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JP2005522164A - エネルギー管理システム及び方法 - Google Patents

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JP2005522164A
JP2005522164A JP2003581323A JP2003581323A JP2005522164A JP 2005522164 A JP2005522164 A JP 2005522164A JP 2003581323 A JP2003581323 A JP 2003581323A JP 2003581323 A JP2003581323 A JP 2003581323A JP 2005522164 A JP2005522164 A JP 2005522164A
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Abstract

供給ネットワーク（１．０２）から１又は２以上のサイト（１．０４）へのエネルギーの供給を管理するシステム及び方法であって、それぞれのサイトが前記供給ネットワークに連結された少なくとも１つの装置（１．０８）を有している。この少なくとも１つの装置は、制御可能にエネルギーを消費する。このシステムは、ノード（１．１０）及び制御システムを含む。このノードは、少なくとも１つの装置（１．１０６）に連結されて、システムを感知及び制御する。また、このノードは、少なくとも１つの装置（１．１０Ｃ）に連結されて、この装置に供給されるエネルギーを感知及び制御する。制御システム（１．１２）はこのノード及び前記供給ネットワークに連結されていて、この供給ネットワークの少なくとも１つの特性をノードに提供する。このノードは、この少なくとも１つの特性に応じて、この装置へのエネルギーの供給を制御する。

Description

発明の技術分野
本発明は概略的には必需品（ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ）の供給（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）に関し、より詳しくは、電気、天然ガス、蒸気、水、冷却水、温水、飲料水又は回収水のような必需品の供給及び利用を管理するためのシステム及び方法に関する。
発明の背景
以前より、ユーティリティ企業（ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ）は顧客に信頼できる電力資源を供給する優れた事業を営んできている。ユーティリティ企業は、そのため正確に消費需要を予測し、そして、その需用を満たすために利用可能な十分な発電資源を確保している。従来より、電力需要（ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ）は、毎年、暖房ピーク月及び冷房ピーク月に増加し、その結果、発電容量（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）を常に増やすことが求められている。ピーク期間需用を検討すると、需要の一部をピーク時からオフピーク時に移す方法があったならば、新たな発電資産の必要性の相当な量を削減できることは明白である。
電気事業の規制緩和により、停電、価格変動及び最終的に経済や我々の暮らしにどのような影響を与えるかについて、懸念が強まっている。
例えば、カリフォルニアでは最近大きなニュースになる出来事があり、これらの懸念を増大させている。カリフォルニアでは、電力需用を満たすための新たな発電施設が建設される予定がないのに、１０年来負荷が増加している。サンノゼにあるようなインターネットデータセンターは、６０，０００世帯の需要に匹敵する予想外の新たな電力を１日中２４時間必要としている。州指令の規制緩和行為は、主なユーティリティ企業にその発電資産の売却を余儀なくさせ、その結果、以前は自己発電していた電力（ｐｏｗｅｒ）を他社から買わなくてはならなくなった。
需要削減プログラム及びさらに高度な管理が、ピーク時の間の需要削減を支援するために提案されている。
現在、ユーティリティ企業はそれらの顧客に電力需要削減プログラムを提供している。これらのプログラムは、ユーティリティ企業が電力を安価に発生又は取得する時間帯に負荷を移す顧客に対して、報奨金を提供することにより、負荷をピーク時から移動させるように設計されている。時間帯レート（Ｔｉｍｅ ｏｆ ｄａｙ）は、この種のプログラムの一例である。
ユーティリティ企業が提供する他の種類のプログラムとしては、従来からの需要管理（ＤＳＭ）プログラムがある。この種のプログラムは、顧客が、ピークまたは非常時に顧客の家庭の主要負荷に対してユーティリティ企業の電力の中断を認めることに応じ、月々控除を提供するものである。
これらのプログラムはいずれも功を奏することが示されているが、それぞれ問題もある。時間帯レートプログラムは、顧客が理解しにくい。したがって、これらのプログラムは、顧客ベースの参加率は非常に低い。一方、ＤＳＭプログラムの参加率はかなり高い。しかしながら、ＤＳＭの部分的送電停止（ｌｏａｄ ｓｈｅｄｓ）はユーティリティ企業によってめったに行われない。そして、ユーティリティ企業が部分的送電停止を行う時には、結果としての電力遮断は顧客の快適性に影響を及ぼしやすく、それによって、多数の顧客がプログラムへの加入を止めることとなっている。加えて、現在のＤＳＭプログラムは、負荷管理に貢献する消費者も貢献しない消費者も差別化することができず、そして、登録者全員に奨励的な控除を与えている。
時間帯レート及びＤＳＭプログラムは有効ではあるものの、いずれも、利便性を損なっても顧客が満足するか、という領域では課題をかかえている。加えて、ユーティリティ企業はこの種のサービス（ｏｆｆｅｒｉｎｇｓ）ではほとんど収益がなく、したがって、より経済的に実行可能な新たな選択肢としての次世代に関心を寄せている。
サーモスタット、自動調温制御装置（ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｖｉｃｅｓ）及び環境制御システムが、設計、製造、設置され、長年使用されてきている。これらの機器は主に、サイト（ｓｉｔｅ）１.０４内部の温度を感知し、居住者の指定した設定に基づいて、暖房及び／又は空調システムを作動させ、居住者指定の快適性のレベルに基づいて快適性レベルを維持するように設計されている。これらの装置には設計上大きく分けて標準の単一制御装置、二重制御システムの２種類がある。
標準の単一制御装置は、暖房又は冷房のいずれかのシステムを選択する手段スイッチにより、暖房又は冷房システムを、そして、温度が居住者指定の設定ポイントより下がったり上がったりした場合に、暖房又は冷房して希望の温度を選択する温度設定機構（ｄｅｇｒｅｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を作動可能に設定できる。二重制御システムは、暖房システム及び冷房システムの両方に接続されていて、暖房システム作動用と、冷房システム作動用との２つの設定ポイントを備えている。このタイプの制御により、ユーザーは希望の最低温度を設定し、冬場にこの温度を下回ると、暖房システムが駆動されて温度を上げ、又、希望の最高温度を設定し、夏場にこの温度を上回ると、冷房システムが駆動されて温度を下げている。
このタイプの温度制御装置は、標準型の単一制御装置の場合のように、居住者が手動で暖房システムや冷房システムを選択しなければならない、といったことがない利便性があり、居住者が快適でいられる温度範囲を定めることができるものである。これらの２つの主要な設計のタイプをベースラインとして用いることにより、多くの変形タイプが長年にわたって開発されてきた。長年の間、これらの感知及び制御装置は、従来のバイメタルコントラクタ（ｂｉ‐ｍｅｔａｌ ｃｏｎｔｒａｃｔｏｒｓ）からより精巧なエレクトロニクス装置に移行し、暖房及び冷房両方に対して複数の設定ポイントでプログラムされる能力を内蔵するとともに、時間帯、曜日及び/又は、例えば、低、中、高および限界（ｃｒｉｔｉｃａｌ）といったようにして実施されている固定価格段階（ｆｉｘｅｄ ｃｏｓｔ ｔｉｅｒ）を示す、ユーティリティ企業からの外部生成の制御信号に基づいて、これらの異なる設定ポイントを起動（ａｃｔｉｖａｔｅ）する能力や、その場所の人の存在に基づいて、温度をあらかじめ設定した値に自動的に戻す赤外線作動センサ（ｉｎｆｒａ‐ｒｅｄ ｍｏｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒ）と連動する能力を有している。しかしながら、大部分の最終消費者は、これらの装置を監視し、追跡し、使用するための時間もなければ経験もなく、さらに／又はこれらの装置を監視し、追跡し、使用するためのデータにアクセスもしない。
本発明は、上述の問題の１つ又は２つ以上の解決を図る。
発明の要約
本発明の一局面では、システム及び方法は、供給ネットワーク（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）から１つ又は２つ以上のサイト（ｓｉｔｅｓ）へのエネルギーの供給（ｄｅｌｉｖｅｙ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ）を管理する。それぞれのサイトは、供給ネットワークに連結された少なくとも１つの装置（ｄｅｖｉｃｅ）を有している。この少なくとも１つの装置が、制御可能にエネルギーを消費する。このシステムは、ノード（ｎｏｄｅ）及び制御システムを含む。このノードは少なくとも１つの装置に連結されていて、この装置に供給されるエネルギーを感知（ｓｅｎｓｉｎｇ）し、制御する。制御システムは、供給ネットワークの少なくとも１つの特性（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）をこのノードに供給するために、ノードと供給ネットワークとに連結されている。このノードは、少なくとも１つの特性に応じて（ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）、この装置へのエネルギーの供給を制御する。
本発明の別の局面では、第１の時間帯（ｆｉｒｓｔ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ）からエネルギー需要（ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）をシフトする方法が提供される。この方法は、顧客（ｃｕｓｔｏｍｅｒ）によって操作される被制御装置のエネルギー使用を計測するステップと、第１の時間帯に被制御装置へのエネルギーを遮断（ｃｕｔｔｉｎｇ ｏｆｆ）するステップと、そして、この第１の時間帯、計測されたエネルギー使用及び既知のパワー需要（ｋｎｏｗｎ ｐｏｗｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）に応じて、実際のエネルギー削減量に基づいて顧客にリベートを提供する（ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｒｅｂａｔｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｕｓｔｏｍｅｒ）ステップと、を備えている。
本発明のさらに別の局面では、利用者との対話（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｗｉｔｈ ａ ｕｓｅｒ）を介して、暖房及び／又は冷房システムを制御するためのサーモスタット装置が提供される。暖房及び／又は冷房システムには、パワー供給ネットワーク（ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）を通してエネルギーが供給される。サーモスタットは、利用者からの入力を受け付けるためのコントロールパネルと、前記コントロールパネルに接続されて、利用者に情報を視覚的に表示するディスプレイと、を備えている。このサーモスタット装置は、供給されるエネルギーの特性を受け取り、この特性をディスプレイに表示するように適用される。
本発明の他の利点は、以下の詳細な説明を参照し、次の添付の図面と関連付けて考慮すれば、容易に又よりよく理解できるであろう。
図１Ａは、本発明の一実施の態様による、エネルギー管理システムのブロック図である。
図１Ｂは、図１Ａのエネルギー管理システムの一実施例の概略図である。
図１Ｃは、本発明の一実施の態様によるエネルギー供給管理プロセスの流れ図である。
図２Ａは、図１Ａのエネルギー管理システムで使用されるゲートウェイノードのブロック図である。
図２Ｂは、図１Ａのエネルギー管理システムで使用される計測ノードのブロック図である。
図２Ｃは、図１Ａのエネルギー管理システムで使用される制御ノードのブロック図である。
図２Ｄは、図１Ａのエネルギー管理システムで使われる負荷制御ノードのブロック図である。
図２Ｅは、図１Ａのエネルギーシステムを顧客サイトで実施する場合のブロック図である。
図３Ａは本発明の一実施の態様による高度なサーモスタット装置の図である。
図３Ｂは、図３Ａの高度なサーモスタット装置のブロック図である。
図３Ｃは、本発明の一実施の態様による典型的な経済性及び快適性制御戦略を示しているグラフである。 図３Ｄは、本発明の一実施の態様による典型的な経済性及び快適性制御戦略を示しているグラフである。 図３Ｅは、本発明の一実施の態様による典型的な経済性及び快適性制御戦略を示しているグラフである。 図３Ｆは、本発明の一実施の態様による典型的な経済性及び快適性制御戦略を示しているグラフである。 図３Ｇは、本発明の一実施の態様による典型的な経済性及び快適性制御戦略を示しているグラフである。
図４Ａは、本発明の一実施の態様による、顧客ＧＵＩの図である。
図４Ｂは、図４ＡのＧＵＩのコントロールパネルの図である。
図４Ｃは、図４ＡのＧＵＩの仮想サーモスタットの図である。
図４Ｄは、図４ＡのＧＵＩの居住モード画面の図である。
図４Ｅは、図４Ｄの居住モード画面の第２の図である。
図４Ｆは、図４ＤのＧＵＩの居住モード画面の第３の図である。
図４Ｇは、図４ＡのＧＵＩのサーモスタットスケジューリングカレンダーの図である。
図４Ｈは、図４ＡのＧＵＩのサーモスタットスケジューリングパネルの図である。
図４Ｉは、図４ＡのＧＵＩの日のタイプ選択ドロップダウンリストの図である。
図４Ｊは、図４ＡのＧＵＩの警告設定画面の図である、
図４Ｋは、図４ＡのＧＵＩのレポート画面の図である。
図４Ｌは、図４ＡのＧＵＩの温度日報ポップアップ画面の図である。
図４Ｍは、図４ＡのＧＵＩの電気日報ポップアップ画面の図である。
図４Ｎは、図４ＡのＧＵＩのデータ設定画面の図である。
図４Ｏは、図４ＡのＧＵＩのサーモスタットデータ画面の図である。
図４Ｐは、図４ＡのＧＵＩの暖房ドロップダウンリストの図である。
図４Ｑは、図４ＡのＧＵＩの冷房ドロップダウンリストの図である。
図４Ｒは、図４ＡのＧＵＩのプログラム加入画面の図である。
図５Ａは、本発明の一実施の態様による、ユーティリティ企業ＧＵＩの図である。
図５Ｂは、図５ＡのＧＵＩの即時供給画面の図である。
図５Ｃは、図５ＡのＧＵＩのプログラム利用可能容量ポップアップの図である。
図５Ｄは、図５ＡのＧＵＩの予定供給画面の図である。
図５Ｅは、図５ＡのＧＵＩの適正プログラム探索ダイアログの図である。
図５Ｆは、図５ＡのＧＵＩのプログラム要約テーブルの図である。
図５Ｇは、図５ＡのＧＵＩのプログラム定義画面の図である。
図５Ｈは、図５ＡのＧＵＩのレポート画面の図である。
図５Ｉは、図５Ｈのレポート画面の一部の図である。
発明の詳細な説明
１．エネルギー管理システム及び方法‐概要
図面及び作動を参照すると、本発明は概略的には、電気、天然ガス、スチーム、水、冷却水、温水、飲料水又は回収水等の必需品（ｃｏｍｍｏｄｉｔｙ）の供給（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）及び使用（ｕｓａｇｅ）を管理するためのシステム１．０２及び方法に関する。より詳しくは、システム１．０２は、エネルギー、例えば電気や天然ガスの供給及び使用を管理するために適用可能である。以下、電気の供給及び／又は使用の管理に焦点をあてて説明するが、本発明はこのような電気の供給及び／又は使用に限られるものではない。
一般に、システム１．０２によって、顧客サイト（ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｓｉｔｅ）（符号１．０４で示す）の少なくとも１人の顧客（又はユーザー）及び／又はユーティリティ企業（ｕｔｉｌｉｔｙ）（符号１．０６で示す）は、その顧客サイト１．０６に対して電気の供給又は使用を管理できる。ユーティリティ企業１．０６は、例えば発電装置（ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ）による発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）及び／又は顧客サイト１．０４への送電（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）を含むものとすることができる。
顧客サイト１．０４は、電気を使用する少なくとも１台の装置（ｄｅｖｉｃｅ）１．０８と、少なくとも１台のノード（ｎｏｄｅ）１．１０を有する。本実施の形態では、顧客サイト１．０４は３台の装置を有する：すなわち、被計測装置（ｍｅｔｅｒｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）１．０８Ａ、被制御装置（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）１．０８Ｂ及び被計測制御装置（ｍｅｔｅｒｅｄ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）１．０８Ｃ、である。装置１．０８それぞれが、１台の関連するノード１．１０を有することができる。
以下にさらに詳細に述べるように、この実施の形態では、４種類の異なるノード１．１０が用いられている。つまり、負荷計測ノード（ｌｏａｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｎｏｄｅ）１．１０Ａ、制御ノード（ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏｄｅ）１．１０Ｂ、負荷制御ノード（ｌｏａｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏｄｅ）１．１０Ｃ、及び、ゲートウエイノード（ｇａｔｅｗａｙ ｎｏｄｅ）１．１０Ｄ、である。
ゲートウエイノード１．１０Ｄは、ゲートウエイ１．１０Ｄと他の各々のノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ及び１．１０Ｃとの間、およびゲートウエイノード１．１０Ｄとユーティリティ企業制御システム（ｕｔｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ）１．１２との間の双方向通信を提供する。ここでは装置１．０８Ａ、１．０８Ｂ、１．０８Ｃそれぞれについて１台のみが示されているが、装置１．０８Ａ、１．０８Ｂ、１．０８Ｃそれぞれのタイプについて何台（ゼロを含む）の装置があってもよいことに注意されたい。
一般的に、負荷計測ノード１．１０Ａは、関連する被計測装置１．０８Ａに供給されている（ｂｅｉｎｇ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）瞬時電力（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｐｏｗｅｒ）（典型的には、ｋＷｈで）を測定する。負荷計測ノード１．１０Ａはまた、予め定められた時間帯（ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｉｍｅ）に、例えば１５分又は２０分ごとの、被計測装置１．０８Ａに供給された（ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）合計電力（ｔｏｔａｌ ｐｏｗｅｒ）も決定できる。供給される瞬時電力及び累積（ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ）した電力に関する情報は、ゲートウエイ制御ノード１．１０Ｄを介して、ユーティリティ企業１．０６に送られる。例えば、被計測装置１．０８Ａは、顧客サイト１．０４に供給される全ての電力を計測する電気メーターであってもよい。
制御ノード１．１０Ｂは、一般的に、被制御装置１．０８Ｂを制御するために用いられる。最も単純な形態では、制御ノード１．１０Ｂは、制御可能に、被制御装置１．０８Ｂへの電力の遮断（ｃｕｔ ｏｆｆ）及び供給を行うことができる。例えば、被制御装置１．０８Ｂが、プール（図示せず）をろ過するために用いられるプールポンプである場合、制御ノード１．１０Ｂは、単にプールポンプへの電源をオン・オフするだけのものかもしれない。あるいは、制御ノード１．１０Ｂは、被制御装置１．０８Ｂの特徴（ｆｅａｔｕｒｅｓ）に関する制御、例えば開始時刻、終了時刻、作動時間等の制御を行なうことができる。
負荷制御ノード１．１０Ｃは、一般的に、被制御計測装置１．０８Ｃに供給されている瞬時電力の測定及びその装置１．０８Ｃの制御の両方に用いられる。負荷制御ノード１．１０Ｃはまた、被計測制御装置１．０８Ｃに供給された、予め定められた時間、例えば１５分又は２０分ごとの合計電力を決定することもできる。
ノード１．１０は、そのパワー（ｐｏｗｅｒ ｕｓａｇｅ）使用を制御及び／又は測定したい、いかなる種類の装置１．０８にも利用できる。例えば、ノード１．１０は、顧客サイト１．０４全体、プールポンプ、冷暖房空調設備（ＨＶＡＣ ｓｙｓｔｅｍ）、温水器、また、冷蔵庫、食器洗浄機、温水浴槽、注水ポンプ及び井戸ポンプ（ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅｌｌ ｐｕｍｐｓ）、温泉、コーヒーメーカー等の電気製品（ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）、その他のエレクトロニクス装置（ｏｔｈｅｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、例えば、テレビ、ステレオ等と関連付けられる（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ）。
装置１．０８に使われるノード１．１０のタイプは、その装置と、その装置のパワー使用を計測したいのか、その装置を制御したいのか、あるいはその両方を行いたいのか、とに依存している。本発明の一局面では、ノード１．１０は装置１．０８から分離できる。例えば、それぞれの装置１．０８において、顧客サイト１．０４全体のエネルギー使用を測定することが、望ましいかもしれない。したがって、負荷計測ノード１．１０Ａは、そのサイトの電気メーターと関連付けられていてもよい。
ノード１．１０は、対応する装置１．０８と一体であっても、分離されていてもいい。例えば、負荷計測ノード１．１０Ａは、電気メーターに（後から取り付ける目的で）連結される分離した装置であってもよい。あるいは、ノード１．０８は装置１．１０と一体に設計され、製造されることができる。
顧客は、ユーザーインターフェース１．１４（下記参照）を介してシステム１．０２にアクセスし、制御できる。ユーザーインターフェース１．１４は、サーモスタット（下記参照）等の別の装置に組み込むことができる。さらに、顧客は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、その他の適当な装置のような外部装置を介して、システム１．０２にアクセスできる。このような装置は、インターネット、ワイヤレスデータネットワーク又は他の適切なシステムを介してシステム１．０２に接続（ｌｉｎｋｅｄ）できる。
システム１．０２はさらに、ユーティリティ企業インターフェース１．１６（下記参照）を介して、ユーティリティ企業１．０６でさらにアクセス及び制御されることができる。
本発明の一局面では、負荷計測ノード１．１０Ａ、制御ノード１．１０Ｂ及び負荷制御ノード１．１０Ｃは、ゲートウエイノード１．１０Ｄと通信する。本発明の別の局面においては、負荷計測ノード１．１０Ａ、制御ノード１．１０Ｂ、負荷制御ノード１．１０Ｃ及びゲートウエイノード１．１０Ｄは、全て互いに通信できる。一実施の態様において、ノード１．１０はネットワーク１．１８によって相互接続されている。ネットワーク１．１８は、イーサネット（登録商標）ネットワークのような有線ネットワークでも、無線ネットワークでもよい。
システム１．０２の典型的な実施の形態が図１Ｂに示されている。この実施の形態においては、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、「常時接続（ａｌｗａｙｓ ｏｎ）」の、保護された有線又は無線ネットワーク１．２０を介し、ケーブルモデム、ＤＳＬモデム又は他の適切な手段（図示せず）によって、ユーティリティ企業制御システム１．１２と通信する。ユーティリティ企業制御システム１．１２は、バック‐エンドサーバー１．２２（下記参照）に格納され、バック‐エンドサーバー１．２２で実行されるソフトウェアによって、実施される。
本発明の一局面では、ユーティリティ企業制御システム１．１２及びバック‐エンドサーバー１．２２は、第三者、すなわちサービス提供者（ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｒ）１．２４により供給（ｐｒｏｖｉｄｅｄ）及び／又は提供（ｓｅｒｖｉｃｅｄ）及び／又は保守される。
ユーティリティ企業制御システム１．１２に対するアクセスは、仮想専用ネットワーク（ＶＰＮ）等の安全なネットワーク１．２６を介して、ユーティリティ企業１．０６に提供できる。
システム１．０２に対する遠隔アクセス（ｒｅｍｏｔｅ ａｃｃｅｓｓ）は、インターネット１．２８を介し、バック‐エンドサーバー１．２２を通じて、顧客に提供されることができる。
一実施の形態では、顧客サイト１．０４は、電気メーターとして示されている被計測装置１．３０Ａと、プールポンプ（プールの図で示されている）として示された被制御装置１．３０Ｂと、温水器として示されている被計測制御装置１．３０Ｃと、を備えている。しかしながら、どの特定のサイトも、それぞれのタイプの装置を含まないでおくこと、あるいは１台又は２台以上含むことができることに注意されたい。この実施の形態では、システム１．０２はまた、高度なサーモスタット装置（ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ ｄｅｖｉｃｅ）１．３０Ｄも含んでいる。各々の装置１．３０Ａ、１．３０Ｂ、１．３０Ｃ及び１．３０Ｄは、ゲートウエイノード又はゲートウエイ１．１０Ｄと通信する。
下記でより十分に述べるように、顧客はシステム１．０２にアクセスし、ユーザーインターフェース１．１４を介してノード１．１０及び／又は装置１．０８を監視し、制御できる。
ユーティリティ企業１．０６はまた、ノード１．１０及び／又は装置１．０８を制御することによって、電気の使用を監視及び制御できる。より詳しくは、ユーティリティ企業１．０８は、ピーク時の間、エネルギー需要を軽減するか又は削減するように設計されている１つ又は２つ以上のパワーサプライプログラム（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍ）（以下、ＰＳＰ、プログラム又はプログラムズ）を定義し、修正し、実行し及び取り決める（ｅｎｇａｇｅ）ことができる。プログラムは強制式でも任意式でも構わない。ユーザーインターフェース１．１４を介して、ユーザーが１つ又は２つ以上の任意式のプログラムの申し込みやそれへの加入ができてもよい。プログラムは、時間帯（ｔｉｍｅ ｏｆ ｄａｙ）等の、予め定められた状況が起こった時に自動的に実行されてもいいし、電気需要の要求があった時に、ユーティリティ企業１．０６により開始（ｅｎｇａｇｅ）させられてもよい。
例えば、プログラムは、自動的に任意の（ｄｉｓｃｒｅｔｉｏｎａｒｙ）住宅負荷をピーク需要期間からシフトし、ＫＷＨリベート（ＫＷＨ ｒｅｂａｔｅｓ）に加入している顧客に、その顧客の実際の貢献（測定され確認されている）に基づいて、クレジット（ｃｒｅｄｉｔ）を与える。また、ある実施の形態では、リベートはシフトされた期間の燃料又は電気の料金に直接関連している。このプログラムは、様々なＫＷＨのコスト要素なしに（ｖａｒｉａｂｌｅ ＫＷＨ ｃｏｓｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）、時間帯レートがもたらすように設計されているものと同じ結果をもたらす。需要のシフトに対するリベートは、ピーク期間のより高いレートに対して、顧客に刺激を与える。さらに、このプログラムは、固定のリベートではなく、顧客の実際の貢献に基づいて、様々なリベートを提供する。
図１Ｃを参照すると、本発明の一実施の形態では、第１の時間帯からエネルギー要求をシフトする方法が提供される。この方法は、顧客が操作する装置１．０８のエネルギー使用量（ｅｎｅｒｇｙ ｕｓａｇｅ）を計測するステップ（第１のステップ１．３２Ａ）を含む。装置１．０８は、既知のパワー定格（ｋｎｏｗｎ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｎｇ）を有する。第２のステップ１．３２Ｂで、装置１．０８へのエネルギーを第１の時間帯に遮断（ｃｕｔ ｏｆｆ）する。第３のステップ１．３２Ｃで、第１の時間帯、測定されたエネルギー使用及び既知のパワー需要（ｋｎｏｗｎ ｐｏｗｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）に応じて、実際のエネルギーの節約（削減）に基づいて顧客にリベートを提供する。
例えば、図１Ｂに戻るが、プログラムは、所定の顧客の集合（ｇｉｖｅｎ ｓｅｔ ｏｆ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ）、例えばある地域の顧客の集合に対するプールポンプ全てを含むように定義（ｄｅｆｉｎｅｄ）できる。プログラムはさらに、プールポンプを１日の所定の時間帯に作動させないように定義できる。プールポンプを有する顧客は、プログラムに加入又は申し込みができる。顧客のプールポンプのパワー定格は、既知でなくてはならず、システム１．０２内に記憶されている。負荷制御ノード１．１０Ｃは、プールポンプと一体型であるか、又はプールポンプに連結された分離型のものである。負荷制御ノード１．１０Ｃは、ユーティリティ企業制御システム１．１２から信号を受信して、第１の時間帯（ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）、プールポンプを使用できないようにする。負荷制御ノード１．１０Ｃは、さらに第１の時間帯にプールポンプのエネルギー使用（ｅｎｅｒｇｙ ｕｓａｇｅ）を測定して、プールポンプが稼動していないことを確認する。
別のプログラムはまた、温度ランピング（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｍｐｉｎｇ）を用い、ヒートストリップ（ｈｅａｔ ｓｔｒｉｐｓ）及びコンプレッサ（下記参照）の第２ステージの使用を制限して、サーモスタットの設定ポイントを調整することによりＨＶＡＣシステムの、負荷を和らげる制御（ｐｅｒｆｏｒｍ ｓｏｆｔ ｌｏａｄ ｃｏｎｔｒｏｌ）（快適さレベルの制御）も実行できる。
本発明の一局面では、システム１．０２は、パワープラント（ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ）のように作動するよう設計されていて、ピーク負荷（ｐｅａｋ ｌｏａｄｓ）をシフトするために、営業日（ウィークデイ）は毎日、提供（ｄｉｓｐａｔｃｈｅｄ）されるが、週末又は休日には作動しないようになっている。さらに、プログラムの関与により節約されたエネルギーは、パワープラントの容量と同じ態様の容量とみなすことができる。
本発明の一局面では、システム１．０２は、要望どおりに、所定の主体（ｅｎｔｉｔｙ）又は顧客の実際のインターバルデータ（ａｃｔｕａｌ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｄａｔａ）及びその主体の各装置１．０８あるいはその部分集合（ｓｕｂｓｅｔｓ）の実際のインターバルデータを記録する。主体がホームである場合には、例えば、実際のエネルギーインターバルデータ（ａｃｔｕａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｄａｔａ）は、各電気等製品（ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）及び／又は選択された電気等製品に対して集めることができる。ゲートウエイノード１．１０Ｄと、他のノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃとの間の通信は、マイクロ波、赤外線、無線周波（ＲＦ）又は他の無線通信方法を含む、有線又は無線手段を介して行なうことができる。実際のインターバルデータは、顧客のリベートを計算するための基礎とすることができる。ゲートウエイノード１．１０Ｄはさらに、それが通信するエネルギー装置（ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｖｉｃｅ）の状態と保守に関する情報を集めることができる。したがって、ゲートウエイノード１．１０Ｄ及び他のノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、 １．１０Ｃは、有線又は無線通信チャネルに基づいて通信する能力を備えることができる。さらに、通信は双方向性で行なうことができ、エンコードすることができる。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、さらに、少なくとも１台のサーバーと通信することができ、また、逆も可能である。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、したがって、プロセッサ及びイーサネット（登録商標）接続を含むことができる。サーバーに対する通信は、ケーブルモデム（ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅｍ）、ＤＳＬ（デジタル加入者回線）、電力線搬送モデム（ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｍｏｄｅｍ）又はその他の有線又は無線の双方向の保護された通信回線を介して行なうことができる。
また一実施の形態においては、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、価格設定及びスケジューリング情報を記憶するためのメモリ（下記参照）を含むことができる。例えば、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、１日につき、装置１．０８から９６の読み出し（ｎｉｎｅｔｙ‐ｓｉｘ ｒｅａｄｉｎｇｓ）が行われる場合、１５日分のデータを記憶できる。
リベートは、例えば使用全体に基づいて、提供できる。ある実施の形態では、履歴上、温水器が時間の１／３の間“オン”である場合（ｉｆ ａ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ ｉｓ “ｏｎ”ｆｏｒ １／３ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ， ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｌｙ）、顧客は、ピーク期間（ｐｅａｋ ｉｎｔｅｒｖａｌ）全体で “オフ”であった温水器に基づいて（ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ ｂｅｉｎｇ “ｏｆｆ” ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｐｅａｋ ｉｎｔｅｒｖａｌ）、ノンピーク時の温水器の利用について、１／３リベートを受けることができる（ｇｅｔ ａ １／３ ｒｅｂａｔｅ ｆｏｒ ａ ｎｏｎ‐ｐｅａｋ ｐｅｒｉｏｄ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ ｕｓａｇｅ）。
システム１．０２はまた、所定の期間、例えば１か月についての予算目標を、顧客から受信するように構成できる。システム１．０２は、それから顧客の使用を監視し、所定の予算目標を所定期間に上回ったと判断された場合、顧客に電子メールその他の通知を送ることができる。
上記に説明し、さらに下記に詳述するが、システム１．０２はまた、高度なサーモスタット装置１．３０Ｄを含むことができる。システム１．０２は、現在の屋内の温度を感知（ｓｅｎｓｅ）する能力を備えることができ、少なくとも、湿度感知、外部温度、紫外線輝度、風向及び風速、相対湿度、湿球温度計、結露点及び地元天気予報データ、又は居住者快適性の計算及び維持に使用されるエンコード信号その他のアナログ又はデジタル入力を含むように高機能化することができる。その基本形態では、システム１．０２は屋内の気温を管理することができる。ダンパ及び新鮮な空気の取り入れダクト、静電フィルター、そしてイオン化装置と連動させて、適切な暖房、空気清浄、空調及び冷房設備の作動を制御することにより、任意の高度なシステム入力を用ながら、システム１．０２はまた、サイトの空気の質及び湿度を管理して、快適性及び屋内の空気の質を最大限に高めることができる。システム１．０２は、エネルギー価格指標及び快適性指標のユーザーが定めた最小値及び最大値に基づいて、最適温度、湿度及び空気の品質条件を維持するために、利用可能な環境調節資源の作動を管理できる。より高度な実行形態において、システム１．０２はまた、例えば、周囲の暖房のためには電気かガスか、のようなエネルギーのタイプを切替える能力を備えることができ、エネルギーブローカー（ｅｎｅｒｇｙ ｂｒｏｋｅｒ）のサービスが利用できる場合は、その地域を対象とするエネルギー供給者（ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｐｐｌｉｅｒ）の提示価格に基づいて、供給者を切り替える能力を備えることもできるであろう。
本発明の一局面においては、システム１．０２は２つの主要な要素をバランスさせる。第１に、システム１．０２は、居住者が定めた、少なくとも温度についての許容できる最小値及び最大値の範囲内の環境を維持し、湿度及び空気の質を操作するために発展させることができる。第２に、システム１．０２は、最適な環境条件を達成するために、少なくとも、ユーザーが定めた優先、価格ポイント（ｐｒｉｃｅ ｐｏｉｎｔｓ）及び履歴データ（そのデータの収集及び保持については後述する）に基づいて、これらの許容できるパラメーターを変化させることができる。顧客にフィードバックを提供するために、システム１．０２はまた、システム１．０２によって監視及び／又は制御される負荷のそれぞれに対し、時間に応じて用いられる（ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｉｍｅ）エネルギーユニット（ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔｓ）の数（ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ）を記録することもできる（ここで使われているエネルギーユニットは、例えば、キロワット時、ＢＴＵ、Ｔｈｅｒｍｓ、そして、ジュール（Ｊｕｌｅｓ）であるが、これらに限られるものではない）。そして、システム１．０２は、時間に応じた詳細な消費データの報告を返し、これらの詳細をまとめて、少なくとも、定められた期間に対する日毎の平均、月毎の合計を提供する機能を有する外に、期間毎に消費した各エネルギーユニット毎のコストを追跡し、月々の合計に加えて、ユーザーが定めた期間の詳細、平均及び日毎のコストを提供する機能を有する。システム１．０２により、日毎、週毎及び月毎のエネルギーに対する予算額を入力できる。システム１．０２は使用を監視し、これらの額を超えた場合には、視覚的及び音響的な警告を提供できる。それによって、システム設定を修正する機会を提供し、希望の経済的成果を達成する。システム１．０２は、その主要な機能を管理するために使用するのと同様の経済モデリング技術及び制御を用いている環境空気管理システムの主管理機能を超えて負荷を制御できてもよい。システム１．０２はまた、サイト１．０４の合計エネルギーユニット使用量（ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔ ｕｓａｇｅ）を管理、報告及び追跡し、通信チャネルを介してエネルギーユニット供給者（ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔ ｓｕｐｌｉｅｒｓ）と通信する。システム制御はサイト１．０４に配置され、一方、関与して使用されるエネルギーユニットのソース及びタイプをモデリング及び管理するためのプロセッサは、配布され（エネルギー・ブローカー、企業システムサービス事業者（ＥＳＰ‘ｓ）及びユーティリティ企業で）、サイト１．０４の実際の場所や、サイト１．０４からの距離に関係なく通信ネットワーク上で動く。
要約すると、下記に詳述するように、システム１．０２は多様な監視（モニタリング）及び制御項目をサポートし提供するが、この監視及び制御項目は、
−ホーム全体のインターバル測定（ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｅｔｅｒｉｎｇ）、
−ＨＶＡＣサーモスタット監視及び制御、
−他の主要負荷（ポンプ及び電気温水器等）の補助計測（ｓｕｂ‐ｍｅｔｅｒｉｎｇ）及び制御、そして、
−分散された生成資産（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｓｓｅｔｓ）の効果的な管理のためのネット計測、を含んでいる。
一実施の形態において、システム１．０２は、主要負荷、例えばトータル電気負荷、ＨＶＡＣシステム、温水器及び（あれば）プールポンプの監視及び制御を提供するように設計されている。別の実施の形態では、システム１．０２は、全てではないにしても、エネルギー、例えば電気やガスを必要とするほとんどの装置の監視を提供する。
システム１．０２は“常時オン”になっていて、ノード１．１０をユーティリティ企業制御システム１．０２に接続している。これによって、システム１．０２が非常に高いレベルでの負荷の監視及び管理を提供できるようになる。 “常時オン”の接続性によって、ユーティリティ企業１．０６が、顧客サイト１．０４で参加しているエンドユース装置１．０８それぞれから、どのくらいの負荷が利用できるかを正確に知ることができ、その負荷を集計して、サーキット（ｃｉｒｃｕｉｔ）、サブステーション（ｓｕｂ ｓｔａｔｉｏｎ）、その他希望の組み合わせの合計をえることができる。ユーティリティ企業１．０６は、特定の負荷、又は地域を目標とすることができ、削減コマンドが開始されるときに、制御要求の検証を得ることによって、より精密に需要を管理できる。ユーティリティ企業１．０６は、詳細な負荷削減データを、顧客の貢献に応じたクレジットを顧客への請求に適用しているユーティリティ企業の事務管理請求プログラムに渡すことができる。
本発明の別の局面では、システム１．０２は、顧客サイト１．０４に設置された光起電力システム（図示せず）等の遠隔の生成容量（ｒｅｍｏｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ）を監視して、制御する能力を備えている。システムは、負荷制御による低減（ｌｏａｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を監視し確認できるように、遠隔の生成容量を監視、送出及び、確認できる。
本発明のさらに別の局面において、システム１．０２によって、ユーティリティ企業１．０６が付加的な電力供給に対する要求に応じることができる。例えば、ユーティリティ企業１．０６が、電力供給の増加を必要とするときに、ユーティリティ企業１．０６は、現在の容量（ｃｕｒｒｅｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙ）を調べ、即時供給要求（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｓｕｐｐｌｙ ｒｅｑｕｅｓｔ）で、容量の一部又は全部を要求することができる。システム１．０２を用いて、ユーティリティ企業１．０６は、指定された基準を満たす、例えば、特定のプログラムに登録している１つ又は２つ以上の顧客サイト１．０４に、彼らの電力貢献（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を、システムの発電供給（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｕｐｐｌｙ）に提供するよう命令できる。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、システム１．０２を常に現在の需要情報を用いて利用可能なメッセージの形態で、更新する。プロファイルデータ（ｐｒｏｆｉｌｅ ｄａｔａ）とともに、その情報は、システムオペレータに必要な最適な供給を行えるように、示される。
本発明の一実施の形態において、ユーティリティ企業インターフェース１．１６及びユーザーインターフェース１．１４は、インターネットエクスプローラ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ）（ワシントン州、レドモンドのマイクロソフト社より入手可能）のようなウェブブラウザ（下記参照）を介して提供されることができる。
ユーティリティ企業インターフェース１．１６は、起動したときに、システム１．０２のパワーサプライプログラム（ＰＳＰ又はプログラム）を定義する能力を表示でき、かつ、プログラムに参加するサブステーション及びサーキットを選択的に適用できる。ユーティリティ企業インターフェース１．１６を介したシステム１．０２は、以下の能力を備えることができる。
システム１．０２によって、ユーティリティ企業１．０６でオペレータが特定のプログラムにあてはまる装置１．０８を選択的に割り当てることができる。１つ又は２つ以上のサブステーション及び／又はサーキット（ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を、プログラムに含めることができる。
システム１．０２は、追加の電気供給が必要なとき、即時供給要求（ＩＳＲ）を受信、又は、生成できる。即時供給要求には、開始時刻及び供給要求持続時間を含めることができる。
ユーティリティ企業インターフェース１．１６を使用して、オペレータはＩＳＲに応答して、１つ又は２つ以上のプログラムを起動する。１つ又は２つ以上のプログラムは、即時又は予定された将来の時間に起動することができる。プログラムを起動するために、ゲートウェイノード１．１０Ｄ又は影響のあるノード１．１０それぞれにプログラムスケジュールがダウンロードされる。一実施の形態において、プログラムスケジュールは、作動予定時間の前に、適当なゲートウエイノード１．１０Ｄ又は他のノード１．１０にダウンロードすることができる。
本発明の別の局面では、システム１．０２は、どの顧客が、実際にＰＳＰに参加しているか、そして、どれくらいの電力需要が、プログラム期間の間（ｆｏｒ ｔｈｅ ＰＲＯＧＲＡＭ ｐｅｒｉｏｄ）、ホームで削減されているか、を、追跡、記録、保存、計算等をすることができる。
ユーティリティ企業インターフェース１．１６はまた、既存のシステム１．０２から入手可能な現在の負荷生成を表示できる。例えば、送電変電所（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ）（ＴＳＳ）や配電変電所（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｉｏｎ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ）（ＤＳＳ）を含むユーティリティ企業の現在の送配電ネットワーク（ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）やサーキットの一覧が提供される。この一覧では、ネットワーク（ＴＳＳ、ＤＳＳ及びサーキット）の各々のブランチに対する識別情報を用いて、適切に注釈が付けられる。また、この一覧は、現在利用できるネットワークのブランチの集計された容量（ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ）を表示できる。この一覧はまた、プログラムがシステム１．０２のブランチで、現在起動しているかどうかを示すことができる。起動しているパワーサプライプログラムに対して、予定されている実行完了時間もまた、示すことができる。
システム１．０２はまた、常に容量と、供給ネットワーク（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）の現在の状況とを集計し、ユーティリティ企業インターフェース１．１６に、表示のために、更新された情報を提供する。
本発明のさらなる局面では、ユーティリティ企業インターフェース１．１６によって、オペレータは、ホームや個々の負荷のタイプのプロフィール（ｐｒｏｆｉｌｅｓ）を分析できる。このデータによって、ユーティリティ企業１．０６は、必要な需要削減を達成するために、どの負荷を削減すべきか評価することができる。システム１．０２は、負荷計測ノード１．１０Ａ及び／又は負荷制御ノード１．１０Ｃから受信した情報に基づいて、ホームの負荷のプロフィールを見積もる（ｃａｌｃｕｌａｔｅ）。これには、ＨＶＡＣプロファイリングを含めることができる。このデータを用いて、サイト負荷プロフィールデータは、送配電ネットワークトポロジ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏｐｏｌｏｇｙ）に関して集計される。
ネットワークトポロジの負荷プロフィール（ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｌｏａｄ ｐｒｏｆｉｌｅ）は、オペレータにスナップ写真として表示されることができる。オペレータはまた、指定された時間帯に、システム１．０２で利用できる負荷プロフィールをチェックすることができる。
コンフィギュレーションデータ（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ）は、システム１．０２から各々のゲートウエイノード１．１０Ｄにダウンロードされる。例えば、これは次の１つ又は２つ以上の場合に行われる：所定の時間に、ゲートウエイノード１．１０Ｄにより要求があったとき及び／又はプログラムの起動のような変更があったときに、である。
例えば、コンフィギュレーションデータには、限定はされないが、次のものを含めることができる。システムコンポーネント、スケジュール及びパワーサプライプログラムのための通信パラメータ。一実施の形態では、各々の装置１．０８は、ＭＡＣアドレス又はＲＦ論理アドレスのような、一意の識別子を有する。あるメッセージの対象の装置１．０８は、システム１．０２から受信するメッセージに含めることができる。
本発明の一局面では、ゲートウエイノード１．１０Ｄ又は他のノード１．１０への、またそれらからの通信は保護されている。例えば、通信 は、セキュア・ソケット・レイヤー（Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｏｃｋｅｔｓ Ｌａｙｅｒ）（ＳＳＬ）を使用して保護される。
本発明の別の局面では、システム１．０２が所定の間、ゲートウエイノード１．１０Ｄとの通信を失った場合、システム１．０２はサービスレポートを生成できる。
本発明の一局面では、被制御装置１．０８が、予め定められた範囲、すなわちリアルタイム要求範囲を超えることにより、貢献できる供給を変える状態を変更するときに（ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｓｔａｔｅ ｔｈａｔ ａｌｔｅｒｓ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔａｂｌｅ ｓｕｐｐｌｙ ｂｙ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ａ ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｒａｎｇｅ， ｉ．ｅ．， ａ ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ｄｅｍａｎｄ ｒａｎｇｅ）、ゲートウエイ１．１０Ｄは、メッセージを生成できる。システム１．０２は、送配電ネットワークすべてに対して目下利用可能な供給の現在高を維持し、これらの値をユーティリティ企業インターフェース１．１６で利用できるようにするためにこれらの最新情報を用いている。本発明の別の局面では、システムは、装置タイプ毎の使用履歴を作成し、装置タイプ毎の需要を計画及び予測することを目的としているプログラムを作成するために、時間に応じた消費率（ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ）の履歴を維持する。これらの値は、ユーティリティ企業インターフェース１．１６で利用できる。ある実施の形態において、システム１．０２は、予め定められた時間、例えば、３０分を経過したゲートウエイノード１．１０Ｄからの供給値は、無視できる。
システムはまた、負荷が変化するかどうかについて、予め定められた間隔で、例えば１５分毎に、ゲートウエイノード１．１０Ｄからメッセージを受信できる。これらのメッセージには、（ａ）プログラムで、１つの装置１．０８のために生成される需要、（ｂ）プログラムで、装置群１．０８（ｄｅｖｉｃｅｓ １．０８）のために生成される合計需要、を含めることができる。一実施の形態では、これらのメッセージは、また、ゲートウエイＩＤ、ユーティリティ企業ＩＤ文字列、時間/日付印、制御可能な装置１．０８それぞれの現在の消費パワー（ｐｏｗｅｒ ｄｒａｗ）及びホーム全体の需要を含むことができる。
ユーザーインターフェース１．１４を介して、顧客は豊富な一連の機能及び特徴にローカルでも、リモートでもアクセスできる。これらの機能及び特徴の一部又は全部は、サーモスタット１．３０Ｄ及び／又はインターネット１．２８によって（ウェブブラウザを介して）、アクセス可能であり得る。
ユーザーインターフェース１．１４を使用して、顧客は直接ホーム内の装置１．０８にアクセスし、制御できる。例えば、サーモスタット装置１．３０Ｄに関して、顧客は、現在の温度を見、現在の暖房又は冷房設定ポイントを見、暖房又は冷房設定ポイントを解除し（ｏｖｅｒｒｉｄｅ）、予定の暖房又は冷房設定ポイントを再開し、暖房／冷房／自動モードを見、暖房／冷房／自動モードを変更することができる。
電気メーター１．３０Ａに関して、顧客は現在の電気メーターの累積消費電力（ｋＷｈ）を見、現在の電気メーターの需要（ｋＷ）を見、メーターの履歴データを見る。
温水器１．３０Ｃのような被計測制御装置１．０８Ｃに関して、顧客は現在の装置の負荷状況（オン／オフデータ）を見、出力リレー（ｏｕｔｐｕｔ ｒｅｌａｙｓ）の状態（オン／オフ）を制御し、装置１．０８Ｃの削減条件を見て解除し、及び／又は装置１．０８Ｃの現在の需要及び消費データ（ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｄａｔａ）を見ることができる。
本発明の一局面において、ユーザーインターフェース１．１４はスケジューリング機能を含む。スケジューリング機能によって、顧客が、個人の好み（デフォルトの設定に優先する）にしたがって作動するように装置１．０８をカスタマイズすることができる。
一実施の形態では、以下のスケジューリング機能に、ユーザーインターフェース１．１４から、アクセスできる。
サーモスタットに関しては、顧客が毎日のスケジュールに用いるために、複数、例えば８つの居住モードを定義することができ、無制限の数の日のタイプ（ｄａｙ‐ｔｙｐｅｓ）を使用して毎日のスケジュールを定め、月々のカレンダーを利用して日のタイプを指定できる。
被制御計測装置１．０８Ｃに関して、顧客は、例えば、ランタイム作動（ｒｕｎ‐ｔｉｍｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）及び／又は希望の開始時刻を定めることができる。
ユーザーインターフェース１．１４を使用して、顧客は、自分のホーム及びホーム内の装置１．０８についての履歴情報を見るために、種々の報告を見たり、作成したりできる。例えば、利用可能なレポートは、以下を含むものもある。
−例えば、１５分毎の、温度及び設定ポイントを表示する温度日報（ｄａｉｌｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
−日々の最低温度、最高温度、及び平均温度（ｄａｉｌｙ ｌｏｗ， ｈｉｇｈ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を表示する温度月報（ｍｏｎｔｈｌｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
−時間毎の電気消費量及び、例えば１５分間隔の電気代を表示する、電気日報（ｄａｉｌｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
−日毎の最低エネルギー消費量、最高エネルギー消費量及び平均エネルギー消費量（ｌｏｗ，ｈｉｇｈ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を表示する電気月報（ｍｏｎｔｈｌｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
− 日毎の最低エネルギーコスト、最高エネルギーコスト及び平均エネルギーコスト（ｌｏｗ，ｈｉｇｈ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｓｔｓ）を表示する、コスト月報（ｍｏｎｔｈｌｙ ｃｏｓｔ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
−日毎のエネルギー消費量及びコストを表示する消費月報（ｍｏｎｔｈｌｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
−月毎のエネルギー消費量及びコストを表示する、消費量及びコストに関する年間レポート（ｙｅａｒｌｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｓｔ ｒｅｐｏｒｔｓ）。
本発明の別の局面において、顧客はまた、パワーサプライプログラムに関連した情報を見ることができる。例えば、顧客は、ユーティリティ企業１．０６により提供されるプログラムを詳述しているレポートを生成し、又は見ることができる。さらに、顧客は、加入することを選ぶプログラムを選択することができる。
ユーザーインターフェース１．１４を使用して、顧客は自分のアカウント及びホーム属性にアクセスすることができる。例えば、顧客が、自分のユーザープロフィールに関連したさまざまなパラメータを見て、修正できるようにしてもよい。このようなパラメータには、名前、住所、自宅、職場及び携帯電話の電話番号、電子メールのプライマリ及びセカンダリアドレス、パスワード（変更のみ）及びパスワードメモ、及び／又は予算基準、を含むことができる。さらに、顧客が、サーモスタット１．３０Ｄ及びＨＶＡＣシステムと関連するさまざまなパラメータを見て、変更できるようになっていてもよい。この種のパラメータには、サーモスタットの名称、暖房のタイプ及び段階（ｓｔａｇｅｓ）、冷房のタイプ及び段階、そして、安全、警告、暖房及び冷房限界、を含めることができる。
ユーザーインターフェース１．１４を使用して、顧客がまた、被計測制御装置に関連するさまざまなパラメータを見て、変更できてもよい。このようなパラメータには、例えば、装置名及び装置の説明を含めることができる。
ユーザーインターフェース１．１４を使用して、顧客はまた、自分のホームに関連するさまざまなパラメータを見て、変更することができてもよい。このようなパラメータには、年数と大きさ、構造特性、温水器容量とタイプ（ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｔｙｐｅ（ｓ））及びホーム内のエネルギーに関連する装備を含めることができる。
システム１．０２がプログラムを（自動的に、または、手動による起動を介して）作動する際、供給要求（ｓｕｐｐｌｙ ｒｅｑｕｅｓｔ）はブロードキャストにより行われる。供給要求には、削減ＩＤ（Ｃｕｒｔａｉｌｍｅｎｔ ＩＤ）、ユーティリティ企業ＩＤサブストリング（ｓｕｂ‐ｓｔｒｉｎｇ）、寄与することになっている装置の装置タイプ識別子、トランザクション識別子及び開始時刻及び持続時間を示す時間的要素、を含めることができる。一実施の形態では、供給要求は、全てのゲートウエイノード１．１０Ｄ及び他のノード１．１０に送信され、ゲートウエイ１．１０Ｄ及び他のノード１．１０の全てが要求を確実に受信するように、繰り返されてもよい。各々のゲートウエイ１．１０Ｄ及び他のノード１．１０は、要求を受信し、そして、開始時刻になると、供給要求トランザクションを開始する。
一実施の形態では、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、ホーム全体のメーター（需要及び消費）の読み取りを行い、リクエストを受信し参加している、との報告をシステム１．０２に返送する。この実施の形態では、システム１．０２が供給要求に対するレスポンスの全てを集めることができ、かつ、起動されたプログラムに関する、正確な分析と請求／クレジット情報を提供できるように、すべてのメッセージは削減ＩＤを含んでいる。
ゲートウェイノード１．１０及びその他のノード１．１０は、それから、指定された装置１．０８の制御を続行し、それらの処理に応じて、それぞれの装置１．０８の状況をシステム１．０２に返信する。
現在電力を消費している装置１．０８は、合計寄与ワット数（ｔｏｔａｌ ｗａｔｔｓ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ）を報告し、それから被制御装置１．０８Ｂ及び／又は被制御計測装置１．０８Ｃのリレーを開く（ｏｐｅｎ ｔｈｅ ｒｅｌａｙ）ようにする。被制御装置１．０８Ｂが使用されている場合には、関連電力定格（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｎｇ）が寄与電力値のために用いられる。被制御装置１．０８は、止められ、すなわち電力を遮断され、あるいは、あらかじめ定めたある状態に制御、例えば、暖房／冷房オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）がＨＶＡＣシステム（下記参照）に対して最大値に設定されるかもしれない。
現在電力を消費していない装置１．０８は、寄与ワット数ゼロと報告し、リレーを閉じたままにしておく。リレーが閉じられたままで、いったん装置１．０８が電力を消費し始めると、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、その需要を計測し、それからリレーを開いて、その寄与を測定して報告する。
一実施の形態では、装置１．０８の寄与（ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）は、プログラムを実行（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）する前のパワー消費率（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ）のプログラム期間分（ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ＰＲＯＧＲＡＭ）、すなわち削減されたエネルギー量に等しい。
装置１．０８がＨＶＡＣシステムである場合、設定ポイントを調整しても、システムが全く作動しない、ことは保証できない。ＨＶＡＣシステムが作動しないのならば、供給寄与メッセージ（ｓｕｐｐｌｙ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍｅｓｓａｇｅ）はゼロとして報告される。設定ポイントはオフセットされ、温度が監視される。温度が元の適当な暖房又は冷房設定ポイント（オフセット変更の前）を超えたら、ゲートウエイノード１．１０Ｄは貢献がどのくらいか、を示すことができる。これは、装置が削減なしで作動してきたことを表している。サーモスタット１．３０Ｄの設定ポイントを調整することによって、暖房又は冷房のために、より高い設定ポイントが確立されると、結果として、ＨＶＡＣシステムの実際の消費量は減少するはずである。サイト１．０４のための特定の設定ポイントに関しての実際の使用は、時間にわたって（ｏｖｅｒ ｔｉｍｅ）、知られ及び／又はサンプルされ、 そして、オフセットが計算され、必要に応じて、算出された削減が正しいことを裏付けるために、確認される。システム１．０２は、このように、全体的なエネルギー節約量を生じさせるために、ＨＶＡＣシステムのより短くより少ない運転サイクル（ｔｈｅ ｓｈｏｒｔｅｒ ａｎｄ ｌｅｓｓ ｆｒｅｑｕｅｎｔ ｃｙｃｌｉｎｇ）を測定できる。例えば、設定ポイント７２で５キロワット時を消費する装置が、設定ポイント７６で４．６キロワット時使用した場合、節約量は、毎時０．４キロワット時である。
供給要求期間（Ｓｕｐｐｌｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｐｅｒｉｏｄ）終了時には、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、装置１．０８を再び有効（ｒｅ‐ｅｎａｂｌｅ）にし、システム１．０２に終了メッセージをレポートする。この終了メッセージは、家全体の需要データ及び合計消費データを含む。サーモスタット又はサーモスタット装置に対して、リバースランプ（ｒｅｖｅｒｓｅ ｒａｍｐ）の開始（ｉｎｉｔｉａｔｅ）により、削減又は制御期間終了時に、要求がピークとなる可能性を減らすことができる。このリバースランプには、サーモスタット装置が組み込まれているモード（暖房又は冷房）によって、二次コンプレッサステージ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｓｔａｇｅｓ）に加えてヒートストリップ（ｈｅａｔ ｓｔｒｉｐｓ）の制約を含めることができる。
システム１．０２はまた、プログラムを中断するために供給要求キャンセルメッセージ（ｓｕｐｐｌｙ ｒｅｑｕｅｓｔ ｃａｎｃｅｌ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信できる。供給要求キャンセルメッセージの受信により、ゲートウェイノード１．１０Ｄは、時間が満了し、上述のとおり、必要なすべてのクリーンアップ、ラップアップ及び報告が行われたかのように機能する。
プログラムの間（ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ＰＲＯＧＲＡＭ）、各々の装置１．０８により寄与された個々の需要の報告に加えて、ゲートウエイノード１．１０Ｄはまた、プログラムによって全ての装置１．０８で生成された合計需要をシステム１．０２に送り出すことができる
本発明の別の局面では、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、ユーティリティ企業が生成した予定供給要求（ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ ｓｕｐｐｌｙ ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信できる。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、顧客サイト１．０４内でプログラムの管理に関与できる。例えば、ゲートウェイノード１．１０Ｄは、予定された作動に先立って、システム１．０２から予定されたプログラムを受け入れ、またはダウンロードすることができる。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、それから、影響を受ける装置１．０８を監視及び制御してプログラムを実行できる。
プログラムの間、ゲートウエイノード１．０８Ｄは、そのプログラムでそれぞれの装置１．０８により生じた電気需要を報告できる
ゲートウエイノード１．１０Ｄはまた、システムから居住者装置スケジュールを受け取ることもできる。装置スケジュールは、温水器、プールポンプ、温水浴槽及び温泉のような顧客装置１．０８に適用する。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、それから、顧客サイト内で装置スケジュールの管理に関与できる。装置スケジュールは、予定の作動に先立って、ゲートウエイノード１．１０Ｄにより受信できる。そして、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、ダウンロードされた装置スケジュール毎に、影響を受ける装置１．０８を監視及び制御できる。
本発明の別の局面では、ゲートウエイノード１．１０Ｄが所定の時間、システム１．０２との通信を失った場合、ゲートウェイノード１．１０Ｄは、装置１．０８（温水器、プールポンプ、温水浴槽及び温泉）を再び有効（ｒｅ‐ｅｎａｂｌｅ）にすることができる。ゲートウエイノードは、利用可能な複数日分、例えば３日分のスケジュールを有することができる点に注意すべきである。温水器は、作動モードに戻ることができるが、プールポンプ、温泉、温水浴槽及び汲み出し及び井戸ポンプはできない。これら後者の装置は、例えば、１日８時間のように、プログラムされたあるインターバルに基づいて、サイクル作動させなければならないかもしれない。くみ上げポンプのような他の装置１．０８は、単に「オン」をデフォルトに設定することはできない。さもないと、作動し始めて、止まらないからである。スケジュールを受信し、実行する能力は、ゲートウエイノード１．１０Ｄに限られない。システムの実行要求に基づいて、スケジュール、稼動サイクル数（ｃｙｃｌｅ ｒｕｎ ｔｉｍｅｓ）及び他の作動コマンド（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｍａｎｄｓ）は、制御ノード１．１０にダウンロードされ、制御ノード１．１０は、単独で、その個々のスケジュールを実行する。この能力により、万一、ゲートウェイノード１．１０Ｄがダウンしたり、ゲートウェイノード１．１０Ｄと制御ノード１．１０の間の通信が遮断（ｌｏｓｔ）された場合でも、サイト１．０４の通常の作動が確保されるように設計されている。
図３Ａを参照すると、一実施の形態のサーモスタット装置１．３０Ｄは、壁取り付け型装置であって、ディスプレイスクリーン３．０４及び複数の入力ボタン３．０６を備えたコントロールパネル３．０２を有している。この実施の形態では、入力ボタン３．０６は、システムボタン３．０６Ａ、ファンボタン３．０６Ｂ、居住ボタン３．０６Ｃ及び保留/再開ボタン３．０６Ｄを備えている。入力ボタン３．０６はさらに、第１の制御ボタン３．０６Ｅ及び第２の制御ボタン３．０６Ｆを備えている。
入力ボタンを使用して、顧客はＨＶＡＣシステム及びシステム１．０２の他の部分（下記参照）を制御できる。サーモスタット１．３０Ｄは、ゲートウエイノード１．１０Ｄ（上記参照）と通信し、ゲートウエイノード１．１０Ｄはサーモスタット１．３０Ｄの現在の温度及び設定値を問い合わせることができる。さらに、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、サーモスタット１．３０Ｄの暖房及び冷房設定値及びオフセット値を変更できる（下記参照）。
本発明の一局面では、サーモスタット１．３０Ｄが、そのリレー出力又は接点入力の状態が変更されたとき、ゲートウェイノード１．１０Ｄに知らせることができ、あるいは、ゲートウェイノード１．１０Ｄがこの状態に対してポーリングすることができる。この時、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、サーモスタット１．３０Ｄに問い合わせ、現在の温度及び対応する入力又は出力の状態をシステム１．０２に送信できる。
サーモスタット１．３０Ｄは、ゲートウエイノード１．１０Ｄとの通信が遮断されるとただちに代替モード（ｆａｌｌｂａｃｋ ｍｏｄｅ）で作動できる。通信が再開するときに、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、サーモスタット装置１．３０Ｄの状態を確認し、希望の機能性を回復できる。
サーモスタット１．３０Ｄで行われる全ての変更は、ゲートウエイノード１．１０Ｄに伝えられるか、または、サーモスタット１．３０に対するポーリングの間に受信されることができる。一実施の形態において、以下の機能は、サーモスタット装置１．３０Ｄから直接にアクセス可能である。
−現在の温度を見ること。
−現在の暖房又は冷房設定ポイントを見ること。
−暖房及び冷暖設定ポイントを無効にする。
−予定された暖房及び冷房設定ポイントを開始（再開）すること。
−暖房／冷房／自動モードを見ること。
−暖房／冷房／自動モードを変更すること。
−送風する／送風を止めること。
上記のように、負荷制御ノード１．１０Ｃは、１）接続された負荷のパワー消費量（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）及び瞬時の要求（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｄｅｍａｎｄ）を計測し、２）負荷を制御する２つの主要な機能を提供する。一実施の形態において、負荷制御ノード１．１０Ｃは、手段、例えば、接続された負荷を主電源に接続又は主電源から切り離す、１つ又は２つ以上の手段（下記参照）を含む。あるいは、負荷制御ノード１．１０Ｃをその機能を制御するための負荷コントローラに統合及び／又は連結することができる。
一 実施の形態において、負荷制御ノード１．１０Ｃは、供給要求コマンドをゲートウエイノード１．１０Ｄから受信したとき、負荷を切り離すことができ、供給要求キャンセルコマンドをゲートウエイノード１．１０Ｄから受信したとき、負荷を再接続できる。負荷制御ノード１．１０Ｃはさらに、ステータス要求コマンドをゲートウエイから受信したとき、ステータス情報、例えば負荷制御手段の状態を提供できる。
本発明の一局面では、負荷計測ノード１．１０Ａは、サイトの電気メーター１．３０Ａに連結されている。累積消費（ｋＷｈ）データを、負荷計測ノード１．１０Ａはあらかじめ定められた時間、例えば１５分間あるいは２０分間、タイムスタンプを付して蓄積し、予め定められた期間の時間分だけ、例えば１０日間までデータを記憶できる。
負荷計測ノード１．１０Ａは、ゲートウエイノード１．１０Ｄと通信する。ゲートウエイ１．１０Ｄは、メーター１．３０Ａに、現在の累積消費（ｋＷｈ）及び／又は「瞬時の（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ）」負荷計測（ｋＷ）について、要求して（ｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）、問い合わせることができる。「瞬時（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ）」は、メーターの能力によって決定される。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、１５分間隔のデータを問い合わせることができる。データ値は、タイムスタンプをつけて戻されることができる。
２．ノード
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄを特に参照すると、顧客サイト１．０４に設置される装置１．０８との対話（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）は、ノード１．１０である。ノード１．１０は、システム１．０２を、水源（ｗｅｌｌ ｈｅａｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）から最終消費ポイントまで、全ての供給チェーン（ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ）上に集中させる。ノード１．１０は、必要に応じて、供給及び要求バランス制御ロジック（ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｄｅｍａｎｄ ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｌｏｇｉｃ）を利用し、終点装置１．０８、終点装置のグループ及び供給チェーン全体の作動効率を改善するために、エネルギーを消費するそれぞれの装置１．０８に、供給チェーン全体と相互に通信する能力を与えるように設計されている。これは、供給システム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）の全体需要を管理しバランスをとれるように作動を変更する能力と連結された供給チェーン全体の現在の需要についての知識（ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）をそれぞれのエンドポイント（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ）に与えることにより達成される。この情報交換は、常時接続のブロードバンド、高速、ポイント・ツー・ポイント、ポイント・ツー・マルチポイント又はメッシュ回線網（ｍｅｓｈ ｎｅｔｗｏｒｋ）（上記参照）で達成される。
顧客サイト１．０４内のエネルギー消費装置１．０８は、様々なレベルの作動情報（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を有することができる。電気等器具（ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）その他のユーティリティー（ｕｔｉｌｉｔｙ）消費装置１．０８は、マイクロプロセッサ制御内蔵の優れたエネルギー効率を有する冷蔵ユニットから、センサ又はタイマを使用して作動状態を制御し、単純にオン／オフ状態で作動する、温水器及びプールポンプのような処理能力のない装置（ｄｕｍｂ ｄｅｖｉｃｅｓ）まで及ぶ。ノード１．１０は、各々の終端装置１．０８にまったく新しいレベルの情報（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を提供し、必要以上の機能や特徴で終点制御に負担をかけないように、本質的にモジュラー型に設計されている。
ノード１．１０は、既存の装置１．０８を改造して設計されてもよいが、装置１．０８の製造時に終点（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ）と完全に一体化されるように設計されていてもよい。
一実施の形態では、ゲートウエイノード１．１０Ｄの他に３種類のノード１．１０、すなわち、負荷計測ノード１．１０Ａ、制御ノード１．１０Ｂ及び負荷制御ノード１．１０Ｃが設けられている。それぞれのタイプのノード１．１０は、共通の基本機能を有するとともに、インターフェース、計測又は制御のモジュール（下記参照）等の付加的サブモジュール（ｓｕｂ ｍｏｄｕｌｅ）を有する。
ノード１．１０は、最も知的なエンドユース装置１．０８についてさえ、作動効率を上げるよう設計されているが、これは、それが接続されている「ユーティリティー（ｕｔｉｌｉｔｙ）」供給チェーンの全ての知識を与え、エンドユース装置１．０８がその与えられた機能をより効率的に、かつ、経済的に実行できるようにすることにより行われる。
図に示されているように、それぞれのノード１．１０は、ノードプロセッサ２．０２を含む。一実施の形態においては、ノードプロセッサ２．０２は、マイクロプロセッサである。ノード１．１０はまた、必要に応じて、プログラム及び他のデータを記憶するための、不揮発性メモリ（ｎｏｎ‐ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置２．０４を含む。それぞれのノード１．１０は、システム１．０２の他のコンポーネントと通信するための、双方向通信チャネル２．０６を含む。通信チャネル２．０６は、有線でも無線システムでもよいが、意図された装置と通信するために種々の適切な通信手段を用いることができる。例えば、双方向通信チャネル２．０６は、他のノード１．１０又はプログラミング装置２．０８と通信する手段を提供できる。プログラミング装置２．０８は、ノード１．１０の製造場所（ｓｉｔｅ）で、あるいはオンサイトで、ノード１．１０を構成し及び／又はプログラムするために用いてもよい。一実施の形態において、プログラミング装置２．０８は、通信ポート（図示せず）を介して、ノード１．１０に連結されている。双方向通信チャネル２．０６はまた、ゲートウエイノード１．１０Ｄ及び／又は他のノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃに通信を提供できる。ノード１．１０は、双方向通信チャネル２．０６によって、ネットワークに接続されることができる。ネットワークは、有線、無線又は混在型ネットワークのいずれであってもよい。
本発明の一局面において、ノード１．１０はシステム１．０２に、光起電力システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｓｙｓｔｅｍ）（図示せず）等のサイトに分配された生成資源（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）の作動を監視して、制御する能力を提供する。これにより、需要的及び経済的に好都合なとき、または、要求が供給を上回ってエネルギー不足をおこしたときに、システム１．０２が、オンサイト容量（ｏｎ ｓｉｔｅ ｃａｐａｃｉｔｙ）を送り出すことができる。システム１．０２は、装置１．０８にパワーを供給する（ｐｏｗｅｒ）のに使われることのある天然ガス又はプロパンのような、他のユーティリティ資源と関連させてこれを行うことができる。この能力は、直接又は間接的にシステム１．０２に接続された、複数の他の類似のノード１．１０又はその他の、制御、監視、設定又は管理ノードと通信するノード１．１０の能力によって、さらに強化される。このノード１．１０は、トータル需要、作動の経済性及びエンドユーズ装置を管理しながら、顧客サイト１．０４又は、例えば複数のサイトにまたがる複数のノード１．１０といったその他の制御範囲の作動統合性（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を維持する一連の独特な決定基準を用いて、個々のノード１．１０が共同でエネルギー管理プロセスを多くの装置１．０８の間で共有することを可能にする能力を有している。
本発明の別の局面では、システム１．０２により顧客サイト１．０４の外側で通信ができるようになり、個々のノード１．１０又は集団の複数のノード１．１０が他の制御ポイントと相互通信できるようになる。この他の制御ポイントには、ユーティリティ会社（ｕｔｉｌｉｔｙ ｃｏｍｐａｎｉｅｓ）、エネルギー供給者（ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｐｐｌｉｅｒｓ）、その他のサイト又はサイトの集団、同一の所有者のその他のサイト又は作動ポイント、エネルギー及びユーティリティブローカー、エネルギー及びユーティリティサービス提供者、独立系パワー及びユーティリティ生産者、配電変電所（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｕｂ ｓｔａｔｉｏｎｓ）、送電変電所（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｕｂ ｓｔａｔｉｏｎｓ）、ガス及び水の井戸の運営者（Ｇａｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ ｗｅｌｌ ｏｐｅｒａｔｏｒ）、及びその他の、サイト１．０４、終点装置又はユーティリティを提供するユーティリティ供給ネットワークに関連する制御、管理又はサービス機関の他のポイント、を含むが、これらに限られるものではない。
上述したように、それぞれのノード１．１０は、双方向通信チャネル２．０６を含む。そして、その双方向通信チャネル２．０６により、ノード１．１０は、システム１．０２内の他のポイントと相互に通信できる。この相互通信は、システム１．０２内の他のいかなるポイントとも行うことができ、関連する他のノード １．１０（ａｎｏｔｈｅｒ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｎｏｄｅ）、制御集約ポイント（ｃｏｎｔｒｏｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、顧客サイト１．０３と関連するエネルギー又はユーティリティポイントのような外部ポイント（ｏｕｔｓｉｄｅ ｐｏｉｎｔ）、又は制御設定、監視又は管理ポイントであり得るが、これに限るものではない。システム１．０２は、直接又は間接的に、複数のノード１．１０及び関連する供給、監視、設定及び管理ポイントと相互接続し、安全でユビキタスの通信チャネルを創出しエネルギー管理機能を実行するために必要な通信と同様に、ブロードキャスト、ポイントツーポイント、メッシュ回線網及びポイントツーマルチポイント通信ができる。データ通信が行われる複数の通信プロトコル及び物理的媒体のため、ノード１．１０は複数の双方向通信チャネルを有し、最適のメディア及びプロトコルを、希望の最終結果を達成するために、実行させることができる。
特に図２Ｂを参照すると、典型的な負荷計測ノード１．１０Ａが示されている。上述したように、負荷計測ノード１．１０Ａは、被計測装置１．０８Ａに送出されている瞬時電力（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｐｏｗｅｒ ｂｅｉｎｇ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）を計測し、また、予め定められた時間、例えば１５分又は２０分間に、被計測装置１．０８Ａに送出された合計電力を決定できる（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）。負荷計測ノード１．１０Ａは、計測モジュール２．１０を含み、この計測モジュール２．１０は、被計測装置１．０８Ａに送出される電力を測定するために被計測装置１．０８Ａに連結されている。この情報は、ゲートウエイノード１．１０Ｄを介して、双方向通信チャネル２．０６上で、ユーティリティ企業制御システム１．１２に中継（ｒｅｌａｙｅｄ）される。一実施の形態では、計測モジュール２．１０は、累積電力消費（ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）等の電力データを計算し記憶するのための計測プロセッサ及びメモリを含む。
一実施の形態では、計測モジュール２．１０は、関連装置１．０８に（または、関連装置１．０８から）送出（ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）される電力を計測するための、１つ又は２つ以上の変流器（ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ）等の手段を含む。
特に図２Ｃを参照すると、典型的な制御ノード１．１０Ｂが図に示されている。上述したように、制御ノード１．１０Ｂは、被制御装置１．０８を制御するために用いられる。図の実施の形態において、制御ノード１．１０Ｂは、被制御装置通信チャネル２．１２により、被制御装置１．０８Ｂに連結される。また、一実施の形態では、制御ノード１．１０は、被制御装置１．０８Ｂをエネルギー源（ｐｏｗｅｒ）に接続したり切り離したりするための１つ又は２つ以上のリレー（図示せず）を含む。また、別の実施の形態では、制御ノード１．１０は、被制御装置１．０８Ｂの内蔵制御と相互接続される。この実施の形態では、制御ノード１．１０Ｂは、被制御装置１．０８Ｂの作動を直接制御する。
特に図２Ｄを参照すると、典型的な負荷制御ノード１．１０Ｃが示されている。上述したように、負荷制御ノード１．１０Ｃは、負荷計測ノード１．１０Ａの計測機能及び制御ノード１．１０Ｂの両方を実行する。したがって、負荷制御ノード１．１０Ｃは、計測モジュール２．１０及び被制御装置通信チャネル２．１２の両方を含む。
上述したように、それぞれのノード１．１０は、最も単純な形態では、制御ロジックが存在し、それが実行される、プロセッサ２．２０及び記憶装置２．０４を含む。この制御ロジック、プロセッサ２．０２及びメモリ２．０４は、ノード１．１０に、被制御装置通信チャネル２．１２（制御ノード１．１０Ｂ及び負荷制御ノード１．１０Ｃの）及び双方向通信チャネル２．０６上の通信の管理とともに、独立型ポイント（ｓｔａｎｄ‐ａｌｏｎｅ ｐｏｉｎｔ）として、あるいは複数の他のノード１．１０位置（ｏｔｈｅｒ ｎｏｄｅｓ １．１０ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）と関係して、その関連負荷又は生成資源（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）の管理を行なうための必要な制御知能（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を提供する。
本発明の一局面では、ゲートウエイノード１．１０Ｄは中央制御ノード（ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏｄｅ）として作用する。そして、顧客サイト１．０４の他のノード１．１０との間に相互通信を提供する。
本発明の別の局面では、複数のノード１．１０は、単一の顧客サイト１．０４あるいは複数の顧客サイト１．０４に亘って配置されていてもよいが、特定の目的、例えば、定義された（ｄｅｆｉｎｅｄ）地域のすべてのプールポンプの制御、あるいは定義された地域の一プログラムにおけるすべてのプールポンプの制御のために、グループ化することができる。この複数のノード１．１０に対しては、１つのノードを、中央制御ノードとして選択することができる。この１つのノードは、ゲートウエイノード１．１０Ｄとすることができる。
本発明の一実施の形態では、プロセッサ２．０２及び制御ロジックは、ノード１．１０に、中央制御ノード又はゲートウエイノード１．１０Ｄから受信したコマンドに基づいて、顧客サイト１．０４内又は中央制御ノードの集団制御範囲（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｐｈｅｒｅ）内のいずれかで、その現在の作動状態がどうあるべきかを感知する能力を提供し、この制御状態に基づいて関連装置１．０８を管理する。それぞれのノード１．１０はまた、関連装置１．０８の状態、それらのエネルギー使用又は他のユーティリティ消費率（ｅｎｅｒｇｙ ｕｓａｇｅ ｏｒ ｏｔｈｅｒ ｕｔｉｌｉｔｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ）（測定モジュール２．１０からの測定に基づく）について、割り当てられた中央制御ノード１．１０に報告を返すことができる。
この構成の下で、アーキテクチャが深くても、希望の管理水準を達成するために、ノード１．１０は、システム１．０２内の中央マスター制御ポイント（ｃｅｎｔｒａｌ ｍａｓｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ）からエンドポイントの最下位レベルの制御まで、これらに限られるものではないが、ツリー型、ブランチ型又はスター型ネットワークを利用して、カスケード（ｃａｓｃａｄｅｄ）される。それぞれの制御の下位レベル（ｓｕｂ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ）は、制御パラメータ又はコマンドを、それに続く上位レベルのノード１．１０より受信し、それに接続された負荷を直接制御するか、又はそれより下位の（ｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｅ ｔｏ ｉｔ）ノード１．１０に、希望の制御又は管理状態を達成するよう命令を出す。指揮系統への制御機能のカスケーディング（ｃａｓｃａｄｉｎｇ）により、より上位レベルのノード１．１０は、より効果的に、中央処理装置からの複数の負荷を管理しているオートメーション制御システムに通常伴うスケーリングリミテーション（ｓｃａｌｉｎｇ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）に遭遇することなく、複数の装置１．０８を管理できる。その設計の性質によって、上述のようにカスケーディング制御ネットワーク（ｃａｓｃａｄｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）において作動するノード１．１０は、その構成が制限又は限定されず、動的に、１つの「グループ」から別のグループに移り、あるいは、異なる制御範囲（ｓｈｅｒｅｓ）及びアルゴリズムを受け入れるために、カスケード構造を上下に移動できる。このユニークなアーキテクチャによって、それぞれのノード１．１０が、カスタマイズされたプロセス制御プログラム及びデータ収集基準を有することができるが、これにより、その制御レベル及びその関連する負荷又は生成容量（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）との相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を管理制御プログラムの目的に合うように設計できる。
加えて、制御ノード又は負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃの制御下の負荷又は生成（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）ポイントが、それ自体の作動制御プロセッサ（図示せず）を有し、それが、被制御装置通信チャネル２．１２上でノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃと相互接続して、作動状態及び制御コマンドを提供し、診断及びテスト（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｅｓｔｓ）、作動状態（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｈｅａｌｔｈ） 及び性能データ（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄａｔａ）、及び警告条件を実行（ｒｕｎ）する場合は、プロセスはさらに強化される。直接利用又はネットワーク外のノードへの転送のために、システム１．０２に関連する制御、監視又は計測ノードあるいは他のノード１．１０にアクセス可能な被制御装置又は被制御計測装置１．０８Ｂ、１．０８Ｃからのデータは、データ転送手段が何であれ、データタイプ及び優先レベルに最も適している。
図２Ｃ及び２Ｄを参照すると、ポンプ、モータ又は典型的サーモスタット、バルブ又は制御リレー（ｒｅｌａｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）である加熱エレメントのような基本的な消費ポイントの作動を管理するために、制御ノード又は負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、マインズカプラ（ｍａｉｎｓ ｃｏｕｐｌｅｒ）２．１４を含むことができる。マインズカプラ２．１４は、制御ノード１．１０Ｂ又は負荷制御ノード１．１０Ｃが、負荷や生成容量を、最終装置１．０８Ｂ、１．０８Ｃによって使用又は生成される「ユーティリティ企業（ｕｔｉｌｉｔｙ）」生成物の主要ネットワーク（ｍａｉｎｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）や供給ネットワーク（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続したり切り離したりできるようにする。
本発明の他の実施の形態では、ノード制御ロジック又はプログラムが、中央制御ポイントからの特定の制御から独立してデータを受信し、処理でき、少なくとも、その関連する負荷又は生成容量の作動を監視し制御する。これは、ユーティリティ企業生成物の需要、ユーティリティ企業生成物のコスト、供給システムの過密レベル及び／又はそれに関連するコストに基づいて行なわれるが、これらに限るものではない。電気に関しては、最低でも、需要、使用、正弦波周波数、電圧の監視に基づくが、これに限るものではない。また、ガス、スチーム又は水（これらに限るものではない）等の他のユーティリティ（ｏｔｈｅｒ ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ）に関しては、ライン圧（ｌｉｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、周囲温度及びその他の要因の計測に基づいて、その関連負荷又は生成資源に対して最良の作動モードを決定する。ユーティリティ供給システムに関連した複数の計測、監視及び制御ポイントからの、ネットワーク上のすべてのノードで利用できるパラメータを利用して、ノード１．１０は、制御ポイント設定インターフェース（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ） ２．１６を介して供給され、その作動を支配（ｇｏｖｅｒｎｉｎｇ）する制御パラメータに従って、「ユーティリティ」供給システム上の関連する消費又は生成要求（ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｄｅｍｅｎｄ）及び負荷を管理し、制御ポイント設定インターフェース２．１６により構成された１つ又は複数の関連する計測、監視及び制御ポイントに、いかなる又はすべての作動データ、状況及び状態について報告を返す。制御ポイント設定インターフェース２．１６の一実施例は、装置１．０８に配置された入力タッチスクリーンである。
最も単純な形態の又は上記の高度な実施のノード１．１０と制御ポイントと組み合わせあるいはその他の組み合わせ、の両方において、個々のノード１．１０は、関連する負荷又は生成容量（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）の作動を制御して、供給システム上の需要をシフト、削減又は制限し、生成（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の場合には、利用可能な容量を処分してその要求を満たすのを助け、その供給システムの完全性及び信頼性を確実にすることができる。トリガーパラメータ（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）に基づいて、個々のノード１．１０はその最適な作動特性を決定し、関連する負荷、又は生成資源（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）を作動させ、それらの作動及び性能特性を改善するが、このトリガーパラメータは、１日の時間帯、供給システム上のトータル需要、ユーティリティのリアルタイムコスト、過密チャージを含む供給の全加重コスト、関連負荷又は生成資源（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）の最低作動特性、サイト１．０４のトータル需要、集団グループ内の個々のノード１．１０のトータル需要、天気要因及び使用履歴のような外部性、個々のノード１．１０及び／又はノード１．１０の集団グループの要求パターンを、これに限定されないで含んでいる。
上述したように本発明の一実施の形態では、負荷計測ノード、制御ノード及び負荷制御ノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃが、無線、又は高周波通信（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）回線を介して、ゲートウエイノード１．１０Ｄと通信する。図１Ｄを参照すると、ノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、 １．１０Ｃが、システム１．０２に追加されるときの初期起動（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｏｗｅｒ ｕｐ）を含めて、オンライン又は起動（ｐｏｗｅｒ ｕｐ）されるときには、初期化プロセス（ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）１．３２が実行されなければならない。第１のステップ１．３２Ａにおいて、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、ビーコンシグナル（ｂｅａｃｏｎｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ）を発する。通常、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、絶えずビーコンシグナルを発する。第２ステップ１．３２Ｂでは、ノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、このビーコンシグナルを受信し、反応して応答信号を生成する。第３ステップ１．３２Ｃでは、初期化されたノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、ゲートウエイノード１．１０Ｄ及び初期化されたノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃ間のハンドシェイクルーチン（ｈａｎｄｓｈａｋｉｎｇ ｒｏｕｔｉｎｅ）を介して、ノード１．１０Ａ、１．１０Ｂ、１．１０Ｃのネットワークに接続する（ｊｏｉｎｓ）。
本発明の別の局面では、制御及び負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、ユーティリティ（ｕｔｉｌｉｔｙ）企業１．０６までの供給チャネル全体に接続される。制御ノード及び負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、ゲートウエイノード１．１０Ｄを介して及び／又はゲートウエイノード１．１０Ｄから、データ、制御パラメータ及びプログラムスケジュールを受信できる。受信したデータ、制御パラメータ及び／又はスケジュールに基づいて、制御及び負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、関連装置１．０８の作動を制御できる。
図２Ｅを参照すると、特定の顧客サイト、すなわち、住宅又はホーム２．１８に適用されるシステム１．０２の実施例を用い、システム１．０２のいくつかの機能を説明している。この実施例では、ホーム２．１８は、８台の装置２．２２に連結された８台のノード２．２０を含んでいる。
負荷計測ノード２．２０Ａは、ホーム全体のメーター２．２２Ａに連結されている。ホーム全体のメーター２．２２Ａは、リべニュー・グレードパワー（電気）（ｒｅｖｅｎｕｅ ｇｒａｄｅ ｐｏｗｅｒ）、ガス又は水と関連し得る。しかしながら、説明の便宜上、ホーム全体のメーター２．２２Ａは、ホーム２．１８に供給される電気と関連するものとする。負荷計測ノード２．２０Ａは、トータル消費を監視して、報告する。負荷計測ノード２．２０Ａは、トータル消費量に加えて、瞬時需要を計測及び報告し、合計消費量を記録してレポートする。さらに、業界標準、ホーム２．１８内の他の制御ノード２．２０、及び／又はその集団グループに関連した他のいかなるノード、分配供給チェーン、又はそれを受信又はそれにアクセスする必要があるか、その権限を有する他のノードに対するホーム全体のシステム管理要求にしたがって、負荷計測ノード２．２０Ａは、不揮発性メモリ（上記を参照）にインターバルデータを保存できる。
加えて、ホーム２．１８は、暖房及び空調システムに関連する第１及び第２の負荷制御ノード２．２０Ｂ、２．２０Ｃを備えている。１つは、メインリビング空間、すなわち１階のＨＶＡＣシステム２．２２Ｂを制御し、もう１つは、２階の寝室空間、すなわち２階のＨＶＡＣシステム２．２２Ｃを制御する。
第３、第４及び第５の負荷制御ノード２．２０Ｄ、２．２０Ｅ、２．２０Ｆは、冷蔵庫／冷凍庫２．２２Ｄ、電気温水器２．２２Ｅ、そして、井戸ポンプ（庭への水やり用）２．２２Ｆと、それぞれ関連している。第６及び第７の負荷制御ノード２．２０Ｇ及び２．２０Ｈは、屋根に載置された光起電力システム２．２２Ｇ（蓄電池バンク及びインバータで構成され、２４０Ｖ、６０ｈｚのＡ／Ｃ電力を２５００ワット、最高１２時間、発電できる）及び食器洗浄機２．２２．Ｈと関連している。
システム１．０２は、ガス、水、電気、スチームのような、これに限られるものではないが、「ユーティリティ企業（ｕｔｉｌｉｔｙ）」により供給される生成物を扱うが、説明を簡略化するために、この実施の形態であつかうユーティリティ生成物は、電気のみとする。この実施の形態のそれぞれのノード２．２０は、関連記憶装置に保存された制御パラメータを有する。そして、ノード２．２０の制御プログラムは、その制御パラメータを用いて、その関連する負荷又は発電容量（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）の管理に最適の作動特性を決定する。
本発明の一実施の形態において、ゲートウエイノード２．２４は、宅内のノード２．２０を集合させるために用いることができ、上位レベルのノード２．２０又は直接あるいは間接的にシステム１．０２内にあるその他のノードと、通信プロセス及び／又は制御プロセスを一元管理できる。
これらのノードは（上述したように）ネットワークに接続されるが、独立して作動し、あるいは直接コマンドを要求して、作動状態を変更することができる。一実施の形態では、ノード２．２０は、ノード２．２０が故意に又は偶然にネットワークから切り離された場合に、管理及び監視機能を継続して実行し、それらに関連するユーティリティ供給チェーンの最新の知得条件に基づいて、それらに接続された負荷の性能を最適にするベーシックロジックを含んでいる。
最も簡単な形態では、ホーム２．１８は、環境保全又は需要制限するプログラム、すなわち省電力プログラム（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ）又はプログラム（ＰＲＯＧＲＡＭＳ）の、いくつにでも加入できる。以下に、ノード２．２０がこれらのプログラムをどのようにサポートできるかを説明する。しかしながら、以下は本発明をこのようなプログラムのいずれかに限るものと解釈されてはならない。
プロセッサ２．０２、メモリ２．０４、計測モジュール２．１０、マインズカプラ２．１４、被制御装置通信チャネル２．１２、双方向通信チャネル２．０６、制御ポイント設定インターフェース２．１６及び複数のエンドポイントと通信し、複数のエンドポイント間の作動及び負荷管理プロセスを調整する能力、を有する特性によって、ノード２．２０は、複数の制御及びインターフェース機能を実行するようにプログラムされ、設定されることができるが、この能力に限定又は拘束されるものではない。
例えば、ノード２．２０は、負荷限定（Ｌｏａｄ Ｌｉｍｉｔ）又は負荷制限（Ｌｏａｄ Ｃａｐ）プログラムに設定されることができる。負荷限定又は負荷制限との語は、この実施例では、この実施例を物理的エネルギー利用制御プロセス又は経済上の制御プロセスとするように、ＫＷ要求（ＫＷ ｄｅｍａｎｄ）又作動の合計コストを制限し、又は上限を定めるという意味であると解釈され得る。それぞれのノード２．２０の任意の計測能力及びそれに有用な供給チェーンからの経済データを受信する能力により、ノード２．２０は、いずれかのポイントで発生するコストとともに、その消費レート（ｉｔｓ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）に基づいて適時に意思決定を行なうことができる。
負荷限定又は負荷制限プログラムの下では、顧客は、「ユーティリティ企業」供給生成物に対する総需要を、供給者（ｓｕｐｐｌｉｅｒ）との契約に基づき、最大需用レベルに維持する義務を負う。このようなプログラムの下で、顧客には、生成物の総需要が増加するに従って増加するような課金レート（ｂｉｌｌｉｎｇ ｒａｔｅ）が適用される。その結果、自分の需要をフラットなパターンに維持するよう管理できる顧客は、山あり谷ありの不規則な使用パターンの顧客よりも、消費した「ユーティリティ企業」生成物の単位あたりの全体的にみたレート（ｏｖｅｒａｌｌ ｒａｔｅ）はずっと安くなる。このようなプログラムの論理（ｒｅａｓｏｎｉｎｇ）は、「ユーティリティ企業」生成物の供給者は、それらのシステムのすべての需要に応じる義務を負わなければならず、したがって、供給者は、一貫した、管理されている消費パターンの顧客には、低いレートという見返りを与えるということである。なぜなら、彼らのニーズに応えるために、多大な予備マージンを維持する必要がないからである。その基準の反対側で、彼らは、自分たちの負荷を管理しない人々に、より高い「需用負担（ｄｅｍａｎｄ ｃｈａｒｇｅｓ）」を課す。その結果、顧客は一貫したフラットな負荷プロフィールを維持することにより、それらのコストを低下させることとなる。
我々の実施例において、顧客が５０００Ｗ又は５ＫＷの最大需用電力で、供給者、共益企業と契約したと仮定する。先に述べたように、この需要は、消費ポイントにユーティリティ生成物を供給するすべて込みのコストに基づいてたやすく財政上の限界となったかもしれないが、これは、ユーティリティ生成物に対してコスト管理を維持したいと望む所有者、顧客又はサイト１．０４に関連する他の主体（ｅｎｔｉｔｙ）によって設定されることができる。
ゲートウエイノード２．２４は、使用に対するゲートキーパー（門番）として機能し、宅内全体レベル（ｗｈｏｌｅ ｐｒｅｍｉｓｅ ｌｅｖｅｌ）でエネルギーの消費と需要を監視し、報告する。ゲートウェイノード２．２４は、これらに限るものではないが、ツリー型（ｔｒｅｅ ａｎｄ ｂｒａｎｃｈ）制御構造の一部として、このサイト専用の単一のポイントノードであり得るし、また、スター型ネットワークのホームの集団グループの一部をなすノードであり得る。ゲートウェイノード２．２４は、本質的に、消費及び需要情報を監視し記憶して、ネットワークのホーム２．１８内の他のノード２．２０に加えて、ホーム２．１８又は集団グループの中央制御ノード、エネルギー提供者（ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｖｉｄｅｒｓ）、エネルギーブローカー（ｅｎｅｒｇｙ ｂｒｏｋｅｒｓ）、エネルギーサービス提供者（ｅｎｅｒｇｙ ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｒｓ）、ＩＳＯの、及びその他の認可された代理店のようなホーム２．１８の外部のノードにそれを報告する。ホーム２．１８の総需要が、取り決められた５ＫＷのエネルギー消費量限度に近づくと、ゲートウエイノード２．２４から双方向通信チャネル２．０６を通って流れた消費レートデータ（ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｄａｔａ）が、少なくとも、ホーム２．１８内の個々のノード２．２０、または、より複雑な処理を行う中央集団ノード（ｃｅｎｔｒａｌ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｎｏｄｅ）により受信される。制御ポイント設定インターフェース２・１６を介してそれぞれのノード２．２０に供給されるパラメータ又は制御ポイント設定インターフェース２．１６を介して集団制御ノード（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏｄｅ）に供給されるマスター制御ノードパラメータ（ｍａｓｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｎｏｄｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）に基づいて、負荷の削減、シフト及び管理プロセスが開始される。必要な負荷削減量に応じ、優先放棄パラメータ（ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｓｈｅｄｄｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）を利用して、異なるレベルのアクションが、総需要を削減するために行なわれ、結果がレポートされる。優先放棄パラメータは、作動していれば削除機能が実行される、グループ内で重要度の最も低い負荷を示し、サイト１．０４の総需要が許容可能なレベルに減少するまで、グループ内の１つ高いレベルが追随する。サイト１．０４の総負荷が個々の負荷の消費レートの既知のレベルより下がると、逆のプロセスが開始され、取り決められた需要制限を超えないようにして、先に放棄又は削減された負荷に通常の動作を再開させる。加えて、要求優先スキーム（ｄｅｍａｎｄ ｐｒｉｏｒｉｔｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ）で、優先順位が低いために遮断されたいかなる装置２．２２も、その最小作動制御パラメータ（ｍｉｎｉｍｕｍ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）に基づいて優先順位を上げることができる。そして、優先順位が前にそれより上位の負荷を下位にし、最低作動要求（ｍｉｎｉｍｕｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）を満たすために、同等又はより大きい負荷値の装置２．２２と放棄状態を入れ替えるポイントまで優先順位を上げることができる。
この単純な実施例は、ノード２．２０を用いて単純な負荷削減がどのように達成されるかを説明するためのみのものである。この実施例では、充分な蓄積エネルギーが利用できる場合、光起電力システム２．２２Ｇの蓄電池の利用可能な蓄積エネルギーがおそらく最初に送出され（ｄｉｓｐａｔｃｈｅｄ）、電力会社（ｇｒｉｄ）が供給したエネルギー使用を補って（ｏｆｆｓｅｔ）、遮断負荷に対するサイト１．０４のエネルギー需要に応じる。この実施例を完成するために、ホーム２．１８のそれぞれのノード２．２０で実行される動作が、これから個々に考察される。この実施例で示すように、制御は個々のノード・レベルで存在でき、または、展開アーキテクチャ及びノードプロセッサ制御プログラミング、及び実行者により選択される制御パラメーターによって、集合ノードレベル又は全体的なノードカスケードにおける高いレベルで存在でき得ることに注意されたい。
ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの第１及び第２負荷制御ノード２．２０Ｂ、２．２０Ｃは、屋内の温度を維持するために、コンプレッサ及び抵抗式加熱エレメント（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）の作動を監視し、制御する。ホーム２．１８のサーモスタット制御装置（ｕｎｉｔ）が通信用インタフェースを有する場合、それはまた、被制御装置通信チャネル２．１２を用いてマルチスピードコンプレッサ及び非常用ヒートストリップ（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｈｅａｔ ｓｔｒｉｐｓ）の作動を直接制御できるとともに、ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃと直接相互通信し、温度設定を制御する能力を有する。この通信チャネル２．１２はまた、直接又はノード２．２０のカスケード（ｃａｓｃａｄｅ）を介して双方向通信チャネル２．０６を用い、ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃのいずれかのセグメントが正常に機能しない場合には、作動特性をシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃに対してレポートさせ、顧客、外部のサービス提供者及び生産者とコンタクトをとらせる。ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの負荷制御ノード２．２０Ｂ、２．２２Ｃ は、計測モジュール２．１０を用いて、ユーティリティエネルギーユニット（ｕｔｉｌｉｔｙ ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔ）の消費レート（ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を監視し、システム２．２２Ｂ、２．２２Ｃに報告するが、被制御装置通信チャネル２．１２を介して、それがシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの作動を管理していた場合は、マインズカプラー２．１４は必要としない。ホーム２．１８のエネルギーユニットに対する総需要にしたがい、ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの総需要を削減するために、ノード２．２０は、制御ポイント設定インターフェース２．１６を介して提供された、顧客提供のパラメータに基づいて、ホーム２．１８内の温度を管理する能力を備えている。そして、優先設定（ｐｒｉｏｒｉｔｙ ｓｅｔｔｉｎｇ）に基づいて、それぞれのＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃに対する時間帯及び居住状況にしたがった別個の制御パラメータを維持できる。さらにその作動効率を上げるために、サイト１．０４内の温度回復が満足する度合いで進行した場合には、ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃそれぞれに関連する負荷制御ノード２．２０Ｂ、２．２０Ｃは、二次コンプレッサ作動ステージの作動を抑制でき、非常用抵抗ヒートストリップ（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｓｔｒｉｐｓ）の使用を制限できる。この機能により、システム１．０２はエネルギーの供給及び関連コストが低いときに、標準の効率で作動することができるとともに、エネルギーの供給及び関連コストが高いときは、システム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの作動効率をかなり改善する。顧客、エネルギー提供者及びゲートウェイノード２．２４により与えられた複数の付加的なパラメータ（ｏｐｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）を用いることにより、システム２．２２Ｂ、２．２２Ｃは、実行すべき作動モードを決定することができ、ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃ全体の消費量を制御して、希望の消費目標を達成する。システムの制御のための作動パラメータを変化させることによって、負荷制御ノード２．２０Ｂ、２．２０Ｃは、これに制限されるものではないが、以下を選ぶことができる。コストを超過する高いレベルの快適性の選択、あるいは、コスト及び居住状況に基づいて異なるように、温度変更率（ｖａｒｙ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ）を変化させること、エネルギー供給者の負荷警告レベル信号、又は全体的な宅内消費制限レベルへの到達に基づいてコンプレッサ作動の二次状態又は非常用ヒートストリップの作動を全体的に制限すること、エネルギー供給者の負荷警告状況（ｃｒｉｔｉａｌ ｌｏａｄ ｌｅｖｅｌ ｓｉｇｎａｌｓ）、又は全体的な宅内消費制限レベルへの到達の下で、温度設定の変更、又はシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの作動を所定の時間中断すること、あるいは、複合ユニットが同時に作動しないようにサイト１．０４の複合ユニットをサイクル作動させること、価格が高い期間、又は需要が多い期間になる前に、予め冷房又は予め暖房を実行する、需要や価格がゆるやかに増加する期間では、温度変化設定をなめらか及びなだらかになるように実施し、需要や価格が急速に増加する期間では、より急激な温度変化設定を実行すること、標準（ｎｏｒｍａｌ）で、他のノード２．２０が、必要な負荷低減の全面的な負担を負うと、すべての制御及び作動を無効にすること、屋内の環境条件が最大警告レベル（ｍａｘｉｍｕｍ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｌｅｖｅｌ）又は、ノード２．２０Ｂ、２．２０Ｃにプログラムされたその他のアクションで設定されたパラメータに達するまで作動をやめること。これと、負荷削減及びホーム２．１８又は集団制御グループのノード２．２０間でネゴシエーション（ｎｅｇｉｔｉａｔｅｄ）される制御との他の組み合わせは、中央制御ポイント又はゲートウェイノード２．２４によって監視及び報告され、ホーム２．１８又は集団グループ内のノードに、総負荷レベル（ｔｏｔａｌ ｌｏａｄ ｌｅｖｅｌ）、需要（ｄｅｍａｎｄ）、エネルギー及び供給のコスト（ｃｏｓｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）、過密コスト（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｃｏｓｔｓ）及び他の関連した制御パラメータトリガー（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｔｒｉｇｇｅｒｓ）について、警告する。
冷蔵庫／冷凍庫２．２２Ｄのための第３の負荷制御ノード２．２０Ｄは、計測モジュール２．１０を使用して、冷蔵庫／冷凍庫２．２２Ｄの消費（ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を監視し、また、被制御装置通信チャネル２．１２を使用して、冷蔵庫／冷凍庫２．２２Ｄのプロセッサ制御と直接通信し、冷蔵庫／冷凍庫２．２２Ｄの作動状況を決定し、定期的霜取り（ｄｅｆｒｏｓｔ ｃｙｃｌｅｓ）のような通常のデフォルト機能に対して、全体需要削減が遅れたときに、オーバーライド制御（ｏｖｅｒ‐ｒｉｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）を行なう。また、この通信チャネル２．１２によって、第３の負荷制御ノード２．２０Ｄは、冷蔵庫／冷凍庫２．２２Ｄに作動特性をレポートし、正常に機能しない（ｉｔ ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）場合には、双方向通信チャネルを用いて、外部の（ｏｕｔｓｉｄｅ）サービス提供者又は製造者に連絡をとることができる。
温水器２．２２Ｅのための第４の負荷制御ノード２．２０Ｅは、計測モジュール２．１０を使用して、温水器２．２２Ｅに対する消費と需要を監視し、レポートする。そして、また、温水器２．２２Ｅがユーティリティ供給チェーンに接続されているか、あるいは、第４のノード２．２０Ｅに、温水器２．２２Ｅをユーティリティ供給に接続したり、ユーティリティー供給から切り離したりさせることができるマインズカプラ２．１４を使用していないときは、直接制御する能力を有している。より複雑な実施例では、第４の負荷制御ノード２．２０Ｅは、被制御装置通信チャネル２．１２及び計測モジュール２．１０を使用して、水の使用率（ｗａｔｅｒ ｕｓａｇｅ）、入力された水温及び温水器２．２２Ｅ内の利用可能な蓄えられた湯の温度（ｓｔｏｒｅｄ ｗａｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ）を監視することができる。これらの先進機能は水の加熱プロセスに知能を与え、水の加熱プロセスの作動効率を改善し、温水器２．２２Ｅのエネルギー需要パターンを改善する。そのように装備されていれば、温水器２．２２Ｅは、ＨＶＡＣシステム２．２２Ｂ、２．２２Ｃの熱回収システムに相互接続されて、水の加熱に対する需要が、温水器内の加熱エレメントに直接電圧をかけるのに対して、熱回収システムで達成されることができる場合は、これらの装置２．２２のノード２．２０又はホーム２．１８の中央制御ノードは、その共同作用（ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ ａｃｔｉｏｎ）を調整し、実行し、したがって、ホーム２．１８の総需要を減らすこととなる。
この時点で注意すべきことは、温水器は、加熱又は燃料電池の廃熱（ｗａｔｅｒ ｈｅａｔ ｆｒｏｍ ａ ｈｅａｔ ｏｒ ｆｕｅｌ ｃｅｌｌ）あるいはサイトの他の生成装置（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）のいずれかを利用した複数の方法で、再装填（ｒｅｃｈａｒｇｅｄ）できることである。南部でのより高度な温水システムは、エネルギー供給システム上のいかなる負荷も削減するために、再生（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の他の形式と併用して、ソーラパネルを使用することよりメリットを得ている。ソーラパネル及びプロパンの場合には、供給チェーンは建物の位置（ｐｒｅｍｉｓｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｙ）に制限されるが、ソーラーの場合は天気に、プロパンに対しては市場価格の影響を受けることに注意することが重要である。プロパンの場合、手持ちの量や、供給者による補充を予定するための所用期間（ｌｅａｄ ｔｉｍｅ）のような他の要素すべてが供給チェーンバランスロジックの部分として代替燃料の使用の際の要因としなくてはならない。手持ちの量やこの所用期間は、サイト１．０４が現時点から予定補充計画時までの間に消費するプロパンの計画量に対して、バランスがとられる。
井戸ポンプ２．２２Ｆのための第５の負荷制御ノード２．２０Ｆは、井戸ポンプ２．２２Ｆの作動を直接制御し、制御ポイント設定インターフェース２．１６を介して、それに供給されたパラメータに基づき、井戸ポンプ２．２２Ｆを作動させる。パラメータは、顧客により設定（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）されるランタイム要求（ｒｕｎ ｔｉｍｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）及び希望の作動時間に加えて、ネットワークノード更新（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅ ｕｐｄａｔｅｓ）を含むことができ、その地域の降水量に関連した天気の情報を含めることもできる。センサ入力（ｉｎｐｕｔ）は、ローカル通信チャネル（被制御装置通信チャネル２．１２）を使用して行われるが、降水量の入力又は地面の水分含有量を提供できる。また、この点について、被制御装置通信チャネル２．１２は、関連する負荷又は生成(ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ)に埋め込まれた（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）他のノードプロセッサ２．０２と通信するために用いられるだけでなく、ノード２．２０Ｆに入力を供給するために、アナログ・デジタルプロセッサ又はデバイス、あるいは、通信センサ又はノードの他の形態に接続する（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）能力も有することに注意することが重要である。このチャネル２．１２は、内蔵プロセス制御装置（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ）又はセンサを有していないポンプのような項目に対する作動制御ロジックを強化する。しかしながら、同様の方法で、この通信チャネル及び通信センサは、内蔵プロセス制御装置と連動して使用され、それらの作動及び性能をさらにより高い実際的なレベルに高めることができる。
サイト生成（ｏｎ ｓｉｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）は、今日一般的でないものの、連邦政府調整エージェンシー（Ｓｔａｔｅ ａｎｄ Ｆｅｄｅｒａｌ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ ａｇｅｎｃｉｅｓ）、ユーティリティ企業、エネルギー省（ＤＯＥ）及びエネルギー供給システムにおける高水準の信頼性及び整合性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）の維持に関与する他の団体により奨励されている。特に、再生可能な生成資源（ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）は、環境に影響せず天然資源も消費しないので、奨励されてきている。ソーラー及び風力発電（ｓｏｌａｒ ａｎｄ ｗｉｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）は、これらの生成資源（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）の最も一般的なものである。ソーラー及び風力発電システムは比較的発電量（ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｕｔｐｕｔ）が低いため、ピークの電力需要にあてる効果をもたらすために、これらのシステムは関連する蓄電システムを備えなくてはならない。この蓄電システムは、比較的小さな入力量で電力を蓄積し、必要なときに大量に取り出すことができるものである。今日の大型蓄電の最も一般的な形態は、湿電池（ｗｅｔ ｃｅｌｌ）、深放電用（ｄｅｅｐ ｃｙｃｌｅ）、ガラスマット式（ａｃｔｉｖｅ ｇｌａｓｓ ｍａｔ）、鉛蓄電池であり、これらは、並列及び直列に接続されて、実際にいかなる容量及び電圧の蓄電設備をも作り出す。バッテリー及びインバータ/充電器の技術は、長年にわたってかなり改良されてきた。バッテリー、充電器／インバータ市場では、ハート（Ｈａｒｔ）、サインウエーブ（Ｓｉｇｎｗａｖｅ）、バルマー（Ｂａｌｍａｒ）及びトレイス（Ｔｒａｃｅ）のような企業が主体である。内蔵プロセッサ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、センサ及びソリッドステート電力変換装置を用いることにより、これらの企業は、直流電力を１２、２４、３６及び４８ボルトの蓄電池システムに蓄え、要求に応じて電気を取り出して、ユーティリティーの質及び信頼性をもつ１２０Ｖ又は２４０Ｖ、６０ｈｚの交流電力に変換する。トレイスのような企業は、蓄電池システムに接続された光起電力アレイを管理するインバーターシステムをすでに製造販売している。この蓄電池システムは、住居の需要に対して供給又は補充するために使用されるだけではなく、ユーティリティ企業送配電網（ｕｔｉｌｉｔｙ ｇｒｉｄ）に安全に同期し、かつ接続して、オーナーが定めたレベル及び期間で、ユーティリティ企業に電力を買い取らせるものである。
光起電力システムは、過去１５年大いに発展してきたが、それらのエネルギー管理能力においては限界があり、本発明を追加して、光起電力システムを完全統合されたエネルギー管理システムの一部とするために、蓄電及び直流から交流に変換するプロセスを管理する必要がある。他のノード２．２０と通信する能力を有する負荷制御ノード２．２０Ｇは、負荷及び制御データを共有し、サイト１．０４又は他のグループ内の要求を管理しているが、負荷制御ノード２．２０Ｇにより、トレイス社製の電力変換器（ｐｏｗｅｒ ｉｎｖｅｒｔｅｒ）のようなサイト発電資源（ｏｎ ｓｉｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）が、顧客、エネルギー産業及び環境に最大のメリットをもたらす。
食器洗浄機２．２２Ｈのための第７の負荷制御ノード２．２０Ｈは、食器洗浄機２．２２Ｈを計測し、監視し、被制御装置通信チャネルを介してその内蔵制御プロセッサと通信するが、ほとんどの場合、マインズカプラ２．１４を必要としない。負荷制御ノード２．２０Ｈを追加して、最良の時に、最も効果的は方法で、顧客のニーズを満たすために指定された機能を実行することができ、一方で、食器洗浄機２．２２Ｈがその下で作動すべきエネルギー要求制限についての契約上の義務を満たすために、ホーム２．１８内の他のノード２．２０のすべてと交信する。この実施例では、ノード２．２０Ｇは食器洗浄機２．２２Ｈの内蔵コントローラに接続された後付装置（ｒｅｔｒｏｆｉｔ ｄｅｖｉｃｅ）であるか、プロセッサ及びメモリ装置を共有することによって、連結システムの全体的なコストを削減するように、内蔵プロセッサと完全に一体型となっていてもよい。
上述したように、このシステムは、複数のネットワークメディアにわたるすべての「ユーティリティー」消費及び生成資源（ｇｅｎｅａｔｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）を統合するように設計され、動的に定義された、再設定可能なあらゆるサイズのグループを作成し、このグループに、供給システム及び「ユーティリティー」供給者及びその生成物の供給チェーン上の要求を管理するために、共同し、相互通信する能力を与えるように設計されている。
以下にさらに詳しく述べるが、警告やメッセージは、ユーティリティ企業１．０６及び／又は顧客（電子メール又は顧客インターフェース１．１４を介して）及び／又はサービス提供者及び／又はメンテナンス提供者に送信できる。
本発明の一局面では、制御及び／又は負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃは、ユーティリティ企業１．０２により供給される必需品、すなわち、電気の特性に関する情報を受信して、被制御又は被制御計測装置１．０８Ｂ、１．０８Ｃの作動を制御する。一実施の形態では、特性は電気の利用可能性に関する。別の形態の形態では、特性は電気のコスト又は相対的なコストに関する。
例えば、上述した典型的なホーム２．１８を用いれば、冷蔵庫２．２２Ｄが霜取りサイクルの開始又は実行が予定されているか、又は必要な場合は、冷蔵庫内蔵（ｏｎｂｏａｒｄ）コントロールが関連する負荷制御ノード２．２０Ｄに問い合わせて、電気のコスト又は相対的な電気のコストを決定する。このコストは、実価、すなわち電気の単位あたりの金額として、または例えば高低、あるいはピーク時間帯対非ピーク時間帯のような相対的な分類として表すことができる。受信されたコスト又は相対的コストに基づいて、冷蔵庫２．２２Ｄの内蔵コントローラは霜取りサイクルを行うか、霜取りサイクルを延期するか、を決定できる。一実施の形態では、この決定は、実際のコストと顧客が入力するなど予め定められた値との単純な比較に基づいてもよい。換言すれば、実際のコストが予め定められた値を超えている場合には、そこで、予定されている動作は延期される。
本発明の一実施の形態では、それぞれの装置１．０８は、集中ノード（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ ｎｏｄｅ）１．１０を有する。集中ノード１．１０は、供給チェーン、すなわちユーティリティ企業から直接、エネルギーの利用可能性及び／又はエネルギーのコストについての情報を入力されるので、装置１．０８はこの情報に基づいて決定を行うことができる。例えば、装置１．０８は、別の時間に、遅らせたり、予定を変更したりできる機能を有する。あるいは、エネルギー効率がより高い異なるモードを選択できる。
本発明の別の局面では、装置１．０８のエネルギー消費量（ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）は、故障又はメンテナンスの必要性を検出及び／又は予測するために、向きが変えられる(ｔｒｅｎｄｅｄ）か、さもなければ予め定めた基準点と比較される。例えば、冷蔵庫２．２２Ｄのドアが開いたままになっている場合、エネルギー消費量は増加するだろう。エネルギー消費量が増加している場合、増加率（ｒａｔｅ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｅ）が予め定められた値と比較され、その率が予め定められた値に合致するか、あるいはそれを超える場合には、警告又はメッセージセージが生成される。あるいは、消費率（ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を、予め定められた値と直接比較して、エラーか故障が存在するかどうかを決定できる。他の実施例では、プール・ポンプ１．３０Ｂのフィルタが詰まった場合、プール・ポンプ１．３０Ｂはより激しく作動し出す。これもまた、プール・ポンプ１．３０Ｂのエネルギー消費量の解析を通してわかるだろう。
本発明のさらに別の局面では、制御ノード１．１０Ｂ又は負荷制御ノード１．１０Ｃは、対応する装置１．０８Ｂ、１．０８Ｃのパラメータを感知する１つ又は２つ以上のセンサ（図示せず）に連結されることができる。センサは、現在あるものでもいいし、又は装置１．０８Ｂ、１．０８Ｃの一部であっても、装置１．０８Ｂ、１．０８Ｃに追加されてもいい。例えば、上記実施例の温水器１．３０Ｃは、水温センサを有することができる。水温センサからの読み込みが、制御ノード１．１０Ｂ又は負荷制御ノード１．１０Ｃにより受信され、温水器１．３０Ｃをどのように制御するかを決定するために使用される。例えば、温水器１．３０Ｃの制御が、温水器１．３０Ｄに、その中に含まれている水を加熱するよう指示した場合には（少なくとも部分的には、水温に基づいて）、温水器１．３０Ｃはまず、関連する負荷制御ノード１．１０Ｃに問い合わせて、それを進めるべきかを決定する。負荷制御ノード１．１０Ｃは、上記に示したように、電気供給の特性及び／又は電気のコスト又は電気の相対コストに加えて、ホーム２．１８内の他の装置１．０８（あるいは他のサイトの装置１．０８）のエネルギー要求を含む、いくつものファクターに基づいて承認、又は非承認できる。
本発明の別の局面では、装置１．０８は蓄電システム（ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ）又は変換システム（ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。例えば、装置１．０８は、負荷制御ノード１．１０Ｃによって、送配電（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）ネットワークに連結された１つ又は２つ以上のバッテリ（図示せず）を含むことができる。例えば非ピーク時でエネルギーが比較的安価であるか、エネルギーの利用可能性が高い時に、負荷制御ノード１．１０Ｃはマインズカプラ２．１４を制御してバッテリーにエネルギーを供給する。ピークには、負荷制御ノード１．１０Ｃは、それからマインズカプラ２．１４を制御して、エネルギーをバッテリーから他の装置１．０８へと逆に向ける。
本発明の別の局面では、システム１．０２により、関連するノード１．１０とともに作動する装置１．０８は、供給チェーンから受信した情報に基づいて共同の決定（ｊｏｉｎｔ ｄｅｃｉｓｉｏｎｓ）を行うことができる。例えば、削減プログラムが、ある地域内のプールポンプのグループに影響を及ぼす場合、それぞれのポンプの稼働時間（ｒｕｎ ｔｉｍｅ）を１時間に１５分と制限する。それぞれのポンプ及び／又は対応する負荷制御ノード１．１０Ｃは、どのポンプが各時間のそれぞれの１５分間のコマ（ｓｅｇｍｅｎｔ）の間稼動するか、を決定できる。
本発明のさらに別の局面では、顧客は、いかなる特定の期間に対しても、ホーム２．１８の総電力需要を、例えば５０００ワットの限度を設ける。ゲートウエイノード１．１０Ｄは、リアルタイムベース（ｒｅａ‐ｔｉｍｅ ｂａｓｉｓ）で、最新の総需要、すなわち使用されている電力を受信する。このようにして、ホーム２．１８の他の装置１．０８が、機能を実行したい場合は、装置１．０８は（関連ノード１．１０を介して）、ゲートウエイノード１．１０Ｄに許可を問い合わせることができる。要求された機能がこの量を上回る、（又は予め定められた閾値にくるような）総需要を引き起こす場合、ゲートウエイノード１．１０Ｄは、装置１．０８がその機能を実行することを許可しない。
本発明のさらなる局面では、顧客又はシステム１．１２は、特定の装置１．０８のための希望の作動パラメータを設定できる。例えば、顧客は、プール・ポンプ１．３０Ｂを、毎日所定の時間、例えば８時間作動させたいと指示することができる。一実施の形態では、システム１．１２は、供給チェーンから受信した情報、例えば電気のコスト又は電気の利用可能性に基づいて、プール・ポンプ１．３０Ｂの作動を予約する（ｓｃｈｅｄｕｌｅ）。
３．高度なサーモスタット制御装置
すでに述べたように、本発明の一局面では、サーモスタット１．３０Ｄは、パワー供給ネットワーク（ｐｏｗｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ）に連結された高度なサーモスタット制御装置である。サーモスタット１．３０Ｄはまた、直接又はゲートウエイノード１．１０Ｄを介して顧客サイト１．０４内のノード１．１０に連結されて、パワー供給ネットワーク及び装置１．０８から、パワー供給ネットワーク及び装置１．０８に関する情報を受信する。供給チェーンのすみずみからの情報を利用できる結果として、サーモスタット１．３０Ｄは、付加的機能性をより能率的に管理し、ユーザーに提供できる。
本発明の一局面において、サーモスタット装置１．３０Ｄは、供給されているエネルギーの特性（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）に関連する情報を受信して、ディスプレイ３．０４上にその特性を表示する。一実施の形態では、この特性はエネルギーの利用可能性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）に関する。例えば、この特性は「ピーク」時間か「非ピーク」時間であり得る。パワー供給ネットワークが、ピーク時間の間に作動していた場合、ディスプレイ３．０４上には「ピーク（ＰＥＡＫ）」と表示される。あるいは、パワー供給ネットワークがノンピーク時間の間に作動している場合、ディスプレイ３．０４上には「非ピーク（ＮＯＮ‐ＰＥＡＫ）」と表示される。
本発明の他の実施の形態において、この特性は供給されているエネルギー又は電力のコストに関連するものであってもよい。例えば、特性は、エネルギーの特定の単位（ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ ｕｎｉｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ）での実際のコストであり得る。実際のコストは、ディスプレイ３．０４上に表示できる。あるいは、この特性は、相対的なコスト、すなわち実際のコストが基本コストに近い又はほぼ同じであるか、あるいは基本コストより高いか又は安いか、であり得る。
特に 図３Ａを参照すると、本実施の形態では、コスト又は相対的なコストは、ユーザーに視覚的（ｇｒａｐｈｉｃａｌｌｙ）に表示される。換言すれば、コストは、１つ又は２つ以上のシンボル（「$」で示されている）を使用して表示され得る。シンボルの数は、コストに関連していて、すなわちシンボルが多く表示されるほど、実際のコスト又は相対的なコストは高い。例えば、サーモスタット１．３０Ｄは、１個のシンボルからＸ個のシンボルまでの等級（ｓｃａｌｅ）を使用できる。Ｘは、どのような番号でもよく、例えば４や１０であり得る。
ユーザーは、この情報を見て、コントロールパネル３．０２を利用し、希望の温度（又は設定ポイント）をどこに設定すべきか、情報に基づいた決定を行うことができる。
特に図３Ｂを参照すると、本発明の別の局面では、サーモスタット１．３０Ｄは、温度及び環境感知制御システム（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｅｎｓｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ）３．０８の一部を構成している。本発明のこの局面においては、サーモスタット１．３０Ｄは、ノードプロセッサ２．０２、メモリ２．０４及び双方向通信チャネル２ ０６を有するノードである。この実施の形態で示すように、サーモスタット１．３０Ｄは、ゲートウエイノード１．１０Ｄを介して、顧客サイト１．０４のノード１．１０に連結されている。サーモスタット１．３０Ｄはまた、１つ又は２つ以上のセンサ３．１０にも連結されているが、このセンサ３．１０は、屋内又は屋外の空気の品質に関連する１つ又は２つ以上のパラメータを感知するために適用される。この感知されたデータに基づいて、サーモスタット１．３０Ｄは、他の装置１．０８を制御して、空気の品質を管理する。管理される装置には、１つ又は２つ以上のＨＶＡＣシステム、空気清浄器又は静電気フィルタ（ｅｌｅｃｔｒｏ‐ｓｔａｔｉｃ ｆｉｌｔｅｒｓ）、ファン、加湿器、除湿器、ダンパ及び新鮮な空気流入ダクト及びイオン化装置（ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）、又は空気品質に影響を及ぼすタイプの装置１．０８を含めることができる。
一実施の形態では、センサ３．１０は、屋内気温センサ３．１０Ａ及び湿度センサ３．１０Ｂを含む。別の実施の形態では、サーモスタット１．３０Ｄにはまた、次の１つ又は２つ以上を計測し及び／又は感知するためのセンサ３．１０Ｃを含めることができる。外気温度、紫外線強度、風向及び風速、相対湿度、湿球温度、結露点。さらに別の実施の形態では、サーモスタット１．３０Ｄは、ゲートウエイノード１．１０Ｄを介して、現地の天気予報（ｌｏｃａｌ ｗｅｔｈｅｒ ｆｏｒｅｃａｓｔ）に関する情報等の、外部情報を受信できる。
本発明の第１の実施の形態では、この温度及び環境感知制御システム３．０８は、屋内の気温を管理する。第２の実施の形態では、センサデータ及び／又は外部情報を使用して、温度及び環境感知制御システム３．０８は、快適性及び屋内空気の品質を最大限にするように、適切な暖房、ろ過、ダンパ及び新鮮な空気流入ダクトと連結された冷房空調装置（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、静電フィルタ及びイオン化装置の作動を制御することによって、サイト１．０４の空気品質及び湿度を管理する。
本発明の一局面では、システム３．０８は、快適指数（ｃｏｍｆｏｒｔ ｉｎｄｉｃｅｓ）及びエネルギーの価格指数に関するユーザー定義の最小値及び最大値に基づいて、最適な温度、湿度及び空気品質条件を維持するために、利用可能な環境調節装置（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）１．０８を管理する。
本発明の別の局面では、システムは、例えば、周囲暖房には電気かガスか、のようにエネルギーのタイプを切り替えることができ、又、その地域を担当するエネルギー供給者又はエネルギーブローカー（ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｐｐｌｉｅｒｓ ｏｒ ｂｒｏｋｅｒｓ）の提示価格（ａｓｋｉｎｇ ｐｒｉｃｅ）に基づいて、供給者を切り替える能力を有する。
本発明のさらに別の局面では、システム３．０８は２つの主要ファクターのバランスをとる。第１に、システム３．０８は、例えば気温及び／又は湿度といった１つ又は２つ以上の空気品質パラメータに関するユーザー定義の許容最小値及び最大値の範囲内に環境を維持すること。第２に、システム３．０８はまた、ユーザー定義の優先（ｕｓｅｒ ｄｅｆｉｎｅｄ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）及び／又は価格ポイント、そして及び／又は履歴データ（下記参照）に基づいて、これらの許容パラメータを変化させて、最適な環境条件を達成すること。
ユーザーにフィードバックを提供するために、システム３．０８はまた、システム３．０８により監視され及び／又は制御されている装置１．０８のそれぞれに対し、時間に応じて使われるエネルギーユニット（ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔｓ）（キロワット時、ＢＴＵ、Ｔｈｅｒｍｓ、ジュール（Ｊｕｌｅｓ）が含まれるが、これに限られるものではない）の数（ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ）も記録できる。さらに、システム３．０８は、時間に応じた詳細な消費データの報告を返信し、これらの詳細を要約し、少なくとも、ユーザーが定義したあらゆる期間に対する日毎の平均、月毎の合計を提供するのに加えて、期間毎に消費されたそれぞれのエネルギーユニットのコストを追跡し、ユーザーが定めた期間に対する日毎のコストの詳細及び平均に加えて、月々の合計を提供する。
本発明の一局面では、システム３．０８は、関連する制御又は負荷制御ノード１．１０Ｂ、１．１０Ｃを有する装置１．０８と、環境空気管理システムの主管理機能を超えて、通信することができてもよく、この環境空気管理システムは、サイト１．０４又はユーティリティ供給チェーン全体に達して、それを含む他の管理範囲内のそれぞれの制御ノードポイントに、それが、それらの主要機能を管理するために使用するのと同じ経済モデリング技術及び制御を使わせるものである。
サーモスタット１．３０Ｄは、顧客又はユーザーの、システム３．０８との主たるインターフェースである。上述したように、サーモスタット１．３０Ｄは、現在のエネルギーコストに加えて相対的なコストもユーザーに、グラフィカルに、又は数値（１‐１０）で、あるいは（$‐$$$$$$$$）として表示できる。ここで、１は低で１０は高を示し、また、$は低で$$$$$$$は高を示す。
本発明の別の局面では、システム３．０８はまた、ディスプレイスクリーン３．０４に、エネルギー効率データ（ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｄａｔａ）を表示できる。このエネルギー効率データは、システム３．０８で設定された制御パラメータに基づいて、エネルギー効率、管理プロトコル及び制御パラメータ能力がどのくらいかを示すために使われる。この相対的な効率データは、独立のサイト１．０４のパフォーマンスに関係していてもよいし、相対的な効率が決定される比較グループに関係していてもよく、両方に関係していてもよい。このデータは、相対的なエネルギーコスト、実際のエネルギーコスト及び効率を示すが、このデータはまた、テレビスクリーンその他の、通信でき、かつ情報を表示できるディスプレイ装置（サイト１．０４の又は離れた場所の）のような、他の離れた装置１．０８に送信することもできる。これらの装置１．０８は、エネルギーコストを反映するためのディスプレイ又はインジケーターライトあるいは消費ポイントで利用可能なその他の手段を備えた電気等製品（ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）、または、相対的及び実際のエネルギーコスト、及びそれらの相対的なエネルギー効率レベルを顧客に知らせるための独立型の手段を含むが、これに限定されるものではない。システム３．０８はまた、エネルギーユニット使用（ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔ ｕｓａｇｅ）を管理、レポート及び追跡し、通信チャネルを介してエネルギーユニット供給者（ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔ ｓｕｐｐｌｉｅｒｓ）と通信（インターフェース）できる。一実施の形態では、システム３．０８の制御はサイト１．０４に配置され、一方、利用され、関係する（ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ）エネルギーユニット資源及びエネルギーユニットのタイプ（ｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔｓ）のモデリング及び管理のためのプロセッサは、局所的でも分散されていてもよく、サイト１．０４の実際の場所あるいはサイト１．０４からの実際の距離に関係なく、通信ネットワークを介して作動できる。
本発明の一局面では、ユーザーは温度設定ポイント、すなわち希望の温度を設定することができ、システム３．０８は、温度設定ポイント、感知されたデータに加えて、ユーザーのシステム３．０８の利用履歴に基づいて、有効設定ポイント（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｅｔｐｏｉｎｔ）を決定できる。システム３．０８は、それから有効設定ポイントに応じて、装置１．０８を制御できる。
この温度設定ポイント（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｔｐｏｉｎｔ）には、関連する「不感帯（ｄｅａｄｂａｎｄ）」を設けることができる。例えば７２度（２２．２℃）の温度設定ポイントには、＋／−５度（２．７５℃）の不感帯を設けることができる。この実施例では、システム３．０８は、実際の温度が７７度（２５℃）に達するまで、冷房を開始しないし、あるいは、実際の温度が６７度（１９．４℃）になるまで、暖房を開始しない。
本発明の別の局面では、システム３．０８の作動の可変不感帯は、エネルギーのコスト及び顧客の支払い意思に直接結び付けることができる。例えば、エネルギーのコストに対する固定の設定ポイントを設定することができ、節約を達成するために、時間及び温度の差異に基づいた最適のランプレート（ｒａｍｐ ｒａｔｅ）が設定されてもよい。あるいは、サイト１．０４の温度設定ポイントを修正し、エネルギー価格の高い期間の暖房又は冷房システムの作動を削減するために、３０分毎１度（０．５５℃）のようなユーザー定義のランピングレート（ｒａｍｐｉｎｇ ｒａｔｅ）を定義する。
本発明の一局面において、システム３．０８は、屋内気温を変更又は調整するためにユーザーがシステム３．０８に対して行なう入力又は調節から学習することによって、顧客サイト１．０４の快適性を管理する。この学習プロセスは、システム３．０８の作動を変更し、顧客が屋内の環境条件を管理するために変更を実施しなくてもすむようにする。これを達成するために、システム３．０８は、ホーム２．１８の温度設定を能動的に監視及び制御しなくてはならないだけでなく、湿度レベルも監視し、能動的に制御することができる。
一実施の形態では、システム３．０８は屋内の湿度設定の変更に対応するために有効温度を決定する。例えば、顧客がまず最初にサーモスタットを華氏７２度（２２．２℃）に設定する場合、システム３．０８は屋内の湿度レベルを感知して、温度と感知された湿度レベルの関係を維持する。ホーム２．１８の湿度レベルが夏場に上昇すると、設定ポイントは華氏７２度（２２．２℃）のままだが、システム３．０８が維持すべき有効設定ポイントは、一貫したレベルの快適性を維持するために、自動的に下げられる。デフォルトパラメータとして、システム２．１８は、サイト１．０４の快適性レベルを保持するために、顧客が設定した設定ポイントから、感知された相対湿度１０％毎に、華氏３度（１．６５℃）下げなくてはならないかもしれない。制御アルゴリズムの反対側に、デフォルトパラメータとして、冬場には希望の快適性レベルを維持するために、ホーム２．１８内で感知された湿度が１０％低下するごとに、有効設定ポイントを華氏３度（１．６５℃）上げる。＋又は−華氏３度（１．６５℃）のレートは、デフォルトの設定であって、ユーザのサーモスタット１．３０Ｄの設定ポイントへの変更に基づいて、必要に応じ修正される。したがって、感知された湿度に適応するような有効設定ポイントの変更はデフォルトのレートから増減し、制御アルゴリズムにユーザーの個人的な好みを学習させ、そのうち、サイト１．０４の居住者が変更を加える必要性を取り除くこととなる。
本発明の別の局面では、システム３．０８によって、１つ又は２つ以上の居住モードをユーザーが定義及び／又は修正及び／又は利用できる。異なる居住モードを利用することが作動サイト１．０４のトータルコストを減らすとともにエネルギー供給システム上の需要の削減レベルの達成に役立つ。一実施の形態では、居住モードは、ユーザーインターフェース１．１４（下記参照）を介して定義され、修正され、サーモスタット１．３０Ｄ及び／又はユーザーインターフェース１．１４を介して起動される。あり得る居住モードの例として、在宅、外出、週末、ウィークデー、休日が含まれる。特定のモードもまた、異なるユーザーに対して定義され得る。
システム３．０８のパフォーマンス及びエネルギー削減能力は、居住モードが「空」の場合に最もエネルギー効率の高い設定ポイント又はそれに関連したオフセットを適用し、居住モードが「在宅」の場合に快適性管理オフセットを適用することにより、全期間を通じてさらに強化される。この居住感知制御は、システム３．０８と通信する居住感知装置を追加することにより、さらに強化される。
本発明の更に別の局面では、システム３．０８は１つの居住モードから他のモードに復帰するのに必要な時間を決定できる。言い換えれば、システム３．０８がデフォルトの「復帰開始（ｓｔａｒｔ ｒｅｃｏｖｅｒｙ）」時間に対して、「いつまでに復帰する（ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｂｙ）」という時間を設定する場合は、この復帰時間に、移行又は復帰プロセスが開始されることになる。
システム３．０８は、エネルギー価格設定データ（ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｉｃｉｎｇ ｄａｔａ）へのアクセスを含めることにより強化される。サイト１．０４における作動トータルコストを予測し、環境快適性を維持するために、エネルギー価格情報は、システム３．０８によって使用される。価格設定の予測（ｆｏｒｗａｒｄ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）によって、システム３．０８は、サイト１．０４で達成される最適湿度及び温度設定を決定し、暖房の場合は有効設定ポイントが下げられ、冷房の場合は有効設定ポイントが上げられるように、暖房の場合には湿度レベルを上げ、冷房の場合は湿度レベルを下げ、暖房又は冷房システムを価格の高い期間にはあまり作動させないようにできる。平均しての価格増加を予想してサイトを予め調整するこの能力は、サイト１．０４への合計エネルギー請求を減らすであろう。
エネルギー価格設定情報は、顧客により入力されるか、エネルギー供給者プログラム（ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｐｐｌｉｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ）の一部として予め設定されるか、又は快適性と節約のバランスをとるために策定されるデフォルト値に設定することができる。
さて、 図３Ｃ-３Ｇを参照して、上述したシステム３．０８の一実施の形態を説明する。図３Ｃのグラフは、エネルギー価格が上昇するにつれて、屋内の気温を管理するシステム３．０８の能力がどのように管理されるかを示している。図３Ｃのグラフでは、３つのシナリオが示されているが、本発明は、与えられたいずれかの実施の形態に提示された、あるいはいずれかの実施の形態に存在するシナリオの数又はタイプに限られるものではない。この実施の形態において、３つのシナリオは、最大節約性、節約と快適性のバランス及び最大快適性である。ユーザーにより選択されたそれぞれのシナリオに対して、システム３．０８は予め定められたデフォルトのオフセット（それは、不感帯を定義する）を含む。その上、オフセットは、供給されるエネルギーの特性、例えば利用可能性及び／又は価格に応じて、変化できる。この実施の形態において、低（ｌｏｗ）、中（ｍｅｄｉｕｍ）、高（ｈｉｇｈ）、及び警告（ｃｒｉｔｉｃａｌ）のエネルギー供給分類に対して、異なるオフセットが定められている。
一部のエネルギー供給者は、料金表で閑散時間割引料金設定（ｔｉｍｅ‐ｏｆ‐ｄａｙ ｐｒｉｃｉｎｇ）として知られているものを提供しているため、図示の価格ポイントはエネルギー供給者の価格構造と直接結びつけることができる。リアルタイム価格設定がサイト１．０４にサービスを提供しているエネルギー供給者により提供されている場合、この同じ温度に与えられた差（ｖａｒｉａｎｃｅ）が利用され、節約を生み出し供給チェーン需要を減らしている。エネルギー供給者により提供される他の負荷管理プログラムは、ユーティリティ企業が動的に管理する段階的価格（ｐｒｉｃｅ ｔｉｅｒｓ）を利用して、その顧客にエネルギー供給のトータルコストを反映する。これらの段階は、顧客にエネルギーの価格の相対的な指標を提供して、通常、低、中、高及びクリティカルと定義される。これらの４段階は、図３Ｃのグラフに示されているが、顧客及びシステムにエネルギーの相対的コストについて送信するためにエネルギー供給者によって、段階がどのように使われているか、が図示されている。
固定の設定ポイントが用いられるか、または、エネルギー供給システムの総需要を減らしながら、暖房及び／又は冷房システムの作動効率を拡張するために、プログラム可能な設定ポイント特性を利用するシステムの能力がさらに改善され得るときに、この特性は、上述したシステム３．０８に適用できる。価格データと、サイトの温度及び湿度レベルの再調整とを組み合わせて、さらにサイトの居住モードを適用することにより、上述したように更なる節約を達成できる。直接の結果として、地域に十分な量が分散される場合、エネルギー価格の価格不安定さは削減できる。
一局面では、システム３．０８は、顧客の入力を利用し、又はシステムのデフォルトを利用する、学習された好みの設定に基づいて、湿度と温度のバランスをとることにより、快適性を管理する。この温度を管理する能力は、顧客が望む経済目標を達成するために、装置１．０８システムに作動を命令するシステム３．０８に組み込まれた経済管理システムを備えれば、強化される。システムがどのようにコスト及び快適性を管理できるかということのこの実施例は、快適性又はコスト管理のさらなるメリットを提供するシステム３．０８の能力を制限したり、拘束すると解釈されてはならない。
プロセスを開始するために、システム３．０８はホーム２．１８の温度上昇特性（ｔｈｅｒｍａｌ ｇａｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）について追跡し、学習する。これを行うため、システム３．０８は、顧客によって、長い間に選択されてきたそれぞれの設定ポイントに対して、ホーム２．１８の温度上昇率（ｔｈｅｒｍａｌ ｇａｉｎ ｒａｔｅ）を追跡する。図３Ｄを参照すると、２つの設定ポイントに対する温度上昇テーブルが示されている。図３ｄは、サーモスタット１．３０Ｄが記録したホーム２．１８に関する２つの設定ポイントを示している。データが利用できる第１の設定ポイントは、華氏７２度（２２．２℃）である。ライン３．１２Ａ、３．１２Ｂ及び３．１２Ｃで示された３つの傾き（ｔｒｅｎｄｓ）は、異なる外の温度に対するサイト１．０４の温度の上昇率を図示している。ライン３．１２Ａにより示される日に、外の温度は華氏９９度（３７．２℃）であった。ライン３ ．１２Ｂにより示される日に、外の温度は華氏９０度（３２．２℃）であった。ライン３．１２Ｃで示される日に、外の温度は華氏７７度（２２℃）であった。データが示される次の設定ポイントは華氏７６度（２４．４℃）の設定ポイントである。ライン３．１４Ａ、３．１４Ｂ及び３．１４Ｃで示される３つの傾きは、３．１２Ａ、３．１２Ｂ及び３．１２Ｃのデータポイントで示した同じ外の温度に対する、ホーム２．１８の温度上昇率を示している。この図は、設定ポイント対外の温度の差異がホーム２．１８の温度上昇率に与える影響を示すために用いられる。これらのグラフは温度上昇率を示すために描かれているものの、差が大きいときは、最初に急速に温度が上昇し、屋内温度が外の温度に達するにつれておきるような、温度がゆっくり上昇するといったようなことは表していない。温度上昇が変化する場合は、この率は図３Ｄで曲線（ｐｌｏｔ ｌｉｎｅ）３．１６で示されているが、曲線３．１６は、設定ポイント華氏７４度（２３．３℃）及び外の温度華氏９０度（３２．２℃）に対する温度上昇を示している。
第２のステップは、温度上昇に応じて、ＨＶＡＣシステムの作動上の稼動特性を学習することである。標準的な日では、外の温度は刻々と変化するので、温度上昇率及びＨＶＡＣ稼働時間もこれらの変化に従って変化する。図１Ｅは、標準的な日の、温度上昇率及び関連するＨＶＡＣ稼働時間を曲線（ｐｌｏｔ ｌｉｎｅｓ）で示している。システム３．０８の設定ポイントは、１日全体に対して固定点で設定され、湿度感知の利用、及び湿度レベルの制御は図に導入されておらず、グラフの曲線は、通常のＨＶＡＣ制御サーモスタットを備えた通常のホームを示している、ことに留意されたい。ここで再度、外の温度が上昇し、屋内の設定ポイント及び外の温度の差が大きくなり、温度上昇によりＨＶＡＣシステムのサイクルがさらに速くなっている、ことが図に示されている。極めて暑い天気の、又はさらに重要なことに湿度の高い期間のあるポイントでは、設定ポイントを低くすると、温度上昇はＨＶＡＣ装置の室内気温を設定ポイントに戻す能力を上回る。これが起こる時には、ＨＶＡＣ稼働時間曲線は、１００％の作動で横ばいになるが、温度上昇がＨＶＡＣ装置の屋内温度の設定を回復する能力を超えないレベルに外の気温が下がるか、あるいは、居住者が寒いと感じだして設定ポイントを上げ、ＨＶＡＣ装置に、より通常のサイクルパターンを回復させるポイントに室内の湿度レベルが下がるまで、室内気温は設定ポイントを超えて上昇するだろう。
第３のステップは、システム３．０８により提供される複数の経済的なオプションからユーザーが選択するということである。これらのオプションは、コストと一切関係なく、１００％の快適性を管理するものから、快適性に一切関係なく１００％経済的な管理をするものまである。高水準のこの選択肢には、例えば、ユーザーが選択する１から１０までの選択体系（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ）があるが、これに限定されるものではない。ここでは、１は純粋な快適性管理である。そして、１０は純粋な経済性管理である。この実施例は、最も単純な形態で、１０のオプションの選択を提供するが、システム３．０８により使用される基礎となる制御オプションは、無限の数のオプションを提供するよう改良され拡張できる。この実施例のオプションがどのように制御ロジックを駆動するかについて説明するために、我々は有効な制御パラメータをチェックして、結果として生じる制御を示す。主制御パラメータは、顧客が経済的利益を達成するために、システム３．０８に対して利用可能にする設定ポイントからの度数に関係している。このパラメータは、顧客（ＣＵＳＴＯＭＥＲ）により設定された設定ポイント（この実施例では華氏７２度（２２．２℃））で始まり、最大快適性設定で、この設定ポイントから出ない（図３Ｆ参照）。最大節約設定では、設定ポイントオフセット（ｓｅｔ ｐｏｉｎｔ ｏｆｆｓｅｔ）は華氏４度（２．２℃）である。この華氏４度（２．２℃）のオフセットによって、この実施例のシステムは、ホームの温度を、華氏７２度（２２．２℃）という通常の設定ポイントからオフセット４度（２．２℃）を変更させて、システム３．０８が環境を管理する許容温度範囲を華氏７２度（２２．２℃）から華氏７６度（２４．４℃）にする。経済性の目標を達成するために用いられる次のパラメータは、経済的利益を達成するために、１つの設定ポイントから、より高いあるいはより低い設定ポイントに移動するときの、システム３．０８によって許容されるサイト１．０４内の温度のランピングレート（ｒａｍｐｉｎｇ ｒａｔｅ）である。ここで再度、最大快適性設定ポイントに対して、許容オフセットがゼロであるので、ランピングレートは効果がない。しかしながら、この場合、システム３．０８により使用される設定ポイントから設定ポイント（作動のデッドバンド）への回復を引き起こすためにオフセットを調整する他のパラメータは、代替制御パラメータ（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）である。この場合、通常の不感帯が華氏２度（１．１℃）である場合、最大快適性範囲に対して、これは１度（０．５５℃）に下げられるかもしれない。許容温度範囲が４度（２．２℃）変数（４ ｄｅｇｒｅｅ ｖａｒｉａｂｌｅ）を有する最大節約設定では、ランピングレートは、不感帯範囲の変更及びサイト１．０４の温度上昇率を組み合わせることによって、制御されることができる。最大節約設定に対して、本実施例の不感帯は、華氏３度（１．６５℃）まで上げられ、毎時の温度上昇率は毎時華氏３度（１．６５℃）に設定される。この実施例の結果は、図３Ｆに示されている。ここでの実施例は、記載されているように、顧客からの入力を使用して、最適な快適性又は最適な節約性制御アルゴリズムのいずれかを維持するために、システム３．０８がどのように個々のパラメータの作動を変化させるか、を説明するためのみに使われ、これらの異なるレベルの快適性又は節約を達成する方法に関して、システム３．０８が利用する制御パラメータの数を制限することを意味するものではない。付加パラメータ及び制御はまた、システムにより複雑な作業を実行させることができる。以下の段落は、これらの付加制御パラメータ及び制御モードを開示するが、システムの能力をこれらの実施例に制限するものと解釈されてはならない。
本発明の別の局面では、システム３．０８は、要求と消費の平坦なレベルを維持するために、顧客が選択した許容温度変化範囲と共に、サイト１．０４の学習された温度上昇特性を利用する。この制御プログラムの下で、システム３．０８は、ホーム２．１８の温度上昇率及び関連するＨＶＡＣシステムの稼働時間を用いて、消費のベースライン（ｂａｓｅ ｌｉｎｅ ｏｆ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を作成する。このベースラインを用いて、システム３．０８は、屋内の気温を許容範囲内で変化させることにより、需要及び消費率を、平坦なレベル、又はやや減少レベルのいずれかで、管理するよう指示されることができる。以下は、この制御プログラムがどのように作動するかを示すが、このプロセスを改良するために異なる制御ロジックや付加的感知装置を使用してこれらの機能を実行するシステム３．０８の能力を制限すると解釈されてはならない。この実施例に関して、サーモスタットの設定ポイントは華氏７２度（２２．２℃）であり、顧客によって選ばれた許容変化は、華氏４度（２．２℃）であり、屋内の温度の許容範囲を華氏７２度（２２．２℃）から華氏７６度（２４．４℃）にしている。ベースラインが設定される時は、ユーザー又はプログラムが定義した時間帯、運転稼働時間（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｒｕｎ ｔｉｍｅ）のパーセントレベル、所定の時間帯のエネルギー消費率（ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ）、あるいは感知された事象に基づく計測可能なその他のもの、等の複数の条件により引き起こされるため、この例では、顧客は、ＨＶＡＣ装置の稼働時間が３３％に達した時を、ベースライントリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）として設定すると推測される。涼しい早朝に、本実施例のシステム３．０８は、１０％のサイクルレート（ｃｙｃｌｅ ｒａｔｅ）で作動している。外の温度が上昇するとき、ホーム２．１８の温度上昇は、ＨＶＡＣサイクルレートとともに連続して（ｏｎ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂａｓｉｓ）監視される。外の温度の上昇は、図３Ｅに示されているように、ＨＶＡＣサイクル回数（ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ）を増加させる。システム３．０８が、３３％のサイクル稼動時間（ｃｙｃｌｅ ｒｕｎ ｔｉｍｅ）のトリガーレベルに到達すると、ベースラインが設定（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ）されて、システム３．０８は、計算された温度上昇率、及び対応するＨＶＡＣサイクル稼働時間予測（ｒｕｎ ｔｉｍｅ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｓ）を用いて、ＨＶＡＣサイクル稼働時間を３３％という定義されたトリガーレベルに保つために必要な所要有効設定ポイントオフセット（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｅｔ ｐｏｉｎｔ ｏｆｆｓｅｔ）を計算する。有効設定ポイントを上方に調整することによって、システム３．０８は、サイト１．０４に許容されている許容温度変化を温度上昇率（ｔｈｅｒｍａｌ ｇａｉｎ ｒｉｓｅ ｒａｔｅ）が使い尽くす（ｅｘｈａｕｓｔ）ポイントまで、ＨＶＡＣ稼働時間を予め定められたトリガーレベルに維持できる。このポイントになると、サイト１．０４、エネルギー供給チェーン又はその両方の組み合わせにとって、主な動作が快適性要求か経済性要求かに基づいて、サイクル稼働時間トリガーレベルを上回るか又は許容温度を上回るかという、顧客又はユーザー、あるいはその他の制御する主体によってシステムに設定された制御パラメータに基づいたオプションを、システムは有する。図３Ｇは、このシナリオを示しているが、サイト１．０４の温度上昇がサイト１．０４に対する許容温度変化を使い尽くさないと仮定している。
このトリガーポイントの設定、及びシステム３．０８の制御は、この実施例又は他の実施例、あるいはこのシステム全体で、顧客以外の者によって制御されることができ、したがって、住居又は業務用制御システムとしての範囲内に制限されるものではないことに注意されたい。大規模な配備では、システム３．０８はエネルギー供給者により制御されることができ、エネルギー供給チェーンに接続された複数の環境制御装置を管理するために用いることが可能である。また、システム３．０８の制御は、分配供給チェーンの需要を管理し、監視し、そして釣り合いを取るために、必要に応じて、個々の制御ポイント又はポイントのグループに対する定められたレベルの権限及び制御を有する複数のソースそれぞれにより共有されることができることにも注意されたい。
上記に論じたように、システム３．０８の他の特徴は、エネルギー供給チェーンからエネルギーのコストを受信する能力である。価格信号は、段階の形をとるか又は実際の価格であることができる。いずれにせよ、環境空気の快適性範囲を管理するためにシステム３．０８が使うことができる設定ポイントからの複数のオフセットをシステム３．０８に入力することによって、顧客は、快適性に対して代金を支払うことをいとわないか、節約をしたいかを、システム３．０８に定義できる。図３Ｃに、いくつかのシナリオを示す。第１のシナリオでは、供給チェーンからのエネルギーのコストに基づいて、付加的温度変化を提供する自分の意志を、快適性又は節約レベルを用いて定義できる。３本のラインが示されているが、１本は最大快適性、１本は快適性及び節約均衡、３本めは、最大節約性に対するものである。最大快適性設定では、エネルギーの価格に基づいて、何ものをも断念しないことを顧客は示していて、したがって、節約はなんら発生してない。快適性及び節約均衡の設定では、顧客は、節約をするために快適性を華氏４度（２．２℃）断念する。最大節約性設定では、快適性よりも節約を達成するために、快適性を８度（４．４℃）断念することを顧客は指示している。これらの設定は、顧客による設定であると定義されているが、エネルギー供給者又は他の外部の管理団体のような他の手段により制御されることができる。この例は、顧客に毎月均一なレートでエネルギーを提供しているユーティリティ企業又はその他のエネルギーサービス会社であり得るが、契約によって、顧客はその提供者に自分の暖房及び冷房システムの制御を委ねることもある。
この実施例では、システム３．０８を管理する主体は、そのホームを制御する能力に相応した価格設定を提供し、建物の居住者又は顧客は、供給者によりその制御レベルが上げられると、エネルギーに対する支払いが少なくてすむようになっている。他の全ての実施例と同様に、この実施例でも、システム３．０８のこれらの機能が分割されず複数が組み合わせて使われることにより、エネルギーの生成、供給及び消費に関連するすべての関係者に利益をもたらすことが可能な制御システムを作ることができる、ことに注意されたい。その目的を達成するために、快適性を８度（４．４℃）あきらめることをいとわない、という最大節約性の達成を顧客が望む上記のわれわれの実施例では、サイト１．０４が湿度レベルを管理する能力を備えていて、湿度レベルを２０％下げるよう管理される場合は、顧客の目標を達成するためにシステム３．０８が利用できる実際の温度の変化は８度（４．４℃）から１４度（７．７℃）に増加し、システム３．０８がシステム内で管理できる自由度が多くなる。
快適性及びエネルギー効率両方を改善するシステム３．０８の他の特徴は、熱回収過程（ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ）でダクトシステムに吸収される余剰冷房及び暖房から、さらに冷房及び暖房のメリットを得るために、強制空気ＨＶＡＣシステムに適用される最適延長ファン稼働時間を決定する能力である。もともとは、希望の設定ポイントに達すると、冷暖房システムは、暖房又は冷房生成装置を止めて、非作動の状態になる。暖房の場合には、安全上の理由で、プレナム装置(ｐｌｅｎｕｍ ｕｎｉｔ)のセンサは、プレナム温度（ｐｌｅｎｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）が安全なレベルに下がるまで、ファンを強制的に作動させ続ける。そして、そのポイントで、ファン及びシステムは、作動しなくなる。冷房モードのときには、典型的には設定ポイントに到達するとただちに、ファンを含むシステム３．０８全体が作動しなくなる。これら両方の場合に、サイト１．０４に忘れられた、配管に蓄えられた余剰熱（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｂｅｎｅｆｉｔ）というメリットがある。センサを使用して、システム３．０８はファンを作動させ続け、この余剰熱のメリットをダクトシステムから取り出して、それをサイト１．０４の空調スペース（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｄ ｓｐａｃｅ）に送り出す。暖房の場合には、ダクト温度が、感知された空調スペースの温度ポイントに等しいポイントに下がるまで、ファンは作動し続ける。冷房の場合には、ダクト温度が、感知された空調スペースの温度ポイントと同じ、又はそれ以上のあるオフセットのポイントに上昇するまで、ファンは作動し続ける。
システム３．０８のより複雑な実施では、環境制御システムは、追加のセンサ、制御、及び場合によっては補助の湿度制御装置を用いて、顧客に最大限節約させ、環境への影響を減らす。これは、システム３．０８全体のエネルギー効率をさらに上げることにより達成され、それによって、生成提供者（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ）は自分たちの生成施設（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ）の作動を減らすことができ、その結果、大気汚染及び我々の限られた天然資源の消費を減らすことができる。温度上昇と感知された湿度をバランス良く組み合わせることによる、エネルギー効率の改善は、複数の方法により実行されることができる。説明の便宜上、ここで説明するのは数例であるが、エネルギー消費率及び快適性の改善を達成する方法を制限するとみなしてはならない。
空調スペースにより快適性を遂行する２つの主要素は、温度と湿度である。前に述べたように、湿度は快適性の大きい要因を演じ、湿度レベルを制御することによって、温度を上昇させることができ、従来のＨＶＡＣシステムの稼動は少なくなり、それゆえエネルギーを節約できる。従来のＨＶＡＣシステムは、その設計上、空気が冷却コイル（ｃｏｏｌｉｎｇ ｃｏｉｌ）を移動することによって空気中の湿度を取り除く。この湿度除去は、より快適な環境を創り出すが、典型的には、湿度の除去は冷却プロセスの単なる副産物であって、制御はされない。システム３．０８は、湿度感知通信ノード（ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｓｅｎｓｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｏｄｅ）を付け足すことによって、既存のＨＶＡＣシステムを変更して、湿度制御システムを構成する能力を提供する。これらのノードは、空調スペースの湿度レベルを感知し、サイト１．０４の温度だけでなく湿度レベルも管理できるようにシステム３．０８に入力を提供する。しかしながら、センサ単独では、湿度制御プロセスを実行することはできない。加えて、システム３．０８は、このプロセスを完了するために、複数の通信制御スィッチング、監視及び計測センサ（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ， ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｓｅｎｓｏｒｓ）をサポートする。新規なＨＶＡＣシステムに組み込むことができる、又は既存のＨＶＡＣシステムに対する改良としての湿度制御の以下の実施例は、システム３．０８がＨＶＡＣ装置の作動効率及びＨＶＡＣ装置の作動の関連するコストをどのように大きく改善できるかについて説明するために構成されている。改良された作動効率によって、システムは、それらが消費する総エネルギーを減らし、経済性を改善し、排出（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を減らして天然エネルギー資源を保全する。
従来のＨＶＡＣ強制空気システムは、暖房装置、冷房装置、ファン及び空気濾過システムから構成されている。空気は、排気ダクトシステムを介して空調スペースから吸い出され、その空気が濾過され、送風チャンバを通過するが、その送風チャンバで、冷却チャンバが続く加熱チャンバに導かれる。ヒートポンプの場合には、加熱及び冷却は、共通のコイルを使用する同一のチャンバにより実行され、非常に寒い天気の期間にヒートポンプ作動では不十分な気候において、抵抗加熱ストリップチャンバ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｓｔｒｉｐ ｃｈａｍｂｅｒ）により補われることができる。それから、空気は供給ダクトシステムに送られ、そこで、一連のダクト及びレジスタを介して空調スペースに送り戻される。冷房シナリオでは、加熱チャンバは停止していて、冷却プロセスのみが起動（ａｃｔｉｖｅ）している。空気が冷却コイルを通過するにつれ、冷却コイルは熱を吸収することによって、周囲の気温を低下させる。同時に、空気中の水分は、冷却コイルに凝縮して、重力の結果として冷却コイルを流れ落ち、チャンバの底の滴受けに集められ、そこから水分は適切な廃棄ポイントに管で送られる。デフォルトでは、先に述べたように、このプロセスは、空気中から水分湿気を取り除いている。重要な他のポイントは、従来のＨＶＡＣ装置がマルチスピードファンを有するということである。このファンは、その設計に基づいて、いくつかの速度で作動するよう構成され、暖房プロセス起動時には低速設定で作動し、冷房プロセス起動時は高速で作動する。このようにするのは、加熱された空気はより軽く、ダクトシステムをたやすく移動できるので、十分な空気を空調スペースに移動させ、温度を指定した設定ポイントに戻すために、小さな力しか必要としないからである。冷却された空気は、密度がより高いため、ダクトシステムを移動させるのにより大きい力を必要とし、それゆえ、システム３．０８を通って同じ量の空気を移動させるのに、速いファン回転速度を必要とする。その結果、従来のＨＶＡＣシステムは、内蔵のマルチスピードファンを有するが、単に空気密度を補なうために用いられるだけである。システム３．０８は、この能力を活用し、より遅いファン設定ポイントを利用してホームの湿度レベルを下げる。周囲気温の回復が必要なときはファンを通常の高速設定で作動し、ホームの湿度レベルを下げるためには低速設定で作動するようにファン回転速度の設定を調整変更できる双方向通信制御ノードを用いることによって、システム３．０８はこの作業を達成する。ホーム２．１８を除湿するために、システム３．０８は空調コンプレッサを作動させ、冷却コイルの温度を下げさせる。そして、湿気がより遅い速度で冷却コイルを通過すると水分をより多く取り除くことができるので、ファンを低速で作動させて、空気からより多くの水分を除去させる。冷却された空気は、供給ダクトシステムを介して、通常の流路をとおり、空調スペースに、より乾燥したより冷たい空気を送り出す。学習過程で、システム３．０８は、その関連ＨＶＡＣ装置が提供できる除湿レート（ｒａｔｅ ｏｆ ｄｅｈｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を決定し、メモリに記憶することができる。マルチスピードコンプレッサを備えたＨＶＡＣ装置は、このシナリオでは、標準の単一スピードコンプレッサ装置より、さらに効果的に作動する。マルチスピードコンプレッサを用いてホームを除湿するために、コンプレッサの低速設定は、システム３．０８が使用するエネルギー量を減らすために用いられることがある。除湿制御プロセスを完成するために、２台の追加の双方向通信センサ又は両方を組み合わせたもののいずれか一方が必要となる。冷却コイルは、空気から湿気を除去するにつれて、凝結による過重負荷がかかり、凍結し始め、コンプレッサのコイルの空気の流れ又は凍結の存在を検出するセンサが必要となる。システム３．０８は、これらのセンサからの入力を利用して、コイルを解凍するためファン回転速度を上昇させるか、ファンを低速又は高速で作動させて暖かい空気を強制的に流し、コンプレッサをサイクル作動させてコイルを解凍できる。暖房の季節には、外の温度が下がるにつれて、湿度レベルも低下し、結果的に相対的湿度レベルが下がる。夏の湿度除去が、空気を冷たく感じさせるように、冬場に湿気を除去すると同じ効果をもたらす。主な違いは、冬には、結果として生じる寒いという感覚が、望ましくない屋内の空気快適性レベルを創り出し、顧客は湿度レベルが低下すると温度を上げて、より快適な環境を維持しようとすることである。この状況は、木製のドアや床を乾燥させるのに加え、人間の鼻洞を乾燥させる。その結果、木製品は縮み、人間は鼻血を出す。サイト１．０４の湿度レベルを上げることによって、同じ快適性の相対的レベルを保持すると共に、温度は低いレベルに維持できる。加えて、湿度レベルを上げることにより、木製品はその分縮もうとせず、鼻洞の状態が、顧客を悩ますことはない。暖房の季節に湿度制御を行うために、給気ダクトシステム３．０８に加湿器を追加し、空調スペースの湿度レベルを上げて、低い温度設定を維持させ、それにより満足できる快適性レベルを維持するのに必要なエネルギー量を減らす。先の冷房セクションで述べたように、システム３．０８は、湿度感知ノード（ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｓｅｎｓｉｎｇ ｎｏｄｅ）を利用して湿度レベルを管理できるが、凍結及び解凍センサの追加は必要ではない。残念なことに、従来の加湿システムは、暖房プロセスが起動しているときのみに作動するよう構成されている。これは、これらの装置が、加熱チャンバを出て、水で濡らされた一連の網状格子（ｍｅｓｈ ｇｒｉｄｓ）又は膜を通過する加熱された空気に依存しているからである。暖房空気がこれらの格子や膜を通過するにつれて、蒸発過程をとおして水分を拾い、それを給気ダクトシステムから空調スペースに運ぶ。このプロセスを改善するために、システム３．０８は、この格子や膜を加熱する改良ダクト加湿プロセスを組み込み、非加熱空気を通過させ、空調スペースに水分を運ぶ。主要加熱プロセスがその作業を行うために起動することは必要としない。さらに、システム３．０８は、特に双方向通信ノードコントローラを一体的に組み込んで備えている、サイト１．０４に配置された加湿装置を遠隔制御できるが、このような加湿装置は、今日多くの小売店で販売されているような入手可能な装置である。システム３．０８がサポートするこの完全統合ソリューションをあまり複雑に適用しないなら、双方向通信制御ノード、リレー接点（ｒｅｌａｙ ｃｏｎｔａｃｔｏｒ）及び任意の湿度センサが統合された壁埋め込み型のプラグアダプタを用いる。このプラグアダプタは、従来の加湿器又は噴霧器を適応して用いることができ、それらを湿度制御システムの一体化された部分とすることができる。追加のセンサ装置は、窓ガラスのような外に直接さらされている面の含水量を計測するために用いられる。湿度レベルがサイト１．０４で上昇するにつれて、余剰水分（ｅｘｃｅｓｓ ｍｏｉｓｔｕｒｅ）はこれらの冷えた面に集まり、その結果凝結され蓄積される。この状態を管理するために、水分の蓄積を検出する任意の通信センサを、システム３．０８に含める。
システム３．０８がサポートする冷房季節の間、サイト１．０４の湿度レベルを制御する別の方法として、冷却チャンバコイルにヒートパイプ技術を組み込むよう変更して、装置の除湿能力を平均２倍高めるといったものがある。低速ファン作動が使われる場合、上記に述べた通信センサがまだ必要だが、ヒートパイプ冷却コイル改造装置を用いて、追加の除湿を行う必要なしに、湿度レベルを、多くの場合維持できる。湿度低減の量及び効果的にプロセスを実行するシステム３．０８の能力は、すべて、節約と快適性を達成するためにバランスをとらなければならない。冷却コイルヒートパイプ改造装置は、世界中で、フロリダ、ゲインズビルのヒートパイプテクノロジー社のような多くの会社から入手可能である。ヒートパイプテクノロジー社のような会社は、既存の住居用ＨＶＡＣシステムに直接連結できる据え置き型改造除湿装置の製造も行っており、この装置は、既存の空調コンプレッサを作動させる必要なしに、除湿プロセスに家庭の既存の配管機能（ｗｏｒｋ）を利用させて除湿空気を分配する。改造付加除湿装置（ｒｅｔｒｏｆｉｔ ａｄｄ‐ｏｎ ｄｅｈｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）で使用されるコンプレッサは、住宅全体のコンプレッサよりエネルギーをきわめて少ししか使用しないので、このプロセスはきわめてエネルギー効率が高いが、初期設備投資（ｃａｐｉｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｆｒｏｍ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ）を必要とするため、顧客によってはあまり魅力がないかもしれない。システム３．０８はまた、乾燥システムのような除湿の他の形態及び湿度吸収技術の他の形態もサポートしている。
システム３．０８のより複雑な実施例における除湿制御は、エネルギー供給チェーンでの需要の低減が要求又は要請される場合を予想して、サイト１．０４をあらかじめ調整するために用いることができる。実施例は、ピーク期間のシステム要求（ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｍａｎｄ）の削減を奨励するために時間帯レート（ｔｉｍｅ ｏｆ ｄａｙ ｒａｔｅｓ）が使われる、単純なエネルギー供給者プログラムである。このような場合を予想して、システム３．０８は、夏場には湿度レベルを下げるために、あるいは冬場には湿度レベルを上げるためにホームを予め調整し、周囲気温を上げて需要及び総消費を減らしつつ快適性レベルを維持することができる。この前調整プロセスは、「オンデマンド」、「オンリクエスト」タイプのプログラムとしてここで説明され、システム３．０８でサポートされるが、システムデフォルトとして用いられ、その結果、システム３．０８の需要を永続的に削減し、エネルギー利用を全体的に削減する。サイト１．０４で湿度レベルを管理するための設備投資は、年間のエネルギー請求金額の約２０％になるが、湿度を管理することにより容易に回収できる。この湿度管理は、一般的な気候条件では、年間のエネルギー使用を最高１４％削減する結果をもたらす。このシナリオの裏側は、暖房負荷削減であり、この暖房負荷削減は、多くの異なるエネルギー供給チェーン及び天然資源に影響を与える。ここでまた述べるが、相対湿度レベルに応じて、湿度レベルがシステム３．０８により管理されて、より低い暖房設定ポイントを達成すると仮定すると、暖房の季節の間に湿度レベルを上げるためのサイト１．０４の加湿機器は１８か月から２４か月以内に回収され得るものである。
付加の双方向通信センサはまた、入力データを追加することによりシステム３．０８の運用能力を改善する。一例としての居住センサは、人がサイト１．０４にいるかどうかの知識をシステム３．０８に提供する。システム３．０８は、ランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）、設定ポイント修正又は除湿のような項目を、居住者が在宅しているかいないかによって異なって実行することを、権限のあるあらゆる者から授権できる。不在ならば、システム３．０８はより多くの節約に関連した動作を行い、快適性制御オプションを延期するように指示されることができる。この能力は、居住者の快適性レベルに影響を与えずに、節約をもたらし、供給チェーンでの要求を削減するシステム３．０８の能力を増大させる。
付加の双方向通信センサは、屋内の空気品質をサポートするためにも、システム３．０８によってサポートされている。このようなセンサの例には、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（ＮＯＸ）、ラドン、ガス、ホルムアルデヒド及び炭素（ＣＯ）検出器がある。これらのセンサは、システム３．０８に入力を供給し、そして、そのように構成されている場合は、換気システムの作動を引き起こし、サイト１．０４のこのようなガスのレベルを下げ、あるいは警告の状態を引き起こす。煙又は火災を検出する他の通信センサもまたサポートされていて、このような状況が検出されたら、空気処理装置（ａｉｒ ｈａｎｄｌｅｒ）及びその他の機器の緊急停止をシステム３．０８に実行させる。このような安全及びセキュリティの特徴を用いて、その通信機能の直接の結果として、システム３．０８は、複数のエンドポイントに対して通信（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）し、警告状態を報告する能力を有する。このようなポイントの例には、携帯電話、ページャ、監視センター、宅内（ｌｏｃａｌ）及び遠隔警告ホーン、ベル及びライトに加えて構内キオスクのＰＣのようなデジタル表示装置、テレビ画面及びＸＭラジオ（ＸＭ Ｒａｄｉｏ）やシリウスラジオ（Ｓｉｒｉｕｓ Ｒａｄｉｏ）のようなデジタル表示画面機能を有するパーソナル無線機が含まれるが、これに限定されるものではない。システム３．０８はまた、従来の空気ろ過フィルタ監視に加えて、より高度な静電式ろ過システム（ｅｌｅｃｔｒｏ ｓｔａｔｉｃ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）及びＵＶＧバクテリア・ウィルス空気清浄システム（ＵＶＧ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ ｖｉｒｕｓ ａｉｒ ｃｌｅａｎｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ）もサポートする。あらゆる場合に、システム３．０８は、これらの装置のパフォーマンスを制御し、監視するために、双方向通信センサノード技術を利用している。
本発明の一局面では、データ、さまざまなデータ要素が、システム１．０２内に保存される。一実施の形態では、データはゲートウエイノード１．１０Ｄに保存されることができる。しかしながら、システム１．０２のそれぞれのノード１．１０は、ノードプロセッサ２．０２及びメモリ２．０４を有している。したがって、ゲートウェイノード１．１０Ｄが使用できなくなっても、システム内のどのノード１．１０Ｄも、１台又は２台以上の装置の処理及び／又は制御、及び／又はシステムデータ１．０２の記憶を肩代わりすることができる。一実施の形態では、以下のデータがシステム１．０２により維持又は保存されることができる。
１．エネルギーユニットの現在の供給者、送料込みのエネルギーユニットあたりの現在の価格（ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｉｃｅ ｐｅｒ ｅｎｅｒｇｙ ｕｎｉｔ）。
２．使用されているエネルギーユニットのレート及びコストに基づく１時間あたりの現在の作動コスト。
３．マルチタイプが利用できる場合には、供給者及びエネルギータイプごとの、当日、今週及び今回の請求対象期間（ｂｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）及び過去１４回の請求対象期間に使われた合計エネルギーユニット及びそのコスト。
４．日、週及び過去１４回の請求対象期間についての請求対象期間（ｂｉｌｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）に対する、タイプごとの使用された合計エネルギーユニット及びそれらの関連コスト。
５．エネルギーユニット供給者ごとのクレジットの残高、プリペイドエネルギーに対するデビットシステム３．０８が利用されている場合は、それを表す購入されたエネルギーユニットの推定利用可能時間及び日数。
６．送料込みの、供給者ごとのエネルギーユニットあたりの計算された平均コスト及びその供給者から購入される計算された合計エネルギーユニット要求の割合（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）。
７．消費されたエネルギーユニットの明細及び複数の電気製品制御及び計測が起動されている場合は、個々の電気製品ごとのそれらのコスト及び供給者。
８．それぞれのエネルギータイプ及びエネルギー源（ｅｎｅｒｇｙ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｓｏｕｒｃｅ）に対する合計請求対象期間コスト予想。
９．エネルギーユニットのタイプ及びソースごとの総合計。
１０．１日の温度設定ポイント（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｔ ｐｏｉｎｔｓ）の履歴。
１１．週及び請求対象期間の温度設定ポイントの平均。
１２．当月、過去１４か月及び１年前から当日までのエネルギーユニットの使用及びコスト合計の履歴。
１３．ユーザー設定及び固定の現在の温度設定ポイント。
１４．ユーザー設定及び固定の現在の不感帯上下の度数の差。
１５．日、週及び請求対象期間に維持された平均温度。
１６．１日の時間ごとの３０日、６０日及び９０日間周期に対するサイト１．０４の時間単位あたりの平均温度上昇及び温度下降。
１７．３０日、６０日及び９０日間周期で暖房及び冷房システムが時間ごとに（ｂｙ ｈｏｕｒ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｙ）運転可能な時に、１度（０．５５℃）回復するのに必要な平均時間。
１８．監視されている電気等製品それぞれの予想年間運転コスト。
１９．消費パターンの履歴及び現在の運転統計に基づいて、監視されている電気製品それぞれの作動効率要因。
２０．最小及び最大不感帯温度の現在の設定及び設定履歴、及びコストの設定。
２１．電気製品の消費パターンの監視中における作動の異常を警告するインジケータ。
２２．プリペイドエネルギーユニット勘定がある場合、支払済み勘定の残高が少なくなると警告するインジケータ。
２３．サイト１．０４全体の日ごとの運転（作動）平均コスト、及び３０日、６０日、９０日周期平均、及び去年の同じ時期の、個々の電気製品の日ごとの平均運転コスト。
２４．エネルギーユニット供給者及び情報源からのデータ、テキスト及び課金メッセージ。
２５．少なくとも外の最低及び最高気温、湿度、降水確率、風速・風向、日照時間・日照角度及び紫外線指数を含む、日、週、請求対象期間ごとの天気情報及び履歴データ。
２６．消費及び使用データを標準化するために必要な合計冷暖房度日及び他の統計データ。
２７．外の温度、風速、風向、ＵＶ指数、湿度及び冷房度日又は暖房度日要因を補うために調整された暖房及び冷房の温度を回復するまでの計算された時間。この計算された要素は、サイト１．０４の平均標準化温度上昇又は温度下降と組み合わされるとき、温度上昇又は温度下降に対して回復する時間をより正確に計算するために使用される。この要因はまた、回復時間を十分にファクタリングさせて、効率を最大にし、運転コストを減らすのに十分な頻度で、主に計算されて（ｃｅｎｔｒａｌｌｙ ｃｏｍｐｕｔｅｄ）、送信される。中央にコンピュータ要因（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ）を送信することは、それぞれの場所で外部センサの必要性をなくし、それゆえ、設置及び継続的なメンテナンスコストを低下させる。
２８．利用可能なエネルギー供給者及び供給者ごと及び提供されるエネルギーユニットのタイプごとのユーザー定義の優先インジケータを記載した表。この表は、一定期間に、価格ポイント及び販売条件が同じ場合には、選択可能な供給者を選ぶ際に使われるものである。
２９．少なくとも、利用可能な供給者、利用可能なエネルギーユニットのタイプ及びその請求対象期間のエネルギーユニット購入数及びコストが含まれた表で、上記のオプション２８に入らないときに、テーブルは供給者価格を計算するために使用される。
３０．オプションの、ユーザー提供の優先エネルギーユニットのタイプのインジケータ。
３１．１時間に１度（０．５５℃）のランピング（ｒａｍｐｉｎｇ）をデフォルトとするユーザー選択の温度ランピングオプションインジケーター及びオプションのユーザー定義のランピング時間フレーム（ｒａｍｐｉｎｇ ｔｉｍｅ ｆｒａｍｅ）、及び度数設定。
３２．冷暖房システムを故障から守るための低温高温警告設定。この警告トリガーポイント（ａｌａｒｍ ｔｒｉｇｇｅｒ ｐｏｉｎｔ）は、ユーザーが定義するもので、入力されない場合は、ユーザーが入力した最大不感帯快適性範囲の上下で＋／−５度（２．５５℃）をデフォルト値に設定する。システム３．０８がオフになっている（ｉｓ ｐｌａｃｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｏｆｆ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）場合、この機能（ｆｅａｔｕｒｅ）はなくなるが、ユーザーがシステム３．０８の温度警告モード能力の起動を選択した場合は、無効にされる。
３３．自動警告、及び利用可能で、居住者、所有者又はシステム提供者が加入している場合には、監視サービスの通知を行うようユーザーが選択する警告作動インジケーター。アラームポイント及び設定は、ユーザーにより定義され、または、ユーザー、所有者又はオペレータの好みに基づいたシステム３．０８が定義したデフォルトポイントを初期設定にすることもできる。
３４．利用可能な接続されたネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ）で通信行為を行うために必要な通信チャネルインターフェースパラメータ及びタイプ、ルーティング情報を含むデータ。これらのパラメータは、所有者、オペレータ又は通信システム提供者によって、必要又は必要との判断に応じ、パスワード認証及び暗号化を実行するのに必要な全ての情報を含む。これらのパラメータはまた、警告トリガーレポートポイント（ａｌａｒｍ ｔｒｉｇｇｅｒ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）及びサイト１．０４で使用されているか、加入されているか、又は利用可能なサービスのために必要なルーティング及び識別データも含む。
３５．システム３．０８に制御されているサイト１．０４の主な電気製品のための消費レート及び消費形跡及び天気関連の標準化ファクター。これらに対しては、消費を計測する直接形態（ｄｉｒｅｃｔ ｆｏｒｍ）は利用できない。また、システム３．０８が制御しているが、消費を計測する直接形態が利用できないサイト１．０４の主な電気製品の推定消費レート。
３６．集中化した負荷集計及びコンピュータサービス提供者インタフェース情報。
３７．消費履歴及び外部ファクターに基づくサイト１．０４の計算された標準化ファクター。
３８．作動効率の比較のためのＤＯＥ-２．１モデリングシステム等のモデルを使用して、サイト１．０４のモデリングから導き出したエネルギー効率ファクター。
３９．サイト１．０４が空き又は不在のときに使われる必要最小限の不感帯範囲の定義。
４０．「私について来い（ｆｏｌｌｏｗ ｍｙ ｌｅａｄ）」式の人工知能学習及び実行ルーチンと共に使われる、特定の日、時間及び日のタイプの設定変更を反映するための、設定ポイントパターン変更追跡テーブル（ｓｅｔ ｐｏｉｎｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｈａｎｇｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｔａｂｌｅｓ）。
４１．「私について来い」式の人工知能学習及び実行ルーチンと共に使うため、居住者により実行される設定ポイントの変更と関連する、特定の外の気象状況を反映するための設定ポイントパターン変更追跡テーブル。
４．顧客制御ノード管理システム及び方法
図４Ａから４Ｒを参照すると、ユーザーインターフェース１．１４は、ウェブページ又はグラフィカルユーザーインタフェース「ＧＵＩ」４．０２として実行できる。上述したように、ＧＵＩ ４．０２は遠隔地からアクセス可能であり得る。一実施の形態では、ウェブブラウザ（ｗｅｂ ｂｒｏｗｓｅｒ）又はテレビのような他のディスプレイ装置によって、顧客はＧＵＩ ４．０２にアクセスすることができる。別の実施の形態では、顧客は、携帯電話及び／又は携帯情報端末のような遠隔機器により、ＧＵＩ ４．０２にアクセスできる。ユーザーＩＤ及びパスワードを入力することによって、顧客は自分のアカウントにアクセスできる。
図４Ａを参照すると、顧客がシステム３．０８にログオンした後、システムホームページ４．０４が表示される。システムホームページ４．０４は、情報セクション４．０５、複数のナビゲーションボタン４．０６、ナビゲーションメニュー４．０８及びコントロールパネル４．１０を含んでいる。
この実施の形態では、典型的な顧客、アール・ミネム（Ｅａｒｌ Ｍｉｎｅｍ）の情報セクション４．０５が示されている。情報セクション４．０５は、挨拶、時刻及び日付に加えて、いくつかのリンクを含む。リンクを起動（ａｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｋｓ）することにより、例えば、顧客はホームページ、ヘルプ画面、電子メールによる連絡セクション、よくある質問に入り直したり、ウェブサイトからログオフすることができる。
複数の ナビゲーションボタン４．０６は、装置管理ボタン４．０６Ａ、警告設定ボタン４．０６Ｂ、システムデータボタン４．０６Ｃ、削減キャンセルボタン４．０６Ｄ及び装置状態ボタン４．０６Ｅを含んでいる。ナビゲーションメニュー４．０８は、後述するように、ＧＵＩ４．０２のいくつかの領域へのリンクを含んでいる。
初期化されるときに（ｗｈｅｎ ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅｄ）、ＧＵＩ ４．０２はコントロールパネルにホーム所有者コントロールセンター４．１２を表示する。この実施の形態では、ホーム所有者コントロールセンター４．１２は、複数のハイパーリンクが設定されたアイコン（ｈｙｐｅｒｌｉｎｋｅｄ ｉｃｏｎｓ）４．１４を含む。この実施の形態では、ハイパーリンクアイコン４．１４は、ダイレクトアクセスアイコン４．１４Ａ、スケジューリングアイコン４．１４Ｂ、マイレポートアイコン４．１４Ｃ、警告アイコン４．１４Ｄ、データ設定アイコン４．１４Ｅ及びユーザーヘルプアイコン４．１４Ｆを含む。情報セクション４．０５内のホームリンクを選択することにより、ＧＵＩ ４．０２は、ホーム所有者コントロールセンター４．１２に戻る。
図４Ｂを参照すると、顧客がダイレクトアクセスアイコン４．１４Ａａを選択すると、複数のダイレクトアクセスアイコン４．１６がコントロールパネル４．１０に表示される。この実施の形態では、顧客はＨＶＡＣシステム及びホーム全体のメーターに直接アクセスする。これに相応して、暖房/ＡＣアイコン４．１６ａ及びホーム全体のメーター４．１６Ｂが、コントロールパネル４．１０内に表示される。別の実施の形態では、顧客が自由にアクセスできる全ての装置１．０８、例えば、第２のサーモスタット又は温水器は、ここでアクセスすることができる。図４Ｃを参照すると、暖房/ＡＣアイコン４．１６Ａを選択することにより、コントロールパネル４．１０内に仮想サーモスタット４．１８が表示される。仮想サーモスタット４．１８は、情報セクション又は表示４．２０及び複数のサーモスタットボタン４．２２を備えている。表示セクション４．２０は、サイト１．０４の実際の又はリアルタイムの状況に関する情報を含む。この実施の形態に示されているように、顧客サイト１．０４内の現在の温度は、華氏６７度（１９．４℃）である。暖房及び冷房設定ポイントは、それぞれ５８度（１４．４℃）及び８５度（２９．４℃）である。システム３．０８は自動モードであり、暖房及び冷房システムはオフ状態である。さらに、図に示されているように、居住モードは「外出（Ａｗａｙ）」に設定されている。以下に述べるように、システム３．０８によって、顧客は、仮想サーモスタット４．１８を使用して、暖房及び冷房設定ポイントを利用する居住モードに従って、ＨＶＡＣシステムのプログラムを設定できる。サーモスタットボタン４．２２を用いて、顧客は、サーモスタットの現在の作動パラメータを変更できる。例えば、システムモード変更サーモスタットボタン４．２２Ａを選択することにより、顧客は、自動モード及び手動モードのいずれかを選択できる。ファンモード変更ボタン４．２２Ｂを選択することにより、顧客は、ファンモードを「オン」から「自動」に変えることができる。さらに、温度解除ボタン４．２２Ｃ又は居住解除ボタン４．２２Ｄを選択することにより、顧客は、現在の温度及び居住スケジュールを下記に定めるように解除できる。解除キャンセルボタン４．２２Ｅを選択することにより、顧客は、温度解除ボタン４．２２Ｃ又は居住解除ボタン４．２２Ｄを使用して入力された温度又は居住の変更を取り消すことができる。削減キャンセルボタン４．２２Ｆによって、顧客はいかなる削減プログラム（許される範囲で）も取り消すことができる。
図４Ｂに戻るが、ホーム全体のメーターアイコン４．１６Ｂを選択することにより、供給されている（ｂｅｉｎｇ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）、又は顧客サイト１．０４により使用されている現在のパワー（ｐｏｗｅｒ）に関する情報をコントロールパネル４．１０内に表示できる。その上、予め定められた時間帯の累積消費パワー（ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｄｒａｗ）に関連する情報もまた、表示することができる。この情報は、図形的（ｇｒａｐｈｉｃａｌｌｙ）に及び／又は数値で表示することができる。
図４Ａに戻るが、ナビゲーションメニュー４．０８内のメニュー項目を選択すると、ホーム所有者コントロールセンター４．１２のアイコン４．１４と重複することとなるものがある。例えば、ダイレクトアクセスボタン４．０８Ａを選択すると、コントロールパネル４．１０内にダイレクトアクセスアイコン４．１６が表示される。
スケジューリングアイコン４．１４Ｂ又はスケジューリングメニュー項目４．０８Ｂを選択することにより、顧客サイト１．０４内のそれぞれのサーモスタットに対するアイコン又は居住モードアイコン（図示せず）が表示される。図４Ｄ、４Ｅ及び４Ｆを参照すると、スケジューリングメニュー項目４．０８Ｂの下のサーモスタットスケジューリングアイコン又はサーモスタットメニュー項目を選択することにより、コントロールパネル４．１０内に居住モード画面４．２４が表示される。一実施の形態では、システム３．０８によって、顧客は、１つ又は２つ以上の居住モード（上記参照）を定めることができる。それぞれの居住モード内で、顧客は、居住モードが起動している間、ＨＶＡＣシステム等の１台又は２台以上の装置１．０８を制御する１つ又は２つ以上のパラメータを設定できる。
例えば、一実施の形態では、顧客は冷房設定ポイント及び暖房設定ポイントを設定でき、さらに、経済性（ｅｃｏｎｏｍｙ ｐｒｏｆｉｌｅ）も設定できる。
この実施の形態では、顧客には８つの居住モードが準備されている。例えば、システム３．０８は、在宅居住モード（ｈｏｍｅ ｏｃｃｕｐａｎｃｙ ｍｏｄｅ）、外出居住モード、就寝居住モード及び不在居住モード（ｖａｃａｎｔ ｏｃｃｕｐａｎｃｙ ｍｏｄｅ）に加えて、４つのユーザー定義の居住モードを含むことができる。これらのモードはそれぞれ、居住モード画面４．２４の最上部に沿って、それぞれのタブ２．２６で示されている。図４Ｄに示すように、タブ２．２６を選択することにより、顧客はそれぞれのモードに対してパラメータを設定できる。
例えば、実施の形態の在宅居住モードでは、冷房設定ポイントは華氏８０度（２６．７℃）、暖房設定ポイントは華氏６８度（２０℃）、経済性は、経済的快適性に設定されている。経済性は、供給チェーンの特性、例えばパワー（ｐｏｗｅｒ）のコスト又は利用可能性に基づいて、ＨＶＡＣシステム及び／又は他の装置１．０８を制御するために用いることができる。一実施の形態では、それぞれのプロフィールには、関連する設定ポイントオフセット、例えば＋／−５度（２．７５℃）が設けられている。それぞれのモードのパラメータは、デフォルトボタンを選択することによって、一連のデフォルトのパラメータに設定することができる。居住モード画面内に加えたいずれの変更も、適用ボタン４．３０を選択することによりそれぞれのモードに適用されることができる。さらなる実施例では、外出モードの図４Ｅを参照すると、冷房設定ポイントは８５度（２９．４℃）、暖房設定ポイントは華氏５８度（１４．４℃）に設定されている。
この実施の形態では、経済性は、経済性ドロップダウンリスト４．３２により設定される。図４Ｆを参照すると、この実施の形態では、経済性は、最大快適性、バランス快適性及び経済的快適性の３つの特質（ｐｒｏｆｉｌｅｓ）のうちの１つに設定されることができる。
図４Ｇを参照すると、スケジューリングメニュー４．０８Ｂの下のサーモスタットスケジューリングアイコン又はサーモスタットメニュー項目を選択することにより、コントロールパネル４．１０内に、サーモスタットスケジューリングカレンダー４．３４が表示される。この実施の形態では、サーモスタットスケジューリングカレンダー４．３４は、現在の日付に対応する月を表示する。しかしながら、サーモスタットスケジューリングカレンダー４．３４は、ナビゲーションバー４．３６を使用して進める（ｎａｖｉｇａｔｅｄ）ことができる。カレンダー４．３４のそれぞれの日は、日のタイプとして定義される。例えば、いかなる日も、ウィークデイ、週末又は休日として定義することができる。この実施の形態では、全ての土曜日及日曜日が週末と定義され、全ての月曜日、火曜日、水曜日、木曜日及び金曜日がウィークデイと定義されている。しかしながら、それぞれの日は、いずれの日のタイプとしても定義できる点に留意する必要がある。カレンダー４．３４内のそれぞれの日にはハイパーリンクが設定されている。カレンダー４．３４上のいずれか特定の日のハイパーリンクを選択すると、図４Ｈに示されているように、サーモスタットスケジューリングパネル４．３６が表示される。サーモスタットスケジューリングパネル４．３６は、サーモスタットドロップダウンリスト４．３８及び選択日ドロップダウンリスト４．４０を含む。サーモスタットドロップダウンリスト４．３８によって、顧客は、顧客サイト１．０４内にある１つ又は２つ以上のサーモスタットのうちから選択できる。日のタイプ選択ドロップダウンリスト４．４０によって、顧客は、さまざまな定義済みの日のタイプのうちから選択できるのに加えて、新しい日のタイプを定義することができる。
サーモスタットスケジューリングパネル４．３６によって、顧客は、１日の内のさまざまな時間帯に対して使われる居住モードを選択できる。
例えば、この実施の形態で、選択された日の真夜中では、サーモスタットは就寝居住モードにあるだろう。午前４時３０分に開始されるが、サーモスタットはユーザー１居住モードとなり、その他示されているとおりであるだろう。サーモスタットスケジューリングパネル４．３６はまた、適用ボタン４．４２、「当日に適用」ボタン４．４２、「全てに適用」ボタン４．４４及び「カレンダーに戻る」ボタン４．４６を含む。「当日に適用」ボタン４．４２を選択することにより、サーモスタットスケジューリングパネル４．３６の開始時間及び定義居住モードを、サーモスタットスケジューリングカレンダー４．３４の選択された日に適用できる。「すべてに適用」ボタン４．４４を選択することにより、サーモスタットスケジューリングパネル４．３６で定義された予定開始時間及び予定居住モードを、日のタイプ選択ドロップダウンリスト４．４０で選択されたタイプの日すべてに適用できる。図４Ｉに示すように、日のタイプ選択ドロップダウンリスト４．４０は、ウィークデイ、週末又は休日等のいくつかの定義済みの日のタイプに加えて、多くの（ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ）ユーザー定義の日のタイプを含むことができる。
図４Ａ及び図４Ｊを参照すると、警告メニュー項目４．０８Ｄを選択することにより、コントロールパネル４．１０内で警告設定画面（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ ａｌｅｒｔ ｓｃｒｅｅｎ）４．４８が表示される。システム３．０８は、例えば、サーモスタット温度が制御範囲外、ゲートウエイノードの反応なし、予算の限界警告、装置の故障、通信障害、ランピング回復不能（ｒａｍｐｉｎｇ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｆａｉｌｕｒｅ）、又はＩＰアドレスの重複のような、多くの定義済み警告を含む。それぞれの警告に対して、顧客は、宛先、すなわち、それぞれの警告がだれに通知されるか、及びそれらの警告がどのように通知されるか、を選択又は定義することができる。この実施例では、警告設定画面４．４８が、それぞれの警告に対する宛先ドロップダウンリスト４．５０を含んでいる。宛先ドロップダウンリスト４．５０によって、顧客は、警告が発生したときに、誰が通知を受けるかを選択できる。例えば、この実施の形態では、ドロップダウンリストには、ホーム居住者、サービス提供者又はエネルギー提供者を含むことができる。警告設定画面４．４８はまた、どのように警告の通信を起こすべきか、例えば、電子メールによって、又は顧客あるいはユーティリティ企業インターフェース１．１４、１．１６を介して警告を行うかどうか、を示すための１つ又は２つ以上のチェックボックス４．５２を含む。警告設定画面４．４８はまた、それぞれの警告に対して、警告が設定できるかどうか、を指し示すためのチェックボックス４．５４も含むことができる。警告設定画面４．４８はまた、顧客が、警告にどのような優先をもたせるべきかを示すことができる、それぞれの警告に対する入力ボックス４．５６を含んでいる。しかしながら、別の実施の形態では、優先は、例えば、優先に基づいて異なる供給システムを提供するために用いられる。この実施の形態では、これは主に参考目的である。さらに、警告設定画面４．４８はまた、警告タイプドロップダウンリスト４．５８を含むことができ、警告タイプドロップダウンリスト４．５８により、顧客は、警告１回を送信するか否か、あるいは、警告状態が起こるたびに警告を送信するか、を指示できる。例えば、予め定められた時間、例えば１時間の間に、サーモスタットの温度が範囲外になった場合、システム３．０８は、１回の警告を送信するか、または、温度が範囲外になるたびに警告を送信するか、に設定される。
警告設定画面４．４８はまた、変更入力によってシステム３．０８をアップデートしたり、警告をリセットしてデフォルト値に再設定するための、送信ボタン４．６０及びリセットボタン４．６２を含むことができる。
警告設定画面４．４８はまた、個人データ更新リンク４．６４も含むことができる。個人データ更新リンク４．６４を起動すると、コントロールパネル４．１０内に個人データ画面（図示せず）が表示される。この個人データ画面によって、顧客は、住所、電話及び電子メール情報に加えて、ユーザー名及びパスワード等の個人情報を更新できる。また個人データ画面によって、顧客は予算限度、例えば毎月の予算限度を入力又は更新できる。上述したように、現在の使用に基づいて毎月の予算限度に達したとき、及び／又は達しそうなときに、警告を送信するようにシステム３．０８を設定してもよい。
図４Ａ、及び図４Ｋから図４Ｍまでを参照すると、マイレポートアイコン４．１４Ｃ又はレポートメニュー項目４．０８Ｃを選択することにより、コントロールパネル４．１０にレポート画面４．６６が表示される。レポート画面４．６６は、複数のレポートアイコン４．６８を含む。レポートアイコン４．６８を選択することによって、コントロールパネル４．１０内にポップアップ画面が表示される。例えば、日々の温度アイコン４．６８Ａを選択することにより、図４Ｌに示されているように、温度日報ポップアップ画面４．７０が表示される。同様に、月々の温度アイコン４．６８Ｂを選択することにより、温度月報ポップアップ画面（図示せず）が表示される。温度日報ポップアップ画面４．７０によって、顧客は、サーモスタットドロップダウンリスト４．７２を使用して、複数のサーモスタットの中から選択できる。温度日報ポップアップ画面４．７０はまた、顧客が、レポート画面４．７０に表示される情報の日又は日々を変更できる複数のドロップダウンリスト及び／又はボタン４．７４、を含むこともできる。例えば、顧客は特定の日を指定したり、日又は月ごとのカレンダーによって進める（ｎａｖｉｇａｔｅ）ことができる。
レポート画面４．６６はまた、日々の電気使用アイコン４．６８Ｃを含むことができる。図４Ｍを参照すると、日々の電気使用アイコン４．６８Ｃを選択すると、電気日報ポップアップ画面４．７２が表示される。温度日報ポップアップ画面４．７０と同様に、電気日報ポップアップ画面４．７６は、顧客が、データが表示されるべき装置１．０８を選択できる、稼動装置ドロップダウンリスト４．７８を含む。電気日報ポップアップ画面４．７６は、顧客が、カレンダーによって進むことができるのに加えて、月又は年間ベースの電気使用情報を表示できるようにする複数のナビゲーションボタン４．８０も含む。リフレッシュ・ボタン４．８２によって、稼動装置ドロップダウンリスト４．７８又はナビゲーションボタン４．８０で加えられた変更に基づいて、電気レポートポップアップ画面４．７６を更新する。「閉じる」ボタン４．８４を選択することにより、電気日報ポップアップレポート４．７６が閉じる。
図４Ｎを参照すると、データ設定メニュー項目（ｃｏｎｆｉｇ ｄａｔａ ｍｅｎｕ ｉｔｅｍ）４．０８Ｅを選択することにより、コントロールパネル４．１０内にデータ設定画面（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｓｃｒｅｅｎ）４．８６が表示される。データ設定画面４．８６は、多くのデータ設定アイコン４．８８を含む。個人データアイコン４．８８Ａを選択することにより、上述の個人データ画面が表示される。サーモスタットデータアイコン４．８８Ｃを選択することにより、顧客サイト１．０４内のサーモスタットのリストが表示される。それぞれのサーモスタットが選択されると、図４Ｏに示されているように、サーモスタットデータ画面４．９０が、コントロールパネル４．１０内に表示される。サーモスタットデータ画面は、対応するＨＶＡＣシステムの暖房セクションを定めるための第１のセクション、及びＨＶＡＣシステムの対応する冷房セクションを定めるための冷房セクションを含む。暖房セクションは、図４Ｐに示されているように、顧客が、現在のサーモスタットに対応する暖房の種類を選択できるようにする、暖房ドロップダウンリスト４．９２、を含む。冷房ドロップダウンリスト４．９４によって、図４Ｑに示されているように、顧客は、現在のサーモスタットに対応する冷房のタイプを設定できる。図４Ｐに示されているように、サーモスタットデータ画面４．９０によって、顧客は複数の上限下限を設定できる。例えば、この実施の形態では、顧客は、安全、警告、暖房及び冷房の上限下限を設定できる。これらの限度は、対応するＨＶＡＣシステムを制御するのに加えて、警告メッセージを設定したり送出したりする際に使うことができる。
データ設定画面４．８６のホームデータアイコン４．８８Ｃを選択することにより、コントロールパネル４．１０内にホームデータ画面（図示せず）が表示される。ホームデータ画面によって、顧客は、構造に関する詳細を含む顧客のホーム又は顧客サイト１．０４に関するさまざまなパラメータを定義できるのに加え、温水器、及びスイミングプール、ジェット噴流バス、温水浴槽、被加熱池（ｈｅａｔｅｄ ｐｏｎｄ）、サウナ、噴水、装飾照明システム、補助暖房システム及び／又は注水システム等、顧客サイトにあるその他の装置を定義できる。
データ設定画面４．８６のエネルギースイッチアイコン４．８８Ｄを選択することにより情報が表示され、顧客は、顧客サイト１．０４のいかなるエネルギー管理スイッチに関連したパラメータも修正できる。
図４Ｎ及び４Ｒを参照すると、データ設定画面４．８６のプログラムアイコン４．８８Ｅを選択することにより、コントロールパネル４．１０にプログラム加入画面４．９６が表示される。プログラム加入画面４．９６は、全ての利用可能なパワーサプライプログラム（「ＰＳＰ」）又はプログラム（ＰＲＯＧＲＡＭＳ）のリスト４．９８を提供する。プログラム加入画面４．９６はまた、複数の対応するチェック・ボックス４．１００を含み、このチェックボックス４．１００により、顧客はどのプログラムに加入したいかを指定できる。プログラム加入画面４．９６はまた、供給タイプ、有効日及び有効時間を含むリストされたプログラムに関する他の情報も含むことができる。プログラム加入画面４．９６にリストされたそれぞれのプログラムは、選択されるときに、選択されたプログラムに関連する付加情報を表示するハイパーリンクが設定されていてもよい。
上述したように、顧客ＧＵＩ ４．０２によって、顧客は、システム３．０８のさまざまなパラメータを見て、設定し、及び／又は修正できる。通常、見れたり、修正できるパラメータのタイプ及び性質は、ユーティリティ企業１．０６により定義される。上記に示されているように、これらのパラメータのいくつかは、様々なドロップダウンボックス、チェックボックス及び／又は入力ボックスを使用して、設定及び／又は修正されることができる。しかし、これらの入力ボックス、ドロップダウンリスト及び／又はチェックボックスの中には、特定のパラメータを表示するために用いられるものもあることに留意する必要がある。しかしながら、ユーティリティ企業は、顧客がこれらのパラメータを修正できないように、定めることができる。
５．ユーティリティ制御ノード管理システム及び方法
図５Ａから図５Ｉを参照すると、上述のように、ユーティリティ企業インターフェース１．１６は、ウェブブラウザを介してアクセスできる。特に図５Ａを参照すると、ユーティリティ企業１．０６の正規ユーザーがシステム１．０２にログオンすると、ユーティリティ企業グラフィックユーザーインターフェース５．０２が表示される。ユーティリティ企業ＧＵＩ ５．０２は、ユーティリティ表示パネル５．０６の複数のナビゲーションリンク５．０４、を含む。
この実施の形態では、ナビゲーションリンク５．０４は、即時供給リンク、予定供給リンク、プログラム定義リンク、アクティブ供給リンク、供給履歴リンク及びレポートリンクを含んでいる。ナビゲーションリンクはまた、ユーティリティ企業ＧＵＩ ５．０２ホームページへのリンク及びシステムからログオフするリンクも含んでいる。ユーティリティ企業ディスプレイパネル５．０８は、複数のユーティリティアイコン５．０８を含む。
この実施の形態では、ユーティリティアイコンは、即時供給アイコン５．０８Ａ、予定供給アイコン５．０８Ｂ、プログラム定義アイコン５．０８Ｃ及びアクティブ供給アイコン５．０８Ｄ、供給履歴アイコン５．０８Ｅ及びレポートアイコン５．０８Ｆを含む。上述のように、ユーティリティ企業インターフェース１．１６は、プログラムを定めるか又は修正するため、送配電ネットワーク上の現在アクティブな電気供給に関する情報を表示するため、１つ又は２つ以上のプログラムの実行により利用可能な電気容量に関する情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を提供するため、電気の供給に関する履歴データを供給するため、及び１つ又は２つ以上のレポートを生成するため、に用いることができる。
図５Ｂを参照すると、即時供給アイコン５．０８Ａが選択されると、即時供給画面５．１０がユーティリティ表示パネル５．０６内に表示される。即時供給画面５．１０は、送配電ネットワークセクション５．１２及び情報セクション５．１４を含む。この実施の形態では、送配電ネットワークセクション５．１２は、送配電ネットワークに関して即時容量をワットで（リアルタイムに）提供するメーター５．１６を含む。
この実施の形態では、送配電ネットワークには、ｔｓｓ１と指定された単一の送電変電所（ｓｉｎｇｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）、及びｄｓｓ１と指定された単一の配電変電所（ｓｉｎｇｌｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）を含む。配電変電所の下では、以下のノードが利用できる。図示されているように、フェニックス（Ｐｈｏｅｎｉｘ）、リッチモンド（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ）、フィラデルフィア（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ）及びフィリー非削減（Ｐｈｉｌｌｙ ｎｏｎ‐ｃｕｒｔａｉｌｅｄ）である。システム１．０２内では、１つ又は２つ以上のプログラムが、１つ又は２つ以上の顧客サイト１．０４（上記参照）にわたる、１つ又は２つ以上の装置１．０８を、起動したときに削減できるように定義されている（ｄｅｆｉｎｅｄ）。メーター５．１６は、送配電ネットワークで定義されたプログラムから利用可能である即時電力（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ｐｏｗｅｒ）の供給をグラフィカルに示す。
メーター５．１６の下には、畳んだり開いたりできるツリー５．１８が表示される。ツリー５．１８のそれぞれのレベルは選択可能である。ツリー５．１８内の特定のレベルが選択されると、そのレベルに関する情報及びそれより上の送配電ネットワークに関する情報が情報セクション５．１４内に表示される。例えば、図５Ｂに示されているように、配電変電所ｄｓｓ１が選択されると、ステーションｔｓｓ１及び配電変電所ｄｓｓ１に関する情報が表示される。
送配電ネットワークのそれぞれのレベルに対する情報セクション５．１４では、即時容量及び合計容量が表示される。即時容量とは、定義されたプログラム、及びこれらのプログラム内のすべての装置の現在の状況に基づいて与えられたレベルに対して、利用可能なリアルタイムの瞬間容量である。例えば、定義されたプログラムの、現在のすべての装置のための変電所ｄｓｓ１に対して、これらの装置が、１,０４０ワットを消費している。定義プログラムが実行される場合、それらの装置は１,０４０ワットを利用可能とするか、又は供給する。合計容量は、予め定められた期間、例えばこの７週間の、現在の時間の平均である（ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈｏｕｒ ｏｖｅｒ ａ ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｐｅｒｉｏｄ， ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｅ ｌａｓｔ ｓｅｖｅｎ ｗｅｅｋｓ）。
情報セクション５．１４はまた、リフレッシュボタン５．２０を含み、このリフレッシュボタン５．２０は、起動されると、情報セクション５．１４内の情報をリフレッシュ又は更新する。それぞれのノード、すなわちフェニックス、リッチモンド、フィラデルフィア又はフィリー非削減に関する情報も、送配電ネットワークセクション５．１２内で、対応するレベルを選択することによって、情報セクションで表示することができる。情報セクション５．１４はまた、情報セクション５．１４にリストされるそれぞれのコンポーネントに対する参照／リクエスト供給リンク５．２２も含む。
図５Ｃを参照すると、所定のノード又はステーション（ｓｔａｔｉｏｎ）への参照リクエストリンク５．２２を選択することにより、利用可能なプログラム容量（ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｃａｐａｃｉｔｙ）ポップアップ５．２４が表示される。利用可能なプログラム容量ポップアップ５．２４によって、現在時刻に所定のノードに利用できる全ての定義されたプログラムの一覧が示される。それぞれのプログラムは、ユーティリティ企業が所定のプログラムを起動させることを可能にする、対応するチェックボックス５．２６を含む。一覧に示されたそれぞれのプログラムに対して、瞬時のリアルタイムで利用可能な電力が、それぞれのプログラムのボックス５．２８にリストされる。それぞれのプログラムに対して、すなわち、所定のプログラム内の全ての定義された装置１．０８が現在電力を消費している場合、合計容量５．３０もまた、リストされる。利用可能な電力とは、それぞれの又は対応するプログラムが起動される場合、利用できるであろう瞬時の電力を示す。利用可能なプログラム容量ポップアップ５．２４はまた、持続時間ドロップダウンリスト５．３２も含む。利用可能なプログラム容量ポップアップ５．２４は、選択された持続時間に対して、容量の制限を開放するために、直ちに１つ又は２つ以上のプログラムを起動するために利用できる。例えば、この実施の形態で、非常ＨＶＡＣ削減プログラム及び緊急遮断プログラムが起動された場合、瞬時の利用可能な電力は、１２００ワットである。利用可能なプログラム容量ポップアップ５．２４はまた、送信ボタン５．３４、「閉じる」ボタン５．３６、及びリフレッシュボタン５．３８も含む。１つ又は２つ以上のチェックボックス５．２６が起動され、送信ボタン５．３４が選択された場合、ユーティリティ企業制御システム１．１２は、ゲートウエイノード１．１０Ｄに削減シグナルを送信（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）して、影響を受けた装置１．０８を遮断するか、又はそれらの装置１．０８を削減する。「閉じる」ボタン５．３６を起動することにより、利用可能なプログラム容量ポップアップ５．２４が閉じられる。リフレッシュボタン５．３８を起動することにより、それぞれのプログラムに対して、利用可能な利用可能電力が更新される。
図５Ｄを参照すると、予定供給ボタン５．０８Ｂを選択することにより、ユーティリティ企業表示パネル５．０６に予定供給画面５．４０が表示される。予定供給画面５．４０は、送配電ネットワークツリー５．４２及び情報セクション５．４４を含む。即時供給画面５．１０のように、ツリー５．４２は、送配電ネットワーク内でステーション、変電所及びノードを表示する。それぞれのステーション、変電所及び／又はノードは、ツリー５．４２内で選択できてもよい。ツリー５．４２内の、選択されたレベルで利用できる容量に関する情報は、情報セッション５．４４内で表示される。この実施の形態では、当日の予め定めた時間帯に、所定のレベルで、利用できる電力が示されている。この情報は、予定されているプログラムから利用可能な容量又は電力を反映している。例えば、起動されたプログラムに基づいて、軍用時間０時０分から６時０分の間（ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｔｉｍｅ ００００ ａｎｄ ０６００）に、フィラデルフィアの予定されているプログラムは、８３２ワットの容量を有している。ネットワーク内のそれぞれのステーション、変電所又はノードに対して、ユーティリティ企業１．０６は、予定されているプログラムをチェックし、又はプログラムに対して新たな予定を作成できる。予定供給画面５．４０はまた、リフレッシュボタン５．４６を含み、このリフレッシュボタン５．４６は、起動されると、情報セクション５．４４の情報を更新する。
ＧＵＩ ５．０２のスケジュール作成セクション内で、図５Ｅに示されているような適正プログラム探索ポップアップダイアログ５．４８が利用できる。このダイアログ５．４８によって、ユーザーは、ユーティリティ企業で希望のプログラム又はプログラムの基準に関する一部又はすべての情報に入り、入力された基準に当てはまる利用可能なプログラムを検索できる。
図５Ｆを参照すると、プログラム定義ボタン５．０８Ｃを起動することにより、ユーティリティ企業表示パネル５．１０にプログラム要約テーブル５．５０が表示される。プログラム要約テーブル５．５０によって、全ての利用可能なプログラムの一覧が示され、説明される。この実施の形態では、それぞれの一覧に示されたプログラムは、付加された特定のプログラムの詳細（ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＰＲＯＧＲＡＭ ｄｅｔａｉｌｓ）に至るリンク５．５２を含むことができる。プログラム要約テーブル５．５０はまた、新規ボタン５．５４も含むことができる。
図５Ｇを参照すると、新規ボタン５．５４を選択することにより、ユーティリティ企業コントロールパネル５．１０にプログラム定義画面５．５６が表示される。プログラム定義画面５．５６は、新たなプログラム（下記参照）を作成する。一実施の形態では、新たなプログラムは、それぞれの顧客サイト１．０４でゲートウエイノード１．１０Ｄに送信（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）されてもよい。顧客は、他の利用可能なプログラムと共に新たなプログラムを見て、新たなプログラム又はその他の利用可能なプログラム（上記参照）に加入できる。
この実施の形態では、プログラム定義画面５．５６は、プログラム名入力ボックス５．５８及び説明入力ボックス５．６０を含み、これらのいずれによっても、ユーザーは適当なテキスト情報を入力できる。
プログラム定義画面５．５６はさらに、一組の相互排他的供給タイプボタン（ｍｕｔｕａｌｌｙ ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ｓｕｐｐｌｙ ｔｙｐｅ ｂｕｔｔｏｎ）５．６２を含み、この相互排他的供給タイプボタン５．６２によって、ユーザーは、プログラムに関連するタイプを定めることができる。この実施の形態では、このタイプは、「オンデマンド」又は「予定」のいずれかであり得る。オンデマンドプログラムは、必要に応じて、ユーティリティ企業によって、いつでも実行できる。しかしながら、オンデマンドプログラムは、特定の期間に限ることができる。予定されているプログラムは、一般に、特定の期間の特定の日に対して予定される。
プログラム定義画面５．５６はまた、一連のドロップダウンリスト５．６４を含み、このドロップダウンリスト５．６４は、プログラムの利用可能な日付及び時間を設定するために用いることができる。
プログラムはまた、１つ又は２つ以上のチェックボックス５．６６を用いて「選択（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」か「解除可（ｏｖｅｒｒｉｄａｂｌｅ）」か、特定されることができる。選択プログラムは、ユーザーが選択又は加入できる。解除可のプログラムは、いったん加入し、それが実行されていても、ユーザーはそのプログラムを解除することができることを意味する。
プログラム定義画面５．５６はまた、複数のチェックボックス５．６８を含み、このチェックボックス５．６８は、プログラムに含めることができる装置１．０８のタイプを特定するために用いられる。この実施の形態では、システム３．０８は、ＨＶＡＣシステム、温水器、プールポンプ及び温水浴槽/温泉を含む。プログラムは、全ての装置１．０８又は１つ又は２つ以上のタイプの装置１．０８を含むよう定義されることができる。プログラム定義画面５．５６は、「戻る」ボタン５．７０、「保存」ボタン５．７２及び「リセット」ボタン５．７４を含む。「戻る」ボタン５．７０を起動すると、プログラムを保存しないで、ＧＵＩ ５．０２の前の画面に戻る。「保存」ボタン５．７２を起動すると、現在のプログラムを保存し、ＧＵＩ５．０２の前の画面に戻る。「リセット」ボタン５．７４を起動すると、プログラム定義画面５．５６の値はデフォルト値に設定される。
アクティブ供給ボタン５．０８Ｄを選択することにより、ユーティリティ企業表示パネル５．０６内に画面が表示され、起動しているプログラムに関する詳細が提供される。この画面は、送配電ネットワークの詳細を示す、上述のツリーと同様のツリーを含むことができる。この画面はまた、送配電ネットワーク内の、選択されたいかなるステーション、変電所（サブステーション）又はノードに対して起動しているプログラムの全てに関する情報も提供する。例えば、所定の起動しているプログラムに対しては、以下の情報が提供され得る。ノード１．１０から受信したリアルタイムデータに基づいて、何名の顧客が所定のプログラムに加入したか、何名の顧客が積極的に所定のプログラムに貢献しているか、そして何名の顧客がプログラムから抜けたか、である。さらに、プログラムの影響を受け得るそれぞれの装置を、確認ができる。
供給履歴ボタン５．８０Ｅを選択することにより、ユーティリティ企業表示画面５．０６内に、起動しているプログラムに関する履歴データを提供する画面が表示される。起動しているプログラム（上記参照）に対する、同じタイプの利用可能な情報が、いかなる過去の時間又は期間に対して利用できてもよい。
図５Ｈ及び図５Ｉを参照すると、レポートボタン５．０８Ｆを選択することにより、ユーティリティ企業表示パネル５．０６内にレポート画面５．７６が表示され、このレポート画面５．７６は、所定の装置又は所定の一組（ｓｅｔ）の装置に対する所定の時間帯の、エネルギー消費のグラフを提供する。図に示されたレポート画面５．７６では、２００３年３月１８日の時間ごとの合計エネルギー消費（電気メーターにより計測）が示されている。レポート画面５．７６は、入力セクション５．７８を含み、この入力セクション５．７８によって、ユーザーは、装置、例えば、電気メーター、サーモスタット、温水器、プールポンプ又は温水浴槽/温泉、あるいは時間、例えば日ごと、１時間ごと又は月ごと、を選択できる。入力セクション５．７８によってまた、ユーザーは、データが示される時間及び／又は日（ｄａｔｅ）を変更できる。レポート画面５．７６はまた、グラフ更新ボタン５．８０を含み、このグラフ更新ボタン５．８０は、グラフを更新して、更新されたリアルタイムデータを示すために、及び／又は、入力セクション５．７８で加えられたいかなる変更も反映するために、用いることができる。
言うまでもないが、上述の教示を考慮すると、本発明の多くの修正変更が可能である。添付の請求の範囲に特に記載されていなくても、本発明を、実施することができる。

Claims (10)

  1. 供給ネットワークから１又は２以上のサイトへのエネルギーの供給を管理するシステムであり、それぞれのサイトが前記供給ネットワークに連結された少なくとも１つの装置を有し、前記少なくとも１つの装置が制御可能にエネルギーを消費する、システムであって、
    前記少なくとも１つの装置に連結されて、この装置に供給されるエネルギーを感知及び制御するノードと、
    前記ノードに前記供給ネットワークの少なくとも１つの特性を提供するために、前記ノード及び前記供給ネットワークに連結された制御システムと、を備え、
    前記ノードは、前記少なくとも１つの特性に応じて、前記装置へのエネルギーの供給を制御する、ことを特徴とするシステム。
  2. 供給ネットワークから１又は２以上のサイトへのエネルギーの供給を管理する方法であり、それぞれのサイトが前記供給ネットワークに連結された少なくとも１つの装置を有し、前記少なくとも１つの装置が制御可能にエネルギーを消費し、それぞれの装置に連結されて、この装置に供給されるエネルギーを感知及び制御するノードを備えている、そんな方法であって、
    前記供給ネットワークの少なくとも１つの特性を前記ノードに提供し、そして、
    前記少なくとも１つの特性に応じて、前記装置へのエネルギーの供給を、前記ノードによって制御する、ことを特徴とする方法。
  3. エネルギー需要を第１の時間帯からシフトさせる方法であって、
    既知のパワー定格を有し、顧客によって操作される被制御装置のエネルギー使用を計測するステップと、
    前記第１の時間帯に前記被制御装置へのエネルギーを遮断するステップと、そして、
    前記第１の時間帯、計測された前記エネルギー使用及び前記既知のパワー需要に応じた実際のエネルギー削減に基づき、顧客にリベートを提供するステップと、を備えている、ことを特徴とする方法。
  4. ユーザーとの対話を介して暖房及び／又は冷房システムを制御するサーモスタット装置であり、前記暖房及び／又は冷房システムにパワー供給ネットワークを通してエネルギーが供給される、そんなサーモスタット装置であって、
    前記ユーザーからの入力を受け付けるためのコントロールパネルと、
    前記コントロールパネルに連結されて、前記ユーザーに情報を視覚的に表示するディスプレイと、を備え、
    供給される前記エネルギーの特性を受け取り、この特性を前記ディスプレイ上に表示するように適用される、ことを特徴とするサーモスタット装置。
  5. 前記特性は、前記エネルギーの利用可能性に関連している、ことを特徴とする請求項４記載のサーモスタット装置。
  6. 前記特性は、前記エネルギーの価格に関連している、ことを特徴とする請求項４記載のサーモスタット装置。
  7. 前記エネルギーは電力である、ことを特徴とする請求項４記載のサーモスタット装置。
  8. 前記エネルギーは燃料形態（ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ａ ｆｕｅｌ）をとっている、ことを特徴とする請求項４記載のサーモスタット装置。
  9. 湿度を感知する湿度センサをさらに備え、
    前記コントロールパネルは、前記ユーザーが温度設定ポイントをセットできるように構成されていて、
    前記センサからの湿度及び前記温度設定ポイントを受け取って、効果的な設定ポイントを決定して返答する、ことを特徴とする請求項４記載のサーモスタット装置。
  10. 供給ネットワークから１又は２以上のサイトへのエネルギーの供給を管理する方法であり、それぞれのサイトが前記供給ネットワークに連結された少なくとも１つの装置を有し、前記少なくとも１つの装置が制御可能にエネルギーを消費し、それぞれの装置に連結されて、この装置に供給されるエネルギーを感知及び制御するノードを備えている、そんな方法であって、
    前記供給ネットワークの少なくとも１つの特性を前記ノードに提供し、そして、
    前記少なくとも１つの特性に応じて、前記装置へのエネルギーの供給を、前記ノードによって制御する、ことを特徴とする方法。
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