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无线通信网络以及使用XML模式的无线控制或监控设备制造技术

技术编号:7140519 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种无线通信网络(46),包括:多个无线设备(2,38,40,42,44,6,14,14’)和构造为与无线设备无线通信的可重新配置的无线控制或监测设备(4,12)。无线控制或监测设备包括:无线收发机(36),用户输出设备(90),用户输入设备(92),以及与无线收发机、用户输出设备、以及用户输入设备合作的处理器。处理器包括例程(36),构造为从无线设备向用户输出设备输出第一信息,或者从用户输入设备向无线设备输入第二信息。例程进一步构造为,使用XML模式来定义从无线设备向用户输出设备输出的第一信息,或者定义从用户输入设备向无线设备输入的第二信息。无线网络因此形成运行类似于Zigbee的标准协议的无线传感器网络。为了与运行类似于INCOM的专有协议的传统设备通信,WSN包括网关(6,14,14’)。可以使用XML灵活地定义网关转换规则。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及无线通信并且,更特别地,涉及包括无线设备(例如,传感器和/ 或驱动器)的无线通信网络。本专利技术还涉及用于无线通信网络(例如,无线传感器网络) 的无线控制或监控设备。
技术介绍
从现有的和新的产品(例如,工业;住宅;商业)中移除导线(wires)明显地降低 了安装时间,简化了安装过程,并且减少了花费。需要监控和调试工具来帮助这种产品的安装,以及跟随调试以监控和控制各种产 品参数。然而,人们认为这种工具会相当快地变得过时并且需要被重新设计以支持新的无 线产品。另外,当用于监控产品的无线通信协议改变时,或者当所支持的协议在特定的环境 下无法使用时,人们相信这种工具将不起作用。基于低速无线个人区域网(LR-WPAN)的工业和商业无线传感器网络正在成为成 本有效,分布系统的强有力推动者。这些LR-WPAN技术正在不断增加地部署到监控和控制 应用中。演进工业协议趋于展现某种属性,使得它们难以与基于设备的更多最新技术(例 如LR-WPAN)互通。由于类似自发现和自配置的概念是这些类型的设备中的通用概念,应用 这些规则中的一些来增加这种新一代产品的附加值是一个合乎逻辑的步骤。与此同时,人们相信这些新的解决方案与正在进行的工业环境的集成和互操作是 随后需要解决的挑战。这种演进的部分需要与传统的相互作用,而不是当前保持的,工业协 议,诸如,例如且不限于INC0M(工业通信)。INCOM网络提供INCOM网络主机和各种设备之间的双向通信,例如,电路中断设 备、断路器、数字仪表、电动机过载继电器、监测单元以及各种工业和电子分布产品。在由 专用双绞线组成的通信网络上执行控制和监控。优选地,适当的电路为通信网络提供简单 的、低成本的接口。例如,Sure Chip Plus 微控制器,包括微处理器的混合模式模拟数字 特定用途集成电路(ASIC),使实现控制、保护或监控与INCOM网络进行通信的设备。这种 集成电路提供各种网络功能,例如,载波生成和检测、数据调制/解调、地址解码、以及5比 特循环冗余BCH错误代码的生成和检查。可替换地,合适的INCOM通信ASIC可以被用作, 例如,想要为外部微处理器使用的ASIC。INCOM可以使用各种调制技术和波特率(例如,但 不限制于,FSK(9600波特率);基带(153. I波特率))。美国专利4,644,547 ;4,644,566 ; 4,653,073 ;5,315,531 ;5,548,523 ;5,627,716 ;5,815,364 ;以及 6,055,145 中公开了 INCOM网络和协议的实例,通过引用将其合并于此。出于多种原因,工业协议(例如INC0M)在整合的时候提供有趣的挑战。首先,由于市场、历史和/或工程需要,协议定义是不断演进的并且不同的设备通常使用协议的不 相交版本或子集。第二,由于网络和调试工具必须包括领域中相关的所有可能设备(传统的和当前 的)的信息,网络和调试工具的开发和维持费用会受到影响。这些特性致使具有预先确定的协议栈的设备的低效率实施。在设计时考虑协议所 有可能或者变化的设备构造完全是不切实际的。考虑到协议自身在演进中,并且实施协议 另一版本的设备一定会在未来实现,这种传统方法经证实是无法成立的。如经历的许多次一样,监控和控制系统的设计者通常不控制将被监控和控制的未 来设备的部署和配置。修改应用、或者系统、如其运行的动作被称为动态重新配置。已经在多种应用(类 似于反病毒程序)中演示了这种动作的益处。为了支持动态重新配置,应用或者分布式系 统必须具有多种特性。作为简要说明,相关的特性包括(1)用户必须能够具体地定义系统 的可重新配置的属性;(2)必须存在从系统外部的源为系统提供用于重新配置的必要信息 的方法-并且这种方法必须是同步的以避免死循环;以及(3)在重新配置的过程中必须描 述和执行表征可重新配置过程的所有信息。实质上,这种动态重新配置必须能够定义属性 集合,其表征重新配置的行为,以及重新配置它的过程。要考虑的重要问题是系统被重新配置为的行为或状态的集合,或者换句话说,通 过设计来支持可重新配置性。无限地支持重新配置将最终使在第一位置处实现动态重新配 置的优势落空。因此,在选择可重新配置行为集合时应该仔细考虑。因此,无线通信网络中有改进的空间。在用于无线通信网络的无线控制或监控设备中也有改进的空间。
技术实现思路
本专利技术的实施方式满足了这些和其它需要,其考虑到监控和控制系统具有的信息 是有限的这一事实并且其使关于相应通信协议的协议转换成为动态可重新配置的。这样允 许监控和控制系统通过部分用户的最小努力来更新所需字段。例如,系统定义和/或改进 产品概要以支持新的或者更新的产品,而不改变相应的监控和通信工具。这样还具有的优 点为,基础无线通信协议和基础设施(infrastructure)的任何改变对用户来说是透明的。 优选地,系统能够在不同的操作系统平台下使用,并且能够适应不同的通信媒体和不同的 格式因素。根据本专利技术的一个方面,无线通信网络包括多个无线设备;以及无线控制或监 测设备,构造为与所述多个无线进行无线通信;无线控制或监测设备包括无线收发机、用 户输出设备、用户输入设备、以及与无线收发机、所述用户输出设备、和所述用户输入设备 协同操作的处理器,所述处理器包括例程,其被构造为从所述多个无线设备向用户输出设 备输出第一信息,或者从所述用户输入设备向所述多个无线设备输入第二信息,其中所述 例程进一步构造为使用XML模式来定义从所述多个无线设备向用户输出设备输出的第一 信息,或者定义从用户输入设备向所述多个无线设备输入的第二信息。所述多个无线设备可以包括在用于第一通信协议的第一接口和用于第二通信协 议的第二接口之间的变换器。第一通信协议可以是标准通信协议,并且第二通信协议可以是不同的专有通信协议。变换器可以构造为利用不同的专有通信协议与第一专有设备和第二不同专有设 备进行通信;XML模式可以定义从无线控制或监测设备到第一专有设备的第一请求和从无 线控制或监测设备到第二不同专有设备的第二不同请求;以及变换器可以将第一请求转换 为第一专有设备的相应的第一命令,并且可以将第二不同请求转换为第二不同专有设备的 相应的多个第二不同命令。第一请求可以对应于与第一专有设备相应的第一表达;第二不同请求可以对应于 与第二不同专有设备相应的第二不同表达;第一请求和第二不同请求可以都对应于来自用 户输入设备的多个不同用户命令中的同一用户命令;相应的第一命令可以是第一专有设备 所接受的多个不同命令中的一个;以及相应的多个第二不同命令可以是第二专有设备所接 受的多个不同命令中的一些。无线控制或监测设备可以进一步构造为将所述多个无线设备投入无线通信网络 试运行。例程可以是包括多个端点的JAVA应用;所述多个无线设备可以是许多个无线设 备,多个无线设备中的每一个对应于多个端点的第一端点和第二端点,第一端点是包括用 于网络发现和设备识别的第一命令的发现端点,第二端点包括用于第一信息的第二命令。如本专利技术的另一方面,便携式无线控制或监测设备被构造为与多个无线设备进行 无线通信。无线控制或监测设备包括无线收发机,用户输出设备;用户输入设备;以及与 无线收发机、所本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无线通信网络(46),包括:多个无线设备(2,38,40,42,44,6,14,14’);以及无线控制或监测设备(4,12),构造为与所述多个无线设备进行无线通信,所述无线控制或监测设备包括:无线收发机(36),用户输出设备(90),用户输入设备(92),以及与所述无线收发机、所述用户输出设备、以及所述用户输入设备合作的处理器(94),所述处理器包括例程(36),构造为从所述多个无线设备向所述用户输出设备输出第一信息,或者从所述用户输入设备向所述多个无线设备输入第二信息;其中所述例程进一步构造为,使用XML模式(96)来定义从所述多个无线设备向所述用户输出设备输出的所述第一信息,或者定义从所述用户输入设备向所述多个无线设备输入的所述第二信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·K·莫特
申请(专利权)人:伊顿公司
类型:发明
国别省市:US

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