用于檢測電活動的電活動傳感器設備以及電活動監控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于檢測連接到電源網絡的電設備的電活動，具體地說，電功率狀態的改變的電活動傳感器設備。本發明還涉及一種用于監控一個或多個電設備的電活動的電活動監控裝置。電活動傳感器設備基于射頻標識設備(RFID)。
【背景技術】
[0002]監控電設備的電活動在例如能量消耗、構建用戶活動簡檔的領域中并且在安全性或平安性監控系統中發現很多有用的應用。例如，在家庭環境中，獲知電設備(例如洗衣機、照明設備、炊具、烤面包機或咖啡機)的活動可以提供關于家用習慣和用戶活動的有用信息，使得能夠構建出簡檔。
[0003]用于監控電設備的活動的已知解決方案采用復雜電儀表系統，其基于插入到電源插座的遠程受控模塊，并且被配置為測量從各個電源插座供電的電裝備的電消耗。故此，遠程受控的模塊典型地裝配有基于低功率無線技術的無線通信系統，以遠程監控并且控制對應裝置。然而，這些高級儀表系統需要復雜并且昂貴的定制化安裝。實際上，關于家庭自動化和監控的近來研究報告已經指示價格和技術復雜度是主要市場痛點和阻礙廣泛采用的抑制因素。這些技術的另一缺點是，電設備可能從一個電源插座移動到另一電源插座。此夕卜，一些設備(例如照明設備)并非總是得以從電源插座供電。
[0004]用于檢測電設備的活動的其它解決方案基于通過在電源網絡的一個或多個點處監控電力線來感測它們的“EMI (電磁干擾)簽名”。然而，這些技術要求定制化的校準和訓練處理，以學習各個設備的EMI簽名。此外，EMI簽名可能隨著時間而演變。需要復雜信號處理技術來分解連接到網絡的各個有源設備的簽名，并且所獲得的結果并非總是十分精確的。
[0005]已經鑒于前述問題設想出本發明。
【發明內容】
[0006]總體上，本發明涉及一種基于射頻標識設備(RFID)的電活動傳感器設備。
[0007]根據本發明第一方面，提供一種用于監控電設備的電狀態的電活動傳感器設備，所述設備包括可附接到所述電設備的電力纜線的RFID傳感器設備，所述RFID傳感器設備包括:天線元件，可操作為與所述電力纜線中所生成的電脈沖以磁方式耦合，以響應于所述電設備的電功率狀態的改變而生成電信號；以及存儲器元件，用于響應于所生成的電信號而存儲表示所述電設備的功率狀態改變的數據；其中，所述天線元件進一步可操作為將表示所述電設備的電功率狀態改變的數據和標識所述RFID傳感器設備的標識數據無線發送到RFID讀取器設備。
[0008]可以因此以簡化的并且低成本的方式來提供電活動的檢測。所述RFID傳感裝置有電活動檢測和電活動數據的發送的雙重功能。可以例如經由電源網絡由所述RFID讀取器響應于詢問而將數據發送到遠程RFID讀取器。
[0009]設備的電功率狀態的改變可以包括設備的打開、設備的關閉、從待機模式切換到通電狀態(ON power state)以及從通電狀態切換到待機模式。
[0010]在實施例中，所述天線元件執行對所述電脈沖的磁耦合以及相同工作頻率范圍內的無線發送。由于不必提供用于數據發送的進一步的信號處理，因此這提供簡化的檢測設備。
[0011 ] 在實施例中，所述天線元件包括環路天線。例如，所述天線元件可以形成為環路天線，或所述天線元件可以是具有集成環路天線的天線組件。
[0012]在實施例中，所述天線元件被配置為被布置在所述電力纜線的至少一部分周圍，以形成感應線圈。這種配置提供更高效的磁耦合。
[0013]在實施例中，所述設備包括脈沖檢測器，被配置為在從不同電功率狀態之間的切換所感應的各電信號之間進行區分。例如，所述脈沖檢測器可以被配置為在從打開所述電設備所感應的電信號與從關閉所述電設備所感應的電信號之間進行區分。此外，所述脈沖檢測器可以被配置為區分從待機模式切換到打開狀態所感應的電信號與從打開狀態切換到待機模式所感應的電信號。在一些特定實施例中，所述脈沖檢測器可以被配置為在從關閉狀態與打開狀態之間的切換所感應的電信號與待機模式與打開狀態之間的切換所感應的電信號之間進行區分。以此方式提供關于所述電功率狀態的信息。
[0014]在實施例中，RFID傳感器設備可操作用作經由電源線通過電磁感應供電的無源RFID標簽。這使得能夠通過避免使用電池供電的RFID標簽來降低功率消耗。
[0015]在實施例中，所述設備包括電消耗測量部件，用于當所述電設備打開時提供表示所述電設備的功率消耗的數據，并且其中，所述天線元件所發送的數據包括表示所述電設備的功率消耗的數據。
[0016]在實施例中，所述設備包括定時器，用于測量距所述電設備的所述電功率狀態的檢測到的改變的時間的持續時間。
[0017]表示所述電設備的功率狀態改變的數據可以包括標識所述RFID標簽的標識數據。例如，所述標識數據可以足以指示電功率狀態改變。在其它實施例中，除了所述RFID標簽標識數據之外，還可以發送表示所述功率狀態改變的數據。
[0018]根據本發明第二方面，提供一種用于監控通過配備有RFID傳感器設備的各個電力纜線連接到電源網絡的至少一個電設備的電狀態的電活動監控裝置，所述電活動監控裝置包括:RFID讀取器模塊，用于讀取表示一個或多個RFID傳感器設備的電狀態的改變的數據，每個RFID傳感器設備附接到電設備的各個電力纜線，其中，所述表示電狀態的改變的數據是從所述各個RFID傳感器設備無線接收到的；以及監控器設備，用于據所述RFID讀取器模塊接收到的數據確定所述電源網絡的哪些電設備具有改變的電狀態。
[0019]在實施例中，所述RFID讀取器模塊被配置為觸發發送一個或多個詢問信號到所述RFID傳感器，以請求表示電狀態的改變的數據。
[0020]在實施例中，所述RFID讀取器模塊被配置為響應于連接到所述電源網絡的電力儀表所測量的功率消耗的檢測到的改變而觸發發送一個或多個詢問信號。
[0021]在實施例中，提供通信網絡接口，以用于與通信網絡連接，以使得能夠將數據發送到或接收自連接到所述通信網絡的遠程服務器。
[0022]在實施例中，所述RFID讀取器模塊被配置為響應于經由所述通信網絡接收到的命令信號而觸發一個或多個詢問信號的發送。
[0023]在實施例中，所述電活動監控裝置包括于提供外部數據通信網絡與內部數據通信網絡之間的接口的網關設備中。
[0024]本發明的另一方面提供一種網關設備，其在外部數據通信網絡與包括如本發明的第二方面的任何實施例所述的裝置的內部數據通信網絡之間提供接口。
[0025]根據本發明另一方面，提供一種電活動監控系統，包括用于監控電設備的電狀態的如本發明的第一方面的任何實施例所述的至少一個電活動傳感器設備以及如本發明的第二方面的任何實施例所述的電活動監控裝置。
[0026]在實施例中，所述電活動監控系統還包括電力儀表，連接到所述電活動監控裝置，以用于監控所述電源網絡的電功率消耗。
[0027]根據本發明另一方面，提供一種用于監控電設備的電狀態的RFID傳感器設備，所述RFID傳感器設備可附接到所述電設備的電力纜線，并且包括:天線元件，可操作為與所述電力纜線中所生成的電脈沖以磁方式耦合，以響應于所述電設備的電功率狀態的改變而生成電信號；以及存儲器元件，用于響應于所生成的電信號而存儲表示所述電設備的功率狀態改變的數據；其中，所述天線元件進一步可操作為將表示所述電設備的電功率狀態改變的數據無線發送到RFID讀取器設備。
[0028]本發明的另一方面提供一種用于檢測家庭裝備的家庭裝置的活動的RFID系統，包括:電力儀表，用于測量所述家庭裝置的功率消耗；RFID感測標簽，綁定到每個家庭裝置的電源線；用于檢測所述電力儀表所傳送的家庭裝置功率消耗的改變的部件