用于目标数据通信的系统和方法技术方案

技术编号:18826200 阅读:3 留言:0更新日期:2018-09-01 14:25
本发明专利技术涉及用于将通信业务引导到在应用控制系统内的通信单元并从通信单元引导通信业务的方法,其中应用控制系统包括多个应用控制部件,且应用控制部件能够使用光波将消息传输到通信单元。通过确定在应用控制系统内的应用控制部件和在应用控制系统内的第一通信单元的位置信息,基于至少第一位置信息来计算第一通信单元的感兴趣区域。识别来自位于第一通信单元的感兴趣区域内的多个应用控制部件的一个或多个应用控制部件的第一子组,并对通过应用控制系统的数据路径编程以使用应用控制部件的所识别的子组与通信单元传递数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于目标数据通信的系统和方法专利
本专利技术涉及在应用控制系统内的数据通信,特别是但不限于在照明控制应用中的可见光通信的领域。更特别地,本专利技术涉及管理和引导应用控制系统内的通信业务,例如将光波中嵌入的数据传输定位到选定的光发射器。专利技术背景在有线通信系统中,像例如有线以太网,数据通过由电缆给出的数据路径被提供到端节点,电缆连接将端节点的网络接口和在通信网络上的数据转发设备。在现有技术的无线通信系统中,RF信号用于在端节点和在通信网络上的数据转发设备之间的数据通信。虽然RF信号可通过墙壁传输,但需要足够数量的无线RF接入点来保证用户将得到与通信网络的正确连接。然而,RF收发器的密集分布将占据在频谱中的带宽,实际上限制每个所连接的端节点可用的带宽。一种新类型的通信网络正在出现,其中通信由光波执行。光源可用于将数据传输到接收器。光波对人眼可以是可见的或不可见的。对RF信令的主要差异是光信号是将被障碍物例如墙壁阻挡的视线连接。光源可以是正常用于在建筑物中的空间的光照照明的照明装置,例如产生人工光以照亮周围区域的照明装置。使用这样的光源用于数据通信的系统也被称为可见光通信(即VLC)系统。因为VLC系统的主要目的是高质量光照照明,数据传输速率被由它们的主要功能强加的要求限制。主要用于光照照明的光源因此通常是较慢的数据传输设备。为了实现较高的传输数据速率,可以替换地或附加地使用不是主要针对光照照明进行调整的数据传输光源。例子是例如但不限于使用亮度级变化(开启、关闭、变暗、颜色)、同时使用多种颜色(例如RGBW)的发射器、激光光源或IR或UV源。这些后面的例子对特定的接收器例如优化的光电检测器最好地工作。从US2009157309A1中,使用在可见光通信系统中的消息的导航系统是已知的。在经由安装在建筑物中的提供导航服务的所有灯接收到广播消息之后,用户可订阅服务。用户可将期望目的地提交到中央导航地图服务器。作为回报,导航地图服务器经由在用户的附近区域中识别的灯来提供包括方向信息的地图。F.Duvnjak等人的文章“HeterogeneousWI-FIandVLC(RF-optical)wirelessarchitecture”(23rdInternationalConferenceonSoftware.TelecommunicationsandComputerNetworks(SOFTCOM),UniversityofSplit,310-314页,2015年9月16日)公开了可见光通信系统,其中资源分配由从光源得到用户设计的位置信息优化。在应用控制系统例如在建筑物中的照明控制系统中,致动器(即,灯)一般安装在相当短的距离处,例如每几米。当那些致动器用于使用光来发射数据信号时,发射器的非常密集的网络在特定的区域内建立。在现有技术的光通信系统中,将数据正确地输送到接收端节点是一个挑战,特别是当端节点是移动的且在运输中(即,携带移动接收器设备的人)时。这样的系统的主要问题是,当系统不知道移动接收器设备目前位于哪里时,它可使用所有发射器来注入它的数据,怀着接收器设备将拾取它的希望。这样的方法限制网络内的有效带宽,且不能在同一光通信系统内服务的移动端节点数目较大时很好地扩展。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种在光通信系统内改进数据通信的方法和系统,特别是,本专利技术专用于对在应用控制网络中的数据通信的资源管理进行改进。在本专利技术的方面中,提供了用于将通信业务引导到在应用控制系统内的通信单元并从通信单元引导通信业务的方法,其中应用控制系统包括多个应用控制部件,且应用控制部件能够使用光波将数据传输到通信单元。该方法包括下列步骤:确定在应用控制系统内的应用控制部件的位置;在随后的时刻确定在应用控制系统内的第一通信单元的相应的第一和第二位置信息;基于在至少第一和第二位置信息之间的变化来计算第一通信单元的感兴趣区域;识别来自位于第一通信单元的感兴趣区域内的多个应用控制部件的一个或多个应用控制部件的第一子组;和对通过应用控制系统的数据路径编程以使用应用控制部件的所识别的子组与通信单元传递数据。通过确定可从作为应用控制系统的基础的应用控制网络接收数据和/或向其传输数据的通信单元的位置,可能选择位于用于数据传输的通信单元附近的能够进行数据通信的一个或多个特定应用控制部件的子组。特别是,当数据从应用控制系统传输到通信单元时,关于通信单元的位置的知识使在接收通信单元附近的应用控制部件当中的一个或多个数据发射器的不同选择成为可能。对到那个特定通信单元的数据发射,可以忽略剩余应用控制部件,使得它们的容量可用于其它数据通信或应用任务。应用控制部件的数据传输容量可以是有限的,特别是如果应用控制部件的主要任务是服务于应用控制系统,例如在照明控制系统中使用的灯,其主要目的是提供照明光且此外可用于数据传输。因此,通过观察接收通信单元的位置,通过动态地确定它在网络内的位置以通过选择至少一个适当的发射器并自动对到所述发射器的数据路径进行编程来清楚地注入用于所述接收单元的数据,提供有效的资源管理和可用带宽的有效使用。这对密集的网络和/或多个通信单元或否则增加的数据传输量变得特别重要。通信单元的位置的确定可基于由检测位置的外部传感器提供的信息,或可基于由通信单元本身提供的绝对或相对位置信息。使用光波的通信可利用调制技术来将数据嵌入光内,例如可使用如在IEEE802.15.7标准中提出的调制技术例如启闭键控(OOK)、色移键控(CSK)或可变脉冲位置调制(VPPM)来将数据嵌在照明光内。可选地,可使用其它已知的可见光通信技术,其与照明光兼容且不导致对人眼的可感知的闪烁。更可选地,使用光波的通信可涉及红外数据组织(IrDA)标准的使用,或利用专用发射机(即,没有照明功能的发射机)的其它自由空间光通信调制技术。一般说来,使用光波的通信可利用范围从使用振幅、相位或频率调制的简单技术一直到使用CDMA或光正交频分复用(O-OFDM)的更复杂的调制方案的大范围的调制技术。通过确定在网络内的通信单元的最可能的轨迹以预测它的当前和下一位置,可增强将数据传输到所述移动通信单元/从所述移动通信单元接收数据的适当的发射器/接收器的有效选择。此外,可平稳地准备沿着轨迹在发射器之间的切换以确保正确的数据输送。在本专利技术的实施方式中,多个应用控制部件包括具有不同特性的第一应用控制部件和第二应用控制部件,特别是但不限于最大位速率、吞吐量、传输延迟、可用性、等待时间、出错率和对优先化的支持中的任一个或多个。当选择第一应用控制部件和第二应用控制部件(如果两者都位于所确定的感兴趣区域内)中的至少一个时,对通过应用控制系统的数据路径编程以使用应用控制部件的所识别的子组与第一通信单元传递数据考虑了预先确定的偏好。在应用控制系统内,可能存在应用控制部件,其主要目的是满足它们在应用控制系统内的功能;例如,在照明控制系统内,灯的主要目的可以是提供照明光。然而此外,灯可用于数据传输。通常,主要专用于照明目的的光源的数据传输的容量相当大地被限制,且因而这样的灯通常被考虑为慢发射器。可以有为数据通信提供更高的数据速率的其它应用控制部件,例如不用于光照照明但允许为数据通信改变亮度级例如颜色、开启、关闭、变暗等的发射器。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将通信业务引导到在应用控制系统(300)内的通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)并从所述通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)引导所述通信业务的方法,其中所述应用控制系统包括多个应用控制部件(301、L1‑L34、Tx1‑Tx3),所述应用控制部件能够使用光波将数据传输到所述通信单元,所述方法包括:确定在所述应用控制系统(300)内的所述应用控制部件(301、L1‑L34、Tx1‑Tx3)的位置;在随后的时刻确定在所述应用控制系统内的第一通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)的相应的第一位置信息和第二位置信息(P2);基于在至少所述第一位置信息和第二位置信息之间的变化来计算所述第一通信单元的感兴趣区域;识别来自位于所述第一通信单元的所述感兴趣区域内的所述多个应用控制部件的一个或多个应用控制部件的第一子组;对通过所述应用控制系统的数据路径(180)编程以使用所述应用控制部件的所识别的子组与所述通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)传递数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.26 EP 15196399.81.一种用于将通信业务引导到在应用控制系统(300)内的通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)并从所述通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)引导所述通信业务的方法,其中所述应用控制系统包括多个应用控制部件(301、L1-L34、Tx1-Tx3),所述应用控制部件能够使用光波将数据传输到所述通信单元,所述方法包括:确定在所述应用控制系统(300)内的所述应用控制部件(301、L1-L34、Tx1-Tx3)的位置;在随后的时刻确定在所述应用控制系统内的第一通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)的相应的第一位置信息和第二位置信息(P2);基于在至少所述第一位置信息和第二位置信息之间的变化来计算所述第一通信单元的感兴趣区域;识别来自位于所述第一通信单元的所述感兴趣区域内的所述多个应用控制部件的一个或多个应用控制部件的第一子组;对通过所述应用控制系统的数据路径(180)编程以使用所述应用控制部件的所识别的子组与所述通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)传递数据。2.如权利要求1所述的方法,其中所述多个应用控制部件(301、L1-L34、Tx1-Tx3)包括具有不同特性的第一应用控制部件(Tx1-Tx3)和第二应用控制部件(L1-L34),优选地所述特性是来自最大位速率、吞吐量、传输延迟、可用性、等待时间、出错率和对优先化的支持的组中的任一个或多个;以及其中,如果所述第一应用控制部件(Tx1-Tx3)和所述第二应用控制部件(L1-L34)都位于所确定的感兴趣区域内,当选择所述第一应用控制部件(Tx1-Tx3)和所述第二应用控制部件(L1-L34)中的至少一个时,对通过所述应用控制系统的数据路径编程以使用所述应用控制部件的所识别的子组与所述第一通信单元传递数据考虑了预先确定的偏好。3.如权利要求2所述的方法,其中所述应用控制系统(300)是照明控制系统,以及所述第二控制部件(L1-L34)是光照照明部件。4.如权利要求3所述的方法,其中对通过所述应用控制系统(300)的数据路径(180)编程以使用所述应用控制部件的所识别的子组与所述第一通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)传递数据包括将光通道暂时分配到所述第一通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)。5.如权利要求1所述的方法,还包括:根据应用计划(204)来确定所述多个应用控制部件(L1-L34、Tx1-Tx3)的可用性,以及其中识别来自位于所述第一通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)的所述感兴趣区域内的所述多个应用控制部件的一个或多个应用控制部件的第一子组被限制到根据所述应用计划(204)在相应的时刻可用的所述多个应用控制部件。6.如前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括:在第一时刻确定在所述应用控制系统内的第二通信单元(A7;A9)的第三位置信息;以及至少基于所述第三位置信息来计算所述第二通信单元(A7;A9)的感兴趣区域;识别来自位于所述第二通信单元(A7;A9)的所述感兴趣区域内的所述多个应用控制部件(301、L1-L34、Tx1-Tx3)的应用控制部件的第二子组;以及其中对通过所述应用控制系统的数据路径编程以使用所述应用控制部件的所识别的子组与所述第一通信单元(A6;A8)和所述第二通信单元(A7;A9)传递数据包括:(i)如果应用控制部件(L22;L30,L31,L32)的所述第一子组和第二子组重叠,则复用所述第一通信单元(A6;A8)和第二通信单元(A7;A9)的数据传输,或(ii)对通过所述应用控制系统的数据路径(180)编程以使用相互排他的应用控制部件(L30、L31、L32)与所述第一通信单元和第二通信单元传递数据。7.一种在处理单元中可执行的计算机程序,所述计算机程序包括:当所述计算机程序在所述处理单元中被执行时用于使所述处理单元执行如权利要求1-7所述的方法的程序代码模块。8.一种用于将通信业务引导到在应用控制系统(300)内的通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)并从所述通信单元(400、A4、A6、A7、A8、A9)引导所述通信业务的控制系统(200),其中所述应用控...

【专利技术属性】
技术研发人员:BCW卡亚格MT乔恩森FJ德布鲁伊恩
申请(专利权)人:飞利浦照明控股有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰,NL

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