CN1263261C - 用于建立路由表和用于在自动化系统中路由信号的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线家庭自动化系统，它具有一个控制器，通过与多个设备的双向通信用于控制各种功能。更具体地说，本发明涉及一种改进的和灵活的将信号从一个控制器路由到一个设备的方法，所述方法包括建立各种表，如路由表。改进的和灵活的路由方法使用户能用高可靠性到达网络内的任何设备。根据本发明，控制器的处理单元能通过发射一个信号指令一第一设备发现其范围内的其它设备，该信号包括一个包含由控制器控制的各设备的标识符的设备表。系统中的设备能在被指令时，通过发射从控制器接收的、给设备表中各设备的信号，发现其范围内的其它设备。该设备在一个表中存储确认接收表中信号的设备标识符，该表指明信号能到达或不能到达设备表中的哪些设备。控制器可以在任何时间收集设备中存储的表，以便建立一个路由表。

Description

用于建立路由表和用于在自动化系统中 路由信号的系统和方法
发明领域
本发明涉及一种无线自动化系统，所述无线自动化系统具有一个控制器，通过与多个装置的双向通信控制各种功能。更具体地说，本发明涉及一种改进的和灵活的把各信号从一个控制器路由到一个设备的方法，该方法包括建立各种表，例如路由表。改进的和灵活的路由方法使用户能用高可靠性到达网络内的任何设备。
发明背景
用于控制具有各种功能的设备，如建筑物内的灯和无线电设备的家庭自动化系统已朝“智能家庭”概念方向发展，其中具有很多功能的不同输入/输出(I/O)设备由一中央控制器遥控。这些系统制成为具有多种元件，如控制器，I/O设备，专用信号中继器或放大器等的网络。
这些系统的质量通常可以用许多参数限定：
-可靠性。预定的接收机是否经常用错误地接收或根本不接收信号。可靠性可以用许多方法，如MTBF或误码率来量化，并且许多错误类型可以通过系统自动地检测和校正。可靠性作为一种质量参数最好被描述成用户经是否常经历系统不进行所希望的任务。
-范围/有效区域。系统可以支持多大一个网络，及是否有所要求的信号中继器或放大器的最小密度。另外，一个装置是否能连接到网络上以便在网络范围内任何地方发送和接收信号，或是否有任何“死点”。
-通用性。系统可以控制哪些类型I/O设备和功能，及网络是否支持用于这些应用所需的信号。网络拓扑结构是否能在没有过重负担情况下扩大新的功能及系统/网络是否能支持大量设备。这些考虑常常涉及系统的通信协议，并取决于是否根据特定应用构造通信协议，或根据一个特定类型的I/O装置优化通信协议。
-灵活性。系统应当便于安装，设置，改变，和使用。因此，新设备的学习和用于信号传输的路由配置应当在至少某种程度上自动化。另外，各种功能的编程和使用，以及系统的扩大对用户来说都应当是简单而直截了当的任务。这在供私人家庭用的家庭自动化系统中更是如此。
基于有线网络的自动化系统在前三个质量参数中提供很高的质量，而只是在第四个参数中很少能作到。有线网络在需要高质量的高容量和高安全性系统中常常是主要选择。然而，有线网络具有许多明显的缺点。
-对媒体的依赖性。重要线段的断开可能冻结整个网络。
-低灵活性。有线网络很不灵活。如果希望一个装置在现有网络外部一个位置处，或是在网络内一个位置处，所述位置目前未连接到有线网络上，则必须拉新支线并连接到网络上。
-安装。网络的初始安装，拉线和连接线路，及扩张现有网络都是很费力的，并且常常需要专业人员的帮助。
-价格。与安装和扩张有线网络有关的费用极高，如果要在一个家庭规模的私人住宅中安装一种用于自动化系统的有线网络，则如果在建房过程中安装，现有拉线和连接线路的经费总计为10,000美元，而如果在现有房屋中安装，则经费总计为25,000美元。加在这上面的是用于控制器，I/O设备，及信号中继器和放大器的价格。
尽管有线网络一般提供较好的质量，但无线网络因为便宜和容易达到的网络解决方案已变得越来越普及。无线网络明显克服了有线网络的所述缺点。然而，大多数现有低成本的无线自动化系统在所述其它参数方面的质量低。较高带宽的无线自动化系统通常很复杂，并且要求较高的处理能力，因而价格变得接近用于有线网络的价格。
美国专利5,905,442公开了一种带集中式遥控装置的无线自动化系统，所述集中式遥控装置控制若干I/O设备，用于向建筑物中的电源的电力出口向各电器提供电力。遥控和I/O设备包括RF收发机，并且系统包括专用中继器单元，用于将信号中继到遥控装置范围之外的I/O设备上。
美国专利5,875,179描述了一种用于在无线网中主干体系结构上同步通信的方法。系统调用两个控制器，其中一个是主控制器，而另一个是替补主控制器，只有当主控制器不工作时替补主控制器将被启动。系统中的专用中继器和I/O设备通常都称之为装置，然而，从上下文来看很显然，在中继器设备和I/O设备之间有明显的功能差别。
美国专利4,427,968公开了一种带灵活消息路由的无线自动化系统。一个中心站产生一种用于I/O设备的信号，该信号包括一个路由码，一个地址码，一个标识码和一个消息码。体系结构中的专用中继器接收信号并遵从给定的操作程序中继信号。中继器还可以作为终端设备寻址，以便比如对控制器下载路由表。
美国专利4,250,489描述了一种具有组织成金字塔形构造的专用中继器的通信系统。中继器是双向可寻址的，并可以接收询问信号，告诉一个中继器，它是链路中的最后中继器。中继器不连接到电器上，并且除了中继和路由信号之外不进行任何功能。
美国专利4,912,461涉及用于在一批节点中路由信号方法和系统，每个节点还起用于广播信号的中间源作用，所述信号具有另一个最终目的的节点。如在美国专利4,912,461的11列16行中所述和图7中所示，每个节点保持一个消息接收/发射到相邻节点的编号表。该专利公开了使用一种由每个节点的处理器形成并存储在每个节点中的链接图(图7)和一种路由图(图8)。在通过网络路由一个信号时，每个中间源都根据其表和给定的最终目的的节点标识下一个中间源。因此，路由不是集中进行的，而是通过系统内各节点的分布链路和路由图进行的。
WO 95/01030公开了一种方法，所述方法用于测定和监测在应用电源线载波信号传输的远程测量读出系统中的系统拓扑结构。系统拓扑结构的测定和监测是通过从中心站(LC)发射广播信号进行的，然后中心站接收来自接收广播信号的各单元的确认。
根据现有技术所述的无线自动化系统的缺点是，它们用广播信号来确定系统的网络拓扑结构。广播信号发给所有接收信号的设备的信号，并且没有特定的目的。为了使无线网络中的各元件响应广播信号，必须遵循两种操作程序之一以避免信号干扰；(1)必须把专用时隙分配到网络中的每个元件，这样在大网络中形成一种缓慢处理，或(2)必须把专用传输频率分配到网络中的每个元件，这需要一个大的带宽。通常，通过用广播信号扫描整个网络确定系统的网络拓扑结构。可供选择地，可以把网络分成若干可以单独控制的预定和固定的子网络。
发明概述
本发明利用射频(RF)信号提供一种高质量、成本的无线自动化系统。为了降低价格，根据本发明的系统优选的是在控制命令所专用的带宽，亦即约10Kbps的带宽下工作。这种低带宽可供以比用于大带宽系统的芯片更低的价格大量生产的芯片用。另外，系统的RF发射机和接收机优选的是在不需要许可证的“公共”频率范围内工作，因而进一步减少了费用。
然而，选择在公共频率范围中低带宽工作会产生许多会降低系统质量的问题：
-低带宽在可以包括在信号中的数据量上具有一低的容量。
-大量设备在公共频率范围中工作会产生大量的射频干扰。
-射频发射机的允许传输功率受到限制，导致一个有限的信号范围。
为了克服这些问题，将根据本发明的系统进行优化，以保证高可靠性，范围/有效区域，通用性和灵活性。
为了保证高可靠性，范围/有效区域，通用性和灵活性，根据本发明的系统提供一种具有用于无线网络的新发明的路由体系结构，所述系统和现有技术系统相比，可供完全和灵活得多的路由方案用。
本发明的目的是提供一种无线家庭自动化系统，该系统大大改善了无线网络在可靠性，范围/有效区域，通用性，和灵活性等方面的质量。
本发明的另一个目的是提供一种无线家庭自动化系统，该系统提供一种具有改进的路由方案的控制器和设备的网络，所述路由方案能使来自控制器的信号用最快和最可靠的可供选择的路由，同时考虑控制器可以改变位置，到达网络中的任何设备。
本发明还有另一个目的是提供一种无线家庭自动化系统，该系统提供一种具有改进的路由方案的控制器和设备的网络，在无法到达一给定设备的情况下，所述路由方案提供一种优先的可供选择的路由表，以便用最快和最可靠的可供选择的路由到达该设备。
本发明另一个目的是提供一种无线家庭自动化系统，该系统采用射频信号，因而提供在控制器和设备的实际布局方面的灵活性，并且还在出现故障情况下提供容错或用户反馈。
本发明还有另一个目的是提供一种无线家庭自动化系统，该系统对一种动态变化的拓扑结构是灵活的，在这点上，系统在网络实际扩大或重新安排的情况下，自动地修改其路由信息，而不用任何直接的用户干预。
在第一方面，本发明提供一种自动化系统，用于控制和监测若干装置的网络中的设备，所述系统包括：
多个待控制的设备，每个设备都包括：
一个射频接收机，用于接收各种信号，
一个射频发射机，用于发射各种信号，
一个存储器，用于存储代表一设备标识符的数据，所述标识符识别该装置并存储其它数据，
一个处理单元，用于操纵信号的接收和传输，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
一个控制器，包括：
一个射频发射机，用于发射各种信号，
一个射频接收机，用于接收各种信号，
一个存储器，用于存储代表一控制器标识符的数据，所述标识符识别控制器，并用于存储由控制器控制的、代表设备表持有设备标识符的数据，所标识符识别所述设备，
一个处理单元，用于操纵信号的接收和传输，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
其中控制器的处理单元包括用于产生一第一信号的装置，所述第一信号用于指令一第一设备发现其范围内的其它设备，所述第一信号包括作为目的标识符的第一设备标识符和设备表中至少某些设备的标识符，及
其中多个设备的任何第一设备的处理单元包括用于下述情况的装置：
-在接收其标识符为目的标识符的一第一信号时，产生若干第二信号用于第一信号中的每个设备标识符，每个第二信号都包括作为目的标识符的第一信号中的一个设备标识符和作为源标识符的第一设备的设备标识符，
-通过产生一个第三信号确认接收一个第二信号，所述第三信号包括作为目的标识符的接收到的第二信号的源标识符和作为源标识符的接收到的第二信号的目的标识符，及
-当接收其标识符为目的标识符的一第三信号时，将代表第三信号源标识符的数据存储在其存储器中。
在第二方面，本发明提供一种用于确定自动化系统网络中网络拓扑结构，以控制和监测设备的方法，所述自动化系统网络包括：
-多个待控制的设备，每个设备都包括一个存储器和一个处理单元，所述存储器用于存储代表一个标识装置的设备标识符的数据和代表指示其它设备的路由线路的数据，所述设备可以成功地将信号传输到其它设备并接收来自其它设备的信号，而所述处理单元用于操纵信号的接收和传输，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
-一个控制器，所述控制器包括一个存储器和一个处理单元，所述存储器存储代表标识控制器的一个控制器标识符的数据和代表一个设备表的数据，所述设备表用于包括由控制器控制的各装置的设备标识符，而所述处理单元用于操纵信号的接收和传输，并且适合于从存储器中读出数据和把数据存储在存储器中，
所述方法包括以下步骤：
-发射来自控制器的一第一信号，用于指令一第一设备发现其范围内的其它设备，所述信号包括设备表中的各设备标识符，
-在第一设备处接收第一信号，并将第二信号从第一设备发射到设备表中的各设备，
-发送一个第三信号，确认接收每个设备中的第二信号，所述每个设备接收给它的一个第二信号，及
-在第一设备处接收任何第三信号并将代表各设备的设备标识符的数据存储在第一设备的存储器中，所述各设备发送路由线路中接收到的各第三信号。
优选的是，控制器的存储器还适合于存储代表一个路由表的数据，对于多个设备中的每个设备，所述路由表指出每个设备可以成功地将信号发送到并从其接收信号的其它设备，在这种情况下，方法还包括以下步骤：
-从第一设备将第四信号发送到控制器，第四信号包括路由线路，及
-在控制器处接收第四信号，并将路由线路存储在控制器存储器的路由表中。
在第三方面，本发明提供一种用于控制一自动化系统中各设备的控制器，所述控制器包括：
一个射频发射机，用于发射信号，
一个射频接收机，用于接收信号，
一个存储器，用于存储代表标识控制器的一个控制器标识符的数据和代表一个设备表的数据，所述设备表包括由控制器控制的各设备的设备标识符，
一个处理单元，用于操纵信号的接收和传输，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
其中控制器的处理单元包括用于产生一第一信号的装置，所述第一信号用于指令一第一设备发现其范围内的其它设备，所述第一信号包括作为一个目的标识符的第一设备的设备标识符，设备表中各设备的标识符表，并且所述控制器指令第一设备产生和发射信号到所述表中各设备，用于确定从第一设备可以到达所述表中的哪些设备。
在第四方面，本发明提供了一种在自动化系统中待由一控制器控制的设备，所述自动化系统包括多个设备，所述设备包括：
一个射频接收机，用于接收信号，
一个射频发射机，用于发射信号，
一个存储器，用于存储代表一个标识设备的设备标识符的数据和其它数据，
一个处理单元，用于操纵信号的接收和传输，并适合于从存储器读出数据和把数据存储在存储器中，
其中设备的处理单元包括用于下列情况的装置：
-在接收第一信号时，产生用于表中每个设备标识符的第二信号，所述第一信号包括它作为目的标识符的标识符，一个各设备标识符的表，以及指令设备产生和发射信号到表中的各设备的指令，用于确定设备可以到达所述表中哪些设备，每个第二信号都包括作为目的标识符的来自表中的一个设备标识符和作为源标识符的设备标识符，
-通过产生一第三信号确认接收一第二信号，所述第三信号包括作为目的标识符的接收到的第二信号的源标识符和作为源标识符的接收到的第二信号的目的标识符，及
-在接收一其标识符作为目的标识符的第三信号时，将代表第三信号源标识符的数据存储在其存储器中。
在本说明书和权利要求书中，术语“处理单元”代表一种能提供所需要的接收和发射的数据管理的单元，所述单元包括任何处理器或微处理器，如一CPU或一种软件可编程的微处理器及它们的组合，处理单元还包括存储器，如只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，快擦写RAM等，所述存储器存储待由处理器执行的程序和例行程序。所述单元优选的是还包括用于在存储器中读出和存储数据的接口装置，和用于产生信号并将前期发射到发射机用于传输的接口装置，及用于接收来自接收机信号的接口装置。
术语“存储器”代表适合于存储数字信息的一个或几个存储区。优选的是，能在存储器中读出，写入和删除数据。可以在一种大的存储器结构中分配存储器，所述大存储器结构包括若干可被处理器单元利用的存储器，用于，比如应用程序存储和/或数据存储。存储器的某些部分可以是非易失的。
术语“信号”代表一种信息，如一连串电磁(RF)辐射脉冲的输送者。优选的是，信号通过一种载波波形的调制作用形成并在接收期间通过解调作用复原。调制可以是数字调制，以便传送数字信息。根据本发明的信号中的信息优选的是包括在数字通信帧中，它包括许多标识帧的位和传送发射的信息或数据的位。
标识符是一种标识一个控制器或一个设备或一个设备其中一部分的数据串。另外，一个标识符可以标识一种数据结构，如一种表或专用存储区。一个标识符可以是一个名称，一个代码或一个编号。
控制器和设备标识符是标识作为单个控制器或设备，网络内特定的控制器或设备的数据串。控制器或设备标识符优选的是用来寻址网络内通信中的特定控制器或设备。优选的是，控制或设备标识符用来代表一个通信协议内的特定控制器或设备，所述通信协议是能使数据在各控制器和设备之间转换的操作程序的约定的组。
在根据本发明的自动化系统中，一个网络的特征最好在于一种用于系统内的所有通信中独特的系统标识符。独特标识符是一种数据串，与用来标识任何其它系统、控制器或装置的任何数据串都不同。独特标识符优选的是在制造过程中设定并存储在非易失存储器中。因此，各控制器或装置的标识符可以包括一个第一部分和一个第二部分，其中第一部分是独特的系统标识符，而第二部分是用于系统内每个特定控制器或装置的标识符。在这种情况下，如果系统标识符是独特的，则标识一个控制器或装置的两部分标识符也是独特的。优选的是，控制器在制造过程中具有独特的标识符组，并且在系统中实施的控制器的处理单元适合于使其独特标识符成为唯一的系统标识符。
系统内的任何信号优选的是包括：
-一个或多个目的标识符，所述目的标识符是信号对其寻址的各控制器或设备的标识符，这些控制器或设备取名为目的控制器/设备，及
-一个源标识符，是发射信号的控制器或装置的标识符，这个控制器或设备取名为源控制器/设备。
一个信号还可以包括：
-若干涉及目的设备工作的指令或涉及连接到目的设备上一个电器工作的信息，
-一个或多个中继器标识符，所述中继器标识符是中继信号的那些设备的标识符，这些设备称为为信号中继设备，中继设备或简称为中继器。
根据本发明前四个方面的第一和第二类信号优选的是如上所述的信号，其中第一类信号最好包括到目的设备的指令，而第二类的信号最好不是。优选的是，第一信号包括设备表中除了第一设备的设备标识符之处的所有的设备标识符。可供选择地，第一信号包括设备表中所有的设备标识符，但第一设备适合于不向自身发送一第二信号。
被第三信号响应的代表各设备标识符的数据使系统能看出第一设备可以将信号发送到哪些设备及接收来自哪些设备的信号。这种数据因而代表第一设备范围内网络部分的拓扑结构。系统用于发现这种拓扑结构所进行的功能称之为“发现”。由于所有的多个设备都包括使它们能进行发现的装置，所以可以通过让各设备轮流进行发现来确定整个网络的拓扑结构。
本发明的一个重要特点是指令第一设备它在发现中应寻找哪些其它设备。这使第一设备能连续地在一专用信号上直接寻址每个装置并且不是通过广播信号寻址。因而避免了时隙或跳频的缺点。
优选的是，控制器可以利用由各设备所收集的发现信息，通过建立一个路由表来学习系统的网络拓扑结构，所述路由表指示用于多个设备中的每个设备，每个设备可以连续地将信号发射到其它设备并接收来自其它设备的信号。因此，控制器的存储器还可以适合于存储代表路由表的数据，多个设备的任何第一设备的处理单元还可以包括产生一第四信号的装置，所述第四信号包括作为目的标识符的控制器标识符，存储的代表任何接收到的第三信号源标识符的数据，以及作为一源标识符的第一设备的设备标识符，并且控制器的处理单元还可包括用于接收来自待控制装置的第四信号并形成路由表的装置。
本发明另一个重要的特点是每个设备都单独地进行其发现，只发现网络的相关部分，亦即已经延伸或重新安排的那些部分的布局，而不是从开始扫描整个网络，因为可能要求很大量的信号。这个特点使根据本发明的系统能修改路由表中的一个信号线路而不是修改整个路由表。
控制器利用路由表来确定一个要发射到其发射机范围之外的一个目的设备的信号的路由。采用路由表，控制器可以确定可以到达目的设备的那些装置，及可以到达那些设备的那个设备等。因此，利用路由表，控制器可以逆向计算以便找出在它范围内的一个设备，通过该设备可以到达目的设备，也许是利用一个或多个在它们之间中的其它中继设备。在本说明书中，术语“路由”代表一连串的信号中继设备，用于接收一个信号并再将该信号再发射，以便到达在起初发射信号的发射机范围之外的一个设备或控制器。另外，经过路由的信号是一个路由中的信号中继设备接收和发射的信号，经过路由的信号由于寻址到路由中随后设备的结果而可能改变，并因此可以根据上下文认为是一连串具有相同内容的信号。
然而，对一给定的目的设备，通常有许多不同的可能路由，因此，控制器应找出在其范围内哪个设备可以用作路由的入口。入口在路由中是第一设备。因此，控制器应首先找出哪个设备在其范围内，然后，用其范围内的一个设备作为入口，用路由表来确定一个到目的设备的路由。由于控制器通常是便携式的，所以它可以在网络中改变位置，这种情况使寻找哪些装置是在其范围内的任务复杂化。
已经在现有技术中使用的、对这个问题的一种可能的解决方案是使控制器以规则的时间间隔发射广播信号，同时提示在其范围内的任何信号中继器自己标识到控制器上，以便控制器知道在任何时刻用哪个信号中继器路由信号。然而，由于控制器一直发射广播信号，所以这样产生大量噪音并要求大量电力。
根据本发明的第一方面，当试图找出一个入口和通向目的设备时，控制器可以形成经过训练的猜测。因此，控制器的存储器还可适于存储代表最常用的入口表的数据，并且控制器的输入单元还可包括这样的装置，它通过计数成功发射到和未能发射到网络中各设备控制器的信号数量，在存储器中形成和存储最常用的入口，所述最常用的入口表指示控制器有规则地与其通信的设备的设备标识符。
通过确定控制器有规则地与其通信的设备，控制器可以用那些设备作为路由的入口，并且入口很可能在其范围之内。
最常用的入口表优选的是包括用于网络中一个或多个设备的设备标识符和一个涉及表中每个设备标识符的计数器，计数器给出成功传输到相关设备的数目指示。为了保持最常用的入口表，用于形成最常用的入口表的装置最好适合于在传输到最常用的入口表中一个设备的情况下，如果传输成功则增加与设备有关的计数器，如果传输失败则减少与设备有关的计数器。优选的是，在传输到一个不在最常用的入口表中的设备情况下，如果传输成功，用于形成最常用的入口表的装置还适于则将该设备包括在最常用的入口表中。
同样，根据本发明的第二方面，控制器的存储器还可存储代表一个最常用的入口表的数据，并且方法还可以包括以下步骤：计数信号从控制器成功发射到和未能发射到网络中每个设备的数目，并在传输到最常用的入口表中一个装置之后，如果传输成功则增加与设备有关的计数器，如果传输失败则减少与设备有关的计数器。另外，根据第二方面的方法最好还包括以下步骤：在传输到不在最常用的入口表中的一个装置的情况下，如果传输成功则将该设备包括在最常用的入口表中。
某些设备比另一些设备设置在网络中更靠中心，这些在中心设置的设备尤其适合作为信号中继设备，因为它们通常可以到达许多其它的设备。由于尝试通过设置在网络周边处的一个设备路由信号经常很费时间，所以当确定到一个给定目的设备的有效路由时，可以将控制器编程以便利用一个中心设置的设备。
因此，根据本发明的第一方面，控制器可以建立一个优选的中继器表，所述中继器表，指示一个或多个设备一起可以将一个信号从路由表中的任何设备路由到路由表中的任何其它设备。因此，控制器的存储器还可以存储代表一优选中继器表的数据，并且控制器的处理单元还可以包括一个例行程序，所述例行程序用于分析路由表以便形成优选的中继器表，并将所述优选的中继器表存储在控制器的存储器中。
同样，根据本发明的第二方面，控制器的存储器还可以存储代表一优选中继器表的数据，在这种情况下，方法最好还包括以下步骤：分析路由表以便标识一个或多个设备，所述设备一起可以将一个信号从路由表中的任何设备路由到路由表中的任何其它设备，及将代表这些一个或多个设备的设备标识符存储在优选的中继器表中。
如上所述，可以通过让各设备轮流进行发现确定整个网络的拓扑结构。然而，最好是只在必要时进行发现，通常当网络延伸或改变时，以便使发射的信号数减至最少。因此，用于产生第一信号的装置最好是能响应一预定的动作对第一设备产生第一信号。
当一个新装置扩展系统时，控制器的处理单元可以将新设备的设备标识符加到设备表上。应将新设备加到路由表上，以便包括在路由功能中。因此，将第一设备加到设备表中最好是触发对所加设备产生第一信号的预定动作。
如果在网络中一个设备的位置发生变化，则系统将最好对这个设备进行一个发现。根据本发明的一个实施例，由控制器控制的每个设备都包括在一个或多个集中式控制的设备组中，每组包括至少一个设备。在这个实施例中，控制器的处理单元包括用于将若干设备加到一组中和从一组中取出若干设备的设备，当一个设备从网络中的一个位置移动到另一个位置时，用户通常就在一组中加入和取出设备。因此，用于将设备加到各设备组中或是从各组取出设备的设备最好还适于，当第一处理单元的存储器中的一个装置从一个组中取出时，实际上给所述一个设备加上标记。因而设备变成“可疑的”，并应当指令该设备尽可能快进行一个发现。因此，将实际上加有标记的设备加到一组设备中是触发对所加设备产生一第一信号的预定动作。如果设备不立即加到一个新设备组中，则可以指令它进行一个发现，下一次控制器直接与实际上加有标记的设备接触。
同样，根据本发明的第二方面，当一个设备从一组设备中取出时，该设备最好是实际上被加标记，并且如果所加的设备实际上加有标记，则将一个设备加到一组设备中是一个预定的动作。
优选的是，所有设备都适合于在接收一个信号时，发射一个确认信号，其中目的标识符和源标识符互换(当然，接收这些确认信号应当不被其它确认信号确认)。这种确认信号最好是除了一个预定的设置之外包括与所接收的信号等同的信号，所述预定的设置代表信号是一确认信号，因而目的标识符和源标识符应当用相反的方式读出。因此，根据本发明的第三类信号可以是这种确认信号。
根据本发明的系统优选的是包括一个协议。协议是任何一组操作程序，所述操作程序使处理单元能进行或所希望的功能。因此，包括在这些装置中的用于产生第一信号的装置和各种不同的装置通常都是形成协议一部分的程序或例行程序。它最好是在信号中产生待发射的帧的发射控制器/设备的协议。这种帧优选的是由其标识符来指定系统，源控制器/设备及目的控制器/设备，并由其标识符指定一个或多个信号中继设备。另外，协议包括通过帧传输的命令，信息或数据。同样，优选的是在接收部分中的协议，所述接收部分读出所接收的帧，并且使接受部分能理解信号并响应信号。
为了减少每个帧中所转移的数据量，系统协议优选的是包括用于屏蔽通过一个帧所寻址的设备标识符的操作程序。屏蔽操作是一种建立一个计数器的操作，所述计数电器有对应于一个装置的每个输入，并且这里每个输入值代表相应的装置是否应当响应帧中的一个命令。不是包括所有应对帧中命令作出响应的各设备标识符，而是包括屏蔽计数器或“位屏蔽”，因而达到各装置一个速记代表。因此，系统协议优选的是包括一种用于屏蔽表中设备标识符的程序，以便产生一串形成位屏蔽的位，以使每个位对应一个设备标识符，每个位的值确定一个还是多个命令加到对应的设备上。同样，系统协议优选的是包括用于将屏蔽程序加到帧中的命令或数据上的程序。
因此，当把一个信号说成是包括网络中控制器或设备的标识符时，信号可能不包括全部标识符，而可能只包括利用在系统的通信协议中限定的一预定位屏蔽代表该标识符的一个字符串或一个代码，如：一个对应于的标识符的位。同样，当一个标识符存储在存储器中时，可能不存储全部标识符，存储器可能只包括用预定位屏蔽代表标识符的一个字符串或一个代码，如对应于该标识符的位。
根据第一，第二，和第三方面，系统的控制器优选的是包括一个显示器，具有两个或多个输入的用于显示多个菜单的装置，用于在所述菜单中漫游且用于选择所述输入的两个或多个启动器，及存储在控制器的处理单元中的例行程序和程序，所述控制器的处理单元可以通过在合适的菜单中选择合适的输入起动。优选的是所述例行程序或程序可操作地连接到用于产生给一个或多个装置的信号的装置上，以便用户能用启动器通过选择输入控制系统。
用于路由信号的信号中继设备可以是只进行系统内信号中继功能的专用中继器。然而，根据本发明第一和第二方面的一个或多个设备可以具有双重功能，即它们可以起I/O设备以及中继器作用。发射机的信号范围是实际范围，在所述实际范围内一个设备/控制器可以接收和处理给那个设备/控制器的信号。当装置接收一个携带信息并指定装置的标识符为一个中继器标识符的信号时，装置将中继信号，也就是说，发射一个信号，该信号携带至少一部分也由所接收到的信号携带的信息。因而，在中继器设备信号范围内，但在原始发射机信号范围之外的设备或控制器可以接收由中继器设备发射的信号。优选的是系统中的所有设备都可以起中继设备的作用。这种功能是申请人所提出的国际申请PCT/DK01/00253(目前尚不知公开号)的主题。
根据本发明，多个设备中的每个都可以是一种I/O设备，即它还包括用于向一个电器提供输出或接收来自电器输入的装置，所述电器可操作地连接到设备上。另外，控制器的处理单元还可以包括用于产生一个第五信号的装置，所述第五信号包括至少一个与目的设备的设备标识符相对应的目的标识符，涉及目的设备或连接目的设备上的电器操作的信息，及与一个或多个信号中继设备相对应的中继器标识符。在这种情况下，一个设备可以有双重功能，其中它还适合于起信号中继设备的作用，其中它的处理单元包括用于在接受一第五信号时如果至少一个目的标识符对应于设备的设备标识符，则在它的处理单元中处理所述信息的装置，和用于在接收一第五信号时如果一个或多个中继器标识符之一对应于装置的设备标识符，则发射一第六信号的装置，所述第六信号包括至少一个目的标识符和所述信息。
因此，一个设备可以具有双重功能，其中它们起输入/输出(I/O)设备的作用并起信号中继设备的作用。优选的是，所有设备都适合于起I/O设备和信号中继设备的作用。
根据本发明的设备的这种双重功能具有许多显著的优点：
-不需要有专用中继站，这样产生下列优点：系统包括比现有技术的系统更少的设备，系统变得更便宜，系统变得更容易安装，因为用户不必建立专用中继站的均匀分配。
-系统具有这样的网络，其具有与设备数量同样多的可能的中继器，这样产生下列优点：与现有技术的网络相比，到任何给定设备的可能路由数大大增加。到一个设备的可能路由数在RF网络中是一个极重要的参数，因为大量的环境特点可能挡住来自某些方向的信号。在RF系统中信号传输错误最多的原因之一是金属物体，金属物体或是挡住到一个设备的路线，或是设置在设备附近而反射信号，以致它干扰原始的非反射信号。因此，当遇到信号传输错误时，根据本发明的系统可以在大量到目的设备的可供选择的路由之间选择，这些路由具有很高的成功机会，仅仅是因为它们从另一个方向/位置发射。因此，双重功能性大大改善了RF网络的可靠性和范围/有效区域。另外，它大大改善了网络的通用性，可扩充性和灵活性，因为可以在没有过大负担情况下改变网络拓扑结构。
优选的是，设备建立一个可以到达系统中任何设备的网络。然而，在一个设备或一组设备远离网络的其余部分的情况下，它可能需要在其余系统和遥远设备/组之间包括一个或多个设备，唯一目的是将信号中继到遥远设备/组。各插入的设备当然可以连接到一个电器上，并且以后还起标准的输入/输出设备作用。为了建立一个具有良好覆盖区域的网络，可以优选地建立一个具有设备基本上均匀分布和最小设备密度的网络。这将保证可以到达所有设备。这种最小的设备密度应调节到各发射机的平均范围，然而所述各发射机的平均范围与环境有很大关系。
来自I/O设备的输入或输出是到可操作地连接到设备上的一个电器的信号，并包括一个或多个涉及电器操作状态的指令。连接到I/O设备上的电器可以与所述设备成为整体，以便电器和设备形成同一单元的一部分。因而，用户可以通过控制第一设备来控制电器的操作。因此，用户可以遥控式操作电器。
根据本发明的前四个方面，系统可以建立各种表，并且各表包括可用来优化确定到一个给定的目的设备的路由的信息。在第五方面，本发明提供在一自动化系统网络中使用这种信息路由信号的方法。
因此，本发明的第五方面提供一种用于在一自动化系统网络中路由信号的方法，用于控制和监测设备，所述自动化系统网络包括：
-多个待控制的设备，每个设备包括一个存储器和一个处理单元，所述存储器存储代表标识设备的设备标识符的数据，而所述处理单元用于操纵信号的接收和发射。
-一个控制器，包括一个存储器和一个处理单元，所述存储器存储代表标识控制器的控制器标识符的数据，代表指示多个装置中每个设备的路由表的数据，每个设备可以成功地将信号发射到其它设备及接收来自其它设备的信号，和代表最常用的入口表的数据，所述最常用的入口表是一种代表具有最高传输成功计数的设备数N的设备标识符的排序表，所述最高传输成功计数相当于从控制器成功传输到一个设备的数目减去从控制器传输到装置失败的数目，而所述处理单元用于操纵信号的接收和发射并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中。
所述方法包括以下步骤：
A.将一第一信号从控制器发射到一个给定的装置至少一次，所述信号包括作为一目的标识符的给定设备的标识符，
B.如果所述第一信号被给定的设备接收，则将一确认从给定的设备发射到控制器，
C.如果控制器没有接收到确认信号，则从最常用的入口表中选择第一设备作为一第一中继设备，
D.在路由表中确定一到给定设备的路由，所述路由采用一个或多个中继设备，其中第一设备是第一中继设备，
E.从控制器发射一第二经过路由的信号至少一次，所述信号包括作为一个目的标识符的给定设备的标识符和作为中继器标识符的在步骤D中所确定的路由中的一个或多个中继设备的标识符，
F.在接收经过路由的第二信号时，将一个经过路由的确认信号从给定的设备发射到控制器，及
G.只要控制器没有接收到来自给定设备的经过路由的确认信号，则用最常用的入口表中的第二，第三，...第N个设备作为第一中继设备将步骤D，E，和F重复N-1次。
步骤A和B确定目的设备是否是在控制器的传输范围之内，如果不在，则方法提供步骤C-G，以便用最常用的入口表来形成用哪个设备作为一个到目的设备的路由中入口的经训练的猜测。
优选的是，控制器的存储器还存储代表一个优选中继器表的数据，所述优选中继器表代表一个或多个设备在一起可以将一个信号从路由表中的任何设备路由到路由表中的任何其它设备。在这种情况下，方法还包括以下步骤：
H.如果控制器没有接收到来自给定设备的第N个第二经过路由的信号的经过路由的确认信号，则从优选的中继器表中选择不在最常用的入口表中的第一设备作为第一中继设备，
I.确定一个到路由表中给定设备的路由，所述路由采用一个或多个中继设备，其中第一个设备是第一中继设备，
J.从控制器发射一第二经过路由的信号，所述信号包括作为目的标识符的给定设备标识符和作为中继器标识符的在步骤H中确定的路由中的一个或多个中继设备，
K.在接收经过路由的第二信号时，将一个经过路由的确认信号从给定的设备发射到控制器，及
L.只要控制器没有接收到来自给定设备的经过路由的确认信号，则用优选中继器表中的相应设备作为第一中继设备，对优选中继器表中的每个设备重复步骤H，I和J。
因此，如果最常用的入口表中没有一个设备是在控制器的传输范围内，则方法提供步骤H-K，以便用优选的中继器表来形成用哪个设备作为到目的设备的一个路由中入口的经训练的猜测。
根据第五方面，系统中的各设备优选的是具有相对于第一方面所述的双重功能性。因此，多个设备中的每个设备的处理单元优选的是还适合于向一个电器提供输出或是接收来自电器的输入，所述电器操作式连接到设备上，在这种情况下方法优选的是还包括以下步骤：
-从控制器发射第三信号，所述第三信号包括至少一个目的标识符，与一个设备或电器操作有关的信息，及一个或多个中继器标识符，所述目的标识符对应于目的设备或目的控制器的标识符，所述一个电器连接到一个设备上，及所述一个或多个中继器标识符对应于一个或多个信号中继设备的设备标识符。
-在所述多个设备之一处接收第三信号，
-如果所述至少一个目的标识符对应于接收设备的设备标识符，则处理设备处理单元中的所述信息，及
-如果一个或多个中继器标识符之一对应于接收设备的设备标识符，则发射一第四信号，该第四信号包括所述至少一个目的标识符和所述信息，
-如果第三信号由控制器发射，则在第三信号中所包括的至少一个目的标识符优选的是一个设备标识符，并且在第三信号中所包括的信息优选的是包括对目的设备处理单元的指令，以便向连接到目的设备上的电器提供一个输出，或是接收来自所述电器的一个输入。
同样，如果第三信号由一个设备发射，则在第三信号中所包括的至少一个目的标识符优选地是一个控制器标识符，在这种情况下，由第三信号所包括的信息通常涉及发射第三信号的设备的一种状态或一种读出。
优选的是，系统中的所有设备都适合于用一确认信号响应所有给它们的接收信号。因此，根据本发明第五方面的方法还包括以下步骤：在一设备处接收一第三或第四信号时，产生和发射一个第一确认信号，所述第一确认信号具有作为目的标识符的发射第三或第四信号的设备或控制器的标识符。
如果设备已接收到第二信号，亦即一个被中继的信号，则优选的是它应将一个确认信号发送到发射第三信号的控制器和发射第四信号的中继器没备二者上。到发射第三信号的控制器上的确认信号优选的是包括一个目的标识符和一个或多个中继器标识符，因此，该方法优选的是还包括以下步骤：在一设备处接收所述第一确认信号，并且如果一个或多个中继器标识符之一对应于这个设备的设备标识符，则发射一个第二确认信号，所述第二确认信号包括所述目的标识符。
附图说明
图1和2是根据本发明第一优选实施例的用于寻址信号的控制器和设备标识符示意图；
图3是用于传输和确认根据本发明第一优选实施例的一个命令程序的流程图；
图4是将信号从控制器路由到在控制器范围之外的一个设备的原理；
图5是用于在一个设备中路由一个帧的程序的流程图；
图6是确认接收根据本发明第一优选实施例的信号的原理图；
图7是一种自动化系统网络拓扑结构的例子；
图8是根据本发明第一优选实施例，进行一个发现的程序的原理；
图9是用于触发根据本发明第一优选实施例的一个发现程序的流程图；
图10是当一个传输失败时，将若干设备加到一个可疑的设备表上的原理；
图11是根据本发明第一优选实施例，确定到一给定目的设备的路由的程序流程图；
图12是根据本发明第二优选实施例的一种控制器；
图13是根据本发明第二优选实施例，从控制器上一组中取出一个设备的操作程序流程图；
图14是根据本发明第二优选实施例，在控制器上形成一个方式的程序流程图；
图15是根据本发明第二优选实施例，一个控制器的学习程序流程图；
图16是根据本发明第二优选实施例的一种系统的实施方法。
优选实施例的详细说明
本发明涉及一种自动化系统，该系统具有一个控制器，用于通过与许多装置双向通信控制范围很宽的各种功能。因而，控制器使用户能控制若干设备及通过这些设备执行的功能。
本发明将相对于一个第一优选实施例进行说明。根据第一优选实施例，自动化系统包括一个提供设备和控制器简单寻址的通信协议。首先，所有的控制器和设备组合成一个唯一的逻辑系统，所述逻辑系统的特征在于一个唯一的系统标识符(ID)，所述标识符包括在系统内几乎所有的通信信号中。系统中的各控制器和设备都在系统内单独表征和寻址。图1示出了这种两部分标识符101和102的例子，所述两部分标识符101和102分别用于在一个信号中寻址一个控制器和一个设备。
因而，一个系统不影响一个相邻的系统，因为各个系统中的控制器和设备只响应包括各个系统唯一系统标识符的信号。下面将把系统标识符叫做主ID。
每个控制器都有一个预置的唯一标识符，所述唯一标识符在工厂里被写入控制器内的一个存储器中，并且不能改变。这保证了控制器标识符的唯一性。在安装系统时，第一控制器的唯一标识符将升级为主ID。因为控制器标识符是唯一的，所以被指定为主ID。它的优点是系统固有地具有一个唯一的主ID，因而，用户不必在安装系统时设定主ID。这大大简化了系统的功能性。
在图2所示的一个可供选择的实施例中，所有控制器和所有设备都已预置了唯一的标识符201和202，所述唯一的标识符201和202在制造过程中被写入一个存储器中，并且不能改变。系统的控制器都必须从所有待控制的设备学习各唯一的标识符。因为所有这些单一部分标识符都是唯一的，所以不需要系统标识符。
由于一个设备总是与系统的代表一起寻址，所以设备标识符是系统主ID的一个延伸部分，用于标识系统内的设备。当一个设备第一次安装在系统中时，通过控制器对设备指定设备标识符，所述各设备标识符以后也称为设备ID。设备标识符存储在控制器中和设备本身中。为了尽量减少利用帧空间并为了减少在控制器上的存储，标识设备的设备标识符必须保持尽可能少。
通信协议
所有的控制器和设备都包括至少部分共用的协议用于转换和操纵系统内的数据。协议操纵各标识符和管理用于系统内通信的帧寻址。
在第一优选实施例中，设备标识符是8位值。如上所述，设备标识符总是在通信协议中与帧内的主ID相关使用，因而保存了一个设备的全部唯一性。唯一的控制器标识符，并因而主ID的标识符的大小必须这样，以使我们决不会缺乏唯一的地址。因此，控制器标识符是一个给出4294967295唯一的主ID的32位值。
通信协议用来克服在无线电通信应用中常见的问题。最普遍的问题是噪音，所述噪音可以造成两个设备之间通信的数据丢失或破坏。一般规则是，数据转移越少，成功转移的机会的越大。
在现有技术中，包括要发送的数据的帧格式的大小没有很大意义，因为它通常占数据位总量的很小一部分。
然而，在本发明中，系统是用来发送短的命令和指令的，帧格式常常占据相当大量待发送的数据位。因此，在本发明一个优选实施例的通信协议中所用的一般帧格式被设计成能减少数据量，亦即得到短的帧，能在一个帧中发送命令到一个以上设备上，并能在简短符号中寻址这些装置。同样，在帧中所包括的命令也应减至最少。用于本发明的协议考虑到这些，其中它提供设备识别符和命令的屏蔽以及数据的压缩。
要控制的设备可以执行几种功能，可以分成以下几类：
·输出；提供一种输出，如：一个命令，一个指令，一个消息或电功率到与其连接的电器，比如：咖啡机，烤箱，监视系统，门锁，无线电设备等上。
·输入；接收来自一个电器，如：传感器或一个输入单元，如：键盘或与其连接的指示器的输入，并存储，处理和/或发射输入。可以对系统的控制器编程序，以便响应来自接收输入的设备的信号，比如：在检测到偷盗行为的情况下，启动一个声音信号和呼叫保安。
·中继；用于中继来自一个控制器或来自一个设备的信号，以便到达在发射控制器或设备的信号范围之外的设备。
设备可以是连接到电器上的分开单元，也可以是电器的一个集成部分。设备可以本身执行一个功能，它可以允许、指令或使一个连接到其上的电器执行一个功能。
控制器的用户接口使用户能控制每个受控制器控制的设备。受控制器控制的设备可以以不同的输出类排序，以便可以一起控制两个或两个以上的设备。这些输出类可以用如下一组变量表征：
  输出类   特征变量   注
  输出设备   设备ID   包括一个设备
组   组ID设备ID 包括几个设备
基调   基调ID组IDs设备IDs 包括几个设备和/或组及一个单独预置设定
  设定   用于每个设备或组
组是包括几个设备的输出类。这种输出类用于以一个信号命令控制多个输出设备。基调(mood)主要是“若干组的组”和/或由“若干设备的组”，其中每个组和/或设备具有表征各设备和组操作的特定设定。例如，一种基调可以包括连接到起居室内的灯上的设备，并且设定可以是每个设备加到每个灯上电力的调低程度。通过选择这种基调，可以将起居室内所有的灯都调到一个预定的水平而形成所希望的照明，用于比如看电视。设备或组的设置取决于每个设备所执行的功能并且对于设备和组是单独设置的一个设备可以属于一个或多个组，而每个组可以属于一个或多个基调。
帧
第一实施例的通信协议具有用于在系统的装置之间携带指令和信息的帧的一般格式。
根据第一实施例的帧格式可以描述成：
                                                 表1
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   类型   源ID
  命令   长度(字节，执行(ex.)校验和)
  数据字节0   命令值
  校验和   数据字节n
其中：
-编号0-15代表给出帧的每个部分排序和大小的位标度。各部分出现的排序没有限制，并且可以用不同的排序。
-主ID(32位)：系统的主ID，在该系统中应该执行/接收这个帧。
-源ID(8位)：发射控制器或设备的标识符(两部分标识符的第二部分)。
-版本(3位)：协议/帧格式版本。这使得可以根据软件协议或其它基础结构加强的更新自由修改帧格式。
-方向(1位)：命令的方向；当发布命令时为0，当接收命令时为1。-类型(4位)：帧的类型决定帧的其余内容，帧是否含有一个命令，或比如一种状态，及设备的指定如何进行。指定决定哪些设备和多少设备将要寻址。可能的帧类型的某些例子是：
                            表2
  帧类型
  字段类型   功能类型
  0(0000)   无效使用
  1(0001)   用于一个设备的命令
  2(0010)   用于一组设备的命令
  3(0011)   一组设备的命令，屏蔽的(设备ID 1-8)
  4(0100)   一组设备的命令，屏蔽的(设备ID 9-16)
  5(0101)   一组设备的命令，屏蔽的(设备ID 1-16)
  6(0101)   在同一屏蔽范围(*)下一组设备的命令
  7(0111)   一个设备(中继路线)的命令
  8(1000)   一组设备(中继路线)的命令
  9(1001)   一组设备的命令，屏蔽的(设备ID 1-8)(中继路线)
  10(1010)   一组设备的命令，屏蔽的(设备ID 9-16)(中继路线)
  11(1011)   一组设备的命令，屏蔽的(设备ID 1-16)(中继路线)
  12(1100)   在同一屏蔽范围(*)(中继路线)下一组设备的命令
*)每个屏蔽范围是8个连续设备的步骤中8个步骤，例如：范围0＝1-8，范围1＝9-16
-长度(8位)：在从第一主ID字开始到最后数据字节在没有检验和字段情况下的帧中的字节量。
-命令(8位)：应进行的命令。见表3中的命令实例。
-命令值(8位)：发布的命令实际值。通常是一个8位值，但视命令而定可以更长。
-数据字节(0-n)：帧中所包含的数据。
-校验和(8位)：在主ID和帧最后字节之间计算的校验和。校验和字段本身不在计算中。
下面，给出某些可能包括在帧中的超过一般帧格式的信息的例子。
下代表出了在帧中可以发布的某些命令和命令值的例子：
                    表3
  命令功能   命令   命令值
  不工作(NOP)拨钮开美通拨钮开关断   012   不适用不适用不适用
  起动暗光   3   将电平调暗到由其开始
  停止暗光   4   不适用
  全部断开   5   不适用
  全部接通   6   不适用
  除去所有开关   7   不适用
  请求设备信息   8   不适用
  设定暗光   9   调暗电平
  起动中继路线   10   不适用
  停止中继路线   11   不适用
  设定设备触发电平   12   触发电平
  取得设备触发电平   13   不适用
  触发报警   14   触发电平
  进行校准   15   不适用
  请求状态   16   不适用
  发现   17   设备ID来自设备表
至少命令22，24，25，和26的命令值大于8位。通信协议指示每个命令的命令值的长度。
当发布命令时，当然重要的是规定命令给哪个设备。根据一个帧中待寻址的装置数，可以利用不同的帧类型，参见表2。下面的帧类型包括一组接收设备的命令和单个地址，亦即设备标识符。
                                                   表4
  15   14   13   12   11   10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   0010，类型2   源ID
  命令   长度(字节，执行(ex.)校验和)
  设备数   命令值
  目的设备ID 1   目的设备ID 0
  目的设备ID 3   目的设备ID 2
  目的设备ID 5   目的设备ID 4
  校验和   目的设备ID n
-目的设备ID(8位)：8位目的设备标识符阵列表明接收装置是否应对命令作出反应。
屏蔽
正如在上面帧格式中可以看到的，装置的寻址形成相当大量待发送的总数据位。本发明第一实施例通信协议的重要特点是它提供一种减少寻址数据位的方法。利用帧格式中的目的设备ID屏蔽(Destination Device IDMask)，寻址数据位可以显著地减少。各设备识别符的屏蔽是一种表明接收设备中某些是否是应对命令作出反应的操作。一个若干输入的计数器，每个输入对应于设备标识符的计数，都具有一个叫做屏蔽(Mask)的位模式，每个位设定到“1”，此处一个对应的设备标识符是待选定的，及否则设定到“0”。通过将具有限定屏蔽范围(见表2)的一个帧与“目的设备ID屏蔽”(具有每个位代表接收设备应对命令作出反应还是不反应)一起发射，每个进一步寻址只取1位。
下面给出3个设备标识符屏蔽的实例。这些实施例利用根据本发明第一优选实施例帧格式的屏蔽尺寸，类型，变址和布局。这种屏蔽可以用其它的布局和格式进行，并且第一实施例没有限制在装置的指定中利用屏蔽在任何通信网络内寻址各组装置的思想。
首先，在一8位目的设备ID屏蔽的情况下，可以在显著减少数据量的一个字节中寻址具有从1-8设备标识符的最多8个设备。如果要用非屏蔽的帧格式(用于一组设备的命令)寻址8个设备，则数据量将增加8个字节(8个设备标识符和“设备数”字段而不是“目的设备ID屏蔽”)。
                                                  表5
  15   14   13   12   11   10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   0011，类型3   源ID
  命令   长度(字节，执行(ex.)校验和)
  目的设备ID屏蔽   命令值
  检验和
-目的设备ID屏蔽(8位)：1字节目的设备标识符屏蔽，每位指示接收设备对命令作出反应还是不作出反应。最低有效位(LSB)代表设备1。
如果我们想要寻址9-16范围内的设备，在帧格式中的唯一改变是一般帧格式的帧类型字段中的另一个值，亦即表2中的0100，则屏蔽中的LSB现在将是设备标识符9。
如果待寻址的设备在区间1-16内全都有设备标识符，则帧格式应当属于“屏蔽的设备ID 1-16”帧类型。因而，头16个设备标识符的其中某些或全部都可以在如表6所示的两字节中寻址。
                                           表6
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   0101，类型5   源ID
  命令   长度(字节，执行(ex.)校验和)
  命令值
  目的设备ID屏蔽
  校验和
-目的设备ID屏蔽(16位)：2字节目的设备标识符屏蔽，每位代表接收设备对命令作出反应还是不反应。最低有效位代表设备1。
在小家庭中的许多系统的大部分容量将被头16个设备的8位和16位屏蔽所包括。然而，在大的系统中，待寻址的设备具有高于16个的设备识别符，并且视设备数而定，可以有利地应用一更灵活的屏蔽程序。而帧类型字段通常限定相应于屏蔽的设备，帧类型还可允许一个限定哪8个(或其它数目)装置的屏蔽变址(Mask Index)范围，所述8个(或其它数目)装置由下面的目的设备ID屏蔽所包括。
每个屏蔽范围覆盖以8为一级(除了帧类型5之外)的8个连续的设备ID的。在帧类型6帧格式中，一个屏蔽变址(一个8位值)表明下面的目的设备ID屏蔽包括哪个屏蔽范围。屏蔽范围连贯地编号，因此，屏蔽变址‘0’代表范围从设备标识符1到8的目的设备ID屏蔽。屏蔽变址1代表范围从9-16的一个目的设备ID。若用这种方法，可以寻址设备标识符范围高达装置ID 2040(255*8)。
                                        表7
  15   14   13   12   11   10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   0110，类型6   源ID
  命令   长度(字节，执行(ex.)校验和)
  屏蔽变址   命令值
  校验   目的设备ID屏蔽
-屏蔽变址(8位)：屏蔽变址表明目的设备ID屏蔽涉及哪些设备标识符范围。
-目的设备ID屏蔽(8位)：1字节的目的设备标识符屏蔽，每位表明接收设备对命令作出反应还是不作出反应。最低有效位(LSB)代表设备标识符＝屏蔽变址*8+1。
可以将与上述程序类似的屏蔽程序用于向不同装置发布的命令。因而，在不提供如帧中这些命令的情况下，可以发布一组预定命令中的某些命令。
通过在控制器和装置上的协议中提供如表3所示的预定命令表，屏蔽将是一种输入的计数器，每个输入都相应于命令的计数，形成一个位模式，每个位在命令待选定时被设定到‘1’，否则设定到‘0’。表3的命令值可以经受类似的屏蔽。
为了进一步减小帧的尺寸，可以对测得输入值的阵列、图像或文本串，如：程序串等数据进行数据压缩。协议可以应用典型的软件数字数据压缩存档格式，如：zip，gzip，CAB，ARJ，ARC，和LZH。
确认
在典型的家庭环境中利用RF载频的数据传输产生传输故障的可能性和引入寄生误差。引入误差的来源包括一般从其它RF收发机和电气设备中发出的噪音。本发明的系统采用双向RF元件，使它能在发送的命令已经接收和/或执行之后得到从设备返回的确认。这种程序在图3的流程图中进行了概述。在设备已产生并发送帧之后，它等待从接收帧的设备的确认。如果发送设备在给定时间内未接收到确认，则它将重试数据传输直至数据已成功转移或达到一重试最大值时为止。
当已接收了一个帧时，提示接收部分通过通信协议确认接收。接收设备只返回具有D位设定的帧标题。当设定了帧标题时，所有设备都读该帧，以至源ID被认为是目的ID。
                               表8
  15   14   13   12   11   10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   0011，类型3   源ID
如图3所示，如果控制器没有接收到来自接收设备(一个中继设备或目的设备)的确认，则控制器发送信号最多3次。
路由选择
根据本发明，第一优选实施例的通信协议具有一路由选择功能，所述路由选择功能用来解决网络中的一个设备不能直接由控制器达到的情况，所述控制器需要将各种命令信号发送到设备。这一问题通过让网络中的一个或多个设备起中继器作用，以便命令信号可以到达目标设备来解决。这个原理在图4中示出，此处设备3是在控制器的RF范围之外，因此，设备1起中继器的作用，用于使命令信号到设备3。
为了在第一优选实施例的自动化系统中提供一种高质量，下列各点是对路由选择功能性的性能和设计质量的要求：
-路由器功能性应使控制器能到达其正常RF范围之外的设备，并到达其范围之内信号路线被封锁或受影响的设备。
-网络中的设备通常具有很有限的存储容量和CPU功率，因此，在路由过程中的智能应该是在控制器中。
-经过路由的帧必须被确认，以便具有与非路由的帧相同的可靠性。
-路由和中继必须在没有用户干预的情况下发生，因为用户不能期望了解网络设置。
为了使路由选择功能性变得可能，在系统中应用信号中继器。根据第一优选实施例，所有设备在开始点适合起中继器作用，如果一控制器如此指令的话。设备的这种双重功能性提供了一种很可靠和很灵活的、具有改善了范围/有效区域的网络，并且是国际专利申请PCT/DK01/00 253(目前尚不知公布号)的主题。然而，由于各种原因，设备可能会产生例外情况，比如，如果设备是一种在有规律地在改变网络中位置的移动设备，则它不适合作为中继器，或者如果设备是电池供电，则它可以排除中继以便节约电池电力。然而，本发明的路由功能性不限于其中所有设备都适合于起中继器作用的系统，它同样可以只用于具有专用中继器设备的系统。
路由功能性是一组功能，其中包括使控制器能：
-制定一种路由表，指出每个设备可以成功地把信号传送到或从其接收信号的其它设备，
-对一给定的入口和一个给定的目的设备，确定中继器设备从入口到目标设备的路由，并产生一个将沿着确定的路由中继的信号，
-学习在网络中其典型位置在哪里，这使控制器能在确定到其范围外的终端设备的路由时，形成经训练猜测，
-确定处在网络中心的设备，以便可以利用那些设备达到网络中的任何设备，这使控制器能更有效地确定到一个给定目的设备的路由，
-确定网络拓扑结构已改变的时间并自动地更新路由表。
具有中继器表的帧
当产生一个待路由到一个目的设备的信号时，帧必须用某种方式代表路由中的中继器设备。
设备中的路由选择功能负责接收一经过路由的帧并决定是否应该将它中继，及然后再向外发送。由于通信协议被设计成工作在RF介质上，所以重要的是一次只有一个设备发射，因此，只有一个设备必须中继一个帧。这是通过在帧中具有一个中继器表进行的，所述中继器表代表中继器标识符是用来将信号路由到目的设备上的设备的设备标识符。中继器表包括下列字段：
                            表9
  7   6   5   4   3   2   1   0
  路由状态
  中继器   跳跃
  中继器设备0地址
  中继器设备1地址
  中继器设备2地址
  中继器设备3地址
下面的帧类型包括命令、寻址的设备的目的标识符和中继器表。
                                                           表10
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
  主ID(低字)
  主ID(高字)
  版本   方向   0111，类型7   源ID
  命令   长度(字节，执行(ex.)校验和)
  目的设备ID   命令值
  中继器数   跳跃   路由状态
  中继器装置1ID   中继器设备0 ID
  校验和   中继器ID n
-跳跃(4位)：1字节字段表明帧通过多少中继器。这可以被中继器用作进入中继器中的索引，并用来看它们是否必须发送这个帧。
-中继器数(8位)：帧中中继器ID的量。
-中继器ID(8位)：1字节中继器ID，代表帧应通过哪些设备。跳跃字段可以用作进入中继器ID表的一个索引。
中继器特定字段(路由状态，跳跃，中继器数，及中继器ID)可以应用于所有上述表2中给定的帧类型，并且还将用于确定接收的帧。当在一个帧中包括大量中继器标识符时，也可以应用参照表5到7说明的屏蔽程序。
图5是用于由每个设备的处理单元所具有的程序流程图，示出了用于路由一个信号的程序。程序首先确定信号的帧是否与设备有关，亦即它是否被指定为目的设备或中继器设备，如果帧有关，则设备应确认帧的接收。设备的处理器查看帧中的路由表，以便分析路由选择信息，并确定是否将它指定为目的设备或中继器设备。如果把被指定为中继器设备，则它查看由跳跃字段指出中继器设备ID，而如果它匹配设备标识符，则它根据帧标题中方向位增加或减少跳跃计数器。最后，设备再次发射帧。如果设备被指定为目的设备，则设备处理帧中的指令和/或信息。
中继器设备只负责将帧发送到中继器表中的下一个中继器，在下一个中继器确认帧之后，继续发送帧的责任就落在该中继器。当帧到达目的设备时，一直向后发送一个路由器确认，以便告诉控制器，帧已到达其目的地。一个路由器确认只是一个没有数据的经过路由的帧，其中路由选择状态的确认位被设定。一个经过路由的信号的帧流及其确认在图6中示出，其中帧(1和3)是经过路由的帧，Ack(2和4)是正常的确认，路由器Ack(5和7)是被路由返回控制器的路由器确认，及Ack(6和8)是确认收到路由确认信号的的正常确认信号。
建立路由表
为了能对一个帧产生中继器表，进行一个自动过程，以确定从系统中的任何入口到一个给定的设备的路由。重要的是使处在一个路由中的中继器的数量保持最少，以便响应时间尽可能低和可靠性尽可能高。为此，控制器通过扫描网络中的所有设备建立一个路由表，询问它们可以到达哪些其它设备。
路由表是控制器保持来自设备的有关网络拓扑结构的信息的地方。表是一种N×N字段表，其中保持所有的设备可以相互看到的信息。图7示出了具有装置1-5的网络拓扑结构，而表11示出了它的路由表。
                   表11
  1   2   3   4   5
  1   0   1   0   0   1
2 1 0 1 0 1
  3   0   1   0   1   0
4 0 0 1 0 0
  5   1   1   0   0   0
路由表是整个网络共用的，并且可以在系统中的不同控制器之间共享。系统中各控制器之间共享信息的功能是本申请人的国际专利申请PCT/DK01/00252(目前尚未得到公布号)的主题。
根据现有技术进行的全网络扫描是一种复杂而耗时间的过程。控制器发送一个被其范围内各设备接收的广播信号，同时指令这些设备，以便在各专用的时隙中由各设备在它们的范围内发送所接收的广播信号等。另外，各设备必须用控制器可以建立路由表的信息报告回控制器。这种全网络扫描封锁网络一段长时间并用许多电池供电，因此应当避免。
而根据本发明的系统在没有广播信号的情况下单独扫描设备，并只有当必要时，如有新设备时，用其它方法发现设备有问题，或符合其它情况下，才扫描各装置。
发现
为了发现网络区域的网络拓扑结构，每个设备都适合于在被一个控制器指令时执行发现，发现它附近的可以向它们成功发射信号及从它们接收信号的其它设备。发现程序在图8中示出，并可以由每个设备的处理单元所包括的一个程序进行。它是通过将一个发现命令信号(1)发送到一个设备，告知其将寻找哪些其它设备。在发送一个确认信号(2)之后，设备将发送NOP(不工作，一个“空的”信号)命令信号(3，5，6，和8)一个接一个地到发现命令信号(1)中所规定的设备，并等待从接收NOP命令的设备中发出的确认信号(4，7)。在图7所示的拓扑结构中，设备2和4将利用一确认信号响应设备3，而设备1和5不响应设备3。然后设备的处理单元将在其存储器中存储确认NOP信号的设备的标识符。代表其它设备的信息可以用一个信号(9)发送到控制器，装置3可以成功地将信号发射到这些其它设备和接收来自这些设备的信号。
根据第一优选实施例，发现命令信号(1)是具有命令17的帧类型1(见表2和3)，所述命令17包括一个与根据表5和6所述的目的设备ID屏蔽类似的位屏蔽，它告诉该设备应该查找什么其它设备。另外，当各设备在其信号范围内接收来自其它设备的确认信号(4和7)时，它在其存储器中将相应的位设定在另一个位屏蔽中，这个位屏蔽类似于控制器中路由表的线路排序，并因此叫做路由选择线路。路由选择路线信号(9)可以在形成之后被发送到控制器，亦即当该设备从设备5接收一个确认信号或发送NOP信号(8)3次到发现信号(1)的位屏蔽中的最后装置时。
在接收路由线路信号(9)时，控制器的处理单元适合于更新(改写现有的行和列)或扩大(增加对应于新设备的行和列)路由表。路由路线可以直接存储在路由表中，因为它已经以合适的格式写入设备中。
控制器执行跟踪网络拓扑结构，维护路由表，及计算到一个设备的最短路由的功能。控制器还可以具有一个设备的路由器功能性，但那是任选的，因为控制器通常没有电源使之一直在接收方式中。
如上所述，控制器通过用发现命令询问网络中的所有设备它们可以到达什么设备来跟踪网络的拓扑结构。通常，设备不很经常移动，因此，只在一定的时间间隔触发控制器，以便指令一个设备执行发现。执行发现的最佳时间在某种程序上与每个设备执行的功能有关，并取决于系统中设备的特定排序。例如，触发一个设备执行发现，对于家庭中的自动化系统中的设备及用于工厂或医院的报警或安全系统可能是不同。另外，设备可以排序与如第一优选实施例情况中的各组和基调不同。
最适宜的是，当设备首次引入系统时并且在每次设备移动时，触发控制器指令该设备执行一个发现。然而，在第一优选实施例中，选择了另一种方案。在第一优选实施例中，当发生下列情况时触发控制器，以便指令一个设备执行一个发现：
-它第一次加入系统，控制器给它指定一个设备标识符，或者同等地，当它第一次加到一个组中时，。
-它已从一组装置或一种基调中去除，及而后加到一组或一个基调中。
为了实施这种触发方法，当一个设备的构造改变时，如：当它从一个组或一种基调中去除时，将被标示成“可疑的”。下次控制器直接与一标示可疑的设备对话时，控制器将被触发以便指令一个设备执行一个发现。图9是每个控制器的处理单元包括的程序流程图，示出了用于触发一个发现的程序。一个设备将被排除出路由表，同时被标示成可疑的，直至它执行了一个发现为止。标示可以简单地是设定在设备表中的一位，或可以是一个专用“可疑设备表”，该设备的标识符被加于其上。选定这种方法是因为通常在一个设备对网络拓扑结构具有影响之前，它移动了一个良好的距离(如大于5米)，并且如果它移动了那么多，则用户将常常也改变用于那个设备的组和/或基调构造。
可任选地，控制器也可以在装置移动时被触发，指令该装置执行一个发现，这将需要一个例行程序，以便确定设备何时移动，或者要求用户记住指令设备或控制器，设备已经移动了。另外，如果一个设备已经被指定为一种路由中的中继器设备预定次数，而所述中继器设备未能将一个信号路由到目的设备，则控制器可以被触发以便指令所述设备执行一个发现。可供选择地，路由表中的每一行都可以给定一个时间标记，并且在一给定时间之后，所述行开始无效并且对应的设备标示成“可疑的”。这将保证路由表的定期维护。
另一种发现一个设备在网络中已改变位置的方法是如果该设备不能到达路由的帧的中继器表中的下一个中继器，则使路由中的中继器设备返回一个路由错误的帧。这种情况在图10中示出。并不总是能确定是所述已改变位置的设备发送的错误，或者是中继器表中的下一个设备发送的错误，因此，这种方法一般要求当一个发送的错误改变位置时，将两个发送的错误标示为“可疑的”。
保证路由表总是最新的另一种方法，是把一个规则加给用户，指出当一个设备移动时，总是应当重新设定。用那样方法，当一个移动的设备被重新设定时，将总其从路由表中去除，并且当它再加到控制器上时再插入。
最常用入口点明细表
系统的控制器通常是小型和电池供电的便携式手持设备，它可以一直改变在网络中的位置。然而，在实际使用期间，更可能的是在大多数时间里，控制器将围绕一个有限的区域(如：几个房间和一个楼层)内移动。当试图确定其在网络中的位置，从而确定到其范围之外一给定的目的设备的路由时，这个事实可以用来进行训练的猜测工作。通过计数成功和失败的传输，并对这种数据进行统计分析，控制器可以知道它在网络中最可能的位置。因此，在控制器中保存了进入网络的最常用的入口表。最常用入口表由一个表和若干计数器组成，所述表包括各设备的设备标识符，而所述计数器告诉用于每个设备的传输历史。用于一个设备的计数器对每个成功接收的帧增加计数，而对每个未成功发送的帧减少计数。更具体地说，用于一个设备的计数器对每个从设备接收的非经过路由的确认信号增加计数，无论确认的设备是作为中继器设备还是作为目的设备都无关紧要。同样，用于一个设备的计数器，每当控制器发送信号3次而没有接收到确认信号情况下，减少计数，无论所述设备是作为中继器设备还是作为目的设备都无关紧要。当表中的一个输入具有一计数值为0时，它被认为是空的，并可以用一个新的输入代替。表通常只包括有限数N个可能的输入。
表12：最常用的入口表
  设备   计数
  2   10
  3   0
  5   15
  1   1
  -   -
最常用的入口表节约许多时间和电力，因为当需要路由时，在试图确定其在网络中的位置时，控制器不必全都重新开始。如果控制器有规律地发现自己处于网络中两个相隔很远的位置，则最常用的入口表将包含来自两个位置的设备。另外，如果一个控制器在一个有限的网络区域内用了一段很长时间移动到一个不同的相隔很远的位置，则最常用的入口表将花一些时间来更新自己，并且将第一次不提供有效入口。
显然，最常用的入口表将是系统中每个控制器所特有的，并且通常在各控制器之间共享最常用的入口表是没有意义的。
优选的中继器表
某些设备在系统中处于比另一些设备更靠中心，这些中心设置的设备尤其适合于作为中继器设备，因为它们通常可以到达许多其它的设备。由于试图通过设置在网络周边处的一个设备路由一个信号通常是浪费时间的，所以当确定对一个给定的目的设备的有效路由时，对控制器编程以便执行经训练的猜测工作。因此，一种优选中继器表是由路由表计算得到，并保持在控制器中，用于寻找到一个设备的路由。优选的中继器在系统用这种方式选择，它们是到达网络中任何设备所仅仅需要的设备。优选中继器表是一种位图表，其中在一个位置处的一位代表对应于该位置的设备是否是一个优选中继器。每次路由表变化时，对所述表重新进行计算。
   表13：用于图7的优选中继器表
  0   1   1   0   0
在图7所示的网络拓扑结构中，设备2和3将是优选的中继器，因为它们一起可到达网络中的任何设备。优选的中继器表是路由表并因而网络布局所特有的。优选的中继器表因此是网络中的所有控制器共用的，倘若它们全都是更新的路由表的话。
下面是给出用于从路由表确定优选的中继器表的一种程序的伪源码。分析路由表(AnalyseRoutingTable)( )功能寻找网络中到达所有设备所必需的中继器并建立优选的中继器表。功能基于一种方法分析路由表，其中中继器根据它们在网络中能到达多少新设备进行选择。
分析路由表功能(空白)
{

　　clear old preferred repeaters list(清除旧的优选中继器表)

　　For x=1 to x=max_devices

　　{

　　new_device=0

　　old_devices=0

　　if device x exist(如果设备x存在)

　　{

　　 for y=1 to max_devices

　　 {

　　    if x can see y(如果x能见到y)

　　    {

　　      no new repeater found try next x
        <!-- SIPO <DP n="39"> -->
        <dp n="d39"/>
　　  (没有发现新的中继器，试下一个x)

　　    }

　　     new_devices=number of new devices y can see

　　     (new_devices=y能看见的新设备数)

　　     old_devices=number of old devices y can see

　　     (old_devices=y能看见的旧设备数)

　　     if new_devices＞previous new_devices and old_devices＞0

　　     new_repeater=y

　　     }

　　    }

　　    add new_repeater to preferred repeater list

　　    (将new_repeater加到优选中继器表中)

　　  }

　　    }

　　    return number of repeaters in repeater list

　　    (中继器表中的中继器返回数)
   }
确定到设备的路由
当指令一个控制器将一个信号发送到一个给定的设备时，它将首先不通过路由将信号直接发送到目的设备。如果没有收到确认，则控制器将确定到该设备的一个路由，这需要几个步骤。图11是由每个控制器的处理单元所包括的一个程序的流程图，示出了用于确定到一给定的目的设备的路由的程序。下面各段中所述的程序在图11中简略地示出。
首先控制器必须确定它在网络中的位置。为了限制控制器找出它在网络中的地点所花的时间，它利用最常用的入口表来形成一个经训练的猜测。利用最常用的入口表中的第一设备作为一个入口点，它将通过在路由表中进行宽度第一搜索(width first search)，来计算到目的的最短路由。最后，控制器将在帧中建立路由表(见表9)并发送它。如果从目的设备未接收到路由确认信号，则控制器尝试下一个最常用的入口等。
如果控制器不能到达最常用的入口中任一点(在图11中，找出设备？＝No)，则它将用优选中继器表中的设备作为入口，并用路由表计算到目的地的最短路由。如果控制器不能到达优选中继器中的任一个(在图11中，找出中继器？＝No)，则它将尝试查找网络中的任何其它设备。最后一种可能性应当避免，因为它将产生长的响应时间。
如上所述的寻找路由的方法尤其适用于具有便携式控制器(遥控设备)的系统，因为它用于便携式及固定式控制器工作很有效。一个固定式控制器将建立一个很有效的最常用入口表，但当第一次尝试时，将直接把信号发送到显然是在它范围之外的设备。用作固定式控制器的各控制器可任选地具有一个设定值，当第一次尝试时，所述设定值指令它们用最常用的入口表中一个设备作为一个入口寻找一个路由，除非目的设备是最常用的入口表中的一个设备。
下面是给出一种用于确定到一设备的路由的程序的伪源码，确定到一给定入口设备标识符和目的设备标识符的。‘找出到设备的最佳路由(FindBestRouteToDevice)( )’的功能寻找从一起始点到一目的设备的最佳(最短的)路由。各功能调用宽度第一搜索功能‘寻找最后中继器’，宽度第一搜索功能‘寻找最后中继器’(FindLastRepeater)寻找最接近目的地的中继器缌及到那个中继器的跳跃数。然后用新中继器调用该功能作为目的至发现整个路线时为止。
字节‘FindBestRouteToDevice’(字节路由(BYTE Routing，字节入口(BYTE EntryPoint)，字节目的地(BYTE Destination))
{

        set new_destination eaqul to Destination

        (设new_destination等于Destination)

        while(hops left to find)
        <!-- SIPO <DP n="41"> -->
        <dp n="d41"/>
        {

          hops_left=FindBestRouteToDevice(Routing,EntryPoint,<br/>
new_destination)

          save max hops count

          if all hops found

          {

                  insert hops and hops count in Routing

                 return max hops count

         }

          set new_destination equal to the found repeater

          (设new_destination等于发现的中继器)

        }

        return path not found(没有发现返回通路)

       }
‘FindLastRepeater’( )根据入口中继器和目的设备寻找到一个设备的最佳路由，它仅是找到的最后中继器，因为当用一宽度第一搜索算法时，它不能通过网络记录路线。
字节‘FindLastRepeater’(字节路由，字节入口，字节目的)
{

　　      if EntryPoint can see Destination

　　      (如果EntryPoint能见到Destination)

　　      {

　　          Routing=EntryPoint

　　          Return 1

　　      }

　　      nextleve=list of devices EntryPoint can see

　　      while(device not found and max hops not exceed)
        <!-- SIPO <DP n="42"> -->
        <dp n="d42"/>
　　       {

　　            if device in nextlevel and device can see Destination

　　            {

　　                  Routing=device

　　                  Return loop count

　　            }

　　       }

　　      nextlevel=all devices that the devices in nextlevel can see

　　      (nextlevel=nextlevel中的设备能看见的所有设备)

　　   }

　　}
在一可供选择的实施例中，用于确定路由的策略可以取决于控制器在其以前的尝试期间接收的确认。如果控制器没接受来自目的设备的经过路由的确认，则入口点仍可以接收和重新发射信号，在这种情况下，信号停止在路由中的某处。在某些环境，如工厂和车间中，在彼此范围内的两个设备可能被围绕建筑物内移动的金属物体和类似物屏蔽。因此，即使设备没有移动并能根据路由表通信，但它们的连接可能会被临时切断。在控制器收到来自入口装置的一个确认，但没收到来自目的设备的经过路由的确认的情况下，可以确定一个新的具有相同入口的路由。对本领域的技术人员来说，用路由表来确定两个装置之间一个可供选择的路由(如果存在的话)，是一个简单的任务。这种“用同一入口的新路由”策略有时可能会比前面所述的“用新入口的新路由”策略更有效。如果控制器在网络中处于它只能到达一个设备的位置，则它必须用这一个设备作为入口设备。如果信号在通过这个入口设备的第一路由上某处停止，则系统应确定一个可供选择的路由，在这种情况下，它必须是一种用同一入口设备的可供选择的路由。
可任选地，可以采用两种策略“用新入口的新路由”和“用同一入口的新路由”二者的组合，其中在已用同一入口尝试了一个或多个可供选择的路由之后，控制器可以前进到表(最常用的入口表或优选的中继器表)中的下一个入口。
在另一个可供选择的实施例中，路由表被分配给系统中的所有设备，以便当接收一个具有一给定目的标识符的信号时，设备自身能寻找一个路由，并对给定的目的设备建立对应的帧。
用户接口管理由用户实施的系统建立，并因此可供用户执行一些功能，如学习新的装置，建立组和基调，更新控制器之间共享的信息等，其中某些功能将在下面说明。这些功能是通过存储在控制器处理单元中的程序或例行程序进行。
学习新的装置
根据第一优选实施例的系统是很灵活的，并且随着时间推移，可以很容易加入一些附加装置。当一个新的装置加到系统中时，必须知道要用哪些主ID和装置ID。这种程序只要求用户的三个动作，只用待安装的设备和任何一个控制器。其它事情由系统照管，并且不涉及或影响系统中的任何其它控制器或设备。在第一优选实施例中，系统了解新装置的存在，并且在后面的方法步骤的自动化方法中指定一个设备标识符(也见图9的流程图，示出了由每个控制器处理单元所包括的一个程序)：
1.用户将控制器设定在学习编程状态下，其中它听到所有的信号，不仅是具有正确主ID的那些信号。
2.用户压下并保持设备上的一个按钮。
3.设备将对主ID和设备ID的请求发送到如1中所述的收听控制器。
4.设备等待控制器中具有主ID和设备ID的帧。
5.控制器查找下一个可用的设备标识符，并将主ID和分配的设备ID发送到设备。
6.设备将接收的主ID和设备ID存储在非易失性存储器中。
7.将新设备加在设备表中，并将一个发现命令信号用已经在系统中的一个设备表发送到设备中。
8.新设备可以加在一个或多个组和基调中并且可以命名。
在可供选择的方案中，设备用来自工厂的唯一标识符编程序，方法将稍微更简单：
1.用户将设备设定在设备编程状态中，并重新请求，以便规定新设备应放在哪个组中。
2.用户按下并保持设备上的一个按钮，因而设备将其设备标识符发送到如1中所述的收听控制器中。
3.设备等待控制器中具有主ID的帧。
4.控制器发送主ID到设备。
5.设备将接收的主ID存储在非易失存储器中。
6.用新的设备标识符更新控制器上非易失存储器中的组表。
7.用一已在系统中的设备表将一发现命令信号发送到设备中。
这种程序的简单性是由于系统中所有设备的唯一地址。因为所有的设备都可以单独寻址，并且由于协议的功能性，所以每个设备都可以单独安装和被包括/排除。
如果设备已经在控制器的设备表内，但必须加到一个新的或现有组中，则程序包括下列步骤(也见图9的流程图，示出了用于由每个控制器处理单元所包括的一个程序)：
1.用户将控制器设置成组编程状态，并且重新请求用户以规定新设备应放在哪个组。
2.用户按下并保持设备上的按钮。
3.设备将其设备标识符发送到收听控制器。
4.控制器将接收的设备标识符存储在选定的组表中。
5.控制器检验设备是否处于可疑的设备表中，及是否用一已在系统中的设备表将一发现命令信号发送到设备。
上述学习过程可以用不同方法组织，然而，对系统的总功能来说，重要的是设备和控制器本身(分配和)学习彼此的ID。设备可以属于几个组，并且通过将其设备标识符加到控制器存储器内相关的组表中将单个设备插入一组中，因此无论任何时都对任何其它设备没有影响。
控制器中的数据结构
为了使信号短而少，将根据第一优选实施例的系统优化，以便在不牺牲可靠性，范围/有效区域，通用性和灵活性等方面质量的情况下，使操作尽可能简单。下面，说明控制器的数据结构，所述控制器的数据结构可供用最合适而有效的方式共享信息和执行功能。
设备表
该表包含所有设备上的信息，所述所有设备目前都安装在整个系统中。这个表还用来将各设备标识符分配到系统中的新设备上。这个表还可以包括有关不同设备的特性或固定设定的信息。
组表
该表包含有关设备表中哪些设备一起组合在哪个组中的信息。这个表还包含有关特定组目前设定的信息。
基调表
基调表包含有关哪些组和设备是特定基调成员的信息，并且它还包含基调中每个设备特定的设定。
组和基调名称表
这两个表包含用户限定的用于不同组和基调的字母数字名称。
控制器表
该表包含有关目前在系统中所有控制器的信息，并且还任选地包含最后从另一个控制器学习的日期和时间。这个表还可以包含有关不同控制器特性的信息。
路由表
对于多个设备中的每个设备，代表每个设备可以成功地向其传送信号及接收其中信号的其它设备的表。
优选的中继器表
表明一个或多个设备一起可以将一个信号路由到路由表中任何设备的表。
最常用的入口表
一种排序的表，代表已成功从控制器中接收大多数信号的设备数N的设备标识符。
触发器动作表
该表包括当已达到一个或多个输入设备的触发电平时，采取哪种动作的信息。
事件表
该表与触发器动作表类似。它以小程序的形式包括某些事件，当满足各预定的条件时，执行所述小程序。例子有，当从定时器读出一定时间时接通咖啡机或汽车加热器。
程序表
该表包含待按命令执行的大程序，宏程序或例行程序。
电力和照明
在一第二优选实施例中，也称之为电力和照明控制中，系统包括一组用于控制加到电器上的电力的产品，所述电器连接到一些设备，如灯，空调，和厨房用具上。
除了电力和照明控制系统外，第二优选实施例是形成用于整个家庭控制系统的基础，包括其它的子系统，如HVAC控制，报警系统控制，进入控制等。
第二优选实施例的自动化系统建立在与第一优选实施例的自动化系统相同的平台上。因此，第二优选实施例的说明对第一优选实施所说明的若干功能的更详细说明，并且假定第一实施例所说明的特点在第二实施例中也有效。
图16示出了一种根据优选实施例的系统的实施
图16示出了一个有几个房间的房屋18的底层平面图。房屋18具有一嵌入式电网，由导线40(粗线)组成，所述导线40引到多个电力出口19(灰色方格)上。这好比一幢典型建筑物中的电网。许多连接到电力出口的不同电气用具围绕房屋设置，这些电气用具是灯11，电视机12，电动剃须刀，烤面包机14，和取暖电炉的恒温器15。每件电器都连接到一个设备41上，设备41可以用一个控制器17通过RF信号16进行遥控。
设备41可以连接在电器和电力出口19之间，如在烤面包机14的情况，或者是电器的一个整体部分，如电视机12的情况。因而控制连接于其上的设备就可以控制到一个电器的电源和/或电器的功能。这种控制的一些实例是使灯11开/关，改变工作状态，如电视机的频道，在恒温器15上设定另一个温度或起动防盗报警器39。另外，设备可以用电器的状态向控制器报告，如恒温器15的室内温度或报警器39的状态。
在参照图16所描述的实施例中，一个基调可以包括连接到起居室内灯11上的所有设备，并且设定可以是由每个设备供给灯的电量。通过选择这种基调，起居室中所有的灯都可调光到产生所希望的预定照明水平。在另一个实施例中，基调包括房屋内的所有恒温器，并且设定是每个房间中所希望的室温。因此，通过选择基调，可以围绕房屋设定预定的温度调整。
下面对电力和照明控制系统的说明主要涉及未包括在自动化系统的第一优选实施例说明中所给出的概念的、可缩放系统通用部分的高标准说明中的那些方面。然而，只在第二实施例中说明的细节和特点也对第一优选
实施例有效。
电力和照明系统由下列部件组成。
控制器
在电力和照明实施例中，控制器是一种移动式控制板，如一个遥控装置，以便系统的使用和编程不限于某些地点。控制器有一个显示器，如：LCD显示器(液晶显示器)。控制器可任选地与一台计算机接口；而且，计算机也可以作为系统中的一个控制器。设备的开始执行及经常还有以后调整都在设备的附近进行。尽管数据协议利用设备标识符来使用寻址装置，但编程的人可以依靠其目视确认一个电器与一给定设备的连接。因此，编程接口不依靠用户能记住设备代码、指定的编号或相似情况的能力。
图12概略示出了一种根据第二优选实施例的控制器。控制器有下列按钮：
-所有的开/关按钮，将把所有输出设备转换到开或关，不过已成形不包括在内的那些设备除外。这种功能的建立在后面说明。
-用于快速进入最常用的组或基调的8个速度按钮。
-设定待组合的速度按钮状态的组按钮。
-设定待成组基调的速度按钮的状态的基调按钮。
-主要在菜单系统内使用的OK按钮。
-还用于在菜单系统中操纵的左和右按钮。
其中，用控制器还可以执行下列动作：
-给属于系统的装置编程(亦即用唯一的主ID号给它们编程)
-把各标识符分配给各新设备
-给属于一组或若干组的装置编程
-在一给定组上执行开/关功能
-在一给定组上执行使调光功能
-给属于一个或若干个基调的设备编程
-执行一给定的基调
-用字母数字字符给一给定的组命名
-用字母数字字符给一给定的基调命名
-在一设备上设置保护儿童设备
-给定时器编程
-起动和中断键锁功能
-等等。
在一个系统内可以利用若干控制器，并且从第一控制器到第二控制器的信号可以涉及：
-主ID的学习和控制器ID的分配。
-控制器上各种数据的复制或修改。
输出设备
输出设备通常是以出口插孔连接到电源插孔上的形式可操作地连接在电源和一个电器之间。各输出装置可以进行转换，使光变暗及可任选地计量输送到电器上的功率和电流。输出设备也能在系统中作为中继器使用。
许多不同类型的输出设备都是可用的，范围从低压开关到HVAC设备等。每个输出设备都只有一个启动按钮。在编程过程期间，每次使用这个按钮，设备都应通知它的设备标识符的一个控制器。按钮还可以在不用控制器的情况下，用来接通/中断和使由设备供给的输出功率变弱。然而，这种功能可能会通过使按钮不能调节功率，而被儿童保护功能无效。通过按下按钮不同的时间可以利用按钮的不同功能，如：短时用于接通/中断，连续按下按钮时，使光在明暗变化。
输出设备还可以执行下列动作：
·通知一个控制器它的存在并做好接收主ID和设备ID的准备
·通过用设备上的一个按钮切换电流的通/断
·执行从一个控制器接收的命令
-使电流变弱
-对另一些设备重复接收的命令
-切换电流的通/断
-确认接收的和执行的命令
-用设备状态回复
·计量加到与输出设备连接的电器上的功率或电流，并存储、处理和传送计量的信息。
下面几段说明在照明系统中所包括的某些功能。
组或基调转换
通过按“组按钮”，用户输入涉及一个或一组电器，如灯的功能。通过按“基调按钮”，用户输入涉及基调(比如：设定一预定的灯用于房间)的功能
组开/关设定
用户可以用速度按钮1-8或滚动式按钮接通或切断一个或一组电器。如果用户使用按钮1-8，则只需要一个短暂的按压。按钮将作为一个拨动开关工作。如果使用滚动式按钮，则用户必须滚动到所希望的组并按下一个OK按钮。
组调暗设定
用户可以用速度按钮1-8或滚动式按钮调低到一个或一组电器，如灯的电流(与开/关功能相同的组)。如果用速度按钮1-8，则变暗将在连续按压按钮时起动。当达到正确的调光水平时，将按钮松开。如果用滚动式按钮，则用户必须滚动到所希望的组并按压附加的按钮，以便上/下调暗。
在显示器上的命令确认
由用户所启动的每个命令将在显示器上确认。典型的确认可以例如是“所有灯现在都关”。在启动一个设备时，控制板预期一个来自已执行命令的设备的确认接收。两种事件可以发生：
·设备不响应确认：
-控制器代表比如“超出范围或设备有缺陷”
·设备以一个错误消息响应，如在电源中未检测出电流：
-控制器代表比如“灯泡或灯有缺陷”
·设备以执行的命令起响应：
-控制器代表比如“全部OK”
基调编程功能
可以通过将不同的设备预先设定到所希望的电流电平，并在此后将这个电平存储在控制板中，来将基调编程到控制板中。基调可以存储在按钮1-8中，或者通过用滚动式按钮用于附加的存储。
基调设定功能
用户可以用控制板的1-8按钮启动预先设定的基调(比如：TV转换或工作基调)。如果使用滚动式按钮，则用户必须滚动到所希望的组并按压一个OK钮。
全部开/关设定
用户可以通过按压“全部开/关”按钮接通或切断所有开关。设备将按系统设定值编程，以便响应“全部开/关”按钮，但也可以不编程响应“全部开/关”按钮。
全部开/关编程
倘若用户要求某一设备不响应“全部开/关”，则可以通过在控制板上设定而这样做。这可能对，比如用于鱼缸或户外照明是有利的。
随机开/关设定
用户可以用控制板来将一个设备设定到随机接通和切断(亦即用来使盗贼离开)。设备将保持用，比如3小时的间隔接通和切断，并在下次它接收来自控制板的任何指令时，使这个作用失灵。其中控制板随机接通和切断的时间间隔也可以设定(比如：从18:00-23:00).
随机开/关编程
倘若用户要求某一装置不响应“随机开/关”，则可以通过在控制板上设定不响应随机开/关而那样做。这对，比如鱼缸或户外照明可能是有利的。
设备复位
所有的设备都可以复位，因而由设备所包括的主ID和设备ID都被删除，并且对控制器中设备标识符的所有参考都删除。在电力和照明实施例中，复位是通过将设备设定到“设备复位”方式，并按下设备上的起动按钮进行。这使设备发射信息到控制器，然后进行复位。
编程和学习
下面，参照图20到22概述用于在系统内进行某些编程和学习功能的程序。在用户接口中，选择被作为菜单被显示在控制器LCD的显示器上，并可以用显示器下面的各按钮选择。
组菜单
当在主菜单上选择组菜单时，在组已经形成之后，如在加入新设备过程中，可以对组做下面三件事。
·给组命名：每组可以用字母数字编号命名，以便改进用户友善性。
·从组中取出一个开关：当已经将不同的设备加到一个特定的组中时，那么这个菜单功能性使用户能从一特定的组中取出各单个开关。在图13中示出了如何做到这点的程序。首先用户选择“从组中取出开关”菜单选项，并提示其中待取出设备的组号。然后用户必须按压输出设备上的一个按钮，以便控制器得到欲取出的设备标识符。当按下了输出设备上的按钮时，从组表中取出了特定设备，并且菜单系统返回主菜单。
·删除一组：这个菜单项目使用户能完全删除一组。
基调菜单
基调是设备组，其中每个设备的置位设定到一个所希望的调暗电平或电流。当选择主菜单上的基调菜单时，下列选项在基调菜单部分中可用。
·创建一种基调：该菜单项目使用户能将设备加到基调中。程序在图14中概略示出。首先用户选择“创建一种基调”的菜单选项，并提示选择基调中所包括的设备。然后，用户按压包括在基调中的所有输出设备上的一个按钮，并且当完成时按压OK钮。而后输出设备将其电流调整水平发射到控制器。然后用户被提示一个基调号，以便将已选定的设备加到其中。如果基调已经在使用中，则用户必须确定是否用选定的设备取代基调或是选择另一个基调号。然后，用户可以选择给基调命名。用户现在可以用左/右按钮和OK按钮在一拨动开关菜单上选择字母数字字符。当键入名称时，用户保持OK按钮2秒钟以上，控制器存储基调名称并返回到主菜单。
·命名一种基调：每种基调都可以用字母数字编号命名，以便改善用户友善性。
·从基调中去除开关：当已经将不同的设备加到了一种特定的基调上时，这个菜单功能使用户能再次从一特定基调中去除各单个开关。该方法等效于从组中去除开关时所用的方法。
·删除一种基调：菜单项目使用户能完全删除一种基调。
所有开/关功能性按系统设定值设定所有控制器已知的设备。各单个开关可以反复从这个功能去除或加入。还有一种可能性是定制按钮是拨动开/关还是只用这个按钮作为切断电源按钮。
控制器重复
为了方便使用在同一主ID内工作的几个控制器，产品具有用不同表和设定相互更新的特点。更新过程在图15中示出。首先提示用户电流控制器是应发送数据到另一个控制器还是接收来自另一个控制器的数据。如果用户选择接收数据，则当接收了更新时，控制器进入一个学习-编程模式并将返回主菜单。如果用户选择发送数据，则提示用户是想要更新其它控制器还是形成目前控制器的同等复制/重复。如果选择更新，则只传送特定的数据。如果选择同等复制/重复，则发射含有组、基调等的主ID和所有表。当更新或同等复制/重复完成时，系统返回到主菜单。
硬件
根据第一和/或第二实施例的控制器和设备具有某种通用的硬件，如：
-具有下列特性的RF收发机：
·很灵活的频带
·可编程的输出功率
·数据速率高达9600bit/s
·FSK调制
·适用于跳频协议
·低功耗
-具有下列特性的微处理器：
·高速RISC体系结构
·很低功耗
·集成的RAM，EEPROM，和FLASH存储器。
在第二实施例中，电力和照明系统，控制板和输出设备还包括：
控制板：
·两路LCD显示器
·13按钮软键盘
·用于三种AAA电池的电池架
·定时器芯片，用来显示时间并设定定时器用于防盗功能。
输出设备：
·各设备上的各元件由墙壁中的220/110伏电源出口在变压降到3.3v后供电。调光和开/关功能用很强的TRIAC控制。输出设备具有一个启动开关按钮用于编程操作及用来调节由设备所供给的功率。
下面是对协议中代码的典型要求：
-控制器代码应能在3.7MHz下运行的Atmel Megal 163上和在3MHz下运行的嵌入式Synopsys 8051上工作。代码应使用最大534字节的RAM和最大2k字节的FLASH。
-设备代码应能在3.7MHz下运行的Atmel 4414上和在3MHz下运行的嵌入式Synopsys 8051上工作。代码应使用最大32字节的RAM和最大512字节的FLASH。

Claims (22)

1.一种用于控制和监测由设备(1，2，3，4，5)构成的网络的自动化系统(400，600，800，1000)，该自动化系统包括：
多个待控制的设备(1，2，3，4，5)，每个设备包括：
一个用于接收信号的射频接收机，
一个用于发射信号的射频发射机，
一个存储器，用于存储代表一个标识设备的设备标识符的数据和其它数据，
一个处理单元，用于管理信号的接收和发射，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
一个控制器(10)，包括：
一个用于发射信号的射频发射机，
一个用于接收信号的射频接收机，
一个存储器，用于存储代表标识控制器的控制器标识符的数据，代表一设备表的数据，所述设备表包括由控制器控制的设备的标识符，和代表一路由表的数据，
一个处理单元，用于管理信号的接收和发射，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
所述自动化系统的特征在于，
所述控制器的处理单元包括用于产生在第一信号(801)中被传输的第一帧的装置，该第一帧用于指示第一设备发现其范围内的其它设备，
所述用于指示第一设备的第一帧包括作为目的标识符的第一设备的设备标识符和一个列表，该列表保持由第一设备发现的来自设备表的设备的二个或多个设备标识符，
第一设备的处理单元包括一装置，用于：
-在接收其标识符为目的标识符的第一信号(801)时，产生用于第一帧的列表中每个设备标识符的第二信号(803，805，806，808)，每个第二信号包括所述列表中作为目的标识符的一个设备标识符和作为源标识符的第一设备的设备标识符，
-通过产生一个第三信号(804，807)确认接收到第二信号的其中之一，所述第三信号包括作为目的标识符的接收的第二信号的源标识符，和作为源标识符的接收的第二信号的目的标识符，
-在接收其标识符为目的标识符的第三信号时，将代表第三信号的源标识符的数据存储在其存储器中，并且
-产生一第四信号(809)，所述第四信号包括作为目的标识符的控制器标识符，代表任何所接收的第三信号的源标识符的存储的数据，及作为源标识符的第一设备的设备标识符，并且
所述控制器的处理单元还包括用于接收第四信号并形成路由表的装置，所述路由表为多个设备中的每一个指明，它可以成功地将信号发射到及从其接收信号的其它设备。
2.根据权利要求1的自动化系统，其中所述控制器(10)的存储器还适合于存储代表一种最常用入口列表的数据，并且其中所述控制器的处理单元还包括，通过寄存从控制器成功和失败发射信号到网络中每个设备(1，2，3，4，5)的次数，在存储器中形成和存储一个最常用的入口列表的装置，所述最常用的入口列表指明控制器经常与其通信的设备的设备标识符。
3.根据权利要求2的自动化系统，其中所述控制器(10)的存储器还适合于在最常用的入口列表中存储代表用于网络中一个或多个设备的设备标识符的数据及涉及列表中每个设备标识符的计数器，所述计数器给出成功传送到相关设备的次数的指示。
4.根据权利要求3的自动化系统，其中所述用于形成最常用的入口列表的装置适合于，在一信号传送到最常用的入口列表中设备的情况下，如果该信号传送成功则增加与设备有关的计数器，及如果该信号传送失败则减少与设备有关的计数器，并且其中用于形成最常用的入口列表的装置还适合于在一信号传送到不在最常用的入口列表中一个设备的情况下，如果该信号传送成功则将该设备包括在最常用的入口列表中。
5.根据权利要求1的自动化系统，其中所述控制器(10)的存储器还适合于存储代表一个优选中继器列表的数据，并且其中所述控制器的处理单元还包括一个用于分析路由表的例行程序，以便形成一个优选中继器列表，该列表表明一起可以将一个信号从路由表中的任何设备路由到路由表中的任何其它设备的一个或多个设备(1，2，3，4，5)，并将所述优选的中继器列表存储在控制器的存储器中。
6.根据权利要求1的自动化系统，其中用于产生第一信号(801)的装置适合于响应一预定的动作向第一设备产生第一信号。
7.根据权利要求6的自动化系统，其中所述控制器(10)的处理单元还适合于将设备(1，2，3，4，5)加到设备表中，并且其中将第一设备加到设备表中是所述的预定的动作，响应该动作，第一信号被产生。
8.根据权利要求1的自动化系统，其中由控制器(10)控制的各设备(1，2，3，4，5)被包括在待集中控制的一组或多组中，每组包括至少一个设备，其中控制器的处理单元还包括用于将设备加到一组中和从一组中去除的装置，并且其中用于将设备加到组中和从组中去除的装置适合于当一个设备从一组中去除时在所述第一处理单元的存储器中标示该设备。
9.根据权利要求8的自动化系统，其中用于产生第一信号(801)的装置适合于，如果一设备(1，2，3，4，5)被标示，则响应该设备加到一个组中而产生第一信号。
10.根据权利要求1的自动化系统，其中所述第一信号(801)包括除了该第一设备的设备标识符之外设备表中的全部设备标识符。
11.根据权利要求1的自动化系统，其中所述多个设备(1，2，3，4，5)中的每个都包括用于向可操作地连接到所述多个设备中的一个设备上的一台电器(11，12，14，15，39)提供输出或从其接收输入的装置，其中所述控制器的处理单元还包括用于产生一第五信号(601，1001)的装置，所述第五信号包括至少一个对应于目的设备的设备标识符的目的标识符，与目的设备或连接到目的设备上的电器操作有关的信息，及对应于一个或多个信号中继设备的中继器标识符，并且其中所述多个设备中的一个或多个还适合于起信号中继设备的作用，其中所述一个或多个设备中的每一个的处理单元都包括用于在接收第五信号时，如果至少一个目的标识符对应于设备的设备标识符，则在其处理单元中处理所述信息的装置，和用于在接收一第五信号时，如果一个或多个中继器标识符之一对应于设备的设备标识符，则发射一第六信号(603，1003)的装置，所述第六信号包括至少一个目的标识符和所述信息。
12.根据权利要求11的自动化系统，其中所有设备(1，2，3，4，5)都适合于起信号中继设备的作用。
13.根据权利要求11的自动化系统，其中所述控制器(10)的处理单元包括用于标识路由表中各设备的设备标识符的装置，用于中继具有一预定目的标识符的第五信号(601，1001)，及将作为中继器标识符的所述设备标识符包括在第五信号中。
14.一种确定用于控制和监测设备(1，2，3，4，5)的自动化系统(400，600，800，1000)网络的网络布局的方法，该方法包括步骤：
提供一个自动化系统，该自动化系统包括：
-多个待控制的设备，每个设备都包括一个处理单元，所述处理单元用于管理信号的接收和传送，并适合于读出存储器中的数据和将数据存储在存储器中，
-一个控制器(10)，包括一个存储器和一个处理单元，所述存储器用于存储代表标识控制器的控制器标识符的数据，并且存储代表一个设备表的数据，所述设备表用于包括由控制器控制的设备的设备标识符，以及存储代表一路由表的数据，所述路由表为所述多个设备(1，2，3，4，5)中的每一个指明，它可以成功地将信号发射到及从其接收信号的其它设备，而所述处理单元用于管理信号的接收和传送，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
所述方法的特征在于，每个设备包括一存储器，该存储器用于存储代表标识设备的设备标识符的数据，并且存储代表一个路由线路的数据，所述路由线路指示该设备能够成功地传送信号到和从其接收信号的其它设备，并且其中进一步包括步骤：
从控制器发射第一信号(801)，用于指示一第一设备发现在其范围内的其它设备，该第一信号包括一列表，该列表保持来自控制器的设备表的设备的两个或多个设备标识符，
在第一设备处接收第一信号，
将第二信号(803，805，806，808)从第一设备发送到第一信号中的所述列表中的设备，
从接收到向其发送的第二信号的每个设备发射一第三信号(804，807)，以确认第二信号的接收，及
在第一设备处接收任何第三信号，并在第一设备的存储器中存储代表设备的设备标识符的数据，所述设备在第一设备的存储器的路由线路中发射由第一设备接收到的第三信号，
将一第四信号(809)从第一设备发射到控制器，该第四信号保持代表第一设备的路由线路的数据，及
在控制器处接收第四信号，并将路由线路存储在控制器的存储器的路由表中。
15.根据权利要求14的方法，其中所述控制器(10)的存储器还适合于存储代表一最常用的入口列表的数据，所述最常用的入口列表表明与控制器经常通信的设备的设备标识符以及一个与列表中每个设备标识符有关的计数器，所述计数器提供成功发射信号到相关设备的次数的指示，该方法还包括以下步骤：寄存从控制器成功和失败发射信号到网络中每个设备的次数，并在信号传输到最常用的入口列表中一个设备之后，如信号传输成功则增加与该设备有关的计数器及如果信号传输失败则减少与该设备有关的计数器。
16.根据权利要求15的方法，还包括以下步骤：在传输到一个不在最常用的入口列表中的设备情况下，如果传输成功，则将所述设备包括在最常用的入口列表中。
17.根据权利要求14的方法，其中控制器(10)的存储器还适合于存储代表一优选中继器列表的数据，该方法还包括以下步骤：分析路由表以便标识一个或多个设备，所述设备一起可以把一个信号从路由表中任一设备(1，2，3，4，5)路由到路由表中任何其它设备；及将代表这一个或多个设备的设备标识符的数据存储在优选中继器列表中。
18.根据权利要求14的方法，其中所述控制器(10)被触发以发射第一信号(801)，该第一信号用于指示第一设备通过一预定的动作发现在其范围内的其它设备。
19.根据权利要求18的方法，其中所述控制器(10)的处理单元还适合于将设备加到设备表中，并且其中将第一设备加到设备表中是一个预定的动作，响应该动作，第一信号被发射。
20.根据权利要求18的方法，其中每个由控制器(10)控制的设备被包括在一组或多组设备(1，2，3，4，5)中，每组包括至少一个设备，并且其中所述控制器的处理单元还包括用于将设备加到一组中或从一组中去除的装置，其中一个设备当从一个组中去除时被标记，并且其中如果一个设备被标记，则将该设备加到一个组中是一个预定的动作，响应该动作，第一信号被发射。
21.一种用于控制自动化系统(400，600，800，1000)的控制器(10)，该系统具有由设备(1，2，3，4，5)构成的网络，所述控制器包括：
一个用于发射信号的射频发射机，
一个用于接收信号的射频接收机，
一个存储器，用于存储代表标识控制器的控制器标识符的数据，代表设备表的数据，所述设备表包括由控制器控制的设备的设备标识符，和代表路由表的数据，
一个处理单元，用于管理信号的接收和发射，并适合于从存储器中读出数据和将数据存储在存储器中，
其特征在于，所述控制器的处理单元包括用于产生第一信号(801)的装置，所述第一信号用于指示一第一设备发现其范围内的其它设备，所述第一信号包括作为目的标识符的第一设备的设备标识符，
所述第一信号还包括一列表和至第一设备的指令，所述列表保持来自设备表中的设备的两个或多个设备标识符，所述指令产生和发射第二信号(803，805，806，808)到所述列表中的设备，用于确定所述列表中第一设备能到达的那些设备，并且
所述控制器的处理单元还包括用于响应所述第一信号而接收来自第一设备的信号，并且用于形成路由表的装置，该路由表为多个设备中的每一个指明，它可以成功地将信号发射到及从其接收信号的其它设备。
22.一种用于自动化系统(400，600，800，1000)中的设备(1，2，3，4，5)，其中的系统具有由被控制器(10)控制的设备构成的网络，所述设备包括：
一个用于接收信号的射频接收机，
一个用于发射信号的射频发射机，
一个存储器，用于存储代表标识设备的设备标识符的数据和其它数据，
一个处理单元，用于管理信号的接收和传送，并适合于从存储器读出数据和将数据存储在存储器中，
该设备的特征在于，该设备的处理单元包括用于以下的装置：
-一第一信号(801)包括一个其作为目的标识符的标识符，一个保持两个或多个设备标识符的列表，和至设备的指令，所述指令产生和发射第二信号(803，805，806，808)到所述列表中的设备，用于确定所述列表中设备可以到达的那些设备，在接收所述第一信号时，产生用于列表中的每个设备标识符的第二信号，每个第二信号都包括一个作为目的标识符的列表中的设备标识符和作为源标识符的该设备的设备标识符，
-通过产生一第三信号(804，807)确认接收到一第二信号，所述第三信号包括作为目的标识符的接收的第二信号的源标识符和作为源标识符的接收的第二信号的目的标识符，
-在收到其标识符作为目的标识符的第三信号时，将代表第三信号的源标识符的数据存储在其存储器中，以及
-产生一第四信号(809)，所述第四信号包括作为目的标识符的控制器标识符，代表任何所接收的第三信号的源标识符的存储的数据，和作为源标识符的第一设备的设备标识符。
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