DE102018110610A1

DE102018110610A1 - Intelligente Sequenzierung mehrerer drahtloser Knoten für den Transfer zwischen drahtlosen Maschennetzwerken in einem Prozessleitsystem

Info

Publication number: DE102018110610A1
Application number: DE102018110610.6A
Authority: DE
Inventors: Wynn Gervacio Diancin
Original assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Current assignee: Fisher Rosemount Systems Inc
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2018-11-08
Also published as: GB2563147A; US10334458B2; CN108809696B; GB2563147B; JP7268937B2; JP2018191283A; US20180324609A1; GB201807269D0; CN108809696A

Abstract

Ein Verfahren zum Sequenzieren eines logischen Transfers drahtloser Knoten zwischen drahtlosen Maschennetzwerken schließt das iterative Bewerten jedes drahtlosen Knotens in einer ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten ein. Jede Bewertung schließt eine prädiktive Analyse eines drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ein, die die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten testet, und eine prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens in einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk, die die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks und dem bewerteten drahtlosen Knoten testet. Der bewertete drahtlose Knoten wird einer zweiten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten hinzugefügt, als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks und die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens. Die drahtlosen Knoten sind in der zweiten Gruppe in der Reihenfolge der Transferpriorität strukturiert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Prozessleitsysteme und insbesondere die Sequenzierung logischer Transfers von drahtlosen Knoten zwischen drahtlosen Live-Maschennetzwerken in Prozessleitsystemen.
Stand der Technik
Prozessleitsysteme sind in Fabriken und/oder Werken weitverbreitet, in denen Produkte hergestellt oder Prozesse geleitet werden (z. B. Herstellung von Chemikalien, Kraftwerksteuerung, etc.). Prozessleitsysteme werden ebenso bei der Förderung von natürlichen Ressourcen wie beispielsweise bei der Öl- und Gasförderung und Verarbeitungsprozessen etc. verwendet. Tatsächlich kann quasi jeder Herstellungsprozess oder Prozess zur Förderung von Ressourcen etc. durch die Anwendung eines oder mehrerer Prozessleitsysteme automatisiert werden. Es wird angenommen, dass Prozessleitsysteme letztendlich ebenso in der Landwirtschaft extensivere Anwendung finden werden.
Verteilte Prozessleitsysteme, wie solche, die in chemischen, Mineralöl- oder anderen Prozessen verwendet werden, umfassen typischerweise ein oder mehrere zentralisierte oder dezentralisierte Prozesssteuergeräte, die mit mindestens einem Host oder einem Bedienarbeitsplatz und mit einem oder mehreren Geräten zur Prozesssteuerung und Instrumentierung verbunden sind, wie beispielsweise Feldgeräte, über analoge, digitale oder kombinierte analoge/digitale Busse oder über eine drahtlose Kommunikationsverbindung oder ein Netzwerk. Ein Prozesssteuergerät (manchmal auch als „Steuergerät“ bezeichnet), das sich typischerweise innerhalb der Anlage oder einer anderen industriellen Umgebung befindet, empfängt Signale (manchmal auch als „Steuereingänge“ bezeichnet), die Prozessmessungen anzeigen, und verwendet die Informationen, die durch diese Signale übertragen werden, um Steuerroutinen umzusetzen, die bewirken, dass das Steuergerät Steuersignale generiert (manchmal auch als „Steuerausgänge“ bezeichnet), basierend auf den Steuereingängen und der internen Logik der Steuerroutinen. Die Steuergeräte senden die generierten Steuersignale über Busse oder andere Kommunikationsverbindungen, um den Betrieb von Feldgeräten zu regeln. In einigen Fällen können die Steuergeräte mit Steuerroutinen koordiniert werden, die durch intelligente Feldgeräte wie Highway Addressable Remote Transmitter (HART^®)-, WirelessHART^®-, und FOUNDATION^® Feldbus- (manchmal auch nur als „Feldbus“ bezeichnet) Feldgeräte umgesetzt werden. Des Weiteren können in vielen Fällen eine Anlage oder andere industrielle Geräte vorhanden sein, die in der Anlage oder einer anderen industriellen Umgebung arbeiten, um einige Funktionen auszuführen, die nicht unter der direkten Steuerung des Prozesssteuergeräts stehen, wie Geräte zur Erkennung von Vibrationen, rotierende Geräte, Geräte zur Stromerzeugung etc.
Feldgeräte, die typischerweise mit dem Steuergerät assoziiert sind, die beispielsweise Ventile, Ventilpositionierer, Schalter, Transmitter und Sensoren (z. B. Temperatur-, Druck- und Durchflusssensoren) sein können, befinden sich innerhalb der Prozessumgebung und führen im Allgemeinen physikalische oder Prozessleitfunktionen aus. Beispielsweise kann ein Ventil sich als Reaktion auf einen Steuerausgang, der von einem Steuergerät empfangen wird, öffnen oder schließen, oder es kann einem Steuergerät eine Messung eines Prozessparameters übermitteln, so dass das Steuergerät die Messung als einen Steuereingang verwenden kann. Intelligente Feldgeräte, wie Feldgeräte, die an das bekannte Feldbus-Protokoll angepasst sind, können ebenso Berechnungen, Alarmfunktionen und andere Steuerfunktionen ausführen, die üblicherweise in einem Steuergerät umgesetzt werden. Feldgeräte können so konfiguriert sein, dass sie mit Steuergeräten und/oder anderen Feldgeräten gemäß verschiedener Kommunikationsprotokolle kommunizieren. Beispielsweise kann eine Anlage traditionelle analoge 4-20 mA-Feldgeräte einschließen, HART^®-Feldgeräte, Feldbus-Feldgeräte, und/oder andere Arten von Feldgeräten.
Die Prozesssteuergeräte empfangen Signale, die Prozessmessungen oder Prozessvariablen anzeigen, die durch die Feldgeräte erstellt wurden oder die mit diesen assoziiert sind, und/oder andere Informationen, die sich auf die Feldgeräte beziehen, und sie führen eine Steuergerätanwendung aus, die beispielsweise unterschiedliche Steuermodule laufen lässt, die Prozessleitentscheidungen treffen, Steuersignale basierend auf den empfangenen Informationen generieren und mit den Steuermodulen oder -blöcken, die in den Feldgeräten ausgeführt werden, koordinieren. Die Steuermodule in dem Steuergerät senden die Steuersignale über die Kommunikationsleitungen oder -verbindungen an die Feldgeräte, um dadurch den Betrieb mindestens eines Teils der Prozessanlage oder des Prozesssystems zu steuern.
Informationen von den Feldgeräten und dem Steuergerät werden üblicherweise über eine Datenautobahn einem oder mehreren Hardwaregeräten zugänglich gemacht, wie Bedienerarbeitsplätzen, PCs, oder Computergeräten, Data Historians, Berichtgeneratoren, zentralisierten Datenbanken oder anderen zentralisierten administrativen Computergeräten, die typischerweise, jedoch nicht immer in Kontrollräumen oder an anderen Orten fernab der raueren Anlagenumgebung untergebracht sind. Jedes dieser Hardwaregeräte ist typischerweise, jedoch nicht immer, über die Prozessanlage oder einen Teil der Prozessanlage zentralisiert. Diese Hardwaregeräte lassen Anwendungen laufen, die es beispielsweise einem Bediener ermöglichen, Funktionen in Bezug auf die Steuerung eines Prozesses und/oder den Betrieb der Anlage durchzuführen, wie Veränderungen der Einstellungen der Prozessleitroutine, Modifizieren des Betriebs der Steuermodule in den Steuergeräten oder Feldgeräten, Einsehen des aktuellen Prozessstatus, Einsehen von Alarmen, die durch Feldgeräte und Steuergeräte ausgelöst werden, Simulieren des Betriebs des Prozesses zum Zwecke der Schulung von Mitarbeitern oder Testen der Prozessleitsoftware, Pflegen und Aktualisieren einer Konfigurationsdatenbank etc. Die durch die Hardwaregeräte, Steuergeräte und Feldgeräte verwendete Datenautobahn kann einen drahtgebundenen Kommunikationsweg einschließen, und Feldgeräte können einen verdrahteten Kommunikationsweg, einen drahtlosen Kommunikationsweg oder eine Kombination aus drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationswegen einschließen.
Als Beispiel umfasst das DeltaV™ -Steuersystem, das von Emerson Process Management vertrieben wird, mehrere Anwendungen, die in unterschiedlichen Geräten gespeichert sind und von diesen ausgeführt werden, die sich an unterschiedlichen Orten innerhalb einer Prozessanlage befinden. Eine Konfigurationsanwendung, die sich in einem oder mehreren Bedienarbeitsplätzen befindet, ermöglicht es Benutzern, Prozesssteuermodule zu erstellen oder zu verändern und diese Prozesssteuermodule über eine Datenautobahn zu bestimmten Steuergeräten herunterzuladen. Typischerweise werden diese Steuermodule aus kommunikativ miteinander verbundenen Funktionsblöcken erstellt, die Funktionen innerhalb des Steuerschemas ausführen, basierend auf Eingängen in diese, und die Ausgaben zu anderen Funktionsblöcken innerhalb des Steuerschemas zur Verfügung stellen. Die Konfigurationsanwendung kann ebenso zulassen, dass ein Konfigurationskonstrukteur Bedienerschnittstellen erstellen oder verändern kann, die durch eine Anzeigeanwendung verwendet wird, um einem Bediener Daten anzuzeigen, und um es dem Bediener zu ermöglichen, Einstellungen wie Sollwerte innerhalb der Prozesssteuerroutinen zu verändern. Jedes bezeichnete Steuergerät und in einigen Fällen ein oder mehrere Feldgeräte speichern eine jeweilige Steueranwendung und führen diese aus, die die zugewiesenen und darauf heruntergeladenen Steuermodule laufen lässt, um die tatsächliche Prozessleitfunktion umzusetzen. Die Anzeigeanwendungen, die auf einem oder mehreren Bedienarbeitsplätzen ausgeführt werden können (oder auf Remote-Computergeräten, die in kommunikativer Verbindung mit den Bedienarbeitsplätzen und der Datenautobahn stehen), empfangen Daten von der Steuergerätanwendung über die Datenautobahn und zeigen diese Daten den Konstrukteuren, Bedienern oder Benutzern des Prozessleitsystems unter Verwendung der Bedienerschnittstellen an, und können eine einer Reihe von unterschiedlichen Ansichten anzeigen, wie eine Bedieneransicht, eine Ingenieuransicht, eine Technikeransicht etc. Eine Data Historian-Anwendung wird typischerweise in einem Data Historian-Gerät gespeichert und von diesem ausgeführt, das einige oder alle Daten erfasst, die über die Datenautobahn zur Verfügung gestellt werden, während eine Konfigurationsdatenbankanwendung auf noch einem weiteren Computer laufen kann, der mit der Datenautobahn verbunden ist, um die aktuelle Prozessleitroutinekonfiguration und die damit assoziierten Daten zu speichern. Alternativ kann sich die Konfigurationsdatenbank an demselben Arbeitsplatz wie die Konfigurationsanwendung befinden.
Wie oben angemerkt, werden Bedienerdisplayanwendungen typischerweise auf einer systemweiten Basis an einem oder mehreren der Arbeitsplätze umgesetzt und stellen dem Bediener oder den Wartungstechnikern hinsichtlich des Betriebsstatus des Steuersystems oder den Geräten innerhalb der Anlage Displays zur Verfügung. Typischerweise haben diese Displays die Form von Alarmdisplays, die Alarme empfangen, die durch die Steuergeräte oder Geräte innerhalb der Prozessanlage ausgelöst werden, Steuerdisplays, die den Betriebsstatus der Steuergeräte und anderer Geräte innerhalb der Prozessanlage anzeigen, Wartungsdisplays, die den Betriebsstatus der Geräte innerhalb der Prozessanlage anzeigen, etc. Diese Displays sind im Allgemeinen konfiguriert, um auf bekannte Weise Informationen oder Daten anzuzeigen, die von den Prozesssteuermodulen oder den Geräten innerhalb der Prozessanlage empfangen werden. In einigen bekannten System weisen Displays eine Grafik auf, die mit einem physischen oder logischen Element assoziiert ist, die kommunikativ an das physische oder logische Element angebunden ist, um Daten über das physische oder logische Element zu empfangen. Die Grafik kann basierend auf den empfangenen Daten verändert werden, um beispielsweise darzustellen, dass ein Tank halbvoll ist, um den Durchfluss anzuzeigen, der durch einen Durchflusssensor gemessen wird etc.
Traditionelle analoge 4-20 mA-Feldgeräte kommunizieren mit einem Steuergerät über eine Zweidraht-Kommunikationsverbindung (manchmal auch als „Schleife“ oder „Stromschleife“ bezeichnet), die konfiguriert ist, um ein 4-20 mA DC-Signal zu tragen, das eine Messung oder einen Steuerbefehl anzeigt. Beispielsweise kann ein Leveltransmitter ein Tanklevel erfassen und über die Schleife ein Stromsignal übertragen, das dieser Messung entspricht (z. B., ein 4 mA-Signal für 0% voll, ein 12 mA-Signal für 50% voll, und ein 20 mA-Signal für 100% voll). Das Steuergerät empfängt das Stromsignal, bestimmt die Tanklevelmessung basierend auf dem Stromsignal und ergreift basierend auf dieser Tanklevelmessung eine Maßnahme (z. B. Öffnen oder Schließen eines Eingangsventils). Analoge 4-20 mA-Feldgeräte sind typischerweise in zwei Versionen erhältlich, einschließlich Vierdraht-Feldgeräten und Zweidraht-Feldgeräten. Ein Vierdraht-Feldgerät verwendet typischerweise einen ersten Satz Drähte (d. h. die Schleife) zur Kommunikation und einen zweiten Satz Drähte für die Stromversorgung. Ein Zweidraht-Feldgerät verwendet die Schleife sowohl für die Kommunikation als auch für die Stromversorgung. Diese Zweidraht-Feldgeräte können „durch Schleifenstrom gespeiste“ Feldgeräte sein.
Prozessanlagen setzen aufgrund ihrer Einfachheit und der Effizienz ihres Designs oftmals traditionelle 4-20 mA Systeme um. Leider übermitteln traditionelle 4-20 mA-Stromschleifen nur ein Prozesssignal auf einmal. Somit kann ein Aufbau, der ein Steuerventil und einen Durchflussgeber auf einem Rohr einschließt, das Material führt, drei getrennte Stromschleifen erfordern: eine zum Übermitteln eines 4-20 mA-Signals, das einen Steuerbefehl für das Ventil anzeigt (z. B. zum Öffnen des Ventils auf 60% geöffnet); eine zweite zum Übermitteln eines 4-20 mA-Signals, das die tatsächliche Position des Ventils anzeigt (z. B. so dass das Steuergerät den Grad kennt, zu dem das Ventil auf den Steuerbefehl reagiert hat); und eine dritte zum Übermitteln eines 4-20 mA-Signals, das einen gemessenen Durchfluss anzeigt. Als Folge kann ein traditioneller 4-20 mA-Aufbau in einer Anlage, die über eine große Anzahl von Feldgeräten verfügt, eine extensive Verdrahtung erfordern, was kostenintensiv sein kann und zu einer hohen Komplexität beim Einrichten und Instandhalten des Kommunikationssystems führen kann.
In jüngster Zeit ist die Prozessleitindustrie dazu übergangen, digitale Kommunikation in der Prozessleitumgebung umzusetzen. Beispielsweise verwendet das HART®-Protokoll die Schleifen-DC-Größe, um analoge Signale zu senden und zu empfangen, überlagert aber auch ein digitales AC-Trägersignal auf dem DC-Signal, um eine Zweiwege-Feldkommunikation mit intelligenten Feldgeräten zu ermöglichen. Als weiteres Beispiel stellt das Feldbus-Protokoll eine vollständig digitale Kommunikation auf einem Zweidraht-Bus bereit (manchmal auch als ein „Segment“ oder „Feldbussegment“ bezeichnet). Dieses Zweidraht-Feldbussegment kann mit mehreren Feldgeräten gekoppelt sein, um Energie für die mehreren Feldgeräte bereitzustellen (über eine DC-Spannung, die auf dem Segment verfügbar ist) und die Kommunikation durch die Feldgeräte zu ermöglichen (über ein digitales AC-Kommunikationssignal, das auf der DC-Versorgungsspannung überlagert wird). Allgemein gesagt kann, da die verbundenen Feldgeräte dasselbe Segment zur Kommunikation nutzen und parallel geschaltet sind, nur ein Feldgerät eine Nachricht zu einem bestimmten Zeitpunkt über das Segment übermitteln. Entsprechend wird die Kommunikation auf einem Segment durch ein Gerät koordiniert, das als ein Link Active Scheduler (LAS) ausgewiesen ist. Das LAS ist dafür verantwortlich, ein Token zwischen den Feldgeräten weiterzugeben, die mit dem Segment verbunden sind. Nur das Gerät mit dem Token kann über das Segment zu einem bestimmten Zeitpunkt kommunizieren.
Diese digitalen Kommunikationsprotokolle ermöglichen allgemein, dass mehr Feldgeräte mit einer bestimmten Kommunikationsverbindung verbunden sind, unterstützen mehr und schnellere Kommunikation zwischen den Feldgeräten und dem Steuergerät, und/oder ermöglichen Feldgeräten, mehr und unterschiedliche Arten von Informationen (wie Informationen, die sich auf den Status und die Konfiguration des Feldgeräts selbst beziehen) an die Prozesssteuerung und andere Geräte zu senden, die sich in dem Steuernetzwerk befinden oder damit verbunden sind. Des Weiteren ermöglichen diese digitalen Standardprotokolle, dass Feldgeräte von unterschiedlichen Herstellern zusammen innerhalb desselben Prozessleitnetzwerks verwendet werden.
Die unterschiedlichen Vorrichtungen innerhalb der Prozessanlage können miteinander in physischen und/oder logischen Gruppen verbunden sein, um einen logischen Prozess zu erstellen, wie eine Steuerschleife. Ebenso kann eine Steuerschleife mit anderen Steuerschleifen und/oder Geräten verbunden sein, um Untereinheiten zu erstellen. Eine Untereinheit kann mit anderen Untereinheiten verbunden sein, um eine Einheit zu bilden, die wiederum mit anderen Einheiten verbunden sein kann, um einen Bereich zu bilden. Prozessanlagen schließen im Allgemeinen untereinander verbundene Bereiche ein, und Geschäftseinheiten schließen im Allgemeinen Prozessanlagen ein, die untereinander verbunden sein können. Folglich schließt eine Prozessanlage zahlreiche Hierarchieebenen ein, die untereinander verbundene Anlagengegenstände aufweist, und ein Gewerbebetrieb kann untereinander verbundene Prozessanlagen einschließen. In anderen Worten können Anlagengegenstände, die mit einer Prozessanlage verbunden sind, oder Prozessanlagen selbst miteinander gruppiert werden, um Anlagengegenstände auf höheren Ebenen zu bilden.
Daher schließt ein besonders wichtiger Aspekt des Prozessleitsystems die Art ein, auf die die Feldgeräte miteinander, mit Steuergeräten und mit anderen Systemen oder Geräten innerhalb eines Prozessleitsystems oder einer Prozessanlage kommunikativ verbunden sind. Im Allgemeinen werden die verschiedenen Kommunikationskanäle, - verbindungen und -pfade, die ermöglichen, dass die Feldgeräte innerhalb des Prozessleitsystems funktionieren, gemeinsam als Eingangs-/Ausgangs- (I/O-) Kommunikationsnetzwerk bezeichnet.
Die Topologie des Kommunikationsnetzwerks und der physischen Verbindungen oder Pfade, die verwendet werden, um ein I/O-Kommunikationsnetzwerk umzusetzen, können eine wesentliche Auswirkung auf die Stabilität oder Integrität der Kommunikationen der Feldgeräte haben, insbesondere, wenn das I/O-Kommunikationsnetzwerk Umgebungsfaktoren oder -bedingungen innerhalb des Prozessleitsystems ausgesetzt ist. Beispielsweise werden in vielen industriellen Steueranwendungen die Feldgeräte und ihre assoziierten I/O- Kommunikationsnetzwerke extremen physischen Umgebungsbedingungen ausgesetzt (z. B. hohe, niedrige oder stark schwankende Umgebungstemperaturen, Vibrationen, korrosive Gase oder Flüssigkeiten, etc.), schwierigen elektrischen Umgebungen (z. B. Umgebungen mit hohem Lärm, geringe Energiequalität, Einschwingspannungen, etc.), etc. In jedem Fall können Umweltfaktoren die Integrität der Kommunikation zwischen einem oder mehreren Feldgeräten, Steuergeräten, etc. kompromittieren. In einigen Fällen könnte diese kompromittierte Kommunikation verhindern, dass das Prozessleitsystem seine Steuerroutinen auf effektive oder ordnungsgemäße Weise ausführt, was zu einer verminderten Systemeffizienz und/oder -profitabiliät, übermäßiger Abnutzung oder Beschädigungen der Geräte, oder gefährlichen Bedingungen führen könnte, die die Geräte, Gebäude, die Umwelt und/oder Menschen etc. schädigen oder zerstören könnten.
Um die Auswirkungen von Umgebungsfaktoren zu minimieren und einen konsistenten Kommunikationspfad zu gewährleisten, waren I/O-Kommunikationsnetzwerke, die für Prozessleitsysteme verwendet wurden, historisch festverdrahtete Netzwerke, wobei die Drähte von Materialien umgeben waren, die gegenüber Umwelteinflüssen resistent sind, wie Isolierung, Abschirmungen und Leitungen. Ebenso waren die Feldgeräte innerhalb dieser Prozessleitsysteme typischerweise kommunikativ mit Steuergeräten, Arbeitsplätzen, und anderen Prozessleitsystemkomponenten verbunden, unter Verwendung einer festverdrahteten hierarchische Topologie, bei der nicht intelligente Feldgeräte direkt mit Steuergeräten unter Verwendung analoger Schnittstellen wie beispielsweise festverdrahteten 4-20 mA-, 0-10 VDC-, etc. Schnittstellen oder I/O-Karten gekoppelt waren. Intelligente Feldgeräte wie Feldbusgeräte sind ebenso über festverdrahtete digitale Datenbusse gekoppelt, die mit Steuergeräten über intelligente Feldgerät-Schnittstellen verbunden sind.
Während festverdrahtete I/O-Kommunikationsnetzwerke anfangs eine stabiles I/O-Kommunikationsnetzwerk bereitstellen können, kann ihre Stabilität im Laufe der Zeit als Folge von Umgebungsbelastungen (z. B. korrosiven Gasen oder Flüssigkeiten, Vibrationen, Feuchtigkeit, etc.) schwerwiegend beeinträchtigt werden. Beispielsweise können Kontaktwiderstände, die mit der Verdrahtung des I/O-Kommunikationsnetzwerks assoziiert sind, wesentlich durch Korrosion, Oxidation und Ähnliches ansteigen. Zusätzlich kann die Isolierung und/oder Abschirmung der Verdrahtung beschädigt werden oder versagen, wodurch eine Bedingung geschaffen wird, unter der durch Umgebungseinflüsse verursachte elektrische Interferenzen oder Störgeräusche die über die Drähte des I/O-Kommunikationsnetzwerks gesendeten Signale verschlechtern. In einigen Fällen kann durch eine versagende Isolierung eine Kurzschlussbedingung herbeigeführt werden, die zu einem vollständigen Versagen der assoziierten I/O-Kommunikationsdrähte führen kann.
Zusätzlich sind festverdrahtete I/O-Kommunikationsnetzwerke typischerweise kostenintensiv in der Installation, insbesondere in Fällen, in denen das I/O-Kommunikationsnetzwerk mit einer großen Industrieanlage oder einem Werk assoziiert ist, das über einen relativ großen geographischen Bereich verteilt ist, beispielsweise eine Ölraffinerie oder eine Chemieanlage, die mehrere Hektar Land umfasst. In vielen Fällen überspannt die Verdrahtung, die mit dem I/O-Kommunikationsnetzwerk assoziiert ist, große Entfernungen und/oder verläuft durch, unter oder um Bauwerke herum (z. B., Wände, Gebäude, Anlagenteile etc.). Diese Langstreckenverdrahtungen erfordern typischerweise wesentliche Aufwendungen an Arbeit, Material und Geldern. Des Weiteren sind diese Langstreckenverdrahtungen insbesondere anfällig für Verschlechterungen des Signals durch Impedanzen der Verdrahtung und eingekoppelte elektrische Störungen, die beide zu unzuverlässiger Kommunikation führen können.
Des Weiteren sind diese festverdrahteten I/O-Kommunikationsnetzwerke im Allgemeinen schwierig zu rekonfigurieren, wenn Modifikationen oder Aktualisierungen erforderlich sind. Das Hinzufügen eines neuen Feldgeräts erfordert typischerweise die Installation von Drähten zwischen dem neuen Feldgerät und dem Steuergerät. Das Nachrüsten einer Anlage auf diese Weise kann durch die Langstreckenverdrahtungen sehr schwierig und teuer sein, und in älteren Prozessleitanlagen und/oder -systemen bestehen oft räumliche Einschränkungen. Hohe Aderzahlen in den Leitungen, Geräte und/oder Bauwerke, die sich auf den verfügbaren Verdrahtungswegen befinden etc. können die mit dem Nachrüsten oder dem Zufügen von Feldgeräten zu einem bestehenden System assoziierten Schwierigkeiten wesentlich erhöhen. Der Austausch eines vorhandenen Feldgeräts mit einem neuen Gerät, das unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Feldverdrahtung aufweist, kann dieselben Schwierigkeiten in einem Fall mit sich bringen, in dem mehr und/oder unterschiedliche Drähte installiert werden müssen, um das neue Gerät anschließen zu können. Diese Modifikationen können oftmals zu wesentlichen Ausfallzeiten der Anlage führen.
Drahtlose I/O-Kommunikationsnetzwerke wurden verwendet, um einige der Schwierigkeiten, die mit festverdrahteten I/O-Kommunikationsnetzwerken assoziiert sind, zu beheben, und um die Kosten zu verringern, die mit dem Einsatz von Sensoren und Aktoren in dem Prozessleitsystem verbunden sind. Drahtlose I/O-Kommunikationsnetzwerke wurden ebenso für Prozessleitsysteme und Teile davon vorgeschlagen, die jedoch für festverdrahtete I/O-Kommunikationsnetzwerke relativ unzugänglich oder unpraktisch sind. Beispielsweise offenbaren Shepard et al., U.S.-Patent Nr. 7,436,797 mit dem Titel „Wireless Architecture And Support For Process Control Systems“, patentiert am 14. Oktober 2008, dessen Inhalt ausdrücklich durch Verweis hierin eingebunden ist, dass relativ kostengünstige drahtlose Maschennetzwerke innerhalb eines Prozessleitsystems eingesetzt werden können, entweder alleine oder in Kombination mit Punkt-zu-Punkt-Kommunikation, um ein stabiles drahtloses Kommunikationsnetzwerk herzustellen, das leicht einzurichten, zu konfigurieren, zu verändern und zu überwachen ist, um dadurch das drahtlose Netzwerk stabiler, kostengünstiger und zuverlässiger zu machen.
Drahtlose Maschennetzwerke (oder Maschennetzwerktopologie) verwenden mehrere Knoten, von denen jeder nicht nur als ein Client dient, um eigene Daten zu empfangen und zu senden, sondern auch als ein Repeater, oder um Daten durch das Netzwerk zu anderen Knoten zu verbreiten. Jeder Knoten ist mit einem weiteren benachbarten Knoten verbunden und bevorzugt mit mehreren benachbarten Knoten, von denen jeder mit zusätzlichen benachbarten Knoten verbunden sein kann. Das Ergebnis ist ein Netzwerk aus Knoten, die mehrere Kommunikationspfade durch das Netzwerk von einem Knoten zu einem weiteren bereitstellen, wodurch ein relativ kostengünstiges, stabiles Netzwerk hergestellt wird, das kontinuierliche Verbindungen und Rekonfigurationen ermöglicht, auch wenn Kommunikationspfade unterbrochen oder blockiert sind.
In einem drahtlosen Maschennetzwerk kann sich jedes Gerät (Knoten) über eine direkte Drahtlosverbindung oder indirekt über eine Verbindung durch ein benachbartes Gerät mit einem Gateway verbinden. Jedes Gerät verfügt über eine Signalstärke, die im Allgemeinen mit der physischen Nähe des Geräts zu dem drahtlosen Gateway oder einem benachbarten Gerät korreliert. In Fällen, in denen keine direkte Verbindung zu dem drahtlosen Gateway verfügbar ist, verbindet sich jedes Gerät durch ein weiteres Peer-Gerät, das eine Verbindung zu dem Gateway oder zu einem weiteren Gerät hat. Die Anzahl der Relais-Knoten, die verwendet werden, um durch eine Verkettung die Verbindung eines anderen Knotens mit dem Gateway herzustellen, ist als die Anzahl der Hops bekannt, und die Reihenfolge, in der die Gerät-zu-Gateway-Verbindungen hergestellt werden, ist als der Kommunikationspfad bekannt.
Ein solches drahtloses Maschennetzwerk, das in der Prozessleittechnik verwendet wird, ist das WirelessHART^®-Maschennetzwerk, das durch die HART Communication Foundation entwickelt wurde (wie das WirelessHART^® ^-Maschennetzwerk, das durch die internationale Norm IEC 62591 beschrieben wird). Allgemein gesprochen ist ein WirelessHART^®-Maschennetzwerk ein Multi-Hop-Kommunikationsnetzwerk, das ein Gateway und mehrere WirelessHART^®-Geräte (drahtlose Knoten) aufweist. Das Netzwerk ist in einer Maschentopologie organisiert, und jedes Gerät ist in der Lage, Nachrichten für andere Geräte zu vermitteln, um Daten zu und von dem Gateway zu übertragen. WirelessHART^® -Geräte sind zur Selbstdiagnose fähig und generieren eigene Alarme und Statistiken zur drahtlosen Kommunikation.
In einigen Fällen kann es erforderlich sein, dass die drahtlosen Knoten in den drahtlosen Maschennetzwerken logisch von einem drahtlosen Maschennetzwerk zu einem zweiten transferiert werden, aufgrund einer schlechten Netzwerkkonfiguration, aufgetretenen Störungen, dem Zufügen oder Entfernen von drahtlosen Knoten, aufgrund von Engpässen, Ausgleich etc. Das heißt, dass der drahtlose Knoten eventuell nicht physisch transferiert oder bewegt werden muss, sondern mit einem Gateway eines anderen drahtlosen Maschennetzwerks kommuniziert. Beispielsweise kann eine Prozessanlage mehrere drahtlose Maschennetzwerke einschließen, jedes mit eigenem Gateway und drahtlosen Knoten, die entweder direkt oder indirekt mit dem Gateway in Kontakt stehen. Wenn drahtlose Knoten zu einem Prozessleitsystem zugefügt werden (z. B. durch die Einführung von Feldgeräten, dem Nachrüsten von Feldgeräten mit Drahtlosadaptern, etc.), können die drahtlosen Knoten mit einer einfachen Überlegung hinzugefügt werden, welches das beste Gateway für die Kommunikation wäre (unter der Annahme, dass der drahtlose Knoten in der Lage ist, mit mehr als einem Gateway zu kommunizieren). Alternativ kann ein Gerät zu einem drahtlosen Maschennetzwerk zugefügt werden, so dass es nur von einem anderen Gerät (d. h., einem Engpass) zur Kommunikation mit dem Gateway abhängig ist. Ein Engpass ist ein drahtloser Knoten, dessen Ausfall dazu führen würde, dass mindestens ein anderer drahtloser Knoten nicht mehr über einen Kommunikationspfad zu dem Gateway des drahtlosen Maschennetzwerks verfügt.
Ferner können die Einführung zusätzlicher drahtloser Maschennetzwerke in einer Prozessanlage und/oder eine schlechte Konfiguration von drahtlosen Maschennetzwerken zu einer Gesamtkonfiguration von Maschennetzwerken führen, die für die Kommunikation unter drahtlosen Knoten in einem drahtlosen Maschennetz suboptimal ist. Beispielsweise kann ein drahtloser Knoten in der Lage sein, mit einem anderen Gateway mit weniger Hops zu kommunizieren als mit dem aktuellen Gateway. In noch weiteren Fällen kann eine elektromagnetische und/oder strukturelle Störung in dem Prozessleitsystem auftreten, wodurch die Kommunikationspfade eines drahtlosen Knotens mit einem Gateway eingeschränkt werden.
In jedem dieser Fälle kann ein drahtloser Knoten logisch von einem drahtlosen Maschennetzwerk zu einem anderen transferiert werden, um Engpässe zu vermeiden, um in weniger Hops mit einem Gateway zu kommunizieren, um mehr Kommunikationspfade mit einem Gateway herzustellen, um Störungen zu vermeiden, etc., als Teil der Instandhaltung des drahtlosen Maschennetzwerks. Das heißt, ein drahtloser Knoten kann von allen Kommunikationspfaden mit einem Gateway getrennt und mit einem neuen Gateway des neuen drahtlosen Maschennetzwerks über neue Kommunikationspfade verbunden werden. Beispielsweise kann ein drahtloser Knoten benachbarte drahtlose Knoten aufweisen, mit denen er kommuniziert, um indirekt mit einem Gateway zu kommunizieren. Der drahtlose Knoten kann logisch übertragen werden, indem der drahtlose Knoten rekonfiguriert wird, so dass er aufhört, mit allen benachbarten drahtlosen Knoten zu kommunizieren, und die Kommunikation mit benachbarten drahtlosen Knoten in dem neuen drahtlosen Maschennetzwerk herstellt. Ein Netzwerkmanager des neuen drahtlosen Maschennetzwerks kann dann Informationen von dem drahtlosen Knoten einholen, neue Nachbarn zuweisen, die Kommunikationspfade zwischen dem Gateway und dem drahtlosen Knoten herstellen, Kommunikation planen etc.
Im Allgemeinen wurden solche Übertragungen manuell durchgeführt. Ein Wartungstechniker müsste sich physisch zu dem drahtlosen Knoten begeben und den drahtlosen Knoten unter Verwendung eines Handgeräts oder eines Modems, das mit dem Hostsystem verbunden ist, rekonfigurieren. In jüngster Zeit verfügen WirelessHART®-Gateway-Modelle über einen automatisierten logischen Transfer oder eine Neuzuweisung eines drahtlosen Knoten von einem drahtlosen Maschennetzwerk zu einem anderen, unter Verwendung eines HART-Befehls des Hostsystems. In vielen Fällen werden diese Transfers durchgeführt, während das drahtlose Maschennetzwerk in Betrieb ist (d. h., live), üblicherweise, weil das Prozessleitsystem in Betrieb ist. Ein drahtloses Maschennetzwerk offline zu nehmen, um einen drahtlosen Knoten zu transferieren, beeinflusst somit die Ausfallzeit des Prozessleitsystems.
Auch wenn dies ein geeignetes Instrument ist, um einen drahtlosen Knoten zu bewegen, um die Netzwerkleistung zu verbessen, besteht ein Risiko, wenn es mehrere drahtlose Knoten in mehreren drahtlosen Maschennetzwerken gibt, die innerhalb der drahtlosen Maschennetzwerke übertragen werden müssen, dass der Transfer eines drahtlosen Knotens verursacht, dass andere drahtlose Knoten von der Kommunikation mit dem Gateway abgeschnitten werden, da diese drahtlosen Knoten von dem transferierten drahtlosen Knoten als Teil der Kommunikationspfade mit dem Gateway abhängig sind. Des Weiteren besteht das Risiko, dass der transferierte Knoten von anderen drahtlosen Knoten abhängig ist, die noch nicht in das neue drahtlose Maschennetzwerk transferiert wurden, um einen Kommunikationspfad mit dem Gateway herzustellen. Wenn also der drahtlose Knoten zu früh transferiert wird, ist er nicht in der Lage, mit dem Gateway des neuen drahtlosen Maschennetzwerks zu kommunizieren. Somit beinhaltet das Versetzen mehrerer drahtloser Knoten über mehrere drahtlose Netzwerke die Herausforderung, die drahtlosen Knoten für den Transfer korrekt zu sequenzieren, so dass die Ausfallzeit oder Unterbrechung eines der anderen drahtlosen Knoten oder des drahtlosen Maschennetzwerks minimiert wird.
Zusammenfassung
Wenn mehrere Knoten logisch (d. h., der Knoten nicht physisch versetzt oder konfiguriert werden muss) zwischen mehreren Live-Maschennetzwerken zu transferieren sind, werden die Knoten zuvor für den Transfer sequenziert, um die Ausfallzeit des Systems zu minimieren, und um Störungen anderer Knoten zu minimieren. Die Sequenzierung der Knoten für den Transfer umfasst eine Bewertung jedes zu transferierenden Knotens. Jede Bewertung umfasst eine prädiktive Analyse des aktuellen Netzwerks ohne den Knoten und des Knotens in dem neuen Netzwerk, ohne Knoten, die heraus transferiert werden. In einem Beispiel kann ein Simulator oder ein Emulator verwendet werden, um ein Modell des Maschennetzwerks für die prädiktiven Analysen zu erstellen.
Bei der Analyse des aktuellen Netzwerks ohne den Knoten wird bei der Bewertung die Kommunikation zwischen dem Gateway und jedem der Knoten, die in dem Netzwerk verbleiben, getestet. Wenn einer oder mehrere Knoten nicht mit dem Gateway kommunizieren, wurden die Knoten von Gateway isoliert, und der Transfer verursacht, dass diese Knoten die Kommunikation mit dem Maschennetzwerk verlieren. Beispielsweise kann der drahtlose Knoten zum Zeitpunkt des Transfers ein Engpass für diese Knoten sein, was bedeutet, dass ein anderer drahtloser Knoten zunächst in das aktuelle Netzwerk transferiert werden muss.
Bei der Analyse des drahtlosen Knotens in dem neuen Netzwerk werden bei der Bewertung die Knoten entfernt, die aus dem neuen Netzwerk heraus transferiert werden sollen, und die Kommunikation zwischen dem Gateway und dem drahtlosen Knoten in dem neuen Netzwerk wird getestet. Wenn der drahtlose Knoten nicht in der Lage ist, mit dem Gateway zu kommunizieren, muss für den drahtlosen Knoten wahrscheinlich zunächst ein anderer Knoten in das neue Netzwerk transferiert werden.
Wenn die Bewertung des drahtlosen Knotens ergibt, dass keine Knoten in dem aktuellen Netzwerk isoliert werden und der Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des neuen Netzwerks zu kommunizieren, wird der drahtlose Knoten zu der Transfersequenz hinzugefügt. Wenn andererseits durch den bewerteten Knoten ein Knoten in dem aktuellen Netzwerk isoliert wird oder er nicht in der Lage ist, mit dem Gateway des neuen Netzwerks zu kommunizieren, wird der nächste drahtlose Knoten, der zu transferieren ist, auf die Einbindung in die Transfersequenz hin bewertet. Wenn die Bewertung für alle zu transferierenden drahtlosen Knoten abgeschlossen wurde, werden drahtlose Knoten, die nicht in die Transfersequenz eingeschlossen wurden, erneut bewertet, um zu prüfen, ob die zuvor erfolgten Transfers die Analyse verändern.
Wenn alle zu transferierenden drahtlosen Knoten in die Transfersequenz eingeschlossen wurden, können die Knoten logisch gemäß der Transfersequenz transferiert werden. Beispielsweise können die Gateways Transferbefehle an die drahtlosen Knoten in der Reihenfolge der Transfersequenz ausgeben.
Figurenliste

1 ist ein kombiniertes Block- und schematisches Diagramm eines verteilten Steuersystems nach dieser Offenbarung;
2 ist ein kombiniertes Block- und schematisches Diagramm eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks innerhalb eines Teils einer Prozessumgebung nach dieser Offenbarung;
3 ist ein schematisches Diagramm mehrerer drahtloser Maschennetzwerke innerhalb eines Teils einer Prozessumgebung, in der jedes drahtlose Maschennetzwerk ein Gateway und eine Vielzahl drahtloser Knoten umfasst, die verschiedenen Feldgeräten entsprechen, nach dieser Offenbarung;
4 ist ein Flussdiagramm einer Engpassanalyseroutine, um Engpässe innerhalb des drahtlosen Maschennetzwerks sowie drahtlose Knoten zu identifizieren, die von den Engpässen abhängig sind, nach dieser Offenbarung;
5 ist ein schematisches Diagramm des drahtlosen Maschennetzwerks aus 3, bei dem die drahtlosen Knoten logisch zwischen Netzwerken transferiert wurden, nach dieser Offenbarung;
6 ist ein Flussdiagramm Sammel- und Strukturierungsroutine, um eine Gruppe und Untergruppen von drahtlosen Knoten zu erstellen, die zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferieren sind, nach dieser Offenbarung;
7A-7E sind Darstellungen der Gruppen- und Untergruppenstrukturen der drahtlosen Knoten, die zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferieren sind, während der Sammel- und Strukturierungsroutine nach 6;
8 ist ein Flussdiagram einer Transferauswirkungsanalyseroutine, um potentielle Auswirkungen des Transfers eines drahtlosen Knotens von einem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zu identifizieren;
9 ist ein schematisches Diagramm eines drahtlosen Maschennetzwerks, bei dem die Transferauswirkungsanalyseroutine aus 8 auf eine Endlosschleife trifft, die eine Skip-Bedingung erfordert;
10 ist ein Flussdiagramm einer Skip-Bedingungsroutine, um einen drahtlosen Knoten für einen Blindtransfer von dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zu identifizieren;
11A und 11B sind Darstellungen der Gruppenstruktur der drahtlosen Knoten, die zwischen den drahtlosen Maschennetzwerken zu transferieren sind, während der Skip-Bedingungsroutine aus 10; und
12 ist ein Flussdiagramm einer Ergänzungsroutine, um einen drahtlosen Knoten zu einer Gruppe drahtloser Knoten zuzufügen, die zu transferieren sind, die in der Reihenfolge der Priorität des Transfers strukturiert ist.

Detaillierte Beschreibung
1 ist ein Block- und schematisches Diagramm eines beispielhaften Prozessleitnetzwerks 8, das in einem Prozessleitsystem, einer Prozessanlage oder einer anderen industriellen Umgebung 10 arbeitet. Das Prozessleitnetzwerk 8 kann ein Netzwerk-Backbone 12 umfassen, der Konnektivität direkt oder indirekt zwischen einer Vielzahl anderer Geräte bereitstellt. Der Netzwerk-Backbone 12 kann drahtlose und/oder drahtgebundene Kommunikationskanäle umfassen. Die Geräte, die mit dem Netzwerk-Backbone 12 gekoppelt sind, schließen in verschiedenen Ausführungsformen Kombinationen von Zugangspunkten 23 ein, die Handgeräte oder andere tragbare Computergeräte sein können, wie ein Laptopcomputer, ein Tablet, ein intelligentes Handgerät, ein tragbares Prüfgerät (PTD) etc., und Hostcomputer 13, wie ein PC, ein Arbeitsplatz, etc., jeweils eine Displayanzeige 14 sowie andere Eingabe-/Ausgabegeräte (nicht gezeigt), Server 24, etc. aufweisend.
Wie in 1 dargestellt wird, ist ein Steuergerät 11 mit den Feldgeräten 15-22 über Eingangs-/Ausgangs- (I/O-) Karten 26 und 28 verbunden, die jedes gewünschte Prozessleitkommunikationsprotokoll umsetzen können, wie eines oder mehrere der HART-, Feldbus-, CAN-, Profibus-, etc. Protokolle. Das Steuergerät 11 ist in 1 kommunikativ mit den Feldgeräten 15-22 verbunden, um die Steuerung der Feldgeräte 15-22 und somit die Steuerung der Anlage auszuführen. Im Allgemeinen können die Feldgeräte 15-22 jede Art von Gerät sein, wie Sensoren, Ventile, Transmitter, Positionierer, etc., während die I/O-Karten 26 und 28 jede Art von I/O-Gerät sein können, das zu einem gewünschten Kommunikations- oder Steuerprotokoll passt. Beispielsweise können die Feldgeräte 15-22 und/oder die I/O-Karten 26 und 28 nach dem HART-Protokoll oder dem Feldbus-Protokoll konfiguriert sein. Das Steuergerät 11 schließt einen Prozessor 30 ein, der eine oder mehrere Prozessleitroutinen 38 (oder ein Modul, einen Block oder eine Subroutine davon) managt, die in einem Speicher 32 gespeichert ist. Allgemein gesprochen kommuniziert das Steuergerät 11 mit den Geräten 15-22 und den Host-Computern, um einen Prozess auf eine gewünschte Weise zu steuern. Ferner setzt das Steuergerät 11 eine Steuerstrategie oder ein Schema unter Verwendung dessen um, was allgemein als Funktionsblöcke bezeichnet wird (nicht gezeigt), wobei jeder Funktionsblock ein Objekt oder ein anderes Teil (z. B. eine Subroutine) einer gesamten Steuerroutine ist, das zusammen mit anderen Funktionsblöcken arbeitet, um Prozessleitschleifen innerhalb des Prozessleitsystems 10 umzusetzen. Funktionsblöcke führen typischerweise eine einer Eingangsfunktion, wie die mit einem Transmitter, einem Sensor oder einem anderen Gerät zur Messung von Prozessparametern assoziierte, einer Steuerfunktion, wie die mit einer Steuerroutine assoziierte, die PID-, Fuzzy-Logik-, etc. Steuerung umsetzt, oder einer Ausgangsfunktion aus, die den Betrieb einiger Geräte steuert, wie eines Ventils, um eine physische Funktion innerhalb des Prozessleitsystems 10 auszuführen. Natürlich gibt es Hybrid- und andere Typen von Funktionsblöcken, die auch verwendet werden können. Die Funktionsblöcke können in dem Steuergerät 11 oder anderen Geräten gespeichert und von diesen ausgeführt werden.
Wie in 1 gezeigt, sind drahtlose Kommunikationsnetzwerke 70 ebenso kommunikativ mit dem Netzwerk-Backbone 12 gekoppelt. Das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 kann drahtlose Gateways 35, drahtlose Geräte (ebenso als drahtlose Knoten bezeichnet) 40-58 umfassen, die drahtlose Feldgeräte 40-46, Drahtlosadapter 52a und 52b, Zugangspunkte 55a und 55b, und einen Router 58 einschließen. Die Drahtlosadapter 52a und 52b können jeweils mit nicht drahtlosen Feldgeräten 48 und 50 verbunden sein. Auch wenn 1 nur ein einziges einiger der mit dem Netzwerk-Backbone 12 verbundenen Geräte zeigt, versteht es sich, dass jedes der Geräte mehrere Instanzen auf dem Netzwerk-Backbone 12 haben kann, und dass die Prozessanlage 10 tatsächlich mehrere Netzwerk-Backbones 12 einschließen kann. Auf ähnliche Weise kann das Prozessleitnetzwerk 8 mehrere Gateways und drahtlose Kommunikationsnetzwerke 70 einschließen.
Das Steuergerät 11 kann kommunikativ mit den drahtlosen Feldgeräten 40-46 über den Netzwerk-Backbone 12 und das drahtlose Gateway 35 verbunden sein. Das Steuergerät 11 kann so funktionieren, dass es einen Batch-Prozess oder einen kontinuierlichen Prozess unter Verwendung mindestens einiger der Feldgeräte 15-22 und 40-50 umsetzt. Das Steuergerät 11, das beispielsweise das DeltaV™ ^-Steuergerät sein kann, das von Emerson Process Management vertrieben wird, ist kommunikativ mit dem Prozessleitnetzwerk-Backbone 12 verbunden. Das Steuergerät 11 kann ebenso kommunikativ mit den Feldgeräten 15-22 und 40-50 unter Verwendung der gewünschten Hardware und Software verbunden sein, die beispielsweise mit Standard- 4-20 mA-Geräten, I/O-Karten 26, 28, und/oder einem intelligenten Kommunikationsprotokoll wie dem FOUNDATION^®-Feldbusprotokoll, dem HART^®-Protokoll, dem Wireless HART^®-Protokoll etc. assoziiert sind. In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind das Steuergerät 11, die Feldgeräte 15-22 und die I/O-Karten 26, 28 drahtgebundene Geräte, und die Feldgeräte 40-46 sind drahtlose Feldgeräte.
Der Prozessor 30 des Steuergeräts 11 setzt einen oder mehrere Prozessleitroutinen (die im Speicher 32 gespeichert sind) um oder managt diese, die Steuerschleifen einschließen können. Der Prozessor 30 kann mit den Feldgeräten 15-22 und 40-50 und mit anderen Knoten kommunizieren, die kommunikativ mit dem Backbone 12 verbunden sind. Es ist anzumerken, dass Teile von Steuerroutinen oder -modulen (einschließlich Modulen oder Funktionsblöcken zur Qualitätsprognose und Fehlererkennung), die hierin beschrieben werden, durch unterschiedliche Steuergeräte oder andere Geräte umgesetzt oder ausgeführt werden können, wenn dies gewünscht ist. Ebenso können die hierin beschriebenen Steuerroutinen oder -module, die in dem Prozessleitsystem umgesetzt werden sollen, jede Form annehmen, einschließlich Software, Firmware, Hardware, etc. Steuerroutinen können in jedem gewünschten Softwareformat umgesetzt werden, wie unter Verwendung objektorientierter Programmierung, von Leiterlogik, Funktionsablaufplänen, Funktionsblockdiagrammen oder unter Verwendung einer anderen Software-Programmiersprache oder eines anderen Designansatzes. Insbesondere können die Steuerroutinen durch einen Benutzer durch den Host-Computer 14 oder Zugangspunkte 23 umgesetzt werden. Die Steuerroutinen können in jeder gewünschten Art von Speicher gespeichert werden, wie Arbeitsspeicher (RAM), oder Festwertspeicher (ROM). Ebenso können Steuerroutinen ebenso beispielsweise in eine oder mehrere EPROMs, EEPROMs, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) oder andere Hardware- oder Softwareelemente fix codiert werden. Somit kann das Steuergerät 11 konfiguriert werden, um eine Steuerstrategie oder Steuerroutine auf eine gewünschte Weise umzusetzen.
Immer noch in Bezugnahme auf 1 kommunizieren die drahtlosen Feldgeräte 40-46 in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 70 unter Verwendung eines drahtlosen Protokolls, wie dem WirelessHART^®-Protokoll. Solche drahtlosen Feldgeräte 40-46 können direkt mit einem oder mehreren anderen Knoten des Prozessleitnetzwerks 8 kommunizieren, die ebenso konfiguriert sind, um drahtlos (unter Verwendung von beispielsweise dem drahtlosen Protokoll) zu kommunizieren. Um mit einem oder mehreren anderen Knoten zu kommunizieren, die nicht konfiguriert sind, um drahtlos zu kommunizieren, können die drahtlosen Feldgeräte 40-46 ein drahtloses Gateway 35 verwenden, das mit dem Backbone 12 verbunden ist. Natürlich könnten die Feldgeräte 15-22 und 40-46 jedem anderen gewünschten Standard oder Protokoll entsprechen, wie einem drahtgebundenen oder drahtlosen Protokoll, einschließlich eines Standards oder Protokolls, der bzw. das zu einem späteren Zeitpunkt entwickelt wird.
Das drahtlose Gateway 35 ist ein Beispiel eines Providergeräts, das Zugang zu verschiedenen drahtlosen Geräten 40-58 des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 bereitstellen kann. Insbesondere stellt das drahtlose Gateway 35, das als Beispiel das WirelessHART Gateway sein kann, das von Emerson Process Management vertrieben wird, eine kommunikative Kopplung zwischen den drahtlosen Geräten 40-58 und anderen Knoten des Prozessleitnetzwerks 8 bereit (einschließlich des Steuergeräts 11). Das drahtlose Gateway 35 stellt in einigen Fällen eine kommunikative Kopplung durch das Routen, Puffern und Planen von Services auf niedrigen Schichten der drahtgebundenen und drahtlosen Protokollstapel bereit (z. B., Adressumwandlung, Routing, Paketsegmentierung, Priorisierung, etc.) während eine gemeinsame Schicht oder Schichten der drahtgebundenen und drahtlosen Protokollstapel getunnelt wird bzw. werden. In anderen Fällen kann das drahtlose Gateway 35 Befehle zwischen drahtgebundenen und drahtlosen Protokollen übersetzen, die keine Protokollschichten teilen.
Ähnlich wie die drahtgebundenen Feldgeräte 15-22 können die drahtlosen Feldgeräte 40-46 des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 physische Steuerfunktionen innerhalb der Prozessanlage 10 ausführen (z. B. das Öffnen oder Schließen von Ventilen oder das Vornehmen von Messungen von Prozessparametern). Die drahtlosen Feldgeräte 40-46 sind jedoch konfiguriert, um unter Verwendung des drahtlosen Kommunikationsprotokolls des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 zu kommunizieren, wohingegen die drahtgebundenen Feldgeräte 15-22 konfiguriert sind, um unter Verwendung eines drahtgebundenen Kommunikationsprotokolls (z. B., HART^®, FOUNDATION^® Feldbus, etc.) zu kommunizieren. Als solches sind die drahtlosen Feldgeräte 40-46, das drahtlose Gateway und andere drahtlose Knoten 52-58 des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 Produzenten und Verbraucher drahtloser Kommunikationspakete, wohingegen die drahtgebundenen Feldgeräte 15-22 Produzenten und Verbraucher drahtgebundener Kommunikationspakete sind.
In einigen Szenarios können die drahtlosen Kommunikationsnetzwerke 70 nicht drahtlose Geräte einschließen. Beispielsweise kann ein Feldgerät 48 aus 1A ein Legacy 4-20 mA-Gerät sein, und ein Feldgerät 50 kann ein traditionelles verdrahtetes HART-Gerät sein. Um innerhalb des Netzwerks 70 zu kommunizieren, können die Feldgeräte 48 und 50 mit dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 70 über einen Drahtlosadapter 52a oder 52b verbunden sein. Zusätzlich können die Drahtlosadapter 52a, 52b andere Kommunikationsprotokolle wie FOUNDATION^® Feldbus, PROFIBUS, DeviceNet, etc. unterstützen. Des Weiteren kann das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 einen oder mehrere Netzwerkzugangspunkte 55a, 55b einschließen, die getrennte physische Geräte sein können, die in drahtgebundener Kommunikation mit dem drahtlosen Gateway 35 stehen, oder mit dem drahtlosen Gateway 35 als ein einziges Gerät bereitgestellt werden können. Das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 kann ebenso einen oder mehrere Router 58 einschließen, um Pakete von einem drahtlosen Gerät zu einem anderen drahtlosen Gerät innerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 weiterzuleiten. Die drahtlosen Geräte 32-46 und 52-58 können miteinander und mit dem drahtlosen Gateway 35 über Drahtlosverbindungen 60 des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 kommunizieren.
In bestimmten Ausführungsformen kann das Prozessleitnetzwerk 8 andere Knoten einschließen, die mit dem Netzwerk-Backbone 12 verbunden sind, die unter Verwendung anderer drahtloser Protokolle kommunizieren. Beispielsweise kann das Prozessleitnetzwerk 8 einen oder mehrere drahtlose Zugangspunkte 23 verwenden, die andere drahtlose Protokolle verwenden, wie WiFi oder andere mit IEEE 802.11 konforme drahtlose lokale Netzwerkprotokolle, mobile Kommunikationsprotokolle wie WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) oder andere ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication Sector)-kompatible Protokolle, Kurzwellen-Funkkommunikation wie Nahbereichskommunikation (NFC) und Bluetooth, oder andere drahtlose Kommunikationsprotokolle. Typischerweise ermöglichen diese drahtlosen Zugangspunkte 23, dass Handgeräte oder andere tragbare Computergeräte über ein jeweiliges drahtloses Netzwerk kommunizieren, das sich von dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 70 unterscheidet, und das ein anderes drahtloses Protokoll unterstützt als das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70. Beispielsweise kann ein tragbares Computergerät ein mobiler Arbeitsplatz sein oder diagnostische Prüfgeräte, die durch einen Benutzer innerhalb der Prozessanlage verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kommuniziert das tragbare Computergerät über das Prozessleitnetzwerk 8 unter Verwendung eines drahtlosen Zugangspunkts 23. In einigen Szenarios können zusätzlich zu den tragbaren Computergeräten ein oder mehrere Prozessleitgeräte (z. B., Steuergerät 11, drahtgebundene Feldgeräte 15-22, oder drahtlose Geräte 35, 40-58) ebenso unter Verwendung des drahtlosen Netzwerks kommunizieren, unterstützt durch die Zugangspunkte 23.
Auch wenn 1 ein einzelnes Steuergerät 11 mit einer endlichen Anzahl Feldgeräten 15-22, 40-50 zeigt, dient dies nur der Veranschaulichung und ist eine nicht einschränkende Ausführungsform. Jede Anzahl von Steuergeräten 11 kann in die Providergeräte des Prozessleitnetzwerks 8 eingeschlossen sein, und jedes der Steuergeräte 11 kann mit jeder Anzahl drahtgebundener oder drahtloser Feldgeräte 15-22, 40-50 kommunizieren, um einen Prozess in der Anlage 10 zu steuern. Des Weiteren kann die Prozessanlage 10 ebenso jede Anzahl drahtloser Gateways 35, Router 58, Zugangspunkte 55, 23, Host-Computer 13 und/oder drahtloser Kommunikationsnetzwerke 70 einschließen.
Beispielsweise können drahtlose Netzwerke über das Prozessleitsystem eingesetzt werden, wie es in U.S.-Patent Nr. 7,436,797 offenbart wird, das durch Verweis oben hierin eingebunden ist. Folglich können einige oder alle der I/O-Geräte in einem Prozessleitsystem, wie Sensoren und Aktoren, unter Verwendung festverdrahteter Technologien, drahtloser Technologien oder Kombinationen daraus eingesetzt und kommunikativ mit dem Prozessleitsystem gekoppelt werden. Beispielsweise kann festverdrahtete Kommunikation zwischen und unter einigen des Steuergeräts 11, des Host-Computers 13, und der Feldgeräte 15-22 erhalten werden, wohingegen drahtlose Kommunikation zwischen und unter anderen des Steuergeräts 11, des Host-Computers 13, und der Feldgeräte 40-50 hergestellt werden kann. Wieder können drahtlose Technologien WiFi oder andere mit IEEE 802.11 konforme drahtlose lokale Netzwerkprotokolle, mobile Kommunikationsprotokolle wie WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) oder andere mit ITU-R (International Telecommunication Union Radiocommunication Sector) kompatible Protokolle, Kurzwellen-Funkkommunikation wie Nahfeldkommunikation (NFC) und Bluetooth oder andere drahtlose Kommunikationsprotokolle sowie Satellit, Wi-Max, und andere drahtlose Langstreckentransmissionen einschließen, sind jedoch nicht beschränkt darauf. Insbesondere können drahtlose Technologien kommerzielle handelsübliche drahtlose Produkte zum Übertragen von Prozessleitdaten einschließen. Ein Netzwerkprotokoll kann zusätzlich zu der drahtlosen Technologie umgesetzt werden, oder ein neuer Prozessleitstandard kann für drahtlose Kommunikation entwickelt werden, wie WirelessHART^®.
2 stellt ein Beispiel des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 aus 1 dar, das verwendet werden kann, um Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Geräten herzustellen, und insbesondere zwischen den Steuergeräten 11 (oder den assoziierten I/O-Geräten 26, 28) aus 1 und den Feldgeräten 40-50, zwischen den Steuergeräten 11 und den Host-Arbeitsplätzen 13 oder zwischen den Host-Arbeitsplätzen 13 und den Feldgeräten 40-50 aus 1. Jedoch versteht es sich, dass das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 aus 2 verwendet werden könnte, um Kommunikation zwischen anderen Typen oder Gruppen von Geräten innerhalb einer Prozessanlage oder einer Prozessumgebung bereitzustellen.
Das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 aus 2 wird so dargestellt, dass es verschiedene Kommunikationsknoten einschließt, einschließlich einem oder mehreren Basisknoten 62, einem oder mehreren Repeaterknoten 64, einem oder mehreren Umgebungsknoten 66 (dargestellt in 2 als Knoten 66a und 66b) und einem oder mehrere Feldknoten 68 (dargestellt in 2 als Knoten 68a, 68b und 68c). Allgemein arbeitet das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 als ein selbstheilendes Kommunikationsnetzwerk des Maschentyps (ebenso als ein drahtloses Maschennetzwerk bezeichnet), wobei jeder Knoten eine Kommunikation empfängt, bestimmt, ob die Kommunikation letztlich für diesen Knoten bestimmt ist, und wenn nicht, die Kommunikation wiederholt oder zu einem anderen Knoten in Kommunikationsreichweite weitergibt. Sollte ein bestimmter Kommunikationspfad nicht mehr verfügbar sein (z. B. durch eine Störung der Knotenkommunikation), kann das Gateway einen neuen Kommunikationspfad festlegen. Wie bekannt ist, kann jeder Knoten in einem drahtlosen Maschennetzwerk mit jedem anderen Knoten in Reichweite kommunizieren, um Kommunikationen innerhalb des drahtlosen Maschennetzwerks weiterzugeben, und ein bestimmtes Kommunikationssignal kann mehrere Knoten durchlaufen, bevor es an dem gewünschten Ziel ankommt.
Wie in 2 dargestellt, umfasst der Basisknoten 62 einen Arbeitsplatz oder einen Host-Computer 13 oder ist damit gekoppelt, der beispielsweise einer der Hosts oder Arbeitsplätze 13 aus 1 sein kann. Während der Basisknoten 62 als mit dem Workstation 13 über eine festverdrahtete Ethernet-Verbindung 72 verbunden dargestellt wird, kann stattdessen jede andere Kommunikationsverbindung verwendet werden. Der Basisknoten 62 umfasst eine drahtlose Wandler- oder Kommunikationseinheit 74 und einen drahtlosen Transceiver 76, um drahtlose Kommunikation über das Netzwerk 70 zu veranlassen. Insbesondere nimmt die drahtlose Wandlereinheit 74 Signale von dem Hostcomputer auf und codiert diese Signale in ein drahtloses Kommunikationssignal, das dann über das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 über den Transmitterteil des Transceivers 76 gesendet wird. Umgekehrt dekodiert die Wandlereinheit 74 Signale, die über den Receiverteil des Transceivers 76 empfangen werden, um zu bestimmen, ob dieses Signal für diesen Basisknoten 62 bestimmt ist, und dekodiert, wenn dem so ist, das Signal weiter, um die drahtlose Codierung zu entfernen, um das ursprüngliche Signal herzustellen, das durch den Sender an einem unterschiedlichen Knoten 64, 66 oder 68 innerhalb des Netzwerks 70 generiert wurde.
Wie es klar ist, umfasst auf ähnliche Weise jeder der anderen Kommunikationsknoten einschließlich der Repeaterknoten 64, der Umgebungsknoten 66 und der Feldknoten 68 eine Kommunikationseinheit und einen drahtlosen Transceiver (nicht gezeigt), um Signale zu codieren, zu senden und zu decodieren, die über das drahtlose Maschennetzwerk 70 gesendet werden. Während unterschiedliche Arten von Knoten 64, 66, 68 innerhalb des Kommunikationsnetzwerks 70 sich auf einige wesentliche Arten unterscheiden, arbeitet jeder dieser Knoten im Allgemeinen, um drahtlose Signale zu empfangen, das Signal ausreichend zu decodieren, um zu bestimmen, ob das Signal für diesen Knoten bestimmt ist (oder ein Gerät außerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70, das mit diesem Knoten verbunden ist), und das Signal zu wiederholen oder erneut zu übertragen, wenn das Signal nicht für diesen Knoten bestimmt ist und zuvor nicht durch diesen Knoten übermittelt wurde. Auf diese Weise werden Signale von einem Ursprungsknoten zu einem oder mehreren der Knoten innerhalb der drahtlosen Kommunikationsreichweite gesendet, wobei jeder der Knoten in Reichweite, der nicht der Zielknoten ist, dann das Signal zu einem oder mehreren der anderen Knoten innerhalb der Reichweite dieses Knotens überträgt, und der Prozess wird fortgeführt, bis das Signal zu allen Knoten innerhalb der Reichweite von mindestens einem anderen Knoten verbreitet wurde. Jedoch arbeitet der Repeaterknoten 64 so, dass er einfach Signale innerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 wiederholt, um dadurch ein Signal von einem Knoten durch den Repeaterknoten 64 zu einem zweiten Knoten 62, 66 oder 68 zu übermitteln. Grundsätzlich ist die Funktion des Repeaterknotens 64, als Verbindung zwischen zwei unterschiedlichen Knoten zu fungieren, um zu sicherzustellen, dass ein Signal zwischen zwei unterschiedlichen Knoten verbreitet werden kann, wenn diese Knoten nicht in direkter drahtloser Kommunikationsreichweite zueinander sind oder sein können. Da der Repeaterknoten 64 im Allgemeinen nicht an dem Knoten an andere Geräte gebunden ist, muss der Repeaterknoten 64 ein empfangenes Signal ausreichend decodieren, um zu bestimmen, ob das Signal ein Signal ist, das zuvor durch den Repeaterknoten wiederholt wurde (das heißt, es wurde ein Signal durch den Repeaterknoten zu einem früheren Zeitpunkt gesendet, das einfach am Repeaterknoten aufgrund einer Repeaterfunktion eines unterschiedlichen Knoten in dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 70 erneut empfangen wurde). Wenn der Repeaterknoten 64 ein bestimmtes Signal zuvor noch nicht empfangen hat, arbeitet der Repeaterknoten 64 einfach so, dass er dieses Signal wiederholt, indem er das Signal über den Transceiver des Repeaterknoten 64 erneut übermittelt. Es ist jedoch anzumerken, dass der Repeaterknoten 64 sich nicht unbedingt innerhalb eines drahtlosen Maschennetzwerks befinden muss, unter der Voraussetzung, dass es eine ausreichende Anzahl anderer Knoten 66, 68 gibt, die in Kommunikation miteinander stehen, um einen isolierten Knoten und/oder Engpässe zu vermeiden, und die anderen Knoten 66, 68 können auf eine Weise funktionieren, die ähnlich der des Repeaterknotens ist, um ein Signal ausreichend zu decodieren, um zu bestimmen, ob das Signal einfach zurückgeworfen wird oder für den Knoten bestimmt ist. Das heißt, wenn ein Knoten auf einen einzigen Knoten oder eine eingeschränkte Anzahl an Knoten angewiesen ist, um Nachrichten zu dem Basisknoten 62 zu senden, kann ein Engpass (ebenso als Kommunikations-Flaschenhals bekannt) in dem Netzwerk auftreten. Die Repeaterknoten 64 können verwendet werden, um Engpässe oder die Gefahr von Engpässen zu entschärfen (d. h., die Gefahr, dass ein Engpass auftritt, wenn ein Knoten 66, 68 ausfällt).
Andererseits ist jeder der Feldknoten 68 im Allgemeinen mit einem oder mehreren Geräten innerhalb der Anlagenumgebung gekoppelt, und ist, allgemein gesprochen, mit einem oder mehreren Geräten gekoppelt, die in 2 als Feldgeräte 80-85 dargestellt werden. Ähnlich zu 1 können die Feldgeräte 80-85 jeder Typ von Feldgerät sein, einschließlich beispielsweise Vierdrahtgeräte, Zweidrahtgeräte, HART-Geräte, WirelessHART^®-Geräte, Feldbus-Geräte, 4-20 mA-Geräte, intelligente oder nicht intelligente Geräte, etc., wie die Geräte 40-50 in 1. Zum Zweck der Verdeutlichung werden die Feldgeräte 80-85 in 2 als HART-Feldgeräte dargestellt, die mit dem HART Kommunikationsprotokoll konform sind. Natürlich können die Geräte 80-85 jeder andere Typ Gerät sein, beispielsweise ein Sensor-/Transmittergerät, ein Ventil, ein Schalter etc., wie Feldgeräte. Zusätzlich können die Geräte 80-85 andere als traditionelle Feldgeräte sein, wie Steuergeräte 12, I/O-Geräte 22A-20B, Arbeitsplätze 14, oder andere Gerätetypen. Es sollte ebenso klar sein, dass ein Feldknoten 68 (ebenso der Knoten 66) in das Gerät integriert sein kann, zu dem es gehört, wodurch ein drahtloses Gerät erstellt wird, wie drahtlose Steuergeräte, drahtlose I/O-Geräte, drahtlose Arbeitsplätze, drahtlose Feldgeräte, etc.
In jedem Fall umfasst der Feldknoten 68a, 68b, 68c Signalleitungen, die an dem jeweiligen Feldgerät 80-85 angebracht sind, um Kommunikation von den Feldgeräten 80-85 zu empfangen und Kommunikation zu diesen zu senden. Natürlich können diese Signalleitungen direkt mit den Geräten 80-85 verbunden sein, in diesem Beispiel mit einem HART-Gerät, oder mit den Standard-HART-Kommunikationsleitungen, die bereits an den Feldgeräten 80-85 angebracht sind. Wenn gewünscht, können die Feldgeräte 80-85 mit anderen Geräten verbunden sein, wie I/O-Geräten 26, 28 in 1, oder mit anderen gewünschten Geräten über festverdrahtete Kommunikationsleitungen zusätzlich zu den Verbindungen mit den Feldknoten 68a, 68b, 68c. Zusätzlich, wie es in 2 dargestellt wird, kann ein bestimmter Feldknoten 68a, 68b, 68c mit einer Vielzahl von Feldgeräten verbunden sein (wie es in Bezug auf Feldknoten 68c dargestellt wird, der mit vier unterschiedlichen Feldgeräten 82-85 verbunden ist), und jeder Feldknoten 68a, 68b, 68c arbeitet so, dass er Signale zu und von den Feldgeräten 80-85 übermittelt, mit denen er verbunden ist.
Um das Management des Betriebs des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 zu unterstützen, werden Umgebungsknoten 66 verwendet. In diesem Fall schließen die Umgebungsknoten 66a und 66b Geräte oder Sensoren ein oder sind mit diesen verbunden, die Umgebungsparameter wie Feuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck, Niederschlag oder andere Umgebungsparameter messen, die die drahtlose Kommunikation beeinflussen können, die in dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 70 vonstattengeht. Diese Information kann bei der Analyse und Prognose von Problemen innerhalb des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 hilfreich sein, da viele Störungen der drahtlosen Kommunikation zumindest teilweise auf Umgebungsbedingungen zurückzuführen sind. Wenn gewünscht, können die Umgebungssensoren jede Art von Sensor sein, und können beispielsweise HART-Sensoren-/Transmitter, 4-20 mA-Sensoren oder Bordsensoren jedes Designs und jeder Konfiguration einschließen. Natürlich kann jeder Umgebungsknoten 66a, 66b einen oder mehrere Umgebungssensoren einschließen, und unterschiedliche Umgebungsknoten können dieselben oder unterschiedliche Arten von Umgebungssensoren einschließen, wenn dies gewünscht ist. Auf ähnliche Weise können ein oder mehrere der Knoten 66a, 66b ein Gerät zur Messung elektromagnetischer Umgebungsgeräusche einschließen, um den Pegel der elektromagnetischen Umgebungsgeräusche zu messen, insbesondere auf Wellenlängen, die durch das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 70 verwendet werden, um Signale zu übertragen. Wenn natürlich ein anderes Spektrum als ein HF-Spektrum von dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 70 verwendet wird, kann eine andere Geräteart zur Geräuschmessung in einen oder mehrere der Umgebungsknoten 66 eingeschlossen werden. Ferner können, während die Umgebungsknoten 66 in 2 als Geräte oder Sensoren zur Umgebungsmessung einschließend beschrieben werden, alle anderen Knoten 68 diese Messgeräte einschließen, so dass ein Analyseinstrument in der Lage wäre, die Umgebungsbedingungen jedes Knotens zu bestimmen, wenn der Betrieb des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 70 analysiert wird.
Es ist anzumerken, dass 2 ein schematisches Diagramm ist und die Platzierung der Umgebungsknoten 66a, 66b in Bezug auf die Feldknoten 68a-68c nicht das Verhältnis ihrer tatsächlichen Platzierung in einer tatsächlichen Prozessleitumgebung anzeigen sollen. Die Umgebungsknoten 66a, 66b (und andere Umgebungsknoten, die nicht dargestellt sind, oder ein einziger Umgebungsknoten) sollen eher in der Prozessleitumgebung in einer logischen und strategischen Weise platziert werden, wie es konzeptionell in den 3 und 4 gezeigt wird.
3 ist eine weitere konzeptionelle Darstellung mehrerer drahtloser Kommunikationsnetzwerke, die als das drahtlose Maschennetzwerk 90 (mit Kommunikationspfaden, die als durchgehende Linien angezeigt werden), das drahtlose Maschennetzwerk 92 (mit Kommunikationspfaden, die als gepunktete Linien angezeigt werden), und das drahtlose Maschennetzwerk 94 (mit Kommunikationspfaden, die als gestrichelte Linien angezeigt werden) dargestellt werden, jeweils mit einem drahtlosen Gateway GW1-GW3 in Kommunikation mit drahtlosen Knoten, die verschiedenen Feldgeräten, wie den Feldgeräten 40-50, und Steuergeräten entsprechen, wie den Steuergeräten 11, wobei das Gateway und die drahtlosen Knoten, die in Kommunikation mit dem Gateway stehen, das drahtlose Maschennetzwerk bilden. Die Feldgeräte (und Steuergeräte), denen die Knoten entsprechen, werden allgemein als zum drahtlosen Betrieb fähige Prozessgeräte der intelligenten Messtechnologie angesehen, die entweder durch Drahtlosadapter 52a, 52b oder dadurch, dass sie drahtlose Feldgeräte sind, drahtlos arbeiten können. Da die Feldgeräte und Steuergeräte zum drahtlosen Betrieb fähige Prozessgeräte sind, kommunizieren sie innerhalb jedes drahtlosen Maschennetzwerks und mit dem Workstation 13, Server 24 und/oder einem Computergerät, das mit dem Zugangspunkt 23 verbunden ist, wie es in 1 gezeigt wird, über das Gateway. Somit sind die zum drahtlosen Betrieb fähigen Prozessgeräte wie bei traditionellen festverdrahteten Netzwerken in der Lage, Prozessdaten mit dem Workstation 13, Server 24, etc. auszutauschen, und in einer drahtlosen Maschenkonfiguration dient jedes zum drahtlosen Betrieb fähige Feldgerät und Steuergerät nicht nur als Client, um eigene Daten zu senden und zu empfangen, sondern auch als Repeater, oder um Daten durch das Netzwerk zu anderen Prozessgeräten zu verbreiten. Somit ist jedes zum drahtlosen Betrieb fähige Feldgerät und Steuergerät ein drahtloser Knoten innerhalb des drahtlosen Maschennetzwerks.
Das drahtlose Gateway und der drahtlose Knoten kommunizieren unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationsprotokolls, wie dem WirelessHART^®-Protokoll (IEC 62591), auch wenn andere drahtlose Protokolle ebenso verwendet werden können. Das WirelessHART^®-Protokoll ist ein Zeitmultiplex- (TDMA-) Kanalzugangs- und Kanalsprungverfahren zur Kommunikation innerhalb des drahtlosen Maschennetzwerks. Netzwerkmanagersoftware kann auf jedem drahtlosen Gateway oder einem Workstation 13 umgesetzt werden, um die Kommunikation zwischen den drahtlosen Knoten und dem drahtlosen Gateway umzusetzen, und um Kommunikationspfade innerhalb des drahtlosen Maschennetzwerks zu erstellen. Auch wenn 3 jedes drahtlose Maschennetzwerk 90, 92, 94 mit nur einem einzigen Gateway zeigt, kann mehr als ein Gateway bereitgestellt sein; in diesem Fall können die Gateways Netzwerkmanagersoftware teilen. Auf ähnliche Weise kann, auch wenn nur eine begrenzte Anzahl von drahtlosen Knoten gezeigt wird, jedes drahtlose Maschennetzwerk 90, 92, 94 auch dutzende oder hunderte Knoten aufweisen, die jedes Netzwerk bilden. Ebenso kann, auch wenn nur drei drahtlose Maschennetzwerke 90, 92, 94 gezeigt werden, eine Prozessanlage 10 auch Dutzende von drahtlosen Maschennetzwerken oder mehr aufweisen.
Jedes drahtlose Maschennetzwerk ist wiederum mit Host-Arbeitsplätzen oder Computern, Servern und anderen Computergeräten verbunden, ähnlich zu dem Netzwerk 70, das in 1 mit den Host-Arbeitsplätzen oder Computern 13 und/oder Servern 24 über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist. Jedes Gateway kann dem Basisknoten 62 oben entsprechen und stellt Schnittstellen zwischen dem drahtlosen Maschennetzwerk und den Host-Arbeitsplätzen 13 und/oder Servern 24 über die Ethernet-Verbindung 72 unter Verwendung einer Reihe unterschiedlicher Protokolle her, wie die oben aufgeführten. Somit kann, während das drahtlose Gateway mit dem Workstation 13 über die festverdrahtete Ethernet-Verbindung verbunden ist, jede andere Kommunikationsverbindung stattdessen verwendet werden, wie eine drahtlose Kommunikationsverbindung, zu der oben Beispiele genannt werden.
Auch wenn die Platzierung der drahtlosen Knoten und drahtlosen Maschennetzwerke in Bezug auf ihre tatsächliche Platzierung in einem Prozessleitbereich nicht unbedingt repräsentativ ist, stellt 3 konzeptionell die Platzierung der drahtlosen Knoten GW1WD1-GW1WD9, GW2WD1-GW2WD10 und GW3WD1-GW3WD9 in Bezug aufeinander und in Bezug auf jedes drahtlose Gateway GW1, GW2 und GW3 dar, und stellt wiederum die Platzierung jedes der drei drahtlosen Maschennetzwerke 90, 92, 94 in Bezug aufeinander dar. Beispielsweise liegt in einem drahtlosen Maschennetzwerk 90 in Bezug auf das drahtlose Gateway GW1 der drahtlose Knoten GW1WD1 am nächsten, der drahtlose Knoten GW1WD3 liegt am zweitnächsten, dann der drahtlose Knoten GW1WD2, etc. Wiederum liegt in Bezug auf den drahtlosen Knoten GW1WD1 das Gateway GW1 am nächsten, der drahtlose Knoten GW1WD5 liegt am zweitnächsten, und der drahtlose Knoten GW1WD3 liegt am nächsten danach, und so weiter, für jeden Knoten in dem drahtlosen Maschennetzwerk 90. In dem drahtlosen Maschennetzwerk 92 liegt in Bezug auf das drahtlose Gateway GW2 der drahtlose Knoten GW2WD3 am nächsten, danach ist der drahtlose Knoten GW2WD2 am nächsten, und dann der drahtlose Knoten GW2WD1, und so weiter, für jeden Knoten in dem drahtlosen Maschennetzwerk 92. Auf ähnliche Weise liegt in dem drahtlosen Maschennetzwerk 94 in Bezug auf das drahtlose Gateway GW3 der drahtlose Knoten GW3WD1 am nächsten, danach liegt der drahtlose Knoten GW3WD8 am nächsten, dann der drahtlose Knoten GW3WD9, etc., und so weiter für jeden Knoten in dem drahtlosen Maschennetzwerk 94. Es ist zu beachten, dass nur die drahtlosen Knoten, die in direkter Kommunikation sind, als nebeneinanderliegend angesehen werden.
Auf ähnliche Weise stehen die drahtlosen Maschennetzwerks 90, 92, 94 in Bezug zueinander und die drahtlosen Knoten eines Netzwerks in Bezug zu den drahtlosen Knoten eines unterschiedlichen drahtlosen Maschennetzwerks. Beispielsweise „überlappen“ die drahtlosen Maschennetzwerke 90 und 94 einander hinsichtlich des Abdeckungsbereichs, und die drahtlosen Maschennetzwerke 92 und 94 überlappen einander. Es ist ebenso darauf hinzuweisen, dass sich, während 3 die drahtlosen Maschennetzwerke zweidimensional darstellt, ein drahtloses Maschennetzwerk in allen drei Dimensionen erstrecken kann, so dass drahtlose Knoten über oder unter der horizontalen Ebene des Gateways und/oder benachbarter drahtloser Knoten liegen kann. Zusätzlich können drahtlose Knoten sich einander annähern, so dass sie normal als Nachbarn angesehen würden, aber ansonsten durch eine Form einer elektromagnetischen und/oder strukturellen Störung nicht in der Lage sind, eine Kommunikationsverbindung zueinander herzustellen.
Wie bekannt ist, kann jedes Gateway GW1, GW2, GW3 Informationen zu seinem drahtlosen Maschennetzwerk 90, 92, 94 einholen, einschließlich Informationen zu jedem drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Maschennetzwerk. Beispielsweise, wie es weiter oben in Bezug auf ein drahtloses Maschennetzwerk 70 aufgeführt ist, kann Netzwerkmanagersoftware verwendet werden, um Kommunikation zu planen und Kommunikationspfade innerhalb des drahtlosen Maschennetzwerks 90, 92, 94 zu definieren. Insbesondere definiert der Netzwerkmanager Kommunikationspfade für Nachrichten, die von dem Gateway zu den unterschiedlichen drahtlosen Knoten und umgekehrt übermittelt werden. Die Kommunikationspfade werden von dem Netzwerkmanager unter Verwendung von Informationen zugewiesen, die von jedem der drahtlosen Knoten empfangen werden. Wenn jeder drahtlose Knoten in das Netzwerk eingeführt wird, kommuniziert der drahtlose Knoten mit anderen drahtlosen Knoten in Reichweite, um seine Nachbarn zu bestimmen (d. h., andere drahtlose Knoten oder das Gateway in direkter aktiver Kommunikation mit dem drahtlosen Knoten). Jeder drahtlose Knoten misst die Stärke des empfangenen Signals, auch Indikator der empfangenen Signalstärke (received signal strength indicator , RSSI) genannt, der eine Maßeinheit der Stärke eines empfangenen Signals ist, während jeder Kommunikation mit einem Nachbar, neben anderen Statistiken in Bezug auf die Kommunikation mit seinen Nachbarn.
Informationen zu den Nachbarn jedes Knotens und dem entsprechenden RSSI können dem Gateway 90, 92, 94 übermittelt und durch die Netzwerkmanagersoftware verwendet werden. Beispielsweise kann die Netzwerkmanagersoftware die Informationen zu Nachbarn und RSSI-Informationen verwenden, um die Kommunikationspfade für eingehende und ausgehende Nachrichten zwischen dem Gateway und jedem der drahtlosen Knoten zu bestimmen. Für jeden Kommunikationspfad identifiziert Netzwerkmanagersoftware die benachbarten Knoten für die verschiedenen Hops in der Route. Der drahtlose Knoten innerhalb eines Kommunikationspfades kann als Vater oder Kind klassifiziert werden, wobei ein Vater ein Gerät ist, das Kommunikation durch sich selbst für ein anderes Gerät (sein Kind) weitergibt, und das Kind ist ein Gerät, das durch ein anderes Gerät (einen Vater) kommuniziert, um ein drittes Gerät oder das Gateway zu erreichen.
Jeder der drahtlosen Knoten GW1WD1-GW1WD9, GW2WD1-GW2WD10 und GW3WD1-GW3WD9 übermittelt regelmäßig Berichte zu den Kommunikationsstatistiken an das entsprechende Gateway 90, 92, 94. Diese Statistiken werden durch die Netzwerkmanagementsoftware verwendet, um Kommunikationspfade zu bestimmen und Zeitschlitze für Nachrichten zuzuweisen. Die Kommunikationsstatistiken können die Identifizierung von Nachbarn, Indikatoren der empfangenen Signalstärke (RSSI) von jedem Nachbarn, Indikatoren der empfangenen Signalstärke (RSSI) an jeden Nachbarn, den Prozentsatz erfolgreicher Kommunikationen mit jedem Nachbarn, die Anzahl der Väter und Kinder für diesen bestimmten Knoten, das Vater-Kind-Verhältnis, das Vater-Nachbar-Verhältnis, und das Kind-Nachbar-Verhältnis einschließen, egal, ob der drahtlose Knoten in Reichweite eines Gateway ist, und ob der drahtlose Knoten in direkter Kommunikation mit dem Gateway steht. Zusätzlich kann jeder drahtlose Knoten eine Anzeige des Batteriestatus übermitteln, wie die verbleibende Ladung, die Batteriestabilität, die Aufladegeschwindigkeit/-zeit und andere Batteriediagnosen.
Zusätzlich können unter Verwendung von Diagnoseinstrumenten wie der Netzwerkmanagersoftware Engpässe (d. h., ein drahtloser Knoten, dessen Ausfall dazu führen würde, dass mindestens ein anderer drahtloser Knoten nicht mehr über einen Kommunikationspfad zu dem Gateway verfügen würde) innerhalb eines drahtlosen Maschennetzwerks identifiziert werden. Als ein Beispiel kann die Netzwerkmanagersoftware ein Engpass-Diagnoseinstrument zum Bestimmen von Engpässen innerhalb des Maschennetzwerks verwenden. Ein Beispiel einer Engpassanalyse wird in U.S.-Anmeldungsveröffentlichung Nr. 2011/0164512 mit dem Titel „Wireless Mesh Network With Pinch Point and Low Battery Alerts“ beschrieben, dessen Inhalt hierin ausdrücklich durch Verweis eingebunden ist. Wie darin offenbart, gibt es mehrere Verfahren zum Bestimmen von Engpässen innerhalb eines Netzwerks. Beispielsweise kann die Best Practice für eine Mindestanzahl Nachbarn für das Gateway als Indikator einer Engpassbedingung angesehen werden (z. B. wenn weniger als fünf Geräte direkt mit dem Gateway kommunizieren (oder in dessen Reichweite sind), oder wenn weniger als ein bestimmter Prozentsatz aller drahtlosen Knoten in dem Maschennetzwerk innerhalb der Reichweite eines Gateway sind). Es wird jedoch angemerkt, dass dies die Gegenwart eines möglichen Engpasses anzeigt, jedoch nicht unbedingt, welche(r) drahtlose Knoten als Engpass agiert.
Ein weiteres Verfahren zum Identifizieren von Engpässen verwendet eine maximale Anzahl von Nachbarn für jeden drahtlosen Knoten. Wenn ein bestimmter drahtloser Knoten eine große Anzahl an Nachbarn aufweist (z. B. mehr als einen Grenzwert), kann dies einen möglichen Engpass anzeigen.
Ein weiteres Verfahren zum Identifizieren eines Engpasses verwendet das Vater-Kind-Verhältnis, das Vater-Nachbar- und/oder das Kind-Nachbar-Verhältnis jedes drahtlosen Knotens. Ein Engpass kann identifiziert werden, wenn der drahtlose Knoten eine ungewöhnlich hohes oder ungewöhnlich geringes Vater-Kind-Verhältnis, Vater-Nachbar-Verhältnis oder Kind-Nachbar-Verhältnis aufweist. Die statistische Abweichung des Vater-Kind-Verhältnisses, Vater-Nachbar- Verhältnisses oder Kind-Nachbar-Verhältnisses von Durchschnittswerten innerhalb des Netzwerks kann ebenso als Indikator für einen Engpass verwendet werden. Zusätzlich kann die statistische Abweichung der Anzahl von Nachbarn an einem bestimmten drahtlosen Knoten in Bezug auf die durchschnittliche Anzahl von Nachbarn für jeden drahtlosen Knoten innerhalb des Netzwerks anzeigen, dass der bestimmte drahtlose Knoten ein Engpass ist.
Noch ein weiteres Verfahren zum Identifizieren von Engpässen wird mit Bezugnahme auf 4 gezeigt, das Nachbarinformationen verwendet, die durch den drahtlosen Knoten bereitgestellt werden, um Engpässe basierend auf den Kommunikationswegen zwischen den drahtlosen Knoten und dem Gateway zu identifizieren, ohne dass für das Gerät Vater/Kind-Informationen erforderlich sind. 4 ist ein Flussdiagramm einer Engpassanalyse 200, die die Bewertung jedes drahtlosen Knotens „X“ innerhalb des Maschennetzwerks zeigt, um zu bestimmen, ob dieser ein Engpass ist. Bei der Bewertung des drahtlosen Knotens „X“ greift die Routine auf eine Gruppe drahtloser Knoten (A) zu, die Nachbarn aufweisen, wobei der bewertete drahtlose Knoten „X“ bei Block 202 ausgeschlossen wird. Für jeden drahtlosen Knoten „A“ in der Gruppe beginnt die Routine 200 mit der Annahme, dass keiner der drahtlose Knoten „A“ das Gateway erreichen kann. Für jeden drahtlosen Knoten „A“ in der Gruppe drahtloser Knoten (A) mit Nachbarn bestimmt die Routine 200 bei Block 204, ob der drahtlose Knoten „A“ das Gateway als Nachbarn hat. Wenn der drahtlose Knoten „A“ das Gateway als Nachbar hat (d. h., direkt mit dem Gateway kommuniziert), wird der drahtlose Knoten „A“ in Block 204 zu einer Gruppe drahtloser Knoten (C) hinzugefügt, die in der Lage sind, mit dem Gateway zu kommunizieren. Zusätzlich wird der drahtlose Knoten „A“ von der Gruppe drahtloser Knoten (A) bei Block 208 entfernt, die nicht das Gateway erreichen können. Die Routine 200 geht dann bei Block 210 zum nächsten drahtlosen Knoten „A“ in der Gruppe über. Alternativ geht, wenn der drahtlose Knoten „A“ bei Block 204 nicht das Gateway als Nachbarn hat, die Routine 200 bei Block zum nächsten drahtlose Knoten „A“ über. Wenn es einen weiteren drahtlosen Knoten „A“ zu testen gibt, geht die Routine 200 zu Block 202 zurück und wiederholt den Prozess. Dies wird weitergeführt, bis der letzte drahtlose Knoten „A“ bewertet wurde.
Nach der Bewertung jedes der drahtlosen Knoten „A“ wie oben aufgeführt und dem Entfernen derjenigen, die das Gateway als Nachbar haben, sind eine sich daraus ergebende Gruppe drahtloser Knoten (B) bei Block 212 die drahtlosen Knoten der Gruppe drahtloser Knoten (A) mit Nachbarn, die nicht das Gateway einschließen. Das heißt, die sich daraus ergebende Gruppe aus drahtlosen Knoten (B) sind diejenigen, die nicht das Gateway als Nachbarn haben und von denen immer noch angenommen wird, dass sie das Gateway nicht indirekt erreichen (d. h., damit kommunizieren) können.
Die Routine 200 geht dann dazu über, bei Block 214 jeden drahtlosen Knoten „B“ in der Gruppe drahtloser Knoten (B) zu bewerten, der nicht das Gateway erreichen kann. Insbesondere bestimmt die Routine 200, ob der drahtlose Knoten „B“ einen benachbarten drahtlosen Knoten „C“ in der Gruppe drahtloser Knoten (C) aufweist, der in der Lage ist, das Gateway zu erreichen. Wenn der drahtlose Knoten „B“ einen Nachbarn in der Gruppe drahtloser Knoten (C) hat, der das Gateway erreichen kann, wird der drahtlose Knoten „B“ als in indirekter Kommunikation mit dem Gateway stehend angesehen, und der drahtlose Knoten „B“ wird bei Block 216 zu der Gruppe drahtloser Knoten (C) zugefügt, die das Gateway erreichen können. Zusätzlich wird der drahtlose Knoten „B“ bei Block 214 aus der Gruppe der drahtlosen Knoten (B) entfernt, die das Gateway nicht erreichen können. Die Routine 200 geht dann bei Block 220 zu dem nächsten drahtlosen Knoten „B“ in der Gruppe über. Alternativ, wenn der drahtlose Knoten „B“ bei Block 214 keinen Nachbarn aus der Gruppe der drahtlosen Knoten (C) aufweist, geht die Routine 200 dann bei Block 220 zu dem nächsten drahtlosen Knoten „B“ über. Wenn es einen weiteren drahtlosen Knoten „B“ zu testen gibt, kehrt die Routine 200 zu Block 212 zurück und wiederholt den Prozess. Dies wird fortgeführt, bis der letzte drahtlose Knoten „B“ in der Gruppe drahtloser Knoten (B) bewertet wurde.
Nach der Bewertung jedes der drahtlosen Knoten „B“ und dem Entfernen derjenigen, die einen drahtlosen Knoten „C“ als Nachbar haben, bestimmt die Routine 200, ob die Gruppe von Geräten (B), die das Gateway nicht erreichen kann, bei Block 222 leer ist. Wenn die Antwort ja ist, wird der drahtlose Knoten X bei Block 214 nicht als Engpass angesehen, da die Routine 200 bestimmt hat, dass alle drahtlosen Knoten außer dem drahtlosen Knoten „X“ in der Lage sind, mit dem Gateway zu kommunizieren, und die Routine 200 für den drahtlosen Knoten „X“ endet.
Wenn andererseits die Gruppe drahtloser Knoten (B), die nicht das Gateway erreichen kann, wie bei Block 222 bestimmt, nicht leer ist, bestimmt die Routine 200 bei Block 224, ob ein drahtloser Knoten „B“ aus der Gruppe drahtloser Knoten (B) entfernt wurde, der das Gateway im letzten Schritt nicht erreichen kann. Wenn die Antwort ja ist, kehrt die Routine zurück zu Block 212, um zu bewerten, ob einer der verbleibenden drahtlosen Knoten „B“ nun einen drahtlosen Knoten C als Nachbar hat, da die Gruppe drahtloser Knoten (C) jedes Mal aktualisiert wird, wenn ein drahtloser Knoten „B“ aus der Gruppe drahtloser Knoten (B) entfernt und zu der Gruppe drahtloser Knoten (C) zugefügt wird. Wenn die Antwort nein ist, wird der bewertete drahtlose Knoten X bei Block 226 als Engpass identifiziert, da der drahtlose Knoten, der in der Gruppe drahtloser Knoten (B) verbleibt, das Gateway ohne den drahtlosen Knoten X nicht erreichen kann. An diesem Punkt endet die Routine 200. Der in 4 dargestellte Prozess wird für jeden drahtlosen Knoten X wiederholt, der als Nachbarn innerhalb des Maschennetzwerks 16 aufweisend identifiziert wird. Wenn alle drahtlosen Knoten unter der Verwendung der Routine 200 aus 4 bewertet wurden, ist das Ergebnis eine vollständige Gruppe drahtloser Knoten, die als Engpässe innerhalb des Maschennetzwerks identifiziert wurden.
Wenn Feldgeräte und Steuergeräte in einem Prozessleitsystem umgesetzt werden, werden drahtlose Knoten den Netzwerken hinzugefügt. Auf ähnliche Weise können Feldgeräte und Steuergeräte offline genommen oder aus dem Prozessleitsystem entfernt werden, wodurch drahtlose Knoten aus den drahtlosen Maschennetzwerken entfernt werden. Wenn drahtlose Knoten zu einem Netzwerk zugefügt oder aus diesem entfernt werden, können sich die Kommunikationspfade verändern. Entsprechend kann jedes Gateway, jeder Hostcomputer 13 und/oder Server 24 regelmäßig Informationen über das drahtlose Maschennetzwerk unter Verwendung verschiedener Diagnoseinstrumente sammeln, um die Kommunikationswege darin zu identifizieren, zu definieren und/oder zu aktualisieren. Jedoch verändert sich, da drahtlose Knoten zugefügt oder offline genommen werden und die Kommunikationspfade sich verändern können, die Topologie jedes drahtlosen Maschennetzwerks. Entsprechend kann ein drahtloses Maschennetzwerk Konnektivitätsprobleme entwickeln, wie Engpässe, ein Ungleichgewicht in der Netzbelastung oder Verstöße gegen die Best Practices.
Beispielsweise ist in Bezugnahme auf 3 der drahtlose Knoten GW3WD1 ein Engpass in Bezug auf den drahtlosen Knoten GW3WD4. Das heißt, GW3WD4 ist für die Kommunikation mit dem drahtlosen Maschennetzwerk 94 alleine von GW3WD1 abhängig. Ein Engpass kann an sich die Kommunikationszuverlässigkeit von drahtlosen Knoten vermindern, die durch den Engpass kommunizieren, und die Bandbreite für drahtlose Knoten einschränken, die durch den Engpass kommunizieren. Des Weiteren kann ein Engpass zusätzlich Energie verbrauchen, um die erhöhte Kommunikationslast zu übermitteln, was bei batteriebetriebenen drahtlosen Knoten zu einem schnelleren Aufbrauchen der Batterie führen kann, was wiederum zu einem Ausfall des Kommunikationsgeräts in dem Engpass führt und zu einem Ausfall des Kommunikationsgeräts für den drahtlosen Knoten GW3WD4, der von dem Engpass GW3WD1 abhängig ist, um das Gateway GW3 erreichen zu können.
Als weiteres Beispiel kann eine Best-Practice-Regel zum Aufrechterhalten eines stabilen, selbstheilenden Maschennetzwerks einen Standard aufweisen, bei dem jedes Gateway mindestens fünf Nachbarn aufweisen sollte, und jeder drahtlose Knoten sollte mindestens drei Nachbarn haben. In den Maschennetzwerken 90, 92, 94 in 3 weist das Gateway GW2 weniger als fünf Nachbarn auf, und die drahtlosen Knoten GW1WD6, GW1WD8, GW2WD1, GW2WD8, GW2WD9, GW3WD2, GW3WD4, GW3WD5, GW3WD9 und GW3WD10 weisen jeweils weniger als drei Nachbarn auf. Natürlich können andere Standards angewendet werden, um die Topologie des drahtlosen Maschennetzwerks zu definieren, abhängig von den jeweiligen bestimmten Anforderungen an die Best Practices. Des Weiteren kann es nicht immer möglich sein, die Best Practice-Regeln zu befolgen, nichtsdestotrotz werden Anstrengungen im möglichen Rahmen unternommen, um die Best-Practice-Regeln zu befolgen.
Um die drahtlosen Maschennetzwerke 90, 92, 94 aufrechtzuerhalten, kann die Topologie jedes Netzwerks regelmäßig analysiert werden, um Konnektivitätsprobleme zu identifizieren, wie Engpässe, Ungleichgewichte in der Belastung und Best-Practice-Verstöße. Als Ergebnis dieser Analysen kann ein Plan entwickelt werden, um jedes der drahtlosen Maschennetzwerke zu rekonfigurieren, was das logische Transferieren von drahtlosen Knoten von einem drahtlosen Maschennetzwerk zu einem anderen drahtlosen Maschennetzwerk einschließt. 5 zeigt ein Beispiel einer Rekonfigurierung der drahtlosen Maschennetzwerke 90, 92, 94. Insbesondere wurden die drahtlosen Knoten GW3WD10 und GW3WD6 logisch zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 90 transferiert. Das heißt, die physische Position der drahtlosen Knoten GW3WD10 und GW3WD6 wurde in Bezug auf die Darstellung in 3 nicht verändert. Des Weiteren hat GW3WD10 als Antwort auf einen Transferbefehl von Gateway GW3 die direkte Kommunikation mit seinem Nachbarn GW3WD7 im drahtlosen Maschennetzwerk 94 eingestellt und hat die direkte Kommunikation mit seinen neuen Nachbarn GW1WD1, GW1WD4, GW1WD5, GW3WD6 und die indirekte Kommunikation mit dem Gateway GW1 in dem drahtlosen Maschennetzwerk 90 hergestellt. Auf ähnliche Weise hat GW3WD6 als Antwort auf einen Transferbefehl von Gateway GW3 die Kommunikation mit den Nachbarn GW3WD3 und GW3WD5 in dem drahtlosen Maschennetzwerk 94 eingestellt und die direkte Kommunikation mit GW1WD4, GW1WD5, GW1WD8 und GW3WD10 und die indirekte Kommunikation mit dem Gateway GW1 hergestellt. Zusätzlich transferiert die Rekonfigurierung logisch den drahtlosen Knoten GW3WD4 von dem drahtlosen Maschennetzwerk 94 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 93, transferiert logisch den drahtlosen Knoten GW1WD6 von dem drahtlosen Maschennetzwerk 90 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 94, und transferiert logisch die drahtlosen Knoten GW2WD7, GW2WD8 und GW2WD9 von dem drahtlosen Maschennetzwerk 92 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 94. Wie es in 5 zu sehen ist, werden so Engpässe eliminiert, die in der Konfiguration von 3 vorhanden waren. Des Weiteren, auch wenn noch einige Best-Practice-Verstöße vorliegen (d. h., GW3WD9, GW2WD7, GW3WD4, GW2WD1 und GW2), werden viele der Konnektivitätsprobleme in der Rekonfigurierung von 5 behoben, einschließlich Belastungsungleichgewichte und Engpässe, und jedes der Maschennetzwerke 90, 92, 94 kann insgesamt als stabiler angesehen werden.
Um die drahtlosen Knoten GW1WD6, GW2WD7, GW2WD8, GW2WD9, GW3WD4, GW3WD6 und GW3WD10 auf eine Weise logisch zu transferieren, die die Ausfallzeit des Netzwerks (und des Prozesssystems) reduziert und die Störung der anderen drahtlosen Knoten minimiert, sollte der Transfer der Knoten einer bestimmten Sequenz folgen. Das heißt, wenn die zu transferierenden drahtlosen Knoten nicht in der richtigen Sequenz transferiert werden, kann der Transfer von (einem) drahtlosen Knoten zu einem anderen Netzwerk dazu führen, dass (ein) andere(r) drahtlose(r) Knoten von dem Gateway in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk isoliert wird (d. h., das Netzwerk, von dem der drahtlose Knoten transferiert wird). Auf ähnliche Weise kann, wenn ein drahtloser Knoten vor einem anderen drahtlosen Knoten zu einem anderen Netzwerk transferiert wird, der transferierte drahtlose Knoten von dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks (d. h., das Netzwerk, zu dem der drahtlose Knoten transferiert wird) isoliert sein.
Beispielsweise könnten, bei einem Vergleich von 3 und 5, wenn der Transfer nicht ordnungsgemäß sequenziert wird, die drahtlosen Knoten GW2WD8 und GW2WD7 vor GW2WD9 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 92 transferiert werden. Dies würde GW2WD9 von dem Gateway GW2 isolieren; in diesem Fall wäre das Gateway GW2 nicht in der Lage, einen Transferbefehl zu dem drahtlose Knoten GW2WD9 zu senden, um ihn zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 94 zu transferieren. Andererseits wäre, wenn der drahtlose Knoten GW2WD7 vor entweder GW2WD8 oder GW2WD9 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 94 transferiert wird, und nachdem GW3WD4 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 92 transferiert wird, der drahtlose Knoten GW2WD7 von dem Gateway GW3 isoliert. Auch wenn diese Probleme letztendlich gelöst werden, würde dies trotzdem zu Ausfallzeiten des Systems und zu Störungen der Kommunikation anderer drahtloser Knoten führen, die anderenfalls mit einer ordnungsgemäßen Transfersequenz vermieden würden. Die Sequenzierung kann durch den Netzwerkmanager durchgeführt werden, wobei der Netzwerkmanager von den drahtlosen Maschennetzwerken 90, 92, 94 geteilt wird. Alternativ kann die Sequenzierung durch eine unterschiedliche zentralisierte Einheit durchgeführt werden, die mit jedem der drahtlosen Maschennetzwerke 90, 92, 94 kommunizieren kann, wie der Server 24 oder der Workstation 13.
Um den Transfer mehrerer drahtloser Knoten zwischen mehreren drahtlosen Maschennetzwerken zu sequenzieren, können die zu transferierenden drahtlosen Knoten in Untergruppen gesammelt und strukturiert werden, die wiederum in einer Gruppe strukturiert werden. 6 stellt eine Sammel- und Strukturierungsroutine 250 für die drahtlosen Knoten GW1WD6, GW2WD7, GW2WD8, GW2WD9, GW3WD4, GW3WD6 und GW3WD10 zum logischen Transfer zwischen drahtlosen Maschennetzwerken 90, 92, 94 dar. Allgemein gesprochen stellt die Sammel- und Strukturierungsroutine 250 eine Struktur bereit, um die zu transferierenden drahtlosen Knoten auf eine Weise zu bewerten, die über die mehreren drahtlosen Maschennetzwerke ausgeglichen ist, so dass beispielsweise kein einzelnes drahtloses Maschennetzwerk die meisten oder alle drahtlosen Knoten aufweist, die transferiert werden sollen, bevor andere drahtlose Knoten hinein transferiert werden.
Angesichts dessen, dass die drahtlosen Knoten, die sich am weitesten von dem Gateway entfernt befinden, üblicherweise abhängiger von (d. h., Kinder von) anderen drahtlosen Knoten zur Kommunikation sind und es weniger wahrscheinlich ist, dass andere drahtlose Knoten zur Kommunikation von ihnen abhängig sind (d. h., als Väter), verwendet die Routine 250 die Hop-Anzahl (d. h., die Anzahl der dazwischenliegenden drahtlosen Knoten, die die Daten von dem Gateway durchlaufen müssen) jedes drahtlosen Knotens, um die drahtlosen Knoten in Untergruppen zu strukturieren. Da die drahtlosen Maschennetzwerke oftmals selbstorganisierende, selbstheilende Maschennetzwerke sind, kann es mehrere Kommunikationspfade zwischen einem Gateway und einem drahtlosen Knoten geben. Zum Zweck dieser Routine wird der kürzeste Kommunikationspfad verwendet. Beispielsweise weist der drahtlose Knoten GW2WD9 einen Kommunikationspfad mit dem Gateway GW2 über GW2WD8-GW2WD5-GW2WD2 auf, und einen weiteren Kommunikationspfad mit dem Gateway GW2 über GW2WD7-GW2WD6-GW2WD4-GW2WD3. Der erste Kommunikationspfad weist drei Hops auf, wohingegen der zweite Kommunikationspfad vier Hops aufweist. Somit wird der erste Kommunikationspfad für die Routine 250 verwendet, so dass der drahtlose Knoten GW2WD9 drei Hops von dem Gateway GW2 entfernt ist.
In einem weiteren Beispiel bestimmt das üblicherweise als Diagnoseinstrument verwendete Traceroute die Kommunikationsroute in dem Netzwerk und misst die Übertragungsverzögerungen von Nachrichten in dem Netzwerk. Wie es allgemein bekannt ist, sendet Traceroute eine Sequenz von Echoanforderungs-Paketen, die an einen Zielknoten adressiert sind. Traceroute bestimmt die dazwischenliegenden Knoten, die auf dem Kommunikationspfad durchquert werden, indem die Time-to-Live- (TTL) (Hop-Limit-) Netzwerkparameter angepasst werden. Der TTL- (Hop-Limit-) Wert wird an jedem Knoten in dem Kommunikationspfad dekrementiert, ein Paket wird verworfen, wenn der TTL-Wert Null erreicht hat, und eine Fehlermeldung wird zu dem Ursprung der Nachricht zurückgesendet, die eine Zeitüberschreitung anzeigt. Der TTL-Wert (Hop-Limit) wird für jede aufeinanderfolgende Gruppe gesendeter Pakete erhöht, wobei eine erste Gruppe von Paketen einen Hop-Limit-Wert von 1 aufweist, mit der Erwartung, dass sie nicht durch den ersten Knoten weitergesendet werden. Der erste Knoten sendet dann die Fehlermeldung zurück zum Ursprung. Die nächste Gruppe von Paketen weist einen Hop-Limit-Wert von 2 auf, so dass sie nicht über den zweiten Knoten in dem Kommunikationspfad hinaus weitergesendet werden, und der zweite Knoten sendet eine Fehlermeldung. Dies wird fortgeführt, bis der Zielknoten die Pakete empfängt und eine Echoantwort-Nachricht sendet. Traceroute verwendet die zurückgesendeten Nachrichten, um eine Gruppe von Knoten zu erstellen, die die Pakete durchlaufen haben. Die Werte der Zeitstempel, die für jeden Knoten entlang des Pfads zurückgesendet werden, sind die Verzögerungs- (Latenz-) Werte, die typischerweise in Millisekunden gemessen werden. Somit können die Anzahl der Hops und die Latenzwerte für das Netzwerk bestimmt werden, und der Kommunikationspfad kann wiederum für das Netzwerk bestimmt werden. Die Anzahl der Hops, die durch dieses Diagnoseinstrument bestimmt wird, kann als die Hop-Anzahl für die zu transferierenden Knoten verwendet werden.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die drahtlosen Knoten zum Transfer, das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk, das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk, und die Hop-Anzahl. Die drahtlosen Maschennetzwerke werden vom Gateway benannt. Tabelle 1

Zu transferierende drahtlose Knoten	Drahtloses Ausgangs-Maschennetzwerk	Drahtloses Ziel-Maschennetzwerk	Hop-Anzahl
GW1WD6	GW1	GW3	2
GW2WD7	GW2	GW3	2
GW2WD8	GW2	GW3	2
GW2WD9	GW2	GW3	3
GW3WD4	GW3	GW2	1
GW3WD6	GW3	GW1	2
GW3WD10	GW3	GW1	3

Als erster Schritt zum Sammeln und Strukturieren der drahtlosen Knoten erstellt die Routine 250 bei Block 252 Untergruppen zu transferierender drahtloser Knoten gemäß einem gemeinsamen Gateway für die drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerke. So wäre der drahtlose Knoten GW1WD6 als einziger von dem drahtlosen Maschennetzwerk 90 zu transferierender drahtloser Knoten in einer eigenen Untergruppe mit GW1 als einem Gateway. GW2WD7, GW2WD8 und GW2WD9 des drahtlosen Maschennetzwerks 92 haben jeweils Gateway GW2 gemeinsam und befinden sich in einer anderen Untergruppe. GW3WD4, GW3WD6 und GW3WD10 des drahtlosen Maschennetzwerks 94 haben jeweils Gateway GW3 für eine dritte Untergruppe gemeinsam. 7A ist eine Darstellung der Untergruppen der zu transferierenden drahtlosen Knoten, die nach einem gemeinsamen Gateway in unterschiedliche Untergruppen strukturiert wurden. Es wird angemerkt, dass in dieser Art von Gruppen und Untergruppen die Untergruppen einzelne Untergruppen der Gruppe sind, das heißt, alle Elemente einer Untergruppe sind in einer Gruppe, aber eine Untergruppe ist nicht gleich der Gruppe.
Jeder drahtlose Knoten wiederum wird in Block 254 in die jeweilige Untergruppe nach der Hop-Anzahl von der geringsten zur höchsten strukturiert. Beispielsweise werden in Bezugnahme auf 7B in jeder Untergruppe die drahtlosen Knoten nach der Hop-Anzahl zu dem jeweiligen Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks strukturiert. Somit werden für die durch das Gateway GW2 definierte Untergruppe die zu transferierenden drahtlosen Knoten strukturiert als GW2WD9 (3 Hops), GW2WD8 (2), GW2WD7 (2). Auf ähnliche Weise werden für die durch das Gateway GW3 definierte Untergruppe die zu transferierenden drahtlosen Knoten strukturiert als GW3WD10 (3), GW3WD6 (2), GW3WD4 (1). Für das Gateway GW1 gibt es wieder nur einen zu transferierenden drahtlosen Knoten.
In Bezugnahme auf 6 strukturiert, sobald die drahtlosen Knoten in jeder Untergruppe nach der Hop-Anzahl zu dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks strukturiert wurden, die Routine 250 die Gruppe der Untergruppen bei Block 256 nach Hop-Anzahl des ersten drahtlosen Knotens in jeder Untergruppe. Beispielsweise wird in Bezugnahme auf 7C die Untergruppe, die mit dem Gateway GW2 assoziiert ist, zuerst strukturiert, angesichts dessen, dass der erste zu transferierende drahtlose Knoten darin GW2WD9 mit einer Hop-Anzahl von drei ist. Die mit dem Gateway GW3 assoziierte Untergruppe wird als nächste in der Gruppe strukturiert, basierend auf der Hop-Anzahl des drahtlosen Knotens GW3WD10, und dann die Untergruppe mit Gateway GW1. Wie es in den 7B und 7C zu sehen ist, weisen die Untergruppen, die mit den beiden Gateways GW2 und GW3 assoziiert sind, beide erste drahtlose Knoten mit derselben Hop-Anzahl (d. h. 3) auf, auch wenn die Untergruppe, die mit dem Gateway GW2 assoziiert ist, vor der Untergruppe strukturiert wird, die mit dem Gateway GW3 in 7C assoziiert ist. In einer Ausführungsform kann, um zu bestimmen, welche Untergruppe zuerst strukturiert wird, wenn mehrere Untergruppen einen ersten drahtlosen Knoten aufweisen, der dieselbe Hop-Anzahl aufweist, die Strukturierung an Block 256 weiterlaufen, um Hop-Anzahlen von drahtlosen Knoten in der Reihenfolge der Untergruppen zu vergleichen, bis ein drahtloser Knoten von einer Untergruppe eine größere Hop-Anzahl aufweist als der entsprechende drahtlose Knoten von einer anderen Untergruppe. Beispielsweise weist in 7B und 7C der nächste drahtlose Knoten in der Untergruppe, der mit Gateway GW2 (d. h. GW2WD8) assoziiert ist, dieselbe Hop-Anzahl auf (d. h., 3) wie der nächste drahtlose Knoten in der Untergruppe, der mit Gateway GW3 assoziiert ist (d. h., GW3WD6). Als solches vergleicht die Routine 250 bei Block 256 den nächsten drahtlosen Knoten in jeder Untergruppe (d. h., GW2WD7 und GW3WD4); in diesem Fall weist der drahtlose Knoten in der Untergruppe, die mit dem Gateway GW2 assoziiert ist, eine höhere Hop-Anzahl (d. h., 2) auf, als der drahtlose Knoten in der Untergruppe, die mit dem Gateway GW3 assoziiert ist (d. h., 1). Somit wird die Untergruppe, die mit dem Gateway GW2 assoziiert ist, vor der Untergruppe strukturiert, die mit Gateway GW3 assoziiert ist. Wenn jedoch eine Untergruppe keine drahtlose Knoten mehr zum Vergleich hat, dann wird die andere Untergruppe mit mehr drahtlosen Knoten zuerst strukturiert. In dem Fall, dass beide Untergruppen keine drahtlosen Knoten mehr zu vergleichen haben, kann eine der beiden Untergruppen zuerst strukturiert werden.
Nach der Strukturierung der zu transferierenden drahtlosen Knoten erstellt die Routine 250 bei Block 258 eine weitere Gruppe drahtloser Knoten für die „neuen“ drahtlosen Maschennetzwerke ohne die zu transferierenden drahtlosen Knoten. In Bezugnahme auf 7D entspricht jedes der drahtlosen Maschennetzwerke, die nach Gateway dargestellt werden, einer Untergruppe, die darin die drahtlosen Knoten des drahtlosen Maschennetzwerks aufweist, die nicht transferiert werden. Diese Gruppe der „neuen“ drahtlosen Maschennetzwerke wird danach verwendet und während der Analyse jedes zu transferierenden drahtlosen Knotens aktualisiert, wie es weiter unten offenbart wird.
In Block 260 erstellt die Routine 250 eine Sammelgruppe zu transferierender drahtloser Knoten aus den vorigen Schritten. Insbesondere nimmt die Routine 250 die Untergruppen, die in den Blöcken 252-256 erstellt und strukturiert wurden, und erstellt die Kombination der Untergruppen als eine Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten, wie es in 7E gezeigt wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass dies nicht notwendigerweise die Reihenfolge ist, in der die zu transferierenden drahtlosen Knoten zur Transfersequenzpriorisierung bewertet werden. Stattdessen ist dies die Gruppe der zu transferierenden drahtlosen Knoten, die durch die mehreren Untergruppen definiert wird, die wie oben aufgeführt strukturiert wurden. Insbesondere wird die erste Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten wie die Untergruppen der zu transferierenden drahtlosen Knoten strukturiert, die ein gemeinsames Gateway aufweisen, wobei jeder drahtlose Knoten darin nach der Hop-Anzahl zum Gateway von der höchsten zur niedrigsten angeordnet wird, und dann werden die Untergruppen in der Gruppe nach den zu transferierenden drahtlosen Knoten mit der höchsten Hop-Anzahl in jeder Untergruppe strukturiert. Als solches stellt 7E die erste Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten dar, wie sie in die Untergruppen aufgeteilt wurden, die die erste Gruppe ausmachen, wobei die drahtlosen Knoten jeder Untergruppe in Kommunikation mit demselben Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks stehen und darin nach der Hop-Anzahl der Verbindung jedes drahtlosen Knotens mit dem Gateway strukturiert sind. Die Untergruppen wiederum werden in der ersten Gruppe nach dem drahtlosen Knoten strukturiert, der die höchste Hop-Anzahl in jeder Untergruppe aufweist.
Bei Block 262 erstellt die Routine 250 eine zweite Gruppe für die zu transferierenden drahtlosen Knoten. Diese zweite Gruppe ist anfangs eine leere Gruppe, da sie keine zu transferierenden drahtlosen Knoten enthält. Jedoch wird, wenn jeder zu transferierende drahtlose Knoten die Bewertung durchläuft, der drahtlose Knoten der zweiten Gruppe in der Reihenfolge der Transferpriorität zugefügt. Somit stellt, wenn jeder zu transferierende drahtlose Knoten bewertet und der zweiten Gruppe zugefügt wurde, die zweite Gruppe die Transfersequenz für die drahtlosen Knoten bereit.
Um jeden zu transferierenden drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe zu bewerten (z. B., 7E), wird eine prädiktive Analyse für das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk durchgeführt, um die Auswirkungen des Transfers auf die drahtlosen Knoten zu identifizieren. Im Allgemeinen wird das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk ohne den bewerteten drahtlosen Knoten analysiert, um drahtlose Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway zu kommunizieren. Zusätzlich wird eine prädiktive Analysis des bewerteten drahtlosen Knotens durchgeführt, um die Auswirkung des Transfers zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk auf den drahtlosen Knoten selbst zu bewerten. Im Allgemeinen wird der bewertete drahtlose Knoten als Teil des Zielnetzwerks bewertet, ohne andere zu transferierende drahtlose Knoten, um zu identifizieren, ob der bewertete drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren. Unter der Voraussetzung, dass der Transfer des drahtlosen Knotens keine Auswirkungen auf das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk hat, und der drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren, besteht der drahtlose Knoten die Bewertung und wird der zweiten Gruppe der zu transferierenden drahtlosen Knoten zugefügt.
8 stellt eine Transferauswirkungsanalyseroutine 300 zum prädiktiven Analysieren der Auswirkung des Transfers eines drahtlosen Knotens in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk und der Fähigkeit des drahtlosen Knotens bereit, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren. Beginnend bei Block 302 beginnt die Routine 300 mit dem ersten drahtlosen Knoten in der ersten Untergruppe der Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten. Der erste drahtlose Knoten entspricht dem drahtlosen Knoten, der die höchste Hop-Anzahl in der Untergruppe der drahtlosen Knoten mit einem gemeinsamen Gateway aufweist, und die erste Untergruppe entspricht der Untergruppe drahtloser Knoten mit einem gemeinsamen Gateway, das den drahtlosen Knoten mit der höchsten Hop-Anzahl aller Untergruppen aufweist. Unter Verwendung des Beispiels in 7E oben wäre die erste Untergruppe die Untergruppe von GW2, und der erste drahtlose Knoten in der ersten Untergruppe wäre GW2WD9 mit einer Hop-Anzahl von drei. Bei der Bewertung von GW2WD9 ist das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk GW2 und das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk ist GW3.
Bei Block 304 führt die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 eine prädiktive Analyse der Auswirkung des Transfers des drahtlosen Knotens aus dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk durch. Insbesondere kann die Routine zur Transferauswirkungsanalyseroutine 300 das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk ohne den bewerteten drahtlosen Knoten simulieren. Diese Simulationen können unter Verwendung eines Netzwerkemulators oder -simulators durchgeführt werden, wie sie normalen Fachleuten bekannt sind, um das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk ohne den bewerteten drahtlosen Knoten zu simulieren. Mit dieser Simulation analysiert die Routine zur Transferauswirkungsanalyseroutine 300 das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk ohne den bewerteten drahtlosen Knoten, um zu bestimmen, ob jeder der verbleibenden drahtlosen Knoten mit dem Gateway kommunizieren kann oder nicht. In anderen Worten bestimmt die prädiktive Analyse bei Block 304, ob drahtlose Knoten, die in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk verbleiben, alleine von dem bewerteten drahtlosen Knoten abhängig sind, um mit dem Gateway kommunizieren zu können. Um es auf noch eine andere Weise auszudrücken, bestimmt die prädiktive Analyse bei Block 304, ob der bewertete drahtlose Knoten zu dem Zeitpunkt, zu dem er bewertet wird, ein Engpass ist. Wenn vorausgesagt wird, dass der Transfer des bewerteten drahtlosen Knotens einen weiteren drahtlosen Knoten isoliert hinterlässt, wird der drahtlose Knoten dann nicht zu der zweiten Gruppe zugefügt.
Als Beispiel kann die prädiktive Analyse bei Block 304 die Engpassanalyse 200 aus 4 für das simulierte drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk verwenden, um zu identifizieren, ob drahtlose Knoten von dem bewerteten drahtlosen Knoten abhängig sind. Jedoch muss, statt die Routine 200 auf jeden drahtlosen Knoten innerhalb des simulierten drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks anzuwenden, die Routine 200 nur auf den bewerteten drahtlosen Knoten angewendet werden. Das heißt, statt alle Engpässe in einem bestehenden Netzwerk zu bewerten, kann die Routine 200 unter Verwendung des bewerteten drahtlosen Knotens als drahtloser Knoten „X“ in einer Simulation des Ausgangsnetzwerks angewendet werden. Insbesondere schließt die sich daraus ergebende Ausführung der Routine 200 das Bewerten jedes drahtlosen Knotens in der Gruppe drahtloser Knoten (B) ein, von denen angenommen wird, dass sie nicht in der Lage sind, das Gateway zu erreichen, und das Entfernen derjenigen, die drahtlose Knoten „C“ als Nachbar haben. Dies eliminiert die drahtlosen Knoten, die mit dem drahtlosen Gateway über einen Kommunikationspfad kommunizieren können, der nicht den bewerteten drahtlosen Knoten einschließt. Drahtlose Knoten, die nach Block 224 in der Gruppe drahtloser Knoten (B) verbleiben, werden als von dem bewerteten drahtlosen Knoten abhängig angesehen, was bedeutet, dass vorausgesagt wird, dass ein weiterer drahtloser Knoten isoliert wird, wenn der bewertete drahtlose Knoten zu früh transferiert wird, wie es bei Block 306 der Transferauswirkungsanalyseroutine 300 bestimmt wird. Das heißt, die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 kann die sich daraus ergebende Gruppe drahtloser Knoten (B) als Identifikation drahtloser Knoten verwenden, die nicht in der Lage sind, das Gateway zu erreichen, sollte der bewertete drahtlose Knoten zu früh transferiert werden, ohne dass andere drahtlose Knoten das Kommunikationsrelais bereitstellen.
Im Falle von GW2WD9 führt die Ausführung der Engpassanalyse 200 unter Verwendung von GW2WD9 als drahtlosem Knoten X (der als von dem drahtlosen Maschennetzwerk 92 entfernt angesehen wird) zu einer Bewertung aller verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Maschennetzwerk 92 (die als nicht in der Lage, das Gateway GW2 zu erreichen, angesehen werden), und zu dem Entfernen derjenigen, die entweder das Gateway GW2 direkt erreichen können oder einen Nachbarn in der Gruppe der drahtlosen Knoten (C) aufweisen, die zuvor als in der Lage bestimmt wurden, das Gateway GW2 zu erreichen. In diesem Fall identifiziert die prädiktive Analyse bei Block 304 nicht einen isolierten drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk 92, da alle verbleibenden drahtlosen Knoten GW2WD1-GW2WD8 noch in der Lage sind, entweder direkt oder indirekt mit dem Gateway GW2 zu kommunizieren.
Nach dem Durchführen einer prädiktiven Analyse bei Block 304, um isolierte drahtlose Knoten in dem simulierten drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu identifizieren, und dem Bestimmen bei Block 306, dass keine drahtlose Knoten durch den Transfer isoliert werden, geht die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 zu Block 308 über, um die Auswirkung des Transfers auf den bewerteten drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk vorherzusagen. Normalen Fachleuten ist es klar, dass die prädiktiven Analysen der Blöcke 304 und 308 nicht in der in 8 gezeigten Reihenfolge sequenziert sein müssen, und die prädiktive Analyse bei Block 308 (und die darauffolgende Bestimmung bei Block 310) vor der prädiktiven Analyse bei Block 304 (und der darauffolgenden Bestimmung bei Block 306) ausgeführt werden kann.
Die Vorhersage bei Block 308 analysiert, ob der bewertete drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des Zielnetzwerks zu kommunizieren, wenn er transferiert wurde. Insbesondere simuliert die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk mit dem bewerteten drahtlosen Knoten, und ohne drahtlose Knoten, die heraus transferiert werden sollen. Wieder können die Simulationen unter Verwendung eines Netzwerkemulators oder -simulators durchgeführt werden, um das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk mit dem zu bewertenden drahtlosen Knoten und ohne drahtlose Knoten, die heraus transferiert werden sollen, zu simulieren. Im Allgemeinen weist der Netzwerksimulator oder -emulator dem transferierten drahtlosen Knoten eine Adresse zu, um die Kommunikationsfähigkeit zwischen dem Gateway und dem transferierten drahtlosen Knoten zu testen.
In einem Beispiel kann das simulierte drahtlose Ziel-Maschennetzwerk einen Ping-Befehl verwenden, um die Konnektivität zwischen dem Gateway und dem transferierten drahtlosen Knoten über einen Kommunikationsweg in dem simulierten drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zu verifizieren. Insbesondere kann der Ping-Befehl gesendet werden, um zu verifizieren, ob der transferierte Knoten das Gateway erreichen kann. Entweder sendet der drahtlose Knoten eine Echoanfrage über das simulierte drahtlose Maschennetzwerk an das Gateway und wartet auf eine Echoantwort, oder das Gateway sendet eine Echoanfrage an den transferierten drahtlosen Knoten und wartet auf eine Echoantwort. Der Ping ist erfolgreich, wenn die Echoanfrage ihr Ziel erreicht und das Ziel in der Lage ist, eine Echoantwort zurück zum Ursprung zu bringen, und wenn der Ping erfolgreich ist, wird bestimmt, dass der transferierte drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway zu kommunizieren (es zu erreichen). Wenn eine Echoantwort vom Ursprung des Ping-Befehls nicht empfangen wird, bestimmt die Transferauswirkungsanalyseroutine 300, dass der bewertete drahtlose Knoten von dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk isoliert wird, wenn er vor einem anderen drahtlosen Knoten bei Block 310 transferiert wird.
In einem weiteren Bespiel kann das simulierte drahtlose Ziel-Maschennetzwerk einen Traceroute-Befehl verwenden, um die Konnektivität zwischen dem Gateway und dem transferierten drahtlosen Knoten über einen Kommunikationspfad in dem simulierten drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zu verifizieren. Dies kann den zusätzlichen Vorteil haben, dass bestimmt wird, wo der Kommunikationspfad zusammenbricht, wenn der Traceroute-Befehl nicht erfolgreich ist, da er verwendet werden kann, um den Pfad zu finden, den ein Paket zu dem Ziel nimmt, und herauszufinden, wo der Kommunikationspfad zum Ziel zusammenbricht. In dem simulierten Ziel-Maschennetzwerk zeichnet der Traceroute-Befehl den Ursprung jeder „Time Exceeded“ (Zeitüberschreitungs-) Nachricht jedes drahtlosen Knotens in dem Kommunikationspfad auf, um eine Spur des Pfades bereitzustellen, den das Paket genommen hat, um den drahtlosen Knoten zu erreichen. Entweder der transferierte drahtlose Knoten oder das Gateway können den Traceroute-Befehl ausführen. In jedem Fall sendet der Ursprung eine Sequenz von Datagrammen, jeder mit ansteigenden Time-To-Live-(TTL-) Werten, an eine ungültige Portadresse des drahtlosen Knotens. Das (die) ursprüngliche(n) Datagramm(e) weist (weisen) einen TTL-Wert von 1 auf, was verursacht, dass das Datagramm einen „Timeout“ verursacht, sobald es auf den ersten drahtlosen Knoten in dem Kommunikationspfad trifft. Dieser drahtlose Knoten antwortet dann mit einer Nachricht „Time Exceeded“, die anzeigt, dass das Datagramm abgelaufen ist. Das (die) nächste(n) Datagramm(e) weisen einen TTL-Wert von 2 auf, was verursacht, dass das Datagramm einen „Timeout“ verursacht, sobald es auf den zweiten drahtlosen Knoten in dem Kommunikationspfad zu dem transferierten drahtlosen Knoten trifft, und der zweite drahtlose Knoten sendet dann eine „Time Exceeded“-Nachricht zurück. Dieser Prozess wird fortgeführt, bis die Datagramme das Ziel erreichen, und bis der Ursprung die „Time Exceeded“-Nachrichten für jeden drahtlosen Knoten in dem Kommunikationspfad zu dem Ziel empfangen hat. Wenn die Datagramme das Ziel erreichen (entweder das Gateway oder den transferierten drahtlosen Knoten), versucht (versuchen) das (die) Datagramm(e), Zugriff auf einen ungültigen Port am Ziel zu erhalten, und das Ziel antwortet mit einer Nachricht „Port Unreachable“ (Port nicht erreichbar), die einen nicht erreichbaren Port anzeigt. Die Nachricht „Port Unreachable“ zeigt an, dass der transferierte drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway zu kommunizieren (es zu erreichen). Wenn die Nachricht „Port Unreachable“ nicht durch den Ursprung des Traceroute-Befehls erhalten wird, bestimmt die Transferauswirkungsanalyseroutine 300, dass der bewertete drahtlose Knoten von dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk isoliert wird, wenn er vor einem anderen drahtlosen Knoten bei Block 310 transferiert wird.
Im Fall von GW2WD9 führt die Ausführung eines Ping-Befehls, Traceroute-Befehls oder eines ähnlichen Diagnoseinstruments zwischen GW2WD9 und dem Gateway WD3 unter der Annahme, dass GW3WD4, GW3WD6 und GW3WD10 heraus transferiert wurden, zu einer „Echoantwort“-Nachricht, einer Nachricht „Port Unreachable“ oder zu einer vergleichbaren Nachricht, die durch den Ursprung empfangen wird. In diesem Fall identifiziert die prädiktive Analyse bei Block 304 GW2WD9 nicht als in dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 94 isoliert, da GW2WD9 in der Lage ist, entweder direkt oder indirekt über GW3WD2 oder GW3WD1 mit dem Gateway GW2 zu kommunizieren.
Als Reaktion auf die Bestimmung, dass der Transfer des bewerteten drahtlosen Knotens andere drahtlose Knoten nicht in dem simulierten drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk isoliert hinterlässt und nicht den bewerteten drahtlose Knoten in dem simulierten drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk isoliert lässt, fügt die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 den bewerteten drahtlosen Knoten zu der zweiten Gruppe der zu transferierenden drahtlosen Knoten zu. Als ein Beispiel kann das Einfügen des drahtlosen Knotens unter Verwendung der in 12 gezeigten Routine durchgeführt werden, die nachfolgend beschrieben wird.
Andererseits zieht die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 in einem Fall, in dem der Transfer des bewerteten drahtlosen Knoten mindestens einen anderen drahtlosen Knoten in dem simulierten drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk bei Block 306 isoliert hinterlässt oder zu einer Isolierung des bewerteten drahtlosen Knotens von dem simulierten drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk bei Block 310 führt, in Erwägung, ob ein „Blindtransfer“ bei Block 312 durchgeführt werden sollte. Insbesondere kann die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 auf ein Worst-Case-Szenario treffen, in dem ein anderer drahtloser Knoten zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk vor dem bewerteten drahtlosen Knoten transferiert werden sollte. Ein Beispiel dieses Worst-Case-Szenarios wird in 9 dargestellt.
In Bezugnahme auf 9 werden drahtlose Knoten von den drahtlosen Maschennetzwerken 96, 98 zu einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 100 transferiert. Insbesondere werden die Knoten GW4WD1, GW4WD2, GW4WD3 und GW4WD4 von dem drahtlosen Maschennetzwerk 96 mit Gateway GW4 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 100 mit Gateway GW6 transferiert. Auf ähnliche Weise werden Knoten GW5WD1, GW5WD2, GW5WD3 und GW5WD4 von dem drahtlosen Maschennetzwerk 98 mit Gateway GW5 zu dem drahtlosen Verfahrensnetzwerk 100 transferiert. Um GW4WD4 und GW5WD4 zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 100 zu transferieren, sollte einer der drahtlosen Knoten GW4WD3 und/oder GW5WD3 zuerst transferiert werden, damit GW4WD4 und GW5WD4 mit dem Gateway GW6 kommunizieren können.
Jedoch isoliert der Transfer des drahtlosen Knotens GW4WD3 und/oder des drahtlosen Knotens GW5WD3 entweder den drahtlosen Knoten GW4WD4 und/oder den drahtlosen Knoten GW5WD4. Beispielsweise kommuniziert der drahtlose Knoten GW4WD4 nur über den drahtlosen Knoten GW4WD3 indirekt mit dem Gateway GW4, und der drahtlose Knoten GW5WD4 kommuniziert nur über den drahtlosen Knoten GW5WD3 indirekt mit dem Gateway GW5. Gleichzeitig benötigen, um die Kommunikation mit Gateway GW6 nach dem Transfer herstellen zu können, GW4WD4 und GW5WD4 beide entweder GW4WD3 und/oder GW5WD3, die zuerst transferiert werden und die Kommunikation mit Gateway GW6 herstellen müssen. Jedoch würde, wenn GW4WD3 vor GW4WD4 zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 100 transferiert würde, dies GW4WD4 von dem Gateway GW4 isoliert und nicht in der Lage hinterlassen, den Transferbefehl zu empfangen. Auf ähnliche Weise würde der Transfer von GW5WD3 vor GW5WD4 zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 100 GW5WD4 von dem Gateway GW5 isoliert hinterlassen.
Folglich wäre die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 in einer Endlosschleife gefangen. Das heißt, eine Bewertung des drahtlosen Knotens GW4WD3 (oder GW5WD3) für den Transfer zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 100 würde bei Block 306 zu einer Bestimmung führen, dass der drahtlose Knoten GW4WD4 in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk 96 isoliert würde (oder dass GW5WD4 in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk 98 isoliert würde). Andererseits würde eine Bewertung des drahtlosen Knotens GW4WD4 (oder GW5WD4) zum Transfer zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 100 zu einer Bestimmung bei Block 310 führen, dass der drahtlose Knoten GW4WD4 (oder GW5WD4) in dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk 100 isoliert würde.
Entsprechend führt als Reaktion auf derartige Bestimmungen bei den Blöcken 306 und/oder 310 die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 bei Block 312 eine Zählung der Male durch, die die Routine 300 die bewerteten drahtlosen Knoten bereits bewertet hat. Beispielsweise kann es oft der Fall sein, dass ein drahtloser Knoten später in der Sequenz transferiert werden muss, damit vermieden wird, dass ein drahtloser Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk isoliert wird, oder dass ein anderer drahtloser Knoten zu einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zuerst transferiert werden muss, um die Isolierung des bewerteten drahtlosen Knotens in dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zu vermeiden. Statt unverzüglich zu einer Skip-Bedingung überzugehen, kann die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 weiterhin die zu transferierenden drahtlose Knoten aus der Gruppe der zu transferierenden drahtlosen Knoten bewerten, und erst nach einer vorbestimmten Anzahl von Bewertungen eines bestimmten drahtlosen Knotens fällt die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 auf die Skip-Bedingung zurück.
Unter der Annahme, dass ein drahtloser Knoten noch nicht eine maximale Anzahl von versuchten Bewertungen durchlaufen hat, wie es in Block 312 bestimmt wird, wird der nächste drahtlose Knoten von dem nächsten drahtlosen Maschennetzwerk bei Block 314 zur Bewertung ausgewählt. Beispielsweise wäre in erneuter Bezugnahme auf die Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten in 7E, wenn der drahtlose Knoten GW2WD9 bewertet würde, das nächste drahtlose Maschennetzwerk GW3, von dem der drahtlose Knoten GW3WD10 der nächste drahtlose Knoten ist. Somit ist der drahtlose Knoten GW3WD10 der nächste zu bewertende drahtlose Knoten. Die Transferauswirkungsanalyseroutine bewertet somit jeden der zu transferierenden drahtlosen Knoten, bis alle drahtlose Knoten bewertet wurden; an diesem Punkt geht die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 dazu über, drahtlose Knoten erneut zu bewerten, die noch nicht für den Transfer sequenziert wurden.
In dem Fall, dass ein drahtloser Knoten nicht durch die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 nach einer vorbestimmten Anzahl von Malen wie in Block 312 bestimmt für den Transfer sequenziert wurde, kann die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 darauf zurückfallen, eine Skip-Bedingung auszulösen, um eine Endlosschleife zu vermeiden. Ein Beispiel einer Skip-Bedingungsroutine 400 wird in 10 gezeigt. Zusammenfassend stellt die Skip-Bedingungsroutine 400 einen Prozess zur Auswahl eines drahtlosen Knotens zum „Blind-“ Transfer von dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk bereit. Der Transfer wird als „blind“ angesehen, da er hauptsächlich auf der Auswirkung auf das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk und ohne Berücksichtigung der Auswirkung des drahtlosen Knotens auf das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk basiert, um die Endlosschleife zu durchbrechen. Sobald die Skip-Bedingungsroutine 400 bestimmt, welcher drahtlose Knoten zu dem drahtlose Ziel-Maschennetzwerk transferiert wird, geht die Skip-Bedingung 400 zu der Ergänzungsroutine aus 12 über (weiter unten beschrieben), um diesen drahtlosen Knoten in die Transfersequenz einzubinden. Wenn wieder ein Endlosschleifen-Szenario auftritt, wird die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 die Skip-Bedingungsroutine 400 wieder für einen weiteren „Blind-“ Transfer verwenden.
Beginnend bei Block 402 restrukturiert die Skip-Bedingungsroutine 400 die verbleibenden zu transferierenden drahtlosen Knoten von dem drahtlosen Knoten mit der höchsten Hop-Anzahl in seinem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu dem drahtlosen Knoten mit der niedrigsten Hop-Anzahl in seinem jeweiligen Ausgangs-Maschennetzwerk. Beispielsweise würde die Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten in dem beispielhaften Szenario, das in 9 gezeigt wird, durch die Sammel- und Strukturierungsroutine 250 wie in 11A gezeigt strukturiert. Während der Transferauswirkungsanalyseroutine 300 führt eine Bewertung des drahtlosen Knotens GW4WD4 bei Block 308 zu dem Schluss, dass GW4WD4 von dem Gateway GW6 des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks 100 isoliert würde, was bedeutet, dass mindestens ein weiterer drahtloser Knoten zuerst transferiert werden müsste. Jedoch würde die Bewertung der verbleibenden drahtlosen Knoten durch die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 dazu führen, dass kein drahtloser Knoten vor GW4WD4 transferiert werden könnte, oder dass dies entweder zu der Isolierung eines anderen drahtlosen Knotens von dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk führen würde oder zu der Isolierung des bewerteten drahtlosen Knotens führen würde. Daher wird die Skip-Bedingungsroutine 400 ausgelöst, und bei Block 402 werden die drahtlosen Knoten aus 11A nach der Hop-Anzahl von der höchsten zur niedrigsten in eine dritte Gruppe wie in 11B gezeigt restrukturiert.
Bei Block 404 beginnt die Skip-Bedingungsroutine 400 mit dem ersten drahtlosen Knoten, wie es in der Struktur resultierend aus dem vorigen Schritt vorgegeben wird. Der erste drahtlose Knoten entspricht dem drahtlosen Knoten mit der höchsten Hop-Anzahl der verbleibenden zu transferierenden drahtlosen Knoten. Unter Verwendung des Beispiels in 11B oben wäre der erste drahtlose Knoten GW4WD4 mit einer Hop-Anzahl von sechs. Bei der Bewertung von GW4WD4 ist das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk das mit dem Gateway GW4 und das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk ist das mit dem Gateway GW6.
Bei Block 406 führt die Skip-Bedingungsroutine 400 eine prädiktive Analyse zu der Auswirkung der drahtlosen Knoten durch, die aus dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk heraus blind transferiert werden. Ähnlich zu der Transferauswirkungsanalyseroutine 300 kann die Skip-Bedingungsroutine 400 das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk ohne den bewerteten drahtlosen Knoten simulieren, unter Verwendung eines Netzwerkemulators oder -simulators. Mit einer solchen Simulation analysiert die Skip-Bedingungsroutine 400 das drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk ohne den bewerteten drahtlosen Knoten, um zu bestimmen, ob jeder der verbleibenden drahtlosen Knoten mit dem Gateway kommunizieren kann oder nicht. Wenn vorhergesagt wird, dass der Transfer der bewerteten drahtlosen Knoten einen weiteren drahtlosen Knoten isoliert hinterlässt, wird der drahtlose Knoten nicht für den Blindtransfer verwendet.
Als ein Beispiel kann die prädiktive Analyse bei Block 406 die Engpassanalyse 200 aus 4 für das simulierte drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerk verwenden, um zu identifizieren, ob drahtlose Knoten von dem bewerteten drahtlosen Knoten abhängig sind, indem lediglich der bewertete drahtlose Knoten auf die Routine 200 als drahtloser Knoten „X“ angewendet wird. Insbesondere schließt die sich daraus ergebende Ausführung der Routine 200 die Bewertung jedes der drahtlosen Knoten in der Gruppe drahtloser Knoten (B) ein, von denen angenommen wird, dass sie nicht in Lage sind, das Gateway zu erreichen, und das Entfernen derjenigen, die drahtlose Knoten „C“ als Nachbarn haben. Dies eliminiert die drahtlosen Knoten, die mit dem drahtlosen Gateway über einen Kommunikationspfad kommunizieren können, der nicht den bewerteten drahtlosen Knoten einschließt. Drahtlose Knoten, die nach Block 224 in der Gruppe der drahtlosen Knoten (B) verbleiben, werden als abhängig von dem bewerteten drahtlosen Knoten angesehen, was bedeutet, dass vorausgesagt wird, dass ein weiterer drahtloser Knoten isoliert wird, wenn der bewertete drahtlose Knoten zu früh transferiert wird, wie es bei Block 408 der Skip-Bedingungsroutine 400 bestimmt wird.
Im Fall von GW4WD4 führt die Ausführung der Engpassanalyse 200 unter Verwendung von GW4WD4 als drahtlosem Knoten X (der als von dem drahtlosen Maschennetzwerk 96 entfernt angesehen wird) zu einer Bewertung aller verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Maschennetzwerk 96 (die als nicht in der Lage, das Gateway GW4 zu erreichen, angesehen werden), und zum Entfernen derjenigen, die entweder in der Lage sind, das Gateway GW4 direkt zu erreichen, oder die einen Nachbarn in der Gruppe der drahtlosen Knoten (C) aufweisen, für die zuvor bestimmt wurde, dass sie in der Lage sind, das Gateway GW2 zu erreichen. In diesem Fall identifiziert die prädiktive Analyse bei Block 306 nicht isolierte drahtlose Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk 96, da alle verbleibenden drahtlosen Knoten noch in der Lage sind, entweder direkt oder indirekt mit dem Gateway GW4 zu kommunizieren.
Nach dem Durchführen einer prädiktiven Analyse bei Block 406, um isolierte drahtlose Knoten in dem simulierten drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu identifizieren, und dem Bestimmen bei Block 408, dass keine drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk durch den Transfer von GW4WD4 isoliert werden, fährt die Skip-Bedingungsroutine 400 damit fort, den drahtlosen Knoten GW4WD4 der Transfersequenz als einen Blindtransfer zuzufügen, auch wenn GW4WD4 nicht in der Lage sein wird, mit dem Gateway GW6 des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks 100 zu kommunizieren. Wenn andererseits GW4WD4 (oder ein anderer in der Skip-Bedingungsroutine 400 bewerteter drahtloser Knoten) von dem Gateway GW4 des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks isoliert hinterlassen würde, würde die Skip-Bedingungsroutine 400 bei Block 410 damit fortfahren, den nächsten drahtlosen Knoten (d. h., GW4WD3) zu bewerten.
Tatsächlich ist GW4WD4, auch wenn GW4WD4 nicht in der Lage sein wird, bei dem Transfer mit dem Gateway GW6 zu kommunizieren, zumindest in der Lage, den Transferbefehl von Gateway GW4 zu empfangen. Des Weiteren hinterlässt er keine anderen drahtlosem Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk 96 isoliert, so dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in der Lage sind, den Transferbefehl von GW4 zu empfangen. Danach ist GW4WD4, wenn ein anderer drahtloser Knoten zu dem drahtlosen Maschennetzwerk 100 transferiert wird, wie GW4WD3 oder GW5WD3, in der Lage, mit dem Gateway GW6 zu kommunizieren. Somit ist GW4WD4 nur temporär von dem Gateway GW6 isoliert, während die verbleibenden drahtlosen Knoten von der Transferauswirkungsroutine 300 sequenziert und danach gemäß der Transfersequenz transferiert werden können.
Wenn ein drahtloser Knoten die Bewertung durch die Transferauswirkungsroutine 300 besteht oder für einen Blindtransfer in der Skip-Bedingungsroutine 400 ausgewählt wird, wird der drahtlose Knoten der zweiten Gruppe der zu transferierenden drahtlosen Knoten unter Verwendung einer Ergänzungsroutine zugefügt, zu der ein Beispiel in 12 dargestellt wird. Die Ergänzungsroutine 500 in 12 fügt nicht nur die drahtlosen Knoten zu der zweiten Gruppe zu, sondern modifiziert auch die Gruppe des „neuen“ drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks (7E) und die erste Gruppe (7D) zur Bewertung der nachfolgenden drahtlosen Knoten. In Bezugnahme auf 12 wird die Ergänzungsroutine 500 als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks und/oder die prädiktive Analyse der zu bewertenden drahtlosen Knoten in 8 initiiert. Alternativ kann die Ergänzungsroutine 500 als Reaktion auf die Identifizierung eines drahtlosen Knotens zum „Blind-“ Transfer initiiert werden, der ermöglicht, dass die drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks in der Skip-Bedingungsroutine 400 von 10 kommunizieren.
Bei Block 502 wird der drahtlose Knoten der zweiten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten hinzugefügt, wobei die zweite Gruppe durch die Weise, wie die drahtlosen Knoten der zweiten Gruppe zugefügt werden, strukturiert werden. Insbesondere ist die zweite Gruppe zunächst eine leere Gruppe. Der erste zu transferierende drahtlose Knoten, der die Bewertung in 8 positiv abschließt oder in 10 ausgewählt wird, wird als erster zu der zweiten Gruppe zugefügt und wird der erste zu transferierende drahtlose Knoten. Der nächste drahtlose Knoten aus dem Transfer, der die Bewertung in 8 positiv abschließt oder in 10 ausgewählt wird, wird der zweiten Gruppe als der zweite zu transferierende drahtlose Knoten zugefügt, und so weiter. Wenn alle zu transferierenden drahtlosen Knoten aus der ersten Gruppe bewertet und der zweiten Gruppe zugefügt wurden, zeigt die finale Struktur der zweiten Gruppe die Prioritäts-Transfersequenz an, nach der die drahtlosen Knoten zu ihren Zielnetzwerken transferiert werden.
Bei Block 504 wird der drahtlose Knoten zu dem „neuen“ drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zugefügt. Beispielsweise wird, wenn der drahtlose Knoten GW2WD9 die Bewertung durch die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 positiv abschließt, dieser nicht nur bei Block 502 der zweiten Gruppe zugefügt, sondern er wird ebenso zu der Gruppe drahtloser Knoten in 7E für ihr Zielnetzwerk 94 zugefügt (identifiziert durch Gateway GW3). Daher kann die Bewertung der nachfolgenden drahtlosen Knoten unter der Annahme der Topologie des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks erfolgen, wenn die drahtlosen Knoten von einem drahtlosen Maschennetzwerk zu einem anderen transferiert werden. Beispielsweise wird in Bezugnahme auf 7E, sobald der drahtlose Knoten GW2WD9 bewertet und der zweiten Gruppe hinzugefügt wurde, der drahtlose Knoten GW2WD9 in die Simulation des drahtlosen Maschennetzwerks 94 einbezogen. Wenn dann der drahtlose Knoten GW3WD10 bewertet wird, erfolgt dies mit einer Simulation des Ausgangsnetzwerks 94, das den drahtlosen Knoten GW2WD9 aufweist. Das heißt, das Ausgangsnetzwerk 94 mit GW2WD9 wird das „aktuelle“ Netzwerk für GW3WD10 zu dem Zeitpunkt, zu dem GW3WD10 für den Transfer bewertet wird. Auf ähnliche Weise erfolgt, wenn die Transferauswirkungsanalyseroutine 300 GW2WD7 bewertet, dies ebenso mit einer Simulation seines drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks 94, wobei die drahtlosen Knoten GW2WD8 und GW2WD9 in das drahtlose Maschennetzwerk 94 eingeschlossen sind. Somit würde die Bewertung von GW2WD7 bei Block 308 der Transferauswirkungsanalyseroutine 300 zu einer Entscheidung bei Block 310 führen, dass GW2WD7 in der Lage wäre, mit dem drahtlosen Gateway GW3 entweder über GW2WD8 oder GW2WD9 zu kommunizieren.
Bei Block 506 wird der drahtlose Knoten von der ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten entfernt (7D). Somit erfolgt jede weitere Bewertung zu transferierender drahtloser Knoten aus der ersten Gruppe ohne diesen drahtlosen Knoten. Wenn beispielsweise der drahtlose Knoten GW2WD9 zu der zweiten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten zugefügt wird und aus der ersten Gruppe entfernt wird, und zu einem späteren Zeitpunkt eine Skip-Bedingung auftritt, bei der die Skip-Bedingungsroutine 400 einen drahtlosen Knoten für den Blind-Transfer auswählen muss, wird die Skip-Bedingung die verbleibenden drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe bewerten, die nicht den drahtlosen Knoten GW2WD9 einschließen. Stattdessen wird der drahtlose Knoten GW2WD9 als bereits zu seinem „neuen“ drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk transferiert angesehen.
Wenn drahtlose Knoten in der ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten wie bei Block 508 bestimmt verbleiben, dann kehrt die Ergänzungsroutine 500 zu der Transferauswirkungsanalyseroutine 300 zurück, um die verbleibenden drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe zu bewerten. Andererseits, wenn die erste Gruppe gleich Null ist (d. h., alle zu transferierenden drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe wurden bewertet und der zweiten Gruppe zugefügt), wird die zweite Gruppe finalisiert und strukturiert, so dass sie eine Prioritäts-Transfersequenz für die zu transferierenden drahtlosen Knoten darstellt. Die zweite Gruppe kann dann bei Block 510 zum darauffolgenden Transfer der darin enthaltenen drahtlosen Knoten weitergegeben werden. In einem Beispiel kann die zweite Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten zu jedem der Gateways GW1, GW2, GW3 weitergegeben werden, wobei die Gateways Transferbefehle an die zu transferierenden drahtlosen Knoten gemäß der Prioritätssequenz in der zweiten Gruppe ausgeben. In einem weiteren Beispiel kann die zweite Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten an ein zentralisiertes Computersystem weiteregegeben werden, das mit den Gateways jedes der drahtlosen Maschennetzwerke kommuniziert, wie der Workstation 13, und jedes Gateway anweist, einen Transferbefehl an die jeweiligen drahtlosen Knoten gemäß der Prioritätssequenz der zweiten Gruppe auszugeben. Somit können mehrere drahtlose Knoten logisch zwischen mehreren drahtlosen Maschennetzwerken in einer Sequenz transferiert werden, die die Unterbrechung und Ausfallzeit der drahtlosen Maschennetzwerke minimiert, auch während die drahtlosen Maschennetzwerke in Betrieb sind (d. h., live).
Die folgenden zusätzlichen Überlegungen gelten für die oben aufgeführte Besprechung. In dieser Spezifikation beziehen sich Handlungen, die durch ein Gerät oder eine Routine durchgeführt werden, im Allgemeinen auf Handlungen oder Prozesse eines Prozessors, der Daten gemäß durch Maschinen lesbare Anweisungen verarbeitet oder umwandelt. Die durch Maschinen lesbaren Anweisungen können auf einer Speichervorrichtung gespeichert oder von dieser entnommen werden, die kommunikativ mit dem Prozessor gekoppelt ist. Das heißt, dass Verfahren, die hierin beschrieben werden, in einer Reihe von durch Maschinen lesbare Anweisungen eingebunden sein können, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind (d. h., auf einer Speichervorrichtung). Die Anweisungen verursachen, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessor(en) eines entsprechenden Geräts ausgeführt werden (z. B. einen Server, ein Benutzerschnittstellengerät, etc.), dass die Prozessoren das Verfahren ausführen. Wenn Anweisungen, Routinen, Module, Prozesse, Services, Programme und/oder Anwendungen hierin als auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder abgespeichert bezeichnet werden, sollen die Worte „gespeichert“ und „abgespeichert“ transitorische Signale ausschließen.
Des Weiteren sollen, während die Begriffe „Bediener“, „Personal“, „Person“, „Benutzer“, „Techniker“ und ähnliche andere Begriffe verwendet werden, um Personen im Umfeld der Prozessanlage zu beschreiben, die die hierin beschriebenen Systeme, Vorrichtungen und Verfahren verwenden oder damit interagieren können, diese Begriffe nicht einschränkend verstanden werden. Wenn ein bestimmter Begriff in der Beschreibung verwendet wird, wird der Begriff teilweise aufgrund der üblichen Aktivitäten verwendet, die Anlagenpersonal ausführt, jedoch soll diese nicht die Personen einschränken, die diese bestimmte Aktivität durchführen könnten.
Zusätzlich können Komponenten, Arbeitsschritte oder Strukturen im Plural umgesetzt werden, die im Singular beschrieben wurden. Auch wenn individuelle Arbeitsschritte eines oder mehrerer Verfahren als getrennte Arbeitsschritte dargestellt und beschrieben werden können, können einer oder mehrere der individuellen Arbeitsschritte gleichzeitig ausgeführt werden, und es ist nicht erforderlich, dass die Arbeitsschritte in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden. Strukturen und Funktionen, die als separate Komponenten in Konfigurationen von Beispielen beschrieben werden, können als kombinierte Komponente oder Struktur umgesetzt werden. Auf ähnliche Weise können Strukturen und Funktionen, die als eine einzelne Komponente umgesetzt werden, als separate Komponenten umgesetzt werden. Diese und andere Variationen, Modifikationen, Zufügungen und Verbesserungen fallen unter den Umfang des Gegenstands der Erfindung.
Wenn nicht ausdrücklich etwas Anderslautendes angegeben wurde, können sich Besprechungen, die Worte wie „verarbeiten,“ „rechnen,“ „berechnen,“ „bestimmen,“ „identifizieren,“ „darstellen,“ „verursachen, dass dies dargestellt wird,“ „verursachen, dass dies angezeigt wird,“ „anzeigen,“ und Ähnliches verwenden, sich auf Handlungen oder Prozesse einer Maschine (z. B. einen Computer) beziehen, der Daten bearbeitet oder umwandelt, die als physische (z. B., elektronische, magnetische, biologische oder optische) Mengen in einem oder mehreren Speichern (z. B., flüchtige Speicher, nichtflüchtige Speicher oder eine Kombination daraus), Registern, oder anderen Maschinenkomponenten dargestellt werden, die Informationen empfangen, speichern, übermitteln oder anzeigen.
Wenn sie in Software umgesetzt werden, können die hierin beschriebenen Anwendungen, Services und Maschinen auf einem greifbaren nichtflüchtigen computerlesbaren Speicher, wie einer Magnetdiskette, einer Laserplatte, Festkörperspeichervorrichtung oder einem anderen Speichermedium, in einem RAM oder ROM eines Computers oder Prozessors etc. gespeichert werden. Auch wenn beispielhafte hierin offenbarte Systeme so beschrieben werden, dass sie neben anderen Komponenten Software und/oder Firmware einschließen, die auf Hardware ausgeführt wird, ist zu beachten, dass diese Systeme lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht als einschränkend zu verstehen sind. Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine oder alle dieser Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten ausschließlich in Hardware, ausschließlich in Software oder in einer Kombination aus Hardware und Software eingebunden sein könnte. Entsprechend ist Fachleuten klar, dass die bereitgestellten Beispiele nicht die einzige Weise sind, auf die diese Systeme umgesetzt werden können.
Daher ist normalen Fachleuten klar, auch wenn die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben wurde, diese lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht als die Erfindung einschränkend verstanden werden sollen, dass Veränderungen, Zufügungen oder Streichungen an den beigefügten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass vom Geist und Umfang der Erfindung abgewichen wird.
Es sollte ebenso klar sein, dass, sofern ein Ausdruck nicht ausdrücklich in diesem Patent mit Verwendung des Satzes „Wie hierin verwendet, wird der Begriff, ‚ ‘ folgendermaßen definiert, so dass er... bezeichnet“ oder einen ähnlichen Satz definiert ist, nicht beabsichtigt ist, dass die Bedeutung dieses Begriffs über die einfache und übliche Bedeutung hinaus implizit oder explizit eingeschränkt werden soll, und dieser Begriff ist nicht so auszulegen, dass dessen Umfang durch eine Aussage in irgendeinem Abschnitt dieses Patents (außer dem Wortlaut der Ansprüche) eingeschränkt werden soll. In dem Umfang, in dem auf einen in den Ansprüchen am Ende dieses Patents genannten Begriff in diesem Patent auf eine Weise Bezug genommen wird, die mit einer einzigen Bedeutung konsistent ist, erfolgt dies lediglich aus Gründen der Eindeutigkeit, so dass der Leser nicht verwirrt wird, und es ist nicht beabsichtigt, dass dieser Begriff implizit oder auf andere Weise auf diese einzige Bedeutung beschränkt wird. Schließlich ist es nicht beabsichtigt, es sei denn, ein Element der Ansprüche ist durch die Nennung des Worts „bezeichnet“ und eine Funktion ohne die Nennung einer Struktur definiert, nicht beabsichtigt, dass der Umfang eines Elementes der Ansprüche basierend auf der Anwendung von 35 U.S.C. § 112(f) und/oder pre-AIA 35 U.S.C. § 112, Absatz Sechs, auszulegen ist.
Des Weiteren ist es so zu verstehen, auch wenn der Text oben eine detaillierte Beschreibung zahlreicher unterschiedlicher Ausführungsformen aufweist, dass der Umfang des Patents durch den Wortlaut der am Ende dieses Patents aufgeführten Ansprüche definiert ist. Die detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft zu verstehen und beschreibt nicht jede mögliche Ausführungsform, da die Beschreibung jeder möglichen Ausführungsform schlecht durchführbar, wenn nicht sogar unmöglich wäre. Es könnten zahlreiche alternative Ausführungsformen umgesetzt werden, entweder unter Verwendung von Technologie auf dem Stand der Technik oder von Technologie, die nach dem Zeitpunkt der Anmeldung dieses Patents entwickelt wird, die immer noch in den Umfang der Ansprüche fallen würden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7436797 [0020, 0045]

Claims

Verfahren zum Sequenzieren eines logischen Transfers mehrerer drahtloser Knoten zwischen mehreren drahtlosen Maschennetzwerken, wobei jedes drahtlose Maschennetzwerk ein Gateway und eine Vielzahl drahtloser Knoten umfasst, die in einer Maschentopologie in Kommunikation mit dem Gateway angeordnet sind, wobei das Verfahren folgendes umfasst: iteratives Bewerten jedes drahtlosen Knotens in einer ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe, wobei jede Bewertung umfasst: eine erste prädiktive Analyse eines drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, von dem der drahtlose Knoten transferiert wird, wobei die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den bewerteten drahtlosen Knoten und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu testen, und um diejenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, eine prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens in einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk, zu dem der bewertete drahtlose Knoten transferiert wird, wobei die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks und dem bewerteten drahtlosen Knoten zu testen, und ohne dass drahtlose Knoten aus dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk heraus transferiert werden, und Zufügen eines bewerteten drahtlosen Knotens zu einer zweiten Gruppe zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferierender drahtloser Knoten als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks und die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens, wobei die zu transferierenden drahtlosen Knoten in der zweiten Gruppe in der Reihenfolge der Transferpriorität strukturiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Gruppe eine Vielzahl einzelner Untergruppen aus einem oder mehreren drahtlosen Knoten umfasst, wobei der eine oder die mehreren drahtlosen Knoten in jeder der Vielzahl von einzelnen Untergruppen in Kommunikation mit einem gemeinsamen Gateway steht bzw. stehen und darin nach einer Hop-Anzahl einer drahtlosen Verbindung mit dem Gateway strukturiert sind, und die Vielzahl der einzelnen Untergruppen in der ersten Gruppe nach den drahtlosen Knoten strukturiert sind, die in jeder einzelnen Untergruppe die höchste Hop-Anzahl aufweisen, und/oder ferner umfassend das Entfernen des bewerteten drahtlosen Knotens aus der ersten Gruppe als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks und die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens vor der nächsten Wiederholung, und/oder wobei jede aufeinanderfolgende Wiederholung die Bewertung des ersten drahtlosen Knotens in der nächsten einzelnen Untergruppe innerhalb der ersten Gruppe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere Anspruch 1, wobei das Zufügen der zweiten Gruppe der zu bewertenden drahtlosen Knoten zu zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferierender drahtloser Knoten als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks das Zufügen zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten als Reaktion darauf umfasst, dass alle verbleibenden drahtlosen Knoten in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks gemäß der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere Anspruch 1, wobei das Zufügen der bewerteten drahtlosen Knoten zu der zweiten Gruppe zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferierender drahtloser Knoten als Reaktion auf die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens das Zufügen zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten als Reaktion darauf umfasst, dass der bewertete drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel -Maschennetzwerks gemäß der prädiktiven Analyse der bewerteten drahtlosen Knoten zu kommunizieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere Anspruch 1, ferner umfassend das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion darauf, dass: (1) mindestens ein verbleibender drahtloser Knoten nicht in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der ersten Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks, oder (2) der bewertete drahtlose Knoten nicht in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens, wobei die Blindtransfer-Bewertung folgendes umfasst: Strukturieren der ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten in eine dritte Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten von der höchsten zur niedrigsten Hop-Anzahl; und iteratives Bewerten jedes drahtlosen Knotens in der dritten Gruppe, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der dritten Gruppe, bis die Bewertung einen drahtlosen Knoten identifiziert, der ermöglicht, dass die in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk verbleibenden drahtlosen Knoten mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk kommunizieren, wobei jede Bewertung folgendes umfasst: eine zweite prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, wobei die zweite prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den drahtlosen Knoten, der für den Blindtransfer getestet wird, und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten innerhalb des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu testen, und diejenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, und das Zufügen zu der zweiten Gruppe eines identifizierten bewerteten drahtlosen Knotens aus der dritten Gruppe als Reaktion auf die Identifizierung eines drahtlosen Knotens in der zweiten prädiktiven Analyse, der ermöglicht, dass die in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk verbleibenden drahtlosen Knoten mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks kommunizieren, und/oder wobei das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf Folgendes umfasst: (3) jeder der drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe wurde unter Verwendung der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosem Knotens bewertet, und/oder wobei das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf Folgendes umfasst: (3) der bewertete drahtlose Knoten wurde unter Verwendung der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens und der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens mit einem Grenzwert von Wiederholungen bewertet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere Anspruch 1, ferner umfassend das Einschließen des bewerteten drahtlosen Knotens in dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk zu darauffolgenden prädiktiven Analysen als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks und der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens vor der nächsten Wiederholung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere Anspruch 1, ferner umfassend das logische und individuelle Transferieren jedes der Vielzahl der zu transferierenden drahtlosen Knoten in der Reihenfolge der Transferpriorität in der zweiten Gruppe als Reaktion auf einen Befehl des Gateways des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks.
Verfahren zum Sequenzieren eines logischen Transfers mehrerer drahtloser Knoten zwischen mehreren drahtlosen Maschennetzwerken, wobei jedes drahtlose Maschennetzwerk ein Gateway und eine Vielzahl drahtloser Knoten umfasst, die in einer Maschentopologie in Kommunikation mit dem Gateway angeordnet sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: iteratives Bewerten jedes drahtlosen Knotens in einer ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe, wobei jede Bewertung umfasst: eine erste prädiktive Analyse eines drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, von dem der drahtlose Knoten transferiert wird, wobei die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den bewerteten drahtlosen Knoten und jeden der in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk verbleibenden drahtlosen Knoten zu testen und diejenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, und Zufügen eines bewerteten drahtlosen Knotens zu einer zweiten Gruppe drahtloser Knoten, die zwischen den drahtlosen Maschennetzwerken transferiert werden sollen, als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks, wobei die zu transferierenden drahtlosen Knoten in der zweiten Gruppe in der Reihenfolge der Transferpriorität strukturiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere Anspruch 1, wobei die erste Gruppe eine Vielzahl einzelner Untergruppen aus einem oder mehreren drahtlosen Knoten umfasst, wobei der eine oder die mehreren drahtlosen Knoten in jeder der Vielzahl eigener Untergruppen in Kommunikation mit einem gemeinsamen Gateway stehen und darin nach einer Hop-Anzahl einer drahtlosen Verbindung mit dem Gateway strukturiert sind, und die Vielzahl eigener Untergruppen ist in der ersten Gruppe nach den drahtlosen Knoten strukturiert, die in jeder einzelnen Untergruppe die höchste Hop-Anzahl aufweisen, und/oder ferner umfassend das Entfernen des bewerteten drahtlosen Knotens aus der ersten Gruppe als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, und/oder wobei jede aufeinanderfolgende Wiederholung die Bewertung des ersten drahtlosen Knotens in der nächsten einzelnen Untergruppe innerhalb der ersten Gruppe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, insbesondere Anspruch 8, wobei das Zufügen des bewerteten drahtlosen Knotens zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten, die zwischen den drahtlosen Maschennetzwerken transferiert werden sollen, als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerks das Zufügen zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten als Reaktion darauf einschließt, dass alle verbleibenden drahtlosen Knoten in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu kommunizieren, gemäß der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere Anspruch 8, ferner umfassend das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf die Tatsache, dass mindestens ein verbleibender drahtloser Knoten nicht in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks, wobei die Blindtransferbewertung Folgendes umfasst: Strukturieren der ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten in eine dritte Gruppe drahtloser Knoten von der höchsten zur niedrigsten Hop-Anzahl; und iteratives Bewerten jeden drahtlosen Knotens in der dritten Gruppe beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der dritten Gruppe, bis die Bewertung einen drahtlosen Knoten identifiziert, der ermöglicht, dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk kommunizieren, wobei jede Bewertung das Folgende umfasst: eine zweite prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, wobei die zweite prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den drahtlosen Knoten, für den eine Blindtransferbewertung durchgeführt wird, und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu testen, und diejenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, und Zufügen zu der zweiten Gruppe eines identifizierten bewerteten drahtlosen Knotens aus der dritten Gruppe als Reaktion auf das Identifizieren eines drahtlosen Knotens aus der zweiten prädiktiven Analyse, der ermöglicht, dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks kommunizieren, und/oder wobei das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf das Folgende umfasst: (3) jeder der drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe wurde unter Verwendung der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks mit einem Grenzwert an Wiederholungen bewertet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere Anspruch 8, ferner umfassend das Einschließen des bewerteten drahtlosen Knotens in das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk zu darauffolgenden prädiktiven Analysen als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, insbesondere Anspruch 8, ferner umfassend das logische und individuelle Transferieren jedes der Vielzahl zu transferierender drahtloser Knoten in der Reihenfolge der Transferpriorität in der zweiten Gruppe als Reaktion auf einen Befehl des Gateways des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks.
Verfahren zum Sequenzieren eines logischen Transfers mehrerer drahtloser Knoten zwischen mehreren drahtlosen Maschennetzwerken, wobei jedes drahtlose Maschennetzwerk ein Gateway und eine Vielzahl drahtloser Knoten aufweist, die in einer Maschentopologie organisiert sind, in Kommunikation mit dem Gateway, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: iteratives Bewerten jeden drahtlosen Knotens in einer ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe, wobei jede Bewertung das Folgende umfasst: eine prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens in einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk, zu dem der bewertete drahtlose Knoten transferiert wird, wobei die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks und dem bewerteten drahtlosen Knoten und ohne drahtlose Knoten, die aus dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk heraus transferiert werden sollen, zu testen, und Zufügen eines bewerteten drahtlosen Knotens zu einer zweiten Gruppe drahtloser Knoten, die zwischen den drahtlosen Maschennetzwerken transferiert werden sollen als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks und der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens, wobei die zu transferierenden drahtlosen Knoten in der zweiten Gruppe in der Reihenfolge der Transferpriorität strukturiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, insbesondere Anspruch 14, wobei die erste Gruppe eine Vielzahl einzelner Untergruppen aus einem oder mehreren drahtlosen Knoten umfasst, wobei der eine oder die mehreren drahtlosen Knoten in jeder der Vielzahl einzelner Untergruppen in Kommunikation mit einem gemeinsamen Gateway steht und darin nach einer Hop-Anzahl einer drahtlosen Verbindung mit dem Gateway strukturiert sind, und die Vielzahl einzelner Untergruppen ist in der ersten Gruppe nach den drahtlosen Knoten strukturiert, die in jeder einzelnen Untergruppe die höchste Hop-Anzahl aufweisen, und/oder ferner umfassend das Entfernen des bewerteten drahtlosen Knotens aus der ersten Gruppe als Reaktion auf die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens vor der nächsten Wiederholung, und/oder wobei jede aufeinanderfolgende Wiederholung das Bewerten des ersten drahtlosen Knotens in der nächsten einzelnen Untergruppe in der ersten Gruppe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, insbesondere Anspruch 14, wobei das Zufügen des bewerteten drahtlosen Knotens zu der zweiten Gruppe zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferierender drahtloser Knoten als Reaktion auf die prädiktive Analyse der bewerteten drahtlosen Knoten das Zufügen zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten als Reaktion darauf umfasst, dass der bewertete drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der prädiktiven Analyse der bewerteten drahtlosen Knoten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere Anspruch 14, ferner umfassend das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion darauf, dass der bewertete drahtlose Knoten nicht in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens, wobei die Blindtransferbewertung Folgendes umfasst: Strukturieren der ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten in eine dritte Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten von der höchsten zur niedrigsten Hop-Anzahl; und iteratives Bewerten jedes drahtlose Knoten in der dritten Gruppe, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der dritten Gruppe, bis die Bewertung einen drahtlosen Knoten identifiziert, der ermöglicht, dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks kommunizieren, wobei jede Bewertung umfasst: eine prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, wobei die prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den drahtlosen Knoten, für den die Blindtransferbewertung durchgeführt wird, und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu testen, und um diejenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, und Zufügen zu der zweiten Gruppe eines identifizierten bewerteten drahtlosen Knotens aus der dritten Gruppe als Reaktion auf die Identifizierung eines drahtlosen Knotens gemäß der prädiktiven Analyse des drahtlose Ausgangs-Maschennetzwerks, der es ermöglicht, dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks kommunizieren, und/oder wobei das Bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk das bewerten eines drahtlosen Knotens für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf Folgendes umfasst: (3) der bewertete drahtlose Knoten wurde unter Verwendung der prädiktiven Analyse der bewerteten drahtlosen Knoten für einen Grenzwert an Wiederholungen bewertet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, insbesondere Anspruch 14, ferner umfassend das Einschließen des bewerteten drahtlosen Knotens in das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk zu darauffolgenden prädiktiven Analysen als Reaktion auf die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens vor der nächsten Wiederholung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, insbesondere Anspruch 14, ferner umfassend das logische und individuelle Transferieren jedes der Vielzahl zu transferierender drahtloser Knoten in der Reihenfolge der Transferpriorität in der zweiten Gruppe als Reaktion auf einen Befehl von dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks.
Prozessleitsystem, umfassend: eine Vielzahl drahtloser Maschennetzwerke, wobei jedes Maschennetzwerk ein Gateway und eine Vielzahl drahtloser Knoten aufweist, die kommunikativ mit dem Gateway gekoppelt sind; einen Netzwerkmanager, der kommunikativ mit jedem Gateway gekoppelt und angepasst ist, um iterativ jeden drahtlosen Knoten in einer ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten zu bewerten, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe, wobei jede Bewertung das Folgende umfasst: eine erste prädiktive Analyse eines drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, aus dem der drahtlose Knoten transferiert wird, wobei die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den bewerteten drahtlosen Knoten und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu testen, und zum Identifizieren derjenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, eine prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens in einem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk, zu dem der bewertete drahtlose Knoten transferiert wird, wobei die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks und dem bewerteten drahtlosen Knoten und ohne die drahtlosen Knoten zu testen, die aus dem drahtlosen Ziel-Maschennetzwerk heraus transferiert werden sollen, und Zufügen eines bewerteten drahtlosen Knotens zu einer zweiten Gruppe drahtloser Knoten, die zwischen den drahtlosen Maschennetzwerken transferiert werden sollen als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks, und die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens, wobei die zu transferierenden drahtlosen Knoten in der zweiten Gruppe in der Reihenfolge der Transferpriorität strukturiert werden.
Prozessleitsystem nach Anspruch 20, wobei die erste Gruppe eine Vielzahl einzelner Untergruppen aus einem oder mehreren drahtlosen Knoten umfasst, wobei der eine oder die mehreren drahtlosen Knoten in jeder der Vielzahl einzelner Untergruppen in Kommunikation mit einem gemeinsamen Gateway stehen und darin entsprechend einer Hop-Anzahl einer drahtlosen Verbindung mit dem Gateway strukturiert sind, und die Vielzahl der einzelnen Untergruppen ist in der ersten Gruppe nach den drahtlosen Knoten strukturiert, die die in jeder Untergruppe die höchste Hop-Anzahl aufweisen, und/oder wobei die Bewertung ferner das Entfernen des bewerteten drahtlosen Knotens aus der ersten Gruppe als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks und die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens vor der nächsten Wiederholung umfasst, und/oder wobei jede aufeinanderfolgende Wiederholung die Bewertung des ersten drahtlosen Knotens in der nächsten einzelnen Untergruppe innerhalb der ersten Gruppe einschließt.
Prozessleitsystem nach Anspruch 20 oder 21, insbesondere Anspruch 20, wobei das Zufügen des bewerteten drahtlosen Knotens zu der zweiten Gruppe zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferierender drahtloser Knoten als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks das Zufügen zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten als Reaktion darauf umfasst, dass alle verbleibenden drahtlosen Knoten in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks gemäß einer ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren.
Prozessleitsystem nach einem der Ansprüche 20 bis 22, insbesondere Anspruch 20, wobei das Zufügen des bewerteten drahtlosen Knotens zu der zweiten Gruppe zwischen drahtlosen Maschennetzwerken zu transferierender drahtloser Knoten als Reaktion auf die erste prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens das Zufügen zu der zweiten Gruppe drahtloser Knoten als Reaktion darauf umfasst, dass der bewertete drahtlose Knoten in der Lage ist, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens.
Prozessleitsystem nach einem der Ansprüche 20 bis 23, insbesondere Anspruch 20, wobei der Netzwerkmanager angepasst ist, um einen drahtlosen Knoten für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf Folgendes zu bewerten: (1) mindestens einer der verbleibenden drahtlosen Knoten ist nicht in der Lage, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks, oder (2) der bewertete drahtlose Knoten ist nicht in der Lage, mit dem Gateway des drahtlosen Ziel-Maschennetzwerks zu kommunizieren, gemäß der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens, wobei die Blindtransferbewertung folgendes umfasst: Strukturieren der ersten Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten in eine dritte Gruppe zu transferierender drahtloser Knoten von der höchsten zur niedrigsten Hop-Anzahl; und iteratives Bewerten jedes drahtlosen Knotens in der dritten Gruppe, beginnend mit dem ersten drahtlosen Knoten in der dritten Gruppe, bis die Bewertung einen drahtlosen Knoten identifiziert, der es ermöglicht, dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks kommunizieren, wobei jede Bewertung folgendes umfasst: eine zweite prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks, wobei die zweite prädiktive Analyse des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks angepasst ist, um die Kommunikation zwischen dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks ohne den drahtlosen Knoten, für den eine Blindtransferbewertung vorgenommen wird, und jedem der verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk zu testen, und um diejenigen der verbleibenden drahtlosen Knoten zu identifizieren, die nicht in der Lage sind, mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu kommunizieren, und Zufügen eines identifizierten bewerteten drahtlosen Knotens aus der dritten Gruppe zu der zweiten Gruppe als Reaktion auf die Identifizierung eines drahtlosen Knotens gemäß der zweiten prädiktiven Analyse, der ermöglicht, dass die verbleibenden drahtlosen Knoten in dem drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerk mit dem Gateway des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks kommunizieren, und/oder wobei der Netzwerkmanager angepasst ist, um einen drahtlosen Knoten für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk zu bewerten, als Reaktion darauf, dass: (3) jeder der drahtlosen Knoten in der ersten Gruppe unter Verwendung der ersten prädiktiven Analyse des Ausgangs-Maschennetzwerks der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens bewertet wurde, und/oder wobei der Netzwerkmanager angepasst ist, um einen drahtlosen Knoten für einen Blindtransfer zu dem Zielnetzwerk als Reaktion auf Folgendes zu bewerten: (3) der bewertete drahtlose Knoten wurde unter Verwendung der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens und der prädiktiven Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens mit einem Grenzwert an Wiederholungen bewertet.
Prozessleitsystem nach einem der Ansprüche 20 bis 24, insbesondere Anspruch 20, wobei die Bewertung ferner das Einschließen des bewerteten drahtlosen Knotens in das drahtlose Ziel-Maschennetzwerk für darauffolgende prädiktive Analysen des Ausgangs-Maschennetzwerks und die prädiktive Analyse des bewerteten drahtlosen Knotens vor der nächsten Wiederholung umfasst.
Prozessleitsystem nach einem der Ansprüche 20 bis 25, insbesondere Anspruch 20, wobei der Netzwerkmanager angepasst ist, um logisch und individuell jeden der Vielzahl zu transferierender drahtloser Knoten in der Reihenfolge der Transferpriorität in der zweiten Gruppe als Reaktion auf einen Befehl des Gateways des drahtlosen Ausgangs-Maschennetzwerks zu transferieren.
Computer-lesbares Speichermedium, welches Instruktionen enthält, die mindestens einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zu implementieren, wenn die Instruktionen durch mindestens einen Prozessor ausgeführt werden.