CN101919290A - 无线和有线网络设计的方法和配置适配器 - Google Patents

无线和有线网络设计的方法和配置适配器 Download PDF

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Abstract

无线和有线网络设计、安装和自动形成的方法。设计系统按照其类型和位置唯一地识别每个网络设备以进行逻辑绑定。设计系统映射图上的设备及其网络配置数据，例如无线电ID和启动属性设置以及有线通信链路地址。在设计系统中准备的数据传输到控制系统中的主控制器和专用调试工具或由该主控制器和专用调试工具访问。根据设备的物理位置，适当的配置数据通过配置适配器从调试工具装入该设备中。在配置数据装入期间，设备和配置适配器不需要功率。配置数据接着自动更新，且控制系统可初始化并识别所有设备。主控制器传输用于创建设备之间的逻辑链路以自动形成网络的绑定命令。

Description

无线和有线网络设计的方法和配置适配器
对交叉相关申请的引用
本申请要求于2007年11月29日递交的第61/004,794号美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
发明领域
本发明涉及用于无线和有线网络设计、安装和自动形成的新的和改进后的方法，其包括通过在两个或多个设备之间创建本地链接来绑定网络设备。
背景技术
网络的无线控制提供了远程控制和监控很多区域例如家庭和商业自动化、工业自动化、照明和供暖、通风和空调(HVAC)控制中的设备的能力。
无线控制网络对于先进控制系统的部署是具有吸引力的，因为它们节省布线、劳动力、材料、接线和安装的测试和检验的成本。但是，用于无线设备的绑定的参数的安装、配置需要技术娴熟的专业人员、特殊的设备和复杂的人工程序。
例如，灯开关和灯的标准的人工组对/绑定程序(在设备被安装和网络参数被载入之后)为：
通过按压指定的按钮进入开关的设定模式并具有固定量的时间通过按压和保持灯上的激活按钮来连接灯。这是个易出错且仅适合于小规模安装的消耗时间的程序。
安装无线控制网络需要在网络方案、参数和激活被定义之后在每个无线设备上执行几个主程序。这些主程序是：
1.输入唯一的ID(UID)例如唯一的无线ID。
2.输入启动属性集(SAS)例如网络的个人区域网络(PAN)ID。
3.用设备的UID和其逻辑位置和在网络方案上的功能来识别(连接)设备的物理位置。
4.对控制设备和传感器进行组对/绑定。
当大量的传感设备需要被组对到相应控制设备时，这个安装挑战性增加。
已有若干解决这些问题的尝试，其在下文中描述。它们中的多数都是耗时的且需要昂贵的设备和高素质的人员。
Culbert描述了RFID网络布局，其是用于美国专利申请11/220,205(2005)中的网络设备的自动配置和验证的系统，其公开通过引用并入本文。
Culbert不解决定位无线设备以及执行安装后配置任务的问题。在安装时，设备被给定来自基站的“各种通信设置和安全参数”。这些参数由用户或由工厂配置。
Culbert不指定这信息怎样存储在基站中，且尤其不涉及设备怎样与另一个设备相区分。
Wang在第6,859,644(2005)号美国专利中描述了无线控制照明系统的初始化。依照Wang的设备初始化是复杂的安装后过程。
在设备被安装之后，有复杂的初始化阶段，在该阶段中每个设备发送请求来初始化，局部主控制器响应并验证初始化。这个过程需要设备被打开，其消耗能量(对电池供电设备来说比较严重的)。另外，在网络中有很多设备的情况中，初始化所有的设备的过程是耗时的。
Pereira在11/120,799(2005)号美国专利申请中描述了用于通信网络的无线节点的自动分布式组对的方法和系统，其公开通过引用并入本文。
Pereira使用上下文管理器节点来确定设备的位置并使自动分布式组对可行。
对于其中的设备多数都是静止的网络，用于确定设备的位置的技术是昂贵的且算法是复杂的。另外，用户通常确定哪个节点应被组对。确定哪个节点应被组对的过程不能被自动化。
Combs在第11/150,376(2005)号美国专利申请中描述了无线地配置无线设备以用于通过安全的无线网络进行无线通信的方法，其公开通过引用并入本文。
依照Combs的方法包含两个阶段的配置。在第一阶段，设备被配置以使得它们可与管理者安全地通信。这个阶段可由制造商完成或在顾客所在的地点完成。第二阶段在安全信道上发生，并将设备配置成它们能够加入安全网络。依照Combs的方法需要预配置设备并使它们靠近管理者(例如PC)，需要软件操作，是耗时的且仅适合应用小型网络(例如打印机网络)。
Kruse在第7,126,291B2号美国专利中描述了独立的射频编程设备和用于带有照明控制设备和主控制器的照明系统的设置过程的自动化的方法，其公开通过引用并入本文。
在该方法中，依照Kruse，假设在设置程序之前系统被加电并且设备由主控制器识别。编程设备窃听主控制器和每个设备之间的消息流量且能够为设备中的每一个设备自动编程。Kruse未提到设备怎样由主控制器识别。组对/绑定和设备定位未被提到。
需要用于对大型无线网络中的设备的初始化、定位和绑定的简单的自动的方法和系统。
发明内容
现有技术未教导或暗示用于大型通信网络中的无线和有线设备的初始化、定位和绑定的简单的自动的方法和系统。
依照本发明的设计和控制系统、调试工具、配置适配器和方法允许有包括网络设备的绑定的大型无线和有线网络设计、安装和自动形成。
无线网络设备是通过无线通信链接相互连接的设备。有线网络设备是通过有线通信链接相互连接的设备。为了说明性的目的，考虑用于网络的无线照明控制系统的例子，该网络包括设备例如连接到无线设备的有线网络灯镇流器、无线传感器(例如光强度传感器和有无检测传感器)、无线开关、主控制器，该主控制器通过无线接入点和调试工具无线地控制网络(用于例如配置设备的操作)。
根据本发明，在设计系统中网络可在两个主要阶段被设计，构造设计阶段和电设计阶段。
在构造设计阶段，根据本发明，网络方案可被创建且设备之间的逻辑绑定信息(逻辑链接)可被准备。方案和绑定信息可由构造设计者创建且可存储在标准存储工具(例如数据库或CD)中。网络方案以对人友好的方式描述网络且允许简单地定位其上的设备。例如，网络方案可以是代表建筑物的楼层、楼层上的房间和灯镇流器和照明开关的物理位置。网络方案通过其类型和其物理位置参数唯一地标识每个设备，并将这两组参数组合到唯一的(有线的或无线的)逻辑ID。类型随后可由网络安装者使用以从这组有效的设备中选择设备以物理地安装在由网络方案指定的位置中。例如，设备的类型可代表写在每个设备的标签上的其版本的序列ID，设备的位置可以是[建筑物名称、楼层号、房间号]的形式。绑定信息包含之后将用于链接设备的信息。可准备使用网络方案创建设备间的逻辑链接。信息包含如由网络方案识别的数对设备。例如，逻辑绑定可指示哪个开关控制哪个灯镇流器。
在电设计阶段，根据本发明，可形成包含配置数据的两个设备映射表：有线设备的有线设备映射，以及无线设备的无线设备映射。设备映射在网络方案上的设备与其有效配置数据之间进行映射，有效配置数据例如无线设备的无线ID和启动属性集，以及有线设备的有线通信链接地址。映射可用于正确地初始化系统中的设备。映射还可被使用以定位由要形成的实际网络上的预定的方案描述的每个逻辑设备。定位网络上的每个设备允许使用其有效配置数据访问、绑定和重新配置该每个设备。无线设备映射表还可包含地址转换子表。对于每个无线设备，地址转换子表将每个连接的有线设备的有线通信链接地址映射到其由无线协议使用的端点(无线设备中的可寻址部件)。地址转换子表允许每个无线设备定位每个附接的有线设备并与每个附接的有线设备通信，提供无线和有线网络之间的间接通信链接。
设计系统中准备的数据可传输到控制系统中的主控制器或由其访问，且可传输到专用的调试工具或由其访问。
根据本发明，网络设计之后的下一个阶段可以是网络安装。安装者可根据网络方案中限定的物理位置和类型来在调试工具中的映射表中定位每个设备。来自调试工具的数据可通过其专用的配置适配器下载到无线设备中。下载可通过非接触式技术(例如RFID/NFC)或接触式技术(例如1-线)来实现。数据可通过其专用的配置适配器下载到有线网络设备中。该下载可以与用于无线设备的相同的方式实现，或对于简单的情况，人工地实现(例如，通过设置开关)。在设备被下载之后其安装在网络方案中所限定的其物理位置中。设备和配置适配器不一定必须在配置数据载入期间加电。
在初始化阶段，根据本发明，网络可被加电和初始化。无线设备用已下载的配置数据更新它们自己。对于每个无线设备，该数据的部分可以是地址转换子表条目，其包括连接到其有线通信链接的每个有线设备的有线通信链接地址和端点(无线设备中的可寻址部件)。每个有线设备的有线通信链接地址根据其配置适配器中所载的地址来更新。
在网络初始化之后，所有的设备被主控制器识别。主控制器使用无线设备映射和无线设备映射中的地址转换子表来将设计系统所提供的绑定信息转换为包含有效的配置数据的有效绑定命令，该有效配置数据：无线ID、端点、无线协议所需的另外的数据。绑定命令被发送到无线设备以创建不同设备之间的逻辑链接且自动形成绑定。如果配置适配器的内存/存储器足够大的话，绑定信息可以与其它配置信息一起下载到设备中。
根据本发明，提供了网络设计、安装和形成的方法，该方法包括以下主要阶段：(a)开始网络、设计、安装和形成；以及(b)设计网络。
根据所述方法的进一步的特征，其具有以下主要阶段：(c)安装网络。
根据所述方法的进一步的特征，其具有以下主要阶段：(d)形成网络。
根据所述方法的其他进一步的特征，其具有以下主要阶段：(d)自动形成网络。
根据所述方法的又进一步的特征，其具有以下主要阶段：(e)结束网络设计、安装和形成。
根据所述方法的进一步的特征，网络设计、安装和形成的主要阶段包括以下阶段：(i)提供设计系统。
根据所述方法的进一步的特征，设计网络的主要阶段包括以下阶段：(i)限定至少两个设备类型和该至少两个设备的物理位置；(ii)限定至少两个设备之间的绑定链接；(iii)限定有线设备映射；(iv)限定无线设备映射；以及(v)限定无线设备的地址转换子表。
根据所述方法的进一步的特征，开始网络设计、安装和形成的主要阶段包括以下阶段：(i)提供设计系统。
根据所述方法的又进一步的特征，安装网络的主要阶段包括以下阶段：(i)安装至少一个无线设备。
根据所述方法的又进一步的特征，安装网络的主要阶段包括以下阶段：(ii)安装至少一个有线设备。
根据所述方法的又进一步的特征，自动形成网络的主要阶段包括以下阶段：(i)初始化至少一个无线设备；(ii)初始化至少一个有线设备；以及(iii)绑定形成。
根据所述方法的其他进一步的特征，安装网络的主要阶段包括以下阶段：(i)形成至少一个无线网络。
根据所述方法的又进一步的特征，形成网络的主要阶段包括以下阶段：(i)初始化至少一个有线设备；以及(ii)绑定形成。
根据本发明，提供了网络安装和形成的方法，该方法包括以下阶段：(i)安装至少一个无线设备。
根据所述方法的进一步的特征，其还包括以下阶段：(ii)安装至少一个有线设备；(iii)初始化至少一个无线设备；(iv)初始化至少一个有线设备；以及(v)绑定形成。
根据所述方法的其他特征，限定有线设备映射的阶段包括以下子阶段：(A)使用主控制器将至少一个有线设备的有线逻辑ID自动地插入到设备映射中；以及(B)使用主控制器为至少一个有线设备自动地分配地址。
根据所述方法的其他特征，限定无线设备映射的阶段包括以下子阶段：(A)限定网络方案中的无线设备中的每个无线设备的SAS；(B)使用主控制器自动地开始根据无线设备中的每个无线设备的无线逻辑ID和其SAS创建设备映射；(C)使用主控制器启动无线ID分配；(D)使用主控制器为无线逻辑ID中的每个无线逻辑ID分配无线ID；以及(E)形成另外的地址转换子表，该另外的地址转换子表指定附接到无线设备中的每一个无线设备的有线设备中的每个有线设备的有线通信链接地址和端点。
根据所述方法的其他特征，限定无线设备的地址转换子表的阶段包括以下子阶段：(A)使用主控制器启动地址转换子表计算；(B)使用主控制器自动从有线设备映射获得每个有线设备的有线逻辑子ID和有线通信链接地址并将其填充在地址转换子表中；以及(C)输入端点标识符。
根据所述方法的其他特征，安装至少一个无线设备的阶段包括以下子阶段：(A)根据从网络方案中取得的其出现在调试工具上的类型和位置安装至少一个无线设备；(B)在调试工具上标记物理安装的至少一个无线设备；(C)将调试工具至少靠近到无线设备的物理安装的配置适配器的附近；以及(D)使用工具的用户接口启动将数据从调试工具下载到无线设备的配置适配器中，其中不需要对无线设备的配置适配器加电。
根据所述方法的其他特征，安装至少一个有线设备的阶段包括以下子阶段：(A)根据从网络方案中取得的出现在调试工具上的类型和位置安装至少一个有线设备；(B)在调试工具上标记物理安装的至少一个有线设备；(C)将调试工具至少靠近到至少一个被安装的有线设备的附近；以及(D)使用用户接口启动将数据从调试工具下载到至少一个有线设备中，其中不需要对有线设备加电。
根据所述方法的其他特征，初始化至少一个无线设备的阶段包括以下子阶段：(A)将至少一个无线设备加电；(B)读取从调试工具下载到至少一个无线设备的配置适配器中的ID；(C)读取地址转换子表条目，并使用条目定位每个附接的有线设备以及与每个附接的有线设备通信；(D)提供无线和有线网络之间的间接通信链接；(E)使用ID作为其无线ID；以及(F)读取从调试工具下载到无线设备的配置适配器中的SAS，以及使用SAS和无线ID来加入指定的无线网络。
根据所述方法的另一个特征，初始化至少一个有线设备的阶段包括以下子阶段：(A)将至少一个有线设备加电；以及(B)读取从调试工具下载到有线设备的配置适配器中的数据，以及使用地址以用于指定的有线通信协议。
根据所述方法的另一个特征，绑定形成的阶段包括以下子阶段：(A)使用主控制器启动绑定过程；(B)由主控制器读取绑定信息，以及使用无线设备映射和无线设备映射中的地址转换子表以将绑定信息中存在的有线设备的有线逻辑ID转换为无线ID和端点；以及(C)由主控制器发送绑定命令。
根据本发明，提供了用于控制无线和有线网络的控制系统，该控制系统包括：(a)有线网络，其中有线网络包括至少一个有线设备；以及(b)有线通信链接，其中有线通信链接连接有线网络中的至少一个有线设备。
根据控制系统的进一步的特征，控制系统还包括：(c)无线设备，其中无线设备具有用于通过有线通信链接与有线网络通信的有线通信接口；(d)无线网络，该无线网络包括至少一个无线设备；以及(e)无线通信链接，其中该无线通信链接将无线网络中的至少一个无线设备相互连接。
根据控制系统的进一步的特征，控制系统还包括：(f)至少一个接入点，接入点连接到至少一个网络，其中网络从由有线网络和无线网络组成的组中选出；(g)可访问网络方案的主控制器；以及(h)带有配置接口和设备接触接口的至少一个配置适配器。
根据控制系统的进一步的特征，至少一个有线设备、至少一个调试工具、无线设备以及至少一个接入点具有用于互补配置链接的配置适配器，其中只有调试工具的配置适配器必须在配置数据载入过程中加电。
根据控制系统的进一步的特征，控制系统还包括：(g)用于下载配置数据的配置链接；(h)用于连接到至少一个有线设备中的每个有线设备以读取配置数据的至少一个设备接触接口；(i)用于连接到至少一个无线设备中的每个无线设备以读取配置数据的至少一个接触设备接口；(j)在无供电状态下操作的配置链接；(k)至少一个调试工具，其用于下载配置数据到有线设备的配置适配器中、到接入点的配置适配器中以及到无线设备的配置适配器中；(i)用于连接到至少一个调试工具中的每个调试工具以写入配置数据的至少一个设备接触接口；以及(j)用于连接到至少一个接入点中的每个接入点以读取配置数据的至少一个设备接触接口。
根据控制系统的进一步的特征，至少一个配置适配器包括绑定信息。
附图说明
本发明仅以举例的方式参考附图在此处被描述，其中：
图1为依照本发明的设计和控制系统的实施方式的原理图。
图2为依照本发明的控制系统的实施方式的原理图。
图3为依照本发明的设计系统的实施方式的原理图。
图4为依照本发明的调试工具的原理块图。
图5为依照本发明的无线设备的原理块图。
图6为依照本发明的接入点的原理块图。
图7为依照本发明的配置适配器的原理块图。
图8为依照本发明的安装在建筑物的楼层上的网络方案的例子。
图9为依照本发明的方法的限定有线设备映射的过程的流程图。
图10为依照本发明的方法的限定无线设备映射的过程的流程图。
图11为依照本发明的方法的限定无线设备的地址转换表的过程的流程图。
图12为依照本发明的方法的无线设备安装的过程的流程图。
图13为依照本发明的方法的有线设备安装的过程的流程图。
图14为依照本发明的方法的无线设备初始化的过程的流程图。
图15为依照本发明的方法的有线设备初始化的过程的流程图。
图16为依照本发明的方法的绑定形成的过程的流程图。
图17为依照本发明的方法的网络设计、安装和自动形成的过程的流程图。
具体实施方式
本发明有关用于包括网络设备的绑定的无线和有线网络设计、安装和自动形成的设计和控制系统、调试工具、配置适配器和方法。
依照本发明的用于包括网络设备的绑定的无线和有线网络设计、安装和自动网络形成的设计和控制系统、调试工具、配置适配器和方法的原则和操作可参考附图和所附的描述来更好地理解。
在详细地解释本发明的至少一个实施方式之前，应理解本发明在其应用上不限于以下描述中所阐述的或图中所示出的结构的细节和部件的布局。
除非另外限定，此处所使用的所有技术和科学名词具有与本发明所属的技术领域普通人员一般理解的相同的意思。此处所提供的材料、尺度、方法和例子仅是说明性的且不意图是限制性的。
以下的列表是应用图示的标号的说明：
100设计和控制系统
101设计系统
102控制系统
103主控制器
104调试工具
105无线网络
106有线网络
107主干网络
200接入点
201有线设备
202无线设备
203无线通信链接
204配置适配器
205RF(射频)收发器
206有线通信链接
207配置链接
300带有设计应用的设计系统控制器
301数据库
302设计系统通信接口
400CT(调试工具)控制器
401(设计/控制)系统接口
402CT(调试工具)用户接口
500无线设备控制器
501有线通信接口
502无线设备用户接口
503传感器接口
600AP(接入点)控制器
700控制和存储模块
701设备接触接口
702配置接口
800网络方案
801无线大荧光灯
802无线标准设备
803左翼中的有线标准荧光灯
804右翼中的有线标准荧光灯
805无线1-联动开关
806无线3-联动开关
807左开关
808中间开关
809右开关
810楼层#2
811走廊
812房间#1
813房间#2
814单开关
815大荧光灯
在此处的说明中和其后的权利要求部分中所使用的词语：接入点、地址转换子表、绑定、簇、协调器、调试工具、配置适配器、配置数据、(通信)链接、设备、端设备、端点、HVAC、I2C、网络、NFC、主控制器、PAN、RFID、路由器、系统、网络方案、SAS、SPI、USB、有线设备、无线设备、无线逻辑ID、有线逻辑子ID、有线逻辑ID、无线设备映射以及有线设备映射，都在以下列表中被指定：
词语“接入点”及类似的词实质上是指将主控制器连接(直接地或通过通信适配器例如开关连接)到无线和有线网络的设备。
词语“地址转换子表”及类似的词实质上是指附接的有线设备的无线识别端点标识符到其有线通信链接地址的转换。
词语“绑定(binding)”及类似的词实质上是指运行相同应用的源端点和目的端点之间的单方向的逻辑链接。
词语“簇”及类似的词实质上是指命令和属性/状态的集合。
词语“协调器”及类似的词实质上是指负责启动和维护无线网络的无线设备。
词语“调试工具”及类似的词实质上是指用于部署和配置设备的(通常是便携式的)单元。
词语“配置适配器”及类似的词实质上是指设备中或连接到设备的接收和存储配置数据的部件。
词语“配置数据”及类似的词实质上是指确定无线设备的初始行为的一组属性(例如无线ID和启动属性集)。
词语“(通信)链接”及类似的词实质上是指为了发送和接收数据的目的将一个设备连接到另一个设备的途径。
词语“设备”及类似的词实质上是指系统/网络部件(有线设备或无线设备)。
词语“端设备”及类似的词实质上是指可仅与路由器和协调器通信的设备(不能中继消息)。
词语“端点”及类似的词实质上是指无线设备中的可寻址部件。
词语“HVAC”及类似的词实质上是指供暖、通风和空调。
词语“I2C”及类似的词实质上是指内部集成电路总线。
词语“网络”及类似的词实质上是指通过通信链接互连的一系列设备。
词语“NFC”及类似的词实质上是指近场通信。
词语“主控制器”及类似的词实质上是指负责控制系统管理的部件。
词语“PAN”及类似的词实质上是指个人区域网络。
词语“RFID”及类似的词实质上是指射频识别。
词语“路由器”及类似的词实质上是指向网络/系统提供路由/中继服务的设备。
词语“系统”及类似的词实质上是指被组织用于共同目的的元件(硬件和软件)的集合。
词语“网络方案”及类似的词实质上是指通过其类型和其物理位置(例如每个设备通过坐标定位的图或表)来唯一地识别每个设备的安装场所的图示。
词语“SAS”及类似的词实质上是指启动属性集。
词语“SPI”及类似的词实质上是指串行外围接口总线。
词语“USB”及类似的词实质上是指通用串行总线。
词语“有线设备”及类似的词实质上是指没有无线收发器的设备。
词语“无线设备”及类似的词实质上是指带有无线收发器的设备。
词语“无线逻辑ID”及类似的词实质上是指通过无线设备位置和无线设备类型来标识网络方案中的每个无线设备的标识符。
词语“有线逻辑子ID”及类似的词实质上是指通过有线设备位置和有线设备类型来标识附接到每个无线设备上的每个有线设备的标识符。
词语“有线逻辑ID”及类似的词实质上是指通过网络方案中的每个有线设备所附接的无线逻辑ID和其所拥有的有线逻辑子ID来标识该网络方案中的每个有线设备的标识符。
词语“无线设备映射”及类似的词实质上是指将每个无线设备的无线逻辑ID映射到其无线ID、SAS和地址转换子表条目的表。
词语“有线设备映射”及类似的词实质上是指将每个有线设备的有线逻辑ID映射到其有线网络地址的表。详细的系统描述
依照本发明的一种用于无线和有线网络设计、安装和自动形成的方法在表1中示出。
Figure BPA00001161501000151
Figure BPA00001161501000161
表1
用于无线和有线网络设计、安装和自动形成的方法包括以下阶段：A)构造设计；B)电设计；C)网络安装；D)网络初始化以及E)绑定形成。
在构造设计阶段A期间，设备类型和物理位置A1和绑定链接A2可被限定。构造设计的输出可以是网络方案和绑定表。
在电设计阶段B期间，启动属性集B1、无线ID B2、端点B3和有线(通信)链接地址B4可被分配给每个设备，且地址转换子表可被创建B5。地址转换子表使得无线设备能够定位每个附接的有线设备并与其通信，提供无线和有线网络之间的间接通信链接。电设计阶段B的输出可以是用于有线和无线设备的设备映射表。设备映射表在网络方案中的设备与其被分配参数之间进行映射。
在网络安装阶段C期间，设计阶段A和B中创建的数据可被远程访问或下载到调试工具中C1，来自调试工具的配置数据可被下载/设置到每个有线设备的配置适配器中C2，来自调试工具的配置数据可被下载到每个无线设备的配置适配器中C3，且每个设备根据其在网络方案中的位置被物理地安装C4。网络安装C的输出可以是被配置的并被物理安装的设备。
在网络初始化阶段D期间，设备被加电，无线设备可读取下载的数据，初始化它们本身并加入无线网络D1，且有线设备可读取下载的/设置数据、初始化它们本身且形成有线网络。网络初始化D的输出可以是加电的并被初始化的网络。
在绑定形成阶段E期间，在设计阶段A和B中创建的数据可被主控制器访问E1，主控制器可发送绑定命令到无线设备以形成网络设备之间的逻辑链接E2。
绑定形成阶段E的输出可以是网络设备之间的绑定链接。
现参考图，图1是依照本发明的设计和控制系统100的实施方式的一般原理图。在构造设计阶段和电设计阶段中创建的并在设计系统101中存储的设计数据可被下载到控制系统102的主控制器103中或被控制系统102的主控制器103访问和使用以控制无线网络105和有线网络106。设计数据还可被下载到调试工具104中或被调试工具104访问或使用以用于无线网络105和有线网络106的安装和形成，如以下所解释的那样。
主控制器103可有连接到主干网络107、较高级网络(例如BMS——建筑物管理系统的网络)的装置。
带有箭头的实线指示连接的单元之间的通信在系统操作期间是连续的。
带有箭头的虚线指示连接的单元之间的通信可暂时用于指定的目的，如以下所解释的那样。
图2是依照本发明的控制系统102的实施方式的原理图。
控制系统102的主要部件包括有线设备201、无线设备202、主控制器103、配置适配器204、接入点200和调试工具104。
有线设备201通过有线通信链接206连接，例如通过数字可寻址照明接口(DALL)连接到无线设备202或连接到接入点200。无线设备202和接入点200可有0个、1个或更多附接的有线通信链接206。连接到无线设备202的有线设备201的总数被无线设备202中有效的端点的最大数量限制，如具体的无线协议所限定的那样。带有附接的有线设备201的无线设备202通过有线通信链接206使用有线通信协议(例如DALI)将网络控制功能传送到有线设备201。无线设备202包括用于无线通信链接203(例如ZigBee)的RF收发器205，以及配置适配器204，用于互补的非接触式或接触式配置链接207(例如非接触式RFID或有线的1-线)。配置适配器204用于传送确定设备(有线设备201或无线设备202)或接入点200的初始行为的配置数据。每个有线设备201具有用于接收其初始化所需的配置数据的配置适配器204。在一些网络中，配置适配器204在有线设备201或无线设备202内实现，而在其他网络中，配置适配器204可以是外部部件。
主控制器103(例如PC)控制无线设备202群组，称为无线网络(105)，并控制有线设备201群组，称为有线网络(106)。
来自主控制器103的网络控制功能被传送通过接入点200通过无线通信链接203或通过有线通信链接206。
主控制器可通过不同的接入点200控制多个无线网络(105)和有线网络(106)。
调试工具104(例如PDA)可访问/下载并使用设计系统101中创建的设计数据通过配置适配器204的配置链接207下载配置数据到无线设备202中到有线设备201中以及到接入点200中。
主控制器103可使用带有配置适配器204的接入点200作为调试工具104。
图3是依照本发明的设计系统101的实施方式的原理图。
设计系统101的主要部件包括数据库301、带有设计应用300的设计系统控制器和设计系统通信接口302。
由设计系统控制器使用设计应用301(例如PC)创建的设计数据可被存储在数据库301中。数据301存储网络方案、设备映射表和绑定信息。数据库301可被主控制器103和调试工具104通过设计系统通信接口302访问或下载。
详细的设备描述
图4是依照本发明的CT(调试工具)104的原理框图。
控制/设计系统接口401可以是标准的串行通信接口(例如USB或以太网)、无线接口(例如Wi-Fi)或蜂窝接口(例如GSM)，且可用于将调试工具104连接到本图中未示出的主控制器(103)、连接到本图中未示出的本地存储媒介(例如CD)或连接到本图中未示出的设计系统(101)，以及用于远程访问或下载设计数据。配置适配器204用于通过配置链接207下载配置数据到设备中的配置适配器204中。
下载可通过非接触式技术(例如RFID/NFC)实现或通过接触式技术(例如1-线)实现。RF收发器205用于通过无线通信链接203连接到无线网络105以为了例如测试和维护的目的。
无线网络105可由低速、低功率无线标准协议(例如ZigBee)实现。CT控制器400协调设备的功能且可由标准微控制器实现。CT用户接口402允许用户执行操作例如浏览网络方案或设备映射表、选择适当的可下载的数据以及初始化操作例如下载数据、回读等。CT用户接口402可由标准接口技术(例如触摸屏或按钮)实现。
图5是依照本发明的无线设备202的原理块图。
有线通信接口501可以是用于控制(例如DALI)的标准通信接口且可用于通过有线通信链接206将无线设备202连接到有线网络106。配置适配器204用于通过配置链接207接收从本图示中未示出的调试工具(104)下载的配置数据。在主控制器(103)(本图示未示出)被用作调试工具(104)(本图示中未示出)的情况中，(接入点的)配置适配器204用于将配置数据通过配置链接207下载到设备的配置适配器204中。
下载可由非接触式技术(例如RFID/NFC)或通过接触式技术(例如1-线)实现。RF收发器205可用于通过无线通信链接203连接到无线网络(105)。其可由低速、低功率无线标准协议(例如ZigBee)实现。传感器接口503将无线设备(202)通过标准的传感器接口总线(例如I2C或1-线)连接到不同类型的传感器(例如有无检测、温度和光强度传感器)(本图中未示出)。无线设备控制器500协调设备的功能且可由标准微控制器实现。无线设备用户接口502允许用户执行操作例如人工控制有线设备(201)，设置参数以用于与本图中未示出的传感器等交互。无线设备用户接口502可由标准的接口技术(例如触摸屏和按钮)实现。
图6是依照本发明的AP(接入点)200的原理块图。
设计/控制系统接口401可以是标准的通信接口(例如USB、以太网或Wi-Fi)且用于将本图中未示出的接入点(200)(直接或通过接口网关)连接到本图中未示出的主控制器(103)。有线通信接口501可以是用于控制的标准通信接口(例如DALI)且用于通过有线通信链接206将接入点200连接到有线网络106。本图中未示出的接入点(200)允许本图中未示出的主控制器(103)通过无线通信链接(203)控制无线网络105，或通过有线通信链接(206)控制有线网络106。配置适配器204用于通过配置链接207接收从调试工具(104)(在本图中未示出)下载的配置数据。下载可由非接触式技术(例如RFID/NFC)或由接触式技术(例如1-线)来实现。RF收发器205可用于通过无线通信链接203连接到无线网络(105)。无线网络(105)可由低速、低功率无线标准协议(例如ZigBee)实现。AP控制器600协调设备的功能且可由标准微控制器实现。
图7是依照本发明的配置适配器204的原理块图。
配置接口702用于通过配置链接207从本图中未示出的调试工具(104)中下载配置数据。
配置适配器204可在CT(调试工具)、AP(接入点)和有线和无线设备中的硬件中不同地实现，但是配置接口702实现相同的配置链接通信协议(例如ISO 14443)。
数据载入可由非接触式技术(例如RFID/NFC)或由接触式技术(例如1-线)实现。控制和存储模块700可被用于存储被下载的配置数据以及控制适配器。无线设备(202)、有线设备(201)和接入点(202)(本图中未示出)中的配置适配器204可能不一定在配置数据载入过程中被加电。配置数据可被设备通过设备接触接口701读取。设备接触接口701可以是通信接口(例如SPI或1-线)或标准控制接口(例如DALI)。
详细的方法描述
构造设计(表1的第A号)
要安装的系统102的网络方案可被限定，其中每个无线和有线设备具有指定其类型和物理位置的(有线或无线)逻辑ID。设备的类型可在之后被网络安装者使用以将正确类型的设备安装到指定的物理位置。
图8是依照本发明的安装在建筑物的楼层上的网络方案800的例子。系统包括以下部件：主控制器103、接入点200、无线大荧光灯801、连接到左翼中的有线标准荧光灯803和右翼中的有线标准荧光灯804的无线标准设备802、无线1-联动开关805和无线3-联动开关806。
网络方案800是安装场所的图，每个设备的物理位置可以是其在图上的坐标。在例子中，无线3-联动开关806的物理位置可以是[楼层#2810，走廊811]。物理位置可包含另外的参数例如建筑物号码、墙或天花板等。开关无线设备的类型是无线3-联动开关806。对(pair)(类型、物理位置)是指无线逻辑ID且唯一地标识每个设备(即，没有两个设备具有相同的逻辑ID)。在例子中，对于设备的无线逻辑ID是(无线3-联动开口806，[楼层#2810，走廊811])。类型还可包括更多的参数例如制造商名称、生产日期、版本号等。
对于有线设备201，设备有线逻辑ID可包括其无线设备的无线逻辑ID且该有线设备拥有的有线逻辑子ID。在例子中，有线设备201的有线逻辑ID可以是：(无线3-联动开关，806[楼层#2810，走廊811]，左开关807，[楼层#2810，走廊811])。在这种情况下，开关的有线逻辑子ID是(左开关807，[楼层#2810，走廊811])。
绑定信息可被限定。绑定是运行相同应用的源端点(其初始化操作)和目的端点(其被指定为执行操作)之间的单向逻辑链接。绑定允许运行类似应用的不同设备之间的连接。例如运行家庭自动化应用的开关和镇流器。绑定信息是一组条目。绑定条目包括被绑定设备的一对有线逻辑ID。绑定条目还可包含绑定设备所需的其他数据。该信息可根据通信协议变化。包含在每个绑定条目中的其他数据的例子(假设ZigBee被用作通信协议)是簇ID列表。簇ID标识簇且与从设备流出或流入设备中的数据相关联。簇ID在指定应用的范围内是唯一的。例如，簇可与打开/关闭家庭自动化应用中的设备相关联。
绑定信息条目的例子在表2中示出。
  条目   输出有线逻辑ID   输入有线逻辑ID   簇ID
  21  (无线3-联动开关，[楼层#2，走廊]，右开关，[楼层#2，走廊])  (无线大荧光灯，[楼层#2，房间#1]，大荧光灯，[楼层#2，房间#1])   ID1，ID2
  22   (无线3-联动开关，[楼层#2，走廊]，中间开关，[楼层#2，走廊])  (无线标准设备，[楼层#2，走廊]，有线标准荧光灯，[楼层#2，走廊，右翼])   ID1，ID2
  23  (无线3-联动开关，[楼层#2，走廊]，左开关，[楼层#2，走廊])  (无线标准设备，[楼层#2，走廊]，有线标准荧光灯，[楼层#2，走廊，左翼])   ID1，ID2
  24  (无线1-联动开关，[楼层#2，走廊]，单开关，[楼层#2，走廊])  (无线标准设备，[楼层#2，房间#1]，大荧光灯，[楼层#2，房间#1])   ID1，ID2
  25  (无线1-联动开关，[楼层#2，走廊]，单开关，[楼层#2，走廊])  (无线标准设备，[楼层#2，走廊]，有线标准荧光灯，[楼层#2，走廊，右翼])   ID1，ID2
  26  (无线1-联动开关，[楼层#2，走廊]，单开关，[楼层#2，走廊])  (无线标准设备，[楼层#2，走廊]，有线标准荧光灯，[楼层#2，走廊，左翼])   ID1，ID2
表2
表2是指图8中示出的示例性网络方案，在表2的例子中，右开关809绑定到房间#1812中的大荧光灯815，中间开关808绑定到走廊811的右翼中的有线标准荧光灯804，左翼807绑定到走廊811的左翼的有线标准荧光灯803，且单开关814绑定到房间#1812的大荧光灯815、走廊811的右翼中的有线标准荧光灯804和走廊811的左翼中的有线标准荧光灯803。
绑定信息在表中按如下方式组织：条目21包括右开关设备809的有线逻辑ID(包括无线设备的无线逻辑ID和无线设备环境--无线3-联动开关806中的其所拥有的有线逻辑子ID)，以及房间#1812中的大荧光灯815的有线逻辑ID。条目22包含中间开关设备808的有线逻辑ID，以及走廊811的右翼中的有线标准荧光灯804的有线逻辑ID。条目23包含左开关设备807的有线逻辑ID，以及走廊811的左翼中的有线标准荧光灯803的有线逻辑ID。
条目24包含单开关设备814的有线逻辑ID(包括无线设备的无线逻辑ID和无线设备环境---无线1-联动开关-805中的其所拥有的有线逻辑子ID)、以及房间#1812中的大荧光灯815的有线逻辑ID。条目25包含相同的单开关设备814的有线逻辑ID，以及走廊811的右翼中的有线标准荧光灯804的有线逻辑ID。条目26包含单开关设备814的有线逻辑ID，以及走廊811的左翼中的有线标准荧光灯803的有线逻辑ID。
在这个例子中(ZigBee用作通信协议，且设备运行家庭自动化应用)，每个条目还包含与照明控制(表2中的最后一列)相关联的一列簇ID。
有线设备映射表的说明在表3中示出。
  条目   有线逻辑ID   有线通信链接地址
  31   (无线3-联动开关，[楼层#2，走廊]，右开关，[楼层#2，走廊])   11
  32   (无线3-联动开关，[楼层#2，走廊]，中间开关，[楼层#2，走廊])   12
  33   (无线3-联动开关，[楼层#2，走廊]，左开关，[楼层#2，走廊])   13
  34   (无线标准设备，[楼层#2，走廊]，有线标准荧光灯，[楼层#2，走廊，右翼])   11
  35   (无线标准设备，[楼层#2，走廊]，有线标准荧光灯，[楼层#2，走廊，左翼])   12
  36   (无线1-联动开关，[楼层#2，走廊]，单开关，[楼层#2，走廊])   34
  37   (无线大荧光灯，[楼层#2，房间#1]，大荧光灯，[楼层#2，房间#1])   46
表3
电设计(表1中的第B号)
有线设备映射可被创建用于有线设备201。例如，表3示出了依照本发明的方法的用于图8所示出的示例性控制系统方案的有线设备映射表。对于图8的网络方案中的每个有线设备201，有线设备201映射将有线设备201的有线逻辑ID映射到由所实现的有线通信协议使用的其有线通信链接206。每个有线设备201的有线通信链接206地址可由主控制器103自动分配(如图9的流程图所示，根据本发明的方法，限定有线设备映射的过程的阶段902)。
这个地址可在之后被载入到调试工具104中或由调试工具104访问并下载到有线设备201中。有线设备映射(表3)的条目31指定了连接到无线3-联动开关806(在楼层#2810的走廊811中)的右开关809(在楼层#2810的走廊811中)具有无线3-联动开关806有线通信链接中的地址11(任意数)，其在这个例子中未示出。表3的有线设备映射表例子的条目32指定了连接到无线3-联动开关806(在楼层#2810的走廊811中)的中间开关808(在楼层#2810的走廊811中)具有无线3-联动开关806有线通信链接中的地址12(任意数)，其在这个例子中未示出。有线设备映射表例子(表3)的条目33指定了连接到无线3-联动开关806(在楼层#2810的走廊811中)的左开关807(在楼层#2810的走廊811中)具有无线3-联动开关806有线通信链接中的地址13(任意数)，其在这个例子中未示出。有线设备映射表例子(表3)的条目34指定了连接到无线标准设备802(在楼层#2810的走廊811中)的右翼的有线标准荧光灯804(在楼层#2810的走廊811中)具有标准荧光灯有线通信链接中的地址11(任意数)。有线设备映射表例子(表3)的条目35指定了连接到无线标准设备802(在楼层#2810的走廊811中)的左翼中的有线标准荧光灯803(在楼层#2810的走廊811中)具有标准荧光灯有线通信链接(在这个例子中未示出)中的地址12(任意数)。有线设备201映射表例子(表3)的条目36指定了连接到无线1-联动开关805(在楼层#2810的走廊811中)的单开关814(在楼层#2810的走廊811中)具有单开关814有线通信链接中的地址34(任意数)，其在这个例子中未示出。有线设备映射表例子(表3)的条目37指定了连接到无线大荧光灯801(在楼层#2810的房间#1812中)的大荧光灯815(在楼层#2810的房间#1812中)具有大荧光灯无线通信链接中的地址46(任意数)，其在这个例子中未示出。
图9是依照本发明的方法的限定有线设备映射的过程的流程图。
限定有线设备映射的过程包括以下子阶段：
·开始用于限定有线设备映射的过程900；
·使用主控制器将每个有线设备的有线逻辑ID自动插入到有线设备映射901中；
·使用主控制器自动分配有线设备的地址902；以及
·结束用于限定有线设备映射的过程903。
图10是依照本发明的方法的限定无线设备映射的过程的流程图。
无线设备映射被创建用于无线设备。对于网络方案中的每个无线设备(202)，无线设备映射将设备的无线逻辑ID映射到唯一的无线ID(无线通信链接地址)和启动属性集(SAS)。
无线设备的SAS是确定设备的初始行为的一组属性。这样的一组属性可包括：
·确定设备怎样加入网络的启动参数。
·网络的PAN(个人区域网络)ID。
·确定设备将扫描以寻找要加入的网络的通道的通道掩码。
·安全数据例如网络密钥。
·另外的参数(例如操作模式)。
在安装场所进行研究以确定所需要的参数(例如可用的PAN ID、可用的通道)之后，每个无线设备的SAS可被限定(阶段1001)。
每个无线设备的唯一的无线ID被主控制器(103)自动限定(阶段1004)。
限定无线设备映射的过程包括以下阶段：
·开始用于限定无线设备映射的过程1000；
·限定网络方案上的每个无线设备的SAS 1001；
·使用主控制器开始根据每个无线设备的无线逻辑ID和其SAS创建设备映射1002；
·使用主控制器启动无线ID分配1003；
·使用主控制器为每个无线逻辑ID分配无线ID 1004；
·形成另外的地址转换子表，该地址转换子表为每个无线设备指定附接的有线设备的有线通信链接地址和端点1005；以及
·结束用于限定无线设备映射的过程1006。
无线设备映射表的说明在表4中示出。
无线设备映射表例子(表4)的条目(A)指定了接入点设备(200)在楼层#2(810)的房间#1(812)中)被分配了无线ID(无线通信链接地址)16(任意数)，且还被分配了包括其加入模式(作为协调器)和其他启动属性的启动属性集(SAS)。
无线设备映射表例子(表4)的第二条目(B)指定了无线3-联动开关(806)(楼层#2(810)的走廊(811)中)被分配了无线ID 13(任意数)，且还被分配了包括其加入模式(作为端设备)和其他启动属性的启动属性集(SAS)。
图11是依照本发明的方法的限定无线设备(202)的地址转换子表的过程的流程图。
限定无线设备的地址转换子表的过程包括以下阶段：
·开始用于限定无线设备的地址转换子表的过程1100；
·使用主控制器发起地址转换子表计算1101；
·针对每个无线设备，使用主控制器自动从有线设备映射取得附接到该无线设备的每个有线设备的有线逻辑子ID和有线通信链接地址，并将其填充到地址转换子表中1102；
·手动地为每个有线设备输入其端点，或通过主控制器计算之后自动地输入1103；以及
·结束用于限定无线设备的地址转换子表的过程1104。
无线设备映射(表4)的地址转换子表(表4中)将附接到每个无线设备上的有线设备的端点标识符(所实现的无线协议中使用的)转换为由所实现的有线通信协议所使用的其有线通信链接地址。地址转换子表(表4中)允许无线设备(202)寻址有线网络(105)中的有线设备201。
通过从有线设备映射读取所附接的有线设备的有线逻辑ID和有线通信链接地址，由主控制器(103)计算地址转换子表(表4中)中的每个有线设备(201)的有线逻辑子ID和有线通信链接地址参数1102。
地址转换子表(表4中)中的每个有线设备的端点参数可手动地输入或由主控制器自动计算1103。
在表4的例子中，考虑与无线设备映射表例子的第二条目(B)对应的地址转换子表的三个条目(条目42、43、44)。这些地址转换子表条目包含附接到楼层#2810的走廊(811)中的无线3-联动开关(806)的有线设备的地址转换数据。第一条目(条目42)指定连接到无线3-联动开关(806)的有线右开关设备(809)被分配端点1(任意数)和有线通信链接地址11(如表3中的有线设备映射的条目31所指定的)。第二条目(条目43)指定中间开关(808)被分配端点2(任意数)和有线通信链接地址12(如表3中的有线设备映射的条目32所指定的)。第三条目(条目44)指定左开关807被分配端点3(任意数)和有线通信链接地址13(如表3中的有线设备映射的条目33所指定的)。
无线设备映射表例子(表4)的条目(C)指定无线标准设备(802)(在楼层#2(810)的走廊(811)中)被分配无线ID 24(任意数)，且还被分配包括其加入模式(作为路由器)和其他启动属性的启动属性集(SAS)。
考虑与无线设备映射表例子(条目45、46)的条目(C)相对应的地址转换子表的两个条目。这些地址转换子表条目包含附接到楼层#2810的走廊(811)中的无线标准设备(802)的有线设备的地址转换数据。第一条目(条目45)指定了连接到无线标准设备(802)的右翼设备有线标准荧光灯(804)被分配端点1(任意数)和有线通信链接地址11(如表3中的有线设备映射的条目34中所指定的)。第二条目(条目46)指定了左翼中的有线标准荧光灯(803)被分配端点2(任意数)和有线通信链接地址12(如表3中的有线设备映射的条目35所指定的)。
无线设备映射表例子(表4)的条目(D)指定了无线大荧光灯(801)(在楼层#2(810)的房间#1(812)中)被分配无线ID25(任意数)且还被分配包括其加入模式(作为路由器)和其他启动属性的启动属性集(SAS)。
考虑与无线设备映射表例子的条目(D)相对应的地址转换子表的条目(条目47)。这个条目指定了连接到无线大荧光灯设备(801)的楼层#2(810)的房间#1(812)中的大荧光灯设备(815)被分配端点5(任意数)和有线通信链接地址46(如表3中的有线设备映射的条目37所指定的)。
无线设备映射表例子(表4)的条目(E)指定了无线1-联动开关(805)(楼层#2(810)的走廊(811)中)被分配无线ID18(任意数)，且还被分配包括其加入模式(作为端设备)和其他启动属性的启动属性集(SAS)。
考虑与无线设备映射表例子的条目(E)相对应的地址转换子表的条目(条目48)。这个条目指定了连接到无线1-联动开关设备(805)的楼层#2(810)的走廊(811)中的单开关设备(814)被分配端点4(任意数)和有线通信链接地址34(如表3中的有线设备映射的条目36所指定的)。
主控制器(103)可访问设备映射。访问可以是本地的(例如CD)或远程访问(例如远程数据库(301))。
网络安装(表1的C项)
在这个阶段中无线设备和有线设备被安装。
图12是依照本发明的方法的无线设备(202)安装的过程的流程图。
限定无线设备安装的过程包括以下阶段：
·开始用于限定无线设备安装的过程1200；
·根据从网络方案中取得的其出现在调试工具上的类型和位置物理地安装无线设备(202)1201。
·在调试工具上标记物理安装的无线设备(202)1202；
·将调试工具附接/靠近到(或接触)无线设备的物理安装的配置适配器上1203；
·使用工具的用户接口开始将数据从调试工具下载到无线设备的配置适配器204(不需要将无线设备的配置适配器204和无线设备加电)1204；以及
·结束用于限定无线设备安装的过程1205。
调试工具(104)附接或靠近或与无线设备(202)的配置适配器204(阶段1203)接触。从无线设备映射取得的配置数据从调试工具下载到无线设备(202)的配置适配器204(阶段1204)。对于每个无线设备，配置数据包括其无线ID、SAS(启动属性集)和其地址转换子表条目。
如果配置适配器中的存储器大小足够大，配置数据还可包括绑定信息。阶段1203/1204和1201的顺序可根据安装者的方便而互换。
图13是依照本发明的方法的有线设备(201)安装的过程的流程图。
限定有线设备(201)安装的过程包括以下阶段：
·开始用于限定有线设备安装的过程1300；
·根据从网络方案中取得的其出现在调试工具(104)上的类型和位置物理地安装有线设备1301。
·在调试工具(104)上标记物理安装的有线设备1302；
·将调试工具(104)附接/靠近(或接触)到有线设备(201)的物理安装的配置适配器204上1303；
·使用工具的用户接口开始将数据从调试工具(104)下载到有线设备(201)的配置适配器204(不需要将有线设备的配置适配器204和有线设备加电)1304；以及
·结束用于限定有线设备安装的过程1305。
对于有线设备(201)，从有线设备映射取得的下载到调试工具(104)的配置数据包括每个有线设备的有线通信链接地址。该数据下载到有线设备(202)的配置适配器204中。
阶段1303/1304和1301的顺序可根据安装者的方便而互换。
无线设备(201)和有线设备(202)的配置适配器204不需要在该阶段期间加电。
网络安装(表1的D项)
无线设备(202)和有线设备(201)可被加电并自动初始化它们本身。
图14是依照本发明的方法的无线设备(202)初始化的过程的流程图。
限定无线设备初始化的过程包括以下阶段：
·开始用于限定无线设备初始化的过程1400；
·给无线设备(202)加电1401；
·从无线设备(202)的配置适配器204读取(从调试工具(104)下载的)无线ID、SAS和地址转换子表条目1402。
·相应地，使用无线ID和SAS加入指定的无线网络，并使用地址转换子表条目定位每个附接的有线设备以及与每个附接的有线设备通信1403；以及
·结束用于限定无线设备初始化的过程1404。
无线设备202加电之后初始化其本身。每个无线设备(202)从其配置适配器204读取由调试工具104下载的信息(阶段1402)，并使用无线ID和SAS根据加入模式(表4)加入无线网络，或者作为负责开始和维护网络的协调器，或者作为特定设备(路由器或端设备)，以及使用其地址转换子表条目定位每个附接的有线设备并与每个附接的有线设备通信(阶段1403)。
图15是依照本发明的方法的有线设备(201)初始化的过程的流程图。
限定有线设备(201)初始化的过程包括以下阶段：
·开始用于限定有线设备(201)初始化的过程1500；
·将有线设备(202)加电1501；
·从有线设备(201)的配置适配器204读取(从调试工具(104)下载的)数据并将有线通信链接地址用于指定的有线通信协议1502；以及
·结束用于限定有线设备初始化的过程1503。
有线设备(201)加电之后初始化其本身。每个有线设备(201)从配置适配器(204)读取由调试工具(104)下载的信息。该信息可被有线设备(201)使用以初始化其有线的通信链接地址以用于指定的有线通信协议(阶段1502)。
绑定形成(表1的E项)
图16是依照本发明的方法的绑定形成的过程的流程图。
限定绑定形成的过程包括以下阶段：
·开始用于限定绑定形成的过程1600；
·使用主控制器启动绑定过程1601；
·通过主控制器(103)读取绑定信息，并使用无线设备映射中的地址转换子表以将绑定信息中存在的设备的有线逻辑ID转换成无线ID和端点1602；
·由主控制器发送绑定命令1603；以及
·结束用于限定绑定形成的过程1604。
绑定链接形成。主控制器(103)从数据库(301)读取绑定信息，并使用无线设备映射(表4)中的无线设备映射和地址转换子表以将绑定信息中存在的设备的有线逻辑ID转换成无线ID和端点(阶段1602)。转换之后，主控制器(103)发送绑定命令。绑定命令包含被绑定无线设备(202)的无线ID、它们的端点以及可存在于绑定表4中的其他绑定信息(例如一列簇ID)。
在网络形成之后将设备附接到系统
在网络形成之后将设备附接到系统(102)的方法类似于初始的方法。无线(202)或有线设备(201)首先添加到网络方案中并登记有所有所需的参数(例如类型、物理位置和绑定)。设备被插入到相关设备映射表，以及，如果必要(对于有线设备)，被插入到绑定表(表2)中。来自调试工具的配置数据被载入到设备的配置适配器(204)中，无线设备(202)或有线设备(201)被物理地安装到指定位置，且如果必要(对于有线设备)主控制器(103)使用更新后的绑定表发送绑定命令。
图17是依照本发明的网络设计、安装和形成的方法的流程图。
网络设计、安装和形成的方法主要包括以下阶段：
·开始网络设计、安装和形成1800；
·设计网络1801；
·安装网络1802；
·形成网络1803；以及
·结束网络设计、安装和形成1804。
开始网络设计、安装和形成1800的主要阶段可包括以下阶段：
·提供设计系统。
设计网络1801的主要阶段包括以下阶段：
·限定设备类型和物理位置1701；
·限定设备之间的绑定链接1702；
·限定有线设备映射1703，该阶段在图9中描述；
·限定无线设备映射1704，该阶段在图10中描述；以及
·限定用于无线设备的地址转换子表1705。该阶段在图11中描述。
网络的安装1802的主要阶段包括以下阶段：
·安装无线设备1706，这个阶段在图12中描述；
·安装有线设备1707，这个阶段在图13中描述；
形成网络1803的主要阶段包括以下阶段：
·初始化无线设备1708，这个阶段在图14中描述；
·初始化有线设备1709，这个阶段在图15中描述；以及
·绑定形成1710，这个阶段在图16中描述。
虽然本发明参考有限数量的实施方式被描述，应意识到可对本发明作出很多变更、修改和其他应用。

Claims (29)

1.一种网络设计、安装和形成的方法，所述方法包括以下主要阶段：
(a)开始所述网络设计、安装和形成；以及
(b)设计所述网络。
2.如权利要求1所述的方法，还包括以下主要阶段：
(c)安装所述网络。
3.如权利要求2所述的方法，还包括以下主要阶段：
(d)形成所述网络。
4.如权利要求2所述的方法，还包括以下主要阶段：
(d)自动形成所述网络。
5.如权利要求2所述的方法，还包括以下主要阶段：
(e)结束所述网络设计、安装和形成。
6.如权利要求1所述的方法，其中开始所述网络设计、安装和形成的所述主要阶段包括以下阶段：
(i)提供设计系统。
7.如权利要求3所述的方法，其中设计所述网络的所述主要阶段包括以下阶段：
(i)限定至少两个设备类型和所述至少两个设备的物理位置；
(ii)限定所述至少两个设备之间的绑定链接；
(iii)限定有线设备映射；
(iv)限定无线设备映射；以及
(v)限定无线设备的地址转换子表。
8.如权利要求2所述的方法，其中开始所述网络设计、安装和形成的所述主要阶段包括以下阶段：
(i)提供设计系统。
9.如权利要求8所述的方法，其中安装所述网络的所述主要阶段包括以下阶段：
(i)安装至少一个无线设备。
10.如权利要求9所述的方法，其中安装所述网络的所述主要阶段还包括以下阶段：
(ii)安装至少一个有线设备。
11.如权利要求10所述的方法，其中自动形成所述网络的所述主要阶段包括以下阶段：
(i)初始化所述至少一个无线设备；
(ii)初始化所述至少一个有线设备；以及
(iii)绑定形成。
12.如权利要求2所述的方法，其中安装所述网络的所述主要阶段包括以下阶段：
(i)形成至少一个无线网络。
13.如权利要求3所述的方法，其中形成所述网络的所述主要阶段还包括以下阶段：
(i)初始化至少一个有线设备；以及
(ii)绑定形成。
14.一种网络安装和形成的方法，所述方法包括以下阶段：
(i)安装至少一个无线设备。
15.如权利要求14所述的方法，还包括以下阶段：
(ii)安装至少一个有线设备；
(iii)初始化所述至少一个无线设备；
(iv)初始化所述至少一个有线设备；以及
(v)绑定形成。
16.如权利要求7所述的方法，其中限定有线设备映射的所述阶段包括以下子阶段：
(A)使用主控制器自动将至少一个有线设备的有线逻辑ID插入到设备映射中；以及
(B)使用所述主控制器自动给所述至少一个有线设备分配地址。
17.如权利要求7所述的方法，其中限定无线设备映射的阶段包括以下子阶段：
(A)限定网络方案中的所述无线设备中的每个无线设备的SAS；
(B)使用主控制器自动地开始根据所述无线设备中的每个无线设备的无线逻辑ID和其所述SAS创建设备映射；
(C)使用主控制器启动无线ID分配；
(D)使用所述主控制器为所述无线逻辑ID中的每个无线逻辑ID分配无线ID；以及
(E)形成另外的地址转换子表，该另外的地址转换子表为附接到所述无线设备中的每一个无线设备的所述有线设备中的每个有线设备指定有线通信链接地址和端点。
18.如权利要求7所述的方法，其中限定无线设备的地址转换子表的阶段包括以下子阶段：
(A)使用主控制器启动地址转换子表计算；
(B)使用所述主控制器自动从所述有线设备映射取得每个有线设备的有线逻辑子ID和有线通信链接地址并将其填充在所述地址转换子表中；以及
(C)输入端点标识符。
19.如权利要求9所述的方法，其中安装至少一个无线设备的所述阶段包括以下子阶段：
(A)根据从网络方案取得的其出现在调试工具上的类型和位置物理地安装所述至少一个无线设备；
(B)在所述调试工具上标记所述物理安装的至少一个无线设备；
(C)将所述调试工具至少靠近到无线设备的物理安装的配置适配器的附近；以及
(D)使用工具的用户接口启动将数据从所述调试工具下载到无线设备的所述配置适配器，其中不需要给所述无线设备的配置适配器加电。
20.如权利要求10所述的方法，其中安装至少一个有线设备的所述阶段包括以下子阶段：
(A)根据从网络方案中取得的其出现在调试工具上的类型和位置物理地安装所述至少一个有线设备；
(B)在所述调试工具上标记所述物理安装的至少一个有线设备；
(C)将所述调试工具至少靠近到所述至少一个被安装的有线设备的附近；以及
(D)使用工具的用户接口启动将数据从所述调试工具下载到所述至少一个有线设备，其中不需要给所述有线设备加电。
21.如权利要求10所述的方法，其中初始化至少一个无线设备的所述阶段包括以下子阶段：
(A)给所述至少一个无线设备加电；
(B)读取从调试工具下载到所述至少一个无线设备的配置适配器中的ID；
(C)读取地址转换子表条目，并使用所述条目定位每个附接的有线设备以及与每个附接的有线设备通信；
(D)提供所述无线和有线网络之间的间接通信链接；
(E)使用所述ID作为其无线ID；以及
(F)读取从所述调试工具下载到无线设备的所述配置适配器中的SAS，并使用所述SAS和所述无线ID加入指定的无线网络。
22.如权利要求10所述的方法，其中初始化至少一个有线设备的所述阶段包括以下子阶段：
(A)给所述至少一个有线设备加电；以及
(B)读取从调试工具下载到所述有线设备的所述配置适配器中的数据，并将地址用于指定的有线通信协议。
23.如权利要求10所述的方法，其中绑定形成的所述阶段包括以下子阶段：
(A)使用主控制器启动绑定过程；
(B)由所述主控制器读取绑定信息，并使用无线设备映射和无线设备映射中的地址转换子表以将在所述绑定信息中出现的有线设备的有线逻辑ID转换为无线ID和端点；以及
(C)由所述主控制器发送绑定命令。
24.一种用于控制无线和有线网络的控制系统，所述控制系统包括：
(a)有线网络，其中所述有线网络包括至少一个有线设备；以及
(b)有线通信链接，其中所述有线通信链接连接所述有线网络中的所述至少一个有线设备。
25.如权利要求24所述的控制系统，还包括：
(c)无线设备，其中所述无线设备具有用于通过所述有线通信链接与所述有线网络通信的有线通信接口；
(d)无线网络，所述无线网络包括至少一个无线设备；以及
(e)无线通信链接，其中所述无线通信链接将所述无线网络中的所述至少一个无线设备相互连接。
26.如权利要求25所述的控制系统，还包括：
(f)至少一个接入点，所述接入点连接到至少一个网络，其中所述网络从由所述有线网络和所述无线网络组成的组中选出；
(g)主控制器，其用于访问网络方案；以及
(h)至少一个配置适配器，其带有配置接口和设备接触接口。
27.如权利要求26所述的控制系统，其中所述至少一个有线设备、至少一个调试工具、所述无线设备以及所述至少一个接入点中的每个具有配置适配器以用于互补的配置链接，其中只有所述调试工具的所述配置适配器必须在配置数据载入期间加电。
28.如权利要求27所述的控制系统，还包括：
(g)配置链接，其用于下载配置数据；
(h)用于连接到所述至少一个有线设备中的每个有线设备以用于读取配置数据的至少一个设备接触接口；
(i)用于连接到所述至少一个无线设备中的每个无线设备以用于读取配置数据的至少一个接触设备接口；
(j)配置链接，其在无供电状态下操作；
(k)至少一个调试工具，其用于下载配置数据到有线设备的所述配置适配器中、到接入点的所述配置适配器中以及到无线设备的所述配置适配器中；
(i)用于连接到所述至少一个调试工具中的每个调试工具以用于写配置数据的至少一个设备接触接口；以及
(j)用于连接到所述至少一个接入点中的每个接入点以用于读取配置数据的至少一个设备接触接口。
29.如权利要求26所述的控制系统，其中至少一个配置适配器包括绑定信息。
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