用于将监视和通信集成到照明设备的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年4月24日提交的美国临时专利申请号62/838,028和于2019年11月11日提交的美国临时专利申请号62/933,657的优先权，两者的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.实施例涉及监视和通信系统，包括被合并到照明和控制设备中的这种系统。


技术实现要素：

4.一个实施例提供了一种系统，其包括第一照明器壳体、第二照明器壳体、以及具有电子处理器和存储器的控制器。第一照明器壳体包括：第一光源，其被配置为向第一位置提供照明；和第一输入/输出设备(i/o)，其被配置为感测对应于第一位置的第一数据集。第二照明器壳体与第一照明器壳体分离。第二壳体包括：第二光源，其被配置为向第二位置提供照明；和第二i/o设备，其被配置为感测对应于第二位置的第二数据集。控制器被配置为：经由第一和第二i/o设备接收第一数据集的一部分和第二数据集的一部分；组合第一数据集的一部分和第二数据集的一部分以形成对应于第一位置和第二位置的第三数据集；并且输出第三数据集。
5.通过考虑详细说明和附图，本技术的其它方面将变得显而易见。
附图说明
6.图1是示出了根据一些实施例的系统的框图。
7.图2是示出了根据一些实施例的图1中系统的装置的透视图。
8.图3是示出了根据一些实施例的图1中系统的主计算机和装置的框图。
9.图4a和4b示出了根据一些实施例的图2中装置的相机所捕捉的图像。
10.图5示出了根据一些实施例的图2中装置的相机所捕捉的图像。
11.图6示出了根据一些实施例的图1中系统的一个或多个装置的一个或多个相机所捕捉的图像。
具体实施方式
12.在详细说明本技术的任何实施例之前，应当理解，本技术在其应用方面上不限于下面的描述所阐述的或下面的附图所示出的部件的构造和布置中的细节。本技术能够具有其它实施例，并且能够以各种方式实践或实施。
13.图1是根据一些实施例的系统100的框图。在一些实施例中，系统100是一种被配置为提供监控的监视系统。系统100包括：主计算机105；和一个或多个装置110，诸如监视装置(例如110a-110c)，其被配置为提供对一个或多个区域115(例如区域115a-115c)的监视。例如，区域115可以是学校的教室或办公楼中的办公室。如图所示，在一些实施例中，由装置
110监视的区域115可以重叠，从而形成一个或多个重叠区域120(例如120a、120b)。
14.图2是根据一些实施例的装置110的透视图。装置110可以包括壳体200。壳体200可以由多种材料形成，包括但不限于：塑料、金属和玻璃。在所示实施例中，壳体200是被配置为包括或包含一个或多个光源205的照明器壳体。光源205被配置为向区域115提供照明。光源205可以是但不限于：白炽灯、荧光灯、卤素灯、金属卤化物灯、有机发光二极管(oled)和发光二极管(led)。
15.装置110还可以包括一个或多个输入/输出(i/o)设备，诸如但不限于：相机210和/或麦克风215。相机210被配置为捕捉区域115的一个或多个图像。在一些实施例中，相机210包括根据装置110的间距和/或安装高度配置的镜头设定(例如，经由固定式的镜头或电子设置式的镜头)，以便充分捕捉区域115。例如，相机210可以是窄镜头相机或广角相机。例如，相机210可以使用数字变焦技术和/或数字优化技术(诸如但不限于数字聚焦技术)。在一些实施例中，相机210被配置为在各种光照条件下捕捉区域115。在一些实施例中，相机210可以是被配置为捕捉反射和/或辐射的、可见和不可见的光谱的相机。在一些实施例中，相机210被配置为检测热辐射。麦克风215被配置为感测区域115的一个或多个声音特征。在一些实施例中，壳体200被配置为被安装在对应于区域115的室内空间中的天花板上(例如，以与照明器装置基本类似的方式)。在其它实施例中，壳体200被配置为安装在室外环境中(例如，与以下配合使用：室外道路照明、室外停车场照明、停车库照明、路径照明、商业室内照明和工业室内照明)。在一些实施例中，装置110还包括：具有电子处理器和存储器的控制器；和被配置为提供装置110与主计算机105之间的通信的输入/输出(i/o)设备。在一些实施例中，i/o设备可以是与光源205的壳体分离的壳体。在一些实施例中，装置110可能不包括光源205。
16.在一些实施例中，i/o设备还包括声音换能器，诸如但不限于扬声器217。在这样的实施例中，扬声器217可以输出来自主计算机105的数据。在其它实施例中，i/o设备还包括：水分传感器、全球定位系统(gps)、人-机界面(hmi)、温度传感器(例如热电偶)、空气传感器(例如o2传感器、臭氧传感器等)、加速度计、陀螺仪、磁力计、湿度传感器、气压计、光传感器、紫外光传感器、空气质量传感器、占用传感器、风速计、lidar/飞行时间传感器、微波传感器、超声传感器、射频(rf)传感器、表面声波(swa)传感器和/或雷达传感器。
17.在一些实施例中，一个或多个i/o设备在被激活之前可以处于休眠状态。例如，一个或多个i/o设备可以经由手动激活(例如，经由用户)和/或经由来自另一i/o设备的输入而被激活。
18.在一些实施例中，一个或多个i/o设备(包括相机210和/或麦克风215)可以结合部分或完整的遮掩技术。例如，部分或完整的遮掩技术可以包括掩盖技术，以用于遮掩位于一个或多个区域115中的一个或多个个体的身份。在这样的实施例中，可以基于一个或多个个体的活动来执行一个或多个个体的揭露。另外地，在一些实施例中，部分或完整的遮掩技术可以基于用户设定的配置和/或策略设置。
19.在一些实施例中，装置110还包括电源。电源被配置为提供电力给一个或多个光源205和i/o设备(包括但不限于相机210和/或麦克风215)。在一些实施例中，i/o设备从电源寄生地(例如，感应方式和/或经由导线方式)接收电力。在一些实施例中，光源205是led，其从led驱动器接收电力。在这样的实施例中，光源205和i/o设备经由led驱动器接收电力。在
其它实施例中，电源可以包括能量存储设备(例如，电池、一个或多个电容器等)和充电设备。在这样的实施例中，充电设备从电源接收电力并对能量存储设备充电。i/o设备可以从能量存储设备接收电力。在又另一实施例中，i/o设备可以经由以太网供电接收电力。在这样的实施例中，i/o设备可以经由以太网与主计算机105通信。在又另一实施例中，i/o设备经由独立电源接收电力，诸如但不限于，i/o设备经由与高压电源分离的低压电源接收低压电力。
20.图3是根据一些实施例的主计算机105的框图。主计算机105除了其它方面外可以包括控制器300，其电耦合和/或通信耦合到输入/输出(i/o)接口305和用户接口310。
21.在一些实施中，控制器300包括多个电气和电子部件，其向控制器300和/或系统100内的部件和模块提供电力、操作控制以及保护。例如，控制器300除了其它方面外，包括电子处理器315(例如，微处理器或另外合适的可编程设备)和存储器320。存储器320包括例如程序存储区域和数据存储区域。程序存储区域和数据存储区域可以包括不同类型存储器的组合，诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)。可以使用各种非暂时性计算机可读介质，例如磁、光、物理或电子存储器。电子处理器315被通信耦合到存储器320，并且执行存储在存储器320中的或存储在另一非暂时性计算机可读介质(诸如另一存储器或磁盘)上的软件指令。软件可以包括一个或多个应用、程序数据、筛选器、规则、一个或多个程序模块、和其它可执行指令。
22.i/o接口305可以被配置为例如，通过网络325在主计算机105与一个或多个外部设备之间进行输入数据和输出数据。网络325可以例如是广域网(wan)(例如，基于tcp/ip的网络、蜂窝网络，诸如例如全球移动通信系统(gsm)网络、通用分组无线业务(gprs)网络、码分多址(cdma)网络、演进-数据优化(ev-do)网络、增强型数据速率gsm演进(edge)网络、3gsm网络、4gsm网络、5g网络、数字增强型无绳电信(dect)网络、数字amps(is-136/tdma)网络、或集成数字增强型(iden)网络等)。在其它实施例中，网络例如是采用诸如wi-fi、蓝牙、zigbee等各种通信协议中的任何一种的局域网(lan)、邻域网(nan)、家庭区域网(han)或个人区域网(pan)。
23.用户接口310可以被配置为向用户输出信息和/或从用户接收信息。在一些实施例中，用户接口310包括显示器(例如主显示器、从显示器等)、指示器(例如发光二极管(led))和/或输入设备(例如，触摸屏显示器、多个旋钮、拨号盘、开关、按钮等)。显示器可以例如是液晶显示器(“lcd”)、发光二极管(“led”)显示器、有机led(“oled”)显示器、电致发光显示器(“eld”)、表面传导电子发射显示器(“sed”)、场发射显示器(“fed”)、薄膜晶体管(“tft”)lcd等。虽然用户接口310示出为被包括在主计算机105中或与主计算机105一起，但是在其它实施例中，用户接口310可以被包括在一个或多个装置110中或是其中的一部分。
24.在一般操作中，主计算机105从一个或多个装置110接收信息(例如，通过i/o接口305和网络325)。在一些实施例中，主计算机105经由相机210接收图像/视频数据，和/或经由麦克风215接收声音数据。主计算机105处理信息，并且经由用户接口310将信息输出给用户。在一些实施例中，主计算机105将信息输出给其它系统(例如，其它主计算机、主服务器、外部计算机、平板电脑、智能手机等)。在一些实施例中，主计算机105经由短信息服务(sms)和/或推送通知来输出信息。
25.在一些实施例中，系统100包括一个或多个警报接口312。在一些实施例中，警报接
口312定位成邻近装置110并与其通信。例如，警报接口312可以位于由装置110监视的区域115内。
26.警报接口312可以被配置为接收用户输入并且向主计算机105报警(例如经由装置110)。在一些实施例中，在接收到警报时，主计算机105将向第二用户(例如，监控主计算机105的用户)提供警报接口312已经被激活。在其它实施例中，在接收到警报时，主计算机105可以向外部机构报警(例如保安、警察等)。在又其它实施例中，在接收到警报时，主计算机105可以记录来自所接收到警报的区域115的图像/视频数据和声音数据，并且将其存储在存储器320中(例如，经由装置110)。在这样的实施例中，主计算机可以标记该记录以警告用户该事件被记录。
27.警报接口312可以被配置为输出从主计算机105接收到的警报。例如，警报接口312可以将警报(例如听觉警报和/或视觉警报)输出给邻近装置110的一个或多个个体。在一些实施例中，警报可以是无声警报，其被配置为在警示其他人的情况下向邻近装置110的一个或多个特定个体发出警报。
28.在操作中，一个或多个i/o设备被配置为感测或确定区域115的一个或多个特征。然后，i/o设备可以被配置为输出一个或多个特征以作为对应于一个或多个区域115的数据集。例如，第一装置110a可以输出对应于第一区域115a(或第一区域115a的一个或多个特征)的第一数据集，而第二装置110b可以输出对应于第二区域115b(或第二区域115b的一个或多个特征)的第二数据集。在一些实施例中，主计算机105接收第一和第二数据集，并且基于第一和第二数据集来形成第三数据集。在一些实施例中，第三数据集是第一和第二数据集的组合。在这样的实施例中，该组合可以在算法上进行插值。例如，第三数据集可以基于对象(或个体)的位置来进行插值。在这样的示例中，第一区域115a和第二区域115b之外的区域可以存在，该区域没有经由i/o设备而被监控。第一区域115a和第二区域115b之外的区域的一个或多个特征可以基于第一和第二数据集以及该区域的附加信息(例如几何信息)来进行插值。
29.返回到图1，如上所述，在一些实施例中，由装置110监视的区域115可以重叠，从而形成一个或多个重叠区域120(例如120a、120b)。在这样的实施例中，装置110可以将数据集(例如，视频/图像数据和/或声音数据)输出给主计算机105。在一些实施例中，装置110a输出对应于区域115a和重叠区域120a的数据集；装置110b输出对应于区域115b、重叠区域120a和重叠区域120b的数据集；并且装置110c输出对应于区域115c、重叠区域120b的数据集。在一些实施例中，可以通过移除对应于重叠区域的数据冗余来减少带宽。例如，在一些实施例中，装置110a输出对应于区域115a和重叠区域120a的数据集；装置110b输出对应于区域115b和重叠区域120b的数据集；并且装置110c输出对应于区域115c的数据集。
30.如图4a和4b所示，在操作的实施例中，主计算机105从一个或多个装置110的一个或多个相机210接收多个图像400a、400b。在这样的实施例中，每个图像400a、400b可以包括多个像素405a、405b。在一些实施例中，主计算机105可以仅接收每个图像中指示运动的像素。例如，示例性图像400a示出了在第一位置处的对象410(例如，一个人)，而示例性图像400b示出了在第二位置处的对象410。尽管每个图像400a、400b包括多个像素405，但是只有像素415a、415b可以指示运动。例如，像素415可以通过比较像素405a和405b来确定。静止的像素指示没有运动，然而具有变化(例如亮度级的变化)的像素可以指示运动。如上所述，在
一些实施例中，主计算机105可以仅接收指示运动的像素。这样的实施例可以减少对于将图像数据从一个或多个相机210传输到主计算机105所必需的带宽，从而提高传输速度。
31.在一些实施例中，主计算机105根据时间段来从i/o设备接收数据。例如，主计算机105可以根据预确定或可变的频率(例如，基于由系统100使用的可用带宽而是可变的，基于活动(例如快速运动、巨大噪声等)而是可变的等)，来从一个或多个i/o设备接收视频/图像数据。在一些实施例中，时间段可以基于对象410的运动速度。例如，当对象410的运动速度较慢时，则该时间段可以更长，而当对象410的运动速度加快时，则该时间段可以更短。在一些实施例中，在低带宽可用性期间，数据可以由一个或多个装置110缓存(例如在存储器中)，并且在带宽增加时被输出到主计算机105。
32.图5示出了根据一些实施例的表明对象410的运动轨迹505的图像500。运动轨迹505示出了对象410的运动。在一些实施例中，运动轨迹505对应于与减少的时间段相关联的一个或多个像素。在这样的实施例中，运动轨迹505在图像500内示出了对象基于任何活动的运动(例如，对象的运动速度高于阈值)。
33.图6示出了根据一些实施例的图像600。图像600是网格图像，其包括交织在一起的多个图像605(包括但不限于图像605a、605b、605c、605d)，以示出多个区域115(包括但不限于区域115a、115b、115c、115d)。在一些实施例中，主计算机105接收多个图像605，分析图像605并且将所分析的图像605网格化以形成图像600。在一些实施例中，主计算机105使用多路复用器来分析图像605并形成图像600。在一些实施例中，主计算机105使用算法来分析图像605并形成图像600。
34.如上所述，主计算机105还从一个或多个装置110接收声音数据(例如包括但不限于，对应于包括但不限于振幅、频率和波形的声音属性的声音数据)。如图6所示，主计算机105可以在图像600中显示声音的源头610(例如，第一源头610a和第二源头610b)。主计算机105可以基于所接收到的声音数据来进一步确定区域115和/或声音的源头610的一个或多个特征。在一些实施例中，主计算机105基于声音数据来确定声音的源头610在区域115中的一个或多个内的位置。在一些实施例中，主计算机105可以基于声音的源头610的振幅和/或方向来确定位置。例如，较大的振幅可能意味着声音的源头610更靠近麦克风215，而较低的振幅可能意味着声音的源头610更远离装置110的麦克风215。
35.在一些实施例中，主计算机105基于从装置110接收到的数据，来确定与数据源相关联的事件类型。例如，关于图6，主计算机105基于声音数据来确定与一个或多个区域115内的声音的源头610相关联的声音类型。例如，主计算机105可以基于声音数据来确定声音的源头610是落在地上的教科书还是枪支。在一些实施例中，主计算机105基于声音波形的分析来确定声音的类型。
36.在一些实施例中，主计算机105以与从一个或多个相机210接收到的图像/视频数据上述的类似方式，从一个或多个麦克风215接收声音数据。例如，可以经由单个装置110输出复制的声音数据，诸如在重叠区域120内产生的声音数据。
37.在一些实施例中，主计算机105使用机器学习。在这样的实施例中，主计算机可以使用机器学习以提高分析的准确度。例如，主计算机105可以使用机器学习，以提高对于由相机210和/或麦克风215感测到的一个或多个特征的分析的准确度。例如，主计算机105可以使用机器学习以不断提高对于所产生的声音的波形分析。机器学习可用于更好地确定所
产生的声音的类型。
38.在一些实施例中，主计算机105还可以与其它计算机和/或服务器通信(例如，经由i/o接口305和网络325)。在这样的实施例中，位于第一位置(例如第一学校、第一办公室等)处的主计算机105可以与位于第二位置(例如第二学校、第二办公室等)处的主计算机通信。可以执行这样的通信，以提高对于由位于第一和第二位置处的相机和/或麦克风感测到的一个或多个特征的分析的准确度。
39.系统100可以是独立的系统，和/或被集成到其它系统中或与其它系统通信。在一些实施例中，其它系统可以包括但不限于：安全系统、建筑物管理系统(例如，经由bacnet、modbus、lontalk nx、enocean、snmp等)、火警系统、基础设施(例如，经由iccp、ndp 3.0、uca 2.0、scada、ip等)。在一些实施例中，系统100可以使用应用程序编程接口(api)被集成到其它系统中或与其它系统通信。在一些实施例中，系统可以包括或使用诸如但不限于继电器、致动器和调光器的物理输出。
40.系统100可以被集成到照明控制系统中或与其进行通信，照明控制系统包括但不限于：无线照明控制系统、能量优化系统、存在感测系统、以人为本的生态系统、以及部件(例如tvss)故障警报。该系统还可以被集成到成像应用中或与其进行通信，成像应用例如，物体检测系统、交通监控系统、通用监视系统、红外热成像系统、停车泊位监控系统、车牌识别系统、以及车辆和行人计数系统。系统100还可以被集成到麦克风应用中或与其进行通信，麦克风应用例如，弹道检测系统、环境噪声级系统、人群检测系统、以及仪器故障检测系统。
41.系统100还可以被集成到外部传感器应用中或与其进行通信，外部传感器应用例如，积雪高度监控系统、雨水及下水道监控系统、下水道高度监控、以及废物管理资产监控系统。系统100还可以被集成到环境感测系统中或与其进行通信，环境感测系统例如，空气质量/化学监控系统。系统100还可以被集成到外设支持系统中或与其进行通信，外设支持系统例如，共享单车服务、车辆充电站、季节性、场地和热点电力。系统100还可以被集成到位置和路线寻找服务中或与其进行通信，位置和路线寻找服务诸如，ble资产跟踪/管理、位置和广告信标、数字标牌、路线寻找、营销、以及紧急呼叫按钮。系统100还可以集成到dras、bas/bms、设施平面图、工作订单管理系统、访问控制及安全系统、设施ami、第三方传感器、第三方无线系统、以及公共服务车辆中，或与上述其进行通信。
42.在一些实施例中，系统100被配置为接收手势控制(例如人类手势控制)和/或解译人类运动/活动。在这样的实施例中，系统100可以使用一个或多个监视装置110中的一个或多个相机210和/或一个或多个麦克风215。此外，在这样的实施例中，手势控制可用于控制/对准一个或多个相机210和/或光源205。手势还可以包括紧急手势(例如，人类快速挥动手臂和/或人类喊出“help”)。在一些实施例中，这类紧急手势可以在医院环境中使用来确定患者正需要帮助。在一些实施例中，系统100可以被配置为读取并且解译快速响应(qr)码。在一些实施例中，一个或多个麦克风215可以被配置为接收用于操作系统100的语音控制。
43.此外，系统100可以被配置为识别人类运动/活动。例如，系统100可以被配置为识别诸如但不限于拔出武器、打斗等攻击性的人类行为。此外，在一些实施例中，系统100可以被配置为识别例如但不限于武器的特定物体。
44.在一些实施例中，系统100可以经由外部设备(例如触摸屏、平板电脑、外部计算
机、智能手机等)来控制。在这样的实施例中，系统100可以由触摸屏输入来控制。另外，在这样的实施例中，系统100可以经由陀螺仪/加速度计输入来控制。例如，外部设备的位置和定向可用于启用/禁用一个或多个特征(例如，一个或多个光源205、一个或多个相机210、和/或一个或多个麦克风215)。
45.在一些实施例中，系统100可以被配置为感测/确定一个或多个人员和/或物体的存在。在这样的实施例中，系统100可以使用射频(rf)、蓝牙和/或wifi。基于对特定的人员和/或物体的检测，系统100可以控制各种房间设置。例如，在特定人员进入房间时，房间设置可以被控制到特定人员的优选设置(例如，加热、照明等)。
46.在一些实施例中，监视装置110可以是墙壁安装式的、杆架安装式的、悬吊安装式的、独立式的等，而不是天花板安装式的。
47.在另外的实施例中，系统100可以在园艺环境中使用。在这样的实施例中，系统可用于检测植物(例如草)的颜色，并且基于所检测到的颜色来控制灌溉和/或施肥系统。此外，系统100可以考虑各种其它因素，诸如但不限于：所感测到和/或推导出的环境的历史、实时和/或预测因素，诸如但不限于温度、湿度、风速、日光、气压等。
48.在这样的实施例中，系统100可以进一步被配置为经由一个或多个相机210(和/或颜色传感器)来检测植物的生长阶段。例如，系统100可以被确定为检测发芽阶段、一般生长阶段和/或开花阶段。然后，系统100可以基于一个或多个阶段来激活灌溉或施肥系统。还可以考虑关于所感测到或推导出的环境的历史、实时和/或预测因素，诸如但不限于温度、湿度、风速、日光、气压等。
49.实施例除了其它方面外，尤其提供了一种改进的监视系统。在下面的权利要求中阐述了本技术的各种特征以及优点。