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BRPI0808869B1 - Tomadas nema inteligentes e redes associadas. - Google Patents

Tomadas nema inteligentes e redes associadas. Download PDF

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BRPI0808869B1
BRPI0808869B1 BRPI0808869-1A BRPI0808869A BRPI0808869B1 BR PI0808869 B1 BRPI0808869 B1 BR PI0808869B1 BR PI0808869 A BRPI0808869 A BR PI0808869A BR PI0808869 B1 BRPI0808869 B1 BR PI0808869B1
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BR
Brazil
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socket
power
electrical
sockets
energy
Prior art date
Application number
BRPI0808869-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Steve Chapel
William Pachoud
Original Assignee
Zonit Structured Solutions, Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zonit Structured Solutions, Llc filed Critical Zonit Structured Solutions, Llc
Publication of BRPI0808869A2 publication Critical patent/BRPI0808869A2/pt
Publication of BRPI0808869B1 publication Critical patent/BRPI0808869B1/pt

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Abstract

tomadas nema inteligentes e redes associadas. um sistema de controle (300) permite que soquetes nema padrão sejam remotamente monitorados e/ou controlados, por exemplo, para executar de forma inteligente escurecimentos totais ou escurecimentos parciais ou, de outro modo, controlar remotamente aparelhos elétricos. o sistema (300) inclui um número de soquetes inteligentes (302) que se comunicam com um controlador local (304), por exemplo, via linhas de energia utilizando o protocolo tcp/ip. o controlador local (304), por sua vez, comunica-se com um controlador remoto (308) através da internet.

Description

TOMADAS NEMA INTELIGENTES E REDES ASSOCIADAS”
Referência remissiva a pedido relacionado
O presente pedido reivindica prioridade de acordo com 35 U.S.C. 119 ao pedido provisional US número
60/894.846, intitulado “SMART
NEMA OUTLETS AND ASSOCIATED
NETWORKS”, depositado em 14 de março de 2007, cujo teor é incorporado aqui como se exposto integralmente.
Campo da invenção presente invenção refere-se genericamente à distribuição e gerenciamento de energia elétrica e, em particular a uma tomada elétrica, ou outro dispositivo associado a um circuito local (por exemplo, dependência comercial ou residencial única ou múltipla), para monitorar de forma inteligente pelo menos uma parte do circuito e controlar a distribuição de do circuito.
Fundamentos da invenção distribuição de energia distribuição elétrica são monitoradas e controladas para uma variedade de finalidades. A esse respeito, distribuição de energia refere-se genericamente transmissão entre uma usina de energia e subestações ao passo que a distribuição elétrica se refere à distribuição de uma subestação para consumidores. A eletricidade é adicionalmente distribuída nas dependências do consumidor tipicamente através de um número de circuitos locais.
A distribuição de energia pode ser monitorada e controlada em relação ao tratamento de condições efetivas ou em potencial de capacidade em excesso. Tais condições se tornaram cada vez mais comuns nos Estados Unidos e em necessidades de energia outras partes devido a crescentes industrial e residencial acopladas
Petição 870180039271, de 11/05/2018, pág. 9/59
2/44 ao envelhecimento de infra-estrutura de energia e limitações práticas sobre nova geração de energia. Condições de capacidade em excesso são frequentemente tratadas por reduzir ou interromper energia fornecida a consumidores residenciais e comerciais padrão, por exemplo, escurecimentos totais ou escurecimentos parciais. Por exemplo, durante períodos de uso de pico, um escurecimento total periódico pode ser implementado onde energia para subdivisões de grade é sequencialmente interrompida para reduzir a carga geral na grade.
[0005] Os efeitos dessas interrupções de energia podem ser melhorados até certo ponto. Certos clientes de valor alto ou crítico podem ser isentos de escurecimentos totais periódicos se a estrutura da grade permitir. Outras instalações críticas ou aparelhos podem ser suportados por geradores ou fontes de energia à prova de falhas, redundantes.
Entretanto, para muitos clientes padrão, interrupções de energia, e as consequências das mesmas para sistemas de dados e outros produtos vulneráveis, são simplesmente toleradas. Para esses clientes, as interrupções são indiscriminadas e, em muitos casos, totais.
[0006] A distribuição elétrica é também monitorada e controlada incluindo o nível de dependência interno. Por exemplo, fusíveis, disjuntores, indicadores de vazamento para a terra, protetores contra oscilação e similares são genericamente empregados para interromper ou abater eletricidade em um circuito no caso da corrente puxada pelo circuito exceder um nível determinado. Esses elementos são tipicamente exigidos por código e podem ser customizados até certo ponto, por exemplo, com relação a circuitos para fornecer dispositivos de energia elevada (isto é, secadores, aparelhos de ar condicionado) ou baixa
Petição 870180039271, de 11/05/2018, pág. 10/59
3/44 (por exemplo, iluminação). Entretanto, esses elementos são genericamente não inteligentes e limitados a evitar perigo.
Tipicamente não reconhecem dispositivos ou tipos de dispositivos quando conectados um circuito, não permite tratar necessidades maiores de grade e não são suficientemente responsivos para tratar certas questões de segurança como eletrocuções em potencial.
Sumário da invenção
A presente invenção refere-se dispositivos de circuito inteligentes como tomadas elétricas, por exemplo, tomadas NEMA padrão, e a sistemas elétricos de dependências de cliente, aparelhos, sistemas de distribuição de energia e processos associados que podem utilizar tais dispositivos de circuito inteligentes. Os dispositivos de circuito inteligentes da presente invenção podem monitorar uma carga conectada a um circuito e controlar a distribuição de energia através do circuito. Os dispositivos de circuito também podem ser controlados através de uma interface de comunicação de modo a implementar um programa de grade ou local em relação à distribuição ou uso elétrico. Desse modo, a energia pode ser distribuída de forma mais eficiente, segurança de fiação de edifício e tomada pode ser aumentada e problemas de capacidade de grade elétrico podem ser tratados mais eficazmente. Além disso, a invenção fornece características de conveniência segurança.
De acordo com um aspecto da presente invenção, uma utilidade (incluindo um sistema e funcionalidade associada) fornecida para habilitar comunicação de
Protocolo de
Internet/Protocolo de controle de transmissão (TCP/IP) a um soquete de tomada, por exemplo, um soquete de tomada NEMA padrão. Desse modo, soquete se torna eficazmente um nó de rede de dados ou
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4/44 cliente .
Isso permite uma ampla variedade de funcionalidade. Por exemplo, os soquetes de tomada podem operar como pontos de controle inteligentes para distribuição elétrica, fornecer realimentação em relação a tipos de dispositivos que são atualmente encaixados nos soquetes e seletivamente controlar a distribuição de eletricidade através dos soquetes (incluindo reduzir consumo de energia por eliminar ciclos de forma de onda de energia individuais através dos soquetes via ligar/desligar
Além disso, os soquetes podem ser controlados através de uma rede remota utilizando comunicação TCP/IP de modo a habilitar operação remota ou inteligente de dispositivos que não são de outro modo adaptados para controle de rede de dados.
tecnologia de saída TCP/IP também provê um mecanismo conveniente para dispositivos inteligentes para comunicar através de linhas de energia com uma rede remota e facilita padronização de tais dispositivos.
esse respeito, TCP/IP tem diversas vantagens incluindo o que se segue:
TCP/IP o protocolo preferido para comunicar com os soquetes por motivos tanto técnicos como econômicos.
TCP/IP é o maior rede no planeta.
protocolo padrão na internet, a
É um protocolo aberto e muito improvável de ser substituído.
3. Implementações de TCP e infra-estrutura de suporte continuam a melhorar. Em particular, é possível agora obter implementações muito pequenas e leves de TCP apropriadas para a energia de processamento que pode ser facilmente incorporada em um espaço pequeno limitado por calor como uma caixa de soquetes.
4. A adoção esmagadora de TCP/IP está acionando
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5/44 o ponto de custo de dispositivos de infra-estrutura de TCP cada vez mais para baixo. Esse é um motivo muito forte para escolher o mesmo.
[00010] De acordo com outro aspecto da presente invenção, uma utilidade é fornecida para controlar distribuição de energia através de um dispositivo de circuito local (por exemplo, nas dependências) como um soquete ou grupo de soquetes com base em uma análise de carga. Especificamente, a utilidade envolve monitorar pelo menos um dispositivo de circuito local para determinar informações referentes a um carregamento do dispositivo de circuito local com base em uma análise (por exemplo, processamento digital) de um sinal elétrico transmitido através do dispositivo de circuito, e controlar distribuição de energia através do dispositivo de circuito com base na análise. A análise pode ser implementada por um processador digital no dispositivo de circuito como em uma tomada ou em outro local (por exemplo, em um painel de disjuntores ou em outra parte em um circuito controlado). Por exemplo, dispositivos ou aparelhos elétricos diferentes podem produzir assinaturas elétricas diferentes que podem ser detectadas em um soquete. Por conseguinte, o sinal elétrico pode ser analisado para determinar uma classificação de um dispositivo elétrico, por exemplo, para identificar o dispositivo elétrico específico ou o tipo de dispositivo elétrico (ou um dispositivo inteligente pode identificar-se), identificar questões de qualidade de distribuição de energia (na energia fornecida ou na fiação elétrica), fornecer funcionalidade GFCI virtual em soquetes especificados como necessário por comparar medições de corrente sumária com corrente neutra, ou identificar uma questão de segurança ou anomalia de carga. Essa informação pode ser utilizada, por exemplo, para reduzir a energia
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6/44 distribuída ao dispositivo (por exemplo, através de comutação rápida para eliminar ciclos selecionados do sinal de energia ou por interromper energia para o dispositivo por um período(s) de tempo dado(s)) ou atribuir ao soquete/dispositivo um nível de prioridade no evento de redução de energia (por exemplo, um escurecimento parcial). Alternativamente, a análise digital pode indicar um curtocircuito, um evento de choque ou eletrocução em potencial ou outra preocupação de segurança. Em tais casos, energia para o soquete pode ser interrompida. Além disso, se se supõe que um interrupotor de dispositivo não está ligado, por exemplo, se o residente estiver de férias e uma luz subitamente for ligada, um alerta de segurança pode ser gerado bem como um alerta de e-mail.
[00011] De forma relacionada, uma função de comutação de energia rápida pode ser implementada para controlar a distribuição de energia. Tal estrutura de comutação rápida pode ser utilizada pelo menos de dois modos: 1) supressão de arco ao ligar/desligar relés principais; e 2) comutação rápida ao “roubar ciclos. A função mencionada por último não pode ser realizada por relés de comutação devido à velocidade de operação exigida. Em vez disso, isso é realizado por comutação de estado sólido como triacs ou dispositivos MOS. Foi reconhecido que a geração de calor pode ser problemática, particularmente em relação a implementações onde a função de comutação é executada em uma caixa de tomada ou em outros contextos limitados, não ventilados. Para minimizar a produção de calor, um dispositivo de comutação rápida (por exemplo, comutador de energia de semicondutor) é utilizado em combinação com um relé mecânico tradicional, cada controlado por uma combinação de conjunto de circuitos analógico e digital. Desse modo, os tempos de comutação
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7/44 rápida necessários para suportar as exigências dessa patente podem ser obtidos, enquanto o relé mecânico provê a comutação de velocidade baixa necessária e baixa produção de calor. Os dispositivos de comutação de semicondutor (por exemplo, triacs, Semicondutor de óxido de metal, etc.) são rápidos, porém produzirão algum calor. Os relés mecânicos são relativamente lentos, porém produzem pouco calor. Quando operados em combinação mútua sob controle de microprocessador ou outro meio digital, os dois dispositivos de comutação podem fornecer a comutação rápida necessária com níveis aceitáveis de produção de calor.
[00012] De acordo com outro aspecto da presente invenção, um dispositivo de circuito local como um módulo de soquete comunica-se com um controlador através de fiação de energia elétrica das dependências. Um subsistema associado inclui um dispositivo elétrico que recebe energia através de fiação elétrica de dependência de um cliente através de um circuito elétrico e um módulo de comutação, associado ao dispositivo de circuito local, para controlar distribuição de energia ao dispositivo elétrico. A utilidade inclui adicionalmente um controlador de soquete para controlar operação do módulo de comutação. O módulo de comutação e o controlador de soquete comunicam-se preferivelmente através da fiação elétrica utilizando um protocolo de comunicação de Internet (por exemplo, UDP e/ou TCP/IP) ou utilizar outros protocolos que um controlador local (por exemplo, um dispositivo conectado por internet) pode gateway e/ou Proxy para TCP/IP de tal modo que o módulo de comutação e/ou um dispositivo encaixado no soquete de um módulo de comutação pode comunicar através de TCP/IP. O subsistema pode ser utilizado para coordenar distribuição de energia através do soquete em relação a um sistema de distribuição de energia maior, por exemplo, a
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8/44 grade de energia. Alternativamente, o subsistema pode ser utilizado para permitir monitoração e controle de operação do dispositivo elétrico de forma remota, por exemplo, através da internet.
[00013] A presente invenção também pode ser implementada no contexto de um centro de dados. Centros de dados incluem frequentemente uma faixa de energia incluindo tomadas associadas a duas fontes separadas. Por exemplo, tal produto de faixa de energia está sendo desenvolvido por Zonit Structural Solutions. A faixa de energia pode implementar desse modo funcionalidade de comutação como discutido acima de modo a fornecer fontes de energia redundantes, por exemplo, para dispositivos de dados críticos. Entretanto, será reconhecido que não será genericamente desejável roubar ciclos de dispositivos de dados e que a comutação será normalmente somente implementada com relação a interrupções de energia. Por conseguinte, preocupações de equilíbrio térmico são grandemente reduzidas, e a funcionalidade de comutação de energia rápida pode não ser necessária, porém pode ser implementada não obstante, se prático.
[00014] Em um contexto residencial ou comercial, um controlador pode comunicar-se com os soquetes por protocolo TCP/IP, como discutido acima. Ao utilizar linhas de energia para tais comunicações, é útil fornecer algum mecanismo para evitar diafonia. Isto é, como as linhas de energia que finalmente estendem entre múltiplos soquetes definem eficazmente um único barramento elétrico ou se apoiam em guias de onda interconectadas, instruções a partir do controlador destinadas a um primeiro soquete poderiam ser recebidas por e agidas por um segundo soquete sem algum mecanismo para limitar a transmissão de mensagem ou permitir que soquetes discriminem entre mensagens
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9/44 recebidas .
Um mecanismo de endereçamento para endereçar mensagem a soquetes individuais de um conjunto de soquetes controlados pode tratar a questão em um dado domínio de controle. Também é desejável limitar a transmissão de mensagens através de linhas de energia de modo a manter a forma de onda de energia limpa.
Isso pode ser realizado por cancelamento ou atenuação de sinal no ponto de controle um controlador local - para um conjunto de soquetes de energia. Especificamente, o controlador de local é associado a um transceptor para inserir sinais de comunicação dirigidos às tomadas controladas em uma linha de energia e receber sinais de comunicação dos soquetes através da linha de energia. Um dispositivo de atenuação ou cancelamento pode ser fornecido externo a esse transceptor, isto é, entre o transceptor e a rede de energia externa ao domínio controlado. A esse respeito, o cancelamento envolve eliminar especificamente sinais específicos como através do uso de um sinal de cancelamento ativo baseado no sinal a ser cancelado. Atenuação se refere ao emprego de um filtro dependente de frequência para seletivamente excluir a frequência ou frequências utilizadas para comunicar através da fiação de energia interna a partir da transmissão para a rede de energia externa.
[00015]
Além disso, será reconhecido que a funcionalidade de controle discutida acima pode ser implementada em um dispositivo elétrico em vez de em uma saída ou outro dispositivo de circuito local (ou em uma unidade intermediária disposta entre o dispositivo elétrico e a tomada) . Isto é, a partir de um ponto de vista de comunicação, há pouca distinção entre o dispositivo e a tomada onde o dispositivo é encaixado; as comunicações podem ser transmitidas através das linhas de energia todo caminho até o dispositivo.
Desse modo, o disjuntor
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10/44 inteligente ou outra tecnologia de controle e comunicação pode alternativamente ser implementado por dispositivos retroencaixados ou fabricados por encomenda. No contexto de um centro de dados, os dados podem ser acumulados e visualizados (através de um painel LED ou LCD ou interface de rede) em uma faixa de energia, um controlador associado ou remotamente. A esse respeito, a necessidade de cablagem adicional para suportar instrumentos (como termômetros, sensores de fluxo de ar, sensores de trava de porta, sensores de umidade ou luz, etc.) é reduzida, desse modo simplificando manutenção, conservando espaço de quadro e aumentando o fluxo de ar de resfriamento.
[00016] De acordo ainda com um aspecto adicional da presente invenção, é fornecida uma tomada elétrica inteligente. A tomada inclui um soquete para receber um plugue elétrico padrão de modo a estabelecer uma conexão elétrica - entre um dispositivo associado ao plugue e um sistema de fiação de dependências associado ao soquete - e um processador digital para controlar distribuição de energia através do soquete. Por exemplo, o processador digital pode ser incorporado em um painel de circuitos que pode ser alojado em um alojamento de tomada padrão, por exemplo, para executar a funcionalidade de comutação de energia rápida como descrito acima. Desse modo, controle e monitoração inteligentes podem ser implementados no nível de tomada individual ou nível de soquete individual de um sistema de distribuição de energia.
[00017] De acordo ainda com um aspecto adicional da presente invenção, um sistema de distribuição de energia é fornecido que permite maior monitoração ou controle de distribuição de energia, incluindo controle no nível de dependências de cliente. O sistema inclui uma grade de energia para distribuir energia através de uma
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11/44 área de distribuição geográfica, um ou mais controladores de grade para controlar distribuição de energia através da grade de energia e um número de controladores (locais) de dependências de cliente. Cada um dos controladores de dependências de cliente controla a distribuição de energia em uma dependência de cliente específica com base na comunicação entre o controlador de dependências de cliente e pelo menos um dos controladores de grade. Por exemplo, os controladores de dependências de cliente podem ser implementados no nível de dependências de cliente e/ou no nível de tomada individual nas dependências de cliente.
[00018] Observa-se a esse respeito que o controlador local (se implementado na tomada e/ou em outro lugar nas dependências do cliente) pode executar programas puramente locais, programas acionados por controladores externos (por exemplo, grade), ou combinações dos mesmos. Por exemplo, o controlador local pode controlar distribuição de energia com base em programas locais referentes a limites de corrente de fiação de derivação, programas de segurança, programas de proteção, ou outros programas que não exigem comunicação com ou coordenação com um controlador de grade ou outro controlador externo. Inversamente, o controlador local pode ser utilizado para executar um programa baseado em grade ou outro programa externo, como um modo operacional de escurecimento parcial. Ainda em outros casos, o controlador local pode tomar decisões com base em condições tanto locais como externas. Por exemplo, um controlador de grade pode instruir controladores locais, em uma base obrigatória ou voluntária, a operar no modo de conservação. Controladores locais podem executar então um modo de operação de conservação de acordo com programas locais, por exemplo, referentes a quais dispositivos podem ser desligados ou
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12/44 operados no modo de energia reduzida ou quais dispositivos têm prioridade para operação contínua.
[00019] De acordo ainda com um aspecto adicional da presente invenção, é fornecido um método para tratar de condições de capacidade em excesso em uma grade de distribuição de energia. O método inclui as etapas de identificar uma condição de capacidade em excesso com relação à pelo menos uma parte de uma grade de distribuição de energia e tratar a condição de capacidade em excesso por controlar a distribuição de energia em um nível mais fino do que a subdivisão de distribuição mais fina da grade de distribuição de energia. Em particular, a condição de capacidade em excesso se refere a uma condição que exige potencialmente redução de energia fornecida a clientes residenciais e comerciais padrão, por exemplo, condições que resultaram convencionalmente em escurecimentos totais ou escurecimentos parciais. Em alguns casos, tais condições foram tratadas por um escurecimento total periódico, como discutido acima, onde uma grade é dividido em um número de subdivisões de grade, e energia para essas subdivisões de grade é sequencialmente interrompida para reduzir a carga geral na grade. A presente invenção permite tratar tais condições em um nível mais fino ou mais flexível do que essas subdivisões de rede. Desse modo, residências individuais, clientes comerciais ou qualquer conjunto desejado de dependências de clientes pode ser gerenciado como um grupo independente de topologia de grade. Por exemplo, distribuição de energia pode ser controlada na distribuição elétrica em vez da parte de distribuição de energia da rede de distribuição. Como mencionado acima, a distribuição de energia se refere genericamente a transmissão entre uma usina de energia e subestações ao passo que a distribuição elétrica se refere à distribuição
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13/44 de uma subestação para consumidores. Por exemplo, de acordo com a presente invenção, a distribuição de energia pode ser controlada no nível de dependências de clientes ou mesmo no nível de tomada em uma dependência de cliente. Além disso, a distribuição de energia pode ser controlada por reduzir a distribuição de energia, por exemplo, por eliminar certos ciclos, ou por interromper distribuição de energia. Desse modo, escurecimentos totais ou escurecimentos parciais podem ser evitados ou implementados de forma mais inteligente de modo a evitar o dano ou inconveniência associado tais escurecimento total ou escurecimentos parciais.
adicional da controlar
De acordo presente invenção, um dispositivo que ainda com um sistema é é encaixado um aspecto fornecido para em uma tomada inteligente.
sistema pode ser utilizado em uma variedade de contextos, incluindo controle de centro de dados, bem como controle de dispositivos elétricos em um ambiente residencial ou comercial. O sistema inclui um controlador local e uma ou mais tomadas inteligentes.
controlador local pode comunicar-se com um controlador remoto através de um primeiro protocolo e com a tomada inteligente através de um segundo protocolo igual ou diferente ao primeiro protocolo.
esse respeito, controlador local pode funcionar como uma gateway de protocolo para traduzir mensagens entre os primeiro segundo protocolos. Por exemplo, controlador local pode comunicar-se com o controlador remoto através de uma rede remota como a internet. Além disso, o controlador local pode comunicar-se com a tomada inteligente através de linhas de energia, sem fio ou através de outra trajetória de comunicação. A esse respeito, a comunicação entre o controlador local tomada inteligente são preferivelmente conduzidas de acordo
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14/44 com um protocolo TCP/IP adaptado para o ambiente local. Em uma implementação, o controlador local é implementado em combinação com uma unidade de distribuição de energia de um centro de dados. A tomada inteligente pode ser implementada em combinação com uma faixa de energia de centro de dados. Desse modo, o aparelho de centro de dados pode ser convenientemente controlado de um local remoto. Além disso,
dispositivos de centro de dados, como sensores de
temperatura, sensores de umidade ou sensore s de trava de
porta, podem reportar-se a um local remoto como pode ser
desejado.
[00021] De acordo ainda com um aspecto adicional da presente invenção, um controlador local pode funcionar como um gateway de comunicação para múltiplos aparelhos, soquetes inteligentes ou combinações de aparelhos e soquetes inteligentes associados ao controlador local. A esse respeito, o controlador local pode executar TCP/IP através de funcionalidade de fiação de energia ou outro protocolo de dados. O controlador local pode então gateway todos os dispositivos locais a uma WAN. Desse modo, todos os aparelhos locais podem se comunicar com e ser controlados através da WAN. Alguns exemplos do que isso habilita incluem: permitir que um refrigerador inteligente encomende alimentos de um mercado conforme necessário; permitir que um forno reporte através da WAN que está vazando monóxido de carbono no ar forçado; e um aparelho de ar condicionado pode relatar através de uma WAN que o motor do ventilador está a ponto de falhar.
[00022] O controlador local pode gateway tais comunicações pelo menos dos seguintes modos. Em primeiro lugar, e preferivelmente a partir de um ponto de vista de padronização, tais comunicações podem ser TCP/IP de extremidade para extremidade. O controlador local atua
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15/44 desse modo como um roteador de TCP/IP (e inseridor de linha de energia). O controlador local pode atuar também como um firewall. Nesse caso, os dois extremos finais da comunicação “falam TCP/IP. Em segundo lugar, o controlador local pode gateway e Proxy entre TCP/IP e outro protocolo de comunicação (através de fiação de energia). Novamente, o controlador local atua como um roteador de gateway e pode atuar como um firewall. Nesse caso, o aparelho sendo controlado fala em seu protocolo de comunicação nativo (que poderia ser utilizado para encapsular TCP/IP) para o controlador local e o controlador local fala TCP/IP (que, inversamente, pode ser utilizado para encapsular o protocolo de comunicação de aparelho) para a WAN.
[00023] O gateway de TCP/IP fornecido pelo controlador local, como discutido acima, tem várias funções. Primeiramente, o gateway provê conectividade WAN TCP/IP universal e uniforme. Todos os soquetes inteligentes e dispositivos elétricos conectados aos mesmos com adaptadores apropriados ou hardware interno podem se comunicar através de TCP/IP com uma WAN (Internet) através do controlador local. Isso pode ser feito independente de qual protocolo é utilizado para comunicar através da fiação de energia na instalação, porém prefere-se que seja através de TCP/IP também. As funções de comunicação de TCP/IP oferecidas pelo controlador são aquelas que são comumente utilizadas para interconectar quaisquer duas redes TCP/IP. Algumas das quais incluem o que se segue:
1. Roteamento. Transmissões de dados TCP/IP de soquetes inteligentes e dispositivos na rede de fiação de energia para a WAN TCP/IP são habilitadas e vice versa.
2. Tradução de endereço de rede. Somente um endereço roteável TCP/IP público na WAN TCP/IP é necessário para conectividade completa.
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3.
Encapsulação de protocolo.
Se um ou mais protocolos não TCP forem utilizados por soquetes inteligentes e/ou dispositivos na rede de fiação de energia, podem ser bidirecionalmente encapsulados e desse modo habilitar comunicação extremidade para extremidade entre o dispositivo na rede de fiação de energia e um ponto extremo na WAN TCP/IP. TCP/IP pode ser utilizado para encapsular o(s) protocolo(s) utilizado(s) na rede de fiação de energia e inversamente o protocolo de rede de fiação de energia pode ser utilizado para encapsular TCP/IP para um soquete ou dispositivo na rede de fiação de energia.
mencionado por último é possível, porém não é um método preferido.
4. Função de servidor de Proxy.
Se for desejado, todos os dispositivos na rede de fiação de energia podem ser proxied pela funcionalidade de Proxy
TCP/IP do controlador. Esse pode ser um modo conveniente para comunicar-se com e controlar os soquetes e dispositivos na rede de fiação de energia.
gateway também provê funcionalidade de privacidade e segurança.
O gateway de TCP/IP no controlador local também atua como um firewall para monitorar e controlar as conexões de dados dos soquetes inteligentes de rede de fiação de energia e dispositivos elétricos ligados a dispositivos na WAN TCP/IP. Programas podem ser definidos para controlar, limitar e relatar sobre essa conectividade.
Desse modo, a privacidade e segurança do proprietário da casa ou proprietário da instalação podem ser protegidos.
Breve descrição dos desenhos [00025] Para compreensão mais completa da presente invenção e vantagens adicionais da mesma, faz-se referência agora à seguinte descrição detalhada, tomada em
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17/44 combinação com os desenhos nos quais:
As figuras 1A e 1B ilustram vistas frontal e lateral, respectivamente, de uma caixa de tomada inteligente de acordo com a presente invenção;
A figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de tomada inteligente de acordo com a presente invenção;
A figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema de tomada inteligente em um contexto de rede remota de acordo com a presente invenção;
As figuras 4A e 4B ilustram uma grade de distribuição de energia utilizando tecnologia de tomada inteligente de acordo com a presente invenção;
A figura 5 é um fluxograma que ilustra um processo para controlar dispositivos elétricos utilizando um sistema de tomada inteligente de acordo com a presente invenção;
A figura 6 ilustra um sistema de tomada inteligente de acordo com a presente invenção implementado em um contexto de centro de dados de acordo com a presente invenção;
A figura 7 é um fluxograma que ilustra um processo para controlar dispositivos em um contexto de centro de dados de acordo com a presente invenção;
A figura 8 é um diagrama esquemático de um conjunto controlado de soquetes que mostra como os sinais são inseridos em linhas de energia e impedidos de serem transmitidos para linhas de energia externa; e
A figura 9 é um diagrama esquemático que mostra conjunto de circuitos de GFCF de acordo com a presente invenção.
Descrição detalhada [00026] A presente invenção é dirigida a
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18/44 dispositivos de circuito local inteligente que podem controlar energia distribuída a um dispositivo elétrico através de um circuito e/ou relatar informações sobre ou de um dispositivo elétrico conectado a um circuito. Isso permite monitorar e/ou controlar remotamente dispositivos elétricos, incluindo dispositivos elétricos padrão que não são especialmente adaptados para tal monitoração ou controle remoto, que podem ser úteis em uma ampla variedade de aplicações. Na descrição que se segue, a invenção é exposta no contexto de tomadas de soquete elétrico NEMA padrão dotadas de lógica para monitorar cargas conectadas de amostrar formas de onda de energia (por exemplo, dispositivos aparelhos elétricos) controlar seletivamente das tomadas.
Posteriormente, certos sistemas para tirar proveito dessa funcionalidade são descritos. Em particular, sistemas de distribuição de grade de energia e sistemas de distribuição de energia e controle de aparelho de centro de dados são descritos.
Será reconhecido que dispositivos de circuito diferentes de tomadas de soquete elétrico, e aplicações diferentes de aplicações de centro de dados e grade de energia mencionado, são suportados pela tecnologia da presente invenção.
Por conseguinte, a seguinte descrição deve ser entendida como ilustrativa e não como limitação.
A invenção pode ser entendida mais completamente mediante referência figuras 1-4. Com referência primeiramente a figuras 1A e 1B, são mostradas vistas frontal e lateral, respectivamente de uma tomada inteligente de acordo com a presente invenção. A tomada ilustrada 100 inclui dois soquetes padrão 102 acessíveis através de uma face 104. Cada um dos soquetes 102 inclui um corpo de soquete 106 para receber um plugue elétrico padrão e estabelecer uma conexão elétrica entre pinos da plugue e
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19/44 fiação 110 associada ao sistema de fiação das dependências do cliente, por exemplo, uma residência ou firma. O soquete ilustrado 100 inclui adicionalmente um controlador 108 montado no alojamento de tomada 112 na modalidade ilustrada. Por exemplo, o controlador 108 pode ser incorporado como um painel de circuito integrado. Como será discutido em mais detalhe abaixo, o controlador 108é operativo para monitorar uma carga com relação a cada um dos soquetes 102 e controlar distribuição de energia para os soquetes 106. Por exemplo, isso pode ser feito para classificar um dispositivo elétrico conectado através dos soquetes 106 ou identificar um risco para a segurança. A distribuição de energia para os soquetes 102 pode ser controlada para aliviar uma preocupação de segurança, aumentar eficiência de distribuição de energia, controlar remotamente um dispositivo elétrico conectado a um dos soquetes 102, ou tratar de uma condição de capacidade em excesso efetiva ou em potencial de uma grade de energia. O controlador 108 pode ser também operativo para comunicar-se com outros controladores, por exemplo, nas dependências do cliente, em dependências separadas do cliente ou com controladores de rede fora das dependências de cliente. Por exemplo, tais comunicações podem ser conduzidas através de linhas de energia, sem fio ou através de outras trajetórias de comunicação.
[00028] A figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema de distribuição de energia 200 de acordo com a presente invenção. O sistema ilustrado 200 inclui um dispositivo elétrico 202 que é encaixado em um soquete elétrico 204. O soquete 204 recebe seletivamente energia de uma fonte de energia 208, como uma grade elétrico, através de um disjuntor 206. O disjuntor 206 pode ser localizado no soquete 204 ou em um local remoto, como em um painel de
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20/44 disjuntores ou outro local associado a um circuito para fornecer eletricidade ao soquete 204.
Na modalidade ilustrada o comutador
206 é operado por um processador 212 baseado na monitoração de um sinal elétrico no soquete 204. Por exemplo, o processador 212 pode ser localizado no soquete, em um local separado nas dependências do cliente (por exemplo, um computador configurado para controlar diversas tomadas) ou em outro local. A esse respeito, o sinal no soquete
204 pode ser monitorado para identificar uma assinatura elétrica que identifica o dispositivo 202 ou o tipo do dispositivo 202. Será reconhecido que tipos diferentes de dispositivos elétricos têm característica diferentes em relação a como carregam o sistema elétrico. Por exemplo, um bomba elétrica pode ter uma assinatura diferente do que uma luz elétrica.
Essa assinatura pode se relacionar à energia puxada, uma característica dependente de tempo da energia puxada, ou outra característica de sinal perceptível a partir do sinal de energia distribuído através do soquete
204. Alternativamente, um dispositivo inteligente pode identificar-se para os soquetes, por exemplo, por transmitir um código de identificação padrão.
natureza da assinatura pode ser determinada teórica ou empiricamente. Por exemplo, lógica heurística pode ser utilizada para aprender formar em parâmetros assinaturas elétricas para diferentes dispositivos de interesse. Tais informações de assinatura podem ser então armazenadas em um banco de dados de assinatura
214. Por conseguinte, o sistema ilustrado 200 inclui um conversor de analógico para digital 210 para amostrar digitalmente o sinal elétrico no soquete 204 e fornecer informações digitais representativas do sinal para o processador 212.
Essas informações digitais são então
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21/44 processadas por um módulo de reconhecimento de assinatura 216 do processador 212 para identificar a assinatura. Por exemplo, o sinal digital de entrada pode ser processado por algoritmos para determinar diversos parâmetros do sinal, que podem ser então comparados com parâmetros armazenados no banco de dados de assinatura 214 para casar o sinal de entrada com uma das assinaturas armazenadas. Será reconhecido que as informações de assinatura também podem ser utilizadas para determinar um estado do dispositivo 202 ou detectar uma saída do dispositivo (por exemplo, no evento do dispositivo 202 ser um sensor que fornece um sinal de saída).
[00031] Uma saída do módulo de reconhecimento de assinatura 216 pode ser então utilizada por um módulo de decisão 218 para controlar distribuição de energia para o soquete 204. A esse respeito, o módulo de decisão 218 também pode utilizar informações entradas de um controlador 220, que podem ser dispostas na tomada, em outro lugar nas dependências do cliente (como um computador), ou em outro local. Em uma implementação, o controlador está em comunicação com o sistema de distribuição de energia maior, por exemplo, a grade de energia. Por exemplo, se o dispositivo 202 for reconhecido como um dispositivo que pode funcionar em um nível de energia reduzido, o módulo de decisão 218 pode operar o disjuntor 206 para reduzir distribuição de energia para o soquete 204. A esse respeito, é possível “roubar certo número ou percentagem de ciclos de sinal de energia sem afetar de forma inaceitável o desempenho de certos dispositivos. Em tais aplicações que envolvem comutação frequente, a funcionalidade de comutação rápida discutida acima permite operação no equilíbrio térmico disponível, como será discutido abaixo. Mecanismos de comutação apropriados são
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22/44 descritos no pedido de patente provisional US número de série 60/894.842 e pedido de patente US número de série [não atribuído ainda], que reivindica prioridade do mesmo, e pedido de patente provisional US número de série 60/894.848, e pedido de patente US número de série [não atribuído ainda], que reivindica prioridade do mesmo, que são incorporados aqui a título de referência. O módulo de decisão 208 pode ser programado para implementar tal redução de energia pelo cliente ou um fornecedor de energia, como uma empresa de serviços públicos.
[00032] Em outros casos, o controlador 220 pode orientar o módulo de decisão 218 a entrar em um modo de poupar energia. Por exemplo, isso pode ocorrer quando uma condição de capacidade em excesso é identificada com relação à grade de energia ou uma parte da grade de energia. Em tais casos, o módulo de decisão 218 pode reduzir ou eliminar distribuição de energia para certas classes de dispositivos.
[00033] Como exemplo adicional, o módulo de reconhecimento de assinatura 216 pode determinar que o dispositivo 202 não case com nenhuma assinatura autorizada para uso no soquete 204. Em tais casos, o módulo de decisão 218 pode operar o disjuntor 206 para interromper a distribuição de energia a partir da fonte 208 para o soquete 204. Similarmente, o módulo de decisão 218 pode interromper distribuição de energia no evento de um curto circuito em potencial, um eletrocução ou choque em potencial, ou outro evento de risco para a segurança em potencial.
[00034] Será reconhecido que o sistema 200 pode ser utilizado para uma variedade de outras finalidades. Por exemplo, o processador 212 pode operar o disjuntor 206 para ligar as luzes ou operar outro aparelho elétrico em uma
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23/44 base aleatória ou periódica para criar a ilusão de que as dependências são ocupadas e desse modo desencorajar crime.
Além disso, o processador pode monitorar o soquete 204, por exemplo, identificar atividades quando se supõe que as dependências estejam vagas, desse modo identificando uso não autorizado ou crime possível. Além disso, o processador
212 pode ser utilizado para permitir controle remoto do soquete 204, por exemplo, permitir que um proprietário opere remotamente dispositivos elétricos através da internet. Será reconhecido que os vários componentes funcionais mencionados nessa discussão podem ser combinados em uma plataforma comum ou distribuídos através de múltiplas plataformas (por exemplo, na tomada, uma plataforma separada de dependências de cliente ou outras plataformas) em qualquer modo apropriado.
[00035] A figura 3 ilustra um sistema 300, de acordo com a presente invenção para habilitar monitoração remota e/ou controle de múltiplos soquetes. Em particular, o sistema 300 inclui um número de soquetes inteligentes 302, que podem ser, por exemplo, soquetes como discutido acima, com relação às figuras 1A e 1B. Os soquetes 302 se comunicam com um controlador local 304, que pode ser, por exemplo, um computador ou terminal de internet localizado nas dependências do cliente. Por exemplo, os soquetes inteligentes 302 e o controlador local 304 podem se comunicar através de um protocolo de internet (por exemplo, TCP/IP) ou um protocolo de propriedade que é formado em gateway com a WAN através de fios elétricos das dependências do cliente. O controlador local 304 pode, por sua vez, comunicar-se com um controlador remoto 308 através de uma rede de área remota 30 6 como a Internet. A esse respeito, a comunicação entre o controlador local 304 e o controlador remoto 308 pode envolver sem fio (por exemplo,
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IEEE 802.11, Wi-Fi, telefonia ou outro sem fio) ou outros links de rede de dados. O controlador remoto 308 pode ser operado por uma parte privada ou pública. Por exemplo, o controlado remoto pode compreender um computador utilizado por um proprietário das dependências do cliente para controlar remotamente os soquetes 302, um computador monitorado por um contratante de segurança para monitorar atividades nos soquetes 302, um controlador da grade de energia operado para implementar escurecimentos totais inteligentes ou escurecimentos parciais ou qualquer outra entidade.
[00036] A figura 4A ilustra uma rede de distribuição de energia 400 para controlar, de forma inteligente, a distribuição de energia. A rede ilustrada 400 inclui diversas dependências de cliente 402 conectadas a uma grade de energia 403. A grade de energia 403 recebe energia de diversas instalações de energia 408, e distribuição de energia através da grade 403 é controlada por um sistema de controle de grade central 406 e opcionalmente, um número de controladores regionais 404, como subestações. Como discutido acima, cada uma das dependências de clientes 402 pode incluir um número de tomadas inteligentes. Essas tomadas podem ser controladas em resposta a instruções a partir do sistema de controle central 406 ou controladores regionais 404. Desse modo, por exemplo, os clientes podem escolher ou ser necessário que instalem tomadas inteligentes que operam em resposta a tais instruções a partir do sistema de controle central 406 ou controladores regionais 404 para reduzir consumo de energia
em uma base de rotina ou no evento de condições de
capacidade em excesso.
[00037] Embora a funcionalidade de controle
seja discutida na figura 4A em relação a um sistema de
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25/44 controle de grade e subestações, será reconhecido que o envio de mensagem de controle não necessita ser através de linhas de energia e que tal controle não é limitado por topologia de rede. Isso é explicitamente mostrado na figura 4B. Nesse caso, mensagens de controle são dirigidas a dependências de clientes individuais através de uma rede separada como a internet 411. Desse modo, um dado conjunto de instruções pode ser fornecido a um subconjunto de residências (sombreadas) independente de topologia de rede de energia associada à subestação 404. Além disso, como discutido acima, instruções podem ser implementadas em uma escala mais fina do que residências individuais, por exemplo, em uma base de tomada por tomada (como indicado por residências parcialmente sombreadas). Desse modo, por exemplo, um escurecimento parcial pode ser implementado de forma inteligente, por exemplo, por interromper energia para dispositivos não críticos e/ou roubar ciclos de energia de tipos de dispositivos apropriados.
[00038] A figura 5 ilustra um processo 500 para monitorar e controlar dispositivos elétricos de acordo com a presente invenção. Esse processo 500 será descrito com relação a aplicações que habilitam monitoração e controle remoto de dispositivos elétricos conectados a tomadas inteligentes como descrito acima, incluindo aplicações para permitir controle de dispositivos elétricos pelo operador de uma grade de energia. O processo ilustrado 500 é iniciado por estabelecer (502) programas de rede relacionados a uso de energia na rede. Por exemplo, tais programas podem ser estabelecidos por uma utilidade elétrica para tratar de situações de capacidade em excesso em potencial ou efetivas que foram anteriormente tratadas, por exemplo, por escurecimentos totais ou escurecimentos parciais periódicos. Será reconhecido que esses programas
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26/44 podem ser estabelecidos em qualquer modo que seja considerado útil pelo fornecedor de energia. Alguns exemplos são fornecidos abaixo:
1. Modo de eficiência [00039] No modo de eficiência, residências individuais que estão sujeitas ao programa são instruídas a reduzir consumo de energia por certa percentagem. Isso pode ser implementado na residência por desabilitar dispositivos selecionados e/ou reduzir consumo de energia por certos dispositivos, como será descrito em mais detalhe abaixo.
2. Modo de escurecimento parcial [00040] No modo de escurecimento parcial, as cargas mais elevadas (por exemplo, ar condicionado, aquecimento elétrico, etc.) são identificadas e fechadas em série por curtos períodos de tempo (por exemplo, 5 - 10 minutos) para reduzir carga de pico geral. Para evitar que todas as casas e firmas fechem essas cargas de uma vez, as instruções podem ser enviadas para residências ou executadas em residências aleatoriamente, pseudoaleatoriamente ou de outro modo distribuído em tempo. Por exemplo, uma residência pode ser atribuída um código de identificação por um gerador de número aleatório. Posteriormente, as instruções para executar o modo de escurecimento parcial podem ser enviadas ou executadas em uma base dependente de tempo como uma função de código, por exemplo, em um dado tempo, o modo de escurecimento parcial pode ser executado por todas as residências tendo uma identificação que termina no número 5. Estatisticamente, isso pode ser realizado em um modo tal que a carga de pico será reduzida pela percentagem necessária, porém o impacto para usuários finais é minimizado.
3. Modo de escurecimento total [00041] No modo de escurecimento total, cargas
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27/44 críticas (por exemplo, refrigeradores, luzes, rádios, aquecimento radiante bombas de circulação, etc.) podem ser identificadas e permitidas em uma base de energia total ou energia reduzida como apropriado. Itens não críticos podem ser desabilitados.
[00042] Será reconhecido que muitos outros modos de operação e programas associados podem ser definidos. No processo ilustrado 500, após os programas de rede terem sido estabelecidos, regras locais são estabelecidas (504) para implementar os programas de rede. Essa implementação opcional permite que clientes comerciais ou residenciais tenham alguma entrada, para pelo menos alguns programas, com relação a como tais programas serão implementados. Por exemplo, o cliente pode definir quais aparelhos ou dispositivos são críticos para fins de executar um programa de escurecimento parcial ou escurecimento total. Além disso, um cliente pode ser deixado determinar se uma redução de energia determinada será executada por desabilitar dispositivos, reduzindo energia puxada por dispositivos ou alguma combinação dos mesmos. Além disso, em certas implementações, os consumidores podem ser deixados solicitar períodos de tempo durante os quais o uso de energia será reduzido para obter as finalidades do programa em questão. Embora possa não ser possível, como uma questão prática, parar acomodar todas essas solicitações, algumas solicitações podem ser acomodadas pelo menos até um ponto, desse modo reduzindo o impacto sobre usuários.
[00043] Programas locais adicionais e regras podem ser estabelecidos (506) para tirar proveito das tomadas inteligentes. Por exemplo, um cliente pode escolher operar em um modo de eficiência em certos tempos ou sob certas condições (por exemplo, enquanto de férias ou quando
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28/44 as dependências estão de outro modo vagas). Além disso, como mencionado acima, um cliente pode desejar monitorar os tipos de dispositivos que são conectados em soquetes individuais ou uso de energia, por exemplo, para fins de segurança. A esse respeito, o cliente pode desejar ser notificado de certos eventos, por exemplo, quando uma luz está ligada quando se supõe que ninguém esteja presente nas dependências, ter um terceiro notificado de certos eventos (por exemplo, um fornecedor de serviço de emergência ou segurança) ou proibir certos usos (por exemplo, proibir uso de luzes, aparelhos, operação de travas de portas eletrônicas ou similar em certos momentos ou sob certas condições).
[00044] Como exemplo, os programas que podem ser implementados por um cliente incluem o que se segue:
1. Modo de viagem seguro [00045] No modo de viagem seguro, dispositivos como luzes, rádios e similar podem ser ligados e desligados em um padrão aleatório, pseudo-aleatório ou selecionado para fazer parecer que a casa ou firma está ocupada. Isso pode ser pré-programado ou controlado, por exemplo, pelo proprietário da casa/firma de um local distante. A respeito desse último ponto, os dispositivos podem ser controlados remotamente através de mensagens apropriadas transmitidas através da internet ou outra rede. Além disso, no modo de viagem seguro, um alerta de e-mail pode ser enviado a um endereço selecionado no evento de um dispositivo ser manualmente ligado. Alternativa ou adicionalmente, um fornecedor de serviço de emergência ou segurança pode ser contatado.
2. Modo de viver [00046] Utilizando uma interface local ou uma interface de rede remota, um ocupante pode programar quando
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29/44 ligar/desligar qualquer dispositivo. Por exemplo, dispositivos selecionados podem ser ligados ou desligados em relação predeterminada a um horário de acordar, horário de partida para trabalho, horário de retorno de trabalho ou horário de dormir.
3. Modo de eficiência [00047] No modo de eficiência, o sistema pode automaticamente desligar luzes ou outros dispositivos durante períodos de tempo preestabelecidos. Por exemplo, soquetes especificados podem ser desligados durante períodos de tempo onde a residência está normalmente desocupada ou os residentes estão dormindo. Como um aperfeiçoamento para esse modo, os dispositivos podem ser monitorados para determinar quando foram desligados manualmente. Quando isso ocorre, o sistema pode assumir que o ocupante deseja ligar de volta o dispositivo manualmente e, portanto ligar o soquete.
4. Modo de segurança [00048] No modo de segurança, o usuário pode selecionar desabilitar certos soquetes que podem ser alcançados por crianças pequenas ou soquetes não usados que estão no quarto de dormir de uma criança.
[00049] Além dos vários programas e regras que foram discutidos acima, diversas vantagens são fornecidas pelo sistema da presente invenção. Em particular, uma vez que o sistema pode detectar curtos circuitos em tempos muito curtos (por exemplo, em 1/60 de um segundo ou menos), o potencial para choques elétricos sérios é grandemente reduzido, sem mencionar o dano causado ao aparelho por curtos circuitos. Além disso, a capacidade de analisar a assinatura de energia nos soquetes e então comparar a mesma com um padrão ou limite tem diversas vantagens, incluindo as seguintes:
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1. Reação rápida a curtos [00050] Todos os soquetes suportados se tornam de ação rápida em responder a um curto circuito e podem ser desativados muito rapidamente, desse modo aumentando a segurança para pessoas e aparelhos.
2. Redução de fiação antiga ou disjuntores [00051] Os circuitos podem ser reduzidos se sua fiação estiver velha ou de outro modo deteriorando. A esse respeito, o soquete ou conjunto de soquetes em um circuito pode ser programado para somente permitir certa carga de corrente total, que pode ser definida abaixo do código e nível de disjuntor de circuitos. Nesse caso, a unidade central monitora a carga total de corrente em uma derivação e pode controlar, de modo proativo, a carga desligando cargas ou reduzindo energia para certos soquetes. A unidade central determina quais tomadas estão conectadas em quais pernas do circuito através de análise de assinatura de energia. A ordenação de quais soquetes são desligados ou energia reduzida pode ser definida através de programa com relação ao tipo de carga. Esse programa pode ser manualmente ajustado ou anulado se desejado, ou pode ser obrigatório. Esse tipo de gerenciamento de energia ativa pode ajudar a tornar as dependências menos propensas a incêndio. A esse respeito, observa-se que muitos incêndios em casas são causados por problemas de fiação elétrica. Por conseguinte, esse tipo de sistema pode ser determinado por um código e/ou compensado por fornecedores de seguros.
3. Monitoração de perna de fiação [00052] Isso é feito por monitorar a corrente próximo à fonte de entrada através de um soquete próximo à entrada de energia na casa e monitorar a corrente mais distante em uma derivação de circuito. A diferença em
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31/44 assinaturas de energia, como reconhecido pelas tomadas respectivas, indicará se a fiação entre as tomadas não está funcionando adequadamente. Se isso ocorrer, diversas ações podem ser tomadas. Por exemplo, um soquete pode ser instruído a desligar o disjuntor do painel para o circuito por induzir um curto circuito por um período de tempo, desarmar o disjuntor ou desligar todos os soquetes naquele circuito de derivação. Se isso não for eficaz para abrir o disjuntor, um alerta pode ser enviado através das trajetórias de comunicação descritas acima. Tal alerta pode ser enviado para qualquer condição de segurança de vida ou outra condição especificada.
[00053] No processo ilustrado 500, após os programas e regras desejados terem sido estabelecidos, cargas são monitoradas (508) para identificar assinaturas de carga. Como discutido acima, dispositivos diferentes podem ter assinaturas diferentes que podem ser identificados por analisar o sinal de energia ou pode comunicar um código de identificação para o controlador. Desse modo, o(s) dispositivo(s) encaixado(s) em uma dada tomada, ou a classe geral ou específica de tais dispositivos, podem ser determinados. Um controlador como um controlador local discutido acima pode desenvolver (510) e atualizar um mapa de carga para soquetes de suporte nas dependências. Desse modo, em qualquer momento dado, o controlador local pode armazenar uma estimativa com relação às quais dispositivos ou classes de dispositivos são encaixados através de quais soquetes das dependências. Deve ser observado a esse respeito que somente um subconjunto de todos os soquetes em uma dada dependências podem ser soquetes inteligentes ou somente um subconjunto de soquetes (mesmo se todos os soquetes forem soquetes inteligentes) podem ser soquetes participantes com relação a uma
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32/44 implementação de sistema ou com relação a programas individuais.
[00054] Durante operação do sistema, um controlador como um controlador local pode identificar (512) uma condição regida pelo programa. Por exemplo, no caso de um programa externo como uma alteração no modo de operação determinado pelo fornecedor de energia de grade, a condição pode ser identificada com base no recebimento de uma instrução a partir da fonte externa. Por exemplo, o controlador local pode receber uma mensagem a partir do fornecedor de utilidade elétrica especificando transição para um modo de eficiência ou um modo escurecimento parcial. Alternativamente, a condição pode ser identificada com base na ocorrência de uma condição de programa programada. Por exemplo, se a operação do modo de eficiência exigir que certos soquetes sejam desligados em certos períodos de tempo, o início de tal período de tempo pode ser identificado como uma condição regida pelo programa. Ainda como alternativa adicional, a existência de uma condição regida por um programa pode ser identificada com base na análise de informações de carga comunicadas de um soquete inteligente ao controlador local. Por exemplo, a carga em excesso de um circuito, operação manual de um dispositivo em contravenção a um programa, ou outras condições baseadas em carga podem ser identificadas.
[00055] Após identificação de tal condição um controlador como o controlador local pode acessar (514) regras para implementar o programa relevante. Desse modo, se o fornecedor de utilidade elétrica especificar um modo de operação de conservação, regras locais podem ser consultadas para implementar o uso de redução de energia exigido de acordo com preferências do cliente. Similarmente, durante operação de modo vago seguro, se um
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33/44 dispositivo elétrico for manualmente operado, o proprietário ou um fornecedor de serviço de emergência ou segurança pode ser contatado de acordo com regras definidas pelo proprietário. Em qualquer evento, as regras são aplicadas (516) em relação a todos os soquetes suportados ou um subconjunto especificado do mesmo de modo a dar efeito ao programa desejado. Especificamente, instruções podem ser transmitidas (518) para os soquetes afetados pelo controlador local. Essas instruções podem, por exemplo, fazer com que um soquete seja ligado, seja desligado ou opere em um modo de uso com redução de energia. O soquete inteligente opera então para executar (520) as instruções.
[00056] A esse respeito, como observado acima, o soquete inteligente pode incluir um disjuntor de operação rápida operável em combinação com um relé mecânico tradicional como discutido acima. Esse disjuntor e relé associado pode ser operado para ligar o soquete, desligar o mesmo ou roubar ciclos do sinal de energia. A respeito desse último ponto, o disjuntor pode ser controlado por dispositivos analógicos ou digitais para executar essa comutação em ponto de potencial zero ou quase zero do sinal de energia de modo a reduzir o potencial para formação de centelha. Além disso, tal disjuntor é preferivelmente projetado para funcionar no equilíbrio térmico do ambiente de aplicação. A esse respeito, observa-se que caixas de soquete podem, em alguns casos, ser circundadas por isolamento de tal modo que dissipação de calor seja amplamente limitada para transferência de calor através da face. A presente invenção pode ser implementada no equilíbrio térmico associado. Entretanto, se necessário, estruturas de face podem ser modificadas para fornecer um equilíbrio térmico maior para operação do sistema. Por exemplo, as caixas elétricas associadas podem estender por
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34/44 certa distância da parede de modo a fornecer superfícies de transferência de calor maiores ou dissipação ativa de calor, por exemplo, por ventoinhas miniatura, podem ser empregadas.
[00057] Outra aplicação onde pode ser desejado controlar dispositivos elétricos de acordo com um programa ou permitir controle remoto de tais aparelhos é o ambiente de centro de dados. A esse respeito, é frequentemente útil ser capaz de controlar energia para aparelho de processamento de dados eletrônicos. Essa capacidade é especialmente útil para situações onde o aparelho é densamente acondicionado como em um centro de dados distante do usuário que deseja controlar o aparelho.
[00058] A figura 6 ilustra um sistema 600 para habilitar tal controle em um ambiente de centro de dados. Em particular, o sistema ilustrado 600 inclui um número de dispositivos de centro de dados 601-609. Esses dispositivos 601-609 incluem um número de dispositivos de dados 601-606 como servidores, dispositivos de armazenagem e similar. Além disso, os dispositivos 601-609 incluem um número de sensores 607-609 como sensores de temperatura, sensores de umidades, sensores de trava de porta de gabinete ou gaiola e similar. Os dispositivos 601-609 são tipicamente montados em um ou mais quadros de centro de dados de quadros de aparelhos de dois ou quatro-postes.
[00059] Na modalidade ilustrada, os dispositivos 601-609 são encaixados nos soquetes 612, 634 e 644 associados a um número de faixas de energia 610, 630 e 640. Como será discutido em mais detalhe abaixo, esses soquetes 612, 634 e 644 podem ser soquetes inteligentes como genericamente descrito acima.
[00060] As faixas de energia 610, 630 e 640 são conectadas por linhas de energia a um controlador local
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650. Nesse caso, o controlador local 650 pode ser embutido em uma unidade de distribuição de energia de centro de dados como comercializado por Zonit Structured Solutions. Genericamente, a unidade de distribuição de energia inclui diversas portas de saída 654 para transmitir energia a partir das fontes de energia 660 para as faixas de energia 610, 630 e 640. A unidade de distribuição de energia pode ser associada a múltiplas fontes de energia 660 como uma fonte A e uma fonte B de modo a fornecer energia à prova de falha, redundante, para aparelhos críticos. A esse respeito, portas diferentes das portas de saída 654 podem ser associadas a fontes diferentes das fontes de energia. Além disso, certos aparelhos podem ter conexões a múltiplas faixas de energia, como genericamente indicado em espectro por faixas de energia redundante 620, de modo a fornecer operação à prova de falha. A esse respeito, tais aparelhos críticos podem ser equipados com múltiplos cordões de energia ou uma montagem de cordões apropriada com uma unidade de comutação rápida pode ser fornecida como descrito no pedido de patente provisional U.S. número de série 60/894.842, e pedido de patente US número de série [não atribuído ainda], que reivindica prioridade a partir do mesmo, que são incorporados aqui a título de referência.
[00061] O sistema ilustrado 600 inclui um número de elementos remotos e/ou operação baseada em programa dos dispositivos 601-609. Especificamente, o controlador local 650 inclui um processador 655 como um computador de painel único para executar funcionalidade de controlador local como descrito acima. Em particular, o processador 655 habilita comunicação cabeada ou sem fio entre o controlador local 650 e um controlador remoto 670 através de uma interface de rede 680. O processador 655 também habilita comunicação entre o controlador local 650 e
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36/44 os soquetes inteligentes 612, 634 e 644. Tais comunicações entre o controlador local 650 e controlador remoto 670 podem ser conduzidas através da Internet utilizando um protocolo de Internet padrão que envolve protocolo TCP/IP e utiliza pacotes UDP e TCP/IP. As comunicações entre o controlador local 650 e os soquetes 612, 634 e 644 são também preferivelmente conduzidas de acordo com um protocolo TCP/IP e podem ser adaptadas para o ambiente local. A esse respeito, a comunicação entre o controlador local 650 e os soquetes 612, 634 e 644 pode ser conduzida através das linhas de energia, sem fio de acordo com um protocolo IEEE 802.11 ou em qualquer outro modo apropriado. Será reconhecido que envio de mensagens customizado pode ser fornecido nesse aspecto para realizar as finalidades do sistema 600. Por conseguinte, o processador 655 pode funcionar como um gateway de protocolo para traduzir entre o protocolo para comunicação entre o controlador remoto 670 e o controlador local 650 e o protocolo utilizado para envio de mensagem interno entre o controlador local 650 e os soquetes 612, 634 e 644. Os dispositivos podem ser encaixados nos soquetes inteligentes e utilizar o controlador como um gateway para a LAN de centro de dados (em vez de ou além da WAN).
[00062] Na implementação ilustrada, as comunicações entre o controlador local 650 e os soquetes 612, 634 e 644 são conduzidas através das linhas de energia entre os mesmos. Isso é vantajoso nas linhas de comunicação dedicadas não exigidas visto que é problemático em um ambiente de centro de dados devido à complexidade de fiação adicional e interferência em potencial com fluxos de ar de resfriamento. A esse respeito, cada uma das portas de saída 654 do controlador local 650 pode ser associada a uma interface de comunicação de fio de energia 651-653. Essas
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37/44 interfaces 651-653 são operativas para induzir sinais de envio de mensagem nas linhas de energia bem como remover sinais de envio de mensagem que entram a partir das linhas de energia de modo a fornecer isolamento elétrico eficaz das trajetórias de comunicação diferentes. Interfaces de envio de mensagem de linha de energia similares 611, 631633 e 641-653 são fornecidas com relação às faixas de energia 610, 630 e 640 pelos mesmos motivos.
[00063] Cada soquete individual de uma faixa de energia pode ser controlado independentemente ou todos os soquetes de uma faixa de energia podem ser controlados como um grupo de acordo com a presente invenção. Desse modo, no sistema ilustrado 600, todos os soquetes 612 da faixa 610 são associados a uma interface de comunicação única 611. Similarmente, todos os soquetes 612 da faixa 610 podem ser associados a um elemento lógico comum para monitorar assinaturas elétricas ou receber mensagens a partir dos dispositivos 601-603.
[00064] Ao contrário, cada soquete 634 e 644 das faixas de energia 630 e 640 é associado a sua própria interface de comunicação independente 631-633 e 641-643 na modalidade ilustrada. Por exemplo, cada soquete 634 e 644 pode ter fiação dedicada ou os sinais transmitidos através da fiação de energia podem ser multiplexados com relação aos soquetes individuais (por exemplo, multiplexado por divisão de tempo, multiplexado por divisão de frequência, multiplexado por divisão de código, etc.). Desse modo, os dispositivos 604-609 associados aos soquetes 634 e 644 podem ser individualmente controlados, e os dispositivos 604-609 podem enviar independentemente mensagem para o controlador local 650 e interno, por sua vez, o controlador remoto 670. Com relação ao mencionado por último, será reconhecido que pode ser desejado fornecer envio de
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38/44 mensagem para o controlador remoto 670 com base na saída a partir dos sensores 607-609.
[00065] Alternativamente, um transceptor único
para cada fonte de energia (por exemplo, fontes A e B pode
ser utilizado para induzir sinais na fiação associada e um
único cancelador ou atenuador de sinais, como discutido acima, pode ser utilizado para substancialmente evitar transmissão de comunicações para linhas de energia externas. Isso é genericamente mostrado na figura 8. Em particular, a figura 8 mostra um sistema de controle 800 para um conjunto de soquetes que define um domínio controlado. Os soquetes podem incluir diversas tomadas de soquete 802 (típicas para ambientes comerciais ou domésticos) e/ou um número de faixas de plugue 805 ou adaptadores (típicos para ambientes de centro de dados) que podem ser dispostos em um ou mais circuitos de derivação
806.
[00066] Os soquetes são controlados por um controlador local 808, que pode ser, por exemplo, incorporado em um computador pessoal (típico para aplicações domésticas ou comerciais) ou em um computador de bordo único incorporado em uma unidade de distribuição de energia de um centro de dados. O controlador local utiliza um transceptor 810 para inserir sinais na rede 812 e circuitos de derivação 806 para comunicação com os soquetes e receber sinais a partir dos soquetes. Um dispositivo de isolamento de sinais 814, que pode ser um cancelador de sinais ou um atenuador de sinais, como descrito acima, evita substancialmente a transmissão desses sinais para linhas de energia externas (fora do domínio controlado) 816. Essa estrutura pode ser replicada para fontes de energia A e B em um centro de dados. Será reconhecido que dispor desse modo todos os soquetes controlados em um guia
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39/44 de onda único (ou dois guias de onda no caso de um centro de dados com fontes de energia A e B) é uma implementação eficaz em termos de custo. A comunicação com soquetes separados pode ser distinguida pelo uso de um esquema de endereçamento apropriado.
[00067] A figura 7 ilustra um processo 700 que pode ser implementado com relação à operação da presente invenção no contexto de centro de dados. O processo 700 é iniciado por estabelecer (702) regras para dispositivos ou classes de dispositivos. Por exemplo, essas regras podem definir preferência para ligar ou desligar dispositivos, estabelecer grupos de dispositivos a serem controlados coletivamente, determinar quem pode acessar dispositivos e em quais horários, etc. O processo 700 envolve ainda desenvolver (704) um mapa de emparelhamentos de tomada/saída. A esse respeito, é possível identificar dispositivos ou classes de dispositivos com base em uma análise de assinatura, como descrito acima. Alternativamente, um usuário de centro de dados pode definir quais dispositivos são conectados a quais soquetes de quais faixas de energia e quais faixas de energia são ligadas a quais portas de tomada das unidades de distribuição de energia. Por exemplo, desse modo, o usuário pode definir grupos de dispositivos que serão operados coletivamente (por exemplo, por encaixar os dispositivos em uma faixa de energia que é operada como uma unidade) e pode especificar dispositivos críticos para operação à prova de falha. Tal operação pode ser então executada simplesmente por encaixar os dispositivos nas tomadas corretas das faixas de energia corretas e encaixar as faixas de energia nas portas de saída corretas da unidade de distribuição de energia. A execução dessa estruturação de energia podem ser facilitada por meio de indicadores apropriados, como LEDs,
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40/44 ou unidades de tela pequenas fornecidas nas faixas de energia e/ou unidade de distribuição de energia. Desse modo, os dispositivos podem ser facilmente em tomadas apropriadas.
individuais dispositivo operador de
As faixas de energia recebem então ou controlador uma unidade de desligar ou ligar um dispositivos. Uma controlador remoto vez é comunicada a de energia ou discutido acima ou (708) uma entrada os soquetes a partir do local ou remoto. Por exemplo, um controlador remoto pode escolher dispositivo ou mensagem apropriada é para o controlador local, conjunto transmitida essa por de do sua partir do controlador local soquete através da fiação de de energia para de sensor, pode dispositivos e para a energia
Alternativamente, um sinal, como um análise de assinatura ou um sinal de faixa como sinal saída ser recebido no soquete a partir de um dos comunicado ao controlador local (e, se apropriado, ao então processada controlador remoto). Qualquer entrada (710) utilizando as regras apropriadas mapa mencionado. Desse modo, por exemplo, uma instrução partir de um controlador remoto para desligar certos dispositivos pode ser executada por consultar o mapa para identificar as tomadas associada aos dispositivos apropriados e então comunicar um sinal de desligar para aqueles soquetes. Similarmente, um sinal a partir de um dispositivo como um sensor pode ser interpretado por consultar o mapa para determinar qual sensor transmitiu o sinal e então cessar e aplicar as regras apropriadas para processar o sinal.
[00069] Além disso, a capacidade de interromper corrente do soquete descrito acima permite o uso de um transformador enrolado bifilar adicional para sentir corrente não equilibrada na carga e interromper a
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41/44 distribuição de energia para a carga em certas condições. Essa característica é genericamente similar a dispositivos de interrupção de circuito de vazamento para a terra comum (GFCI). Difere em que utiliza o relé de desconectar de propósito geral para o meio de desconexão efetivo no evento de existir uma condição de corrente não equilibrada. Também difere em que a detecção e decisão para desconectar não é executada do mesmo modo que um GFCI tradicional, em que o controle de microprocessador utilizado para a detecção de assinatura também tem a capacidade de analisar os dados de sentir corrente a partir do transformador enrolado bifilar e ao fazer isso pode filtrar transientes de corrente aliass ou indesejada. Isso pode resultar em um número menor de interrupções CFCI em eventos não efetivamente atribuíveis a eventos de vazamento para a terra reais.
Essa condição em circuitos de GFCI de propósito geral é genericamente incômoda e resultou na recepção menos entusiástica de soquetes
GFCI. Como
Soquete inteligente já tem processador embutido, resolução muito melhor em tomada de decisão pode ser obtida, e desse modo um número menor de interrupções falsas iniciado.
[00070] Com referência à figura 9, um transformador enrolado bifilar adicional 902 é adicionado no percurso de corrente, similar a GFCI tradicional, e o “diferencial de corrente sentido é amplificado pelo amplificador de diferencial de ganho elevado 901. O sinal é apresentado ao Módulo de controle e sentir 903 onde um conversor de analógico em digital (A em D) de escada de 4 bits converte o sinal analógico de entrada em um sinal digital. Os dados são processados em uma base de interrupção no microprocessador.
aparecerem na saída da escada A em D,
Se quaisquer dados o processador para o que está fazendo e começa a análise do fluxo de dados de
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42/44 entrada a partir do transformador de sentir GFCI. Nesse ponto os algoritmos de análise de assinatura similares aos algoritmos utilizados para análise de carga de corrente geral são aplicados aos dados de entrada. Se um evento for considerado como sendo um evento de disparo de GFCI provável, os relés de controle de energia 940, 950 são energizados, desse modo por sua vez desconectando a fonte de energia CA de cada um dos soquetes de carga 907, 908.
Uma vez que a detecção de corrente está no percurso de energia primário, os dois relés devem ser energizados. A ventilação é registrada temporariamente no módulo de controle e sentir 903 e enviada para o Processador de Comando Central através do transmissor de corrente 909. Os dados da ventilação são também remetidos ao processador de comando central para análise adicional. O Processador de Comando Central pode determinar se os dados de evento eram falsos ou verdadeiros e agir de acordo, ou pode esperar intervenção do usuário e submeter uma redefinição. A qualquer momento, o Processador de Comando central, ou um usuário local pode redefinir a condição de interrupção de GFCI. Isso pode ser realizado por receber um comando a partir do processador de Comando Central através do Modulador de recepção de corrente 909 ou do botão de redefinição manual no soquete 906 por intervenção de usuário direto.
[00071] Energia pode ser momentaneamente restaurada para um soquete em um momento. Se o evento GFCI ainda existir, uma determinação pode ser feita sobre qual soquete é responsável nesse momento, e o LED associado 910 ou 911 pode ser iluminado e/ou piscado.
[00072] Além disso, a incorporação de Diodos de emissão de luz (LEDs) 910, 911 permite que outras funções úteis sejam incluídas no Soquete inteligente Zonit. Esses
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LEDs 910, 911 podem ser controlados a partir do Processador de Comando Comum. A interface de usuário nesse lugar pode iniciar várias funções utilizando os LEDs 910, 911 localizados adjacentes a cada um dos soquetes 907, 908.
Algumas das funções incluem, porém não são limitadas a:
Indicação de condição de vazamento para a terra; Indicação de condição de corrente em excesso; Indicação de localização do circuito;
Indicação de todos os soquetes em uma dada derivação de circuito;
Luz noturna.
[00073] Os LEDs 910, 911 são conectados ao
Módulo de Controle e sentir 903. Recebe informações localmente a partir das bobinas de sentir corrente nos relés 940, 950 a partir do Transformador de sentir corrente 902, botão de reajuste manual local 906, ou do Processador de comando central através do Modulador de recepção de corrente 909. As várias informações associadas às funções de LED são analisadas pelo módulo de Controle e Sentir e LED apropriado 910 e 911 é iluminado ou apagado, conforme necessário. Os LEDs 910, 911 são tipos de iluminação elevada, tanto quanto 1 watt cada. Para necessidades de anunciação de propósito geral, o Módulo de Controle e sentir 903 pode modular em largura de pulso a energia para os LEDs 910, 911 para fornecer uma saída de luz de baixo nível. Um nível de luz indicadora de saída. Para operação de Luz Noturna, um nível mais elevado de saída pode ser iniciado, tanto quanto um estado contínuo ligado (sem modulação) .
[00074] A descrição acima da presente invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. Além disso, a descrição não pretende limitar a invenção à forma revelada aqui. Consequentemente, variações e modificações
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44/44 comensuráveis aos ensinamentos acima, e conhecimentos da técnica relevante, estão compreendidos no escopo da presente invenção. As modalidades descritas aqui pretendem adicionalmente explicar os melhores modos conhecidos de pôr em prática a invenção e permitir que outros versados na técnica utilizem a invenção nessas ou outras modalidades e com várias modificações exigidas pela(s) aplicação(ões) específica(s) ou uso(s) da presente invenção. Pretende-se que as reivindicações apensas sejam interpretadas como incluindo modalidades alternativas até o ponto permitido pela técnica anterior.

Claims (3)

REIVINDICAÇÕES
1, caracterizado pelo fato de que a etapa de controlar compreende interromper a distribuição de energia.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1,
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1. Método para uso em distribuição de energia, caracterizado por compreender as etapas de:
aplicar um sinal de energia através de um soquete elétrico a um dispositivo de energia eletricamente acoplado com o soquete elétrico;
monitorar o sinal de energia no soquete elétrico ao longo do tempo para determinar uma assinatura de uso elétrico no dispositivo, a assinatura de uso elétrico sendo definida por um tempo dependendo da característica da energia projetada pelo dispositivo através do soquete elétrico com base em uma análise digital de um sinal transmitido através do soquete elétrico;
determinar uma classificação para o dispositivo baseada na assinatura de uso elétrica, a classificação do dispositivo relativa a pelo menos um de um identidade e um tipo de dispositivo; e controlar a distribuição de do soquete elétrico aplicando a classificação do dispositivo a uma politica.
2/4 caracterizado pelo fato de que a etapa de controlar compreende reduzir a distribuição de energia.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de reduzir compreende eliminar ciclos individuais de uma forma de onda de sinal de energia distribuída através do soquete.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os ciclos são eliminados em uma base periódica para reduzir consumo de energia.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o soquete é associado a um disjuntor e lógica para controlar o disjuntor, a etapa de eliminar compreende alterar ciclicamente o disjuntor em sincronização com cruzamentos de potencial zero do sinal de energia.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato < de que a etapa de controlar é executada em resposta a instruções transmitidas para o soquete. 10. Método , de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as instruções são transmitidas através de uma linha de energia. 11. Método , de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as instruções são comunicadas de acorde com o protocolo TCP/ IP . 12. Método , de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as instruções são transmitidas através de uma WAN. 13. Aparelho para uso no fornecimento de eletricidade a um ou mais dispositivos elétricos,
caracterizado por compreender:
um soquete para receber um plugue de modo a estabelecer uma conexão elétrica entre um dispositivo,
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2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de monitorar compreende amostrar o sinal e comparar o sinal amostrado com informações de assinatura elétrica correspondendo a classificações de dispositivo.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de monitorar compreende processar um código de identificação de dispositivo recebido no soquete.
4.
Método, de acordo com a reivindicação
3/4 associado com o plugue, e um sistema de fiação elétrica local associado com o soquete; e um ou mais processadores digitais associado com o soquete para controlar a distribuição de energia através do soquete por:
permitir uma provisão de um sinal de energia através do soquete para o dispositivo;
monitorar o sinal de energia pelo menos durante um primeiro período de tempo para obter uma assinatura de uso de energia para o dispositivo, a assinatura de uso elétrico sendo definida por um tempo dependendo da característica da energia projetada pelo dispositivo através do soquete elétrico;
determinar pelo menos uma primeira informação de classificação de dispositivo de acordo com a assinatura de uso elétrico da primeira informação de classificação fornecendo uma indicação relativa a pelo menos de uma identidade e um tipo de dispositivo; e aplicar a classificação de dispositivo a uma politica predeterminada pelo menos parcialmente a uma
distribuição elétrica aplicável através do sistema de fiação elétrica local. 14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a tomada é uma tomada padrão NEMA. 15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o soquete é associado a um alojamento de tomada e o controlador é disposto dentro do alojamento. 16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a comunicação é transmitida através de uma linha de energia. 17 . Aparelho, de acordo com a reivindicação 16,
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