CN104160655B - 用于网络上的主/从设备的自动配置的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了人员计数系统以及用于在人员计数系统中的失效的人员计数传感设备的自动重配置的方法。该系统包括用于限定具有与至少一个从设备通信的主设备的群集的多个可寻址的人员计数传感设备，主设备和从设备每个都具有相应的媒体访问控制（“MAC”）地址。主设备适用于将上电命令依次传输给每个从设备，给每个从设备分配不同的节点地址，接收主设备的MAC地址与每个从设备的节点地址以及MAC地址的关联以形成群集配置，将该群集配置存储为群集配置表，并且将群集配置表复制到从设备。动态主机配置协议（DHCP）服务器将IP公共地址分配给主设备。

Description

用于网络上的主/从设备的自动配置的系统和方法

技术领域

本发明一般地涉及基于网络的安全系统设备，并且更具体地涉及在人员计数系统中的互连设备的自动配置和寻址。

背景技术

人员计数设备典型地被用来对进入和离开商场门口的人进行计数。典型的门口是在开放式或封闭式购物中心内的商店的入口。一种类型的人员计数系统是采用图像传感器或热传感器对进入或离开商店的人进行识别和计数的头顶式人员计数系统。由传感器采集的信息被分析并且能够被商店经理用来提高商店零售业绩并且优化资源调度。传感器具有有限的视场。在大部分情况下，单个传感器可以被用来“察看”长度为6’-8’的入口。因此，为了覆盖比8’更宽的入口（这是基于购物中心的商店的典型长度），常见的做法是“聚集”两个或更多的传感器来“察看”宽得多的入口；典型地，长度为24’-32’。在其他实例中，多个传感设备能够被互连以覆盖超过32’宽的大入口。在任一种配置中，人员计数系统都必须对进入和离开门口的人进行计数，并且通过专用通信接口（例如，以太网连接）将该信息报告给远程主计算机。

在多设备的网络中，这些设备中的每一个都相互连接，所以作为一个系统，它们呈现为覆盖或“察看”一个连续的宽出口。典型地，这些设备之一是“主”设备、传感器或节点，并且与其他“从”设备、传感器或节点通信，其中每个从节点必须“捆绑”到它们的主节点。在“视场”内的任何重叠都必须传达给主节点并由其解决。

典型地，必须要配置主设备和从设备以使它们适合它们的环境。这样的配置包括（但不限于）：设置一个或多个虚拟计数线、设备ID、物理和逻辑位置及它们对应的映射，以及各种其他设置参数。虚拟计数线 是在存储器中用来描绘横过视场（例如，横过商店入口）的跨接阈值的虚拟阈值。典型地，这些参数经由PC在现场下载并且存储于人员计数系统的硬件内。在当前部署的系统中，如果设备失效并且必须被替换，则必须安装新的设备并且对其进行设置并重新再配置。这需要现场技术人员访问现场，重新初始化传感器，并重新再下载所设置的参数。

当前安装于现场内的设备，并且更具体地是使用以太网（互联网）连接的传感器，采用在网络上唯一识别设备使其区别于所有其他设备的互联网协议（“IP”）地址。这些地址块通常由服务提供商购买、分配并部署给消费者，用于连接到网络的设备。考虑到部署于以太网间的设备的广泛使用，机构并不愿意将它们的IP地址发给基于以太网的设备的制造商，或者使用它们所分配的公共IP地址来支持店内安全系统。另外，当设备之一由于任何原因而失效时，设备必须被替换，需要再次手动下载它的IP地址和配置参数。

因此，所需要的是高效的且节省成本的系统和方法来自动地配置安全系统内的设备，例如，自动地配置人员计数系统中的传感器。

发明内容

本发明有利地提供了用于配置其中传感器被布置成主/从关系的网络化安全系统设备（例如，人员计数系统）的方法和系统。根据一方面，本发明提供了具有多个可寻址设备的系统。该多个设备限定了具有与至少一个从设备通信的主设备的群集。主设备和至少一个从设备每个都具有相应的媒体访问控制（“MAC”）地址。主设备适用于将上电命令依次传输给该至少一个从设备，给该至少一个从设备中的每个从设备分配不同的节点地址，接收主设备的MAC地址与该至少一个从设备中的每个从设备的节点地址以及MAC地址的关联以形成群集配置，将群集配置存储为群集配置表，并且将群集配置表复制到该至少一个从设备。在一种实施例中，设备是人员计数传感器。

根据另一方面，本发明提供了用于配置多个设备的方法。该多个设备限定了具有与至少一个从设备通信的主设备的群集。主设备和该至少 一个从设备每个都具有相应的媒体访问控制（“MAC”）地址。上电命令被依次传输给该至少一个从设备中的每个从设备。不同的节点地址被分配给该至少一个从设备中的每个从设备。主设备的MAC地址与该至少一个从设备中的每个从设备的节点地址以及MAC地址的关联被接收以形成群集配置。在一种实施例中，设备是人员计数传感器。

群集配置被存储。群集配置被复制给该至少一个从设备。

根据又一个方面，本发明提供了存储于有形计算机存储设备内的计算机程序产品，该程序产品在由处理器执行时执行用于配置多个人员计数传感设备的方法。该多个人员计数传感设备限定了具有与至少一个从设备通信的主设备的群集。主设备和该至少一个从设备每个都具有相应的媒体访问控制（“MAC”）地址。上电命令被依次传输给该至少一个从设备中的每个从设备。为该至少一个从设备中的每个从设备分配不同的节点地址。主设备的MAC地址与该至少一个从设备中的每个从设备的节点地址以及MAC地址的关联被接收用于形成群集配置。群集配置被存储。群集配置被复制给该至少一个从设备。

附图说明

通过参考下面结合附图来考虑的详细描述将会更容易地获得关于本发明及其附带的优点和特征的更全面的理解，在附图中：

图1是根据本发明的原理来构造的示例性的自动式主/从配置系统的框图；

图2是用于本发明的自动主/从配置系统的示例性传感器的框图；

图3是图2的传感器节点的示例性视频处理和通信块的框图；

图4是示出由图1的自动主/从配置系统执行的示例性步骤的流程图；

图5是示出用于初始化图1的自动主/从配置系统的主节点的示例性方法的流程图；

图6是示出用于初始化图1的自动主/从配置系统的从节点的示例性方法的流程图；

图7是示出根据本发明的原理的用于从节点的示例性自动寻址和自动配置过程的流程图；

图8是示出根据本发明的原理的用于主节点的示例性自动寻址和自动配置过程的流程图；以及

图9是图8的流程图的续图，示出了根据本发明的原理的主节点的示例性自动寻址和自动配置过程。

具体实施方式

在详细描述根据本发明的示例性实施例之前，应当注意，实施例主要在于与实现用于自动配置人员计数系统中的主设备和/或从设备的系统和方法相关的装置构件及处理步骤的组合。

因此，在附图中，系统和方法的构件在合适的地方由常规的符号表示，仅示出那些与对本发明的实施例的理解相关的具体细节，以免因获益于本文的描述的本领域技术人员所熟知的细节而使本公开内容变得晦涩难懂。

如同本文所使用的，诸如“第一”和“第二”、“顶部”和“底部”等关系术语可以仅用于将一个实体或元件与别的实体或元件区分开，而不一定要求或暗示在此类实体或元件之间的任何物理或逻辑关系或顺序。

本发明的一种实施例有利地提供了用于自动寻址和配置基于以太网的互连设备的方法和系统，其中主机(主)设备处于动态主机配置协议(“DHCP”)的链路上，并且一个或多个从设备与主设备以及与其他从节点通信，从而形成在人员计数系统中使用的传感设备的群集。

根据以下给出的详细描述，并且根据本发明的特定实施例的附图，将可更全面地理解本公开内容，但是并不应当被看作是将本发明限制于具体的实施例，而只是出于说明性的目的。

在此可以阐明众多的具体细节，以提供关于在结合了本公开内容的人员计数系统中的主节点和/或从节点的系统的众多可能实施例的全面理解。但是，本领域技术人员应当理解，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实现。在其他实例中，没有对众所周知的方法、过程、构件和电路进行详细描述，以免使实施例变得晦涩难懂。应当意识到，本文所公开的具体结构和功能细节可以是有代表性的，而并不一定限制实施例的范围。此外，虽然本发明的实施例参考用于人员计数的人员计数系统和传感设备来描述，但是本发明并不限制于此。应当想得到，本发明能够使用其他安全设备来实现和实施，例如，电子商品监测（“EAS”）系统的构件（例如，基座）、射频ID（“RFID”）系统构件（即，RFID读取器）等。虽然应当理解，可以不将人员计数系统视为安全系统设备，但是为了便于描述本文的实施例，人员计数系统一般地将指的是在安全系统构件的范围内。

现在参照附图，其中相同的附图指示符指代相同的元素，在图1中示出了根据本发明的原理构造的人员计数系统10的一种示例性配置。系统10包括多个传感设备，包括被指定为主传感器或主节点12的一个传感设备以及形成群集的一个或多个从节点14a、14b和14c（共同为“14”）。

主节点12具有两个端口13a和13b，其中端口13a是允许主节点12经由公共网络接收来自主机15的通信的公共端口，而端口13b是允许主节点12经由以太网连接16与从节点14通信的专用端口。每个从节点14包括第一以太网端口17a和第二以太网端口17b。以太网端口17a和17b是允许经由以太网16与其他从节点14以及与主节点12通信的专用端口。结合后，主节点12和从节点14在人员计数系统中形成检测区。例如，在一种实施例中，每个节点（主节点和从节点）具有8’的覆盖面积。结合后，主节点12和从节点14结合起来覆盖32’的空间。当然，节点的数量以及每个节点所覆盖的空间面积能够改变，并且并不在这点上限制本发明。应当注意，虽然本发明使用在从节点14之间的以太网连接来描述，但是本发明并不限制于此。其他网络协议和技术也能够使用。

每个从节点14经由以太网连接16链接至其主节点12，并且将其各自的空间坐标传递给主节点12，以便形成一个虚拟连续的覆盖区18， 因而考虑传感器之间的重叠，并且消除在对象出现于相邻传感器的重叠域内时可能发生的多重计数。以太网连接16使用形式为以太帧的数据包来将信息从源传输到一个或多个目标。在一种实施例中，帧从前置码和起始帧定界符开始，随后是以目标和源媒体访问控制（“MAC”）地址为特征的以太网报头。报头分别指出帧来源其中的以及帧最终要前往的网络设备的MAC地址。帧的中间区段是包括在帧内携带的其他协议（例如，互联网协议）的任何报头的负载数据（payload data）。帧结束于用来检测传输中的数据的任何破坏的32位的循环冗余校验。

在一种实施例中，主节点12含有来自主机15的其自身的IP地址，该主机15是动态主机配置协议（“DHCP”）服务器并且使用该IP地址以通过公共域网络（例如，互联网）来通信。DHCP服务器使用在IP互联网上使用的自动配置协议。与IP网络连接的设备必须在它们能够与网络上的设备通信之前进行配置。DHCP允许设备自动地配置，从而消除对由网络管理者进行的干预的需要。它还提供了用于保持对已经连接到网络的计算机的跟踪的中央数据库。这防止两个计算机被意外地配置为相同的IP地址。

主节点12运行DHCP子网，用于给在其群集内的从节点14分配局部地址。这些地址能够是（但不限于）专用IP地址。主节点12然后将其MAC地址链接至MAC地址以及在其群集内的从节点14的所分配的局部地址。MAC地址是给每个以太网设备分配以在网络上对其进行识别的唯一的十六进制序列数。对于以太网设备，该地址在制造时就被永久性地设定。每个网络设备都具有唯一的MAC地址，使得它能够仅接收给它发送的帧。如果MAC地址不是唯一的，则将没有办法区分两个站点。在网络上的设备监测网络流通量并且在每个帧内搜索它们自己的MAC地址，以确定它们是否对它进行解码。对于对网络上的每个设备的广播，存在特殊的情况。因而，只有一个公共IP地址被分配给每个群集（例如，主节点12），然而透明的以太网通信被保持于整个群集上。

因而，主节点12复制它在初始设置期间获悉的群集配置以及在其 群集内的全部设备间的配置。通过依次对从设备14加电并且通过分配局部地址，主节点12知道了在其群集内的从设备14的本地位置和物理相互关系。当现场的节点12或14需要替换时，用户只需要以另一个单元来替换故障单元，并且在加电时，群集自身会自动地配置。这方便了现场安装和更新。

图2是示出示例性传感设备的构件的框图，该传感器能够是主节点12或从节点14。为了引述方便，图2所示的传感设备将表示从节点14。从节点14包括经由串行外围接口（“SPI”）线24与通信块22通信的感测或视频处理块20。电源块26给从节点14供电。电源块26包括与转换器30通信的以太网供电（“PoE”）模块28。转换器30与系统供电单元32通信，该系统供电单元32给视频处理块20和通信块22供电。每个节点不需要都使用PoE来供电，但是同样可以经由其他装置来接收电力。通信块22能够与其他设备通信，包括，例如，蓝牙接口34、串行接口（例如，RS-485线38和安全数字（“SD”）卡接口40）。通信块22同样经由以太网连接16与以太网控制器36交换信号。以太网控制器36给群集内的从节点（例如，14a）的两个端口（例如，端口17a和17b）提供控制信号。

图3示出了通信块22的构件。视频处理块20经由SPI线24与通信块22的微控制器25连接。视频处理块20包括采集和处理在系统10的监测范围内的人的运动以及将表示这些运动的信号传输给通信块22所需的硬件、软件、存储器和接口构件。通信块20的微控制器25能够经由蓝牙连接34、串行连接（例如，RS-485线38）、以太网连接16以及后台调试模式（“BDM”）端口39与其他设备通信。微控制器25包括用于存储配置表以及用来执行本文所述的传感设备节点12和14的功能的程序代码的存储器。

图4是用于实行本发明的示例性方法的高级流程图。最初，主节点12被加电并被初始化（步骤S42）。类似地，群集中的每个从节点14都被加电并被初始化（步骤S44）。对群集内的每个从节点14的加电和初始化按顺序每次在一个从节点上执行。该排序和初始化将在下文更详细地讨论。一旦群集内的每个节点被加电并被初始化，主节点12就确定群集内的其他从节点14的身份并且建立群集配置表(步骤S46)。由此，在群集配置表内的第一条目能够是主节点12的配置信息。群集配置表被存储于主节点12的存储器内，并且其内容被传递给群集内的每个从节点14。因而，所有从节点14都会知道群集内的其他从节点14的身份和配置。当群集内的一个节点发生失效时(步骤S48)，必须确定失效的节点是主节点12还是从节点14(步骤S50)。如果确定在群集内的失效节点是从节点14，则失效的从节点14以新的从节点来替换(步骤S52)。另一方面，如果确定失效节点是主节点12，则以新的主节点来替换失效的主节点(步骤S54)。一旦新节点替换了群集内的失效节点，群集配置表就被更新(步骤S56)以反映一个或多个新节点被引入群集内，并且在群集内的每个节点都被重新配置，即，修正的群集配置表随同被发送给群集内的每个节点(步骤S58)。

图5示出了由本发明执行的用于对主节点12加电和初始化并且启用、加电及配置群集内的每个从节点14的示例性方法。最初，对智能视觉系统(“IVS”)供电(步骤S60)。主节点12在其公共端口13a处接收来自外部电源的供电。主节点12然后对其专用端口13b供电，该专用端口13b给从节点14a的第一端口17a提供以太网供电(“PoE”)。主节点12被初始化(步骤S62)并且确定主节点12是否包括群集配置表(步骤S64)。群集配置表是存储于主节点12的存储器内的数据表，并且包括群集内的每个从节点14的配置变量。配置变量可以包括群集内的每个从节点14的物理及逻辑地址、它们的空间坐标、虚拟计数线的界定以及其他参数。如果确定主节点12不具有群集配置表(步骤S64)并且没有点到点连接(例如，本地设备管理器(“LDM”))(步骤S66)，则主节点12确定没有从节点14与其连接。否则，如果存在群集配置表，则确定主节点12是否在专用端口13b处连接至以太网(步骤S68)。主节点12具有两个端口，公共端口13a和专用端口13b。主节点12经由公共端口13a请求并由DHCP服务器15为其分配IP地址(步骤S70)。主节点启用并运行DHCIP子网(步骤 S72），并且通过为群集内的第一从节点14a分配子网地址来初始化该从节点（步骤S74）。主节点12然后通过对端口13b加电以促使端口17a接收电力对节点14通电并加电来启用对从节点14a供电（步骤S76）。

主节点12现在通过确定下游的从节点14之一是否正在请求地址来建立它的群集配置表（步骤S78），并且对全部从节点14广播关于每个从节点14都将接受所分配的地址的消息（步骤S80）。主节点12接收每个从节点的MAC地址，并且继续端口17的供电过程，直到不再存在从节点地址请求（步骤S76至S84）。如果不再接收到从节点地址请求，并且已经过了一定的指定时长（步骤S86），则主节点12知道它已经标识了群集内的所有从节点14（步骤S88）并且完成建立群集配置表（步骤S90）。此时，群集配置表标识群集内的节点12和14，但是并不包括具体的节点配置参数，例如，虚拟计数线定义。如果主节点12没有接收到来自群集内的一个从节点的MAC地址，则它会初始化错误处理例程（步骤S92）。因而，将通过由主节点12发送到从节点141的上游端口17a的功率信号来给群集的第一从节点14a供电。主节点12然后指示从节点14a对其下游端口17b加电。在群集内的下一从节点14b的上游端口17c然后由从节点14a的下游端口17b来加电。该过程继续进行，直到群集内的所有从节点14a都已被加电。

图6示出了每个从节点14的加电和初始化过程。在群集内的第一从节点14a被供电并被初始化。在其自身的初始化之后，从节点14a初始化下一个下游从节点，例如，在群集内的从节点14b（步骤S94）。如果所初始化的从节点14已经索求（claim）了地址（步骤S96），则它对接收自主节点12的地址索求消息解码（步骤S98），将其自身的MAC地址连同所索求的地址一起发送给主节点12（步骤S100）并且启用群集内的下一个下游从节点14（步骤S102）。如果所初始化的从节点14尚未索求地址，则它被指定为新的从节点14或主节点12（步骤S104）。该过程反复进行，使得群集内的每个从节点14都启用了对群集内的下一个下游从节点14的供电，并且直到所有从节点14都已分配到了它们唯一的地址，并且将它们的MAC地址链接至群集内的主节点的 MAC地址。

在群集内的传感设备12和14之间的首次握手之后，设备12和14的配置参数被设定。这可以包括诸如时间同步、虚拟计数线、校准等参数。使用PC或其他通用计算设备，整个群集经由该群集内的主节点12来配置。在所有参数都已设置之后，主节点12将这些配置参数保存于它的配置存储器中的它的群集配置表内，并且在群集内的所有从节点间复制群集配置表。

因而，在以上的图5和6中，系统10对人员计数系统内的传感设备的给定群集的主节点12和从节点14进行初始化。主节点12被加电，接收IP地址并且然后确定群集内的其他从节点14的身份。本发明并不限制于单群集的人员计数系统，而是对于多群集系统也可以采用本发明的原理。在主节点12确定了群集内的每个从节点14的身份和配置（包括接收来自每个从节点14的MAC地址和节点配置参数）之后，主节点12建立用于列出每个从节点14、它们的地址和配置参数的群集配置表，并且在群集内的每个从节点14当中复制群集配置表（包括主节点自己的地址）。因此每个节点都会知道群集内的所有其他节点的身份和配置。每个从节点的局部地址以及它的MAC地址在逻辑上与主节点12的MAC地址链接。因为MAC地址是每个设备唯一的，所以没有两个基于以太网的节点会具有相同的MAC地址。

以此方式，由于整个群集的节点地址和配置参数在安装期间仅设置一次，所以若发生失效，则能够在无需手动干预以及昂贵的耗时性重配置的情况下替换失效的节点并且使网络恢复正常操作。此外，本发明允许节点的群集在逻辑上被编址并且按有序的方式映射到物理地址，使得主节点12能够确定其关联的从节点14的逻辑顺序，从而允许主节点12建立其群集内的从节点14的顺序的映射。

与其中失效设备（在某些情况下为整个网络）需要再次下载其配置参数的现有技术的系统不同，使用本发明的失效设备仅需要被替换并然后被重加电。然后，系统会在加电时自行重配置，无需任何手动干预。图7-9描述了其中在已配置的多节点群集内的主节点或从节点已经失效的过程，并且描述了本发明的示例性自动重配置特征。

假定该系统已经被断电并且失效节点已以新的节点替换。然后，系统被加电。现在参照图1和7，在对主节点12供电(步骤S106)之后，在群集内的新节点被分配地址(步骤S108)。接收到地址的新节点必须确定它是主节点12还是群集内的一个从节点14。为了完成这点，新节点通过查找群集配置表来确定MAC地址是否与主节点12相关联来确定：如果地址是由设备(即，分配设备)分配的，则是主节点12(步骤S110)。如果地址来自主节点12，则节点将它自己标识为从节点14。如果地址没有来自主节点12，则接收到地址的节点就知道它是主节点12。图8的流程图(开始于连接点“C”)示出了这种情景，并且将在下文讨论。

再次参照图7，新的从节点14(已知其为从节点)建立与主节点12的通信。新的从节点14确定其群集配置表是否为空(步骤S112)。如果其群集配置表为空，则新的从节点14使其MAC地址与其主节点12的MAC地址关联(步骤S114)。如果新的从节点14已经具有群集配置表，则新的从节点14就将其MAC地址连同其之前的主节点12的MAC地址发送给主节点12(步骤S116)。新的从节点14等待，直到主节点12已经以新的从节点14的配置和地址参数更新了其群集配置表，并且已经将所更新的群集配置表发送给新的从节点14(步骤S118)。从节点14等待，直到接收到来自主节点12的已更新的群集配置表，并且在接收到时，将已更新的群集配置表及其内容保存于它的存储器内(步骤S122)。这种配置允许新的从节点的自动配置，因为新的从节点自动地更新其MAC关联并且接收来自主节点12的包括新的从节点14为配置它自己以进行操作所需要的配置参数的新的群集配置表。

图8是其中群集内的新替换的节点在IVS(例如，主机15)被供电之后被分配IP地址并确定该新分配的地址不是来自主节点而是来自DHCP服务器15的IP地址的过程的流程图。以此方式，新节点确定它为新的主节点12。在加电时，新的主节点12扫描它自己的群集配置表以确定实际上是否存在一个群集配置表。当失效的主节点12以新的主 节点12替换时，其群集配置表是空的。清空群集表的一种方法是在加电时“读取”开关。如果开关被按住达预定的时长，则处理器擦除群集配置表的内容。然后，主节点12启用对群集内的第一从节点14a的供电（步骤S124）。一旦新的主节点12连接到群集内的第一从节点14a，它就对从节点14a请求地址进行“监听”（步骤S126）。如果没有地址请求，则主节点12给从节点14a提供地址（步骤S128）并且等待从节点14a以MAC地址关联作出的应答（步骤S130）。

在接收到来自从节点14a的MAC地址关联时，新的主节点12确定它接收自从节点14a的MAC地址关联是否匹配它自己的（步骤S132）。如果它不匹配，则该关联被保存于缓存内（步骤S134）。然后给所识别的从节点14a发送命令以启用群集内的下一个下游从节点14b（步骤S136）。该过程继续进行，直到主节点12不再接收到来自群集内的从节点14的地址请求。因而，在经过了预定的时长（步骤S138）之后，时间主节点12则会知道在群集内的每个从节点14都已经被启用并被识别（步骤S140）。在此时，新的主节点12已经获得了来自群集内的每个从节点14的MAC地址和配置参数。然后，它确定它自己的群集配置表是否为空（步骤S142）。如果它自己的群集配置表为空，则主节点12复制存储于缓存内的地址关联（根据步骤S132），并且建立新的群集表（步骤S144）。这个新的群集配置表被复制给群集内的所有从节点14，并且该表被存储于主节点12的SD卡内（步骤S146）。

图9示出了在主节点12确定其群集配置表不为空（根据图8的步骤S142）时由本发明采取的步骤。如果主节点12确定其群集配置表不为空，则主节点12轮询群集内的其他从节点14，并且接收MAC地址关联以便确定任意从节点14是否具有某些参数（例如，它们先前的主节点的MAC关联和配置参数）（步骤S148）。这指出这些从节点14不是新的，而是已经与之前的主节点12具有关系的现有节点。如果是这种情况，则主节点12将它自己标识为群集内的新的主节点12，并且继续进行以将从节点14的配置复制到它自己的群集配置表内，将它自己的MAC地址链接至其相应的从节点14并且将该地址和配置数据复制 到所有从节点14上（步骤S150）。如果一个或多个从节点14不具有与早先的主节点12的MAC地址关联，则主节点12确定在群集内存在一个或多个新的从节点14，并且通过使用存储于主节点12的缓存内的新的从节点14的MAC关联来更新它自己的群集配置表（步骤S152）。

在某些实例中，主节点12可以确定在群集内的从节点14的数量不匹配存储于群集配置表内的从节点14的数量。如果出现这种情况，主节点12将会标记错误并且在其LED显示器上指示这种状态。如果主节点12由于任何原因而无法“找到”其从节点，并且它确定它自己的群集配置表是空的，则主节点12在其状态LED上标记错误，指示它需要被配置。如果主节点的群集配置表不为空，并且它在一定的超时时长之后确定在其群集内不存在从节点14，则主节点12将把它自己建立为单传感器系统，即，只具有单个主感测设备的人员计数系统。

本发明提供了自动配置用于替换人员计数系统10中的失效传感器节点的新的传感器节点的方法和系统。系统10包括主节点12以及一个或多个传感器节点14，它们形成群集。系统10可以只包括单个群集或者可以包括若干个群集。最初，主节点12和从节点14需要被加电并被初始化。主节点12的公共节点13a接收来自外部电源的电力。主节点12由DHCP服务器分配IP地址。在此时，在群集内没有别的从节点14被加电。然后，主节点12对其专用端口13b供电，该端口13b给群集内的第一从节点14a的第一端口17a提供以太网供电。主节点12给该第一从节点14a分配地址，该地址能够是包括TCP/IP地址的任何地址。主节点12存储从节点14a的地址和配置参数，并且命令从节点14a对其第二端口17b加电。从节点14a然后对群集内的下一个从节点（例如，从节点14b）发出询问，要求从节点14b标识自身。从节点14b的标识被揭示，并且该过程重复进行。当主节点12未能接收到任何更多的地址和配置信息时，它就会知道它具有了用于将从节点信息存储于群集表内所需的所有信息。

当在系统10内的节点失效时，它必须被替换。首先确定失效的节点是主节点12还是从节点14。如果从节点失效，则新的从节点14被插 入群集内并替换失效的从节点14。系统10重启并且主节点12识别新的从节点14的新MAC地址。主节点12将配置信息发送给新的从节点14，更新它自己的群集配置表以包含新的从节点14的地址和配置参数并且将新的群集配置表向外“推”给群集内的所有从节点。如果确定在群集内的失效节点是主节点12，则以新的主节点12替换失效的主节点12，并且新的主节点12要求群集内的每个从节点14标识自身。当新的主节点12接收到该信息时，它将自己识别为新的主节点12。这通过接收来自群集内的每个从节点14的信息来完成。如果两个或更多的从节点14的配置（包括失效的主节点12的之前的MAC地址）相互匹配并且不同于主节点12的当前配置，则当前的设备假定它是新的主节点12。以此方式，新的节点知道它是新的主节点12，因为它不认识失效的主节点12的地址。一旦主节点12意识到它是在群集中的新的主节点，它就要求每个从节点14给它发送它们的地址和配置参数。新的主节点12然后建立新的群集配置表并且将表内的消息向外推给群集内的所有从节点14。因而，不管失效节点是主节点还是从节点，系统10都提供了识别失效节点的高效方法，并且在以新节点替换并且系统10重启之后，自动地配置群集内的每个节点。

虽然已经如同上文所描述的那样示出了本发明的实施例的某些特征，但是本领域技术人员现在应当会想得到许多修改、替代、变更和等价物。因此，应当理解，所附的权利要求书意欲涵盖属于本发明的真正精神范围之内的所有此类修改和变更。

本领域技术人员应当意识到，本发明并不限于以上所具体示出和描述的内容。另外，除非上文作出相反说明，否则应当注意，并非所有附图都是按比例的。在不脱离仅由后面的权利要求书来限制的本发明的范围和精神的情况下，根据上述教导，各种修改和变化都是可能的。

本发明能够以硬件实现以及嵌于计算机程序产品内，该程序产品包括允许实现本文所描述的方法的所有特征，并且在被装载到计算系统内时能够执行这些方法。存储介质指的是任何易失性的或非易失性的存储设备。

计算机程序或应用在本文中指的是一组指令以任意语言、代码或符号的任意表示，其中该组指令旨在促使系统具有信息处理能力以直接地或者在以下a）转换为另一种语言、代码或符号；b）以不同的材料形式的再现中的任一项或两者之后执行特别的功能。

另外，除非上文作出相反说明，否则应当注意，并非所有附图都是按比例的。重要地，本发明在没有脱离其精神或本质属性的情况下能够以其他具体的形式来实现，并且因此，应当参考随附的权利要求书，而不是上述说明书，其中权利要求书指出了本发明的范围。

Claims (20)

1.一种传感器系统，包括：

多个可寻址设备，所述多个可寻址设备限定了传感器群集，所述传感器群集包括与至少一个从传感器设备通信的第一主传感器设备，所述第一主传感器设备被配置为：

将上电命令依次传输给所述至少一个从传感器设备中的每个从传感器设备以识别用于群集配置的所述至少一个从传感器设备；

建立群集配置表，所述群集配置表给所述至少一个从传感器设备中的每个从传感器设备分配不同的节点地址；

确定用于在所述群集配置表中列出的所述至少一个从传感器设备的至少一个设备配置，所述至少一个设备配置包括：

所述至少一个从传感器设备的空间坐标；以及

所述至少一个从传感器设备的虚拟计数线，所述虚拟计数线对应于用来考虑相应传感器之间的重叠的跨接阈值；

更新所述群集配置表，以便包括所确定的至少一个设备配置；

存储更新的群集配置表；以及

将所述更新的群集配置表复制到所述至少一个从传感器设备。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括动态主机配置协议(DHCP)服务器，所述DHCP服务器给所述第一主传感器设备分配公共IP地址。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括多个群集，每个群集包括主传感器设备和至少一个从传感器设备，在所述多个群集中的所述主传感器设备中的每个接收来自所述DHCP服务器的公共IP地址。

4.根据权利要求2所述的系统，所述第一主传感器设备还包括用于接收来自所述DHCP服务器的所述公共IP地址的公共端口以及用于与所述至少一个从传感器设备通信的专用端口。

5.根据权利要求1所述的系统，其中每个从传感器设备包括用于通过相应的以太网连接与其他可寻址设备通信的两个以太网端口。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述两个以太网端口中的一个是上游端口，所述两个以太网端口中的另一个是下游端口，所述群集中的第一从传感器节点的上游端口由所述第一主传感器设备供电，所述群集中的所述第一从传感器节点的被供电的下游端口给在所述群集中的下一从传感器节点的上游端口供电。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个从传感器设备相对于所述第一主传感器设备按照排好的顺序来配置；

上电命令的依次传输被配置为按照所述排好的顺序对每个从传感器设备进行上电和初始化；

通过在每个从传感器设备的初始化之后将所述至少一个设备配置添加到所述配置表，所述群集配置表的更新迭代地发生。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述可寻址设备是人员计数传感器。

9.一种用于配置多个传感器设备的方法，所述多个传感器设备限定了群集，所述群集包括与至少一个从传感器设备通信的主传感器设备，所述方法包括：

将上电命令依次传输给所述至少一个从传感器设备中的每个从传感器设备以识别用于群集配置的所述至少一个从传感器设备；

建立群集配置表，所述群集配置表给所述至少一个从传感器设备中的每个从传感器设备分配不同的节点地址；

确定用于在所述群集配置表中列出的所述至少一个从传感器设备的至少一个设备配置，所述至少一个设备配置包括：

所述至少一个从传感器设备的空间坐标；以及

所述至少一个从传感器设备的虚拟计数线，所述虚拟计数线对应于用来考虑相应传感器之间的重叠的跨接阈值；

更新所述群集配置表，以便包括所确定的至少一个设备配置；

存储更新的群集配置表；以及

将所述更新的群集配置表复制到所述至少一个从传感器设备。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括接收来自动态主机配置协议(DHCP)服务器的公共IP地址。

11.根据权利要求10所述的方法，所述主传感器设备包括用于接收来自所述DHCP服务器的所述公共IP地址的公共端口以及用于与所述至少一个从传感器设备通信的专用端口。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述传感器设备是人员计数传感设备。

13.根据权利要求9所述的方法，其中每个从传感器设备包括用于通过相应的以太网连接与其他可寻址的人员计数传感设备通信的两个以太网端口。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述两个以太网端口中的一个是上游端口，而所述两个以太网端口中的另一个是下游端口，所述方法还包括对在所述群集中的第一从传感器节点的上游端口供电，所述群集中的所述第一从传感器节点的被供电的下游端口对在所述群集中的下一从传感器节点的上游端口供电。

15.根据权利要求9所述的方法，其中上电命令的依次传输被配置为按照排好的顺序对每个从传感器设备进行上电和初始化；

所述至少一个从传感器设备相对于所述主传感器设备按照排好的顺序来配置；

通过在每个从传感器设备的初始化之后将所述至少一个设备配置添加到所述配置表，所述群集配置表的更新迭代地发生。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述群集配置表内的第一条目对应于所述主传感器设备。

17.根据权利要求9所述的方法，还包括：

基于在所述群集内的所述主传感器设备与至少一个所述从传感器设备的媒体访问控制(MAC)地址之间的MAC地址关联的变化来确定所述多个设备之一是否已经失效；

修正所述群集配置表以包含变化的关联；以及

将所修正的群集配置表复制到所述至少一个从传感器设备。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括基于在所述群集内的所述主传感器设备与至少一个所述从传感器设备的所述MAC地址之间的MAC地址关联的变化量来确定失效设备是主传感器设备还是从传感器设备。

19.根据权利要求18所述的方法，其中确定所述失效设备是主传感器设备还是从传感器设备包括：

如果所述至少一个从传感器设备具有与不同的主传感器设备的相应关联，则确定新传感器设备为主传感器设备；以及

如果所述从传感器设备的关联已经变化，则确定所述新传感器设备是从传感器设备。

20.一种计算机可读存储介质，在其上存储有指令，当所述指令被执行时使得处理器执行操作，所述操作包括配置多个人员计数传感设备，所述多个人员计数传感设备限定了群集，所述群集包括与至少一个从传感器设备通信的主传感器设备，所述操作包括：

将上电命令依次传输给所述至少一个从传感器设备中的每个从传感器设备以识别用于群集配置的所述至少一个从传感器设备；

建立群集配置表，所述群集配置表给所述至少一个从传感器设备中的每个从传感器设备分配不同的节点地址；

确定用于在所述群集配置表中列出的所述至少一个从传感器设备的至少一个设备配置，所述至少一个设备配置包括：

所述至少一个从传感器设备的空间坐标；以及

所述至少一个从传感器设备的虚拟计数线，所述虚拟计数线对应于用来考虑相应传感器之间的重叠的跨接阈值；

更新所述群集配置表，以便包括所确定的至少一个设备配置；

存储更新的群集配置表；以及

将所述更新的群集配置表复制到所述至少一个从传感器设备。