(57)【要約】  電気インターフェースは、スイッチング機構及び制御モジュールを具備してもよい。スイッチング機構は、選択的に電気ソースを負荷に接続してもよく、かつ、制御モジュールはスイッチング機構に接続されてもよい。制御モジュールは、ウェブサーバーからの情報に対するクェリーを生成してもよいとともに、クェリーに対する応答に基づいてスイッチング機構を制御してもよい。
2010520739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気ソースを負荷に選択的に接続するスイッチング機構と、
前記スイッチング機構に接続されるとともに、ウェブサーバーからの情報に対するクェリーを生成し、かつ、前記クェリーに対する応答に基づいてスイッチング機構を制御するための制御モジュールとを具備することを特徴とする電気インターフェース。
【請求項２】
前記制御モジュールは、ゲートウェイにクェリーを送信することを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項３】
前記制御モジュールは、電気インターフェースに格納されたスケジューリング情報によってクェリーを生成することを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項４】
前記クェリーは、電気インターフェースの固有識別子を具備することを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項５】
前記クェリーは、サーモスタット設定、価格閾値、及び電力モードのうち少なくとも１つを有するデータと、該データが変化したか否かの表示とをさらに具備することを特徴とする請求項４に記載の電気インターフェース。
【請求項６】
前記クェリーは、負荷形式識別子をさらに具備することを特徴とする請求項４に記載の電気インターフェース。
【請求項７】
前記応答は、サーモスタット設定、電気の時価、価格閾値、電力モード、スケジューリング情報のうち少なくとも１つを有するデータを具備し、インターフェースはデータを格納するためのメモリをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項８】
前記スイッチング機構は、継電器、ブレーカー、及びサーモスタットのうち少なくとも１つを具備することを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項９】
前記スイッチング機構のユーザー制御を可能にするユーザーインターフェースをさらに具備するとともに、前記ユーザーインターフェースは、ディスプレイ及び入力デバイスを有することを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項１０】
前記電気インターフェースは、スイッチング機構に接続したソケットをさらに具備するとともに、前記ソケットは、負荷を伴う電力プラグと対になることを特徴とする請求項１に記載の電気インターフェース。
【請求項１１】
情報に対するクェリーを受信する第１インターフェースと、
前記クェリーをウェブリクエストに変換する処理モジュールと、
ウェブリクエストをウェブサーバーに送信する第２インターフェースとを具備してなり、
前記クェリーは、負荷に対する電気インターフェースの固有識別子と、サーモスタット設定、電力モード、及び価格閾値のうち少なくとも１つを有する第１データを具備することを特徴とするゲートウェイ。
【請求項１２】
前記クェリーは、第１データが変化したか否かの表示をさらに具備することを特徴とする請求項１１に記載のゲートウェイ。
【請求項１３】
前記クェリーは、負荷形式識別子をさらに具備するとともに、前記処理モジュールは、負荷形式識別子に基づいて、クェリーをウェブリクエストに変換することを特徴とする請求項１１に記載のゲートウェイ。
【請求項１４】
前記第２インターフェースは、第１フォーマットでウェブリクエストに対するウェブサーバーからの応答を受信するとともに、前記処理モジュールは、応答を第２フォーマットに変換し、かつ、前記第１インターフェースは、第２フォーマットで応答を電気インターフェースに送信することを特徴とする請求項１１に記載のゲートウェイ。
【請求項１５】
前記応答は、サーモスタット設定、電力モード、電気の時価、価格閾値、及びスケジューリング情報のうち少なくとも１つ有する第２データを具備することを特徴とする請求項１４に記載のゲートウェイ。
【請求項１６】
前記第１インターフェースは、無線、電力線通信、及びイーサネット（登録商標）部品のうち少なくとも１つを有するローカル転送リンクを具備するとともに、前記第２インターフェースはイーサネット（登録商標）ポートを具備することを特徴とする請求項１１に記載のゲートウェイ。
【請求項１７】
プロセッサによって実行されると、ウェブサーバーに、
情報に対する第１ウェブリクエストを受信させるとともに、
固有識別子を伴うレコードを取り出させ、かつ、  
前記レコードに基づいて第１ウェブリクエストに対する応答を生成させる命令セットを具備してなり、
前記第１ウェブリクエストは、負荷に対する電気インターフェースの固有識別子と、サーモスタット設定、価格閾値、及び電力モードのうち少なくとも１つを有する第１データとを具備することを特徴とするコンピューター可読媒体。
【請求項１８】
前記応答は、サーモスタット設定、電気の時価、価格閾値、及びスケジューリング情報のうち少なくとも１つを有するデータを具備することを特徴とする請求項１７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項１９】
前記命令がプロセッサによって実行されると、ウェブサーバーはさらに、電気の時価に対して価格設定するソースを問い合わせることを特徴とする請求項１８に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２０】
前記命令がプロセッサによって実行されると、ウェブサーバーはさらに、サーモスタット設定、価格閾値、及びスケジューリング情報に基づく応答の電力モードのうち少なくとも１つを確定することを特徴とする請求項１８に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２１】
前記応答は、再起動命令を具備することを特徴とする請求項１７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２２】
前記第１ウェブリクエストは、第１データが変化したか否かの表示を具備するとともに、もし第１データが変化したならば、前記ウェブサーバーは、第１データに基づいてレコードを更新することを特徴とする請求項１７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２３】
前記命令がプロセッサによって実行されると、ウェブサーバーはさらに、
ウェブ対応デバイスからログイン要求を受信し、
ログイン要求に基づいてウェブ対応デバイスのユーザーを認証し、
ユーザー識別子を伴う負荷に対する電気インターフェースの固有識別子セットを取り出し、
固有識別子セットに基づくログイン要求に対するウェブリクエストを生成し、かつ、
前記ログイン要求は、ユーザー識別子及びパスワードを具備することを特徴とする請求項１７に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２４】
前記命令がプロセッサによって実行されると、ウェブサーバーはさらに、
１又は２以上の固有識別子セットを伴う、サーモスタット設定、価格閾値、電力モード、及びスケジュールの少なくとも１つを修正する第２ウェブリクエストを受信し、かつ、
第２ウェブリクエストに対する応答において、１又は２以上の固有識別子セットを伴うレコードを更新することを特徴とする請求項２３に記載のコンピューター可読媒体。
【請求項２５】
電気ソースをエアコンに選択的に接続するサーモスタットと、
サーモスタットに接続されるとともに、ウェブサーバーからの情報に対するクェリーを生成し、かつ、クェリーを無線でゲートウェイに送信するとともに、クェリーに対する応答に基づいてサーモスタットを制御する制御モジュールと、
第１データ及び第２データを格納するメモリと、
ユーザーインターフェースとを具備してなり、
前記クェリーは、電気インターフェースの固有識別子と、
サーモスタット設定、価格閾値、及び電力モードのうち少なくとも１つ、及び第１データが変化したか否かの表示を有する第１データとを具備するとともに、
前記応答は、サーモスタット設定、電気の時価、価格閾値、電力モード、及びスケジューリング情報のうち少なくとも１つを有する第２データとを具備し、かつ、
前記ユーザーインターフェースは、ディスプレイ及び入力デバイスを有することを特徴とする電気インターフェース。
【請求項２６】
前記制御モジュールは、メモリに格納されたスケジューリング情報によってクェリーを生成することを特徴とする請求項２５に記載の電気インターフェース。
【請求項２７】
前記サーモスタットに接続したソケットを具備するとともに、前記ソケットは、エアコンに伴う電力プラグと対になることを特徴とする請求項２５に記載の電気インターフェース。
【請求項２８】
前記クェリーは、負荷形式識別子をさらに具備することを特徴とする請求項２５に記載の電気インターフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の構成は一般に、電力消費及び需要調整に関する。より詳細には、構成は、電気の時価、温度、及び／又はスケジューリング情報に基づいて遠隔的に制御可能な電気負荷インターフェースに関する。
【０００２】
本願は、２００７年３月８日出願の米国特許仮出願番号第６０／９０５，９８３号、及び２００７年６月１２日出願の米国特許仮出願番号第６０／９２９，０７８号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
過去数年間に渡って生じた電気公共事業の規制撤廃が、多くの管轄地域（jurisdiction）で送電から電力生産を大規模に分離する結果となった。従って、送電業者は、大変な規模の電力購入者となり、どのような他の産業よりも電力価格リスクに曝される可能性が高い。規制撤廃がかなり進行した管轄地域において、公共事業は既に電気価格の急騰に対する脆弱性を経験してきた。実際、シカゴにおける猛暑の一日に、スポット市場価格はメガワット時当たり７，０００ドルでピークに達し、通常価格の１７５倍以上であった。電力送電業者は、そのような極端なスポット市場価格へのリスク資産総額を減らすために、例えば先物取引のような、より革新的な金融「ヘッジ」決済を採用し始めた一方、それでも消費需要における急騰（例えば、夏季の間）が予期せぬ電気のコスト高を導く可能性がある。これらの付加費用は、一層高い電気価格の形で消費者に転嫁される可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の居住環境及び商業環境は、所望レベルのデバイス操作を確定するために、セントラルエアコン及び壁／窓用エアコンのような静的サーモスタットを頻繁に使用する。例えば、典型的なエアコン・サーモスタットは、環境温度７２°Ｆ以上でエアコンの電源を入れるとともに、環境温度７２°Ｆ以下で電源を切るように、消費者によって手動で温度７２°Ｆに設定してもよい。局所的、静的、温度ベースの制御様式は、一定の環境下において許容範囲であった一方、改良に余地がかなり残る。例えば、消費需要が異常に高い期間における電気価格は高過ぎて、予め確定されたサーモスタットの設定はもはや費用効率が良くはないか、又は消費者にとって望ましくはない可能性がある。一般的に、従来のサーモスタット・デバイスは、温度制御された装置に関しては電気の時価を考慮することができない可能性がある。加えて、衣類乾燥機のような他の装置は、一日の電気価格設定の期間を利用するように調整されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明は、電気ソースを負荷に選択的に結合するスイッチング機構と、前記スイッチング機構に接続されるとともに、ウェブサーバーからの情報に対するクェリーを生成し、かつ、前記クェリーに対する応答に基づいてスイッチング機構を制御するための制御モジュールとを具備することを特徴とする電気インターフェースを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態によるエネルギー管理システムの例を示すブロック図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による電気インターフェースの例を示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態によるユーザーデバイスの例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態による使用及び価格のグラフ表示例を示す概略図であす。
【図４】本発明の実施形態による価格に基づいた電気コンセントの制御方法の例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態による価格に基づいたサーモスタットの制御方法の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態による電力モードに基づいた電気コンセントの制御方法の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態の様々な利点は、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲を読むことによって、及び以下の図面を参照することによって当業者に明らかになる。
【０００８】
本発明の実施形態は、スイッチング機構及び制御モジュールを具備する電気インターフェースを提供する。スイッチング機構は、選択的に電力資源を負荷に接続することができるとともに、制御モジュールはスイッチング機構に接続されることができる。制御モジュールは、ウェブサーバーからの情報に対するクェリーを生成してもよく、クェリーに対する応答に基づいたスイッチング機構を制御してもよい。
【０００９】
本発明の他の実施形態は、第１インターフェースと、処理モジュールと、第２インターフェースとを具備するゲートウェイを提供する。第１インターフェースは情報に対するクェリーを受信してもよく、クェリーは負荷に対する電気インターフェースの固有識別子と、サーモスタット設定及び価格閾値のうち少なくとも１つを有する第１データを具備する。処理モジュールはクェリーをウェブリクエストに変換してもよく、第２インターフェースはウェブリクエストをウェブサーバーに送信してもよい。
【００１０】
しかしながら、本発明の他の実施形態では、もしプロセッサによって実行された場合、情報に対する第１ウェブリクエストをウェブサーバーに受信させる命令セットを具備するコンピューター可読媒体を提供する。第１ウェブリクエストは、負荷に対する電気インターフェースの固有値と、サーモスタット設定、価格閾値、及び電力モードのうち少なくとも１つを有する第１データとを具備してもよい。命令の実行はまた、ウェブサーバーに固有識別子を伴うレコードを取り出させてもよく、レコードに基づいた第１ウェブリクエストに対する応答を生成してもよい。
【００１１】
本発明の実施形態は、サーモスタットと、制御モジュールと、メモリと、ユーザーインターフェースとを具備する電気インターフェースを提供する。サーモスタットは、電力資源をエアコンに選択的に接続させてもよく、制御モジュールはウェブサーバーからの情報に対するクェリーを生成するようにサーモスタットに接続してもよい。制御モジュールはまた、ゲートウェイに無線でクェリーを送信してもよいとともに、クェリーに対する応答に基づいてサーモスタットを制御してもよい。クェリーは、電気インターフェースの固有値と、サーモスタット設定、価格閾値、及び電力モードのうち少なくとも１つを有する第１データと、第１データが変化したか否かの表示とを具備してもよい。応答は、サーモスタット設定、電気の時価、価格閾値、及びスケジューリング情報のうち少なくとも１つを有する第２データを具備してもよい。メモリは第１データ及び第２データを格納してもよく、ユーザーインターフェースはサーモスタットのユーザー制御を可能にしてもよい。ユーザーインターフェースは、ディスプレイ及び入力デバイスを有してもよい。
【００１２】
本発明の他の実施形態は、電気負荷及び電気ソースに接続した継電器と、継電器に接続した制御モジュールとを提供する。制御モジュールは、電気の時価及び所定の価格閾値を制御する。価格閾値は、電気インターフェースのユーザーインターフェース又は他のユーザーデバイスを操作することによって、あるいは、例えばインターネット接続を有するユーザーデバイスよって遠隔的に操作することによって、ローカルに設定してもよい。同様に、電気の時価は、「高性能な」電気計測器からローカルに得てもよく、遠隔的にインターネットを通じて得てもよく、別なソースから得てもよい。コンセントは、多種多様な温度制御された装置及び温度制御されていない装置両方に用いてもよい。
【００１３】
図１は、中央セキュリティサーバー１２と、ゲートウェイ１４と、電気負荷１８及び電気ソース２０に接続したコンセント１６のような電気インターフェースとを有するエネルギー管理システム１０を示す。図示したコンセント１６は、それゆえ、負荷１８に対する電気インターフェースとして機能する。単一のコンセント１６及び負荷１８は平易に示しているが、複数のコンセント（又は、電気インターフェース）及び負荷が、エネルギー管理システム１０において用いてもよい。図示した負荷１８は、エアコン、プールヒーター、給湯器、衣類乾燥機、コピー機、レーザープリンター、冷水器、ＨＶＡＣなどのような任意形式の電気装置であってよい。図示例において、コンセント１６は固有識別子（「ＩＤ」）２５を伴い、かつ、ソケット２２と、ソケット２２及びソース２０に接続した継電器２４とを有する。議論を容易にするために、負荷１８の電力プラグと対になるソケット２２を示すが、電気インターフェースは、ブレーカー接続、インライン接続、又は負荷１８からソース２０への他の接続のような、負荷１８に接続する他の機構を用いてもよい。実際、電気インターフェース／コンセント１６全体は、負荷１８及び／又はそれに伴う筐体の中に組込んでもよい。制御モジュール２６は継電器２４に接続してもよく、制御モジュール２６は処理資源（図示せず）及びメモリ２３を有するとともに、サーバー１２からの情報に対するクェリーを生成してもよく、かつ、クェリーに対するサーバーの応答に基づいて継電器２４を制御してもよい。
【００１４】
以下により詳細に論じるように、クェリーは、電気インターフェース及び／又はコンセント１６の固有ＩＤ２５と、サーモスタット設定（すなわち、「サーモスタットデータ」）２７と、電力モード（すなわち、「電力モードデータ」）２１と、価格閾値（すなわち、「閾値データ」）３０と、負荷形式識別子と、コンセント１６におけるメモリ内に格納されたデータが変化したか否かの表示とを具備してもよい。さらに、制御モジュール２６はコンセント１６に格納されたスケジューリング情報（すなわち、「スケジューリング・データ」）２９によってクェリーを生成してもよい。サーバー１２からの応答は、電気インターフェース／コンセント１６の固有ＩＤ２５を識別するデータ、サーモスタット設定、電気の時価（すなわち、「価格データ」）２８、所定の価格閾値を識別するデータ、電力モードを識別するデータ、及び／又は、スケジューリング情報を識別するデータを提供することによって、継電器２４の制御を容易にしてもよい。ペイ負荷符号化エラーのような問題が、クェリー及び／又は関連したウェブリクエストにおいて検出されると、サーバー１２からの応答はまた、問題を訂正する試みにおいて電気インターフェース１６自身を再起動するように指示する特化パケットを具備してもよい。消費者又は他の認証された存在（entity）が、サーモスタット設定及び／又は所定の価格閾値をインターネット接続によって遠隔的に設定可能にすることによって、図示したシステム１０は、従来の方法より、より柔軟であるとともにより強固な電力費の制御を提供する。
【００１５】
前記コンセント１６は、継電器２４のユーザー制御及び他の機能を可能にするユーザーインターフェース３２を有する。以下により詳細に論じるように、ユーザーインターフェース３２は、現在の温度表示と、サーモスタット設定表示と、サーモスタット入力とを具備してもよく、消費者は、現在の温度表示を監視することによって視覚的に現在の温度を決定することができるとともに、サーモスタット設定を監視することによってサーモスタット設定を決定することができ、かつ、コンセント１６のサーモスタット入力を操作することによってサーモスタット設定を変更することができる。ユーザーインターフェース３２はまた、時価表示、閾値表示、及び閾値入力を具備してもよく、消費者は、時価表示を監視することによって電気の時価を視覚的に決定することができるとともに、閾値表示を監視することによって価格閾値を決定することができ、かつ、コンセント１６の閾値入力を操作することによって価格閾値を変更することができる。図示したシステム１０はまた、タブレット型パソコン（「ＰＣ」）のようなユーザーデバイス３４を具備してもよく、消費者は、複数の装置（すなわち、「負荷」）の価格閾値を見て設定することができる。
【００１６】
前記コンセント１６及びユーザーデバイス３４の両方とも、無線でゲートウェイ１４と通信してもよい。無線プロトコルは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ、すなわち、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１５．４−２００６、２００６年９月８日、ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｏｃｉｅｔｙ）プロトコル、ブルートゥース（すなわち、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｃｏｒｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ、Ｖｅｒ．２．１、２００７年８月１日、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ）プロトコル、又は他の任意の適切なプロトコルに基づいてよい。一実施形態において、無線プロトコルは、小パケットに最適化されるとともに、各コンセント１６に固有の識別番号を用いる独自仕様のプロトコルであってもよい。サーモスタットデータ２７及び閾値データ３０はまた、ユーザーデバイス３６によってインターネット３８を通じて遠隔的に設定してもよい。そのような場合、ユーザーデバイス３６は、ＰＣ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）デバイス、携帯端末（「ＰＤＡ」）、携帯電話、又は中央セキュリティサーバー１２にログインする任意の他のインターネット対応デバイスであってもよく、負荷１８の電気使用量を探知するとともに、消費者の会計を伴う各電気コンセント１６に対して、時価データ２８、サーモスタットデータ２７、スケジューリングデータ２９、及び閾値データ３０を記録する。消費者はそれゆえ、１又は２以上の装置が、温度及び／又は価格閾値において、付近で、又は、上で作動されていて、かつ、各温度及び／又は価格閾値が所望されたように調整されているか否かを判定してもよい。新しい設定は、デバイスが周期的に状態を問い合わせるように、中央セキュリティサーバー１２から各コンセント１６に戻って通信されてもよい。
【００１７】
前記ゲートウェイ１４は、制御モジュール２６からクェリーを受信する第１インターフェースを有する。第１インターフェース１５は、無線を備えたローカル送信リンク、電力線通信、及び／又はイーサネット（登録商標）部品であってもよい。既に言及したように、クェリーは、コンセント１６の固有識別子、サーモスタット設定、価格閾値、負荷形式識別子、電力モード・インディケーター、及び／又は、送信したデータが変化したか否かの表示を具備してもよい。処理モジュール１９はクェリーをウェブリクエストに変換してもよく、かつ、第２インターフェース１７はウェブリクエストをウェブサーバー１２に送信する。第２インターフェース１７は、イーサネット（登録商標）ポート、又は他の形式の通信機能性を具備してもよい。ダウンリンク方向において、図示した第２インターフェース１７は、第１フォーマット（例えば、標準ウェブ返信フォーマット）でウェブサーバー１２からウェブリクエストに対する応答を受信するとともに、処理モジュール１９は応答を第２フォーマット（例えば、小パケットに最適化された）に変換でき、かつ、図示した第１インターフェースは、第２フォーマットで応答を、固有識別されたコンセント１６に対して送信する。既に言及したように、応答は、サーモスタット設定を識別するデータ、電気の時価、価格閾値、電力モード、及びスケジューリング情報だけでなく、任意の変更がサーバーベースの手数料を表しているか否かの表示を具備してもよい。
【００１８】
前記中央セキュリティサーバー１２は、ウェブリクエストのサービスを可能にする処理資源及びメモリ資源を有するウェブサーバーを具備してもよい。例えば、適切なプログラム及び／又はソフトウェアの命令において、サーバー１２は情報に対する第１ウェブリクエストを受信してもよく、第１ウェブリクエストは、コンセント１６の固有識別子又は負荷に対する他の電気インターフェース、サーモスタット設定、及び／又は価格閾値を具備してもよい。図示したサーバー１２は、次に、固有識別子を伴うレコードを取り出すとともに、レコードに基づいて第１ウェブリクエストに対する応答を生成する。第１ウェブリクエストはまた、第１データが変化したか否かの表示を具備してもよく、ウェブサーバー１２は、もしそのようなデータが変化したならば、コンセント１６からのデータに基づいてレコードを更新することが可能である。既に言及したように、応答は、サーモスタット設定、電気の時価、価格閾値スケジューリング、及び／又は、再起動命令のような他の情報を具備してもよい。ウェブサーバー１２は、どこが適切であるかのスケジューリング情報に基づいて、ウェブの応答におけるサーモスタット設定及び価格閾値を設定してもよい。もし必要ならば、ウェブサーバーはまた、電気の時価に対する価格設定ソースを問い合わせてもよい。
【００１９】
中央サーバーから多数の配置されたデバイスへの通信における困難の一つは、各装置の適切なＩＰアドレス及びポート番号を決定することである可能性がある。これは、ほぼ全てのルーターが、インターネットサービスプロバイダー（通常、ケーブル会社又は電話会社）によって割当てられた単一のＩＰアドレスを有するからであり、ルーターに取付けられた全てのデバイスは、無線か有線かによらず、その単一のＩＰアドレスを共有する。この共有の特性は、実際のＩＰアドレスの制限数を保存することにおいて大きな利点があったが、インターネットによって通信する各装置は、必ずしも固有のＩＰアドレスを有していないことを意味する。他の利点は、それらは固定されたＩＰアドレスを有しておらず、あるいは真のＩＰアドレスさえ有していないので、これらのデバイスに不正侵入することがより困難なことである。これは特に住居ユーザーに対して当てはまる。
【００２０】
安全性強化のために、多くのルーターは、インターネットからの予期せぬ全てのトラフィックをブロックするために、デフォルトのフィルタリングを具備する。未承諾トラフィックは悪意があるか又は不愉快なものでありがちであり、それゆえブロックされると仮定する。その逆は真ではない。すなわち、ルーター上のローカル・デバイスからの全てのウェブリクエストは、発信デバイスに直接返される必要があるウェブサーバーからの応答を生成すると仮定してもよい。これは、ルーターの基本的な機能であり、すなわち、デバイスが要求を出すトラフィックを維持するとともに、発信デバイスに返す応答を命令することである。
【００２１】
従って、図示したシステムは、「後方」、すなわち、装置から中央セキュリティサーバー１２に行くデータ移行スキームを用いる。コンセプトは、ルーター４０に取り付けられた全てのデバイスは、それらのインターネット・ゲートウェイとしてルーター４０を用いることであるとともに、ルーター４０は、遠隔ウェブページを要求するとともに、ウェブサーバーから適切なデバイスへの応答を命令する実際のデバイスのトラックを維持することである。図示したゲートウェイ１４はそれゆえ、ウェブベースの中央セキュリティサーバー１２と通信するとともに、ルーター４０は、中央セキュリティサーバーからの応答がゲートウェイ１４のみに行ったことを確認する。この方法は、実際に共有されたルーター４０のＩＰアドレス、又はそれに取り付けられた全てのデバイスのトラックを維持するために用いる動的ポート番号を決定する必要はない。
【００２２】
固有ＩＤが各コンセント１６及びゲートウェイ１４に割当てられているとともに、固有ＩＤがコンセント１６及びゲートウェイ１４から符号化ウェブリクエスト内で送信されるので、サーバー１２は公知のコンセント１６からの有効なウェブリクエストを受信していることが分かるとともに、要求を適切に処理する。標準的ＳＳＬ（セキュア・ソケット・レイヤー、インターネット特別技術調査委員会／ＩＦＴＦ）符号化は、あらゆるウェブブラウザに組込まれているものであるが、誰もエネルギー管理トラフィックを監視できず、情報を記録することもできず、又はより重要なことには、任意のコンセント１６を制御することもできない。さらに、ＡＥＳ（例えば、エー・イー・エス、連邦情報処理規格／ＦＩＰＳ  ＰＵＢＳ  １９７、２００１年１１月２６日）は、ウェブリクエストの符号化及び応答ペイ負荷に用いてもよい。他の符号化方法は、中央セキュリティサーバー１２、ゲートウェイ１４、及びコンセント１６に適切に組込まれてもよく、用いられてもよい。
【００２３】
パケット構造
以下に、システム１０において通信するデバイスのためのパケット構造の例を説明する。この説明は、非網羅的であるとともに議論を容易にするためにのみ提供されるものであるが、完全な機能性及びウェブサーバー１２とインターフェースをとる性能を維持しながら、多種多様なアーキテクチャー上のファームウェアを書くために用いてもよい。符号化を用いるために、パケットペイロード（PacketPayLoad）は３２バイト符号化量であると仮定してもよい。メッセージが符号化されているか否かに拘らず、ゲートウェイ１４に対して不適切であるために「packetlen」の文字が用いられる。ゲートウェイ１４は、メッセージの構文解析を試みないとともに、単にメッセージをそれから階層を上下して次のステップに通過させてもよい。符号化のために、パケットペイロードは、１６進法で表される。用語「binof」は、数字又は文字の２進法表示をバイトとして参照する。
【００２４】
電気インターフェースからゲートウェイ無線部品まで：
^ + binrep of packetlen(ex - bin(16)) + WebAddr(ex - AC)
+ DevID(10 char’s last 4 are nums) + PacketPayload
【００２５】
２進法表示は、現在の無線チップセットに特定のものである。もし新しい生成が、ＡＳＣＩＩ（すなわち、ＰＬＣ又は新しい無線）のみを送信するならば、これは直ちにパケット長の２個の文字表現に変化されるとともにシステム全体には影響しない。なぜならば、新しいチップセット又はＰＬＣは、端末デバイス及びそれらが通信するためのゲートウェイ両方のための新しいチップを必要とする。新しいチップセットが自己無撞着（self consistent）であるとともに、プロトコルにおける他の従来のステップに従う限り、完全な機能性は達成可能である。
【００２６】
Ａ／Ｃからゲートウェイに対する通信の組み込み例：
^binof(16) + AC(devise type) + ACTester0023(theDevID)
+ S(Set or No Change) + 0(mode) + 87(temp)
【００２７】
パケット例
^binof(16)ACTester0023S087
【００２８】
無線ゲートウェイポートからイーサネット（登録商標）ゲートウェイまで：１）^charで同期更新し、２）binlenを読み、それをbinlenとして保存し、３）^をシリアルポートに置き、４）(binlen - 12)をlenの２個の文字表現に変換し、５）binlen-12の2個のchar len表現をシリアルポートに置き、６）次のbinlen charを受信するとともにシリアルポートに置く。
【００２９】
パケット例：
^04ACTester0003S088
【００３０】
ウェブサーバー１２は複数のディレクトリ及び複数のページを備えてもよく、そのためゲートウェイ１４からサーバー１２に送信されたウェブリクエストは、ディレクトリ及びページを具備するとともに、完全なウェブアドレスを具備してもよい。
【００３１】
ゲートウェイ・イーサネット（登録商標）ポートからウェブサーバーまで（インターネットリンクを用いて）：１）^charで同期更新し、２）packet len charを読むとともに、それを実際のbin repに変換し、かつ、packetlenとして保存し、３）次の２個のchrをDevType（そのデバイス形式を伴うウェブaddrのための）に変換し、４）次の１０個のchrをDevIDに受信し、５）次のpacketlen文字を、この次のシリアルバッファーに受信し、次にストリング・エンダー（string ender）をこの次のシリアルバッファー(‘＼0’)に追加し、６）packetlenに続くDevType文字を構文解析するとともに、それらをディレクトリに追加し、そのときページ名は”.php?data=”ウェブaddrに追加し、７）data=の後の受信バッファーをウェブリクエスト内に置き、８）ウェブリクエストを送信する。
【００３２】
無線ゲートウェイポートからイーサネット（登録商標）ゲートウェイポートまでのパケット例：
^04ACTester0003S088
【００３３】
イーサネット（登録商標）ポートによって（サーバーに）要求されたＵＲＬ例：
example.com/AC/AC.php?data=Tester0003S088
【００３４】
ウェブ解読：−適切なページ（例えば、AC.php）はTester0003S088を導くとともに、データタグを読んで構文解析し、次に、応答を定式化する。
【００３５】
ウェブ応答：
^ + 2charrep of length aka “12” + devID(10 chars ex:
Tester0022) + rest of payload(ex:S2)
【００３６】
ウェブ応答パケット例：
^12Tester0022S2
【００３７】
サーバーからのゲートウェイ・イーサネット（登録商標）ポートウェブ応答：１）^を見るまで読み、２）次の２個のcharを３個のchar datatemp buffer（最後のcharが、ヌルcharで終わる(‘＼0’)ストリング）に読み出し、３）resplenbin int内のlength putのbin repに変換し、４）^ + resplenをシリアルポートに書き出し、続いて、次のresplen charをシリアルポートに読み出す。
【００３８】
シリアル上に書かれたものの例：
^12Tseter0002S2
【００３９】
イーサネット（登録商標）ポートからのゲートウェイ無線ポート：１）^charで同期更新し、２）次の２個のcharを３個のchar datatemp buffer（最後のcharが、ヌルcharで終わる(‘＼0’)ストリング）に読み出し、３）resplenbin int内のlength putのbin repに変換し、４）次のresplen文字を送信バッファーに読み出し、５）デバイスidの最後の４文字を読み、これは送信される新しい短いアドレス（４桁の番号）であり、６）resplenbinサイズのバッファーを無線で、単にDevID（電気インターフェースはrespの長さが分かるので、resplenが具備される必要はない）から計算された短いアドレスに送信する。
【００４０】
前記DevIDは１０文字の任意の文字列で形成され、最後の４文字は数字である。従って、「AB23Ea3324」は有効ではない。最後の４文字は数字であるが、ローカル・デバイスIDを表す。この方法は、同じゲートウェイを通じて通信する10,000個のローカル・デバイスまで可能であるが、サイト上の識別子を動的に又は個別にプログラムする必要を除去しながら、DevIDにローカル・ネットワーク上の固有識別子の役割をさせる。何百万の固有電気インターフェースとともに、同じ家の中で終わる同じチャンネルを有する２個のデバイスの片方は小さい。さらに、上記の方法は、もし大文字と小文字を区別するAlphaNumericsが最初の６文字に用いられると（（26×２−大文字と小文字を区別したアルファベットとして + alphanumericsに入り組んだ可能な桁数としての10）^6 ×10,000（最後の4桁として）＝100兆内の数字の算数を仮定して）、500兆個の固有デバイスIDを許容する。
【００４１】
前記ウェブサーバー１２はまた、ユーザーデバイス３６のようなインターネット対応デバイスからログイン要求を受信してもよく、ログイン要求はユーザー識別子及びパスワード情報を具備する。もし図示したサーバー１２がログイン要求に基づいてユーザーを認証可能ならば、負荷に対する電気インターフェースの固有識別子のセット（すなわち、１又は２以上の）が取り出され、固有識別子はユーザー識別子を伴う。サーバー１２は、次に、固有識別子のセットに基づいてログイン要求に対するウェブ応答を生成する。認証セッション中に、サーバー１２はまた、１又は２以上のセットの固有識別子を伴って、サーモスタット設定、価格閾値、及びスケジュールを変更するためのウェブリクエストを受信してもよいとともに、適切なレコードを更新する。
【００４２】
ここで図２A及び図２Bに戻って、コンセント１６及びユーザーデバイス３４の図をそれぞれより詳細に示す。図示した例において、コンセント１６は１又は２以上のソケットと、現在の温度表示４１、サーモスタット設定表示４３、サーモスタット入力スイッチ４５、時価表示４２、価格閾値表示４４、及び閾値入力スイッチ４６を具備するユーザーインターフェース３２とを有する。既に論じたように、入力スイッチ４５，４６は、コンセント２６に対してサーモスタット及び時価の上限を消費者によって手動で調整してもよい。図示した例において、現在価格（「５１」）は価格閾値（「４１」）を超過するとともに、それゆえ、ソケット２２にプラグが差し込まれた任意の装置が機能しないように、電力はソケット２２から切断されている。
【００４３】
図示したユーザーデバイス３４は、電気の時価及び複数の負荷（例えば、電気乾燥機、プール・ポンプ、エアコン）に対する所定の価格閾値の両方を表示する集計ページ４８を具備する。同様のページを、温度及びサーモスタットに対して構成してもよい。図示した集計ページ４８はまた、消費者が各価格閾値を上下に調整できるようにするとともに、問題の負荷がオンかオフかを表示する。集計ページ４８のボタンにおけるタッチスクリーンボタンを選択することによって、消費者は使用量及び価格のグラフ５０（図３）を取得してもよく、各装置の状態のグラフ表示を提供する。
【００４４】
図４は、電気コンセントの制御方法を示す。方法５２は、ランダムアクセスメモリ（RAM）、リードオンリーメモリ（ROM）、電気的消去・プログラム可能ROM（EEPROM）、フラッシュメモリーなどのような媒体に格納されたマシン可読命令セットとして、相補型金属酸化膜半導体（CMOS）技術又はトランジスタ‐トランジスタ論理回路（TTL）技術を用いる、組み込みマイクロコントローラ又は特定用途向け集積回路（ASIC）のような固定機能性ハードウェアとして、及び／又はそれらの任意の組み合わせとして、制御モジュール２６（図１）に組み込んでもよい。
【００４５】
図示した例において、処理ブロック５４は電気の時価及び所定の価格閾値を更新することを行なう。一例において、電気の時価は、コンセントの前提にある「高性能な」電気計測器から得てもよい。あるいは、時価は、中央セキュリティサーバー１２（図１）又は別のインターネット対応サーバーのような遠隔サーバーから得てもよい。価格閾値は、予め記憶場所に格納してもよく、価格閾値はローカルユーザーインターフェースを介して得てもよい。一実施形態において、最新の価格データ及び閾値データは価格及び／又は閾値の更新のためのクェリーとして、コンセントの固有IDに沿って中央セキュリティサーバーに送信される。要求を受信する上で、中央セキュリティサーバーは更新された価格設定情報を得てもよく、（例えば、PCベースのインターネット接続を使用する購買者によって）価格閾値が変更されたか否かを判定してもよい。中央セキュリティサーバーは次に、コンセントに返す応答を送信してもよく、応答は、固有コンセント識別子を識別するとともに、更新された価格データ及び閾値データを含む。コンセントの制御モジュールは、そのような価格データ及び閾値データ適切な記憶場所に格納してもよいとともに、このデータをブロック５６において比較を行なうために用いてもよい。もしブロック５６において価格閾値を超過したと判定されたならば、電力ソース及びソケット間の接続を提供する継電器は、ブロック５８で開かれてもよく、ソケット及びソケットに接続した任意の負荷から電力を離す。方法５２は、既に論じたように、サーモスタット設定の更新を行なうことに容易に適用してもよい。
【００４６】
図５は、サーモスタットが方法６２によって制御される代替方法を示す。特に、ブロック５４は、既に論じたように、電気の時価及び所定の価格閾値を更新することを提供する。もしブロック５６において閾値を超過したと判定されたならば、ブロック６４は標準的なサーモスタット設定よりも幾分高めである「保存的」サーモスタット設定の確定を提供する。例えば、保存的サーモスタット設定は、価格閾値が電気の時価によって超過しているときはいつでも、サーモスタットの初期設定７２°Fが８０°Fに上昇するように、標準的サーモスタット設定より８°F暖かいと規定してもよい。その結果、エアコンのように温度制御された装置は、高い消費需要の期間において周囲の温度が８０°Fに達するまではスイッチが入らない。もしブロック５６において、閾値を超過していないと判定されるならば、ブロック６６は消費者が初めに確定したものであれば何でもよい標準的サーモスタット設定を用いる。勿論、サーモスタット設定はまた、もしそのような機能性が適切ならば中央セキュリティサーバーから取り出されてもよい。
【００４７】
図６は、電気コンセントがコンセントの電力モードに基づいて制御される別な方法６８を示す。図示した例において、コンセントのモードは、ブロック７０において更新されるとともに、ブロック７２はモードが「オン」か否かを判定することを提供する。モードは、中央セキュリティサーバー１２（図１）から、又はローカルにデバイスから得てもよい。例えば、インターネット対応接続のユーザーによって確定されたスケジュールを実行するために、サーバーはモードを「オフ」から「オン」に移行させる。もしモードが「オン」であると判定されるならば、次に、図示したブロック７４はコンセントを伴う継電器を閉じることを提供し、ソケット及び関連する負荷に電力を供給可能にする。もしモードが「オフ」であると判定されるならば、次に、ソケット及びソケットに接続した任意の負荷から電力を離すために、継電器はブロック７６において開いてもよい。
【００４８】
それゆえ、サーモスタット、継電器、ブレーカーのようなスイッチング機構は、インターネット制御してもよく、かつ、窓及び壁用エアコンのために構成してもよいだけでなく、他の形式の負荷であってもよい。一例において、基本的なシステムは、中央セキュリティサーバー、エアコンへの電力を制御する継電器を備えたサーモスタット、及び、複数のサーモスタットと通信するとともに、中央セキュリティサーバーと通信する「ゲートウェイ」デバイスを具備してもよい。そのようなシステムは、室内エアコン（窓型または壁通過式ユニットのいずれか）からの電気需要を減少させる。室内温度が現在の温度設定と等しいか又は高いとき、あるいは、電気の時価が現在の価格設定閾値よりも低いとき、サーモスタットは電気をエアコンに通してもよい。中央セキュリティサーバーはまた、サーモスタット設定及び／又は価格閾値を制御してもよい。例えば、サーバーは、ゲートウェイを介して新しいサーモスタット設定をサーモスタットに送信してもよく、独自仕様の制御プロトコルを用いるサーモスタットのグループを制御してもよい。中央セキュリティサーバー及びゲートウェイ間の通信は、AESのような規格化プロトコルを用いて符号化されてもよい。ゲートウェイ及びゲートウェイに伴うサーモスタットのグループ間の通信は、WPAN、イーサネット（登録商標）（例えば、IEEE 802.3）、WiFi（例えば、IEEE 802.11）独自仕様の無線通信プロトコル、又は他の任意の適切なプロトコルを介してもよい。こうしたシステムの利点は、窓型エアコンを遠隔的に制御する公益事業及び設備管理者に電力需要を減少させることができるとともに、資金を節約させることができ、かつ、過度の電気需要のための停滞及び消灯を回避することができる。
【００４９】
一実施形態において、サーモスタット及びゲートウェイ間の無線プロトコルは、IEEE  802.15.4規格に基づいており、追加的プロトコルの観点は、小パケットのための通信に最適化するために用いられるとともに、全てのサーモスタットの固有識別番号を提供する。ゲートウェイ及び中央セキュリティサーバー間のプロトコルは、サーモスタットからサーバーに、ファイアウォール、ネットワーク・アドレス変換（NAT）、ポップアップ・ブロッカーなどを迂回する利用者「プッシュ／プル」スキームを用いてもよい。プロトコルはまた、各サーモスタット（及びそれらの関連するエアコンユニット）の固有識別子、（例えば、httpを介して送信される）AESを用いる符号化、（サーバートラフィック超過を防止するための）自己スロットル・トラフィック制御、及び各サーモスタットに対する個別制御パケットの送信を含んでもよい。制御パケットは、新しいサーモスタット設定又は価格閾値がサーバー上にあるとき、状態問い合わせに対する応答において送信されるとともに、新しい設定は認証された相手からのみ承認されることができる。
【００５０】
前記ゲートウェイは、設定において要求されるインターネット接続回数を減少させるために、任意数の複数のサーモスタットを使用可能にする。単一の家族住居において、例えば、全てのエアコン及び住居内の他の制御された負荷と通信する単一ゲートウェイがあってもよい。複数家族の建物に対しては、その階の各アパート内の全サーモスタットに対処するように、各フロアに１つずつ単一ゲートウェイがあってもよい。多くの建物において、使用された材料及びフロアの厚さに依存しつつ、単一ゲートウェイは複数のフロアを賄うことができる傾向にある。一実施形態において、９００MHｚの通信周波数を用いてもよく、WiFi向けに使用される2.4GHｚよりも建物材料をよく突き抜ける可能性がある。単一のWiFiアクセスポイントは、３又は4以上のNYCアパートの建物内のフロアに到達する可能性があるが、特定数のゲートウェイは設置上の仕様に基づいて変化してもよい。
【００５１】
技術的観点からは、単一ゲートウェイは何百のサーモスタットに「会話」することができる。ビジネスモデルの観点からは、フロア毎に１つずつ単一ゲートウェイを設置すると仮定してもよい。
【００５２】
温度制御に対して、公益事業又は施設管理者は、個々のエアコンに対するサーモスタット設定及び室内の現在温度が存在することを読むことができてもよく、かつ、各サーモスタットのためにサーモスタット設定を変更する命令を出すことができてもよい。新しいサーモスタット設定は、全てのエアコンに対して同じであってもよく、又は、各エアコンに対して異なる設定があってもよい。その決定は、施設管理者又は公益事業次第でなされてよい。それらは、それによってエアコンの電力を切るようにサーモスタット設定を上げてもよく、室内温度は新しい設定に達し、それゆえ電気を節約する。サーモスタットを新しく高めのレベルに上げる調整は、電力需要をかなり減少させることができるとともに、それでも温度が耐えられないほどの暑さ（例えば、９５°F）になることを防止することができる。その性能が極めて重大になる緊急事態がある可能性があると仮定して、公益事業又は施設管理者は、任意のエアコン、全てのエアコン、又はグループのエアコンに対して、全ての電力を遮断することができる。各エアコンのエネルギー負荷及びそこに設置された室内を冷却するのに必要とされるエネルギーが計算してもよく、室内温度及びエネルギー使用量上の履歴データにも基づいてもよい。計算されたエネルギーは、ここで、屋外天気予報に基づいたエネルギー消費の予測を容易にするために、屋外温度に相関してもよい。
【００５３】
前記システムは、中央当局（施設管理者、公益事業、政府機関など）が、窓型エアコン及び他のエネルギー集中電化製品に起因する電力需要を減少させるために構成してもよい。温度及びサーモスタットデータは、全てのユニットから継続的に収集することができるので、固定量（約８°F）によって全ユニットのサーモスタット設定を上げるために、全ユニットを同じサーモスタット設定（約７８°F）に設定するか、又はユニットに対して個々にデフォルトを有するかにによらず、極めて粒状の情報が中央当局に対して最も賢明に需要を減少させるために利用可能である。
【００５４】
閾値又は制限値が用いられてもよく、例えば、もし患者が生命支持装置上にいて、かつ、室内温度が７６°Fを超えないならば、その室内向けのサーモスタットは、７２°Fから、デフォルトであってもよい７８°Fの代わりに、７６°Fまで上げてもよい。
【００５５】
一実施形態において、無線リンクはIEEE  802.15.4規格に基づいており、ジグビー仕様（例えば、Zigbee Specification、２００６年１２月１日、Zigbee Alliance）及び他のプロトコル向けの基本的な無線層である。チップセットは100メーターの範囲を有していてもよいが、2.4GHｚの代わりに900MHｚ帯を使用すると、信号が壁及び他の障害物をよりよく突き抜けることができる可能性がある。壁及び暖炉を通じて100フィートを超える室内送信が組み込んでもよい。送信力上のFCC制限は、複数の入力及び複数の出力（MIMO）及び範囲をさらに拡大するための他の技術を必要としてもよい。
【００５６】
温度制御の観点はまた、初めの製造工程によって、エアコン又は電化製品自体の中に組み込んでもよい。ソケット上の電気負荷の計測はまた、電化製品が電気インターフェースからプラグが抜けているか探知可能であってもよい。アラームをここで中央サーバーに対して発してもよく、アラームを適切な人又は存在に対して送信してもよい。もし電気インターフェースのプラグが抜けているならば、中央サーバーとの通信を停止してもよく、アラームを適切な存在に送信してもよい。もし多くのユニットが通信を停止するならば、アラームの殺到は重大な出来事を意味し、最もありがちなのは電力障害である。もしそのようなシステムが実施されていたならば、公益事業提供者は、最近の電力供給停止の範囲及び位置をよりよく識別することができた可能性がある。
【００５７】
用語「接続した」「結合した」「取り付けた」は、ここでは任意形式の関係の、直接に又は非直接に、問題の構成要素間において言及するものであり、電気的、機械的、RF、光学的、又は他の組み合わせに適用されてもよい。さらに、用語「第１」「第２」などの使用はいずれも、議論を容易にするためだけのものであり、一時的又は年代的関係のいかなる形式を必ずしも推論しない。
【００５８】
当業者は、前述の記載から、本発明の実施形態の広範な技術は様々な形式において実施してもよいことを正しく理解する。例えば、湿度、水分、圧力、流量などのような、温度及び価格以外のパラメーターが、ここに記載したように容易に監視及び制御できる可能性がある。それゆえ、本発明の実施形態は、ここで特定の例に関して記載したものではなく、本発明の実施形態の正しい範囲はそのように限定されるものではない。他の変更は、図面、明細書、及び以下の特許請求の範囲を調べることによって、当業者に対して明らかになる。
【符号の説明】
【００５９】
１２・・・中央セキュリティサーバー
１４・・・ゲートウェイ
１８・・・負荷
１６・・・コンセント
２２・・・ソケット
２３・・・メモリ
２４・・・継電器
２６・・・制御モジュール
３４・・・ユーザーデバイス
３２・・・ユーザーインターフェース
３６・・・ユーザーデバイス
３８・・・インターネット
４０・・・ルーター
【図１】
2010520739.tif 000003
【図２Ａ】
2010520739.tif 000004
【図２Ｂ】
2010520739.tif 000005
【図３】
2010520739.tif 000006
【図４】
2010520739.tif 000007
【図５】
2010520739.tif 000008
【図６】
2010520739.tif 000009
【国際調査報告】
2010520739.tif 000010