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      無(wú)線hart協(xié)議中的高效尋址的制作方法

      文檔序號(hào):7938409閱讀:353來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:無(wú)線hart協(xié)議中的高效尋址的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及過(guò)程控制環(huán)境下的無(wú)線通信,更具體地說(shuō),涉及支 持無(wú)線通信協(xié)議的無(wú)線網(wǎng)關(guān)。
      背景技術(shù)
      在過(guò)程控制行業(yè)中,已知的是,使用標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議使得由不同制造商 制出的設(shè)備能夠以易于使用和實(shí)現(xiàn)的方式與彼此通信。過(guò)程控制行業(yè)中使用 的一個(gè)眾所周知的通信標(biāo)準(zhǔn)是高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器(HART)通信基礎(chǔ)協(xié) 議,通常稱為HART 協(xié)議。 一般而言,HART⑧協(xié)議支持專用導(dǎo)線或?qū)Ь€組 上的數(shù)字和模擬混合信號(hào),在專用導(dǎo)線或?qū)Ь€組上,在線過(guò)程信號(hào)(如控制 信號(hào)、傳感器測(cè)量結(jié)果等)作為模擬電流信號(hào)(例如范圍從4到20毫安) 被提供,并且諸如設(shè)備數(shù)據(jù)、對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)的請(qǐng)求、配置數(shù)據(jù)、報(bào)警以及事件 數(shù)據(jù)等等之類的其它信號(hào),作為疊加或復(fù)用到與模擬信號(hào)相同的導(dǎo)線或?qū)Ь€ 組上的數(shù)據(jù)信號(hào)被提供。然而,HART協(xié)議當(dāng)前需要使用專用、硬線通信線 路,這導(dǎo)致需要在加工廠內(nèi)大量布線。
      在過(guò)去幾年里,已經(jīng)存在一種將無(wú)線技術(shù)結(jié)合到以某些有限方式包括過(guò) 程控制行業(yè)的各種行業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)。然而,在過(guò)程控制行業(yè)中,存在限制 無(wú)線技術(shù)的完全結(jié)合、接受和使用的巨大障礙。具體來(lái)說(shuō),過(guò)程控制工業(yè)需 要十分可靠的過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò),因?yàn)樾盘?hào)的丟失失可能導(dǎo)致工廠失去控制,從 而導(dǎo)致災(zāi)難性的后果,包括爆炸、致命化學(xué)制劑或氣體的釋放等等。例如, Tapperson等人的美國(guó)專利No. 6,236,334公開了在過(guò)程控制行業(yè)中將無(wú)線通 信作為副的或備用通信路徑使用或用于發(fā)送非關(guān)鍵性的或冗余的通信信號(hào)。 而且,在通??梢赃m用于過(guò)程控制行業(yè)的無(wú)線通信系統(tǒng)的使用上已經(jīng)取得了許多進(jìn)展,但是該無(wú)線通信系統(tǒng)尚未以在加工廠內(nèi)允許或提供可靠的并且在 某些情況下完全無(wú)線的通信網(wǎng)絡(luò)的方式應(yīng)用于過(guò)程控制行業(yè)。例如,美國(guó)專
      利申請(qǐng)公開No. 2005/0213612、 2006/0029060和2006/0029061公開了與 一般
      無(wú)線通信系統(tǒng)相關(guān)的無(wú)線通信技術(shù)的各個(gè)方面。
      與有線通信類似,無(wú)線通信協(xié)議被期望提供高效、可靠和安全的信息交 換方法。當(dāng)然,由于介質(zhì)的共享和開放特征,在有線網(wǎng)絡(luò)中被開發(fā)以解決這 些重要問(wèn)題的大多數(shù)方法并不適用于無(wú)線通信。進(jìn)一步,除了在有線通信協(xié) 議之后的典型客觀事實(shí)外,無(wú)線協(xié)議還面臨關(guān)于使用無(wú)線電頻譜的同 一部分 的若干網(wǎng)絡(luò)的干擾和共存的問(wèn)題的其它要求。而且,某些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在無(wú)許可 證的或向公眾開放的頻段中運(yùn)行。因此,為這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的協(xié)議必須能夠檢 測(cè)或解決與頻率(信道)爭(zhēng)用、無(wú)線電資源共享和協(xié)商等等相關(guān)的問(wèn)題。
      在過(guò)程控制行業(yè)中,無(wú)線通信協(xié)議的開發(fā)者面臨另外的挑戰(zhàn),例如,實(shí) 現(xiàn)與有線設(shè)備的向后兼容、支持協(xié)議的先前有線版本,為改裝了無(wú)線通信機(jī) 的設(shè)備提供轉(zhuǎn)變服務(wù),并且提供可同時(shí)保證可靠性和有效性的路由技術(shù)。同 時(shí),仍然存在相當(dāng)多的過(guò)程控制應(yīng)用,在這些過(guò)程控制應(yīng)用中存在即使有也 很少的原地測(cè)量。當(dāng)前,這些應(yīng)用依賴于觀測(cè)的測(cè)量結(jié)果(例如,水位正在 上升)或檢查(例如,空調(diào)單元、泵、風(fēng)機(jī)等等的周期性維護(hù))來(lái)發(fā)現(xiàn)異常 情況。為了釆取措施,操作員經(jīng)常需要面對(duì)面的討論。如果使用測(cè)量和控制 設(shè)備,這些應(yīng)用中的許多的應(yīng)用可能被大大簡(jiǎn)化;然而,當(dāng)前的測(cè)量設(shè)備通 常需要電力、通信基礎(chǔ)設(shè)施、配置以及簡(jiǎn)直是不可用的支持基礎(chǔ)設(shè)施。

      發(fā)明內(nèi)容
      在過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 包括網(wǎng)關(guān)和用于執(zhí)行測(cè)量或控制功能的至少一些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用 為在布置在該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)外部的外部主機(jī)上運(yùn)行的一個(gè)或更多應(yīng)用程序提供 對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的無(wú)縫訪問(wèn)權(quán)限的尋址方案。在某些實(shí)施例中,外部主機(jī)使 用符合諸如由IEEE定義的EUI-64之類的標(biāo)準(zhǔn)尋址方案的全局地址。在運(yùn)行中,參與該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用全局地址的 一部分在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間路由數(shù) 據(jù)。作為補(bǔ)充或替代地,這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用短的別名用于到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部路由。
      在某些實(shí)施例中,各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全局地址的 一部分符合對(duì)等的有線協(xié) 議的尋址方案。在這些實(shí)施例中,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持有線協(xié)議的至少一層(例如
      OSI-7模型的應(yīng)用層),并且在這個(gè)意義上,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用一種作為有線協(xié) 議的擴(kuò)展的協(xié)議。有線協(xié)議和無(wú)線協(xié)議的共享尋址方案可分配若干個(gè)字節(jié)給 唯一設(shè)備標(biāo)識(shí),若干個(gè)字節(jié)給擴(kuò)展設(shè)備類型代碼,該擴(kuò)展設(shè)備類型代碼可在 相同類型的且由同 一 公司制造的若干個(gè)設(shè)備之間共享。
      在某些實(shí)施例中,全局地址進(jìn)一步包括網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)碼。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行 的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能不知道該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)碼。當(dāng)向該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)外部的主 機(jī)路由數(shù)據(jù)時(shí),該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可使用有線和無(wú)線協(xié)議的共享尋址方案將數(shù)據(jù)包 內(nèi)部路由至無(wú)線網(wǎng)關(guān),并且該無(wú)線網(wǎng)關(guān)可進(jìn) 一 步通過(guò)附加或預(yù)加 (pre-pending )該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)碼來(lái)路由該數(shù)據(jù)包。
      在一實(shí)施例中,所述有線協(xié)議是高速可尋址遠(yuǎn)程變送器(HART )協(xié) 議。在該實(shí)施例中,所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)碼可以是與Hart通信基金會(huì)(HCF )相 關(guān)聯(lián)的OUI。


      圖1示意性地示出了通過(guò)本公開內(nèi)容的網(wǎng)關(guān)設(shè)備連接到工廠自動(dòng)化網(wǎng) 絡(luò)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
      圖2是可在圖1中示出的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用的無(wú)線HART協(xié)議的各層的
      示意圖。
      圖3是示出使用多路復(fù)用器以支持與遺留現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的HART通信的結(jié) 構(gòu)圖。
      圖4是示出使用無(wú)線HART適配器以支持與圖2中示出的遺留現(xiàn)場(chǎng)設(shè) 備的無(wú)線HART通信的結(jié)構(gòu)圖。圖5示出提供油罐區(qū)中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的無(wú)線通信和使用本公開內(nèi)容 的無(wú)線網(wǎng)關(guān)從分布式控制系統(tǒng)訪問(wèn)最后得到的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的特定示例。
      圖6是示出根據(jù)在圖1中示出的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中使用的5字節(jié)無(wú)線HART 設(shè)備標(biāo)識(shí)符構(gòu)造8字節(jié)地址的示例的結(jié)構(gòu)圖。
      圖7-10示出根據(jù)各種網(wǎng)絡(luò)拓樸和先前存在的裝置實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的若干 示例。
      圖11是這里論述的網(wǎng)關(guān)設(shè)備可遵守的示例性啟動(dòng)順序。
      具體實(shí)施例方式
      圖1示出示例性網(wǎng)絡(luò)10,在示例性網(wǎng)絡(luò)10中,可以使用這里所描述的 無(wú)線網(wǎng)關(guān)。具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)IO可以包括與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)14連接的工廠自動(dòng) 化網(wǎng)絡(luò)12。工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12可以包括通過(guò)通信骨干20連接的一個(gè)或更 多固定工作站16和一個(gè)或更多便攜式工作站18,其中通信骨千20可以利 用以太網(wǎng)、RS-485、 Profibus DP或利用適合的通信硬件和協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。這 些工作站和形成工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12的其它裝置可以向工廠員工提供各種控 制和監(jiān)^^功能,包括對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14中的設(shè)備的訪問(wèn)。工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12和 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)關(guān)22進(jìn)行連接。更為具體地,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可 以經(jīng)由第一(或"主機(jī),,)接口 23A采用有線方式連接到骨干20并且可以 利用任何適合的(例如已知的)通信協(xié)議與工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12進(jìn)行通信。 無(wú)線網(wǎng)關(guān)22的第二 (或"無(wú)線")接口 23B可支持與在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14中運(yùn)行 的一個(gè)或若干個(gè)設(shè)備的無(wú)線適信。
      在運(yùn)行中,可以采用任何其它想要的方式(例如,作為單機(jī)設(shè)備、可插 入主機(jī)工作站16或18的擴(kuò)展槽的卡、作為基于PLC或基于DCS的系統(tǒng)的 輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)的一部分等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)的無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以提供在網(wǎng) 絡(luò)12上運(yùn)行且具有對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的各種設(shè)備的訪問(wèn)權(quán)限的應(yīng)用程序。在某 些實(shí)施例中,為網(wǎng)絡(luò)12和14提供服務(wù)的協(xié)議可共享各自的協(xié)議棧的一個(gè)或 更多上層,并且無(wú)線網(wǎng)關(guān)22在對(duì)協(xié)議棧的共享層或各層使用隧道技術(shù)的同時(shí),可為協(xié)議棧的下層提供路由、緩沖和定時(shí)服務(wù)(例如,地址轉(zhuǎn)換、路由、 包分段、區(qū)分優(yōu)先級(jí)等)。在其它情況下,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可轉(zhuǎn)換不共享任何
      協(xié)議層的網(wǎng)絡(luò)12和14的協(xié)議之間的命令。
      除了協(xié)議和命令轉(zhuǎn)換,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22還可以提供與在網(wǎng)絡(luò)14中實(shí)現(xiàn)的無(wú) 線協(xié)議(這里稱為無(wú)線HART協(xié)議)相關(guān)聯(lián)的調(diào)度方案的時(shí)隙和超幀(在時(shí) 間上均勻分隔開的通信時(shí)隙組)所使用的同步時(shí)鐘控制。具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)關(guān) 22可以預(yù)定間隔通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14傳播同步數(shù)據(jù)。
      在一些配置中,網(wǎng)絡(luò)10可以包括多于一個(gè)無(wú)線網(wǎng)關(guān)22以提高網(wǎng)絡(luò)10 的效率和可靠性。具體來(lái)說(shuō),多個(gè)網(wǎng)關(guān)設(shè)備22可以提供用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14和 工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12以及外部世界之間的通信的額外帶寬。另一方面,網(wǎng)關(guān) 設(shè)備22可根據(jù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的網(wǎng)關(guān)通信需要向適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)請(qǐng)求帶寬。 可以駐留在無(wú)線網(wǎng)關(guān)22中的網(wǎng)絡(luò)管理器軟件模塊27可以在該系統(tǒng)在運(yùn)行的 同時(shí)進(jìn)一步重新評(píng)價(jià)需要的帶寬。例如,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以從駐留在無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)14外部的主機(jī)接收請(qǐng)求以檢索大量的數(shù)據(jù)。然后,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以請(qǐng)求 網(wǎng)絡(luò)管理器27分配另外的帶寬以適應(yīng)該事務(wù)。例如,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以發(fā)出 適當(dāng)?shù)姆?wù)請(qǐng)求。然后,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以在該事務(wù)完成時(shí)請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)管理器 27釋放該帶寬。
      繼續(xù)參照?qǐng)D1,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以包括一個(gè)或更多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30-36。通常, 像那些在化工、石油或其它加工廠中^f吏用的過(guò)程控制系統(tǒng)包括諸如閥、閥定 位器、開關(guān)、傳感器(例如溫度、壓力和流速傳感器)泵、風(fēng)機(jī)等等之類的 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。 一般而言,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行該過(guò)程內(nèi)的物理控制功能,例如,開閥 或關(guān)閥或獲得過(guò)程參數(shù)的測(cè)量值。在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)14中,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30-36 為無(wú)線通信包的生成者和使用者。
      設(shè)備30-36可以利用無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行通信,該無(wú)線通信協(xié)議提供了類 似的有線網(wǎng)絡(luò)的功能,具有類似或改進(jìn)的運(yùn)行性能。具體來(lái)說(shuō),該協(xié)議可以 使得該系統(tǒng)能執(zhí)行過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)(具有更嚴(yán)格的性能要求)、 校準(zhǔn)、設(shè)備狀態(tài)和診斷監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障檢修、試運(yùn)轉(zhuǎn)以及監(jiān)督過(guò)程控制。然而,執(zhí)行這些功能的應(yīng)用程序通常要求無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14支持的協(xié)議在必要時(shí) 提供快速更新,在需要時(shí)移動(dòng)大量的數(shù)據(jù),并且支持加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備,即使〗又僅暫時(shí)用于試運(yùn)轉(zhuǎn)和修護(hù)工作。
      如果想要的話,網(wǎng)絡(luò)14可包括非無(wú)線設(shè)備。例如,圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備38 可以是遺留(legacy )4-20mA設(shè)備,并且現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備40可以是傳統(tǒng)的有線HART 設(shè)備。為了在網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)進(jìn)行通信,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備38和40可以經(jīng)由無(wú)線HART 適配器(WHA ) 50或50A連接到無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14。另外,WHA 50可以 支持其它通信協(xié)議,例如,F(xiàn)oundation Fieldbus、 PROFIBUS、 DeviceNet 等等。在這些實(shí)施例中,WHA50支持在協(xié)議棧的較下層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。另 外,預(yù)計(jì)單個(gè)WHA 50也可以充當(dāng)多路復(fù)用器并且可以支持多個(gè)HART或 非HART設(shè)備。
      通常,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以負(fù)責(zé)使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14適應(yīng)不斷變化的狀況并且 負(fù)責(zé)調(diào)度通信資源。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加入和離開該網(wǎng)絡(luò)時(shí),網(wǎng)絡(luò)管理器27可以 更新它的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的內(nèi)部模型并且使用這種信息產(chǎn)生通信調(diào)度表和通信 路由。另夕卜,網(wǎng)絡(luò)管理器2 7可以考慮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的總體性能以及診斷信息, 以使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14適應(yīng)拓樸和通信需求的變化。 一旦網(wǎng)絡(luò)管理器27已經(jīng)產(chǎn)生 總體通信調(diào)度表,總體通信調(diào)度表的所有或各個(gè)部分可以通過(guò)一連串命令從 網(wǎng)絡(luò)管理器27傳輸?shù)竭@些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
      為了進(jìn)一步增加帶寬并提高可靠性,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以在功能上被分成 虛擬網(wǎng)關(guān)24和一個(gè)或更多網(wǎng)絡(luò)4妻入點(diǎn)25,網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)25可以是與無(wú)線網(wǎng) 關(guān)22進(jìn)行有線通信的分立物理設(shè)備。然而,雖然圖1示出了物理上分離的 無(wú)線網(wǎng)關(guān)22和接入點(diǎn)25之間的有線連接26,但是可以理解的是,元件22-26 也可以是被提供為一體的設(shè)備。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)25可以與無(wú)線網(wǎng)關(guān)22物理 分離,接入點(diǎn)25可以在戰(zhàn)略上放置在網(wǎng)絡(luò)14的幾個(gè)不同的位置。除了增加 帶寬,多個(gè)接入點(diǎn)25可以通過(guò)利用其它接入點(diǎn)25補(bǔ)償一個(gè)接入點(diǎn)25處的 可能差的信號(hào)質(zhì)量來(lái)增加網(wǎng)絡(luò)14的總體可靠性。在一個(gè)或更多接入點(diǎn)25出 現(xiàn)故障的情況下,擁有多個(gè)接入點(diǎn)25還提供了冗余。除了分配帶寬,要不然的話橋接網(wǎng)絡(luò)12和14,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22還可執(zhí)行 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14中的一個(gè)或更多管理功能。如圖l中示出的,網(wǎng)絡(luò)管理器軟件 模塊27和安全管理器軟件模塊28可以存儲(chǔ)在無(wú)線網(wǎng)關(guān)22中并在無(wú)線網(wǎng)關(guān) 22中執(zhí)行??商娲?,網(wǎng)絡(luò)管理器27和/或安全管理器28可以在工廠自動(dòng) 化網(wǎng)絡(luò)12中的主機(jī)16或18之一上運(yùn)行。例如,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以在主機(jī) 16上運(yùn)行而安全管理器28可以在主才幾18上運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)管理器27可以負(fù)責(zé) 配置網(wǎng)絡(luò)14、調(diào)度無(wú)線設(shè)備之間的通信、管理與這些無(wú)線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的路 由表、監(jiān)測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的總體健康、向工作站16和18報(bào)告無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的 健康,以及其它管理和監(jiān)督功能。雖然在網(wǎng)絡(luò)14中有單個(gè)有效網(wǎng)絡(luò)管理器 27運(yùn)行可能就足夠了 ,但冗余網(wǎng)絡(luò)管理器27可以類似地被提供以保護(hù)無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)免受意料之外的設(shè)備故障。同時(shí),安全管理器28可以負(fù)責(zé)保護(hù)無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)14不受到未被授權(quán)的設(shè)備的惡意或無(wú)意入侵。為了這個(gè)目的,安全管理 器28可以管理鑒權(quán)代碼,驗(yàn)證由嘗試加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的設(shè)備提供的授權(quán)信 息,更新諸如到期密鑰之類的暫時(shí)性安全數(shù)據(jù)以及執(zhí)行其它安全功能。
      繼續(xù)參照?qǐng)D1,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以包括一個(gè)或更多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30-36。通常, 像那些在化工、石油或其它加工廠中使用的過(guò)程控制系統(tǒng)包括諸如閥、閥定 位器、開關(guān)、傳感器(例如溫度、壓力和流速傳感器)、泵、風(fēng)機(jī)等等之類 的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備?,F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行該過(guò)程內(nèi)的物理控制功能,例如,開閥或關(guān)閥或 獲取過(guò)程參數(shù)的測(cè)量值。在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)14中,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30-36為無(wú)線通 信包的生成者和使用者。
      設(shè)備30-36可以利用無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行通信,該無(wú)線通信協(xié)議提供了類
      似的有線網(wǎng)絡(luò)的功能,具有類似或改進(jìn)的運(yùn)行性能。具體來(lái)說(shuō),該協(xié)議可以
      使得該系統(tǒng)能執(zhí)行過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)(具有更嚴(yán)格的性能要求)、
      校準(zhǔn)、設(shè)備狀態(tài)和診斷監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障檢修、試運(yùn)轉(zhuǎn)以及監(jiān)督過(guò)程控制。
      然而,執(zhí)行這些功能的應(yīng)用程序通常要求由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14支持的協(xié)議在必要
      時(shí)提供快速更新,在需要時(shí)移動(dòng)大量的數(shù)據(jù),并且支持加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的
      網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,即使僅僅暫時(shí)用于試運(yùn)轉(zhuǎn)和修護(hù)工作。在一個(gè)實(shí)施例中,支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30-36的無(wú)線協(xié)議是已 知有線HART協(xié)議的擴(kuò)展,這是一種被廣泛接受的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其維護(hù)有線環(huán) 境的筒單工作流程和實(shí)踐。在這種意義上,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30-36可以被認(rèn)為是無(wú) 線HART設(shè)備。通過(guò)簡(jiǎn)單增加新的設(shè)備描述文件,用于有線HART設(shè)備的 相同工具可以容易地適用于無(wú)線設(shè)備30-36。以這種方式,該無(wú)線協(xié)議可以 借助利用有線HART協(xié)議獲得的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的杠桿作用來(lái)使培訓(xùn)最少并簡(jiǎn) 化維護(hù)和支持。 一般而言,使協(xié)議適應(yīng)于無(wú)線應(yīng)用,以便在設(shè)備上運(yùn)行的大 多數(shù)應(yīng)用程序沒(méi)有"注意到"從有線網(wǎng)絡(luò)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變可以是方便的。 顯然,這樣的透明性大大減小了升級(jí)網(wǎng)絡(luò)的成本,并且更為一般地,減小了 與開發(fā)和支持可以和這樣的網(wǎng)絡(luò)一起使用的設(shè)備相關(guān)的成本。對(duì)眾所周知的 HART協(xié)議進(jìn)行無(wú)線擴(kuò)展的 一 些另外的好處包括對(duì)用有線設(shè)備難以獲得或 需要昂貴的代價(jià)才能獲得的測(cè)量結(jié)果的訪問(wèn)以及從可以安裝在膝上型電腦、 手持機(jī)、工作站等等上的系統(tǒng)軟件配置和操作儀器的能力。另一個(gè)好處是有 能力將診斷警告從無(wú)線設(shè)備返回通過(guò)通信基礎(chǔ)設(shè)施送到在集中放置的診斷 中心。例如,加工廠中的每個(gè)熱交換器可能與無(wú)線HART設(shè)備安裝在一起并 且當(dāng)交換器檢測(cè)到問(wèn)題時(shí),可以警告終端用戶和供應(yīng)商。又一好處是有能力 監(jiān)測(cè)呈現(xiàn)嚴(yán)重健康和安全問(wèn)題的狀況。例如,無(wú)線HART設(shè)備可能放置在路 上的洪水區(qū)并用于警告當(dāng)局或司機(jī)有關(guān)水位的情況。其它好處包括對(duì)寬范 圍的診斷警告的訪問(wèn),和在無(wú)線HART設(shè)備處存儲(chǔ)趨勢(shì)值以及計(jì)算值的能 力,以便當(dāng)建立了與該設(shè)備的通信時(shí),可以將這些值傳輸?shù)街鳈C(jī)。在這種方 式下,無(wú)線HART協(xié)議可以提供使主機(jī)應(yīng)用程序能夠無(wú)線訪問(wèn)現(xiàn)有的HART 使能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的平臺(tái),并且該無(wú)線HART協(xié)議可以支持電池供電的、^又限無(wú) 線的HART使能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的部署。該無(wú)線HART協(xié)議可以用于建立過(guò)程應(yīng) 用的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn),并且可以進(jìn)一步通過(guò)增強(qiáng)基本的HART技術(shù)以支持無(wú)線 過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)用,來(lái)擴(kuò)展HART通信的應(yīng)用以及該協(xié)議提供給過(guò)程控制行業(yè) 的好處。
      再次參見圖1,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30-36可以是無(wú)線HART現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)200880019600.5
      設(shè)備30-36采用整體單元的形式并且支持無(wú)線HART協(xié)議棧的所有層。例如, 在網(wǎng)絡(luò)14中,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30可以是無(wú)線HART流量計(jì),現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備32可以是 無(wú)線HART壓力傳感器,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備34可以是無(wú)線HART閥定位器,現(xiàn)場(chǎng)設(shè) 備36可以是無(wú)線HART壓力傳感器。重要的是,無(wú)線設(shè)備30-36可以支持 用戶已經(jīng)從有線HART協(xié)議見到的所有的HART特征。如本領(lǐng)域技術(shù)人員 將會(huì)懂得的是,該HART協(xié)議的核心實(shí)力之一在于它的嚴(yán)格的協(xié)同工作能力 要求。在一些實(shí)施例中,所有無(wú)線HART裝置包括核心的強(qiáng)制性能力以便允 許(例如,由不同廠商制造的)同等的設(shè)備類型被互換而不會(huì)危及系統(tǒng)運(yùn)行。 而且,無(wú)線HART協(xié)議向后兼容諸如設(shè)備描述語(yǔ)言(DDL)之類的HART 核心技術(shù)。在優(yōu)選實(shí)施例中,所有的無(wú)線HART設(shè)備應(yīng)該支持DDL,其確 保終端用戶直接具有開始使用無(wú)線H A R T協(xié)議的工具。
      如果想要的話,網(wǎng)絡(luò)14可以包括非無(wú)線設(shè)備。例如,圖1的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 38可以是遺留4-20mA設(shè)備,并且現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備40可以是傳統(tǒng)的有線HART設(shè) 備。為了在網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)進(jìn)行通信,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備38和40可經(jīng)由無(wú)線HART適配 器(WHA) 50連接到無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14。另外,WHA50可以支持其它通 信協(xié)議,例如,F(xiàn)OUNDATION Fieldbus、 PROFIBUS、 DeviceNet等等。在 這些實(shí)施例中,WHA50支持在協(xié)議棧的較下層上的協(xié)議轉(zhuǎn)換。另外,預(yù)計(jì) 單個(gè)WHA 50也可以充當(dāng)多路復(fù)用器并且可以支持多個(gè)HART或非HART 設(shè)備。
      工廠員工另外可使用手持式設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝、控制、監(jiān)測(cè)和維 護(hù)。 一般而言,手持式設(shè)備是便攜式裝置,該便攜式裝置可以直接連接到無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)14或通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備22連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14作為工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12上 的主機(jī)。如圖l示出的,連接無(wú)線HART的手持式設(shè)備55可以直接與無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)14進(jìn)行通信。當(dāng)與形成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14 一起運(yùn)行時(shí),手持式設(shè)備55可 以只是作為另一無(wú)線HART現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)14。當(dāng)與沒(méi)有連接到無(wú)線 HART網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一起運(yùn)行時(shí),手持式設(shè)備55可以通過(guò)與該目標(biāo) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成它自己的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),作為無(wú)線網(wǎng)關(guān)22和網(wǎng)絡(luò)管理器27的結(jié)合來(lái)運(yùn)行。
      連接工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的手持式設(shè)備(未示出)可以用于通過(guò)諸如Wi-Fi 之類的已知組網(wǎng)技術(shù)連接到工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12。該設(shè)備釆用與外部工廠自 動(dòng)化服務(wù)器(未示出)或者工作站16和18與設(shè)備30-40的通信相同的方式, 通過(guò)無(wú)線網(wǎng)關(guān)22與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30-40進(jìn)行通信。
      另外,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以包括路由器設(shè)備60,該路由器設(shè)備60是從一 個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向另 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)包的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。正在充當(dāng)路由器設(shè)備的網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備使用內(nèi)部路由表來(lái)指揮路由,即來(lái)決定特定的包應(yīng)該被發(fā)送給哪個(gè)網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備。在那些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14上的所有設(shè)備都支持路由的實(shí)施例中,可以不 需要諸如路由器60之類的單機(jī)路由器。然而,(例如為了擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò),或?yàn)?了節(jié)省該網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電力)添加一個(gè)或更多專用路由器60到網(wǎng)絡(luò) 14可以是有益的。
      直接連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的所有設(shè)備可以被稱為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。具體來(lái)說(shuō), 無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30-36、適配器50、路由器60、無(wú)線網(wǎng)關(guān)22、接入點(diǎn)25以及 無(wú)線手持式設(shè)備55是為了路由和調(diào)度目的的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的 每一個(gè)形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的節(jié)點(diǎn)。為了提供非常健壯的和容易擴(kuò)展的無(wú)線網(wǎng)
      地址之類的實(shí)質(zhì)上唯一的地址來(lái)進(jìn)行全局標(biāo)識(shí)。網(wǎng)絡(luò)管理器27可以包含網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備的完整列表,并且可以指派給每個(gè)設(shè)備短的、網(wǎng)絡(luò)唯一的16位(例 如)別名。另外,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以存儲(chǔ)與更新("掃描")速率、連接會(huì)話 以及設(shè)備資源相關(guān)的信息。簡(jiǎn)而言之,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14內(nèi) 的路由和調(diào)度相關(guān)的最新信息。每當(dāng)新的設(shè)備加入該網(wǎng)絡(luò)時(shí)或每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理 器27檢測(cè)到或發(fā)起無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的拓樸或調(diào)度的改變時(shí),網(wǎng)絡(luò)管理器27可 以將該信息傳達(dá)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
      進(jìn)一步,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以存儲(chǔ)并維護(hù)該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在偵聽操作期間已經(jīng) 識(shí)別的鄰居設(shè)備的列表。 一般而言,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的鄰居是潛在能夠根據(jù)由相應(yīng) 的網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)制實(shí)行的標(biāo)準(zhǔn)建立與該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接的任何類型的另 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在為無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14的情況下,該連接是直接無(wú)線連接。然而,
      將會(huì)理解的是,鄰居設(shè)備還可以是以有線方式連接到特定設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 如稍后將要討論的,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可通過(guò)廣告或在指定的時(shí)段發(fā)出的特殊消息來(lái)
      促進(jìn)其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)現(xiàn)它們??刹僮鞯剡B接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有
      一個(gè)或更多鄰居,這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以根據(jù)廣告信號(hào)的強(qiáng)度或根據(jù)一些其它準(zhǔn) 則選擇這些鄰居。
      在如圖l示出的實(shí)例中,由直接無(wú)線連接65連接的一對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的 每個(gè)設(shè)備將另一個(gè)識(shí)別為鄰居。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以形成大量的設(shè) 備間連接65。建立兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的直接無(wú)線連接65的可能性和愿望由 諸如這些節(jié)點(diǎn)之間的物理距離、這些節(jié)點(diǎn)(設(shè)備)之間的障礙、這兩個(gè)節(jié)點(diǎn) 中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處的信號(hào)強(qiáng)度等等若干因素來(lái)確定。通常每個(gè)無(wú)線連接65 由與發(fā)送頻率、接入無(wú)線電資源的方法等有關(guān)的一個(gè)大的參數(shù)組特征化。本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的是,通常,無(wú)線通信協(xié)議可以在指定頻率上運(yùn) 行,例如由美國(guó)的聯(lián)邦電信委員會(huì)(FCC)指派的那些頻率,或運(yùn)行于無(wú)許 可證的無(wú)線電頻段(例如,2.4GHz)。盡管這里討論的系統(tǒng)和方法可以應(yīng)用 于在任何指定頻率或頻率范圍上運(yùn)行的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),但是下面討論的示例性實(shí) 施例涉及與運(yùn)行于無(wú)線電頻譜上的無(wú)許可證的或者共享部分的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14。 根據(jù)這個(gè)實(shí)施例,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以被容易地驅(qū)使或調(diào)整為根據(jù)需要在特定 的無(wú)許可證的頻率范圍中運(yùn)行。
      繼續(xù)參照?qǐng)D1,兩個(gè)或更多直接無(wú)線連接65可以形成在不能形成直接 無(wú)線連接65的節(jié)點(diǎn)之間的通信路徑。例如,無(wú)線HART手持式設(shè)備55和無(wú) 線HART設(shè)備36之間的直接無(wú)線連接65A,連同無(wú)線HART設(shè)備36和路 由器60之間的直接無(wú)線連接65B,可以形成i殳備55和60之間的通信路徑。 如以下更加詳細(xì)討論的,這些通信路徑中的至少 一些可以是有向通信路徑 (即允許或定義一對(duì)設(shè)備之間沿僅僅一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù))。同時(shí),無(wú)線HART 設(shè)備36可以直接連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備55、 60、 32中的每一個(gè),并且連4妄到網(wǎng)絡(luò) 接入點(diǎn)25A和25B。 一般而言,在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14中運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以發(fā)起數(shù)據(jù)包、中繼由其它設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包或執(zhí)行這兩種類型的操作。如這里所 使用的,術(shù)語(yǔ)"終端設(shè)備"指不中繼由其它設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,而 術(shù)語(yǔ)"路由設(shè)備"指中繼在其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳播的數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng) 然,路由設(shè)備還可以發(fā)起它自己的數(shù)據(jù),或者在某些情況下為終端設(shè)備。因
      此, 一個(gè)或若干終端設(shè)備和路由設(shè)備,連同若干直接連接65,可以形成網(wǎng)
      狀網(wǎng)絡(luò)的一部分。
      因?yàn)榧庸S可以具有成百或者甚至上千個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,所以在該工廠中運(yùn)
      行的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以包括大量的節(jié)點(diǎn),并且在許多工作情況下包括更大量 的節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的直接連接65。結(jié)果,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可能具有復(fù)雜的網(wǎng)狀拓樸, 并且不共享直接連接65的一些設(shè)備對(duì)可能必須通過(guò)執(zhí)行這些設(shè)備之間的通 信的許多中間跳來(lái)進(jìn)行通信。因此,在數(shù)據(jù)包離開源設(shè)備之后到達(dá)目的設(shè)備 之前,可能有時(shí)需要沿許多直接連接65進(jìn)行傳播,并且每個(gè)直接連接65可 能對(duì)該數(shù)據(jù)包的總傳遞時(shí)間添加一延遲。而且,這些中間設(shè)備中的某些中間 設(shè)備可以位于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的許多通信路徑的交叉點(diǎn)處。同樣,可能除了發(fā)起它 自己包之外,這些設(shè)備還可能要負(fù)責(zé)中繼由許多不同設(shè)備發(fā)起的大量的包。 因此,相對(duì)忙的中間設(shè)備可以不馬上轉(zhuǎn)發(fā)瞬變的數(shù)據(jù)包,而是在相應(yīng)的通信 路徑上向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送該包之前,可以將該包排入隊(duì)列等待相對(duì)長(zhǎng)的時(shí) 間。當(dāng)數(shù)據(jù)包最終到達(dá)該目的設(shè)備時(shí),該目的設(shè)備可以用確認(rèn)包進(jìn)行回復(fù), 該確認(rèn)包也可能遇到類似的延遲。在該包傳播到目的設(shè)備以及相應(yīng)的確認(rèn)包 從該目的設(shè)備傳播回到該發(fā)起設(shè)備期間,該發(fā)起節(jié)點(diǎn)可能不知道該數(shù)據(jù)是否 已經(jīng)成功到達(dá)該目的設(shè)備。而且,設(shè)備可能由于調(diào)度維護(hù)和升級(jí)或由于意外 故障而離開無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14,從而改變了該網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的拓樸并石皮壞了這些通信 路徑中的某些路徑。類似地,這些設(shè)備可以加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14,從而添加了 另外的直接連接65。如果不以高效且及時(shí)的方式進(jìn)行處理的話,無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 14的拓樸的這些或其它改變可能會(huì)大大影響節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送。
      然而,重要的是,傳遞數(shù)據(jù)包的效率可以在很大程度上決定工廠運(yùn)行的 可靠性、安全性和總體質(zhì)量。例如,包括指示反應(yīng)器的過(guò)高溫度的測(cè)量值的數(shù)據(jù)包應(yīng)該快速并可靠地到達(dá)另一節(jié)點(diǎn),例如手持式設(shè)備55或甚至是工作 站16,以便操作員或控制器可以馬上采取適當(dāng)?shù)拇胧┎⑶胰绻匾脑捴?力于解決危險(xiǎn)情況。為了高效利用可用的直接無(wú)線連接65并完全適應(yīng)頻繁 改變的網(wǎng)絡(luò)拓樸,網(wǎng)絡(luò)連接器27可以維護(hù)完整的網(wǎng)絡(luò)地圖(map) 68,定 義連接至少某些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)30-50的路由方案,并且將該路由方案的相關(guān)部 分傳達(dá)給參與該路由方案的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
      具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)管理器27可以定義包括一個(gè)或更多單向通信路徑的一 組有向圖(directed graph ),將圖標(biāo)識(shí)符指派給每個(gè)定義的有向圖,并且可 以將每個(gè)圖定義的相關(guān)部分傳達(dá)給每個(gè)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,每個(gè)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備而后可以更新特定i殳備的、在本地存儲(chǔ)的連"l妄表69。如以下更詳細(xì)的i兌 明,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30-50接著可以基于包括在數(shù)據(jù)包的包頭、包尾等的圖標(biāo)識(shí)符 來(lái)路由這些數(shù)據(jù)包。如果想要的話,每個(gè)連接表69可以僅僅存儲(chǔ)與相應(yīng)的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備直接相關(guān)的路由信息,這樣該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不知道包括該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的有 向圖的完整定義。換句話說(shuō),該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能無(wú)法"看到"其直接鄰居之外的 網(wǎng)絡(luò),并且在這種意義上,該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能不知道無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的完整拓樸。 例如,在圖1中示出的路由器設(shè)備60可以存儲(chǔ)連接表69A,其可以僅僅指 定與相鄰網(wǎng)絡(luò)設(shè)備32、 36、 50和34相關(guān)的路由信息。同時(shí),WHA 50A可 以存儲(chǔ)連接表69B,其相應(yīng)地可以指定與WHA 50A的鄰居相關(guān)的路由信息。
      在某些情況下,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)之間定義雙重通信路 徑,以確保在主通信路徑的直接連接65之一變得不可用的情況下,數(shù)據(jù)包 仍然可以沿副通信路徑到達(dá)目的設(shè)備。然而,直接連接65中的一些可以在 特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)的主路徑和副路徑之間被共享。而且,網(wǎng)絡(luò)管理器27在 某些情況下可以將要使用的整個(gè)通信路徑傳達(dá)給某一 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 接著可以發(fā)起數(shù)據(jù)包并且將完整的路徑信息包括在該數(shù)據(jù)包的包頭和包尾 中。優(yōu)選地,針對(duì)無(wú)嚴(yán)格的等待時(shí)間要求的數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用這種路由方 法。如下詳細(xì)討論的,該方法(這里稱為"源路由")可以不提供相同程度的 可靠性和靈活性,并且, 一般而言,可以具有傳遞延遲較長(zhǎng)的特征。另一核心要求是以最小的擾亂性與使用同一頻帶的其它裝備共存。共存一般 定義為一個(gè)系統(tǒng)在共享環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)的能力,在該共享環(huán)境中,其它系統(tǒng) 能夠類似地執(zhí)行它們的任務(wù),同時(shí)遵照同一準(zhǔn)則組或者不同(并且可能未知 的)的準(zhǔn)則組。在無(wú)線環(huán)境中共存的一個(gè)要求是在該環(huán)境中出現(xiàn)干擾時(shí)該協(xié) 議維持通信的能力。另一要求是該協(xié)議應(yīng)該對(duì)其它通信系統(tǒng)造成盡可能小的 千擾和擾亂。
      換句話說(shuō),無(wú)線系統(tǒng)與周圍的無(wú)線環(huán)境共存的問(wèn)題大體具有兩個(gè)方面。 共存的第一方面是該系統(tǒng)用以影響其它系統(tǒng)的方式。例如,特定系統(tǒng)的操作 員或開發(fā)者可以詢問(wèn)一個(gè)發(fā)射器發(fā)送的信號(hào)對(duì)接近該特定系統(tǒng)運(yùn)行的其它 無(wú)線電系統(tǒng)具有什么影響。更為具體地,該操作員可以詢問(wèn),每當(dāng)該發(fā)射機(jī) 開啟時(shí)該發(fā)射機(jī)是否擾亂某些其它無(wú)線設(shè)備的通信,或者該發(fā)射機(jī)是否在廣
      播上花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間從而有效地"獨(dú)占"(hogging)該帶寬。理想地,每個(gè) 發(fā)射機(jī)應(yīng)該是不被其它發(fā)射機(jī)注意到的"安靜鄰居"。盡管該理想特性(如果 有的話)很少能夠達(dá)到,但創(chuàng)造了其它無(wú)線通信系統(tǒng)可以在其中運(yùn)行得相當(dāng) 好的共存環(huán)境的無(wú)線系統(tǒng)可以被稱為"好鄰居"。無(wú)線系統(tǒng)的共存的第二方面 是該系統(tǒng)在有其它系統(tǒng)或無(wú)線信號(hào)源的情況下運(yùn)行得相當(dāng)好的能力。具體來(lái) 說(shuō),無(wú)線系統(tǒng)的健壯性可以取決于該無(wú)線系統(tǒng)防止在這些接收機(jī)處的干擾的 能力有多好,取決于這些接收機(jī)是否由于接近的RF能量源而容易超載,取 決于這些接收機(jī)對(duì)偶爾的位丟失的容忍度有多好,以及類似的因素。在某些 行業(yè)中,包括過(guò)程控制行業(yè),有許多重要的經(jīng)常不允許數(shù)據(jù)丟失的潛在應(yīng)用。 能夠在嘈雜的或動(dòng)態(tài)的無(wú)線電環(huán)境中提供可靠通信的無(wú)線系統(tǒng)可以被稱為 "寬容的鄰居"。
      有效的共存(即,作為好鄰居和寬容的鄰居)部分地依賴于有效使用三 方面的自由時(shí)間、頻率和距離。當(dāng)通信在l)在干擾源(或者其它通信系 統(tǒng))安靜的時(shí)候發(fā)生;2)以與干擾信號(hào)不同的頻率發(fā)生;或3)在足以遠(yuǎn) 離該干擾源的位置發(fā)生時(shí),該通信可能是成功的。盡管這些因素中的單個(gè)因素可能用于在無(wú)線電頻譜的共享部分提供通信方案,但是這些因素中的兩個(gè) 或所有三個(gè)的結(jié)合可以提供高度的可靠性、安全性和速度。
      仍然參見圖1,網(wǎng)絡(luò)管理器27或在網(wǎng)絡(luò)14或12上運(yùn)行的另一應(yīng)用或 服務(wù)可以鑒于以上討論的這些因素定義無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)14的主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表 67。主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67可以為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備25和30-55指定將諸如時(shí)間段和無(wú)線 電頻率之類的資源的分配。具體來(lái)說(shuō),主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67可以指定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 25和30-55中的每一個(gè)何時(shí)發(fā)送過(guò)程數(shù)據(jù)、代表其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由數(shù)據(jù)、偵 聽從網(wǎng)絡(luò)管理器27傳播來(lái)的管理數(shù)據(jù)以及為了希望加入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的設(shè)備 而發(fā)送廣告數(shù)據(jù)。為了以有效方式分配無(wú)線電資源,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以鑒 于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的拓樸定義并更新主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67。更為具體地,網(wǎng)絡(luò)管理 器27可以根據(jù)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處標(biāo)識(shí)的直接無(wú)線連接65來(lái)分配可用資源給無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)14的節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)(即,無(wú)線設(shè)備30-36、 50以及60)。在這種意 義上,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以鑒于在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的發(fā)送要求和路由可能性來(lái)定 義和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67。
      主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67可以將可用的無(wú)線電資源分成獨(dú)立的通信信道,并且 進(jìn)一步以例如時(shí)分多址(TDMA)通信時(shí)隙為單位在每個(gè)信道上測(cè)量發(fā)送和 接收時(shí)機(jī)。具體來(lái)說(shuō),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14可以在某一頻帶內(nèi)運(yùn)行,該頻帶在大多 數(shù)情況下可以安全地與若干截然不同的載波頻率相關(guān)聯(lián),以便以一個(gè)頻率進(jìn) 行的通信可以與以該頻帶內(nèi)的另一頻率進(jìn)行的通信同時(shí)發(fā)生。本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員將會(huì)理解的是,在典型應(yīng)用中的載波頻率(例如公共無(wú)線電)被充分 地分隔開以防止相鄰載波頻率之間的干M^。例如,在2.4GHz頻帶中,IEEE 指派頻率2.455給信道號(hào)21,指派頻率2.460給信道號(hào)22,從而允許2.4GHz 頻帶的兩個(gè)相鄰段之間隔開5KHz。主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67可以因此將每個(gè)通信信 道與截然不同的載波頻率相關(guān)聯(lián),該載波頻率可以是該頻帶的特定段的中心頻率。
      同時(shí),如使用TDMA技術(shù)的行業(yè)中通常所用的,術(shù)語(yǔ)"時(shí)隙,,指特定的 持續(xù)時(shí)間段,較大的時(shí)段被分成該特定的持續(xù)時(shí)間段以提供受控的共享方法。例如, 一秒可以分成IO等分的100毫秒時(shí)隙。雖然主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67優(yōu)選地以單個(gè)固定持續(xù)時(shí)間的時(shí)隙分配資源,但是只要無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的每個(gè)相
      關(guān)節(jié)點(diǎn)都被適當(dāng)?shù)赝ㄖ诉@種改變,那么改變這些時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間也是可能
      的。繼續(xù)10個(gè)100毫秒時(shí)隙的實(shí)例定義,、兩個(gè)設(shè)備可以每秒交換一次數(shù)據(jù),在每秒的第一個(gè)100ms時(shí)段(即第一時(shí)隙)期間一個(gè)設(shè)備進(jìn)行發(fā)送,在每秒的第四個(gè)100ms (即第四時(shí)隙)期間,另一設(shè)備進(jìn)行發(fā)送,而剩下的時(shí)隙未被占用。因此,在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14上的節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)發(fā)送頻率以及相應(yīng)的設(shè)備可以在其間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的時(shí)隙來(lái)標(biāo)識(shí)被調(diào)度的發(fā)送時(shí)機(jī)和接收時(shí)機(jī)。
      作為定義有效的和可靠的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表6 7的 一 部分,網(wǎng)絡(luò)管理器2 7可以在將時(shí)隙在邏輯上組織成循環(huán)重復(fù)的組或超幀。如這里所使用的,超幀可以被更為精確地理解為一連串相等的超幀循環(huán),每個(gè)超幀循環(huán)對(duì)應(yīng)于形成連續(xù)時(shí)間段的若干相鄰接的時(shí)隙的邏輯分組。在給定超幀內(nèi)的時(shí)隙的數(shù)目定義了超幀的長(zhǎng)度并且確定了每個(gè)時(shí)隙多久重復(fù)一次。換句話說(shuō),超幀的長(zhǎng)度與單個(gè)時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間相乘,指定了一個(gè)超幀循環(huán)的持續(xù)時(shí)間。另外,為了方便起見,可以對(duì)每個(gè)幀循環(huán)內(nèi)的時(shí)隙進(jìn)行連續(xù)編號(hào)。舉一個(gè)具體的實(shí)例,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以將時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間固定在10毫秒,并且可以定義長(zhǎng)度為100的超幀,以產(chǎn)生l秒幀循環(huán)(即,IO毫秒乘以IOO)。在基于O的編號(hào)方案中,該實(shí)例超幀可以包括編號(hào)為0, 1,…99的時(shí)隙。
      如以下更詳細(xì)的討論,網(wǎng)絡(luò)管理器27減少了等待時(shí)間并且另外通過(guò)將多個(gè)不同大小的并發(fā)超幀包括在網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67中來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)發(fā)送。而且,網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67的一些或所有超幀可以跨越多個(gè)信道或載波頻率。因此,主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67可以指定各個(gè)超幀的各個(gè)時(shí)隙和可用信道之一之間的關(guān)聯(lián)。
      因此,主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67可以對(duì)應(yīng)于獨(dú)立的設(shè)備調(diào)度表的集合。例如,諸如閥定位器34之類的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以具有獨(dú)立的設(shè)備調(diào)度表67A。設(shè)備調(diào)度表67A可以僅僅包括與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備34相關(guān)的信息。類似地,路由器60可以具有獨(dú)立的設(shè)備調(diào)度表67B。相應(yīng)地,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備34可以根據(jù)設(shè)備調(diào)度表67A發(fā)送和接收數(shù)據(jù)而不知道諸如該設(shè)備60的調(diào)度表69B之類的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)度表。為了這個(gè)目的,網(wǎng)絡(luò)管理器27可管理總的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表 67和各個(gè)獨(dú)立的設(shè)備調(diào)度表67 (例如,67A和67B ),并且當(dāng)需要時(shí)將獨(dú) 立的設(shè)備調(diào)度表67傳達(dá)給相應(yīng)的設(shè)備。當(dāng)然,設(shè)備調(diào)度表67A和67B是總 體或主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67的子集,或者是從總體或主網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67獲得的。在 其它實(shí)施例中,獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備25和35-50可以至少部分定義或協(xié)商設(shè)備 調(diào)度表67并將向網(wǎng)絡(luò)管理器27報(bào)告這些調(diào)度表。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例,網(wǎng)絡(luò)管 理器27可以根據(jù)接收到的設(shè)備調(diào)度表67組合網(wǎng)絡(luò)調(diào)度表67,同時(shí)檢查資 源竟?fàn)幉⒔鉀Q潛在的沖突。
      以上概括描述的支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的通信協(xié)議在這里被稱為無(wú)線HART 協(xié)議70,并且參照?qǐng)D2更詳細(xì)地討論該協(xié)議的操作。如將會(huì)被理解的,直 接無(wú)線連接65中的每一個(gè)可以根據(jù)無(wú)線HART協(xié)議70的物理和邏輯要求來(lái) 傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí),無(wú)線HART協(xié)議70可以高效地支持在時(shí)隙內(nèi)并且在與特 定設(shè)備調(diào)度表69所定義的超幀相關(guān)聯(lián)的載波頻率上進(jìn)行通信。
      圖2示意性地示出了無(wú)線HART協(xié)議70的一個(gè)示例性實(shí)施例的各層, 與眾所周知的通信協(xié)議的ISO/OSI7層模型的各層近似對(duì)齊。作為比較,圖 2另外示出現(xiàn)有的"有線,,HART協(xié)議72的各層。將會(huì)理解的是,無(wú)線HART 協(xié)議70不一定要具有有線對(duì)等體。然而,如下面將要詳細(xì)討論的,無(wú)線HART 協(xié)議70可以通過(guò)與現(xiàn)有協(xié)議共享該協(xié)議棧的一個(gè)或更多上層來(lái)大大方便其 實(shí)現(xiàn)。如以上所指示的,如以上所指示的,與為類似網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)的有線協(xié) 議72相比,無(wú)線HART協(xié)議70可以提供相同或更高程度的可靠性和安全性。 同時(shí),通過(guò)消除安裝有線的需要,無(wú)線HART協(xié)議70可以提供若干重要的 優(yōu)點(diǎn),例如降低與安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)的成本。還將會(huì)理解的是,雖然圖2將 無(wú)線HART協(xié)議70表現(xiàn)為HART協(xié)議72的無(wú)線對(duì)等體,但這種特定的對(duì) 應(yīng)在這里僅僅是作為實(shí)例被提供。在其它可能的實(shí)施例中,無(wú)線HART協(xié)議 70的一或更多層可以對(duì)應(yīng)于其它協(xié)議,或如以上所提及的,無(wú)線HART協(xié) 議70可以不與任何現(xiàn)有協(xié)議共享甚至最上面的應(yīng)用層。
      如圖2中示出的,HART技術(shù)的無(wú)線擴(kuò)展可以將至少一個(gè)新物理層(例如,IEEE802.15.4無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn))和兩個(gè)凄t據(jù)《連^各層(例如,有線和無(wú)線網(wǎng)格) 添加給已知的有線HART實(shí)施。 一般而言,無(wú)線HART協(xié)議70可以是安全 的、在2.4GHzISM無(wú)線電頻帶中運(yùn)行的無(wú)線網(wǎng)格組網(wǎng)技術(shù)(塊74)。在一 個(gè)實(shí)施例中,無(wú)線HART協(xié)議70可以在一個(gè)事務(wù)接一個(gè)事務(wù)的基礎(chǔ)上利用 可兼容IEEE 802.15.4b的直接序列擴(kuò)頻通信(DSSS )無(wú)線電和信道跳頻。 可以利用TDMA對(duì)該無(wú)線HART通信進(jìn)行調(diào)停以調(diào)度《連路活動(dòng)(塊76 )。 同樣,優(yōu)選地,所有通信在指定的時(shí)隙內(nèi)執(zhí)行。 一個(gè)或更多源設(shè)備和一個(gè)或 更多目的設(shè)備可以被調(diào)度以在給定時(shí)隙中進(jìn)行通信,并且每個(gè)時(shí)隙可以專門 用于來(lái)自單個(gè)源設(shè)備的通信,或者這些源設(shè)備可以被調(diào)度為利用像
      CSMA/CA那樣的共享通信接入模式進(jìn)行通信。源設(shè)備可以發(fā)送消息到一個(gè) 或更多特定的目標(biāo)設(shè)備或者可以將消息廣播到被指派時(shí)隙的所有目標(biāo)設(shè)備。 因?yàn)檫@里描述的無(wú)線HART協(xié)議70允許部署網(wǎng)狀拓樸,所以也可以指 定重要的網(wǎng)絡(luò)層78。具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)層78可以使得單獨(dú)的設(shè)備之間能夠建 立直接無(wú)線連接65,并且使得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的特定節(jié)點(diǎn)(例如設(shè)備34)和網(wǎng) 關(guān)22之間能夠通過(guò)一個(gè)或更多中間跳來(lái)路由數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備對(duì)30-50可以建立包括一個(gè)或若干跳的通信^^徑,而在其它實(shí)施例中, 所有數(shù)據(jù)可以要么向上游傳播到無(wú)線網(wǎng)關(guān)22,要么從無(wú)線網(wǎng)關(guān)22向下游傳 播到特定的節(jié)點(diǎn)。
      為了增強(qiáng)可靠性,無(wú)線HART協(xié)議70可以將TDMA與 一種將多個(gè)無(wú)線 電頻率與單個(gè)通信源相關(guān)聯(lián)的方法(例如,信道跳頻)相結(jié)合。信道跳頻提
      供了最小化干擾并減少多徑衰落影響的頻率分集。具體來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)鏈路76 可以生成單個(gè)超幀和多個(gè)載波頻率之間的關(guān)聯(lián),數(shù)據(jù)鏈路層76以受控的和 預(yù)定義的方式在所述多個(gè)載波頻率之間循環(huán)。例如,無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14的 特定場(chǎng)合的可用頻帶可以具有載波頻率Fh F2, ... Fn。超幀S的相關(guān)幀R可 以被調(diào)度為,在循環(huán)Cn中以頻率Ft出現(xiàn),在接下來(lái)循環(huán)Cn+1中以頻率F5 出現(xiàn),在循環(huán)C。+2中以頻率F2出現(xiàn),等等。網(wǎng)絡(luò)管理器27可以利用該信息 配置相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,以便在超幀S中進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以根據(jù)超幀S的當(dāng)前循環(huán)調(diào)整發(fā)送頻率或接收頻率。
      無(wú)線HART協(xié)議70的數(shù)據(jù)鏈路層76可以提供另外的將信道列入黑名 單的特征,其限制這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用該無(wú)線電頻帶中的某些信道。網(wǎng)絡(luò)管理 器27可以響應(yīng)于檢測(cè)到信道上的過(guò)多干擾或其它問(wèn)題,將無(wú)線電信道列入 黑名單。進(jìn)一步,操作員或網(wǎng)管可以將信道列入黑名單以便保護(hù)使用無(wú)線電 頻帶的固定部分的無(wú)線服務(wù),否則的話該無(wú)線服務(wù)要與無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14 共享該固定部分。在一些實(shí)施例中,無(wú)線HART協(xié)議70以超幀為基礎(chǔ)控制 列黑名單,以便每個(gè)超幀具有獨(dú)立的被禁止信道的黑名單。
      在一個(gè)實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)管理器27負(fù)責(zé)分配、指派并調(diào)整與數(shù)據(jù)鏈路層 76相關(guān)聯(lián)的時(shí)隙資源。如果網(wǎng)絡(luò)管理器27的單個(gè)例子支持多個(gè)無(wú)線HART 網(wǎng)絡(luò)14,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以為無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14的每個(gè)例子生成總體調(diào) 度表。該調(diào)度表可以被組織成包含相對(duì)于該超幀的起點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)的時(shí)隙的超 幀。另外,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以維持全局性絕對(duì)時(shí)隙計(jì)數(shù),該絕對(duì)時(shí)隙計(jì)數(shù) 可以反映自從無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14啟動(dòng)以來(lái)被調(diào)度的時(shí)隙的總數(shù)。該絕對(duì)時(shí) 隙計(jì)數(shù)可以用于同步目的。
      無(wú)線HART協(xié)議70可以進(jìn)一步定義鏈i洛或鏈路對(duì)象以便在邏輯上統(tǒng)一 調(diào)度和路由。具體來(lái)說(shuō),鏈路可以與具體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、具體的超幀、相對(duì)隙 數(shù)、 一個(gè)或更多鏈路選項(xiàng)(發(fā)送、接收、共享)以及鏈路類型(正常、廣告、 發(fā)現(xiàn))相關(guān)聯(lián)。如圖2中示出的,數(shù)據(jù)鏈路層76可以是頻率捷變的。更為 具體地,信道偏移量可以用于計(jì)算用于執(zhí)行通信的具體的無(wú)線電頻率。網(wǎng)絡(luò) 管理器27可以鑒于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處的通信要求定義一組鏈路。然后,每個(gè) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以4皮配置以所定義的該組鏈i 各。所定義的該組鏈路可以確定該網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備何時(shí)需要醒來(lái),以及該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否應(yīng)該在醒來(lái)后即進(jìn)行發(fā)送、接收 或同時(shí)發(fā)送/接收。
      繼續(xù)參照?qǐng)D2,無(wú)線HART協(xié)議70的傳輸層80允許有效的盡力而為的 通信和可靠的、端到端確認(rèn)式通信。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的,盡力 而為的通信允許設(shè)備發(fā)送包而不進(jìn)行端到端的確認(rèn),并且不保證目的設(shè)備處的數(shù)據(jù)順序。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)是這種通信策略的一個(gè)眾所周知的實(shí) 例。在過(guò)程控制行業(yè)中,該方法可以對(duì)公布過(guò)程數(shù)據(jù)是有用的。具體來(lái)說(shuō), 因?yàn)樵O(shè)備周期性地傳播過(guò)程數(shù)據(jù),所以端到端確認(rèn)和重試已經(jīng)限制了效用, 特別是考慮到新數(shù)據(jù)是在定期的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。相反,可靠的通信允許設(shè)備
      發(fā)送確認(rèn)包。除了保證數(shù)據(jù)傳遞,傳輸層80還可以安排網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間發(fā)送的
      包。對(duì)于請(qǐng)求/響應(yīng)業(yè)務(wù),或者當(dāng)發(fā)送事件通知時(shí),這種方法可以是優(yōu)選的。
      當(dāng)使用傳輸層80的可靠模式時(shí),通信可以變得同步。
      可靠的事務(wù)可以被建模為發(fā)出請(qǐng)求包的主設(shè)備和用響應(yīng)包進(jìn)行回復(fù)的 一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備。例如,主設(shè)備可以產(chǎn)生某一請(qǐng)求并且可以將該請(qǐng)求廣播 到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在某些實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)管理器27可以使用可靠的廣播來(lái)告訴 無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備激活新的超幀??商娲?,諸如傳感 器30之類的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可以產(chǎn)生包并且將該請(qǐng)求傳播到另一現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,例如 傳播到便攜式HART通信裝置55。作為另一實(shí)例,由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備34產(chǎn)生的警 報(bào)或事件可以作為指向無(wú)線網(wǎng)關(guān)22的請(qǐng)求浮皮發(fā)送。響應(yīng)于成功接收到該請(qǐng) 求,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可以產(chǎn)生響應(yīng)包并且將該響應(yīng)包發(fā)送到設(shè)備34,以對(duì)接收 到該警報(bào)或事件通知進(jìn)行確認(rèn)。
      再參見圖2,會(huì)話層82可以提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的基于會(huì)話的通信。可 以用會(huì)話在該網(wǎng)絡(luò)層上管理端到端通信。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以具有為給定對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備定義的多于一個(gè)會(huì)話。如果想要的話,幾乎所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以具有至 少兩個(gè)與網(wǎng)絡(luò)管理器27建立的會(huì)話 一個(gè)用于成對(duì)通信, 一個(gè)用于從網(wǎng)絡(luò) 管理器27進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)廣播通信。另外,所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以具有網(wǎng)關(guān)會(huì)話 密鑰。這些會(huì)話可以通過(guò)指派給它們的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址來(lái)區(qū)分。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 可以跟蹤該設(shè)備參與的每個(gè)會(huì)話的安全信息(加密密鑰、當(dāng)前計(jì)數(shù)器)以及 傳輸信息(可靠傳輸順序號(hào)、重試計(jì)數(shù)器等)。
      最后,無(wú)線HART協(xié)議70和有線HART協(xié)議72可以支持公共HART 應(yīng)用層84。無(wú)線HART協(xié)議70的應(yīng)用層可以另外包括子層86,其支持大數(shù) 據(jù)組的自動(dòng)分段傳輸。通過(guò)共享應(yīng)用層84,協(xié)議70和72允許對(duì)HART命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行公共封裝并且消除了在協(xié)議棧的最上層中進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的需要。
      圖3和4示出了建立或擴(kuò)展過(guò)程控制網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線HART方法的某些優(yōu) 勢(shì)。具體來(lái)說(shuō),圖3將用配置100示意性地表示的報(bào)告過(guò)程變量的遺留方法 與用配置102表示的有線HART方法進(jìn)行對(duì)比。圖4進(jìn)一步示出使用HART 的無(wú)線擴(kuò)展的方法的某些附加優(yōu)勢(shì)。
      參見圖3,硬線4-20毫安儀器102 (可以是科里奧利流量計(jì))僅能經(jīng)由 通常經(jīng)過(guò)編組機(jī)柜108的有線連接106向分布式控制系統(tǒng)(DCS)報(bào)告單個(gè) 過(guò)程變量。例如,儀器102可向DCS 104才艮告流速測(cè)量值。通過(guò)HART標(biāo) 準(zhǔn)的引入,通過(guò)單對(duì)電線報(bào)告多個(gè)變量變得可能,并且此外,HART多路復(fù) 用器110的引入為4-20毫安設(shè)備提供支持。具體來(lái)說(shuō),HART多路復(fù)用器 110的若干個(gè)輸入中的每一個(gè)都可用于到獨(dú)立環(huán)路的獨(dú)立硬線連接112,以 用于測(cè)量流速、密度、溫度等。HART多路復(fù)用器IIO然后可經(jīng)由有線連接 114向DCS 104報(bào)告這多個(gè)變量。然而,盡管諸如HART多路復(fù)用器110 之類的輸入模塊或多路復(fù)用設(shè)備可允許DCS 104使用單個(gè)連接112與若干個(gè) 遺留現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信,但是對(duì)這種有遺留裝置進(jìn)行改進(jìn)可能是困難、昂貴且耗 時(shí)的。舉例來(lái)說(shuō),使用HART多路復(fù)用器IIO仍要求對(duì)編組機(jī)柜108進(jìn)行重 新布線,并為各個(gè)環(huán)^各添加石更線連4妾112。
      另一方面,圖4示出可依賴于無(wú)線HART協(xié)議70的更有利的配置120。 如以上簡(jiǎn)要指示的,無(wú)線HART適配器50可在提供對(duì)符合HART標(biāo)準(zhǔn)的過(guò) 程變量組的訪問(wèn)權(quán)限的同時(shí),與現(xiàn)有的儀器(例如定位器、變送器等)協(xié)同 工作,以支持4-20毫安信令標(biāo)準(zhǔn)。因此,配置IIO可被更新為配置120,同 時(shí)將編組機(jī)柜108保持完整無(wú)缺。更具體地說(shuō),無(wú)線HART適配器50可以 有線方式連接到現(xiàn)場(chǎng)i殳備102,并建立與網(wǎng)關(guān)122的無(wú)線連接,網(wǎng)關(guān)122也 可與一個(gè)或更多無(wú)線HART設(shè)備124通信。因此,無(wú)線HART現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、 適配器以及網(wǎng)關(guān)可允許工廠操作員以成本有效的方式升級(jí)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)(即將 無(wú)線HART適配器添加到遺留設(shè)備),并通過(guò)在與有線HART設(shè)備(未示出)和諸如4-20毫安裝置之類的遺留設(shè)備相同的網(wǎng)絡(luò)中使用諸如設(shè)備124 之類的無(wú)線HART設(shè)備來(lái)擴(kuò)展現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然,有線工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)也可 包括使用諸如Foundation Fieldbus、 Profibus DP等之類的其它協(xié)議的設(shè)備, 并且應(yīng)當(dāng)注意到,部件50和122可類似地?cái)U(kuò)展和升級(jí)其它網(wǎng)絡(luò)。為了清楚 起見,所有這樣的網(wǎng)絡(luò)在這里都被稱為"遺留網(wǎng)絡(luò)"。
      還應(yīng)當(dāng)注意到,具有內(nèi)置無(wú)線HART能力的儀器提供使這些設(shè)備能夠 自供電(例如電池供電、太陽(yáng)能供電等)的額外優(yōu)勢(shì)。無(wú)線方法的其它優(yōu)勢(shì) 在于根據(jù)需要添加對(duì)獨(dú)立儀器的多變量數(shù)據(jù)訪問(wèn)的能力、消除了對(duì)編組機(jī)拒 重新布線以適應(yīng)HART多路復(fù)用器的需要,以及在經(jīng)由無(wú)線HART適配器 50訪問(wèn)副過(guò)程測(cè)量值的同時(shí)維護(hù)在4-20毫安信令線上的主測(cè)量值的可能 性。進(jìn)一步,諸如工作站16(見圖1 )之類的主機(jī)可使用標(biāo)準(zhǔn)HART命令來(lái) 從無(wú)線連接到無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備讀取必需的過(guò)程值(通用命令)。 更進(jìn)一步,用戶可經(jīng)由包括例如診斷消息或遠(yuǎn)程更新上傳和下載設(shè)備配置的 HART命令訪問(wèn)所有可用的設(shè)備功能。
      圖5提供在油罐區(qū)130中形成無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的特定示例以進(jìn)一步示出這 里所述的無(wú)線網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用。在該特定示例中,油罐區(qū)130可利用若干個(gè)無(wú)線 HART設(shè)備來(lái)進(jìn)行油位監(jiān)測(cè)。更具體地說(shuō),油罐區(qū)130包含作為現(xiàn)有設(shè)施的 一部分的若干個(gè)油罐132。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,為了給油罐區(qū)130 添加測(cè)量和監(jiān)測(cè)能力,并且使每個(gè)油罐132在DCS 134上可見,當(dāng)前已知的 解決方案需要將線纜延伸到每個(gè)油罐以連接新安裝的儀表或傳感器。若現(xiàn)有 的線纜長(zhǎng)度范圍內(nèi)沒(méi)有充足的備用容量,則該操作可能是個(gè)昂貴且耗時(shí)的選 擇。另一方面,這里描述的無(wú)線解決方案可利用自己供電的儀器來(lái)報(bào)告新的 過(guò)程測(cè)量值。這些測(cè)量值可能例如來(lái)自容易安裝的無(wú)線接觸式溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備 136。此外,由于為油罐區(qū)130提供服務(wù)的工程師、技術(shù)員和其它工廠操作 員可能不需要拉線纜或購(gòu)買和安裝控制器輸入模塊,因此最后的成本節(jié)約可 能使得添加若干個(gè)過(guò)程測(cè)量點(diǎn)以改進(jìn)過(guò)程可見性變得經(jīng)濟(jì)可行。例如,工廠 操作員可為每個(gè)油罐額外添加壓力傳感器138。壓力傳感器138、無(wú)線接觸型溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備136、無(wú)線網(wǎng)關(guān)137和未在圖5中示出的額外的無(wú)線設(shè)備由 此可形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)140。
      如以上參照?qǐng)Dl一般討論的,重要的是,考慮每個(gè)庫(kù)132上的無(wú)線設(shè)備 的位置,以便無(wú)線網(wǎng)絡(luò)140可以形成高效和可靠的網(wǎng)狀布置。在某些情況下, 有必要在那些工廠裝置可能阻塞或嚴(yán)重影響無(wú)線連接的地方上添加路由器 60。因此在這種或類似情況下,期望無(wú)線網(wǎng)絡(luò)140是"自修復(fù)"的,即能夠 自動(dòng)處理傳遞故障中的至少 一些故障。為了滿足這種情況或其它設(shè)計(jì)要求, 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)140可以定義冗余路徑和調(diào)度表以便響應(yīng)于檢測(cè)到一個(gè)或更多直 接無(wú)線連接65的故障,網(wǎng)絡(luò)14可以經(jīng)由備用路由對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行路由。而且, 可以在不會(huì)關(guān)斷或重啟無(wú)線網(wǎng)絡(luò)140的情況下添加和刪除這些路徑。因?yàn)樵?許多工業(yè)環(huán)境中的這些障礙或干擾源中的一些可以是暫時(shí)的或可移動(dòng)的,因 此,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)140可能夠自動(dòng)重新組織自己。更為具體地,響應(yīng)于一個(gè)或更 多預(yù)定的條件,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)可以將彼此識(shí)別為鄰居,從而生成直接無(wú)線連接 65或者相反地,解除先前的直接無(wú)線連接65。另外,(在圖5中示出為駐 留于無(wú)線網(wǎng)關(guān)137中的)網(wǎng)絡(luò)管理器142可以額外地生成、刪去或暫時(shí)中止 非鄰居設(shè)備之間的路徑。
      再參見圖1、 4和5,如果無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14或140提供對(duì)參與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)一 步尋址的有效方法,則升級(jí)或擴(kuò)展遺留網(wǎng)絡(luò)的方便性可進(jìn)一步提高。特別期 望的是無(wú)縫擴(kuò)展設(shè)備的現(xiàn)有尋址方案,以減少或甚至是消除重新配置遺留設(shè) 備的需要。此外,這種尋址方案可簡(jiǎn)化用于訪問(wèn)和監(jiān)測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14的外部 應(yīng)用程序地開發(fā),并且在至少某些預(yù)計(jì)的實(shí)施例中,可允許現(xiàn)有的應(yīng)用程序 使用單個(gè)、統(tǒng)一和向后兼容的方案訪問(wèn)4-20毫安設(shè)備、有線HART設(shè)備和 無(wú)線HART設(shè)備。圖6示意性地示出一種可提供以上論述的某些或所有優(yōu)勢(shì) 的為各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30-55、 136和138指派地址信息的方法。
      再參見圖2,無(wú)線HART協(xié)議70的數(shù)據(jù)鏈路層76可使用8字節(jié)地址 200,如圖6所示。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)層78可使用在無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的唯一 5字節(jié)身份202。在一個(gè)實(shí)施例中,無(wú)線HART協(xié)議70支持兩種地址2字節(jié)"別名"204和8字節(jié)IEEE EUI-64TM地址200。與數(shù)據(jù)《連;洛76相關(guān)聯(lián)的 包或數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元(DLPDU )可包含指示DLPDU中包括的地址是 2字節(jié)別名204還是全8字節(jié)地址200的專用字段。在運(yùn)行中,網(wǎng)絡(luò)地址 30-50、 136和138可使用兩種格式中的任一種在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14或140內(nèi)路由
      數(shù)據(jù)包。
      在一個(gè)實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)管理器27或142可為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30-55、 136 和138指派2字節(jié)別名204,并在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14或140的運(yùn)行期間管理別名 304。作為補(bǔ)充或替代地,其它實(shí)體或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可參與別名管理。特定網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的別名204可以是僅本地唯一的,即僅在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行于其中的網(wǎng)絡(luò) 14或142內(nèi)是唯一的。在大多數(shù)情況下,別名204指具體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然 而,諸如OxFFFF之類的預(yù)定義值可對(duì)應(yīng)于廣纟番地址。
      進(jìn)一步,EUI-64地址200可包括由電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)指 派的三字節(jié)組織唯一標(biāo)識(shí)符(OUI) 206和由HART協(xié)議70或無(wú)線HART 協(xié)議72控制的5字節(jié)唯一標(biāo)識(shí)符202。在無(wú)線HART的情況下,全EUI-64 地址200可以利用HART通信基金會(huì)(HCF)組織唯一標(biāo)識(shí)符(OUI) 206 與如6所示的40比特HART唯一標(biāo)識(shí)符202的串接來(lái)構(gòu)造。
      同時(shí),唯一標(biāo)識(shí)符202可以是2字節(jié)擴(kuò)展設(shè)備類型代碼208與2字節(jié)設(shè) 備標(biāo)識(shí)符210的串接。優(yōu)選地,該擴(kuò)展設(shè)備類型代碼208由諸如HCF之類 的負(fù)責(zé)定義無(wú)線HART協(xié)議70的組織分配。優(yōu)選地,利用同一設(shè)備類型代 碼208制造的各個(gè)設(shè)備具有不同的設(shè)備標(biāo)識(shí)符210。進(jìn)一步,由于IEEE 802.15.4要求以LSB優(yōu)先的方式發(fā)送多字節(jié)字段("小端字節(jié)序,little endian"),因此無(wú)線HART協(xié)議72可遵從LSB排序。因此,長(zhǎng)地址200 在DLPDU中以設(shè)備標(biāo)識(shí)符210的最低有效位(LSB )開始發(fā)送,而以HCF OUI 306的MSB結(jié)束發(fā)送。在該實(shí)施例中,別名204也可以小端字節(jié)序(LSB 優(yōu)先)的方式發(fā)送。
      以上參照?qǐng)D6描述的尋址方案可提供從支持有線HART協(xié)議72的有線 環(huán)境到至少局部具有無(wú)線能力的無(wú)縫轉(zhuǎn)換。根據(jù)以上描述將認(rèn)識(shí)到,由于所建立的HART尋址方案的無(wú)縫擴(kuò)展和能夠?qū)⒏鞣N網(wǎng)絡(luò)連接到無(wú)線HART網(wǎng) 絡(luò)14的無(wú)線網(wǎng)關(guān)的無(wú)縫擴(kuò)展,將無(wú)線HART設(shè)備30、 32等逐步添加到硬線 HART網(wǎng)絡(luò)而不徹底重建相應(yīng)的過(guò)程控制環(huán)境是可能的。無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137 可以是用HART設(shè)備類型配置的無(wú)線HART設(shè)備。用更通俗的話說(shuō),無(wú)線 網(wǎng)關(guān)22或137也可以是無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14或10上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。另 一方面, 無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137可向工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12提供服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將意識(shí)到,服務(wù)接入點(diǎn)通常用作終點(diǎn)或進(jìn)入各種服務(wù)或網(wǎng)絡(luò)的進(jìn) 入點(diǎn)。因此預(yù)計(jì)無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137除了隧道技術(shù)和協(xié)議轉(zhuǎn)換之外,還可提 供針對(duì)大數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_和本地存儲(chǔ)。
      重要的是,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137的第二接口 23B不需要被限制為任何特 定協(xié)議。例如,以太網(wǎng)到無(wú)線式無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137可提供工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)與 無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14之間的雙向路徑,Wi-Fi到無(wú)線式無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137可 在802.1 la/b/g無(wú)線電鏈路上運(yùn)行,以類似地將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14或140連接到工 廠網(wǎng)絡(luò),而串行到無(wú)線式無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或137可使能工廠自動(dòng)化服務(wù)器與支 持串行接口的其它裝置之間的連接。最后,很多過(guò)程控制裝置的供應(yīng)商提供
      私有的輸入/輸出(I/O)網(wǎng)絡(luò),并且因此需要私有接口。在后者的情況下, 無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可裝配有特定系統(tǒng)的私有接口 。
      圖7-10連同圖1 一起示出在各種網(wǎng)絡(luò)拓樸中且鑒于不同的現(xiàn)存裝置和 環(huán)境狀況可能有用的無(wú)線網(wǎng)關(guān)的若干個(gè)實(shí)施例。在圖l所示的示例中,無(wú)線 網(wǎng)關(guān)22可經(jīng)由以太網(wǎng)或其它標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議將無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14連接到工廠自動(dòng) 化網(wǎng)絡(luò)12。然而,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22或127也可支持其它類型的連接。如圖7所 示,例如,網(wǎng)絡(luò)300可包括以可通信方式連接到工廠骨干305的DCS 302。 工作站306也可連接到工廠骨干20,并且可向操作員和工廠員工提供對(duì)DCS 302和網(wǎng)絡(luò)330的剩余部分的訪問(wèn)權(quán)限。進(jìn)一步,DCS 302可通過(guò)一組承載 4-20毫安范圍內(nèi)的可變DC電流的導(dǎo)線312與現(xiàn)場(chǎng)終端組件(FTA) 310通 信。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,F(xiàn)TA310主要用于在為DCS 302的特定商家 布線提供一定程度的靈活性的同時(shí),維持與遺留4-20毫安設(shè)備320相同的布線316。另外,F(xiàn)TA 310可經(jīng)由信令鏈路326連接到多路復(fù)用器324。類 似于前面論述的多路復(fù)用器110,多路復(fù)用器324可提供一個(gè)或更多輸入與 一個(gè)或更多輸出之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換。在該特定示例中,多路復(fù)用器324可連接 到適配器328,適配器328可將RS232信令轉(zhuǎn)換成RS485信令,并且因此使 工作站306能夠經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)RS232串行端口與多^各復(fù)用器324通信。最后, FTA310的另一輸出可經(jīng)由鏈路332連接到無(wú)線網(wǎng)關(guān)330,接下來(lái),該鏈路 332可連接到包括若干個(gè)無(wú)線設(shè)備336的無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)33。
      根據(jù)一方面,無(wú)線網(wǎng)關(guān)330在網(wǎng)絡(luò)300中運(yùn)行,以將網(wǎng)絡(luò)300的包括有 線現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備320、 DCS 302以及多路復(fù)用器324的遺留部分無(wú)縫擴(kuò)展為包括 無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)300的無(wú)線HART設(shè)備336。在該實(shí)施例中,無(wú)線網(wǎng)關(guān)330 和多路復(fù)用器324之間的鏈路326和332可都支持RS485連接。該布置可 允許無(wú)線網(wǎng)關(guān)330處理特定的RS485命令,并將所有其它命令作為HART 命令傳到目標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備336之一。
      在另一實(shí)施例中,無(wú)線網(wǎng)關(guān)可作為新無(wú)線網(wǎng)絡(luò)裝置的一部分被提供。再 參見圖1,無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可連接到工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12。網(wǎng)絡(luò)管理器27和安全 管理器28可在無(wú)線網(wǎng)關(guān)22上運(yùn)行,或在諸如工作站16之類的駐留于網(wǎng)絡(luò) 12的主機(jī)上運(yùn)行。無(wú)線網(wǎng)關(guān)22可經(jīng)由諸如Profibus DP之類的任意總線連接 到工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)12。
      在也與圖1的圖示說(shuō)明一致的另一實(shí)施例中,網(wǎng)關(guān)22可以是既包括網(wǎng) 絡(luò)管理器27又包括安全管理器28的單機(jī)單元。在該實(shí)施例中,諸如資產(chǎn)管 理軟件之類的較高等級(jí)的應(yīng)用程序可在工作站16上運(yùn)行,并于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 30-50通信。另外,手持式無(wú)線HART設(shè)備55可讀取主副過(guò)程測(cè)量值和警 報(bào),周期性地將該數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)關(guān)22并通過(guò)某種其它網(wǎng)絡(luò)類型,例如蜂窩網(wǎng) 絡(luò),發(fā)送到主機(jī)應(yīng)用程序??商娲?,該主才幾應(yīng)用程序可在工作站16或18 上運(yùn)行,工作站16或18可通過(guò)工廠骨干20與網(wǎng)關(guān)22通信。
      現(xiàn)在參見圖8,網(wǎng)絡(luò)360可包括無(wú)線網(wǎng)關(guān)362的另一實(shí)施例。具體來(lái)i兌, 無(wú)線網(wǎng)關(guān)362可用與個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站364的擴(kuò)展槽相兼容的PC卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該實(shí)施例中,無(wú)線網(wǎng)關(guān)362可容易地支持諸如資產(chǎn)管理軟件之類的較 高等級(jí)的應(yīng)用程序。另外,主副測(cè)量值、警報(bào)等還可通過(guò)作為SAP運(yùn)行的 無(wú)線網(wǎng)關(guān)362被訪問(wèn),并被本地處理或通過(guò)某種其它網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到另 一工廠應(yīng) 用程序。最后,圖9示出一配置380,其中無(wú)線網(wǎng)關(guān)382 #1嵌入1/0系統(tǒng)384內(nèi)。 可替代地,系統(tǒng)380可以是基于DCS的系統(tǒng)。該配置可提供I/O測(cè)量以用 于監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)380的應(yīng)用。另外,在主機(jī)386上運(yùn)行的諸如資產(chǎn)管理軟 件之類的較高等級(jí)的應(yīng)用程序,可通過(guò)使HART命令以隧道方式通過(guò)駐留于 工廠骨干388上的控制網(wǎng)絡(luò)并經(jīng)由I/O系統(tǒng)384,來(lái)以該特定配置運(yùn)行。圖10提供一個(gè)實(shí)施例的更具體地圖示說(shuō)明,在該實(shí)施例中,無(wú)線網(wǎng)關(guān) 分布在若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)部件中。具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)390可包括經(jīng)由網(wǎng)關(guān)396連接到 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394的工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)392,網(wǎng)關(guān)396包括駐留于網(wǎng)絡(luò)主機(jī)402上 的虛擬網(wǎng)關(guān)400和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406。才艮據(jù)該實(shí)施例,可替代地, 網(wǎng)關(guān)396可包括單個(gè)接入點(diǎn)404或406,或者也可相反地,包括多于兩個(gè)接 入點(diǎn)404或406。此外,網(wǎng)關(guān)396可在運(yùn)行期間通過(guò)額外的接入點(diǎn)動(dòng)態(tài)地?cái)U(kuò) 展。通常,接入點(diǎn)404或406的數(shù)目可取決于諸如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394運(yùn)行于其中 的自動(dòng)化工廠的物理布局(例如阻擋無(wú)線信號(hào)的障礙物、無(wú)線設(shè)備之間的相 對(duì)距離等)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394的帶寬要求(例如向工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)392中運(yùn)行 的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的無(wú)線設(shè)備的數(shù)目、在每個(gè)設(shè)備處的發(fā)送頻率)之類的因素, 以及更多諸如成本和對(duì)各個(gè)獨(dú)立網(wǎng)紹4妄入點(diǎn)404和406進(jìn)行布線的難度之類 的顯而易見的因素。優(yōu)選但并非必需的,接入點(diǎn)404和406彼此之間提供至 少一些冗余,以便在例如網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404失效的情況下,網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)406可 接管并補(bǔ)償至少損失的帶寬的一部分。在運(yùn)行中,虛擬網(wǎng)關(guān)400可與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406通信,以建立 與在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394中運(yùn)行的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備412-418中的至少某些無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備的無(wú)線連接、經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406中的一者或兩者提供時(shí)鐘控制給 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394、在網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406中的每一個(gè)處控制無(wú)線資源(例如網(wǎng)關(guān)400可負(fù)責(zé)協(xié)議和地址轉(zhuǎn)換,以保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394與工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)392的無(wú)縫協(xié)作。具體對(duì)于尋址,網(wǎng)關(guān)396可通過(guò)為虛擬網(wǎng)關(guān)400指派知名地址420來(lái)提 高將來(lái)自和去往無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備412-418的數(shù)據(jù)的路由的有效性和可靠性。同 時(shí),網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406中的每一個(gè)可分別具有單獨(dú)的地址424和426。 在運(yùn)行中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備412-418可通過(guò)指定知名地址420來(lái)將數(shù)據(jù)路由至網(wǎng)關(guān) 396。在這個(gè)意義上,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備412-418不需要知道有多少個(gè)網(wǎng)絡(luò)4妾入點(diǎn)404 和406作為網(wǎng)關(guān)396的一部分在運(yùn)行,或者與網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406中的每 一個(gè)相關(guān)聯(lián)的地址是多少。此外,在某些實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備412-418中的 每一個(gè)可具有至少一條到網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404和406中的每一個(gè)的路徑(例如直接連接或經(jīng)由一個(gè)或更多中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接)。以這種方式,即使所有網(wǎng) 絡(luò)接入點(diǎn)中除了一個(gè)之外其它所有的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404或406都失效,整個(gè)無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)394仍然可接入到網(wǎng)絡(luò)392中的主機(jī)。在替代實(shí)施例中,虛擬網(wǎng)關(guān) 400或?qū)?yīng)網(wǎng)絡(luò)管理器可響應(yīng)于檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404或406中的一個(gè)或更 多網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的狀態(tài)改變,添加或刪除網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)404或406與無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 394的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的無(wú)線連接。例如,網(wǎng)關(guān)400可向管理器報(bào)告網(wǎng)絡(luò)接入 點(diǎn)404的失效,而管理器4妄下來(lái)可添加直接連接430以創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)410與網(wǎng)絡(luò) 接入點(diǎn)406之間的經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備412的路徑。對(duì)于協(xié)議轉(zhuǎn)換,應(yīng)當(dāng)注意到,通常,無(wú)線網(wǎng)關(guān)396可支持任何在網(wǎng)絡(luò) 392和394上運(yùn)行的協(xié)議。然而,在某些實(shí)施例中,網(wǎng)關(guān)396可識(shí)別各個(gè)協(xié) 議的一個(gè)或更多共享層,并在進(jìn)行協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換時(shí)使一個(gè)或更多上層保持 完整無(wú)缺。在一個(gè)特別有用的實(shí)施例中,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)394可使用無(wú)線HART 協(xié)議70 (見圖2 )運(yùn)行,而主機(jī)402可經(jīng)由例如HART調(diào)制解調(diào)器向網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備410-418發(fā)出HART命令。在這種情況下,網(wǎng)關(guān)396可在層74-82上進(jìn)行 協(xié)議轉(zhuǎn)換,而無(wú)需修改與層84相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。總體參見圖1、 4、 5、 7和8-10,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)14、 140或394可進(jìn)一步改 進(jìn)對(duì)改變環(huán)境狀況的響應(yīng)性,并且作為補(bǔ)充,通過(guò)從網(wǎng)關(guān)設(shè)備開始逐步建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)改進(jìn)設(shè)備間通信的可靠性。再參見圖1,無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14可 最初從網(wǎng)絡(luò)管理器27和網(wǎng)關(guān)22形成。根據(jù)前面論述的各種實(shí)施例,網(wǎng)絡(luò)管 理器27和網(wǎng)關(guān)22可駐留于同一物理主機(jī)上,并且可以有線或無(wú)線方式通過(guò) 雙向連4妻相連。更具體地說(shuō),圖11示出可在無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14初始化時(shí)運(yùn) 行的示例啟動(dòng)程序450。如圖11所示,例程450包括第一步驟452,其間網(wǎng)關(guān)22啟動(dòng)并初始化。 在步驟454中,網(wǎng)關(guān)22可生成網(wǎng)絡(luò)管理器27的實(shí)例。應(yīng)當(dāng)注意到,盡管示 例步驟454包括作為在與網(wǎng)關(guān)22所在的物理主機(jī)相同的物理主機(jī)上運(yùn)行的 軟件實(shí)例的網(wǎng)絡(luò)管理器27的生成,但是網(wǎng)絡(luò)管理器27還可在工作站16或 18之一上運(yùn)行,或者可分布于若干個(gè)硬件部件中。在替代實(shí)施例中,網(wǎng)絡(luò) 管理器27可先啟動(dòng),并且可生成虛擬網(wǎng)關(guān)24的實(shí)例。然后,網(wǎng)關(guān)22或網(wǎng)絡(luò)管理器27可在塊456中生成安全管理器28的實(shí) 例。在無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14的運(yùn)行期間,安全管理器28可與網(wǎng)絡(luò)管理器27 一起工作以保護(hù)HART網(wǎng)絡(luò)14免受各種對(duì)抗性威脅。具體來(lái)說(shuō),安全管理 器28可為網(wǎng)絡(luò)管理器27提供安全密鑰,該安全密鑰可用于無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò) 14中的設(shè)備鑒權(quán)和數(shù)據(jù)加密。安全管理器28可產(chǎn)生和管理被無(wú)線HART網(wǎng) 絡(luò)14使用的加密材料,并且也可負(fù)責(zé)這些密鑰的產(chǎn)生、存儲(chǔ)和管理。在塊 458中,安全管理器28可建立與網(wǎng)絡(luò)管理器27的連接。在隨后的操作中, 安全管理器28可采用服務(wù)器-客戶端的架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)管理器27密切地一起工 作。在某些實(shí)施例中,安全管理器28的單個(gè)實(shí)例可為多于一個(gè)無(wú)線HART 網(wǎng)絡(luò)14提供服務(wù)。接下來(lái),網(wǎng)關(guān)22可在塊460中開始提供時(shí)鐘控制或同步。由于無(wú)線 HART網(wǎng)絡(luò)14可具有多于一個(gè)網(wǎng)關(guān)22,并且由于同步通常來(lái)自于單個(gè)源, 因此網(wǎng)絡(luò)管理器27可明確地指定同步的源。例如,網(wǎng)絡(luò)管理器27可執(zhí)行網(wǎng) 絡(luò)接入點(diǎn)25A作為時(shí)鐘控制源。如果需要的話,圖1的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)25A和 網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)25B兩者均可提供同步時(shí)鐘信號(hào)。繼續(xù)參見圖11,網(wǎng)絡(luò)管理器27可在塊462中生成無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14的第一超幀和第一網(wǎng)絡(luò)圖。然后在塊464中,無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14可開始廣 告,以便現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備30、 32等可處理這些廣告包,并且啟動(dòng)對(duì)加入該網(wǎng)絡(luò)的 過(guò)程。如以上所-論述的,網(wǎng)關(guān)22可駐留于無(wú)線HART網(wǎng)絡(luò)14上以作為網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備。因此,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可使用與被這些設(shè)備用來(lái)與鄰居現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信的命令 和程序相同的命令和程序與網(wǎng)關(guān)22通信。進(jìn)一步,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可從包括網(wǎng)關(guān) 22的任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收廣告包,并對(duì)這些廣告包作出響應(yīng)。盡管上述內(nèi)容詳細(xì)說(shuō)明了多個(gè)不同的實(shí)施例,應(yīng)該理解本發(fā)明的范圍由 本專利的末尾處提出的權(quán)利要求書中的語(yǔ)句來(lái)限定。因?yàn)檎f(shuō)明每一種可能的 實(shí)施例即使不是不可能的,也是不切實(shí)際的,所以上述詳細(xì)說(shuō)明應(yīng)該被解釋 為僅用于說(shuō)明目的,但并沒(méi)有說(shuō)明每一種可能的實(shí)施例。許多可替代實(shí)施例 可以用當(dāng)前的技術(shù)或本專利的申請(qǐng)日之后開發(fā)的技術(shù)來(lái)實(shí)施,這將仍然落入 這些權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
      權(quán)利要求
      1、一種提供有線協(xié)議的無(wú)線擴(kuò)展的方法,該有線協(xié)議用于經(jīng)由有線連接向在過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和從在過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù),其中所述有線協(xié)議和所述有線協(xié)議的無(wú)線擴(kuò)展具有至少一個(gè)公共的協(xié)議層,該方法包括將符合所述有線協(xié)議的尋址方案的唯一地址與在所述過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行且形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián);其中數(shù)據(jù)包基于該唯一地址在所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的兩個(gè)之間路由;將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符與所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián);根據(jù)第二尋址方案為所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)形成包括相應(yīng)的唯一地址和所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符的全局地址;以及基于與在所述外部主機(jī)處指定的無(wú)線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的全局地址,為所述為多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)提供對(duì)在所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)外部運(yùn)行的外部主機(jī)的訪問(wèn)權(quán)限。
      2、 如權(quán)利要求1所述的方法,其中形成全局地址由在所述唯一地址上附 加由電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)分配的組織i唯一標(biāo)識(shí)符(OUI)組成。
      3、 如權(quán)利要求2所述的方法,其中附加OUI是附加與HART⑧通信協(xié)議相 關(guān)聯(lián)的OUI。
      4、 如權(quán)利要求l所述的方法,進(jìn)一步包括將所述有線協(xié)議的尋址方案與所述無(wú)線協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行關(guān)聯(lián);以及 將所述第二尋址方案與所述無(wú)線協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行關(guān)聯(lián);其中所述無(wú) 線協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層在所述無(wú)線協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層之上成層。
      5、 如權(quán)利要求1所述的方法,其中將符合所述有線協(xié)議的尋址方案的唯 一地址與多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián)包括將占據(jù)第一數(shù)目的字節(jié)的唯一設(shè)備標(biāo)識(shí)符與所述唯一地址進(jìn)行關(guān)聯(lián);以及 將占據(jù)第二數(shù)目的字節(jié)的擴(kuò)展設(shè)備類型代碼與所述唯一地址進(jìn)行關(guān)聯(lián);其中各設(shè)備具有相同的類型,并且相同的制造商共享相同的擴(kuò)展設(shè)備類型代碼。
      6、 如權(quán)利要求5所述的方法,其中所述第一數(shù)目的字節(jié)與所述第二數(shù)目的字節(jié)之和為五個(gè)字節(jié);其中所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符為由電氣和電子工程師協(xié)會(huì) (IEEE )分配的三字節(jié)組織唯一標(biāo)識(shí)符(OUI )。
      7、 如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述全局地址符合八字節(jié)擴(kuò)展唯一標(biāo) 識(shí)符(EUI-64) IEEE標(biāo)準(zhǔn)。
      8、 如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述有線協(xié)議的尋址方案是HART尋 址方案。
      9、 如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包括將別名與所述多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備中的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián);其中所述別名占據(jù)比符合所述有線協(xié)議的尋址方案 的唯一地址少的字節(jié)數(shù)目;并且其中所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)能夠基于所 述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的至少一個(gè)的別名或所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的該至少一個(gè)的唯 一地址將數(shù)據(jù)路由至所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的該至少 一個(gè)。
      10、 一種在過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行的通信網(wǎng)絡(luò),包括第一設(shè)備,僅具有到分布式控制系統(tǒng)(DCS)的有線連接,并支持用于傳 輸過(guò)程控制數(shù)據(jù)的有線協(xié)議;所述第一設(shè)備包括與所述有線協(xié)議相關(guān)聯(lián)的唯一 有線地址;第二設(shè)備,具有到所述DCS的無(wú)線連接,并支持用于傳輸過(guò)程控制數(shù)據(jù)的 無(wú)線協(xié)議;所述第一設(shè)備包括與所述有線協(xié)議相關(guān)聯(lián)的唯一無(wú)線地址;以及路由設(shè)備,基于與所述有線協(xié)議相關(guān)聯(lián)的地址,在所述第一設(shè)備和所迷 DCS之間以及所述第二設(shè)備和所述DCS之間傳輸數(shù)據(jù)。
      11、 如權(quán)利要求10所述的通信網(wǎng)絡(luò),其中所述路由設(shè)備是經(jīng)由至少一個(gè) 線對(duì)連接到所述DCS的現(xiàn)場(chǎng)終端組件(FTA)。
      12、 如權(quán)利要求11所述的通信網(wǎng)絡(luò),其中所述DCS根據(jù)HART通信協(xié)議 經(jīng)由所述至少一個(gè)線對(duì)將數(shù)據(jù)傳播到所述FTA;并且其中與所述有線協(xié)議相關(guān) 4關(guān)的-舉一無(wú)線地址是HART地址。
      13、 如權(quán)利要求10所述的通信網(wǎng)絡(luò),其中所述第二設(shè)備進(jìn)一步包括至少與具有到所述DCS的無(wú)線連接的第三設(shè)備共享的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符。
      14、 一種在運(yùn)行于過(guò)程控制環(huán)境下的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中提供高效尋址的方 法,該方法包括將包括設(shè)備標(biāo)識(shí)符和設(shè)備類型代碼的唯一第 一地址與參與所述無(wú)線網(wǎng)狀 網(wǎng)絡(luò)的多個(gè) 無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián);將唯一第二地址與參與所述無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián);基于所述唯一第一地址或所述唯一第二地址,在所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每 一個(gè)與所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的至少另一個(gè)之間路由數(shù)據(jù);以及基于包括所述唯一第一地址和與所述無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的常數(shù)值的全 局地址,在所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)與在所述無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)外部運(yùn)行的主 機(jī)之間路由數(shù)據(jù)。
      15、 如權(quán)利要求14所述的方法,在所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)與在所 的地址路由數(shù)據(jù)。
      16、 如權(quán)利要求14所述的方法,其中將唯一第一地址與多個(gè)無(wú)線設(shè)備中 的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián)是將多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)與符合有線協(xié)議的唯一地址進(jìn) 行關(guān)聯(lián);其中在所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)與所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的至少另 一個(gè)之間路由數(shù)據(jù)包括使用無(wú)線協(xié)議;并且其中所述無(wú)線協(xié)議通過(guò)支持與所述 有線協(xié)議相關(guān)聯(lián)的協(xié)議棧的至少最上層來(lái)擴(kuò)展所述有線協(xié)議。
      17、 如權(quán)利要求16所述的方法,其中所述有線協(xié)議是HAin^。
      全文摘要
      一種提供有線協(xié)議的無(wú)線擴(kuò)展的方法,該有線協(xié)議用于經(jīng)由有線連接向和從在過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù),其中所述有線協(xié)議和所述有線協(xié)議的無(wú)線擴(kuò)展具有至少一個(gè)公共的協(xié)議層,該方法包括將符合所述有線協(xié)議的尋址方案的唯一地址與在所述過(guò)程控制環(huán)境下運(yùn)行且形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)進(jìn)行關(guān)聯(lián),使得數(shù)據(jù)包基于該唯一地址在所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的兩個(gè)之間路由;將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符與所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián);根據(jù)第二尋址方案為所述多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)形成包括相應(yīng)的唯一地址和所述網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符的全局地址;以及基于與在所述外部主機(jī)處指定的無(wú)線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的全局地址,為所述為多個(gè)無(wú)線設(shè)備中的每一個(gè)提供對(duì)在所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)外部運(yùn)行的外部主機(jī)的訪問(wèn)權(quán)限。
      文檔編號(hào)H04L12/28GK101682547SQ200880019600
      公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
      發(fā)明者華萊士·A·普拉特, 埃里克·D·羅特沃爾德, 托馬斯·P·倫瓦爾, 羅賓·S·普羅馬尼克, 馬克·J·尼克松 申請(qǐng)人:Hart通信基金會(huì)
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