CN105814867B - 用于将协议帧定址到目标设备的方案 - Google Patents

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Abstract

将帧定址到目标设备，所述帧是将所述帧定义为至少具有地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个，包括：获得目标设备的地址、将地址分成第一部分和第二部分、将第一部分分配在帧的地址部分中、以及将第二部分分配在帧的有效负载数据部分中。

Description

用于将协议帧定址到目标设备的方案
技术领域
本发明涉及将协议帧定址(address)到目标设备的领域。具体地，本发明涉及将帧定址到目标设备的方法，以及通过共享的信道接收帧的方法。而且，本发明涉及被配置为发送和/或接收帧的对应的设备。更加具体而言，本发明涉及作为设施管理的一部分的分布式数据采集的领域。
背景技术
存在许多针对数据交换和通信而建立的协议。一些协议适应于所采用的通信信道的特定特性，因为协议定义考虑到了信道的数据速率、信道是否是共享的、信道长度、物理实现(例如，有线或无线传输)、射频带宽等(除了其他之外)。针对本地无线通信的协议和定义包括例如EnOcean(TM)、Dash7(TM)、OneNet(TM)、ANT(TM)、Bluetooth(TM)、Z-Wave(TM)、Zigbee(TM)、WirelessHart(TM)、6LoWPAN(TM)、MiWi(TM)、IEEE802.15.4、IEEE 802.11(WiFi)等。
通常，协议定义了代表通过相应的信道传输的信息的最小值的某种数据单元。这样的单元如所表示的“分组”、“电报”、或“帧”。在本公开的上下文中，术语“帧”应该表示这样的信息单元，如由在考虑中的相应的协议所定义的。此外，一般的是，提供具有地址和/或路由信息的帧，以使得接收帧的任何实体原则上能够确定所接收到的帧是否为定址到该实体的，或者，相应地，确定该帧是否需要被转发(路由)以及向哪里转发(路由)。公知的互联网协议(IP)提供了所谓的报头，所述报头包括允许帧(在那里：分组)到达其目的地的路由信息。同样地，IEEE 802.15.4的帧可以提供所谓的定址字段，其中可以适配(accommodate)目标接收设备的地址信息。
除了协议的实现以外，还有用于促进实际的通信的标准硬件的宽泛范围。例如，通过一个或多个协议来实施通信的模块是可用的，以使得不需要在给定的应用中反复地实施协议和通信能力。通常所述模块的特征在于某种类型的互连，以便于促进与应用的合作。换言之，人员可以像这样通过依靠标准化的模块实现通信而专注于应用。因此，像这样不需要明确地将协议和通信功能包括在应用中。
尽管采用标准化协议和对应的硬件(以前述的模块的形式或者作为集成电路(IC)的内置功能)提供了关于简单性、可靠性、功耗、以及成本方面的优点，然而，标准“装置”的使用意味着来自所选择的标准解决方案的相应的限制和约束。因此，所选择的协议可以一方面大体上促进实现(低电路复杂度、高可靠性、低单位成本等)，但是，另一方面，同时施加了严格的限制。除了其他之外，标准协议可以定义专用数据字段(在特定位置处并且在一个帧内具有给定长度的位或字节)，以用于将一个帧定址到目标实体/设备。由于这样的地址空间是有限的，因此可以参与的实体/设备的数量也可以是有限的。
同时，在诸如科学研究、工业设备、网络管理、设施管理等各种环境中，分布式数据采集变得越来越普遍。随着所谓的“物联网”的出现，分布式独立设备或者应用开始联机，以便收集本地信息，可能对其进行处理，并且将所获得的数据转发或发送到某中央实体以供进一步的处理和/或评估。
例如，传感器设备测量设施中的资源(例如，水、电、肥皂等)的使用。然后可以由与各个传感器设备通信的某种装置来收集所获得的信息。期望的是，使所有这样的装置都可靠地运行、以低成本制造、并且消耗低电量(例如，后者允许电池供电的独立设备)。尽管可以通过采用标准协议和对应的硬件来满足以上的目标，但是所选择的协议然后可能限制可能可定址的设备的数量，这是由于所选择的协议的地址空间可能不允许定义足够数量的唯一地址，以及与地址一起的设备标识符。
因此在各种环境中存在允许借助标准装置实现应用同时缓解由所选择的标准施加的限制的需求。具体而言，存在克服关于地址空间的限制同时仍然允许采用标准化的协议和对应的硬件的需求。由于后者可以提供可靠性、成本效率、电源效率、以及与其他实体和设备的互操作性，因此其可以具有特定的意义。
根据GB2411317A，存在已知的可变长度网络地址分配，然而其考虑到用于分配所谓的短地址并且通过将相对应的短地址与该地址的长度进行组合来生成网络地址的算法。
发明内容
由独立权利要求的主题来解决所提及的问题。在从属权利要求中定义了进一步优选的实施例。
根据本发明的方面，提供有将帧定址到目标设备的方法，所述帧是将帧定义为至少具有地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个，所述方法包括以下步骤：获得目标设备的地址，将该地址分成第一部分和第二部分，将所述第一部分分配在帧的地址部分中，以及将所述第二部分分配在帧的有效负载数据部分中。
根据本发明的另一个方面，提供有用于将帧定址到目标设备的设备，所述帧是将帧定义为至少具有地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个，所述设备被配置为：获得目标设备的地址，将该地址分成第一部分和第二部分，将所述第一部分分配在帧的地址部分中，以及将所述第二部分分配在帧的有效负载数据部分中。
根据本发明的另一个方面，提供有通过共享的信道接收帧的方法，所述帧是为帧定义了至少地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个，目标设备的地址被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被分配在地址部分中，并且所述第二部分被分配在有效负载数据部分中，所述方法包括以下步骤：接收帧的地址部分，处理所接收到的地址部分以用于确定被分配在所接收到的地址部分中的所述第一部分是否与目标设备地址的第一部分相匹配，接收帧的有效负载数据部分，如果被分配在所接收的地址部分中的所述第一部分与目标设备地址的第一部分相匹配则从所接收到的有效负载数据部分中提取所述第二部分，并且如果所提取的第二部分与目标设备地址的第二部分相匹配则确定所述帧被定址到目标设备。
根据本发明的另一个方面，提供有通过共享的信道接收帧的设备，所述帧是为帧定义了至少地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个，目标设备的地址被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被分配在地址部分中，并且所述第二部分被分配在有效负载数据部分中，设备被配置为：接收帧的地址部分，处理所接收到的地址部分以用于确定被分配在所接收到的地址部分中的所述第一部分是否与目标设备地址的第一部分相匹配，接收帧的有效负载数据部分，如果被分配在所接收的地址部分中的所述第一部分与目标设备地址的第一部分相匹配则从所接收到的有效负载数据部分中提取所述第二部分，并且如果所提取的第二部分与目标设备地址的第二部分相匹配则确定所述帧被定址到目标设备。
根据本发明的另一个方面，提供有针对分布式数据采集的系统，其包括根据本发明的对应的实施例的至少一个数据收集设备和至少一个数据采集设备。
附图说明
呈现本发明的实施例以用于更好地理解发明性概念，并且不将本发明的实施例视为对本发明进行限制，现在将参考附图对本发明的实施例进行描述，在附图中：
图1A示出了根据本发明的实施例的实现了帧定址的数据采集系统的示意图，该数据采集系统包括：中央实体、数据收集装置、以及数据采集装置；
图1B示出了根据本发明的另一个实施例的实现了帧定址的示例性数据收集单元的示意图；
图1C示出了根据本发明的另一个实施例的被配置为接收帧的示例性数据采集单元的示意图；
图2示出了根据本发明的另一个实施例的布置在设施中的数据收集装置以及数据采集装置中的帧定址的可能的实现方式。
图3A示出了根据本发明的另一个实施例的帧格式的示意图。
图3B示出了根据本发明的另一个实施例的帧格式的示意图。
图4A示出了本发明的定址方法实施例的流程图。
图4B示出了本发明的接收方法实施例的流程图。
具体实施方式
图1A示出了根据本发明的实施例的实现了帧定址的数据采集系统的示意图，该数据采集系统包括中央实体、数据收集装置、以及数据采集装置。更加具体而言，根据本实施例的数据采集系统包括中央实体10、以一个或多个数据收集单元30、30’的形式的数据收集装置、以及以一个或多个数据采集单元40、40’的形式的数据采集装置。中央实体10可以通过使用某种类型的网络或网络系统20来与数据收集单元30、30’交换数据，所述网络系统20可能包括互联网、一个或多个公司网络、和/或公共网络(例如，电话或移动通信网络)。
作为示例，第一链路91将中央实体10耦合至互联网20，并且第二链路92将至少一个数据收集单元30耦合至互联网20。作为进一步的示例，数据收集单元30与网络20之间的链路92可以是直接的互联网连接或经由例如DSL或者LAN线路的准直接的互联网连接。此外，还可以采用无线数据传输，以使得数据收集装置30、30’经由空中接口(GSM、UMTS、WLAN、WiFi、WiMax等)通信到移动通信网络或者相应的接入点，并且通过其通信到网络20。
可选地，数据收集装置的一个或多个数据收集单元30’可以由一个或多个中间数据收集等级耦合至网络20。一种方式是在数据收集单元与网络20之间实现可选的等级装置50。这样的可选的等级装置(单元)可以进而对来自一个或多个数据收集单元30’的数据进行收集、处理、和/或将来自一个或多个数据收集单元30’的数据向网络20、从网络20、或者在网络20之间进行转发。例如，可以在建筑等级、部分等级、部门等级、或者楼层等级上提供可选的等级装置50。通过该方式，对应的等级装置50对数据进行收集、处理和/或将数据从数据收集装置30’转发以及转发至数据收集装置30’，所述数据收集装置30’分别被布置在一个部分(section)、一个建筑(building)、一个部门(department)、或者一个楼层(storey)中。
数据采集装置采用布置在对应的位置处以用于获取数据(聚集数据)的至少一个数据采集单元40的形式。该数据可以通过使用被配置为将一些物理数字转换成适合于在通信网络上传输的数值的一个或多个传感器来获得。所述物理数字可以包括任何可测量的量，例如，温度、光照、时间和日期、气压、湿度、电流、电压、电阻等。更加具体而言，所测量的数字可以反映一些设备状态，例如，消耗值、填充等级、失效日期等。例如，光栅(light-barrier)可以采用光源和用于测量光照强度的光传感器以用于确定分配器或者垃圾桶的填充等级。可以经由物理数字感测的其他合适的概念包括红外线检测、紫外线检测、射频(RF)检测、超声波检测等。
根据本实施例，一个单独的数据采集单元40通过无线链路93(例如，无线电或红外链路)与至少一个数据收集单元30进行通信，无线链路93进而可以遵循一个或多个可应用的和前述的标准和协议。
现在结合图1B和图1C更加详细地描述本实施例中的帧定址和帧接收的具体方式。具体而言，图1B示出了根据本实施例的实现了帧定址的示例性数据收集单元30的示意图，而图1C示出了根据本发明的本实施例的被配置为接收帧的示例性数据采集单元40的示意图。
在图1B中所示出的示例性数据收集单元30包括处理单元302、存储器单元301、以及通信单元303。存储器单元301可以存储能够在处理单元302上执行以便实现本发明的功能和方法实施例的计算机指令代码。通信单元303包括无线通信设备，其促进经由相应的链路93朝向一个或多个相关联的数据采集单元40、40’的数据交换以及通信。应当注意的是，就多于一个数据采集单元40接收帧的意义而言，链路93可以被分配在分开的信道上或者全都被分配在一个共享的信道上，即使该帧仅被定址到一个特定数据采集单元(例如，数据采集单元40’)。就涉及链路92而言，朝向网络20的数据通信可以例如经由无线链路作用于等级装置50，其进而具有朝向互联网20的DSL连接或者LAN连接。
存储器单元301对能够在处理单元302上执行以便将帧定址到作为目标设备的数据采集单元40、40’中的一个的计算机指令代码进行存储。待发送的帧是为帧定义了至少地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个，以使得在帧中提供有专用的和固定的空间以用于适配地址信息。应当注意的是，协议可以定义不包括地址部分和/或有效负载部分的其他的帧类型(例如，可以用于确认目的的特殊的帧类型)。然而，本实施例提供了用于克服以下限制的解决方案：将定址视为由所选择的协议所施加的。
具体而言，存储器单元301存储计算机指令代码，当在处理单元302上执行时，该代码配置示例性数据收集单元30以便获得作为目标设备的特定数据采集单元40’的地址。该地址可以从数据收集单元30的内部存储中获得，或者可以作为外部接收的信息的一部分，例如，经由网络20从中央实体10中所接收到的消息(或另一帧)。该消息可以包括需要被转发至数据采集单元40’的数据，或者该消息包括触发帧到数据采集单元40’的传输的指令。由于其他数据采集单元40可以共享相同的信道，因此无论如何，待发送的帧都需要被定址到作为(一个)目标设备的特定数据采集单元40’。出于该目的，存储器单元301存储代码，该代码对单元30进行配置以使其将所获得的地址分成第一部分和第二部分，从而将第一部分分配在帧的地址部分中，而将第二部分分配在帧的有效负载数据部分中。因此，所获得的地址可以大于通过协议分配到一个帧的地址部分。
“较大”的地址在本公开的上下文中应当被理解为要求比地址部分提供的更多的信息单元。例如，所获得的地址可以由六个字节a0到a5来表示，每个字节有八位。跟随该实例，可以表示超过2.8×1014个唯一的地址。然而，给定了协议的地址部分仅四个字节(A0到A3)的示例性大小，不能将六字节的地址完全分配在地址部分中。根据该实施例，将示例性六字节地址a0…a5分成第一部分a0…a3，并且分成第二部分a4、a5。优选地，第一部分填充协议帧的地址部分，以使得字节a0…a3被写入到地址部分的A0…A3中，并且将剩余的地址字节a4和a5分配至有效负载数据部分，作为例如字节Pn和P(n+1)。
因此，尽管所选择的协议施加的限制，但是可以增加能够由单独的和唯一的地址来定址的数据采集单元40、40’的数量。然而，同时，可以充分利用标准协议和相对应的硬件以便于利用其相应的可靠性、成本效率、电源效率、以及互操作性。
在作为整体对系统进行配置和安装期间，放宽关于(唯一)可定址的单元的数量的限制也可以具有相当大的优点。具体而言，存在数据采集单元和数据收集单元之间的关联的方面。一个数据收集单元30与一个或多个数据采集单元40之间优选具有一对多的关联，如此一个数据采集单元40被配置为仅与一个相关联的数据收集单元30进行通信，反之，所述数据收集单元30感知到所有相关联的数据采集单元。这可以受到对相应的单元进行预编程或者通过注册过程的影响，在这期间，一个数据采集单元40和一个数据收集单元30彼此关联。无论如何，结果都是一个数据收集单元30可以独立地定址一个相关联的数据采集单元40。
给定了前述的由本发明的实施例所提供的增加的地址空间，每个数据采集单元40、40’可以被提供有预先设置并且唯一的地址(身份证明)。即使来自以上的6字节的示例，大量的单元可以被给定有单独并且唯一的地址。因为不存在要关联至一个数据收集单元30的具有相同的地址的两个数据采集单元40、40’，所以这可以实质上促进注册和/或关联。通过该方式，简单的注册过程可以是足够的，并且所有单元可以以可靠的方式而立即被定址。
在图1C中所示出的示例性数据采集单元40包括处理单元402、存储器单元401、以及通信单元403。存储器单元401可以存储计算机指令代码，该代码可以在处理单元402上执行，以便实现本发明的功能和方法实施例。通信单元403可以可选地包括一个无线通信设备，其促进朝向相关联的数据收集单元30的数据交换和通信。同样，优选地，朝向相关联的数据采集单元的通信可以被实现为结合链路93来进行描述。
作为数据采集单元，其还包括传感器单元404，传感器单元404被配置为通过例如测量一个或多个感兴趣的数字来获取期望的数据。传感器单元404可以出于该目的而采用传感器设备、电流/电压源、光源、阈值电路、模拟到数字转换器、平均电路、滤波电路等。更具体地，存储器单元401存储计算机指令代码，所述代码可以在处理单元402上执行以便从相关联的数据收集单元中接收数据(帧)，以及将数据发送至相关联的数据收集单元。
例如，来自相关联的数据收集单元(下行链路)的帧可以包括配置数据和/或指令，其设置采集间隔、采集精确度、数字选择(即，要获取什么数字)中的任何一个，将单元设置成通电、断电、或者空闲状态，设置传输间隔等。在上行链路上，数据采集单元可以将所获取的数据和/或状态信息(例如，运行状态、可能的故障、剩余电池/电量资源等)报告回到相关联的数据收集单元。
存储器单元401存储计算机指令代码，该代码可以在处理单元402上被执行，以便实现本发明的实施例。具体而言，实现了通过共享的信道(例如，链路93)来接收帧的方法，其中，所述帧是如由相关联的数据收集单元30所采用的、为帧定义了至少地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个。同样，作为目标设备的数据采集单元的地址被分成第一部分和第二部分，并且第一部分被分配在地址部分中，而第二部分被分配在有效负载数据部分中。
更具体地，存储器单元401存储代码，其实现接收至少帧的地址部分，并且处理所接收到的地址部分以用于确定分配在所接收到的地址部分中的第一部分是否与目标设备地址的第一部分相匹配。目标设备地址的该第一部分是数据采集单元本身的地址的第一部分，从而可以确定至少第一部分是否匹配，以及进而确定帧是否可以原则上被定址到该单元。响应于或者在接收地址部分之前或者与接收地址部分一起(例如，作为接收整个帧的一部分)确定第一部分匹配，有效负载数据部分也被接收。如果分配在所接收到的地址部分中的第一部分与目标设备地址的第一部分相匹配，则所存储的代码实现从所接收到的有效负载数据部分中提取第二部分。如果所提取的第二部分也与目标设备地址的第二部分相匹配，则确定帧被定址到作为目标设备的单元。
换言之，可以提供两步的过程，其中，初始只有地址部分需要被接收和评估，即，被处理以用于比较包含在地址部分中的第一地址部分和作为其自身的地址的一部分而被存储在单元中的第一地址部分。只有当第一部分匹配时，过程需要继续，从而确定第二地址部分是否也匹配。一旦第一部分不匹配，处理和/或接收可以因此而停止。以有利的方式，这可以允许可用在单元(数据采集单元40)上的电量资源的高效使用。考虑到电池供电的单元，可能的两步过程可以实质上致力于节省电量并且利用其来延长单元的服务寿命。例如，如果第一地址部分不匹配，则用于接收无线广播信号的任何电路可以被切断或者置于到空闲的电量节省模式中。
本实施例在地址空间足够大的情况下提供了特定的优势，以使得可以随机地给各个数据采集单元分配唯一的地址。假设地址随机分配，然而，其保持唯一——很多个数据采集单元与一个单独的数据收集单元相关联的可能性可以增加，并且因此共享一个信道——不仅具有不同的地址(无论如何，其是唯一的)，而且还具有不同的地址的第一部分。以该方式，一旦第一地址部分不匹配，则大多数数据采集单元将返回电量节省，因为第一部分匹配但第二部分不匹配的情况将非常罕见。同时，给大量的数据采集单元提供唯一的地址仍然是可能的。
还应当注意的是，一方面的中央实体10与另一方面的一个单独的数据采集40、40’之间的全双向数据交换变得可能。具体而言，中央实体10可以通过链路91、网络20、链路92、相关联的数据收集单元30、以及链路93将数据发送至特定的数据采集单元40’。同样，单独的数据采集单元40’可以通过链路93、相关联的数据收集单元30、链路92、网络20、以及链路91将数据发送回中央实体10。作为示例，下行链路中(即，在从中央实体10到数据采集单元的方向上)的数据可以包括配置数据，而上行链路中(即，从一个数据采集单元到中央实体10的方向上)的数据可以包括表示本地获取的、采用适用于传输和进一步处理的格式的数据的传感器数据。
图2示出了根据本发明的另一个实施例的布置在设施中的数据收集装置和数据采集装置中的帧定址的可能的实现方式，更加具体而言，作为以洗手间1为形式的管理设施。洗手间1具有从中可以分配消耗品的若干位置，包括垃圾桶41、厕纸分配器42、洗手液分配器43、以及手巾分配器44。在洗手间使用期间，洗手液分配器43、、手巾分配器44以及厕纸分配器42可以变得耗尽，而垃圾桶41可以变得填满。
在传统的设施管理方式中，维护工人或团队将周期性地检查洗手间1，包括检查分配器43中的等级、手巾分配器44中的手巾的量、厕纸分配器42中的厕纸的量、以及垃圾桶41中的每个垃圾桶41的垃圾的等级。维护工人可以对资源中的任何一个是否有可能需要在他下一次计划的维护访问之前的时段内的补充进行判断，并且他可以对被认为是需要这样的补充的那些资源进行补充，条件是工人在维护车上有足够的消耗品。维护工人还可以清空垃圾桶41，条件是工人在维护车上有足够的用于垃圾的剩余容量。如果维护车上用于垃圾的容量或者剩余的资源不足，则工人可以或者不补充资源，或者可以调整他访问中央存储位置的路径以在继续之前再补给维护车。
在本实施例中，图2的洗手间1还包括数据收集单元31，例如，结合其他实施例描述为单元30、30’的单元。数据收集单元31在分配器/垃圾桶41-44的每个中都具有相关联的数据收集单元。具体而言，这些数据采集单元分别测量手巾、厕纸、以及肥皂的消耗以及垃圾桶41的填充等级，以便经由数据收集单元31将该所获取的数据报告回中央实体以用于设施管理。在上行链路上朝向所述中央实体而传输该数据。
然而，更加概括而言，本发明的实施例还可以应用至任何类型的设施管理，其中消耗品的使用及其补给需要大规模管理。例如，诸如公司、官方机构等之类的大型组织提供公共设施以供例如雇员、访客、以及其他人员使用。在商业机构的上下文中，这样的设施可以不仅包括如结合图2所示出的洗手间，还包括会议室、文档准备站、食品准备站、维护站、本地补给存储、以及其他类似的设施。
每个设施都可以与存储位置或者分配位置相关联，其中，在所述位置上，将在设施中和设施周围使用的消耗品可以被存储以准备供使用，并且其中，废弃的消耗品可以被存放以供处理。在洗手间的实例中，这样的存储位置可以包括厕纸分配器、洗手液或者消毒液分配器、垃圾箱、以及卫生制品分配器。在设施是文档准备中心的情况下，存储位置可以包括纸存储位置、墨盒存储位置、文具物品存储位置等。在设施是维护区域的情况下，存储位置可以包括针对不同的部分的存储位置、以及维护和清洁混合物的存储位置、以及例如洗手液分配器和纸巾分配器。这样的位置通常向设施的用户提供资源。特别地，资源可以是消耗品，或者可以是用于放置用过的消耗品和/或垃圾的空间。在每个实例中，资源可以由设施的用户耗尽。
这样的管理可能呈现巨大的管理和逻辑挑战，并且严重地依赖于管理者和工人两者的经验。这样的挑战包括确保每个设施都足够规律地被访问以估计设施中的每个位置的资源要求，以及视情况而补充和/或清空该位置。进一步的挑战包括确保以充足的条件来维护设施而不需要提供很大区域来存储垃圾，或者在设施本身中、在补给车上、或者在中央位置处维持大批消耗品存货。最终，巨大的挑战是对设施进行管理，以这样的方式以使得对导致一个或多个资源的突然的耗尽或者垃圾的突然的积累的不寻常的事件进行响应。
针对这样的应用，本实施例可以提供有利的解决方案，这是由于可以以通常高效的方式提供分布式数据采集装置。具体而言，本发明的实施例由于使用了标准化的通信解决方案而支持成本高效和可靠的装置(数据收集装置和数据采集装置)与互操作性的条款，并且同时由于地址空间的扩大而支持大量的分配了唯一的地址的单独的单元。除此之外，可以实质上促进单元向彼此的注册和分配。
图3A示出了根据本发明的另一个实施例的帧格式的示意图。对应的协议的帧71的格式的特征至少在于地址部分711和有效负载数据部分712。帧还可以包括适配额外的条件信息、路由信息、和/或身份信息的剩余部分710。然而无论如何都应当注意，在本实施例的上下文中，剩余部分710仅仅是可选的。
地址部分711通常由用于将帧71定址和/或路由至其目的地的协议来提供。针对这样的协议的任何标准装置都可以因此出于这样的目的考虑、提取、并且处理地址部分711。同样地，有效负载数据部分712是由用于利用帧71来传输信息(例如，配置数据、指令数据、报告数据、或者概括而言任何有效负载数据)的协议来提供的。根据本实施例，目标的地址比可以被适配在地址部分711中的地址要长，以使得目标地址分成两部分。第一部分被适配在地址部分711中，并且第二(剩余)部分被适配在有效负载数据部分712的至少一部分713中。通过该方式，仍然存在用于传输有效负载数据部分712中的有效负载数据的空间，从而帧71仍然可以传输有效负载数据，尽管其是可定址的以增加可能的目标的数量。
图3B示出了根据本发明的另一个实施例的帧格式的示意图。类似于帧71，所示出的帧72包括地址部分711’、有效负载数据部分712’、以及用于适配额外的可选信息的可选的剩余部分710’。根据本实施例，目标地址包括m个字符，例如，位、字节、字等。作为示例，第一部分包括全都被适配在帧72的地址部分711’中的n个字节a1到an。优选地，第一部分的n个字节完全适配地址部分711’以使得在地址部分711’内没有剩余未使用的空闲的部分。类似地，目标地址的剩余的字节a(n+1)到am被适配在帧72的有效负载数据部分712’的部分713’中。优选地，地址字符的大小与帧字符的大小相匹配。作为示例，目标地址可以由整数数量的字符(例如，字节)来表示，以使得较小的整数数量的这样的字符可以完全适配该帧的地址部分。
图4A示出了本发明的定址方法实施例的流程图。该方法实施例旨在将帧定址到目标设备，其中，所述帧是为帧定义了至少地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个。本方法实施例考虑获得目标设备的地址的步骤S11以及将所获得的地址分成第一部分和第二部分的步骤S12。在步骤S13中，将第一部分分配在帧的地址部分中，以及在步骤S14中，将第二部分分配在帧的有效负载数据部分中。
图4B示出了本发明的接收方法实施例的流程图。该方法实施例旨在通过共享的信道来接收帧，其中，所述帧依然是为帧定义了至少地址部分和有效负载数据部分的协议中的一个。如在本发明的其他实施例中，目标设备的地址被分成第一部分和第二部分，其中，第一部分被分配在地址部分中，而第二部分被分配在有效负载数据部分中。
本方法实施例考虑接收帧的地址部分的步骤S21和处理所接收的地址部分以用于确定被分配在所接收的地址部分中的第一部分是否与目标设备地址的第一部分相匹配的步骤S22。如果被分配在所接收的地址部分中的第一部分相应地与目标设备地址的第一部分相匹配(步骤S22中的是(YES))，则在步骤S23中接收帧的有效负载数据部分和/或在步骤S24中从所接收到的有效负载数据部分中提取第二部分。接收有效负载数据部分的所述步骤S23还可以在步骤S22之前被执行，例如，在步骤S21之前或与步骤S21一起。在后者的实例中，步骤S21和S23可以作为接收整个帧的一个步骤而被执行。
然后在步骤S25中确定所述第二部分是否与目标设备地址的第二部分相匹配。如果确定所述第二部分匹配(在步骤S25中的是(YES))，则可以推断帧被定址到目标设备(cf.S29A)。如果或者在步骤S22中第一部分不匹配或者在步骤S25中第二部分不匹配，则可以推断帧没有被定址到目标设备(cf.S29B)。优选地，在步骤S22中的否(NO)之后例程已经停止了，因为如果第一部分不匹配则帧不能被定址到目标。通过该方式，可以节省与执行步骤S23到S25有关的所有(电源、处理)资源。
可替代地，通过例如接收和缓冲整个帧或者至少其地址部分和有效负载数据部分，在一个步骤中接收地址部分和有效负载数据部分。通过该方式，可以节省与提取第二部分和处理以确定第二部分是否匹配有关的资源，这是由于如果确定第一部分不匹配则不需要执行这些步骤。
尽管已经描述了详细的实施例，但这些仅仅用来提供对由独立权利要求所定义的本发明的更好的理解，而不被视为进行限制。

Claims (13)

1.一种通过共享的信道接收帧(71、72)的方法，所述帧(71、72)是为所述帧(71、72)定义了至少地址部分(711、711’)和有效负载数据部分(712、712’)的协议中的一个，目标设备(40、40’)的地址被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被分配在所述地址部分(711、711’)中，而所述第二部分被分配在所述有效负载数据部分(712、712’)中，所述方法包括以下步骤：
接收帧(71、72)的所述地址部分(711、711’)；
处理所接收到的地址部分(711、711’)以用于确定被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分是否与目标设备(40、40’)地址的第一部分相匹配；
接收所述帧(71、72)的所述有效负载数据部分(712、712’)；
如果被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与所述目标设备(40、40’)地址的所述第一部分相匹配，则从所接收到的有效负载数据部分(712、712’)中提取所述第二部分；以及
如果所提取的第二部分与所述目标设备(40、40’)地址的第二部分相匹配，则确定所述帧(71、72)被定址到所述目标设备(40、40’)；
其中，如果确定被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与目标设备(40、40’)地址的所述第一部分不匹配，或者，如果被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与目标设备(40、40’)地址的所述第一部分相匹配、以及如果所提取的第二部分与所述目标设备地址的第二部分不匹配，则将处理对所述帧(71、72)的所述地址部分(711、711’)和所述有效负载数据部分(712、712’)的所述接收的通信装置置于电力节约模式中，或者，切断所述通信装置的用于接收无线广播信号的电路；
如果确定被分配在所接收的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与所述目标设备(40、40’)地址的第一部分不匹配，则将处理对所述帧的地址部分的接收的通信装置置于电力节约模式中，和/或，切断所述对所述帧的地址部分的接收的通信装置中用于接收无线广播信号的电路。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地址部分(711、711’)和所述有效负载数据部分(712、712’)是在接收所述帧(71、72)期间一起被接收的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标设备(40、40’)的所述地址是由整数数量(m)的字节表示的，并且较小的整数数量(n)的字节完全适配所述帧(71、72)的所述地址部分(711、711’)。
4.根据权利要求1或3所述的方法，还包括通过共享的信道将完整的帧(71、72)发送到所述目标设备(40、40’)。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其中，多个帧(71、72)是通过共享的信道被发送到多个目标设备(40、40’)的，一个帧(71、72)被定址到至少一个目标设备(40’)。
6.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述协议是以下中的任何一个：EnOcean(TM)、Dash7(TM)、OneNet(TM)、ANT(TM)、Bluetooth(TM)、Z-Wave(TM)、Zigbee(TM)、WirelessHart(TM)、6LoWPAN(TM)、MiWi(TM)、IEEE 802.15.4、以及IEEE 802.11(WiFi)。
7.一种用于通过共享的信道接收帧(71、72)的设备(40、40’)，所述帧(71、72)是为所述帧(71、72)定义了至少地址部分(711、711’)和有效负载数据部分(712、712’)的协议中的一个，目标设备(40、40’)的地址被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被分配在所述地址部分(711、711’)中，而所述第二部分被分配在所述有效负载数据部分(712、712’)中，所述设备被配置为：
接收帧(71、72)的所述地址部分(711、711’)；
处理所接收到的地址部分(711、711’)以用于确定被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分是否与目标设备(40、40’)地址的第一部分相匹配；
接收所述帧(71、72)的所述有效负载数据部分(712、712’)；
如果被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与所述目标设备(40、40’)地址的所述第一部分相匹配，则从所接收到的有效负载数据部分(712、712’)中提取所述第二部分；以及
如果所提取的第二部分与所述目标设备(40、40’)地址的第二部分相匹配，则确定所述帧(71、72)被定址到所述目标设备(40、40’)；
其中，如果确定被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与目标设备(40、40’)地址的所述第一部分不匹配，或者，如果被分配在所接收到的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与目标设备(40、40’)地址的所述第一部分相匹配、以及如果所提取的第二部分与所述目标设备地址的第二部分不匹配，则将处理对所述帧(71、72)的所述地址部分(711、711’)和所述有效负载数据部分(712、712’)的所述接收的通信装置置于电力节约模式中，或者，切断所述通信装置的用于接收无线广播信号的电路；
如果确定被分配在所接收的地址部分(711、711’)中的所述第一部分与所述目标设备(40、40’)地址的第一部分不匹配，则将处理对所述帧的地址部分的接收的通信装置置于电力节约模式中，和/或，切断所述对所述帧的地址部分的接收的通信装置中用于接收无线广播信号的电路。
8.根据权利要求7所述的设备(40、40’)，还适用于实现权利要求1至3中任一项所述的方法。
9.根据权利要求7所述的设备(40、40’)，包括处理单元(402)和存储器单元(401)，所述存储器单元(401)存储代码以便于配置所述处理单元(402)以实现所述设备(40、40’)的功能。
10.根据权利要求7或9所述的设备(40、40’)，包括用于建立通过共享的信道的通信的通信单元(403)。
11.根据权利要求7或9所述的设备(40、40’)，包括内置电源，所述内置电源包括电池、可充电电池、太阳能电池中的任何一个。
12.根据权利要求7或9所述的设备(40、40’)，还被配置为作为分布式数据采集装置的一部分的数据采集设备(40、40’)，包括用于获取数据的传感器单元(404)，并且被配置为从数据收集单元(30、30’)中接收帧(71、72)。
13.一种用于分布式数据采集的系统，包括：
权利要求7至9中任一项所述的至少一个设备(40、40’)，作为目标设备；以及
用于将帧(71、72)定址到所述目标设备(40、40’)的设备(30、30’)；其中，所述设备(30、30’)被配置为：
获得所述目标设备(40、40’)的地址；将所述地址分成第一部分和第二部分；将所述第一部分分配在所述帧(71、72)的所述地址部分(711、711’)中；以及将所述第二部分分配在所述帧(71、72)的所述有效负载数据部分(712、712’)中。
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