數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】數(shù)據(jù)記錄設(shè)備
[0001] 本申請(qǐng)涉及便攜式電子設(shè)備的領(lǐng)域，并且更具體地涉及利用低成本電力源提供精 確定時(shí)的便攜式數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。
[0002] 諸如無(wú)線電設(shè)備、煙霧檢測(cè)器、口袋相機(jī)和類似電子設(shè)備之類的便攜式設(shè)備在本 領(lǐng)域中是公知的。一般地，這些設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)化電池，其可以是堿性類型或者可再充電類型 (例如NiCad、NiMHd、鋰離子）。
[0003] -般地，這些設(shè)備不要求高度精確的時(shí)間測(cè)量，因?yàn)闀r(shí)間在這些設(shè)備的操作中不 是關(guān)鍵的元件。
[0004] 然而，在最近幾年中，存在朝向在推薦和實(shí)現(xiàn)特定類型的控制技術(shù)之前理解室內(nèi) 空間的占用、光照、溫度等中的實(shí)際時(shí)間模式的推動(dòng)力。而且，科學(xué)研究正在使用基于過(guò)去 使用模式的數(shù)學(xué)模型和算法來(lái)在逐個(gè)情況的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)室內(nèi)空間中的將來(lái)能量使用。參見(jiàn) 例如美國(guó)公開(kāi)的專利申請(qǐng)2012/0066168 (2012)。
[0005] 因此，對(duì)于記錄各個(gè)站點(diǎn)處的實(shí)際使用和占用數(shù)據(jù)而言，數(shù)據(jù)記錄器正在變得越 來(lái)越有用。所記錄的信息然后可以用于呈現(xiàn)針對(duì)在對(duì)應(yīng)站點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)特定控制裝備的證據(jù)。
[0006] 在理解特定室內(nèi)空間的特性和使用模式中，無(wú)論如何強(qiáng)調(diào)具有更多數(shù)據(jù)的價(jià)值都 不為過(guò)。使用所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行的所有計(jì)算都依賴于所記錄的數(shù)據(jù)的精確度和穩(wěn)定性。具 有較長(zhǎng)時(shí)間周期的數(shù)據(jù)收集因而對(duì)于增強(qiáng)這樣的計(jì)算中的置信度而言具有高度吸引力。然 而，記錄時(shí)間周期不能超過(guò)電池壽命。
[0007] 在一種情況中，諸如晶體石英時(shí)鐘之類的精確時(shí)鐘可以得出時(shí)間測(cè)量中的高精確 度(每百萬(wàn)分之20份的量級(jí))。然而，這樣的精確度以高速率消耗電力；因而耗盡電池。
[0008] 因此，當(dāng)前用于收集數(shù)據(jù)(例如能量使用特性）的便攜式設(shè)備(例如數(shù)據(jù)記錄器）不 能使用要求昂貴和強(qiáng)大的電池(例如堿性或可再充電的）的高精確度時(shí)鐘來(lái)在足夠長(zhǎng)的記 錄持續(xù)時(shí)間內(nèi)精確地記錄數(shù)據(jù)。
[0009] 因此，在大部分記錄時(shí)間周期內(nèi)使用諸如RC(電阻器-電容器）電路時(shí)鐘之類的 低功率時(shí)鐘可以克服電池耗盡的問(wèn)題并且增加記錄時(shí)間周期。但是這引入另一項(xiàng)挑戰(zhàn)。RC 時(shí)鐘的低精確度意味著所測(cè)量的時(shí)間戳中的誤差可以高達(dá)2%或3%。結(jié)果，在2或3個(gè)月的 時(shí)間周期內(nèi)，所累積的誤差可以高達(dá)2或3天。在這樣的高誤差的情況下，所記錄的數(shù)據(jù)的 可視化和解釋變得幾乎不可能。
[0010] 因而，在針對(duì)便攜式數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的產(chǎn)業(yè)中存在使用低功率時(shí)鐘源提供精確的時(shí) 間測(cè)量的需要。
[0011] 本發(fā)明的目的是提供用于克服通過(guò)使用低功率、低精確度時(shí)鐘源而導(dǎo)致的問(wèn)題以 獲得高精確度時(shí)間測(cè)量的方法和系統(tǒng)。
[0012] 本發(fā)明的目的是提供使用低功率、低精確度時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)高精確度時(shí)間測(cè)量的用于數(shù) 據(jù)記錄的便攜式系統(tǒng)。
[0013] 本發(fā)明的目的是提供用于使用低功率、低精確度時(shí)鐘確定高精確度時(shí)間測(cè)量的方 法。
[0014] 本發(fā)明的目的是提供合并多個(gè)傳感器的便攜式數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，多個(gè)傳感器的輸出 可以使用低功率低精確度時(shí)鐘來(lái)記錄。
[0015] 在依照本發(fā)明的原理的便攜式設(shè)備的一方面中使用諸如電阻器-電容器（RC)時(shí) 鐘之類的低功率、低精確度時(shí)鐘，以用于收集時(shí)間戳數(shù)據(jù)并且處理所收集的數(shù)據(jù)以用于使 用時(shí)間和占用模式來(lái)校準(zhǔn)時(shí)間誤差。依照本發(fā)明的原理，包括低成本、低精確度時(shí)鐘源的低 功率便攜式設(shè)備收集數(shù)據(jù)并且為所收集的數(shù)據(jù)加時(shí)間戳，并且處理帶時(shí)間戳的所收集的數(shù) 據(jù)以估計(jì)帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘偏斜(也稱為時(shí)鐘漂移)。所估計(jì)的時(shí)鐘偏斜估計(jì)可以用 于校正帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)。
[0016] 依照本發(fā)明的原理，公開(kāi)了一種用于記錄傳感器數(shù)據(jù)并且創(chuàng)建區(qū)域中的能量消耗 模式的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)包括低精確度時(shí)鐘和與存儲(chǔ)器通信的處理器，處理器從多個(gè)傳感器 中的每一個(gè)接收數(shù)據(jù)項(xiàng)，將低精確度時(shí)鐘生成的時(shí)間戳與從多個(gè)傳感器中的每一個(gè)接收的 每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)相關(guān)聯(lián)，在預(yù)確定的時(shí)間周期內(nèi)存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)項(xiàng)并且在預(yù)確定的時(shí)間周 期之后處理所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。處理器還確定針對(duì)每一個(gè)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)項(xiàng)的高精確度時(shí)間戳 并且確定其中燈接通和關(guān)斷中的至少一個(gè)的至少一個(gè)時(shí)間周期，確定其中區(qū)域被占用和未 被占用中的至少一個(gè)的至少一個(gè)時(shí)間周期，確定針對(duì)其中燈接通的至少一個(gè)時(shí)間周期和其 中區(qū)域未被占用的至少一個(gè)時(shí)間周期中的每一個(gè)的平均值，并且使用自動(dòng)燈操作從平均值 確定能量節(jié)約。
[0017] 在本發(fā)明的另一方面中，公開(kāi)了一種數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。數(shù)據(jù)記錄設(shè)備包括用于從多 個(gè)設(shè)備中的至少一個(gè)接收輸入的構(gòu)件、低精確度時(shí)鐘和與存儲(chǔ)器通信的處理器，處理器從 多個(gè)設(shè)備中的至少一個(gè)接收至少一個(gè)輸入，將從低精確度時(shí)鐘的時(shí)間戳與來(lái)自多個(gè)設(shè)備中 的至少一個(gè)接收的至少一個(gè)輸入中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)，在預(yù)確定的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)至少一個(gè)輸入 和相關(guān)聯(lián)的時(shí)間戳，在預(yù)確定的時(shí)間屆滿之后生成每一個(gè)低精確度時(shí)鐘時(shí)間戳的校正值， 將校正值應(yīng)用于每一個(gè)低精確度時(shí)鐘時(shí)間戳，校正是基于預(yù)確定的時(shí)間和占用模式，處理 經(jīng)時(shí)間戳校正的所存儲(chǔ)的輸入以確定所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)內(nèi)的能量模式，確定其中燈接通和關(guān)斷 中的至少一個(gè)的至少一個(gè)時(shí)間周期，確定其中區(qū)域被占用和未被占用中的至少一個(gè)的至少 一個(gè)時(shí)間周期，確定針對(duì)其中燈接通的至少一個(gè)時(shí)間周期和其中區(qū)域未被占用的至少一個(gè) 時(shí)間周期中的每一個(gè)的平均值，使用自動(dòng)燈操作從平均值確定能量節(jié)約并且存儲(chǔ)所確定的 值。
[0018] 在本發(fā)明的另一方面中，公開(kāi)了一種操作在數(shù)據(jù)記錄設(shè)備中的方法，其中處理器 執(zhí)行對(duì)包括以下的初始化過(guò)程進(jìn)行執(zhí)行的步驟：確定地理位置和時(shí)間中的至少一個(gè)，執(zhí)行 包括以下的數(shù)據(jù)收集過(guò)程：在預(yù)確定的時(shí)間周期內(nèi)從至少一個(gè)傳感器接收數(shù)據(jù)項(xiàng)，將時(shí)間 戳與每一個(gè)所接收的數(shù)據(jù)項(xiàng)相關(guān)聯(lián)，時(shí)間戳與低精確度時(shí)鐘相關(guān)聯(lián)；存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)項(xiàng) 和相關(guān)聯(lián)的時(shí)間戳；在時(shí)間戳數(shù)據(jù)上執(zhí)行時(shí)間校正；執(zhí)行燈狀態(tài)的估計(jì)，包括：確定其中燈 接通的至少一個(gè)時(shí)間周期和其中區(qū)域未被占用的至少一個(gè)時(shí)間周期，確定其中燈接通和區(qū) 域未被占用的至少一個(gè)時(shí)間周期中的每一個(gè)的平均值，以及基于平均值使用自動(dòng)燈操作來(lái) 確定能量節(jié)約。
[0019] 當(dāng)考慮要結(jié)合附圖詳細(xì)描述的說(shuō)明性實(shí)施例時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、本質(zhì)和各種附加 特征將更加充分地顯現(xiàn)，其中在各圖中相同的參考數(shù)字用于標(biāo)識(shí)相同的元件： 圖1圖示了依照本發(fā)明的原理的便攜式設(shè)備的框圖； 圖2圖示了依照本發(fā)明的原理的示例性處理的流程圖； 圖3A和3B圖示了使用圖1中所示的便攜式設(shè)備中的低精確度時(shí)鐘的原始數(shù)據(jù)的示例 性收集； 圖4A和4B分別圖示了依照本發(fā)明的原理的圖3A和3B的經(jīng)時(shí)間校正的數(shù)據(jù)的示例； 圖5圖示了依照本發(fā)明的原理的示例性過(guò)程的流程圖； 圖6圖示了依照本發(fā)明的原理的示例性過(guò)程的流程圖。
[0020] 要理解的是，簡(jiǎn)化了本文所描述的本發(fā)明的圖和描述以說(shuō)明與本發(fā)明的清楚理解 相關(guān)的元件，而同時(shí)僅出于清楚的目的而除去許多其它元件。然而，由于這些被除去的元件 在本領(lǐng)域中是公知的，并且由于它們不促進(jìn)本發(fā)明的更好理解，因此在本文中不提供這樣 的元件的討論或這樣的元件的描繪。本文的公開(kāi)內(nèi)容還涉及對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的變型 和修改。
[0021] 還將理解的是，關(guān)于要求高精確度時(shí)間戳的便攜式設(shè)備的特定實(shí)現(xiàn)來(lái)描述本發(fā) 明，其中收集和記錄數(shù)據(jù)以確定能量使用。然而，將領(lǐng)會(huì)到，使用低成本電力源確定高精確 度時(shí)間戳可以應(yīng)用于其它類型的便攜式設(shè)備，而不更改本發(fā)明的范圍。
[0022] 在能量管理的特定領(lǐng)域中，占用傳感器是通常連接到房間照明的感測(cè)設(shè)備，其在 空間未被占用時(shí)關(guān)掉這些服務(wù)。日光收獲是設(shè)計(jì)成通過(guò)在自然日光可用時(shí)減少人造光的使 用來(lái)維持期望的光水平的照明控制類型。用于照明控制的占用傳感器使用紅外（IR)或聲 學(xué)技術(shù)，或者二者的組合。日光收獲技術(shù)依賴于從諸如光電二極管之類的光電傳感器收集 的傳感器數(shù)據(jù)。占用感測(cè)和日光收獲技術(shù)已經(jīng)在文獻(xiàn)中進(jìn)行了廣泛研究并且若干商用產(chǎn) 品可用（例如Philips的OccuSwitch傳感器、Leviton的Universal Vacancy/Occupancy Sensor、Acuity的Sensor Switch、WattStopper的墻壁開(kāi)關(guān)傳感器等）。通常已經(jīng)估計(jì)到 通過(guò)在空