[发明专利]用于对用于对物理环境的基于云的监测和控制的设备进行入网初始化和定位的系统和方法

说明书

公开了用于对用于监视物理环境的系统设备进行入网初始化、定位和重新定位的系统和方法。所公开的用于对系统设备进行定位的系统包括计算云、建筑服务器和网关。计算云包括各种应用模块，包括：用于接收用户在便携式电子设备上对系统设备的选择的应用模块、用于接收和发送打开网关的无线网络的请求的项目服务模块、以及用于接收打开网关的无线网络的增强请求并且用于发送打开网关处的特定类型的无线网络的请求的插件模块。建筑服务器与计算云通信地耦合，网关与建筑服务器通信地耦合，并且系统设备与网关通信地耦合。

技术领域

本发明总体涉及对诸如室内或室外空间的物理环境的基于云的监测和控制。更具体地，本文中公开的各种发明系统、方法和装置涉及无缝地部署基于云的空间使用监测系统、间接和直接地测量功耗以及使用基于云的分析挖掘所搜集的数据以获得关于能耗和管理的关键见解。

背景技术

由于能量效率对于节约成本已经变得至关重要，所以对室内环境以及资源（例如，电器的使用）的监测最近已经变得重要，并且多种多样的努力领域中的技术进步已经使得实时地搜集和处理相关数据成为可能。然而，尽管有我们在下面详细描述的这些技术进步，但存在许多尚未被现有技术充分解决的障碍（例如，数据隐私和可伸缩性(scalability)的问题）。

出于多种多样的原因，室内以及室外照明当前正离开传统的荧光灯、HID和白炽灯，并走向包含半导体光源（例如，发光二极管（LED））的数字照明技术。除其他益处外，LED照明还提供可控性、高能量转换和光学效率、耐久性和显著降低操作成本的优点。另外，可控LED技术的更新近的进步已经产生多种多样高效且鲁棒的全光谱照明源，这些全光谱照明源可以被容易地控制以创建用于剧场、办公室或家庭环境中的各种照明效果和场景。

如照明技术中一样，在传感器技术领域中也已经作出了快速的发展。由于这些改进，传感器正在变得更小、更便宜、并且因此更泛在（ubiquitous）。由于它们现在适合放入各种日常设备（例如，光源外壳、照相机和各种其他小型电器）中，所以它们正在不仅被用于持续地测量和监测较简单的环境度量（例如，自然光照、噪声、占用、温度、湿度），而且被用于测量和监测诸如资源和空间使用、活动水平、入侵和心情的更复杂的度量，这可能需要对各种传感器类型的经协调的使用。

进一步地，无线通信、智能移动设备和云计算领域中的创新的交叉已经为智能环境创造了甚至更多的可能性。利用具有空前的移动性和计算能力的新一代计算设备、经连接的电器（例如，物联网）、对泛在的经连接的传感器的访问和基于云的服务的处理和分析能力，我们现在能够接近实时地搜集和处理来自我们的直接环境和远程环境二者的数据。随着更多设备能够不仅连接到公共或私有网络（例如，互联网），而且还与彼此连接和通信，已经存在关于我们的物理环境的数据的剧增。由于许多类型的设备内的传感器的剧增和集成，我们现在知道何时设备已经损坏或接近到达它们的寿命终点，以及关于围绕这些设备的环境状况的许多信息。由于这样的数据夜以继日地生成，所以存在对于以及时和有意义的方式对其进行分析以使得可以纠正不利状况或避免灾难的不断增长的需求。然而，如在下面讨论的，在寻求监测和操纵这些智能物理空间内的状况时存在许多需要避免的陷阱。

在传感器从包括与私人或人群相关联的房间的物理建筑的全部角落搜集数据时，被搜集的数据可以是来自智能电话或平板电脑的能够识别个人和他们参与的活动的数据或敏感性图像数据。对这样的数据的搜集和处理造成数据隐私问题，数据隐私问题可能变成用于对物理空间进行监测的系统正常运转的核心。需要仔细地考虑和实现这样的数据需要如何被匿名化和/或聚合、谁可以查看原始数据或经分析的数据、如何呈现数据以避免识别具体的个人、数据如何被安全地从其源（例如，搜集原始数据的传感器）发送到其目的地（例如，基于云的服务器或个人的智能电话上的应用）。现有的用于监测空间和资源使用的系统尚未开发用于解决这样的问题的综合策略。