ES2398815A2 - Dispositivo electrónico inteligente con Ethernet segregado en tiempo real - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo electrónico inteligente segrega traUn dispositivo electrónico inteligente segrega tramas de datos urgentes de las tramas de datos no urmas de datos urgentes de las tramas de datos no urgentes en la recepción, de modo tal que las tramasgentes en la recepción, de modo tal que las tramas de datos urgentes puedan atenderse con mayor prio de datos urgentes puedan atenderse con mayor prioridad. Un dispositivo de conmutación se dispone enridad. Un dispositivo de conmutación se dispone entre una interfaz de red externa y múltiples puertotre una interfaz de red externa y múltiples puertos de red internos. En base a un indicio del tipo ds de red internos. En base a un indicio del tipo de datos de red, las tramas de datos urgentes se ene datos de red, las tramas de datos urgentes se encaminan a uno de los puertos, y las tramas de datocaminan a uno de los puertos, y las tramas de datos no urgentes se encaminan a otro puerto. Un proces no urgentes se encaminan a otro puerto. Un procesador acoplado con los puertos de red internos gessador acoplado con los puertos de red internos gestiona las tramas de datos urgentes antes de gestiotiona las tramas de datos urgentes antes de gestionar cualquier trama de datos no urgentes. nar cualquier trama de datos no urgentes.

Description

Dispositivo electrónico inteligente con Ethernet segregado en tiempo real
Campo de la invención
La presente invención se refiere, en general, a aparatos y procedimientos para comunicar datos a y desde un dispositivo electrónico inteligente y, más específicamente, a aparatos y procedimientos de segregación de comunicaciones urgentes de las comunicaciones no urgentes dentro de un dispositivo electrónico inteligente, de modo tal que las comunicaciones urgentes puedan ser atendidas más rápidamente.
Descripción de la técnica anterior
La moderna red de suministro eléctrico utiliza una sofisticada red de Dispositivos Electrónicos Inteligentes (“DEI”) para asegurar un correcto funcionamiento. Por ejemplo, los DEI supervisan habitualmente diversas magnitudes de la línea de suministro eléctrico, tales como el voltaje y la corriente, para garantizar que un segmento dado de la línea de suministro eléctrico no ha fallado. Cuando ha fallado un segmento de la línea de suministro eléctrico, el DEI que supervisa ese segmento hará que un interruptor de circuito u otra forma de equipo conmutador funcione para aislar el segmento defectuoso de la línea de suministro eléctrico. Cuando un DEI toma una determinación para aislar un segmento de la línea de suministro eléctrico, en algunas circunstancias también puede enviar una comunicación a otro DEI para completar el aislamiento del segmento de línea de suministro eléctrico de la red de suministro eléctrico.
Además de datos de control, tales como los descritos anteriormente, los DEI habitualmente se comunican otros datos entre sí y con otros dispositivos implicados en los sistemas de protección y control de suministro eléctrico. Las comunicaciones de los DEI se han sofisticado lo bastante como para usar una amplia variedad de protocolos. En general, sin embargo, los DEI utilizan una única conexión de red, tal como una conexión de Ethernet. Si bien el uso de una única conexión proporciona muchas ventajas, tales como menores costes de cableado, equipos, pruebas y mano de obra, también presenta ciertos desafíos.
Un conmutador de red es un dispositivo de redes informáticas que conecta segmentos de red o puntos extremos. Los conmutadores de red presentan una gran variedad de tipos, tales como Token Ring (Anillo con Testigo), Canal de Fibra y Ethernet, y también pueden usarse para conectar tipos variables de segmentos de red. Un conmutador de Ethernet es un conmutador de red que conecta diversos puntos extremos de Ethernet o segmentos de red entre sí.
Un conmutador de Ethernet funciona guardando las direcciones originales de MAC (Control de Acceso al Medio) de las tramas recibidas, así como el puerto por el cual se recibió una trama, en la tabla de direcciones de MAC. Un conmutador transmitirá luego selectivamente a un puerto alternativo, en base a la dirección de MAC de destino de la trama y a las entradas anteriores en la tabla de direcciones de MAC. Si se desconoce una dirección de MAC de destino, una dirección de difusión o una dirección de multidifusión, el conmutador transmitirá la trama por todos los puertos conectados, excepto aquel por el cual se recibió. Un último caso especial se da cuando la dirección de MAC de destino es la misma que la dirección original de MAC, donde el conmutador simplemente filtrará la trama hacia el exterior.
De suma importancia, como se ha descrito anteriormente, es que ciertas comunicaciones son más urgentes que otras comunicaciones. Por ejemplo, los datos de control o las muestras en tiempo real pueden solamente tener valor para un periodo limitado de tiempo y, en consecuencia, puede decirse que son más urgentes que los datos de configuración de un administrador, que pueden tener valores de naturaleza más permanente. Por ejemplo, un DEI puede recibir datos de control urgentes usando el producto IEC 61850 GOOSE (Generic Object Oriented System Event – Suceso Genérico de Sistema Orientado a Objetos) o, preferiblemente, Mirrored Bits®. El uso de una conexión física dificulta que un DEI pueda discriminar entre datos urgentes y datos no urgentes. En general, la pila de red atiende los datos en el orden en que se recibieron.
Una solución de la técnica anterior que los DEI han empleado es que un DEI incorpore una pila de red personalizada que “fisga” las tramas de datos recibidas en busca de datos urgentes, y procesa primero esas tramas. Si bien este enfoque permite que los datos más urgentes se atiendan primero, incluye: i) el coste de un tiempo significativo del procesador, ya que debe buscar entre los datos recibidos y ii) complejidad, en forma de una pila de software personalizada.
Objetivos de la invención
En consecuencia, es un objetivo de esta invención proporcionar un Dispositivo Electrónico Inteligente y un procedimiento para gestionar datos urgentes recibidos en base a una prioridad.
Otro objetivo de la invención es proporcionar un Dispositivo Electrónico Inteligente y un procedimiento para gestionar datos urgentes recibidos en base a una prioridad, sin aumentar significativamente la carga del procesador.
Otras ventajas de la invención revelada quedarán claras para una persona medianamente experta en la técnica. Debería entenderse, sin embargo, que un sistema, un procedimiento o un aparato podrían poner en práctica la invención revelada sin lograr todas las ventajas enumeradas, y que la invención protegida está definida por las reivindicaciones.
Sumario de la invención
La invención revelada logra sus objetivos proporcionando un dispositivo electrónico inteligente, así como un procedimiento que funciona dentro de un dispositivo electrónico inteligente (“DEI”) para optimizar la gestión de datos de red. Los datos de red se reciben por una interfaz de red externa desde, por ejemplo, otro DEI. Los datos de red se examinan en busca de un indicio de un tipo de datos de red y, en base al indicio de tipo de datos de red, los datos se encaminan a un primer puerto de red interno o a un segundo puerto de red interno, mientras que los datos urgentes se encaminan al primer puerto de red interno y los datos no urgentes se encaminan al segundo puerto de red interno.
En una realización, los datos pueden encaminarse a puertos urgentes y no urgentes en base a la dirección de red que originó una trama de datos específica. Por ejemplo, en un sistema de Ethernet, la dirección de MAC de origen o de destino puede servir como un indicio de tipo de datos de red para distinguir entre tramas de Ethernet urgentes y no urgentes. Tal realización puede utilizar un conmutador de Ethernet interno al DEI para encaminar datos a puertos de Ethernet dentro del DEI.
En otra realización, el protocolo subyacente al que se remite una trama puede usarse como un indicio de tipo de datos de red, y hacer que los datos se encaminen a puertos urgentes y no urgentes. Por ejemplo, los datos de los productos IEC-61850 GOOSE o Mirrored Bits® pueden encaminarse al puerto urgente, mientras que otros datos pueden encaminarse al puerto no urgente.
En otra realización que está especialmente bien adaptada para su empleo dentro de redes de difusión, tal como Ethernet, puede emplearse un circuito de filtrado de paquetes. El circuito de filtrado de paquetes puede disponerse ventajosamente entre la conexión de red externa y el primer puerto de red interno, y examinará todas las tramas urgentes recibidas para eliminar por filtrado aquellas tramas que estén dirigidas a un DEI distinto. Esto impedirá que un dispositivo de procesamiento gaste tiempo de procesamiento dando servicio a comunicaciones urgentes dirigidas a un DEI distinto.
Breve descripción de los dibujos
Aunque los rasgos característicos de esta invención se señalarán específicamente en las reivindicaciones, la invención en sí, y la forma en que puede hacerse y usarse, pueden entenderse mejor con referencia a la siguiente descripción, considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, que forman parte de la misma, y en los cuales los números iguales de referencia se refieren a partes iguales en toda la extensión de las diversas vistas, y en los cuales:
la Figura 1 es un diagrama simplificado de esquema de línea de un sistema de distribución de energía eléctrica que ilustra el uso de dispositivos electrónicos inteligentes que supervisan una red de suministro eléctrico;
la Figura 2 es un diagrama en bloques de un dispositivo electrónico inteligente que segrega datos de red, según esta revelación;
la Figura 3 es un diagrama en bloques simplificado de una solución de hardware para segregar datos de red según esta revelación;
la Figura 4 es un diagrama en bloques simplificado que ilustra componentes de hardware y software dentro de un microcontrolador usado para segregar datos de red según esta revelación; y
la Figura 5 es un diagrama en bloques simplificado de una solución de hardware para segregar datos de red según esta revelación, y que usa múltiples puertos externos de red.
Descripción detallada de la realización ilustrada
Pasando a las Figuras, y a la Figura 1 en particular, un sistema 10 de distribución de energía incluye, entre otros componentes, un par de generadores 12a y 12b configurados para generar ondas trifásicas sinusoidales de energía, tales como, por ejemplo, ondas de corriente AC de 12kV. En general, cada generador estará protegido por un interruptor de circuito; por ejemplo, el generador 12b está protegido por el interruptor 108 de circuito, que está controlado por el DEI 120. También se incluyen transformadores incrementales 14a y 14b, que están configurados para aumentar las ondas generadas hacia ondas sinusoidales de mayor voltaje, tales como, por ejemplo, ondas de corriente AC de 138 kV. En general, cada transformador incremental estará protegido por un par de interruptores de circuito; por ejemplo, el transformador incremental 14b está protegido por interruptores de circuito, que están controlados por el DEI 140. Los transformadores incrementales funcionan para proporcionar ondas de mayor voltaje a las líneas 20a y 20b de transmisión a larga distancia. Según se ilustra, los generadores y los transformadores
incrementales son parte de una subestación 16 y pueden interconectarse por un bus 19, mediante el funcionamiento de un interruptor de circuito que se ilustra, pero que no está numerado.
Una segunda subestación 22 se ilustra incluyendo dos transformadores decrementales 24a y 24b que están configurados para transformar las ondas de mayor voltaje transportadas por las líneas 20a y 20b de transmisión a larga distancia en una onda que sea más adecuada para la distribución a una carga, tal como, por ejemplo, de corriente AC de 15 kV. Un bus 23 puede interconectar distintas líneas de distribución mediante el funcionamiento de un interruptor de circuito que está ilustrado, pero no numerado.
Una tercera subestación 35 se ilustra incluyendo un tercer generador 12c, así como un transformador incremental 14c adicional, y dos transformadores decrementales 24c y 24d que conectan, respectivamente, con las cargas 30 y
34. Un bus 25 puede interconectar la tercera subestación 35 con el resto del sistema de distribución de energía, mediante la línea 20c de transmisión, operando un interruptor de circuito que está ilustrado, pero no numerado.
La Figura 2 ilustra un DEI 200 que integra un esquema de segregación de datos de red según esta revelación. Un microcontrolador 230 incorpora una CPU (Unidad Central de Procesamiento) 232, una memoria 234 de programa, que podría ser memoria FLASH o memoria ROM eléctricamente borrable, y la memoria 236 de parámetros, que podría ser memoria RAM estática o RAM dinámica. Según se ilustra, el DEI 200 examina un canal de corriente, que es adquirido por el transformador 204 de corriente, el filtro 214 de paso bajo y el convertidor 220 de analógico a digital. El DEI también examine un canal de voltaje a través del transformador 206 de potencial, el filtro 216 de paso bajo y el convertidor 220 de analógico a digital. Además, el DEI 200 acepta un cierto número de entradas binarias y produce un cierto número de salidas, tales como cierres de contacto para controlar un interruptor de circuito. Las personas expertas en la técnica entenderán que esto es una visión simplificada de un DEI, que generalmente examinará numerosos parámetros de línea que incluyen múltiples canales de corriente y voltaje, así como incorporará muchas otras funciones.
Una interfaz 250 externa de Ethernet está adaptada para comunicarse con otros DEI y otros dispositivos usados dentro de la red de suministro eléctrico, tales como las estaciones de supervisión (no ilustradas). Un dispositivo 252 de conmutación examina las tramas de Ethernet que se reciben mediante la interfaz 250 de Ethernet y encamina las tramas recibidas por uno de dos trayectos, en base a un indicio del tipo de datos de red contenido dentro de cada trama. Un primer trayecto se encarga de las comunicaciones urgentes, que se encaminan a través del dispositivo 254 de filtrado a un primer puerto 238A de Ethernet. Debería observarse que el dispositivo 254 de filtrado, que se expone en detalle más adelante en esta revelación, es un componente ventajoso pero no esencial del DEI 200. Un segundo trayecto se encarga de las comunicaciones no urgentes, que se encaminan a un segundo puerto 238B de Ethernet. El funcionamiento específico del dispositivo 252 de conmutación se explica a continuación.
El dispositivo 252 de conmutación examina las tramas de Ethernet recibidas por el puerto 250 de Ethernet a fin de determinar si una trama específica es de naturaleza urgente o no urgente. Para lograr esto, el dispositivo 252 de conmutación examina cada trama recibida en busca de un indicio del tipo de datos de red. Un posible indicio de datos de red urgentes es el origen de las comunicaciones; dentro de una red de suministro eléctrico específica, es más probable que ciertos dispositivos, tales como otros DEI, den origen a comunicaciones urgentes que otros dispositivos, tales como los ordenadores de supervisión. Otro posible indicio de datos de red urgentes es el destino de las comunicaciones, ya que ciertas direcciones de destino, tales como las direcciones de multidifusión o de difusión, pueden indicar que los datos son datos de red urgentes. En consecuencia, una manera en que el dispositivo 252 de conmutación puede tomar esta determinación es usar la dirección de MAC desde la cual se originó cada trama de Ethernet, o a la cual está destinada la trama de Ethernet, como un indicio del tipo de datos de red, y encaminar luego esas tramas recibidas por fuentes de comunicaciones urgentes, tales como otros DEI, al trayecto de comunicaciones urgentes, encaminando las comunicaciones no urgentes al trayecto de comunicaciones concebido para las comunicaciones no urgentes. En una implementación adaptada para aprovechar las direcciones de MAC de Ethernet, el dispositivo 252 de conmutación podría ser un circuito integrado conmutador de Ethernet.
Otra manera de determinar si una comunicación es de naturaleza urgente es examinar el contenido de los datos a fin de determinar sobre qué protocolo se están comunicando los datos, y usar el protocolo subyacente como un indicio del tipo de datos de red. Por ejemplo, si una trama específica de Ethernet contiene datos del producto IEC-61850 GOOSE, es probable que los datos sean de naturaleza urgente. En una implementación adaptada para determinar con qué protocolo se envió una trama específica, el dispositivo 252 de conmutación podría ser, entre otras implementaciones, una formación personalizada de compuertas programables en el terreno (FPGA) o un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC).
Debería observarse que las combinaciones de los indicios del tipo de datos de red enumerados anteriormente, así como otros indicios de tipos de datos de red que tienen la propiedad de indicar, en un sentido amplio, el tipo de datos que se están transmitiendo por la red, podrían usarse además de, o en lugar de, los indicios de tipos de datos de red descritos anteriormente.
Los datos pueden enviarse desde el microcontrolador 230 por cualquiera de los puertos 238A y 238B, o por ambos. Si todos los datos se envían desde un puerto, entonces el dispositivo 252 de conmutación y el dispositivo 254 de
filtrado de paquetes actúan esencialmente como dispositivos de tránsito para los datos hacia la interfaz 250 de Ethernet. Si los datos son enviados por ambos puertos 238A y 238B, entonces el dispositivo de conmutación puede ordenar que los datos enviados desde el puerto urgente 238A se envíen antes de los datos enviados por el puerto 238B no urgente, con el dispositivo 254 de filtrado de paquetes actuando aún como un tránsito. Esto proporciona una mínima mejora en el retardo de los datos urgentes para ser recibidos por otros dispositivos, sin un correspondiente aumento en la complejidad de programación del microcontrolador.
La Figura 3 ilustra un posible trayecto 300 de comunicaciones para su uso dentro del DEI 200. En particular, la interfaz 250 de Ethernet recibe datos de red desde otros dispositivos asociados a una red de suministro eléctrico. Los datos de red se encaminan a un IC (Circuito Integrado) 252 conmutador de Ethernet. El IC conmutador 252 de Ethernet funciona para determinar que los datos de red originados desde ciertas direcciones de MAC, o destinados a ciertas direcciones de MAC, se encaminarán como datos urgentes al primer puerto 238A de Ethernet, y que los datos que se originen desde otras direcciones de MAC, o que estén destinados a otras direcciones de MAC, se encaminarán como datos no urgentes al segundo puerto 238B de Ethernet.
Como Ethernet es una red de difusión, los mensajes recibidos por el DEI 200 pueden no estar destinados para ese DEI, sino, en cambio, para otro dispositivo. En consecuencia, se usa un dispositivo 254 de filtrado de paquetes para descartar todo dato de la ruta urgente que esté destinado a un DEI distinto antes de entregarlo al microcontrolador
230. En una realización del sistema revelado de segregación de datos de red, el dispositivo de filtrado de paquetes es una FPGA 254 y está configurado para descartar todas las tramas de Ethernet que no contengan direcciones esperadas de MAC de destino. Esto impedirá que el microcontrolador examine, por criterios de expedición, comunicaciones urgentes destinadas para otro DEI.
En ciertos sistemas, los datos pueden ser urgentes con respecto a ciertos dispositivos, pero no con respecto a otros dispositivos. En consecuencia, los datos generados desde una dirección específica de MAC deberían ser atendidos urgentemente por algunos dispositivos, pero no por otros dispositivos. Por consiguiente, en otra realización el dispositivo 254 de filtrado de paquetes puede adaptarse para filtrar ventajosamente tramas de Ethernet por la dirección de MAC de origen, a fin de determinar si la trama se originó a partir de un conjunto de direcciones de MAC urgentes, donde el conjunto puede configurarse dispositivo por dispositivo.
Ciertos protocolos empotrados también pueden incluir indicaciones de que los datos son urgentes. En consecuencia, el dispositivo 254 de filtrado de protocolos puede adaptarse para utilizar ventajosamente información del protocolo empotrado. Un tal ejemplo sería el campo del Identificador de Aplicación del DEI 61850 GOOSE, y el dispositivo 254 de filtrado de paquetes puede adaptarse para dejar pasar solamente las tramas de Ethernet con un campo de Identificador de Aplicación GOOSE que tenga ciertas características.
También debería observarse que podrían utilizarse combinaciones de los indicios de filtrado enumerados anteriormente. Por ejemplo, el dispositivo 254 de filtrado de paquetes podría examinar tanto la dirección de MAC de destino de la trama de Ethernet, según lo descrito anteriormente, como el campo de Identificador de Aplicación de GOOSE. Además, también podrían usarse esquemas de filtrado más complicados. Por ejemplo, el dispositivo 254 de filtrado de paquetes podría filtrar inicialmente por dirección de MAC de destino de la trama de Ethernet y por el campo de Identificador de Aplicación de GOOSE, pero, después de recibir al menos una trama que satisficiera el criterio requerido, podría usar luego la dirección de MAC de origen de la trama de Ethernet recibida para tratar como urgentes a todas las tramas generadas por el correspondiente dispositivo.
Los datos pueden originarse desde el microcontrolador, bien por cualquiera entre el puerto 238A urgente y el puerto 238B no urgente, o por ambos. Si los datos se originan solamente desde un puerto, entonces la FGPA 254 y el IC 252 del Conmutador de Ethernet actúan efectivamente como dispositivos de tránsito para los datos originados por el microcontrolador 230. Sin embargo, si los datos se envían desde ambos puertos 238A y 238B, el IC 252 del conmutador de Ethernet puede adaptarse para ordenar los datos recibidos desde el puerto urgente 238A, de modo tal que se envíen antes de los datos recibidos desde el puerto 238B no urgente, proporcionando por ello una leve mejora en el retardo con el cual los datos urgentes serán recibidos por otros dispositivos, sin ninguna complejidad adicional en la programación del microcontrolador.
La Figura 4 ilustra un diagrama en bloques simplificado de componentes de hardware y software dentro de un microcontrolador usado para implementar un sistema de segregación de datos de red según una realización de esta revelación. Las tramas de Ethernet se reciben por los puertos 238A y 238B de Ethernet, que pueden estar integrados en el microcontrolador 230, según se ilustra. Después de ser recibidas, las tramas se dirigen al núcleo 260 de procesamiento, donde las tramas urgentes recibidas por el puerto 238A se almacenan temporalmente en un primer almacén temporal 262 de memoria, mientras que las tramas no urgentes recibidas por el puerto 238B se almacenan temporalmente en un segundo almacén temporal 264 de memoria. Los almacenes temporales 262 y 264 de memoria pueden implementarse, por ejemplo, como una cola FIFO en software, o como alguna otra estructura de datos. El contenido del almacén temporal 264 de memoria se dirige luego a la pila 271 no urgente de Ethernet. El contenido del almacén temporal 262 de memoria se dirige a la pila 270 urgente de Ethernet, que está optimizada para procesar datos de comunicaciones urgentes. El contenido de cualquier almacén temporal puede dirigirse trama a trama, o bien puede copiarse de una vez un bloque de tramas.
El contenido del almacén temporal 262 de tramas urgentes se trata por criterios de expedición. Una manera en que esto puede lograrse sería generar una interrupción cada vez que una trama es recibida por el puerto 252A de Ethernet, y gestionar el procesamiento de la trama dentro de un gestor de interrupciones. Sin embargo, podrían asimismo usarse otros mecanismos de planificación para garantizar que las tramas urgentes se gestionen en base a criterios de expedición.
La pila 270 urgente de Ethernet y la pila 271 no urgente de Ethernet pueden programarse para enviar datos usando cualquiera de los puertos 238A y 238B, o ambos. Si se programan para enviar datos usando un puerto, entonces tanto los datos urgentes como los datos no urgentes se envían usando el mismo puerto. En general, si se usa un puerto, los datos urgentes se enviarán inmediatamente, mientras que los datos no urgentes se almacenarán temporalmente hasta que todos los datos urgentes hayan sido enviados. Sin embargo, si se usan ambos puertos, tanto los datos urgentes como los datos no urgentes pueden enviarse inmediatamente, estando el ordenamiento gestionado por el dispositivo de conmutación (no ilustrado en la Figura 4).
La Figura 5 ilustra una realización alternativa del sistema revelado de segregación de datos de red, que incluye un par de interfaces externas de Ethernet, al contrario que la única interfaz de red ilustrada en las Figuras 1 a 4. En particular, las interfaces 250A y 250B de Ethernet reciben datos de red desde otros dispositivos asociados a una red de suministro eléctrico. Los datos de red se encaminan a un IC 252 conmutador de Ethernet. El IC 252 conmutador de Ethernet funciona para determinar que los datos de red originados desde ciertas direcciones de MAC se encaminen como datos urgentes al primer puerto 238A de Ethernet y que los datos que se originen desde otras direcciones de MAC se encaminen como datos no urgentes al segundo puerto 238B de Ethernet. El resto de esta figura funciona de manera similar a la realización descrita en el texto correspondiente a la Figura 3.
Debería observarse que los datos pueden ser recibidos y transmitidos por cualquiera de las interfaces externas de Ethernet, o por ambas, con el IC 252 conmutador de Ethernet funcionando como un conmutador general de Ethernet
o como un conmutador por fallo, usando una interfaz externa de Ethernet hasta que se detecta un fallo, y conmutando luego a la otra interfaz externa de Ethernet. También debería observarse que, si bien se ilustran dos puertos externos de red en la Figura 5, una persona experta en la técnica se dará cuenta de que el sistema y procedimiento revelados de segregación de datos de red pueden extenderse a un número arbitrario de puertos externos de red.
Debería observarse que, si bien se ilustra Ethernet en las figuras y se menciona a lo largo de esta memoria descriptiva, una persona experta en la técnica se dará cuenta de que también podrían usarse otros medios físicos de red. Por ejemplo, las redes de anillo con testigo, tales como ARCNET y FDDI, podrían usarse con los aparatos, sistemas y procedimientos revelados de segregación de datos de red.
La descripción precedente de la invención ha sido presentada con fines de ilustración y descripción, y no está concebida para ser exhaustiva o para limitar la invención a la forma precisa revelada. La descripción fue seleccionada para explicar óptimamente los principios de la invención y la aplicación práctica de estos principios para permitir a otros expertos en la técnica utilizar óptimamente la invención en diversas realizaciones y diversas modificaciones, según convenga al uso específico contemplado. Se pretende que el alcance de la invención no esté limitado por la especificación, sino que esté definido por las reivindicaciones expuestas a continuación.

Claims (23)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento que funciona dentro de un dispositivo electrónico inteligente, para optimizar la gestión de datos de red para el dispositivo electrónico inteligente, incluyendo el dispositivo electrónico inteligente una interfaz de red externa, un primer puerto de red interno y un segundo puerto de red interno, caracterizado porque comprende las etapas de:
    i) recibir datos de red en la interfaz de red externa;
    ii) examinar los datos de red recibidos en busca de un indicio del tipo de datos de red; y
    iii) dirigir los datos de red al primer puerto de red interno si el indicio del tipo de datos de red indica un origen urgente de red.
  2. 2.
    El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de dirigir los datos de red al segundo puerto de red interno si el indicio del tipo de datos de red indica un origen no urgente de red.
  3. 3.
    El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica una dirección de red.
  4. 4.
    El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica un protocolo específico.
  5. 5.
    El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica datos de control.
  6. 6.
    El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque la interfaz de red externa es una interfaz de Ethernet.
  7. 7.
    El procedimiento de la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo electrónico inteligente incluye adicionalmente un circuito integrado conmutador de Ethernet, y en el cual la etapa de dirección es realizada por el circuito integrado conmutador de Ethernet.
  8. 8.
    El procedimiento de la reivindicación 6, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red es una dirección de MAC de Ethernet.
  9. 9.
    El procedimiento de la reivindicación 6, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica datos de IEC61850 GOOSE.
  10. 10.
    El procedimiento de la reivindicación 7, caracterizado porque el dispositivo electrónico inteligente incluye adicionalmente un circuito de filtrado de paquetes, estando el circuito de filtrado de paquetes dispuesto entre la interfaz de red externa y el primer puerto de red, comprendiendo adicionalmente el procedimiento la etapa de filtrar datos de red provenientes de un origen urgente de red y de descartar cualquier dato no destinado al dispositivo electrónico inteligente.
  11. 11.
    El procedimiento de la reivindicación 10, caracterizado porque el circuito de filtrado de paquetes es una FPGA.
  12. 12.
    El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo electrónico inteligente incluye adicionalmente un procesador conectado eléctricamente con el primer puerto de red interno y con el segundo puerto de red interno, y en el cual el procesador procesa datos recibidos por el primer puerto de red interno antes de procesar datos recibidos por el segundo puerto de red interno.
  13. 13.
    Un dispositivo electrónico inteligente caracterizado porque comprende:
    iv) una interfaz de red externa adaptada para recibir datos de red;
    v) un primer puerto de red interno;
    vi) un segundo puerto de red interno; y
    vii) un circuito de conmutación en comunicación eléctrica con la interfaz de red externa, el primer puerto de red interno y el segundo puerto de red interno, en donde el circuito de conmutación examina los datos de red en busca de un indicio del tipo de datos de red y encamina los datos de red al primer puerto de red interno cuando el indicio del tipo de datos de red indica un origen de red urgente.
  14. 14.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 13, caracterizado porque el circuito de conmutación encamina datos al segundo puerto de red interno si el indicio del tipo de datos de red indica un origen de red no en
    tiempo real.
  15. 15.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 13, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica una dirección de red.
  16. 16.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 13, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica un protocolo específico.
  17. 17.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 13, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica datos de control.
  18. 18.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 13, caracterizado porque la interfaz de red externa es una interfaz de Ethernet.
  19. 19.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 18, caracterizado porque el circuito de conmutación es un circuito de conmutación de Ethernet.
  20. 20.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 18, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red es una dirección de MAC de Ethernet.
  21. 21.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 18, caracterizado porque el indicio del tipo de datos de red indica datos de IEC-61850 GOOSE.
  22. 22.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 19, caracterizado porque comprende adicionalmente un circuito de filtrado de paquetes acoplado con la interfaz de red externa, el primer puerto de red interno y el primer puerto de red interno, en donde el circuito de filtrado de paquetes descarta todo dato proveniente de un origen de red en tiempo real no destinado al dispositivo electrónico inteligente.
  23. 23.
    El dispositivo electrónico inteligente de la reivindicación 22, caracterizado porque el circuito de filtrado de paquetes es una FPGA.
    I
    V
    Figura 2
    300
    Interfaz de Ethernet 250
    252
    254 238A 230 238B Microcontrolador FPGA Circuito integrado Conmutador de Ethernet
    Figura 3
    Figura 4
    250A 300 Interfaz de Ethernet
    Interfaz de Ethernet 250B
    252 254 238A 230 238B Microcontrolador FPGA Circuito integrado Conmutador de Ethernet
    Figura 5
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