TWI634511B - Situational linkage system and method applied to intelligent buildings - Google Patents

Abstract

一種應用於智慧建築之情境式連動系統與方法，係指智慧建築管理平台是以情境為概念進行連動控制；其包括：情境式連動資料設定機制與內外控機制，情境式連動資料設定機制係指連動設定與群組關係所形成之二維連動關係可達到智慧建築管理平台之設備能以情境方式進行連動控制，內外控機制係指定義控制事件之優先權，使連動控制能有效運作而互不衝突。

Description

應用於智慧建築之情境式連動系統與方法

本發明係關於一種應用於智慧建築之情境式連動系統與方法，特別係指智慧建築管理平台整合與納管子系統，使其設備能多個設備對多個設備連動控制。

設備整合連動控制是國內智慧建築標章之設施管理指標中重要的項目，滿足此功能首先必須整合智慧建築內之各子系統，再使子系統間之設備能相互連動控制。隨著科技的進步，建築物內服務之子系統設備功能愈來愈強，然而連動控制卻無顯著進步。例如，某連動控制為：當大樓某樓層住戶已全部離開後，將關閉該樓層所有燈光，再關閉住戶宅內之設備。上面敘述包含三種情境與三個子系統之整合：情境一為住戶全部離開，由門禁系統偵測；情境二為樓層燈光全關，由能源管理系統控制；情境三為住戶宅內設備關閉，由數位家庭系統控制。當情境一條件符合後便連動情境二，待情境二條件符合後便連動情境三。以習知之連動控制技術而言，跨系統並複雜之連動難以實現，且以設備連動設備之概念運作，難以避免因連動設定錯誤而導致連動衝突，使智慧建築自動化不足，無法有效提升智慧建築之智慧化程度。

另一方面，若對正在進行連動作業之設備進行操 控時，將可能造成連動衝突，嚴重情況更造成錯誤的運動作業，以習知之技術無法針對跨系統整合之此類問題做出有效的解決方式。

由此可見，上述習用方式仍有系統可用性差，實非一便捷而容易廣泛應用之設計，亟待加以改良。而前案專利「應用於智慧建築之連動控制系統與方法」所能達到之功能為設備一對一、一對多及多對一連動，雖能滿足一般整合系統之連動功能，但遇上述之問題尚無法有效解決。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件一種應用於智慧建築之情境式連動系統與方法。

本發明之主要目的係在於提供一種應用於智慧建築之情境式連動系統與方法，係利用連動設定與群組關係所形成之二維連動關係可達到智慧建築管理平台之設備能以情境方式進行連動控制。

本發明之次一目的，係在於以內外控機制定義控制事件之優先權，使連動控制能有效運作而不衝突。

達成上述發明目的之提供一種應用於智慧建築之情境式連動系統與方法，係藉由智慧建築管理平台來發展，其中包括情境式連動資料設定機制與內外控機制等兩部分。情境式連動資料設定機制係指在設定智慧建築管理平台所納管之子系統設備連動時，將一組或複數組連動資料進行群組化，而每一群組之連動資料與設備狀態即為情境。當情境內 之連動作業與設備狀態符合條件時，即連動另一個情境啟動，其二維連動關係達到多個設備對多設備之連動控制；內外控機制係指控制事件參考某一參數以決定其優先順序。智慧建築管理平台間接控制子系統之設備為外控事件，子系統直接控制其設備為內控事件。控制事項之優先權使連動作業能有效運作而不衝突，另外，對於緊急狀況也能中止連動作業之運作。

一種應用於智慧建築之情境式連動系統，其中係包括：一情境連動設定模組，係提供使用者人機介面設定情境連動作業；一情境連動執行模組，係處理來自該情境連動設定模組傳來之指令，並監控該情境連動作業；一控制事件設定模組，係提供該使用者人機介面設定內部控制作業及外部控制作業之優先權；一控制事件執行模組，係處理來自該控制事件設定模組傳來之指令，並監控內外控作業；一資料庫管理模組，係與該情境連動執行模組與該控制事件執行模組介接；一子系統管理模組，係提供該資料庫管理模組透過網路介面與各子系統介接，並接受來自該子系統之指令與資料，亦傳送智慧建築管理平台之指令與資料至子系統端。

一種應用於智慧建築之情境式連動方法，其中係包括：情境式連動資料設定機制，係以二維連動關係與情境連動值達到子系統設備多點對多點連動控制；內外控機制，係以優先權判斷設備之內控與外控之順序，使其設備控制不影響情境連動作業，並能於緊急狀態時中止該情境連動作業。

該情境式連動資料設定機制係對該子系統設備做連動設定，並將該連動設定群組化，以設定情境連動來源及 情境連動目的，其步驟包含：使用者於智慧建築管理平台進行該設備連動設定；若需繼續設定則重覆步驟一，若不需繼續設定則將開始對一組或複數組該設備連動設定進行群組化；選擇其中一組情境連動為情境連動來源；若需設定情境連動目的，則選擇其中一組該情境連動為情境連動目的並設定觸發來源，若不需設定該情境連動目的，則直接結束；若需設定另一組情境連動目的，則重覆步驟四，若無則直接結束。

該設備連動設定群組化，其群組內之子連動關係係包括：互有順序關係，係表示該子連動觸發另一子連動係具有順序性；一對多關係，係表示一設備同時觸發其它複數組設備，該子連動之連動來源設備皆相同；多對一關係，係表示該複數組設備皆觸發同一設備，該子連動之連動目的設備皆相同；平行關係，表子連動間互無交集，該二維連動關係，垂直方向係為子連動作業，水平方向則為情境連動作業。

該情境連動值中之組成參數係包括：群組代號，係表示該子連動歸屬為某一群組；子連動代號，係表示該子連動之唯一識別碼；子連動優先權值，係表示該子連動之連動優先順序；連動來源設備狀態值，係表示該連動來源設備需滿足該狀態值才觸發連動目的設備；連動目的設備狀態值，係表示被觸發後之該目的設備應設為該值；情境連動目的代號，係表示情境連動來源滿足條件後，即將被連動之群組代號。

該內外控機制係以優先權值來確保設備之操控與情境連動能有效運作而互不衝突，其步驟係包含：使用者於該智慧建築管理平台先後進行該情境連動設定與內外控制設定，該內外控制設定主要設定該內部控制與該外部控制之優 先權，將與該情境連動之優先權比較，若不設定，則預設優先順序係為該情境連動大於該內部控制，該內部控制大於該外部控制；該內外控制設定完成後，便進入連動監控作業，該智慧建築管理平台持續監控該情境連動之作業活動，該連動監控作業可對該情境連動做啟動、暫停及中止之控制，並對執行中該情境連動之相關設備設定為不可控狀態，對非執行中之該情境連動相關設備設為可控狀態；若對該設備進行該內部控制、該外部控制或該內外部同時控制時，皆先檢查該設備是否為可控狀態；若該設備為不可控狀態，係表示該設備正進行該情境連動作業，並與該情境連動之優先權值比較，若該情境連動作業之優先權比較高，該則情境連動作業不受影響直至結束，若該情境連動作業之優先權較低，則暫時修改該情境連動之參數值，使中止該情境連動作業，待該設備之控制指令執行結束後，即恢復該情境連動之參數值；若該設備為可控狀態，係表示該設備無進行該情境連動作業，該內部控制或該外部控制直接對該設備進行控制，若該內部控制及該外部控制同時對該設備進行控制，將以優先權為高者對該設備進行控制。

本發明所提供之一種應用於智慧建築之情境式連動系統與方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1.本發明之一種應用於智慧建築之情境連動系統與方法，其中情境式連動資料設定機制可達到智慧建築管理平台能以情境方式對設備進行連動控制，其連動設定與群組關係所形成之二維連動關係可使多點設備連動多點設備，提高智慧建築之智慧化程度。

2.本發明之一種應用於智慧建築之連動控制系統與方法，其中內外控機制使設備之操控與情境連動控制能有效運作而互不衝突，提高智慧建築自動化之安全性。

1‧‧‧智慧建築管理平台

11‧‧‧情境連動設定模組

12‧‧‧情境連動執行模組

13‧‧‧控制事件設定模組

14‧‧‧控制事件執行模組

15‧‧‧資料庫管理模組

16‧‧‧子系統管理模組

2‧‧‧子系統層

201‧‧‧子系統I

202‧‧‧子系統II

3‧‧‧設備層

301~307‧‧‧子系統設備A~G

308~313‧‧‧子系統設備甲~己

401~408‧‧‧情境式連動資料設定機制流程圖

5‧‧‧情境連動來源

51~55‧‧‧情境連動來源之子連動

6‧‧‧情境連動目的

61~64‧‧‧情境連動目的之子連動

7‧‧‧情境連動來源之設備關係矩陣

8‧‧‧情境連動目的之設備關係矩陣

901~915‧‧‧內外控機制流程圖

圖1為本發明之一種應用於智慧建築之情境式連動系統之架構圖；圖2為本發明之一種應用於智慧建築之情境式連動系統之子系統與設備關係圖；圖3為本發明之一種應用於智慧建築之情境式連動方法之情境式連動資料設定機制流程圖；圖4為本發明之一種應用於智慧建築之情境式連動方法之二維連動關係圖；圖5為本發明之一種應用於智慧建築之情境式連動方法之設備矩陣關係圖；圖6為本發明之一種應用於智慧建築之情境式連動系統之內外控機制流程圖；

請參閱圖1，為本發明一種應用於智慧建築之情境式連動系統架構圖，其主要之組成元件包含智慧建築管理平台1，係整合一個或多個子系統，智慧建築管理平台1包含情境連動設定模組11、情境連動執行模組12、控制事件設定模組13、控制事件執行模組14、資料庫管理模組15及子系統 管理模組16，其中該情境連動設定模組11提供使用者操作介面設定情境式連動服務，情境連動執行模組12處理來自情境連動設定模組11之指令，控制事件設定模組13提供使用者操作介面設定設備優先權及連動終止狀態之服務，控制事件執行模組14主要處理處理來自控制事件設定模組13之指令，資料庫管理模組15負責與資料庫連線，並提供新增、刪除及更新連動資料與控制事件資料之功能，子系統管理模組16主要透過網路介面與各子系統介接，接受來自子系統之指令與資料，智慧建築管理平台也透過此模組傳送資料至子系統端。

請參閱圖2，為本發明一種應用於智慧建築之情境式連動系統之子系統與設備關係圖，其中子系統2，係為一個或多個可獨立運作之系統，子系統I 201可納管一個或多個設備，如設備A 301、設備B 302、設備C 303、設備D 304、設備E 305、設備F 306、設備G 307。子系統II 202也可納管一個或多個設備，如設備甲308、設備乙309、設備丙310、設備丁311、設備戊312及設備己313，智慧建築管理平台1整合子系統2後，子系統2能傳送設備資料至智慧建築管理平台1，其設備也能被智慧建築管理平台1間接控制管理，對於智慧建築管理平台1來說，子系統能被直接控管，但設備仍需經由子系統間接控管，故其系統階層分為子系統層及設備層。

請參閱圖3，為本發明一種應用於智慧建築之情境式連動方法之情境式連動資料設定機制流程圖，由圖中可知，其運作機制步驟為：步驟一、使用者於智慧建築管理平台進行設備連動設 定401，設定一組完成後，若需再設定一組402則重覆步驟一；步驟二、若不需再設定設備連動，則可將已設好之設備連動進行群組化403，群組化後，一個群組即為一個情境連動，情境連動內之設備連動在經過群組化後稱為子連動；步驟三、選擇一個情境連動為起始觸發，使之成為情境連動來源404；步驟四、若需設定等待被觸發的情境連動405，則進行設定情境連動目的406，若不需要則直接結束408；步驟五、選擇一個情境連動為情境連動目的並指定其觸發來源；步驟六、設定完後若需再設定一組情境連動目的，則重覆步驟五，若不需要則直接結束408；請參閱圖4，為本發明一種應用於智慧建築之情境式連動方法之二維連動關係圖，由圖中可知，經智慧建築管理平台之情境連動設定後，分為情境連動來源5及情境連動目的6，情境連動來源5滿足條件後即連動情境連動目的6，情境連動來源5群組化一個或複數個設備連動，子連動51為設備A連動設備B，其設備A為連動來源設備，設備B為連動目的設備，子連動52為設備B連動設備C，子連動53為設備A連動設備D，子連動54為設備E連動設備F，子連動55為設備G自己狀態的改變，情境連動目的6也群組化一個或複數個連動設定，群組內包括一些子連動，子連動61為設備甲連動設備乙，子連動62為設備丙連動設備乙，子連動63 為設備丁自己狀態的改變，子連動64為設備戊連動設備己，情境連動來源5內之子連動皆完成作業後即觸發情境連動目的6啟動，其垂直方向為子連動作業，水平方向為情境連動作業，垂直水平方式如二維連動關係，群組化使這些子連動具有關聯性，而群組內可能包括四種有關聯之子連動，第一種為互有順序關係，例如：子連動51執行完後才觸發子連動52執行，子連動51之連動目的設備B即為子連動52之連動來源設備，其連繫點為設備B，第二種為一對多關係，例如：子連動51與子連動53之連動來源皆為設備A，故其連動作業同時開始，但非一定同時結束，第三種為多對一關係，例如：子連動61與子連動62之連動目的設備皆為設備乙，表設備甲或設備丙皆可連動設備乙，第四種為平行關係，即子連動間互無交集，例如：情境連動來源5之子連動51、子連動54及子連動55，因連動來源設備與連動目的設備皆無共同之處，故其連動作業互不影響且也不一定同時開始與結束，滿足情境連動來源5之條件主要是子連動皆完成連動作業，其完成方式分為等待執行與手動執行，若為等待執行，即子連動開始作業時間不一定，等到所有子連動皆完成才滿足條件，此為適合平常設備監控環境時之模式，設備狀態是依環境變化而被動改變，若為手動觸發，即對子連動之連動來源設備直接改變狀態以啟動連動作業，例如：直接手動執行情境連動來源5，此時設備A、設備E及設備G之狀態被手動改變，使子連動51、子連動53、子連動54及子連動55作業啟動，當情境連動來源5之子連動皆完成後，即觸發情境連動目的6，使設備甲、設備丙、設備丁及設備戊之狀態改變，以啟動子連動61、子連動62、子連動63及子連動64。

請參閱圖5，為本發明一種應用於智慧建築之情境式連動方法之設備矩陣關係圖，由圖中可知，情境來源設備矩陣7為圖四之情境連動來源5之設備關係矩陣，情境目的設備矩陣8為圖四之情境連動目的6之設備關係矩陣，設備關係矩陣中垂直軸為子連動之連動來源設備，水平軸為連動目的設備，而連動來源設備與連動目的設備所對映到之表格值即為情境連動值，例如：圖四之子連動51，其連動來源設備A及連動目的設備B可在圖五之情境來源設備矩陣7中找到3,31,1,1,1,4之情境連動值，情境連動值之參數組成為：Gid,COid,On,SEs,DEs,GNid，相關參數說明如下：

●Gid：群組代號，此亦是情境連動代號，例如：情境來源設備矩陣5裡之子連動皆同一群組，其Gid值皆為3。

●COid：子連動代號。

●On：子連動順序號碼，此亦為子連動之優先權值，數字愈小優先權愈高，若數字相同代表執行順序可相同，若為順序關係之子連動，其值不同，例如：子連動31與子連動32，若為一對多關係、多對一關係及平行關係之子連動，其值可相同。

●SEs：連動來源設備狀態值，當設備符合此狀態值時便觸發連動目的設備。

●DEs：連動目的設備狀態值，被觸發之連動目的設備將改變為此值。

●GNid：情境連動目的代號，表情境連動來源滿足條件後，即將被連動之群組代號，當值為0時代表無需連動其它情境。

例如：群組代號3開始執行情境連動作業，其中設備A連動設備B之情境連動值為3,31,1,1,1,4，其連動代號為31，執行順序為1，當設備A的狀態為1時便連動設備B，使設備B之狀態變為1，當群組代號3裡所有子連動皆完成作業時，即觸發群組代號為4之情境連動啟動，群組代號4被啟動後，其內所有子連動皆為順序1，故同時觸發所有子連動，待所有子連動皆完成作業後，因其情境連動目的代號為0，故停止整個情境連動作業，若非0，則繼續觸發下個情境連動。

請參閱圖6，為本發明一種應用於智慧建築之情境式連動方法之內外控機制流程圖，由圖中可知，智慧建築管理平台與子系統之連動控制、內控作業及外控作業之運作機制步驟為：步驟一、使用者於智慧建築管理平台進行情境連動設定901，設定完成後情境連動即可運作；步驟二、使用者於智慧建築管理平台進行內外控制設定902，透過子系統控制自己的設備為內部控制，透過智慧建築管理平台控制子系統之設備為外部控制，在此設定的是內部控制與外部控制之優先權，將與子連動順序號碼On比較，若不設定，則預設優先順序為情境連動大於內部控制，內部控制大於外部控制；步驟三、內外控制設定902完成後，便進入連動監控作業903，智慧建築管理平台持續監控情境連動之作業活動，連動監控作業903可對情境連動做啟動、暫停及中止之控制，並對執行 中情境連動之相關設備設定為不可控狀態，對非執行中之情境連動相關設備設為可控狀態；步驟四、若子系統對某設備進行內部控制904，則子系統先檢查此設備是否為可控狀態906；步驟五、若智慧建築管理平台子系統對某設備進行外部控制905，則智慧建築管理平台立即檢查此設備是否為可控狀態906；步驟六、若內控作業904與外控作業905同時執行，子系統與智慧建築管理平台立即檢查此設備是否為可控狀態906；步驟七、若設備為不可控狀態907，表設備正進行情境連動作業，則進入連動監控作業903，與情境連動進行優先權比較908；步驟八、當情境連動作業之優先權較高909，則情境連動作業不受影響910，作業直至結束915；步驟九、當內控或外控之優先權較高909，智慧建築管理平台暫時修改情境連動值之SEs與DEs為null，使子連動立即無作用，並修改GNid為0，使之無法觸發下個情境連動，修改完後情境連動作業即被中止911，內控或外控對設備下達控制指令913，設備控制指令執行完後，即恢復情境連動之參數值914，並結束915；步驟十、若設備為可控狀態907，則進入內外控協調作業912，內部控制及外部控制同時對設備進行控制的話，將以優先權為高者對設備進行控 制913，情境連動參數若有變更則復原其設定914，並結束915。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims (7)

1. 一種應用於智慧建築之情境式連動系統，其中係包括：一情境連動設定模組，係提供使用者人機介面設定情境連動作業；一情境連動執行模組，係處理來自該情境連動設定模組傳來之指令，並監控該情境連動作業；一控制事件設定模組，係提供該使用者人機介面設定內部控制作業及外部控制作業之優先權；一控制事件執行模組，係處理來自該控制事件設定模組傳來之指令，並監控內外控作業；一資料庫管理模組，係與該情境連動執行模組與該控制事件執行模組介接；一子系統管理模組，係提供該資料庫管理模組透過網路介面與各子系統介接，並接受來自該子系統之指令與資料，亦傳送智慧建築管理平台之指令與資料至子系統端。
2. 一種應用於智慧建築之情境式連動方法，其中係包括：情境式連動資料設定機制，係以二維連動關係與情境連動值達到子系統設備多點對多點連動控制；內外控機制，係以優先權判斷設備之內控與外控之順序，使其設備控制不影響情境連動作業，並能於緊急狀態時中止該情境連動作業。
3. 如申請專利範圍第2項所述之應用於智慧建築之情境式連動方法，其中該情境式連動資料設定機制係對該子系統設備做連動設定，並將該連動設定群組化，以設定情境連動來源及情境連動目的，其步驟包含： 步驟一、使用者於智慧建築管理平台進行該設備連動設定；步驟二、若需繼續設定則重覆步驟一，若不需繼續設定則將開始對一組或複數組該設備連動設定進行群組化；步驟三、選擇其中一組情境連動為情境連動來源；步驟四、若需設定情境連動目的，則選擇其中一組該情境連動為情境連動目的並設定觸發來源，若不需設定該情境連動目的，則直接結束；步驟五、若需設定另一組情境連動目的，則重覆步驟四，若無則直接結束。
4. 如申請專利範圍第3項所述之應用於智慧建築之情境式連動方法，其中該設備連動設定群組化，其群組內之子連動關係係包括：互有順序關係，係表示該子連動觸發另一子連動係具有順序性；一對多關係，係表示一設備同時觸發其它複數組設備，該子連動之連動來源設備皆相同；多對一關係，係表示該複數組設備皆觸發同一設備，該子連動之連動目的設備皆相同；平行關係，表子連動間互無交集。
5. 如申請專利範圍第2項所述之應用於智慧建築之情境式連動方法，其中該二維連動關係，垂直方向係為子連動作業，水平方向則為情境連動作業。
6. 如申請專利範圍第2項所述之應用於智慧建築之情境式 連動方法，其中該情境連動值中之組成參數係包括：群組代號，係表示該子連動歸屬為某一群組；子連動代號，係表示該子連動之唯一識別碼；子連動優先權值，係表示該子連動之連動優先順序；連動來源設備狀態值，係表示該連動來源設備需滿足該狀態值才觸發連動目的設備；連動目的設備狀態值，係表示被觸發後之該目的設備應設為該值；情境連動目的代號，係表示情境連動來源滿足條件後，即將被連動之群組代號。
7. 如申請專利範圍第2項所述之應用於智慧建築之情境式連動方法，其中該內外控機制係以優先權值來確保設備之操控與情境連動能有效運作而互不衝突，其步驟係包含：步驟一、使用者於該智慧建築管理平台先後進行該情境連動設定與內外控制設定，該內外控制設定主要設定該內部控制與該外部控制之優先權，將與該情境連動之優先權比較，若不設定，則預設優先順序係為該情境連動大於該內部控制，該內部控制大於該外部控制；步驟二、該內外控制設定完成後，便進入連動監控作業，該智慧建築管理平台持續監控該情境連動之作業活動，該連動監控作業可對該情境連動做啟動、暫停及中止之控制，並對執行 中該情境連動之相關設備設定為不可控狀態，對非執行中之該情境連動相關設備設為可控狀態；步驟三、若對該設備進行該內部控制、該外部控制或該內外部同時控制時，皆先檢查該設備是否為可控狀態；步驟四、若該設備為不可控狀態，係表示該設備正進行該情境連動作業，並與該情境連動之優先權值比較，若該情境連動作業之優先權比較高，該則情境連動作業不受影響直至結束，若該情境連動作業之優先權較低，則暫時修改該情境連動之參數值，使中止該情境連動作業，待該設備之控制指令執行結束後，即恢復該情境連動之參數值；步驟五、若該設備為可控狀態，係表示該設備無進行該情境連動作業，該內部控制或該外部控制直接對該設備進行控制，若該內部控制及該外部控制同時對該設備進行控制，將以優先權為高者對該設備進行控制。