用于使用LI-FI和增强现实安全连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统技术方案

用于使用LI‑FI和增强现实安全连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统。用于识别和连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统。在示例实施例中，可以实现步骤或操作以通过Li‑Fi无线通信提供与用户相关联的凭证，利用附接到现场设备的光传感器检测与Li‑Fi无线通信相关联的光图案，将信号从光传感器传输到控制器，所述控制器解码与用户相关联的凭证，并且如果凭证被授权，则允许用户获得与现场设备相关联的设备数据，其中所述数据包括所述工业工厂内的所述现场设备的位置。可以通过无线数据通信网络（例如，无线双向通信）从控制室和/或服务器获得这样的数据。

Methods and systems for using LI-FI and enhancing real-world security to connect field equipment in industrial plants

Methods and systems for using LI FI and enhancing realistic safety to connect field equipment in industrial plants. Methods and systems for identifying and connecting field equipment in industrial plants. In an example embodiment, steps or operations can be implemented to provide credentials associated with users through Li Fi wireless communication, and signals are transmitted from the optical sensor to the controller using optical patterns associated with Li Fi wireless communication detected by optical sensors attached to field devices, which decodes credentials associated with users and allows use if credentials are authorized. The user obtains equipment data associated with the field equipment, which includes the location of the field equipment in the industrial plant. Such data can be obtained from control rooms and/or servers through wireless data communication networks (e.g., wireless two-way communication).

【技术实现步骤摘要】
用于使用LI-FI和增强现实安全连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统
实施例涉及在工业和危险位置（诸如工业工厂）中使用的现场设备。实施例还涉及用于与这样的现场设备通信的无线通信技术和协议。实施例另外涉及AR（增强现实）和Li-Fi（光保真）无线通信技术。
技术介绍
SCADA（监督控制和数据采集）系统和架构提供用于操作当今大多数工业系统的过程监督控制和数据收集能力。大多数工业过程和机器也由SCADA系统使用工业控制器（诸如PLC（可编程逻辑控制器））来控制。传统的SCADA系统使得运营商能够从远程位置有效地监视现场设备，而现场操作员依靠传统的手持式设备（例如，智能电话、平板计算机等）来监视和配置难以操作的设备。现场操作员必须记住各种现场设备的资产标签，并基于标签/ID获取上下文信息。如果设备被安装在不容易地可到达或可访问的位置中，则这变得更具挑战性。用于基于GPS、地理标签、BLE（蓝牙低能量）信标、NFC（近场通信）标签和QR（快速响应）代码识别设备的当前方法在准确性和可访问性方面具有局限性。用于监视和配置工业工厂中的现场设备的常规方法有许多问题。第一个问题涉及使用例如传统手持式设备连接到现场设备所需的时间和人员。第二，由于难以到达现场设备（例如，维持在高位置中的现场设备），获取ID/标签信息是非常困难的。第三，现场设备可能具有防止或限制实现基于BLE和Wi-Fi信标的通信方法的能力的功率限制。第四，在没有标签信息的情况下，与工业工厂中的特定附近中的现场设备连接是困难的。据信，消除这些问题将导致识别和连接到这样的现场设备时的更高效率和改进。
技术实现思路
提供以下
技术实现思路
以便于理解公开的实施例特有的创新特征中的一些，并且不旨在是完整描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要作为整体，可以获得对本文公开的实施例的各个方面的完全理解。因此，公开的实施例的一个方面是提供一种用于与位于工业和危险位置（诸如工业工厂）中的现场设备通信的改进的方法和系统。公开的实施例的另一方面是提供用于利用AR和Li-Fi无线通信技术识别现场设备并与现场设备通信的方法和系统。公开的实施例的又一方面是提供利用Li-Fi无线通信的现场设备的上下文查询。公开的实施例的又一方面是提供与Li-Fi混合的AR方法，以易于现场设备识别。现在可以如在本文中描述的那样实现前述方面和其他目的和优点。公开了用于识别和连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统。在示例实施例中，可以实现步骤或操作用于通过Li-Fi无线通信提供与用户相关联的凭证，用附接到现场设备的光传感器检测与Li-Fi无线通信相关联的光图案，将信号从光传感器传输到控制器，所述控制器解码与用户相关联的凭证，以及如果凭证被授权，则允许用户获得与现场设备相关联的设备数据，其中数据包括工业设备内的现场设备的位置。可以通过无线数据通信网络（例如，无线双向通信）从控制室和/或服务器获得这样的数据。另外，对于设备识别，可以利用AR（增强现实）来促进特定现场设备的识别。例如，可以实现步骤或操作用于利用配备有自动移动激光软件狗的移动设备来检测具有包括工业工厂内的现场设备的位置的数据的现场设备，所述自动移动激光软件狗自动地将激光指向与移动设备相关联的相机的相机能见距离的范围内的现场设备，并且经由与移动设备相关联的显示屏将数据显示为AR（增强现实）数据。例如，在其中现场工作者（即，用户）需要在他或她附近找到特定设备的情况下，可以实现基于AR与Li-Fi的方法。也就是说，用户的移动设备（例如，智能电话、平板计算机等）可以配备有自动移动激光软件狗，所述自动移动激光软件狗自动地将激光指向移动设备的相机能见距离中的现场设备并且执行搜索以检测具有相应细节的所需现场设备。移动性服务器可以维护数据库，所述数据库将现场设备和它们的授权用户与动作和事件相关联。附图说明在附图中，相同的参考标号贯穿分离的视图指代相同或功能相似的元件，并且附图被并入说明书中并形成说明书的一部分，附图进一步说明了本专利技术，并且与本专利技术的具体实施方式一起，用于解释本专利技术的原理。图1图示了根据示例实施例的用于识别和连接到工业工厂中的一个或多个现场设备的系统的示意图；图2图示了描绘用于从现场设备捕获数据的现有技术方法的图解图；图3图示了描绘根据示例实施例的用于利用Li-Fi通信来识别和连接到工业工厂中的一个或多个现场设备的系统的图；图4图示了描绘根据另一示例实施例的用于识别和连接到工业工厂中的一个或多个现场设备的方法的逻辑操作步骤的操作的流程图；图5图示了描绘根据又一示例实施例的用于识别和连接到工业工厂中的一个或多个现场设备的方法的逻辑操作步骤的操作的流程图；图6图示了描绘根据示例实施例的通过指示器和软件狗指向设备的激光器的图解图，所述软件狗从移动设备获取输入并自动指向相应的现场设备；图7图示了描绘根据示例实施例的在移动设备的上下文中显示的过程数据、诊断、配置、3D扩展视图以及配备有AR的支持特征的图解视图；图8图示了描绘根据示例实施例的识别所需设备的类型的图像识别、Li-Fi的使用以及具有由用户在移动设备的上下文中提供的标签/ID细节的设备的检测的图解视图；图9图示了可以根据示例实施例实现的计算机系统/装置的示意性视图；图10图示了也可以根据示例实施例实现的包括模块、操作系统和用户界面的软件系统的示意性视图；图11图示了可以根据示例实施例实现的安全系统的示意图；以及图12图示了根据示例实施例的到Li-Fi通信器适配器的HART的示意图。具体实施方式在这些非限制性实施例中讨论的特定值和配置可以变化，并且被引用仅用于说明至少一个实施例，并且不旨在限制其范围。现在将在下文中参考附图更全面地描述实施例，在附图中示出了本专利技术的说明性实施例。在本文中公开的实施例可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限于在本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达实施例的范围。如在本文中使用的那样，术语“和/或”包括相关联的列出的条目中的一个或多个的任何和所有组合。将详细参考本专利技术的公开的实施例（示例性实施例），所述公开的实施例的示例在附图中图示，并且其可以是优选的或替代的实施例。在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以在其中实施本专利技术的具体示例性实施例。足够详细地描述了这些实施例以使得本领域技术人员能够实施本专利技术，并且要理解，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本专利技术的范围的情况下做出改变。因此，以下描述仅是示例性的。虽然已经关于一个或多个实现说明了本专利技术，但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对说明的示例做出变更和/或修改。另外，虽然可能已经关于若干实现中的仅一个公开了本专利技术的特定特征，但是这样的特征可以与其他实现的一个或多个其他特征组合，如对于任何给定或特定功能可能期望和有利的那样。此外，从在具体实施方式和权利要求的任一个中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“有”或其变型的范围的程度上说，这样的术语旨在以类似于术语“包括了”的方式包括。术语“……中的至少一个”被用于意指可以选择列出的条目中的一个或多个。图1图示了描绘根据示例实施例的用于识别和连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别和连接到工业工厂中的现场设备的方法，所述方法包括：通过Li‑Fi无线通信提供与用户相关联的凭证；用附接到现场设备的光传感器检测与所述Li‑Fi无线通信相关联的光图案；将信号从所述光传感器传输到控制器，所述控制器解码与所述用户相关联的所述凭证；以及如果所述凭证被授权，则允许所述用户获得与所述现场设备相关联的设备数据，其中所述数据包括所述工业工厂内的所述现场设备的位置。

【技术特征摘要】
2017.08.14 US 15/6760301.一种用于识别和连接到工业工厂中的现场设备的方法，所述方法包括：通过Li-Fi无线通信提供与用户相关联的凭证；用附接到现场设备的光传感器检测与所述Li-Fi无线通信相关联的光图案；将信号从所述光传感器传输到控制器，所述控制器解码与所述用户相关联的所述凭证；以及如果所述凭证被授权，则允许所述用户获得与所述现场设备相关联的设备数据，其中所述数据包括所述工业工厂内的所述现场设备的位置。2.如权利要求1所述的方法，其中通过无线数据通信网络从服务器获得与所述现场设备相关联的所述数据，所述服务器与所述无线数据通信网络处于通信中。3.如权利要求1所述的方法，其中通过无线数据通信网络从控制室获得与所述现场设备相关联的所述数据。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：利用配备有自动移动激光软件狗的移动设备来检测具有所述数据的所述现场设备，所述自动移动激光软件狗自动将激光指向在与所述移动设备相关联的相机的相机能见距离的范围内的现场设备，所述数据包括所述工业工厂内的所述现场设备的所述位置；以及经由与所述移动设备相关联的显示屏将所述数据显示为AR（增强现实）数据。5.如权利要求4所述的方法，其中所述Li-Fi无线通信包括通过Li-Fi的视线通信，这促进了所述现场设备和所述移动设备之间的安全链路，这消除了包括远程干扰窃听的安全问题。6.如权利要求5所述的方法，其中所述Li-Fi无线通信通过HA...

【专利技术属性】
技术研发人员：S阿加瓦尔，SB马尔夫，PK温纳瓦，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US