Smart sockets configured to auto identify and classify appliances that are plugged into the respective smart sockets

Abstract

A smart socket includes a socket receptacle, a measurement circuit, a memory storing a trained AI model, a communication circuit that is configured to communicate with a remote device such as a hub, and a controller that is configured to apply the trained AI model to classify the appliance into one or more predetermined appliance categories based at least in part on a current and / or a voltage sampled by the measurement circuit. The appliances may be automatically named based at least in part on the appliance classification. One or more classification tags may be assigned to the socket receptacle based at least in part on the appliance classification. The socket receptacles may be grouped and controlled based on the classification tags.

Description

SMART SOCKETS CONFIGURED TO AUTO IDENTIFY AND CLASSIFY APPLIANCES THAT ARE PLUGGED INTO THE RESPECTIVE SMART SOCKETSTECHNICAL FIELD

[0001] The present disclosure relates generally to smart sockets, and more particularly to smart sockets that are configured to identify and classify an appliance that is plugged into the respective smart socket.BACKGROUND

[0002] Smart sockets provide power to a variety of different devices plugged into the smart sockets. Smart sockets can include circuitry that allows a user to remotely control the smart socket to control whether the smart socket provides power to a device that is plugged into the receptacle of the smart socket. In some cases, a smart socket may be programmed to provide power to a receptacle of the smart socket during a particular time frame and to not provide power to the receptacle during other time frames. Some appliances that are plugged into smart sockets may be appliances that need to be powered on at all times. Some appliances that are plugged into smart sockets may be appliances that can be safely shut off at some times. Some appliances that are plugged into smart sockets may draw infrequent but high peak power, while others appliances may draw lower more frequent or continuous power. These are just examples. Manually identifying each appliance that is plugged into each smart socket and classifying each appliance into one or more predetermined appliance categories can be a time-consuming, tedious and error prone process. What would be desirable are ways to automatically identify and classify appliances that are plugged into smart sockets.SUMMARY

[0003] The present disclosure relates generally to smart sockets, and more particularly to smart sockets that are configured to identify and classify an appliance that is plugged into a smart socket. An example may be found in a smart socket device. The illustrative smart socket device includes a socket receptacle for receiving a plug from an appliance, a measurement circuit that is configured to sample a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance, a memory storing a trained AI model, a communication circuit that is configured to communicate with a remote device, and a controller that is operatively coupled to the socket receptacle, the  measurement circuit, the memory and the communication circuit. The controller is configured to apply the trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit. The controller is configured to communicate an indication of the classification of the appliance that is plugged into the socket receptacle to the remote device via the communication circuit.

[0004] Another example may be found in a system. The illustrative system includes a plurality of smart socket devices and a hub. Each of the plurality of smart socket devices includes a socket receptacle for receiving a plug from an appliance, a measurement circuit that is configured to sample a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance, a memory storing a trained AI model, a communication circuit, and a controller that is operatively coupled to the socket receptacle, the measurement circuit, the memory and the communication circuit. Each controller is configured to apply the trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit. Each controller is configured to communicate an indication of the classification of the appliance that is plugged into the socket receptacle via the communication circuit.

[0005] In this example, the hub includes a wireless communication circuit and a hub controller that is operatively coupled to the wireless communication circuit. The hub controller is configured to communicate with each of the plurality of smart socket devices via the respective communication circuit. The hub controller is configured to receive the indication of the classification of the appliance plugged into the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices via the wireless communication circuit, and associate one or more classification tags with the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices based at least in part on the classification of the appliance plugged into the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices. The hub controller is configured to automatically group the socket receptacles of the plurality of smart socket devices based at least in part on the one or more classification tags associated with each of the socket receptacles of the plurality of smart socket devices. The hub controller is configured to control a selected group of socket receptacles of the plurality of smart socket devices by communicating a common command to the  communication circuit of each of the plurality of smart socket devices that are members of the selected group.

[0006] Another example may be found in a method for operating a smart socket that includes a socket receptacle for receiving a plug from an appliance and a measurement circuit for sampling a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance. The method includes the smart socket applying a trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit of the smart socket, and the smart socket communicating an indication of the classification of the appliance to a remote device.

[0007] The preceding summary is provided to facilitate an understanding of some of the innovative features unique to the present disclosure and is not intended to be a full description. A full appreciation of the disclosure can be gained by taking the entire specification, claims, figures, and abstract as a whole.

[0008] BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0009] The disclosure may be more completely understood in consideration of the following description of various examples in connection with the accompanying drawings, in which:

[0010] Figure 1 is a schematic block diagram showing an illustrative smart socket system;

[0011] Figure 2 is a schematic block diagram showing an illustrative system that includes a hub and a plurality of the illustrative smart sockets of Figure 1;

[0012] Figure 3 is a flow diagram showing an illustrative method for operating the illustrative smart socket of Figure 1;

[0013] Figure 4 is a schematic block diagram showing an illustrative smart socket system;

[0014] Figure 5 is a schematic block diagram showing an illustrative smart socket system with associated tags; and

[0015] Figure 6 is a schematic illustration of appliances and related tags.

[0016] While the disclosure is amenable to various modifications and alternative forms, specifics thereof have been shown by way of example in the drawings and will be described in detail. It should be understood, however, that the intention is not to limit the disclosure to the  particular examples described. On the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the disclosure.DESCRIPTION

[0017] The following description should be read with reference to the drawings, in which like elements in different drawings are numbered in like fashion. The drawings, which are not necessarily to scale, depict examples that are not intended to limit the scope of the disclosure. Although examples are illustrated for the various elements, those skilled in the art will recognize that many of the examples provided have suitable alternatives that may be utilized.

[0018] All numbers are herein assumed to be modified by the term “about” , unless the content clearly dictates otherwise. The recitation of numerical ranged by endpoints includes all numbers subsumed within that range (e.g., 1 to 5 includes, 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.8, 4, and 5) .

[0019] As used in this specification and the appended claims, the singular forms “a” , “an” , and “the” include the plural referents unless the content clearly dictates otherwise. As used in this specification and the appended claims, the term “or” is generally employed in its sense including “and / or” unless the content clearly dictates otherwise.

[0020] It is noted that references in the specification to “an embodiment” , “some embodiments” , “other embodiments” , etc., indicate that the embodiment described may include a particular feature, structure, or characteristic, but every embodiment may not necessarily include the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is contemplated that the feature, structure, or characteristic may be applied to other embodiments whether or not explicitly described unless clearly stated to the contrary.

[0021] Figure 1 is a schematic block diagram showing an illustrative smart socket device 10, a remote device 22 and a mobile device 26. The illustrative smart socket device 10 may be configured to controllably provide power to one or more appliances that are plugged into the smart socket device 10. In some cases, the smart socket device 10 may be configured to allow for remote control of the smart socket device 10 in order to regulate when power is provided to one or more appliances that are plugged into the smart socket device 10 and when power is not provided to the one or more appliances. In some cases, the smart socket device 10 may be  configured to measure various parameters related to the power being provided to the one or more appliances, and to report the values of those various parameters to a remote device 22 such as a hub.

[0022] The illustrative smart socket device 10 includes a socket receptacle 12 that is configured to receive a plug from an appliance. While shown schematically, the socket receptacle 12 may include a hot terminal port, a neutral terminal port and in some cases a ground terminal port that are configured to receive a hot male terminal, a neutral male terminal and a ground male terminal, respectively, of the appliance plug. The smart socket device 10 includes a measurement circuit 14 that is configured to sample a current and a voltage delivered by the socket receptacle 12 to the appliance. A memory 16 stores a trained AI model 18. In some cases, the trained AI model 18 is trained remotely and then downloaded to the memory 16 of the smart socket device 10, for example. In some cases, the trained AI model 18 includes a convolutional neural network model that references a plurality of trained weights. In some cases, each of the plurality of trained weights may include quantized weights to reduce the complexity and resource requirements of the trained AI model 18. The smart socket 10 includes a communication circuit 20 for communicating with a remote device 22. In some cases, the communication circuit 20 may include a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the remote device 22. In some cases, the communication circuit 20 may include a Bluetooth wireless communication circuit. As an example, the remote device 22 may be a hub and / or gateway device that may be configured to communicate with a plurality of smart socket devices 10 via a mesh network.

[0023] A controller 24 of the smart socket device 10 is operatively coupled to the socket receptacle 12, the measurement circuit 14, the memory 16 and the communication circuit 20. The controller 24 is configured to apply the trained AI model 18 to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle 12 into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit 14. As an example, the one or more predetermined appliance categories may include two or more of an air conditioner category, a heater category, a fan category, a humidifier category, a dehumidifier category, a refrigerator category, a coffee maker category, a microwave category, a vacuum cleaner category, a washing machine category, a blender category, a lamp category, and a computer category.

[0024] In some cases, the controller 24 is configured to associate one or more classification tags with the socket receptacle 12 based at least in part on the one or more predetermined appliance categories into which the trained AI model 18 classified the appliance. In other cases, the remote device 22 is configured to associate one or more classification tags with the socket receptacle 12 based at least in part on the one or more predetermined appliance categories into which the trained AI model 18 classified the appliance. The controller 24 is configured to communicate an indication of the classification of the appliance that is plugged into the socket receptacle 12 to the remote device 22 via the communication circuit 20, and / or communicate the one or more classification tags associated with the socket receptacle 12 to the remote device 22 via the communication circuit 20.

[0025] In some cases, the controller 24 is configured to automatically assign a name to the appliance that is based at least in part on the classification of the appliance. For example, if an appliance is in the “refrigerator category” , the controller may automatically assign the name “Refrigerator” to the appliance and communicate that assigned name to the remote device 22. In some cases, the remote device 22 may automatically assign a name to the appliance that is based at least in part on the classification of the appliance. For example, if an appliance is reported to be in the “refrigerator category” , the remote device 22 may automatically assign the name “Refrigerator-001” to the appliance. When another smart socket device 10 reports another appliance in the “refrigerator category” , the remote device 22 may automatically assign the name “Refrigerator-002” to the second reported appliance, and so on.

[0026] In some cases, as noted, the remote device 22 may be a hub. The hub may or may not include a gateway function. When the smart socket device 10 does not associate one or more classification tags with the socket receptacle 12 based at least in part on the one or more predetermined appliance categories into which the trained AI model 18 classified the appliance, the hub itself may be configured to associate one or more classification tags with the socket receptacle 12 based at least in part on the one or more predetermined appliance categories into which the trained AI model 18 of the smart socket 10 classified the appliance.

[0027] The hub may be configured to automatically group the socket receptacles 12 of the smart socket devices 10 based at least in part on the one or more classification tags that are associated with each of the socket receptacles 12 of each of the smart socket devices 10. In some cases, the hub may be configured to communicate with a mobile device 26 that is executing an  application program 28. The mobile device 26 may be a smartphone, for example. The hub may be configured to deliver one or more of the classification tags associated with the socket receptacle 12 of the smart socket device 10 for display on a display 30 of the mobile device 26 by the application program 28. In some cases, the hub may be configured to communicate with the mobile device 26 via WiFi, but this is not required.

[0028] In some cases, the controller 24 of the smart socket device 10 may be configured to receive one or more control commands from the hub via the communication circuit 20, and to execute the one or more control commands. Examples of control commands include one or more of turn power on to the socket receptacle, turn power off to the socket receptacle, lock power on to the socket receptacle, lock power off to the socket receptacle, and send to the hub via the communication circuit 20 energy consumption data that represents a measure of energy delivered by the socket receptacle 12.

[0029] Figure 2 is a schematic block diagram showing an illustrative system 32. The illustrative system 32 includes a number of smart socket devices 10, individually labeled as 10a, 10b and 10c. While a total of three smart socket devices 10 are shown, it will be appreciated that the system 32 may include considerably more than three smart socket devices 10. As an example, the system 32 may include up to fifty (50) smart socket devices 10. As discussed with respect to Figure 1, each of the smart socket devices 10 include a socket receptacle 12 for receiving a plug from an appliance, a measurement circuit 14 that is configured to sample a current and a voltage delivered by the socket receptacle 12 to the appliance, a memory 16 storing the trained AI model 18, a communication circuit 20, and a controller 24.

[0030] The system 32 includes a hub 34. The hub 34 may be considered as being an example of the remote device 22. The hub 34 may or may not include a gateway function of providing a gateway to a public network such as the Internet. The hub 34 may be configured to receive an indication of a classification of the appliance plugged into the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices 10, and in some cases, associate one or more classification tags with the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices 10 based at least in part on the classification of the appliance plugged into the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices 10. In some cases, the hub 34 may be configured to automatically group the socket receptacles 12 of each of the smart socket devices 10 based at least in part on the one or more classification tags that are associated with each of the socket  receptacles 12 of each of the smart socket devices 10. In some cases, the hub 34 may be configured to communicate with the mobile device 26 that is executing the application program 28. The hub 34 may be configured to deliver one or more of the classification tags associated with the socket receptacle 12 of each smart socket device 10 for display on the display 30 of the mobile device 26 by the application program 28. In some cases, the hub 34 may be configured to communicate with the mobile device 26 via WiFi. In the example shown, the hub 34 includes a wireless communication circuit 36.

[0031] The hub 34 includes a controller 38 that is operatively coupled to the wireless communication circuit 36. The controller 38 is configured to communicate with each of the plurality of smart socket devices 10 via the respective communication circuit 20. The controller 38 is configured to automatically group the socket receptacles 12 of each of the plurality of smart socket devices 10 based at least in part on the one or more classification tags associated with each of the socket receptacles 12 of each smart socket device 10. The controller 38 is configured to control a selected group of socket receptacles 12 of the plurality of smart socket devices 10 by communicating a common command to the communication circuit 20 of each of the plurality of smart socket devices 10 that are members of the selected group.

[0032] In some cases, the controller 24 of each of the plurality of smart socket devices 10 that are members of the selected group may be configured to receive the common command via the communication circuit 20 of the respective smart socket device 10 and execute the common command. In some cases, the common command may cause each of the plurality of smart socket devices that are members of the selected group to perform one of turn power on to the socket receptacle, turn power off to the socket receptacle, lock power on to the socket receptacle, lock power off to the socket receptacle, and send energy consumption data that represents a measure of energy delivered by the socket receptacle to the appliance.

[0033] In some cases, the controller 38 of the hub 34 may be configured to communicate with the mobile device 26 executing the application program 28 and to deliver one or more of the classification tags associated with the socket receptacle 12 of one or more of the plurality of smart socket devices 10 for display on the display 30 of the mobile device 26 by the application program 28. In some cases, the communication circuit 20 of each of the plurality of smart socket devices 10 may be a wireless communication circuit that uses a first wireless communication protocol, and the wireless communication circuit 36 of the hub 34 may use a second wireless  communication protocol that is different from the first wireless communication protocol, but this is not required.

[0034] Figure 3 is a flow diagram showing an illustrative method 40 for operating a smart socket (such as the smart socket device 10) that includes a socket receptacle for receiving a plug from an appliance, and a measurement circuit for sampling a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance. The method 40 includes the smart socket applying a trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit of the smart socket, as indicated at block 42. The smart socket communicates an indication of the classification of the appliance to a remote device (such as the remote device 22) , as indicated at block 44. In some cases, the indication of the classification of the appliance may include one or more classification tags.

[0035] Figure 4 is a schematic block diagram showing an illustrative smart socket system 46. The smart socket system 46 includes several smart socket devices 10, including a smart socket 48 that has an air conditioner 50 plugged into it, a smart socket 52 that has a washing machine 54 plugged into it, and a smart socket 56 that has a hair dryer 58 plugged into it. Each of the smart socket devices 10 communicate with a hub 34, which in turn is able to communicate wirelessly with the mobile device 26. In some cases, the hub 34 also communicates wirelessly with another mobile device 60 that is executing a companion application 62. As discussed, each of the smart socket devices 10 are configured to classify the appliances to which each smart socket device 10 is providing power into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by a measurement circuit of the respective smart socket device 10. Either the smart socket devices 10 or the hub 34 may associate one or more classification tags to each appliance based at least in part on the classification of the appliance. This is seen in Figure 5, which shows that the smart socket 56, powering the hair dryer 58, has been assigned classification tags “hairdryer” , “thermosensitive” and “constant power” . The smart socket 48, powering the air conditioner 50, has been assigned classification tags “air conditioner” and “constant power” . The smart socket 52, powering the washing machine 54, has been assigned classification tags “washer” and “stay-on” . Each of these classification tags may be used to further sort the smart socket devices 10, and group the smart socket devices 10.

[0036] Figure 6 provides a matrix 64 that provides further examples of classification tags that may be assigned to different appliance categories. As shown, the matrix 64 includes a column of devices 66 and a row of corresponding tags 68. To illustrate, an air conditioner may be assigned classification tags including “long run time” and “stay-on” and “high energy” and “periodic start-up” . While the matrix 64 shows a number of different appliances categories and a number of different classification tags, this is not exhaustive. Additional appliances categories and additional classification tags are contemplated.

[0037] Having thus described several illustrative embodiments of the present disclosure, those of skill in the art will readily appreciate that yet other embodiments may be made and used within the scope of the claims hereto attached. It will be understood, however, that this disclosure is, in many respects, only illustrative. Changes may be made in details, particularly in matters of shape, size, arrangement of parts, and exclusion and order of steps, without exceeding the scope of the disclosure. The disclosure’s scope is, of course, defined in the language in which the appended claims are expressed.

Claims

1.A smart socket device comprising:a socket receptacle for receiving a plug from an appliance;a measurement circuit configured to sample a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance;a memory storing a trained AI model;a communication circuit for communicating with a remote device;a controller operatively coupled to the socket receptacle, the measurement circuit, the memory and the communication circuit, the controller configured to:apply the trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit; andcommunicate an indication of the classification of the appliance that is plugged into the socket receptacle to the remote device via the communication circuit.2.The smart socket device of claim 1, wherein the trained AI Model comprises a convolutional neural network model that references a plurality of trained weights.3.The smart socket device of claim 2, wherein each of the plurality of trained weights are quantized weights.4.The smart socket device of claim 1, wherein the communication circuit is a wireless communication circuit for wirelessly communicating with the remote device.5.The smart socket device of claim 4, wherein the communication circuit is a Bluetooth wireless communication circuit.6.The smart socket device of claim 1, wherein the remote device comprises a hub, and wherein the hub is configured to associate one or more classification tags with the socket receptacle based at least in part on the one or more predetermined appliance categories into which the trained AI model of the smart socket classified the appliance.7.The smart socket device of claim 6, wherein the hub is configured to communicate with a plurality of smart socket devices.8.The smart socket device of claim 7, wherein the hub is configured to automatically group the socket receptacles of the plurality of smart socket devices based at least in part on the one or more classification tags associated with each of the socket receptacles of the plurality of smart socket devices.9.The smart socket device of claim 6, wherein the hub is configured to:communicate with a mobile device executing an application program; anddeliver one or more of the classification tags associated with the socket receptacle of the smart socket device for display on a display of the mobile device by the application program.10.The smart socket device of claim 9, wherein the hub is configured to communicate with the mobile device via WiFi.11.The smart socket device of claim 6, wherein the controller of the smart socket device is configured to receive one or more control commands from the hub via the communication circuit, and to execute the one or more control commands.12.The smart socket device of claim 11, wherein the one or more control commands include one or more of:turn power on to the socket receptacle;turn power off to the socket receptacle;lock power on to the socket receptacle;lock power off to the socket receptacle; andsend to the hub via the communication circuit an energy consumption value that represents a measure of energy delivered by the socket receptacle to the appliance.13.The smart socket device of claim 1, wherein the one or more predetermined appliance categories comprise two or more of:an air conditioner category;a heater category;a fan category;a humidifier category;a dehumidifier category;a refrigerator category;a coffee maker category;a microwave category;a vacuum cleaner category;a washing machine category;a blender category;a lamp category; anda computer category.14.A system comprising:a plurality of smart socket devices, wherein each of the plurality of smart socket devices includes:a socket receptacle for receiving a plug from an appliance;a measurement circuit configured to sample a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance;a memory storing a trained AI model;a communication circuit;a controller operatively coupled to the socket receptacle, the measurement circuit, the memory and the communication circuit, the controller configured to:apply the trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit;communicate an indication of the classification of the appliance that is plugged into the socket receptacle via the communication circuit;a hub, wherein the hub includes:a wireless communication circuit;a controller operatively coupled to the wireless communication circuit, the controller configured to:communicate with each of the plurality of smart socket devices via the respective communication circuit;receive the indication of the classification of the appliance plugged into the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices via the wireless communication circuit;associate one or more classification tags with the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices based at least in part on the classification of the appliance plugged into the socket receptacle of each the plurality of smart socket devices;automatically group the socket receptacles of the plurality of smart socket devices based at least in part on the one or more classification tags associated with each of the socket receptacles of the plurality of smart socket devices; andcontrol a selected group of socket receptacles of the plurality of smart socket devices by communicating a common command to the communication circuit of each of the plurality of smart socket devices that are members of the selected group.15.The system of claim 14, wherein the controller of each of the plurality of smart socket devices that are members of the selected group are configured to receive the common  command via the communication circuit of the respective smart socket device and execute the common command.16.The system of claim 14, wherein the controller of the hub is configured to:communicate with a mobile device executing an application program; anddeliver one or more of the classification tags associated with the socket receptacle of one or more of the plurality of smart socket devices for display on a display of the mobile device by the application program.17.The system of claim 16, wherein the communication circuit of each of the plurality of smart socket devices is a wireless communication circuit that uses a first wireless communication protocol, and the wireless communication circuit of the hub uses a second wireless communication protocol that is different from the first wireless communication protocol.18.The system of claim 14, wherein the common command causes each of the plurality of smart socket devices that are members of the selected group to perform one of:turn power on to the socket receptacle;turn power off to the socket receptacle;lock power on to the socket receptacle;lock power off to the socket receptacle; andsend to the hub via the communication circuit an energy consumption value that represents a measure of energy delivered by the socket receptacle to the appliance.19.A method for operating a smart socket that includes a socket receptacle for receiving a plug from an appliance, and a measurement circuit for sampling a current and a voltage delivered by the socket receptacle to the appliance, the method comprising:the smart socket applying a trained AI model to classify the appliance that is plugged into the socket receptacle into one or more predetermined appliance categories based at least in part on the current and / or the voltage sampled by the measurement circuit of the smart socket; andthe smart socket communicating an indication of the classification of the appliance to a remote device.20.The method of claim 19, wherein the indication of the classification of the appliance includes one or more classification tags.

Images