CN105430837A - 用于替换网络中的设备的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于替换包括多个设备的网络中的设备的方法。所述方法包括以下步骤：在存储装置中存储（132）第一设备的复制数据，从所述网络移除（352）所述第一设备，将第二设备连接（354）到所述网络，提供（262）替换信息，其包括所述第一标识符，将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供（272）给所述第二设备。

Description

用于替换网络中的设备的方法和装置

技术领域

本发明涉及替换包括多个设备的网络中的设备，并且可以特别用于在控制网络中的热替换。

背景技术

用于楼宇自动化的控制网络（例如照明、供暖或通风控制网络）正变得越来越对于用户隐藏。这些网络包括比如例如由RF（射频）模块所连接的如光镇流器、开关、传感器、驱动器、仪表等等的设备。对于包括大量设备和分布式应用逻辑的这样的网络，需要新的过程用于安装和维护，以确保平滑操作。US20050035717A1描述了一种包括多个镇流器的远程照明控制系统。计算机可读存储器中所存储的镇流器表存储用于一个或多个镇流器的控制点。控制点可以限定光强度。可以远程生成并且改变镇流器表。可以将镇流器表的更新下载到控制器，使得照明控制系统强健并且易于改变。该情况允许多种远程可控制照明方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于替换网络（特别是控制网络）中的设备的改进的方法、装置和网络。

由独立权利要求来解决该目的。由从属权利要求示出其它实施例。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于替换包括多个设备的网络中的设备的方法，包括：

-在存储装置中存储第一设备的复制数据，

-将第二设备连接到所述网络，

-提供替换信息，其包括标识所述第一设备的第一标识符，

-将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供给所述第二设备。

为了实现上述目的，本发明还提供一种用于替换包括多个设备的网络中的设备的装置，包括：

-用于在存储装置中存储第一设备的复制数据的装置，

-用于将第二设备连接到所述网络的装置，

-用于提供替换信息的装置，所述替换信息包括标识所述第一设备的第一标识符，

-用于将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供给所述第二设备的装置。

为了实现上述目的，本发明还提供一种包括多个设备的网络，其中，第一设备可由第二设备替换，所述网络包括：

-第二设备，其中，所述第二设备被配置为：提供替换信息，所述替换信息包括标识所述第一设备的第一标识符，

-存储装置，用于存储所述第一设备的复制数据，其中，所述存储装置被配置为：将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供给所述第二设备。

根据本发明的特性特征使得能够进行热替换，即，例如通过一个设备（例如等同或相似的设备）来替换另一设备。所述网络可以是控制网络（例如照明控制网络），其包括大量设备和分布式应用逻辑。本发明的优点在于，可以执行设备保存过程（比如热替换），而在运行系统方面没有本质上引起注意的效果，并且对于用户具有最少的设置或维护事务。根据本发明实施例，分布式控制网络中的热替换允许在新设备上对替换过的设备的控制逻辑进行重新初始化，将所述新设备的控制逻辑的关联性更新为其它设备的状态变量，在所述新设备上重新安装替换过的设备的状态信息，并且在对所述替换过的设备的状态变量或属性起作用的其它设备上重新安装控制逻辑的关联性。

本发明的基本构思在，基于状态和特定控制逻辑复制以及标识符关联性的显式建立而提供网络设备的热替换。

根据本发明实施例，可以在有规律的基础上执行存储第一设备的复制数据。根据本发明另一实施例，可以响应于所述第一设备的故障或者响应于所述第一设备上的复制数据的改变而执行存储所述第一设备的复制数据。所述复制数据可以包括：网络设备的控制逻辑、支持逻辑和属性的当前值，或它们的任何组合。根据本发明实施例，用于存储所述复制数据的存储装置可以是中央存储装置设备或具有存储装置的单个或多个对等设备。根据本发明实施例，所述第一设备可以包括：复制装置，被配置为：在所述第一设备的故障之后将复制数据发送到所述存储装置。根据另一实施例，所述复制装置可以包括独立电源。

根据本发明实施例，可以特定地在将替换所述第一设备的所述第二设备连接到根据本发明实施例的网络之前、同时或者之后从所述网络移除待替换的第一设备。

根据实施例，本发明的方法可以包括以下步骤：将所述第一标识符提供给所述第二设备，并且可以由所述第二设备提供所述替换信息。根据本发明实施例，可以在将所述第二设备连接到网络之前将所述第一标识符提供给所述第二设备。为了接收所述第一标识符，所述第二设备可以包括用于输入所述第一标识符的接口。根据本发明实施例，所述输入接口可以包括：机械装置，用于设置第一标识符，或者可以包括：读取器，用于从条码或RF-ID标签读取第一标识符。

根据替换实施例，可以在将所述第二设备连接到所述网络之后将所述第一标识符提供给所述第二设备。可以将所述第一标识符和标识所述第二设备的所述第二标识符提供给控制器。在接收到的关于将所述第二设备连接到所述网络的信息之后，所述控制器可以将所述第一标识符从所述控制器提供给所述第二设备。所述控制器可以包括：输入接口，用于输入所述第一标识符以及标识所述第二设备的第二标识符；用于向所述控制器通知所述第二设备连接到所述网络的装置；用于将所述第一标识符从所述控制器提供给所述第二设备的装置。所述输入接口可以被配置为：允许用户输入所述第一标识符和所述第二标识符，或选择所述第一设备，并且输入所述第二标识符。或者，所述输入接口可以包括：读取器，被配置为：从条码或RF-ID标签读取所述第一标识符和所述第二标识符。

所述控制器可以驻留在所述控制网络的专用节点上。

根据另一实施例，将所述第一标识符提供给所述第二设备还可以包括以下步骤：将附加数据提供给所述第二设备，所述附加数据包括所述存储装置的标识符、相关设备的标识符或设备功能的信息。所述控制器或所述第一设备可以包括：存储装置，用于存储所述附加数据。

根据另一实施例，第三设备可以与所述第一设备相关。可以通过所述第二标识符来更新所述第三设备中的关联性信息。

本发明还涉及一种装置或设备，其实现用于替换包括多个设备的网络中的方法，并且涉及一种系统或网络，其包括被配置为执行用于替换包括多个设备的网络中的设备的方法的设备。

附图说明

下文中将参照示例性实施例更详细地描述本发明。然而，本发明不限于这些示例性实施例。

图1示出根据本发明的网络；

图2示出根据本发明的网络；

图3示出根据本发明的方法。

具体实施方式

以下，功能相似或相同的元件的可以具有相同的标号。

网络化控制系统在商业、工业和机关事务以及还有消费者市场中存在遍布的趋势。根据本发明的网络可以是楼宇自动化系统，例如用于照明、供暖和通风或安全性。另一示例网络是控制网络（比如照明控制系统、家庭控制系统或氛围照明系统）。本发明的另外应用领域是复杂照明控制系统，具有占位（occupancy）和日光传感器以及预定规则，例如，对于工作日和周末、工作中以及工作时间之后、以及所有其它控制和自动化环境，包括工业、零售、机关和住宅。所述网络可以包括比如光镇流器、开关、日光或占位传感器、远程控制器、驱动器或仪表的设备。作为网络的一部分的设备可以被布置为网络的节点。所述网络可以是包括例如经由RF模块无线连接的设备的无线网络。

可以通过分布式方式来构建大规模控制网络，其中，节点自身倾向于变得尺寸减少。提供处理来自多个网络节点的信息并且与多个网络节点进行交互的功能。分布式信息空间跨越了属于网络的所有设备的状态信息。分布式控制应用可以对分布式信息操作，在网络的设备之间建立虚拟关联性。如果关于一个设备的状态的信息对于另一设备的运行是必要的，则情况可能如此。

图1示出根据本发明实施例的网络。图中未示出对于网络运行（例如运行为楼宇自动化系统）必须的设备或节点之间的任何交互连接（例如拓扑或路由路径）。设备可以包括通信接口（图中未示出），其允许网络的设备之间的数据交换。

图1所示的网络包括第一设备102、第三设备104、第四设备106和存储装置112。网络可以包括多个其它设备（图中未示出）。此外，网络可以包括控制器114。在所有或个别设备102、104、106之间可以存在关联性。根据该实施例，在第一设备102与第三设备104之间存在关联性122。设备102、104、106被配置为：将定义设备102、104、106的实际功能的操作数据提供132，134，136给存储装置112。存储装置112被配置为：存储从设备102、104、106提供的数据。

本发明允许设备102、104、106的热替换。以下，描述旧设备的替换。作为示例，将第一设备102选取为待由新设备替换的旧设备。用于替换第一设备102的新设备是第二设备202（图2中示出）。或者，可以替换其数据被存储的任何其它设备104、106。

本发明的构思在于，复制132网络中的第一设备102的应用逻辑和状态信息，并且在第一设备102的物理替换之后，将复制数据下载到新设备。

可以将复制数据保存在网络中的所选适当存储装置112处。优选地，存储装置112不对复制数据进行操作，这意味着在第一设备102的存在期间以及在第一设备102消失或移除之后，存储装置不执行复制的控制逻辑，并且既不保存关联性，也不保存状态变量值。存储装置112仅存储复制数据。存储装置112可以是中央存储设备或具有各个存储装置的一个或多个恰当定义的对等设备。

可以有规律地执行第一设备102的控制逻辑和状态信息的复制。例如，可以根据预定时间间隔来提供或者通过预定事件（比如网络配置的改变）来触发待复制132、134、136的数据。设备102、104、106可以被配置为：自身将复制数据发送到存储装置112，或者存储装置112或任何合适的控制设备可以被配置为：从设备102、104、106轮询复制数据。可以复制所有设备102、104、106的数据。或者，可以仅复制所选设备（比如第一设备102）的数据。有规律地复制数据使得设备在其最近状态未被复制的情况下（例如在设备102、104、106损坏或断电的情况下）从网络消失的风险最小。如果仅需要有规律地存储特定数据，则优化复制处理（例如减少所需网络资源）可以是有可能的。例如，在控制逻辑不频繁改变的情况下，仅有规律地更新状态信息（即当前状态变量值）就足够了。或者，例如，仅在系统启动时以及当它改变时，仅复制控制逻辑和支持逻辑。

根据实施例，可以在第一设备102例如因设备缺陷而离开网络之前触发状态信息和逻辑的复制。这种情况假设第一设备102的实现方式允许这样的过程。对于设备的断电、拆卸、移除或关闭，第一设备102可以包括附加的（优选地，小型）电源（比如电池或电容器），用于发送状态复本。

优选地，替换过程所耗费的总时间（从第一设备102的消失到新设备开始正常操作）合理地较短，从而近来状态变量值是复制数据的一部分。在这些近来状态变量值不是复制数据的一部分的情况下，可以在新的设备加入网络时重新初始化状态变量值。

对于任何替换过程，需要建立旧的替换过的设备与新的替换设备的标识符（例如MAC地址）之间的映射。或者，可以向新设备分配旧设备的逻辑标识符（例如旧设备的网络地址、应用层标识符或对用户友好的名称）。

图2示出图1所描述的网络，其中，第一设备102已经被第二设备202替换。根据本发明，在显式初始步骤中，通过对第一设备102的第一标识符与第二设备202的第二标识符进行匹配来建立第一标识符与第二标识符之间的映射。此外，第二设备202被配置为：在加入网络之后，发起控制逻辑、关联性和状态信息的重新实例化。第二设备202可以被配置为：向存储装置112通知262第一设备102的替换。响应于此，存储装置112可以被配置为：将第一设备102的复制数据提供272给第二设备202。

为了映射标识符，可以将第一标识符和第二标识符提供281给控制器114。在向控制器114通知282第二设备202已经连接到网络之后，控制器114可以将第一标识符提供283给第二设备202。或者，可以将第一标识符直接提供285给第二设备202。

对于包括控制器114的网络，控制器114可以被配置为：在初始步骤中通知第二设备202，它是对于第一设备102的替换。或者，控制器114可以被配置为：在初始步骤284中向存储装置112通知第二设备202是对于第一设备102的替换。可以通过第二设备202进入网络而触发该初始步骤。控制器114可以包括用户接口，用于通过手动输入而将第一设备和第二设备的标识符插入281控制器114。或者，可以根据先进解决方案（比如读取条码或RF-ID标签）来插入281标识符，这在易用性方面较优。为了读取条码或RF-ID标签，中央控制器可以包括合适的读取器，并且设备102、202可以包括含有标识符的条码或集成RF-ID标签。为了将标识符插入281到控制器114，使设备102、202接触读取器或者保持在读取器附近。或者，控制器114可以被配置为：允许用户在控制器设备用户接口处选择待替换的设备102，而非输入两个标识符。例如，选择可以是基于第一设备102的图标、位置、功能、描述或名称的。由于第一设备102对于系统已经是已知的，因此这种选择方式是可能的。用户仅需要输入替换设备102的第二标识符。为了输入第二标识符，可以使用前述任何方法。第二标识符可以由控制器114使用，以将包括第一标识符的消息寻址到第二设备202。

在替换实施例中，网络可以不包括控制器114，或者网络可以包括控制器114，但控制器114不用于提供第一标识符与第二标识符的映射。根据该实施例，将第一设备102的第一标识符直接提供285给第二设备202。第一标识符可以是第一设备102的物理地址或用于操作的与第一设备关联的任何逻辑地址（例如网络地址、应用层标识符或对用户友好的名称）。可以通过外部装置（例如在第二设备202的相关读写接口（图中未示出）处）将第一标识符提供285给第二设备202。读写接口可以包括：机械装置，用于设置与第一标识符相关的数字；RF-ID读取器，用于从第一设备102读取RF-ID标签；或编程接口，用于例如经由带内协议对第一标识符进行编程。可以在第二设备202连接到网络之前、期间或之后将第一标识符提供285给第二设备202。

根据另一实施例，新设备例如在替换消息中接收到的或者从旧设备直接接收到的信息可以包含不仅仅是旧设备标识符。所述信息还可以包含复本持有者的标识符或关于相关设备功能或标识符、或它们的任何组合。中央控制器或旧设备可以保存该信息。例如，旧设备可以在无源存储单元中保存该信息。

为了向第二设备202提供272第一设备的复制数据，向存储装置112通知262由第二设备202替换第一设备102。第二设备202可以被配置为：响应于接收283、285第一标识符，通过将第一标识符提供给存储装置112，向存储装置112通知替换。或者，如果使用控制器114，则控制器114可以被配置为：向存储装置112通知替换。响应于接收到第一标识符，存储装置112可以被配置为：将第一设备102的复制数据提供272给第二设备202。

为了向任何网络设备通知替换，第二设备202、控制器114或任何其它合适的设备可以广播第二标识符。

根据实施例，具有与被替换的第一设备102的关联性的第三设备104被配置为：在得到新设备202的标识符时，自己更新其控制和支持逻辑。如果第三设备104未被配置为自己更新，例如如果向第三设备104上传编译过的字节代码，则逻辑重新编译可能变为必须的。优选的是，逻辑重新编译不需要用户参与。

图3示出根据本发明实施例的热替换过程的流程图。

在第一步骤中，存储132待复制的数据。

在接下来的步骤中，移除352旧设备，其状态信息已经被复制在网络的另一设备上。旧设备可以因物理断连或因错误或中断而从网络被移除。

在接下来的步骤中，新设备连接354到网络，并且得到旧设备的标识符的知识。通过得到旧设备的标识符的知识，新设备得到被用作对于旧设备的替换的知识。

根据第一实施例，第二设备通过执行以下步骤而连接到网络。在第一步骤中，在中央控制器处插入旧设备和新设备的标识符。接下来，放置新设备，并且激活它，并且将它连接到网络。接下来，新设备经由广播或单播而向中央控制器宣告其存在。最后，中央控制器以包括旧设备的标识符或地址的专用替换消息来进行响应。

根据替换实施例，第二设备通过执行以下步骤而连接到网络。在第一步骤中，在新设备处插入旧设备的标识符。接下来，放置新设备，并且激活它，并且将它连接到网络。

在连接到网络之后，新设备广播262其存在，作为对于旧设备的替换。

作为响应，旧设备的状态信息复本的持有者通过发送272状态信息而对新设备进行响应。

如果网络包括设备之间的关联性，则所有设备检查它们是否持有对于旧设备的关联性。所述关联性可以包括：改变旧设备状态的逻辑、或向旧设备通知用作对于在旧设备上运行的逻辑的输入的本地状态改变的支持逻辑。在特定设备持有对于旧设备的关联性的情况下，该特定设备被配置为：用新设备的标识符来更新其关联性信息。可选地，其状态信息正被旧设备用作本地逻辑的输入的所有设备，用它们的状态变量的当前状态作为初始值来对新设备进行更新。

在已经接收到的旧设备的复本数据之后，新设备被配置为：安装旧设备的状态，并且可选地，如果提供的话，还安装状态变量的初始值。

最后，新设备启动与网络的正常操作。

未替换另一设备的新设备在初始宣告之后不具有或者不得到替换信息，例如不得到替换消息。因此，未替换旧设备的新设备开始正常操作，而不执行在新设备连接到网络之后的上述替换过程步骤。

仅示例性地选取了所描述的网络。包括任何数量的节点或设备的其它网络结构可以实现本发明。如果合适，则可以按不同顺序来执行所描述的步骤，并且可以组合所描述的实施例的特征。网络的设备可以被配置为：自身执行本发明的方法。或者，网络可以包括被配置为例如通过控制各个设备而对网络执行本发明的方法的装置。任何合适的通信协议可以用于网络设备之间的通信。可以通过硬件或软件来执行本发明的至少一些功能。在软件的实现方式的情况下，可以使用单个或多个标准微处理器来处理实现本发明的单个或多个算法。

应注意，在权利要求中，文字“包括”并不排除其它元件或步骤，并且文字“一个”或“某个”并非排除多个。进一步地，权利要求中的标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (13)

1.一种用于替换包括多个设备的网络中的设备的方法，包括：

-在存储装置（112）中存储（132）第一设备（102）的复制数据，

-将第二设备（202）连接（354）到所述网络，

-通过从所述第二设备向所述存储装置提供（262）包括标识所述第一设备的第一标识符的替换信息，从所述第二设备通知所述存储装置关于所述第一设备的替换，

-将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供（272）给所述第二设备。

2.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：在所述第二设备连接到所述网络之前，将所述第一标识符提供（285）给所述第二设备（202）。

3.根据权利要求2的方法，其中，将所述第一标识符提供（283，285）给所述第二设备的步骤还包括以下步骤：将附加数据提供给所述第二设备，所述附加数据包括所述存储装置（112）的标识符、相关设备（104）的标识符或设备功能的信息。

4.根据权利要求3的方法，其中，所述第一设备（102）包括用于存储附加数据的存储装置。

5.根据权利要求1至4之一的方法，其中，根据以下状况中的一个或多个，有规律地执行存储（132）所述第一设备（102）的复制数据：响应于所述第一设备的故障；响应于所述第一设备上的复制数据的改变。

6.根据权利要求1至4之一的方法，其中，第三设备（104）与所述第一设备（102）相关，并且其中，所述方法还包括以下步骤：以标识所述第二设备的第二标识符来更新所述第三设备中的关联性信息。

7.一种用于替换包括多个设备的网络中的设备的装置，包括：

-用于在存储装置（112）中存储第一设备（102）的复制数据的装置，

-用于将第二设备（202）连接到所述网络的装置，

-用于通过从所述第二设备向所述存储装置提供替换信息来从所述第二设备通知所述存储装置关于所述第一设备的替换的装置，所述替换信息包括标识所述第一设备的第一标识符，

-用于将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供给所述第二设备的装置。

8.权利要求7的装置，适用于：执行根据权利要求1至6中的任意一项的方法。

9.一种包括多个设备和如权利要求7或8所述的装置的网络，其中，第一设备（102）可由第二设备（202）替换，所述网络包括：

-第二设备（202），其中，所述第二设备被配置为：提供替换信息，所述替换信息包括标识所述第一设备的第一标识符，

-存储装置（112），用于存储所述第一设备的复制数据，其中，所述存储装置被配置为：响应于所述替换信息，将所述第一设备的所述复制数据从所述存储装置提供给所述第二设备。

10.根据权利要求9的网络，其中，所述第二设备（202）包括：用于输入所述第一标识符的接口。

11.根据权利要求10的网络，其中，所述输入接口包括：机械装置，用于设置所述第一标识符；或读取器，被配置为从条码或RF-ID标签读取所述第一标识符。

12.根据权利要求9至11之一的网络，其中，所述第一设备（102）包括：复制装置，被配置为：在所述第一设备的故障之后，将所述复制数据发送到所述存储装置。

13.根据权利要求12的网络，其中，所述复制装置包括：独立电源。