СПОСОБ СВЯЗЫВАНИЯ ИЛИ ПОВТОРНОГО СВЯЗЫВАНИЯ УСТРОЙСТВ В СЕТИ УПРАВЛЕНИЯ
METHOD OF ASSOCIATING OR RE-ASSOCIATING DEVICES IN CONTROL NETWORK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к связыванию или повторному связыванию устройств в сети управления, включающей в себя зоны управления, с соответствующими зональными контроллерами (ZC), контролирующими зоны управления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ввод в действие сетей связи для управления и автоматизации в зданиях является сложной проблемой и увеличивает стоимость разработки средств управления и автоматизации в целом. Хотя средства радиосвязи обеспечивают большую универсальность и исключают необходимость в прокладке электрических проводов, они все-таки требуют установщиков, выполняющих сложные ручные процедуры для внедрения сети. Как правило, ввод в действие крупномасштабных объектов (например, коммерческих зданий) требует специалистов для выполнения процедуры ввода в действие, при этом существующие решения ввода в действие основываются на инструментальных средствах, которые приносятся установщиком и используются для регистрации/связывания устройств с контроллером, ввода сведений о местонахождении, ввода адреса/наименования устройства и настройки прочих эксплуатационных параметров.
WO2006095317 описывает способ автоматического ввода в действие для построения систем, основанных на информации о местоположении устройств и плане коммунальных сетей. Данный способ включает три этапа. Сначала устройства включаются, образуют сеть и используют известные основанные на радиочастотах (РЧ) способы локализации для идентификации своего местоположения. Местоположение устройств используется для формирования карты положений устройств, которая сохраняется в центральном контроллере, называемом также Системой диспетчеризации здания (BMS). Затем на следующем этапе карта устройств сравнивается с планом коммунальных сетей, который может быть заранее задан и храниться в BMS. Таким образом, BMS получает информацию по конфигурации и проверяет, идентифицированы ли ожидаемые устройства на карте устройств в своем ожидаемом положении. На последнем этапе BMS отправляет на устройства команды задания конфигурации для завершения окончательной части связывания процедуры автоматического ввода в действие. Команды, отправляемые BMS во время связывания, необходимы, чтобы гарантировать, что контролируемые устройства находятся под контролем надлежащего контроллера, а остальные устройства (например, датчики) имеют надлежащие параметры конфигурации (адрес назначения, частоту отсчетов, режим формирования отчетов и т.д.). Таким образом, это централизованный подход, при котором управление всеми операциями по завершении связывания осуществляется с помощью BMS.
В WO 2008/001267 описывается связанный с этим способ ввода в действие для локальных управляющих сетей, в соответствии с которым устройство управления отвечает за доступ к устройствам в пределах локальной (ограниченной комнатой/областью/зоной) сети и конфигурирование управляющего приложения. Предлагаемый в WO 2008/001267 способ также основывается на существующих методах локализации для идентификации положения устройств (например, на методах, основанных на освещении радиочастотным (РЧ), инфракрасным (ИК) и видимым излучением). Кроме того, контроллер собирает с локальных устройств информацию (тип, возможности) и на основе собранной информации вводит в действие область/зону. Локальный контроллер (комнаты/зоны/области) может также связываться с главным контроллером или BMS и может выполнять переконфигурирование сети. В предлагаемом в WO 2008/001267 способе окончательный этап процедуры ввода в действие выполняется локально между контролируемыми и остальными устройствами.
Передовые системы автоматического ввода в действие в настоящее время являются полуавтоматическими, т.е. для ввода в действие каждого устройства им требуется тот или иной ручной ввод данных. Это приводит к высоким расходам на установку и способствует представлению о том, что беспроводное управление/автоматизация в зданиях является сложной и дорогостоящей технологией. В настоящее время не существует полностью автоматических (или автоматически конфигурируемых) решений ввода в действие для крупномасштабных систем управления, в которых устройства (датчики, контроллеры, коммутаторы и т.д.) автоматически выполняют процедуру ввода в действие после включения и устанавливают надлежащее связывание и необходимые сетевые соединения. Одна из основных проблем, связанных с существующими системами, состоит в том, как создавать зоны управления, связывать устройства (датчики/исполнительные механизмы) с их намеченными контроллерами (ZC) и устанавливать эксплуатационные параметры для сети и приложений при минимальном вмешательстве пользователя или, возможно, без его вмешательства.
Несмотря на то, что в WO2006095317 и WO 2008/001267 в некоторой степени рассматривается проблема автоматического ввода в действие, автор настоящего изобретения принял во внимание, что последний этап процедуры ввода в эксплуатацию, а именно окончательное связывание устройств в пределах зон/области управления в этих материалах, не рассматривается и целесообразно использовать усовершенствованный способ и систему связывания или повторного связывания устройств в сети управления, вследствие чего разработал настоящее изобретение.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков путем создания способа связывания или повторного связывания устройств в сети управления для автоматического конфигурирования приложений и зон управления распределенным образом с обработкой сбоев в работе локализованных устройств, а также сбоев подключения.
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к способу связывания или повторного связывания устройств в сети управления, включающей в себя зоны управления, с соответствующими зональными контроллерами (ZC), контролирующими зоны управления, включающему в себя:
- инициализацию окна таймера связывания или повторного связывания (ZC_REASSC_TIMER) в (ZC), задающего время, в течение которого осуществляется упомянутое связывание или повторное связывание устройств;
- передачу во время окна (ZC_REASSC_TIMER) сообщения с относящейся к зоне информацией (ZN_SPEC), причем сообщение (ZN_SPEC) содержит информацию по устройствам, ожидаемым в зоне (которые, ожидается, находятся в зоне), контролируемой (ZC);
- сравнение включает ли в себя относящаяся к зоне информация, входящая в сообщение (ZN_SPEC), принимаемое упомянутыми устройствами, относящуюся к устройствам информацию, которая согласуется с относящейся к локальным устройствам информацией, связанной с устройствами, если это так, сравнение приводит к тому, что выполняется предварительно заданный критерий согласования;
- отправку сообщения с запросом на связывание или повторное связывание (RA_REQ) от упомянутых устройств на зональные контроллеры (ZC), в которых выполняется упомянутый предварительно заданный критерий согласования, причем сообщение (RA_REQ) содержит параметры описания устройства и указывает запрос от устройств на присоединение к зонам управления, контролируемым упомянутыми (ZC), и
- определение того, должно ли быть подтверждено связывание или повторное связывание соответствующих устройств посредством сравнения соответствующими (ZC), принимающими упомянутое сообщение (RA_REQ), того, что параметры описания устройства, входящие в сообщение (RA_REQ), согласуются с относящейся к зоне информацией, входящей в сообщение (ZN_SPEC).
В соответствии с этим предлагается новая полностью автоматическая (или автоматически конфигурируемая) процедура связывания или повторного связывания для крупномасштабной системы управления, которая задает протокол связывания или повторного связывания и функциональные возможности устройств на последнем этапе ввода в действие сети управления. При этом можно создавать зоны управления, связывать или повторно связывать устройства (датчики/исполнительные механизмы) с их намеченными контроллерами (ZC) и устанавливать эксплуатационные параметры для сети и приложений при минимальном вмешательстве пользователя или, возможно, без его вмешательства.
В одном варианте осуществления этап определения того, должно ли быть подтверждено связывание или повторное связывание соответствующих устройств, включает в себя проверку того, действительно ли устройства, которые ответили на упомянутое сообщение (ZN_SPEC), являются устройствами, ожидаемыми в зонах (которые, ожидается, находятся в зонах), контролируемых (ZC), причем в случае, если упомянутые устройства не соответствуют устройствам, ожидаемым в зонах, контролируемых (ZC), когда время (ZC_REASSC_TIMER) истекает, окно упомянутого таймера (ZC_REASSC_TIMER) повторно инициализируется и выполняется последующий процесс связывания или повторного связывания, причем данный способ дополнительно включает в себя инициализацию счетчика (ZC_REASSC_COUNTER) для подсчета числа раз, которое открывается окно упомянутого таймера (ZC_REASSC_TIMER). При этом в случае, если не все устройства успешно введены в действие, окно (ZC_REASSC_TIMER) открывается повторно и упомянутое связывание или повторное связывание повторяется. Это позволяет (ZC) расширить окно связывания или повторного связывания для обеспечения надлежащего связывания или повторного связывания каких-либо отсутствующих устройств с (ZC). Благодаря инициализации счетчика (ZC_REASSC_COUNTER) можно следить за числом раз, которое открывается окно повторного связывания до того, как все устройства будут успешно введены в действие.
В одном варианте осуществления этап проверки того, действительно ли устройства, которые ответили на упомянутое сообщение (ZN_SPEC), являются устройствами, ожидаемыми в зонах, контролируемых (ZC), включает в себя:
- сравнение идентификаторов устройств, связанных с сообщением (RA_REQ), которое однозначно определяет согласование устройств, с заранее заданным списком идентификаторов устройств, связанным с соответствующими (ZC), или
- сравнение идентификаторов устройств, связанных с сообщением (RA_REQ), которое однозначно определяет согласование устройств, с относящейся к зоне информацией, связанной с соответствующими (ZC),
- проверку того, согласуется ли тип, возможности и информация о местоположении устройства, связанного с сообщением (RA_REQ), с относящейся к зоне информацией, связанной с соответствующими (ZC), или
- подсчет числа заданного типа и сравнение числа нескольких устройств одинакового типа, ожидаемых в зонах, или
совокупность перечисленного.
Например, один способ состоит в подсчете числа устройств заданного типа, например, когда (ZC) ожидает два датчика освещенности. Когда два устройства типа=«датчик освещенности» подтверждают связывание, (ZC) может остановить окно, в противном случае он может повторно запустить окно (ZC_REASSC_TIMER). (ZC) может также использовать информацию о положении устройств (например, датчиков освещенности) при использовании информации по конфигурации, хранящейся в Системе диспетчеризации здания (BMS), чтобы установить, являются ли связываемые устройства ожидаемыми устройствами. Например, (ZC) может ожидать два датчика освещенности, размещаемые в месте «Х» и месте «Y». Если эти два места обнаруживаются, (ZC) может остановить окно, в противном случае он может повторно запустить окно (ZC_REASSC_TIMER).
В одном варианте осуществления данный способ дополнительно включает в себя определение максимального числа счетчика (MAX_REASSC_RETRIES), причем в случае, если упомянутый (ZC_REASSC_COUNTER) превышает (MAX_REASSC_RETRIES), процесс связывания или повторного связывания устройств прекращается. Это позволяет ZC идентифицировать ошибки ввода в действие в случае, если устройства не выполняют успешного связывания или повторного связывания в пределах заданного числа окон связывания, задаваемых счетчиком MAX_REASSC_RETRIES.
В одном варианте осуществления в случае, если (ZC_REASSC_COUNTER) превышает (MAX_REASSC_RETRIES), а ожидаемые в зоне устройства не выполнили успешного связывания или повторного связывания соответствующих (ZC), указанные (ZC) предполагают, что произошла ошибка ввода в действие и передают код ошибки в BMS и/или указывают пользователю, что произошла ошибка. В связи с этим на данном этапе информация об ошибках включает в себя информацию о конкретных устройствах, которые ожидаются, но которые не выполнили успешного связывания. Ошибка может быть указана пользователю, например, с помощью звукового сигнала или мигающего светодиода (LED), с тем чтобы помочь пользователю идентифицировать ситуацию ошибки. На данном этапе соответствующий (ZC) может возвращаться на упомянутые этапы либо он может ожидать команд от BMS с целью решения проблемы ввода в действие. Такие команды могут изменять, например, свою конфигурацию зоны управления. Ошибка может быть вызвана проблемами в информации о конфигурации зоны, которая могла измениться в результате таких команд.
В одном варианте осуществления этап инициализации окна таймера связывания или повторного связывания (ZC_REASSC_TIMER) выполняется периодически с тем, чтобы позволить новым устройствам осуществлять связывание или существующим устройствам повторное связывание. Это может оказаться преимуществом, например, при потере устройствами связи с соответствующими (ZC), когда связь возобновляется позже, и при введении в систему управления новых устройств.
В одном варианте осуществления упомянутые устройства собирают в течение некоторого интервала времени (ZC_SCAN_TIME) все принятые сообщения (ZN_SPEC) перед упомянутым этапом сравнения, включает ли в себя относящаяся к зоне информация, входящая в сообщение (ZN_SPEC), принимаемое упомянутыми устройствами, относящуюся к устройствам информацию, которая согласуется с относящейся к локальным устройствам информацией, связанной с устройствами. Такое сравнение может выполняться на основе принимаемой относящейся к зоне информации и собственной информации локальных устройств. Например, если датчик освещенности в заданном положении (x, y) принимает сообщение (ZN_SPEC), указывающее на то, что (ZC) ожидает датчик освещенности в положении (x, y) для подключения к сети, датчик должен выбрать данный (ZC) для продолжения повторного связывания. Интервал (ZC_SCAN_TIME) может быть конфигурируемым для каждого случая, но, как правило, это должен быть, по меньшей мере, интервал, используемый (ZC) для периодического открытия окна связывания. Таким образом, сканирующее устройство будет принимать, по меньшей мере, одно сообщение (ZC_SPEC). Следует отметить, что, если приложение требует быстрого повторного связывания (например, после потери соединения), устройство может решить перейти непосредственно в режим активного повторного связывания.
В одном варианте осуществления, если данное устройство не принимает никаких сообщений (ZN_SPEC) в упомянутом интервале (ZC_SCAN_TIME), оно широковещательно передает сообщение с запросом на связывание или повторное связывание (RA-REQ), содержащее собственную относящуюся к устройству информацию. Это активный способ поиска своего (ZC) в случае, если ожидание приема каких-либо сообщений (ZN_SPEC) не дает положительных результатов. После отправки запроса (RA_REQ) устройство может вернуться на этап сканирования для сбора каких-либо потенциальных (RA-RSP) от (ZC) в данной области.
В одном варианте осуществления данный способ дополнительно включает в себя выдачу и отправку подтверждающего или неподтверждающего сообщения (RA_RSP) с помощью (ZC) в соответствующие устройства, которые ранее отправляли в (ZC) сообщение (RA_REQ), указывающее на то, подтверждены ли соответствующие устройства или нет, при этом в случае, если соответствующие устройства подтверждены, они отвечают выдачей сообщения квитирования (DEV_ACK) и отправляют его назад на соответствующее (ZC), выдающее упомянутое сообщение (RA_RSP).
В одном варианте осуществления в случае, если сообщение (DEV_ACK) не получено в течение заданного интервала времени (DEV_ACK_TIMEOUT), (ZC) предполагает, что процесс повторного связывания для данного конкретного устройства завершился неуспешно. При этом (ZC) способен установить, было ли связывание успешным, и предпринять действие в случае, если оно было неуспешным.
В одном варианте осуществления в случае, если соответствующие устройства не подтверждены в течение заданного интервала времени (DEV_TIMEOUT) соответствующими (ZC), они повторно передают упомянутое сообщение (RA_REQ) вплоть до максимального числа раз (MAX_REASSC_RETRY). Это увеличит устойчивость процедуры к потенциальным потерям данных из-за проблем с надежностью в среде передачи данных (например помех от соседних пересылок по той же сети или другим сетям).
В одном варианте осуществления устройства инициализируют окно таймера связывания или повторного связывания (DEV_REASSC_TIMER) устройства и счетчик (DEV_REASSC_COUNTER), показывающий окно времени связывания или повторного связывания на стороне устройства, при этом (DEV_REASSC_COUNTER) показывает число раз, которое инициализировалось окно таймера (DEV_REASSC_TIMER), причем упомянутый этап сбора в течение интервала времени (ZC_SCAN_TIME) всех принятых сообщений (ZN_SPEC) и последующая попытка связывания, включая передачу (RA_REQ), повторяются при значении (DEV_REASSC_COUNTER), меньшем упомянутого (MAX_REASSC_RETRY). Это позволяет устройству исключать потенциальные ошибки связи при приеме сообщений (ZC_SPEC) или подтверждающих сообщений от ZC (RA_RESP) путем расширения своего окна связывания с целью идентификации надлежащего (ZC) для связывания. Данный способ может использоваться с минимальными потерями пропускной способности путем лишь сканирования канала в поисках дополнительных временных окон с целью нахождения надлежащего (ZC) для связывания.
В одном варианте осуществления, если упомянутое значение (DEV_REASSC_COUNTER) становится больше упомянутого значения (MAX_REASSC_RETRY) для заданного устройства, выбираемого из упомянутых устройств, и данное устройство еще не выполнило успешного связывания с (ZC), сообщение об ошибке связывания или повторного связывания (ASSC_ERROR) выдается и связывается с сообщением с запросом (RA_REQ), при этом сообщение (RA_REQ) и соответствующее сообщение (ASSC_ERROR) либо отправляется на выбранный зональный контроллер (ZC), либо отправляется в виде пересылки, если ни один (ZC) не известен, при этом в случае, если выбранный (ZC) с упомянутого связывающего устройства или какой-либо иной (ZC) принимает упомянутое сообщение (RA_REQ) и сообщение (ASSC_ERROR), (ZC) разрешает временное связывание или повторное связывание с упомянутым связывающим устройством и отправляет сообщение, указывающее на временное связывание или повторное связывание (TEMP_GRANT) с упомянутым устройством, причем упомянутое сообщение об ошибке (ASSC_ERROR) дополнительно отправляется в Систему диспетчеризации здания (BMS) для уведомления об упомянутой ошибке. Это позволяет связывающему устройству идентифицировать ошибки ввода в действие и ошибки конфигурации системы, когда оно не может успешно идентифицировать информацию, относящуюся к своей намеченной зоне, с помощью предыдущих этапов. Благодаря идентификации проблемы устройство может инициировать процесс восстановления работоспособности после ошибки и достичь успешного связывания. Это также позволяет BMS идентифицировать и устранять ошибки связывания из-за потенциальных ошибок в информации о конфигурации системы. Упомянутое успешное связывание с (ZC) может включать в себя получение подтверждения связывания с помощью (ZC) в формате ответного сообщения с подтверждением связывания (RA_RESP).
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение относится к компьютерному программному продукту для предписания блоку обработки выполнять вышеупомянутые этапы способа при запуске этого продукта на компьютере.
В соответствии с еще одним аспектом настоящее изобретение относится к системе для связывания или повторного связывания устройств в сети управления, включающей в себя зоны управления, с соответствующими зональными контроллерами (ZC), контролирующими зоны управления, включающей в себя:
- таймер для инициализации окна таймера связывания или повторного связывания (ZC_REASSC_TIMER) в (ZC), задающего время, в течение которого осуществляется упомянутое связывание или повторное связывание устройств;
- передатчик для передачи во время окна (ZC_REASSC_TIMER) сообщения с относящейся к зоне информацией (ZN_SPEC), причем сообщение (ZN_SPEC) содержит информацию по устройствам, ожидаемым в зоне, контролируемой (ZC),
- процессор для сравнения, включает ли в себя относящаяся к зоне информация, входящая в сообщение (ZN_SPEC), принимаемое упомянутыми устройствами, относящуюся к устройствам информацию, которая согласуется с относящейся к локальным устройствам информацией, связанной с устройствами, если это так, сравнение приводит к тому, что выполняется предварительно заданный критерий согласования;
- передатчик для отправки сообщения с запросом на связывание или повторное связывание (RA_REQ) с упомянутых устройств на зональные контроллеры (ZC), в которых выполняется упомянутый предварительно заданный критерий согласования, причем сообщение (RA_REQ) содержит параметры описания устройства и указывает запрос от устройств на присоединение к зонам управления, контролируемым упомянутыми (ZC), и
- процессор для определения того, должно ли быть подтверждено связывание или повторное связывание соответствующих устройств, посредством сравнения соответствующими (ZC), принимающими упомянутое сообщение (RA_REQ), того, что параметры описания устройства, входящие в сообщение (RA_REQ), согласуются с относящейся к зоне информацией, входящей в сообщение (ZN_SPEC).
Каждый из аспектов настоящего изобретения может комбинироваться с любыми из остальных аспектов. Эти и другие аспекты будут понятны из описываемых ниже вариантов осуществления и объяснены со ссылкой на них.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже варианты осуществления данного изобретения описываются лишь в качестве примера со ссылкой на чертежи, на которых:
на фиг.1 графически изображена концепция зон управления, связанных с областью, при этом показаны зональные контроллеры (ZC), которые отвечают за реализацию алгоритмов управления, конфигурирующих прочие устройства в заданной зоне управления и управляющие ими,
на фиг.2 показана структурная схема варианта осуществления способа связывания или повторного связывания устройств в сети управления в соответствии с настоящим изобретением, и
на фиг.3 показана система для связывания или повторного связывания устройств в сети управления, включающей в себя зоны управления, с соответствующими зональными контроллерами (ZC), контролирующими зоны управления.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фиг.1 графически изображена концепция зон управления 201-206, связанных с областью 200, при этом показаны зональные контроллеры (ZC) 207-210, которые отвечают за реализацию алгоритмов управления, конфигурирующих прочие устройства в заданной зоне управления и управляющие ими. Например, зональный контроллер (ZC) 207 управляет всеми устройствами 211-212 (заполненные точки) в зоне управления 201. Примерами таких устройств являются датчики (например, датчики освещенности, датчики присутствия людей в помещении, датчики температуры и датчики влажности), исполнительные механизмы (например, нагревательное устройство, оконные жалюзи/шторы, осветительные приборы), средства контроля и управления (например, пульт управления, контроллеры) и средства измерения характеристик, такие как счетчики электроэнергии. Такие зональные контроллеры (ZC) выполнены с возможностью выполнения локализованного управления переменными, управление которыми может осуществляться на уровне пользователя, например встроенное освещение, естественное освещение, отопление, вентиляция и кондиционирование (ОВиК) и слепое управление в небольшом офисном помещении.
Зоны управления 201-206 могут определяться путем использования известных способов, описанных в WO2006095317 и WO 2008/001267, полностью включенных путем ссылки. Кроме того, (ZC) имеют доступ к информации о локализации для завершения процесса связывания или повторного связывания. Остальные устройства, ожидающие завершения связывания, могут также иметь собственную информацию о местоположении и свои возможности. Кроме того, может предполагаться, что устройства могут оказаться способными связываться с другими устройствами в сети даже в том случае, когда они, возможно, не завершили процесс связывания или повторного связывания.
После того как информация о местоположении устройств, а также координаты зон управления становятся доступными (например, информация о зонах управления может храниться в (ZC) или в Системе диспетчеризации здания (BMS), устройства могут подтверждать или изменять свое связывание с (ZC) на основе своего местоположения, возможностей и спецификации зон управления, выдаваемой пользователем, который может являться разработчиком системы управления. Это может называться повторным связыванием и его основная цель состоит в проверке/подтверждении связывания устройств и конфигурировании (или переконфигурировании) определенных в приложении зон управления. Данный процесс также обрабатывает возможные ошибки связи, а также ошибки устройств и обеспечивает надлежащий ввод в действие всех устройств или отправку отчета о нерешенных проблемах в конце данной процедуры. Процедура повторного связывания включает в себя протокол обмена данными для обмена сообщениями между (ZC) и прочими устройствами и для реализации логики работы (ZC) и устройств.
На фиг.2 показана структурная схема варианта осуществления способа связывания или повторного связывания устройств в сети управления в соответствии с настоящим изобретением, включающей в себя зоны управления, с соответствующими зональными контроллерами (ZC), контролирующими зоны управления.
На первом этапе (S1) 101 инициализируется окно таймера связывания или повторного связывания (ZC_REASSC_TIMER) в (ZC), при этом окно (ZC_REASSC_TIMER) задает время, в течение которого осуществляется упомянутое связывание или повторное связывание устройств.
На этапе (S2) 103 во время этого окна (ZC_REASSC_TIMER) передается сообщение с относящейся к зоне информацией (ZN_SPEC), причем сообщение (ZN_SPEC) содержит информацию по устройствам, ожидаемым в зонах, контролируемых (ZC). Данное сообщение может быть широковещательной передачей в ограниченном диапазоне или локальной широковещательной передачей (т.е. не распространяется по всей сети). Сообщение с относящейся к зоне информацией (ZN_SPEC) может дополнительно включать в себя типы устройств, ожидаемых в зоне управления (например, фотоэлектрические датчики, датчики присутствия людей в помещении или датчики температуры) вместе с их соответствующими ожидаемыми местоположениями и прочими параметрами конфигурации (например, темп передачи данных для датчиков, работа в режиме энергосбережения, период окна повторного связывания и т.д.). Таким образом, это сообщение (ZN_SPEC) показывает другим устройствам, что (ZC) открывает окно повторного связывания. Под термином «ожидается в зоне управления» подразумевается, что (ZC) могут быть предварительно установлены с множеством устройств конкретных типов и конкретных местоположений, которые ожидаются под управлением (ZC). Информация такого типа может быть сохранена локально в (ZC) в тот момент, когда (ZC) устанавливается, или она может извлекаться из Системы диспетчеризации здания (BMS).
На этапе (S3) 105 выполняется сравнение, во время которого сравнивается, включает ли в себя относящаяся к зоне информация, входящая в сообщение (ZN_SPEC), принимаемое упомянутыми устройствами, относящуюся к устройствам информацию, которая согласуется с относящейся к локальным устройствам информацией, связанной с устройствами. Например, если заданное устройство является датчиком освещенности в заданном положении (x, y), принимающим сообщение (ZN_SPEC), указывающее на то, что (ZC), который передал сообщение (ZN_SPEC), ожидает присоединение к сети датчика освещенности в положении (x, y), датчик освещенности должен решить, что заданный (ZC) должен продолжить повторное связывание.
В случае если сравнение приводит к тому, что выполняется предварительно заданный критерий согласования, сообщение с запросом на связывание или повторное связывание (RA_REQ) отправляется (S4) 107 от упомянутых устройств на зональные контроллеры (ZC), в которых выполняется упомянутый предварительно заданный критерий согласования. Данное сообщение (RA_REQ) содержит параметры описания устройства и указывает запрос от устройств на присоединение к зонам управления, контролируемым упомянутыми (ZC).
На этапе (S5) 109 с помощью (ZC) определяется, согласуются ли параметры описания устройства в сообщении (RA_REQ) с относящейся к зоне информацией, входящей в сообщение (ZN_SPEC), и на основе этого принимается решение, подтверждать или не подтверждать связывание или повторное связывание устройств в этой зоне. На этом этапе заданный зональный контроллер (ZC) может сравнивать, согласуются ли идентификаторы устройств, связанные с сообщением (RA_REQ), которое однозначно идентифицирует устройство, с предварительно заданным списком идентификаторов устройств, связанных с соответствующими (ZC), либо сравнивать, согласуются ли идентификаторы устройств, связанные с сообщением (RA_REQ), которое однозначно идентифицирует устройство, с относящейся к зоне информацией, связанной с соответствующими (ZC), либо сравнивать, согласуются ли тип, возможности и информация о местоположении устройства, связанного с сообщением (RA_REQ), с относящейся к зоне информацией, связанной с соответствующими (ZC), либо подсчитывать число устройств заданного типа и сравнивать число множества устройств одинакового типа, ожидаемых в зоне, либо выполнять совокупность перечисленного. В случае согласования (ZC) могут далее выдавать и отправлять в соответствующие устройства подтверждающее или неподтверждающее сообщение (RA_RSP), указывающее на то, подтверждены ли соответствующие устройства или нет.
Кроме того, если требуется специальная защитная процедура (например, проверка подлинности), (ZC) могут выполнять защитную процедуру до осуществления доступа к устройству. После принятия решения (ZC) могут реагировать на устройство кодовым подтверждением «да/нет» в сообщении ответа на повторное связывание (RA_RSP). Для обеспечения достоверности (ZC) могут отправлять в сообщении (RA_RSP) бит для указания устройству, необходимо ли квитирование устройства (DEV_ACK).
В одном варианте осуществления данный способ дополнительно включает в себя этап (S6) 111 повторной инициализации окна таймера (ZC_REASSC_TIMER) на стороне (ZC) в случае, если устройства, связанные в этой точке, не соответствуют устройствам, ожидаемым в зонах, контролируемых (ZC), поэтому выполняется последующий процесс связывания или повторного связывания. Следовательно, если не все устройства, ожидаемые в зонах, контролируемых (ZC), были связаны или повторно связаны, окно таймера (ZC_REASSC_TIMER) повторно открывается, и связывание или повторное связывание повторяется и таким образом (ZC) может расширить окно связывания или повторного связывания для обеспечения надлежащего связывания или повторного связывания каких-либо отсутствующих устройств с (ZC). В (ZC) может предусматриваться счетчик для подсчета числа раз, которое окно таймера (ZC_REASSC_TIMER) открывается, для отслеживания числа раз, которое открывается окно повторного связывания, до того, как все устройства будут успешно введены в действие. С целью идентификации ошибок ввода в том случае, если устройства не осуществляют успешного связывания или повторного связывания в пределах заданного числа окон связывания, задаваемых числом (MAX_REASSC_RETRIES), максимальное число счетчика (MAX_REASSC_RETRIES) может быть задано таким образом, что, если упомянутый (ZC_REASSC_COUNTER) превышает (MAX_REASSC_RETRIES), процесс связывания или повторного связывания устройств прекращается. Это может вызвать сообщение об ошибке, которое может быть отправлено в Систему диспетчеризации здания (BMS), и/или уведомление пользователю, например, в виде мигающего красного света, с тем чтобы помочь пользователю идентифицировать ситуацию ошибки. На этом этапе соответствующий (ZC) может возвращаться на упомянутые этапы повторной инициализации окна таймера (ZC_REASSC_TIMER) либо он может ожидать команду от (BMS) с целью решения проблемы ввода в действие.
В одном варианте осуществления упомянутые устройства собирают в течение некоторого интервала времени (ZC_SCAN_TIME) все принятые сообщения (ZN_SPEC) (S7) 113 перед упомянутым этапом сравнения, включает ли в себя относящаяся к зоне информация, входящая в сообщение (ZN_SPEC), принимаемое упомянутыми устройствами, относящуюся к устройствам информацию, которая согласуется с относящейся к локальным устройствам информацией, связанной с устройствами. Если данное устройство не принимает никаких сообщений (ZN_SPEC) в упомянутом интервале (ZC_SCAN_TIME), оно может широковещательно передать сообщение с запросом на связывание или повторное связывание (RA_REQ), содержащее собственную относящуюся к устройству информацию.
В одном варианте осуществления в случае, если соответствующие устройства подтверждены упомянутым сообщением (RA_RSP), отправленным с помощью (ZC) (S8) 115, они отвечают выдачей сообщения квитирования (DEV_ACK) и отправляют его назад на соответствующие (ZC), выдающие упомянутое сообщение (RA_RSP). Если ни одно такое сообщение (DEV_ACK) не получено в течение заданного интервала времени (DEV_ACK_TIMEOUT), (ZC) могут предположить, что процесс повторного связывания для данного конкретного устройства завершился неуспешно. Ответ на сообщение, отправленное с помощью (ZC) (S8), может также основываться на том, что (ZC) явно запрашивают такое квитирование, например, отправкой бита в RA_RSP.
В одном варианте осуществления в случае, если соответствующие устройства не подтверждены в течение заданного интервала времени (DEV_TIMEOUT) (S9) 117, т.е. если они не получают никакого сообщения (RA_RSP), отправляемого с помощью (ZC), они повторно передают упомянутое сообщение (RA_REQ) вплоть до максимального числа раз (MAX_REASSC_RETRY).
В одном варианте осуществления упомянутые устройства инициализируют устройство, связывающее или повторно связывающее окно таймера (DEV_REASSC_TIMER) и счетчик (DEV_REASSC_COUNTER) (S10) 119. (DEV_REASSC_TIMER) показывает окно времени связывания или повторного связывания на стороне устройства, а (DEV_REASSC_COUNTER) показывает число раз, которое инициализировалось окно таймера (DEV_REASSC_TIMER). Упомянутый этап сбора в течение интервала времени (ZC_SCAN_TIME) всех принятых сообщений (ZN_SPEC) в предпочтительном варианте осуществления повторяется при значении (DEV_REASSC_COUNTER), меньшем упомянутого (MAX_REASSC_RETRY). В случае если упомянутое значение (DEV_REASSC_COUNTER) становится больше упомянутого значения (MAX_REASSC_RETRY) для заданного устройства, выбираемого из упомянутых устройств, и упомянутым устройствам не подтверждено связывание с надлежащим (ZC) приемом сообщения (RA_RSP) с положительным подтверждением, сообщение об ошибке связывания или повторного связывания (ASSC_ERROR) выдается и связывается с сообщением с запросом (RA_REQ). Сообщение (RA_REQ) и соответствующее сообщение (ASSC_ERROR) либо отправляется на заданный зональный контроллер (ZC), либо отправляется в виде широковещательной передачи, если ни один (ZC) не известен. В случае если данный (ZC) или какой-либо иной (ZC), выбранный из упомянутых (ZC), принимает упомянутое сообщение (RA_REQ) и сообщение (ASSC_ERROR), (ZC) разрешает временное связывание или повторное связывание и отправляет сообщение, указывающее на временное связывание или повторное связывание (TEMP_GRANT), причем упомянутое сообщение об (ASSC_ERROR) дополнительно отправляется в Систему диспетчеризации здания (BMS) для уведомления об упомянутой ошибке. Если устройство принимает (RA_RSP) в ответ на свое сообщение об ошибке временное связывание или повторное связывание, например, через установленный флаг (TEMP_GRANT), оно должно предполагать, что оно находится в состоянии временного связывания, и должно оставаться активным, ожидая дальнейших команд от (BMS) или (ZC).
Если устройство принимает сообщение о повторении (RA-RTY) при нахождении в состоянии временного связывания, оно перезапускает упомянутую процедуру повторного связывания. В одном варианте осуществления данное сообщение может включать в себя информацию, указывающую, с каким (ZC) устройство должно пытаться связаться. Это ускорит процесс повторного связывания для данного устройства.
В одном варианте осуществления, если устройство, тем не менее, не получает никакого ответа, разрешающего временное связывание после (MAX_REASSC_RETRY) попыток сообщить об ошибке, оно должно предполагать, что оно потеряло возможность подключения к сети и может использовать любые иные внешние средства для сообщения о проблеме пользователям, например, оно может начать издавать звуки или мигать (например, светодиодами) в зависимости от имеющихся возможностей.
Данный способ применим в системах управления для различных типов зданий, автоматического управления освещением и в сферах планирования и контроля энергопотребления. Кроме того, данный способ также утверждается стандартами сетевого взаимодействия, такими как ZigBee, и прочими стандартами в рамках процедур автоматического ввода в действие уровня приложений.
Основным преимуществом предлагаемого изобретения является расширяемая и гибкая процедура выполнения автоматического связывания или повторного связывания для завершения автоматического ввода в действие зон управления. Предлагаемая процедура может быть принята в различных сценариях применения (например, коммерческие здания, жилые дома, промышленное оборудование и т.д.), когда пользователь может использовать устройства (ZC), датчики, исполнительные механизмы и т.д., и они автоматически образуют сеть и зоны управления приложениями. Предлагаемый способ позволяет автоматически восстанавливать работоспособность после ошибок и обеспечивает обратную связь по ошибке с пользователем в том случае, если ошибка не может быть устранена автоматически. С целью оптимизации характеристик системы пользователь может дополнительно вносить вклад в этап определения зоны управления или в устранение ситуации ошибки, но этап исполнения является полностью автономным.
Начало примера
Данный пример форматов сообщений представляет возможные атрибуты сообщений, используемых в описанной выше процедуре. Следует отметить, что могут также быть добавлены и другие атрибуты.
Спецификация зоны (ZN-SPEC)
ZN-SPEC{
Тип
Описание
Zone_ID
Целое число или строка
Уникальный идентификатор зоны управления. Это может быть число или имя.
Идентификатор зоны управления
Целое число
Адрес или имя ZC (Если идентификатор зоны однозначно идентифицирует ZC, этот атрибут может не понадобиться).
Информация о местоположении ZC
Подлежит уточнению
Это координаты местоположения ZC (это могут быть относительные или абсолютные координаты в зависимости от реализации).
Число зональных устройств
Целое число
Число устройств, подключение которых к зоне ожидается.
По каждому зональному устройству
Список записей устройств, которые определяют зону.
Тип устройства
Целое число или строка
Тип устройства1 = датчик освещенности2 = датчик присутствия людей в помещении3 = датчик температуры4 = исполнительный механизм
освещения5 = контроллер жалюзи6 = контроллер ОВиК7 = прочее.
Ожидаемое местоположение
Подлежит уточнению
Это координаты местоположения устройства (это могут быть относительные или абсолютные координаты в зависимости от реализации).
Режим питания
Целое число
Это указывает на тип источника питания, которое использует устройство. В зависимости от типа источника питания устройству может понадобиться специальная конфигурация от ZC.1 = питание от сети2 = питание от батарей3 = безбатарейное питание4 = питание от батарей с аккумулированием энергии5 = прочее.
Список атрибутов конфигурации
Список
Это список атрибутов, который может быть различным для различных типов устройств (например, для датчиковосвещенности данный список может содержать интервал оповещения, параметры работы в режиме энергосбережения и т.д.).
Запрос на повторное связывание (RA-REQ)
RA-REQ{
Тип
Описание
Devive_ID
Целое число или строка
Уникальный идентификатор устройства. Это может быть число или имя.
Информация о местоположении
Подлежит уточнению
Это координаты местоположения устройства (это могут быть относительные или абсолютные координаты в зависимости от реализации).
Тип устройства
Целое число или строка
Тип устройства1 = датчик освещенности2 = датчик присутствия людей в помещении3 = датчик температуры4 = исполнительный механизм освещения5 = контроллер жалюзи6 = контроллер ОВиК7 = прочее.
Режим питания
Целое число
Это указывает на тип источника питания, которое использует устройство. В зависимости от типа источника питания устройству может понадобиться специальная конфигурация от ZC.1 = питание от сети2 = питание от батарей3 = безбатарейное питание4 = питание от батарей с аккумулированием энергии5 = прочее.
Список атрибутов конфигурации
Список атрибутов
Это список атрибутов, который может быть различным для различных типов устройств (например, для датчиков освещенности данный список может содержать интервал оповещения, параметры работы в режиме энергосбережения и т.д.).
ASCC_ERROR
Булева переменная
0 = нет ошибок1 = ошибка ввода в действие
Код транзакции
Целое число
Код, который идентифицирует каждую новую транзакцию,относящуюся к RA-REQ.
Ответ на повторное связывание (RA-RSP)
RA-RSP{
Тип
Описание
Zone_ID
Целое число или строка
Уникальный идентификатор зоны управления. Это может быть число или имя.
Идентификатор зонального контроллера
Целое число
Адрес или имя ZC. (Если идентификатор зоны однозначно идентифицирует ZC, этот атрибут может не понадобиться)
Идентификатор зоны
Целое число или строка
Устройство получателя ответного сообщения.
Код транзакции
Целое число
Это идентифицирует транзакцию, инициируемую устройством. Это должен быть тот же код, что и в RA-REQ, который породил данное сообщение RA-RSP.Если данное сообщение не порождено в ответ на предыдущий запрос, это поле должно быть установлено на ноль.
Код подтверждения
Булева переменная
0 = (да) связывание запрещено1 = (нет) связывание подтверждено
TEMP_GRANT
Булевапеременная
Если (1) указывает это, то этовременное разрешение устройству, которое должно продолжаться в активном режиме, ожидая дальше дополнительной информации.
Список атрибутов конфигурации
Список
Это список атрибутов, который может быть различным для различных типов устройств (например, для датчиков освещенности данный список может содержать интервал оповещения, параметры работы в режиме энергосбережения и т.д.).ZC может использовать этот список для конфигурирования атрибутов на стороне устройства.
Повторение повторного связывания (RA-RTY)
RA-RTY{
Тип
Описание
Zone_ID
Целое число или строка
Уникальный идентификатор зоны управления. Это может быть число или имя.
Идентификатор зонального контроллера
Целое число
Адрес или имя ZC. (Если идентификатор зоны однозначно идентифицирует ZC, этотатрибут может не понадобиться).
Идентификатор устройства
Целое число или строка
Устройство получателя ответного сообщения.
Код транзакции
Целое число
Это идентифицирует транзакцию, инициируемую устройством. Это должен быть тот же код, что и в RA-REQ, который породил данное сообщение RA-RSP.Если данное сообщение не порождено в ответ на предыдущий запрос, это поле должно быть установлено на ноль.
Код подтверждения
Булева переменная
0 = (да) связывание запрещено1 = (нет) связывание подтверждено
Список возможных ZC
Список целых чисел или строка
Это список возможных ZC, с которыми устройство должно попытаться связаться.
Конец примера
На фиг.3 показана система 300 для связывания или повторного связывания устройств в сети управления, включающей в себя зоны управления, с соответствующими зональными контроллерами (ZC), контролирующими зоны управления, причем данная система содержит таймер (Ti) 301, передатчик (Tr) 302 и процессор (Р) 303. Система 300 является примером части Центральной системы управления и диспетчеризации здания (CBCMS) для контроля, управления и диспетчеризации работы здания 304 на высшем уровне. Система 300 может также использоваться для подсистем, которые обеспечивают управление только в пределах здания, например некоторых компонентов ОВиК (отопления, вентиляции и кондиционирования) (отопительный котел, охлаждающий теплообменник, насосы и т.д…), графиков освещения и т.д. в зданиях 304. Система 300 может также являться управляющим программным обеспечением, работающим на центральной управляющей рабочей станции.
Таймер (Ti 301) выполнен с возможностью инициализации окна таймера связывания или повторного связывания (ZC_REASSC_TIMER) в (ZC), задающего время, в течение которого осуществляется упомянутое связывание или повторное связывание устройств.
Передатчик (Tr) 302 выполнен с возможностью передачи во время окна (ZC_REASSC_TIMER) сообщения с относящейся к зоне информацией (ZN_SPEC), причем сообщение (ZN_SPEC) содержит информацию по устройствам, ожидаемым в зонах, контролируемых (ZC).
Процессор (Р) 303 выполнен с возможностью сравнения, включает ли в себя относящаяся к зоне информация, входящая в сообщение (ZN_SPEC), принимаемое упомянутыми устройствами, относящуюся к устройствам информацию, которая согласуется с относящейся к локальным устройствам информацией, связанной с устройствами, если это так, сравнение приводит к тому, что выполняется предварительно заданный критерий согласования.
Передатчик (Tr) 302 дополнительно выполнен с возможностью отправки сообщения с запросом на связывание или повторное связывание (RA_REQ) от упомянутых устройств на зональные контроллеры (ZC), в которых выполняется упомянутый предварительно заданный критерий согласования, причем сообщение (RA_REQ) содержит параметры описания устройства и указывает запрос от устройств на присоединение к зонам управления, контролируемым упомянутыми (ZC).
Процессор (Р) 303 дополнительно выполнен с возможностью определения того, должно ли быть подтверждено связывание или повторное связывание соответствующих устройств, посредством сравнения соответствующими (ZC), принимающими упомянутое сообщение (RA_REQ), того, что параметры описания устройства, входящие в сообщение (RA_REQ), согласуются с относящейся к зоне информацией, входящей в сообщение (ZN_SPEC).
Дополнительные подробности в отношении этапов, выполняемых таймером (Ti 301), передатчиком (Tr) 302 и процессором (Р) 303, описаны со ссылкой на фиг.2.
Некоторые конкретные подробности описанного варианта осуществления изложены скорее в целях объяснения, а не ограничения с тем, чтобы обеспечить ясное и полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в других вариантах осуществления, которые не соответствуют в точности изложенным в данном документе подробностям, не выходя за пределы сущности и объема данного изобретения. Кроме того, в связи с этим и в целях краткости изложения и исключения двусмысленного толкования подробные описания общеизвестных устройств, схем и способов опущены с тем, чтобы избежать ненужных деталей и возможного смешения.
Ссылочные позиции включены в формулу изобретения, однако включение ссылочных позиций сделано только для ясности и не должно рассматриваться как ограничивающее объем формулы изобретения.