CN103813391A - 带宽分配的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种装置包括网络接口和处理器，其配置成产生对于网络带宽的第一请求（其包括第一数据传输率）、接收该第一数据传输率对于数据从装置到第二装置的传输是否可用的第一答复、在第一数据传输率可用时经由网络接口将数据从装置传输到第二装置以及在第一数据传输率不可用时产生对于网络带宽的第二请求。该第二请求包括至少第二数据传输率。在第二数据传输率可用时，处理器经由网络接口将数据从装置传输到第二装置。

Description

带宽分配的系统和方法

技术领域

本文公开的主题涉及无线网络系统，并且更具体地，涉及无线网络系统内带宽的动态分配。 

背景技术

例如工业厂控制和监测网络的某些无线网络需要网络上的任意两个装置首先从中央资源管理器请求带宽以便建立通信路径。该中央资源管理器（大体上叫作系统管理器）在两个装置可以通信（即，交换应用程序数据）之前预分配网络带宽。例如，用于将固件传输到远程装置的网关装置朝该远程装置做出对某一网络带宽的请求并且反之亦然。一旦分配了带宽，网关可以使用固件传输协议发起固件传输。然而，网络的可用带宽可由于不同的网络配置、变化的RF条件以及由设计师或用户实现的不同数据流而在短或长的持续时间内改变。因此，网关装置为固件传输所请求的带宽可能不可用，从而导致带宽分配拒绝，并且因此固件传输失败。提供用于成功地在这些变化的网络条件下获得固件传输所需要的最小带宽，这将是有益的。 

发明内容

与最初要求保护的发明在范围上相当的某些实施例在下文概述。这些实施例不意在限制要求保护的发明的范围，而相反这些实施例只意在提供本发明的可能形式的简短概要。实际上，本发明可包含与下文阐述的实施例相似或不同的多种形式。 

在一个实施例中，装置包括网络接口和处理器，其配置成产生对于网络带宽的第一请求（其包括第一数据传输率）、接收该第一数据传输率对于数据从装置到第二装置的传输是否可用的第一答复、在第一数据传输率可用时经由网络接口将数据从装置传输到第二装置以及在第一数据传输率不可用时产生对于网络带宽的第二请求。该第二请求包括至少第二数据传输率。在第二数据传输率可用时，处理器经由网络接口将数据从装置传输到第二装置。 

在第二实施例中，非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的计算机可执行代码，该代码包括指令用于产生对于网络带宽的第一请求（其包括第一数据传输率）、接收该第一数据传输率对于数据从请求网络带宽的装置到第二装置的传输是否可用的第一答复、在第一数据传输率可用时经由网络接口将数据从装置传输到第二装置以及在第一数据传输率不可用时产生对于网络带宽的第二请求。该第二请求包括至少第二数据传输率。代码包括在第二数据传输率可用时经由网络接口将数据从装置传输到第二装置的指令。 

在第三实施例中，装置包括处理器，其配置成产生对于网络带宽的第一请求（其包括第一数据传输率）、接收该第一数据传输率对于数据从装置到至少第二装置的传输是否可用的第一指示、如果第一数据传输率可用则产生用于将数据传送到至少第二装置的数据传输以及如果第一数据传输率不可用则产生对于可用网络带宽的第二请求，其包括第二数据传输率。 

提供一种装置，其包括： 

网络接口；和

处理器，其配置成：

产生对于网络带宽的第一请求，所述第一请求包括第一数据传输率；

接收所述第一数据传输率对于数据从所述装置到第二装置的传输是否可用的第一答复；

在所述第一数据传输率可用时经由所述网络接口将数据从所述装置传输到所述第二装置；

在所述第一数据传输率不可用时产生对于网络带宽的第二请求，其中所述第二请求包括至少第二数据传输率；以及

在所述第二数据传输率可用时经由所述网络接口将数据从所述装置传输到所述第二装置。

优选的，所述网络接口包括无线网状联网（WMN）协议技术。 

优选的，所述第一数据传输率包括将数据从所述装置传输到至少所述第二装置的最大数据传输率。 

优选的，所述第二请求包括在从所述第一数据传输率的减少的网络带宽水平的所述第二数据传输率。 

优选的，所述处理器配置成在所述第二数据传输率对于数据从所述装置到所述第二装置的传输不可用时产生第三请求，其中所述第三请求包括在从所述第二数据传输率的减少的网络带宽水平的第三数据传输率。 

优选的，所述处理器配置成在所述第三数据传输率对于数据从所述装置到所述第二装置的传输不可用时产生第四请求，其中所述第四请求包括在从所述第三数据传输率的减少的网络带宽水平的第四数据传输率。 

优选的，所述第二请求包括对于数据从所述装置相继到至少所述第二装置和第三装置的传输而请求所述第二数据传输率。 

优选的，所述处理器配置成接收数据以所述第二数据传输率从所述装置到至少所述第二装置和所述第三装置的传输不可用的指示。 

优选的，所述处理器配置成产生对于第三数据传输率的第三请求，并且在所述第三数据传输率可用时将数据以所述第三数据速率传输到至少所述第二装置。 

优选的，所述处理器配置成： 

接收数据以所述第二数据速率从所述装置到至少所述第二装置的传输不可用的指示；以及

在对于所述第二数据传输率的第二请求后的一段时间之后产生对于所述第一数据传输率的第三请求。

优选的，所述网络接口配置成支持数据从所述装置到所述第二装置的传输，其中所述数据包括固件数据包。 

提供一种具有存储在其上的计算机可执行代码的非暂时性计算机可读介质，所述代码包括指令用于： 

产生对于网络带宽的第一请求，所述第一请求包括第一数据传输率；

接收所述第一数据传输率对于数据从请求网络带宽的装置到第二装置的传输是否可用的第一答复；

在所述第一数据传输率可用时经由所述网络接口将数据从所述装置传输到所述第二装置；

在所述第一数据传输率不可用时产生对于网络带宽的第二请求，其中所述第二请求包括至少第二数据传输率；以及

在所述第二数据传输率可用时经由所述网络接口将数据从所述装置传输到所述第二装置。

优选的，所述代码包括指令用于： 

产生作为减少的数据传输率的第二请求；并且在第二减少的数据传输率确定为可用时经由所述网络接口以所述第二减少的数据传输率将数据从所述装置传输到所述第二装置。

优选的，所述代码包括指令用于： 

在所述第二数据传输率对于数据从所述装置到所述第二装置的传输不可用时产生第三请求，其中所述第三请求包括第二减少的数据传输率；并且在第三减少的数据传输率确定为可用时经由所述网络接口以所述第三减少的数据传输率将数据从所述装置传输到所述第二装置。

优选的，所述代码包括指令用于： 

产生对于数据从所述装置相继到至少所述第二装置和第三装置的传输的第二请求，并且如果所述第二数据传输率确定为可用则经由所述网络接口将数据从所述装置同时传输到至少所述第二装置和所述第三装置。

优选的，所述代码包括指令用于： 

产生对于第三数据传输率的第三请求，并且在所述第三数据传输率确定为可用时以所述第三数据传输率将数据传输到至少所述第二装置。

优选的，所述代码包括指令用于： 

传送所述第一请求或所述第二请求；以及

以对应于接收所述第一答复或所述第二答复的速率将数据传送到所述第二装置。

提供一种装置，其包括： 

处理器，其配置成：

产生对于网络带宽的第一请求，所述第一请求包括第一数据传输率；

接收所述第一数据传输率对于数据从所述装置到至少第二装置的传输是否可用的第一指示；

如果所述第一数据传输率可用则产生用于将数据传送到至少所述第二装置的数据传输；以及

如果所述第一数据传输率不可用则产生对于可用网络带宽的第二请求，其包括第二数据传输率。

优选的，所述处理器配置成： 

接收所述第二数据传输率对于数据从所述装置到至少所述第二装置的传输是否可用的第二指示；

如果所述第一数据传输率可用则产生用于将数据传送到至少所述第二装置的第二数据传输。

优选的，所述处理器配置成： 

接收所述第二数据传输率对于数据从所述装置到至少所述第二装置和第三装置的传输是否可用的第二指示；以及

如果所述第二数据传输率可用则产生用于将数据相继传送到至少所述第二和第三装置的第二数据传输。

附图说明

当参考附图（其中类似的符号在整个图中代表类似的部件）阅读下列详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将变得更好理解，其中： 

图1是工业厂控制和监测无线网状网络系统的实施例的示意图；

图2是工业厂控制和监测无线网状网络系统的另一个实施例的示意图；以及

图3是适合用于在图1和图2的无线网状网络系统中分配带宽的过程的实施例的流程图。

具体实施方式

本发明的一个或多个特定实施例将在下文描述。为了提供这些实施例的简洁描述，可不在该说明书中描述实际实现的所有特征。应该意识到在任何这样的实际实现的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多实现特定的决定以达到开发者的特定目标，例如遵守系统有关和业务有关的约束，其可在实现之间变化。此外，应该意识到这样的开发努力可能是复杂并且耗时的，但对于具有本公开的利益的那些普通技术人员仍将是设计、制作和制造的例行任务。 

当介绍本发明的各种实施例的要素时，冠词“一（a）”、“一（an）”、“该”和“所述”意在表示存在要素中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”意在为包括性的并且表示可存在除列出的要素外的附加要素。 

本实施例涉及无线网状网络系统，其使用网关和网状节点配置来执行动态网络带宽分配的方法。无线网状网络系统和方法通过以最大带宽（即，数据传输率）尝试规程并且在失败时请求逐次减小的带宽（即，数据传输率）直到分配最小的足量带宽（即，数据传输率）来执行任务而使在执行例行任务中网络的可靠性和健壮性增加。这样的任务可包括执行固件传输、配置远程现场装置、收集来自远程现场装置的过程数据，等等。如本文使用的，固件传输可指固件下载、上传、升级、更新或其的一些组合。还应该意识到本文描述的方法能适用于任何形式或数据传输，而不仅是固件传输。 

记下前述，图1是无线网状网络系统10的示意图，其包括计算机14、嵌入式网关装置30和多个远程现场装置50，每个耦合于多种工业过程设备，例如涡轮系统80和温度显示器82、阀84和泵86。该无线网状网络系统10可在关注射频（RF）范围、较低的带宽数据率以及简单的连接性和电池使用的应用中利用。无线网状网络系统10还可允许采用对等、点到点或点到多点配置的通信。例如，单个网关或其他中央协调装置可与多个远程网状节点无线电通信。甚至在两个点之间的范围可超出定位在那些点处的两个无线电的范围的应用中，无线网状网络系统10可配置成使得中间网状节点无线电将数据中继到期望的无线电并且中继来自期望的无线电的数据。此外，无线网状网络系统10还可使用多种RF协议来实现。例如，在工业无线通信网络中，无线网状网络系统10可包括WirelessHart、ISA100.11a或ZigBee无线联网协议技术。 

在实施例中，无线网状网络系统10包括计算机14，其可包括操作地耦合于存储器18和存储装置16来执行用于实施目前公开的方法的指令的处理器20和/或其他数据处理电路。这些指令可采用存储在例如存储装置16和/或存储器18的有形的非暂时性计算机可读介质中的程序来编码。处理器20还可支持能够运行软件应用程序和系统（例如，web浏览器或系统管理器）的操作系统（例如，特定程序）。指令和程序可存储在任何适合的制造物品中，其包括至少共同存储这些指令或例程的至少一个有形的非暂时性计算机可读介质，例如存储器18和/或存储装置16。 

计算机14的存储器18和存储装置16可包括，例如随机存取存储器、只读存储器、可重写存储器、闪速存储器、一个或多个硬驱动器和/或光盘。计算机14还可包括显示器22，用于显示例如图形用户接口（GUI）和/或与无线网状网络系统10内的通信有关的数据。另外，计算机14可包括用于连接到外部装置（例如，USB、鼠标、键盘，等）的输入/输出（I/O）端口24以及网络接口26。该网络接口26可经由个人区域网（PAN）（例如，WirelessHart）、局域网（LAN）（例如，Wi-Fi）、广域网（WAN）（例如，3G或LTE）、近场通信装置（NFC）、物理连接（例如，以太网连接）和/或诸如此类来提供通信。通过网络接口26，计算机14可以是通信网络的一部分，与固件传输有关的数据或其他软件指令可跨其而传送和接收。 

在某些实施例中，无线网状网络系统10还可包括嵌入式网关装置30，其通信地耦合于计算机14。如本文使用的，该嵌入式网关装置30指用于连接至少两个网络连接的计算机或使用不同网络协议的其他电子装置（例如，膝上型计算机、移动电话、无线电，等）的装置。例如，在一个实施例中，连接到Wi-Fi或LAN网络协议的计算机14可需要与连接到WirelessHart网络协议的远程现场装置50通信。嵌入式网关装置30可将数据包或帧从一个网络连接传输到另一个，从而根据需要重新格式化数据。嵌入式网关装置30还可支持操作系统并且运行软件应用程序和系统。 

此外，嵌入式网关装置30还可包括处理器34、存储器36、存储装置32、输入/输出（I/O）端口38以及网络接口40。处理器34和/或其他数据处理电路可操作地耦合于存储器36和存储装置32来执行用于实施目前公开的方法的指令。例如，处理器34结合存储器36和存储装置32可配置成支持操作系统来调度任务、管理存储、控制输入/输出操作、处理与外设的通信并且执行各种应用程序。与计算机14相似，存储装置32和存储器36可以是有形的非暂时性计算机可读介质。另外，与计算机14类似，嵌入式网关装置30可包括网络接口40，其允许经由个人区域网（PAN）（例如，WirelessHart）、局域网（LAN）（例如，Wi-Fi）、广域网（WAN）（例如，3G或LTE）、物理连接（例如，以太网连接）和/或诸如此类的通信。 

如在图1中描绘的，嵌入式网关装置30还可包括用于连接到网络接口40的输入/输出端口38，以及其他外部装置。例如，网关装置30可包括RS-232/485串行通信端口，其中与固件传输或其他配置有关的数据经由9针或25针连接器串行电缆而传送到计算机14的输入/输出（I/O）端口24或从计算机14的输入/输出（I/O）端口24接收。输入/输出端口38例如还可用于对例如嵌入式网关装置30的因特网协议（IP）地址和通行码的基本参数编程。另外，嵌入式网关装置30的基于web的配置可通过经由网络接口40（例如，LAN、PAN或WLAN）传达给计算机14而执行。例如，根据实施例，用户可启动计算机14所支持的管理客户端（例如，web浏览器），并且通过导航到指派给嵌入式网关装置30的相应因特网协议（IP）地址而配置嵌入式网关装置30。 

再次参考图1，嵌入式网关装置30还可包括一个或多个收发器48，用于与远程现场装置50无线通信。收发器48每个可允许嵌入式网关装置30以各种频率操作，并且使用无线技术阵列。例如，特定收发器48可以是在2.4-2.48千兆赫（GHz）工业、科学和医学（ISM）波段操作的网状网络嵌入式网关装置30的部分，或是在800-900兆赫（MHz）的频带中操作的蜂窝网关装置30的部分。在某些实施例中，作为无线网状网络系统10的部分，嵌入式网关装置30的收发器48每个可电磁（例如，RF、微波，等等）耦合于远程现场装置50的收发器52。嵌入式网关装置30可包括电路，用于执行无线收集的数据的信号调制和信号解调，并且还可包括发光二极管（LED）指示器显示器，用于指示例如功率和网络连接性的参数。 

对应于在图1中描绘的嵌入式网关装置30，多个远程现场装置50每个可包括处理器60、存储器54、存储装置56、输入/输出（I/O）端口58和网络接口62。该处理器60和/或其他数据处理电路可操作地耦合于存储器54和/或存储装置56来执行用于实施目前公开的方法的指令。再次与计算机14相似，存储器54和存储装置56可以是有形的非暂时性计算机可读介质。在某些实施例中，处理器60可定期从电耦合传感器70采样数据，并且该数据可存储在存储器54和存储装置56中。远程现场装置50还每个可包括输入/输出（I/O）端口58，其可用于配置远程现场装置50。例如，远程现场装置50中的每个的RS-232/485端口可经由串行电缆而连接到外部装置（例如，膝上型计算机、USB）来经历配置。 

在某些实施例中，远程现场装置50每个可电耦合于传感器70。该传感器70可以是用于感测与例如涡轮系统80、阀84和泵86的过程设备有关的物理量的装置。如将意识到的，远程现场装置50每个可物理且无线耦合于嵌入式网关装置30，和/或物理且无线耦合于其他远程现场装置50以在其之间传送并且接收数据。例如，远程现场装置50每个可电耦合于给定的传感器70，其可测量装置操作特性，例如阀84处的压力。远程现场装置50然后可每个处理并且记录这些操作特性并且将结果无线传送到嵌入式网关装置30，或可将结果经由另一个远程现场装置50而中继到嵌入式网关装置30。远程现场装置50每个还可包括发光二极管（LED）指示器显示器，用于指示例如功率和网络连接性的参数。 

如先前论述的，图1的计算机14和嵌入式网关装置30每个可支持能够运行软件应用程序和系统的操作系统。在某些实施例中，计算机14支持管理客户端，其可以是计算机14所支持的web浏览器。计算机14所支持的管理客户端可用于通过网络与嵌入式网关装置30所支持的管理服务器接口。例如，计算机14的用户可启动计算机14所支持的管理客户端，从而通过网络将请求消息发送到嵌入式网关装置30所支持的管理服务器。计算机14的管理客户端然后等待答复消息。一旦嵌入式网关装置30的管理服务器接收请求，管理服务器执行请求的任务或对请求数据定位并且将答复消息发送回到计算机14的管理客户端。 

除管理服务器外，嵌入式网关装置30可支持主机应用程序、网关、系统管理器和骨干路由器软件应用程序和系统。软件应用程序和系统中的每个或其的任何组合可存储在存储器36和存储装置32中并且由处理器34执行，并且还可访问输入/输出端口38和网络接口40。嵌入式网关装置30的主机应用程序可向其他软件应用程序和系统提供数据和服务，其可包括数据存储、文件传输、数据处理，等等。除其他事情外，嵌入式网关装置30所支持的系统管理器可负责调度应用程序与装置之间的通信、管理并且协调数据路由并且分配带宽来执行无线网状网络系统10内的各种任务。例如，对于使用ISA100.11a协议的嵌入式网关装置30，系统管理器可通过监测并且收集系统计算资源（例如带宽和存储）而维持网络并且随后基于需要的计算资源的可用性来调度任务。嵌入式网关装置30的骨干路由器可充当嵌入式网关装置30的不同通信网络之间的连接点。例如，主机应用程序和系统管理器可作为WAN网络的部分而运行，并且骨干路由器可将WAN网络连接到无线网状网络（WMN）。 

在其他实施例中，存储并且执行上文指出的管理客户端、管理服务器和单个支持计算机（例如，系统10的计算机14和/或在图2中描绘的系统12的计算机90）上的主机应用程序，这可是有用的。使例如上文指出的网关、系统管理器和骨干路由器的软件应用程序和系统分布在若干支持嵌入式装置之中，这同样可是有用的。例如，如稍后将进一步详细论述的，执行例如固件传输的任务可首先包括管理客户端与管理服务器之间的通信，并且然后包括管理服务器与主机应用程序之间的通信。例如，在那些软件应用程序和系统（即，管理客户端、管理服务器和主机应用程序）存储在单个计算机90上并且在其上执行这样的情况下，固件传输或相似的任务可由于软件应用程序和系统具有对彼此的本地访问以及对计算资源和硬件的本地访问而更成本有效地执行。同样，通过在一个独立支持嵌入式装置（例如，在图2中描绘的嵌入式网络装置110）上存储并且执行网关和系统管理器并且在另一个独立嵌入式装置（例如，在图2中描绘的嵌入式路由装置128）上存储并且执行骨干路由器，例如处理器速度、存储器和存储空间以及网络带宽的计算和处理资源可改进。这样的配置还可导致用于实现嵌入式装置的不太昂贵且商业上更可行的硬件。 

因此，图2描绘采用与图1的无线网状网络系统10基本相同的方式配置的无线网状网络系统12。该无线网状网络系统12可包括计算机90、嵌入式网络装置110、嵌入式路由装置128和多个远程现场装置50，其每个耦合于多种工业过程设备，例如涡轮系统80和温度显示器82、阀84和泵86。如上文论述的，无线网状网络系统12可实现多种RF网络协议，例如WirelessHart、ISA100.11a或ZigBee。无线网状网络系统12还可允许采用对等、点到点和点到多点配置的通信。 

与图1的无线网状网络系统10相似，无线网状网络系统12可包括计算机90，其可包括处理器94和/或其他数据处理电路，其可操作地耦合于存储器100和存储装置98来执行用于实施目前公开的方法的指令。这些指令可采用存储在例如存储装置98和/或存储器100的有形的非暂时性计算机可读介质中的程序来编码。处理器94还可支持能够运行软件应用程序和系统（例如，web浏览器或系统管理器）的操作系统。指令可存储在任何适合的制造物品中，其包括至少共同存储这些指令或例程的至少一个有形的非暂时性计算机可读介质，例如存储器100和/或存储装置98。计算机90的存储器100和存储装置98可包括，例如随机存取存储器、只读存储器、可重写存储器、闪速存储器、一个或多个硬驱动器和/或光盘。计算机90还可包括输入/输出（I/O）端口102以及网络接口96。该网络接口96可经由个人区域网（PAN）（例如，WirelessHart）、局域网（LAN）（例如，Wi-Fi）、广域网（WAN）（例如，3G或LTE）、近场通信装置（NFC）、物理连接（例如，以太网连接）和/或诸如此类来提供通信。 

在某些实施例中，处理器94结合计算机90的存储器100和存储装置98可配置成支持操作系统，并且计算机90的网络接口96和输入/输出（I/O）端口102可配置成与嵌入式网络装置110和嵌入式路由装置128通信。计算机90的操作系统可运行，例如主机应用程序、管理客户端和管理服务器软件应用程序和系统来执行各种任务和操作。 

此外，计算机90可通信地耦合于嵌入式网络装置110，其可经由通信网络124而通信地耦合于嵌入式路由装置128。通信网络124可以是WAN、LAN、WLAN、PAN，等等。与上文论述的图1的嵌入式网关装置30类似，嵌入式网络装置110可包括处理器112、存储器116、存储装置114、输入/输出（I/O）端口118和网络接口120。前面提到的嵌入式网络装置110的子组件（即，处理器112、存储器116、存储装置114、网络接口120和输入/输出（I/O）端口118）中的每个可具有与先前论述的图1的嵌入式网关装置30的相同的功能性和配置。例如，处理器112可支持能够运行软件应用程序和系统的操作系统。相似地，嵌入式路由装置128可包括处理器136、存储器132、存储装置130、输入/输出（I/O）端口134和网络接口138，以及收发器48。再次，子组件（即，处理器136、存储器132、存储装置130、网络接口138和输入/输出（I/O）端口134）中的每个可具有与先前论述的图1的嵌入式网关装置30的相同的功能性和配置。 

另外，如在图2中描绘的，无线网状网络系统12可包括如上文论述的多个远程现场装置50。这些远程现场装置50可物理且无线耦合于嵌入式路由装置130以在其之间传送并且接收数据。再次与图1相似，远程现场装置50每个可电耦合于传感器70，其可以是用于感测与例如涡轮系统80、阀84和泵86的过程设备有关的物理量的装置。 

在本实施例中，图1的无线网状网络系统10和图2的无线网状网络系统12每个可用于并且配置成实现与可靠地执行固件传输有关的技术，如将在此后论述的。前一个技术包括串行固件传输技术，其中给定固件的数据包或帧每时间周期以分配的带宽（即，数据传输率）传输到一个远程现场装置50。后一个技术包括并行固件传输技术，其中给定固件的数据包或帧每时间周期以分配的带宽（即，数据传输率）同时传输到多个远程现场装置50。为了说明目的，前面提到的固件传输技术将关于图1的无线网状网络系统10论述。然而，应该意识到传输技术还可使用图2的网状网络系统12来执行。 

如上文指出的，在某些实施例中，计算机14所支持的管理客户端可请求嵌入式网关装置30所支持的管理服务器来执行到多个远程现场装置50的固件传输。连同执行固件传输的请求，计算机14的管理客户端可将要传输的固件数据包传递给嵌入式网关装置30的管理服务器。嵌入式网关装置30的管理服务器然后可请求嵌入式网关装置30的主机应用程序执行固件传输。在一个实施例中，主机应用程序经由嵌入式网关装置30所支持的软件网关而请求系统管理器分配最大带宽（即，1包/秒）来串行地（即，每时间周期一个远程现场装置50）执行作为串行固件传输的到多个远程现场装置50的固件传输。系统管理器经由软件网关将具有相应远程现场装置50的带宽可用性的答复消息发送到主机应用程序。如果最大带宽（例如，1包/秒）可用，主机应用程序通过在网络上经由软件网关和骨干路由器将固件传送到相应的远程现场装置50而执行到相应的远程现场装置50的固件传输。然而，如果系统管理器确定最大带宽（例如，1包/秒）不可用，主机应用程序使它的带宽分配请求减少预定值（例如，1包/3秒）。主机应用程序重复使带宽分配请求减少的规程直到尝试成功执行固件传输所需要的最小足够带宽（例如，1包/15秒）。当在最小带宽不可用时，嵌入式网关装置30的主机应用程序可将固件传输失败报告给计算机14的管理客户端，并且可在一定持续时间后重试到远程现场装置50的固件传输。 

在另一个实施例中，嵌入式网关装置30的主机应用程序可经由嵌入式网关装置30的软件网关而请求嵌入式网关装置30的系统管理器分配最小带宽（例如，1包/15秒）来同时（即，每时间周期多个远程现场装置50）执行到多个远程现场装置50的固件传输。因此，该传输可称为并行固件传输。系统管理器经由软件网关将具有相应数量的远程现场装置50的带宽可用性的答复消息发送到主机应用程序。如果最小带宽（例如，1包/15秒）可用，主机应用程序通过在网络上经由软件网关和骨干路由器将固件传送到相应的远程现场装置50而执行到该数量的远程现场装置50的固件传输。例如，主机应用程序可请求以最小带宽（例如，1包/15秒）同时执行到6个远程现场装置50的固件传输。然而，如果系统管理器确定最小带宽（例如，1包/15秒）在该数量的远程现场装置（例如，6个远程现场装置50）上不可用，主机应用程序使数量请求在最小带宽减少预定值（例如，在1包/15秒的数据传输率5个远程现场装置50）。主机应用程序重复使数量请求减少的规程直到尝试成功执行固件传输所需要的最小数量（例如，在1包/15秒的数据传输率1个远程现场装置）。当在最小数量和带宽不可用时，嵌入式网关装置30的主机应用程序可将固件传输失败报告给计算机14的管理客户端，并且可在一定持续时间后重试固件传输。 

如先前指出的，先前论述的串行固件传输和并行固件传输还可每个或其组合地使用如在图2中描绘的无线网状网络系统12来实现。无线网状网络系统12可允许在实现串行固件传输和并行固件传输技术中的不同配置。在某些实施例中，计算机90可配置成支持主机应用程序、管理客户端以及管理服务器软件应用程序和系统。此外，嵌入式网络装置110可配置成支持软件网关以及系统管理器软件应用程序和系统。再进一步地，嵌入式路由装置128可配置成支持骨干路由器软件应用程序。如上文指出的，这样的配置例如可导致计算和网络资源和硬件的更成本有效的实现和使用。 

图3图示如先前论述的串行固件传输和并行固件传输技术的流程图。在框152处，传送固件传输通知。在框154处，由主机应用程序做出固件传输请求。在框156处，主机应用程序请求从系统管理器分配带宽。在框158处，系统管理器确定固件传输可以根据串行固件传输技术的最大带宽在远程现场装置50上串行执行，还是以根据并行固件传输技术的最小带宽在多个远程现场装置50上并行执行。如果系统管理器批准主机应用程序的带宽分配请求，在框160处将固件传输到远程现场装置50。如果系统管理器拒绝主机应用程序的带宽分配请求，在框162处，主机应用程序请求减少的带宽分配，并且规程在框156处重复。 

本发明的技术效果包括与在无线网状网络上执行固件传输有关的方法，其中可用网络带宽可由于用户所实现的不同网状网络配置和数据流而在长和短的持续时间内改变。如本文描述的串行固件传输和并行固件传输技术提供用于使在各种网络加载条件下执行固件传输中的可靠性和健壮性增加的机制。本发明还通过尝试规程并且在失败时逐次地请求更小的带宽分配直到分配最小足够带宽来高效执行固件传输而在执行固件传输中使可靠性和健壮性增加。通过动态分配带宽，网络系统可不必在预期固件传输中抢占式地分配带宽，从而提供更多的网络带宽来执行不相关的应用程序。 

该书面描述使用示例来公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想到的其他示例。这样的其他示例如果它们具有不与权利要求的文字语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质区别的结构要素则规定在权利要求的范围内。 

要素列表 

10	无线网状网络系统	12	无线网状网络系统
				14	计算机	30	嵌入式网关装置
50	远程现场装置	80	涡轮系统
				82	温度显示器	84	阀
86	泵	20	处理器
				18	存储器	16	存储装置
22	显示器	24	I/O端口
				26	网络接口	34	处理器
36	存储器	32	存储装置
				38	I/O端口	40	网络接口
48	收发器	52	收发器
				60	处理器	54	存储器
56	存储装置	58	I/O端口
				62	网络接口	70	电耦合的传感器
90	计算机	12	系统
				110	嵌入式网络装置	128	嵌入式路由装置
94	处理器	100	存储器
				98	存储装置	102	I/O端口
96	网络接口	124	通信网络
				112	处理器	116	存储器
114	存储装置	118	I/O端口
				120	网络接口	136	处理器
132	存储器	130	存储装置
				134	I/O端口	138	网络接口
152、154、156、158、160、162	框

Claims (10)

1.一种装置，包括：

网络接口；和

处理器，其配置成：

产生对于网络带宽的第一请求，所述第一请求包括第一数据传输率；

接收所述第一数据传输率对于数据从所述装置到第二装置的传输是否可用的第一答复；

在所述第一数据传输率可用时经由所述网络接口将数据从所述装置传输到所述第二装置；

在所述第一数据传输率不可用时产生对于网络带宽的第二请求，其中所述第二请求包括至少第二数据传输率；以及

在所述第二数据传输率可用时经由所述网络接口将数据从所述装置传输到所述第二装置。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述网络接口包括无线网状联网（WMN）协议技术。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一数据传输率包括将数据从所述装置传输到至少所述第二装置的最大数据传输率。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二请求包括在从所述第一数据传输率的减少的网络带宽水平的所述第二数据传输率。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述处理器配置成在所述第二数据传输率对于数据从所述装置到所述第二装置的传输不可用时产生第三请求，其中所述第三请求包括在从所述第二数据传输率的减少的网络带宽水平的第三数据传输率。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述处理器配置成在所述第三数据传输率对于数据从所述装置到所述第二装置的传输不可用时产生第四请求，其中所述第四请求包括在从所述第三数据传输率的减少的网络带宽水平的第四数据传输率。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二请求包括对于数据从所述装置相继到至少所述第二装置和第三装置的传输而请求所述第二数据传输率。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述处理器配置成接收数据以所述第二数据传输率从所述装置到至少所述第二装置和所述第三装置的传输不可用的指示。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述处理器配置成产生对于第三数据传输率的第三请求，并且在所述第三数据传输率可用时将数据以所述第三数据速率传输到至少所述第二装置。

10.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理器配置成：

接收数据以所述第二数据速率从所述装置到至少所述第二装置的传输不可用的指示；以及

在对于所述第二数据传输率的第二请求后的一段时间之后产生对于所述第一数据传输率的第三请求。

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