CN104980491A - 用于工业网络中的抢占和邻近关联的系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于工业网络中的抢占和邻近关联的系统。临时工作组系统可包括一个或多个网络装置以及一个或多个工作装置。网络装置可以在网络中分配接入点以提供至临时工作组的网络接入。工作装置可以基于第一预定标准通过网络装置选择性地识别可包含在所述临时工作组中的多个工作装置，该第一预定标准包括与至少一个接入点的邻近度以及工作装置中的每一个的认证。基于第二预定标准，选择性识别可以与临时工作组相关联的工作装置，该第二预定标准包括工作装置的相应的相对位置和工作装置的相应功能。该系统可以从与工作组会话的相关联的工作装置中抢占工作装置直到该装置同时满足第一预定标准和第二预定标准。

Description

用于工业网络中的抢占和邻近关联的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月30日提交的美国专利申请序号14/502,411以及于2014年4月8日提交的美国临时专利申请序号61/976,600的优先权权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开内容涉及网络通信，并且具体地，涉及工业网络环境内的网络组形成(network group formation)和管理。

背景技术

高速数据网络已经形成为全世界不和缺少的数据连接的主干网的一部分。在数据网络中，诸如交换机装置(switching device)的网络装置将数据包从源端口引导至目标端口，帮助最终将数据包从源头引导至目的地。改善管理网络上通信包括改善管理网络中的参与者，将进一步增加数据网络的性能。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种网络通信方法，包括：在网络中分配接入点以提供至临时工作组的网络接入；基于第一预定标准，使用网络装置选择性地识别可包含在临时工作组中的多个工作装置，所述第一预定标准包括与至少一个接入点的邻近度(proximity)以及每一个所述工作装置的认证；基于第二预定标准，使用所述网络装置将在所述多个工作装置内选择的工作装置与所述临时工作组相关联，所述第二预定标准包括所述工作装置的相应的相对位置和所述工作装置的相应的功能；使用预定协议将与所述临时工作组相关联的所述工作装置附接至所述接入点以形成工作组会话；以及抢占(preempt)除了与所述工作组会话相关联的所述选择的工作装置之外的工作装置直到除了所述选择的装置之外的工作装置满足所述第一预定标准和所述第二预定标准。

其中，将在所述多个工作装置内选择的工作装置与所述工作组相关联包括在附接之前选择性地配置至少一些所述选择的工作装置用于在所述工作组会话内通信。

其中，抢占包括预留专属于由所述临时工作组进行通信的频谱范围，并且将除了所述选择的工作装置之外的工作装置移动至不同的频谱范围。

其中，将在所述多个工作装置内选择的工作装置与所述工作组相关联包括确认所述至少一个接入点与所述选择的工作装置之间的通信延迟低于预定阈值。

其中，分配所述至少一个接入点包括确认所述接入点提供低于预定延迟阈值的通信的能力。

其中，所述第一预定标准包括确定所述接入点与所述多个工作装置之间的通信的信号强度大于预定阈值。

其中，所述预定协议是附接协议(attachment protocol)，并且附接所述装置包括在所述工作组会话中创建至各个工作装置的安全连接路径。

其中，使用所述预定协议将与所述临时工作组相关联的所述工作装置附接至所述接入点包括生成用于所述工作组会话的加密密钥并且使用所述加密密钥对通信的数据进行加密。

所述方法进一步包括将来自与所述工作组会话相关联的至少一些所述工作装置的数据经由所述接入点通信至位于所述网络中的基于云的资源，并且经由所述接入点从所述基于云的资源接收通信数据的分析。

所述方法进一步包括工作装置表示它们在网络上经由分配的接入点进行通信并且正在加入工作组会话。

其中，所述网络装置包括所述接入点。

根据本发明的另一个方面，提供了一种网络通信系统，包括：网络装置，被配置为提供至临时工作组的网络接入；所述网络装置包括装置电路，所述装置电路被配置为基于第一预定标准识别适合于包含在临时工作组中的多个工作装置，所述第一预定标准包括与接入点电路的邻近度以及所述多个工作装置中的每一个的认证；所述装置电路进一步被配置为基于第二预定标准将在所述多个工作装置中选择的工作装置与所述临时工作组相关联，所述第二预定标准包括所述工作装置的相应的相对位置以及所述工作装置的相应的功能；以及所述网络装置进一步被配置为通过使用预定协议连接关联的工作装置来形成工作组会话，并且从所建立的连接中抢占未被选择的工作装置直至符合已确认的所述第一预定标准和所述第二预定标准。

其中，与所述工作组会话相关联的至少一个所述工作装置与另一个装置子关联，使所述另一个装置由于子关联而动态并且自动地与所述临时工作组相关联。

其中，所述装置电路进一步被配置为由于在针对第一工作装置和第二工作装置的所述第一预定标准和所述第二预定标准中的至少一个的变化，通过动态并且自动地由所述第二工作装置替代与所述临时工作组相关联的所述第一工作装置来重新布置与所述工作组会话相关联的工作装置，所述第二工作装置包括所述第一工作装置的相应功能。

其中，所述网络装置包括所述接入点电路，所述接入点电路在无线网络上为所述多个工作装置中的至少一些提供通信。

其中，所述临时工作组是连接性的临时工作组并且所述网络装置包括至少一个接入点，所述至少一个接入点仅为与所述连接性的临时工作组相关联的那些选择的工作装置提供网络接入。

其中，地理位置(geographic location)是物理位置，并且所述工作组会话中的每一个所述工作装置的地理定位(geo-location)是三维位置，所述三维位置用于在与所述临时工作组进行通信时确定相对于参考点的所述相对位置，从所述地理位置独立地确定所述地理定位和所述相对位置。

其中，所述临时工作组与医疗设施中的病人相关联，并且所述工作组会话中的所述工作装置包括医疗设备。

根据本发明的又一个方面，提供了一种网络通信系统，包括：网络装置，被配置为基于满足第一预定标准和第二预定标准的多个工作装置中的每一个来动态并且自动地将所述多个工作装置与临时工作组相关联，其中，所述第一预定标准包括每一个所述工作装置的成功认证以及所述工作装置所满足的相应的地理邻近度；以及所述第二预定标准包括处于相对于参考点的相关区域中的每一个所述工作装置的三维空间中的相对位置以及适用于所述临时工作组的任务的每一个所述工作装置的功能；以及接入点电路，被配置为使用预定协议连接关联的工作装置中的每一个，并且从建立的连接中抢占未被选择的工作装置直至满足所述第一预定标准和所述第二预定标准，并且所述未被选择的工作装置被确定为适合于所述临时工作组的任务。

其中，所述网络装置被进一步被配置为响应于与所述临时工作组相关联的工作装置的所述额外的工作装置的子关联，动态地调整与所述临时工作组相关联的工作装置的成员数量以在所述工作组会话中包括额外的工作装置。

附图说明

图1示出了在工业网络中部署的临时工作组系统的实例。

图2是被包括在图1的系统中的网络装置的实例的框图。

图3是被包括在图1的系统中的工作装置的框图。

图4是示出了临时工作组系统操作的示例性操作流程图。

具体实施方式

以下将参考工业网络以及能够在工业网络内进行通信的装置进行论述，该装置可以选择性地分组在临时工作组中。为了通过分配除了临时工作组中的装置之外的一部分网络(诸如，带宽以及一个或多个接入点)使延迟最小化，并且提高临时工作组中的装置之间的电线和/或无线通信的鲁棒性，可以基于装置的预期用途选择性地设置临时工作组的连接。不属于临时工作组的一部分的装置可以被分配给临时工作组的网络的部分中移开以释放网络资源，仅由临时工作组的成员专用。

临时工作组中的会员可以通过改变装置的连接进行动态调整。临时工作组中的会员的初始信息和动态调整可以基于预定标准，诸如邻近度、认证信息、装置的地理位置、装置的相关地址和/或各个装置的功能。可以临时地建立此临时工作组以完成工作组会话的需要，然后解散。临时工作组有关的装置还可以与其他装置具有子关联，其可以完成临时工作组中的成员的一些或所有预定标准。此临时工作组的建立可以提供较高可靠和安全的通信环境，其中，为了在不同的活动中调节装置的使用而同时保持安全、低延迟的通信环境，根据需要改变装置可以是有关联的或者无关的。

在具有许多在地理上密集的接入点的工业网络的区域中，诸如在每一个病房中可以有接入点和/或交换机的医疗设施中，最佳子网络控制定时回路族群的形成可以表明是困难的。例如，在诸如医院的医疗设施中，根据条件和病人的治疗可以将各种类型的设备移进移出病房。该设备可以与病房中的其他设备以及经常在控制关系中的中央系统相互作用。因此，例如，可以将几台共同工作的设备运入病人中，在病房中每台设备可以连接医院内的不同接入点，而不是合并为提供最佳时间支持的一个或多个接入点。

图1是包括形成工业网络的一部分的多个装置的示例性临时工作组系统100。在图1中，系统100被部署在示例性医疗设施布置中，然而，在其他实例中，系统100可以用在任何其他类型的工业网络布置中。系统100可包括网络装置，诸如与任意数量的接入点(AP)104进行通信的一个或多个交换机102，其被分散在地理区域各处，诸如图1的示例性卫生保健设施布置中的病房106中。

AP 104可以与一个或多个工作装置108通信，诸如传感器中枢(hub)110、控制中枢112、传感器114或者操作为与临时工作组相关联的构件的其他装置。传感器中枢110可以与在临时工作组中形成子关联的一个或多个传感器114通信。

一个或多个工作装置108可以用于特定处理或活动中，并且可以在对应的工作组会话期间临时地在工作组中关联以完成临时工作组为之形成的特定处理或活动。临时工作组可以与一个或多个AP 104相关联并且可以局部建立各个工作组，诸如图1的卫生设施实例中的每一个病房106内。因此，各个临时工作组可以围绕临时工作组的主题或任务制定计划。例如，在卫生保健设施布置中，临时工作组的任务或主题可能是病人ID，但是在制造工业网络设置中，临时工作组的任务或主题可能是形成制造生产线的机器的预定配置的标识符。

交换机102和AP 104可以是网络120的一部分，它们可以被设置访问其他网络和/或装置，诸如工业网络的基于云的资源(cloud basedresource)122。因此，临时工作组中相关联的工作装置108(诸如传感器中枢110和传感器114和/或控制中枢112)可以通过网络120彼此相互通信，以及与包括基于云的资源122的其他网络和/或装置通信。

网络120可包括因特网、公共和/或私人内联网、外联网、专用通信线路和/或能够传输数据和指令的任何其他通信配置。网络120内的通信可以使用通信介质执行，该通信介质包括以电线为基础的通信系统和/或以无线为基础的通信系统。例如，通信介质可以是通信信道、无线电波、微波、有线传输、光纤传输或者能够传输数据、音频和/或视频信息的任何其他通信介质。网络120可以使用TC/PIP与预定协议通信，诸如以太网。在其他实例中，可以使用基于通信协议的任何其他网络。尽管未示出，但是包括在网络120内的可以是任何数量的无源连接线、中间网络装置、控制元件节点以及用于提供控制网络功能的任何其他装置。

工作装置108可以是能够通过诸如网络120与其他设备通信的设备。工作装置108的实例是传感器中枢110，该传感器中枢可以执行监测和/或控制并且可以与一个或多个传感器114通信并且对其进行管理；以及控制中枢108，该控制中枢可以控制一个或多个致动器；或者其他工作装置108。在实例中，控制中枢108可以控制传感器和致动器的混频器。在其他实例中，诸如用于人类输入的界面装置(诸如，键盘、交换机)的其他输入装置以及诸如数字显示、视频显示或闹钟的输出装置可以被包括在工作装置108之中。在又一个实例中，其他类型的工作装置108可以被包括在临时工作组中。

在图1的实例中，诸如传感器中枢110、控制中枢112和传感器114的工作装置108可以通过两相处理(two-phase process)获得对临时工作组的接入。在第一相中，该装置可被授权并且基于邻近度被认证为适合于加入临时工作组。例如，授权可包括使用标识符(ID)确认每一个工作装置的身份。可以在形成临时工作组的情况下基于地理上邻近于一个或多个AP 104的地理上的邻近度对邻近适任性(proximity eligibility)进行判定。

图2是示例性网络装置200的框图。网络装置200可以包括交换机102和/或接入点104。网络装置200的电路可包括通信接口电路202、操作电路204和用户界面206。通信接口电路202可包括一个或多个通信端口，诸如以太网端口或者任何其他类型的有线或无线通信接口。通信接口电路202可以接收或传输包括数据和系统信息的数据包。例如，网络装置200可以经由通信接口电路202传输组播发现帧(multicast discoveryframe)，以启动发现或者接收组播发现帧。如稍后所论述的，组播发现帧可以通过网络装置200传输，以在网络装置200响应的范围内得到其他网络装置，使得网络装置200可以开始寻找网络装置组的成员的其他网络装置的处理。网络装置202还可传输或接收数据包以管理网络装置组。这些数据包可以通过网络120中的装置产生，诸如医疗设备、服务器计算机、接入点、交换机和/或网络120上的任何其他装置。数据包还可以是网络120中的网络流量本来部分的数据包，但是网络120上的装置已经将诸如网络状况的注释信息添加至网络120。此外，通信接口电路202设置通信接口，该通信接口可以包括提供与其他装置(诸如，笔记本电脑或平板电脑)的单向或双向通信的任何机制或装置。因此，包括在通信接口电路202中的通信端口还可包括输入/输出能力，诸如模拟和数字信号能力，以及信号转换能力，诸如模拟数字转换、数字模拟转换、缩放、频率或者任何其他转换技术。包括在通信接口电路202中的通信端口还可包括其他协议中的通信能力，诸如RS232、RS422、USB^TM、火线(Firewire)^TM、蓝牙^TM、环形总线、专用协议和/或任何其他通信协议以及从一个协议转换至另一个协议的协议转换能力。

操作电路204被实施在硬件中并且可包括软件。在一个实施方式中，操作电路204包括诸如一个或多个处理器216以及存储器218的电路。存储器218可存储由处理器216所执行的指令220(诸如，程序指令)。此指令可包括支持本文中所描述的网络装置200的功能的操作信息/指令/数据。存储器218还可以保留工作组信息222，诸如第一预定标准224和第二预定标准226的参数。工作组信息222可用于形成临时工作组。例如，在选择包含在临时工作组中的与网络装置200通信的装置的标识期间，可使用第一预定标准224；并且在选择与临时工作组相关联的装置期间，可使用第二预定标准226。第一预定标准224和第二预定标准226还可包括用于包含在临时工作组中的其他标准。

例如，用户界面206可以提供按钮、指示灯以及当由用户启动网络装置200时能够向网络装置提供信号的其他该用户的操作的装置与机构。此外，用户界面206可提供图形用户界面的远程或本地生成，和/或允许用于网络装置200的设置和维护的图形用户界面的数量，其可以包括用于被包括在临时工作组中装置的认证。在示例性实施方式中，该装置的认证可包含认证证书和安全相关特征的使用。此外，可以经由用户界面206管理网络装置和/或网络相关操作信息，诸如通信中的延迟、信号强度和其他以性能为基础的标准。

在操作期间，参考图1和图2，网络装置200可包括或管理网络120内的多个接入点104中的一个。因此，网络装置200可以采用任意的几个管理当地AP 104的方法以提供临时工作组的智能化选择和控制。例如，在医疗设施设置中，基于第一预定标准224内的参数(诸如装置至接入点的邻近度以及装置的认证)网络装置200可以将各种医疗装置识别为可被用于被包括在临时工作组中。

装置的邻近度可以基于信号强度、通信延迟(诸如网络跳数)或者其他标准，其在AP 104与装置之间建立通信连接的鲁棒性或完整性以满足或超过预定操作性能水平，诸如最小的数据吞吐量水平以及最小连接可靠性标准。此外或者可替代地，可以基于诸如来自全球定位系统(GPS)的地理坐标或任何其他地理位置对邻近适任性进行判定，以识别工作装置108是否具有充足的通信连接性以满足临时工作组的需要。

装置的认证可包含使用装置认证信息或其他用于验证的机制来确认装置的身份，只有授权的装置被识别为可用于包括在工作组中。此装置认证信息可以是唯一装置标识符，诸如MAC(介质访问控制)位址、标记、授权证书和/或存储在网络装置200中并且可用于通过网络装置200查询的唯一分配的标识符。此外，授权可包含密码、加密密钥和/或用于确认装置的身份的任何其他机制。

当基于第一预定标准识别为适合于被包含在临时工作组中的装置的工作装置108时，网络装置200可以基于第二预定标准226将选择的工作装置108中的一个与临时工作组相关联。使用第二预定标准选择适任的工作装置108可包括相关区域的判定。可以基于装置彼此之间和/或与AP104、和/或与具有唯一标识符的参考的任何其他点的相对位置对相关区域进行判定。相对位置可以是三维空间中的位置，三维空间的确定可不参考物理地理位置。例如，在医疗设施设置中，参考点可以是病人居住的包括配备有RFID芯片的唯一标识符的床，或者与病人相关的唯一标识符，诸如具有传输唯一标识符的RFID芯片的病人佩戴的手镯。因此，在该实例中，参考点能够移动。在其他工业网络设置中，诸如，在制造过程中，由于生产流水线中制造设备的物理配置，可以识别与不同的可重新配置的制造设备相关联的一个或多个唯一ID。

因此，网络装置200可以通过比较不同装置的地理定位来建立不同识别出的装置的相对位置。地理定位的建立可以基于相对信号强度、装置中的三角测量、无线射频识别(RFID)、蓝牙^TM或者在三维(3D)空间(诸如，海平面以上的经度、维度和高度)中定位不同装置的任何其他功能。基于建立的装置的地理定位，可以通过它们各自的地理定位的比较或者通过一些其他测量结果的比较发现装置的相对位置，诸如装置之间的距离，即，不依赖于装置的物理或地理位置，但是而是关注装置关于彼此的位置的相对定位。因此，在图1的实例中，例如，医疗装置的所发现的相对位置可以用于与第二预定标准连接以相对定位可能物理地位于相同检查房间的这些医疗装置。作为不同医疗装置的相对位置的建立的结果，被包括在临时工作组中的这些医疗装置可以是已知的位置和邻居。

使用第二预定标准对与临时工作组相关联的一些适任装置的选择还可以基于各个相应的装置的功能。因此，网络装置200还可以确定所识别的工作装置108中的每一个的功能。可以基于与各自装置的唯一ID相关联的存储的信息判定工作装置108的功能，诸如查阅表或数据库。此外或者可替代地，可以基于各自装置的问题和/或通过各自装置供应的信息判定功能。可替代地或者另外地，工作装置108的预定列表可用于确定/确认装置包括期望与临时工作组相关联的功能。例如，在诸如心脏手术的医疗程序的情况下，一系列医疗装置可被预识别为该程序所需要的。因此，包括在该列表中的这些工作装置108可与临时工作组相关联。在另一个实例中，网络装置200可以通过确认特定医疗装置在列表中被识别为该医疗处理所需要的(诸如通过唯一ID)来确定特定医疗装置的功能。

通过网络装置200可以使满足第一预定标准和第二预定标准的装置与临时工作组相关联。与临时工作组相关联的这些工作装置108可以使用预定协议附接至分配的接入点104以形成工作组会话。预定协议可被用于创建安全通信信道，诸如安全套接字层(SSL)信道或者用于在装置和/或AP 104之间通信的任何其他安全传输层协议。

工作装置108的关联形还可以包括在临时工作组内操作的装置的配置。该操作配置可包含建立安全通信、冗余通信(诸如，无线和有线通信)、用于不同装置之中通信的多通信协议和/或协议转换。此外，可以建立数据输出和数据输入布置，诸如数据类型、传输/接收频率、单位或者任何其他数据相关的参数。例如，可以执行通信协议的配置或者其他功能，其可包括电路配置，诸如在临时工作组内操作的工作装置108内的现场可编程门阵列(FPGA)。

此外，可以选择性地或动态地修改、添加和/或改变工作装置108的功能，使得工作装置108在临时工作组内协作运行。例如，与临时工作组相关联的第一装置可被配置为使用在工作组会话内通过其他装置产生的数据。因此，作为与临时工作组关联的结果，不同的装置可以在协作操作中在它们之间进行通信。因此，在协作操作的医疗装置的实例中，为包含在手术中的向病人提供止痛药或麻醉药的医疗装置可以使用通过另一个医疗装置所提供的心电图(EKG)，以便响应于EKG读数来调整有助于病人的止痛药或麻醉药的剂量。

网络装置200可分配至少一个AP 104以提供用于临时工作组的网络接入。可以基于用户指定的标准、将被包括在临时工作组中的工作装置108的预期数量和/或要包括在临时工作组中的装置的预期邻近位置来分配接入点。为了预留和维持仅由与临时工作组关联的工作装置108使用的频谱的预定范围，还可以以通信频率为基础进行分配。在工作组会话建立期间或者当建立工作组会话时，为临时工作组预留的预定频率范围中的与临时工作组不关联的任何装置可以移动至其他频率范围。因此，即使这些装置满足一些而不是全部的第一预定标准和第二预定标准时，某一频率范围可能会被不是临时工作组一部分的装置清除。因此，例如，可以从分配给临时工作组的频率范围内的通信抢占已被认证和确认为在地理上位置邻近而满足第一预定标准的装置。在另一个实例中，因为装置的功能不满足第二预定标准中设置的功能的标准，因此可以抢占不仅满足第一预定标准而且满足第二预定标准的相对位置标准的装置。

例如，在医疗设施设置中，如果病房包含设置EKG功能的三个医疗装置，则所有这三个装置可以满足第一预定标准和第二预定标准，但是只有一个装置可以与临时工作组相关联并且允许在预定频率范围中通信，而同时其他两个医疗装置可以移动至其他频率范围并且从预定频率范围中的通信中抢占。在该实例中，第二预定标准的工作标准仅可以识别三个医疗装置中的一个的唯一ID。可替代地，第二预定标准的功能标准可以设置具有指示功能的三个装置中的只有一个是临时工作组中所需要的，使得只有一个装置可被选择为与临时工作组相关联。可以分别基于第一预定标准或第二预定标准内的其他标准(诸如信号强度或相对位置)而在三个装置之中进行选择。在该实例中，网络装置200可以将能够设置冗余功能的其他装置中的一个识别为备用装置，如果诸如临时工作组内的关联的冗余装置的相对位置的标准改变为低于备用装置的期望，则备用装置可以稍后与临时工作组动态地相关联。

在其他实例中，网络装置200的功能的至少一部分可被包括在其他装置中，诸如，交换机102或基于云的资源122。此外，处理诸如来自所收集的数据的结果的分析和形成或者认证相关的处理可以与网络装置200不相关的执行。此外，诸如在出现病人特殊信息(诸如病历)存储的卫生设施布置中，数据存储可被安全地存储在基于云的资源122中，以便遵守对病人数据的健康隐私相关的要求。

尽管网络装置200可设置临时工作组的管理和控制，但是与临时工作组相关联的每一个工作装置108在没有来自网络装置200的指导或控制的情况下自主地工作或者在工作组会话内协作工作。可替代地或者另外，指导/控制可以通过网络装置200提供至工作装置108。此外，工作装置108可被预先布置为与临时工作组相关联的其他装置通信，诸如与通过与一个或多个工作装置108共同制造的一个或多个工作装置108子关联的其他装置，从而在没有第一预定标准下的确认的情况下自动地满足第一预定标准的至少认证部分。

例如，在图1中，传感器中枢110可操作为与临时工作组相关联的工作装置108，该临时工作组还与一个或多个其他工作装置108处于无线或有线通信中，诸如传感器114还与临时工作组相关联。可替代地，传感器中枢110可以与临时工作组关联，并且处于与传感器中枢110的通信中的工作装置(诸如，传感器114)可以与临时工作组单独关联。反而，传感器114可以与传感器中枢110处于子关联，其中，传感器中枢110已经与传感器114执行了认证和建立通信，诸如安全通信。因此，在只有传感器中枢110与临时工作组关联的实例中，诸如传感器114的工作装置仅可以与传感器中枢110处于子关联，并且在临时工作组的频率范围内不通信。因此，例如，被实例化的传感器中枢110和传感器114可以使用独立的通信信道和协议执行独立的认证、邻近度、地理定位、相对位置和配置。在医疗设施情境的实例中，工作装置108可以是可操作为EKG机器的传感器中枢110，该EKG机器包括通过EKG机器的制造商提供的无线心脏传感器，该无线心脏传感器仅使用制造商的认证和通信协议与特定的EKG机器通信。在可替代的实例中，传感器中枢110和子关联的工作装置(诸如，传感器114)在满足第一预定标准和第二预定标准之后均可以与临时工作组相关联。在其他实例中，由于子关联，基于满足第一预定标准和第二预定标准并且与临时工作组相关联的子关联的工作装置，在没有传感器114独立地满足第一预定标准和第二预定标准的分开确认的情况下，传感器114可以与临时工作组相关联。

图3是示例性工作装置300的框图，诸如可以满足第一预定标准和第二预定标准并且可以与临时工作组相关联的控制中枢112或传感器中枢110。在图3中，工作装置300可包括电路，该电路包括通信接口电路302、装置电路304、用户界面电路306、邻近度电路308并且可以可选择地包括用于无线通信的天线电路310。

通信接口电路302可包括一个或多个通信端口，该端口与参考图2的网络装置200所描述的通信端口具有相似的功能。因此，为了简便起见，将避免重复论述。通信接口电路202可以与一个或多个其他工作装置通信，诸如控制中枢112和/或传感器114。传感器114可以通过诸如加密信道的安全通信信道与工作装置300进行通信。在与医疗设施有关的示例性实施方式中，工作装置300可以与传感器114通信，诸如EKG传感器、血压传感器含氧量传感器、温度传感器或者与病人保健和监测有关的任何其他传感器。

在实施方式中，过相同临时工作组内的工作装置300和其他工作装置的关联可以动态以及自动地建立工作装置300与诸如传感器114的其他工作装置之间的网络上的通信。例如，工作装置300和其他工作装置可以与分配为设置网络接入临时工作组的接入点104通信耦接。

在另一个实施方式中，工作装置300可以诸如经由蓝牙^TM建立用于与临时工作组中的其他工作装置通信的独立的子关联，或者例如为了将其它装置与临时工作组相关联而建立微微网(piconet)。在该实施方式中，为了确认其他装置满足用于与临时工作组相关联的第一预定标准和第二预定标准，工作装置300可包括与之前论述的网络装置200类似的功能。

可替代地或者另外地，一些工作装置可具有满足一些或所有第一预定标准和第二预定标准)的先前确认，诸如，邻近度和认证。例如，在医疗设施实例中，作为被操作为EKG装置的医疗装置的工作装置300可以具有诸如心脏传感器的其他装置，其与作为制造或启动/开始/安装处理的一部分的EKG装置是子关联的或连接的。因此，当该实例的EKG装置满足第一预定标准和第二预定标准，EKG装置可以连同心脏传感器的子关联与临时工作组相关联，由于与EKG装置相连接，故它们间接地满足第一预定标准和第二预定标准。在示例性实施方式中，当工作装置108和子关联连接的装置与临时工作组相关联时，工作装置或者子关联连接装置在临时工作组关联处理期间可被动态地配置为可用于临时工作组中的其他工作装置。因此，回到EKG装置的实例，与EKG装置连接的心脏传感器可以通过网络或者经由EKG装置接入，并且来自此链接的装置的传感器信息可以通过诸如血压装置的其他工作装置108直接使用。

装置电路304被实施在硬件中并且可包括一些软件。通常，装置电路304可以提供如所描述的工作装置300的功能。此功能可包含以网络通信为基础的功能、装置特定功能和对等(peer-to-peer)通信功能。装置电路304可包括诸如一个或多个处理器316和存储器318的电路。存储器318可存储由处理器316执行的指令320(诸如程序指令321)。此指令可包括支持本文所描述的工作装置300的电路功能的操作信息/指令/数据。

存储器318还可以保存装置信息322，诸如工作装置300的唯一ID和/或与工作装置300的功能有关的信息。此外，可以使用装置信息322连同产生、验证信息的存储和/或使用，诸如符号、安全证书、公共和/或专用加密密钥以及用于鉴定工作装置300和/或其他装置的其他认证信息。此外，通过子关联与工作装置108链接的关于其他工作装置(诸如，传感器114)的链接信息可被存储在装置信息322内。可以通过工作装置300的电路使用该连接信息以与该连接装置建立安全通信链路。

进一步地，可以通过工作装置300的电路使用装置信息322以设置装置的功能，例如，EKG装置可以使用装置信息识别其为用于病人心脏监测。存储器318还可包括配置信息324，其通过工作装置300与临时工作组关联时的装置电路304构成。配置信息324还可包括用于操作临时工作组内的工作装置300的控制配置信息。该控制配置信息还可以在工作装置300与临时工作组关联之时进行配置。

例如，用户界面306可以设置按钮、指示灯、图形用户界面(GUI)和/或能够为用户提供指示的其他该用户操作装置以及机构，以及当用户启动工作装置300时的信号。此外，用户界面306可包括经由用户界面306的显示和/或声音指示，其警告用户工作装置300已与临时工作组相关联并且准备好在临时工作组内运行。因此，在医疗设施的实例中，所有病人程序必需的设备可以在临时工作组中相关联，并且在每一个装置上的指示器可以指示成功关联以及用于临时工作组中操作的配置以完成特定程序。在该实例中，包括在病人程序中的每一个装置可包括视觉指示器，诸如，照明灯指示表示工作装置300已经准备好临时工作组中的操作。

邻近度电路308可包括邻近度判定能力，诸如使用全球定位系统(GPS)收发器识别工作装置300的地理位置的地理定位功能。另外地或者可替代地，邻近度电路308可包括参照诸如另一个装置的其他目标确定工作装置300的相对位置的地理定位功能。因此，存储器318可包括可以存储地理位置相关信息(诸如，地图数据库)的地理组件326。此外或者可替代地，地理组件326可包括地理定位信息，可以是关于周围装置的工作装置300的相关位置和通过工作装置300获得的其他目标的指示。地理组件326还可包括或存储与邻近度有关的任何其他信息，诸如，工作装置300的地理位置，地理定位和/或相关位置。

所有先前论述过的网络装置200的一些功能还可被被包括在工作装置300中。因此，如参考图2所论述的，在示例性实施方式中，工作组信息222、第一预定标准224和第二预定标准226可被包括在存储器318中。可替换地或另外地，一些或所有工作装置300的功能可被包括在网络装置200中。

工作装置300还可包括存储器318中的隐私组件328。在医疗设施设置的实例中，病人卫生数据可被安全地存储在隐私组件328中。在实施方式中，隐私组件可以要求额外的认证，诸如允许用户进入的密码、证书或符号。

参考图1至图3，如先前所论述的，系统100可采用任意的几个方法，其中，具有与一个或多个工作装置300的邻近度的网络装置200(诸如，当地AP 104)可以用于动态地选择用于发展一个或多个临时工作组的装置。作为这些方法的一部分，例如，该系统可应用优先无线AP关联，其中，基于包括邻近度和认证的第一预定标准以及包括工作装置300的相关位置和功能的第二预定标准，装置的关联性可能被阻止或接受。此外，系统可以提供动态和自动控制关联和/或与临时工作组相关的工作装置108和/或与工作装置108子关联的装置中的数据关联。

例如，在医疗设施的情况下，基于身体传感器的地理位置(相对位置)和心脏起搏器，许多身体传感器可以与床边的心脏起搏器以关联或子关联进行自动地配对。由于装置的地理定位可以是用于确定相对位置的3D位置，临时控制组中的装置的重要通信和对应的关联可以经由精选的邻近网络装置200(诸如AP 104)进行管理，而同时不在临时工作组的其他装置300可以被重定向至其他AP 104。换言之，在本系统中，仅信号强度不是在工业和医疗设置中用于附接至可用网络装置(诸如，AP 104)的基本因素。

由于选择临时工作组内关联的装置，故可以以最小延迟执行工作组间的交互，并且来自不相关的通信流的分配至临时工作组的频带内的通信可能大部分是自由的，不相关通信流可以活跃地影响临时工作组内的装置300的协作操作期间的性能。在医疗设施的实例中，临时工作组的使用避免一个或多个室内医疗装置之间的控制回路或其他关键定时路径以及一连串病人身上的传感器流经多个相邻AP以及在彼此相互作用之前支柱跳跃。该系统不限于用在医疗设施中，并且考虑了用在任何其他工业或商业情况中。例如，使用第一预定标准和第二预定标准形成的临时工作组可用于限制多户住宅或咖啡店热点型安装中的邻近相互作用尝试。例如，临时工作组的使用可以仅允许客户接入咖啡店网络，该网络仅用于那些具有满足第一预定标准和第二预定标准以其他方式接入开放式(不需要密码)网络接入的装置的客户。例如，临时工作组的形成和使用还可以允许在多户住宅中阻挠重复的密码黑客尝试。

临时工作组可用在诸如卫生保健设施或灵活的制造环境的情形中，其中，包括邻近度的第一预定标准和包括相对位置的第二预定标准可以用于限制网络并且控制关系。例如，在多房卫生保健设施(诸如医院)中，可以建立无线和有线连接用于跨越多个房间的多种控制和控制装置。根据此类装置的灵活定位，诸如将设备运输至具体的病房中，可以通过装置与临时工作组的关联提出控制和通信关系决策。

例如，使用临时工作组，可以实施限制无线接入具体房间和/或层的理想。此外，尽管有线连接可表明邻近度，但是设备的具体布置可以通过装置与临时工作组的关联期间的系统进行识别，并且该装置可被动态地通过系统与更加坚固的通信连接配置成，诸如同时使用有线和无线通信路径或者通过多AP 104的通信路径在临时工作组内配置具体装置。在医疗设施的实例中，对于特定的病人程序是“关键任务”的装置可以在具有冗余通信路径和/或冗余装置的临时工作组中配置而成并且通过医疗工作人员具有相互作用。在示例性实施方式中，当装置被识别为“关键任务”时，创建“故障保护”操作的此冗余和其他机制可以自动地以及动态地建立为与临时工作组关联的一部分。然而，在其他示例性实施方式中，可以提示用户添加辅助有线连接并且添加至临时工作组内的其他装置和/或网络节点以在临时工作组中的装置之中创建冗余通信路径和/或功能。在其他实施方式中，设备/装置本身可具有对无线和有线接入的内在要求并且全网路径要求包括提供至临时工作组作为关联处理的一部分的性能和可靠性。因此，在医疗设施的实例中，通过将另一台设备运进房间中，使得该装置满足用于与临时工作组关联的工作装置的第一和第二标准，用于实施通信和/或控制的完全不同的网络接入和端对端路径可以动态地以及自动地发生。

可以局部地设置临时工作组。这些局部配置中的每一个(诸如，以房间为基础的区域)可以具有基于根本元件的精确的位置信息(邻近度和相对位置)的通信路径和性能。超过限制/重新配置无线接入，临时工作组的使用可以延伸至不允许装置(诸如，机器)操作，或者基于该装置/机器的邻近度和相对位置选择性地许可/拒绝装置的操作模式。

在两台邻近的设备(诸如，医疗装置)的实例中，可以用于不同用途，诸如，用于两个不同的病人，两台设备可以与两个不同的临时工作组关联，使得两台设备可以处于不同的网络、频带、协议或其他条件，诸如，避免干扰，保证频带，为装置的协作操作提供延迟降低和/或实现其他理想的操作特性。除了基于临时工作组中的会员允许装置的功能之外，例如，装置可被配置为关联处理的一部分以在临时工作组中与其他装置协作地操作。

包括在临时工作组中的装置300可被配置为是关联处理的一部分，以便协作操作经过网络与临时工作组中关联的其他成员共享数据。此外，诸如交换机102的网络装置200可以检查数据(诸如经过网络120传输的数据包)以发现元数据以及发现通过临时工作组中的任何装置/节点添加的位置/时间信息。通过使用该水印，诸如交换机112的网络装置200可以监测临时工作组中的通信是否超过延迟阈值并且相应地改变临时工作组的会员。此外，例如，当第一预定标准和第二预定标准不再满足时，通过网络活跃地通信的临时工作组中的装置可被监测为替换，然而，不活跃通信的装置(诸如因为它们不再使用)在不替换的情况下可以从临时工作组解除关联。

先前形成的临时工作组的重新布置可以响应于预定事件而动态地执行。例如，当先前关联的工作装置300不再满足第一预定标准和第二预定标准并且新添加的工作装置300满足时，先前关联的工作装置300可被自动地解除关联并且使用新添加的工作装置300代替。在另一个实例中，当工作装置300仍然满足第一预定标准和第二预定标准，然而，新添加的工作装置300被确定比先前关联的工作装置300能更好地满足预定的第一和第二标准时，先前关联的工作装置300可被自动地解除关联并且使用新添加的工作装置300代替。例如，在医疗设施的情况下，可以基于有关病人位置的装置的地理定位来关联医疗装置以及解除关联的医疗装置。此外，临时工作组中的装置的管理可以基于触发开始关联处理的预定参数。例如，不同的装置(诸如，传感器)可以在一天的不同时间点从不同的临时工作组关联以及解除关联以从一个任务(控制组)移动并且稍后到达另一个任务。

临时工作组还可以在临时工作组为之形成的特定任务、主题或事件的完结时解散。因此，临时工作组可以响应于预定事件而解散，诸如，完成医疗手术或相应设备的重新放置。因此或此外，临时工作组可以响应于用户初始指令或者由于休止一段时间而解散，诸如，在分配至临时工作组的频带上的通信业务量的预定休止的一段时间。临时工作组的解散可包括个别地使工作装置300从临时工作组解除关联。此外，带宽的预留以及或者网络装置200可以消除以允许带宽和/或网络装置可用于除了与临时工作组相关的这些之外。

图4是示出了参考图1至图3的临时工作组系统100的示例性操作的流程图。在块402中，可以通过分配诸如AP 104的网络装置200而使系统的一部分专属地为具体的活动、任务或主题而预留，以提供至临时工作组的网络接入。该预留可包括仅通过预留频谱分配专属于临时工作组的成员的这些工作装置的通信带宽。例如，临时工作组可被识别用于医疗设施中的病房的区域面积，该医疗设施诸如是用于在分配至临时工作组的频谱范围内操作的医院。此外，在一些实施方式中，用于提供低于临时工作组的预定延迟阈值的通信的接入点的能力可被确认为分配处理的一部分。

在块404中，网络装置200可以通过无线地或电线或者这两者与装置进行通信，并且将第一预定标准应用至装置以确定该装置是否可用于被包含在临时工作组中。根据块406中的第一预定标准中的一个，网络装置200可以确定该装置是否在AP 104的预定地理邻近度中。预定地理邻近度可以根据信号强度、GPS坐标、低于预定标准的通信延迟或者任何其他分析来确定地理位置邻近度。在块408中，如果该装置不在预定地理位置邻近度内，网络装置200可以停止与该装置的通信并且与附加装置通信。在块408中，如果与附加装置进行通信并且工作装置是临时工作组所必需的，则该操作可返回至块404，并且如果在临时工作组中不需要附加装置，则如稍后将描述的进行该操作。

在块406中，如果确定装置的邻近度满足第一预定标准，则网络装置200可以在块412中将该装置认证作为第一预定标准的另一个。如果该装置不可被认证，则该装置不满足第一预定标准，并且该操作返回至块408。如果该装置可被认证，则该装置被认证为多个工作装置中的一个，由于满足该示例性操作的第一预定标准，则该工作装置在块414中可用于被包含在临时工作组中。在操作的其他实例中，如先前所论述的附加标准可被包括在第一预定标准中。

在块416中，例如，根据与临时工作组相关的第二预定标准的一部分，所识别出的装置的地理定位可以用于确定所识别的装置的相对位置。可以基于关于诸如病床、病人、另一个工作装置或任何其他参考的所识别的装置的相对3D位置来确定相对位置，其可以用于确定可以用于建立所识别出的装置的第二预定标准的该部分是否在指定给临时工作组的相对区域内。如果该装置的相对位置被确定为在相对区域外部，则该装置不能满足第二预定标准，并且该操作返回至块408以检测附加装置。

换言之，如果在块416中相对位置在相对区域内，该装置的功能在块420中被确定为第二预定标准的另一部分。如果该装置的功能不满足临时工作组指出的所必需的功能，则该装置不满足第二预定标准，并且该操作返回块408。可替代地，如果该装置的功能确实满足临时工作组指出的所必需的功能，则在块422中工作装置300被附接至AP 104。此外，在块424中，如果工作装置300的该配置是已授权的，作为与临时工作组的工作装置的关联的一部分，该装置可被选择性地配置为在临时工作组中操作。在其他实例中，其他标准可被包括在第二预定标准中。

在块426中，确定是否存在与工作装置连接形成子关联的诸如传感器114的任何工作装置。如果存在子关联，连接的工作装置或诸如传感器的其他装置也可以通过附接至AP 104以及在块428中的配置(如果授权)与临时工作组相关联，并且该操作然后返回至块408以确定是否存在还未被通信的临时工作组所必需的附加装置。此外，在块426中，如果确定工作装置108没有任何子关联，则该操作直接进行至块408。

在块408中，如果确定没有临时工作组所必需的附加工作装置，则该操作进行至块432以确定是否存在没有与临时工作组相关联的在预留频谱中通信的任何装置。如果是，则在块434中，通过诸如改变由装置使用的用于通信的AP 104来移动任意的这种装置，使得该装置以不同的频谱在预留带宽外通信，并且该操作进行至块436以在临时工作组内操作工作装置。在块432中，如果没有以预留的带宽通信的非关联装置，则该操作可直接进行至块436中的操作。

在操作期间，在块438中，可确定临时工作组是否仍在使用或者以其他方式合理地解散了。如果临时工作组不应再保持并且已经准备好解散，则临时工作组中的所有工作装置可在块440中被消除认证并且解除关联。此外，在块442中，可以撤销该预留，从而使AP 104和可用于其他的带宽频谱而用在网络中。

在块438中，如果临时工作组仍然是运行的并且该临时工作组应该保持存在，则该操作进行至块444以确定与临时工作组相关的工作装置300是否仍然同时满足第一预定标准和第二预定标准并且应该预留在临时工作组中。如果是的，该操作返回至块436。如果与临时工作组相关的任何一个或多个工作装置300不再同时满足第一预定标准和第二预定标准，则这些装置可以从临时工作组中的参与中取消认证，并且在块446中可以从临时工作组中解除关联。此外，为了识别用于与临时工作组关联的一个或多个替换工作装置，该操作可以返回至404以与其他装置通信。在其他示例性操作中，在先前关联的工作装置取消认证和解除关联之前可以进行识别，并且关联的替换工作装置可以在不中断临时工作组的操作的情况下允许动态替换工作装置。因此，状态数据和其他信息可以从先前关联的工作装置转移至新关联的工作装置，以便在没有明显断开过程或其他活动的情况下能够无缝转移，该过程或其他活动是由于新工作装置的添加由临时工作组执行的任务或主题。

上述方法、装置、处理和逻辑可以多种不同的方式实现并且在硬件和软件的多种不同组合中实现。例如，所有或部分实现可以是包括诸如中央处理单元(CPU)、微控制器或微处理器的指令处理器；专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)或现场可编程门阵列(FPGA)的电路；或者包括离散逻辑或包括模拟电路组件、数字电路组件或两者都有的其他电路组件；或者任何其组合的电路。作为实例，电路可包括离散的互联硬件组件和/或可以与单个集成电路模具结合，在多个集成电路模具中分配，或者在共用的封装中的多个集成电路模具的多片模块(MCM)中实现。

电路可进一步包括或接入用于通过电路执行的指令。指令除了存储在暂时性信号之外可以存储在有形存储介质中，诸如，闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)；或者存储在磁盘或光盘上，诸如，光盘只读存储器(CDROM)、硬盘驱动器(HDD)、或者其他磁盘或光盘；或者存储在其他机器可读介质中或其他机器可读介质上。诸如计算机程序乘积的乘积可包括存储在介质中的或者在介质上的存储介质与指令，并且当通过装置中的电路执行指令时可以使得装置实现以上所描述的处理或者在附图中示出的处理中的任一种。

实施可以是在多个系统组件之中分配的电路，诸如在多个处理器以及存储器、可选择地包括多个分布式处理系统之中。参数、数据库及其他数据结构可以单独存储并管理，可以结合到单个存储器或者数据库中，可以逻辑地以及物理地以许多不同的方式组织，并且可以通过许多不同方式，包括如诸如连接表、散列表、阵列、记录、对象或者隐式存储机制的数据结构。程序可以是单个程序、单独程序的部分(例如，子例程)，分配在几个存储器以及处理器中，或者以许多不同的方式实施，诸如，在例如共享图书馆的图书馆中(例如，动态链接库(DLL))。例如，当通过电路执行时，DLL可以存储执行以上所描述的或者在附图中所示出的任一种处理的指令。

已经具体地描述了各种实施方式。然而，还可以是许多其他实施方式。

Claims (10)

1.一种网络通信方法，包括：

在网络中分配接入点以提供至临时工作组的网络接入；

基于第一预定标准，使用网络装置选择性地识别能够包含在所述临时工作组中的多个工作装置，所述第一预定标准包括与至少一个所述接入点的邻近度以及每一个所述工作装置的认证；

基于第二预定标准，使用所述网络装置将在所述多个工作装置内选择的工作装置与所述临时工作组相关联，所述第二预定标准包括所述工作装置的相应的相对位置和所述工作装置的相应的功能；

使用预定协议将与所述临时工作组相关联的所述工作装置附接至所述接入点以形成工作组会话；以及

抢占除了与所述工作组会话相关联的所述选择的工作装置之外的工作装置直到除了所述选择的装置之外的工作装置满足所述第一预定标准和所述第二预定标准。

2.根据权利要求1所述的网络通信方法，进一步包括将来自与所述工作组会话相关联的至少一些所述工作装置的数据经由所述接入点通信至位于所述网络中的基于云的资源，并且经由所述接入点从所述基于云的资源接收通信数据的分析。

3.根据权利要求1所述的网络通信方法，进一步包括所述工作装置表示它们在所述网络上经由所分配的接入点进行通信并且正在加入所述工作组会话。

4.一种网络通信系统，包括：

网络装置，被配置为提供至临时工作组的网络接入；

所述网络装置包括装置电路，所述装置电路被配置为基于第一预定标准识别适合于包含在所述临时工作组中的多个工作装置，所述第一预定标准包括与接入点电路的邻近度以及每一个所述多个工作装置的认证；

所述装置电路进一步被配置为基于第二预定标准将在所述多个工作装置中选择的工作装置与所述临时工作组相关联，所述第二预定标准包括所述工作装置的相应的相对位置以及所述工作装置的相应的功能；以及

所述网络装置进一步被配置为通过使用预定协议连接关联的工作装置来形成工作组会话，并且从所建立的连接中抢占未被选择的工作装置直至符合已确认的所述第一预定标准和所述第二预定标准。

5.根据权利要求4所述的网络通信系统，其中，与所述工作组会话相关联的至少一个所述工作装置与另一个装置子关联，使所述另一个装置由于子关联而动态并且自动地与所述临时工作组相关联。

6.根据权利要求4所述的网络通信系统，其中，所述装置电路进一步被配置为由于在针对第一工作装置和第二工作装置的所述第一预定标准和所述第二预定标准中的至少一个的变化，通过动态并且自动地由所述第二工作装置替代与所述临时工作组相关联的所述第一工作装置来重新布置与所述工作组会话相关联的工作装置，所述第二工作装置包括所述第一工作装置的相应功能。

7.根据权利要求4所述的网络通信系统，其中，所述临时工作组是连接性的临时工作组并且所述网络装置包括至少一个所述接入点，至少一个所述接入点仅为与所述连接性的临时工作组相关联的那些选择的工作装置提供网络接入。

8.根据权利要求4所述的网络通信系统，其中，地理位置是物理位置，并且所述工作组会话中的每一个所述工作装置的地理定位是三维位置，所述三维位置用于在与所述临时工作组进行通信时确定相对于参考点的所述相对位置，从所述地理位置独立地确定所述地理定位和所述相对位置。

9.根据权利要求4所述的网络通信系统，其中，所述临时工作组与医疗设施中的病人相关联，并且所述工作组会话中的所述工作装置包括医疗设备。

10.一种网络通信系统，包括：

网络装置，被配置为基于满足第一预定标准和第二预定标准的多个工作装置中的每一个来动态并且自动地将所述多个工作装置与临时工作组相关联，

其中，所述第一预定标准包括所述工作装置中的每一个的成功认证以及所述工作装置所满足的相应的地理邻近度；以及所述第二预定标准包括处于相对于参考点的相关区域中的每一个所述工作装置的三维空间中的相对位置以及适用于所述临时工作组的任务的每一个所述工作装置的功能；以及

接入点电路，被配置为使用预定协议连接关联的工作装置中的每一个，并且从建立的连接中抢占未被选择的工作装置直至满足所述第一预定标准和所述第二预定标准，并且所述未被选择的工作装置被确定为适合于所述临时工作组的任务。