CN107408273A - 关于建筑物中的设备的历史和实时信息的通信 - Google Patents
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Abstract
可以监视建筑物中的设备的电气使用以将关于设备的操作的信息提供给用户。传送给用户的信息可以包括从服务器检索的历史信息和从功率监视设备接收的实时信息。历史信息可以被传输到用户设备,其中使用从用户设备接收到的标识符来检索历史信息。实时信息可以从功率监视设备接收并传输到用户设备。可以使用不同的网络连接将历史信息和实时信息传输到用户设备,或者可以从不同的服务器将历史信息和实时信息传输到用户设备。
Description
背景技术
除了其它的以外,减少电力使用提供了通过降低向电力公司的支付而节省金钱以及还有通过减少生成电力所需的资源量而保护环境的益处。诸如消费者、企业和其它实体之类的电力用户因此可能期望减少他们的电气使用以实现这些益处。如果用户具有关于他们家庭中和建筑物中什么设备(例如,冰箱、烤箱、洗碗机、炉子以及灯泡)正使用最多的电力和什么动作可用来减少电力使用的信息,则用户可以能够更有效地减少他们的电力使用。
用于个体设备的电力监视器可用于测量单个设备的电力使用。例如,设备可以被插入电力监视器,并且该监视器可以转而被插入墙壁插座。这些监视器可以提供关于它们附接到的一个设备的电力使用的信息,但是利用这些监视器来监视房屋中或建筑物中的所有或甚至许多设备可能是不切实际的,因为这将需要可能是昂贵的大量设备并且还需要显著的人工努力来进行安装。
取代用于单个设备的电力监视器的是,电力监视器可以被安装在电气面板处以同时获得关于许多设备使用的电力的信息。电气面板上的电力监视器是更方便的,因为单个监视器可以提供关于许多设备的聚合使用信息。然而,更难的是提取关于单个设备的电力使用的更特定的信息,因为监视器典型地测量反映许多设备的集体操作的一个信号(或者针对房屋或建筑物的不同区的若干个信号),所述集体操作可能以复杂的方式重叠。从与许多设备的使用对应的电气信号获得关于单个设备的电力使用的信息的过程可以称为解聚。
为了向最终用户提供最大益处,存在对于更准确解聚技术的需要,使得最终用户接收关于个体设备的电气使用的准确信息。还存在对于更快解聚技术的需要,使得最终用户和其它方可以实时地接收关于电气使用的信息。
附图说明
本发明以及对其特定实施例的以下详细描述可以通过参照以下附图来理解:
图1图示了用于执行电气信号的解聚并向用户提供信息的系统的一个示例。
图2图示了功率监视器的一种实现方式的部件。
图3图示了计算用于电气事件的特征的时间线和用于存储这些特征的数据结构。
图4图示了可以与功率监视器一起使用的设备模型的示例。
图5图示了可以用于确定关于设备的信息的搜索图表的示例。
图6图示了用于从功率监视器向用户提供关于设备的信息的架构的示例。
图7A-7G图示了用于向用户提供关于家庭中的设备的信息的示例显示。
图8图示了用于发现家庭中的设备并更新用于家庭中的设备的模型的服务器的一种实现方式的部件。
图9图示了具有来自两个设备的电气事件的电气信号。
图10图示了可以用于发现新设备的发现图表的示例。
图11是示出用于提供关于设备的历史和实时信息的示例实现方式的流程图。
图12是示出向用户呈现关于设备的历史和实时信息的示例实现方式的流程图。
图13是示出用于提供关于设备的实时信息的网络架构的示例实现方式的流程图。
图14是示出确定关于设备事件的信息的示例实现方式的流程图。
图15是示出发现建筑物中的设备的示例实现方式的流程图。
图16是示出用于确定关于设备的信息的确定房屋特定的模型的示例实现方式的流程图。
图17是示出使用诸如搜索图表之类的图表来确定关于设备的信息的示例实现方式的流程图。
具体实施方式
本文中描述的是用于解聚包含关于多个设备的信息的电气信号以获得关于个体设备的电气使用的信息的技术、用于向最终用户有效地呈现该信息的技术、以及用于允许最终用户采取动作(诸如节能)的技术。
图1图示了用于执行对电气信号的解聚并向用户提供涉及设备的信息的系统的一个示例,所述设备正在消耗所述电气信号。将参照家庭中的电力使用来描述图1和其它附图以简化对本文中描述的技术的解释,但是本文中描述的技术等同地适用于其中使用电力的任何环境,包括但不限于企业和商业建筑物、政府建筑物以及其它场地。对家庭的引用自始至终应当理解为涵盖这样的其它场地。
在图1中,电气面板110可以是在许多家庭中典型的电气面板。电气面板110从电力设施接收电力并处理电力,使得电力可以被家庭中的设备使用。典型地,电力是交流电(AC)。例如,电气面板110可以实现分相电功率,其中利用分相变压器将240伏AC电气信号转换成三线分布,所述三线分布具有单个接地和各自提供120伏的两个干线(或支线)。房屋中的一些设备可以使用两个干线之一来获得120伏;房屋中的其它设备可以使用另一个干线来获得120伏;并且再其它设备可以同时使用两个干线来获得240伏。如本领域普通技术人员将理解的那样,本文中意图涵盖诸如用于其它国家或大洲之类的其它电压标准。
可以使用任何类型的电气面板,并且本文中描述的技术不限于分相电气面板。例如,电气面板110可以是单相、双相或三相。这些技术还不限于电气面板110提供的干线的数目。在下文的讨论中,电气面板110将被描述为具有两个干线,但是可以使用任何数目的干线,包括仅单个干线。
图1示出了正在消耗电气面板110提供的电力的设备100。例如,一个设备可以是从第一干线接收电力的电视,另一个设备可以是使用两个干线来接收电力的洗涤机,并且另一个设备可以是从第二干线接收电力的灯泡。
图1示出了功率监视器120,其可以使用关于由电气面板110提供的一个或多个电气信号的信息来执行解聚。例如,功率监视器120可以确定电气面板110(例如,一个或多个干线)输出的电气信号的电压和/或电流水平。可以使用任何可用传感器来确定这些值,并且技术不限于任何特定传感器或可以从传感器获得的任何特定类型的值。
在一个示例中,功率监视器120可以以预定时间间隔或频率(诸如以10MHz)对每个干线的电压信号进行采样,并且以另一间隔或频率(诸如10kHz)对每个干线的电流信号进行采样。电压信号和电流信号可以被直接使用或者可以被组合以确定其它信号,诸如功率信号和组成的或组合的信号,或者其它信号可以具有不同采样率。功率监视器120可以从经采样的信号确定其它值,包括但不限于以下中的任何一个或任何组合:有功功率、无功功率、功率因数、功率质量、视在功率或电压与电流之间的相位。所确定的值可以是均方根(RMS)或峰值。
功率监视器120处理电气信号(诸如电压和电流)以对它们解聚或者以获得关于家庭中的个体设备的信息。例如,功率监视器120可以确定设备事件,诸如确定电视在8:30pm被开启或者确定冰箱的压缩机在10:35am和11:01am启动。功率监视器120可以将关于设备事件的信息传输到其它计算机,诸如服务器计算机140或用户设备150。功率监视器120还可以确定关于家庭中的个体设备使用的功率的实时信息,并将该实时信息传输到其它计算机,诸如服务器计算机140或用户设备150。例如,功率监视器可以按预定间隔(诸如十秒间隔、三秒间隔、一秒间隔或亚秒间隔)确定家庭中的多个设备使用的功率。如本文中所使用的那样,“实时”意指信息在没有显著延迟的情况下被传输到用户。例如,当向用户报告灯泡使用的瓦数时,在测量的若干秒内将信息提供给用户将是实时的。
功率监视器120可以是与电气面板110分离地获得并且由用户或电工安装以连接到电气面板110的设备。功率监视器120可以是电气面板110的部分并且由电气面板110的制造商安装。功率监视器120还可以是电表(诸如由电力公司提供的电表)的部分(例如,与电表集成或者集成到电表中),并且有时称为智能电表。
功率监视器120可以使用任何已知的联网技术来将信息传输到其它计算机。在图1中,功率监视器120被示出具有到路由器130的无线连接,路由器130转而连接到服务器140和用户设备150。可以使用的其它联网技术包括但不限于有线连接、Wi-Fi、NFC、蓝牙以及蜂窝连接。用户设备150不需要在相同的局域网上,并且可以代之以通过诸如蜂窝网络之类的广域网接收信息或者接收经由云计算环境服务的信息。
服务器计算机140可以从功率监视器120接收关于家庭中的设备的信息。例如,服务器计算机140可以接收关于家庭中的设备的设备事件或实时功率使用的信息。诸如出于各种分析目的,服务器计算机140可以存储、进一步处理或者促进信息向最终用户和/或向本文中公开的方法和系统的主机的呈现,所述最终用户包括能量用户、公共事业公司、第三方(例如,追踪或调节能量使用的第三方)。
用户设备150可以是向用户提供信息的任何设备,包括但不限于电话、平板电脑、台式计算机以及可穿戴设备。用户设备150可以例如向用户呈现关于设备事件和实时功率使用的信息。
图1的部件的布置和特定功能仅仅是提供了可以如何实现本文中描述的技术的一个示例,但是其它配置是可能的。例如,功率监视器120可以执行服务器140的所有操作,并且功率监视器120可以直接向用户设备150提供信息。在另一个示例中,功率监视器120可以包括用户设备150的一些或所有功能性,并且用户可以直接与功率监视器120进行交互以获得关于设备事件和功率消耗的信息。
功率监视器
图2图示了功率监视器120的一种实现方式的部件。如上文所指出的那样,功率监视器120可以是单独的设备或者是诸如电气面板110或功率计之类的另一设备的部分。
功率监视器120可以包括计算设备的任何典型部件,诸如一个或多个处理器280、易失性或非易失性存储器270以及一个或多个网络接口290。功率监视器还可以包括任何已知的输入和输出部件,诸如显示器、按钮、拨号盘、开关、键盘以及触摸屏。功率监视器120还可以包括提供特定功能性的多种部件或模块,并且这些部件或模块可以被实现在软件、硬件或其组合中。在下文中,针对功率监视器120的一种示例实现方式描述部件的若干示例,并且其它实现方式可以包括附加部件或者排除下文描述的部件中的一些。
功率监视器120可以包括模拟信号处理部件210。模拟信号处理部件210可以包括获得关于电气面板110中的电气信号的信息的传感器,诸如用于获得电流和电压的传感器。模拟信号处理部件120也可以执行其它操作(诸如对特定频带进行滤波或者执行动态范围压缩),并且可以输出一个或多个模拟信号。
功率监视器120可以包括数字信号处理部件220。数字信号处理部件220可以例如对模拟信号处理部件210输出的模拟信号进行采样和量化。数字信号处理部件220可以处理不同类型的多个模拟信号,并且可以以不同方式处理不同类型的信号。例如,数字信号处理部件220可以接收两个模拟电压信号和两个模拟电流信号,并且向不同信号应用不同采样率和量化方案。数字信号处理部件220也可以执行其它操作(诸如噪声减小或同步)并且输出一个或多个数字信号。
电气事件检测部件230可以从数字信号处理部件220接收一个或多个数字信号,并且检测电气事件以供进一步处理。电气事件包括对电气信号的任何改变,其可以提供关于房屋中的设备的操作或房屋中的设备的功率使用的有用信息。例如,电气事件可以对应于设备的手动操作(诸如用户开启或关闭设备)、设备的自动操作(诸如洗碗机作为其操作周期的部分启动泵)、设备的操作的失效(诸如洗碗机泵的失效)、设备的操作模式的改变(诸如真空吸尘器从“地毯”模式切换到“木地板”模式)、设备的操作水平的改变(诸如烤箱在烹饪温度方面增加)、设备使用的电功率量的改变(诸如电气使用响应于部件的加热或冷却的改变)或者其它设备相关的电气事件。
一些电气事件可以在相对短的时间段内发生或者是瞬时电气事件。例如,开启灯泡可以在短时间段内显著地改变电气信号中的功率或电流的量。其它电气事件可以在更长时间段内发生并且对应于电气信号的更逐渐的改变。例如,空调的风扇可以具有功率或电流的更长且更逐渐的斜升。
电气事件检测部件230可以使用本领域技术人员已知的任何分类技术来实现。在一些实现方式中,可以在机器学习环境中诸如通过使用已经按事件类型标注或分类的数据来训练分类器。在一些实现方式中,可以从房屋获得电气信号,并且可以自动地、半自动地或者手动地标注数据中的特定电气事件。可以通过手动反馈来验证或调整自动或半自动标注。可以通过自动标注或者通过牵涉到其它个体的验证过程来验证手动标注。利用该数据,一个或多个分类器可以被训练成自动识别电气事件。分类器可以包括但不限于神经网络、自组织映射、支持向量机、决策树、随机森林以及高斯混合模型。到分类器的输入可以是数字信号自身或者是从数字信号计算出的特征。分类器可以使用可以被存储在功率监视器120中的电气事件模型200。
在一些实现方式中,电气事件检测部件230可以查找电气信号的值的改变。例如,电气信号的值的大于阈值(伏、安、瓦等)的简单改变可以指示电气事件。值随时间的改变(包括改变速率及其时间导数)也是电气事件的潜在相关的指示器。电气信号的一些改变可以典型地快速发生并且其它改变更逐渐地发生。多个时间标度和多个阈值可以用于标识瞬时事件和较长期事件二者。例如,小于一秒内的5瓦改变可以指示瞬时事件,而多于一分钟内的20瓦改变可以指示较长期事件。
在一些实现方式中,每周期一次地(例如,以典型线上的60Hz的频率)执行电气事件检测。对于每个周期,在给定周期之前和之后的窗可以用于标识电气事件。例如,20-周期窗可以用于检测瞬时事件,而600-周期窗可以用于检测较长期事件。可以针对之前窗和之后窗中的每一个窗计算值(例如,功率),并且可以将值的改变(改变可以是加法改变、乘法改变或者其它度量的改变)与阈值进行比较。阈值对于较短和较长窗可以是不同的,并且阈值对于不同电气测量(功率、安、伏等)可以是不同的。阈值还可以随时间而适配。例如,在电气信号的最近历史指示电气信号中的显著振荡的情况下,阈值可以增加使得电气信号的每个个体振荡不会触发新电气事件。因此,本文中公开的方法和系统考虑动态地改变自动电气事件检测和分类系统中的检测窗和识别阈值中的至少一个,以改进特定类型事件的识别。
对于瞬时电气事件,可以在电气事件发生之后不久通过电气事件检测部件220来检测电气事件。例如,电气事件可以在电气事件发生的20毫秒内被输出。对于瞬时事件,可以快速地检测电气事件,因为用于标识电气事件的信息可以取决于在电气事件周围的短持续时间窗内的电气信号。
对于较长期电气事件,可以显著地在电气事件发生之后通过电气事件检测部件220来检测电气事件。例如,可以在电气事件发生之后若干秒输出电气事件。对于较长期电气事件,检测电气事件所需要的信息可以取决于在电气事件周围的较长持续时间窗内的电气信号。
电气事件中的每一个可以与一个或多个时间相关联。例如,对于瞬时电气事件,时间可以对应于电气事件的开始的大致时间,并且对于较长电气事件,时间可以对应于电气事件的大致中点或者电气事件的起始点和结束点。更一般地,电气事件还可以与以下相关联:起始时间、结束时间、持续时间、电气事件被识别的时间以及从中检测到电气事件的一个或多个干线。电气事件还可以与事件类型相关联。例如,电气事件可以被具体地标识为对应于特定类型的设备,诸如电机、加热元件、用于消费者电子设备的电源、电池充电器、灯等。之后的处理可以使用事件类型用于更高效和/或更准确的处理。
电气事件检测部件230可以针对被处理的每一个电气信号输出电气事件的流。例如,如果数字信号包括两个电压信号和两个电流信号,则输出可以是电气事件的四个单独流。可替换地,输出可以包括针对与第一干线对应的电流信号和电压信号的电气事件的第一流和针对与第二干线对应的电流信号和电压信号的电气事件的第二流。可替换地,所有电气事件可以都被包括在单个流中。
在电气事件检测之后,特征生成部件235可以确定与电气事件对应的特征。这些特征在后续用于从电气事件确定关于设备的信息的处理中可能是有用的。这些特征可以包括用于检测电气事件自身的特征中的一些,并且还可以包括未被用于检测电气事件但是对于后续处理可能是有用的其它特征。本文中描述的技术不限于任何特定特征,并且可以使用本领域技术人员已知的任何特征。特征中的每一个可以针对个体干线或干线的组合被计算。一些特征还可以以不同标度或窗长度被计算。一些特征可以使用“剩余”信号来计算,所述“剩余”信号通过减去在电气事件之前或之后存在的稳态信号特性来计算。一些特征可以涉及对电气信号的较长持续时间的频谱属性的改变。例如,设备的状态可能使能量出现在频谱带中,并且特征可以涉及在该频谱带中的能量或能量的改变。
在一些实现方式中,每一个电气事件可以包括多个特征(例如,大约500个特征),包括但不限于涉及以下的特征:将事件之前的时间段中的功率水平(例如,平均值、中值、最大值、最小值或者前面这些的对数)与事件之后的时间段中的功率水平(例如,平均值、中值、最大值、最小值或者前面这些的对数)进行比较;发动的形状(发动的平均功率、发动的峰值高度、在发动期间的功率改变);一个或多个时间段内的值(例如,平均值、中值、最大值或最小值);频谱(包括在多个谐波处)的实部或虚部在两个不同时间段内的改变;将正弦曲线与信号匹配;信号的最大斜率;信号的相位偏移;在一段时间内信号在周期之间的可变性;信号的指数式衰减的斜率、误差或偏离;启动浪涌的斜率或持续时间;启动浪涌在一段时间内的值(例如,平均值、中值、最大值、或最小值、或前面这些的对数);启动浪涌的峰值高度与启动浪涌之后的最小值的比率;在两个时间段内在频率值或频带处的相位偏离改变;谐波值;谐波值的总幅度;相对于谐波的总幅度的谐波值;以及干线之间的发动时间差。可以从上文描述的任何电气信号计算这些特征,所述电气信号包括但不限于电流、电压和功率信号。也可以在减去基线周期之后对剩余信号计算这些特征中的一些或全部。可以针对任何数目的干线计算这些特征中的一些或全部。
在被分类器处理之前,可以个体地或组合地变换特征。作为个体特征变换的示例,可以替代瓦数测量结果自身或者除了瓦数测量结果自身之外使用瓦数测量结果的对数。作为组合变换的示例,电气信号可以被分解成傅里叶系数的集合或者进行小波分解。此外,可以使用诸如线性和二次判别式以及主分量之类的技术来变换特征的子集。还可以从事件定时的模式(例如,在过去5秒内发生的事件的数目或者特定事件序列,诸如随后是稳态电流消耗的电压尖峰)或者通过将与一个事件相关联的特征与之前或后来发生的另一个事件相加,来推导特征。因此,除了可以根据上文的公开计算的许多个体特征之外,各种序列模式可以被标识和用于分类或者帮助分类。
可以在不同时间处计算针对相同电气事件的不同特征。例如,一些特征可能需要在电气事件周围的电气信号的短窗,并且可以在电气事件被检测到之后不久被计算。其它特征可能需要在电气事件周围的较长窗,并因此特征生成部件235可能需要在生成其它特征之前等待并接收电气信号的附加部分。
例如,第一特征可能需要电气信号的10毫秒窗,第二特征可能需要电气信号的0.5秒窗,并且第三特征可能需要电气信号的5秒窗。图3图示了电气事件的发生、电气事件的检测和电气事件的特征的计算的示例时间线310。图3还图示了电气事件的示例数据结构320。在图3中,在时间t1处生成电气事件。如上文所描述的那样,可以在时间t2处通过电气事件检测部件230来检测电气事件。然后,电气事件检测部件230可以创建用于电气事件的数据结构320并且添加电气事件的时间。注意,在过程中的该点处,可能尚未计算特征并且特征的值可能尚未存在于数据结构320中。在时间t3处,特征生成部件235可以已经接收到足够的电气信号来计算特征1,然后将值1添加到数据结构320。类似地,在时间t4处,特征生成部件235可以生成特征2并将值2添加到数据结构320,并且在时间t5处,生成特征3并将值3添加到数据结构320。
在已经计算了所有特征之前,电气事件的下游处理可以决定处理电气事件。例如,如果期望快速地确定结果,则可以在计算特征1之后处理电气事件,即使不是所有可能信息都可用。如果期望具有最准确的结果,则下游处理可以不发生,直到已经计算了电气事件的所有特征为止。在其它实现方式中,每次计算新特征时,可以对电气事件进行处理并更新分类。
设备事件检测部件240可以接收来自电气事件检测部件230的一个或多个电气事件流和由特征生成部件235计算的特征。设备事件检测部件240可以使用特征来确定关于家庭中的设备的信息,诸如灯开启或者开启的灯使用的功率量。本文中描述的技术不限于设备事件检测部件240的任何特定实现方式,并且在下文中描述了一种示例实现方式。
在一些实现方式中,设备事件检测部件240可以利用电气事件流和一个或多个模型使用搜索过程来确定设备状态改变。搜索过程的一种实现方式在图5中示出,其包括搜索图表510、电气事件流520和瓦特流530。
可以使用的模型的一个示例是转移模型,其描述设备或设备的元件的状态的改变。除了设备改变状态(灯开启或关闭)之外,设备的元件(在洗涤周期期间开启的洗碗机中的泵、冰箱内部的灯、烤箱中的加热元件或风扇等)可以改变状态。为了捕获对设备的元件的改变,可以针对可以改变状态的设备的元件创建转移模型。可以以分层级的方式创建转移模型。在最高级别处,可以针对设备的类别或元件的类别(诸如白炽灯照明元件、荧光照明元件、LED照明元件、加热元件、电机元件、洗碗机、具有一个泵的洗碗机或者具有两个泵的洗碗机)创建转移模型。还可以由特定制造商针对设备或元件的类别(例如,特定制造商的所有洗碗机可以具有共同特征)创建转移模型。还可以由特定制造商针对设备的特定版本(例如,Kenmore 1000洗碗机)创建转移模型。甚至还可以针对特定设备(例如,在100主街处的Kenmore 1000洗碗机)创建转移模型。在通常使用中,Kenmore 1000洗碗机中的“1000”可以称为洗碗机的“型号”,但是为了避免与数学模型混淆,洗碗机的“型号”将替代地称为“版本”。
一些元件可以具有两个状态,诸如关闭状态和开启状态。对于这些元件,可以针对从关闭状态到开启状态的转移创建转移模型,并且反之亦然。对于具有多于两个状态(例如,“关闭”、“低速”和“高速”)的元件,可以针对每一个允许的状态改变创建转移模型。
可以使用任何合适的技术来创建转移模型。在一些实现方式中,可以利用所标注的训练数据(可以自动地、半自动地或手动地利用这些的组合当中的验证和反馈来标注所述训练数据)来创建转移模型。训练数据可以包括从取得自房屋的电气信号(或者可选地,信号自身)提取的电气事件,所述电气事件然后被标注为对应于元件并且根据转移的开始状态和结束状态来标注。可以生成对应于电气事件的特征,并且可以使用本领域技术人员已知的任何分类器来创建转移模型,所述分类器包括但不限于神经网络、自组织映射、支持向量机、决策树、逻辑回归、贝叶斯模型(包括朴素贝叶斯模型)、随机森林以及高斯混合模型。可以以该方式针对每个元件的每个状态改变训练分类器。分类器可以接收作为输入的特征,并且提供电气事件是否对应于元件的状态改变的指示作为输出。功率监视器120可以存储针对元件和状态改变中的每一个的转移模型202。
除了转移模型202之外,其它非转移模型(未在图2中示出)可以用于标识不一定具体地对应于设备或设备的元件的状态的改变的有用电气事件。一种类型的其它模型可以是“噪声”模型。噪声模型可以识别电气信号的与存在但是对于理解设备的操作没用的模式对应的部分。一旦检测到这些模式,可以从电气信号(例如,使用减法)移除它们,并且移除信号的这些没用的部分可以使得转移模型更易于检测设备状态改变。另一种类型的其它模型可以是“操作性”模型。操作性模型可以涉及设备或元件的不一定改变状态但是在处于状态内时展示出变化的电气特性的属性。例如,洗涤机上的电机可以导致多种电气事件而不改变状态。这些所识别的操作特性可以用于检测设备(如下文进一步描述的那样),即使没有状态改变的清楚标识。
模型的另一个示例是描述对设备的操作的相继改变的设备模型。任何合适的模型可以用于设备模型。在一些实现方式中,可以使用有向图表(加权的或未加权的)。在一些实现方式中,有向图表可以允许返回到表示特定状态的节点的循环。在其它实现方式中,有向图表可以是非周期性的,没有返回到特定节点的循环。图4示出了示例有向图表,其中开始状态被标示为“B”,结束状态被标示为“E”,并且两个中间状态被标示为“S1”和“S2”。图4的有向图表可以对应于例如电炉的燃烧器。当人开启电炉的燃烧器时,加热元件可以不持续地消耗功率,并且可以替代地在周期中消耗功率以维持期望温度。在图4中,从状态B到状态S1的转移可以对应于燃烧器的初始激活。电炉可以自动地将加热元件关闭以从状态S1转移到状态S,然后回到开启以从状态S2转移回到状态S1。当人关闭燃烧器时,图表从状态S1转移到状态E。在一些实现方式中,有向图表还可以指示对于从一个状态继续到另一个状态可允许的转移。例如,在图4中,转移HE1(指示加热元件开启)是可允许的从状态B到状态S1的转移,并且转移HE0(指示加热元件关闭)是可允许的从状态S1到状态S2的转移。
类似地,可以针对其它家庭设备构造其它有向图表。例如,可以针对洗碗机的加热元件和泵构造有向图表。进一步地,洗碗机可以具有针对每一个操作模式(“轻洗”、“锅擦洗”等)的不同有向图表。诸如白炽灯泡之类的较简单设备可以具有非常简单的设备模型或者可以完全不具有设备模型。设备模型还可以是分层级的,并且可以针对设备的类别、由特定制造商针对设备的类别、由特定制造商针对设备的特定版本或者针对家庭中的特定设备创建设备模型。功率监视器120可以存储设备模型204,或者可以访问存储在功率监视器120的外部(诸如在云存储环境中)的设备模型204。在一些实现方式中,设备模型还可以包括与不一定牵涉到转移的操作性特性对应的状态。
模型的另一个示例是瓦特模型,其指示设备或元件随时间的预期功率使用。例如,当开启60瓦白炽灯时,可能初始地消耗70瓦,并且根据以特定速率的指数式衰减而随时间转移到60瓦。可以使用任何合适的建模技术来创建用于元件和设备的瓦特模型。例如,可以使用诸如以下的技术:模板、状态机、时间序列分析技术、卡尔曼滤波、回归技术(包括自回归建模)以及曲线拟合技术。
在一些实现方式中,模板可以用于瓦特模型。模板可以表征设备随时间的预期功率使用。例如,模板可以表征在设备被开启之后在每个周期内的功率使用。在一些实现方式中,可以通过具有均值和方差的高斯(或高斯混合模型)来对用于设备的瓦特模型进行建模,所述均值和方差是自设备被开启以来针对每一个周期确定的。在一些实现方式中,瓦特模型还可以被配置使得在一个周期处对功率使用的建模可以取决于来自之前周期的实际或估计的功率使用。例如,瓦特模型可以将当前周期处的功率使用和之前周期处的功率使用之间的差异建模为具有另一个均值和方差的另一个高斯分布。功率监视器120可以存储瓦特模型206或者访问诸如来自云存储环境的在外部存储的瓦特模型206。
模型的另一个示例是先验模型,其指示在给定已知信息的情况下设备或元件将处于特定状态中的似然性。已知信息可以包括任何相关因数,诸如时间、天气、位置、其它设备的状态以及使用历史。先验模型还可以对设备的状态的预期持续时间和设备的状态的重复性进行建模,并且可以从个体用户的使用历史或者集体地从许多用户的使用历史(或者它们的组合)确定此信息。用于填充先验模型的信息的示例可以包括以下:电炉最可能在用餐时间被使用,许多设备可能在半夜被关闭,炉子更可能在冷的时候被开启,灯更可能在日落之后被开启(这取决于位置),厨房灯可能在外面天黑并且烤箱开启的情况下被开启,以及人可能每天早晨在闹钟响起之后在5am处开启卧室灯。可以针对房屋中的每一个设备或设备元件的每一个可能转移创建先验模型。先验模型可以使用所标注的数据来训练并且可以使用任何合适的分类器,诸如神经网络、自组织映射、支持向量机、决策树、贝叶斯模型(包括朴素贝叶斯模型)、线性和非线性回归、随机森林以及高斯混合模型。功率监视器120可以存储用于房屋中的设备和元件中的每一个的先验模型208,并且可以访问外部存储的先验模型208。除来自电气信号的数据之外,先验模型208可以可选地部分地由其它数据源来填充,诸如天气信息、关于日出和日落时间的信息、关于从其它源(例如,通过Wi-Fi或通过云)获取的设备的操作状态的信息、以及来自诸如天气模型之类的其它模型的信息。
以上模型可以在创建搜索图表510中使用,所述搜索图表510指示当电气事件被处理时房屋中的设备的随时间的可能状态。初始地,该图表可以不包含节点或者仅包含初始节点,诸如对应于第一时间的N1。之后,节点N2-N4可以被添加到该图表并且指示房屋中的设备在晚于第一时间的第二时间处的状态。关于节点N2-N4中的哪些节点对应于房屋的实际状态可能存在一些不确定性,并且这些节点中的每一个可以与分数(诸如似然性或概率)相关联。更之后,节点N5-N7可以被添加到该图表并且指示房屋中的设备在晚于第二时间的第三时间处的状态。该图表可以利用附加的边和节点继续到节点N5-N7以外。在一些实现方式中,可以向搜索图表510添加对应于操作性非转移的节点,并且向操作性非转移节点的转移可以不改变任何设备在该节点与之前节点之间的状态。
节点N1示出如连接到节点N1的表格所示出的房屋的初始或当前状态,其中该表格指示房屋中的每一个设备的状态。在该示例中,房屋具有电炉、电视和多个灯泡。在节点N1处,电炉处于来自图4的状态B,电视处于关闭状态,并且存在0个开启的灯泡。在该示例中,房屋中的灯泡彼此未被区分,并且仅记录开启的灯泡的数目。实现方式可以选择仅记录开启的灯泡的数目(而不是标识开启的特定灯泡),因为特定灯泡的状态对于用户而言并不重要。
在图5中,电气事件流520被示出在搜索图表510下方,具有电气事件E1和E2。电气事件E1和E2中的每一个可以包括来自一个电气信号或来自多个电气信号的特征。例如,在导致了电气事件的设备取决于单个干线的情况下,电气事件可以包括从该干线确定的特征。在导致了电气事件的设备取决于两个干线的情况下,电气事件可以包括从两个干线确定的特征。
在设备事件检测部件240接收到电气事件E1时,其处理该电气事件以确定对房屋中的设备的可能状态改变。图5中的节点N2-N4示出响应于E1的可能状态改变。在节点N2处,电炉已经从状态B移动到状态S1,在节点N3处,开启的灯的数目已经从0增加到1,并且在节点N4处,TV已经从关闭状态转移到开启状态。
在设备事件检测部件240接收到电气事件E2时,其处理该电气事件以确定对房屋中的设备的另外的可能状态改变。在图5的示例中:节点N2随后是节点N5,其中电炉从状态S1转移到状态S2;节点N3随后是节点N6和N7,其中N6对应于被开启的第二灯并且N7对应于从状态B转移到状态S1的电炉;以及没有节点跟随节点N4。没有节点可以被添加成跟随节点N4,因为(下文更详细地讨论的)对于N4的分数可能是低的并且期望删减搜索图表的该部分以节省计算。可替换地,没有节点可以被添加成跟随节点N4,因为跟随节点N4的所有可能转移都具有低分数。更一般地,可以使用任何删减技术来从搜索图表510移除节点以减少计算复杂性。例如,用于删减语音识别图表的删减技术也可以被应用于搜索图表510。
搜索图表510的转移或节点可以各自与搜索分数相关联。本文中描述的技术不限于任何特定搜索分数的使用,并且可以使用任何合适的搜索分数。在一些实现方式中,每一个节点可以具有搜索分数,并且搜索分数可以指示沿着从开始(例如,节点N1)到当前节点的路径的所有分数的组合。在一些实现方式中,可以使用转移模型来计算搜索分数。例如,在N1与N2之间,电炉已经从状态B改变为状态S1。使用用于该状态改变的转移模型和电气事件E1,可以计算指示E1是否对应于该转移的转移分数。在一些实现方式中,可以从沿着到当前节点的路径的所有转移分数的组合确定搜索分数。
在一些实现方式中,搜索分数也可以使用其它分数来计算,诸如使用瓦特模型来计算的瓦特分数和使用先验模型来计算的先验分数。例如,对于添加到搜索图表510的每一个节点,可以通过组合针对之前节点的搜索分数、针对当前节点的转移分数、针对当前节点的瓦特分数以及针对当前节点的先验分数,来确定针对该节点的搜索分数。可以使用任何合适的方法从其它分数确定搜索分数。例如,搜索分数可以是其它分数的和、加权和或者乘积。
瓦特流530可以包括针对房屋中的所有设备在特定时间处使用的功率的瓦特值,诸如在瓦特流530中指示的瓦特值W1-W4(瓦特值W1-W4也可以被分解成对应于个体干线的瓦特值和对应于两个干线的同时使用的瓦特值)。瓦特流530可以包括以规则间隔(诸如每个周期一个或者每秒一个)的瓦特值。可以使用用于正在消耗功率的每一个设备的瓦特模型来在当时消耗功率的设备当中分派瓦特值(瓦特值的分派还可以用于向用户提供关于特定设备的功率使用的信息,如下文更详细地解释的那样)。例如,如果总瓦数是65瓦并且节点指示40瓦白炽灯和25瓦白炽灯开启,则40瓦灯将可能被分派40瓦,并且25瓦灯将可能被分派25瓦。
针对节点的瓦特分数可以指示观察到的瓦特值可以由该节点假设的设备状态生成的似然性,并且可以使用瓦特流530和瓦特模型来确定瓦特分数。例如,如果模板用于如上文所描述的瓦特模型,则可以通过在模板的合适周期内最大化高斯模型的联合概率来将瓦特值分派给正在消耗功率的设备。如果针对每一个设备的瓦特值与针对该设备的瓦特模型是成比例的,则瓦特分数将较高,并且如果它们不是成比例的,则分数将较低。在一些实现方式中,瓦特分数可以是设备消耗了所分派的瓦特的联合概率(例如,根据来自模板的高斯模型)。
例如,考虑图5中的W1和W2。在电气事件E1之前,所有设备关闭,因此W1和W2应当大约为0(经受不可归因于特定设备的剩余功率使用)。在电气事件E1之后,单个设备现在正在消耗功率,并且W3应当匹配或者几乎匹配正在消耗功率的设备的预期瓦数。如果W3是300瓦,则与推断出60瓦灯泡开启相对,可能更可能的是电炉开启。在事件E2之后,可以存在消耗功率的两个设备,并且其预期的瓦数和接近于总数的一对设备将取得比其和不接近于总数的一对设备更高的分数。
在一些实现方式中,瓦特分数可以与搜索图表510的在前节点一起被存储。例如,对于节点N2,对于电炉处于状态S1、TV关闭并且没有灯开启的W3和W4的瓦特分数可以与节点N2相关联地存储。如果这些瓦特分数是低的,则N2是正确路径可能是不太可能的,并且可以从图表中删减节点N2。相反地,如果这些瓦特分数是高的,则N2对应于正确路径可能是更可能的。类似地,对于节点N3,针对W3和W4的瓦特分数可以与节点N3相关联地存储。因为没有跟随N4的路径,所以可以没有与节点N4相关联地存储的任何瓦特分数。
还可以使用先验分数来计算搜索分数。如上文所指出的那样,可以针对每一个设备的每一个转移创建先验模型,并且可以通过将已知信息(时间、位置等)输入到先验模型中并且获得对应的先验分数来计算先验分数。
不同的技术可用于选择跟随搜索图表中的现有节点的节点。在一些实现方式中,所有可能的转移总是被添加到搜索图表。尽管这增加了计算复杂性,但是其也可以增加搜索的准确性。在其它实现方式中,仅可能转移的子集将被添加到搜索图表。例如,可以添加对应于三个最高搜索分数的转移,或者可以添加具有高于阈值的搜索分数的所有转移。在一些实现方式中,可以仅将有效转移添加到搜索图表(例如,您不能开启已经开启了的电视)。
设备事件检测部件240实现的搜索可以以不同模式操作以用于实现不同目的。例如,一个模式可以是实时模式,其中搜索被实现为尽可能快地确定对应于电气事件的转移。另一个模式可以是历史模式,其中搜索被实现为具有较高准确性并且具有较高等待时间是可接受的。设备事件检测部件240可以同时实现多个模式或者根据请求来启动和停止个体模式。
在实时模式中,搜索可以被修改为减少在接收电气事件与确定哪个节点或哪些节点要添加到搜索图表510之间的时间量。对搜索的一个修改涉及决定何时处理电气事件。如上文所描述的那样,特征生成部件235可以在不同时间处输出电气事件的特征。对于实时搜索,设备事件检测部件240可以基于较早可用的特征的子集来向搜索图表410添加附加节点,并且忽略直到之后才可用的其它特征。可替换地,设备事件检测部件240可以基于提供足够置信水平的最早特征子集来向搜索图表510添加附加节点。例如,用于电气事件E1的第一特征(或者第一特征集合)可以指示最可能的是,电炉从状态B转移到了状态S1,但是置信水平可能是低的(诸如在阈值以下)。设备事件检测部件240可以选择延迟处理电气事件直到接收到用于电气事件E1的第二特征(或者第二特征集合)。处理具有第一特征和第二特征二者的电气事件可以以较高置信水平(在阈值以上)指示电炉从状态B转移到了状态S1,并且可以响应于处理用于电气事件的第二特征而将节点添加到搜索图表。
附加地,在实时模式中,搜索可以被修改为响应于电气事件而仅添加单个节点。在响应于电气事件而添加节点时,可以仅添加最高得分节点。对于每一个电气事件仅添加单个节点可以减少所需要的计算并且增加速度。
在历史模式中,搜索可以被修改为增加确定设备事件的准确性。对搜索的一个修改可以是在处理电气事件以向搜索图表添加节点之前总是等待电气事件的所有特征。通过等待电气事件的所有特征,设备事件检测部件240可以在决定要将哪些节点添加到搜索图表410之前具有最大量的可用信息。可替换地,搜索可以被修改为基于提供足够置信水平(其中该置信水平高于用于实时搜索的置信水平)的电气事件的特征子集来将附加节点添加到图表。
附加地,在历史模式中,添加到图表的节点的数目可以被增加或者删减阈值可以被减小。通过将更多节点添加到图表并且执行较少删减,更可能的是,设备事件检测部件240将正确地确定针对电气事件的正确转移。
对于实时模式和历史模式二者,可以关于电气事件发生的时间无序地处理电气事件。例如,电气事件E1可以在时间1处发生,并且可以在时间5、10和15处生成特征。电气事件E2可以在时间2处发生,并且可以在时间3、4和5处生成特征。在实时模式中,电气事件E2可以在时间3处被处理并且电气事件E1可以在时间5处被处理,即使电气事件E1首先发生。类似地,在历史模式中,电气事件E2可以在时间5处被处理并且电气事件E1可以在时间15处被处理,即使电气事件E1首先发生。附加地,在一些实现方式中,可以在不同时间处将用于电气事件的节点添加到搜索图表510。例如,响应于电气事件E1,可以基于用于E1的第一特征集合在第一时间处添加N2,并且可以基于用于E1的第二特征集合在第二时间处添加N3。
除了确定设备的状态转移之外,设备事件检测部件240还可以以规则(或不规则)时间间隔确定设备中的每一个使用的功率。例如,设备事件检测部件240可以针对瓦特流530中的每一个瓦特值计算每一个设备使用的功率。如上文所描述的那样,设备事件检测部件240可以在当时是运行的设备当中分派瓦特值(诸如W3)。因为图表的不同节点对应于运行设备的不同集合,所以运行设备当中的功率分派可以被存储在对应节点处,如上文所描述的那样。
设备事件检测部件240因此除了设备事件之外还可以产生个体设备使用的功率的估计。功率监视器120可以将该信息传输到服务器140或用户设备150。
实时架构
在功率监视器120将设备信息传输到服务器140时,功率监视器120与服务器140之间的网络连接的架构可以被配置为增强信息的实时传输。图6示出了系统600的一种实现方式,其具有功率监视器120与两个服务器计算机(标示为API服务器610和监视器桥620)之间的网络连接。另外,用户设备150也可以具有API服务器610与监视器桥620之间的网络连接。API服务器610和监视器桥620可以包括下文针对服务器140描述的任何部件。
在一些实现方式中,通过网络连接传输的信息可以取决于用户当前是否正在诸如经由用户设备150上的app或者通过利用用户设备150查看网页来查看关于设备的信息。在用户没在查看设备信息时,系统600可以在历史模式中操作并且功率监视器120可以不需要提供实时信息。在用户正在查看设备信息时,系统600可以在实时模式中操作并且功率监视器120可以提供实时信息,使得用户总是查看最新信息。
在一些实现方式中,监视器桥620促进实时信息从功率监视器120到用户设备150的传输。为了允许在历史模式与实时模式之间的较快切换,网络连接C1可以是持续网络连接。例如,功率监视器120可以被配置为使得该连接即使在未使用时也被维持。例如,其在上电之后可以自动地连接到监视器桥,并且被配置为使得其要是丢失了到监视器桥620的连接,则其将立即尝试重新建立该连接。诸如连接C2-C4之类的其它连接可以不是持续连接,并且这些连接可以在设备需要传输信息时打开并且在传输完成时(或者此后不久、超时期满时或者按某个其它准则)关闭。
在一些实现方式中,在系统600处于历史模式中时,连接C1将不用于传输信息,即使在功率监视器120与监视器桥620之间维持连接C1。在历史模式中,功率监视器120可以周期性地(例如,每15分钟)打开到API服务器610的连接C2并且提供自上一次经由连接C2的传输以来的经更新的信息。在传输该信息之后,功率监视器120可以关闭连接C2。API服务器610可以存储信息使得其可以之后被用户诸如通过使用用户设备150访问。
在系统600处于历史模式中时,功率监视器120中的设备事件检测部件240进行的搜索也可以在历史模式中操作并且提供关于家庭中的设备的更准确的信息。尽管功率监视器120进行的历史模式搜索可能增加电气事件的发生与关于电气事件的信息的确定之间的延迟(因为功率120仅在周期性的基础上向API服务器610提供信息),但是该历史模式搜索导致的延迟可以是可接受的。
在用户诸如通过打开app或者利用设备150(或某个其它设备)查看网页来访问设备信息时,系统600可以切换到实时模式。在一些实现方式中,监视器桥620向功率监视器120发送指令以开始实时地发送设备信息,并且用户设备150被发送指令以连接到监视器桥620。在功率监视器120接收到指令时,设备事件检测部件240进行的搜索可以开始在实时模式中操作,并且功率监视器120可以将实时设备信息传输到监视器桥620。监视器桥620接收信息并且可以立即将其发送到用户设备150,因此实时信息可以被呈现给用户。监视器桥620可以可选地修改被发送到用户设备150的实时信息或者向被发送到用户设备150的实时信息进行添加。例如,从功率监视器150接收到的实时信息可以包括家庭中的设备的设备标识符但是可以不包括设备名称。监视器桥620可以向实时信息添加设备名称使得信息更容易被用户理解。
在用户例如通过关闭app或者导航到不同网页来停止查看设备信息时,系统600可以切换回到历史模式。在一些实现方式中,监视器桥620可以指示功率监视器停止传输实时信息,并且功率监视器120中的设备事件检测部件240进行的搜索也可以切换回到历史模式。尽管持续连接C1在历史模式中可能未被使用,但是该连接可以保持打开以促进在将来切换回到实时模式。
在一些实现方式中,多于一个监视器桥620可以是可用的,并且功率监视器120和用户设备150可能需要标识要连接到的特定监视器桥。在一些实现方式中,功率监视器120和用户设备150可以查询API服务器610以获得要连接到的监视器桥的地址,并且功率监视器120和用户设备150可以然后使用该地址来连接到监视器桥620。在一些实现方式中,第一监视器桥可能需要指示功率监视器120和用户设备150重新连接到第二监视器桥(例如为了监视器桥的负载平衡或维持)。在第一监视器桥需要指示功率监视器120和用户设备150重新连接到第二监视器桥时,其可以发送断开连接指令连同第二监视器桥的地址,并且功率监视器120和用户设备150可以然后使用该地址来连接到第二监视器桥。
监视器桥620和API服务器610还可以与一个或多个后端服务630交互以向用户设备150和功率监视器120提供服务。后端服务的示例包括向用户设备150提供警报,存储和检索被存储在功率监视器简档804中的关于特定用户或设备的信息(下文讨论),存储从功率监视器接收到的使用数据806(下文讨论),以及向特定功率监视器提供经更新的模型(下文讨论)。
设备信息的呈现
图7A-7G示出了可以基于从功率监视器120接收到的信息而呈现给用户的信息的若干示例。图7A示出了可以与网站的主页或app的初始显示对应的显示700。显示700的顶部701呈现指示房屋中的若干设备的功率使用的若干图形元素702。如所示出的那样,图形元素702是圆圈,但是可以使用任何合适的图形表示。图形元素702的大小、颜色、阴影、高亮或其它特征可以指示对应设备使用的功率量。例如,圆圈的面积可以指示功率量。可替换地,具有相同直径的球体的体积可以对应于功率量。通过使用非线性标度,可以更容易表示具有显著不同的功率使用的设备。在用户设备150正在实时地接收信息的情况下,图形元素702也可以被实时地更新,使得用户在从信息的测量起没有显著延迟的情况下查看信息。在一些实现方式中,图形元素702可以移动或跳动到彼此中以向用户提供视觉上有吸引力的显示。显示的顶部还可以包括房屋中的所有设备使用的总功率703,并且这也可以被实时地呈现。例如,如果用户关闭房屋中的灯,则总功率703可以在没有显著延迟的情况下指示减少的功率。功率值可以对应于在时间间隔(诸如一秒或一个周期)期间消耗的能量的量。
顶部701中呈现的设备可以根据不同准则来选择。例如,在一些实现方式中,顶部701中呈现的设备可以表示消耗最多功率的设备或者可以是由用户选择的设备。在一些实现方式中,用户可以具体地从顶部中的显现中排除一些设备。
在一些实现方式中,在对顶部701中呈现的设备命名中的特异性可以由设备标识的正确性中的置信度来确定,并且分层级模型可以用于确定合适的特异性。在一些实现方式中,分级结构中具有足够置信度的最低级别模型可以用于对设备命名。例如,如果一般的“照明模型”具有足够高的置信分数但是所有更低级别模型(例如,LED照明、白炽灯照明等)不具有足够高的置信分数,则设备可以被命名为灯。然而,如果LED照明模型具有足够的置信分数,则设备可以被命名为LED灯。
显示700的底部704可以将关于设备的设备事件或其它信息呈现为列表项目705。例如,在一些实现方式中,底部704可以呈现已经改变了状态(例如,咖啡机开启)的设备、设备的当前状态(例如,烘干机开启)、关于在一段时间内设备的使用数目的信息(例如,该烘干机在过去一周内已经使用了5次)、用于基于设备的状态改变来创建警报的输入元素(例如,用户可能想要创建警报以知晓洗衣机何时完成从而他或她可以将衣服放入烘干机中)、或者设备已经开启达特定时间段的警告(例如,直发器已经开启达半个小时的警告)。列表的每一个项目可以具有附加信息,诸如与设备事件相关联的时间或涉及设备事件的功率消耗。
在一些实现方式中,用户可以执行查看其它信息的动作。例如,用户可以选择(经由触摸屏触摸或利用鼠标来点击或鼠标悬停)图形元素702之一来查看关于该设备的附加信息。用户可以选择列表项目705以查看关于它们的更多信息。用户可以在一个方向上滑动以看到信息的其它显示。
图7B示出了其中房屋中的设备的状态被示出为列表的另一显示。例如,可以以字母顺序呈现房屋中的所有设备,可以呈现用户选择的设备,或者可以示出除了用户排除的那些设备以外的设备。可以示出关于每一个设备的信息,诸如设备是开启还是关闭或者设备正消耗的功率量。在一些实现方式中,用户可以选择列表项目以看到关于该设备的更多信息。
图7C和7D示出了具有关于个体设备的附加信息的显示的示例。可以例如通过选择图7A或7B中的对应设备来访问这些显示。针对关于设备的信息的显示可以例如包括指示设备类型的名称(例如,洗涤器)、指示设备类型的图标、实际设备的图片、设备的制造商和/或版本、设备在房屋中的位置、设备正消耗的功率量、设备的状态(例如,开启或关闭)、设备被使用的最后时间、设备正被使用的时间长度、可归因于设备的功率使用的百分比、或者在一段时间内设备已经被使用的次数。另外,针对关于设备的信息的显示可以包括用户输入,以允许用户指示设备是否应当显现在其它显示(诸如图7A和7B)上,允许用户获得关于设备的另外的信息(诸如功率使用和涉及设备的过去使用的其它信息),以及允许用户创建涉及设备的警报(例如,设备的状态改变或者是否使设备开启达大于一段时间)。
用户的家庭中的一些设备可能不是可标识的。例如,如果用户购买了新设备,则其可以称为未知设备。未知设备可以在各种显示中与名称“未知设备”和针对图像的问题标记一起被列出。未知设备可能不是可标识的,但是功率监视器120可以能够将其识别为设备并且确定关于其的一些信息,诸如其何时被开启或关闭以及其消耗多少功率。图7E示出了在用户从图7A或7B中选择“未知”或“未知设备”时针对未知设备的示例显示。针对未知设备的显示可以提供关于未知设备的一些信息,诸如其是开启还是关闭以及未知设备正在消耗多少功率。针对未知设备的显示还可以包括用于提供关于未知设备的另外的信息的用户接口,所述另外的信息诸如是名称、设备类型、构造、版本、位置等。
在一些实现方式中,用户可以能够拍摄房屋中的设备的图片或视频,并且对象识别技术可以用于自动地标识用户的设备。例如,用户可以在房屋周围走动并拍摄厨房器具、热水器、炉子、洗涤器、烘干机以及电视的图片或视频以快速地标识房屋中的许多大型器具。还可以要求用户提供房屋中的设备的“巡视(tour)”,接通和切断设备并且通过用户接口表明在改变时改变了哪个设备状态。
在一些实现方式中,可以要求用户帮助标识关于总是开启的设备的信息。一些设备依据它们的性质而总是开启或者几乎总是开启(例如,冰箱、Wi-Fi路由器等),并且其它设备不完全关闭即使在它们对于用户显现为关闭时(例如,电视)。例如,用户可以被指示短暂地拔掉诸如电视和Wi-Fi路由器之类的特定设备,等待一定时间量,然后被指示插入回设备。以此信息,功率监视器120可以确定关于总是开启或者几乎总是开启的设备的电气使用的信息,然后将更有信息量的报告提供给用户。例如,电视的开关电源可以具有特定特性,并且一旦确定了那些特性,功率监视器120可以能够在持续进行的基础上确定关于电视的电气使用的信息。
在一些实现方式中,可以问用户问题以帮助标识房屋中的设备。可以在用户安装功率监视器120之前或者在功率监视器120被安装并且初步数据被收集之后问问题。问题可以处于高级别,诸如关于用户是否拥有特定类型的设备(例如,热水浴缸、水族箱、加湿器等)的是/否问题。问题可以是更特定的并且要求用户提供房屋中的设备的制造商和/或版本。问题还可以涉及要求用户确认功率监视器120是否已经准确地发现了房屋中的设备(在下文中更详细地解释设备发现)。
在一些实现方式中,针对未知设备的显示可以实现用于帮助用户确定未知设备对应于房屋中的哪个设备的过程。例如,针对未知设备的显示可以包含按钮“标识我”(图7E中未示出)。用户可以按(或者按住、轻敲或者任何其它形式的用户输入)该按钮,然后通过开启或关闭房屋中的设备来改变它的状态。功率监视器120然后可以将按钮按压之后不久接收到的电气事件与来自未知设备的电气事件进行比较以确定二者是否相同,并且然后可以在针对未知设备的显示上呈现结果,诸如“是,这是未知设备”或者“不是,那不是未知设备”。以该方式,用户可以重复地试验设备直到确定未知设备。因此,更一般地,用户可以基于功率监视器120做出的确定来验证或否定初始呈现的信息,诸如确认特定设备事实上是烤箱、灯泡等。
在确定未知设备对应于哪个设备之后,用户可以编辑关于设备的信息。例如,在图7E中,用户可以按压编辑按钮706以激活编辑模式(未示出)。在编辑模式中,用户可以输入关于设备的信息,包括但不限于名称、类型、制造商、版本以及位置(房屋的房间或楼层)。用户然后可以第二次按压编辑按钮706以保存改变。
可以呈现给用户的附加信息包括如图7F中所示出的历史功率使用的显示。可以例如通过触摸来自图7A的总功率703的数字来访问该显示。在显示所有设备的历史功率使用中,可以使用任何呈现格式,包括但不限于条形图、线图或数字列表。不同粒度可以是可用的,诸如按小时、按天、按周或按月。例如,图7F按月示出5个月内的功率使用。在一些实现方式中,用户可以改变时间标度,例如通过收缩以示出更大时间标度或展宽以示出更小时间标度。在一些实现方式中,用户可以触摸条形图表中的一个条以获得对应于该条的瓦特数。
个体设备的历史功率使用也可以被呈现给用户,如图7G中所示,其中示出了洗涤器的历史功率使用。图7F中用于呈现针对总体功率使用的历史功率使用的任何技术也可以被应用于呈现个体设备的历史功率使用。
也可以呈现个体设备的相对功率使用以帮助用户理解设备与彼此相比正消耗多少功率。在一些实现方式中,饼形图可以用于示出相对功率使用。例如,可以示出饼形图,其中整个饼形图表示在一段时间(例如,上一个月)内的总功率使用。饼形图可以呈现针对房屋中的每一个设备的切片,并且用户可以触摸个体切片以获得关于该设备或该设备的功率使用的附加信息。在一些实现方式中,大量设备可能导致复杂的饼形图,并且可以呈现设备的类别而不是一些或所有个体设备。例如,可以用针对白炽灯泡的单个切片更换针对所有白炽灯泡的切片。在一些实现方式中,用户可以能够放大饼形图的一部分以更容易查看个体设备的功率消耗。
设备发现和模型更新
前面提供了功率监视器120可以能够如何识别家庭中的设备的设备事件的示例实现方式。然而,可以通过使用特定用于或适配于特定家庭的模型来改进功率监视器120的性能。首先,功率监视器120可以具有对应于家庭中的设备的类型或类别的模型。如果已知家庭包括热水浴缸,则可以将能够确定用于热水浴缸的设备信息的模型添加到功率监视器120。第二,功率监视器可以具有对应于家庭中的设备的特定构造和/或版本的模型。例如,家庭可以具有Kenmore 1000微波炉,并且特定于该微波炉的模型可以被添加到功率监视器120。第三,由于制造差异、家庭中的特定电网以及其它因素,特定制造商和版本的设备在不同家庭中可能不同地操作。功率监视器120可以附加地具有适配于特定家庭中的Kenmore型号1000微波炉的特定操作的模型。
图8图示了用于发现家庭中的新设备并更新用于家庭中的设备的模型的服务器140的一种实现方式的部件。在图8中,部件被示出为在单个服务器计算机上,但是部件可以被分布在多个服务器计算机当中。例如,一些服务器可以实现设备发现,并且其它服务器可以实现模型更新。进一步地,这些操作中的一些可以由功率监视器120或家庭中的其它设备执行。
服务器140可以包括计算设备的任何典型部件,诸如一个或多个处理器880、易失性或非易失性存储器870以及一个或多个网络接口890。服务器140还可以包括任何输入和输出部件,诸如显示器、键盘以及触摸屏。服务器140还可以包括提供特定功能性的多种部件或模块,并且这些部件或模块可以被实现在软件、硬件或其组合中。在下文中,针对一种示例实现方式描述若干部件示例,并且其它实现方式可以包括附加部件或者排除下文描述的部件中的一些。
服务器140可以包括用于发现关于家庭中的设备的信息的设备发现部件810。例如,在功率监视器120首次被安装在家庭中时,其可能不具有关于家庭中的设备的任何信息,或者其可能仅具有关于处于(或可能处于)家庭中的设备的类别的信息但是不具有关于特定设备的信息。设备发现部件810可以接收关于家庭中的电气信号的信息,确定关于家庭中的设备的信息,然后将经更新的模型发送到家庭以供功率监视器120使用。
在一些实现方式中,设备发现部件810可以接收除了关于电气信号的信息以外的其它信息。在功率监视器120连接到家庭网络(有线地或无线地并且具有用户许可)的情况下,功率监视器可以能够确定关于家庭网络上的其它设备的信息。例如,功率监视器可以能够确定关于其连接到的无线路由器的制造商和版本的信息。功率监视器还可以能够确定关于家庭网络上的其它设备的信息,所述其它设备诸如是家庭计算机、移动设备(例如,电话、平板电脑、手表、眼镜)以及涉及家庭自动化或物联网的设备(例如,智能恒温器和用于控制灯、锁、安全系统、摄像头和家庭娱乐系统的其它设备)。功率监视器120还可以能够通过监视其它网络协议(诸如Wi-Fi、NFC、蓝牙和ZigBee)来获得关于家庭中的设备的信息。用户设备150上的app还可以被配置为确定关于本地网络(诸如Wi-Fi、蓝牙和ZigBee)上的设备的信息。设备发现部件810可以接收该关于本地网络上的设备的信息以改进发送到功率监视器120的模型。例如,用于用户的Wi-Fi路由器和用于对用户的特定智能电话充电的设备模型可以被添加到用户的功率监视器,以改进功率监视器确定这些设备的电力使用的能力。
设备发现部件810可以从功率监视器120接收任何相关信息并且接收到的信息可以随时间而变化。例如,在功率监视器120首次被安装在家庭中时,设备发现部件810可以接收家庭中的电气信号的持续流,以确定家庭中的电气信号的特性并发现家庭中的设备。从家庭持续流式传输电气信号可能消耗显著的网络和处理资源并因此可以仅在有限的时间段内被执行。
设备发现部件810可以从功率监视器120接收关于电气事件的信息。在功率监视器120首次被安装在家庭中时,设备发现部件810可以接收关于电气事件的信息的持续流以发现家庭中的设备。当发现设备并且利用附加模型更新了功率监视器120时,可以减少传输到设备发现部件810的关于电气事件的信息。例如,设备发现部件810可以仅接收关于不对应于功率监视器120已知的设备的电气事件的信息。
设备发现部件810还可以接收关于由功率监视器120确定的设备事件的信息。例如,功率监视器120可以确定洗碗机在特定时间处启动并且该信息可以由设备发现部件810接收。该信息可以由设备发现部件810用来更新功率监视器模型和对功率监视器模型进行校正。例如,可能的是,设备事件曾被不正确地确定为洗衣机启动,并且设备发现部件810可以更新模型来减小该错误的似然性以防再次发生。在一些实现方式中,设备发现部件810可以在一个或多个模式中接收搜索图表510的全部或子集。例如,设备发现部件810可以通过搜索图表510接收最佳路径以供历史模式搜索。
设备发现部件810还可以接收由用户生成的信息或由用户提供的反馈。如上文所描述的那样,用户设备150可以提供用户接口,在所述用户接口中请求用户帮助标识房屋中的设备。功率监视器120因此可以提供已经被用户手动地标注的电气信号和/或电气事件。该标注的数据可以用于训练用于该特定用户和其它用户的模型。用户还可以提供校正功率监视器120做出的标识的反馈。例如,功率监视器可能已经将洗碗机标识为Kenmore洗碗机,其中该洗碗机实际上曾是Whirlpool洗碗机。用户反馈可以与电气信号和/或电气事件相组合地使用来改进用于Kenmore和Whirlpool洗碗机二者的模型。
设备发现部件810可以使用设备发现模型800来发现家庭中的设备。设备发现模型800可以包括模型的分级结构。例如,发现模型800可以包括一般地对应于大部分或所有洗碗机的操作的模型、对应于所有洗碗机的子集(例如,具有一个泵的洗碗机或具有两个泵的洗碗机)的模型、一般地对应于特定制造商的洗碗机的大部分或所有版本的模型、以及用于特定制造商的洗碗机的特定版本的模型。以此方式,设备发现部件810可以向功率监视器120提供最佳可用信息。如果用户购买了刚刚发布的洗碗机的版本,则设备发现部件810可能不能够确定洗碗机的版本,但是可以能够确定洗碗机的制造商,或者至少正确地确定设备是洗碗机。在一些实现方式中,设备发现部件810可以使用用于发现新设备的转移模型202和设备模型204,并且在一些实现方式中,设备发现部件810可以使用转移模型202和设备模型204的变型,或者可以使用完全不同的模型。
在一些实现方式中,设备发现部件810接收关于电气事件的信息的流。电气事件的流可以对应于由功率监视器120检测到的所有电气事件或者可以仅包括不对应于之前发现的设备的电气事件。设备发现部件810可以将电气事件的流与一个或多个设备发现模型800进行比较以确定对应于电气事件的设备。设备发现部件810可以将电气事件与所有设备发现模型800进行比较以确定设备,或者可以通过首先确定电气事件对应于洗碗机、然后对应于特定制造商的洗碗机、然后对应于特定制造商的洗碗机的特定版本来以分层级方式继续进行。
在一些实现方式中,设备发现部件810可以使用电气事件流、转移模型和设备模型来创建发现图表。图9示出了具有来自两个设备的电气事件的示例电气信号,并且图10示出了针对图9的电气信号创建的发现图表1000的示例。设备发现部件810可以接收电气信号900并且确定电气信号900中的电气事件,或者可以替代地接收其中在别处确定电气事件的电气事件流。在图9的示例中,电气信号可以大致对应于从电炉的燃烧器和白炽灯泡接收到的电气信号。燃烧器可以由加热元件表示,并且电气事件HE1可以对应于加热元件从关闭状态转移到开启状态,而HE0可以对应于加热元件从开启状态转移到关闭状态。电气事件I1可以对应于白炽灯泡从关闭状态转移到开启状态,而电气事件I0可以对应于白炽灯泡从开启状态转移到关闭状态。电气事件910-980示出了由加热元件和白炽灯泡生成的电气事件的可能序列。
如上文所描述的那样,图4图示了用于电炉的电燃烧器的示例性状态模型。设备发现部件810可以使用电气事件流和图4的设备模型来创建发现图表,以确定电气事件流中的电气事件的序列是否包括燃烧器。
发现图表1000在节点1010处开始,其中节点1010对应于用于电燃烧器的设备模型的初始状态(状态B),并且用菱形来指示状态B。电气事件流中的第一电气事件是电气事件910。转移模型可以用于确定电气事件910对应于转移HE1。例如,这可以通过将所有转移模型应用于电气事件910并选择其转移模型产生最高分数的转移来完成。转移HE1可以与发现图表1000进行比较以确定HE1是否是可允许的从发现图表中的任何当前节点的转移。因为节点1010对应于状态B并且HE1是可允许的从状态B到状态S1的转移,所以节点1011可以被添加到发现图表1000,其中节点1011对应于状态S1并且用实线圆圈来指示。
下一个电气事件是电气事件920,并且转移模型可以用于确定电气事件920对应于转移I1。转移I1不对应于从发现图表1000的节点的任何有效转移,因此没有节点可以响应于电气事件920而被添加。
下一个电气事件是电气事件930,并且转移模型可以用于确定电气事件930对应于转移HE0。转移HE0不是可允许的从节点1010的转移,但是其是可允许的从节点1011的转移。节点1011对应于状态S1,并且HE0是可允许的从状态S1到状态S2和状态E二者的转移。因为这些转移中的二者都被允许,所以两个节点被添加到发现图表1000:节点1012和节点1013。节点1012对应于到状态S2的转移并且用空心圆圈来指示。节点1013对应于到状态E的转移并且用方形来指示。
下一个电气事件是电气事件940,并且转移模型可以用于确定电气事件940对应于转移HE1。如上文那样,HE1是可允许的从节点1010的转移,并因此节点1060可以被添加到发现图表1000,其中节点1060对应于状态S1。电气事件HE1还是可允许的从节点1012的转移,并因此节点1014也被添加到发现图表1000,其中节点1014对应于状态S1。
图10继续示出针对电气事件950-980的可允许转移。针对这些电气事件中的每一个,确定对应转移,并且对于可允许转移将节点添加到发现图表1000。注意,为了清楚起见,用椭圆形指示跟随节点1018、1020、1031、1043、1050、1060和1070的转移。
发现图表1000可以用于标识对应于电气事件流1005的设备。在一些实现方式中,发现图表1000到达设备模型的结束状态指示电气事件的序列可能对应于设备模型的设备。在一些实现方式中,可以考虑附加信息。例如,对应于设备模型的其它信息可以是可用的,诸如设备保持在特定状态中的预期的持续时间和电气事件导致的预期的功率消耗的改变。对于图4的设备模型,设备停留在状态S1中的时间长度可以被限制于1-5秒。对于图10中的从节点1011到节点1050的转移,设备停留在状态S1中的时间长度可以是10秒。因为该持续时间超过可允许的持续时间,所以从节点1011到节点1050的转移可以不是可允许的转移并且可以从发现图表1000中排除该转移。类似地,电气事件导致的功率消耗的改变和任何其它相关因素可以用于确定电气事件的序列是否对应于设备。在创建搜索图表中使用的任何信息也可以与发现图表一起使用。例如,转移分数、瓦特分数和先验分数都可以用于确定电气事件的序列是否对应于设备。
在发现图表1000包括到达设备模型的结束状态的多个路径的情况下,可以选择多个路径之一作为最有可能的对应于设备的实际操作的路径。例如,在图10中,在节点1013、1016、1019和1021处结束的路径都可以对应于针对燃烧器的有效状态转移。其它准则可以用于选择这些路径之一作为最有可能对应于燃烧器的操作的路径。例如,较长路径可以比较短路径优选,因此在节点1019处结束的路径可以比在节点1013和1016处结束的路径优选。附加地,基于设备模型的状态的持续时间,与在1021处结束的路径相比,在节点1019处结束的路径可能更有可能地被考虑。在一些实现方式中,发现图表的到达设备模型的结束状态的每一个路径可以被指派分数。可以使用任何相关信息来计算分数,所述相关信息包括但不限于由转移模型产生的分数、路径长度、状态持续时间约束以及功率约束。具有最高分数的路径然后可以被选择为最有可能的路径。
沿着路径的节点的一致性也可以用于对路径打分或者从到达结束状态的若干路径中选择路径。例如,对于HE1事件的每一个实例,可以预期在该事件期间消耗的功率和/或状态S1中的时间长度对于状态S1的每一次发生是类似的。因此,具有更大一致性的路径可以接收比具有更小一致性的路径更高的分数。
一旦从发现图表1000中确定最有可能的路径,可以从电气事件流1005中移除对应于该最有可能的路径的电气事件。例如,如果最有可能的路径是在节点1019处结束的路径,则从电气事件流1005移除这些电气事件将仅留下电气事件I1 920和电气事件I0 970。然后可以利用另一发现图表1000来处理这些剩下的电气事件以发现另一设备。
为了确定对应于电气事件的序列的设备,可以针对多种设备创建发现图表。在一些实现方式中,首先可以针对设备的类别创建发现图表以在高级别处确定设备是否对应于设备的类别,诸如冰箱、电炉、洗碗机等。在仅一个发现图表到达结束状态的情况下,可以选择对应设备类别。在多于一个发现图表到达结束状态的情况下,可以根据最大分数选择设备类别。在确定设备的类别之后,可以创建附加发现图表以确定关于设备的更特定的信息。例如,可以针对每一个制造商的洗碗机创建发现图表,或者可以针对每一个已知版本的洗碗机创建发现图表。如上文那样,可以通过具有到达结束状态的路径的最高得分发现图表来选择设备。
一旦从电气事件的序列中确定设备,可以选择用于传输到功率监视器120的模型。例如,包含关于所发现的设备的信息的电气事件模型、转移模式、设备模型、瓦特模型、和/或先验模型可以被传输到功率监视器120。
除了发现新设备以外,服务器140还可以更新用于已知设备的模型并适配用于已知设备的模型。可以出于以下多种原因更新模型:研究和开发成果可以确定比之前模型更好地执行的新模型,新模型可以随着新设备变得在市场上可获得而被创建,模型可以被适配于特定设备以计及制造差异,以及模型可以随着设备的电气属性随时间漂移(例如,由设备的磨损或房屋中的电线的质量的改变导致)而被适配。例如,用户可以购买最新版本的Kenmore洗碗机。在服务器140发现该洗碗机时,服务器140可能尚未具有用于最新版本的Kenmore洗碗机的设备模型。服务器140可以向功率监视器120提供用于Kenmore洗碗机的设备模型。之后,在服务器140已经更新了其设备发现模型时,其可以再次执行设备发现以确定Kenmore洗碗机的特定版本并将该设备模型提供给功率监视器120。
服务器140可以存储功率监视器模型802,其可以包括电气事件模型、转移模型、设备模型、瓦特模型以及先验模型。功率监视器模型802可以包括上文讨论的任何类型的模型,包括但不限于:用于设备和元件的类别(例如,洗碗机)的模型,用于特定制造商的设备和元件(例如,Kenmore的洗碗机)的模型,用于特定制造商的设备的特定版本(例如,特定年份的Kenmore版本1000洗碗机)的模型,以及用于特定设备(例如,在100主街处的Kenmore版本1000洗碗机)的模型。这些模型可以随时间被更新并且适配于特定功率监视器用户,如下文所描述的那样。
服务器140可以存储从家庭中的功率监视器接收到的使用数据806。使用数据806可以例如包括:由功率监视器120处理的电气信号、由功率监视器120处理的电气信号的部分、由功率监视器120处理的电气信号的对应于电气事件的部分、从电气信号或电气事件生成的特征、由功率监视器120检测到的设备事件、或者由功率监视器120创建的搜索图表的全部或部分。为了确保最终用户的隐私,可以使该使用数据匿名(移除针对个人标识的信息)和/或将该使用数据在有限的时间段内保留。使用数据806可以用于更新或适配模型,如下文所描述的那样。
服务器140可以存储用于功率监视器的用户的功率监视器简档804。功率监视器简档804可以存储涉及特定用户对功率监视器120的操作以及用户的知识和许可的任何相关数据。可以存储在功率监视器简档中的数据例如包括:功率监视器的购买和/或安装日期、设备发现部件810发现的设备的列表、设备的发现日期、功率监视器的地理位置、驻留在房屋中的人的数目和关于人的人口统计信息、关于聚合的功率使用和个体设备的功率使用的历史信息、以及关于设备事件(诸如设备开启或关闭或者改变状态)的历史信息。
功率监视器简档还可以存储特定于特定用户的模型。如下文所描述的那样,模型可以被更新或适配于特定用户的房屋和用户的房屋中的特定设备。房屋特定的模型可以被存储(或者至该模型的链接可以被存储)在用户的功率监视器简档中。用户的使用数据也可以被存储(或者至该使用数据的链接可以被存储)在用户的功率监视器简档中。使用数据可以由用户标注或者可以由创建用于用户的功率监视器模型的公司自动地标注。该使用数据可以用于创建用于用户的房屋特定的模型,如下文所描述的那样。
模型更新器820-860可以用于更新和适配现有模型以创建更好的房屋无关的模型或创建更好的房屋特定的模型。模型更新器820-860可以在周期性的基础上进行模型更新。在用户获得功率监视器120之后不久,模型更新器820-860可以更频繁地(例如一天一次)操作,因为可以预期从新用户接收数据将允许房屋特定的模型快速地改进。在功率监视器120首次被安装时,所使用的模型可以是更一般的,并且通过收集房屋特定的数据,可以构造更好执行的模型,因为它们是利用来自用户的数据建立的。随着时间流逝,可以较不频繁地更新模型,或者可以在接收到用户可能具有房屋中的新设备的指示时更新模型。在长时间段内收集数据可以一般地允许对房屋无关的模型和房屋特定的模型二者的改进,并且向用户周期性地提供这些模型可以改进性能。
在功率监视器120首次被安装时,其可能不具有任何模型或者可能仅具有应用于设备的类别的一般的模型。例如,初始模型可以包括一般地应用于洗碗机、烤箱、电机、泵以及加热元件的模型。关于用户的房屋中的设备学习得越多,越多特定模型可以被传输到用户的功率监视器。例如,如果学习到用户具有Kenmore版本1000洗碗机,则特定于Kenmore版本1000洗碗机泵和Kenmore版本1000洗碗机电机的模型可以被传输到用户的功率监视器120。进一步地,随着时间流逝,已知设备的电气属性可能随着零件磨损或演进而漂移。因此,可以周期性地更新用于个体设备的房屋特定的模型,使得当设备的属性随时间漂移时房屋特定的模型继续与设备匹配。
电气事件模型更新器820可以创建房屋特定的电气事件模型。房屋可以具有不同的电气特性,包括电气信号中的噪声级别和噪声类型。从房屋接收到的使用数据可以用于创建在检测电气事件中更可靠的房屋特定的电气事件模型。
转移模型更新器830可以创建房屋特定的转移模型。两个同样的设备(在制造商和版本方面)在不同房屋中可能不同地表现。差异可能是由例如以下导致:制造差异(例如,电容器在一个设备中可能具有比在另一个设备中稍微更高的电容)、家庭的特定电气配置(例如,布线质量和来自其它设备的电气干扰)、以及设备年龄(例如,较旧的零件可能具有不同的电气特性)。因为两个同样的设备可能具有不同的电气属性,所以可以通过收集特定于设备的使用数据来创建更好的转移模型。可以使用与房屋无关的模型相同的技术但是利用不同的数据来创建房屋特定的转移模型。可以利用来自许多房屋的数据来创建房屋无关的模型,但是房屋特定的模型可以使用更大量的来自其正被创建用于的房屋的数据。
任何合适的技术可以用于创建房屋特定的转移模型。例如,可以利用一般的数据集合来创建第一模型,可以利用房屋特定的数据来创建第二模型,以及这两个模型可以被内插以创建房屋特定的模型。内插中的每一个模型的权重可以例如取决于可用的房屋特定的数据的量。
设备模型更新器840可以创建房屋特定的设备模型。在使用有向图表来表示设备模型(诸如图4的设备模型)的情况下,有向图表的参数可以被适配以匹配特定设备。例如,用于洗碗机的有向图表对于正常洗涤和锅擦洗洗涤可以具有不同路径。如果一个用户一般使用锅擦洗洗涤并且一般不使用正常洗涤,则针对锅擦洗洗涤的路径概率可以被增加以匹配用户的预期行为。可以调整的其它参数包括与有向图表的不同状态对应的预期持续时间和预期功率使用。
瓦特模型更新器850可以创建房屋特定的瓦特模型。两个同样的设备在不同房屋中可能不同地表现。特定于房屋的使用数据可以用于使用与上文讨论的用于创建房屋无关的模型的技术相同的技术来创建房屋特定的瓦特模型。
先验模型更新器860可以创建房屋特定的先验模型。房屋特定的先验模型可以并入特定于房屋的信息,诸如位置(其指示日照时数和温度)、人的数目、楼层的数目、房间的数目以及建筑物的类型(独栋房屋、出售公寓、出租公寓建筑物等)。该信息可以由用户提供或者从历史使用数据自动地学习到。来自房屋的使用数据也可以用于更好地预测何时可能要使用个体设备。例如,用户的准备去工作时的早晨惯例(开启卧室灯、开启浴室灯、开启淋浴水等)可以被并入先验模型以允许功率监视器更准确地识别这些设备事件。
模型验证器865可以用于在任何经更新的或适配的模型被发送到个体功率监视器设备之前评估它们的性能。新模型仅可以在新模型比旧模型更好执行的情况下才被发送。模型验证器865可以通过对照存储的使用数据(其可以是房屋特定或者房屋无关的)运行经更新的或适配的模型来评估它们。在所存储的使用数据被标注的情况下,可以针对新模型和旧模型二者确定错误度量,并且可以在新模型被发送到个体功率监视器设备之前检验新模型的改进的性能。
应用
用于向用户通知家庭设备使用的以上技术对用户和房屋拥有者提供了许多益处。例如,用户可以通过以下而受益:增加能量效率、接收关于未正确运转的设备的警告以及从远处监视家庭中的设备事件。
理解家庭中的个体设备的能量使用提供了用于改进能量效率的大量机会。可以创建专家系统,所述专家系统接收针对家庭的能量使用信息并且自动地向用户提供他们可以采取来改进能量效率的动作的建议。在一些实现方式中,专家系统可以将当前在家庭中的设备的能量使用与可用的更换设备的能量使用进行比较,并且将设备更换成本与由更换设备提供的减少的能量成本进行比较。例如,专家系统可以确定用户可以采取的最有效的动作是用新型号更换十年的旧冰箱,并且通知用户新冰箱将在18个月内靠能量节约支付其自身的花费。可以通过接收关于哪些给用户的建议被用户实际实现的反馈来进一步改进专家系统。利用该附加反馈,专家系统可以有利于更有可能被用户实现的推荐。附加地,可以向用户通知购买设备的最佳交易并且可以将用户指引到本地或在线商品。
另外,通过收集关于设备的许多不同版本的数据,可以确定关于设备的实际能量使用和效率的信息,并且该信息可以比制造商提供的信息更加准确。然后可以根据效率和提供给用户的该信息来对设备的版本分等级以帮助用户选择新设备。
除了通知用户他们自己的能量使用之外,还可以向他们通知他们的能量使用与特定的人(例如,朋友和亲属)或处于类似情境的其它人(例如,处于相同地理位置具有类似大小的房屋的人)相比如何。通过关于其他人学习关于他们自己的能量使用,用户可以更加受到激励去减少他们的能量使用。在一些实现方式中,时间特定的提醒可以被发送给用户。例如,在7月,可以提醒或通知用户他们比其朋友和亲属使用了更多能量并且提供用于减少空调使用的推荐。
在一些实现方式中,可以使用社交网络和社交联网应用。用户可以在社交网络上张贴关于他们的能量使用、能量使用已经随时间如何改变、以及特定改变在减少能量使用方面的有效性的信息。用户的帖子可以由从功率监视器获得的特定数据支持。可以通过基于能量使用来创建游戏、竞争以及表征有创意的节能方法来提升能量使用。关于多种用户已经如何采取动作来减少能量使用和作为结果的能量节约的信息也可以用于改进例如用于提供节能推荐的专家系统。
理解家庭中的设备的电气能量使用也可以允许用户节省其它资源。例如,理解炉子、烧水器、烘干机、电炉或热水加热器的电气使用可以允许确定这些设备使用的水、油或天然气。例如,在可以通过这些设备的电气属性确定这些设备的制造商和版本的情况下,可以创建模型,所述模型除了确定这些设备的电气使用之外还确定这些设备使用的水、天然气或油的量。可以使用其它数据确定设备使用的水、天然气或油的量,所述其它数据包括但不限于从水、天然气或油账单获得的信息(例如,通过用户手动地输入或者自动地获得)或从诸如公共事业公司之类的其它源获得的使用信息(例如,使用网络爬取技术,使用公共事业公司提供的API从公共事业公司的服务器获得信息,或者从智能水表、智能天然气表或智能油表获得信息)。
本文中描述的用于解聚电气信号的技术还可以被应用于解聚其它类型的信号。可以将传感器放置在水、油和天然气入口上。通过处理天然气信号,例如,可以通过使用上文描述的模型和搜索技术来确定电炉、炉子和热水加热器的天然气使用。对水、油和天然气信号的解聚也可以结合对电气信号的解聚来执行,因为联合解聚可以比个体解聚更好地执行。
在一些实现方式中,功率监视器120可以能够与房屋中的其它设备交互和/或控制房屋中的其它设备。房屋中数目不断增加的设备连接到网络。在这些连接的设备具有API并且功率监视器120可以连接到它们的情况下,功率监视器120可以为了增加的能量节约而控制它们。例如,使用专家系统,可以确定能量节约策略,并且功率监视器120可以控制恒温器、灯或其它设备以直接实现这些能量节约策略。
理解家庭中的特定设备的操作也可以允许对需要维护、被损坏或者可能在不久的将来毁坏的设备的自动标识。随着设备的部件磨损或损坏,这些部件的电气属性可能改变。在一些实现方式中,可以使用诸如转移模型之类的模型来检测这些改变。例如,随着洗碗机的泵劣化,电气属性可能以可预测方式改变。在一些实现方式中,可以针对洗碗机泵的寿命内的各种阶段创建转移模型。随着洗碗机老化,用于旧的且磨损的泵的转移模型可以提供比用于新泵的转移模型更好的匹配。在此发生时,可以将泵可能在不久的将来失效的通告发送给用户。可以附加地通知用户应当执行例行维护以改进设备的能量效率(例如,需要清洁炉子,或者需要在HVAC系统上更换过滤器)、应当执行例行维护以防止设备毁坏、或者洗碗机因为水泵损坏而未在工作。
在一些实现方式中,可以专门创建故障模型以检测已知类型的设备故障或者检测已知类型的故障的已知先兆。对于特定设备或对于设备的类别,可以确定(例如,通过与专家交谈或者收集数据)头等故障或失效模式。对于这些潜在故障中的每一个,可以在逐渐导致故障的时间段内、在故障期间以及在故障之后收集电气信号和事件。该数据然后可以用于创建用于故障检测的一个或多个模型。在一些实现方式中,一个模型可以指示故障可能很快发生,另一个模型可以指示故障现在正在发生,以及另一个模型可以指示故障已经发生了。例如,洗碗机可能已经知道故障或失效模式,诸如电机中的电容器失效或者电机中的轴承失效。模型可以针对这些故障被创建并且被功率监视器120应用于检测它们并通知用户洗碗机未在工作的可能原因。
理解家庭中的设备的操作还允许用户为了信息化目的而监视家庭中的活动,包括他们何时离开,诸如在工作时或在度假中。可以向用户提供关于各种设备的使用的周期性报告(例如,按周)。例如,可以通知用户电视在过去一周内曾被观看达30个小时但是跑步机仅被使用达20分钟。对于监视目的,房屋中的特定活动可能具有重复性模式并且可以构造模型来处理设备事件的序列以确定什么活动正在发生。例如,在房屋清洁工来清洁房屋时,设备使用的序列在每次都可以是类似的。在检测到该模式时,可以发送通告以通知用户房屋清洁工何时到达和离开。在另一个示例中,可以检测并记录孩子对电视的使用,并且可以向父母发送指示孩子每天观看电视多久的通告。可以针对可能是危险或不合乎期望的其它条件发出通告。例如,在去工作后,可以发出曾使烤箱开启或车库门未曾关闭的通告。对于老年人,可以检测与其中需要帮助的紧急情况或情景对应的模式,并且可以向朋友和亲属发出通告以提供帮助。在度假中离开时,可以检测指示有人可能闯进您家中的模式。这些通告(以及本文中提到的任何其它通告)可以被发送到任何设备(包括但不限于用户设备150),并且可以使用电子邮件、文本消息、应用通知或任何其它通信介质被发送。
任何合适的分类技术可以用于检测家庭中与特定情景对应的模式。分类器可以包括但不限于:神经网络、自组织映射、支持向量机、决策树、线性和非线性回归、随机森林以及高斯混合模型。这些分类器可以利用标注的数据来训练。例如,用户可以指示房屋清洁工来过的日子和时间,并且设备事件的这些序列可以被检索和用于训练房屋清洁工检测分类器。这样的模型可以是房屋特定的或房屋无关的。
在一些实现方式中,从功率监视器获得的信息可以与第三方(匿名的或具有用户的许可)共享。例如,电力设施可以受益于理解用户消耗的功率的类型。在许多用户正在安装具有不同负载属性(例如,是电感性而不是电阻性的)新类型的设备(例如,洗碗机)的情况下,则电力设施可以能够改进其服务。
说明性过程
在一些实现方式中,可以如在以下条款中所描述和通过图11图示的那样将关于设备的电力使用的信息传输到用户设备。
1. 一种用于提供关于建筑物中的多个设备的信息的方法,所述方法包括:
从用户设备接受第一网络连接;
从所述用户设备接收标识符;
使用所述标识符从数据存储器检索第一信息,其中所述第一信息包括关于第一设备和第二设备的历史信息;
将所述第一信息传输到所述用户设备;
从功率监视设备接收第二信息,其中所述第二信息包括关于第三设备在第一时间处的功率消耗的实时信息和关于第四设备在所述第一时间处的功率消耗的实时信息;以及
将所述第二信息传输到所述用户设备。
2. 根据条款1所述的方法,还包括:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定设备需要维护或者所述设备的一部分需要被更换;
向所述用户设备传输指示所述设备需要维护或所述设备的所述一部分需要被更换的信息。
3. 根据条款1所述的方法,还包括:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定用于节能的推荐;
将所述推荐传输到所述用户设备。
4. 根据条款3所述的方法,其中,使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定用于节能的推荐包括使用专家系统。
5. 根据条款1所述的方法,还包括:
从所述用户设备接受第二网络连接;
其中将所述第一信息传输到所述用户设备包括使用所述第一网络连接来传输所述第一信息;以及
其中将所述第二信息传输到所述用户设备包括使用所述第二网络连接来传输所述第二信息。
6. 根据条款1所述的方法,其中所述第一信息包括关于所述第一设备的状态改变的信息。
7. 根据条款1所述的方法,其中将所述第二信息传输到所述用户设备包括在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下传输信息。
8. 一种用于提供关于多个设备的信息的系统,所述系统包括:
至少一个服务器计算机,包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述至少一个服务器计算机被配置为:
从第一客户端设备接受第一网络连接;
从所述第一客户端设备接收标识符;
使用所述标识符从数据存储器检索第一信息,其中所述第一信息包括关于第一设备的历史信息;
将所述第一信息传输到所述第一客户端设备;
从第二客户端设备接收第二信息,其中所述第二信息包括关于第二设备在第一时间处的功率消耗的实时信息;以及
将所述第二信息传输到所述第一客户端设备。
9. 根据条款8所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定关于第一建筑物的功率使用与第二建筑物的功率使用之间或者所述第一建筑物在第一时间段内的功率使用与所述第一建筑物在第二时间段内的功率使用之间的比较的信息;
向所述用户设备传输关于所述比较的信息。
10. 根据条款8所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定包括所述多个设备的建筑物中的事件的发生;
传输关于所述事件的信息。
11. 根据条款10所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为将关于所述事件的信息作为通告传输到设备。
12. 根据条款8所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机包括第一服务器计算机和第二服务器计算机,所述第一信息由所述第一服务器计算机传输,并且所述第二信息由所述第二服务器计算机传输。
13. 根据条款8所述的系统,其中所述第一信息的至少一部分之前曾从所述第二客户端设备接收。
14. 根据条款8所述的系统,其中在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下将所述第二信息传输到所述第一客户端设备。
15. 一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质,所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行包括以下的动作:
使用网络接口来建立第一网络连接;
使用所述网络接口来建立第二网络连接;
经由所述第一网络连接接收第一信息,其中所述第一信息包括关于第一设备的历史信息;以及
经由所述第二网络连接接收第二信息,其中所述第二信息包括关于第二设备在第一时间处的功率消耗的实时信息。
16. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括向用户呈现所述第一信息和所述第二信息的动作。
17. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中所述第一网络连接是与第一服务器计算机的连接,并且所述第二网络连接是与第二服务器计算机的连接。
18. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中所述第一信息包括关于所述第一设备的状态改变的信息。
19. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下接收所述第二信息。
20. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
接收用于节能的推荐;以及
向用户呈现所述推荐。
21. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
经由所述第一网络连接接收第三信息,其中所述第三信息包括关于所述第二设备的历史信息;以及
经由所述第二网络连接接收第四信息,其中第四信息包括关于所述第一设备在所述第一时间处的功率消耗的实时信息。
图11是示出用于提供关于设备的历史和实时信息的示例实现方式的流程图。注意,图11的步骤(以及下文描述的其它流程图的步骤)的排序是示例性的,并且其它顺序是可能的。在步骤1110处,在服务器与第一客户端设备之间创建网络连接。服务器可以是例如服务器140、API服务器610或监视器桥620。第一客户端设备可以是例如用户设备150。网络连接可以由服务器或第一客户端设备发起。第一客户端设备可以将标识符传输到服务器,所述标识符诸如是用户ID、房屋ID或设备ID。在步骤1120处,服务器获得关于诸如与第一客户端设备相关联的房屋或建筑物中的设备之类的设备的历史信息。可以使用标识符从数据库中检索历史信息。历史信息可以包括关于设备的过去操作的任何信息(例如,建筑物或建筑物中的个体设备的历史功率使用、建筑物中的设备的设备事件)或者可以从经处理的电气信号导出的任何其它信息,如上文所描述的那样。在一些实现方式中,其它信息可以被传输到第一客户端设备,如上文所描述的那样,诸如用于节省功率的推荐、设备的维护、在建筑物中发生的事件以及功率使用的比较。功率使用的比较可以使用来自第一建筑物中的第一功率监视器的信息和来自第二建筑物中的第二功率监视器的信息在两个建筑物(例如,两个家庭)之间进行。比较还可以针对在两个时间段(诸如第一月和第二月)内的单个建筑物进行。在步骤1130处,历史信息被传输到第一客户端设备。第一客户端设备可以向用户呈现历史信息。在步骤1140处,该服务器或另一个服务器(诸如监视器桥620)可以从第二客户端设备接收关于设备的实时功率消耗的信息。第二客户端设备可以是功率监视器120。在步骤1150处,关于设备的功率消耗的实时信息被传输到第一客户端设备。可以使用与步骤1130相同的网络连接或不同网络连接来执行该传输。历史信息和实时信息可以是关于相同设备集合、两个完全不同的设备集合或者重叠的设备集合。例如,历史信息可以是关于冰箱和炉子,并且实时信息可以是关于灯泡和冰箱。网络连接可以是即使在未使用时其也被维持的持续连接。
在一些实现方式中,可以如在以下条款中所描述的那样和如在图12中所图示的那样将关于设备的电力使用的信息呈现给用户。
1. 一种用于在用户设备上呈现关于多个设备的电力使用的信息的方法,所述方法包括:
接收与第一设备的功率消耗对应的第一功率消耗信息和与第二设备的功率消耗对应的第二功率消耗信息,其中所述第一功率消耗信息和所述第二功率消耗信息对应于基本上在第一时间处的功率消耗;
使用与所述第一功率消耗信息对应的第一图形表示和与所述第二功率消耗信息对应的第二图形表示,在所述用户设备的显示器的第一部分上呈现第一功率信息和第二功率信息;
接收与第三设备的设备状态的改变对应的第一设备事件信息和与第四设备的设备状态的改变对应的第二设备事件信息;以及
在所述设备的所述显示器的第二部分上呈现所述第一设备事件信息和所述第二设备事件信息。
2. 根据条款1所述的方法,其中所述第一图形表示包括所述第一设备的名称,所述第一图形表示包括圆圈,并且所述圆圈的面积对应于所述第一功率信息。
3. 根据条款1所述的方法,其中所述第一功率消耗信息对应于由所述第一设备在第一时间间隔期间消耗的能量的量、在所述第一时间间隔期间的峰值功率消耗、或者在所述第一时间间隔期间的平均功率消耗。
4. 根据条款1所述的方法,还包括:
接收与所述第一设备的功率消耗对应的第三功率消耗信息和与所述第二设备的功率消耗对应的第四功率消耗信息,其中所述第三功率消耗信息和所述第四功率消耗信息对应于基本上在第二时间处的功率消耗;
修改所述第一图形表示以对应于所述第三功率消耗信息;以及
修改所述第二图形表示以对应于所述第四功率消耗信息。
5. 根据条款1所述的方法,其中在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下接收所述第一功率消耗信息。
6. 根据条款1所述的方法,其中呈现所述第一设备事件信息和所述第二设备事件信息包括以时间顺序呈现所述第一设备事件信息和所述第二设备事件信息。
7. 根据条款1所述的方法,其中所述第一设备事件信息包括第一时间和所述第三设备的名称。
8. 根据条款1所述的方法,其中所述第一设备事件信息包括以下中的至少一个:所述第一设备曾被开启的指示、所述第一设备曾被关闭的指示、所述第一设备在第一时间段内被使用了的次数、所述第一设备已经完成了任务的指示、所述第一设备已经开启的时间量、对于用户利用所述第一设备来节能的建议动作、所述第一设备需要维护的指示、所述第一设备应当被更换的指示、或者所述第一设备的部件被损坏的指示。
9. 根据条款1所述的方法,还包括:
接收与所述第三设备的功率消耗对应的第三功率消耗信息和与所述第四设备的功率消耗对应的第四功率消耗信息,其中所述第三功率消耗信息和所述第四功率消耗信息对应于基本上在第一时间处的功率消耗;以及
接收与所述第一设备的设备状态的改变对应的第三设备事件信息和与所述第二设备的设备状态的改变对应的第四设备事件信息。
10. 一种用于呈现关于多个设备的电力使用的信息的用户设备,所述设备包括:
网络接口;
显示器;
至少一个处理器;
至少一个存储器,其存储处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在被所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器:
经由所述网络接口接收与第一设备的功率消耗对应的第一功率消耗信息,其中所述第一功率消耗信息对应于基本上在第一时间处的功率消耗;
使用与所述第一功率消耗信息对应的第一图形表示在所述显示器上呈现所述第一功率消耗信息;
经由所述网络接口接收与所述第一设备的功率消耗对应的第二功率消耗信息,其中所述第二功率消耗信息对应于基本上在第二时间处的功率消耗;
修改所述第一图形表示以对应于所述第二功率消耗信息。
11. 根据条款10所述的用户设备,其中在没有显著延迟的情况下接收所述第一功率消耗信息和所述第二功率信息。
12. 根据条款10所述的用户设备,其中所述第一功率消耗信息对应于电气信号的第一时间段,所述第二功率消耗信息对应于所述电气信号的第二时间段,并且其中所述第二时间段紧跟随所述第一时间段。
13. 根据条款10所述的用户设备,其中在所述第一时间的一秒内呈现所述第一功率消耗信息。
14. 根据条款10所述的用户设备,其中所述第一图形表示包括圆圈,并且其中所述圆圈的面积对应于所述第一功率消耗信息。
15. 根据条款10所述的用户设备,其中所述至少一个存储器存储处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在被所述至少一个处理器执行时还使所述至少一个处理器:
经由所述网络接口接收由多个设备基本上在所述第一时间处消耗的第一瓦特数;
在所述显示器上呈现所述第一瓦特数;
经由所述网络接口接收由所述多个设备基本上在所述第二时间处消耗的第二瓦特数;以及
在所述显示器上呈现所述第二瓦特数。
16. 一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质,所述计算机可执行指令在被执行时使一个或多个处理器执行包括以下的动作:
接收与第一设备的功率消耗对应的第一功率消耗信息,其中所述第一功率消耗信息对应于基本上在第一时间处的功率消耗;
使用与所述第一功率消耗信息对应的第一图形表示在显示器上呈现所述第一功率消耗信息;
接收第一用户输入;以及
响应于接收到所述第一用户输入,呈现与第一时间段对应的第一历史功率消耗信息和与第二时间段对应的第二历史功率消耗信息。
17. 根据条款16所述的非瞬态计算机可读介质,其中所述第一用户输入包括请求关于所述第一设备或多个设备的历史功率消耗信息。
18. 根据条款16所述的非瞬态计算机可读介质,其中呈现与第一时间段对应的第一历史功率消耗信息和与第二时间段对应的第二历史功率消耗信息包括呈现条形图或线图中的至少一个。
19. 根据条款16所述的非瞬态计算机可读介质,其中所述第一时间段对应于天、周、月或年。
20. 根据条款16所述的非瞬态计算机可读介质,所述动作还包括:
接收与所述第一设备的功率消耗对应的第二功率消耗信息,其中所述第二功率消耗信息对应于基本上在第二时间处的功率消耗;
修改所述第一图形表示以对应于所述第二功率消耗信息。
21. 根据条款16所述的非瞬态计算机可读介质,所述动作还包括:
接收第二用户输入;以及
响应于接收到所述第二用户输入,呈现与第一设备使用的功率的比例对应的第三历史功率消耗信息和与第二设备使用的功率的比例对应的第四历史功率消耗信息。
图12是示出向用户呈现关于设备的历史信息和实时信息的示例实现方式的流程图,其可以例如由用户设备150执行。在步骤1210处,接收关于多个设备的功率消耗的实时信息。例如,可以经由监视器桥620从功率监视器120接收该信息。可以以规则间隔(诸如每秒或每个电气周期)接收实时信息,并且实时信息可以对应于在一定时间间隔内消耗的瓦特数。关于功率消耗的实时信息可以基本上对应于第一时间。例如,信息可以涉及在一定时间段内使用的能量、在一定时间段内的平均功率或者在一定时间段内的峰值功率。信息的时间可以大致(经受定时方面的小误差和不确定性)对应于时间段的开始、中间或结束或者对应于时间范围。在步骤1220处,图形表示被显示来向用户指示功率消耗信息。例如,可以显示诸如圆圈之类的图形表示,其中每一个圆圈对应于设备并且可以实时更新圆圈。在步骤1230处,接收关于设备事件的历史信息。与设备事件对应的设备可以是与步骤1210相同的设备或者是与步骤1210相同的设备中的一些或者可以是不同设备,并且设备事件可以包括上文描述的任何信息。在步骤1240处,在显示器上诸如通过呈现设备事件的时间顺序列表来呈现关于设备事件的信息。在步骤1250处,用户可以提供用户输入,诸如在图形元素或设备事件上触摸/点击,以获得关于功率消耗的历史信息。例如,可以呈现指示一个或多个设备在一段时间内的功率消耗的条形图,或者可以呈现指示一个或多个设备的相对功率消耗的饼形图。
在一些实现方式中,可以如在以下条款中描述和在图13中图示的那样使用网络架构来将关于设备的电力使用的信息传输到用户设备。
1. 一种用于提供关于建筑物中的多个设备的信息的方法,所述方法由所述建筑物中的功率监视设备执行并且包括:
在所述功率监视设备与第一服务器计算机之间建立第一网络连接,其中所述第一网络连接在未使用时被维持;
使用电气信号来确定第一设备事件发生了,其中所述电气信号包括电压信号、电流信号、功率信号或无功功率信号中的至少一个;
使用第二网络连接来将关于所述第一设备事件的信息传输到第二服务器计算机,其中所述第二网络连接在传输关于所述第一设备事件的信息之后被关闭;
经由所述第一网络连接从所述第一服务器接收提供关于所述建筑物中的所述多个设备的功率消耗的实时信息的请求;
确定关于所述多个设备在第一时间处的功率消耗的信息;
经由所述第一网络连接向所述第一服务器传输关于所述多个设备的功率消耗的信息;
经由所述第一网络连接从所述第一服务器接收停止提供关于所述建筑物中的所述多个设备的功率消耗的实时信息的请求;以及
维持与所述第一服务器的所述第一网络连接。
2. 根据条款1所述的方法,其中所述第一设备事件对应于所述多个设备中的从开启状态转移到关闭状态或从关闭状态转移到开启状态的设备。
3. 根据条款1所述的方法,其中使用电压传感器或电流传感器中的至少一个来获得所述电气信号。
4. 根据条款1所述的方法,其中关于所述多个设备在第一时间处的功率消耗的信息包括所述第一设备在一段时间内消耗的能量的量。
5. 根据条款1所述的方法,还包括:
从所述第一服务器计算机接收断开连接并连接到第三服务器的请求;
将至所述第一服务器的所述第一连接断开连接;以及
在所述功率监视设备与所述第三服务器计算机之间建立第三网络连接,其中所述第三网络连接在未使用时被维持。
6. 根据条款1所述的方法,其中传输关于所述多个设备的功率消耗的信息包括在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下传输所述信息。
7. 根据条款1所述的方法,其中:
确定第一设备事件发生了包括使用第一处理模式来处理来自所述电气信号的电气事件;以及
确定关于所述多个设备在第一时间处的功率消耗的信息包括使用第二处理模式来处理来自所述电气信号的电气事件。
8. 一种用于提供关于建筑物中的多个设备的信息的系统,所述系统包括:
第一服务器计算机,其包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述第一服务器计算机被配置为:
从第一客户端计算机接受第一网络连接,其中所述第一网络连接在未使用时被维持,
从第二客户端计算机接受第二网络连接;
向所述第一客户端计算机传输提供关于所述建筑物中的所述多个设备的功率消耗的实时信息的请求,
从所述第一客户端计算机接收第一信息,其中所述第一信息对应于所述多个设备在第一时间处的功率消耗,
向第二客户端计算机传输所述第一信息,
向所述第一客户端计算机传输停止提供实时信息的请求,
关闭所述第二网络连接,以及
维持所述第一网络连接。
9. 根据条款8所述的系统,还包括第二服务器计算机,其包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述第二服务器计算机被配置为:
从所述第一客户端计算机接受第三网络连接,
从所述第一客户端计算机接收第二信息,以及
关闭所述第三网络连接。
10. 根据条款8所述的系统,其中所述第一服务器计算机还被配置为在所述第一信息被传输到所述第二客户端计算机之前修改所述第一信息。
11. 根据条款8所述的系统,其中所述第一客户端计算机包括从电气面板接收电气信号的功率监视器,并且所述第二客户端计算机是用户设备。
12. 根据条款8所述的系统,还包括第三服务器计算机,其中所述第一服务器计算机还被配置为向所述第一客户端计算机传输与所述第一服务器计算机断开连接并连接到所述第三服务器计算机的指令。
13. 根据条款8所述的系统,其中所述第一服务器还被配置为在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下向所述第二客户端计算机传输所述第一信息。
14. 一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质,所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行包括以下的动作:
在设备与第一服务器计算机之间建立第一网络连接,其中所述第一网络连接在未使用时被维持;
经由所述第一网络连接从所述第一服务器接收提供关于所述建筑物中的所述多个设备的功率消耗的实时信息的请求;
确定关于所述多个设备在第一时间处的功率消耗的信息;
经由所述第一网络连接向所述第一服务器传输关于所述多个设备的功率消耗的信息;
经由所述第一网络连接从所述第一服务器接收停止提供关于所述建筑物中的所述多个设备的功率消耗的实时信息的请求;以及
维持与所述第一服务器的所述第一网络连接。
15. 根据条款14所述的计算机可读介质,其中处理器可执行指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
使用电气信号来确定第一设备事件发生了;
建立与第二服务器计算机的第二网络连接;
使用所述第二网络连接来将关于所述第一设备事件的信息传输到所述第二服务器计算机;以及
关闭所述第二网络连接。
16. 根据条款14所述的计算机可读介质,其中使用电压传感器或电流传感器中的至少一个来获得所述电气信号。
17. 根据条款14所述的计算机可读介质,其中关于所述多个设备在第一时间处的功率消耗的信息包括所述第一设备在一段时间内消耗的能量的量。
18. 根据条款14所述的计算机可读介质,其中处理器可执行指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
从所述第一服务器计算机接收断开连接并连接到第三服务器计算机的请求;
将至所述第一服务器的所述第一网络连接断开连接;以及
在所述设备与所述第三服务器计算机之间建立第三网络连接,其中所述第三网络连接在未使用时被维持。
19. 根据条款14所述的计算机可读介质,其中处理器可执行指令使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下传输关于所述多个设备的功率消耗的信息。
20. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中处理器可执行指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
确定第一设备事件发生了包括使用第一处理模式来处理来自电气信号的电气事件;以及
确定关于所述多个设备在第一时间处的功率消耗的信息包括使用第二处理模式来处理来自所述电气信号的电气事件。
图13是示出用于提供关于设备的实时信息的架构的示例实现方式的流程图。在步骤1310处,在客户端设备与服务器计算机之间建立网络连接。例如,在功率监视器120与服务器140或监视器桥620之间。第一网络连接可以是在未使用时其被维持的持续网络连接。在步骤1320处,在客户端设备与第二服务器计算机之间建立第二网络连接。例如,在功率监视器120与服务器140或API服务器610之间。在步骤1330处,客户端设备可以确定关于设备事件的信息(诸如上文讨论的任何设备事件信息),并且使用第二网络连接来将该信息传输到第二服务器。如上文所描述的那样,可以周期性地发送设备事件信息,并且可以在传输设备事件信息之后终止第二网络连接。在步骤1340处,第一服务器可以向客户端设备传输提供实时信息的请求,所述实时信息诸如是关于多个设备的功率消耗的实时信息或者关于设备事件的实时信息。在步骤1350处,客户端设备可以将所请求的实时信息传输到第一服务器。在步骤1360处,第一服务器可以向客户端设备传输停止传输实时信息的请求。在步骤1370处,客户端设备可以停止传输实时信息,但是维持与第一服务器的第一网络连接,如上文所描述的那样。
在一些实现方式中,可以如在以下条款中所描述和在图14中所图示的那样确定设备事件。
1. 一种用于确定建筑物中的设备的状态改变的方法,所述方法由所述建筑物中的监视设备执行,所述方法包括:
接收电气信号,其中所述电气信号对应于多个设备的电气使用,并且其中所述电气信号包括电压信号、电流信号、功率信号或无功功率信号中的至少一个;
标识所述电气信号中的电气事件,其中所述电气事件对应于第一时间;
使用所述电气信号的第一部分来计算第一特征,其中所述第一部分包括所述第一时间;
使用所述电气信号的第二部分来计算第二特征,其中所述第二部分包括所述第一时间并且其中所述第二部分的结束时间比所述第一部分的结束时间晚;
执行第一处理,包括:
使用所述第一特征和模型来计算第一分数,其中所述模型对应于一个或多个设备和所述一个或多个设备的状态改变,并且其中计算所述第一分数不使用所述第二特征,以及
使用所述第一分数来选择第一设备和第一状态改变;
以及
执行第二处理,包括:
使用所述第一特征、所述第二特征和所述模型来计算第二分数,以及
使用所述第二分数来选择(i)所述第一设备和所述第一状态改变或者(ii)第二设备和第二状态改变。
2. 根据条款1所述的方法,其中标识所述电气信号中的电气事件包括:计算所述电气信号在所述第一时间之前的第一窗内的第一值,计算所述电气信号在所述第一时间之后的第二窗内的第二值,以及将所述第一值与所述第二值进行比较。
3. 根据条款1所述的方法,其中在所述电气信号的所述第二部分的结束时间之前计算所述第一特征。
4. 根据条款1所述的方法,其中:
所述第一处理还包括向第一服务器计算机传输关于所述第一设备和所述第一状态改变的第一信息;以及
所述第二处理还包括向第二服务器计算机传输关于(i)所述第一设备和所述第一状态改变或(ii)所述第二设备和所述第二状态改变的第二信息。
5. 根据条款1所述的方法,其中所述第一处理还包括使用转移模型和有向图表来计算所述第一分数,所述转移模型对应于所述第一设备的元件的状态改变,所述有向图表描述所述第一设备的多个状态改变。
6. 根据条款1所述的方法,其中所述第一处理还包括通过生成具有多个节点的有向图表来选择所述第一设备和所述第一状态改变,其中所述图表的第一节点对应于所述第一设备和所述第一状态改变。
7. 根据条款4所述的方法,其中所述第一处理还包括在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下将所述第一信息传输到所述第一服务器。
8. 一种用于确定建筑物中的设备的状态改变的监视设备,所述设备包括:
至少一个处理器;
至少一个存储器,其存储处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器:
接收电气信号,其中所述电气信号对应于多个设备的电气使用;
标识所述电气信号中的电气事件,其中所述电气事件对应于第一时间;
使用所述电气信号的第一部分来计算第一特征,其中所述第一部分包括所述第一时间;
使用所述电气信号的第二部分来计算第二特征,其中所述第二部分包括所述第一时间并且其中所述第二部分的结束时间比所述第一部分的结束时间晚;
执行第一处理,包括:
使用所述第一特征来计算第一分数,其中计算所述第一分数不使用所述第二特征,以及
使用所述第一分数来选择第一设备和第一状态改变;以及
执行第二处理,包括:
使用所述第一特征和所述第二特征来计算第二分数,以及
使用所述第二分数来选择(i)所述第一设备和所述第一状态改变或者(ii)第二设备和第二状态改变。
9. 根据条款8所述的监视设备,其中所述至少一个处理器通过以下来标识所述电气信号中的电气事件:计算所述电气信号在所述第一时间之前的第一窗内的第一值,计算所述电气信号在所述第一时间之后的第二窗内的第二值,以及将所述第一值与所述第二值进行比较。
10. 根据条款8所述的监视设备,其中在所述电气信号的所述第二部分的结束时间之前计算所述第一特征。
11. 根据条款8所述的监视设备,其中:
所述第一处理还包括向第一服务器计算机传输关于所述第一设备和所述第一状态改变的第一信息;以及
所述第二处理还包括向第二服务器计算机传输关于(i)所述第一设备和所述第一状态改变或(ii)所述第二设备和所述第二状态改变的第二信息。
12. 根据条款8所述的监视设备,其中所述第一处理还包括使用转移模型和有向图表来计算所述第一分数,所述转移模型对应于所述第一设备的元件的状态改变,所述有向图表描述所述第一设备的多个状态改变。
13. 根据条款8所述的监视设备,其中所述第一处理还包括通过生成具有多个节点的有向图表来选择所述第一设备和所述第一状态改变,其中所述图表的第一节点对应于所述第一设备和所述第一状态改变。
14. 根据条款11所述的监视设备,其中所述第一处理还包括在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下将所述第一信息传输到所述第一服务器。
15. 一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质,所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行包括以下的动作:
接收电气信号,其中所述电气信号对应于多个设备的电气使用;
标识所述电气信号中的电气事件,其中所述电气事件对应于第一时间;
使用所述电气信号的第一部分来计算第一特征,其中所述第一部分包括所述第一时间;
使用所述电气信号的第二部分来计算第二特征,其中所述第二部分包括所述第一时间并且其中所述第二部分的结束时间比所述第一部分的结束时间晚;
执行第一处理,包括:
使用所述第一特征来计算第一分数,其中计算所述第一分数不使用所述第二特征,以及
使用所述第一分数来选择第一设备和第一状态改变;以及
执行第二处理,包括:
使用所述第一特征和所述第二特征来计算第二分数,以及
使用所述第二分数来选择(i)所述第一设备和所述第一状态改变或者(ii)第二设备和第二状态改变。
16. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中标识所述电气信号中的电气事件包括:计算所述电气信号在所述第一时间之前的第一窗内的第一值,计算所述电气信号在所述第一时间之后的第二窗内的第二值,以及将所述第一值与所述第二值进行比较。
17. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中在所述电气信号的所述第二部分的结束时间之前计算所述第一特征。
18. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中:
所述第一处理还包括向第一服务器计算机传输关于所述第一设备和所述第一状态改变的第一信息;以及
所述第二处理还包括向第二服务器计算机传输关于(i)所述第一设备和所述第一状态改变或(ii)所述第二设备和所述第二状态改变的第二信息。
19. 根据条款15所述的计算机可读介质,其中所述第一处理还包括使用转移模型和有向图表来计算所述第一分数,所述转移模型对应于所述第一设备的元件的状态改变,所述有向图表描述所述第一设备的多个状态改变。
20. 根据条款18所述的计算机可读介质,其中所述第一处理还包括在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下将所述第一信息传输到所述第一服务器。
21. 根据条款18所述的计算机可读介质,其中所述第一信息用于向用户提供关于所述第一设备的实时信息,并且所述第二信息用于向所述用户提供关于所述第一设备或所述第二设备的历史信息。
图14是示出可以由诸如功率监视器120之类的设备执行的确定关于设备事件的信息的示例实现方式的流程图。在步骤1410处,接收电气信号。例如,电气信号可以是功率信号、电流信号或电压信号。在步骤1420处,例如通过使用上文讨论的任何技术来从电气信号标识电气事件。在步骤1430处,使用电气信号的包括电气事件的第一部分来计算第一特征(或第一特征集合)。在步骤1440处,使用第一特征和模型而不使用下文描述的第二特征来选择第一设备和第一状态改变。例如,可以如上文描述的那样使用实时搜索过程。在步骤1450处,使用电气信号的包括电气事件的第二部分来计算第二特征(或第二特征集合)。电气信号的第二部分可以具有比电气信号的第一部分的结束时间晚的结束时间,并因此可以不可能在计算第一特征时计算第二特征(因为在那时尚未接收到电气信号的所需部分)。在步骤1460处,使用第一特征、第二特征和模型来选择第二设备和第二状态改变。例如,可以如上文所描述的那样使用历史搜索过程。选择第二设备和第二状态改变可以是比第一设备和第一状态改变的选择更准确的,因为第二特征可以具有第一特征中不存在的附加信息。在步骤1470处,关于第一设备和第一状态改变以及第二设备和第二状态改变的信息可以被发送到服务器。在一些实现方式中,关于第一设备和第一状态改变的信息可以被发送到第一服务器,并且关于第二设备和第二状态改变的信息可以被发送到第二服务器。
在一些实现方式中,可以如在以下条款中所描述的那样并且如在图15中所图示的那样发现设备。
1. 一种用于确定关于设备的信息的方法,包括:
获得关于多个电气事件的第一信息,其中所述第一信息包括用于每一个电气事件的多个特征;
利用第一模型处理所述第一信息以生成第一分数,其中所述第一模型包括第一多个状态,并且其中所述第一模型对应于第一设备类别;
利用第二模型处理所述第一信息以生成第二分数,其中所述第二模型包括第二多个状态,并且其中所述第二模型对应于第二设备类别;
选择所述第一模型作为最可能对应于所述多个电气事件的模型。
2. 根据条款1所述的方法,其中利用所述第一模型处理所述第一信息包括:
确定第一事件与所述第一多个状态中的第一状态匹配;
确定第二事件与所述第一多个状态中的任何状态不匹配;以及
确定第三事件与所述第一多个状态中的第二状态匹配。
3. 根据条款1所述的方法,其中从客户端设备接收所述第一信息,并且所述第二模型被传输到所述客户端设备。
4. 根据条款1所述的方法,其中利用所述第一模型处理所述第一信息包括:
生成图表,其中所述图表的每一个节点对应于电气事件;以及
从图表中选择路径。
5. 根据条款4所述的方法,还包括:
标识所述图表的对应于所述第一模型的结束状态的多个路径;
确定所述多个路径的每一个路径的分数;以及
其中从所述图表中选择路径包括选择所述多个路径中具有最高分数的路径。
6. 根据条款1所述的方法,还包括:
通过移除与匹配所述第二模型的状态的电气事件对应的信息来从所述第一信息生成第二信息;
利用第三模型处理所述第二信息以生成第三分数,其中所述第三模型包括第三多个状态;以及
选择所述第三模型作为最可能对应于所述第二信息的模型。
7. 根据条款1所述的方法,其中所述第一模型和所述第二模型是基于用户提供的信息而选择的。
图15是示出发现关于设备的信息的示例实现方式的流程图,其可以例如由服务器140执行。在步骤1510处,获得关于多个电气事件的第一信息。可以由功率监视器120来标识电气事件,或者可以由服务器140使用从功率监视器120接收到的电气信号来确定电气事件。第一信息可以包括如上文所描述的特征。在步骤1520处,通过第一模型(诸如如上文所描述的设备发现模型或设备模型)来处理第一信息以生成第一分数。利用第一模型对第一信息的处理可以使用上文描述的任何技术,诸如使用设备发现模型来生成发现图表。第一模型可以对应于例如设备的类别、制造商的设备的类别、或制造商的设备的版本。在步骤1530处,还通过第二模型(其可以具有第一模型的任何特性)来处理第一信息以生成第二分数。可以通过任何数目的模型来进一步处理第一信息以生成附加分数。所使用的模型可以对应于所有可用模型或者可以根据用户提供的信息来选择。例如,如果用户指示他或她具有Kenmore洗碗机,则可以使用涉及Kenmore洗碗机的所有模型。在步骤1540处,选择模型。例如,可以基于产生了最高分数的模型来选择模型。在步骤1550处,设备模型被传输到客户端设备,其中该设备模型对应于与所选模型相同的设备或相同的设备类别。传输到客户端设备的设备模型可以与所选模型相同或者与所选模型不同。例如,所选模型可以更好地适于发现设备并且设备模型可以更好地适于使用电气事件来标识设备的转移。第一信息可以包括关于多个设备的信息,并且可以重复以上过程以标识附加设备。例如,可以从第一信息创建第二信息,在所述第一信息中可以移除关于之前标识的设备的信息。然后可以处理该第二信息以标识第二设备。
在一些实现方式中,可以如在以下条款中所描述的那样并且如在图16中所图示的那样生成房屋特定的模型。
1. 一种用于更新用于确定关于设备的信息的模型的方法,所述方法包括:
将第一模型传输到客户端设备,其中所述第一模型对应于第一设备类别;
从所述客户端设备接收关于第一多个电气事件的第一信息,其中所述第一多个电气事件中的每一个与所述第一模型相关联;
使用所述第一信息来选择第二模型,其中所述第二模型对应于特定设备或第二设备类别;以及
将所述第二模型传输到所述客户端设备。
2. 根据条款1所述的方法,还包括:
从所述客户端设备接收关于第二多个电气事件的第二信息,其中所述第二多个电气事件中的每一个与所述第二模型相关联;
使用所述第二信息来修改所述第二模型;以及
将经修改的第二模型传输到所述客户端设备。
3. 根据条款1所述的方法,还包括:
从所述客户端设备接收关于第二多个电气事件的第二信息,其中所述第二多个电气事件中的每一个与所述第二模型相关联;
使用所述第二信息来训练第三模型;以及
将所述第三模型传输到所述客户端设备。
4. 根据条款3所述的方法,还包括:
从第二客户端设备接收关于第三多个电气事件的第三信息,其中所述第三多个电气事件中的每一个与所述第二模型相关联;以及
其中训练所述第三模型包括使用所述第三信息。
5. 根据条款1所述的方法,其中选择所述第二模型包括使用通过利用所述第二模型处理所述第一信息生成的分数来从多个模型中选择所述第二模型。
6. 根据条款1所述的方法,其中所述第一模型包括转移模型或设备模型。
7. 根据条款1所述的方法,其中所述特定设备对应于制造商的设备的版本。
图16是示出可以例如由服务器140执行的生成房屋特定的模型的示例实现方式的流程图。在步骤1610处,第一模型被传输到诸如功率监视器120之类的客户端设备。第一模型可以在制造期间被传输到客户端设备,使得在用户购买该客户端设备时该模型存在,或者第一模型可以在客户端设备已经被购买之后被传输到客户端设备并由用户安装。第一模型可以是上文讨论的任何模型,包括例如转移模型或设备模型。第一模型可以对应于设备的类别,因为关于家庭中的设备的信息尚不可用。在步骤1620处,从客户端设备接收关于第一多个电气事件的第一信息。第一信息可以包括从电气信号生成的多个特征。可以在客户端设备的正常操作期间生成第一信息以检测家庭中的设备事件,或者可以专门生成第一信息以用于更新或适配模型。在步骤1630处,使用第一信息并且使用上文描述的任何技术来生成第二模型。例如,可以通过以下来生成第二模型:使用如上文所描述的设备发现过程从多个模型中进行选择,修改现有模型(诸如第一模型)或者使用第一信息来训练新模型。第二模型可以特定于房屋,在所述房屋中其对应于房屋中的设备的类别(例如,Whirlpool洗碗机)、设备的特定版本(例如,版本1000 Whirlpool洗碗机)或者可以适配于家庭中的设备的特定特性(例如,用户的洗碗机的电机的特质)。在步骤1640处,第二模型可以被传输到客户端设备。在步骤1650-1670处,可以重复相同的过程以再次生成另一房屋特定的模型。步骤1650-1670可以在持续进行的基础上被重复以在新模型和/或训练数据变得可用时持续更新模型。
在一些实现方式中,可以如在以下条款中所描述的那样并且如在图17中所图示的那样确定设备事件。
1. 一种用于检测设备事件的方法,所述方法包括:
获得包括多个节点的图表,所述多个节点包括第一节点;
接收对应于电气事件的多个特征;
利用第一模型处理所述多个特征以生成第一分数,其中所述第一模型对应于第一设备的状态改变;
利用第二模型处理所述多个特征以生成第二分数,其中所述第二模型对应于第二设备的状态改变;
将第二节点添加到所述图表,其中所述第二节点对应于所述第一设备的状态改变,并且其中所述第二节点跟随所述第一节点;以及
将第三节点添加到所述图表,其中所述第三节点对应于所述第二设备的状态改变,并且其中所述第三节点跟随所述第一节点。
2. 根据条款1所述的方法,其中使用转移模型、瓦特模型或先验模型中的至少一个来生成所述第一分数。
3. 根据条款1所述的方法,还包括至少部分地基于所述第二分数从所述图表中移除所述第三节点。
4. 根据条款1所述的方法,其中所述第一节点指示多个设备中的每一个的状态。
5. 根据条款1所述的方法,其中使用用于所述第一设备的第一设备模型来选择所述第一模型,并且其中所述第一设备模型指示对于所述第一设备可允许的状态转移。
6. 根据条款1所述的方法,还包括:
接收对应于第二电气事件的第二多个特征;
利用第三模型处理所述第二多个特征以生成第三分数,其中所述第三模型对应于第三设备的状态改变;
利用第四模型处理所述多个特征以生成第四分数,其中所述第四模型对应于第四设备的状态改变;
将第四节点添加到所述图表,其中所述第四节点对应于所述第三设备的状态改变,并且其中所述第四节点跟随所述第二节点;以及
将第五节点添加到所述图表,其中所述第五节点对应于所述第四设备的状态改变,并且其中所述第五节点跟随所述第二节点。
7. 根据条款1所述的方法,其中所述图表是有向非周期性的图表。
图17是示出可以例如由功率监视器120执行的确定设备事件的示例实现方式的流程图。在步骤1710处,获得包括多个节点的图表,所述多个节点包括第一节点。该图表可以是例如有向非周期性的图表或者如上文所描述的搜索图表。多个节点中的每一个节点可以对应于多个设备的可能或假设状态。在步骤1720处,接收对应于电气事件的多个特征。可以使用上文描述的任何技术来确定特征。在步骤1730处,利用对应于第一设备的状态改变的第一模型来处理多个特征,所述状态改变诸如是灯泡从关闭状态转移到开启状态。在步骤1740处,利用对应于第二设备的状态改变的第二模型来处理多个特征。类似地,可以利用对应于其它设备的状态改变的附加模型来处理多个特征。利用模型对特征的处理可以使用上文描述的任何技术(例如,使用转移分数、瓦特分数或先验分数中的一个或多个)来生成分数。利用模型对特征的处理可以对应于如上文所描述的实时模式或历史模式。在步骤1750处,将第二节点添加到跟随第一节点的图表,其中第二节点对应于第一设备的状态改变。在步骤1760处,将第三节点添加到跟随第一节点的图表,其中第三节点对应于第二设备的状态改变。步骤1720-1760可以被重复以处理后续电气事件的特征来将附加节点添加到图表。进一步地,之后可以基于对应于图表的节点和/或路径的分数来删减图表的节点。例如,可以移除对应于较低分数的节点以减少计算。
尽管仅本发明的一些实施例已经被示出和描述,但是对于本领域技术人员将明显的是,可以在不脱离如所附权利要求中所描述的本公开的精神和范围的情况下对其作出许多改变和修改。在法律允许的全部范围内将本文中引用的所有专利申请和专利(国外和国内二者)以及所有其它公布整体地并入本文。
本文中描述的方法和系统可以部分地或整体地通过机器来部署,所述机器在处理器上执行计算机软件、程序代码和/或指令。处理器可以是服务器、云服务器、客户端、网络基础设施、移动计算平台、固定计算平台或其它计算平台的部分。处理器可以是能够执行程序指令、代码、二进制指令等的任何种类的计算或处理设备。处理器可以是或包括信号处理器、数字处理器、嵌入式处理器、微处理器或者可以直接或间接地促进存储在其上的程序代码或程序指令的执行的任何变体(诸如协处理器(数学协处理器、图形协处理器、通信协处理器等))等。另外,处理器可以实现多个程序、线程和代码的执行。多个线程可以同时被执行以增强处理器的性能并且促进应用的同时操作。作为实现方式,本文中描述的方法、程序代码、程序指令等可以被实现在一个或多个线程中。线程可以衍生其它线程,所述其它线程可以具有与它们相关联的指派的优先级;处理器可以基于优先级或者任何其它顺序(基于程序代码中提供的指令)来执行这些线程。处理器可以包括存储器,所述存储器存储如在本文和其它地方所描述的方法、代码、指令以及程序。处理器可以通过接口访问存储介质,所述存储介质可以存储如在本文和其它地方所描述的方法、代码和指令。与处理器相关联的用于存储方法、程序、代码、程序指令或能够由计算或处理设备执行的其它类型的指令的存储介质可以包括但可以不限于CD-ROM、DVD、存储器、硬盘、闪速驱动器、RAM、ROM、高速缓冲存储器等中的一个或多个。
处理器可以包括可以增强多处理器的速度和性能的一个或多个核。在实施例中,处理装置可以是双核处理器、四核处理器、组合两个或更多个独立核的其它芯片级多处理器等(称为管芯)。
本文中描述的方法和系统可以部分地或整体地通过机器来部署,所述机器在服务器、云服务器、客户端、防火墙、网关、集线器、路由器或其它这样的计算机和/或联网硬件上执行计算机软件。软件程序可以与服务器相关联,所述服务器可以包括文件服务器、打印服务器、域服务器、互联网服务器、内联网服务器以及其它变体(诸如副服务器、主服务器、分布式服务器)等。服务器可以包括存储器、处理器、计算机可读介质、存储介质、端口(物理的和虚拟的)、通信设备以及接口等中的一个或多个,所述接口能够通过有线介质或无线介质访问其它服务器、客户端、机器以及设备。可以由服务器执行如在本文和其它地方所描述的方法、程序或代码。另外,执行如本申请中所描述的方法所需要的其它设备可以被认为是与服务器相关联的基础设施的一部分。
服务器可以向其它设备提供接口,所述其它设备不受限制地包括客户端、其它服务器、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。附加地,此耦合和/或连接可以促进跨网络远程执行程序。这些设备中的一些或全部的联网可以促进对一个或多个位置处的程序或方法的并行处理而不偏离本公开的范围。另外,通过接口附接到服务器的任何设备可以包括能够存储方法、程序、代码和/或指令的至少一个存储介质。中央储存库可以提供要在不同设备上执行的程序指令。在该实现方式中,远程储存库可以充当用于程序代码、指令和程序的存储介质。
软件程序可以与客户端相关联,所述客户端可以包括文件客户端、打印客户端、域客户端、互联网客户端、内联网客户端以及其它变体(诸如副客户端、主客户端、分布式客户端)等。客户端可以包括存储器、处理器、计算机可读介质、存储介质、端口(物理的和虚拟的)、通信设备以及接口等中的一个或多个,所述接口能够通过有线介质或无线介质访问其它客户端、服务器、机器以及设备。可以由客户端执行如在本文和其它地方所描述的方法、程序或代码。另外,执行如本申请中所描述的方法所需要的其它设备可以被认为是与客户端相关联的基础设施的一部分。
客户端可以向其它设备提供接口,所述其它设备不受限制地包括服务器、其它客户端、打印机、数据库服务器、打印服务器、文件服务器、通信服务器、分布式服务器等。附加地,此耦合和/或连接可以促进跨网络远程执行程序。这些设备中的一些或全部的联网可以促进对一个或多个位置处的程序或方法的并行处理而不偏离本公开的范围。另外,通过接口附接到客户端的任何设备可以包括能够存储方法、程序、应用、代码和/或指令的至少一个存储介质。中央储存库可以提供要在不同设备上执行的程序指令。在该实现方式中,远程储存库可以充当用于程序代码、指令和程序的存储介质。
本文中描述的方法和系统可以部分地或整体地通过网络基础设施来部署。网络基础设施可以包括诸如以下的元件:计算设备、服务器、路由器、集线器、防火墙、客户端、个人计算机、通信设备、路由设备以及本领域中已知的其它有源和无源设备、模块和/或部件。除了其它部件以外,与网络基础设施相关联的(一个或多个)计算和/或非计算设备还可以包括存储介质(诸如闪速存储器、缓冲器、堆栈、RAM、ROM)等。可以由网络基础设施元件中的一个或多个执行在本文和其它地方描述的过程、方法、程序代码、指令。
在本文和其它地方描述的方法、程序代码和指令可以被实现在具有多个小区的蜂窝网络上。蜂窝网络可以是频分多址(FDMA)网络或码分多址(CDMA)网络。蜂窝网络可以包括移动设备、小区站点、基站、中继器、天线、塔等。蜂窝网络可以是GSM、GPRS、3G、EVDO、网格或其它网络类型。
在本文和其它地方描述的方法、程序代码和指令可以被实现在移动设备上或通过移动设备来实现。移动设备可以包括导航设备、蜂窝电话、移动电话、移动个人数字助理、膝上型计算机、掌上计算机、上网本、寻呼机、电子书阅读器、音乐播放器等。除了其它部件以外,这些设备还可以包括诸如闪速存储器、缓冲器、RAM、ROM之类的存储介质和一个或多个计算设备。可以使得与移动设备相关联的计算设备能够执行存储在其上的程序代码、方法和指令。可替换地,移动设备可以被配置为与其它设备合作地执行指令。移动设备可以与和服务器对接的基站通信并且被配置为执行程序代码。移动设备可以在对等网络、网格网络或其它通信网络上通信。程序代码可以被存储在与服务器相关联的存储介质上并且由嵌入在服务器内的计算设备执行。基站可以包括计算设备和存储介质。存储设备可以存储由与基站相关联的计算设备执行的程序代码和指令。
计算机软件、程序代码和/或指令可以被存储在机器可读介质上和/或在机器可读介质上被访问,所述机器可读介质可以包括:保留用于在某个时间间隔内计算的数字数据的计算机部件、设备和记录介质;称为随机存取存储器(RAM)的半导体存储器;典型地用于较多永久存储的大容量存储器,诸如光盘、像硬盘、磁带、磁鼓、磁卡的磁性存储器的形式以及其它类型;处理器寄存器、高速缓冲存储器、易失性存储器、非易失性存储器;诸如CD、DVD之类的光学存储器;可移除介质,诸如闪速存储器(例如,USB棒或密钥)、软盘、磁带、纸带、穿孔卡片、独立RAM盘、Zip驱动器、可移除大容量存储器、离线装置等;其它计算机存储器,诸如动态存储器、静态存储器、读/写存储器、易变存储器、只读存储器、随机存取存储器、顺序访问存储器、位置可寻址存储器、文件可寻址存储器、内容可寻址存储器、网络附接存储器、存储区域网络、条形码、磁墨水等。
本文中描述的方法和系统可以将物理和/或无形项目从一个状态变换到另一个状态。本文中描述的方法和系统还可以将表示物理和/或无形项目的数据从一个状态变换到另一个状态,诸如从使用数据变换到归一化使用数据集。
本文中描述和描绘的遍及各附图包括在流程图和框图中的元件暗示了元件之间的逻辑边界。然而,根据软件或硬件工程实践,所描绘的元件及其功能可以通过计算机可执行介质被实现在机器上,所述机器具有能够执行在计算机可执行介质上存储的程序指令的处理器,所述程序指令被存储为单片软件结构、独立软件模块或者采用外部例程、代码、服务等的模块或者这些的任何组合,并且所有这样的实现方式可以在本公开的范围内。这样的机器的示例可以包括但可以不限于个人数字助理、膝上型计算机、个人计算机、移动电话、其它手持计算设备、医疗装备、有线或无线通信设备、换能器、芯片、计算器、卫星、平板PC、电子书、小器具、电子设备、具有人工智能的设备、计算设备、联网装备、服务器、路由器等。此外,在流程图和框图中描绘的元件或者任何其它逻辑部件可以被实现在能够执行程序指令的机器上。因此,尽管前面的绘图和描述阐述了所公开的系统的功能方面,但是除非明确声明或者以其它方式从上下文清楚,否则不应当从这些描述推断出用于实现这些功能方面的软件的特定布置。类似地,将意识到的是,上文标识和描述的各种步骤可以被改变,并且步骤的顺序可以适配于本文中公开的技术的特定应用。所有这样的变型和修改意图落入本公开的范围内。像这样,针对各种步骤的顺序的描绘和/或描述不应当理解为需要那些步骤的特定执行顺序,除非特定应用需要或者明确声明或者以其它方式从上下文清楚。
上文描述的方法和/或过程及其步骤可以被实现在适于特定应用的硬件、软件或硬件和软件的任何组合中。硬件可以包括通用计算机和/或专用计算设备或特定计算设备或特定计算设备的特定方面或部件。过程可以被实现在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其它可编程设备连同内部和/或外部存储器中。过程还可以或替代地体现在专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑或者可以被配置为处理电子信号的任何其它设备或设备的组合中。还将意识到的是,过程中的一个或多个可以被实现为能够在机器可读介质上执行的计算机可执行代码。
可以使用诸如C之类的结构化编程语言、诸如C++之类的面向对象编程语言或者任何其它高级或低级编程语言(包括汇编语言、硬件描述语言以及数据库编程语言和技术)来创建计算机可执行代码,这些语言可以被存储、编译或解释以在以上设备之一、以及处理器的异构组合、处理器架构、或不同硬件和软件的组合或者能够执行程序指令的任何其它机器上运行。
因此,在一个方面中,上文描述的每一个方法及其组合可以被体现在计算机可执行代码中,所述计算机可执行代码在一个或多个计算设备上执行时执行所述方法的步骤。在另一个方面中,方法可以被体现在执行其步骤的系统中并且可以以多种方式跨设备分布,或者所有功能性可以被集成到专用、独立设备或其它硬件中。在另一方面中,用于执行与上文描述的过程相关联的步骤的装置可以包括上文描述的任何硬件和/或软件。所有这样的排列和组合意图落入本公开的范围内。
特此通过引用并入本文中引用的所有文档。
Claims (31)
1.一种用于提供关于建筑物中的多个设备的信息的方法,所述方法包括:
从用户设备接受第一网络连接;
经由所述第一网络连接从所述用户设备接收标识符;
使用所述标识符从数据存储器检索第一信息,其中所述第一信息包括关于第一设备和第二设备的历史信息;
经由所述第一网络连接将所述第一信息传输到所述用户设备;
从功率监视设备接收第二信息,其中所述第二信息包括关于第三设备在第一时间处的功率消耗的实时信息和关于第四设备在所述第一时间处的功率消耗的实时信息;以及
将所述第二信息传输到所述用户设备。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
从所述用户设备接受第二网络连接;
从所述功率监视设备接受第三网络连接;
其中经由所述第三网络连接从所述功率监视设备接收所述第二信息;以及
其中使用所述第二网络连接来将所述第二信息传输到所述用户设备。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定设备需要维护或者所述设备的一部分需要被更换;
向所述用户设备传输指示所述设备需要维护或所述设备的所述一部分需要被更换的信息。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定用于节能的推荐;
将所述推荐传输到所述用户设备。
5.根据权利要求4所述的方法,其中使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定用于节能的推荐包括使用专家系统。
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一网络连接在第一服务器计算机与所述用户设备之间并且所述第二网络连接在第二服务器计算机与所述用户设备之间。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一信息包括关于所述第一设备的状态改变的信息。
8.根据权利要求1所述的方法,其中将所述第二信息传输到所述用户设备包括在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下传输信息。
9.根据权利要求2所述的方法,还包括:
接收停止将关于功率消耗的实时信息提供给所述用户设备的指示;以及
响应于接收到停止将关于功率消耗的实时信息提供给所述用户设备的指示,终止所述第二网络连接而维持所述第三网络连接。
10.根据权利要求2所述的方法,其中所述第三网络连接在未使用时被维持。
11.一种用于提供关于多个设备的信息的系统,所述系统包括:
至少一个服务器计算机,包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述至少一个服务器计算机被配置为:
从第一客户端设备接受第一网络连接;
经由所述第一网络连接从所述第一客户端设备接收标识符;
使用所述标识符从数据存储器检索第一信息,其中所述第一信息包括关于第一设备的历史信息;
经由所述第一网络连接将所述第一信息传输到所述第一客户端设备;
从第二客户端设备接收第二信息,其中所述第二信息包括关于第二设备在第一时间处的功率消耗的实时信息;以及
将所述第二信息传输到所述第一客户端设备。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为:
从所述第一客户端设备接受第二网络连接;
从所述第二客户端设备接受第三网络连接;
其中经由所述第三网络连接从所述第二客户端设备接收所述第二信息;以及
其中使用所述第二网络连接将所述第二信息传输到所述第一客户端设备。
13.根据权利要求11所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定关于第一建筑物的功率使用与第二建筑物的功率使用之间或者所述第一建筑物在第一时间段内的功率使用与所述第一建筑物在第二时间段内的功率使用之间的比较的信息;
向所述第一客户端设备传输关于所述比较的信息。
14.根据权利要求11所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为:
使用所述第一信息和所述第二信息中的至少一个来确定包括所述多个设备的建筑物中的事件的发生;
将关于所述事件的信息传输给用户。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为将关于所述事件的信息作为通告传输到所述用户的设备。
16.根据权利要求11所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机包括第一服务器计算机和第二服务器计算机,所述第一信息由所述第一服务器计算机传输,并且所述第二信息由所述第二服务器计算机传输。
17.根据权利要求11所述的系统,其中所述第一信息的至少一部分之前曾从所述第二客户端设备接收。
18.根据权利要求11所述的系统,其中在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下将所述第二信息传输到所述第一客户端设备。
19.根据权利要求12所述的系统,其中所述至少一个服务器计算机还被配置为:
接收停止将关于功率消耗的实时信息提供给所述第一客户端设备的指示;以及
响应于接收到停止将关于功率消耗的实时信息提供给所述第一客户端设备的指示,终止所述第二网络连接而维持所述第三网络连接。
20.根据权利要求12所述的系统,其中所述第三网络连接在未使用时被维持。
21.一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质,所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行包括以下的动作:
使用网络接口来建立第一网络连接;
经由所述第一网络连接传输标识符;
经由所述第一网络连接接收第一信息,其中所述第一信息包括关于第一设备的历史信息;以及
接收第二信息,其中所述第二信息包括关于第二设备在第一时间处的功率消耗的实时信息。
22.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
使用所述网络接口来建立第二网络连接;以及
其中经由所述第二网络连接接收所述第二信息。
23.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括向用户呈现所述第一信息和所述第二信息的动作。
24.根据权利要求23所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
在显示器的第一部分上呈现所述第一信息;以及
在所述显示器的第二部分上呈现所述第二信息。
25.根据权利要求22所述的计算机可读介质,其中所述第一网络连接是与第一服务器计算机的连接,并且所述第二网络连接是与第二服务器计算机的连接。
26.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中所述第一信息包括关于所述第一设备的状态改变的信息。
27.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中在从所述第一时间起没有显著延迟的情况下接收所述第二信息。
28.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
接收用于节能的推荐;以及
向用户呈现所述推荐。
29.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
接收第三信息,其中所述第三信息包括关于所述第二设备的历史信息;以及
接收第四信息,其中第四信息包括关于所述第一设备在第一时间处的功率消耗的实时信息。
30.根据权利要求21所述的计算机可读介质,其中所述指令还使所述至少一个处理器执行包括以下的动作:
呈现与所述第二设备在所述第一时间处的功率消耗对应的图形表示;以及
接收第三信息,其中所述第三信息包括关于所述第二设备在第二时间处的功率消耗的实时信息;以及
修改所述图形表示以对应于所述第二设备在所述第二时间处的功率消耗。
31.根据权利要求30所述的计算机可读介质,其中所述图形表示包括圆圈和所述第二设备的名称。
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