CN105491005A - 支持无线工厂协议的多协议设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及支持无线工厂协议的多协议设备。公开了一种工厂无线接入点(PWAP)，所述工厂无线接入点(PWAP)桥接现场通信器与工厂自动化网络之间的通信。PWAP可以促进使用所述现场通信器将新工厂设备提供到工厂自动化无线网络中，并且还可以促进现场通信器执行与连接到所述工厂自动化网络的一个或多个工厂设备相关的各个功能。所述PWAP可以允许现场通信器经由诸如互联网之类的所述工厂自动化网络从所述工厂自动化网络和/或从其它源访问信息。另外，所述PWAP可以确定一个或多个现场通信器相对于所述PWAP和/或连接到所述工厂自动化网络的其它设备的位置。

Description

支持无线工厂协议的多协议设备
技术领域
本公开内容总体上涉及无线接入点，并且具体而言，涉及用于过程工厂环境中的无线接入点。
背景技术
诸如像在公用电力、水、炼油、废水或其它过程中使用的分布式或可缩放过程控制系统的过程控制系统典型地包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟、数字或组合式模拟/数字总线通信地彼此耦合、通信地耦合到至少一个主机或操作者工作站、以及通信地耦合到一个或多个工厂设备。工厂设备例如可以是阀门、阀门定位器、开关、发射器(例如，温度、压力和流速传感器)，工厂设备在过程中执行诸如打开或关闭阀门以及测量过程参数等功能。
过程控制器典型地接收表示由现场设备(工厂设备)进行的过程测量和/或与现场设备有关的其它信息的信号，使用此信息来实施控制例程，并产生控制信号，将控制信号发送到现场设备以控制过程的操作。典型地借助一个或多个应用来使得来自现场设备和过程控制器的信息是可得到的，该一个或多个应用由工作站操作者执行，以便执行关于过程的期望的功能，诸如查看过程的当前状态、修改过程的操作等。控制回路典型地指代总体控制过程，包括过程参数的测量和修改过程参数的操作，以实现一个或多个控制过程，诸如温度、压力、流速等的调节。基于用以适当调节控制过程所需的各个现场设备之间的相互作用，过程工厂可以具有任意适合数量的控制回路。结果，现场设备可以与过程控制器进行通信以及彼此进行通信，以确保有效的过程控制。
传统上，使用一个或多个导线或总线来实施现场设备之间的控制信号和/或通信。近来，已经引入了无线工业自动化协议以促进这些通信。用于过程控制行业中的一个这种无线工业自动化协议是通常称为无线HART协议的无线可寻址远程传感器高速通道(HART)通信基础协议。一般而言，无线HART协议利用时间同步、自组织和自修复的网状架构，并支持使用IEEE802.15.4标准无线电的在2.4GHz工业、科学&医疗(ISM)波段中的操作。可以设计与无线HART协议兼容的新的现场设备，或者借助适配器改造现有的有线现场设备，以提供无线HART通信功能。
使用无线HART协议，可以以无线方式执行过程控制器与一个或多个现场设备之间的控制过程。然而，诸如固件更新、软件更新、校准、配置等的一些功能典型地利用到现场设备的物理有线连接，该一些功能可以借助使用电缆连接到现场设备的现场通信器来执行。由于需要保护用于促进有线通信的电子连接器免于工厂环境的条件的影响，常常借助诸如端盖之类的覆盖物来保护电子连接器，可以去除该覆盖物来提供针对有线连接的用户适合接入。
需要用户直接且物理地连接到现场设备存在几个问题。首先，一旦完成手边的任务，会没有适当地重新密封端盖或其它覆盖物，于是其会将连接器暴露于工厂严酷的环境条件。其次，需要停止一些工厂过程以便接近现场设备，因为有线连接会需要用户危险地靠近操作中的设备。
另外，在连接到现场设备时，现场通信器和现场设备典型地使用由现场设备实施的诸如有线HART协议之类的相同工业自动化协议进行通信。结果，现场通信器常常使用特别为工业自动化协议通信而设计的硬件和软件组件，从而增大了它们的复杂性和成本。由于现场通信器典型地仅使用工业自动化协议进行通信，还限制了从工厂自动化网络访问其它数据的能力。
最后，尽管无线现场设备通过消除用于承载控制信号、初始设置或供给的导线而提供了用于促进过程控制的更方便的手段，但新的现场设备进入先前存在的工厂网络会是艰巨的任务。这是因为大多数现场设备被设计为执行工厂相关的自动化任务，因此典型地不实施用户接口以允许用户容易地输入必需的网络认证信息。
结果，保持无线工厂控制的便利而同时消除将现场通信器连接到现场设备的需要存在几个挑战。
发明内容
公开了方法、系统、装置和非暂时性计算机可读介质以实现在工厂自动化网络内的设备之间的无线通信，所述设备可以包括一个或多个工厂设备以及一个或多个现场通信器。在各个实施例中，描述了工厂无线接入点(PWAP)，所述工厂无线接入点(PWAP)在现场通信器与工厂自动化网络之间桥接通信。根据各个实施例，PWAP根据用于每一个设备的各自的无线通信协议来从现场通信器和/或连接到工厂自动化网络的一个或多个设备接收通信。在各个实施例中，PWAP可以被配置为使用任何适合类型的无线通信(诸如Wi-Fi、BLUETOOTH、射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、红外通信等)与现场通信器进行通信，同时使用诸如无线HART和/或国际自动化协会(ISA)100.11a标准之类的工业自动化通信协议与工厂自动化网络中的一个或多个设备进行通信。
此外，本公开内容的各个实施例描述了一种PWAP，所述PWAP使用现场通信器使得能够将新工厂设备提供到工厂自动化无线网络中。在各个实施例中，PWAP还可以促进现场通信器执行与连接到工厂自动化网络的一个或多个工厂设备相关的各个功能，诸如更新工厂设备固件和/或软件，执行校准、诊断、回路检查等。在各个实施例中，PWAP可以允许现场通信器经由诸如互联网之类的工厂自动化网络访问来自工厂自动化网络和/或来自其它源的信息。
另外，本公开内容的各个实施例描述了一种PWAP，所述PWAP被配置为确定一个或多个现场通信器相对于PWAP和/或连接到工厂自动化网络的其它设备的位置。
附图说明
下述的附图示出了本文所公开的系统和方法的各个方面。应理解，每一个附图都示出了所公开的系统和方法的特定方面的一个方面，并且附图中的每一个附图都旨在符合其可能的方面。此外，只要有可能，以下描述参照在以下附图中包括的附图标记，在附图中以一致的附图标记指定多个附图中所示的特征。
图1是示出了本领域已知的工厂通信网络100的框图；
图2是示出根据实施例的工厂通信网络200的示范性框图；
图3是示出根据实施例的工厂无线接入点(PWAP)300的示范性框图；以及
图4是示出根据实施例的方法400的流程图。
具体实施方式
尽管以下文本阐述了多个不同方面的具体实施方式，但应理解，描述的法律范围由在本专利末尾阐述的权利要求书的文字限定。具体实施方式应解释为仅是示范性的，并未描述每一个可能的方面，因为即使不是不可能的，描述每一个可能的方面也会是不切实际的。使用当前技术或在本专利的提交日期后开发的技术可以实施多个可替换的方面，其仍旧落入权利要求书的范围内。
还应理解，除非本专利中使用语句“如本文使用的，将术语“”由此定义为意指……”或类似语句明确定义了术语，并非旨在超出该术语平常或普通意义以外明确或隐含地限定其意义，并且这种术语不应解释为限定在基于本专利的任何部分中做出的任何表述(除了权利要求书的语言)的范围中。就本专利末尾的权利要求书中表述的任何术语在本专利中以与单一意义一致的方式提及来说，那样做仅是为了清楚而不使得读者疑惑，而并非旨在隐含地或以其它方式将这种权利要求术语限定为该单一意义。最后，除非在不描述任何结构的情况下，通过表述词语“模块”和功能来限定权利要求要素，并非旨在基于35U.S.C.§112第六段的应用来解释任何权利要求要素的范围。
图1是示出本领域中已知的工厂通信网络100的框图。工厂通信网络100包括有线网络140和无线网络150，有线网络140和无线网络150被配置为通过无线网关112彼此进行通信。有线网络140包括过程控制器102、工作站104和历史记录(historian)106。无线网络150包括i数目个现场设备114.1-114.i。工厂通信网络100还包括可以由用户118操作的现场通信器116。
构成有线网络140的组件可以使用有线链路120彼此进行通信以及与无线网关112进行通信。类似地，构成无线网络150的组件可以经由无线链路103.1-103.7彼此进行通信以及与无线网关112进行通信。现场通信器116可以经由有线链路105与现场设备114.1-114.i中的任何现场设备直接通信。
如本领域中已知的，有线链路105和120支持有线HART通信协议，而无线链路103.1-103.7支持无线HART协议。无线网关112可以充当有线网络与无线网络之间的桥梁，使得有线网络140内的组件可以与无线网络150内的组件进行通信，并且反之亦然。然而，现场通信器116不是有线网络140或无线网络150的部分。相反，现场通信器116典型地连接到各自的现场设备114，以构成仅与各自的现场设备114的直接连接。
过程控制器102可以使用有线HART协议与现场设备114.1-114.i中的一个或多个现场设备进行通信，有线HART协议可以经由网关112转换为适合的无线协议。适合的无线协议的示例可以包括无线HART协议、ISA100.11a标准等。网关112还可以将从现场设备114.1-114.i中的一个或多个现场设备接收的无线通信转换为有线HART协议，将其发送到过程控制器102。过程控制器102可以包括处理器、控制器、存储器等，以促进此功能。过程控制器102可以实施和/或监视作为一个或多个过程控制系统的部分的一个或多个过程控制例程，过程控制系统可以包括任意适合数量的过程控制回路。过程控制器102可以与现场设备114.1-114.i中的一个或多个现场设备、工作站104和数据历史记录106进行通信，以促进一个或多个过程控制操作。
典型地借助由在工作站104的工作站操作者执行的一个或多个应用使得来自一个或多个现场设备114.1-114.i和过程控制器102的信息是可得到的。工作站操作者可以使用工作站104来执行关于控制过程中的一个或多个控制过程的期望的功能。操作者使用工作站104可以查看过程的当前状态，修改过程的操作等。在典型的工厂中，工程师可以使用在工作站104上运行的配置系统定义并配置过程控制策略。工作站104可以实施为笔记本计算机、台式计算机等。例如，工作站104可以使用不同于HART协议的有线通信协议(诸如以太网)与数据历史记录106或过程控制器102进行通信。然而，这样做需要要在链路120中实施的分离的导线组，诸如例如分离的专用以太网或HART电缆。
数据历史记录106可以起到具有存储器和用于存储数据的适合的硬件的数据储存单元的作用。数据历史记录106可以与工作站104分离(如图1中所示的)或者集成为工作站104的一部分。数据历史记录106典型地存储过程数据的日志或历史。结合工作站104，操作者可以使用软件应用来查看与工厂过程有关的用于未来参考的记录的趋势和历史信息。
现场设备114.1-114.i典型地实施为诸如传感器、阀门、发射器、定位器等的设备。在图1所示的典型工厂通信网络100中，现场设备114.1-114.i代表一个或多个无线HART和/或ISA100.11a兼容现场设备。由于无线HART协议支持自组织网状网络，一个或多个现场设备114.1-114.i可以根据无线HART协议使用自组织网状网络经由一个或多个各自的无线链路103.3-103.7彼此进行通信。另外，现场设备114.1-114.i中的一个或多个现场设备可以与无线网关112进行通信，如由无线链路103.1-103.2所示的。
然而，一些操作典型地需要现场通信器116来实施有线链路105以连接到现场设备114。如先前在背景技术部分中论述的，现场通信器116可需要实施到现场设备114的有线连接以执行诸如软件和/或固件更新、校准和手动配置之类的任务。物理连接到每一个单个现场设备的要求是耗时的，并且需要用户去除端盖或其它物理保护以便接近每一个单个现场设备。而且，现场通信器116典型地仅能够获得来自每一个单独连接的现场设备114的基本数据。现场通信器116不能经由借助有线链路105到现场设备114的连接从有线网络140获得数据，因为现场通信器典型地具有有限且专门的功能。由于现场通信器116典型地使用有线HART通信协议与现场设备114进行通信，将现场通信器116典型地实施为专用设备，增加了其花费并限制了其可用性。
图2是示出根据实施例的工厂通信网络200的示范性框图。工厂通信网络200包括有线网络240和无线网络250，有线网络240和无线网络250被配置为通过无线网关212彼此进行通信。工厂通信网络200还包括工厂无线接入点(PWAP)224，工厂无线接入点(PWAP)224促进现场通信器216(由用户218操作)与有线网络240之间的经由无线网关212的无线通信。PWAP还促进现场通信器216与一个或多个现场设备214.1-214.i之间的无线通信，其可以或可以不利用无线网关212来与有线网络240进行通信。
有线网络240可以包括过程控制器202、工作站204、历史记录206、资产管理或控制系统208、传统(legacy)过程控制系统210和网络211。无线网络250包括i数目个现场设备214.1-214.i、PWAP224，并可以包括现场通信器216。过程控制器202、工作站204、历史记录206和现场设备214.1-214.i可以具有与如先前参考图1所述的过程控制器102、工作站104、数据历史记录106和现场设备114.1-114.i基本上类似的架构并执行与如先前参考图1所述的过程控制器102、工作站104、数据历史记录106和现场设备114.1-114.i基本上相同的功能。因此，仅进一步描述了这些组件之间的区别。
在一些实施例中，过程控制器202可以促进在工厂或其它适合类型的环境中的过程控制功能。在其它实施例中，可以没有过程控制器202。例如这可以是无线网络仅用于监视功能而不需要或不期望过程控制的情况。如以下将进一步论述的，由过程控制器202执行的一个或多个功能可以可替换地由有线网络240中的其它组件(诸如资产管理和控制系统208、传统过程控制系统210等中的一个或多个)执行。结果，在没有过程控制器202的实施例中，有线网络240的一个或多个其它组件可以可替换地促进PWAP224、网关212、现场通信器216和/或显示设备214之间的通信。
资产管理和控制系统208可以被配置为执行一个或多个软件应用，例如Fisher-RosemountSystems,Inc.销售的资产管理系统(AMS)应用和/或AMS设备管理器。根据各个实施例，连接到有线网络140的任何适合的设备都可以与资产管理和控制系统208进行通信以执行这些应用。例如，操作者可以使用工作站204来执行存储在资产管理和控制系统208上的适合的应用，以执行维护和/或监控活动。而且，资产管理和控制系统208可以被配置为经由有线链路220连接到过程控制器202，并接收过程控制参数。资产管理和控制系统208可以与任何适合的资产管理系统一起利用此信息。
为了提供另一个示例，资产管理和控制系统208可以被配置为经由网关212和/或经由无线网关212与PWAP224的组合连接到一个或多个现场设备214.1-214.i。例如，使用这些连接，一旦经由工作站204从操作者接收到请求时，资产管理和控制系统208就可以与一个或多个现场设备214.1-214.i进行通信并在一些情况下收集与操作状况有关的数据，将接收的现场设备214的配置与排序的现场设备的配置相比较，重新配置和/或对一个或多个现场设备214.1-214.i执行其它维护活动。
在各个实施例中，传统过程控制系统210可以被配置为执行与由用于一个或多个现场设备214.1-214.i的过程控制器202执行的控制过程任务类似的任何适合的控制过程任务。例如，传统过程控制系统210可以包括第三方过程控制器和/或已经改造、移植和/或重新编程的过程控制器，以便经由有线网络240和/或无线网络250与其它设备进行通信。在各个实施例中，传统过程控制系统210可以对一个或多个现场设备214.1-214.i直接执行控制过程技术或可以与过程控制器202进行通信，以使得过程控制器202和/或传统过程控制系统210执行过程控制操作。换句话说，可以在传统过程控制系统210“上”实施所公开的系统和技术。
网络211可以包括有线和/或无线通信网络的任何适当组合。例如，网络211可以包括局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、公用交换电话网(PSTN)的任何组合，并可以促进经由链路222到互联网或其它网络的连接。为了提供进一步的示例，网络211可以包括有线电话和电缆硬件、卫星、蜂窝电话通信网络等。
尽管在图2中将网络211和链路222示出为单个单元，但相关领域的普通技术人员会意识到，网络211可以包括几个网络的集合或聚集，其可以是相同或不同类型的有线和/或无线网络。例如，可以通过几个防火墙、路由器、域名服务器(NDS)、子网络、有线链路、无线链路等来促进经由有线链路220到互联网的连接。为了提供另一个示例，过程工厂可以具有缚在一起的几个有线网络240，并跨几个网络链路彼此进行通信。出于简明，在图2中将网络拓扑的任何这种适合集合示出为网络211和链路222。
尽管在图2中将有线网络240示出为具有经由有线链路220的几个相连的网络和/或设备，但相关领域普通技术人员会意识到，工厂通信网络200可以包括有线网络240，有线网络240具有基于特定过程工厂的过程控制需要的任意适合数量的相连网络和/或设备。
在各个实施例中，网关212可以被配置为在有线工业自动化协议与无线工业自动化协议之间转换通信。例如，网关212可以被配置为将从连接到有线网络240的一个或多个设备接收的分组转发到连接到无线网络250的一个或多个设备，反之亦然。以此方式，网关212可以起到路由设备的作用。例如，在各个实施例中，现场设备214.1-214.i可以被配置为根据适合的无线工业自动化协议发送并接收数据分组，诸如例如无线HART分组和/或ISA100.11a分组。例如，网关212可以被配置为将经由诸如无线链路203.1的无线链路从现场设备214.1-214.i无线接收的分组路由到经由诸如有线链路220的有线链路连接到有线网络240的一个或多个设备。为了提供进一步的示例，网关212可以被配置为将经由有线链路220连接到有线网络240的设备接收的分组经由一个或多个无线链路203路由到现场设备214.1-214.i。
网关212可以充当到一个或多个工厂网络和/或到有线网络240的统一连接。因此，网关212可以借助任意适合数量的硬件和/或软件防火墙来实施，并可以促进连接到有线网络240的设备之间的通信。例如，网关212可以充当路由器和/或仲裁器，以便在连接到有线网络240的一个或多个组件之间转发数据分组。而且，在各个实施例中，网关212可以被配置为实施路由表以确定哪一个网络设备(其可以是有线网络240或无线网络250的一部分)来转发分组。
在各个实施例中，网关212可以提供到一个或多个网络设备的主机应用接入，一个或多个网络设备可以是有线网络240或无线网络250的一部分。网关212可以从一个协议转换为另一个协议，充当在使用相同协议的两个或更多个网络之间的桥梁，或者将命令和数据从一个格式转换为另一个格式。在其中由无线网络250实施无线HART网络的实施例中，网关212可以提供同步时钟的源，该同步时钟用于根据无线HART协议产生时隙和超帧。如相关领域普通技术人员会意识到的，工厂网络可以实施多于一个网关，但出于简明的目的，图2中仅示出了单一网关。然而，在利用多个网关时，实施例包括通过提供用于无线网络250与有线网络240之间的数据传递的额外带宽来利用这些多个网关来改进工厂通信网络200的有效吞吐量和可靠性。在多个网关实施例中，网关中的一个网关可以根据带宽需要从网络管理器动态请求带宽。出于简明的目的，图2中未示出网络管理器。
在各个实施例中，网关212可以利用任何适合的通信协议来促进有线网络240与无线网络250之间的通信。例如，网关212可以实施以太网和串行通信协议来与连接到有线网络240的一个或多个设备进行通信，同时实施无线HART和/或ISA100.11a通信协议来与现场设备214.1-214.i进行通信。
PWAP224可以被配置为促进工厂通信网络200中的一个或多个组件之间的通信。如相关领域普通技术人员会意识到的，PWAP224可以实施任意适合数量的处理器、接收器、发射器、收发器等，以促进本公开内容通篇中描述的各个功能。参考图3还论述与PWAP224的实现方式有关的额外细节。
例如，PWAP224可以促进现场通信器216与一个或多个现场设备214.1-214.i之间的通信，例如图2中由无线链路205和203.7表示的。根据此类实施例，PWAP224可以根据任何适合的无线通信协议从现场通信器216接收数据。在各个实施例中，PWAP224可以被配置为根据除了无线HART和/或ISA100.11a通信协议以外的任何适合的无线通信协议(诸如无线局域网(WLAN)通信协议、个域网(PAN)通信协议(例如，BLUETOOTH)、Wi-Fi直接通信协议、RFID通信协议、NFC通信协议、红外通信协议等)从现场通信器216接收通信。
在实施例中，第二无线通信协议可以包括无线HART通信协议或ISA100.11a通信协议。根据此类实施例，PWAP224可以被配置为双向地执行这些通信功能。即，PWAP224可以根据第一无线通信协议(例如，无线HART或ISA100.11a)从一个或多个现场设备214.1-214.i接收数据，根据第一无线通信协议解码数据，根据第二不同无线通信协议(在此情况下，例如是WLAN、BLUETOOTH等)重新编码数据，并根据第二无线通信协议将数据发送到现场通信器216。
根据此类实施例，PWAP224可以被配置为从现场通信器216接收数据，根据第一无线通信协议解码此数据，根据第二无线通信协议重新编码数据，并根据第二无线通信协议将重新编码的数据发送到一个或多个现场设备214.1-214.i。例如，现场通信器216可以被配置为在另一个通信协议数据单元内部嵌入和/或封装诸如一个或多个指令、命令等的数据，以使得数据是例如Wi-Fi或BLUETOOTH数据单元的部分。此数据可以包括例如一个或多个HART命令、ISA100.11a命令等。
PWAP224可以根据第一通信协议(例如，Wi-Fi、BLUETOOTH等)从现场通信器216接收数据，并且对数据单元进行解码以取回嵌入的数据。PWAP224随后可以将取回的数据重新编码为第二通信协议(诸如例如无线HART)的部分，并根据第二无线通信协议(例如，无线HART通信协议)将数据发送到一个或多个现场设备214.1-214.i。
另外或者可替换地，PWAP224可以促进经由有线网络240在现场通信器216与一个或多个现场设备214.1-214.i之间的通信，例如图2中由无线链路205、203.6和203.7表示的。根据此类实施例，PWAP224可以从现场通信器216接收数据，以根据第一无线通信协议解码此数据，根据第二无线通信协议重新编码数据，并将重新编码的数据发送到网关212，经由网关212从有线网络240的一个或多个组件接收数据，并根据第二无线通信协议将数据发送到一个或多个现场设备214.1-214.i。
例如，如前所述的，现场通信器216可以被配置为在另一个通信协议数据单元内部嵌入和/或封装诸如一个或多个指令、命令等的数据，以使得数据例如是Wi-Fi或BLUETOOTH数据单元的部分。旨在将此数据用于一个或多个现场设备214.1-214.i，或者如本实施例中论述的那样用于有线网络240的一个或多个组件。同样，此数据例如可以包括一个或多个HART命令、ISA100.11a命令等。
在旨在将数据经由PWAP224发送到有线网络240的一个或多个组件的实施例中，PWAP224可以根据第一通信协议(例如，Wi-Fi、BLUETOOTH等)从现场通信器216接收数据，并解码数据单元以取回嵌入的数据。PWAP224随后可以将取回的数据重新编码为诸如无线HART之类的第二通信协议的部分，将数据发送到网关212，网关212继而将无线通信协议转换为有线通信协议，以将数据经由有线链路220转发到有线网络240的一个或多个组件。
一旦经由有线链路220接收到数据，有线网络240的一个或多个组件就通过将数据经由有线链路220发送回网关212来以适当命令做出响应。网关212随后可以将经由有线链路220接收的数据从有线通信协议转换为适合的无线通信协议，并根据第二无线通信协议(例如，无线HART通信协议)将经由有线链路220接收的数据发送到一个或多个PWAP224和/或一个或多个现场设备214.1-214.i。如果网关212将数据发送到与一个或多个现场设备214.1-214.i相对的PWAP224，PWAP224可以将数据转换、转发和/或以其它方式路由到适当的现场设备214。
以此方式，PWAP224可以直接或间接地(例如，经由有线网络240和网关212)促进现场通信器216与一个或多个现场设备214.1-214.i之间的通信。如相关领域普通技术人员会意识到的，PWAP224可以基于任意适合数目的因素(诸如，工厂通信网络200的网络带宽优化、期望的速度、性能要求，PWAP224可获得的可用处理资源等)在现场通信器216与一个或多个现场设备214.1-214.i之间实施直接和/或间接通信。例如，在使用间接通信从现场通信器216接收时，可以由PWAP224将更复杂或耗时的操作卸载到过程控制器202。
因此，实施例包括充当桥梁的PWAP224，以促进现场通信器216与一个或多个通信设备214.1-214.i之间的通信，该PWAP224针对PWAP224与现场通信器216之间的通信使用一个类型的无线通信协议并且针对PWAP224与一个或多个通信设备214.1-214.i之间的通信使用另一个类型的无线通信协议。因为PWAP224可以被配置为根据无线HART和/或ISA100.11a通信协议保持与一个或多个通信设备214.1-214.i的通信，用户218可以使用现场通信器216来执行相同的功能(例如，配置、校准、软件和/或固件更新等)，否则其就需要通过与PWAP224通信的到单个现场设备214.1-214.i的直接有线接入。
由于现场通信器216可以实施更常用的通信协议，诸如例如无线LAN和/或BLUETOOTH，这有利地允许将现场通信器216实施为已经利用用于这些类型的通信协议的硬件的设备。例如，在各个实施例中，现场通信器216可以实施为智能电话、笔记本计算机、平板计算机或以被配置为执行该功能的任何适合的设备。由于经由与PWAP224的通信将命令从现场通信器216发送到一个或多个现场设备214.1-214.i，现场通信器216可以实施为使用一个或多个软件应用、程序等的设备，结合设备的现有实施的硬件来完成相同的功能，否则这就需要使用更多专用硬件的现场通信器设备。
为了提供另一个示例，例如如图2所示的通过无线链路203.3和203.7，PWAP224可以促进一个或多个现场设备214.1-214.i之间的通信。根据此类实施例，PWAP224可以根据诸如无线HART和/或ISA100.11a通信协议之类的无线通信协议从一个或多个现场设备214.1-214.i接收数据，并使用相同的无线通信协议将此数据发送到一个或多个现场设备214.1-214.i。以此方式，实施例包括被配置为充当无线中继设备的PWAP224，允许工厂人员遍布工厂地板上策略地放置几个PWAP224，以确保保持在网关212与现场设备214.1-214.i中的每一个现场设备之间的通信。在实施例中，PWAP224可以被配置为根据适合的通信协议实施路由表系统，以确保将数据传送到一个或多个适当的现场设备214.1-214.i。
为了提供再另一个示例，PWAP224可以促进现场通信器216与为有线网络240的部分的一个或多个组件之间的通信，例如如图2中由无线链路205和203.6所示的。同样，实施例包括被配置为转换一个或多个通信协议以促进现场通信器216与一个或多个现场设备214.1-214.i之间的通信的PWAP224。类似地，实施例包括被配置为促进经由网关212的在现场通信器216与和有线网络240相关联的一个或多个组件之间的通信的PWAP224。例如，现场通信器216可以经由PWAP224和网关212从一个或多个过程控制器202、工作站204、历史记录206、资产管理和控制系统208、传统过程控制系统210和/或网络211接收数据。
网关212可以被配置为分别使用有线和无线通信协议提供有线网络240与无线网络250之间的通信。结果，PWAP224可以通过提供在已经由网关212从有线HART通信协议转换为无线HART通信协议的通信之间的协议转换，有利地促进有线网络240与现场通信器216之间的通信。即，PWAP224可以将经由无线链路203.6从网关212接收的已经转换的无线HART通信协议数据转换为由现场通信器216经由无线链路205实施的适当的通信协议。
以此方式，现场通信器216可以使用从现场通信器216角度来看是相同的通信协议来与有线网络240与无线网络250两者的组件进行通信。通过与现场设备214进行通信，现场通信器216可以允许用户218访问诸如配置数据、校准数据和诊断数据之类的数据，其适用于一个或多个现场设备214.1-214.i。由于无线HART通信协议包括使得现场设备214能够远程更新其软件和/或固件的命令集，各个实施例包括利用PWAP224发送适当的命令以更新一个或多个现场设备214.1-214.i的软件和/或固件的现场通信器216。
另外，通过利用PWAP224来与连接到有线网络240的组件进行通信，，现场通信器216还可以访问除了从一个或多个现场设备214.1-214.i接收的数据以外的过剩的有价值信息。例如，在各个实施例中，现场通信器216可以例如下载存储在工作站204上的数据或经由网络211从互联网连接下载数据。可以以此方式下载的信息的一些示例可以包括与工厂通信网络200内的一个或多个设备(诸如现场设备214.1-214.i或基于特定工厂具体需要的任何其它设备)的配置和操作相关的文档、视频或帮助内容。
为了提供另外的示例，现场通信器216可以下载存储在资产管理和控制系统208上的信息，诸如资产和过程历史、当前过程状况、校准信息、审计追踪信息等。为了提供再另一个示例，现场通信器216可以经由PWAP224与过程控制器202进行通信以结合总体工厂过程控制系统一起执行诸如回路检查之类的任务。
由于现场通信器216可以实施为非专用设备，实施例包括与PWAP224进行通信的现场通信器216，以将新设备214或额外的PWAP提供到无线网络250上。即，如前所述的，典型的现场通信器具有有限的功能，并且结果，传统工厂网络依赖于操作者从诸如例如工作站之类的有线设备提供新无线设备。而且，诸如例如无线HART之类的一些无线通信协议不支持将新无线设备临时提供到现有无线HART网络上。在不将现场通信器提供到现有无线网络上的情况下，传统工厂网络将现场通信器与现场设备之间的通信局限于本地硬连线的连接。
因而，为了执行提供，传统工厂网络会需要操作者利用可具有适当的图形用户界面的工作站104提供新现场设备，以将新现场设备登记到无线网络150中。提供设备典型地包括在工作站104输入适当的网络认证信息，其可以包括新现场设备114的媒体访问控制器(MAC)地址、网络密码或使得新现场设备能够与无线网关进行通信的其它信息，因而实现在新现场设备与有线网络140之间的通信。
由于PWAP224可以被配置为根据几个通信协议识别、接收并发送数据，可以由与PWAP224通信的另一个设备(诸如，例如现场通信器216)利用提供功能(例如，新现场设备114的临时提供)。现场通信器216可以实施适合的图形用户界面(GUI)或其它类型的用户界面，以用于执行与现场设备214相关联的工厂过程任务。结果，由于现场通信器216被配置为与PWAP224进行通信，用户218可以使用现场通信器216来提供新现场设备。以此方式，PWAP224促进由用户218借助工厂地板方便地提供新现场设备而同时用户218可以执行其它任务，从而通过无需用户218找到工作站来完成它而改进了生产率。
在各个实施例中，PWAP224可以确定现场通信器216的位置，其可以由在其它工作站(诸如，例如工作站204)的工厂人员查看。通过允许工厂人员追踪用户218并抢先关闭或另外监视靠近用户218的设备来解决安全顾虑，这可以解决安全性考虑。
例如，实施例包括一个或多个工作站(诸如，例如工作站204)，该一个或多个工作站具有可以确定PWAP224(包括任何其它额外的PWAP)和/或现场设备214.1-214.i的位置的一个或多个安装的应用。另外，应用可以确定哪一个现场设备214连接到PWAP224(和其它PWAP)以及在给定时间将现场通信器216连接到的特定PWAP。用户218可以使用运行这个应用的工作站来基于工厂位图确定工厂内每一个现场设备214或PWAP224的位置。
在实施例中，这个应用可以包括由EmersonProcessManagement,Inc.开发的无线HARTSNAP-ON规划应用。使用基于现场通信器216当前连接到哪一个PWAP、PWAP224在工厂内的物理位置和PWAP的无线范围的信息，可以基于此信息将现场通信器216的位置缩窄到与PWAP的无线范围相对应的半径，并大致以PWAP为中心(假定近似全向无线覆盖区域)。可以针对其中PWAP224使用具有较小通信范围的通信协议(诸如，例如BLUETOOTH，其具有约30英尺的典型最大通信范围)与现场通信器216进行通信的实施例改进此估计的准确性。
为了提供确定现场通信器216的位置的另一个示例，PWAP224可以基于用于在PWAP224与现场通信器216之间的通信的适合的IEEE802.11通信标准来确定位置信息。如相关领域的普通技术人员会意识到的，IEEE802.11n和802.11ac标准使用多输入多输出(MIMO)天线波束转向技术。因为MIMO波束转向技术出于波束转向目的而确定其它设备的方向，此信息可以结合无线测距信息来参考PWAP224的位置定位现场通信器216。
同样，如相关领域的普通技术人员会意识到的，在IEEE802.11标准之间的测距信息可以包括到达时间(ToA)和离开时间(ToD)时间戳和信号衰减计算，该测距信息用以确定在PWAP224与现场通信器216之间的距离。各个实施例包括PWAP224向诸如例如工作站204之类的适合的网络设备报告现场通信器216的确定位置，因而此位置可以由适当的工厂人员查看。
为了提供确定现场通信器216的位置的再另一个示例，尽管图2中仅示出了单个PWAP224，但工厂网络200的实施例可以包括任意适合数量的PWAP。根据实施例，诸如例如工作站204之类的适当工作站的用户可以基于连接到现场通信器216的多个PWAP的位置来确定现场通信器216的位置。在各个实施例中，可以对前述示例中的任意示例进行组合，以提供现场通信器216的位置。例如，使用如前所述的由根据802.11标准与现场通信器216进行通信的几个PWAP所报告的位置，工作站204可以使用应用，该应用实施适合的三角测量计算以改进现场通信器216的位置(否则就要根据单个PWAP来确定)的准确度。
图3是示出根据实施例的工厂无线接入点(PWAP)300的示范性框图。PWAP300包括通信引擎302，通信引擎302包括主机处理器334和存储器306，i数目个网络接口314.1-314.i，和k数目个天线322.1-322.k。在实施例中，PWAP300是如图2所示的PWAP224的示范性实现方式。
主机处理器304可以被配置为与i数目个网络接口314.1-314.i进行通信。网络接口314.1-314.i中的每一个网络接口都可以包括介质访问控制(MAC)单元316和物理层(PHY)单元318。PHY单元318可以包括j数目个收发器320.1-320.j。收发器320可以耦合到k数目个相应的天线322.1-322.k。如相关领域的普通技术人员会意识到的，尽管图3中示出了三个收发器320.1-320.j和三个天线322.1-322.k，但PWAP300的各个实施例包括任意适合数目(例如1、2、4、5等)的收发器320和任意适合数量(例如1、2、4、5等)的天线322。进一步根据各个实施例，任意数量的收发器320可以耦合到任意数量的天线322，以便在适合的收发器之间共享一个或多个天线，反之亦然。
在实施例中，网络接口314.1-314.i中的每一个网络接口都具有类似的结构，该结构具有相应的MAC单元、PHY单元、一个或多个收发器和一个或多个天线。在一些实施例中，在网络接口314.1-314.i中的两个或更多个网络接口之中共享一个或多个天线。在一些实施例中，网络接口314.1-314.i对应于不同的无线接入技术(RAT)。进一步根据此类实施例，网络接口314.1可以对应于无线工业自动化通信协议，诸如，例如无线HART或ISA100.11a，而网络接口314.2对应于另一个无线通信协议，诸如WLAN、BLUETOOTH等。
在各个实施例中，PWAP300可以根据任意数量的适合的通信协议(诸如无线HART通信协议、ISA100.11a通信协议、蜂窝协议、由一个或多个无线IEEE标准指定的无线局域网(WLAN)通信协议、WiMAX等)经由一个或多个网络接口314.1-314.i发送并接收通信。适合的无线IEEE标准的示例包括802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ad、802.11af、802.11v、和/或802.11ah标准。
根据此类实施例，PWAP300可以被配置为根据第一类型通信协议经由网络接口314中的一个网络接口(诸如，例如网络接口314.1)接收数据。此数据继而可以由通信引擎302根据第一通信协议解码。进一步根据此类实施例，PWAP300可以被配置为根据第二通信协议编码预先解码的数据。PWAP300可以被配置为随后从另一个网络接口314(诸如，例如网络接口314.2)发送此编码数据。
结合网络接口314.1-314.i中的一个或多个网络接口一起，通信引擎302可以被配置为实现PWAP300与一个或多个其它无线通信设备之间的数据通信。例如，各个实施例包括被配置为促进PWAP300与一个或多个无线现场设备(例如，如图2所示的现场设备214.1-214.i)、网关(例如，如图2所示的网关212)、有线网络组件(例如，如图2所示的连接到有线网络240的组件)和/或现场通信器(例如，如图2所示的现场通信器216)之间的通信的通信引擎302。
在实施例中，通信引擎302可以被配置为根据适当的通信协议(诸如，例如WLAN、BLUETOOTH等)处理从一个或多个网络接口314接收的数据并解码这个数据。如相关领域的普通技术人员会意识到的，通信引擎302和/或网络接口314.1-314.i中的一个或多个网络接口可以包括任意适合数量的解调器、本地振荡器、基带处理器、混频器、滤波器、放大器等，以促进这个功能。
类似地，实施例包括被配置为根据适当通信协议(诸如，例如无线HART或ISA100.11a通信协议)处理要经由网络接口314中的一个或多个网络接口发送的数据并编码此数据的通信引擎302。同样，如相关领域的普通技术人员会意识到的，通信引擎302和/或网络接口314.1-314.i中的一个或多个网络接口可以包括任意适合数量的调制器、本地振荡器、基带处理器、混频器、滤波器、放大器等，以促进此功能。
根据各个实施例，通信引擎302可以根据一个通信协议接收数据，并根据另一个通信协议发送此数据。
尽管图3中示出为单个引擎，但在各个实施例中，通信引擎302可以由任意数量或组的一个或多个通信引擎组成。根据此类实施例，每一个通信引擎都可以包括一个或多个处理器，并且被配置为独立于其它通信引擎而操作。作为组操作的通信引擎可以单独地(例如，基于其可用性)和/或同时地(例如，并行处理)处理来自一个或多个其它无线通信设备的请求。作为组操作的通信引擎可以以优先顺序和/或分布式方式处理来自无线通信设备的请求。例如，可以对一个通信引擎执行与处理请求相关联的操作，同时对另一个通信引擎执行与处理相同请求(或不同请求)相关联的另一个操作。
处理器304可以被配置为与存储器306进行通信，用以存储到存储器306并从存储器306读取数据。根据各个实施例，存储器306是计算机可读非暂时性储存设备，其可以包括易失性(例如，随机存取存储器(RAM))或非易失性存储器(例如，电池后备RAM、FLASH等)的任意组合。存储器306可以被配置为存储可在处理器304上执行的指令。这些指令可以包括机器可读指令，当指令由处理器304执行时，指令使得处理器304执行各个动作。
通信模块308是被配置为存储指令的存储器306的一部分，当指令由处理器304执行时，指令使得处理器304根据各自的通信协议从网络接口314.1-314.i中的一个或多个网络接口接收数据，解码此数据，根据第二通信协议对解码的数据进行编码，以便经由网络接口314.1-314.i中的一个或多个网络接口进行发送，并使得网络接口314.1-314.i中的一个或多个网络接口发送编码数据。
协议处理模块310是被配置为存储指令的存储器306的一部分，当指令由处理器304执行时，指令使得处理器304确定与接收的数据相对应的通信协议的类型。例如，协议处理模块310可以包括用于根据多个不同通信协议识别、解码和/或编码数据的指令。在各个实施例中，处理器304可以利用存储在通信模块308和协议处理模块310两者中的指令来执行这些功能。为了提供示例性示例，协议处理模块310可以包括与分组大小、报头前导码和/或报头长度、帧和/或分组速率、码率、调制和/或解调方案，以及用于处理根据任何适合的无线通信协议接收或发送的数据的任何其它适合的信息相关的指令。
在各个实施例中，协议处理模块310可以包括使得处理器304能够根据特定无线通信设备识别数据的指令。如相关领域的普通技术人员会意识到的，协议处理模块310可以包括指令，以使得处理器304能够确定一个或多个无线通信设备的身份和/或地址，以使得编码数据包括要由预期接收方通信设备来接收的适当可寻址信息。
例如，协议处理模块310可以包括使得处理器304能够根据从诸如例如图2所示的现场通信器216之类的现场通信器接收的通信识别目标设备(例如，现场设备、有线网络组件等)的指令。存储在协议处理模块310中的指令可以使得处理器304能够根据识别的通信协议来解码由现场通信器发送的数据，确定目标接收方设备，并将重新编码为另一个通信协议的部分的数据发送到该预期目标接收方设备。协议处理模块310可以包括表示地址表、路由表或任何其它适合的路由系统的指令，以使得处理器304能够从预期设备接收数据并向预期设备发送数据。
认证模块312可以包括使得处理器304能够将新设备提供和/或认证到现有无线网络中的指令。例如，如先前参考图2所述的，用户可以利用另一个设备(诸如，例如现场通信器)来将新设备(诸如，例如新的现场设备)提供到现有无线网络中。在各个实施例中，存储在认证模块312中的指令可以使得处理器304能够确定由用户输入的设备证书是否与无线网络的设备证书相匹配。为了提供示例性示例，用户可以利用现场通信器来首先访问PWAP300，以请求提供新现场设备。处理器304可以访问存储在认证模块312的指令，以确定适当的安全网络认证证书，该安全网络认证证书可以加密或以其它方式存储在存储器306的安全部分中。如果证书匹配，那么处理器304可以使得PWAP300与要提供的新现场设备进行通信。如相关领域的普通技术人员会意识到的，无线HART通信协议包括用以验证新添加的现场设备的握手认证过程，其可以是存储在认证模块312的指令的部分。
实施例包括利用此握手过程但从诸如现场通信器之类的另一个设备初始化该过程的PWAP300。以此方式，PWAP300可以有利地使用已知提供通信协议方法(诸如，例如在无线HART通信协议中定义的提供通信协议方法)来执行提供过程，而同时根据另一个无线通信协议(诸如，例如WLAN或BLUEOOTH)从现场通信器接收指令和认证信息。由于PWAP300可以使用两个或更多个通信协议进行通信，这允许用户利用与有线工作站相反的无线现场通信器来提供新现场设备。
位置获取模块314可以包括使得处理器304能够确定一个或多个其它PWAP、现场通信器和/或现场设备的位置的指令。如先前参考图2所述的，包括在位置获取模块314中的指令可以使得处理器304能够根据一个或多个无线标准或任何适合的技术来执行测距和方向分析。例如，在PWAP300根据无线IEEE通信协议的802.11系列(诸如802.11n、802.11ac等)与一个或多个现场通信器进行通信时，位置获取模块314可以使得处理器304能够利用ToA和ToD时间戳。
为了提供另一个示例，包括在位置获取模块314中的指令可以使得处理器304能够利用MIMO波束成形信息来基于转向的波束的方向确定PWAP300与现场通信器之间的方向。由处理器304计算的方向和/或测距信息可以存储在存储器306中，发送到联网设备(例如，工作站)。以此方式，PWAP300可以为工厂人员提供用以基于所获取的由用户操作的现场通信器的位置来定位操作各自现场通信器的用户的手段。
图4是示出根据实施例的方法400的流程图。在实施例中，方法400可以由一个或多个处理器和/或PWAP的其它组件(诸如，例如图3所示的PWAP300的通信引擎302)实施。
当一个或多个处理器从符合第一通信协议的第一设备接收数据(框402)时方法400开始。例如，这可以包括PWAP224从如图2所示的符合标准无线通信协议的现场通信器216接收数据(框402)。例如，标准无线通信协议可以包括WLAN或BLUETOOTH协议。例如，这还可以包括PWAP224从工厂网络设备(诸如，例如图2所示的符合无线工业自动化协议的工作站204)接收数据(框402)。例如，无线工业自动化协议可以包括无线HART或ISA100.11a通信协议。
方法400可以包括一个或多个处理器根据第一无线通信协议解码数据(框404)。例如，这可以包括PWAP224根据标准无线通信协议解码从现场通信器216接收(框402)的数据(框404)。例如，这还可以包括PWAP224根据无线HART或ISA100.11a通信协议解码从诸如例如工作站204之类的工厂网络设备接收(框402)的数据(框404)。
方法400可以包括一个或多个处理器编码解码的数据(框404)以符合第二无线通信标准(框406)。例如，这可以包括PWAP224根据无线HART或ISA100.11a通信协议编码从现场通信器216解码(框404)的数据(框406)。例如，这还可以包括PWAP224根据WLAN或BLUETOOTH通信协议编码(框406)从工作站204解码(框404)的数据。
方法400可以包括一个或多个处理器将根据第二无线通信协议编码(框406)的数据发送到第二设备(框408)。例如，这可以包括PWAP224将由现场通信器216接收(框402)并解码(框404)的编码数据(框406)发送到符合无线HART或ISA100.11a通信协议的诸如例如工作站204之类的工厂网络设备(框408)。例如，这还可以包括PWAP224将由诸如例如工作站204之类的工厂网络设备接收(框402)并解码(框404)的编码数据(框406)发送到例如符合WLAN或BLUEOOTH通信协议的现场通信器216(框408)。
尽管本公开内容示出了其中在工厂环境中使用了工厂无线接入点的几个实施例，但各个实施例包括在无线协议转换对其有用的任何适合位置实施的工厂无线接入点。例如，可以实施工厂无线接入点以控制现场设备或其它类型的设备，它们在与工厂环境分离的和/或工厂环境外部的环境中实施。这种现场设备可以包括管线、泵站、井口、石油钻塔等。如相关领域的普通技术人员会意识到的，可以修改本文所述的工厂无线接入点以便与适合的设备通信，该设备基于每一个各自应用来控制、命令这些现场设备和/或与这些现场设备进行通信。即，图2中所述的与PWAP224相连接的过程控制系统可以由用于每一个相关应用的适当控制元件代替，该应用与其它类型的现场设备进行通信。
以下附加考虑适用于先前论述。在本说明书全文中，多个实例可以将所述的组件、操作或结构实施为单个实例。尽管将一个或多个例程或方法的单一操作示出并描述为分离的操作，但可以同时执行单一操作中的一个或多个单一操作，完全不要求以所示的顺序执行操作。在示例性结构中呈现为分离组件的结构和功能可以实施为组合的结构或组件。类似地，呈现为单一组件的结构和功能可以实施为分离组件。这些及其它变化、修改、添加和改进落入本公开内容的主题的范围内。
另外，本文将某些实施例说明为包括逻辑的或多个组件、模块或机构或单元。模块和单元可以构成软件模块(例如，存储在非暂时性机器可读介质上的代码)或硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作并可以以某个方式配置或设置的有形单元。在示例性实施例中，一个或多个计算机系统(例如，单机、客户机或服务器计算机系统)或计算机系统的一个或多个硬件模块(例如，处理器或处理器组)可以由软件(例如，应用或应用部分)配置为硬件模块，其操作以执行本文所述的某些操作。
硬件模块可以包括专用电路或逻辑，其被永久配置(例如，作为专用处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))为执行某些操作。硬件模块还可以包括可编程逻辑或电路(例如，如包含在通用处理器或其它可编程处理器内)，其由软件暂时配置以执行某些操作。会意识到，是在专用和永久配置的电路中还是在暂时配置的电路中(例如由软件配置)实施硬件模块的决定可以由成本和时间考虑来推动。
因此，本文使用的硬件术语应理解为包含有形的实体，该实体是物理构造的、永久配置(例如，硬连线的)为或暂时配置(例如，编程的)为以某个方式操作、或执行本文所述的某些操作。考虑暂时配置(例如，编程的)硬件模块的实施例，硬件模块中的每一个硬件模块都无需在任意瞬间时间被配置或实例化。例如，在硬件模块包括被配置为使用软件的通用处理器的情况下，通用处理器可以在不同时间被配置为各自不同的硬件模块。例如，软件可以相应地配置处理器，以在时间的某一时刻构成特定硬件模块，并在时间的不同时刻构成不同的硬件模块。
硬件和软件模块可以向其它硬件和/或软件模块提供信息并从其接收信息。因此，所述的硬件模块可以认为是可通信地耦合的。在同时存在多个这种硬件或软件模块的情况下，可以通过连接硬件或软件模块的信号传输(例如，通过适当的电路、线路和总线)来实现通信。在其中在不同时间配置或实例化多个硬件模块或软件的实施例中，在这种硬件或软件模块之间的通信例如可以通过信息在多个硬件或软件模块访问的存储器结构中的储存和取回来实现。例如，一个硬件或软件模块可以执行操作并在其可通信地耦合的存储器设备中存储该操作的输出。然后，其它硬件或软件模块可以稍后访问存储器设备以取回并处理存储的输出。硬件和软件模块还可以启动与输入或输出设备的通信，并可以对资源(例如，信息的集合)进行操作。
本文所述的示例性方法的各个操作可以至少部分地由一个或多个处理器执行，该一个或多个处理器被暂时配置(例如，由软件)或永久配置为执行相关操作。不论暂时还是永久配置的，这种处理器都可以构成处理器实施的模块，该模块操作以执行一个或多个操作或功能。在一些示例性实施例中，本文提及的模块可以包括处理器实施的模块。
类似地，本文所述的方法或例程可以至少部分地是处理器实施的。例如，方法中的操作中的至少一些操作可以由一个或多个处理器或处理器实施的硬件模块来执行。操作中的某些操作的性能可以分布在该一个或多个处理器之中，不仅驻留在单一机器中，而是跨多个机器部署。在一些示例性实施例中，一个或多个处理器可以位于单一地点(例如，在家庭环境、办公室环境中或者作为服务器机群)，而在其它实施例中，处理器可以跨多个地点分布。
按照算法或对在机器存储器(例如，计算机存储器)内存储为比特或二进制数字信号的数据的操作的符号表示来呈现本说明书的一些部分。这些算法或符号表示是数据处理领域的普通技术人员使用的技术的示例，用以将其工作的实质传达给本领域中的其它技术人员。如本文使用的，“应用”、“算法”或“例程”是导致期望结果的前后一致的一系列操作或类似处理。在该上下文中，应用、算法、例程和操作包括物理量的物理操作。典型但非必须地，这种量可以采取能够由机器存储、访问、传送、组合、比较或者以其它方式操作的电、磁或光信号的形式。主要出于通用的原因，有时使用诸如“数据”、“内容”、“位”、“值”、“元件”、“符号”、“特性”、“项”、“数目”、“数字”等的词语指代这种信号是方便的。但这些词语仅仅是方便的标记，并与适当的物理量相关联
除非另有指明，本文使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“呈现”、“显示”等词语的论述可以指代机器(例如，计算机)的动作或处理，其操作或变换在一个或多个存储器(例如，易失性存储器或非易失性存储器或其组合)、寄存器或者接收、存储、发送或显示信息的其它机器组件内表示为物理(例如，电子、磁或光)量的数据。
本文使用的对“一个实施例”或“实施例”的任何提及意指结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中各个位置的出现不一定全都指代相同实施例。
可以使用表述“耦合的”和“连接的”连同其派生词来描述一些实施例。例如，可以使用术语“耦合的”指示两个或更多个元件直接物理或电接触来描述一些实施例。然而，术语“耦合的”还可以意指两个或更多个元件彼此不直接接触，但仍彼此协作或相互作用。实施例不局限于该上下文。
如本文使用的，术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“带有”、“具有”或其任何其它变型都旨在覆盖非排他性的包含。例如，包括元件的列表的过程、方法、制品或装置不一定仅局限于这些元件，而可以包括没有明确列出或这种过程、方法、制品或装置固有的其它元件。此外，除非明确表述为相反的，“或者”指代包含或，而不是排他或。例如，以下中的任何一个满足条件A或者B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)、及A和B都为真(或存在)。
另外，“一”或“一个”的使用用于描述本文实施例的元件和组件。这样做仅是为了方便，并给出描述的一般意义。本说明应理解为包括一个或者至少一个，并且单数形式还包括复数形式，除非明显其意指其它方式。
一旦阅读了本公开内容，本领域技术人员会意识到额外的替代结构和功能设计，该额外的替代结构和功能设计用于实施数据建模工作环境以便配置并执行本文所公开的模型。因而，尽管本文示出并描述了特定实施例和应用，但应理解所公开的实施例不限于本文所公开的精确结构和组件。在不脱离权利要求书中限定的精神和范围的情况下，可以在本文所公开的方法和结构的设置、操作和细节上做出对于本领域技术人员是显而易见的各个修改、变化和改变。

Claims (24)

1.一种在工厂无线接入点(PWAP)中用于促进在过程工厂中的工厂设备与现场通信器之间的通信的方法，包括：
由一个或多个处理器编码从符合标准无线通信协议的现场通信器接收的数据，以符合无线工业自动化协议，以提供工厂设备编码数据；
由一个或多个处理器编码从符合所述无线工业自动化协议的工厂设备接收的数据，以符合所述标准无线通信协议，以提供现场通信器编码数据；以及
由一个或多个处理器将所述工厂设备编码数据和所述现场通信器编码数据分别发送到所述工厂设备和所述现场通信器，以促进所述工厂设备与所述现场通信器之间的通信，
其中，所述标准无线通信协议和所述无线工业自动化协议是不同的协议。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线工业自动化协议包括：
可寻址远程传感器高速通道(HART)协议，并且
其中，所述标准无线通信协议包括下列中的一个或多个：
无线个域网(PAN)协议；以及
无线局域网(WLAN)协议。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由一个或多个处理器促进(i)所述现场通信器与(ii)工厂自动化网络之间的通信。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述工厂设备编码数据和所述现场通信器编码数据分别发送到所述工厂设备和所述现场通信器的动作包括：
在所述工厂设备与所述现场通信器之间交换所述工厂设备编码数据和所述现场通信器编码数据，以执行下列中一个或多个：
校准所述工厂设备；
配置所述工厂设备；
对所述工厂设备执行诊断；
更新对应于所述工厂设备的软件；以及
更新对应于所述工厂设备的固件。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述工厂设备是由所述工厂自动化网络控制的用以执行过程控制操作的控制回路的部分，并且其中，促进所述现场通信器与所述工厂自动化网络之间的通信的动作包括：
促进由所述现场通信器对一个或多个控制回路参数的访问，所述访问作为回路检查功能的部分。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由一个或多个处理器根据所述标准无线通信协议与所述现场通信器进行通信，以将第二工厂设备提供到包括所述PWAP和所述第二工厂设备的无线网络中，
其中，所述PWAP和所述第二工厂设备被配置为根据所述无线工业自动化协议经由所述无线网络来进行通信。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
由一个或多个处理器促进(i)所述现场通信器与(ii)所述第二工厂设备之间的通信。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由一个或多个处理器确定所述现场通信器相对于所述PWAP的位置。
9.一种工厂无线接入点(PWAP)，包括：
第一网络接口，所述第一网络接口被配置为从符合标准无线通信协议的现场通信器接收数据；
第二网络接口，所述第二网络接口被配置为从符合无线工业自动化协议的工厂设备接收数据；以及
处理器，所述处理器被配置为：
编码从所述现场通信器接收的所述数据，以符合无线工业自动化协议，以提供工厂设备编码数据；以及
编码从所述工厂设备接收的所述数据，以符合所述标准无线通信协议，以提供现场通信器编码数据，并且其中：
所述第一网络接口还被配置为将所述现场通信器编码数据发送到所述现场通信器，
所述第二网络接口还被配置为将所述工厂设备编码数据发送到所述工厂设备，以及
所述标准无线通信协议和所述无线工业自动化协议是不同的协议。
10.根据权利要求9所述的PWAP，其中，所述无线工业自动化协议包括：
可寻址远程传感器高速通道(HART)协议，并且
其中，所述标准无线通信协议包括下列中的一个或多个：
无线个域网(PAN)协议；以及
无线局域网(WLAN)协议。
11.根据权利要求9所述的PWAP，其中，所述处理器还被配置为控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以促进(i)所述现场通信器与(ii)工厂自动化网络之间的通信。
12.根据权利要求9所述的PWAP，其中，所述处理器还被配置为控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以促进所述现场通信器执行下列中的一个或多个：
校准所述工厂设备；
配置所述工厂设备；
对所述工厂设备执行诊断；
更新对应于所述工厂设备的软件；以及
更新对应于所述工厂设备的固件。
13.根据权利要求11所述的PWAP，其中，所述工厂设备是由所述工厂自动化网络控制的用以执行过程控制操作的控制回路的部分，并且
其中，所述处理器还被配置为控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以使得所述现场通信器能够访问一个或多个控制回路参数，所述访问作为回路检查功能的部分。
14.根据权利要求9所述的PWAP，其中，所述处理器还被配置为：一旦根据标准无线通信协议从所述现场通信器接收到指令，就将第二工厂设备提供到包括所述PWAP和所述第二工厂设备的无线网络中，并且
其中，所述第二网络接口被配置为根据所述无线工业自动化协议提供所述PWAP与所述第二工厂设备之间的通信。
15.根据权利要求14所述的PWAP，其中，所述处理器还被配置为控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以促进(i)所述现场通信器与(ii)所述第二工厂设备之间的通信。
16.根据权利要求9所述的PWAP，还包括：
其中，所述处理器还被配置为确定所述现场通信器相对于所述PWAP的位置。
17.一种非暂时性有形计算机可读介质，所述非暂时性有形计算机可读介质存储机器可读指令，所述机器可读指令用于促进在过程工厂的工厂设备与现场通信器之间的通信，当所述指令由处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
从符合标准无线通信协议的所述现场通信器接收数据；
从符合无线工业自动化协议的所述工厂设备接收数据；
编码从所述现场通信器接收的所述数据，以符合无线工业自动化协议，以提供工厂设备编码数据；
编码从所述工厂设备接收的所述数据，以符合所述标准无线通信协议，以提供现场通信器编码数据；
将所述现场通信器编码数据发送到所述现场通信器；以及
将所述工厂设备编码数据发送到所述工厂设备，
其中，所述标准无线通信协议和所述无线工业自动化协议是不同的协议。
18.根据权利要求17所述的非暂时性有形计算机可读介质，其中，所述无线工业自动化协议包括：
可寻址远程传感器高速通道(HART)协议，并且
其中，所述标准无线通信协议包括下列中的一个或多个：
无线个域网(PAN)协议；以及
无线局域网(WLAN)协议。
19.根据权利要求17所述的非暂时性有形计算机可读介质，还包括指令，当所述指令由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以促进(i)所述现场通信器与(ii)工厂自动化网络之间的通信。
20.根据权利要求17所述的非暂时性有形计算机可读介质，还包括指令，当所述指令由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
促进所述现场通信器执行下列中的一个或多个：
校准所述工厂设备；
配置所述工厂设备；
对所述工厂设备执行诊断；
更新对应于所述工厂设备的软件；以及
更新对应于所述工厂设备的固件。
21.根据权利要求19所述的非暂时性有形计算机可读介质，其中，所述工厂设备是由所述工厂自动化网络控制的用以执行过程控制操作的控制回路的部分，并且
还包括指令，当所述指令由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以使得所述现场通信器能够访问一个或多个控制回路参数，所述访问作为回路检查功能的部分。
22.根据权利要求17所述的非暂时性有形计算机可读介质，还包括指令，当所述指令由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
一旦根据标准无线通信协议从所述现场通信器接收到指令，就将第二工厂设备提供到包括所述PWAP和所述第二工厂设备的无线网络中；以及
根据所述无线工业自动化协议提供所述PWAP与所述第二工厂设备之间的通信。
23.根据权利要求22所述的非暂时性有形计算机可读介质，还包括指令，当所述指令由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
控制所述第一网络接口和所述第二网络接口，以促进(i)所述现场通信器与(ii)所述第二工厂设备之间的通信。
24.根据权利要求17所述的非暂时性有形计算机可读介质，还包括指令，当所述指令由处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
确定所述现场通信器相对于所述PWAP的位置。
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