УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕВЫХ СИСТЕМ
IMPROVED COMMISSIONING OF WIRELESS NETWORK SYSTEMS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к беспроводной сетевой системе и способу ввода в эксплуатацию беспроводной сетевой системы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Беспроводные сетевые системы, содержащие устройства, осуществляющие связь по беспроводной среде, в настоящее время имеют широкую сферу применения. Обычно в таких сетевых системах каждое устройство, являющееся частью системы, имеет различимый сетевой адрес, что позволяет направлять сообщения на конкретное устройство, используя этот адрес. Таким образом, каждая передача содержит помимо сообщения, по меньшей мере, адрес, так что сообщение достигает желаемого получателя. Например, в сети, содержащей блоки дистанционного управления и множество управляемых приборов, например, осветительных устройств, датчиков температуры или нагревательных устройств, каждому из блоков дистанционного управления необходима информация, как осуществлять адресацию к каждому отдельному прибору, чтобы иметь возможность управлять приборами по отдельности и в заданных пользователем группах или надлежащим образом обрабатывать принятые значения датчиков.
В документе US 2008/0186202 A1 раскрыта система предоставления пакетной связи на основе IP с домовыми устройствами, в частности, для коммунальных сетей. Согласно документу, коммунальные сети, например, содержащие счетчики коммунальных услуг, способные измерять потребление электроэнергии, воды или природного газа, обычно не основаны на IP. Однако может понадобиться связь с помощью сети связи на основе IP, например, для обеспечения связи между домовым узлом счетчика коммунальных услуг и системой обработки данных (BOS), например, используемой для выставления счетов.
Поэтому в документе предложена система, где узел коммунальной сети ассоциирует или назначает сетевые адреса домовым устройствам. Затем назначенный сетевой адрес передается другим устройствам, где пакеты, принятые из подключенной сети связи на основе IP, поступают на домовое устройство согласно ассоциации между назначенным IP-адресом домового устройства и сетевым адресом домового устройства в домовой сети.
В документе WO 2007/040398 A1 раскрыт способ установки беспроводного сетевого компонента, т.е. связывания беспроводного сетевого компонента с дополнительным сетевом компонентом в сети Zigbee. Для обеспечения простого и ускоренного способа конфигурирования в документе предлагается измерять интенсивность сигнала передачи пакетов данных между беспроводным сетевым компонентом и дополнительным сетевым компонентом и связывать беспроводной сетевой компонент в случае, когда измеренная интенсивность сигнала превышает предварительно заданный уровень.
Для работы сетевой системы необходимо, чтобы каждое из сетевых устройств было адресуемо в сети. Поэтому новое устройство, присоединяющееся к сети, необходимо конфигурировать или вводить в эксплуатацию.
Даже в случае, когда начальная конфигурация такой сетевой системы завершена, может понадобиться изменить конфигурацию сетевой системы или объединить устройства из множества сетевых систем для расширения функциональных возможностей.
Необходимое, таким образом, конфигурирование сетевой системы обычно является утомительным делом для пользователя, в особенности для потребителей, которые заинтересованы в удобстве установки и в поведении сетевых компонентов по принципу “plug-and-play” (“включай-и-работай”). Например, в случае объединения сетей пользователю обычно необходимо удалить устройства из одной из сетей и затем добавить эти устройства в соответствующую другую сетевую систему.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является предоставление беспроводной сетевой системы, которая предоставляет возможность простого, удобного и надежного конфигурирования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеупомянутая задача решается посредством беспроводной сетевой системы и соответствующего способа ввода в эксплуатацию беспроводной сетевой системы по пп.1 и 11. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам осуществления изобретения.
Основной идеей изобретения является предоставление беспроводной сетевой системы, в которой сетевое устройство, являющееся частью первой сетевой системы, может осуществлять связь с присоединяющимся устройством, являющимся частью второй сетевой системы, в режиме обнаружения.
В режиме обнаружения присоединяющееся устройство вещает сообщение обнаружения, которое, при приеме, предписывает сетевому устройству первой сетевой системы войти в режим ввода в эксплуатацию для присоединения к упомянутой первой сетевой системе, так что присоединяющееся устройство после успешного ввода в эксплуатацию становится адресуемым и, таким образом, работоспособным в обеих сетевых системах.
Таким образом, настоящее изобретение предоставляет возможность добавления присоединяющегося устройства к первой сетевой системе, хотя присоединяющееся устройство уже сконфигурировано для работы во второй сетевой системе, т.е. присоединяющееся устройство не является “девственным” или несконфигурированным устройством. Таким образом, преимущество состоит в том, что пользователю не требуется отключать присоединяющееся устройство от второй сетевой системы, например, проводя утомительную процедуру диссоциации.
Кроме того, присоединяющееся устройство может одновременно присутствовать в более чем одной сетевой системе, поддерживая необходимые параметры связи и возможные заданные пользователем соотношения связывания, настройки группы и групповой сцены без перезапуска устройства, что повышает практичность беспроводной сетевой системы, обеспечивая улучшенное и удобное поведение “plug-and-play”.
Беспроводная сетевая система, согласно настоящему аспекту изобретения, содержит, по меньшей мере, сетевое устройство и присоединяющееся устройство, каждое из которых имеет интерфейс связи для передачи и приема данных по беспроводной среде, которая, предпочтительно, является средой общего пользования. Интерфейс связи может быть интерфейсом любого подходящего типа, например оптическим интерфейсом связи, хотя, предпочтительно, интерфейс связи является радиочастотным (РЧ) интерфейсом связи, наиболее предпочтительно, сконфигурированным для осуществления связи согласно стандартному протоколу связи, например IEEE 802.11 или IEEE 802.15.4.
Сетевое устройство сконфигурировано для работы в первой сетевой системе, тогда как присоединяющееся устройство сконфигурировано для работы во второй сетевой системе, т.е. устройства сконфигурированы для осуществления связи в разных сетях, например, в режиме сетевой связи для осуществления связи с другими устройствами соответствующей сети.
В контексте настоящего изобретения, термин “сетевая система” может относиться к логической сети из одного или более устройств, способных осуществлять связь друг с другом с использованием заданных сетевых адресов соответствующей сети. Первая и вторая сетевые системы могут быть, например, персональными сетями (“PAN”), каждая из которых имеет уникальную информацию сетевой идентификации, например PAN-ID, предоставляющую возможность надежно и однозначно идентифицировать соответствующую сетевую систему, по меньшей мере, в физической близости от нее.
Согласно изобретению, сетевое устройство сконфигурировано с первым сетевым адресом для осуществления связи, т.е. для того, чтобы быть адресуемым в первой сетевой системе. Присоединяющееся устройство сконфигурировано, по меньшей мере, со вторым сетевым адресом для того, чтобы быть адресуемым во второй сетевой системе.
Конечно, в зависимости от соответствующего используемого протокола связи, устройства можно снабжать дополнительными параметрами для сетевой связи в каждой соответствующей сети, например, информацией, касающейся сетевой безопасности, например, ключом защиты для шифрованной связи, номером канала, например, вариантами выбора канала на уровне MAC, арбитражной информацией для разрешения конфликтов сетевых ID или заданным режимом связи.
Сетевой адрес и возможные дополнительные параметры могут быть жестко запрограммированы, например, установлены при изготовлении, или запрограммированы в подходящей памяти соответствующего устройства. Сетевой адрес может быть любого подходящего типа для обеспечения индивидуальной адресуемости устройства в соответствующей сетевой системе, в нормальном режиме работы. Формат и длина сетевого адреса могут зависеть от конкретного используемого протокола связи и, в отношении длины сетевого адреса, т.е. диапазона доступных адресов, конечно, от количества устройств в сети. Поскольку к устройствам, являющимся частью сети, необходимо осуществлять адресацию индивидуально, предпочтителен уникальный адрес “в масштабах сети”.
Согласно изобретению, присоединяющееся устройство дополнительно содержит память конфигурации для хранения, по меньшей мере, сетевого адреса. Память конфигурации может быть памятью любого подходящего типа, например, переменной памятью, например, одним или более внутренними или внешними блоками ОЗУ или флэш-памяти. Предпочтительно, упомянутый второй сетевой адрес и любые возможные дополнительные параметры упомянутой второй сетевой системы хранятся в упомянутой памяти конфигурации упомянутого присоединяющегося устройства. Конечно, сетевое устройство также может содержать память конфигурации, например, для хранения упомянутого первого сетевого адреса.
Сетевое устройство и присоединяющееся устройство могут содержать дополнительные компоненты, например, источник питания, например, аккумулятор или подключенный к электросети блок питания, процессор, пользовательский интерфейс или память. Предпочтительно, сетевое устройство и/или присоединяющееся устройство содержит центральный процессор, выполненный, по меньшей мере, для отправки/приема команд по интерфейсу связи и реализующий, по меньшей мере, часть поведения соответствующего устройства, например, с использованием подходящих программ, содержащихся в памяти.
Согласно изобретению, сетевое устройство и присоединяющееся устройство сконфигурированы работать, по меньшей мере, в режиме обнаружения, в котором присоединяющееся устройство вещает сообщение обнаружения в беспроводной среде. Сетевое устройство, которое принимает сообщение обнаружения, входит в режим ввода в эксплуатацию. Сообщение обнаружения может быть сообщением любого подходящего типа, которое предписывает сетевому устройству войти в режим ввода в эксплуатацию.
В режиме ввода в эксплуатацию сетевое устройство отправляет присоединяющемуся устройству “информацию присоединения”, содержащую, по меньшей мере, третий сетевой адрес, необходимый для осуществления связи в первой сетевой системе, так что присоединяющееся устройство добавляется к первой сетевой системе, что также называется “присоединением” к сети, “вводом в эксплуатацию” присоединяющегося устройства или “ассоциированием” присоединяющегося устройства с первой сетевой системой. В зависимости от протокола связи сетевой системы информация присоединения может содержать дополнительные параметры, необходимые для осуществления связи в первой сетевой системе. Например, такие параметры могут содержать информацию, касающуюся сетевой безопасности, например, ключ защиты для шифрованной связи, номер канала, например, варианты выбора канала на уровне MAC, арбитражную информацию для разрешения конфликтов сетевых ID или заданный режим связи, в зависимости от протокола связи сетевой системы. В случае, когда сетевые устройства содержат и генерируют, по меньшей мере, ключ защиты, сетевое устройство может, предпочтительно, соответствовать доверительному центру. Наиболее предпочтительно, информация присоединения дополнительно содержит первый сетевой адрес сетевого устройства для последующего обмена направленными, т.е. одноадресными передачами между устройствами.
По завершении ввода в эксплуатацию присоединяющееся устройство может, предпочтительно, быть сконфигурировано и  объявлять о своем присутствии в упомянутой первой сетевой системе, например, посредством широковещательного сообщения в масштабах сети или широковещательного объявления, содержащего, по меньшей мере, его сетевой адрес.
После ввода в эксплуатацию присоединяющееся устройство считается членом первой сетевой системы, и оба устройства получают возможность работать и осуществлять связь друг с другом и с возможными дополнительными устройствами в упомянутой первой сетевой системе. Дополнительно, присоединяющееся устройство становится адресуемым в упомянутой второй сетевой системе, т.е. присоединяющееся устройство поддерживает второй сетевой адрес и все возможные дополнительные параметры связи для работы во второй сетевой системе, предоставляющие возможность одновременно работать и участвовать в обеих сетевых системах, т.е. “служить мостом” между упомянутыми второй сетевой системой и первой сетевой системой.
Следует заметить, что, в широком смысле, до ввода в эксплуатацию устройства можно рассматривать как сконфигурированные для осуществления связи в своих соответствующих сетевых системах.
Изобретение, конечно, не ограничивается соединением присоединяющегося устройства с двумя сетевыми системами; конечно, вышеупомянутая процедура дает возможность добавлять присоединяющееся устройство к другим сетевым системам, т.е. трем или более сетевым системам, в зависимости от соответствующего используемого протокола связи.
Режим обнаружения может инициироваться пользователем, например, путем нажатия соответствующей кнопки “режим присоединения” и “создание моста” на присоединяющемся устройстве, при котором присоединяющееся устройство вещает упомянутое сообщение обнаружения.
Однако из соображений безопасности, предпочтительно, чтобы сетевое устройство могло входить в режим ввода в эксплуатацию только при безопасном инициировании режима обнаружения.
Согласно данному варианту осуществления, сетевое устройство входит в режим ввода в эксплуатацию и/или предоставляет информацию присоединения только в случае удовлетворения условия безопасности. Таким образом, преимущество данного варианта осуществления состоит в том, что он предотвращает случайный ввод в эксплуатацию устройства, например, другого пользователя, например соседа.
Безопасное инициирование может дополнительно предоставлять пользователю возможность выбора устройств. Это особенно полезно в крупных сетевых системах с большим количеством устройств в зоне передачи, поскольку позволяет избежать непреднамеренного конфигурирования сети.
Проще всего обеспечить безопасное инициирование можно, например, предусмотрев на сетевом устройстве соответствующую кнопку “режим присоединения”, которая может быть вручную активирована пользователем.
Альтернативно или дополнительно, можно снабдить одно из устройств ключом безопасности, например, идентификационным номером (PIN), а соответствующее другое устройство - пользовательским интерфейсом, например кнопочной панелью, с помощью которой пользователь мог бы ввести ключ. Ключ, введенный пользователем, может переноситься на сетевое устройство, например, в упомянутом сообщении обнаружения, так что сетевое устройство входит в режим ввода в эксплуатацию только в случае, когда ввод пользователя соответствует сохраненному ключу безопасности.
Согласно еще одному альтернативному или дополнительному варианту осуществления, безопасное инициирование может быть основано на обнаружении физической близости устройств, что будет объяснено ниже. Обнаружение близости устройств имеет преимущество в возможности проведения безопасного инициирования без какого-либо взаимодействия с пользователем, что дополнительно повышает практичность сетевой системы.
Сетевое устройство согласно данному варианту осуществления дополнительно содержит предварительно определенное значение близости. Сообщение обнаружения, отправленное упомянутым присоединяющимся устройством, содержит информацию близости, соответствующую расстоянию между сетевым устройством и присоединяющимся устройством. Сетевое устройство, которое принимает сообщение обнаружения, сконфигурировано для определения, соответствует ли упомянутая информация близости предварительно определенному значению близости. В случае, когда информация близости соответствует значению близости, сетевое устройство входит в режим ввода в эксплуатацию и отправляет упомянутую информацию присоединения присоединяющемуся устройству.
Информация близости может включать в себя всю информацию, предоставляющую возможность определения физического расстояния между присоединяющимся устройством и сетевым устройством. Информация близости может, предпочтительно, соответствовать интенсивности сигнала, передаваемого присоединяющимся устройством на сетевое устройство, например, интенсивности сигнала, несущего сообщение обнаружения, и, таким образом, внутренне содержаться в сообщении обнаружения.
Предварительно определенное значение близости может быть значением любого подходящего типа, предоставляющим возможность сравнения значения близости с информацией близости. Например, значение близости может быть в формате порогового значения, соответствующего заданному расстоянию, так что присоединяющееся устройство входит в режим ввода в эксплуатацию только в случае, когда информация близости ниже упомянутого порогового значения, т.е. когда присоединяющееся устройство ближе к сетевому устройству, чем заданное расстояние.
Предварительно определенное значение близости может быть “жестко запрограммировано” в сетевое устройство или содержаться в подходящей памяти, что позволяет адаптировать значение близости к желаемому применению. Предпочтительно, значение близости является порогом близости, соответствующим расстоянию менее 2 метров, наиболее предпочтительно менее 0,5 метра, так что вход в режим ввода в эксплуатацию осуществляется только в случае, когда упомянутое присоединяющееся устройство располагается ближе заданного порога близости к сетевому устройству.
Как уже описано выше, интерфейсы связи сетевого устройства и присоединяющегося устройства могут быть сконфигурированы для использования в стандартных сетевых системах. Поэтому связь в режиме обнаружения может соответствовать любому подходящему протоколу связи, известному в настоящее время, согласно которому можно устанавливать беспроводную связь. Подходящая группа предпочтительных протоколов связи для реализации настоящего изобретения обычно именуется беспроводными сетевыми системами с произвольной структурой.
В частности, подходящим и предпочтительным протоколом связи для реализации настоящего изобретения является Zigbee. Поэтому, интерфейсы связи, наиболее предпочтительно, сконфигурированы для использования в сетевой системе Zigbee. Хотя изобретение этим не ограничивается, ниже, в целях иллюстрации, приведено объяснение применительно к Zigbee.
Zigbee - это открытый стандарт, основанный на протоколе связи IEEE 802.15.4, который задает физический уровень (PHY) и уровень управления доступом к среде (MAC). Zigbee использует этот протокол и задает сетевой уровень (NWK) и прикладной уровень (APL) поверх уровня MAC, предоставленного согласно IEEE 802.15.4. Описание Zigbee и стека протоколов Zigbee раскрыто в спецификации Zigbee, например, в документе 1_053474r17ZB, описывающем “Zigbee 2007”, датированном 17 января 2008 г., доступном от Zigbee Alliance Inc.
Применительно к Zigbee, упомянутый сетевой адрес, предпочтительно, соответствует короткому сетевому адресу Zigbee. Упомянутая информация сетевой идентификации, предпочтительно, соответствует PAN-ID Zigbee, наиболее предпочтительно, расширенному PAN-ID. Термин “сетевая система”, применительно к Zigbee, предпочтительно соответствует персональной сети (PAN).
Поскольку в режиме обнаружения сетевая связь может быть невозможна, например, в случае шифрования сетевой связи, предпочтительно, чтобы в режиме обнаружения интерфейсы связи сетевого устройства и присоединяющегося устройства были сконфигурированы для внесетевой связи. В ходе внесетевой связи устройства образуют временную линию связи для непосредственной связи, хотя устройства сконфигурированы для работы в разных сетевых системах. Таким образом, можно считать, что устройства образуют временную сеть.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения и применительно к Zigbee, сообщение обнаружения соответствует передаче глобального PAN-ID Zigbee, как описано в вышеупомянутой спецификации Zigbee.
Кадры передачи глобального PAN-ID адресуются с помощью конкретного и зарезервированного номера PAN, например DstPANID=0xFFFF, так что такие кадры передачи маршрутизируются на каждое устройство в зоне передачи и могут приниматься им. Это позволяет осуществлять связь между устройствами, которые не обязательно находятся в одной и той же сети Zigbee, т.е. предоставлять внесетевую связь.
Альтернативно или дополнительно и согласно развитию настоящего аспекта изобретения, сообщение обнаружения соответствует передаче между PAN Zigbee. Передачи между PAN Zigbee заданы в интеллектуальном энергетическом профиле Zigbee, как раскрыто в документе 075356r14, датированном 29 мая 2008 г., доступном от Zigbee Alliance Inc.
Используя передачи между PAN Zigbee, сетевое устройство получает ограниченную возможность обмениваться информацией с дополнительным устройством, которое не обязательно составляет часть той же сети Zigbee.
Формат кадра передачи между PAN Zigbee обычно не содержит сетевой адрес на уровне NWK, но является адресуемым с помощью предварительно заданного адреса, например MAC-адреса желаемого устройства назначения. Использование передач между PAN Zigbee особенно полезно, поскольку предоставляет возможность осуществлять надежную связь между устройствами разных сетей Zigbee, т.е. сетевым устройством и присоединяющимся устройством, до завершения ввода в эксплуатацию, без необходимости “открывать” сеть Zigbee, т.е. временно деактивировать средства защиты для добавления присоединяющегося устройства.
Конечно, дополнительную связь в режиме ввода в эксплуатацию также можно предпочтительно осуществлять с использованием передач глобального PAN-ID и/или между PAN Zigbee соответственно.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, присоединяющееся устройство является концевым устройством. В контексте настоящего изобретения “концевое устройство” - это сетевое устройство, которое не имеет возможностей маршрутизации и которое не обязано быть постоянно активным в сетевой системе. Устройство может находиться в “неактивном” или спящем режиме в течение длительных периодов и активироваться только при необходимости передачи. Это позволяет значительно снизить его общее энергопотребление. Согласно настоящему изобретению, присоединяющееся устройство может быть, таким образом, концевым устройством одновременно во множестве сетей, например в первой и второй сетевых системах, и может управлять устройствами в обеих сетях, например, с использованием “многосетевого” группового вещания.
Предпочтительно, присоединяющееся устройство соответствует концевому устройству Zigbee, и, наиболее предпочтительно, присоединяющееся устройство является устройством с ограниченными возможностями (RFD), согласно Zigbee.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения присоединяющееся устройство является мобильным устройством, причем в понимание термина “мобильное” следует включать устройства, которые легко переносить рукой, т.е. имеющие соответствующие размеры и вес. Предпочтительно, упомянутое мобильное устройство не подключено к электросети, например, имеет аккумулятор или другой подходящий источник питания.
Согласно развитию изобретения, присоединяющееся устройство является устройством управления, дополнительно содержащим пользовательский интерфейс управления для отправки команды прикладного управления на дополнительное устройство и/или приема значения прикладных данных от него в сетевой системе. В контексте настоящего изобретения подразумевается, что термин “пользовательский интерфейс управления” содержит любой интерфейс для взаимодействия с пользователем, например, интерфейс ввода для инициирования отправки команды прикладного управления или устройство отображения для отображения значения прикладных данных. Например, пользовательский интерфейс управления может содержать несколько кнопок и/или ЖК дисплей.
Команда прикладного управления может быть командой любого рода для управления прикладным устройством, например, для включения и выключения осветительного прибора, подключенного к устройству в сети, в отличие от команды сетевого управления, предназначенной для конфигурирования сети или управления сетью. То же самое применимо для значения прикладных данных, которое может, в качестве примера, содержать показание подключенного датчика.
В отношении беспроводных сетей, например Zigbee, упомянутые команда прикладного управления и значение прикладных данных относятся к связи на прикладном уровне и могут соответствовать прикладному объекту.
Согласно данному варианту осуществления, устройство управления имеет преимущество в том, что предоставляет вышеописанную функциональную возможность обнаружения в режиме обнаружения и, кроме того, прикладные функциональные возможности, т.е. отправку команд прикладного управления или прием значений прикладных данных в режиме сетевой связи. Таким образом, для прикладного управления в сетевой системе не требуется никакого особого устройства, что выгодно уменьшает сложность сетевой системы и дополнительно повышает удобство эксплуатации для пользователя.
Устройством управления согласно данному варианту осуществления может быть компьютер или простой настенный выключатель, но, предпочтительно, пульт дистанционного управления с аккумуляторным питанием.
Согласно развитию изобретения, сетевое устройство является функциональным устройством, содержащим прикладной интерфейс, сконфигурированный для приема упомянутой команды прикладного управления и/или для отправки упомянутого значения прикладных данных на дополнительное устройство в сетевой системе, например присоединяющееся устройство. Прикладной интерфейс подключаем к прикладному устройству, например, для осуществления функции управления, переключения или регистрации. Прикладное устройство может быть устройством любого подходящего типа, например, осветительным прибором, нагревательным устройством или электрически управляемым устройством любого типа. Например, в случае подключенного осветительного прибора, прикладной интерфейс может быть сконфигурирован для включения или выключения осветительного прибора или для изменения яркости осветительного прибора при приеме соответствующей команды прикладного управления. Кроме того, прикладной интерфейс может, альтернативно или дополнительно, быть сконфигурирован для отправки значения прикладных данных подключенного прикладного устройства, например, показания температуры датчика температуры, показания счетчика расхода воды или электроэнергии или предупреждения детектора дыма или огня.
Предпочтительно, упомянутое функциональное устройство интегрировано с прикладным устройством, например с осветительным прибором. В контексте сетевой системы Zigbee, сетевое устройство может, предпочтительно, соответствовать полнофункциональному устройству (FFD) и/или маршрутизатору. В случае, когда сетевое устройство является маршрутизатором, присоединяющееся устройство может пользоваться преимуществом отправки сообщений на другие устройства первой сетевой системы, которые затем маршрутизируются сетевым устройством.
Как рассмотрено выше, в упомянутом режиме ввода в эксплуатацию присоединяющееся устройство программируется информацией присоединения, содержащей, по меньшей мере, сетевой адрес для работы в первой сетевой системе. Присоединяющееся устройство считается, в таком случае, членом первой сетевой системы и может осуществлять связь с дополнительными устройствами первой сетевой системы. Как рассмотрено выше, присоединяющееся устройство также остается во второй сетевой системе, т.е. присоединяющееся устройство также может осуществлять связь с устройствами в своей “исходной” сети, т.е. второй сетевой системе. В вышеописанном варианте осуществления устройства управления присоединяющееся устройство способно, таким образом, управлять работой устройств в обеих сетях, например, для отправки команд прикладного управления и для приема значений прикладных данных соответственно. Например, пользователь может задавать сцены освещения для осветительных приборов в обеих сетях, например, посредством “многосетевого” группового или широкого вещания.
Для обеспечения одновременной работы присоединяющееся устройство можно снабдить множеством интерфейсов связи. Альтернативно или дополнительно, присоединяющееся устройство может быть сконфигурировано для использования интерфейса связи с параметрами соответствующей сети, в которой в данный момент требуется связь, что обеспечивает “квазиодновременную” работу.
Информация присоединения может, например, содержаться в одном или более “сообщениях присоединения”, например, передачах упомянутого сетевого устройства на присоединяющееся устройство, передаваемых во время или до ввода в эксплуатацию. Связь в упомянутом режиме ввода в эксплуатацию может относиться к любому подходящему способу ввода в эксплуатацию или конфигурирования для предоставления присоединяющемуся устройству, по меньшей мере, сетевого адреса согласно соответствующему протоколу связи. Согласно Zigbee, связь в режиме ввода в эксплуатацию может соответствовать связи, описанной в документе стандарта Zigbee.
Предпочтительно, сообщение обнаружения содержит предварительно заданный адрес присоединяющегося устройства. Наиболее предпочтительно, сетевое устройство находится в режиме ввода в эксплуатацию, сконфигурированном для отправки упомянутой информации присоединения на присоединяющееся устройство, адресуемое с помощью упомянутого предварительно заданного адреса.
Данный вариант осуществления предоставляет возможность надежного ввода в эксплуатацию присоединяющегося устройства, используя лишь ограниченное количество необходимых передач. Предварительно заданный адрес может представлять собой информацию любого рода, предоставляющую возможность индивидуализировать упомянутое присоединяющееся устройство. Например, предварительно заданный адрес может быть адресом, установленным при изготовлении. Предпочтительно, предварительно заданный адрес является MAC-адресом. Предварительно заданный адрес может быть “жестко запрограммирован”, например, в интерфейсе связи или содержаться в подходящей памяти, например в памяти конфигурации.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, сетевое устройство и присоединяющееся устройство сконфигурированы для осуществления связи в режиме ввода в эксплуатацию, в котором сетевое устройство сконфигурировано вещать информацию сетевой идентификации, причем упомянутое присоединяющееся устройство сконфигурировано, при приеме упомянутого вещания, отправлять запрос на присоединение к сети, содержащий упомянутый предварительно заданный адрес, на упомянутое сетевое устройство, причем упомянутое сетевое устройство сконфигурировано, в ответ на упомянутый запрос, назначать упомянутый третий сетевой адрес упомянутому присоединяющемуся устройству, сохранять данные, соответствующие упомянутому сетевому адресу, в памяти конфигурации и отправлять информацию присоединения, содержащую, по меньшей мере, упомянутый третий сетевой адрес, на упомянутое присоединяющееся устройство с использованием упомянутого предварительно заданного адреса, и причем упомянутое присоединяющееся устройство сконфигурировано принимать упомянутую информацию присоединения и сохранять упомянутую информацию присоединения в упомянутой памяти конфигурации, так что упомянутое присоединяющееся устройство становится адресуемым в первой сетевой системе с использованием упомянутого третьего сетевого адреса.
Информация сетевой идентификации предоставляет возможность надежно и однозначно идентифицировать первую сетевую систему, по меньшей мере, в физической близости от нее. Предпочтительно, информация сетевой идентификации является уникальным идентификатором первой сетевой системы, наиболее предпочтительно, уникальным идентификатором, установленным при изготовлении. Например, информация сетевой идентификации может быть универсально уникальным идентификатором (UUID) самого сетевого устройства, обычно на основе MAC-адреса IEEE, например, 6-байтовым идентификатором устройства. Информация сетевой идентификации может быть “жестко запрограммирована” в сетевое устройство или может содержаться в переменной памяти. Предпочтительно, информация сетевой идентификации сохраняется в упомянутой памяти конфигурации.
Как рассмотрено выше, сетевое устройство назначает присоединяющемуся устройству упомянутый третий сетевой адрес. Сетевое устройство может, например, назначать упомянутый сетевой адрес на случайной основе. Однако, во избежание дублирования адреса, сетевому устройству можно предпочтительно предоставлять информацию, соответствующую диапазону адресов, например, полученную во время предыдущего ввода в эксплуатацию самого сетевого устройства. Такая информация может храниться, например, в подходящей памяти.
В случае, когда сетевое устройство не содержит невыделенного адреса для назначения присоединяющемуся устройству, сетевое устройство может быть сконфигурировано получать упомянутый третий адрес от второго сетевого устройства в упомянутой первой сетевой системе. Поэтому предпочтительно, чтобы сетевое устройство в упомянутом режиме обнаружения было сконфигурировано для отправки запроса адреса на второе сетевое устройство. Упомянутое второе сетевое устройство, которое принимает упомянутый запрос адреса, предоставляет упомянутый третий сетевой адрес первому сетевому устройству. Затем первое сетевое устройство может назначить упомянутый третий сетевой адрес присоединяющемуся устройству, как объяснено выше.
Конечно, второе сетевое устройство может, предпочтительно, отправлять информацию диапазона адресов, т.е. множество сетевых адресов, на упомянутое первое сетевое устройство, чтобы первое сетевое устройство могло затем вводить в эксплуатацию дополнительные устройства, не отправляя запрос адреса каждый раз, когда нужно ввести в эксплуатацию новое присоединяющееся устройство. Предпочтительно, чтобы запрос адреса был широковещательным сообщением в масштабах сети в упомянутой первой сетевой системе, чтобы, в случае когда некоторые из дополнительных устройств не активны или не находятся в зоне передачи, можно было безопасно принять упомянутый третий адрес. Конечно, в зависимости от конфигурации сети, может случиться так, что в ответ на запрос адреса не поступает никакого отклика. В таком случае наиболее предпочтительно, чтобы сетевое устройство имело возможность произвольно выбирать сетевой адрес по истечении заданного времени ожидания. Возможный конфликт адресов можно затем разрешить в ходе эксплуатации сетевой системы.
В случае, когда по упомянутому запросу адреса поступает более одного отклика, предпочтительно, чтобы сетевое устройство было сконфигурировано для использования адреса, содержащегося в первом отклике, и назначения этого адреса присоединяющемуся устройству в качестве третьего сетевого адреса. Все остальные отклики можно игнорировать.
Согласно развитию изобретения, информация присоединения содержит множество адресов, например, информацию диапазона адресов упомянутой первой сетевой системы. Данный вариант осуществления может иметь особые преимущества, поскольку присоединяющееся устройство, присоединившись к сети, может затем вводить в эксплуатацию дополнительные устройства для работы в первой сетевой системе, т.е. присоединяющееся устройство может действовать как “хост ввода в эксплуатацию”.
Дополнительные преимущественные варианты осуществления упомянуты в зависимых пунктах формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеозначенные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего описания предпочтительных вариантов осуществления, в котором:
фиг.1 - схематический вид варианта осуществления сетевого устройства;
фиг.2 - схематический вид варианта осуществления присоединяющегося устройства;
фиг.3 - схематическое изображение варианта осуществления беспроводных сетевых систем;
фиг.4 - символическая блок-схема варианта осуществления связи в режиме обнаружения;
фиг.5 - символическая блок-схема другого варианта осуществления связи в режиме обнаружения;
фиг.6 - вариант осуществления беспроводных сетевых систем согласно фиг. 3 после ввода в эксплуатацию и;
фиг.7 - символическое представление варианта осуществления связи в ходе процедуры запрашивания адреса.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг.1 показан первый вариант осуществления сетевого устройства 1, в настоящем примере - осветительный блок для освещения комнаты, в схематическом представлении. Сетевое устройство 1 содержит интерфейс 2 связи с подходящей антенной 3, предоставленной для радиочастотной беспроводной связи согласно протоколам связи Zigbee и IEEE 802.15.4, в дальнейшем именуемым 'Zigbee' или протоколом Zigbee. IEEE 802.15.4 обеспечивает физический уровень (PHY) и уровень управления доступом к среде (MAC). Zigbee обеспечивает сетевой уровень (NWK) и прикладной уровень (APL) поверх уровня MAC. Описание Zigbee и стека протоколов Zigbee раскрыто в спецификации Zigbee, например, в документе 1_053474r17ZB, датированном 17 января 2008 г., доступном от Zigbee Alliance Inc. Как объяснено ниже, интерфейс 2 связи дополнительно реализует профиль стека Zigbee Pro. Объяснение Zigbee Pro и соответствующего стека связи приведено в документе 074855r05, датированном январем 2008 г., доступном от Zigbee Alliance Inc.
Интерфейс 2 связи содержит уникальный 64-битовый MAC-адрес для осуществления связи на уровне MAC и подключен к ЦП 4, который управляет связью по интерфейсу 2 связи с использованием, например, подходящим образом запрограммированного микроконтроллера. Кроме того, ЦП 4 подключен к прикладному интерфейсу 5, который выполнен для управления лампой 6, т.е. включения и выключения лампы 6 и для изменения яркости лампы 6. Прикладной интерфейс 5 является управляемым по сети при приеме команды прикладного управления от дополнительного устройства в сети, например, устройства дистанционного управления. Все компоненты сетевого устройства 1 подключены к блоку 7 питания, имеющему средство подключения к электросети (не показано).
Кроме того, детектор 9 интенсивности сигнала подключен к интерфейсу 2 связи для определения интенсивности принятого сигнала входящей связи и для подачи на ЦП 4 значения индикатора интенсивности принятого сигнала (RSSI). К ЦП 4 подключена память 10 близости, содержащая пороговое значение интенсивности сигнала для сравнения с упомянутым значением RSSI, т.е. порогом близости, что позволяет ЦП 4 определять, находится ли устройство, осуществляющее связь с упомянутым сетевым устройством 1, на заданном расстоянии. Согласно данному варианту осуществления, порог близости соответствует расстоянию менее 0,5 метра. Переменная память 8 конфигурации предусмотрена для хранения сетевых адресов и данных конфигурации сети.
Сетевое устройство 1 соответствует полнофункциональному устройству (FFD) Zigbee. Интерфейс 2 связи сконфигурирован для маршрутизации, т.е. приема и пересылки сообщений; сетевое устройство 1, таким образом, также соответствует маршрутизатору Zigbee.
На фиг.2 показан вариант осуществления присоединяющегося устройства 21 в схематическом представлении. Присоединяющееся устройство 21 является устройством дистанционного управления и содержит, соответственно сетевому устройству 1, интерфейс 2 связи с антенной 3, предоставленной для беспроводной РЧ связи согласно Zigbee. Интерфейс 2 связи содержит уникальный 64-битовый MAC-адрес для осуществления связи на уровне MAC согласно IEEE 802.15.4 и подключен к ЦП 24, который управляет связью. ЦП 24 подключен к пользовательскому интерфейсу управления 25, имеющему кнопки 26 и ЖК дисплей 27 для осуществления функций прикладного и сетевого управления, например, для управления прикладными интерфейсами прикладных устройств, например, осветительных приборов, связанных с присоединяющимся устройством 21. Переменная память конфигурации 28 предусмотрена для хранения сетевых адресов и данных конфигурации сети. Аккумулятор 29 обеспечивает электропитание всех компонентов присоединяющегося устройства 21. Присоединяющееся устройство 21 является концевым устройством Zigbee, иногда именуемым устройством с ограниченными возможностями (RFD), и находится в неактивном состоянии, когда связь не требуется, таким образом экономя энергию аккумулятора.
Сетевое устройство 1 сконфигурировано для работы в первой сетевой системе 30, и присоединяющееся устройство 21 сконфигурировано для осуществления связи во второй сетевой системе 35, отличной от упомянутой первой сетевой системы 30, как показано на фиг.3. Устройства, таким образом, работоспособны в каждой соответствующей сетевой системе 30, 35, которые образуют замкнутые персональные сети связи (PAN) с использованием протокола Zigbee, предоставляющего сетевые функциональные возможности, включая адресацию, доступ к среде, возможности маршрутизации и т.д.
В сети Zigbee каждое устройство однозначно адресуется коротким сетевым адресом, который представляет собой 16-битовый уникальный идентификатор в масштабах сети для осуществления связи на сетевом уровне (NWK). В контексте данного объяснения связь в сети и членство устройства в сетевой системе относятся к связи на сетевом уровне (NWK), например, с помощью короткого сетевого адреса Zigbee или группы адресов в данной персональной сети (PAN).
При запуске сети или присоединении к сети нового устройства необходимо ввести сеть в эксплуатацию, т.е., по меньшей мере, назначить устройству сетевой адрес, чтобы иметь возможность осуществлять связь в сетевой системе. Соответствующая процедура ввода в эксплуатацию для начальной конфигурации сети Zigbee описана, например, в спецификации HAP Zigbee, документ 053520r25zB_HA_PTG (Home Automation Profile), датированный 25 октября 2007 г.; доступный от Zigbee Alliance Inc.
Как рассмотрено выше, сетевое устройство 1 сконфигурировано для работы в первой сетевой системе 30, и присоединяющееся устройство 21 сконфигурировано для работы во второй сетевой системе 35 согласно Zigbee. Таким образом, устройства 1, 21 сконфигурированы для осуществления связи в соответствующей сетевой системе, например, в ходе предыдущей процедуры ввода в эксплуатацию. Как указано стрелками на фиг.3, сетевое устройство 1 способно обмениваться сообщениями с дополнительными устройствами 33, 36 сетевой системы 30, тогда как присоединяющееся устройство 21 способно обмениваться сообщениями с дополнительными устройствами 32, 34. Дополнительными устройствами 32, 33, 34, 36 в настоящем примере могут быть осветительные блоки или дополнительные блоки дистанционного управления.
Соответственно, память 8 конфигурации сетевого устройства 1 содержит данные конфигурации сети сетевой системы 30, например, полученные в ходе предыдущего ввода в эксплуатацию сетевого устройства 1. Помимо короткого сетевого адреса, данные конфигурации сети содержат идентификатор персональной сети (PAN-ID) первой сетевой системы 30.
PAN-ID позволяет различать сетевую систему 30 от других сетевых систем, находящихся поблизости, т.е. от второй сетевой системы 35. Применительно к Zigbee, PAN-ID может дополняться расширенным PAN-ID, который обычно представляет собой 64-битовый “глобально” уникальный идентификатор соответствующей сетевой системы.
Память 8 конфигурации сетевого устройства 1 дополнительно содержит информацию, соответствующую каналу для сетевой связи и сетевому ключу для безопасной связи.
Например, сетевой ключ согласно HAP Zigbee основан на AES длиной 128 битов. Ключ может быть сгенерирован с использованием, например, генератора случайных чисел, и/или быть основан на MAC-адресе сетевого устройства 1 или дополнительного сетевого устройства первой сетевой системы 30. Дополнительно, диапазон незанятых адресов для ввода в эксплуатацию новых присоединяющихся устройств содержится в данных конфигурации. Память 8 конфигурации сетевого устройства 1, таким образом, содержит следующие данные конфигурации сети:
Данные конфигурации сети сетевого устройства 1:
PAN-ID (сетевая система 30)
расширенный PAN-ID (сетевая система 30)
сетевой ключ (сетевая система 30)
№ канала (сетевая система 30)
диапазон адресов: #2-#30 (сетевая система 30)
назначенный адрес устройства:
короткий сетевой адрес #1 (сетевая система 30).
В соответствии с вышесказанным, память 28 конфигурации присоединяющегося устройства 21 содержит следующие данные конфигурации сети второй сетевой системы 35:
Данные конфигурации сети присоединяющегося устройства 21:
PAN-ID (сетевая система 35)
расширенный PAN-ID (сетевая система 35)
сетевой ключ (сетевая система 35)
№ канала (сетевая система 35)
диапазон адресов (необязательный, сетевая система 35)
назначенный адрес устройства:
короткий сетевой адрес #21 (сетевая система 35);
Сетевые устройства - соотношения связывания:
короткий сетевой адрес #32 (устройство 32)
короткий сетевой адрес #34 (устройство 34).
Ниже предполагается, что пользователь намерен управлять осветительным прибором, т.е. сетевым устройством 1, с помощью присоединяющегося устройства 21 (дистанционного управления).
Поскольку устройства сконфигурированы для работы в разных сетях Zigbee (PAN), имеющих разные PAN-ID и сетевые ключи, связь на сетевом уровне с адресацией посредством коротких сетевых адресов невозможна. В дальнейшем, под связью в сети и членством устройства в сетевой системе будет подразумеваться связь с использованием сетевого адреса, заданного на сетевом уровне (NWK), например короткого сетевого адреса Zigbee.
Соответственно, пользователю потребовалось бы явно удалить присоединяющееся устройство 21 из сетевой системы 35 и присоединить устройство к сетевой системе 30, что привело бы к потере всех предыдущих пользовательских настроек, например, соотношений управления связыванием с устройствами 32, 34 и групповых настроек.
Во избежание таких недостатков и согласно данному варианту осуществления, сетевое устройство 1 и присоединяющееся устройство 21 сконфигурированы для работы в режиме обнаружения. В режиме обнаружения интерфейсы 2 связи сетевого устройства 1 и присоединяющегося устройства 21 работают под управлением соответствующих ЦП 4 и 24 для осуществления связи в режиме передачи между PAN Zigbee, что предоставляет возможность сетевому устройству 1 обмениваться информацией с присоединяющимся устройством 21, хотя устройства сконфигурированы для работы в разных сетях Zigbee. Таким образом, передачу между PAN Zigbee можно рассматривать как канал внесетевой связи 31, показанный на фиг.3.
Передачи между PAN Zigbee заданы в “интеллектуальном энергетическом профиле Zigbee”, раскрытом в документе 075356r14, датированном 29 мая 2008 г., доступном от Zigbee Alliance Inc. Запросы передачи между PAN обычно обрабатываются в стеке Zigbee особым “шлейфом” подуровня поддержки приложений, который осуществляет строго необходимую обработку для передачи кадров приложения непосредственно на уровень MAC без участия уровня NWK и для передачи кадров приложения, принятых между PAN, с уровня MAC непосредственно приложению.
Далее объясняется первый вариант осуществления связи в режиме обнаружения со ссылкой на фиг.4, где показана символическая блок-схема. Режим обнаружения инициируется для присоединяющегося устройства 21 на этапе 40 при операции пользователя, например, нажатии соответствующей кнопки 26 “режим присоединения” на интерфейсе 25 управления. Сетевое устройство 1 сконфигурировано постоянно находиться в режиме обнаружения, будучи сконфигурированным для работы в сети, т.е. когда память 8 конфигурации устройства не пуста.
При активации режима обнаружения присоединяющееся устройство 21 вещает сообщение обнаружения, т.е. передачу между PAN, содержащее, по меньшей мере, MAC-адрес присоединяющегося устройства 21 и запрашивающее присоединение к сети. Сообщение обнаружения передается с постоянными интервалами, согласно данному примеру, каждые две секунды.
Сетевое устройство 1 находится в зоне передачи и принимает упомянутое сообщение обнаружения на этапе 41. Детектор 9 интенсивности сигнала определяет интенсивность принятого сигнала (RSSI) упомянутого сообщения обнаружения, и значение RSSI переносится на ЦП 4, который, на этапе 42, сравнивает значение RSSI с пороговым значением интенсивности сигнала, извлекаемым из памяти 10 близости. Если RSSI больше или равен порогу интенсивности сигнала, т.е. присоединяющееся устройство 21 ближе, чем на 0,5 метра к сетевому устройству 1, то сетевое устройство 1 входит в режим ввода в эксплуатацию согласно этапам 43-44.
На этапе 43 сетевое устройство 1 назначает присоединяющемуся устройству 21 короткий сетевой адрес из своего диапазона доступных адресов, т.е. короткий сетевой адрес #2, содержащийся в памяти 8 конфигурации сетевого устройства 1. Затем сетевое устройство 1 на этапе 44 отправляет информацию присоединения на упомянутое присоединяющееся устройство 21 в передаче между PAN Zigbee, адресуемой с помощью MAC-адреса присоединяющегося устройства 21, принятого в упомянутом сообщении обнаружения на этапе 41. Информация присоединения содержит назначенный короткий сетевой адрес #2, расширенный PAN-ID, сетевой ключ и № канала сетевой системы 30. Информация присоединения дополнительно содержит информацию диапазона адресов для предстоящего ввода устройств в эксплуатацию присоединяющимся устройством 21 после того, как устройство 21 присоединится к сети 30, и короткий сетевой адрес #1 сетевого устройства 1 для управления прикладным интерфейсом 5, т.е. для привязки к функциональным возможностям сетевого устройства 1.
Затем, на этапе 45 при приеме информации присоединения в память 28 конфигурации присоединяющегося устройства 21 помещается информация присоединения от сетевого устройства 1, так что присоединяющееся устройство 21 становится адресуемым в первой сетевой системе 30. Присоединяющееся устройство 21 хранит свои данные конфигурации второй сетевой системы 35, так что присоединяющееся устройство 21 после успешного ввода в эксплуатацию становится членом обеих сетевых систем 30, 35. В этом случае память 28 конфигурации присоединяющегося устройства 21 содержит следующую информацию:
Данные конфигурации сети присоединяющегося устройства 21:
PAN-ID (сетевая система 35)
расширенный PAN-ID (сетевая система 35)
сетевой ключ (сетевая система 35)
№ канала (сетевая система 35)
диапазон адресов: (необязательный, сетевая система 35)
PAN-ID (сетевая система 30)
расширенный PAN-ID (сетевая система 30)
сетевой ключ (сетевая система 30)
№ канала (сетевая система 30)
диапазон адресов: #3-#15 (сетевая система 30)
Назначенные адреса устройства:
короткий сетевой адрес #21 (сетевая система 25)
короткий сетевой адрес #2 (сетевая система 30)
Сетевые устройства - соотношения связывания:
короткий сетевой адрес #32 (устройство 32)
короткий сетевой адрес #34 (устройство 34)
короткий сетевой адрес #1 (сетевое устройство 1).
Присоединяющееся устройство 21 считается, в таком случае, членом обеих сетей 30, 35, как показано на фиг.6, и выполнение способа заканчивается. Использование короткого сетевого адреса сетевого устройства 1 позволяет управлять лампой 6 с помощью пользовательского интерфейса 5 управления присоединяющегося (управляющего) устройства 21. В этом случае кнопку 26 присоединяющегося устройства 21 можно назначить для управления конкретным прикладным интерфейсом 5 сетевого устройства 1, что обычно называется связыванием.
Дополнительно, присоединяющееся устройство 21 все еще связано с дополнительными устройствами 32, 34 второй сетевой системы 35 и может передавать команды прикладного управления или принимать значения прикладных данных устройств 32, 34, соответственно. Присоединяющееся устройство 21 может, например, управлять устройствами 1, 32 и 34 с помощью соответствующего “многосетевого” группового вещания.
После успешного ввода в эксплуатацию присоединяющегося устройства 21 сетевое устройство 1 отмечает короткий сетевой адрес #2 как занятый и удаляет адрес и назначенные после него адреса из диапазона доступных адресов во избежание конфликтов адресов. В этом случае память 8 конфигурации сетевого устройства 1 содержит следующую информацию конфигурации:
Данные конфигурации сети сетевого устройства 1:
PAN-ID (сетевая система 30)
расширенный PAN-ID (сетевая система 30)
сетевой ключ (сетевая система 30)
№ канала (сетевая система 30)
диапазон адресов: #16-#30 (сетевая система 30)
Назначенные адреса устройства:
короткий сетевой адрес #1 (сетевая система 30)
короткий сетевой адрес #2, назначенный устройству 21 (сетевая система 30, необязательный).
Еще один вариант осуществления связи в режиме обнаружения показан в виде блок-схемы на фиг.5. Вариант осуществления, представленный на фиг.5, может быть особенно преимущественным в случае, когда более чем одно устройство находится в физической близости к присоединяющемуся устройству 21, так что может возникнуть необходимость выбора конкретного устройства для присоединения к нему.
Как рассмотрено выше со ссылкой на фиг.4, присоединяющееся устройство 21 входит в режим обнаружения на этапе 50 при взаимодействии с пользователем и вещает сообщение обнаружения между PAN. Согласно данному варианту осуществления, сообщение обнаружения не обязательно содержит MAC-адрес.
Сетевое устройство 1 принимает упомянутое сообщение обнаружения на этапе 51, и его детектор 9 интенсивности сигнала определяет интенсивность принятого сигнала (RSSI) упомянутого сообщения обнаружения. Значение RSSI переносится на ЦП 4, который на этапе 52 сравнивает значение RSSI с пороговым значением интенсивности сигнала, извлеченным из памяти 10 близости. Если RSSI больше или равен порогу интенсивности сигнала, т.е. присоединяющееся устройство 21 ближе чем на 0,5 метра к сетевому устройству 1, то сетевое устройство 1 входит в режим ввода в эксплуатацию согласно этапам 53-57.
На этапе 53 сетевое устройство 1 вещает значение RSSI совместно со своим MAC-адресом в сообщении между PAN. На этапе 54 присоединяющееся устройство 21 принимает вещание сетевого устройства 1 и всех возможных дополнительных устройств, например, со ссылкой на фиг.3, например, дополнительных устройств 33, 36 первой сетевой системы 30.
Затем ЦП 24 присоединяющегося устройства 21 сравнивает принятые значения RSSI всех принятых вещаний и определяет устройство, отправившее наибольшее значение RSSI, т.е. устройство, ближайшее к присоединяющемуся устройству 21. Согласно фиг.3 и предполагая, что, хотя дополнительные устройства 33, 36 находятся в непосредственной близости к присоединяющемуся устройству 21, ближайшим является сетевое устройство 1, выбирается сетевое устройство 1.
Затем, на этапе 55 присоединяющееся устройство 21 отправляет на сетевое устройство 1 запрос присоединения между PAN, адресуемый с помощью MAC-адреса сетевого устройства 1. Запрос присоединения содержит MAC-адрес присоединяющегося устройства 21.
При приеме запроса присоединения сетевым устройством 1 на этапе 56 сетевое устройство 1 назначает присоединяющемуся устройству 21 короткий сетевой адрес из своего диапазона адресов, т.е. короткий сетевой адрес #2, содержащийся в памяти 8 конфигурации сетевого устройства 1.
Затем, на этапе 57 сетевое устройство 1 отправляет информацию присоединения на упомянутое присоединяющееся устройство 21 в передаче между PAN Zigbee, адресуемой с помощью MAC-адреса присоединяющегося устройства 21, принятом в упомянутом запросе присоединения на этапе 55. Отправленная информация присоединения соответствует варианту осуществления, представленному на фиг.4.
Присоединяющееся устройство 21 принимает упомянутую информацию присоединения на этапе 58, и затем ЦП 24 устройства программирует память 28 конфигурации устройства новой информацией присоединения. В результате, присоединяющееся устройство 21 оказывается работоспособным в обеих сетевых системах 30, 35, и процедура ввода в эксплуатацию заканчивается.
Как рассмотрено со ссылкой на фиг.3, сетевое устройство 1 содержит информацию диапазона адресов для ввода в эксплуатацию новых присоединяющихся устройств, например присоединяющегося устройства 21. Первоначально сетевое устройство 1 принимает информацию диапазона адресов в ходе ввода в эксплуатацию, т.е. в ходе предыдущего присоединения сетевого устройства 1 к сетевой системе 30. Однако в зависимости от количества устройств, присоединяемых к сети 30 сетевым устройством 1, выступающим в качестве “хоста ввода в эксплуатацию”, у устройства 1 могут закончиться свободные адреса. Согласно вариантам осуществления, представленным на фиг.4 и 5, сетевое устройство 1 может, таким образом, быть дополнительно сконфигурировано получать дополнительные адреса в процедуре запрашивания адреса на этапах 43 и 56 согласно вариантам осуществления, представленным на фиг.4 и 5, соответственно. Ниже приведено объяснение связи при упомянутой процедуре запрашивания адреса со ссылкой на фиг.7.
Как объяснено выше, присоединяющееся устройство 21 отправляет запрос 71 на присоединение к сети 30 на сетевое устройство 1 на этапах 43 и 56 согласно вариантам осуществления, представленным на фиг.4 и 5, соответственно. Затем сетевое устройство 1 определяет, можно ли назначать адреса в его памяти 8 конфигурации. Если нет, то сетевое устройство 1 вещает запрос 72 диапазона адресов в сети 30. Дополнительное устройство, принимающее упомянутый запрос 72, например устройство 36, определяет, присутствуют ли в его памяти свободные адреса. Устройство 36, в случае наличия свободных адресов, вещает сообщение 73 “адрес доступен”, содержащее сетевой адрес устройства 36.
Сетевое устройство 1 при приеме сообщения 73 отправляет на устройство 36, адресуемое с помощью сетевого адреса устройства 36, одноадресный запрос 74 адреса, содержащий сетевой адрес #1 сетевого устройства 1. Устройство 36 назначает сетевому устройству 1 диапазон адресов из своих доступных адресов, отмечает диапазон адресов как занятый и отправляет информацию 75 диапазона адресов в одноадресной сетевой передаче на сетевое устройство 1, адресуемое с помощью короткого сетевого адреса #1 сетевого устройства 1.
Затем сетевое устройство 1 назначает присоединяющемуся устройству 21 сетевой адрес и диапазон адресов и отправляет информацию присоединения 76 на присоединяющееся устройство 21, как объяснено выше. Все остальные этапы и передачи согласно вариантам осуществления, представленным на фиг.4 и 5, осуществляются рассмотренным выше образом.
Изобретение было проиллюстрировано и подробно описано в чертежах и вышеприведенном описании. Эти иллюстрации и описание следует считать иллюстративными, но не ограничительными; изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления.
Например, изобретение можно реализовать согласно варианту осуществления, в котором:
- сетевая связь соответствует протоколу IEEE 802.11,
- присоединяющееся устройство 21 является не устройством дистанционного управления, а компьютером или настенным выключателем,
- информация присоединения хранится в дополнительной памяти присоединяющегося устройства 21, отдельно от памяти 8 конфигурации сети,
- сетевой ключ хранится в хранилище ключей, предусмотренном на сетевом устройстве 1 отдельно от памяти 8 конфигурации сети,
- интерфейс 2 связи сконфигурирован для использования стандартного способа выделения адресов Zigbee, а не Zigbee Pro,
- информация присоединения содержит дополнительную или другую информацию, в зависимости от используемого протокола связи,
- предварительно определенное значение близости содержится в памяти конфигурации 8 сетевого устройства 1, а не в памяти 10,
- сетевое устройство 1 вместо лампы 6 содержит прикладной интерфейс для подключения к дополнительному прикладному устройству, например, с помощью внешних разъемов, или подключено к прикладному устройству, например, к датчику влажности, детектору огня, детектору дыма, счетчику воды, счетчику электроэнергии, счетчику газа, нагревательному устройству или к прибору любого другого типа,
- согласно варианту осуществления на фиг.5, сетевое устройство 1 вместо того, чтобы вещать свой MAC-адрес на этапе 53, вещает PAN-ID и/или расширенный PAN-ID сетевой системы 30,
- присоединяющееся устройство 21 на этапе 55 отправляет свой запрос на присоединение к сети с PAN-ID и/или расширенным PAN-ID сетевой системы 30,
- присоединяющееся устройство 21 на этапе 55 вещает свой запрос на присоединение к сети,
- MAC-адрес присоединяющегося устройства 21 и/или сетевого устройства 1 хранится в подходящей памяти, а не содержится в интерфейсе 2 связи,
- применительно к варианту осуществления на фиг.5, присоединяющееся устройство 21 вместо того, чтобы быть сконфигурированным автоматически выбирать устройство на этапе 54, сконфигурировано отображать список всех близлежащих устройств на дисплее 27, предоставляя пользователю возможность выбирать устройство для ввода в эксплуатацию,
- присоединяющееся устройство 21 сконфигурировано не для двух сетевых систем 30, 35, а сконфигурировано для работы в трех или более сетевых системах, и/или
- информация присоединения не содержит информацию диапазона адресов в случае, когда присоединяющееся устройство 21 не назначено для ввода в эксплуатацию, т.е. для добавления дополнительных устройств к первой сетевой системе 30.
Кроме того, связь в режиме ввода в эксплуатацию и/или в режиме обнаружения может, альтернативно или дополнительно, по меньшей мере, частично соответствовать передачам глобального PAN-ID Zigbee, как задано в документе 053474r17, описывающем “Zigbee 2007”, датированном 19 октября 2007 г.
Передачи глобального PAN-ID, несмотря на передачу на уровне NWK, адресуются с помощью особого PAN-ID, например DstPANID=0xFFFF, который маршрутизируется и принимается каждым устройством в зоне передачи. Передача глобального PAN-ID не шифруется, поэтому ее можно передавать соответствующему приложению на устройстве без дополнительной обработки или необходимости в сетевом ключе. Поэтому передачу глобального PAN-ID можно, со ссылкой на фиг.3, рассматривать как альтернативу каналу внесетевой связи 31.
Специалисты в данной области техники могут понять и осуществить другие разновидности раскрытых вариантов осуществления заявленного изобретения, руководствуясь чертежами, описанием и нижеследующей формулой изобретения.
В вышеприведенном описании и в нижеследующей формуле изобретения упоминание названия элемента в единственном числе подразумевает и множественное число, и наоборот, и указание конкретного количества признаков или устройств не следует рассматривать в качестве ограничения изобретения конкретными количествами признаков или устройств. Кроме того, такие выражения как “включает в себя” или “содержит” не исключают наличия других элементов, и употребление единственного числа не исключает наличия множества.
Лишь тот факт, что определенные меры упомянуты во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не говорит о том, что нельзя выгодно использовать комбинацию этих мер.
Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе, например оптическом носителе, магнитном носителе или полупроводниковом носителе, поставляемом совместно или в составе другого аппаратного обеспечения, но также может распространяться в других формах, например, через интернет или другую систему проводной или беспроводной связи.
Никакие условные обозначения в формуле изобретения не следует рассматривать в качестве ограничения ее объема.