Способ для эксплуатации коммуникационного устройства в коммуникационной сети, коммуникационное устройство, светильник, снабженный таким коммуникационным устройством
Изобретение относится к эксплуатации коммуникационного устройства и к коммуникационным сетям для управления наружным освещением. Техническим результатом является сокращение количества технологических операций для ввода в эксплуатацию сетевых узлов. Результат достигается тем, что коммуникационное устройство (102) содержит приемопередатчик (202), выполненный с возможностью осуществлять связь в коммуникационной сети. При этом процесс осуществления связи в коммуникационной сети содержит стадию конфигурирования, включающую в себя этап (a1) получения коммуникационным устройством, посредством первого режима дистанционной связи, выбранного ролевого профиля, выбираемого из набора ролевых профилей, причем упомянутый выбранный ролевой профиль определяет роль коммуникационного устройства в коммуникационной сети на стадии эксплуатации, и стадия эксплуатации (OPRTN PHS) включает в себя этапы, на которых (b1) блокируют коммуникационным устройством возможность его приемопередатчику осуществлять связь или обеспечивают возможность его приемопередатчику осуществлять связь посредством первого режима дистанционной связи, в зависимости от выбранного ролевого профиля; (b2) осуществляют связь коммуникационным устройством в коммуникационной сети с использованием второго режима дистанционной связи. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к способу для эксплуатации коммуникационного устройства и к коммуникационным сетям.
Данное изобретение является, например, уместным для светильников, снабженных такими коммуникационными устройствами, которые могут быть беспроводными, и для способа для ввода в эксплуатацию и эксплуатации таких коммуникационных устройств в осветительной сети. Данное изобретение может быть, более конкретно, применено для сетей наружного освещения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОМУ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Коммуникационные сети, например, беспроводные сети для автоматики, подобные осветительным сетям, получают широкое развитие, и некоторое количество продуктов для этой области применения, включая StarSense Wireless, StarSense Powerline, или CityTouch, устанавливают в городах или вдоль дорог. Деловое предложение заключается в том, что контроль за осветительными устройствами может привести к уменьшению счетов за электроэнергию, а также оно обеспечивает возможность реконфигурации, или даже других услуг.
В случае коммуникационных сетей для осветительной аппаратуры, на ввод в эксплуатацию или обслуживание (обновление программного обеспечения, обновление топологии, и т.д.) обычно затрачиваются значительные усилия. Это становится даже более сложным в случае управления наружным освещением, т.е. контроля за устройствами наружного освещения посредством коммуникационных протоколов, причем узлами (или контроллерами наружного освещения (outdoor lighting controller - OLC)) могут быть устройства, расположенные на верху столбов наружного освещения высотой 5 метров на автомобильной магистрали. Таким образом, затраты на инсталляцию и ввод в эксплуатацию при выполнении в ручном режиме являются высокими.
В некоторых системах каждой лампой управляют посредством OLC, образующего большую ячеистую сеть, в которой коммуникационные каналы основаны на стандарте IEEE802.15.4 и коммуникационном стеке, например, на основе стандарта 6LoWPAN/CoAP или специализированного стандарта. Сеть контролируют с сервера посредством контроллера сегмента, соединяющего 6LoWPAN-сеть с Интернетом. Таким образом, в этом решении OLC включает в себя CPU и коммуникационный интерфейс на основе стандарта 802.15.4.
В таких системах во время стадии конфигурирования, подобно стадии ввода в эксплуатацию или стадии обновления, каждая лампа обменивается данными со специальным инструментальным средством для ввода в эксплуатацию, которое инсталлятор должен приблизить к узлу (иногда даже с использованием проводного соединения). Инструментальное средство для ввода в эксплуатацию может содержать набор интегральных схем GPS для определения местоположения каждого вводимого в эксплуатацию узла.
В других системах было предложено оснастить каждый контроллер наружного освещения модулем GPS и GPRS. После инсталляции каждое коммуникационное устройство связывается напрямую с сетевым контроллером посредством GPRS для обмена информацией о конфигурации и выполнения процесса ввода в эксплуатацию. Такая сеть разработана, предполагая обеспечить простой ввод в эксплуатацию и простой контроль за ресурсами без необходимости выполнения специфического процесса ввода в эксплуатацию. Поскольку каждый OLC имеет модуль GPS и GPRS, OLC может просто начинать связь после инсталляции, и соответствующее устройство будет автоматически выявляться сетевым контроллером, и им можно будет управлять.
Преимущество такого решения состоит в том, что процесса инсталляции и стадии конфигурирования являются более простыми, чем в описанных ранее системах. Кроме того, процесс ввода в эксплуатацию, возможно, является менее дорогостоящим, поскольку он не нуждается в том, чтобы инсталлятор выполнял ввод в эксплуатацию на месте. Такое коммуникационное устройство является легко инсталлируемым и легко контролируемым, но оно требует наличия активного канала GPRS для каждого коммуникационного устройства в течение всего срока службы устройства. Такой канал для большой сети означает значительные эксплуатационные затраты на протяжении стадии эксплуатации сети.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью данного изобретения является предложение способа, обеспечивающего возможность легкого ввода в эксплуатацию сетевых узлов.
Другой целью данного изобретения является предложение способа и коммуникационного устройства, способных упростить стадии конфигурирования коммуникационных устройств сети при обеспечении низкого уровня эксплуатационных затрат.
С этой целью, согласно первому аспекту данного изобретения, предложен способ для эксплуатации коммуникационного устройства, содержащего приемопередатчик, выполненный с возможностью осуществления связи с коммуникационной сетью, содержащий
стадию конфигурирования, включающую в себя этап
(a1) получают коммуникационным устройством, посредством первого режима дистанционной связи, выбранного ролевого профиля, выбираемого из набора ролевых профилей, причем упомянутый выбранный ролевой профиль определяет роль коммуникационного устройства в коммуникационной сети на стадии эксплуатации, и
стадию эксплуатации (OPRTN PHS), включающую в себя этапы, на которых
(b1) блокируют или обеспечивают коммуникационным устройством возможность его приемопередатчику осуществлять связь посредством первого режима дистанционной связи, в зависимости от выбранного ролевого профиля;
(b2) осуществляют коммуникационным устройством связь в коммуникационной сети с использованием второго режима дистанционной связи.
Вследствие этого, первый режим дистанционной связи становится неактивным для некоторых узлов после этапа ввода в эксплуатацию, в зависимости от того, является ли профиль коммуникационного устройства профилем предопределенного типа. Например, если коммуникационное устройство является маршрутизатором, то первый режим дистанционной связи может все еще быть активным и может использоваться на стадии эксплуатации, в то время как для другого профиля устройства этот первый режим дистанционной связи деактивируют или даже выключают.
Кроме того, такая первая дистанционная связь может быть режимом дистанционной связи дальнего диапазона, который потребляет больше энергии и/или может быть более дорогостоящим при эксплуатации. Например, в случае связи посредством GPRS, или UMTS или даже LTE, необходимое количество данных, которыми обмениваются между коммуникационными устройствами и сетевым контроллером, может приводить к большим эксплуатационным затратам, если все устройства используют этот режим дистанционной связи.
Например, в одном варианте осуществления данного изобретения, если определено, что ролевой профиль коммуникационного устройства является профилем оконечного устройства, то тогда для части приемопередатчика может быть блокировано осуществление связи с использованием первого режима дистанционной связи. Например, у части приемопередатчика, функционирующей согласно первому режиму дистанционной связи, может быть выключено электропитание, или она может быть логически деактивирована. В случае, когда этот первый режим дистанционной связи основан на подписке или регистрации, может существовать возможность прекращения подписки или отмены регистрации.
В другом варианте этого аспекта данного изобретения, который может быть объединен с предшествующим примером, если определено, что ролевой профиль коммуникационного устройства является профилем маршрутизатора, то приемопередатчик обеспечивает осуществление связи в приемопередатчике согласно первому режиму дистанционной связи. Следует отметить, что обеспечение первого режима дистанционной связи в приемопередатчике следует также понимать как обеспечение первого режима дистанционной связи, если он ранее не использовался. Затем, на стадии эксплуатации, в качестве маршрутизатора, коммуникационное устройство осуществляет связь с сетью с использованием также первого режима дистанционной связи. Например, маршрутизатор связан, с одной стороны, с другими коммуникационными устройствами посредством второго режима дистанционной связи и, с другой стороны, с сетевым контроллером (например, на основе облака), посредством первого режима дистанционной связи. Сетевой контроллер может управлять конфигурированием сети, или передачей управляющих команд к другим коммуникационным устройствам сети через коммуникационное устройство с профилем маршрутизатора.
Следует понимать, что этап конфигурирования может соответствовать процессу ввода сети в эксплуатацию, а также процессу обновления, когда узел, или часть сети, или даже вся конфигурация сети должна быть реконфигурирована или обновлена.
Данное изобретение также относится к коммуникационному устройству, содержащему приемопередатчик, выполненный с возможностью осуществления связи в коммуникационной сети,
причем, приемопередатчик выполнен с возможностью, на стадии конфигурирования, получения, посредством первого режима дистанционной связи, выбранного ролевого профиля, выбираемого из набора ролевых профилей, и, на стадии эксплуатации, осуществления связи в коммуникационной сети с использованием второго режима дистанционной связи,
причем коммуникационное устройство дополнительно содержит процессор для обеспечения, на стадии эксплуатации, поведения согласно упомянутому выбранному ролевому профилю в коммуникационной сети, и, на стадии эксплуатации, для блокирования или обеспечения приемопередатчику возможности осуществлять связь посредством первого режима дистанционной связи, в зависимости от выбранного ролевого профиля.
Таким образом, благодаря этому аспекту коммуникационное устройство может использовать свой приемопередатчик для осуществления связи с сетевым контроллером напрямую, посредством первого режима дистанционной связи – если первый режим дистанционной связи не блокировался – или посредством второго режима дистанционной связи, для осуществления связи с другими коммуникационными устройствами в сети (последовательно) до тех пор, пока не будет найдено дополнительное коммуникационное устройство с активным первым режимом дистанционной связи, посредством которого может быть обеспечена связь с сетевым контроллером.
В других дополнительных аспектах данного изобретения предложен светильник, снабженный и управляемый коммуникационным устройством согласно предшествующему аспекту данного изобретения, и сеть, содержащая сетевой контроллер и коммуникационное устройство согласно предшествующему аспекту данного изобретения.
Эти и другие аспекты данного изобретения явствуют из вариантов осуществления, описанных ниже, и будут объяснены со ссылкой на них.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Данное изобретение будет теперь описано более подробно, посредством примеров, со ссылкой на сопутствующие чертежи, в которых:
- Фиг. 1 является блок-схемой, представляющей коммуникационную сеть, согласно одному варианту осуществления данного изобретения, на стадии эксплуатации;
- Фиг. 2 является блок-схемой, представляющей коммуникационное устройство, согласно одному варианту осуществления данного изобретения;
- Фиг. 3 является блок-схемой, представляющей коммуникационную сеть, согласно одному варианту осуществления данного изобретения, на стадии конфигурирования; и
- Фиг. 4 является последовательностью операций, представляющей способ для функционирования коммуникационного устройства, согласно одному варианту осуществления данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение относится к коммуникационной сети, подобной беспроводной сети наружного освещения в показанном примере фиг. 1. Фиг. 1 показывает беспроводную сеть наружного освещения на стадии эксплуатации.
В этой сети 100 множество ламп 101a-j расположено на столбах наружного освещения вдоль дорог 201-204, например, улиц или автомобильных магистралей. Каждой из ламп 101a-j управляют посредством соответствующего коммуникационного устройства 102a-j. Эти коммуникационные устройства могут иметь разные ролевые профили, выбранные из набора ролевых профилей. Этот набор ролевых профилей может быть предопределен, и каждый ролевой профиль может определять роль и/или поведение коммуникационных устройств в сети.
Например, коммуникационные устройства 102b-f и 102h-i являются в этом примере оконечными устройствами. Это может означать, что они ведут себя как подчиненные станции, которые функционируют согласно управляющим командам, принимаемым из сети. В этой иллюстративной сети коммуникационные устройства 102b-f, и 102h-i могут быть также способны ретранслировать управляющие сообщения к другим соседним коммуникационным устройствам, например, согласно схемам маршрутизации или схемам широковещания, в зависимости от конфигурации сети. При функционировании эти коммуникационные каналы 103 могут быть установлены обычно с использованием низкозатратной коммуникационной технологии ближнего диапазона, подобной, например, режиму дистанционной связи на основе стандарта IEEE802.15.4. Один пример такого режима дистанционной связи дополнительно основан на IPv6, 6LoWPAN, и CoAP.
Другой профиль может быть профилем граничного маршрутизатора или профилем маршрутизатора, где, например, коммуникационные устройства 102a, 102g и 102j используют в качестве своего рода мостовых узлов. Это означает, что, с одной стороны, во время этапа эксплуатации, они могут осуществлять связь с другими коммуникационными устройствами сети посредством первого режима дистанционной связи, подобного режиму дистанционной связи стандарта IEEE802.15.4, упомянутому выше. С другой стороны, они могут устанавливать телекоммуникационные каналы 104 к сетевому контроллеру 105 посредством высокочастотной коммуникационной технологии дальнего диапазона, подобной, например, режиму дистанционной связи на основе GPRS, или UMTS или LTE.
Эти роли выбирают и определяют во время стадии ввода в эксплуатацию, которая будет объяснена ниже.
Согласно этому первому варианту осуществления данного изобретения, как показано на фиг. 2, коммуникационное устройство 102, согласно первому варианту осуществления данного изобретения, является контроллером наружного освещения, который содержит CPU 201 или микроконтроллер, и приемопередатчик 202. Коммуникационное устройство 102 может также содержать GPS-модуль 203, память 204, которая хранит, например, информацию о конфигурации, включающую в себя ролевой профиль коммуникационного устройства 102. В одном варианте осуществления данного изобретения, программное обеспечение, используемое микроконтроллером 201 для управления коммуникационным устройством, может также храниться в этой памяти. Коммуникационное устройство 102 может быть запитано от электрической сети, которая питает лампу, к которой оно прикреплено, или может быть запитано от панели солнечных элементов или от другого средства обеспечения энергии, не представленного на этой фигуре. Коммуникационное устройство может также содержать некоторое количество исполнительных механизмов и датчиков, например, интерфейс DALI для управления освещением, датчик освещенности, датчик температуры, или, в общем, любой датчик или исполнительный механизм.
Приемопередатчик 202 может содержать первый модуль 2021 дистанционной связи, например, модуль 2021 GPRS, и второй модуль 2022 дистанционной связи, например, средство радиосвязи стандарта IEEE802.15.4. Необязательно, приемопередатчик также содержит управляемый переключатель 2023, который может включать/ выключать электропитание первого модуля 2021 дистанционной связи. Следует отметить, что в одном варианте этого варианта осуществления, эту функцию переключения обеспечивают посредством программного обеспечения микроконтроллера 201, подключенного к приемопередатчику 202. В другом варианте, обеспечивают еще большее количество модулей дистанционной связи для обеспечения более гибкого и эффективного по затратам решения, описанного в вариантах осуществления данного изобретения.
Согласно одному варианту осуществления данного изобретения, в зависимости от ролевого профиля коммуникационного устройства 102, первый модуль 2021 приемопередатчика деактивируют на стадии эксплуатации. Эта деактивация может быть выполнена посредством выключения электропитания первого модуля приемопередатчика, уменьшения величины мощности, используемой в коммуникационном устройстве 102, и увеличения компонентов первого модуля 2021 приемопередатчика. Другим способом (альтернативным или дополнительным) может быть также прекращение подписки или отмена регистрации учетной записи, связанной с этим первым режимом дистанционной связи. Например, в случае GPRS, учетная запись, связанная с SIM-картой, включенной в первый модуль 2021 дистанционной связи, может быть удалена, или заблокирована.
При переходе коммуникационного устройства к стадии конфигурирования, например, стадии ввода в эксплуатацию, первый модуль 2021 приемопередатчика является активным для выполнения обновления или конфигурирования напрямую с использованием сетевого контроллера 105. Во время стадии обновления первый модуль 2021 приемопередатчика может быть также повторно активирован для выполнения обновления или конфигурирования напрямую с использованием сетевого контроллера 105.
Например, во время ввода в эксплуатацию, как показано на фиг. 3, первый модуль дистанционной связи (например, модуль GPRS) коммуникационных устройств 102a-j используют для выполнения процесса простого ввода в эксплуатацию. Такой ввод в эксплуатацию (за которым следует стадия эксплуатации) подробно описан со ссылкой на последовательность операций фиг. 4 в качестве примера.
Согласно этому примеру процесс начинается на этапе S301, когда включают электропитание коммуникационных устройств 102a-j, или их прикрепляют к соответствующим им лампам 101a-j. По умолчанию, коммуникационные устройства 102a-j прямо переходить к стадии ввода в эксплуатацию, которая является стадией конфигурирования (CONFIG PHS).
На этапе S302 каждое коммуникационное устройство передает запрос ввода в эксплуатацию к сетевому контроллеру, после установления коммуникационного канала 104 посредством первого физического интерфейса или режима дистанционной связи (например, GPRS). Этот запрос ввода в эксплуатацию может быть выполнен посредством исполнения взаимного аутентификационного квитирования осуществления связи посредством соответствующего защищенного протокола (например, DTLS или HIP или IPSec или другого стандартного/ специализированного протокола). Это включает в себя обмен соответствующими идентификаторами. Если аутентификационное квитирование осуществления связи будет успешным, то сетевой контроллер проверяет коммуникационное устройство, а коммуникационное устройство проверяет сетевой контроллер.
Затем, если этот этап S302 является успешным, коммуникационные устройства 102a-j могут передать соответствующие им местоположения, полученные от GPS-модуля 203, а также другую информацию. В варианте этого примера, коммуникационное устройство получает данные относительно своего местоположения на основе трилатерации GPRS (или UMTS или LTE)(например, на основе триангуляции базовых станций), в качестве альтернативы или уточнения данных GPS. Например, эта другая информация может включать в себя качество первого телекоммуникационного канала, идентификаторы или количество соседних устройств. Информация о соседних коммуникационных устройствах может быть получена с использованием второго режима дистанционной связи, например.
На основе упомянутой выше информации, сетевой контроллер получает карту коммуникационных устройств с соответствующим местоположением (в общем, сетевой контроллер может иметь карту устройств, распределенных по городу, и может сравнить ее с полученной картой коммуникационных устройств). Затем, на этапе S303, сетевой контроллер готовит проект сетей для стадии эксплуатации, который основан на втором режиме дистанционной связи. В одном (некотором) примере, используют IP-протоколы и стандарт IEEE802.15.4 и, таким образом, сеть может стать набором сетей стандарта 6LoWPAN. Таким образом, сетевой контроллер может решить, как распределить коммуникационные устройства по разным сетям стандарта 6LoWPAN. Это решение может быть основано на соображениях масштабируемости или производительности, и т.д., на основе местоположения устройств, топологии, или с учетом зданий между узлами. Например, на фиг. 1, представлены 3 подсети 100a, 100g и 100j стандарта 6LoWPAN.
На стадии S304 сетевой контроллер может решить, какие ролевые профили будут распределены каким коммуникационным устройствам 102a-j, и, затем, передает распределенные роли к каждому коммуникационному устройству посредством первого режима дистанционной связи, на этапе S305. Например, как показано на фиг. 1, может быть решено, что коммуникационные устройства 102a, 102g и 102j будут функционировать в качестве граничных маршрутизаторов для соответствующих подсетей 100a, 100g и 100j. Другие устройства 102b-f и 102h-i будут оконечными устройствами. Следует отметить, что для ясности в этом примере перечислены только два профиля. Однако, может потребоваться большее количество ролевых профилей в зависимости от сложности сети, или ее топологии.
Как можно увидеть выше, сетевой контроллер, на этапе S305, передает ролевые профили, например, ролевые профили, включающие в себя параметры конфигурирования стандарта 802.15.4/6LoWPAN для CTC15.4-устройств, посредством первого коммуникационного интерфейса (GPRS). Например, каждое CTC15.4-устройство принимает сообщение, посредством GPRS, от CityTouch, с параметрами конфигурирования для его интерфейса стандарта IEEE802.15.4.
На этапе S306, которым обычно заканчивается стадия ввода в эксплуатацию, после приема параметров конфигурирования, коммуникационные устройства конфигурируют свои ролевые профили для второго коммуникационного интерфейса (или второго режима дистанционной связи), например, по стандарту IEEE802.15.4.
Если коммуникационное устройство должно функционировать в качестве оконечного устройства, то тогда оно принимает параметры конфигурирования для функционирования в качестве оконечного устройства, осуществляющего связь с граничным маршрутизатором. Параметры конфигурирования могут включать в себя сетевой ключ для 6LoWPAN-сети, IP-адрес для 6LoWPAN-сети, или IP-адрес граничного маршрутизатора. В этом случае, первый режим дистанционной связи является, таким образом, выключенным или деактивированным.
Если коммуникационное устройство должно функционировать в качестве граничного маршрутизатора, то тогда оно становится граничным маршрутизатором. Параметры конфигурирования могут включать в себя сетевой ключ для 6LoWPAN-сети или список устройств в сети. В этом случае, первый режим дистанционной связи поддерживают активным для функционирования в качестве маршрутизатора.
В конкретном варианте осуществления, вышеупомянутая конфигурация является временной конфигурацией, которую сетевые контроллеры используют для анализа производительности подсетей и для анализа того, может ли лучшее распределение узлов по подсетям привести к лучшей производительности, например, если можно достичь всех узлов, в зависимости от времени запаздывания связи, или количества транзитных участков. Если сетевой контроллер обнаруживает, что начальная (временная) конфигурация является неоптимальной, то тогда сетевой контроллер может передать другие сетевые параметры для второго телекоммуникационного интерфейса.
После выполнения конфигурирования устройства являются, таким образом, готовыми для перехода в стадию эксплуатации, и те устройства, которые должны выключить первый телекоммуникационный интерфейс, выключат его. Следует отметить, что, при некоторых обстоятельствах, может быть полезным сохранять первый телекоммуникационный интерфейс активным, а для осуществления связи использовать только второй телекоммуникационный интерфейс. Например, деактивация первого режима дистанционной связи может состоять в предотвращении передачи данных при сохранении приема данных этим активным режимом дистанционной связи.
В этом примере с началом стадии эксплуатации с этапа S307, коммуникационные устройства 102a, 102g, и 102j будут управлять связью соответствующих подсетей 100a, 100g и 100j с сетевым контроллером 105.
В зависимости от своих ролей, каждое из коммуникационных устройств, имеющих, например, профиль маршрутизатора, может продолжить использование первого режима дистанционной связи для осуществления связи с сетевым контроллером 105 (коммуникационные устройства 102a, 102g и 102j). Все устройства 102a-j могут также начать (или продолжить, при использовании на стадии ввода в эксплуатацию, например, для получения информации о соседних коммуникационных устройствах) использование второго режима дистанционной связи, например, интерфейса стандарта IEEE802.15.4, сконфигурированного сетевым контроллером, для осуществления связи между коммуникационными устройствами в пределах подсетей 100a, 100g и 100j. В этом случае, на этапе S307, оконечные устройства 102b-f и 102h-i деактивировали свой первый модуль дистанционной связи. Эти коммуникационные устройства смогут передавать данные к сетевому контроллеру 105 только посредством второго режима дистанционной связи (например, IEEE802.15.4/6LoWPAN), через соответствующие им маршрутизаторы 102a, 102g или 102j.
Следует отметить, что и устройства могут выключить свои приемопередатчики для первого режима дистанционной связи, при необходимости, как только они примут соответствующие им данные конфигурации, в конце этапа S306, поскольку он завершает стадию ввода в эксплуатацию. В одном варианте, коммуникационные устройства ожидают конкретного сигнала, указывающего на начало стадии эксплуатации (OPRTN PHS), на этапе S307, для одновременной деактивации своих первых модулей дистанционной связи. Это решение может показаться более сложным и более дорогостоящим, поскольку оно нуждается в двух разных модулях дистанционной связи в каждом коммуникационном устройстве. Но фактически оно проще, поскольку процесс ввода в эксплуатацию является автоматическим через первый телекоммуникационный канал – более поздние этапы выполняют с сервера, и они являются более дешевыми. Анализ показывает, что это решение предлагает наилучшие средние затраты на каждое устройство и ввод в эксплуатацию, по сравнению с предшествующими типами сетей.
Таблица ниже является возможным коммуникационным стеком предложенных выше примеров.
| COAP | |
| DTLS | |
| UDP | |
| HIP | |
| 6LoWPAN | |
| IPv6 | |
| GPRS | IEEE802.15.4 |
Этот стек основан на IP и использует протокол CoAP для контроля за устройствами. CoAP является протоколом («своего рода», упрощенной версией HTTP), соответствующим ограничениям REST. Стеки основаны на IPv6 для сетевого взаимодействия, который помещен поверх GPRS и IEEE802.15.4. Для этого случая, из IEEE802.15.4, IPv6 адаптируют посредством 6LoWPAN к сжатию заголовков, и т.д. Кроме того, может быть обеспечен DTLS, защищенный протокол, использование которого необходимо для защиты CoAP. Также можно использовать HIP, защищенный протокол, который предполагает стабильный идентификатор для верхних уровней, так что даже при изменении IP-адреса по любым причинам (роуминг, NAT, при использовании IPv4), защищенное соединение остается стабильным. Защищенное квитирование осуществления связи посредством HIP является также более эффективным. Оба признака приводят к более низким издержкам по сравнению с решением на основе только DTLS.
Как показано на этапе S308, сеть может быть реконфигурирована (RECONFIG PHS), например, после тестирования функционирования сети. Сетевой контроллер может выполнять либо одно, либо другое из следующего в вариантах, описанных выше вариантов осуществления.
- Если производительность сети не является хорошей, то тогда новая конфигурация может быть передана к коммуникационным устройствам посредством второго режима дистанционной связи. Она может быть также отправлена посредством первого телекоммуникационного канала каждого отдельного коммуникационного устройства после передачи, посредством второго режима дистанционной связи, конкретной команды активации первого режима дистанционной связи. С использованием такой новой конфигурации, коммуникационное устройство может снова изменить свою роль (стать оконечным устройством или граничным маршрутизатором). Также, может получиться, что производительность станет очень хорошей и, тогда, подсети могут быть расширены, или количество маршрутизаторов может быть уменьшено без влияния на устойчивость сети. Например, сетевой контроллер может решить иметь некоторое количество малых подсетей, но, поскольку производительность является лучшей, чем прогнозировалось, подсети становятся большими, и количество граничных маршрутизаторов может быть уменьшено.
В одном варианте приведенных выше вариантов осуществления, эксплуатационные испытания выполняют перед деактивацией в узлах первого режима дистанционной связи. Таким образом, если все в порядке, то тогда сетевой контроллер может отправить «Команду деактивации первого режима дистанционной связи (например, GPRS)» к коммуникационным устройствам, функционирующим в качестве оконечных устройств, только на этом этапе работы. Эта команда деактивирует GPRS-канал этих устройств. Причиной выполнения этого является необходимость уменьшения операционных затрат после автоматического ввода в эксплуатацию посредством GPRS-канала.
Может также оказаться, что устройство, первый телекоммуникационный канал которого был деактивирован, необходимо снова активировать. В этом случае, система управления сетевого контроллера может также отправить команду активации к устройству посредством второго режима дистанционной связи.
Данное изобретение применимо не только для осветительных сетей, но и может быть также применено для любых типов сетей, таких как сети домашней автоматики, сети интеллектуальных счетчиков, сети датчиков …
Хотя в данных примерах сеть является беспроводной сетью, и коммуникационные устройства являются беспроводными устройствами, следует отметить, что данное изобретение применимо для проводных сетей. В особенности, второй режим дистанционной связи может быть проводным. Например, он может быть связью через линию электропередачи, или сеть Ethernet (которые могут быть использованы для электропитания коммуникационных устройств).
Другие варианты раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и осуществлены специалистами в данной области техники при применении на практике заявленного изобретения, из изучения чертежей, данного раскрытия сущности изобретения и приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения, слово «содержащий» не исключает других элементом или этапов, а неопределенный артикль «один» или «некоторый» не исключает множества. Единственный процессор или другое устройство может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно отличающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована для получения преимущества.
Предшествующее описание подробно описывает некоторые варианты осуществления данного изобретения. Однако следует понимать, что независимо от того, насколько подробным является предшествующее описание, приведенное в тексте, данное изобретение может быть осуществлено на практике многими способами, и, таким образом, оно не ограничено описанными вариантами осуществления. Следует отметить, что использование конкретной терминологии при описании некоторых признаков или аспектов данного изобретения не следует воспринимать таким образом, как будто это подразумевает, что эта терминология переопределена здесь для ограничения включения каких-либо конкретных характеристик признаков или аспектов данного изобретения, с которыми эта терминология связана.
Единственный блок или устройство может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно отличающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что комбинация этих мер не может быть использована для получения преимущества.
Описанные действия компонентов сетевой системы согласно различным вариантам осуществления могут быть реализованы в виде средства программного кода компьютерной программы и/или в виде специализированного аппаратного обеспечения. Компьютерная программа может быть сохранена и/или распространена на подходящем носителе, таком как оптическое запоминающее устройство или твердотельное запоминающее устройство, поставляемом вместе с другим аппаратным обеспечением, или в виде его части, но может быть также распространена в других формах, например, через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы.
1. Способ для эксплуатации коммуникационного устройства (102), содержащего приемопередатчик (202), выполненный с возможностью осуществлять связь в коммуникационной сети (100), содержащий
стадию конфигурирования (CONFIG PHS, RECONFIG PHS), включающую в себя этап, на котором
(a1) получают коммуникационным устройством, посредством первого режима дистанционной связи, выбранный ролевой профиль, выбираемый из набора ролевых профилей, причем упомянутый выбранный ролевой профиль определяет роль коммуникационного устройства в коммуникационной сети на стадии эксплуатации, и
стадию эксплуатации (OPRTN PHS), включающую в себя этапы, на которых
(b1) блокируют или обеспечивают коммуникационным устройством возможность его приемопередатчику осуществлять связь посредством первого режима дистанционной связи, в зависимости от выбранного ролевого профиля;
(b2) осуществляют коммуникационным устройством связь в коммуникационной сети с использованием второго режима дистанционной связи.
2. Способ по п. 1, в котором этап (b1) дополнительно содержит блокирование приемопередатчику возможности осуществлять связь с первым режимом дистанционной связи, если выбранный профиль является профилем оконечного устройства.
3. Способ по п. 1, в котором этап (b1) дополнительно содержит обеспечение приемопередатчику возможности осуществлять связь с использованием первого режима дистанционной связи, если выбранный профиль является профилем маршрутизатора, и в котором этап (b2) дополнительно содержит осуществление коммуникационным устройством связи в коммуникационной сети с использованием первого режима дистанционной связи.
4. Способ по п. 3, в котором на этапе (b2) первый режим дистанционной связи используют для осуществления связи между коммуникационным устройством и сетевым контроллером (105), а второй режим дистанционной связи используют для осуществления связи между коммуникационным устройством и дополнительными коммуникационными устройствами (102a-j) коммуникационной сети.
5. Способ по п. 1, в котором этап (a1) содержит определение коммуникационным устройством набора значений параметров, и передачу набора значений параметров к сетевому контроллеру для выбора выбранного ролевого профиля коммуникационного устройства.
6. Способ по п. 5, в котором набор параметров включает в себя по меньшей мере одно из следующего: идентификатора, идентификаторов соседних коммуникационных устройств, данных геолокации, качества канала связи первого режима дистанционной связи, качества канала связи второго режима дистанционной связи.
7. Способ по п. 1, в котором стадию конфигурирования инициируют для стадии ввода в эксплуатацию, во время которой коммуникационную сеть конфигурируют, или для стадии обновления, во время которой по меньшей мере реконфигурируют беспроводной узел.
8. Способ по п. 7, в котором стадию обновления инициируют, если производительность коммуникационной сети является меньшей, чем первый порог, или является большей, чем второй порог.
9. Способ по п. 1, в котором первый режим дистанционной связи имеет более дальний диапазон, чем второй режим дистанционной связи.
10. Способ по п. 1, в котором первый режим дистанционной связи является одной из следующих коммуникационных технологий: GPRS, UMTS, CDMA2000, LTE.
11. Способ по п. 1, в котором второй режим дистанционной связи основан на стандарте IEEE 802.15.4, или на связи через линию электропередачи.
12. Способ по п. 1, в котором коммуникационная сеть является осветительной сетью.
13. Коммуникационное устройство (102), содержащее приемопередатчик (202), выполненный с возможностью осуществления связи в коммуникационной сети (103),
причем приемопередатчик выполнен с возможностью, на стадии конфигурирования, получения, посредством первого режима дистанционной связи, выбранного ролевого профиля, выбираемого из набора ролевых профилей, и, на стадии эксплуатации, осуществления связи в коммуникационной сети с использованием второго режима дистанционной связи,
причем коммуникационное устройство дополнительно содержит процессор (201) для, на стадии эксплуатации, поведения в коммуникационной сети согласно упомянутому выбранному ролевому профилю, и, на стадии эксплуатации, для блокирования или обеспечения приемопередатчику возможности осуществления связи посредством первого режима дистанционной связи, в зависимости от выбранного ролевого профиля.
14. Светильник (101a-j), содержащий коммуникационное устройство (102a-j) по п. 13, в котором эксплуатация светильника управляется посредством команд, принимаемых коммуникационным устройством.
15. Коммуникационная сеть (100), содержащая по меньшей мере одно коммуникационное устройство (102a-j) по п. 13 и сетевой контроллер (105).
