用于建筑物服务的可着色窗户系统
阅读说明：本技术 用于建筑物服务的可着色窗户系统 (Tintable window system for building services ) 是由 N·特里哈 B·C·布朗 D·什里瓦斯塔瓦 R·T·罗兹比金 于 2018-04-25 设计创作，主要内容包括：描述了一种可着色窗户,所述可着色窗户具有可着色涂层,例如电致变色装置涂层,用于调节透射通过所述窗户的光。在一些实施例中,所述窗户在所述窗户的可视区域中具有透明显示器。当不使用时,或当在背对透明显示器的方向上观察所述窗户时,所述透明显示器可以是基本上透明的。窗户可以具有用于接收用户命令和/或监测环境状况的传感器。透明显示器可以显示图形用户界面以例如控制窗户功能。如本文所述,窗户提供了常规投影仪、TV和监测器的替代性显示器。窗户也可以被配置成接收、传输或阻止无线通信通过所述窗户。一种窗户控制系统可以在控制器之间(例如,在不同的窗户处)共享计算资源。在一些情况下,所述窗户控制系统的所述计算资源被其它建筑物系统和装置使用。(A tintable window is described having a tintable coating, such as an electrochromic device coating, for regulating light transmitted through the window. In some embodiments, the window has a transparent display in the viewable area of the window. The transparent display may be substantially transparent when not in use, or when the window is viewed in a direction away from the transparent display. The window may have sensors for receiving user commands and/or monitoring environmental conditions. The transparent display may display a graphical user interface to, for example, control window functions. As described herein, windows provide an alternative display to conventional projectors, TVs, and monitors. The window may also be configured to receive, transmit, or prevent wireless communications through the window. A window control system may share computing resources between controllers (e.g., at different windows). In some cases, the computing resources of the window control system are used by other building systems and devices.)
相关申请的交叉引用
本申请要求出于所有目的特此通过引用整体并入的美国临时专利申请的权益：于2017年4月26日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/490,457号；于2017年5月15日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/506,514号；于2017年5月17日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/507,704号；于2017年6月22日提交并且标题为“具有透明显示技术的电致变色窗户”的申请第62/523,606号；以及于2017年12月19日提交并且标题为“具有透明显示技术领域的电致变色窗户”的申请第62/607,618号。
背景技术
电致变色是一种当材料被置于不同电子状态下，通常是经受电压变化时，在光学特性方面呈现出可逆电化学介导变化的现象。光学特性通常是颜色、透射率、吸光度以及反射率中的一个或多个。
电致变色材料可以结合到例如用于家庭、商业和其它用途的窗户中作为窗玻璃上的薄膜涂层。可以通过引发电致变色材料的改变来改变此类窗户的颜色、透射率、吸光度和/或反射率，例如，电致变色窗户是可以以电子方式变暗或变亮的窗户。施加到窗户的电致变色装置的小电压将使它们变暗；反转电压极性使它们变亮。这种能力允许控制穿过窗户的光量，并且呈现了将电致变色窗户用作节能装置的机会。
尽管电致变色装置，并且尤其是电致变色窗户在建筑设计和施工中得到认可，但是它们尚未开始充分发挥其商业潜力。
发明内容
本公开的一个方面涉及建筑物外立面平台，所述建筑物外立面平台包含：(1)电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；(2)一个或多个窗户控制器；(3)配电网络，所述配电网络与所述窗户控制器和所述电致变色窗户的网络电连通；(4)通信网络，所述通信网络与所述窗户控制器和所述电致变色窗户的网络通信；以及(5)一个或多个无线电力发射器。所述建筑物外立面平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，通信，并且递送无线电力传输。
在一些实施例中，配电网络从建筑物电源接收电力，并且在一些情况下，配电网络从一个或多个光伏电池接收电力，所述光伏电池位于连接到窗户的网络的部件上。在一些情况下，配电网络仅从所述一个或多个光伏电池接收电力。建筑物外立面平台与建筑物管理系统(BMS)通信和/或可以至少部分地由BMS控制。BMS可以从建筑物外立面平台接收热负荷和占用信息，或者从建筑物外立面平台接收HVAC控制指令。在一些情况下，建筑物外立面平台本身用作建筑物管理系统(BMS)。
本公开的另一个方面涉及建筑物外立面平台，所述建筑物外立面平台包含：(1)电致变色窗户的网络，所述电致变色窗户的网络位于建筑物的内部与外部之间；(2)一个或多个窗户控制器；(3)配电网络，所述配电网络与所述控制器和所述电致变色窗户的网络电连通；以及(4)通信网络，所述通信网络与所述控制器和所述电致变色窗户的网络通信。所述建筑物外立面平台被配置成控制进入到所述建筑物中的光线射入和热量获取，通信，并且用作所述建筑物的建筑物管理系统(BMS)。
本公开的另一个方面涉及一种用于在建筑物中提供电力和数据传输的系统。所述系统具有：(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述光学可切换窗户中的所述一个或多个的着色状态；(c)通信网络，所述通信网络具有介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及将所述窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口的多个数据通信路径；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径，其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向不包含所述光学可切换窗户的外部电子装置和/或建筑物系统提供数据和/或电力。
所述建筑物系统包含建筑物管理系统、HVAC系统、安全系统、照明系统、门锁系统、消防系统、电梯系统、视频显示系统、地理围栏系统、资产跟踪系统、无线电力递送系统或无线通信系统。
在一些情况下，一个或多个通信接口可以与数据处理模块和/或用于建筑物系统的通信网络介接。在一些实施例中，所述系统还包含一个或多个天线，所述天线安置在所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个上，其中所述一个或多个天线以通信方式连接到所述通信网络。一个或多个天线可以直接连接到通信网络，或通过窗户控制器中的至少一个连接到通信网络。一个或多个天线可以被配置成向外部电子装置和/或建筑物系统提供数据和/或电力。
在一些情况下，所述系统包含一个或多个显示器，所述显示器安置在IGU、所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个上和/或与所述IGU、所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个配准，其中所述一个或多个显示器以通信方式连接到所述通信网络。在一些情况下，一个或多个显示器可以包含透明显示器，所述透明显示器安置在光学可切换窗户中的至少一个上。在一些实施例中，一个或多个显示器可以是视频显示器和或一个或多个透明有机发光二极管(OLED)显示器。
一个或多个数据处理模块可以包含主控制器、网络控制器、建筑物管理系统控制器、安全系统控制器、门锁系统控制器、电梯系统控制器和/或照明系统控制器。通信网络可以包含建筑物管理系统网络、建筑物照明网络、安全网络系统、门锁网络、电梯网络和/或因特网。
数据通信路径可以包含有线连接和/或无线连接。在一些情况下，电力传输通过一个或多个干线进行。电力传输路径可以包含，例如，1级额定电缆和/或2级额定电缆。在一些情况下，电力传输路径中的至少一些可以是无线电力传输路径。电力传输路径可以包含有线(例如，干线)和无线传输路径两者。在一些情况下，一个或多个电源可以包含一个或多个光伏电源。
在一些情况下，所述窗户控制器中的至少一个具有逻辑，所述逻辑用于接收着色状态转变命令，确定用于影响着色状态转变的驱动参数，以及将所述驱动参数应用到所述光学可切换窗户中的至少一个。在一些情况下，数据处理模块包含主控制器或网络控制器。在一些情况下，外部电子装置包含智能手机、个人计算机、电子平板电脑或其任何组合。在一些情况下，所述外部电子装置中的至少一个是锁、安全摄像机、电梯、警报器、环境传感器、或照明装置。
在一些情况下，一个或多个通信接口包含网络适配器，所述网络适配器被配置成使用限定的网络协议，允许一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络通过通信网络进行通信。
本公开的另一个方面涉及一种建造建筑物的方法。所述方法包含：(a)建造或部署所述建筑物的外部框；(2)在所述建筑物的所述外部框上或附近的多个位置处安装多个光学可切换窗户；(c)安装多个窗户控制器，其中在建造所述建筑物之后，所述窗户控制器中的每一个电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且其中所述窗户控制器中的每一个被配置成控制所述光学可切换窗户的着色状态；(d)安装通信网络，所述通信网络具有用于连接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及将所述窗户控制器连接到所述通信接口的多个数据通信路径；以及(e)安装配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径，其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向不包含所述光学可切换窗户的外部电子装置和/或建筑物系统提供数据和/或电力。
本公开的另一个方面涉及一种在建筑物中提供电力和数据传输的方法，所述建筑物具有(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述一个或多个光学可切换窗户的着色状态，(c)通信网络，所述通信网络包含：(i)介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及(ii)多个数据通信路径，所述数据通信路径将窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径。所述方法包含以下操作：(1)通过所述数据通信路径中的至少一个，通过所述通信网络，提供着色数据，以识别所述光学可切换窗户的着色状态；(2)通过所述数据通信路径中的至少一个，通过所述通信网络，提供非着色数据，其中所述非着色数据由不包含所述光学可切换窗户的建筑物系统或外部电子装置使用；(3)通过所述电力传输路径中的至少一个，通过所述电力分配系统，提供电力，以控制所述光学可切换窗户的着色状态；以及(d)通过所述电力传输路径中的至少一个，通过所述配电系统，提供电力，以控制不包含所述光学可切换窗户的所述建筑物系统或所述外部电子装置。
在一些情况下，所述建筑物系统是建筑物管理系统、HVAC系统、安全系统、照明系统、消防系统、门锁系统、电梯系统、视频显示系统、地理围栏系统、资产跟踪系统、无线电力递送系统或无线通信系统。
在一些情况下，通过通信网络提供着色数据和/或非着色数据包含由安置在光学可切换窗户中的至少一个和/或窗户控制器中的至少一个上的一个或多个天线进行电磁传输，其中一个或多个天线通信地连接到通信网络。
在一些情况下，通过配电系统提供电力包含由安置在光学可切换窗户中的至少一个和/或窗户控制器中的至少一个上的一个或多个天线进行电磁传输。
在一些情况下，所述方法可以进一步包含在一个或多个显示器处显示所述着色数据和/或非着色数据，所述显示器安置在IGU、所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个上和/或与所述IGU、所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述窗户控制器中的至少一个配准，其中所述一个或多个显示器以通信方式连接到所述通信网络。在一些情况下，一个或多个显示器包含透明显示器，所述透明显示器安置在光学可切换窗户中的至少一个上。
在一些情况下，所述方法还包含通过所述一个或多个通信接口中的一个，向建筑物管理系统网络、建筑物照明网络、安全系统网络和/或所述互联网提供着色数据和或非着色数据。
在一些情况下，数据通信路径包含有线连接。在一些情况下，通过通信路径中的至少一个提供着色数据和/或非着色数据包含通过有线或无线通信路径，提供着色数据和/或非着色数据。
在一些情况下，通过电力传输路径中的至少一个提供电力包含通过一个或多个干线提供电力。通过电力传输路径提供电力可以包含通过无线电力传输路径、有线传输路径(例如，干线)或有线和无线传输路径两者提供电力。
在一些中，外部电子装置是智能手机、个人计算机或电子平板电脑。在其它情况下，外部电子装置是锁、安全摄像机、环境传感器、电梯或照明装置。在一些情况下，通过通信网络提供着色数据和/或非着色数据涉及使用限定的网络协议。
本公开的另一个方面涉及一种用于在建筑物中提供电力和数据传输的系统。所述系统包含(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述一个或多个光学可切换窗户的着色状态；(c)通信网络，所述通信网络具有介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及将所述窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口的多个数据通信路径；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径，其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向由建筑物管理系统控制的一个或多个装置和/或由所述建筑物管理系统控制的一个或多个建筑物系统提供数据和/或电力。
本公开的另一个方面涉及一种用于控制一个或多个建筑物系统的建筑物管理系统(BMS)。所述BMS包含：包含(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处；(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述一个或多个光学可切换窗户的着色状态；(c)通信网络，所述通信网络具有介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及将所述窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口的多个数据通信路径；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径，其中所述通信网络和/或所述配电系统被配置成向由所述BMS控制的(i)所述一个或多个建筑物系统和/或(ii)一个或多个装置提供数据和/或电力。
在一些情况下，所述建筑物系统包含HVAC系统、安全系统、消防系统、照明系统、门锁系统、电梯系统、视频显示系统、地理围栏系统、资产跟踪系统、无线电力递送系统和/或无线通信系统。
在一些情况下，由建筑物管理系统控制的一个或多个装置包含HVAC装置、安全装置、照明装置、门锁、电梯、或视频显示装置。在一些情况下，向由所述建筑物管理系统控制的所述装置提供的所述数据是通过所述通信网络上的多个无线节点提供，其中每个无线节点定位在所述光学可切换窗户中的一个或所述窗户控制器中的一个处。
在一些情况下，所述无线节点被配置成无线传输和从由所述建筑物管理系统控制的所述装置接收数据。所述多个无线节点可以被配置成接收由建筑物管理系统控制的装置的状态信息数据。在一些实施例中，所述无线节点被配置成接收用于控制由所述建筑物管理系统控制的所述装置中的一个的用户输入。
在一些情况下，所述无线节点被配置成传输用于控制由所述建筑物管理系统控制的所述装置的数据。在一些情况下，通信网络可以被配置成发送和接收由建筑物管理系统控制的装置中的至少两个之间的无线通信。在一些情况下，无线节点被配置成依据选自由以下组成的组的无线通信协议操作：蓝牙、WiFi、ZigBee、Z波、Neul、Sigfox、LoRaWaN和超宽带(UWB)。
在一些情况下，数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络中的至少一个被配置成：(1)显示三维建筑物模型；(2)显示关于由所述建筑物管理系统控制的所述光学可切换窗户中的至少一个和/或所述装置中的至少一个的信息；(3)接收用于控制用户选择的装置的用户输入，其中所述用户选择的装置选自由所述建筑物管理系统控制的所述光学可切换窗户中的一个和/或所述装置中的一个；并且基于用户输入，通过所述通信网络向所述用户选择的装置提供控制信息。
在一些情况下，所述一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络中的至少一个被进一步配置成显示所述建筑物模型内的一个或多个智能对象，以表示由所述建筑物管理系统控制的装置和/或所述光学可切换窗户，其中根据由所述建筑物管理系统控制的所述装置和/或所述光学可切换窗户的位置，放置所述一个或多个智能对象。
在一些情况下，至少一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络被进一步配置成接收关于由所述建筑物管理系统控制的所述装置和/或通过所述通信网络的所述光学可切换窗户的信息。智能对象中的每一个可以被配置成提供对应于由建筑物管理系统控制的装置中的至少一个和/或光学可切换窗户的状态信息。
在一些情况下，所述智能对象中的至少一个被配置成接收用于控制由所述建筑物管理系统控制的所述装置和/或所述光学可切换窗户的用户输入。
在一些情况下，所述数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络中的至少一个被进一步配置成允许用户导览所述三维建筑物模型。在一些情况下，所述一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络中的至少一个进一步包含逻辑，所述逻辑用于基于通过通信网络接收到的信息，控制由建筑物管理系统控制的装置中的至少一个和/或光学可切换窗户中的至少一个。
在一些实施例中，向由所述建筑物管理系统控制的所述装置提供的数据是通过所述通信网络上的多个无线节点提供，其中每个无线节点定位在光学可切换窗户中的一个或所述窗户控制器中的一个处；并且存在逻辑，所述逻辑用于通过分析在所述无线节点与一个或多个便携式电子装置之间传输的无线信号，确定所述一个或多个便携式电子装置的位置。便携式电子装置可以是例如手机、平板电脑或个人计算机。在一些情况下，所述一个或多个便携式电子装置中的至少一个具有射频识别(RFID)标签。用于确定所述一个或多个便携式电子装置的位置的所述逻辑使用三角测量算法和/或接收到的信号强度指示。
在一些实施例中，用于确定所述一个或多个便携式电子装置的位置的所述逻辑被进一步配置成显示所述建筑物模型内的一个或多个智能对象，以表示所述一个或多个便携式电子装置，其中根据所述一个或多个便携式电子装置的确定位置，放置所述一个或多个智能对象。在一些情况下，所述逻辑可以被配置成识别所述一个或多个便携式电子装置的移动模式，并且允许用户配置用于所述一个或多个便携式电子装置的可允许的移动模式或如果所述识别的移动模式从用于一个或多个便携式电子装置的所述可允许的模式偏离，则提供警报。
在一些实施例中，用于确定所述一个或多个便携式电子装置的位置的逻辑可以基于所述一个或多个便携式电子装置的确定的位置，控制由建筑物控制系统控制的所述一个或多个装置中的至少一个和/或所述光学可切换窗户中的至少一个。
在一些实施例中，数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络被配置成：(1)通过通信网络接收音频信息；(2)通过语音识别模块，从接收到的音频信息识别用于控制选择的装置的命令，其中选择的装置是光学可切换窗户中的一个或由建筑物管理系统控制的装置中的一个；以及(3)通过通信网络向选择的装置提供控制信号。
在一些其它实施例中，数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络被配置成：(1)通过所述通信网络接收音频信息；(2)通过语音识别模块，从接收到的音频信息识别用户查询；(3)确定用于所述识别的用户查询的答案；以及(4)通过用户界面提供所述答案。用户界面可以包含显示器(例如，在窗户的可视部分中)或扬声器。系统还可以包含麦克风，所述麦克风被配置成通过通信网络提供音频信息。
在一些实施例中，所述一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络中的至少一个被配置成监测到由所述建筑物管理系统控制的所述装置的电力分配并且控制到由所述建筑物管理系统控制的所述装置的由所述配电系统提供的电力。在操作期间，电力可以无线分配到由建筑物管理系统控制的装置中的至少一个。在一些实施例中，无线分配的电力可以通过所述通信网络上的一个或多个无线节点传输，其中每个无线节点定位在所述光学可切换窗户中的一个或所述窗户控制器中的一个处。
在操作期间监测电力分配可以包含通过所述通信网络接收用于由所述建筑物管理系统控制的所述装置中的至少一个的电力使用信息或对应于预期电力使用的信息。在一些情况下，系统具有能量存储装置和/或发电机。
在一些实施例中，所述一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络中的至少一个被配置成控制由所述建筑物管理系统控制的所述装置中的至少一个，以减少电力消耗。
所述数据处理模块可以包含主控制器和/或网络控制器，所述主控制器和所述网络控制器中的任一个被配置成向所述窗户控制器中的至少一些发出窗户着色命令。主控制器和/或网络控制器可以被配置成控制由建筑物管理系统控制的所述一个或多个装置和/或由建筑物管理系统控制的所述一个或多个系统。
本公开的另一个方面涉及一种在建筑物中提供电力和数据传输的方法，所述建筑物包含(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在所述建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述光学可切换窗户中的所述一个或多个的着色状态，(c)通信网络，所述通信网络包含：(i)介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及(ii)多个数据通信路径，所述数据通信路径将窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径。所述方法包含以下操作：(1)通过所述数据通信路径中的至少一个，通过所述通信网络，提供着色数据，以识别所述光学可切换窗户的着色状态；(2)通过所述数据通信路径中的至少一个，通过所述通信网络，向由建筑物管理系统(BMS)控制的一个或多个装置和/或由所述建筑物管理系统控制的一个或多个建筑物系统，提供非着色数据，其中所述一个或多个装置和/或所述一个或多个建筑物系统不包含所述光学可切换窗户；(3)通过所述电力传输路径中的至少一个，通过所述电力分配系统，提供电力，以控制所述光学可切换窗户的着色状态；以及(4)通过所述电力传输路径中的至少一个，通过所述配电系统，提供电力，以控制由所述BMS控制的所述一个或多个装置和/或控制由所述建筑物管理系统控制的所述一个或多个建筑物系统。
本公开的另一个方面涉及一种向建筑物管理系统提供电力和数据传输的方法，所述建筑物管理系统包含(a)多个光学可切换窗户，所述光学可切换窗户安置在建筑物的外部上和/或靠近所述建筑物的外部的多个位置处，(b)多个窗户控制器，每个窗户控制器电耦合到所述光学可切换窗户中的一个或多个，并且被配置成控制所述光学可切换窗户中的所述一个或多个的着色状态，(c)通信网络，所述通信网络包含：(i)介接到一个或多个数据处理模块和/或一个或多个其它通信网络的一个或多个通信接口，以及(ii)多个数据通信路径，所述数据通信路径将窗户控制器连接到所述一个或多个通信接口；以及(d)配电系统，所述配电系统具有将所述建筑物中的一个或多个电源连接到所述窗户控制器的多个电力传输路径。所述方法包含以下操作：(1)通过所述数据通信路径中的至少一个，通过所述通信网络，向由所述BMS控制的一个或多个装置和/或由所述BMS控制的建筑物系统提供非着色数据，其中由所述BMS控制的所述一个或多个装置和/或由所述BMS控制的一个或多个建筑物系统不包含所述光学可切换窗户；以及(2)通过所述电力传输路径中的至少一个，通过所述配电系统，提供电力，以控制由所述BMS控制的所述一个或多个装置和/或控制由所述BMS控制的所述一个或多个建筑物系统。
下文将更详细地描述本公开的这些和其它特征。
附图说明
图1示出了可以用于可着色窗户的电致变色装置涂层的横截面视图。
图2示出了构造为IGU的可着色窗户的横截面侧视图。
图3描绘了由具有一个或多个可着色窗户的窗户控制系统提供的窗户控制网络。
图4描绘了具有透明显示器的电致变色(EC)窗户薄片或IGU或层压制品。
图5描绘了具有玻璃上透明显示器的电致变色绝缘玻璃单元。
图6描绘了配置有投影仪的光学可切换窗户，所述投影仪用于在光学可切换窗户的表面上显示图像。
图7示出了可以如何实施玻璃上透明控制器的架构的一个配置。
图8a和8b描绘了具有IGU连接器的EC IGU 802，用于EC、天线和视频应用。
图9描绘了具有具有各种功能的IGU的建筑物900的外立面。
图10描绘了可以定位在IGU上或与其相关联的大气气体传感器。
图11a-11g描绘了可以由窗户控制系统使用的网络架构。
图12a-12c示出了在光学可切换窗户上实施，与接近和个性化服务结合使用的示例图形用户界面。
图13示出了具有透明显示器的窗户，所述窗户被配置用于资产跟踪。
图14a-14e描绘了具有用于业务、协作、视频会议和娱乐目的的透明显示器的窗户。
图15a-15c示出了窗户网络，所述窗户网络被配置成选择性地通过窗户着色和无线通信干扰防止未经授权的无人机在建筑物周围飞行。
图16a和16b描绘了被配置成检测安全和/或安全威胁的窗户。
图17描绘了被配置用于RF通信和接收太阳能的窗户的分解图。
图18a和18b示出了可以如何配置窗户，以提供或阻断RF通信。
图19提供了示出若干配置的表，其中电致变色窗户可以启用RF通信和/或用作信号阻断装置。
图20示出了充当Wi-Fi无源信号阻断设备以及Wi-Fi中继器的窗户。
图21描绘了具有面向外部的透明显示器的窗户的建筑物。
图22a和22b描绘了使用和不使用配备有用于蜂窝通信的建筑物的蜂窝基础设施。
图23描绘了光学可切换窗户，所述光学可切换窗户被配置成建筑物外部的一个或多个网络与建筑物内的一个或多个网络之间的桥梁。
图24描绘了具有电致变色装置、电致变色屏蔽层和一个或多个天线的IGU。
图25描绘了被配置成提供、促进和/或调节无线通信的IGU的截面视图。
图26a–26d描绘了具有窗户天线的IGU。
具体实施方式
介绍：
为了描述所公开的方面，以下具体实施方式涉及某些实施例或实施方案。然而，本文中的教导可以以多种不同方式应用和实施。在以下具体实施方式中，参考了附图。尽管以足够的细节描述了所公开的实施方案，以使得本领域技术人员能够实践实施方案，但是应该理解，这些实例不是限制性的；可以使用其它实施方案，并且可以对所公开的实施方案进行改变，而不脱离其精神和范围。更进一步，尽管所公开实施例聚焦于电致变色窗户(还称作光学可切换窗户、可着色和智能窗户)，但是本文中所公开的概念可以适用于其它类型的可切换光学装置，包含例如液晶装置和悬浮颗粒装置等。例如，液晶装置或悬浮颗粒装置，而不是电致变色装置可以并入到一些或所有公开的实施方案中。另外，除非另有说明，否则在适当时，连词“或”在本文旨在包含性意义；例如，短语“A、B或C”旨在包含“A”、“B”、“C”、“A和B”、“B和C”、“A和C”和“A、B和C”的可能性。
可着色窗户-可着色窗户(有时被称为光学可切换窗户)是当施加刺激时，例如施加电压，表现出光学特性的可控和可逆变化的窗户。通过调节太阳能的传输，并且因此调节施加到建筑物内部的热负荷，可着色窗户可以用于控制建筑物内的照明条件和温度。控制可以是手动的或自动的，并且可以用于维持居住者的舒适性，同时降低加热、空气调节和/或照明系统的能量消耗。在一些情况下，可着色窗户可能对环境传感器和用户控制做出响应。在本申请中，可着色窗户最常参考位于建筑物或结构的内部与外部之间的电致变色窗户描述。然而，不必是这种情况。可着色窗户可以操作使用液晶装置、悬浮颗粒装置、微机电系统(MEMS)装置(如微型快门)、或被配置成通过窗户来控制光传输的现在已知或者以后开发的任何技术。于2015年5月15日提交并且标题为“包含电致变色装置和机电系统装置的多窗格窗户”的美国专利申请第14/443,353号中进一步描述了具有用于着色的MEMS装置的窗户，所述专利申请通过引用整体并入本文。在一些情况下，可着色窗户可以位于建筑物的内部内，例如会议室与走廊之间。在一些情况下，可着色窗户可以用于汽车、火车、飞机和其它车辆中代替无源或不着色窗户。
电致变色(EC)装置涂层–EC装置涂层(有时称为EC装置(ECD))是包括当跨EC装置施加电势时，表现出从一种光学状态到另一种光学状态的变化的至少一层电致变色材料的涂层。电致变色层从一种光学状态到另一种光学状态的转变可以由可逆离子***到电致变色材料中(例如，通过嵌入)和对应的电荷平衡电子注入引起。在一些情况下，负责光学转变的一部分离子在电致变色材料中不可逆地结合。在许多EC装置中，一些或所有不可逆结合的离子可以用于补偿材料中的“盲电荷”。在一些实施方案中，合适的离子包含锂离子(Li+)和氢离子(H+)(即质子)。在一些其它实施方案中，其它离子可能是合适的。锂离子嵌入到例如氧化钨(WO3-y(0<y≤～0.3))使氧化钨从透明状态变为蓝色状态。如本文所述的EC装置涂层位于可着色窗户的可视部分内，使得EC装置涂层的着色可以用于控制可着色窗户的光学状态。
根据一些实施例的电致变色装置100的示意性横截面示出在图1中。EC装置涂层附接到衬底102、透明导电层(TCL)104、电致变色层(EC)106(有时也称为阴极显色层或阴极着色层)、离子导电层或区域(IC)108、反电极层(CE)110(有时也称为阳极显色层或阳极着色层)和第二TCL 114。元件104、106、108、110和114被统称为电致变色堆叠120。可操作跨电致变色堆叠120施加电势的电压源116实现电致变色涂层从例如透明状态到着色状态的转变。在其它实施例中，层的顺序相对于衬底反转。也就是说，层按以下顺序：衬底、TCL、反电极层、离子导电层、电致变色材料层、TCL。
在各种实施例中，离子导体区域108可以由EC层106的一部分和/或由CE层110的一部分形成。在此类实施例中，电致变色堆叠120可以被沉积为包含与阳极显色的反电极材料(CE层)直接物理接触的阴极显色的电致变色材料(EC层)。离子导体区域108(有时被称为界面区域或离子传导基本上电绝缘层或区域)可以然后形成，其中EC层106和CE层110相遇，例如，通过加热和/或其它处理步骤。于2012年5月2日提交并且标题为“电致变色装置”的美国专利申请第13/462,725号中进一步讨论了在不沉积相异离子导体材料的情况下制造的电致变色装置，所述申请通过引用整体并入本文。在一些实施例中，EC装置涂层还可以包含一个或多个附加层，如一个或多个无源层。例如，无源层可以用于改善某些光学性质、提供水分或提供抗划伤性。这些或其它无源层也可以用于气密密封EC堆叠120。另外，可以用抗反射或保护性氧化物或氮化物层处理包含透明导电层(如104和114)的各种层。
在某些实施例中，电致变色装置在透明状态与着色状态之间可逆地循环。在透明状态下，将电势施加到电致变色堆叠120，使得堆叠中可以使电致变色材料106处于着色状态下的可用离子主要存在于反电极110中。当施加到电致变色堆叠上的电势反转时，离子跨离子导电层108传送到电致变色材料106，并且使材料进入着色状态。
应该理解，对透明状态与着色状态之间的转变的提及是非限制性的，并且仅提出了许多可以实施电致变色转变的一个实例。除非本文另有说明，否则每当提及透明着色转变时，对应的装置或过程涵盖其它光学状态转变，如非反射反射、透明不透明等。进一步，术语“透明的”和“漂白的”是指光学中性状态，例如无色、透明或半透明。仍进一步，除非本文另有说明，否则电致变色转变的“颜色”或“着色”不限于任何特定波长或波长范围。如本领域技术人员所理解的，适当的电致变色和反电极材料的选择决定了相关的光学转变。
在某些实施例中，构成电致变色堆叠120的所有材料是无机的、固体的(即，处于固态)或无机的和固体的两者。由于有机材料趋向于随时间推移而降解，特别是当作为着色建筑物窗户暴露于热和UV线时，无机材料提供可以运行延长时间段的可靠电致变色堆叠的优势。固态材料还提供不具有封闭和泄漏问题的优势，如液态材料通常那样。应该理解，堆叠中的层的任何一个或多个可以含有一些量的有机材料，但是在许多实施方案中，层中的一个或多个含有很少或不含有机物。对于可以少量存在于一个或多个层中的液体也可以这样说。还应该理解，固态材料可以通过采用液体组分的工艺沉积或以其它方式形成，如采用溶胶-凝胶或化学气相沉积的某些工艺。
图2示出了根据一些实施方案的呈绝缘玻璃单元(“IGU”)200的形式的示例可着色窗户的横截面视图。一般而言，除非另有说明，否则术语“IGU”、“可着色窗户”和“光学可切换窗户”可互换使用。例如，通常使用此描绘的惯例，因为它是常见的，并且因为当提供用于安装在建筑物中时，可能希望使IGU用作保持电致变色窗格(也称为“薄片”)的基本构造。IGU薄片或窗格可以是单个衬底或多衬底构造，如两个衬底的层压制品。IGU，尤其是具有双窗格或三窗格配置的那些，可以提供优于单窗格配置的许多优势；例如，当与单窗格配置相比时，多窗格配置可以提供增强的隔热、隔音、环境保护和/或耐用性。例如，多窗格配置还可以为ECD提供增强的保护，因为电致变色膜以及相关联的层和导电互连可以形成于多窗格IGU的内表面上，并且由IGU的内部容积208中的惰性气体填充物保护。惰性气体填充物至少提供了IGU的一些(热)隔离功能。电致变色IGU已经凭借吸收(或反射)热和光的可着色涂层增加了热阻挡能力。
图2更具体地示出了IGU 200的示例实施方案，所述IGU包含具有第一表面S1和第二表面S2的第一窗格204。在一些实施方案中，第一窗格204的第一表面S1面向外部环境，如室外或外部环境。IGU 200还包含具有第一表面S3和第二表面S4的第二窗格206。在一些实施方案中，第二窗格206的第二表面S4面向内部环境，如家庭、建筑物或车辆的内部环境，或家庭、建筑物或车辆内的房间或隔间。
在一些实施方案中，第一和第二窗格204和206中的每一个是透明或半透明的-至少对于可见光谱中的光来说。例如，窗格204和206中的每一个可以由玻璃材料，并且尤其是建筑玻璃或其它防碎玻璃材料形成，如例如基于氧化硅(SOx)的玻璃材料。作为更具体的实例，第一和第二窗格204和206中的每一个可以是钠钙玻璃衬底或浮法玻璃衬底。此类玻璃衬底可以由，例如，约75％的二氧化硅(SiO2)以及Na2O、CaO和几种微量添加剂组成。然而，第一和第二窗格204和206中的每一个可以由具有合适的光学、电学、热学和机械性质的任何材料形成。例如，可以用作第一和第二窗格204和206中的一个或两个的其它合适的衬底可以包含其它玻璃材料以及塑料、半塑料和热塑性材料(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、烯丙基双甘油碳酸盐、SAN(苯乙烯丙烯腈共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)、聚酯、聚酰胺)或镜面材料。在一些实施方案中，第一和第二窗格204和206中的每一个可以例如通过回火、加热或化学强化来加强。
通常，第一和第二窗格204和206中的每一个以及整个IGU 200都是矩形的。然而，在一些其它实施方案中，其它形状是可能的并且可能是期望的(例如，圆形、椭圆形、三角形、曲线形、凸形或凹形)。在一些具体实施方案中，第一和第二窗格204和206中的每一个的长度“L”可以处于大约20英寸(in.)到大约10英尺(ft.)的范围内，第一和第二窗格204和206中的每一个的宽度“W”可以处于大约20in.到大约10ft.的范围内，并且第一和第二窗格204和206中的每一个的厚度“T”可以处于大约0.3毫米(mm)到大约10mm的范围内(尽管根据具体用户、管理者、管理员、建造者、建筑师或所有者的需要，更小和更大两者的其它长度、宽度或厚度是可能的并且可能是期望的)。在衬底204的厚度T小于3mm的实例中，通常将衬底层压到更厚的附加衬底，并且从而保护薄衬底204。另外，虽然IGU 200包含两个窗格(204和206)，但是在一些其它实施方案中，IGU可以包含三个或更多个窗格。更进一步，在一些实施方案中，窗格中的一个或多个本身可以是两层、三层或更多层或子窗格的层压结构。
第一和第二窗格204和206通过间隔件218彼此间隔开，所述间隔件通常是框结构，以形成内部容积208。在一些实施方案中，内部容积填充有氩(Ar)，但是在一些其它实施方案中，内部容积108可以填充有另一种气体，如另一种惰性气体(例如，氪(Kr)或氙(Xn))、另一种(非惰性)气体或气体混合物(例如空气)。用如Ar、Kr或Xn等气体填充内部容积208可以减少通过IGU 200的传导热传递，因为这些气体的导热率低以及由于它们的原子量增加而改善了隔音性。在一些其它实施方案中，内部容积208可以被抽空空气或其它气体。间隔件218通常确定内部容积208的高度“C”；即，第一与第二窗格204和206之间的间隔。在图2中，ECD、密封剂220/222和母排226/228的厚度未按比例；这些部件通常非常薄，但是仅为了便于说明而在这里被夸大。在一些实施方案中，第一与第二窗格204和206之间的间距“C”处于大约6mm到大约30mm的范围内。间隔件218的宽度“D”可以处于大约5mm到大约25mm的范围内(尽管其它宽度是可能的并且可能是期望的)。
尽管未在横截面视图中示出，但是间隔件218通常围绕IGU 200的所有侧面(例如，IGU 200的顶部、底部、左侧和右侧)形成框结构。例如，间隔件218可以由泡沫或塑料材料形成。然而，在一些其它实施方案中，间隔件可以由金属或其它传导材料形成，例如，具有至少3个侧面的金属管或通道结构，两个侧面用于密封到衬底中的每一个，并且一个侧面用于支撑和分离薄片，并且作为在其上涂覆密封剂224的表面。第一主密封件220粘附并气密地密封间隔件218和第一窗格204的第二表面S2。第二主密封件222粘附并气密地密封间隔件218和第二窗格206的第一表面S3。在一些实施方案中，主密封件220和222中的每一个可以由粘性密封剂形成，如例如，聚异丁烯(PIB)。在一些实施方案中，IGU 200进一步包含辅助密封件224，所述辅助密封件气密密封围绕间隔件218外部的整个IGU 200的边界。为此，可以距第一和第二窗格204和206的边缘距离“E”***间隔件218，距离“E”可以处于大约4mm到大约8mm的范围内(尽管其它距离是可能的并且可能是期望的)。在一些实施方案中，辅助密封件224可以由粘性密封剂形成，如例如，抗水并且为组合件增加结构支撑的聚合材料，如硅树脂、聚氨酯和形成防水密封的类似结构密封剂。
在图2所示的实施方案中，ECD 210形成于第一窗格204的第二表面S2上。在一些其它实施方案中，ECD 210可以形成于另一个合适的表面上，例如，第一窗格204的第一表面S1、第二窗格206的第一表面S3或第二窗格206的第二表面S4。ECD 210包含电致变色(“EC”)堆叠212，所述堆叠本身可以包含一个或多个层，如参考图1所述。
窗户控制器-窗户控制器与一个或多个可着色窗户相关联，并且被配置成通过向窗户施加刺激，-例如通过向EC装置涂层施加电压或电流来控制窗户的光学状态。如本文所述的窗户控制器相对于它们控制的光学可切换窗户，可以具有许多大小、格式和位置。通常，控制器将附接到IGU或层压制品的薄片上，但是它也可以在容纳IGU或层压制品的框中或者甚至在分开的位置中。如前所述，可着色窗户可以包含一个、两个、三个或更多个单独的电致变色窗格(透明衬底上的电致变色装置)。另外，电致变色窗户的各个窗格可以具有电致变色涂层，所述电致变色涂层具有独立可着色区。如本文所述的控制器可以控制与此类窗户相关联的所有电致变色涂层，无论电致变色涂层是整体的还是分区的。
如果不是直接地附接到可着色窗户、IGU或框，窗户控制器通常位于接近可着色窗户。例如，窗户控制器可以邻近窗户、在窗户的薄片中的一个的表面上、在窗户旁边的墙壁内或在独立的窗户组合件的框内。在一些实施例中，窗户控制器是“原位”控制器；也就是说，控制器是窗户组合件、IGU或层压制品的一部分，并且可以不必与电致变色窗户匹配，并且在现场安装后，例如，控制器与窗户一起作为组合件的一部分从工厂转运。控制器可以安装在窗户组合件的窗框中，或者是IGU或层压组合件的一部分，例如，安装在IGU的窗格上或窗格之间或在层压制品的窗格上。在控制器位于IGU的可见部分上的情况下，控制器的至少一部分可以是基本上透明的。在于2015年11月14日提交并且标题为“独立的EC IGU”的美国专利申请第14/951,410号中提供了玻璃上控制器的另外实例，所述专利通过引用整体并入本文。在一些实施例中，本地化控制器可以被设置为多于一个部分，其中至少一个部分(例如，包含存储关于相关联的电致变色窗户的信息的存储器部件)被设置为窗户组合件的一部分，并且至少一个其它部分是分开的，并且被配置成与窗户组合件、IGU或层压制品的部分的至少一个部分配合。在某些实施例中，控制器可以是不在单个壳体中，而是间隔开，例如在IGU的辅助密封件中的互连部分的组合件。在其它实施例中，控制器是例如在单个壳体中或者在将例如对接件和壳体组合件组合的两个或更多个部件中的紧凑型单元，所述紧凑型单元靠近玻璃，不在可视区域中或者安装在可视区域中的玻璃上。
在一个实施例中，在安装可着色窗户之前，窗户控制器并入到IGU中或其上和/或窗框中或至少与窗户相同的建筑物中。在一个实施例中，在离开制造设施之前，控制器并入到IGU中或其上和/或窗框中。在一个实施例中，控制器并入到IGU中，基本上在辅助密封件内。在另一个实施例中，控制器并入到IGU中或其上，部分地、基本上或完全在由密封分隔件与衬底之间的主密封件限定的周长内。
使控制器作为IGU和/或窗户组合件的一部分，IGU可以具有例如与IGU或窗户单元一起转运的控制器的逻辑和特征。例如，当控制器是IGU组合件的一部分时，如果一个或多个电致变色装置的特性随时间改变(例如，在降解期间)，则可以使用表征功能，例如，以更新用于驱动着色状态转变的控制参数。在另一个实例中，如果已经安装在电致变色窗户单元中，则控制器的逻辑和特征可以用于校准控制参数，以匹配预期的安装，并且例如如果已经安装，则可以重新校准控制参数，以匹配一个或多个电致变色窗格的性能特性。
在其它实施例中，控制器不与窗户预先关联，而是例如具有对任何电致变色窗户通用的部分的对接部件与工厂的每个窗户相关联。在窗户安装之后，或者在现场以其它方式，控制器的第二部件与对接部件组合，以完成电致变色窗户控制器组合件。对接部件可以包含芯片，所述芯片在工厂被编程，具有对接件附接的特定窗户(例如，在安装之后将面向建筑物的内部的表面上，有时称为表面4或“S4”)的物理特性和参数。第二部件(有时称为“载体”、“外壳”、“壳体”或“控制器”)与对接件配合，并且当通电时，第二部件可以读取芯片，并且根据存储在芯片上的特定特性和参数配置自身为窗户供电。以此方式，装运窗户仅需要将其相关联的参数存储在芯片上，所述芯片与窗户成一体，而更复杂的电路系统和部件可以在以后组合(例如，分开装运并且在玻璃工已经安装窗户之后，由窗户制造商安装，随后由窗户制造商调试)。下文将更详细地描述各种实施例。在一些实施例中，芯片包含在附接到窗户控制器的电线或电线连接器中。此类具有连接器的电线有时被称为尾纤。
如所讨论，“IGU”包含两个(或更多个)基本上透明的衬底，例如，两个玻璃窗格，其中至少一个衬底包含安置在其上的电致变色装置，并且窗格具有安置在它们之间的分隔件。IGU通常是气密密封的，具有与周围环境隔离的内部区域。“窗户组合件”可以包含IGU或例如独立的层压制品，并且包含用于将IGU连接或将一个或多个电致变色装置层压到电压源、开关等的电引线，并且可以包含支撑IGU或层压制品的框。窗户组合件可以包含如本文所述的窗户控制器和/或窗户控制器的部件(例如，对接件)。
如本文所用，术语外侧意味着更靠近外部环境，而术语内侧意味着更靠近建筑物的内部。例如，在IGU具有两个窗格的情况下，位于更靠近外部环境的窗格被称为外侧窗格或外窗格，而位于更靠近建筑物的内部的窗格被称为内侧窗格或内窗格。如图2所示，IGU的不同表面可以称为S1、S2、S3和S4(假设双窗格IGU)。S1是指外侧薄片的面向外部的表面(即，可以由站在外部的人物理地触摸的表面)。S2是指外侧薄片的面向内部的表面。S3是指内侧薄片的面向外部的表面。S4是指内侧薄片的面向内部的表面(即，可以由站在建筑物内部的人物理地触摸的表面)。换句话说，从IGU的最外面的表面开始并且向内计数，表面标记为S1-S4。在IGU包含三个窗格的情况下，适用同样的趋势(S6是可以由站在建筑物内部的人物理地触摸的表面)。在采用两个窗格的某些实施例中，电致变色装置(或其它光学可切换装置)安置在S3上。
窗户控制器和其特征的另外实例呈现在于2012年4月17日提交并且标题为“用于光学可切换窗户的控制器”的美国专利申请第13/449248号；于2012年4月17日提交并且标题为“用于光学可切换窗户的控制器”的美国专利申请第13/449,251号；于2016年10月26日提交并且标题为“用于光学可切换装置的控制器”的美国专利申请第15/334,835号；和于2017年3月3日提交并且标题为“调试电致变色窗户的方法”的国际专利申请第PCT/US17/20805号中，所述专利中的每一个通过引用整体并入本文。
窗户控制系统-当建筑物配备有可着色窗户时，窗户控制器可以彼此连接和/或通过通信网络连接到其它实体，所述通信网络有时被称为窗户控制网络或窗户网络。网络和通过网络(例如，有线或无线电力传送和/或通信)连接的各种装置(即，控制器和传感器)在本文中被称为窗户控制系统。窗户控制网络可以向窗户控制器提供着色指令，向主控制器或其它网络实体提供窗户信息等。窗户信息的实例包含当前着色状态或由窗户控制器收集的其它信息。在一些情况下，窗户控制器具有一个或多个相关联的传感器，包含例如通过网络提供感测信息的光电传感器、温度传感器、占用传感器和/或气体传感器。在一些情况下，通过窗户通信网络传输的信息不必影响窗户控制。例如，在被配置成接收WiFi或LiFi信号的第一窗户处接收的信息可以通过通信网络传输到被配置成将信息作为例如WiFi或LiFi信号无线地广播的第二窗户。窗户控制网络不必限于提供用于控制可着色窗户的信息，而是还可以为与通信网络介接的其它装置，如HVAC系统、照明系统、安全系统、个人计算装置等传递信息。
图3提供了窗户控制系统300的控制网络301的实例。网络可以分发控制指令和反馈两者，以及用作配电网络。主控制器302与多个网络控制器304通信并且起作用，其中网络控制器中的每一个能够寻址多个窗户控制器306(有时在本文中称为叶控制器)，所述窗户控制器施加电压或电流，以控制一个或多个典型地光学可切换窗户308的着色状态。通过有线(例如，以太网)或通过无线(例如，WiFi或LiFi)连接，可能发生通信控制器(304、306和308)。在一些实施方案中，主控制器向网络控制器发出高级指令(如电致变色窗户的最终着色状态)，并且然后网络控制器将指令通信到对应的窗户控制器。通常，主控制器被配置成与一个或多个向外面对网络309进行通信。窗户控制网络301可以包含具有各种能力或功能的任何适当数量的分布式控制器，并且不需要布置在图3所示的分层结构中。如本文别处所讨论的，网络301还可以用作充当通信节点到其它装置或系统(例如，309)的分布式控制器(例如，302、304、306)之间的通信网络。
在一些实施例中，向外面对网络309是建筑物管理系统(BMS)的一部分或连接到所述建筑物管理系统。BMS是基于计算机的控制系统，所述控制系统可以安装在建筑物中，以监测和控制建筑物的机械和电气设备。BMS可以被配置成控制HVAC系统、照明系统、电力系统、电梯、消防系统、安全系统和其它安全系统的操作。BMS频繁地用于大型建筑物中，其中它们用于控制建筑物内的环境。例如，BMS可以监测和控制建筑物内的照明、温度、二氧化碳水平和湿度。这样做，BMS可以控制熔炉、空调、鼓风机、通风口、气体管线、供水管线等的操作。为了控制建筑物的环境，BMS可以根据例如建筑物管理者制定的规则开启和关闭这些各种装置。BMS的一个功能是为建筑物的居住者维持舒适的环境。在一些实施方案中，BMS不仅可以被配置成监测和控制建筑物条件，而且优化各种系统之间的协同作用–例如，以节省能量和降低建筑物操作成本。在一些实施方案中，BMS可以被配置有灾难响应。例如，BMS可以发起使用备份发电机和关闭供水管线和气体管线。在一些情况下，BMS具有更集中的应用程序—例如，简单地控制HVAC系统—而并行系统，如照明、可着色窗户和/或安全系统则独立存在或与BMS交互。
在一些实施例中，网络309是远程网络。例如，网络309可以在云中或在距具有光学可切换窗户的建筑物的装置上远程操作。在一些实施例中，网络309是提供信息或允许通过远程无线装置控制光学可切换窗户的网络。在一些情况下，网络309包含地震事件检测逻辑。窗户控制系统和其特征的另外实例呈现在于2016年10月26日提交并且标题为“用于光学可切换装置的控制器”的美国专利申请第15/334,832号和于2016年11月23日提交并且标题为“窗户网络中控制器的自动调试”的国际专利申请第PCT/US17/62634号中，两者均通过引用整体并入本文。
具有透明显示技术的电致变色窗户：
申请人以前已经开发了具有集成光伏、板载存储装置、集成天线、集成传感器、API的IGU，以提供有价值的数据等。已经发现电致变色窗户可以以令人惊讶的方式进一步改善，例如，通过与透明显示技术以及增强传感器、板载天线和软件应用组合。
图4中所描绘的一个实施例包含与透明显示器组合的电致变色(EC)窗户薄片或IGU或层压制品。透明显示器区域可以与EC窗户可视区域共同延伸。电致变色薄片410以串联的方式与透明显示器面板420组合，所述电致变色薄片包含在其上具有电致变色装置涂层的透明窗格和用于施加着色和漂白的驱动电压的母排。在此实例中，410和420使用密封垫片430组合，以形成IGU400。透明显示器可以是用于IGU的独立薄片，或者是例如层压或以其它方式附接到玻璃薄片的柔性面板，并且所述组合是IGU的其它薄片。在典型的实施例中，透明显示器是或者在IGU的内侧薄片上，用于由建筑物居住者使用。在其它实施例中，电致变色装置涂层和透明显示器机构在单个衬底上组合。在其它实施例中，层压制品，而不是IGU由410和420未经密封垫片形成。
透明显示器可以用于许多目的。例如，显示器可以用于常规显示器或投影屏幕目的，如显示视频、演示文稿、数字媒体、电话会议、基于网络包含视频的会议、对居住者和/或建筑物外部的人员(例如，应急响应人员)的安全警告等。透明显示器还可以用于显示对显示器、电致变色窗户、电致变色窗户控制系统、库存管理系统、安全系统、建筑物管理系统的控制。在某些实施例中，透明显示器可以用作物理报警元件。也就是说，IGU的电致变色薄片可以用作破损检测器，以指示建筑物***的安全漏洞。透明显示器也可以单独地或与电致变色薄片组合来实现此功能。在一个实例中，电致变色薄片用作破损检测传感器，即打破EC窗格触发报警。透明显示器还可以用于此功能和/或用作视觉报警指示器，例如向居住者和/或外部应急人员显示信息。例如，在某些实施方案中，透明显示器的电响应可能比电致变色薄片快，并且因此可以用于指示警报状态，例如外部消防员等或内部居住者，例如用于指示威胁和/或逃生路线的性质。在一个实施例中，外侧电致变色薄片的破损通过窗户控制器将信号发送到透明显示器，使得透明显示器传达安全漏洞。在一个实施例中，透明显示器闪烁警告消息和/或闪烁红色，例如整个透明显示器窗格可以明亮地闪烁红色，以指示故障和容易看到，例如，居住者和/或外部人员将很容易注意到以这种方式闪烁的大窗户。在另一个实例中，一个或多个相邻窗户可以指示对窗户的损坏。例如，在第一个窗户具有四个相邻窗户的幕墙中，对第一个窗户的破坏会触发四个相邻窗户中的一个或多个闪烁红色或显示指向第一个窗户的大箭头，以使居住者或外部人员更容易知道问题出在哪里。在具有许多窗户的大型摩天大楼中，第一个响应者将非常容易看见邻近中心窗户闪烁的四个窗户，即形成闪烁的十字，以指示问题的位置。如果不止一个窗户被打碎，此方法将允许即时目视确认问题所在。在某些实施例中，可以使用一个或多个透明显示器向第一响应者显示消息，指示紧急情况的位置和性质两者。这可能是一个或多个窗户破损或指示例如消防员建筑物内的热点。
电致变色窗户可以用作对比元件，以辅助透明显示器的可视化，例如，通过使EC窗格着色，透明显示器将具有更高的对比度。进而，透明显示器可以用于增强电致变色装置的颜色、色调、％T、开关速度等。存在可以通过EC窗户与透明显示技术的组合被利用的许多新颖的共生关系。当EC窗格和透明显示器两者都在其透明状态下时，IGU400出现，并且用作常规的窗户。透明显示器420可能具有一些视觉上可辨别的导电网格图案，但是否则是透明的，并且可以在显示器功能上是单向或双向的。本领域普通技术人员将理解，随着透明显示技术的发展，此类装置的清晰度和透明度将提高。微米和纳米结构的可寻址网格以及透明导体技术的改进可以在没有视觉上可辨别的导电网格的情况下实现透明显示器。
图5描绘了电致变色绝缘玻璃单元550，玻璃上透明显示器575用作IGU550的控制接口。显示器575可以有线连接到板载控制器，所述控制器例如容纳在IGU的辅助密封体积中。透明显示器575的接线可以穿过玻璃，围绕玻璃的边缘，或可以无线连接到板载(或非板载)控制器(未示出)。当透明显示器575未使用时，它基本上是透明的和无色的，从而不会使IGU的可视区域的美学减损。透明显示器575可以粘附地附接到IGU的玻璃。窗户的控制单元的接线可能围绕或穿过其上附接有显示器的玻璃。显示器可以通过也可以是透明的一个或多个天线与窗户控制器或控制系统无线通信。
透明显示器可以定位在光学可切换窗户的可视区域内。透明显示器可以被配置成通过例如图形用户界面提供关于窗户或建筑物的各种类型的信息。显示器也可以用于向用户传达信息，例如，如本文所述的电话会议、天气数据、财务报告、实时流式传输数据、资产跟踪等。在某些实施例中，透明显示器(和相关联的控制器)被配置成示出关于正在使用的窗户的具体信息(显示信息的一个)，关于窗户驻留区域的信息，和/或关于建筑物中的其它特定窗户的信息。根据用户权限，此类信息可能包含建筑物或甚至多个建筑物的所有窗户中的信息。透明显示器(和相关联的控制器)可以被配置成允许监测和/或控制窗户网络上的光学可切换窗户。
在某些实施例中，图形用户界面可以表示窗户和/或使用智能对象的其它可控系统和装置。如本文所述，“智能对象”是一个或多个材料项的表示，所述一个或多个材料项可以由用户操控(例如，通过与触-敏显示器接触)以收集和/或呈现关于智能对象表示的一个或多个物理装置的信息。在一些情况下，图形用户界面可以显示其上具有一个或多个智能对象的三维建筑物模型。通过根据智能对象的物理位置在建筑物模型上显示它们，用户可以轻松识别表示感兴趣窗户的智能对象。智能对象允许用户从窗户网络和/或与窗户网络通信的系统或电子装置的一方面接收信息或控制其。例如，如果用户已经选择了表示窗户的智能对象，则可能显示信息，如窗户ID、窗户类型、窗户大小、制造日期、当前着色状态、泄漏电流、使用历史记录、内部温度、外部温度等。另外，智能对象可以向用户呈现用于控制窗户着色状态、配置着色时间表或着色规则的选项。在一些情况下，窗户可能具有带触摸和手势传感器的内侧薄片，所述传感器允许用户与图形用户界面中的智能对象进行交互。在一些情况下，用户可以使用被配置成接收用户输入的远程装置(例如，手机、控制器、键盘等)与图形用户界面上显示的智能对象进行交互。
在一个实例中，在多个电致变色窗户的初始安装期间，至少一个窗户安装有透明显示技术。此窗户也可以被配置有电源、互联网连接、和至少一个处理器(例如，窗户控制器、网络控制器和/或用于窗户安装的主控制器)。凭借其透明显示器功能，至少一个窗户可以用作GUI，用于进一步在待安装的系统中安装所述多个窗户。随着系统的窗户被安装，此用途可以被转换到系统的其它窗户，并且额外地用于调试系统的窗户。此避免了需要安装者具有便携式或其它单独的计算装置来调试窗户；窗户本身和其对应的处理能力可以在安装期间用于帮助窗户系统的进一步安装和调试。使用例如此至少一个具有显示技术的窗户，商人、工程师和/或负责安装电线、管道、HVAC和其它基础设施的施工人员可以具有在大型显示器上绘制建筑物图纸的能力，而不是携带大型纸质图纸。此外，基于网络的视频会议例如允许在建筑物的不同区域的工人相互交流和探讨在其屏幕上显示的建筑物平面图，通过本文所述的透明显示器的触摸屏功能交互操作平面图。
在某些实施例中，不是例如以IGU尺寸形式与EC装置配准的透明显示器，交互式投影仪用于将信息显示在EC窗户上，并且还允许用户使用组合件的交互式显示技术部分来访问和输入信息。图6描绘了光学可切换窗户600的实例，所述光学可切换窗户配置有在光学可切换窗户的表面上显示图像614的投影仪606。为了提高投影图像614的可见性，窗户可以被配置有像素化或整体无源涂层，所述无源涂层对观察者是基本上透明的，但是辅助由投影仪提供的图像的反射。在一些情况下，可以调整着色水平，以提高投影图像的可见性。在这点上，为了确保窗户着色状态适用于投影，窗户控制器604和投影仪/显示控制器606可以耦合或通信。投影仪可能定位在竖框602(如图所示)、气窗中、或在远程位置处，如附近的天花板或墙壁。投影仪606可以从窗户控制器604接收待显示的信息，所述窗户控制器也可以定位在竖框或气窗中。在一些情况下，竖框、气窗或类似位置中的投影仪用于通过自由空间将图像投影到IGU的玻璃表面或无源涂层上。在一些情况下，投影仪定位在竖框内，并且通过嵌入显示器薄片的玻璃衬底中、由其形成或与其附接的光导将光投影到显示器上。在一些实施例中，投影仪可以被配置，使得终端用户不会看到投影仪机构，即它从视线中隐藏了。光可以从玻璃的边缘被投影到光导中，例如，通过使用镜面或通过朝向投影仪。在此配置中，可以将投影仪隐藏起来，以免造成视觉干扰。在一些情况下，使用光导板，所述光导板平行于具有用于显示图像的整体无源涂层的薄片运行。用于可以适配成用于光学可切换窗户的透明显示器的用户可佩戴显示器装置的导光板的实例发现于标题为“显示器装置”和于2017年10月17日提交的美国专利US9791701B2中，所述美国专利整体并入。
为了接收对应于用户运动的用户输入，图6所描绘的窗户可以配备有运动传感器608，所述运动传感器定位在竖框和/或气窗上或其内。运动传感器可以包含一个或多个相机以检测用户运动(例如，用户的手的运动)，并且图像分析逻辑可以基于检测到的运动确定与所显示的智能对象的用户的交互。例如，图像分析逻辑可以确定用户的运动是否对应于用于提供特定输入的手势。在一些情况下，一个或多个相机可能是推断的相机。在一些情况下，运动传感器可以包含超声换能器和超声传感器，以确定用户运动。在一些情况下，窗户可以配备有电容触摸传感器(例如，在S1或S4上)，所述电容触摸传感器至少部分地覆盖窗户的可见部分并且当用户触摸窗户的表面时，接收用户输入。例如，电容触摸传感器可以类似于在如苹果iPad等触摸屏中找到的那个。除了运动传感器之外，光学可切换窗户也可以配备有麦克风612，所述麦克风定位在竖框或气窗中，用于接收可听用户输入。在一些情况下，麦克风612可以定位在远程装置上，并且语音识别逻辑可以用于确定来自接收到的音频的用户输入。在一些情况下，音频被记录在远程装置上，并且无线传输到窗户控制器。提供用于控制光学可切换窗户的语音控制接口的系统的实例提供在于2017年4月25日提交的PCT专利申请PCT/US17/29476中，所述PCT专利申请通过引用整体并入本文。当窗户可以被配置成接收可听用户输入，窗户还可以被配置有一个或多个扬声器610，用于向用户提供信息。例如，扬声器610可以用于响应于用户查询或提供可以由用户控制的各种特征。在一些情况下，如由索尼公司制造的XperiaTouchTM等投影仪附接到IGU或在其附近，例如，在竖框中或在附近的墙壁或天花板上，为了投影到IGU上，向用户显示信息，并且提供玻璃上控制功能。
在一个实施例中，窗户组合件包含运动传感器、相机、透明电容触摸屏、和/或用于语音激活的麦克风。当用户与窗户交互时，投影仪(或透明显示器)激活，以示出用于控制建筑物和/或其它建筑物系统中的窗户、其它窗户的控制GUI。用户交互可以是，例如，在窗户附近检测到的移动、用户的视频或图像识别、适当的触摸命令、和/或适当的语音命令。然后，用户可以执行期望的工作、编程、数据检索等。在一段时间之后，或通过由用户提供的适当命令输入，玻璃上的控制GUI(投影或透明显示器)消失或停止，使(整个)窗户一览无遗。
在某些实施例中，窗户可以使用电润湿透明显示技术。电润湿显示器是像素化显示器，其中每个像素具有一个或多个单元。每个单元可以在基本上透明的光学状态与基本上不透明的光学状态之间振荡。单元利用表面张力和静电力以控制单元内疏水性溶液和亲水性溶液的移动。单元可以是例如其不透明状态下的白色、黑色、青色、品红色、黄色、红色、绿色、蓝色或一些其它颜色(由单元内的疏水性溶液或亲水性溶液确定)。彩色像素可以具有例如以堆叠布置的青色、品红色、黄色单元。可以通过以特定频率振荡像素的单元(每个单元具有不同的颜色)产生感知的颜色。此类显示器可以具有成千上万个可单独寻址的单元，所述单元可以产生高分辨率图像。
显示器可以永久地或可逆地附接到电致变色窗户。例如，电致变色窗户可以包含电致变色薄片、电致变色IGU和/或包含电致变色薄片的层压制品。在一些情况下，在显示器与窗户之间包含可逆和/或可接近连接可能是有利的，使得可以根据需要升级或更换显示器。显示器薄片可以在电致变色装置的内侧或外侧。应该注意，本文实施例中的任一个可以被修改以切换显示器薄片和电致变色EC装置的相对位置。此外，尽管某些图示出了包含特定数量的薄片的电致变色窗户，但是这些实施例中的任一个可以被修改，使得电致变色窗户包含任何数量的薄片(例如，EC IGU可以被EC薄片或EC层压制品代替，并且反之亦然)。
示例固态电致变色装置、方法和用于制造其的设备以及制造具有此类装置的电致变色窗户的方法描述于Kozlowski等人的标题为“低缺陷电致变色装置的制造”的美国专利申请第12/645,111号和Wang等人的标题为“电致变色装置”的美国专利申请第12/645,159号中，两者都通过引用整体并入本文。在各种实施例中，固态电致变色装置与透明显示器结合使用，所述透明显示器可以被像素化，并且可以包含一种或多种有机或非固体组分。此类显示器的实例包含OLED、电泳显示器、LCD和电润湿显示器。如所描述的，显示器可以与薄片上的电致变色装置完全或部分共同延伸。进一步，显示器可以设置成直接与电致变色装置接触，在与电致变色装置相同的薄片上，但是在不同的表面上，或在IGU的不同薄片上。在一些实施例中，显示器薄片可以可逆并且可接近地附接到固定显示器薄片的对接件。对接件可以被配置成安全地容纳显示器薄片，并且在一个或多个边缘处支撑它。对接件和其它框架的实例描述于标题为“独立的EC IGU”并且于2015年11月24日提交的美国专利申请序列号14/951410中，所述美国专利申请整体并入本文。
在各种实例中，固定显示器薄片的框架系统包含用于将显示器薄片固定在EC窗户附近的结构，以及用于向显示器薄片供电的接线。框架系统可以进一步包含用于向显示器薄片提供通信的接线、用于向EC窗户和/或窗户控制器提供电力的接线以及用于向EC窗户和/或窗户控制器提供通信的接线。在这些或其它实施例中，框架系统可以包含无线发射器和/或接收器，用于传输和/或接收可以传输到显示器薄片和/或电致变色窗户/窗户控制器的无线控制信息。框架系统还可以包含可用于电致变色窗户的许多其它部件，如各种传感器、相机等。
在一些实施例中，支撑显示器薄片的框架系统被配置成接近已经固定电致变色窗户的现有框架安装。在此实例中，实质上对电致变色窗户进行了改型以包含显示器薄片。在一些此类情况下，框架可以包含控制硬件，以与现有EC窗户接口。在一些情况下，此类控制硬件可以使用无线通信来控制EC窗户。
一般来说，框架系统/对接件/类似的硬件可以被称为用于将电子装置安装到光学可切换窗户上的设备。电子装置在许多情况下是显示器(例如，显示器薄片或其它显示器)，并且可以是透明的或可以不是透明的。电子装置还可以是任何数量的其它装置，包含但不限于窗户控制器、用户输入装置等。在一些情况下，设备可以将一个以上的电子装置安装到光学可切换窗户上。
在一些情况下，可以串联控制显示器和EC窗户，以增强用户体验。例如，可以以考虑到EC窗户的光学状态的方式控制显示器。类似地，可以以考虑到显示器的状态的方式控制EC窗户的光学状态。在一个实例中，EC窗户和显示器可以被一起控制，为了优化显示器的外观(例如，使得显示器容易看见、明亮、可读等)。在一些情况下，当EC窗户处于暗着色状态时，最容易看到显示器。这样，在一些情况下，EC窗户和显示器可以被一起控制，使得当使用显示器时，或者当使用显示器并且满足某些条件(例如，关于时间、天气、光线条件等)时，EC窗户进入相对暗着色状态。
在一些实施例中，第一控制器可以用于控制EC窗户的光学状态，并且第二控制器可以用于控制显示器。在另一个实施例中，单个控制器可以用于控制EC窗户和显示器两者的光学状态。根据特定应用的需要，可以在单个控制器或多个控制器中设置用于此类控制的逻辑/硬件。
图7示出了可以如何实施玻璃上透明控制器的架构的一个配置。玻璃上控制器透明显示器702用于显示图形用户界面(GUI)格式中的控制应用。透明显示器与窗户控制器704通信，板载或非板载，如以下所示。节点控制器706用于显示器监测和功能。节点控制器与主控制器708通信以控制EC功能等，所述主控制器进而通过云与API进行通信。窗户控制器可以包含RF无线电、温度传感器以及控制和蓝牙功能。透明玻璃上控制器显示器可以是例如，如从芬兰的倍耐克公司(Beneq Oy)市售获得的
在一些情况下，申请人先前所描述的窗户控制技术架构可以包含含有用于驱动透明显示器的I/O的子卡(是否玻璃上控制器和/或如果全窗户大小显示器/控制器)。实施例还可以包含板载天线。天线可以是玻璃上天线，例如，分形天线和/或天线套件，所述天线被刻入IGU的薄片上的透明导电氧化物层。天线用于各种功能，包含RF传输/接收。各种EMI阻挡涂层也可以包含在实施例中。
图8a和8b描绘了EC IGU802，所述EC IGU具有用于EC、天线和视频应用的IGU连接器804。IGU连接器可以包含支持这些应用中的每一个的单个电缆，或者在一些情况下(如图8a和8b中所述)，IGU连接器可以包含多于一个连接器，每个连接器用于支持EC IGU的不同应用。例如，5针连接器810可以用于支持EC功能，而同轴电缆808可以支持无线通信(例如，通过窗户天线)，而MHL连接器808(或I2C)可以为透明显示器提供视频信号。一些实施例包含无线电力和控制，在一些情况下，这可以消除对一个或多个有线连接器的需要。
本文所述的某些实施例将现有建筑物操作系统(BOS)基础设施的强度与天线和显示技术组合，以实现额外功能。此类功能的一个实例是为如窗户控制器、收音机和显示器驱动器等窗户系统部件提供电源。在一些情况下，以每个IGU约2-3W提供可用功率。在一些实施方案中，EC控制通信可以通过例如具有CAN总线和电源的标准5线电缆进行递送。例如，如果需要，CAN总线可以以100kbps或更高操作，例如，最高约1Mbps。在一些实施例中，采用了ARCnet网络，所述网络以最高约例如2.5Mbps操作。它可以在包含线性控制网络的各种网络拓扑中执行此操作。递送用于无线和视频的内容需要相对高带宽的通信接口，所述接口可以通过采用无线传输、UWB等窗户系统使之可用，所述窗户系统中的每一个可以提供500Mbps或更高的数据速率。通常，窗户系统安装具有许多窗户，从而允许高数据速率，特别是与具有偶尔收发器的稀疏系统相比，如当前的Wi-Fi技术。
至少如果显示器内容频繁变化，将显示器装置添加到EC窗户的方面驱动了对更大通信带宽的需求。带宽要求可能支化成两个不同的产品，一个用于具有更高带宽的实时显示器(例如，投影仪屏幕替代品)，并且一个用于低带宽应用(例如，标志应用)。
如h.264视频会议等频繁变化的内容需要10Mbps(以太网)数据速率，用于每秒30帧的HD质量。如静态广告等更多静态数据可以使用现有的数据路径(CAN总线)和可用带宽(约玻璃控制所需要的)以加载内容。内容可以被缓存，所以数据可以在一小时内缓慢输入，并且然后当帧完成时，显示器更新。如天气转播或销售指标等其它较缓慢变化的数据也不需要高-速数据。表1示出了数据通信带宽和相关联的应用。
表1：数据通信带宽。
对于标志应用，与EC IGU一起集成的透明显示器提供若干益处。在一些情况下，窗户可能显示“跟我来”制导系统，让你以最有效的方式转机航班。此制导系统可以与高精度位置感知系统组合，基于旅客的移动手机的位置和旅客的下一趟航班的登机证，在显示器上提供个性化服务。例如，透明显示器可以指示：当你沿着航站楼中的走廊移动时，玻璃的窗格上“你的下一个航班，这边请，Chuck”。在另一个实例中，杂货店中玻璃门上的个性化显示器可以显示购买者喜好类型内的什么以特价出售。在紧急情况下，显示器窗户可以指示安全出口路线、灭火设备所在的位置、提供紧急照明等。
对于利用较高带宽数据通信的实时显示器，提供了以下实例。在一些情况下，可以用OLED显示器和EC IGU代替视频投影仪。然后，EC IGU可以使房间变暗，和/或提供显示器上良好的对比度所需的暗背景。在另一个实例中，具有透明显示器的窗户可以代替商业和住宅应用中的TV。在另一个实例中，当一个人穿过外部的窗户向外看时，具有实时显示器的窗户可以提供患者的实时健康统计。在此实例中，当医生回顾患者的病历时，患者保留了自然采光的健康益处。在又另一个实例中，实时显示器可以用于会议室墙壁的外部，以作为隐私增强机制例如，向路过的人显示风景。由显示器提供的隐私可以增强提供的隐私，EC玻璃可能在一段时间内变暗。在又另一个实例中，透明显示器可以在汽车或其它形式的交通工具中提供增强的抬头显示器。
EC IGU的OLED显示器或类似(TFT等)部件除了提供动态图形内容外，还可以具有其它应用。例如，OLED显示器可以提供一般照明。冬天夜晚的暗色窗户只是看起来黑色或反映室内光线，但是通过使用OLED显示器，表面可以匹配你的墙壁的颜色。在一些情况下，透明显示器可以显示使建筑物居住者感到舒适并且提供隐私的场景。例如，窗户可以显示来自集成到玻璃上或板载窗户控制器中的相机来自那个确切窗户的晴天的屏幕截图。在另一个场景中，透明显示器可以用于修改通过IGU的EC薄片部分传输的光的感知颜色。例如，透明显示器可以向透明的EC IGU添加淡蓝色，或向已经着色的IGU添加少许颜色，使其在着色上更灰或中性。由显示器提供的光可以改变传入到房间中的日光的颜色和光谱，并且因此改变居住者的舒适度、视觉感知、情绪和安康。在一些情况下，窗户控制系统并且被配置成照亮房间和/或控制房间中的其它光源(例如，LED照明)，以改变由居住者观察到的光的颜色或光谱。例如，在一些配置中，可着色窗户可能给居住者的空间带来不希望的蓝色调。在此类情况下，由于来自可着色窗户的透射光，从透明显示器和/或另一个光源发出的光可以用于发出特定波长的光，以抵消居住者空间中的蓝色或其它不想要的色调。在某些实施例中，对可着色窗户的控制包含对由透明显示器提供的LED照明和/或光线的控制，以校正此感知和呈现的颜色，从而产生居住者更喜欢的环境照明条件。使用由透明显示器和/或其它光源提供的照明的一些技术可以改变房间中的光的CCT(相关色温)和CRI(显色指数)，以使入射光颜色更接近自然光。使用室内照明改善建筑物内感知的颜色和光谱光的另外方法描述于2018年3月21日提交并且标题为“控制多区域可着色窗户的方法”的美国专利申请第15/762,077号中，所述专利通过引用整体并入本文。
在另一种情况下，透明显示器也可以用于改变居住者的内部空间的墙壁上的光的反射颜色。例如，代替寻找白色墙壁上的各种蓝色调，显示器可以调谐，以使用来自板载窗户控制器的面向内部的相机的反馈，使所述颜色更均匀。
在某些实施例中，IGU的透明显示器部件用于增加或代替内部空间(或外部空间，如果显示器是双向的)中的常规照明。例如，OLED显示器可以是相当明亮的，并且因此当居住者在晚上走进空间(感测占用)时，可以用于照亮房间(至少在某种程度上)。在另一个实施例中，透明显示器部件用于为博物馆的美术馆提供颜色受控的光，例如，在用于照明相对墙壁上的艺术品的墙壁的一个侧面上的一定长度的EC玻璃。
IGU的幕墙可能全部具有透明显示技术，或者可能是IGU的混合物，一些具有或一些没有透明显示技术。图9描绘了具有具有各种功能的IGU的建筑物900的外立面。标记了902、904和906的IGU用于EMI阻断。标记了904和910的IGU被配置成向外部世界提供蜂窝通信，并且标记了906和910的IGU被配置成向建筑物内的居住者提供WiFi和/或蜂窝服务。标记了908的IGU仅被配置用于EC着色，并且不阻断无线通信。
在图9所示的实例中，顶楼层租户想要与外部世界隔绝或将提供其自己的通信(例如电缆调制解调器)。建筑物所有者可以例如将面向外部的天线(904)租赁给本地蜂窝公司作为中继器塔。第四楼层租户可能想要建筑物中的蜂窝服务并且对其可用时间进行控制。面向内部的天线(906)根据需求将信号发出到建筑物中，但是阻断外部信号。信号的源可以是两个面向外部的蜂窝天线(904)。第三楼层租户想阻断所有外部信号，但是向居住者提供WiFi和蜂窝服务(906)。第二楼层租户想要完全隔绝，他们可能具有他们自己的硬线(例如，电缆调制解调器)连接，但是以其它方式隔绝。第一楼层是大厅，EC玻璃(908)允许外部信号通过玻璃，以及提供蜂窝中继器(910)，以增强建筑物的公共区域中的可用信号。
环境传感器：
在一些实施例中，IGU可以配备有用于空气质量监测的环境传感器。例如，IGU可以具有一个或多个电化学气体传感器，所述电化学气体传感器通过传感器与感测气体之间的氧化和还原反应将气体浓度转换为电流。在一些实施例中，可以使用金属氧化物气体传感器。金属氧化物传感器监测到感测到的气体浓度为传感器处的电子电导率的函数。在一些情况下，IGU可能能够感测由美国国家环境空气质量标准(NAAQS)监测的六种标准污染物(一氧化碳、铅、地面臭氧、微粒物质、二氧化氮和二氧化硫)中的一种或多种。在一些情况下，如果安装现场存在具体的安全隐患，则IGU可以配备有传感器，以检测不太常见的污染物。例如，在用于半导体处理的设施中，传感器可以用于监测碳氟化合物或检测氯气。在一些情况下，传感器可以以占用传感器的形式检测二氧化碳水平，例如，以帮助窗户控制逻辑来确定内部环境的加热和冷却需求。
图10描绘了可以定位在IGU上的示例气氛气体传感器的横截面视图。环境传感器1000包含安置在衬底1008上的一个或多个第一感测单元1002和一个或多个第二感测1004单元。盖子1018可以被安置在第一和第二感测单元上方，以保护感测单元不受大颗粒的影响。盖子中的通孔1016允许化学颗粒1030穿过和由感测单元检测。当颗粒穿过通孔1016，并且粘附到第一传感器电极1010时，第一感测单元1002感测到化学颗粒，改变电极的电阻。第二感测单元1012具有第二传感器电极1012与盖子1018之间的绝缘层1022，并且当化学颗粒穿过通孔，并且粘附到绝缘层1022时，感测到电容变化。在一些实施例中，环境传感器也与电容式触摸传感器1006集成，其中触摸传感器电极1014之间的绝缘层1024可以是与用于第二电极1022的绝缘材料相同的材料。在一些情况下，用于电容式触摸传感器和第二传感器单元1022和1024的绝缘层在相同的操作期间沉积。在触摸传感器与环境传感器集成的实施例中，绝缘侧壁1020用于防止化学颗粒扩散到触摸传感器电极1014附近的区域中。用于第一和第二感测单元的电极可以由如石墨烯、碳纳米管(CNT)、银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)等材料制成。在一些情况下，用于电致变色装置中的透明导电层的相同材料可以用作感测单元或触摸传感器的电极。
在一些实施例中，环境传感器可以定位在IGU的内表面或外表面上。传感器单元可以非常小，使得即使它们由不透明的材料制成，它们可以仍然难以察觉。例如，第一传感器电极和/或第二传感器电极的面积可以介于约1μm与约10μm之间，或者在一些情况下，介于约10μm与约100μm之间。在一些情况下，环境传感器的衬底可能定位在IGU的薄片上或嵌入其中。在一些实施例中，将传感器直接装配在电致变色装置的顶部上，并且在一些情况下，环境传感器可以集成到透明显示器(例如，OLED显示器)中，如本文所述，其中电容式触摸传感器提供接受由透明显示器提供的GUI的用户输入的装置。在一些实施例中，环境传感器可以与IGU分开装配，并且然后可以结合或附接到IGU的内表面、外表面或框。传感器可以是窗户控制器架构的一部分；例如，窗户控制器可以是窗户组合件的一部分。在一些情况下，传感器定位在玻璃控制器上或与玻璃控制器相关联，所述玻璃控制器描述于标题为“独立的EC IGU”并且于2015年11月24日提交的美国专利申请序列号14/951,410中，所述专利整体先前并入。在一些情况下，传感器定位在框、竖框或相邻墙面上。在某些实施例中，移动智能装置中的传感器可以用于辅助窗户控制，例如，当传感器在还安装了窗户控制软件的智能装置中可用时，作为窗户控制算法的输入。
在安装时，环境传感器电连接到窗户控制器或另一个控制器，所述另一个控制器具有用于收集和处理来自一个或多个第一感测单元、一个或多个第二感测单元和/或一个或多个电容式传感器的数据的逻辑。当定位在IGU上，环境传感器可以通过连接到尾纤连接器的薄片的表面上的导电线路电耦合到控制器。如别处所述，尾纤连接器提供插头接口，用于将窗户控制器电连接到IGU的电致变色装置、窗户天线和/或其它传感器和电气部件。
环境传感器可以具有高感测性能，并且能够在各种气体污染物之间进行区分。例如，第一感测单元可以对第一颗粒和第二颗粒反应，而第二感测单元可以对第二颗粒和第三颗粒而不是第一颗粒反应。在此实例中，空气中第一、第二和第三类型的化学颗粒中的每一种的存在可以通过评估从一个或多个第一感测单元与一个或多个第二感测单元的组合感测到的响应来确定。在另一个实例中，如果气体传感器对多种气体具有交叉敏感性，可能难以确定由单一类型的感测单元检测到的是什么气体。例如，如果第一感测单元对化学品A具有强敏感性，但是对化学品B不太敏感，则感测逻辑可能无法确定化学品A以低浓度存在还是化学品B以高浓度存在。当也使用了第二感测单元，并且对化学品A和B具有不同的敏感性(例如，对化学品B比对化学品A更敏感)时，然后气体感测逻辑可以在气体之间进行区分。如果第二感测单元邻近第一感测单元定位，则可以假设感测气体的浓度在两个单元处类似，并且然后两个单元的敏感性差异可以用于在两种或更多种化学品之间进行区分。在一些情况下，IGU上可能存在三种或更多种类型的感测单元，所述感测单元可以被感测逻辑用于在空气污染物之间进行区分。在一些情况下，IGU可能具有多个气体传感器，以补偿传感器的漂移或不稳定性。
先进的网络架构：
图11a描绘了当前网络架构和市售窗户控制系统。每个EC窗户具有窗户控制器(WC)，所述窗户控制器进而与网络控制器(NC)通信，网络控制器进而与主控制器(MC)通信。通信和控制可以无线、通过移动应用和/或通过云来完成。通过主干线路系统向窗户提供电力，所述系统是模块化的，并且具有插头正播放接口。在一些情况下，基于传感器读数，例如，基于所测量的光强度或基于所测量的温度，控制EC窗户。在一些情况下，通过使用控制应用提供的用户输入控制窗户。在其它情况下，可以基于考虑了入射光的背景、强度和角的逻辑来控制窗户。一旦确定了所需的着色水平，驱动器就命令相应地对EC玻璃进行着色。除了基于本地传感器的自动控制外，通过控制应用提供了手动控制，当确定窗户的合适着色水平时，申请人的操作系统可以考虑由天气服务提供的信息、居住者的物理位置和/或居住者的时间表。着色水平调整可以与室内LED亮度和颜色调整以及温度控制一起执行。
图11b描绘了具有支持窗户控制网络的基于专有云的软件的实施例。基于云的软件可以存储、管理和/或处理基本功能，如感测光、感测空气、感测水、施加接近背景、执行任务、控制外设和提供其它应用的开放接口。电致变色窗户上的透明显示器通过允许用户直接与玻璃进行交互，而不是使用移动装置或组合柜增强用户体验。通过包含大气传感器(未示出)，控制器可以分析空气、水、光以及居住者的背景和/或个人数据，以创建个性化用户体验。玻璃控制器可以在包含LED灯、HVAC和空气过滤器的建筑物中与其它数字系统创建网状网络。玻璃控制器可以与这些系统结合工作，以保持建筑物内的最佳周边环境，并且充当室内与室外环境之间的“数据墙”。接近度检测和被感测到的或由用户输入提供的用户识别可以触发玻璃个性化。玻璃网络特定互联网-托管软件通过云与例如市售IoT数字系统进行交互，如Nest、FB、Predix、IBM沃森++等，以增强和创建集成玻璃功能，包含端到端数据安全性和IoT LTE网络。另外的实施例包含其应用内的伙伴生态系统供电的玻璃功能，如建筑物自动化应用(例如，Honeywell，J&J控制)、工作场所应用(例如iOffice)、服务和售票应用(例如，服务现在、个性化应用(例如IFTTT)、IoT生态系统-资产跟踪(例如，甲骨文IoT云)、智能照明(例如Bosch、Philips、GE)、数字天花板(例如，Cisco)等。
图11c描述了网络架构，其中电致变色玻璃启用了5G。如图11b所示，EC玻璃包含玻璃上控制，例如，表面4(窗户的居住者侧面)上的透明显示器控制器，如图所述。图11d描绘了与图11c相同的架构，但是在这种情况下，透明显示器很大，基本上覆盖表面S4上的窗户的可视部分。如在前面的实施例中，这种架构可以包括居住者的接近检测的玻璃自动个性化、玻璃附近的资产位置跟踪等，使用例如，使用接近传感器和运动传感器。从玻璃到云的5G网络速度能够实现高带宽应用，例如全HD显示技术。
内部玻璃表面上的全HD显示器(或作为内部玻璃表面)允许显示各种数字内容。显示的数字内容可以包含例如，标志、通信、连接到个人计算机的工作协作空间、或用于控制窗户、传感器或HVAC系统的图形用户界面(GUI)。在某些实施例中，例如在标志应用中，表面S1上有透明的LED网格(未描绘)，向建筑物外部的那些显示标志，同时仍允许居住者同时从建筑物向外看。调整系统的EC玻璃部件允许对比度控制，用于向内和/或向外投影透明显示技术。在一个实施例中，在或作为S4的双向透明显示器既用于内部居住者显示器，又用于建筑物外部的那些的标志。在一个实例中，在办公时间期间，办公楼窗户用于居住者需要(例如，提供显示器，提供控制功能和通信)但是在非办公时间期间，用于外部标志。
具有此类功能极大地扩展了建筑物窗户/门面的实用性和价值。在另一个实例中，一些窗户或单个窗户的区域用于标志，并且同时其它窗户或单个窗户的区域用于居住者显示器、通信和控制功能。
在一些实施例中，控制器，如网络中的主控制器，可以包含用于本地播放的标志内容的CDN代理。窗户控制系统的任何控制器(例如，主控制器、网络控制器和/或叶控制器)可以含有5G LTE网络控制器。
在一些实施例中，IGU配置有用于Wi-Fi、GSM阻塞/允许的RF调制器模块。如图11e所示，这实现了无人机-安全建筑物。如在先前实施例中，此架构可以包含IGU上、其中、或其周围的嵌入式传感器(BLE、RF、接近、光、温度、湿度、5G)，如图11f中所述。IGU的窗户控制器(例如，板载控制器)可以无线供电(如由图中的闪电球所示)。此启用通过5G网络供电的即插即用智能玻璃。
在一些实施例中，透明显示器和/或另一个透明层包含光子单元(一种类型的光子存储器单元)，所述光子单元能够存储不仅电力(光电功能)，而且存储信息。光子单元的网络可以启用板载控制，其中窗户控制器逻辑电路被配置成透明网格，从而允许“传感器玻璃”。透明网格窗户控制器可以自供电，并且与网络中的其它窗户啮合成真正的***和播放系统。透明窗户控制器可以集成也可以不集成，或者是透明显示器部件的一部分。一个实施例是具有透明的窗格玻璃控制器的电致变色IGU，所述电致变色IGU通过光伏电池接收电力。
在一些实施例中，IGU配置有光保真(Li-Fi)无线通信技术，如图11g所述。光保真是双向、高速和全面网络化的无线通信技术，类似于Wi-Fi。它是可见光通信的形式和光学无线通信(OWC)的子集。在某些实施例中，Li-Fi用作RF通信(Wi-Fi或蜂窝网络)的补充，而在一些实施例中，Li-Fi用作将数据广播到IGU和从IGU广播数据的唯一手段。由于Li-Fi承载的信息比Wi-Fi多得多，因此它允许一个或多个IGU与控制系统之间的通信几乎无限的带宽。
使用Li-Fi启用无无线电建筑物，例如，以避免居住者暴露于RF辐射。Li-Fi供电玻璃网络向配有高速外部无线电网络的建筑物内部的装置提供了超HD(包含本文所述的IGU的一个或多个透明显示器部件)。
使用案例：
以下描述示出了与本文描述的实施例相关联的使用案例。以下描述也可以包含另外的实施例。本文所描述的架构、配置、硬件、软件等允许建筑物玻璃的用途极大扩展，因此使建筑物外立面更加有用和有价值，例如，不仅节约能源，而且提高生产率，促进商业市场，并且增强居住者舒适度和幸福感。在下面的描述中，术语“玻璃”可以用于互换地表示控制网络、系统架构、窗户控制器，以简化描述。本领域普通技术人员将认识到，与本文所述的硬件、软件、网络和相关联的实施例一起，“玻璃”是指执行特定使用案例中描述的任何功能所需要的适当的系统。
接近和个性化：
本文描述的IGU和玻璃控制架构检测玻璃附近的居住者的接近(例如，通过窗户控制器上的接近传感器)并且根据居住者的喜好控制周边环境(例如，窗户着色、照明、用户当前所在区域的HVAC)。例如，由居住者提供或从与居住者先前的相遇了解到的居住者喜好可以通过窗户控制系统存储。玻璃网络可以与BMS以及居住者传感器网络(例如，Nest、Hue、SmartThings以及活动网络，例如，IFTTT)整合，并且具有基于云的智能规则引擎(例如，玻璃IFTTT规则引擎)用于基于居住者的活动确定正确的周边参数以及动作和定时。
玻璃提供跨自然语言语音命令和短信机器人(例如，短信、即时消息、聊天、电子邮件等)的个性化通信渠道，以获取关于周边环境的信息，以及将周边环境设置为居住者的优选设置。集成到IGU中的全HD显示器启用这些个性化渠道，以驱动玻璃面板上的特定内容启用协作以及通信。玻璃映射到建筑物网络、个人区域网络和IT应用背景网络云，以驱动无缝接近和用户的个性化。基于接近的通信渠道的一些实例示出在图12a-12b中。
在另一种情况下，在医院环境中，玻璃可以与患者的护理计划数据编程在一起。这示出在图13中。所述与阳光一起的信息允许玻璃设置玻璃的适当着色水平，无论是否通过透明显示器部件和/或室内照明和HVAC进行增强，以创建最适合于患者康复的周边环境。而且，玻璃可以基于出诊医生的喜好或医生的喜好与患者需求之间的平衡来改变周边环境。可以对医生的出诊进行安排，并且因此玻璃可以预期医生的出诊或护士的出诊而做出改变。透明显示器可以由医务人员用于调出患者的病历、订购处方药、通过视频会议与同事商议、显示x射线、播放患者预先录制的演示或教程等。医生还可以使用玻璃来查找和/或跟踪资产，如急救车或患者所需的其它医疗用品。医生还可以使用玻璃找到同事、与同事开会或致电同事到患者房间进行咨询。在另一个实例中，医生可以在患者之前到达患者预定的房间，并且使用玻璃识别患者的所在地。例如，它可能是以下情况：患者尚未离开手术，已经被带到x光装置或做物理治疗，与家人在大堂，或在育婴室观看他们刚出生的婴儿。医生可能使用玻璃将患者召回房间，或者只是祝他们好运。
在另一个实例中，在办公环境中，会议安排可以允许玻璃控制会议室的环境，包含适当的光线和热量水平，考虑居住者的个人喜好，以及考虑将有多少居住者出席会议，是否有演示等。玻璃可以自动地基于参会者的喜好订购午餐(例如，基于云内与玻璃进行交互的其它应用)，如爱吃的食物、当地的餐馆、已知食物过敏等。此外，如果会议关于高度敏感的事项，玻璃还可以自动阻止进出会议室的电信。玻璃可以避免会议室中对投影仪和屏幕的需求。玻璃本身可以用作显示幻灯片的演示媒体、视频会议、具有读/写能力的白板功能等。在这后一种功能中，使用HD显示器和高速通信协议，写在玻璃上的笔记可以同时传送到参会者的个人计算装置，无论是在会议室还是位于远处。可以例如启用透明显示器，用于广谱颜色的此类笔记。从这些实例可以看出，玻璃变成建筑物的“数字皮肤”，用作环境屏蔽，电信集线器，生产率提高等。用作商务、协作、视频会议和娱乐的透明显示器的一些实例示出在图14a-14e中。
在另一个实例中，玻璃可以与其它系统，如IBM沃森进行交互。在一些情况下，窗户控制系统可以使用传感器，用于监测实时建筑物温度或湿度数据，以创建可以被推送到云的局部天气图案数据。在一些情况下，此数据也可以是天气预测助手，例如，与配备有玻璃的其它建筑物协作。如例如图14a和14b所示，玻璃可以包含自然语言翻译系统。而且，玻璃具有云到云的集成功能。这允许透明显示器与居住者的其它应用进行交互，使用可编程规则引擎启用协作和通信。在此实例中，环境光线和温度控制与建筑物的BMS协作，并且建筑物可以彼此交互。例如，如果镇西侧的建筑物遇到暴风雨或冷锋，此信息可以传达到镇东侧的建筑物，然后可以预期暴风雨或冷锋，调整HVAC和/或玻璃。
服务优化：
具有透明显示器的玻璃被列为服务管理系统中的数字资产，在部署和操作阶段期间提供完整服务生命周期管理，用于玻璃的运营管理的无缝集成。这通过将玻璃的位置和识别阶层集成到现有的服务生命周期管理云，如服务现在(ServiceNow)中实现。
工业自动化：
配备有透明显示器的玻璃可以作为环境控制数字资产集成到工业工作流程自动化云中。玻璃提供了接口，用于控制和反馈到业务操作工作流程系统中，为所述工作流程提供最佳环境条件。例如，用于眼科专家的窗户的着色水平可以与用于患者房间的着色水平和用于未占用患者房间的着色设置不同。在另一个实例中，由于反应物对光或热的敏感性，在特定的化学处理相期间，工业过程需要低照明。在所述处理流程期间或例如，在流程正在发生的建筑物的所述部分中，根据敏感性调整玻璃的着色水平和/或UV阻断。在流程未发生的时间段期间，玻璃改变用于改善照明或其它所需条件的环境条件。在另一个实例中，玻璃是典型地计算机服务器设施中用于降低服务器上的热负荷的暗着色。如果服务器故障，居住者可以通过玻璃上的透明显示器被通知。玻璃可以向服务技术人员显示发生故障的服务器的位置，并且在修理或更换服务器期间，系统可以清除邻近发生故障的服务器的玻璃，以为技术人员提供照明。一旦服务器重新上线，玻璃可以将靠近的窗户调整回其着色状态，以再次防止服务器免受热负荷的影响。
高效的工作场所：
建筑物(例如，在会议室、食堂、公共区域、行政套房等)中的玻璃提供了集成到工作流程应用中的分布式网络数字节点，如电子邮件、日历、短信(IM、电子邮件、文本，为员工提供政策驱动的环境控制，作为他们工作日的一部分。当居住者从第一个房间移动到第二个房间时，然后可以在认证了用户之后，在第二个房间中通过玻璃向用户显示在第一个房间中通过透明显示器向用户显示的条款。这使用户在建筑物周围移动的同时，容易地访问他们自己的数字内容。
玻璃网状网络：
玻璃表面将起到多种功能。在一个实施例中，玻璃用作发电膜，例如，将阳光转化为电能的透明太阳能电池和/或光伏电池，用于向玻璃供电。在另一个实例中，玻璃充当RF网格，能够基于配置的策略接收和传输全向RF信号。如果使用光子单元，它们可以存储信息和/或供电，启用许多实施例(例如，自供电的窗户和无线通信和配电网络)。在一些情况下，数字安全可以通过建筑物表皮周围高频率RF波的传输启用，以防止不想要的RF信号离开建筑物(并且因此数据泄漏)到建筑物外部的任何接收器，以及抓住由无人机和其他UAV驱动的外部RF通信的RF通信。玻璃还可以通过集成在玻璃中或,例如建筑物的屋顶传感器中的自动无人机枪来触发阻断动作。图15a-15c描绘了玻璃与友好无人机1502与非友好无人机1504之间的交互。在图15a中，无人机1502和1504接近玻璃，并且无人机1504被识别为敌对。这可能是，例如，因为无人机试图将信号传输到建筑物中和/或拍摄建筑物内部的照片。如图15b所示，玻璃1506可以变暗，以阻断视觉穿透到建筑物中和/或它可以传输RF信号来干扰无人机的操作并且将它逐出天空。此无人机击败机构可以选择性地完成，因为每个窗户可能具有这种能力。玻璃可以因此移除违规无人机，同时留下友好无人机继续它们的工作，如图15c所示。
在一些实施例中，玻璃还可以检测建筑物外部的潜在入侵者。例如，在上午3点，传感器可以检测第一楼层玻璃外立面外部的一个或多个个体，并且警报安全人员他们的存在，潜在地避免侵入到建筑物中。在另一个实例中，玻璃自动感测破损，并且警告服务技术人员需要维修。这示出在图16a和16b中。在图16a中，未破损的窗户1602监测安全或安全性威胁。在图16b中，检测到了现在破损的窗户1604，并且采取了适当的措施–在这种情况下，可以将通知发送给维修技术人员。可以通过电致变色薄片和/或透明显示器薄片的电流或电压分布中的变化来检测断裂。
如所描述的，玻璃表面可以起到多种功能。在一些实施例中，玻璃充当可以自供电的网状网络。在某些实施例中，IGU的网络(窗户)通过常规的有线电力供电。在其它实施例中，IGU的网络无线供电，例如，使用RF供电。在又其它实施例中，使用PV和/或光子单元，IGU的网络是自供电的。图17描绘了IGU的分解视图，所述IGU具有第一薄片1702(例如，具有EC装置涂层)、太阳能面板网格(PV)1704、RF天线网格1706、光子单元1708的网格或层以及第二薄片1710(例如，在其上具有透明显示器)。一些实施例可以不包含透明显示技术。层1704、1706和1708可以定位在IGU内单独的衬底上，或可以沉积在薄片1702或薄片1710的内表面或外表面上。光子单元阵列或网格用作存储器装置。光子单元的网络可以启用板载控制，其中窗户控制器逻辑电路被配置成透明网格，从而允许“传感器玻璃”。因此，用光子单元，实现透明网格窗户控制器。在此实施例中，透明网格窗户控制器是自供电的，并且与IGU的网络中的其它窗户啮合。透明窗户控制器可以集成也可以不集成，或者是透明显示器部件的一部分。在一些实施例中，光子单元网格供应足够的电力，用于电致变色玻璃的控制功能，但是在其它实施例中，如图所示，PV阵列扩充了光子单元网格。能够基于配置的策略接收和发送全向RF信号的RF天线网格允许IGU与啮合功能之间的通信。
无线电发射和接收器：
策略和事件驱动的防火墙允许并阻断外部与内部建筑物环境之间的RF信号。例如，玻璃可以为建筑物居住者提供完整的GSM、Wi-Fi频谱覆盖。阻断建筑物外部的内部Wi-Fi网络覆盖。这示出在图18a和18b中。在图18a中，建筑物的窗户用于阻断定位在建筑物外部的装置连接到建筑物Wi-Fi网络。在图18b中，建筑物的玻璃用于提供建筑物内的无线网络。
图19中提供的表示出了大量配置，其中具有或不具有透明显示技术的电致变色窗户可以用作信号阻断装置和/或发射机，例如，无线通信中继器，它也可以任选地如此配置来阻断信号进入具有IGU的建筑物的内部。表中的星号指示接地平面的替代性位置。
图20描绘了电致变色IGU2000(或层压制品)，所述电致变色IGU可以充当Wi-Fi被动信号阻断设备以及中继器。IGU 2000的表面2在其上具有EC装置涂层(未显示)。选择性外部和内部辐射天线(2002和2004)图案化于S1和S4上，Wi-Fi信号处理RF芯片2006作为窗户控制器2008的一部分。表面3具有透明RF屏蔽(例如，可以被窗户控制器选择性地接地的接地平面)。因此，这种配置可以传输和接收Wi-Fi通信，并且如果需要阻断传入的通信。
在某些实施例中，EC窗户控制器还用作RF频谱主配置，即，控制传入和传出的RF通信，以及与其它IGU控制器和/或网络和主控制器的啮合功能。天线可以被蚀刻在IGU的玻璃表面中的一个或多个上的透明导电涂层上。例如，蚀刻在S1上用于外部网络覆盖以内部传输到建筑物中的一个或多个全向天线，蚀刻在S4上用于传输到外部环境的内部网络覆盖的一个或多个全向天线，和/或竖框(窗户框架)中和/或其上，在“配置的”频谱和RF网络的玻璃周围提供完整的360度覆盖的一个或多个天线。一个或多个单极或其它RF天线也可以用于前述配置中的一个或多个中。此类配置提供了阻断和中继器功能，并且任选地提供了已选的频谱通道。窗户天线进一步描述于2017年5月4日提交并且标题为“窗户天线”的PCT专利申请PCT/US17/31106中，所述PCT专利申请整体并入本文。
装置的电力传输：
玻璃的RF发射器将高功率信标帧传输到授权的接收器，以在RF无线电频谱上提供连续功率。
资产跟踪：
玻璃的传感器检测建筑物的表皮附近的无线电供电装置的移动，提供映射到接入控制或定位策略的实时位置跟踪，确保未经授权的检测触发补救警报。如图13所示，资产跟踪在如帮助医生定位患者或医疗设备的情况下很有用。在一些情况下，如甲骨文IoT资产跟踪云等点播资产位置映射云现在已经提高了对资产在建筑物的周边移动的可见性，因为建筑物的表皮现在用玻璃数字化了。资产跟踪的额外方法和实例描述于2017年5月4日提交并且标题为“窗户天线”的PCT专利申请PCT/US17/31106中，所述专利先前已经通过引用并入。
玻璃上的透明显示器：
透明发光二极管屏幕可以蚀刻在由远程显示总线照明二极管供电的玻璃的外表面和/或内表面上，用于从本地存储在CDN控制器处的云获取内容，以进行平滑呈现，并且也为玻璃网状网络提供本地网格控制。这启用了本文所描述的窗户的许多功能。在一些情况下，透明显示器可以向窗户以及附近区域的面板，以及周边环境传感器读数和玻璃面板着色或其它功能的状态提供玻璃上着色控制。
在一些实施例中，面向外部的透明显示器启用建筑物的外部，以被转换成建筑物尺寸的数字画布。外部数字画布可以用于显示广告和其它数字内容，如图21中所描绘。在某些实施例中，即使当玻璃的外部用作显示器时，维持了居住者的外部视线。居住者还可以将玻璃的内部表面用作显示器。在一些实施例中，内侧薄片上的HD透明显示器或当内侧薄片配备有触摸和手势传感器或麦克风，用于接收用户输入-将玻璃的表面转换为数字白板，以进行即兴构思会话、会议和其它协作工作。在一些情况下，透明显示器可以用于视频会议窗格中，可以显示来自连接的应用的信息，或者可以提供娱乐(例如，通过与用户的个人装置配对并且提供信息，从而能够无线投射到玻璃表面)。
玻璃数字双胞胎：
将玻璃用作可编程表面的应用的玻璃的程序化表示允许各种自动化工作流程。在一些情况下，基于窗户的着色水平，内容可以自动缩放，用于在玻璃上实现最好呈现。例如，基于玻璃面板的周边环境，动态内容管理系统可以确定内容的最好像素透明度、深度和色彩对比度。如果例如，汽车停放在面板外部，并且反射面板上的阳光，面板将需要较暗着色，以向透明显示器提供足够的对比度。在一些情况下，标准编程结构可以用于将玻璃塑造成数字系统。这可能，例如基于应用传输协议标头内的标准模型的可用性。例如，HTTP/S允许将玻璃自动-检测为数字网络的边缘，从而将边缘映射到玻璃上允许的标准模板操作。下面列出了实例。
<视镜>
<类型：标准面板>
<功能：着色>
<水平：1-4>
<默认状态：1>
<类型：显示器面板>
<功能：外部主导>
<内容-src：URL>
<显示器分辨率：UHD>
<着色水平：1-4>
<亮度：0-100>
<透明度：0-100>
<默认状态：显示器标识>
<表面：1或4>
<手势类型：是|否>
<手势类型：触摸|运动>
<传感器：是|否>
<类型：临时|接近|光|RF>
<每个传感器数据值>
</视镜>
蜂窝通信：
如前所述，具有窗户的天线允许玻璃用作蜂窝中继器，使建筑物成为手机信号塔(以及建筑物内部手机信号流量的增强器)。这与如图所述的5G功能一起消除了对于外伸的手机信号塔的需求，特别是在城市地区中。图22a描绘了当前的蜂窝基础设施。图22b描绘了改进的蜂窝基础设施，所述蜂窝基础设施利用带有天线的窗户的建筑物，所述天线可以代替现有的手机信号塔或与其配合工作。配备有此类窗户的建筑物具有极大扩展蜂窝网络在人口稠密的城市地区的覆盖的潜力。
玻璃清洁和保养：
在一些情况下，玻璃中或其上的传感器可以检测玻璃和/或涂鸦上的灰尘水平。在一些情况下，一旦灰尘水平已经达到阈值，或当检测到涂鸦时，窗户控制系统可以通知清洁调度系统来调度清洁。本文所述的窗户在外侧薄片上可以具有自清洁类型涂层，以帮助维持清晰的视野，如催化有机污染物分解并且允许雨水移除碎屑的二氧化钛涂层。
用于数据存储(存储器)的玻璃外立面和网络：
由于光子单元(有时称为光子传感器)可以存储能量和数据，并且板载窗户控制器或相关联的网络或主控制器可以具有显著的存储和计算马力，前者实例中的建筑物表皮、玻璃本身可以用作数据存储单元。由于大型建筑物的外立面上可能具有几十或几十万平方英尺的玻璃，这可以解释可以用于除了使窗户着色和显示信息之外的目的的显著的存储和/或计算能力。例如，除了建筑物居住者的数据存储，玻璃可以用作提供与互联网连接的外部网络或形成建筑物内联网(例如，在建筑物的侧面上、建筑物的楼层、建筑物的房间等)。这示出在图23中。玻璃2302可以充当超高速外部网络2304与许多建筑物内高速网络2306和2308之间的桥梁，用于语音、视频和数据通讯。此外，凭借压电元件和/或PV电池，玻璃可以从风和或太阳能产生能量，并且向存储器和/或网络传输基础设施供应电力。在一些情况下，窗户控制器可以具有用于存储产生的能量的电池。
建筑物的边缘平台–作为平台的建筑物表皮–建筑物外立面平台：
本文描述的实施例将电致变色窗户的能力与本文所述的显示器玻璃和其对应的BOS基础设施组合，以递送单一边缘平台，所述边缘平台可以提供例如，1)对光和热量获取的控制，2)电信和其授权，3)计算平台和网络，以及4)建筑物的无线电力。此外，这些功能可以是自供电的，例如，使用PV技术。在一些实施例中，建筑物外立面平台也可以用作建筑物管理系统平台。从以上实例可以看出，玻璃的网络可以充当建筑物的“数字皮肤”，用作环境屏蔽，电信集线器，无线电源，生产率提高系统等。通常，在建筑物的建造期间进行初始安装时，玻璃联网在一起。由于边缘平台与玻璃部署在一起，因此网络是免费的，或以相对于建筑物成本来说较低的成本。此外，与其它更传统的网络相比，建筑物的玻璃通常在建筑物的建造早期安装。因此，建筑物可以在建筑物建造过程的早期就具有上述功能，例如，无线互联网网络和电信系统。这可以有助于建造，例如通过向建造建筑物的那些、建筑师、开发人员、销售人员、营销人员等提供访问互联网和云。
跨BOS基础设施的配电网络的玻璃网络递送电力，例如，用于EC窗户并且由加利福尼亚州米尔皮塔斯的View，Inc.销售的干线配电系统。例如，在建筑物的整个表皮上都提供了低电压，如24V DC(然而可以提供其它电压，如48V或类似的通用电源输出)，因为这是安装智能窗户的地方。在此类系统中，通过降线向玻璃提供电力，所述降线连接到与控制面板电通信的干线，所述控制面板具有与建筑物的电源通信的一个或多个电源。另外或替代性地，玻璃可以具有局部能量源，如电池。玻璃本身也可以用作发电膜，例如，透明的太阳能电池和/或光子单元将太阳光转换成向玻璃供电的电。在一些情况下，配电网络也可以用作通信网络，并且干线可以用于向玻璃递送电力和通信信息两者。例如，使用电力线通信(PLC)，电力和通信两者都可以在单个导体上传输。参见例如IEEE 1901和1905。在其它情况下，通信信息通过单独的通信网络，例如，无线通信网络被递送到玻璃网络。以上相对于与节点控制器通信的窗户控制器(板载或非板载)描述通信网络的实例，所述节点控制器可以与主控制器通信。通信网络可以有线、无线或其组合。通信网络可以与配电网络完全或部分共同定位。如控制和/或供电功能等窗户控制器无线功能可以是例如RF，和/或IR可以用作蓝牙、Wi-Fi、紫蜂、易能森(EnOcean)、LiFi(光保真)等，用于发送无线电力和/或无线通信。通信网络将通信信息递送到玻璃网络，所述通信信息包含例如用于控制玻璃的功能的控制信号，如用于控制建筑物中的热和光获取的着色。在一些情况下，通信网络还可以从移动装置和/或如墙壁开关或远程控制装置等远程开关接收无线通信。建筑物表皮平台可以包含无线电力发射器，以将无线电力递送到例如建筑物的内部或周围区域，以为居住者的移动装置充电，从而使他们不需要***其装置来为它们充电。
网络中的一些玻璃可以包含在各种配置中的窗户天线，如单极、带状线、贴片、偶极子、分形等。配备有天线的建筑物的“数字皮肤”可以充当蜂窝塔的替代品，提供覆盖并且允许清除建筑物周围常规蜂窝塔的景观。此外，配备天线的玻璃可以用于增强建筑物内部的基站信号和/或允许单向或双向蜂窝通信。玻璃的窗户天线也可以与通信网络通信，以向通信网络发送通信信息，并且从通信网络接收通信信息。
窗户网络还可以充当无线电力传输网络，以提供对建筑物中无线电力的访问。例如，玻璃可以包含无线电力发射器(例如，RF发射器)，所述无线电力发射器将无线电力传输广播到另一个窗户的无线接收器或附近的移动装置。在一些情况下，一个或多个无线电力发射器向房间内或建筑物中另一个区域内的装置提供无线电力。除了玻璃的无线电力发射器外，区域还可以使用另一个远程电力发射器。在一种情况下，RF发射器最初接收从移动装置或被无线供电的窗户的RF接收器广播的全向信标信号。通过计算信标信号的入射波中的每一个的相位，发射器可以确定接收器的位置，从而通知RF电力传输的方向性。发射器可以沿着信标信号的入射波中的每一个的反射来广播电力，或者可以沿着例如，具有在RF发射器处接收到的最强信号的入射波的最优反射路径来广播电力。在这些情况下，发射器可以沿着多个不同的光束路径广播聚焦RF波，所述光束路径中的每一个可以在到达接收器之前，反射表面(例如，墙壁和天花板)，使得可以围绕发射器与接收器之间的障碍物传输电力。通过沿着多个路径传输电力，沿着每个路径传输的电力可以进一步显著小于无线传递到接收器的总电力。
配置用于提供和调节无线通信的窗户的实例
本公开的一个方面涉及IGU或其它窗户结构，所述IGU或其它窗户结构提供、促进和/或调节建筑物内的无线传输。这些窗户可以包含至少一个窗户天线，所述窗户天线用于通过各种无线通信标准中的任何一种或多种接收或传输无线通信。在各种实施例中，窗户结构以IGU的形式提供，所述IGU可以包含具有光学可切换装置层的一个或多个薄片，如安置在其上的电致变色装置层。
用控制器控制窗户天线，所述控制器可以将通过天线提供的无线网络与如有线蜂窝服务提供商网络或私用客户网络等有线网络链接。窗户天线的结构、操作和互连的实例描述于2017年5月4日提交并且标题为“窗户天线”的PCT专利申请PCT/US17/31106中，所述PCT专利申请通过引用整体并入本文。尽管窗户可以用于提供或促进无线通信，但是当窗户具有电磁屏蔽层时，它们也可以用于选择性地阻断无线通信。电磁屏蔽层可以是透明导电材料，例如氧化铟的单层，或者电磁屏蔽层可以在层内具有多个子层。电磁屏蔽层的实例描述于先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中。
在一些情况下，窗户可以用于提供和阻断无线通信两者。例如，窗户可以具有电磁屏蔽层和窗户天线两者。为了便于讨论，当建筑物外部的天线之间存在电磁屏蔽层时，天线称为“内部天线”。相反，当电磁屏蔽层位于天线与建筑物的内部之间时，天线称为“外部天线”。内部天线可以在建筑物内提供无线通信，并且外部天线可以在建筑物外部提供无线通信。通过具有在窗户的一侧或两侧上阻断穿过窗户的无线传输和发送或接收无线通信两者的能力，窗户可以是通过其无线通信被路由的通信检查点或门。
通常，窗户天线定位在IGU的窗户的一个或多个表面上；在一些情况下，将窗户天线放置在窗户的观看区域外部，例如，在窗框上。当存在内部和外部窗户天线时，可以在两个天线层之间***电磁屏蔽层。当窗户含有电致变色装置时，由于电致变色装置可能衰减一些形式的电磁传输，因此电致变色装置通常，但不一定放置在内部天线的外侧或外部天线的内侧。
在某些实施例中，电致变色装置、电致变色屏蔽层和一个或多个天线中的两个或更多个共同定位在薄片的同一表面上。图24示出了具有此布置的IGU2402的横截面视图。IGU 2402具有集成天线，所述集成天线根据一些实施方案能够将信号传输到内部环境或从内部环境接收信号。IGU 2402类似于参考图2所示和描述的IGU 202，除了至少区别在于IGU2402具有第一和第二天线结构2430和2432，以及接地平面2434(可以用作电磁屏蔽层)，所述接地平面通过电介质或其它绝缘材料层2438与电致变色装置堆叠的TCO层2414隔开。为了使第一和第二天线结构2430和2432与TCO层2416电绝缘，电介质或其它绝缘材料层2436用作绝缘层。IGU内天线、EMI屏蔽层和EC装置的额外布置进一步描述于先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中。
在某些实施例中，在光学可切换窗户上实施服务扩展器装置。在某些实施例中，此类扩展器的部件包含：(1)IGU上面向外部和面向内部的天线(或与IGU紧密相关联的面向外部和面向内部的天线–例如，它们中的一个可以是相关联的WC或竖框)；(2)通常在蜂窝扩展器(有时称为蜂窝增强器)中发现的放大器和其它部件，但是不包含扩展器的天线；以及(3)IGU天线与扩展器的其它部件之间的连接。尽管可以使用窗户控制器外壳来容纳扩展器的非天线部件中的一个或多个，但仍需要使用窗户控制器或窗户网络基础设施。这些实施例的功能通常与那些任何蜂窝扩展器相同，但是使用IGU天线和物理基础设施。这些实施例可以用于任何无线通信服务，不只是蜂窝服务。
图25描绘了可以提供、促进和/或调节无线通信的IGU 2500的截面视图。通常，IGU2500的结构可以是先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中描述的IGU结构中的任一个，除非另有说明。IGU包含具有第一表面S1和第二表面S2的第一薄片2502，以及具有第一表面S3和第二表面S4的第二薄片2504。薄片2502和2504可以保持在一起，并且通过框架结构2506附接到建筑物。IGU 2500通常安装成使得S1面向外部环境，并且S4面向内部环境。在IGU 2500中，电致变色装置定位在S2上，并且电磁屏蔽层定位在S3上。电致变色装置和屏蔽层(如果屏蔽层是可以选择性地打开和关闭的活性层)由窗户控制器2520控制，所述窗户控制器可以从窗户网络2522接收用于控制电致变色装置和/或电磁屏蔽层的指令。S1具有天线，并且S4可以具有天线，尽管在一些实施例中，窗户可以仅配置有S1上的外部天线或S4上的内部天线。在替代性配置中，内部或外部天线可以定位在相关联的窗户控制器或竖框上。在所描绘的实施例中，内部和/或外部天线附接到网络扩展器2530，所述网络扩展器可以操作内部和/或外部天线，使得发送的通信和从窗户天线接收的通信通过较大网络，例如蜂窝网络或Wi-Fi网络传输。当提供了蜂窝通信时，网络扩展器2530可以具有天线和在蜂窝扩展器或蜂窝增强器中发现的其它部件，所述部件可以从如Verizon和AT&T等蜂窝提供商购买。在一些情况下，IGU可以与连接端口一起制造(例如，在窗框中)，通过所述连接端口网络扩展器可以电连接到窗户天线。在一些情况下，用于将网络扩展器连接到窗户天线的端口可以定位在窗户控制器或用于窗户控制器允许方便地访问用于配置无线网络的外壳上。
尽管服务扩展器实施例不需要窗户网络的任何基础设施，但是如图26a-26d中所例示的那些的其它实施例可以利用此类基础设施的至少一些部件。例如，它们可以使用如先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中所述的窗户通信网络和/或如在PCT专利申请PCT/US17/31106中描述的窗户控制器的一部分。
某些实施例采用与窗户控制器和窗户网络一起使用的面向外部的天线。参见例如图26a。可以与此类实施例一起使用的部件包括：(1)与IGU相关联的面向外部的天线(有或没有对应的面向内部的天线)，(2)IGU中的RF屏蔽(在一些实施例中是任选的)；(3)与IGU相关联并且连接到面向外部的天线的窗户控制器；(4)连接到窗户控制器的窗户网络；(5)连接到窗户网络的客户或第三方通信服务接口；(6)用于基于关于通信和/或发出此类通信的用户的信息选择性地允许和阻断通信的逻辑，如下面描述的通信控制逻辑。在一些实施方案中，系统不需要使用窗户网络，在这种情况下，窗户控制器将需要被配置成直接与客户或第三方通信服务接口接口。窗户控制器或相关联的部件具有用于从天线接收信号和/或向天线发送信号的无线电模块或收发器。无线电模块被配置成在天线信号与此类信号中含有的数据之间转换。
此类实施例允许建筑物居住者向建筑物外部的位置发送和/或从建筑物外部的位置接收通信(例如，蜂窝通信)，可能在居住者区域中的手机服务受到限制的情况下。此类实施例可以允许建筑物用作蜂窝塔，如先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中所述。此类实施例可以被设计或配置成使用服务和面向外部的天线解耦居住者的位置。例如，天线可以定位在办公楼的第三十楼层，并且居住者和她的手机或WiFi装置可以在第二楼层。客户或第三方服务(或在一些情况下窗户网络)具有可以到达第二楼层用户的本地通信接口或集线器。此类实施例还允许建筑物管理(或控制窗户网络的其它实体)基于通信类型、居住者、位置等，限制通信。
某些相关实施例采用与窗户控制器和窗户网络一起使用的面向内部的天线。参见例如图26b。可以与此类实施例一起使用的部件包括：(1)与IGU相关联的面向内部的天线(有或没有对应的面向外部的天线)，(2)IGU中的RF屏蔽(在一些实施例中是任选的)；(3)与IGU相关联并且连接到面向内部的天线的窗户控制器；(4)连接到窗户控制器的窗户网络；(5)连接到窗户网络的客户或第三方通信服务接口；(6)用于基于关于通信和/或发出此类通信的用户的信息选择性地允许和阻断通信的逻辑，如下面描述的通信控制逻辑。在一些实施方案中，系统不需要使用窗户网络，在这种情况下，窗户控制器将需要被配置成直接与客户或第三方通信服务接口接口。窗户控制器或相关联的部件具有用于从天线接收信号和/或向天线发送信号的无线电模块或收发器。无线电模块被配置成在天线信号与此类信号中含有的数据之间转换。
此类实施例可以允许在建筑物内进行WiFi或其它无线服务的受控部署，特别是在房间或实施服务的窗户附近的其它区域。此类服务可以由建筑物管理员或给予权限的其它实体选择性地打开或关闭以控制对服务的访问。通过此类控制，实体可以给予特定租户或居住者访问服务。图26a-26d描绘了被配置成提供、促进和/或调节无线通信的IGU 2600的额外实施例。IGU 2600包含具有第一表面S1和第二表面S2的第一薄片2602，以及具有第一表面S3和第二表面S4的第二薄片2604。薄片2602和2604可以保持在一起，并且通过框架结构2606附接到建筑物。IGU 2600通常安装成使得S1面向外部环境，并且S4面向内部环境。如图25中所描绘的实施例，电致变色装置和电磁屏蔽层安置在内表面S2和S3上。至少天线可以通过窗户控制器2620控制，所述窗户控制器可以从窗户网络2622接收用于控制电致变色装置和/或电磁屏蔽层的指令。在图26a-26d中所描绘的实施例中，通过无线电控制模块2618和/或2619操作窗户天线。无线电控制模块通过将数字信号转换为模拟信号，将窗户天线链接到窗户控制器2620，反之亦然。尽管描绘为与窗户控制器分离的模块，但是在一些情况下，审阅模块可以集成到窗户控制器中。窗户控制器2620可以连接到窗户网络2622，所述窗户网络与提供商网络2640(例如，蜂窝网络)、客户网络2642(例如，本地Wi-Fi网络)或第三方网络介接。
在图26a所描绘的实施例中，外部窗户天线定位在薄片2602的S1上。此外部天线通过无线电模块2619操作，并且通过外部天线接收的通信在被递送到提供商网络2640、客户网络2642或第三方网络之前，通过窗户控制器2620和窗户网络2622。图26b描绘了类似的实施例，但是不具有外部天线，IGU 2600具有定位在通过无线电模块2618连接到窗户控制器2620的S4上的内部天线。
图26c描绘了IGU，所述IGU具有定位在IGU 2600的S1上的内部天线和定位在S4上的内部天线。此配置中的窗户可以充当中继器-从内部环境接收无线通信，并且将那些信号重新广播到外部环境，反之亦然。例如，窗户控制器本身可以用作面向内部与面向外部的天线之间的直接链接或路由器。当然，无线电模块2618和2619用于在天线信号与通信数据之间转换，所述通信数据由窗户控制器在天线之间路由。虽然窗户控制器通常连接到窗户网络(尽管在此实施例中这是严格要求的)，但是网络不必用于这种情况中。当然，窗户控制器可以通过网络(或通过不同来源，如插件模块)接收配置参数。此类参数可以指定通信控制参数，所述通信控制参数调节什么类型的无线通信可以离开或进入建筑物。
与图26c相关，某些实施例可以由以下特征表征：(1)与IGU相关联的面向内部和面向外部的天线，(2)IGU中的RF屏蔽(在一些实施例中是任选的)；(3)与IGU相关联并且连接到面向内部的天线和面向外部的天线两者的窗户控制器(任选地，具有在天线信号与通信数据之间转换的无线电模块)；以及(4)用于基于关于通信和/或发出此类通信的用户的信息选择性地允许和阻断通信的逻辑，如下面描述的通信控制逻辑。需要注意，此类实施例不一定需要使用客户和/或第三方通信服务部件(例如，到第三方或客户网络或WiFi服务部件的接口)。
图26d描绘了图26c所示的类似实施例，除了源自或旨在用于提供商网络2640(例如，蜂窝网络)、客户网络2642(例如，本地Wi-Fi网络)或第三方网络的通信可以通过IGU2600上的通信控制逻辑调节。
在关于图26a-d描述的实施例的任一个中，通信控制逻辑可以存在于窗户控制器2620或窗户网络2622上，所述窗户控制器或窗户网络基于预定的安全规则屏蔽并控制进入和/或传出的网络流量。例如，如果无线通信不符合某些安全规则，则可能无法将无线通信递送到其预期的目的地。类似地，如果它们不符合某些规则，旨在通过窗户天线广播的网络通信可以停止。例如，可以通过实施仅允许对应于与选定数量的蜂窝装置相关联的某些IMEI号的通信的规则，控制蜂窝通信。在一些情况下，安全规则可以基于源ID、目的地ID、通信类型(例如，视频、文本、呼叫等)以及数据包头和其它通信指示中通常含有的其它信息，调节通信。用户分类可以允许不同程度的通信。在一些实施例中，控制基于用户在建筑物中的位置。例如，建筑物的安全区域中的用户可以与全部或部分通信阻断，而在建筑物的其它位置中的用户可以被允许充分通信。GPS、UWB或其它协议可以确定居住者的位置。定位装置和用户的各种方法描述于先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中。在一些情况下，可能基于通信类型、居住者的权限、与装置相关联的权限或装置的位置来限制通信。在一些情况下，安全规则可以在安装时由建筑物管理(或控制窗户网络的其它实体)建立。在一些情况下，安全规则可以通过由建筑物管理者操作的移动装置更新。
可以实施控制通信，使得建筑物的一些或所有区域通过默认阻断通信，但是在检测到已知的用户或已知的装置已经进入建筑物或建筑物的特定位置时，允许通信。此类检测可以基于GPS、UWB或其它适合的技术。类似地，通信可能被阻断直到建筑物租户已经支付激活服务。
可以使用以上实施例控制/启用的通信协议包含但不限于：现有和未来产生的蜂窝通信、蓝牙、BLE、Wi-Fi、RF和超宽带(UWB)。
在一些实施例中，被配置成提供并且进行通信的窗户或窗户外立面也可以被配置成接收无线电力传输。可以提供电力用于电致变色窗户的操作的无线电力传输的方法描述于先前通过引用并入的PCT专利申请PCT/US17/31106中。在一些情况下，窗户可以被配置成从与窗户或外立面相关联的光伏电池接收电力。
在一些实施例中，配置用于提供和/或调节建筑物内的无线通信的窗户也可以在其上具有透明显示器。例如，透明显示器可以被放置在IGU单元的S1、S2、S3或S4上。透明显示器可以由与IGU相关联的窗户控制器来操作。在一些情况下，通过内部或外部天线接收的无线通信可以显示在透明显示器上。例如，用户可以发送通过窗户天线接收的图像或视频，并且然后示出在显示器上。在一些情况下，通信控制逻辑可以用于调节哪个用户和装置或可以显示什么形式的内容。
配备有用于调节无线通信的窗户的建筑物或结构允许建筑物居住者向建筑物外部的位置发送和从建筑物外部的位置接收通信(例如，蜂窝通信)，可能居住者区域中的手机服务受到限制。在一些实施例中，在通过另一个窗户天线广播无线通信之前，可以通过窗户网络来传输由一个窗户接收的无线通信。例如，外部天线可以定位在办公楼的第三十楼层，并且居住者和她的手机或Wi-Fi装置可以在第二楼层。客户或第三方服务(或可能地窗户网络)将具有可以到达第二楼层用户的本地通信接口或集线器。此配置可以允许发送无线通信和/或从建筑物的结构以其它方式阻断无线通信的位置接收无线通信。此配置还允许建筑物管理(或控制窗户网络的其它实体)基于通信类型、居住者、位置等，限制通信。
在一些实施例中，建筑物可以配备有具有如图26a-d中所描绘的各种配置的窗户的组合。例如，建筑物的第20楼层可以具有外部天线，而第一楼层可以仅配置有内部天线。在一些实施例中，建筑物可以配备有许多没有任何天线，但是仅提供电磁屏蔽的窗户，使得无线通信可以仅通过配置用于发送和接收无线通信的窗户。在一些实施例中，建筑物可以具有用于提供无线通信的窗户，并且窗户的服务可以由建筑物管理员控制。例如，建筑物管理员可以因额外费用向建筑物租户提供蜂窝或Wi-Fi服务。
通过提供以上各节中描述的各种功能，窗户网络也可以是生产力提高系统。
将窗户控制系统用于非窗户功能
除了提供窗户功能(例如，EC着色、控制无线通信、监测环境条件、监测用户输入、在显示器上显示图像等)外，窗户控制系统可以利用各种非窗户功能。例如，窗户控制系统可以用于控制建筑物中的其它系统、向建筑物中的其它系统提供环境数据或向建筑物中的其它系统供电，如HVAC系统、安全性和安全系统、IT系统、照明系统等。
窗户控制系统基础设施：
如本文所述，建筑物可以配备有由多个窗户控制器控制的多个可着色窗户，这两者共同是窗户控制系统的一部分。在一些实施例中，建筑物中可着色窗户的网络可以由如图3中所描绘的主控制器、中间网络控制器和叶或端部窗户控制器控制。这些控制器中的每一个可以具有相关联的处理能力和存储器。同样，如上所述，光子单元可以允许透明窗户本身成为存储器装置。控制器可以具有例如移动电话或高性能台式计算机的处理能力。控制器可以具有相关联的存储器和数据存储装置(例如，固态磁盘(“SSD”))，所述存储器和数据存储装置可以大于约10GB、大于100GB、大于1TB，或甚至更大。在未来，预期每个控制器的处理能力可能会更高，因为遵循由摩尔定律所提供的轨迹，处理器变得更快和更便宜。除了先前已经通过引用并入的美国专利申请13/449,248、13/449,251、15/334,835和15/334,832外，窗户控制器还描述于2011年3月16日提交并且标题为“用于多状态窗户的多用途控制器”的美国专利9,454,055，以及于2011年3月16日提交并且标题为“用于多状态窗户的板载控制器”的美国专利8,213,074中，所述两个专利整体并入本文。这样，除了窗户着色控制外，窗户控制系统可以具有可以用于其它目的的大量计算马力。
窗户控制器(例如，主控制器、中间网络控制器和叶或端部窗户控制器)可以被配置用于彼此有线或无线通信。在一些实施例中，控制器可以如在图3中所描绘的分层通信，然而，不必是这种情况。在一些实施例中，端部窗户控制器可以通过直接的有线或无线连接或通过在一个或多个中间窗户控制器之间进行的通信路径与另一个端部窗户控制器或主控制器通信。可以使用例如使用常规数据电缆(例如，以太网和USB)实施的控制器局域网(CAN总线)标准来建立有线连接。如本文别处所讨论的，控制器可以配备有无线通信模块(例如，蓝牙、WiFi、和/或LIFI模块)。在一些情况下，窗户控制器可以通过有线和无线连接两者同时进行通信。
窗户控制系统安装有配电系统，以向着色转变供电，向控制器供电，并且向如传感器、墙壁控制开关等其它装置提供电力。在一些情况下，配电系统可以具有三层组织结构。在第一层或顶层，建筑物的主电源向一个或多个控制面板提供电力。在第二层或中间层，每个控制面板提供一条或多条干线，所述干线能够为约256个窗户供电。在第三层或底层，降线用于从干线向特定的窗户或其它装置供电。配电系统进一步描述于2016年9月16日提交的美国专利申请第15/268204号和2016年11月30日提交的美国专利申请第15/365685号中，两者标题为“用于电致变色装置的配电网络”，并且通过引用整体并入本文。在一些情况下，配电系统可以提供如描述于2018年2月14日提交并且标题为“用于加热和冷却建筑物的太阳能动态玻璃”的国际专利申请号PCT/US18/18241中的从太阳能产生的电力，所述专利申请也整体并入本文。配电可以提供AC电力，或在一些情况下，提供DC电力(例如，通过低电压DC电网)。在一些实施例中，配电系统可以向建筑物中的窗户控制器、传感器或其它电子装置无线分配电力。用于无线配电的窗户和系统进一步描述于2017年9月21日提交并且标题为“无线供电和为电致变色窗户供电”的国际专利申请号PCT/US17/52798中，所述专利申请整体并入本文。
窗户控制系统还可以包含各种传感器，如光电传感器或光传感器、占用传感器、温度传感器、湿度传感器、摄像机等。由窗户网络上的传感器提供的反馈可以用于自动控制窗户着色(和其它窗户功能)，或用于对其它建筑物系统(例如HVAC系统)提供自动控制。在一些实施例中，窗户控制器可以包含传感器，如电流和电压传感器，用于监测通过窗户控制器施加到电致变色装置的电力。用于控制窗户的基于传感器的智能进一步描述于2012年4月17日提交并且标题为“控制光学可切换装置中的转变”的美国专利第8705162号中，所述专利整体并入本文。还可以向窗户控制网络提供信息的环传感器描述于2015年10月6日提交并且标题为“具有光电传感器的环的多传感器”的美国专利申请第14/998019号中，所述专利申请整体并入本文。
在一些情况下，窗户控制系统还可以通过通信扩展到提供如感测能力等服务的外部装置。例如，智能手机可以提供用于通过与相应的应用程序的用户交互控制窗户的用户指令。当手机具有例如光传感器、压力传感器、温度传感器、麦克风、GPS或其它定位传感器等时，智能手机也可以用于收集环境数据。在一些情况下，窗户控制系统可以被配备成接收和汇总来自多个手机的数据，以帮助实时评估环境小气候状况。在一些情况下，可以通过如移动物理等云计算服务来扩展窗户控制系统，以确定或预测周围的小气候条件。在一些实施例中，窗户控制系统也可以从可以专用于除了提供用于控制可着色窗户的数据之外的目的的传感器接收信息。例如，窗户控制系统可以接收来自专用于HVAC系统、安全系统(例如，相机)、照明系统等的传感器的信息。
窗户系统基础设施在建筑物“皮肤”上的位置：
可着色窗户和相关联的框架(竖框、气窗，等)主要定位在外部或建筑物结构的“皮肤”上。而常规的通信和配电系统从建筑物的中心向外扩展，窗户控制系统覆盖建筑物的外壳或表皮，并且向内朝着建筑物的中心延伸。通常，窗户控制系统的基础设施(例如，控制器、布线，等)接近所有可着色窗户，包含在建筑物内部的那些定位。由于窗户控制系统定位在建筑物的表皮上并且窗户通常众多，因此建筑物内部内的装置通常将具有通过有线或无线连接连接到窗户控制系统以接收电力和/或通信的直接装置。在许多情况下，与连接到可能被藏在建筑物中的不显眼的地方的常规电力或通信动脉相比，连接到建筑物的外壳上的窗户控制系统是简单的任务。窗户控制系统的位置的另一个优点在于，通过定位在建筑物的外壳或表皮上，可以容易地向建筑物外部的装置和系统提供电力和通信服务。
当建造新的建筑物时，当窗户控制系统用于其它系统和被其它系统利用时，可以看见许多优点。在建筑物建造期间，窗户控制系统可以是建筑物中的第一电力和通信基础设施。例如，在建造多层建筑物时，甚至在较高楼层的框架尚未完成时，窗户控制系统可以安装在较低的楼层上。通过在建造建筑物时被集成到建筑物的表皮中，其它以后安装的系统可以受益于捎带通过窗户控制系统提供的电力和通信基础设施。
商业建筑物(如多租户商业建筑物)、住宅建筑物(例如，单户和多户住宅)以及任何其它建筑物结构(如体育场馆、医院、机场，等)可以受益于通过窗户控制系统提供的电力和通信基础设施。在所有情况下，窗户控制系统基础设施都主要定位在建筑物表皮上。单个家庭住宅建筑物可以具有例如约20,000平方英尺的可着色窗户表面积，而大型多层商业建筑物可以具有例如数十万平方英尺的可着色窗户表面积。
使用窗户控制系统基础设施：
在一些情况下，建筑物管理系统(BMS)可以通过窗户控制系统基础设施接收电力，监测和/或控制各种建筑物系统。在一些实施例中，窗户控制系统本身充当BMS，监测和控制除了窗户控制系统之外或窗户控制系统外部的各种建筑物系统。
在一些情况下，窗户控制系统可以用于或可以接合照明系统。例如，连接到窗户控制网络的光电传感器可以确定环境光水平，占用传感器可以确定某人是否在房间中，并且通过窗户提供的资产跟踪可以在一些情况下通过与那些用户相关联的定位装置确定哪些用户在房间中或。此类信息可以用于确定应当如何调整人工照明。例如，基于通过移动装置输入的用户的偏好或基于手动地控制着色状态和人工照明设置的用户的历史，可以推断或确定特定用户的优选照明水平。在一些情况下，例如，通过向窗户控制系统提供电力的中断电源提供的低电压DC配电网也可以用于向照明系统提供电力。在一些情况下，如本文所述，透明显示器可以用于提供房间内的内部照明。
作为另一个实例，安全系统可以使用窗户控制系统的基础设施。例如，相机和门锁可以通电和/或通过窗户控制系统整流到安全系统。在一些情况下，当例如，检测到窗户(和/或透明显示器)已经被打破时，可着色窗户可以作为用于安全系统的传感器。在一些情况下，可着色窗户还可以参与作为对安全性或安全威胁的响应的一部分。例如，方向和出口照明可以提供在透明显示器上。在一些情况下，可以根据威胁的类型和窗户与检测到的威胁的接近，使窗户着色或清除。
在一些情况下，窗户控制系统可以用于家庭自动化应用，类似于通过谷歌的NEST、亚马逊的Alexa或苹果的Homekit系统提供的服务。例如，建筑物居住者可以容易地通过具有透明显示器的窗户提供输入(例如，通过语音、触摸和/或手势命令)或接收信息(例如，通过视觉或通过IGU扬声器)。窗户可以充当界面，允许用户控制各种家庭系统。在一些情况下，使用传感器反馈和窗户控制系统上的逻辑操作，窗户控制系统可以提供对装置和器具的自动控制。
在一个实例中，窗户控制系统可以用于家庭娱乐应用程序。例如，当居民在房间之间移动时，窗户控制系统可以使居民以不间断的方式收听他们的音乐、或观看显示在窗户上的内容。此提供了不打扰建筑物的其它部分中的居住者的免提体验。在一些情况下，居民的位置可以通过他们的移动装置(或通过窗户网络上的其它传感器，如运动或占用传感器、CO2传感器等)跟踪，并且扬声器的音量可以调节和/或窗户可以选择用于相应地显示内容。
在一些情况下，窗户控制系统可以取代或消除建筑物中对信息技术(IT)系统的需求。建筑物往往具有专用的房间或专用于提供共享计算资源的设备的柜子。这些房间有时被称为服务器房间，通常填充有服务器机架、电缆、硬盘驱动器、CPU、能源管理系统和冷却系统等。通过窗户控制系统提供的网络，在窗户网络系统中的控制器的集体计算资源可以用于实现专用的服务器房间的相同的功能。由于窗户控制系统的电源和通信基础设施已经就位，因此可能不需要单独的常规服务器或通过局域网向建筑物提供计算资源的IT机房。在个人计算装置上工作的最终用户可能不知道这种区别。
窗户控制系统的其它功能：
如本文所讨论，IGU可以配置有天线，用于在IGU的任一侧向环境提供无线通信，并且可以被配置成阻断无线通信通过IGU。在此类情况下，窗户网络可以用作调节允许什么RF通信(例如，蓝牙和WiFi)通入或离开建筑物的防火墙系统。在窗户控制系统上操作的防火墙逻辑可以确定接收到的WiFi信号是否符合防火墙逻辑的预定规则。防火墙逻辑的预定规则可以类似于用于WiFi路由器和用于调节网络流量的网络安全系统的那些。规则可以由建筑物管理人员或IT团队配置；简洁来说，防火墙系统中司空见惯的各种规则在这里不进一步讨论。
在一些情况下，窗户控制网络可以被配置成控制RF通信进入或离开建筑物。例如，如果窗户配备有EMI屏蔽，则在窗户的一侧上接收的信号在窗户的另一侧上重新传输之前可能需要由防火墙逻辑批准。在一些情况下，防火墙逻辑可以用于确定EMI屏蔽是否被设置为“接通”或“断开”模式。在一些实施例中，窗户可以被配置成监听窗户的任一侧上的装置之间的WiFi通信。如果两个装置之间的通信被确定为打破由防火墙逻辑强加的规则，屏蔽功能可以被接通，以阻止进一步的通信。在其它情况下，EMI可能首先处于“接通”或阻断状态，并且然后在确定来自窗户的任一侧的装置的通信符合防火墙逻辑的规则之后被断开。
窗户控制系统还可以提供如本文讨论的各种接近和个性化服务。基于例如用户的日程安排，向窗户控制系统进行身份认证的用户(例如，通过密码短语、指纹或图像识别)或携带绑定到可以跟踪或可以与窗户控制系统通信的用户账户的移动装置的用户，可以提供这些服务。个性化的服务可以直接通过窗户自身，例如，通过着色窗户和数字内容显示器提供，或者可以例如通过窗户控制系统对其它建筑物系统的自动控制提供。
如在先前通过引用并入的国际申请第PCT/US17/31106号中更详细地讨论，由窗户控制系统传输或接收的无线信号的分析可以用于确定对应的无线装置的位置。无线装置可以是例如手机、平板电脑或者可以附接到用户希望跟踪的任何资产的标签。在一些情况下，无线装置包含超宽带芯片和配置成发送和/或接收可以确定装置的位置的超宽带(“UWB”)信号的窗户。在一些情况下，可以将装置的精度定位成建筑物内的10cm或更小的精度。在一些情况下，窗户控制系统可以执行地理围栏规则，所述规则限定了允许资产的位置或当资产移出限定的边界时发生的事件。在一些实施例中，窗户控制系统可以监测建筑物内的位置和移动以及资产，并且在用户请求时，在建筑物的平面图上显示所请求的资产的位置。
在一些情况下，可着色窗户可能具有基于相机的传感器，例如，面向内部环境或外部环境。相机可以提供可以用于例如，对用户进行任证或用于安全事件检测的图像或视频。在一些情况下，IR范围内基于相机的传感器可以用于监测房间中的温度分布。在一些情况下，基于相机的传感器可以用于监测通过窗户的光通量。在一些情况下，相机可以用于监测由相邻建筑物反射的光导致的光穿透或眩光。在一些情况下，基于相机的传感器可以被调谐到光的特定频率，以例如监测窗户的着色功效或监测LiFi通信。
使用来自窗户网络的备用计算资源的示例实施例和实施方案细节
如所讨论的，窗户控制器(例如，主控制器、网络控制器和/或端部窗户控制器)可以具有计算资源，所述计算资源通过窗户通信网络对其它装置和系统可用。在一些情况下，窗户网络上的其它装置，如传感器(例如，环传感器)和控制面板可以被配置成提供计算资源。控制器和其它装置可以通过有线和无线连接向窗户控制网络提供处理能力和数字存储。控制器可以提供通过例如常规硬盘驱动器或固态驱动器提供的长期数据存储。高速RAM也可以包含在用于完成某些计算任务的控制器中。在一些实施例中，窗户控制器可以使用例如Oracle的M8 SPARC处理器或现代的等效物。
因为窗户控制器具有限定的处理能力和存储量，所以通过窗户控制可用的可用的备用计算资源可以依据建筑物中的窗户控制器的数量指定。进一步，窗户控制器的数量可以与建筑物中可着色窗户的表面积成比例。例如，具有20,000平方英尺可着色窗户表面积的建筑物可能具有约100个窗户控制器。在一些实施方案中，这许多控制器可以容纳相当于用于例如IT目的的典型服务器房间中约三个架子的计算能力。当然，每个窗户控制器的处理取决于窗户控制器中使用的处理器的类型。虽然窗户控制器有时具有微控制器，所述微控制器具有相对有限的处理能力，窗户控制器可以替代性地或另外地包含微处理器，所述微处理器具有附加的处理能力。在一个实例中，窗户控制器采用具有ARM架构或其它精简指令集计算架构的微处理器。
控制器可以具有超过窗户控制系统的操作实际需要的计算能力。传统上，窗户控制器的作用是简单地接收指令，并且将那些指令解释为需要特定类型的转换，并且然后执行使窗户进行所请求的着色转换所必需的预编程配置文件。这个过程很少发生，特别是在某些天气条件下和晚上。结果，窗户控制器大部分时间处于空闲状态。如本公开中所描述的，窗户控制器还可以用于一个或多个其它功能，包含例如，分析传感器数据、在透明显示器上显示图像或视频、运行防火墙逻辑等。即使有这些添加的任务，窗户控制器可能在很多时间都处于空闲状态，并且为非窗户任务留有处理能力。
网络通信协议–传统的窗户网络系统使用通信的轮询方法进行操作，其中第一控制器，例如主控制器定期轮询第二控制器，例如网络控制器，所述网络控制器提供特定值的当前数据读取，例如特定IGU的当前着色状态。在一些实施例中，窗户控制网络上的控制器使用处理数据对象(“PDO”)协议进行操作。使用PDO协议，***控制器和装置(例如，传感器)仅在它们确定应该进行通信时才通信信息。例如，如果由窗户控制器监测的特定参数的状态不随时间而改变，则窗户控制器不需要在网络上通信此状态；这与常规轮询方法相反，在常规轮询方法中，将每隔一定时间提供状态，而不管是否已经检测到所监测参数的变化。通过配置窗户网络上的窗户控制器和其它***装置，以使它们本身做出某些决定，如当状态变化值得通信时，网络流量的量减小。即使在PDO类型范例内，在一些情况下，窗户控制器仍然以一些周期性间隔提供状态信息，只是没有正常拉近方法期间使用的间隔频繁，这可能是适当的。
轮询和PDO通信协议两者可以在用双线总线实施的常规CAN架构中实施。与基于轮询的数据传输相比，CAN协议栈中的更高层允许实施PDO。在一些实施例中，可以使用CAN架构的替代性方案。例如，在一些情况下，可以使用点对点协议，如TCP/IP。通常，任何此类协议支持物理层、一个或多个通信层，并且安全层和/或应用程序层可以是合适的。
边缘计算基础设施的一个优势是，它通常允许将计算进行到更靠近建筑物内创建和使用数据的位置。例如，在具有提供分布式边缘计算的窗户控制系统的建筑物中，计算任务可以发送到建筑物中最接近的边缘装置(例如，端部或叶窗户控制器)，而不是传统的服务器房间或基于云的服务。窗户控制器中的每一个和/或可着色窗户系统中的其它计算装置用作边缘装置，即用于本地处理和/或存储数据的小数据中心，例如，在生成数据的建筑物内。提供边缘计算资源的公司的实例包含Microsoft(Azure IOT Edge)、Amazon(AWSGreengrass)、Alphabet、GE(GE Predix)和Ethereum(基于区块链的架构)。
启用窗户处理器计算的软件/逻辑–在一些实施例中，窗户控制器可以运行实时操作系统(“RTOS”)。实时操作系统允许窗户控制器控制器执行可能常规地通过管理控制器，如主控制器执行的许多任务。在RTOS中，窗户控制器可以获取数据，并且在RAM或其它固态存储器中本地存储和访问数据。例如，在一些情况下，窗户控制器可以保持与可着色窗户相关联的电流、电压、温度和/或光数据的运行日志。在一些情况下，窗户控制器可以运行任务，如本地条件的周期性或基于事件的报告(例如，报告本地的光通量已经超过阈值)。
共享/分布式处理–如前所述，可以将窗户网络上控制器的多余计算能力用于其它用途。在一些情况下，窗户网络上的控制器可以在对等或主从配置中组织。在一些情况下，如IBM的Cloud OrchestratorTM等负载均衡产品可以用于执行跨多个控制器的任务的负载均衡。在一些情况下，窗户控制器可以使用区块链技术，使得用于比特币和使用网络计算的伯克利开放基础设施的开放源程序Gridcoin。为了实施分布式处理，可着色窗户系统上的窗户控制器或其它计算资源可以具有容器架构。容器架构可以通过网络协议中的容器管理层实施。用于通过容器架构实施分布式处理的资源的一个实例是Linux容器(LXC)格式的Docker。Docker提供了命名空间来隔离应用程序对操作系统的视图，包含进程树、网络资源、用户ID和文件系统。
与可以在窗户控制器中共享和/或分布的计算处理一样。存储装置还可以在多个装置中共享。通常，这是使用标准存储架构来实施的，如网络附加存储(NAS)、网络文件系统(NFS)或存储区域网络(SAN)。例如，窗户控制系统可以在建筑物内提供100兆兆字节的本地存储，所述建筑物具有100个窗户控制器，各自具有1兆兆字节的数据。在一些情况下，经过配置的存储装置使用独立磁盘的冗余阵列(“RAID”)配置保护免于可以由例如，数据存储装置中的一个的故障引起的数据丢失。
通过具有分布式处理和存储架构，如果建筑物所有者需要，则系统也可以容易地升级。例如，如果建筑物所有者希望增加本地存储器或增加窗户控制系统的处理能力，则可以分别升级窗户控制器上的存储装置或处理器，以便最终用户和使用窗户控制系统的系统可以不经历中断所提供的服务。在一些情况下，控制器是模块化设计，使得窗户控制器的存储装置、RAM和/或处理能力可以容易地升级。在其它实施例中，整个窗户控制器可以被递增地替换成具有提高基准的窗户控制器。
在一些实施例中，窗户控制器可以被配置成使用除了仅蓝牙和/或WiFi之外的无线协议来进行通信。例如，窗户控制器可以使用例如Zigbee或EnOcean通过无线自组织网络进行通信，所述Zigbee或EnOcean可能具有较低的电力要求，并且在一些情况下，具有比WiFi通信更大的范围。对于在电池上运行或无线地接收电力的低电力传感器来说，此类无线通信可能是理想的。
当窗户控制系统用于多种功能，可能由不同的实体控制，虚拟化、安全性和/或服务质量可以在基础设施上实施。
在许多情况下，通过公开的窗户控制系统提供的边缘计算平台可以向窗户系统本身提供优点。例如，靠近窗户的传感器数据可以被接收、处理，并且采取行动，而无需向上游控制器提供大量的传感器数据，用于执行分析。现在提供了边缘计算平台的处理能力的一些实例。
(1)在一个实例中，窗户控制器检测或确定对窗户网络系统的其它部件有用的条件或事件。例如，当窗户控制器确定光强度增加到超过特定阈值水平时，窗户控制器可以通知窗户网络上的其它处理部件，如主控制器，所述主控制器可以依次确定窗户应该何时着色以及着色多少。
(2)在另一个实例中，窗户控制器或多个窗户控制器可以在窗户控制器的附近调试其它装置。窗户控制器可以使用三角测量或另一种合适的方法(例如，使用接收到的信号强度指示(RSSI))确定部件在附近的位置。在一些情况下，单个窗户控制器或一组窗户控制器可以共同负责确定和报告它们附近与窗户相关的部件的位置。
(3)在一些实施例中，窗户控制器可以通过仅允许与窗户控制器已知的装置进行通信来向窗户控制网络提供安全性。例如，来自除了可着色窗户系统以外的系统的传感器和/或控制器可以向窗户控制器提供信息和/或从窗户控制器请求信息。在一些情况下，提供的数据可能不准确，导致可着色窗户的不需要的自动控制，或者可以请求用于反常目的的数据(例如，潜在的小偷可能试图基于占用传感器数据的历史记录，找出房间何时未占用)。因此，窗户控制器可以被配置成仅与可信装置通信。例如，窗户控制器可以与定位成足够接近以允许无线通信的仅少数装置进行通信。可着色窗户系统可以具有先前已经认证的此类装置，并且窗户控制器可以在例如，通过管理员安装期间，已经执行认证所需的程序中的一些或全部。
(4)在其它实例中，窗户控制器使用其自己的电流、电压的测量，包含开路电压、温度等，以确定是否调整着色转变参数；例如，加快或提前终止着色转变。用于基于这些测量的窗户参数调整着色参数的方法进一步描述于2013年6月28日提交并且标题为“控制光学可切换装置中的转变”的美国专利第9,412,290号中。
(5)在其它实例中，窗户控制器可以被实用警报通知(例如，高需求或掉电条件)，并且窗户控制器采取适当的着色行动。例如，当被通知电力供应已经被切断时，在本地存储的电力供应(例如，在窗户控制器处的电池中或定位在配电网中)被耗尽之前，窗户控制器可以以受控的方式将可着色窗户转变成安全(清除)状态。如果在正常电源恢复在线之前耗尽了本地电源储备，将电致变色窗户转变到安全状态可以防止损坏电致变色窗户。在没有足够的电力将所有可着色窗户转变为安全状态的情况下，窗户控制器可以在较便宜的窗户之前，优先将较昂贵的窗户着色为安全状态。在一些情况下，窗户控制器可能转变为消耗较少能量的睡眠模式。控制器可以如何响应以适应与高能量需求和/或低能量可用性相关联的问题的附加实例描述于2017年12月22日提交并且标题为“用于电致变色窗户网络的电力管理”的美国专利申请第15/739,562号中，所述专利申请整体并入本文。
(6)在一些实施例中，窗户控制系统可以直接或间接地向施工人员提供安装和/或修理指令。例如，窗户上的透明显示器可以显示详细描述检测到的装置故障的错误报告。显示器可以例如指示发生故障的部件定位的位置并且根据需要提供修理说明。替代性地，或另外，窗户控制系统可以通过无线通信向个人电脑、平板电脑、智能手机等提供指令。
通过实施PDO通信协议，并且在单个控制器上执行计算过程，由传输大量原始数据和/或装置的例行轮询引起的流量减少。Freed带宽可以然后由其它装置使用，所述其它装置使用由窗户控制系统所提供的计算资源。
在一些实施例中，窗户控制器可以仅被配置成与经过认证的装置进行通信。然后允许仅那些已经被认证，例如已经由管理员认证或窗户控制器已知的传感器或其它数据收集或控制装置(窗户网络的外部)将数据传递到窗户网络上(通过窗户控制器)。这种方法减少或消除了与实时认证通信相关联的认证证书和其它数据的通信，这可以帮助释放额外的网络带宽。
相关地，可以在如由窗户控制系统提供的本地边缘计算平台内的窗户控制器等装置上本地进行窗户着色网络(和其它建筑物系统)的大部分或全部计算需求。几乎不需要在可着色窗户系统之外发送敏感信息。在可着色窗户系统外部需要一些处理或存储的程度下，仅相对非敏感的信息需要通信到系统外。可以使用可着色窗户系统的计算功能来启用与“个人云”相关联的概念。
分布式计算平台的另一个优点是，如果它们可以依靠一个或多个本地窗户控制器，用于对它们进行数据处理，则传感器和其它***装置将需要更少的处理资源。例如，与窗户网络通信的传感器不必包含通信栈或作出其自己与分配给传感器的应用程序相关的决定的能力。例如，红外相机占用传感器可以向窗户控制器提供原始相机数据，所述窗户控制器可以执行所需的图像分析，以确定是否存在居住者以及存在多少居住者。此方法还可以用于传感器和装置，如，温度计、气体检测器和光检测器等。
在一些情况下，通过窗户控制系统提供的电力和通信基础设施可以替代其它建筑物系统，如BMS、安全系统、IT系统、照明系统等。可着色窗户系统的存储和处理基础设施提供了这些功能和其它功能所需的大多数或所有基础设施。就共享基础设施的功能之间要求安全性的程度而言，可以使用虚拟网络(例如VLAN)。
示例实施例-配电：
在一些实施例中，配电系统可以是单个有线系统，所述单个有线系统向可着色窗户和一个或多个其它系统(例如HVAC系统、照明系统、安全系统等)递送电力。配电基础设施完全是有线的(如与无线相反)。导致电力被递送到非窗户系统部件(例如，光)的决定可以通过非窗户系统或由窗户系统进行。
在一些实施例中，照明系统元件或其它非窗户系统部件可以具有通过窗户干线的抽头递送的电力。这样，非窗户系统可以共享来自窗户配电系统的AC或DC控制面板。通常来说，可以使用美国专利申请第15/268,204号、美国专利申请第15/365,685号或国际专利申请第PCT/US18/18241号中描述的任何配电系统，向任何非窗户系统提供电力，所述专利申请先前已经通过引用并入。
在一些实施例中，窗户控制系统可以具有平行有线配电系统。一个分配系统可以专用于窗户着色功能，并且另一个可以专用于如加热和冷却系统等其它建筑物功能。在此配置中，一些用于其它建筑物功能的决策在窗户控制系统基础设施中提供。换句话说，窗户控制系统控制建筑物中的一些非窗户系统。由窗户控制系统基础设施做出的决策被通信到这些其它建筑物系统，所述这些其它建筑物系统通过专用于非窗户功能的配电系统接收电力来实施决策。例如，窗户控制网络可以确定正常使用或紧急照明的LED灯应当在特定时间通电，并且窗户网络向然后使适当的灯接收电力的某个建筑物系统(例如照明系统或安全系统)提供此类决定，或使配电系统向适当的灯递送电力，即使那些灯由不是窗户配电系统的一部分的系统供电。
在一些实施例中，窗户控制系统可以包含用于提供无线电力递送的装置。此无线电力承载能力可以提供作为配电系统的一部分，所述配电系统向窗户控制器和/或分开的和/或非窗户配电系统提供电力。除了某些电力承载能力是无线介质的形式这一事实之外，此方法在其它方面可以与如上所述的第一或第二方法相同。
结论
应当理解，本文所述的某些实施例可以以模块化或集成方式使用计算机软件以控制逻辑的形式实施。基于本文提供的公开和教导，本领域普通技术人员将知道并理解使用硬件以及硬件和软件的组合来实施本发明的其它方式和/或方法。
本申请中描述的软件部件或功能中的任一个可以实施为由处理器使用任何合适的计算机语言，如例如Java、C++或Python，使用例如常规或朝向对象的技术执行的软件代码。软件代码可以作为一系列指令或命令存储在计算机可读介质上，如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)，磁介质，如硬盘驱动器或软盘或光学介质，如CD-ROM。任何此类计算机可读介质可以驻留在单个计算设备上或其内，并且可以存在于系统或网络内的不同计算设备上或其内。
尽管已经在一些细节上描述了前述公开的实施例以便于理解，但是所描述的实施例应被认为是说明性的而非限制性的。在不脱离本公开的范围的情况下，来自任何实施例的一个或多个特征可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合。进一步，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对任何实施例进行修改、添加或省略。在不脱离本公开的范围的情况下，可以根据特定需要集成或分离任何实施例的部件。
尽管出于清楚理解的目的已经在一些细节上描述了前述实施例，但是显而易见，可以在所附权利要求的范围内实践某些更改和修改。应该注意，存在许多实施本实施例的过程、系统和设备的替代性方式。因此，本实施例被认为是说明性的而非限制性的，并且实施例并不限于本文给出的细节。
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