Brevet FR3048535A1 (20170908)
REVENDICATIONS1. Noeud intelligent (1) pour réseau (8) distribué selon un maillage, chaque noeud (1) permettant une communication bidirectionnelle (11) avec d'autres noeuds (1) ou une plateforme (10) centrale et chaque noeud comportant une architecture matérielle informatique, ladite architecture fonctionnant sous linux ou compatible linux et une pile logicielle (2, 3, 4, 5,\n<CLM>\1\tà faible empreinte et faible consommation de ressources utilisant un io langage orienté objet, le noeud étant caractérisé en ce que l'exécution de ladite pile logicielle sur l'architecture matérielle informatique met en oeuvre un ensemble de fonctionnalités comportant au moins les fonctionnalités suivantes: - déploiement de plusieurs noeuds (1) en maillage (8) distribué 15 par effet de masse critique et de voisinage; - démarrage et communication de chaque noeud (1) via un module de communication, dans son voisinage immédiat grâce à une configuration en usine avec un éventail minimal de fonctionnalités; 20 - mémorisation et gestion d'au moins un objet par chaque noeud (1) pour le maintien de l'état actuel de l'objet et utilisant une liste de voisinages mémorisée des noeuds auxquels il est lui-même relié, pour informer chaque noeud (1) voisin de l'éventuel changement d'état de l'objet; 25 - association, au module de communication de chaque noeud (1), d'un identifiant propre au noeud et d'un identifiant de voisinage, pour rendre chaque noeud iso-fonctionnel et apte à recevoir un ordre d'exécution en provenance d'un programme d'un autre noeud (1) du maillage. 3048535\n<CLM>\1\tNoeud intelligent (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diffusion systématique de données ou de commandes se fait par configuration du module de diffusion du noeud (1) [Smart Node], ce module de diffusion étant initialement configuré pour mettre en oeuvre, par 5 exécution sur l'architecture matérielle informatique, une fonctionnalité de diffusion, au sein du réseau (8), d'une variable ou d'un groupe donné de variables avec une résolution donnée et jusqu'à une profondeur donnée dans le maillage, par exemple 3 ou 4 niveaux de voisinages.\n<CLM>\1\tNoeud intelligent (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce io qu'il comporte un gestionnaire (12) de noeud gérant les fonctionnalités mises en oeuvre par les modules logiciels, exécutés sur l'architecture matérielle informatique, en surveillant et en contrôlant le redémarrage et les mises à jour de sécurité d'un module logiciel qui viendrait à s'interrompre ou mourir. 15\n<CLM>\1\tNoeud intelligent (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque objet appartient à au moins une classe qui est une description des caractéristiques d'un ou de plusieurs objets représentatifs d'un processus industriel ou d'une caractéristique métier, chaque objet étant créé à partir de cette classe et constituant une instance de la classe en 20 question, les caractéristiques et l'état d'un objet étant manipulés par des méthodes incorporées dans le noeud intelligent (1) l'état d'un objet correspondant aux informations mémorisées à un instant donné, telles que décrites par les valeurs de l'ensemble de ses propriétés, aussi nommées champs ou attributs. 25\n<CLM>\1\tNoeud intelligent (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque noeud (1) comporte un dispositif comprenant au moins une couche logicielle, ladite couche logicielle mettant en oeuvre, par exécution sur l'architecture matérielle informatique, une fonctionnalité de mémorisation, en plus des informations en provenance des capteurs de 30 processus (7a, 7b), d'un attribut indiquant que le noeud (1) concerné est un parent de l'objet appelé «noeud parent». 3048535\n<CLM>\1\tNoeud intelligent (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce chaque noeud (1) comporte un dispositif comprenant au moins une couche logicielle, ladite couche logicielle mettant en oeuvre, par exécution sur l'architecture matérielle informatique, une fonctionnalité pour informer 5 chaque noeud (1) de son voisinage de façon que les noeuds (1) voisins informent les autres noeuds (1) suivant un cheminement orienté dans une direction qui dépend de la topologie ou architecture propre du maillage, définissant les liaisons entre les noeuds du réseau, et au besoin suivant un cheminement orienté vers une plateforme (10) centrale ou vers les processus (7a, 7b), chaque noeud (1) informant ainsi le reste du maillage et chaque noeud (1) mémorisant ainsi l'objet, son état actuel et le noeud (1) parent auquel l'objet est assigné.\n<CLM>\1\tNoeuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, caractérisés en ce que lesdites fonctionnalités mises en oeuvre par le noeud (1) comporte également la diffusion, sous forme de séries temporelles, des données collectées ou calculées par chaque noeud (1), ladite diffusion étant réalisée par l'association de deux modes de diffusion de données: un mode de diffusion dit systématique dans lequel les données sont diffusées avec une résolution donnée et jusqu'à une profondeur donnée dans le maillage et, un mode de diffusion dite opportuniste dans laquelle au moins un noeud (1) voisin d'un autre noeud (1) concerné par une requête initiale donnée, enregistre de manière autonome l'information ou la donnée qui transite par lui sur sa mémoire afin de rediffuser ladite donnée ou information lorsqu'une requête similaire à la requête initiale est à nouveau posée, le pattern ou schéma de diffusion de données diffusées par les noeuds (1) étant différent d'un schéma de réplication systématique dans lequel le schéma de diffusion de données est dupliqué à l'identique pour tous les noeuds.\n<CLM>\1\tNoeuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, caractérisés en ce que chaque noeud (1) est configuré pour mettre en oeuvre une fonctionnalité, prévue, d'historisation systématique des 3048535 4 données, mais également le stockage des actions qui se déroulent périodiquement ou des actions relatives au mode de diffusion dit opportuniste dans sa mémoire, chaque noeud (1) ayant ainsi la capacité de se comporter de manière autonome pour l'historisation des données s recueillies lors des actions se déroulant périodiquement ou des actions relatives au mode de diffusion dit opportunistes.\n<CLM>\1\tNoeuds intelligents (1) selon une des précédentes, caractérisé en ce que chaque noeud (1) du maillage ou une plateforme (10) centrale comporte un dispositif comprenant au moins une couche logicielle , ladite io couche logicielle mettant en oeuvre, par exécution sur l'architecture matérielle informatique, les fonctionnalités de création et de gestion, pour lui-même ou elle-même ou les autres noeuds (1) du maillage, d'objets adaptés à des processus industriels de façon à contrôler tout type de processus, l'ensemble des objets définis pour l'ensemble du maillage et 15 connu de chacun des noeuds étant dénommé « dictionnaire objet ».\n<CLM>\1\tNceuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque noeud (1) dispose au moins d'une interface d'accès à une image du « dictionnaire objet », cette interface étant configuré pour définir un nouveau noeud ou un nouvel objet pour un noeud, la requête 20 en modification étant diffusée dans le maillage et transmise d'un noeud (1) à un autre jusqu' au noeud parent concerné si la modification apportée au dictionnaire ne porte pas sur le noeud depuis lequel le gestionnaire (12) est accédé, le noeud (1) parent de l'objet procédant alors, à l'exécution de la requête, le résultat de l'exécution étant ensuite diffusé à son tour dans le 25 reste du maillage, chaque noeud (1) recevant ce résultat mettant ensuite à jour sa propre image du « dictionnaire objet ».\n<CLM>\1\tNceuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites fonctionnalités mises en oeuvre par chaque noeud intelligent (1) comporte la rediffusion, via son module de diffusion, au 30 reste du maillage et à des intervalles de temps configurables l'état de ses propres objets, afin de pallier à toute rupture temporaire ou persistante de 3048535 5 communication dans le maillage, cette capacité permettant au maillage de rétablir au besoin, l'intégrité des différentes images, associées aux différents noeuds du maillage, du «dictionnaire objet».\n<CLM>\1\tNoeuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que les objets sont manipulés sans que les modifications apportées à l'état d'un objet ne fassent appel à l'état d'un autre objet ni n'influencent celui-ci, chaque objet ayant une autorisation d'accès pour toute utilisation ou toute entité du processus industriel, les attributs ou champs de définition des objets étant changés dynamiquement par le gestionnaire (12) 10 de noeud.\n<CLM>\1\tNoeuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque objet utilise une méthode qui définit un paramètre qualité qui lui est associé, ledit paramètre qualité représentant l'écart entre une valeur cible désirée de l'état d'un objet et l'état réel de la 15 valeur, l'état désiré d'un objet étant formalisé par la requête en modification de l'état dudit objet, ladite requête étant formulée depuis n'importe quel noeud (1) distant même s'il ne s'agit pas du noeud parent de l'objet, puis transmise au maillage et d'un noeud (1) à un autre jusqu'au noeud (1) parent concerné, l'exécution de ladite requête par le noeud (1) concerné permettant, 20 ainsi, à chacun des noeuds (1) du maillage de récupérer la valeur de l'état réel d'un objet et donc de calculer sa qualité.\n<CLM>\1\tNoeuds intelligents (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque noeud (1) du maillage ou la plateforme centrale (10) comporte un dispositif comprenant au moins une couche logicielle, ladite 25 couche logicielle mettant en oeuvre, par exécution sur une architecture matérielle informatique, une fonctionnalité de connexion à n'importe quel noeud (1) du maillage (8), par envoi de l'identifiant du noeud à modifier, de façon à modifier à distance et dynamiquement le noeud (1) concerné même si l'utilisateur est connecté à un noeud (1) qui n'est pas le noeud parent de 30 l'objet qu'il veut modifier. 3048535 6\n<CLM>\1\tEnsemble de noeuds intelligents (1) selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils sont utilisés dans un système intelligent et universel de supervision de processus industriel comportant une plateforme (10) centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) 5 permettant l'acquisition, la gestion et la mémorisation d'un lac (9) de données et des moyens de communication avec un réseau (8) distribué en maillage constitué en noeuds intelligents (1).\n<CLM>\1\tNoeud intelligent (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque noeud réalise les fonctions suivantes: io - contrôle de capteurs (7) de surveillance d'un processus ou automates programmables (7) de surveillance d'un processus ou des actionneurs et acquisition des données en provenance de ces derniers; - historisation des données, mise en forme et calculs 15 décentralisés.