專利名稱：聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格互聯(lián)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格互連，具體而言，涉及具有互連發(fā)光體 (Iuminairies)網(wǎng)格的照明系統(tǒng)互連。
背景技術(shù)：
聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)是商業(yè)、工業(yè)和機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)市場中以及還有消費(fèi)市場中的普遍存在的趨勢。聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的實(shí)例是具有許多光源的復(fù)雜照明系統(tǒng)。專業(yè)環(huán)境的實(shí)例是溫室、廠房、體育館、辦公樓和室外(矩陣)光顯示器中應(yīng)用的照明系統(tǒng)。特別地，在專業(yè)環(huán)境中變得越來越關(guān)注于基于個(gè)體和局部控制聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備，例如，以便節(jié)省大照明系統(tǒng)中的能量或用于光場景設(shè)置。設(shè)備的控制可以基于傳感器和人的輸入?？梢酝ㄟ^向需要控制的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備附接包括CPU和網(wǎng)絡(luò)連接的節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的單獨(dú)控制。節(jié)點(diǎn)通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)互連。每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有網(wǎng)絡(luò)地址， 可以向其發(fā)送針對(duì)給定節(jié)點(diǎn)的消息。消息可以被發(fā)送到一個(gè)網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)，但是通常不向其它網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。W02007/102114A1涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)中無線通信節(jié)點(diǎn)的分組，其被配置成控制照明陣列中發(fā)光體的操作。提供了用于把無線通信節(jié)點(diǎn)的所得空間布置進(jìn)行分組的計(jì)算機(jī)算法。通信網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)于照明陣列中特定發(fā)光體的位置。該算法把節(jié)點(diǎn)的布置劃分成多個(gè)空間組，每個(gè)組是通過把組的成員節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)在一起的線定義的。這些組根據(jù)它們的統(tǒng)計(jì)屬性來分級(jí)，并且大量的組被選為控制組，以使得可以通過單個(gè)開關(guān)或傳感器控制每個(gè)控制組的成員節(jié)點(diǎn)并且因而控制發(fā)光體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供允許聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備的網(wǎng)格之間交互的系統(tǒng)、方法以及設(shè)備。獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決該目的。從屬權(quán)利要求示出了進(jìn)一步的實(shí)施例。本發(fā)明的基本思想是互連建筑物的不同單元中安裝的諸如照明系統(tǒng)的發(fā)光體之類的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格，以及提供用于互連網(wǎng)格的設(shè)備的地址分配方案，使得可以明確尋址互連網(wǎng)格的所有設(shè)備。因而，可以把設(shè)備的不同網(wǎng)格組合到一個(gè)總體聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以例如通過與受控設(shè)備相同的網(wǎng)格中的相關(guān)控制設(shè)備或通過網(wǎng)格外部的一個(gè)或多個(gè)位于中央的設(shè)備進(jìn)行控制。本發(fā)明的實(shí)施例提供用于互連聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格的方法，包括一提供網(wǎng)格之間的互連，以及
一提供用于互連網(wǎng)格設(shè)備的地址分配方案。通過提供用于互連網(wǎng)格的地址分配方案，有可能通過統(tǒng)一方式來尋址互連網(wǎng)格的每個(gè)設(shè)備。另外，有可能在人類干預(yù)減少的情況下不模糊地定位例如在包含數(shù)個(gè)互連網(wǎng)格的建筑物中的每個(gè)設(shè)備。
網(wǎng)格之間互連的提供可以包括提供不同網(wǎng)格的設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。可以例如在網(wǎng)格的對(duì)邊處(例如，在位于建筑物中鄰近房間中的兩個(gè)網(wǎng)格之間)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。用于互連網(wǎng)格設(shè)備的尋址方案的提供可以包括向互連網(wǎng)格的設(shè)備分配唯一地址。 例如，可以通過把一個(gè)網(wǎng)格的地址空間擴(kuò)展到互連網(wǎng)格的這種方式把一個(gè)網(wǎng)格的尋址方案應(yīng)用于互連網(wǎng)格。在例如互連網(wǎng)格中設(shè)備的密度不同的情況下，根據(jù)所提供的尋址方案的設(shè)備編號(hào)可以是連續(xù)或間斷的。因而，可以從互連網(wǎng)格創(chuàng)建單個(gè)網(wǎng)格。向互連網(wǎng)格設(shè)備分配唯一地址可以包括在網(wǎng)格之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路上交換配置消息，其中，配置消息發(fā)起互連網(wǎng)格設(shè)備的地址的改變。交換的配置消息可以例如在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路上從一個(gè)網(wǎng)格發(fā)送到互連網(wǎng)格并且向互連網(wǎng)格傳輸所述一個(gè)網(wǎng)格的尋址以使得后者網(wǎng)格可以繼續(xù)所述一個(gè)網(wǎng)格的尋址。配置消息可以例如包含地址計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器可以被接收設(shè)備用來更新它的地址并在把配置消息轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)設(shè)備以便地址更新之前遞增該地址計(jì)數(shù)器。以這種方式，可以通過交換配置消息完成互連網(wǎng)格地址的自動(dòng)更新。網(wǎng)格地址的改變可以取決于網(wǎng)格與另一網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。經(jīng)由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路連接到另一網(wǎng)格的設(shè)備的一個(gè)網(wǎng)格的設(shè)備地址可以例如確定另一設(shè)備的地址的改變。網(wǎng)格之間互連的提供還可以包括提供連接網(wǎng)格的網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。取代創(chuàng)建單個(gè)網(wǎng)格，利用網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格。網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可以在由網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接的網(wǎng)格之間路由消息。因而，網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可以控制網(wǎng)格之間的“通信量”。所述方法可以進(jìn)一步包括傳感器的網(wǎng)格與聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的互連網(wǎng)格的互連。 因而，也可以在互連網(wǎng)格和地址空間中集成傳感器網(wǎng)格以使得傳感器可以被視為設(shè)備并且以與聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中的設(shè)備相同的方式被尋址。控制程序不知曉任何尋址差異但是可以適于在給定設(shè)備的類型和位置的情況下區(qū)分設(shè)備之間的功能。用于互連網(wǎng)格設(shè)備的尋址方案的提供可以包括向每個(gè)網(wǎng)格分配網(wǎng)格地址以便尋址網(wǎng)格，其中，網(wǎng)格地址用于通過互連網(wǎng)格路由消息。消息可以例如包含網(wǎng)格地址和被尋址的網(wǎng)格中目的地設(shè)備的地址。利用這些地址，可以通過整個(gè)網(wǎng)格把消息路由到目的地設(shè)備。本發(fā)明的實(shí)施例提供使得處理器能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的和如上所述方法的計(jì)算機(jī)程序。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可以提供存儲(chǔ)根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序的記錄載體， 例如，CD-ROM、DVD、記憶卡、軟盤、互聯(lián)網(wǎng)存儲(chǔ)設(shè)備或適合存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序以便光學(xué)或電子訪問的類似數(shù)據(jù)載體。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供被編程以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明方法的計(jì)算機(jī)，例如PC (個(gè)人計(jì)算機(jī))。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供用于互連聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)適于執(zhí)行以下動(dòng)作
一提供網(wǎng)格之間的互連，以及一提供用于互連網(wǎng)格設(shè)備的地址分配方案。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步適于執(zhí)行本發(fā)明的和如上所述的方法。此外，本發(fā)明的實(shí)施例涉及適于應(yīng)用在本發(fā)明的和如前所述的系統(tǒng)中的網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，其中，該節(jié)點(diǎn)包括一用于在由網(wǎng)格連接節(jié)點(diǎn)連接的不同網(wǎng)格之間路由消息的路由裝置。該路由裝置可以適于通過從接收的消息中提取網(wǎng)格地址來路由消息以及把消息路由到由網(wǎng)格地址指定的網(wǎng)格的目的地設(shè)備。本發(fā)明的這些和其它方面將根據(jù)下文中描述的實(shí)施例而清楚明白并參照下文中描述的實(shí)施例進(jìn)行闡述。將參照示范性實(shí)施例在下文中更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于這些示范性實(shí)施例。


圖1示出了建筑物地面上數(shù)個(gè)聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)的網(wǎng)格的實(shí)例； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路互連的圖1的網(wǎng)格；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明與網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)互連的圖1的網(wǎng)格； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明連接兩個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的實(shí)施例； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明用于互連聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格的方法的實(shí)施例的流程圖； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明傳感器和發(fā)光體網(wǎng)格的集成的實(shí)施例；以及圖7示出了根據(jù)本發(fā)明傳感器和發(fā)光體網(wǎng)格的集成的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式以下，功能上類似或相同的元件可以具有相同的附圖標(biāo)記。即使以下描述的本發(fā)明實(shí)施例涉及照明系統(tǒng)，本發(fā)明通常適用于包括布置在網(wǎng)格中的數(shù)個(gè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。術(shù)語“光”和“發(fā)光體”描述同樣內(nèi)容。在專業(yè)環(huán)境中變得越來越關(guān)注于基于個(gè)體和局部控制光。這種環(huán)境的實(shí)例是溫室、廠房、體育館、辦公樓和室外(矩陣)光顯示器。取代接通或關(guān)斷所有發(fā)光體，優(yōu)選的是， 控制單個(gè)發(fā)光體或發(fā)光體組以便局部創(chuàng)建某些區(qū)域中的光效果，例如，以便照射辦公樓中的某些區(qū)域或創(chuàng)建僅用于溫室中某個(gè)地方的一些植物的光。另外，常常需要利用例如照明系統(tǒng)的中央控制器單獨(dú)控制照明系統(tǒng)的發(fā)光體，這僅在調(diào)試(即，在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中記錄它們?cè)谡彰髟O(shè)施中的至少相對(duì)位置以使得操作員可以決定激活哪個(gè)發(fā)光體)照明系統(tǒng)的所有發(fā)光體的情況下是可能的。復(fù)雜照明系統(tǒng)通常被組織成聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，這意味著諸如發(fā)光體或發(fā)光體組之類的系統(tǒng)設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的一部分并且可以例如通過控制消息單獨(dú)被尋址和被控制?？刂葡⒖梢岳缤ㄟ^諸如被提供用于控制例如室外(矩陣)光顯示器的發(fā)光體的計(jì)算機(jī)之類的中央控制器集中生成，但是也可以基于例如在溫室或辦公室的照明系統(tǒng)中的本地(local)傳感器結(jié)果?？梢酝ㄟ^將通信節(jié)點(diǎn)附接到需要控制的每個(gè)發(fā)光體(例如，鎮(zhèn)流器)來進(jìn)行這種聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)中發(fā)光體的單獨(dú)控制。該節(jié)點(diǎn)可以集成在發(fā)光體中或作為單獨(dú)設(shè)備附接。節(jié)點(diǎn)可以包括被編程以接收和執(zhí)行尋址到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的控制命令的微控制器?？蓪ぶ饭?jié)點(diǎn)構(gòu)成聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備。節(jié)點(diǎn)可以控制單個(gè)發(fā)光體或數(shù)個(gè)發(fā)光體。在聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有唯一的網(wǎng)絡(luò)地址，以使得來自給定控制器的消息可以直接尋址和路由到每個(gè)節(jié)點(diǎn)。 消息指的是用于控制附接到被尋址的節(jié)點(diǎn)的設(shè)備的任何控制命令，例如，“對(duì)連接到地址為 xyz的節(jié)點(diǎn)的所有發(fā)光體調(diào)光”或“激活地址為xyz的節(jié)點(diǎn)處的發(fā)光體”。消息或控制命令被發(fā)送給建筑物或環(huán)境內(nèi)給定位置處的節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)組，以調(diào)節(jié)給定位置處的照明。還可以基于傳感器值或人類推動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如，光開關(guān))控制照明系統(tǒng)的光。光可以利用單獨(dú)的導(dǎo)線連接到開關(guān)點(diǎn)，或者利用有線總線系統(tǒng)連接到利用無線通信技術(shù)連接的控制點(diǎn)。常常把諸如辦公室之類的建筑物單元中照明系統(tǒng)設(shè)施的光組織在矩形網(wǎng)格中。特別地，盡管也可以構(gòu)想其它單元類型，但可以辨別四個(gè)類型的單元
1.小辦公室空間(1一 4個(gè)占用者)
2.大辦公室空間(具有許多桌子的開放辦公室空間)
3.走廊(連接辦公室空間)
4.接待區(qū)
在前兩個(gè)單元類型內(nèi)通常以矩形圖案布置光。傳感器可以在相同的空間內(nèi)以另一矩形圖案布置。在單元類型3 (走廊)內(nèi)，通常以一個(gè)或更多個(gè)線布置光。而在單元4中不同類型發(fā)光體的光網(wǎng)格可以共存。有時(shí)使用較復(fù)雜圓形片段圖案。在每個(gè)建筑物單元內(nèi)光可以通過使用自動(dòng)調(diào)試方法自動(dòng)找到它們的網(wǎng)格位置。通過本發(fā)明和如下所述，網(wǎng)格可以互連以便不模糊地自動(dòng)定位建筑物中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)保持與建筑物內(nèi)連接到它的發(fā)光體和節(jié)點(diǎn)的位置直接有關(guān)的地址的自動(dòng)分配。在一個(gè)單元內(nèi)，微控制器(節(jié)點(diǎn))可以與矩形中放置的一個(gè)或更多個(gè)光點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。 光點(diǎn)可以包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光體?？梢园压?jié)點(diǎn)放置在網(wǎng)格中。表示為[列，行]對(duì)的網(wǎng)格中節(jié)點(diǎn)的位置表示節(jié)點(diǎn)的位置。節(jié)點(diǎn)可以通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信信道互連。對(duì)于一些應(yīng)用，不總是需要提供網(wǎng)格中鄰近節(jié)點(diǎn)之間的所有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。僅沿著行、或僅沿著列約束連接對(duì)于一些應(yīng)用而言可能是足夠的。然而當(dāng)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，通信鏈中繼此節(jié)點(diǎn)之后的所有節(jié)點(diǎn)將不會(huì)接收任何命令直到修復(fù)節(jié)點(diǎn)為止。提供連接行或列的交叉鏈路增強(qiáng)了故障容差，以使得一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障不影響任何其它節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)以與有線或無線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接互連的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、或者星形網(wǎng)絡(luò)組織，或者組織為多站式(multi-drop)有線網(wǎng)絡(luò)或者組織為無線網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制造商向網(wǎng)絡(luò)接口分配作為用來與它的直接連接的鄰居通信的設(shè)備地址的硬件地址。硬件地址的實(shí)例是根據(jù)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的MAC (媒體訪問控制)地址。通常向每個(gè)節(jié)點(diǎn)給出網(wǎng)絡(luò)范圍地址(例如，因特網(wǎng)地址)，并且建立硬件地址與網(wǎng)絡(luò)地址之間的映射。網(wǎng)絡(luò)地址與設(shè)備的位置或功能無關(guān)。 在本發(fā)明的此實(shí)施例中，把每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)中。使用此位置直接尋址節(jié)點(diǎn)。結(jié)果是，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以通過它的位置而不再通過它的硬件地址或網(wǎng)絡(luò)范圍地址而被尋址。圖1呈現(xiàn)了實(shí)例辦公室地面。用圓形表示發(fā)光體，用星形表示傳感器。(網(wǎng)格)節(jié)點(diǎn)可以控制一個(gè)或兩個(gè)發(fā)光體。附圖標(biāo)記18指明節(jié)點(diǎn)。一些節(jié)點(diǎn)通過它們的坐標(biāo)指明。在圖1中示出的辦公室地面的左手側(cè)，每節(jié)點(diǎn)一個(gè)發(fā)光體的網(wǎng)格10在3個(gè)辦公室上伸展。在右手側(cè)，大辦公室或?qū)嶒?yàn)室空間包含每節(jié)點(diǎn)兩個(gè)發(fā)光體的一個(gè)網(wǎng)格16。在走廊中存在每節(jié)點(diǎn)兩個(gè)發(fā)光體的兩個(gè)網(wǎng)格12和14。因而，地面包括四個(gè)不同網(wǎng)格10、12、14、以及16，其中每個(gè)網(wǎng)格具有它自身的尋址方案。在每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)通信是可能的。結(jié)果是，存在檢測器和光傳感器的值可以在網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送以調(diào)節(jié)燈的亮度，但是無法在網(wǎng)格之間發(fā)送。本發(fā)明的此實(shí)施例解決網(wǎng)格間通信。因?yàn)榭梢栽谌齻€(gè)辦公室之間重新配置墻壁，所以對(duì)于網(wǎng)格10未在物理上施加三個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的分離。在圖1中，這導(dǎo)致針對(duì)左邊三個(gè)辦公室的一個(gè)網(wǎng)格10。取決于所選取的辦公室空間，需要辦公室之間的邏輯分離。對(duì)于左手側(cè)的三個(gè)辦公室，傳感器與發(fā)光體之間的連接必須通過建筑師在數(shù)字圖上建立并且因此被傳送到控制燈的建筑氣候(building climate)禾呈序。給定建筑物單元內(nèi)的通信是不夠的。接下來的步驟是互連它們之間的網(wǎng)格10、12、 14和16以使得可以進(jìn)行地面范圍通信。這可能在用于聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的控制程序在中央建筑物范圍計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)是必需的。未來，可以利用當(dāng)前網(wǎng)格提案構(gòu)想運(yùn)行用于一個(gè)建筑物單元的控制程序的中央控制器。以下描述和解釋根據(jù)本發(fā)明用于互連功能網(wǎng)格的兩個(gè)實(shí)施例
1.創(chuàng)建每地面單一網(wǎng)格
2.創(chuàng)建互連網(wǎng)格
一旦照明網(wǎng)格互連，照明網(wǎng)絡(luò)就可以連接到傳感器網(wǎng)絡(luò)，如稍后將會(huì)描述的。在第一實(shí)施例中，創(chuàng)建每地面單一網(wǎng)格
通過互連處于彼此相對(duì)的節(jié)點(diǎn)來建立每地面單一網(wǎng)格，如圖2所示，圖2示出了與圖1 具有相同網(wǎng)格的相同辦公室地面。在網(wǎng)格之間部署了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路20。使用圖2中示出的編號(hào)，新鏈路對(duì)是([11，2]，[11，3])、([[11，4]，[11，5])、([7，2]，[7，3] )、( [3，2]，[3,3]), ([2,4], [2，5])、([1，4]，[1，5])以及([2，8]，[1，8])。在圖 2 中，節(jié)點(diǎn)地址相對(duì)于圖 1 已經(jīng)改變了，因?yàn)樵邳c(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路20上交換配置消息，其發(fā)起網(wǎng)格10、12、14和16中節(jié)點(diǎn)的地址改變。因?yàn)槊苛械拿芏葘?duì)于網(wǎng)格的左部10比對(duì)于網(wǎng)格的右部16高得多，所以編號(hào)在右部16中間斷。例如節(jié)點(diǎn)[5，5]是節(jié)點(diǎn)[11，5]的下鄰居。節(jié)點(diǎn)[11，5]從左節(jié)點(diǎn)[11，2]經(jīng)由節(jié)點(diǎn)[11，3]和[11，4]獲取行號(hào)11。節(jié)點(diǎn)[2，8]從下節(jié)點(diǎn)[1，8]獲取列號(hào)8。圖2示出了每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有唯一地址，但是它還示出了編號(hào)比各個(gè)建筑物單元的更不直觀，以及取決于實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。在第二實(shí)施例中，創(chuàng)建互連網(wǎng)格
取代把多個(gè)網(wǎng)格互連到單一網(wǎng)格，通過把該多個(gè)網(wǎng)格與網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22互連創(chuàng)建多個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格。在與在圖2中插入了單個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路20的相同位置處，添加了網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22。圖3示出作為連接到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的黑色節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22連接行和列中的網(wǎng)格。對(duì)于從左向右經(jīng)過網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22的每個(gè)消息，把網(wǎng)格列號(hào)增加一。確定與單個(gè)網(wǎng)格的列號(hào)和行號(hào)相同，以使得不需要節(jié)點(diǎn)的地址改變。為了允許尋址多個(gè)網(wǎng)格的網(wǎng)格中的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)格10、12、14、16的分配的網(wǎng)格標(biāo)識(shí){0，0}、{0,1} > {0,2}和{1，2}與具有節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的地址類似。此第二互連解決方案由于需要專用網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)所以在節(jié)點(diǎn)和安裝上略微較昂貴，但是也更靈活和直觀。圖4更詳細(xì)地示出了網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22。節(jié)點(diǎn)22包括用于從其它(標(biāo)準(zhǔn))節(jié)點(diǎn)18 接收消息和向其它(標(biāo)準(zhǔn))節(jié)點(diǎn)18發(fā)送消息的收發(fā)器26。此外，網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22包括如下所述控制網(wǎng)格上路由的路由裝置25。假定存在照明有線骨干網(wǎng)絡(luò)，則它在把網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)與有線骨干互連的方面良好。網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于骨干與各個(gè)辦公室單元網(wǎng)絡(luò)之間的照明網(wǎng)絡(luò)預(yù)見的網(wǎng)關(guān)功能。可以使用如同AODV (Ad-hoc按需距離矢量)的標(biāo)準(zhǔn)路由技術(shù)找到從指定網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)到目的地網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的路徑。此途徑與骨干上互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)的運(yùn)行配合良好。在網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)中，照明控制軟件(例如，通過路由裝置執(zhí)行)解包(unpack)接收到的消息并把它發(fā)送給網(wǎng)格中的目的地節(jié)點(diǎn)。在網(wǎng)格內(nèi)，可以使用合適路由方法。可以利用IETF的6LoWPAN(“低功率無線個(gè)域網(wǎng)上的IPv6”的縮寫)工作組提出的協(xié)議實(shí)現(xiàn)骨干上使用的IP地址向網(wǎng)格上使用的地址的轉(zhuǎn)換。與互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議解除關(guān)聯(lián)的可替換方法是提供網(wǎng)格上的扁平化網(wǎng)絡(luò)范圍路由。這暗指網(wǎng)絡(luò)地址包括選定網(wǎng)格內(nèi)的網(wǎng)格地址(位置)和網(wǎng)格標(biāo)識(shí)符。為了路由目的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以存儲(chǔ)每個(gè)節(jié)點(diǎn)中所有網(wǎng)格的標(biāo)識(shí)符。利用每個(gè)標(biāo)識(shí)符，節(jié)點(diǎn)還可以存儲(chǔ)去往給定網(wǎng)格的路徑所經(jīng)過的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的本地網(wǎng)格地址。在建筑物中給定相對(duì)較低數(shù)量網(wǎng)格和網(wǎng)絡(luò)的層級(jí)組織的情況下，可以在網(wǎng)絡(luò)上廣播網(wǎng)格標(biāo)識(shí)符。不失一般性，假定在具有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)g的網(wǎng)格 G、以及具有網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)h的網(wǎng)格H中存在節(jié)點(diǎn)k。網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)h在骨干上廣播網(wǎng)格標(biāo)識(shí)符H和它自身的地址h。網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)g將會(huì)接收消息并把網(wǎng)格標(biāo)識(shí)符H和網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)地址h存儲(chǔ)在它的存儲(chǔ)器中。網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)G在網(wǎng)格G上廣播網(wǎng)格標(biāo)識(shí)符H及其自身地址g。節(jié)點(diǎn)k接收H和 g這二者，以及把它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。當(dāng)k向H中的節(jié)點(diǎn)m發(fā)送包時(shí)，它向網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)g路由包，g根據(jù)骨干路由規(guī)則把它傳送給h，并且h把它路由到H中的目的地m。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明用于互連網(wǎng)格的方法的實(shí)施例的流程圖，其中，系統(tǒng)(例如，中央控制器(未示出))執(zhí)行步驟SlO和S12，并且可以通過網(wǎng)格的設(shè)備或節(jié)點(diǎn)(例如，作為設(shè)備或節(jié)點(diǎn)固件的一部分實(shí)現(xiàn)的)執(zhí)行步驟S14、S16以及S18。該方法以提供網(wǎng)格之間互連的步驟SlO開始。例如，在步驟SlO中，中央控制器可以確定適合互連和建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的不同網(wǎng)格的一些設(shè)備或節(jié)點(diǎn)，參照?qǐng)D3和節(jié)點(diǎn)對(duì)([11，2]，[11，3])、([[11，4]，[11,5]), ([7，2]，[7，3])、([3，2]，[3，3])、([2，4]，[2，5])、([1，4]，[1，5])以及([2，8]，[1，8])。特別地，適合互連的節(jié)點(diǎn)或設(shè)備的確定可以根據(jù)網(wǎng)格中它們的位置來選擇。在接下來的步驟 S12中，在互連網(wǎng)格之間交換用于發(fā)起改變互連網(wǎng)格中地址的配置消息。中央控制器發(fā)出配置消息。原則上，節(jié)點(diǎn)或設(shè)備(例如，作為互連一部分的節(jié)點(diǎn)或設(shè)備)也可以發(fā)出配置消息。 該方法繼續(xù)由互連網(wǎng)格的設(shè)備執(zhí)行的步驟S14。在步驟S14中，設(shè)備接收用于發(fā)起地址改變的配置消息。在以下步驟S16中，設(shè)備檢查是否需要地址改變。設(shè)備可以例如把它的原始網(wǎng)格中它自身的實(shí)際地址與配置消息中包含的互連網(wǎng)格的地址空間相比較。如果所述比較導(dǎo)致實(shí)際地址與地址空間不兼容，則設(shè)備可以繼續(xù)執(zhí)行用于把它的地址改變?yōu)榛ミB網(wǎng)格中合適地址的步驟S18。接下來，描述根據(jù)本發(fā)明如圖6和7中所示傳感器和發(fā)光體網(wǎng)絡(luò)的集成的實(shí)施例。 可以通過與對(duì)于集成地面上建筑物單元的發(fā)光體網(wǎng)格進(jìn)行的相同的原理進(jìn)行傳感器網(wǎng)絡(luò)和發(fā)光體網(wǎng)絡(luò)的集成。如圖6中所示，一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22可以把傳感器(星形)的網(wǎng)格24與相同建筑物單元內(nèi)發(fā)光體(用節(jié)點(diǎn)18表示)的網(wǎng)格互連。在圖6中，如圖6的左上角所示的兩個(gè)網(wǎng)格與坐標(biāo)為
、
和
的三個(gè)網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)22互連。圖6 示出了一組可能性之中的僅僅一個(gè)。當(dāng)發(fā)光體節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)中的通信軟件相同時(shí)，將會(huì)把圖6中示出的地址分配給節(jié)點(diǎn)。每建筑物單元一個(gè)集成網(wǎng)絡(luò)是可能的?？梢匀缫陨纤忉尩募蛇@些建筑物單元。在給定實(shí)例中傳感器節(jié)點(diǎn)行在連接到下面網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的[l，x]處開始。對(duì)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)軟件的調(diào)適使得傳感器的行號(hào)也在0開始是完全可能的。另一解決方案要求物理上調(diào)適發(fā)光體和傳感器相對(duì)于彼此的位置。這在圖7中示出。把傳感器移動(dòng)到了發(fā)光體旁邊(在實(shí)例中移動(dòng)到了右邊但是其它三個(gè)方向中的任何方向也是可能的)。最終結(jié)果是對(duì)于整體照明基礎(chǔ)設(shè)施使用一個(gè)網(wǎng)格。
上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)促使動(dòng)態(tài)構(gòu)建中央控制程序可使用的基礎(chǔ)設(shè)施。在建筑物基礎(chǔ)設(shè)施的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試之后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以傳送它的位置(地址)、設(shè)備類型和服務(wù)類型。這與UPnP (通用即插即用)協(xié)議或IETF SLP (服務(wù)定位協(xié)議)提供的功能性的不同之處在于以下一些顯著點(diǎn)
1.組合的照明傳感器網(wǎng)絡(luò)是低速的且還可能是低能量的(無電池)并且需要比對(duì)于 UPnP或SLP提出的更小的包。2.與建筑物單元耦合的網(wǎng)格位置是必要信息。3.建筑物網(wǎng)絡(luò)中的傳感器和設(shè)備與UPnP中的消費(fèi)電子服務(wù)不同并且需要附加的標(biāo)準(zhǔn)化?？梢园驯景l(fā)明應(yīng)用于諸如具有多個(gè)光源的復(fù)雜照明系統(tǒng)(例如，家庭、商店和辦公室應(yīng)用中安裝的照明系統(tǒng))之類的任何聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中。本發(fā)明特別地適用于具有互連設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的大型設(shè)施，比如建筑物中安裝的數(shù)個(gè)聯(lián)網(wǎng)照明系統(tǒng)。可以通過硬件或軟件執(zhí)行本發(fā)明的至少一些功能。在軟件中實(shí)現(xiàn)的情形中，可以使用單個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)微處理器或微控制器來處理實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的單個(gè)或多個(gè)算法。應(yīng)當(dāng)注意，詞語“包括”不排除其它元件或步驟，且詞語“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。此外，不應(yīng)當(dāng)把權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記解釋成限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于互連聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備(18)的網(wǎng)格(10，12，14，16)的方法，包括一提供網(wǎng)格之間的互連(20，22) (S10)，以及一提供用于互連網(wǎng)格設(shè)備的地址分配方案(S12 - S18)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供網(wǎng)格之間的互連包括提供不同網(wǎng)格的設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路(20)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，提供用于互連網(wǎng)格設(shè)備的尋址方案包括向互連網(wǎng)格的設(shè)備分配唯一地址。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，向互連網(wǎng)格設(shè)備分配唯一地址包括在網(wǎng)格之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路上交換配置消息，其中，配置消息發(fā)起互連網(wǎng)格設(shè)備的地址的改變。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，網(wǎng)格地址的改變?nèi)Q于網(wǎng)格與另一網(wǎng)格的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供網(wǎng)格之間的互連包括提供連接網(wǎng)格的網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(22)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，提供用于互連網(wǎng)格設(shè)備的尋址方案包括向每個(gè)網(wǎng)格分配網(wǎng)格地址以便尋址網(wǎng)格，其中，網(wǎng)格地址用于通過互連網(wǎng)格路由消息。
8.如在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括把傳感器(24)的網(wǎng)格與聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的互連網(wǎng)格互連。
9.一種用于使得處理器能夠執(zhí)行如在前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述方法的計(jì)算機(jī)程序。
10.一種存儲(chǔ)如權(quán)利要求9所述計(jì)算機(jī)程序的記錄載體。
11.一種被編程以執(zhí)行如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述方法的計(jì)算機(jī)。
12.一種用于互連聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備(18)的網(wǎng)格(10，12，14，16)的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)適于執(zhí)行以下動(dòng)作一提供網(wǎng)格之間的互連(20，22)，以及一提供用于被互連的網(wǎng)格設(shè)備的地址分配方案。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，適于執(zhí)行如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的方法。
14.一種網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(22)，適于如權(quán)利要求12或13所述系統(tǒng)中的應(yīng)用并包括用于在由網(wǎng)格網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接的不同網(wǎng)格之間路由消息的路由裝置(26)。
15.如權(quán)利要求14所述的節(jié)點(diǎn)，其中，路由裝置(26)適于通過從接收到的消息中提取網(wǎng)格地址來路由消息并適于把消息路由到由網(wǎng)格地址指定的網(wǎng)格的目的地設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及互連聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格，具體而言，涉及互連具有互連發(fā)光體網(wǎng)格的照明系統(tǒng)。本發(fā)明的基本思想是互連建筑物的不同單元中安裝的諸如照明系統(tǒng)的發(fā)光體之類的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)設(shè)備的網(wǎng)格和提供用于互連網(wǎng)格的設(shè)備的地址分配方案以使得可以明確尋址互連網(wǎng)格的所有設(shè)備。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102474950SQ201080033333
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者D. V. 范德施托克 P., F. 帕斯維爾 W. 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司