 작업은 대체로 수동적이고, 중앙집중식 관리, 모니터링 또는 제어가 없다. 유사한 상황이 많은 다른 유형들의 실내 디바이스들, 예를 들어, 실내 조명 디바이스들과 A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들에 대해 존재한다. 조명 기구들, 텔레비전들 및 다른 실내 디바이스들은 게스트가 방을 떠날 때 종종 그대로 남겨져, 방으로 돌아온 게스트가 또는 하우스키핑 직원이 그것들을 수동으로 끄기까지, 전력을 소비한다.
많은 다중실 건물들(예컨대, 호텔들)의 다른 문제는 방들에 전개된 특정한 배터리 전력식 디바이스들에 대한 효과적인 전력 최적화가 없다는 것이다. 예를 들어, 점점 더 많은 건물들이 배터리 전력식 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network)(WPAN) 디바이스들을 전개하였다. 하나의 점점 더 흔한 유형의 배터리 전력식 WPAN 디바이스가 게스트가 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰) 상의 애플리케이션(앱)을 사용하여 문을 여는 것을 허용하는 블루투스 저 에너지(Bluetooth Low Energy)(BLE) 도어 록이다. 이러한 도어 록들은 전용 액세스 카드들을 사용하는 기존의 자성 스트립 및 무선 주파수(RF) 록들을 종종 대체하고 있다. 그러나, 배터리 전력식 WPAN 디바이스들(이를테면 BLE 도어 록들)은 청취 간격들의 길이와 배터리 수명사이의 트레이드오프에 직면한다. 이 맥락에서, 청취 간격이 디바이스가 착신 송신물들을 수신하도록 스캔하는 인스턴스들 사이의 다수의 시간 유닛들을 지칭한다. 도어 록들을 위한 BLE의 경우, 전력 절약이 공격적 전력 사이클링에 의해 성취되며, 그래서 긴 청취 간격들이 존재한다. 게스트가 참석하고 자신의 모바일 디바이스 상의 앱을 사용하여 BLE 도어 록을 개방하려고 시도할 때, 모바일 디바이스의 송신 간격은 BLE 도어 록 상의 청취 간격과 일치해야만 하고, 그래서 키 교환은 협상되고 문이 개방될 수 있다. 통상적으로, 이는 상당한 레이턴시로 이어지며, 이는 디바이스가 게스트에게 반응하지 않는 것으로 느끼게 할 수 있다.
BLE와 같은 일부 WPAN 프로토콜들은, 연결(예컨대, BLE 연결)을 확립하고 송신 및 청취 간격들을 연결 간격에 대한 합의와 일치하도록 협상함으로써 이 레이턴시를 줄이려고 시도한다. 마스터 디바이스(예컨대, BLE 도어 록)는 소비 전력을 줄이기 위해 종종 긴 광고 간격으로 연결 가능한 광고 송신물들을 전송하고, 슬레이브 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스)로부터의 착신 연결들을 수락한다. 모바일 디바이스는 스캐닝 간격으로 광고들을 스캔하고, 연결 가능한 광고 송신물의 수신 시에만 연결을 요청한다. 일단 연결이 확립되면, 통신은 합의된 연결 간격에 따라 일어나고, 후속 통신이 더 효율적으로 일어날 수 있다. 그러나, 모바일 디바이스들은 일시적이라, 연결들의 장점들을 감소시킨다. 사용 시, 연결들은 통상적으로 자주 재형성될 것이 필요하고, 그래서 협상된 연결 간격으로부터의 효율들은 충분히 실현될 수 없다. 그에 따라, 배터리 전력식 WPAN 디바이스들(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록들)을 위한 저 레이턴시 및 긴 배터리 수명은 포착하기 어렵다.
따라서, 실내 디바이스들을 제어, 모니터링 및 최적화하기 위한 개선된 기법들, 뿐만 아니라 배터리 전력식 디바이스들(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록들)에 대한 개선된 전력 최적화 및 레이턴시 감소를 위한 기법들이 필요하다.
하나의 실시예에서, 실내 디바이스들(예컨대, PTAC들, 조명 디바이스들, A/V 디바이스들 등과 같은 기후 제어 디바이스들)의 동작을 제어, 모니터링 및 최적화할 수 있을 뿐만 아니라 특정한 배터리 전력식 디바이스들의 전력 최적화를 개선하고 레이턴시를 감소시킬 수 있는 스마트 전등 스위치/서모스탯이 다중실 건물(예컨대, 호텔)의 방들에서의 전개를 위해 제공된다. 스마트 전등 스위치/서모스탯은 실내 디바이스들에 대한 뿐만 아니라 모바일 게스트 디바이스들과 클라우드 제어 서비스들에 대한 액세스를 제공하는 중앙 호스트 제어기에 대한 네트워크 연결들(예컨대, 유선, WPAN 및/또는 WLAN 연결들)을 유지하는 전기 박스(예컨대, 1 갱 박스)에 장착되는 벽내 디바이스일 수 있다. 게스트 모바일 디바이스가, 시간 제한식 인증 키를 소유하고 있을 때, 방을 제어하고 모니터링하기 위한 스마트 전등 스위치/서모스탯에 대한 서비스 요청들을 발행하는 것이 허가되는 게스트 모바일 앱을 실행할 수 있다. 중앙 호스트 제어기는 다수의 방들에서 스마트 전등 스위치/서모스탯들을 통해 실내 디바이스들을 제어하며, 모니터링하고, 최적화한다. 중앙 호스트 제어기는 또한 건물의 다수의 방들을 제어하고 모니터링하는데 사용 가능한 구내 직원 디바이스들(on-property staff devices)과 인터페이싱하고, 소외(offsite) 제어 및 모니터링을 가능하게 하는 클라우드 제어 서비스들과 인터페이싱할 수 있다.
이러한 기능 외에도, 일부 실시예들에서, 스마트 전등 스위치/서모스탯은 방에 대한 에이전트로서 동작함으로써 배터리 전력식 WPAN 디바이스들(예컨대, BLE 도어 록들)의 전력 최적화를 개선하고 레이턴시를 줄일 수 있다. 스마트 전등 스위치/서모스탯은 배터리 전력식 WPAN 디바이스가 협상된 연결 간격의 상당한 부분(substantial portion) 동안 off 상태에 있는 것을 허가하는 긴 협상된 연결 간격(예컨대, 수백 밀리초)을 사용하여 배터리 전력식 WPAN 디바이스(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록)와 WPAN(예컨대, BLE)을 통해 연결을 개통한 다음, 모바일 디바이스, 이를테면 게스트 모바일 디바이스의 스캐닝 간격과 일치할 가능성을 증가시키기 위해 매우 짧은 광고 간격(예컨대, 20 밀리초)에 디바이스를 대신하여 WPAN을 통해 연결 가능한 광고 송신물들을 전송할 수 있다.
다양한 추가적인 특징들 및 대체 실시예들이 이 발명의 요약에서 논의된 것들과 달리 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이 발명의 요약은 뒤따르는 추가의 설명에 대해 단순히 독자에게 간략한 소개로서 의도되고, 본 개시에서 언급된 예들이 본 개시의 모든 양태들을 커버하거나, 또는 본 개시의 필요한 또는 필수적인 양태들이라는 것을 나타내거나 또는 암시하지 않는다.
이하의 설명은 예시적인 실시예들의 첨부 도면들을 참조하며, 도면들 중:
도 1은 다수의 방들(예컨대, 객실들)을 갖는 건물(예컨대, 호텔)에서의 사용을 위한 스마트 제어 및 에너지 관리 시스템의 예시적인 아키텍처의 블록도이며;
도 2a는 스마트 전등 스위치/서모스탯의 예시적인 제1 실시예의 내부 컴포넌트들의 블록도이며;
도 2b는 스마트 전등 스위치/서모스탯의 예시적인 제2 실시예의 내부 컴포넌트들의 블록도이며;
도 3a는 건물 데이터베이스의 데이터로부터 생성될 수 있는 건물 전체 점유도, 에너지 사용량 및 온도 스테이터스를 보여주는 예시적인 개요 화면의 스크린 샷이며;
도 3b는 도 3a의 개요 스크린 상에 나타낸 방들 중 하나를 선택함으로써 액세스될 수 있는 선택된 방에 대한 점유도, 에너지 사용량 및 온도 스테이터스를 보여주는 예시적인 방 특정 스크린의 스크린 샷이며;
도 4는 게스트가 체크 인 시 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스의 흐름도이며;
도 5는 게스트가 체크 아웃 시 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스의 흐름도이며;
도 6은 방에서의 게스트 온도 설정점 변경을 위해 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스의 흐름도이며;
도 7은 문제 해결을 수행하고 실내 디바이스 교체를 관리하기 위해 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스의 흐름도이며; 그리고
도 8은 시스템 보고들을 실행하고 통지들을 트리거하기 위해 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스의 흐름도이다.
예시적인 시스템 아키텍처
도 1은 다수의 방들(예컨대, 객실들)을 갖는 건물(예컨대, 호텔)에서의 사용을 위한 스마트 제어 및 에너지 관리 시스템의 예시적인 아키텍처(100)의 블록도이다. 시스템(100)은 각각의 방 내에 위치되는 실내 디바이스들(110), 프론트 데스크 또는 다른 중앙집중식 로케이션에 로케이팅될 수 있는 중앙 호스트 제어기(140), 인터넷을 통해 호스트 컨트롤(140)에 원격으로 액세스 가능하고 (예컨대, 온디맨드 클라우드 컴퓨팅 플랫폼 상에서) 원격으로 호스팅되는 클라우드 제어 서비스들(160), 관리, 게스트 서비스들, 유지보수, 하우스키핑 또는 다른 직원에 의해 사용될 수 있는 구내 직원 디바이스들(180), 및 기업 또는 운영 인원에 의해 사용될 수 있는 구외(off-property) 기업 운영 디바이스들을 포함한다.
실내 디바이스들(110)은 각각의 방에서의 상태들을 실시간 모니터링, 제어 및 보고하는 것을 담당하는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)을 포함한다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 제어 커맨드들을 다른 실내 디바이스들에 발행하고, 해당 다른 실내 디바이스들로부터 상태 및 환경 정보를 수신할 수 있다. 하나의 실시예에서, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 벽내(예컨대, 120 볼트) 교류 전류(A/C) 배선으로부터 전력을 끌어오고, 적어도 하나의 부하(예컨대, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)을 통해 배선된 조명 기구)에 전력 릴레이를 통해 스위칭 AC를 할 수 있는 전기 박스(예컨대, 1 갱 박스)에 장착된 벽내 디바이스이다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은, 그것의 앞면의 상당한 부분을 포함하고 사용자 인터페이스의 부분을 제공하도록 구성되는 스크린(예컨대, 터치 감응식 LCD 스크린)을 포함할 수 있다. 앞면의 다른 부분들은 사용자 인터페이스를 완성하는 하나 이상의 물리적 버튼들 및 발광 다이오드들(LED들)에 의해 점유될 수 있다. 사용자 인터페이스는 다른 실내 디바이스들을 제어하기 위한 입력을 수신하고 수신된 상태 및 환경 정보를 그로부터 디스플레이할 수 있다. 내부적으로, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 하나 이상의 무선 인터페이스들(예컨대, BLE 라디오와 같은 무선 WPAN 인터페이스와 Wi-Fi 라디오와 같은 무선 국부 영역 네트워크(wireless local area network)(WLAN) 인터페이스), 프로세서, 메모리, 위에서 언급된 전력 릴레이, 및 다른 하드웨어를 포함할 수 있다.
다수의 다른 실내 디바이스들은 전용 배선, WPAN(예컨대, BLE), 또는 인근의(예컨대, 실내 또는 홀내) 액세스 포인트(130)에 의해 제공되는 WLAN(예컨대, WiFi)를 통해 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 직접적으로 인터페이싱하고, 제어 커맨드들을 수신하고 상태 및 환경 정보를 그것에 직접적으로 제공할 수 있다. 이러한 디바이스들은 기후 제어 디바이스들, 조명 디바이스들, 센서 디바이스들, 보안 디바이스들, 특정한 A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들, 및/또는 다른 유형들의 디바이스들을 포함할 수 있다. 다른 실내 디바이스들은 (적어도 일부 경우들에서) 중앙 호스트 제어기(140) 및/또는 클라우드 제어 서비스들(160)과 인터페이싱할 수 있어서, 제어 커맨드들 및 상태 및 환경 정보가 중개체(intermediate)를 통해 제공된다. 이러한 디바이스들은 게스트 모바일 디바이스들(126), 리모트 컨트롤들, 전용 키패드들, 특정한 다른 특정한 A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들, 및 다른 유형들의 디바이스들을 포함할 수 있다.
스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱하는 기후 제어 디바이스들은 PTAC(112) 또는 PTAC 모니터 및 제어 모듈(114)을 포함할 수 있다. 일부 구현예들(예컨대, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)이 유선 서모스탯을 대체하는 경우)에서, PTAC(112)는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 인터페이스에 표준 서모스탯 제어 배선에 의해 커플링될 수 있고, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 PTAC를 직접적으로 제어할 수 있다. 다른 구현예들(예컨대, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)이 온 유닛 컨트롤(on-unit control)들을 대체하는 경우)에서, 전등 스위치/서모스탯(200)은 PTAC(112)에 배선된 PTAC 모니터 및 제어 모듈(114)과는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 PTAC(112) 사이에서 양방향 가능 인터페이스로서 역할을 하는 WPAN(예컨대, BLE) 또는 WLAN(예컨대, WiFi)을 통해 통신할 수 있다. PTAC 모니터 및 제어 모듈(114)은, 다른 구성요소들도 있지만 무엇보다도, 기존의 HVAC 배선(예컨대, W1, W2, Y1, Y2, G, O)을 구동시키는 하나 이상의 릴레이들, 적어도 하나의 보조 릴레이(예컨대, NO 단자, NC 단자 및 COM 단자의 경우임), 스테이터스 및 온보딩(onboarding) LED들, 무선 인터페이스(예컨대, BLE 라디오 및/또는 WiFi 라디오)를 포함할 수 있다. PTAC 모니터 및 제어 모듈(114)의 사용은, 서모스탯 제어 배선을 PTAC에 이을 필요 없이, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)이 방 내의 임의의 편리한 로케이션에 위치되는 것을 허가할 수 있다.
스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱하는 조명 디바이스들은 WPAN(예컨대, BLE)을 통해 통신하는 하나 이상의 스마트 전구(smart light bulb)들(116)을 포함할 수 있다. 각각의 스마트 전구(116)는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)으로부터의 제어 커맨드들에 응답하여 개별적으로 활성화되며, 디밍되며(dimmed), 그리고/또는 자신의 변경된 색을 가질 수 있다. 조명 디바이스들은 WLAN(예컨대, WiFi)을 통해 통신하는 하나 이상의 콘센트 컨트롤(outlet control)들("램프 모듈들"이라고 또한 지칭됨)(118)을 또한 포함할 수 있다. 본 개시에서 사용되는 바와 같이, "콘센트 컨트롤"이란 용어는 전기 콘센트와 부하(예컨대, 램프) 사이의 중간에 배치되는 그리고 커맨드들에 응답하여 활성화 및/또는 디밍 레벨을 제어하는 디바이스를 지칭한다.
스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱하는 센서들은 수동 적외선(passive infrared)(PIR) 점유도 센서, 액티브 초음파 점유도 센서, 습도 센서, 다양한 유형들의 자동화 상태 센서들 등을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 적어도 일부 센서들(예컨대, 수동 적외선(PIR) 점유도 센서)은 스마트 전등 스위치/서모스탯(200) 속에 내장되고 디바이스의 내부 버스를 통해 통신한다. 예를 들어 별도의 스마트 센서 유닛(122)에 하우징되는, 다른 센서들은, 예를 들어 WPAN(예컨대, BLE)을 통해, 스마트 전등 스위치/서모스탯과 통신할 수 있다.
스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱하는 보안 디바이스들은 전자 도어 록(120), 예를 들어, 배터리 전력식 WPAN(예컨대, BLE) 도어 록을 포함할 수 있다. 아래에서 논의되는 바와 같이, 일부 구현예들에서 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 중개자 에이전트로서 동작하여, 전력 최적화 및 저 레이턴시를 성취하기 위하여, 배터리 전력식 WPAN 디바이스(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록)에의 연결을 유지하면서, 게스트 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰)를 대신하여 광고할 수 있다.
스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱하는 A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들은 스마트 텔레비전(TV)(124)과, WPAN(예컨대, BLE) 또는 WLAN(예컨대, WiFi)을 통해 통신하는 A/V 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. A/V 제어기는 다수의 덜 가능한(less-capable) A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들, 예를 들어, 표준 TV, 케이블 박스, DVD 플레이어 등과 인터페이싱하고, 그 디바이스들과 상호작용하고 제어하기 위해, 제어 커맨드들에 응답하여 적절한 신호들(예컨대, 적외선(IR) 신호들)을 방출할 수 있다.
게스트 모바일 디바이스가 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱할 수 있거나 또는 중앙 호스트 제어기(140) 및 클라우드 제어 서비스들(160)과 통신할 수 있다. 하나의 유형의 게스트 모바일 디바이스는 인가될 때 실내 디바이스들(110)을 제어하기 위한 게스트 모바일 제어 앱을 실행하는 스마트폰(126)이다. 게스트 모바일 제어 앱은 특정 시구간 동안(예컨대, 게스트가 방을 예약한 경우) 실내 디바이스들을 제어하는 것을 허가하는 시간 제한식 인증 키를 수신하고 해당 실내 디바이스들로부터의 상태 및 환경 정보를 디스플레이하고, 다른 시간들에서의 제어 및 액세스를 방지할 수 있다. 시간 제한식 인증 키는 게스트 모바일 제어 앱에 의해 전송된 서비스 요청들에 포함될 수 있다. 만일 게스트가 방 내의 스마트폰(126)을 사용하고 WLAN 액세스(예컨대, WiFi 액세스)가 이용 가능하면, 모바일 제어 앱은 WLAN을 통해 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)과 통신할 수 있고, 이는 시간 제한식 인증 키를 검증하고 제어 커맨드들을 발행하거나, 또는 서비스 요청에 의해 지시된 상태 및 환경 정보를 반환할 수 있다. 그러나, 게스트가 WLAN에 대한 액세스를 갖지 않는 인스턴스들이 있을 수 있다. 예를 들어, 게스트는 구외에 있을 수 있으며, WLAN을 이용하여 (예컨대, 요구 등록 또는 로그인 절차를 통해) 자신의 모바일 디바이스를 구성하지 않을 수 있으며, 무선 네트워킹이 꺼질 수 있는 등등이다. 이러한 경우들에, 게스트 모바일 디바이스 상의 모바일 제어 앱은 클라우드 제어 서비스들(160)과 광대역 셀룰러 네트워크(예컨대, 4G, 5G 등)를 통해 통신할 수 있으며, 이 앱은 현재 시간에 대해 시간 제한식 인증 키를 검증한 다음 제어 서비스 요청들을 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 중계하며 그리고/또는 제어 커맨드들을 중앙 호스트 제어기(140)를 통해 실내 디바이스들에 직접적으로 발행하고, 관련 상태 및 환경 정보를 다시 전달할 수 있다.
리모트 컨트롤, 전용 키패드(128) 및 특정한 A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들을 포함하는 다른 유형들의 디바이스들이 중앙 호스트 제어기(140) 및 클라우드 제어 서비스들(160)와 또한 통신할 수 있다. 중앙 호스트 제어기(140)는 리모트 컨트롤과 연계하여 사용되는 제어 사용자 인터페이스(예컨대, OSD(on screen display))를 구동하는 것뿐만 아니라 다른 사용자 인터페이스 기능들을 지원하는 것을 담당할 수 있다.
매우 다양한 다른 유형들의 실내 디바이스들이 스마트 스위치/서모스탯(200)과 인터페이싱하거나 또는 중앙 호스트 제어기(140) 및 클라우드 제어 서비스들(160)과 통신할 수 있다. 이러한 다른 실내 디바이스들은 음성 제어 디바이스들(예컨대, Amazon Echo® 또는 Amazon Dot® 음성 제어 디바이스들), 미디어 스트리밍 디바이스들(예컨대, Sonos® 스마트 스피커들, Apple TV® 스트리밍 미디어 플레이어들, Roku® 스트리밍 미디어 플레이어들 등), 자동 셰이드 또는 블라인드 시스템들, 모터 또는 릴레이 작동식 디바이스들, 화재 경보 시스템들, 서드파티 자동화 또는 센서 시스템들, 뿐만 아니라 다양한 다른 유형들의 디바이스들을 포함할 수 있다.
중앙 호스트 제어기(140)는 하이 레벨 자동화 및 제어를 전체 건물에 대해 관리하며, 유선 근거리 네트워크(LAN)(예컨대, 이더넷)(132) 및/또는 WLAN(예컨대, WiFi)을 통해 각각의 방에서의 스마트 스위치/서모스탯(200)(과 특정한 다른 실내 디바이스들)과 인터페이싱할 수 있다. 하이 레벨 자동화 및 제어는 스케줄에 응답하여 실내 디바이스 상태들을 변경하는 것(예컨대, 야간에 기후 제어 온도 설정들을 변경하는 것), 디바이스 또는 환경 상태들에 응답하여(예컨대, 실내의 조명들이 꺼져 있을 때 또는 온도가 주어진 임계값을 초과하면 기후 제어 온도를 낮추는 것), 존재 또는 점유도 정보에 응답하여 (예컨대, 방이 비었을 때 에너지를 보존하기 위해 실내 디바이스들을 비활성화시키는 것) 등을 포함할 수 있다. 중앙 호스트 제어기(140)는 구내 직원 디바이스들(예컨대, 현장 관리, 게스트 서비스들, 유지보수, 및 하우스키핑 직원에 의해 사용되는 태블릿 컴퓨터들, 스마트폰들, 노트북 또는 데스크톱 컴퓨터들 및/또는 다른 디바이스들)과 WLAN(예컨대, WiFi)을 통해 추가로 인터페이싱할 수 있다. 구내 직원 디바이스들은 건물의 다수의 방들에 걸쳐 실내 디바이스 상태들과 관람 상태 및 환경 정보에 대한 수동 조정들을 하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
일반적으로, 중앙 호스트 제어기(140)는 감독 및 모니터링을 위한 연결 지점으로서 동작하며, 사용자 인터페이스들을 관리하고, 클라우드 제어 서비스들(160)에 대한 통로를 제공한다. 각각의 방에서의 스마트 스위치/서모스탯(200)(과 특정한 다른 실내 디바이스들(110))은 지속적인 암호화된 WebSocket 통신 및 REST(representational state transfer) 애플리케이션 프로그램 인터페이스들(application program interfaces)(API들)의 조합을 사용하여 클라우드 제어 서비스들(160)과 중앙 호스트 제어기(140)를 통해 통신할 수 있다. 제어 커맨드들은 중앙 호스트 제어기(140)에서 중개된(brokered) WebSocket을 통해 어느 하나의 방향으로 송신될 수 있다. 상태 및 환경 정보는 REST API들을 통해 송신될 수 있다.
일부 경우들에서, 중앙 호스트 제어기(140)는 건물의 각각의 방에서의 스마트 스위치/서모스탯(200)(및 특정한 다른 실내 디바이스들(110))의 구성, 실내 실시간 스테이터스(예컨대, HVAC 상태, 조명 상태, A/V 상태, 온도, 광 레벨 등과 같은 실시간 상태 및 환경 정보) 및 이력 메트릭들(이를테면 디바이스 사용의 과거 패턴들, 과거 온대(temperate) 평균, HVAC 사이클링 정보 등), 존재 및 점유도 데이터, 직원 허가 및 액세스 정보, 뿐만 아니라 다른 유형들의 데이터를 저장하는 건물 데이터베이스의 국부 사본을 유지할 수 있다. 건물 데이터베이스의 일차 사본이 클라우드 제어 서비스들(160)에 의해 유지될 수 있다. 다른 경우들에서, 일차 사본만이 클라우드 제어 서비스들(160)에 의해 유지될 수 있고 호스트 제어기는 필요할 때 데이터베이스에 단순히 액세스할 수 있다.
클라우드 제어 서비스들(160)(예컨대, 인터넷을 통해 액세스 가능한 온 디맨드 클라우드 컴퓨팅 플랫폼 상임)은 건물과 (예컨대, 호텔 체인의) 잠재적으로 다른 관련된 건물들에 대한 원격 모니터링, 제어 및 데이터 저장 기능들을 제공할 수 있다. 클라우드 제어 서비스들(160)은 건물 및 구외 기업 운영 디바이스들(예컨대, 기업 또는 운영 인원에 의해 사용되는 태블릿 컴퓨터들, 스마트폰들, 노트북 또는 데스크톱 컴퓨터들 및/또는 다른 디바이스들)(190)에 관련된 서드파티 서비스들 인프라스트럭처(170)와 또한 상호작용할 수 있다. 클라우드 제어 서비스들(160)은 WebSocket 서비스들 모듈, API 서비스들 모듈(예컨대, REST 뿐만 아니라 다른 유형들의 전송을 지원함), 인바운드 및 아웃바운드 이벤트들을 관리하는 통합 넥서스(integration nexus), 및 (예컨대, SQL을 이용하여) 건물 데이터베이스에 데이터를 저장하는 데이터 저장 모듈을 포함하는 다수의 기능성 모듈들을 포함하고, 캐싱 기능, 뿐만 아니라 다른 메시징 버스에 모두가 커플링되는 기능성 모듈들을 제공한다.
중앙 호스트 제어기(140)와 상호작용하는 구내 직원 디바이스들(180)을 사용하는 구내 직원과, 클라우드 제어 서비스(160)와 상호작용하는 구외 기업 운영 디바이스들(190)을 사용하는 구외 기업 또는 운영 인원은, 건물(또는 일부 경우들에서, 다수의 건물들)의 방들에 대한 운영들, 감시 및 유지보수 정보를 제공하는 중앙 관리 포털에 액세스할 수 있다. 사용자 인터페이스에 디스플레이 되는 정보와 기능은 직원 또는 인원의 역할(예컨대, 프런트 데스크 종업원, 최고 운영 책임자 등)과 책임 범위(예컨대, 국부 건물만, 지역, 국가 등)에 의존하는 허가들에 기초하여 맞춤화 및/또는 제한될 수 있다. 스테이터스 및 건강, 점유도 및 온도 및 에너지 사용과 같은 실시간 통계 및 분석정보(analytics), 이벤트 이력들, 뿐만 아니라 다른 유형들의 정보를 포함하는 매우 다양한 유형들의 정보가, 단일 건물의 다수의 방들에 대해, 다중 건물들의 다중실에 대해 방마다 제공될 수 있다. 기능은, 무엇보다도, 원격 실내 디바이스 제어 및 전력 사이클링, 디바이스 구성 및 업데이트 푸시 기능들, 특정한 임계값들이 위반되거나 또는 경향들이 결정되면 자동화된 경고들 및 통지들을 구성하는 능력, 유지보수 스케줄을 정의하는 능력, 및 보고서 생성을 포함할 수 있다.
도 2a는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 예시적인 제1 실시예의 내부 컴포넌트들의 블록도이다. 제1 실시예는 중성 와이어(즉, 라인, 부하, 및 중성 도체들)를 갖는 벽내 AC 배선으로부터 전력을 끌어오도록 적응될 수 있다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 메인 보드(210)가 사용자 인터페이스의 부분을 디스플레이하기 위한 터치 감응식 LCD 스크린(220); 또한 사용자 인터페이스의 일부인 하나 이상의 물리적 버튼들 및 하나 이상의 적녹청(RGB) LED들(230); 다른 실내 디바이스들 및 액세스 포인트와의 인터페이싱을 위한 결합된 WPAN(예컨대, BLE) 및 WLAN(예컨대, Wi-Fi) 라디오를 포함할 수 있는, 안테나(245)에 커플링되는 무선 인터페이스(240); LCD 스크린(220) 상의 사용자 인터페이스를 구동하고, 수신된 입력을 암호해독하는 프로세서(250); 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 기능을 구현하기 위해 프로세서 상의 실행을 위한 제어 코드 및 펌웨어를 저장하는 메모리(예컨대, 플래시 메모리)(260); 및 직류(DC) 대 DC 전력 공급부(265)를 포함한다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 전력 보드(270)가 DC 전류 및 릴레이 제어 와이어들을 통해 메인 보드(210)에 커플링될 수 있고, 라인 도체를 부하 도체로 스위칭하는(예컨대, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)을 통해 배선된 조명 기구에 전력을 공급하기 위함) 전력 릴레이(280)와, 라인 도체 및 자연 도체를 사용하여 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 전력을 공급하는 AC-DC 전력 공급부(290)를 포함할 수 있다.
특정한 오래된 구조들이 중성 도체가 없는(즉, 단지 라인과 부하 도체들만이 있음) 벽내 배선을 가질 수 있다. 중성의 결여는 AC-DC 전력 공급부(290)에 전력을 공급하는 것을 더 어렵게 하기 때문에 도 2a에 도시된 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 예시적인 실시예에 대해 문제들이 생기게 할 수 있다. 도 2b는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 예시적인 제2 실시예의 내부 컴포넌트들의 블록도이다. 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하지만, 전력 릴레이(280) 대신, 위상 차단 조광기(phase cut dimmer)(281)가 채용되고, AC-DC 전력 공급부(290)가 부하 도체에 커플링된다. 전등 스위치/서모스탯(200)이 오프 위치에 있을 때(즉, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 커플링된 조명 기구 또는 다른 디바이스가 오프가 되도록 의도됨), 부하 도체는 중성으로서 사용된다. 위상 차단 조광기(282)는 작은 양의 전력이 부하 도체로 흐르는 것을 허용하여, AC-DC 전력 공급부(290)에 전력이 공급되는 것을 허가하지만, 조명 기구를 (적어도 시각적으로 인지 가능한 방식으로) 밝히거나 또는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 커플링된 다른 유형의 디바이스를 활성화시키는데는 불충분하다. 전등 스위치/서모스탯(200)이 온 위치에 있을(즉, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 커플링된 조명 기구 또는 다른 디바이스가 온 이되도록 의도될) 때, 위상 차단 조광기(282)는 AC-DC 전력 공급부(290)에 전력을 공급하기 위해 조명 기구 또는 다른 디바이스로의 전력을 주기적으로(예컨대, 수 밀초 동안) 차단한다. 이 짧은 중단은 게스트에게는 감지 불가능할 수 있다.
예시적인 중앙 관리 포털 사용자 인터페이스
위에서 논의된 바와 같이, 중앙 관리 포털은 구내 직원과 구외 기업 또는 운영 인원에게 다양한 운영들, 감시 및 유지보수 정보 및 기능을 제공할 수 있다. 도 3a는 건물 데이터베이스의 데이터로부터 생성될 수 있는 건물 전체 점유, 에너지 사용량 및 온도 스테이터스를 보여주는 예시적인 개요 화면(300)의 스크린 샷이다. 도 3b는 도 3a의 개요 스크린(300) 상에 나타낸 방들 중 하나를 선택함으로써 액세스될 수 있는 선택된 방에 대한 점유도, 에너지 사용량 및 온도 스테이터스를 보여주는 예시적인 방 특정 스크린(310)의 스크린 샷이다. 방에 대한 실시간 스테이터스 정보를 제공하는 것 외에도, 방 특정 스크린(310)은 이력 데이터를 보여줄 수 있다. 추가적으로, 컨트롤들은 기후 제어 설정점들을 변경하거나 또는 디바이스 상태(예컨대, 회전 조명, 음악 등의 온 또는 오프)를 변경하기 위해 실내 디바이스들을 직접적으로 제어하도록 제공될 수 있다.
예시적인 동작들, 감시 및 유지보수 트랜잭션들
도 4는 게스트가 체크인 시에 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스의 흐름도이다. 단계 410에서, 게스트가 건물의 프런트 데스크에 도착하고 프런트 데스크 종업원front desk employee(FDE)과 이야기한다. 게스트가 아직 그렇게 하지 않았으면, 모바일 제어 앱을 자신의 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126)) 상에 다운로드할 수 있다. 단계 420에서, FDE는 서드파티 방 관리 시스템(room management system)(RMS) 또는 다른 서드파티 서비스들 인프라스트럭처(170)를 사용하여 게스트를 체크 인한다. RMS/서드파티 서비스들 인프라스트럭처는 클라우드 제어 서비스들(160)에 통지한다. 게스트는 게스트 식별자(ID)를 배정 받을 수 있으며, 이 게스트 ID는, 단계 430에서, 클라우드 제어 서비스들(160) 상에서 유지되는 건물 데이터베이스에서의 방의 방 ID에 바인딩된다. 단계 440에서, 중앙 호스트 제어기(140)는 시간 제한식 인증 키를 포함하는 자격증명을 게스트 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126)) 상의 모바일 제어 앱에 배정하며, 이 자격증명은 모바일 제어 앱이 스마트 전등 스위치/서모스탯(200) 및 다른 실내 디바이스들을 그들의 체류 지속기간 동안 제어하는 것을 가능하게 한다. 단계 450에서, 중앙 호스트 제어기(140)는 제어 커맨드들을 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 전송하여 온도 및 다른 기후 설정들을 편안한 수준으로 변경하여, 게스트 도착을 준비한다. 옵션적으로, 중앙 호스트 제어기(140)는 또한 제어 커맨드들을 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에, 또는 다른 실내 디바이스들(110)에 직접 전송하여, 게스트 도착을 준비하기 위해 상태(예컨대, 조명, 음악 등)를 변경할 수 있다. 단계 460에서, 기후 제어 디바이스(예컨대, PTAC)와, 옵션적으로 다른 실내 디바이스들(110)이, 그 커맨드들을 실행한다.
도 5는 게스트가 체크 아웃 시 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스(500)의 흐름도이다. 단계 510에서, 게스트가 자신의 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126))로부터 모바일 체크 아웃을 개시한다. 다르게는, 단계 520에서, 게스트는 건물의 프런트 데스크에 도착하고, FDE와 이야기한다. 단계 530에서, 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰) 상의 또는 FDE에 의한 입력에 응답하여, RMS 또는 다른 서드파티 서비스들 인프라스트럭처(170)가 방에서 게스트를 확인한다. RMS/서드파티 서비스들 인프라스트럭처는 클라우드 제어 서비스들(160)에게, 단계 540에서, 건물 데이터베이스의 방 ID로부터 게스트 ID를 바인딩 해제함을 통지한다. 단계 550에서, 중앙 호스트 제어기(140)는 모바일 제어 앱이 스마트 전등 스위치/서모스탯(200) 및 다른 실내 디바이스들을 제어하는 것을 한 번 가능하게 하였던 시간 제한식 인증 키를 명시적으로 클리어하는 것을 포함하여, 게스트의 자격증명을 취소한다. 단계 560에서, 중앙 호스트 제어기(140)는 제어 커맨드들을 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 전송하여 온도 및 다른 기후 설정들을 소비 전력을 최소화시키는 절약 모드(economy mode)로 변경한다. 옵션적으로, 중앙 호스트 제어기(140)는 또한 제어 커맨드들을 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에, 또는 직접 다른 실내 디바이스들(110)에 전송하여, 상태(예컨대, 조명, 음악 등)를 오프 또는 전력 저감 상태로 변경할 수 있다. 단계 570에서, 기후 제어 디바이스(예컨대, PTAC)와, 옵션적으로 다른 실내 디바이스들(110)은, 커맨드들을 실행한다. 기후 제어 디바이스들(예컨대, PTAC)은 절약 모드에 있는 동안 수동(예컨대, 온도가 넓은 대역에서 변화하는 것을 허용함)이 될 수 있다.
도 6은 방에서 게스트 온도 설정점 변경을 위해 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스(600)의 흐름도이다. 단계 610에서, 게스트가, 자신의 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126)) 상의 모바일 제어 앱 또는 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)의 사용자 인터페이스 중 어느 하나를 사용하여 온도 설정점 변경 동작을 개시한다. 모바일 제어 앱을 사용하면, 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126))는 서비스 요청을 클라우드 제어 서비스들(160)에 전송하며, 클라우드 제어 서비스들은, 단계 620에서, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 중앙 호스트 제어기(140)를 통해 서비스 요청을 발행한다. 그렇지 않으면, 단계 630에서, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 자신의 사용자 인터페이스를 통해 직접 정보가 알려진다. 단계 640에서, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 방에서 온도 설정점을 변경하기 위해 제어 커맨드들을 발행한다. 단계 650에서, 기후 제어 디바이스(예컨대, PTAC)는 그 커맨드들을 실행한다. 피드백이 모바일 제어 앱에 제공되어 그 방에 대한 새로운 온도 설정점을 확인할 수 있다.
도 7은 문제 해결을 수행하고 실내 디바이스(110) 교체를 관리하도록 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스(700)의 흐름도이다. 단계 710에서, 실내 디바이스, 이를테면 기후 제어 디바이스(예컨대, PTAC)가, 예상대로 동작하고 있지 않음을 게스트가 보고한다. 단계 720에서, FDE는 건물 관리 전문가(property maintenance professional)(PMP)와 연락한다. PMP는 구내 직원 디바이스(180)를 사용하여 중앙 관리 포털에 액세스할 수 있다. 단계 730에서, PMP는 중앙 관리 포털을 사용하여 클라우드 제어 서비스(160)에 의해 유지되는 건물 데이터베이스로부터 이력 메트릭들을 취출한다. 예를 들어, 결함 의심 기후 제어 디바이스(예컨대, PTAC)의 경우, 이력 온도들이 취출되고 성능의 저하를 하이라이트하기 위해 선도로 그려질 수 있다. 단계 740에서, 교체가 정당한지 또는 수리가 가능한지의 결정이 이루어진다. 교체가 정당하지 않으면, PMP는 단계 750에서 실내 디바이스를 수리할 수 있다. 다르게는, 교체가 정당하면, PMP는 단계 760에서 유닛을 교체할 수 있다. PMP는 단계 770에서 중앙 관리 포털을 사용하여, 건물 데이터베이스에 저장되는 디바이스 기록(예컨대, 제조사, 모델, 일련 번호 등을 나타냄)을 업데이트할 수 있다.
도 8은 시스템 보고들을 실행하고 통지들을 트리거하기 위해 실행될 수 있는 예시적인 단계 시퀀스(800)의 흐름도이다. 단계 810에서, 지역 시설 관리자(region facilities manager)(RFM) 또는 다른 기업 또는 운영 인원이 구외 기업 또는 운영 디바이스를 이용하여 중앙 관리 포털에 액세스하고 보고를 요청할 수 있다. 무엇보다도, 시스템 정지시간(downtime), 에너지 사용량(방, 건물, 지역 등에 의함), 실내 디바이스 스테이터스, 실내 디바이스 방 성능(room performance), 및 유지보수 메트릭들에 초점을 맞춘 다양한 유형들의 보고들이 지원될 수 있다. 단계 820에서, 클라우드 제어 서비스(160)는 건물 데이터베이스에 액세스하고 필요한 메트릭들을 취출한다. 단계 830에서, 중앙 관리 포털은 요청된 보고를 포맷팅하고 제시한다. 병행하여, 성능 메트릭들이 각각의 방에 대해 지속적으로 수집되며, 건물 데이터베이스가 업데이트되고, 발행된 통지들이 요구된다. 단계 840에서, 실내 디바이스들은 환경적 상황 및 자신의 상태를 측정하고, 그것들을 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 제공한다. 단계 850에서, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 메트릭들을 컴파일하고 메트릭들을 클라우드 제어 서비스들(160)에, 중앙 호스트 제어기(140)를 통해 업로드한다. 단계 860에서, 클라우드 제어 서비스들(160)은 건물(과 잠재적으로는 다수의 건물들)에 걸쳐 방들에 대한 메트릭들을 수집하고, 870에서, 메트릭들을 건물 데이터베이스에 추가한다. 단계 880에서, 클라우드 제어 서비스들(160)은 미리 정의된 임계값 및/또는 경향들에 대해 메트릭들을 비교하고, 단계 890에서, 액션이 요구되는지(예컨대, 하나 이상의 실내 디바이스들이 비정상적으로 동작하고 있는지)의 여부를 결정한다. 액션이 요구되면, 단계 890에서, 클라우드 제어 서비스들(160)은 통지를 서드파티 서비스들 인프라스트럭처(170)에 전송할 수 있으며, 서드파티 서비스들 인프라스트럭처는, 단계 895에서, 유지보수를 수행하거나 또는 다른 액션을 취하도록 적절한 직원이 파견되게 할 수 있다.
WPAN 디바이스 전력 최적화
위에서 언급된 바와 같이, 중앙 호스트 제어기(140)는 방에서의 일부 배터리 전력식 WPAN(예컨대, BLE) 디바이스들(예컨대, 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰) 상의 앱을 사용하여 게스트들이 액세스하는 것을 허용하는 배터리 전력식 BLE 도어 록)의 소비 전력을 최적화하는데 이용될 수 있다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 방을 위한 에이전트로서 동작하여, 게스트 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126)) 대신 광고하면서 배터리 전력식 WPAN 디바이스(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록)에 대한 연결을 유지한다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 협상된 연결 간격을 사용하여 배터리 전력식 WPAN 디바이스(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록)과의 개통 연결(open connection)을 유지한다. 연결 간격은 배터리 전력식 WPAN 디바이스가 그 시간의 상당한 부분 동안 오프 상태에 있는 것을 허가하도록 길(예컨대, 수백 밀리초일) 수 있다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 연결 가능한 광고 송신물들을 추가로 송신한다. 광고 간격은 게스트 모바일 디바이스(예컨대, 스마트폰(126))와 같은 모바일 디바이스의 스캐닝 간격과 일치할 가능성을 증가시키기 위해 매우 짧을(예컨대, 20 밀리초일) 수 있다. 사용자(예컨대, 게스트)가 방에 접근하고 배터리 전력식 WPAN 디바이스의 상태를 변경시키기(예컨대, 도어 록을 잠금하거나 또는 잠금해제하기 위해 배터리 전력식 BLE 도어 록을 작동시키기) 원함을 나타낼 때, 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에의 연결이 수신된 연결 가능한 광고 송신물을 사용하여 확립되고, 배터리 전력식 WPAN 디바이스의 상태를 변경하기 위해 요구된 데이터가 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)에 의해 수신되는 경우 데이터 교환(예컨대, 키 교환)이 시작된다. 스마트 전등 스위치/서모스탯(200)은 협상된 연결 간격으로 배터리 전력식 WPAN 디바이스(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록)와의 현존 연결을 통해 데이터(예컨대, 키)를 포워딩한다. 이러한 방식으로, 배터리 전력식 WPAN 디바이스(예컨대, 배터리 전력식 BLE 도어 록)를 위한 저 레이턴시 및 긴 배터리 수명 둘 다가 성취될 수 있다.
결론
다양한 개조들 및 수정들이 전력 최적화를 위해 위에 논의된 기법들에 대해 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예시적인 다중실 건물이 호텔일 수 있다는 것이 위에서 논의되었지만, 스마트 제어 및 에너지 관리 시스템(100)은 노인 하우징 시설들, 병원, 기숙사, 아파트 등과 같은 다양한 다른 유형들의 다중실 건물들에서 사용될 수 있다는 것이 기억되어야 한다. 추가적으로, 하드웨어로 구현될 위에서 제안된 기능의 적어도 일부가 소프트웨어로 구현될 수 있고, 반대의 경우도 마찬가지라는 것이 이해되어야 한다. 일반적으로 기능은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그것들의 다양한 조합들로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현예들은 로직 회로를, 주문형 집적회로들, 및/또는 다른 유형들의 하드웨어 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 소프트웨어 구현예들은 비일시적 전자 디바이스 판독가능 매체(예컨대, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체), 이를테면 휘발성 또는 영구적 메모리, 하드 디스크, 콤팩트 디스크(CD), 또는 다른 유형의 매체에 저장되는 전자 디바이스 실행가능 명령들(예컨대, 컴퓨터 실행가능 명령들)을 포함할 수 있다. 게다가, 결합된 소프트웨어/하드웨어 구현예들이 비일시적 전자 디바이스 판독가능 매체에 저장되는 전자 디바이스 실행가능 명령들, 뿐만 아니라 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트들, 예를 들어, 프로세서들, 메모리들 등 양쪽 모두를 포함할 수 있다. 무엇보다도, 위의 실시예들은 단지 예로서만 취해지는 것을 의미한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (26)

  1. 건물의 방(room)에서의 전개를 위한 결합된 전등 스위치 및 서모스탯으로서,
    상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯의 사용자 인터페이스의 적어도 부분을 디스플레이하기 위한 스크린;
    상기 건물의 상기 방의 복수의 실내 디바이스들 ― 상기 실내 디바이스들은 적어도 기후 제어 디바이스와 조명 디바이스를 포함함 ―, 및 상기 건물의 복수의 방들을 감독하고 제어하는 중앙 호스트 제어기와 통신하도록 구성되는 하나 이상의 네트워크 인터페이스들;
    제어 코드를 실행하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 제어 코드를 저장하도록 구성되는 메모리를 포함하며,
    상기 제어 코드는 실행될 때,
    상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯의 상기 사용자 인터페이스에서의 사용자 입력에 응답하여, 상기 실내 디바이스들 중 하나 이상에 제어 커맨드들을 발행하고,
    상기 중앙 호스트 제어기로부터의 서비스 요청에 응답하여, 상기 실내 디바이스들 중 하나 이상에 제어 커맨드들을 발행하도록 동작 가능한,
    결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 코드는 실행될 때 상기 스크린 상에 상기 실내 디바이스들 중 하나 이상으로부터 상기 네트워크 인터페이스를 통해 수신된 상태 및 환경 정보를 디스플레이하고, 상기 중앙 호스트 제어기에 상기 네트워크 인터페이스를 통해 상기 상태 및 환경 정보의 적어도 부분을 제공하도록 동작 가능한, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  3. 제1항에 있어서, 상기 네트워크 인터페이스는 게스트 모바일 제어 애플리케이션(앱)을 실행하는 게스트 모바일 디바이스와 통신하도록 추가로 구성되고, 상기 제어 코드는 실행될 때,
    상기 게스트 모바일 제어 앱으로부터 서비스 요청과 시간 제한식 인증 키를 수신하고;
    현재 시간에 대해 상기 시간 제한식 인증 키를 검증하고;
    상기 시간 제한식 인증 키의 검증에 응답하여, 상기 실내 디바이스들 중 하나 이상에 제어 커맨드들을 발행하거나 또는 상기 게스트 모바일 제어 앱에 다시 상태 및 환경 정보를 제공하도록 추가로 동작 가능한, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 네트워크 인터페이스들은 적어도 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 또는 무선 국부 영역 네트워크(WLAN)를 사용하여 상기 실내 디바이스들과 통신하도록 구성되는 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들을 포함하는, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 패키지형 단자 에어컨(PTAC)이고 상기 하나 이상의 네트워크 인터페이스들은 서모스탯 제어 배선을 통해 상기 PTAC와 통신하도록 구성되는, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 패키지형 단자 에어컨(PTAC)이고 상기 하나 이상의 네트워크 인터페이스들은 상기 PTAC에 커플링되는 PTAC 모니터 및 제어 모듈과는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)를 통해 통신하도록 구성되는 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들을 포함하는, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  7. 제1항에 있어서, 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 벽내 전기 박스에 장착되고 벽내 교류 전류(AC) 배선으로부터 전력을 끌어오도록 구성되는, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  8. 제1항에 있어서, 상기 실내 디바이스들은 하나 이상의 센서 디바이스들 또는 오디오/비디오(A/V) 및 엔터테인먼트 디바이스들을 포함하고, 상기 하나 이상의 네트워크 인터페이스들은 상기 하나 이상 센서 디바이스들 또는 A/V 및 엔터테인먼트 디바이스들과 통신하도록 구성되는, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  9. 제1항에 있어서, 상기 실내 디바이스들은 상기 방의 배터리 전력식 블루투스 저 에너지(BLE) 도어 록을 포함하고 상기 하나 이상의 네트워크 인터페이스들은 상기 배터리 전력식 BLE 도어 록과는 BLE를 통해 통신하도록 구성되는 하나 이상의 BLE 인터페이스들을 포함하는, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 코드는 실행될 때 상기 하나 이상의 무선 네트워크 인터페이스들을 사용하여,
    협상된 연결 간격을 사용하여 상기 전자 도어 록과는 BLE를 통해 연결을 개통하고;
    광고 간격 ― 상기 광고 간격은 상기 연결 간격보다 더 짧음 ― 으로 BLE를 통해 연결 가능한 광고 송신물들을 전송하고;
    모바일 디바이스에 BLE를 통해 연결을 확립하고;
    상기 배터리 전력식 BLE 도어 록을 잠금하거나 또는 잠금해제하는데 필요한 상기 모바일 디바이스에의 연결을 통한 데이터를 수신하고;
    상기 전자 도어 록을 잠금하거나 또는 잠금해제하기 위해 상기 배터리 전력식 BLE 도어 록과의 상기 연결을 통해 상기 데이터를 포워딩하도록 동작 가능한, 결합된 전등 스위치 및 서모스탯.
  11. 복수의 방들을 갖는 건물을 위한 제어 및 관리 시스템으로서,
    상기 복수의 방들의 각각에 전개되는 결합된 전등 스위치 및 서모스탯 - 각각의 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 상기 각각의 방의 복수의 실내 디바이스들을 제어하도록 구성되며, 상기 복수의 실내 디바이스들은 상기 각각의 방에 적어도 기후 제어 디바이스와 조명 디바이스를 포함함 -;
    상기 건물의 특정 방의 제어들을 허가하는 게스트 모바일 제어 애플리케이션(앱)을 실행하도록 구성되는 모바일 디바이스 - 상기 모바일 앱은, 상기 모바일 앱의 사용자 인터페이스에서의 사용자 입력에 응답하여, 서비스 요청들이 상기 특정 방의 복수의 실내 디바이스들을 제어하기 위해 상기 특정 방의 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯에 전송되게 함으로써 제어를 허가함 -; 및
    상기 건물의 상기 복수의 방들을 감독하고 제어하도록 구성되는 중앙 호스트 제어기 - 상기 중앙 호스트 제어기는 상기 건물의 각각의 방에서의 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯에 대한 네트워크 연결을 갖고 각각의 방의 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯에 서비스 요청들을 발행하고 상기 각각의 방의 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯으로부터 상태 정보를 수신하도록 구성됨 -
    를 포함하는, 제어 및 관리 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 각각의 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯의 사용자 인터페이스의 적어도 부분을 디스플레이하기 위한 스크린을 포함하고, 각각의 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 상기 사용자 인터페이스 상에서 상기 각각의 방의 상기 실내 디바이스들 중 하나 이상으로부터 수신된 상태 및 환경 정보를 디스플레이하고 상기 사용자 인터페이스에서의 사용자 입력에 응답하여 상기 실내 디바이스들 중 하나 이상을 제어하도록 구성되는, 제어 및 관리 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 패키지형 단자 에어컨(PTAC)이고 각각의 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 상기 PTAC에 대한 서모스탯 제어 배선을 통해 또는 상기 PTAC에 커플링된 PTAC 모니터 및 제어 모듈에 대한 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)를 통해 각각의 PTAC를 제어하도록 구성되는, 제어 및 관리 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 패키지형 단자 에어컨(PTAC)이고 각각의 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 상기 PTAC에 대한 서모스탯 제어 배선을 통해 또는 상기 PTAC에 커플링된 PTAC 모니터 및 제어 모듈에 대한 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)를 통해 각각의 PTAC를 제어하도록 구성되는, 제어 및 관리 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 각각의 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 또는 무선 국부 영역 네트워크(WLAN)를 통해 각각의 조명 디바이스를 제어하도록 구성되는, 제어 및 관리 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 게스트 모바일 제어 앱은 시간 제한식 인증 키를 소유하고 있을 때에만 상기 건물의 상기 특정 방의 제어들을 허가하는, 제어 및 관리 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 중앙 호스트 제어기는 복수의 방들 중 각각의 방에 대한 구성, 실시간 스테이터스 및 이력 메트릭들을 저장하는 구성 데이터베이스의 사본을 유지하도록 구성되는, 제어 및 관리 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 상기 인터넷을 통해 상기 중앙 호스트 제어기와 통신하는 클라우드 제어 서비스들 - 상기 클라우드 제어 서비스들은 복수의 방들 중 각각의 방에 대한 구성, 실시간 스테이터스 및 이력 메트릭들을 저장하는 구성 데이터베이스를 유지하도록 구성됨 - 을 더 포함하는, 제어 및 관리 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 게스트 모바일 제어 앱은, 상기 모바일 디바이스로 하여금 상기 특정 방에 있을 때 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯에 서비스 요청들을 전송하게 하고 상기 특정 방으로부터 원격에 있을 때 상기 클라우드 제어 서비스들에 서비스 요청들을 전송하게 함으로써 상기 특정 방의 제어들을 허가하는, 제어 및 관리 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 복수의 방들 중 각각의 방의 실내 디바이스들을 제어하기 위한 포털을 제공하거나, 또는 상기 각각의 방에 대한 구성, 실시간 스테이터스 또는 이력 메트릭들 중 적어도 하나를 디스플레이하도록 구성되는 하나 이상의 구내 직원 디바이스 또는 구외 기업 운영 디바이스들을 더 포함하는, 제어 및 관리 시스템.
  21. 제11항에 있어서, 각각의 방의 상기 실내 디바이스들은 배터리 전력식 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 디바이스를 포함하고, 각각의 방에서의 상기 결합된 전등 스위치 및 서모스탯은,
    협상된 연결 간격을 사용하여 상기 각각의 방의 상기 배터리 전력식 WPAN 디바이스와는 WPAN을 통해 연결을 개통하며;
    광고 간격 ― 상기 광고 간격은 상기 연결 간격보다 더 짧음 ― 으로 상기 WPAN을 통해 연결 가능한 광고 송신물들을 전송하며;
    상기 모바일 디바이스에 상기 WPAN을 통해 연결을 확립하며;
    상기 각각의 배터리 전력식 WPAN 디바이스의 상태를 변경하는데 필요한 상기 모바일 디바이스에의 연결을 통한 데이터를 수신하며;
    상기 각각의 배터리 전력식 WPAN 디바이스의 상기 상태를 변경하기 위해 상기 각각의 배터리 전력식 WPAN 디바이스와는 상기 연결을 통해 상기 데이터를 포워딩하도록 추가로 구성되는, 제어 및 관리 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 배터리 전력식 WPAN 디바이스는 상기 방의 배터리 전력식 블루투스 저 에너지(BLE) 도어 록이고, 상기 상태는 상기 도어 록을 잠금 또는 잠금해제하는 것인, 제어 및 관리 시스템.
  23. 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 디바이스 전력 최적화를 위한 방법으로서,
    에이전트 디바이스에 의해, 협상된 연결 간격을 사용하여 배터리 전력식 WPAN 디바이스와 상기 WPAN을 통한 연결을 개통하는 단계;
    상기 에이전트 디바이스에 의해, 광고 간격 ― 상기 광고 간격은 상기 연결 간격보다 더 ?F음 ― 으로 상기 WPAN을 통해 연결 가능한 광고 송신물들을 전송하는 단계;
    상기 에이전트 디바이스에 의해, 모바일 디바이스에 상기 WPAN을 통해 연결을 확립하는 단계;
    상기 에이전트 디바이스에 의해, 상기 배터리 전력식 WPAN 디바이스를 동작시키는데 필요한 상기 모바일 디바이스에의 상기 연결을 통한 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 배터리 전력식 WPAN 디바이스의 상태를 변경하기 위해 상기 WPAN 디바이스와 상기 연결을 통해 상기 데이터를 포워딩하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 배터리 전력식 WPAN 디바이스는 배터리 전력식 블루투스 저 에너지(BLE) 도어 록인, 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 에이전트 디바이스는 벽내 교류 전류(AC) 배선에 커플링되는, 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 에이전트 디바이스는 결합된 전등 스위치 및 서모스탯인, 방법.
KR1020207028985A 2018-03-09 2019-03-08 제어 및 에너지 관리를 위한 스마트 전등 스위치/서모스탯 KR20200129148A (ko)

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