ES2915527T3 - Sistema y método para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP - Google Patents

Sistema y método para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP Download PDF

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Abstract

Un sistema (100, 200) para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP que comprende: al menos un procesador (204) en un dispositivo de BACnet (114) configurado mediante instrucciones instrucciones ejecutables (206) incluidas en al menos una memoria (208) para comunicar mensajes de protocolo de datagramas de usuario, UDP (220) para dispositivos de campo (210) en una red de Ethernet (102) para su recepción por al menos otro dispositivo de BACnet en la red de Ethernet, en donde al menos un procesador está configurado para: recibir y almacenar en una memoria una primera dirección de subred local configurable (214), un puerto de UDP de BACnet/IP (216), y un primer puerto de UDP local (218); determinar un mensaje de UDP que debe difundirse sólo en la primera dirección de subred local y en respuesta a la determinación, difundir el mensaje de UDP a los dispositivos de BACnet en la misma primera dirección de subred local utilizando el primer puerto de UDP local almacenado en la memoria" en donde los dispositivos de campo corresponden a al menos uno de los equipos de HVAC, iluminación y/o sombreado, que comprende además: una primera pluralidad de dispositivos de BACnet, cada uno de ellos conectado a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno de ellos configurado con una misma primera dirección de subred local y un mismo primer puerto de UDP local; y en donde los mensajes de difusión local se limitan a ser recibidos por la primera pluralidad de los dispositivos de BACnet, basándose en el mismo primer puerto de UDP local almacenado en las respectivas memorias de los dispositivos de BACnet, que comprende además: un primer dispositivo de gestión de difusión de BACnet BBMD, (116) conectado a la red de Ethernet y configurado para: reenviar mensajes de UDP (222) asociados con el puerto de UDP de BACnet/IP desde cada una de la primera pluralidad de dispositivos de BACnet a un segundo BBMD asociado con una segunda dirección de subred (108, 110, 112); no reenviar los mensajes de UDP (220) para el primer puerto de UDP local a la segunda BBMD asociada a la segunda dirección de subred.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP
Campo técnico
La presente divulgación está dirigida, en general, a los sistemas de automatización de edificios que se utilizan para controlar dispositivos en un edificio, tales como equipos de HVAC, accionadores de persianas y accionadores de iluminación.
Antecedentes
Los sistemas de automatización de edificios proporcionan la comunicación entre los dispositivos de un edificio y su control. Estos sistemas pueden beneficiarse de las mejoras. El artículo "Broadcasting BACnet", H. Newman et al., ASHARE Journal, 1 de noviembre de 2010 (2010-11-01), páginas 8-12, XP055161039, divulga una solución para confinar los mensajes de difusión en las redes BACnet interceptando un mensaje de difusión por un dispositivo de gestión de difusión de BACnet (BBMD) y enviar el mensaje de difusión como un mensaje de monodifusión a un compatriota que luego difunde el mensaje en una subred remota. El documento "ANSI/ASHRAE Addendum o to ANSI/ ASHRAE Standard 135-2008 BACnet -A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks", Douglas T. Reindl et al., 1 de enero de 2009 (2009-01-01), páginas 1-10, XP055495212, divulga un método para reducir el tráfico de difusión de BACnet configurando la tabla de distribución de difusión (BDT) para reenviar los mensajes de difusión sólo a las subredes de IP en las que son necesarios. En cada dispositivo de gestión de difusión de BACnet (BBMD) se aloja una tabla de distribución de difusión (BDT). La solicitud de patente europea EP1331756A2 divulga un aparato de conversión de monodifusión a multidifusión que comprende una interfaz de red de monodifusión para recibir datos de monitoreo que incluyen una pluralidad de paquetes de datos de monodifusión de UDP, una memoria intermedia de paquetes para almacenar temporalmente los paquetes de datos de monodifusión de UDP recibidos de la interfaz de red de monodifusión, una sección de conversión para convertir los paquetes de datos de monodifusión de UDP a ser multidifundidos y determinados por una sección de juicio de conversión en una pluralidad de paquetes de datos de multidifusión de UDP cada uno a ser multidifundido a una pluralidad de entidades de destino de paquetes de datos de multidifusión convertidos por la sección de conversión a las entidades de destino.
Compendio
La invención se expone en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes.
Asimismo, antes de emprender la Descripción Detallada que figura a continuación, debe entenderse que a lo largo de este documento de patente se proporcionan diversas definiciones de ciertas palabras y frases, y aquellos con conocimientos ordinarios en la materia comprenderán que dichas definiciones se aplican en muchos, si no en la mayoría, de los casos a los usos anteriores así como futuros de dichas palabras y frases definidas. Aunque algunos términos pueden incluir una amplia variedad de realizaciones, las reivindicaciones adjuntas pueden limitar expresamente estos términos a realizaciones específicas.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 ilustra un diagrama de bloques funcional de un sistema de automatización de edificios.
La Fig. 2 ilustra un diagrama de bloques funcional de un sistema de ejemplo que facilita el aislamiento de las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP.
La Fig. 3 ilustra un diagrama de flujo de un ejemplo de metodología que facilita el aislamiento de las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP.
La Fig. 4 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento de datos en el que se puede implementar una realización.
Descripción detallada
A continuación, se describirán diversas tecnologías relacionadas con los sistemas y métodos que facilitan el aislamiento de comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP, con referencia a los dibujos, en los que los números de referencia similares representan elementos similares. Los dibujos que se comentan a continuación y las diversas realizaciones utilizadas para describir los principios de la presente divulgación en este documento de patente son únicamente ilustrativos y no deben interpretarse en modo alguno como una limitación del alcance de la divulgación. Los expertos en la materia entenderán que los principios de la presente divulgación pueden implementarse en cualquier aparato dispuesto adecuadamente. Debe entenderse que la funcionalidad que se describe como llevada a cabo por ciertos elementos del sistema puede ser realizada por múltiples elementos. Del mismo modo, por ejemplo, un elemento puede estar configurado para realizar una funcionalidad que se describe como realizada por múltiples elementos. Las numerosas enseñanzas innovadoras de la presente solicitud se describirán con referencia a realizaciones ejemplares no limitantes.
La Fig. 1 ilustra un ejemplo de topología de red para un sistema de automatización de edificios 100. La topología de red puede incluir una pluralidad de redes de Ethernet 102, 104 conectadas a través de un router de BACnet/IP 106. Cada red puede incluir una pluralidad de subredes 108, 110, 112 que incluyen una pluralidad de dispositivos de BACnet 114.
Un ejemplo de tal dispositivo de BACnet 114 puede incluir un controlador de habitación de BACnet como las estaciones de automatización de habitaciones Siemens DXR2 y/o PXC3 proporcionadas por Siemens Switzerland Ltd, de Zug, Suiza. Como se ilustra en el sistema de ejemplo 200 de la fig. 2, un dispositivo de BACnet 114 puede incluir al menos una aplicación como un componente de comunicación 202 ejecutado por un procesador 204 mediante el acceso a instrucciones ejecutables de firmware/software 206 desde una memoria 208. Dicho componente de comunicación 202 facilita la comunicación de mensajes entre una red de BACnet/IP 102 (por ejemplo, una red de Ethernet IP) y los dispositivos de campo de tecnología de edificios 210, como los equipos de HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado), de iluminación y de sombreado (accionadores, sensores) que están conectados al dispositivo de BACnet/IP (por ejemplo, a través de un bus KNX PL-Link).
Como se ilustra en la Fig. 1, una topología de red de BACnet/IP de un sistema de automatización de edificios 100 puede estar configurada para comunicar mensajes a través de múltiples subredes de IP 108, 110, 112. Para lograr esto, uno o más dispositivos de gestión de difusión de BACnet (BBMDs) 116 pueden ser utilizados para reenviar y redistribuir un mensaje de difusión local de BACnet a todos los demás BBMDs y subredes asociadas de la misma red.
Sin embargo, para limitar la necesidad de que dispositivos innecesarios procesen mensajes no aplicables difundidos en una red de BACnet/IP, tales mensajes difundidos de BACnet pueden ser aislados a aquellos dispositivos en una subred de IP específica. En un enfoque para llevar a cabo esto, los routers de BACnet físicos pueden estar ubicados en cada subred de IP para dejar caer los mensajes de difusión local. Sin embargo, el uso de routers de BACnet añade costos y complejidad a la obra.
En otro enfoque, podría utilizarse la multidifusión de IP. Sin embargo, esto también añade una complejidad adicional al lugar de trabajo. Además, los administradores de red pueden prohibir el uso de la multidifusión de IP. Adicionalmente, puede haber un conflicto técnico. Por ejemplo, el uso de la multidifusión de IP para un puerto de BAC-net/IP es una opción de implementación por el estándar de BACnet (cláusula J. 8) que evita el aislamiento de difusión.
Los siguientes ejemplos descritos proporcionan un enfoque adicional para aislar las difusiones a dispositivos en una subred común que se lleva a cabo mediante una mejora del componente de comunicación 202 de un dispositivo de BACnet 114. En este ejemplo, como se ilustra en la Fig. 2, un dispositivo de BACnet 114 puede estar adaptado para almacenar y utilizar uno o más puertos locales configurables de protocolo de datagramas de usuario (UDP) 218 que permiten que el dispositivo se comunique con otros dispositivos de BACnet en su subred local sin que dichas comunicaciones sean reenviadas por los dispositivos de BBMD 116 a dispositivos de BACnet en otras subredes. Dicho puerto de UDP local 218 se suma a un puerto de UDP de BACnet/IP 216 existente almacenado en el dispositivo de BACnet que se utiliza para difundir mensajes 222 más allá de la subred local (por ejemplo, a través de un BBMd 116).
El componente de comunicación 202 descrito puede estar adaptado, por ejemplo, para recibir y almacenar dicho puerto de UDP local 218 (además de una dirección de IP de BACnet/IP 212, una máscara de subred local 214, y el puerto de UDP de BACnet/IP 216). Dichos parámetros pueden almacenarse, por ejemplo, en una memoria no volátil del dispositivo de BACnet 114 (como la memoria 208 u otra memoria del dispositivo). En este ejemplo, el puerto de UDP de BACnet/IP 216 , por ejemplo, puede corresponder a un número de puerto (diferente del puerto UDP local) a través del cual los mensajes de UDP de difusión 222 se reciben desde y se envían al BBMD 116 asociado a la subred.
Cada dispositivo de BACnet 114 puede recibir y enviar mensajes de UDP locales 220 que se determinan como mensajes locales (sólo para dispositivos en la subred local), utilizando el puerto de UDP local 216 para comunicarse con otros dispositivos de BACnet 114 en su subred local. Esto evita que las emisiones sobrecarguen todas las subredes. Las difusiones de mensajes determinadas por al menos un procesador para ser destinadas a una única subred, sólo serán vistas por aquellos dispositivos de esa subred, basándose en el uso del puerto de UDP local almacenado en la memoria del dispositivo de BACnet.
Un ejemplo de tales mensajes de UDP difundidos localmente puede incluir mensajes que se determinan como correspondientes a un mensaje de salud de dispositivo o cualquier otro tipo de mensaje que esté destinado únicamente a los dispositivos de la subred local. Un mensaje de salud de dispositivo, por ejemplo, denota una difusión local en la red que indica la salud del dispositivo y, si el dispositivo está bien, puede incluir cualquier propiedad que se haya leído. Dichas propiedades, por ejemplo, pueden incluir: el estado del sistema, la última hora de restauración, la hora de reinicio de dispositivo, la revisión de firmware, el nombre de modelo, ID del proveedor, la longitud máxima de APDU, la segmentación soportada, los segmentos máximos aceptados, el tiempo de espera de APDU, la longitud máxima de APDU, ID del objeto, los servicios de protocolo soportados, el lenguaje activo S1, las características de dispositivo S1 o cualquier combinación de las mismas.
En este ejemplo, dos o más dispositivos de BACnet 114 en una subred común para los que se desea esta funcionalidad, tendrán sus puertos de UDP locales configurados para tener el mismo número de puerto. En un ejemplo de realización, un dispositivo de BACnet en la subred puede dejar el puerto de UDP local sin configurar (o deshabilitado), lo que hace que el dispositivo de BACnet no reciba/envíe dichas difusiones locales. Asimismo, un componente de comunicación de BACnet que sepa que todos los homólogos residen en la subred de IP local puede configurarse para utilizar un puerto de UDP local automáticamente. Por el contrario, los mensajes que no se determinen como limitados a la entrega local a los dispositivos de la misma subred, pueden comunicarse utilizando el puerto de UDP de BACnet/IP 216 (que comunica el mensaje a otras subredes mediante un BBMD 116. Dicho BBMD 116 puede estar configurado para escuchar mensajes para comunicarse en el mismo puerto de UDP de BACnet/IP 216, pero no estaría configurado para escuchar mensajes para comunicarse en el puerto de UDP local 218 .
Este ejemplo descrito puede lograr una reducción de la sobrecarga en toda la red de BACnet/IP y puede reducir la sobrecarga de rendimiento en los BBMD para los mensajes que no tienen que ser reenviados (sin utilizar routers de BACnet 106 adicionales para aislar las subredes). Además, este enfoque descrito puede permitir el ensamble de sistemas de BACnet/IP más grandes, ya que las transmisiones se mantienen locales en la medida de lo posible y se reduce el potencial de las tormentas globales de transmisión. Además, este enfoque descrito permite diseñar sistemas de BACnet/IP más grandes de acuerdo con los límites de la subred de IP.
Refiriéndose ahora a la Fig. 3, se ilustra una metodología 300 que facilita el aislamiento de las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP. Aunque la metodología se describe como una serie de actos que se realizan en una secuencia, debe entenderse que la metodología puede no estar limitada por el orden de la secuencia. Por ejemplo, a menos que se indique lo contrario, algunos actos pueden ocurrir en un orden diferente al descrito en la presente. Adicionalmente, en algunos casos, un acto puede ocurrir simultáneamente con otro acto. Además, en algunos casos, no todos los actos pueden ser necesarios para aplicar una metodología descrita en la presente.
La metodología puede comenzar en 302 y puede incluir varios actos llevados a cabo a través de la operación de al menos un procesador en un dispositivo de BACnet configurado a través de instrucciones ejecutables incluidas en al menos una memoria para comunicar mensajes de UDP para dispositivos de campo en una red de Ethernet para su recepción por al menos otro dispositivo de BACnet en la red de Ethernet. Estos actos pueden incluir un acto 304 de recepción y almacenamiento en una memoria de una subred local configurable, un puerto de UDP de BACnet/IP y un puerto de UDP local. Estos actos pueden incluir también un acto 306 de determinación de un mensaje de UDP que debe ser difundido sólo en la subred local. Adicionalmente, estos actos pueden incluir un acto 308 de respuesta a la determinación, difundiendo el mensaje de UDP a los dispositivos de BACnet en la misma subred local utilizando el puerto de UDP local almacenado en la memoria. En 310 la metodología puede terminar.
Asimismo, debe apreciarse que esta metodología descrita puede incluir actos adicionales y/o actos alternativos correspondientes a las características descritas anteriormente con respecto al dispositivo de BACnet 114 y la topología de red 100.
Por ejemplo, como se ha comentado anteriormente, los dispositivos de campo corresponden a al menos uno de los equipos de HVAC, iluminación y/o sombreado. Los mensajes de UDP pueden estar asociados a los dispositivos de campo. El mensaje de UDP, por ejemplo, puede incluir un mensaje de salud de dispositivo que especifica un estado asociado a un dispositivo. Dicho mensaje de salud de dispositivo también puede incluir propiedades que han sido leídas del dispositivo, incluyendo al menos una de las siguientes: estado de sistema, última hora de restauración, hora de reinicio de dispositivo, revisión de firmware, nombre del modelo, ID del proveedor, longitud máxima de APDU, segmentación soportada, segmentos máximos aceptados, tiempo de espera de APDU, longitud máxima de APDU, ID de objeto, servicios de protocolo soportados, lenguaje activo S1, características de dispositivo S1, o cualquier combinación de los mismos.
Adicionalmente, la metodología comprende actos llevados a cabo a través de la operación de al menos un procesador respectivo en una primera pluralidad de los dispositivos de BACnet, cada uno conectado a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno configurado con una misma primera dirección de subred y un mismo primer puerto de UDP local. Estos actos pueden incluir la difusión local de mensajes limitados a ser recibidos por la primera pluralidad de los dispositivos de BACnet, basándose en el mismo primer puerto de UDP local almacenado en las respectivas memorias de los dispositivos de BACnet.
Adicionalmente, la metodología comprende actos realizados a través de la operación de un primer dispositivo de gestión de difusión de BACnet (BBMD) conectado a la red de Ethernet. Dichos actos pueden incluir el reenvío de mensajes de UDP asociados con el puerto de UDP de BACnet/IP desde cada una de la primera pluralidad de dispositivos de BACnet a un segundo BBMD asociado con una segunda subred. Dichos actos pueden incluir también el no reenvío de los mensajes de UDP para el puerto de UDP local al segundo BBMD asociado a la segunda subred.
Una segunda pluralidad de dispositivos de BACnet está conectada a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno puede estar configurado con la misma segunda dirección de subred y un mismo segundo puerto de UDP local. En este ejemplo, la primera y la segunda direcciones de subred son diferentes y los mensajes de difusión local se limitan a ser recibidos por la primera pluralidad de dispositivos de BACnet y no por la segunda pluralidad de dispositivos de BACnet, basándose en el mismo primer puerto de UDP local almacenado en las respectivas memorias de la primera pluralidad de dispositivos de BACnet, en donde el puerto de UDP de BACnet/IP es diferente del puerto de UDP local.
Como se ha comentado anteriormente, los actos asociados a las metodologías descritas anteriormente (aparte de los actos manuales descritos) pueden ser llevados a cabo por uno o más procesadores 204 incluidos en un dispositivo de BACnet 114 o cualquier otro tipo de sistemas de procesamiento de datos con la funcionalidad correspondiente. Dicho(s) procesador(es) puede(n) ejecutar desde al menos una memoria 208 instrucciones ejecutables 206 (tales como instrucciones de software/firmware) que son operativas para hacer que los actos/funciones descritas sean llevados a cabo por el o los procesadores.
Asimismo, tal y como se utiliza en la presente, un procesador corresponde a cualquier dispositivo electrónico que está configurado mediante circuitos de hardware, software y/o firmware para procesar datos. Por ejemplo, los procesadores descritos en la presente pueden corresponder a uno o más (o una combinación) de un microprocesador, una CPU o cualquier otro circuito integrado (IC) u otro tipo de circuito que sea capaz de procesar datos en un sistema de procesamiento de datos. Debe entenderse que un procesador que se describe o reivindica como configurado para llevar a cabo un proceso o función particular descrito/reivindicado puede: corresponder a una CPU que ejecuta instrucciones ejecutables por ordenador/procesador almacenadas en una memoria en forma de software y/o firmware para llevar a cabo dicho proceso o función descrito/reivindicado; y/o puede corresponder a un IC que está cableado con circuitos de procesamiento (por ejemplo, un IC de FPGA o ASIC) para llevar a cabo dicho proceso o función descrito/reivindicado.
También debe entenderse que un procesador que se describe o reivindica como configurado para llevar a cabo un proceso o función particular descrito/reivindicado puede corresponder a la combinación del procesador con las instrucciones de software/firmware cargadas/instaladas en la memoria descrita (volátil y/o no volátil), que se están ejecutando actualmente y/o están disponibles para ser ejecutadas por el procesador para hacer que el procesador lleve a cabo el proceso o función descrito/reivindicado. Así, un procesador que está apagado o que está ejecutando otro software/firmware, pero que tiene las instrucciones de software/firmware descritas instaladas en un dispositivo de almacenamiento en conexión operativa con el mismo (como en una memoria no volátil) de manera que está configurado para ser ejecutado por el procesador (cuando es iniciado por un usuario, hardware y/o otro software), también puede corresponder al procesador descrito/reivindicado que está configurado para llevar a cabo los procesos y funciones particulares descritos/reivindicados en la presente.
Además, la frase "al menos uno" antes de un elemento (por ejemplo, un procesador) que está configurado para llevar a cabo más de una función/proceso puede corresponder a uno o más elementos (por ejemplo, procesadores) que llevan a cabo cada una de las funciones/procesos y también puede corresponder a dos o más de los elementos (por ejemplo, procesadores) que respectivamente llevan a cabo diferentes de una o más funciones/procesos diferentes.
Es importante señalar que, si bien la divulgación incluye una descripción en el contexto de un sistema completamente funcional y/o una serie de actos, los expertos en la materia apreciarán que al menos partes del mecanismo de la presente divulgación y/o de los actos descritos son capaces de ser distribuidos en forma de instrucciones ejecutables por ordenador/procesador (por ejemplo, las instrucciones de software y/o firmware descritas) contenidas dentro de un medio no transitorio utilizable por máquina, por ordenador o legible por ordenador en cualquiera de una variedad de formas, y que la presente divulgación se aplica igualmente independientemente del tipo particular de instrucción o medio de soporte de datos o medio de almacenamiento utilizado para llevar a cabo realmente la distribución. Entre los ejemplos de medios no transitorios utilizables/leíbles por máquina o por ordenador se incluyen: ROMs, EPROMs, cintas magnéticas, unidades de disco duro, SSDs, memoria flash, CDs, DVDs y discos Blu-ray. Las instrucciones ejecutables por el ordenador/procesador pueden incluir una rutina, una subrutina, programas, aplicaciones, módulos, bibliotecas y/o similares. Además, debe apreciarse que las instrucciones ejecutables por ordenador/procesador pueden corresponder y/o pueden generarse a partir de código fuente, código de bytes, código de ejecución, código de máquina, lenguaje de ensamblaje, Java, JavaScript, Python, C, C#, C++ o cualquier otra forma de código que pueda programarse/configurarse para hacer que al menos un procesador lleve a cabo los actos y características descritos en la presente. Además, los resultados de los procesos o funciones descritos/reivindicados pueden almacenarse en un medio legible por ordenador, mostrarse en un dispositivo de visualización, y/o similares.
La Fig. 4 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de procesamiento de datos 400 (por ejemplo, un ordenador o controlador) en el que se puede implementar una realización para algunos tipos de los dispositivos descritos en la presente y/o otro sistema configurado operativamente por instrucciones ejecutables por ordenador/procesador, circuitos, o de otra manera para realizar las funciones y procesos descritos en la presente. El sistema de procesamiento de datos representado incluye al menos un procesador 402 (por ejemplo, una CPU) que puede estar conectado a uno o más puentes/controladores/buses 404 (por ejemplo, un puente norte, un puente sur). Uno de los buses 404, por ejemplo, puede incluir uno o más buses de I/O como un bus PCI Express. También conectado a varios buses en el ejemplo representado puede incluir una memoria principal 406 (RAM) y un controlador de gráficos 408. El controlador gráfico 408 puede estar conectado a uno o más dispositivos de visualización 410 (por ejemplo, una pantalla LCD o AMOLED, un monitor, un auricular VR y/o un proyector). También hay que señalar que el procesador 402 puede incluir una memoria de caché de CPU. Además, en algunas realizaciones uno o más controladores (por ejemplo, gráficos, puente sur) pueden estar integrados con la CPU (en el mismo chip o matriz). Algunos ejemplos de arquitecturas de CPU son las arquitecturas de procesadores IA-32, x86-64 y ARM.
Otros periféricos conectados a uno o más buses pueden incluir controladores de comunicación 412 (controladores de Ethernet, controladores de WiFi, controladores celulares) operativos para conectarse a una red de área local (LAN), una red de área amplia (WAN), una red celular, y/o otras redes alámbricas o inalámbricas 414 o equipos de comunicación.
Otros componentes conectados a varios buses pueden incluir uno o más controladores de I/O 416 tales como controladores de USB, controladores de Bluetooth, y/o controladores de audio dedicados (conectados a altavoces y/o micrófonos). También debe apreciarse que varios periféricos pueden conectarse al (los) controlador(es) de I/O (a través de varios puertos y conexiones), incluyendo dispositivos de entrada 418 (por ejemplo, teclado, ratón, puntero, pantalla táctil, almohadilla táctil, tableta de dibujo, trackball, botones, teclado, controlador de juego, gamepad, cámara, micrófono, escáneres, dispositivos de detección de movimiento que capturan gestos de movimiento), dispositivos de salida 420 (por ejemplo, impresoras, altavoces) o cualquier otro tipo de dispositivo que sea operativo para proporcionar entradas o recibir salidas del sistema de procesamiento de datos.
Además, debe apreciarse que muchos dispositivos referidos como dispositivos de entrada o dispositivos de salida pueden tanto proporcionar entradas como recibir salidas de comunicaciones con el sistema de procesamiento de datos. Por ejemplo, el procesador 402 puede estar integrado en un alojamiento (como una tableta) que incluye una pantalla táctil que sirve como dispositivo de entrada y visualización. Además, debe apreciarse que algunos dispositivos de entrada (como un ordenador portátil) pueden incluir una pluralidad de diferentes tipos de dispositivos de entrada (por ejemplo, pantalla táctil, almohadilla táctil y teclado). Asimismo, debe apreciarse que otro hardware periférico 422 conectado a los controladores de I/O 416 puede incluir cualquier tipo de dispositivo, máquina o componente que esté configurado para comunicarse con un sistema de procesamiento de datos.
Componentes adicionales conectados a varios buses pueden incluir uno o más controladores de almacenamiento 424 (por ejemplo, SATA). Un controlador de almacenamiento puede estar conectado a un dispositivo de almacenamiento 426 como una o más unidades de almacenamiento y/o cualquier medio extraíble asociado, que puede ser cualquier medio de almacenamiento no transitorio utilizable por máquina o legible por máquina adecuado. Los ejemplos incluyen dispositivos no volátiles, dispositivos volátiles, dispositivos de sólo lectura, dispositivos grabables, ROMs, EPROMs, almacenamiento en cinta magnética, unidades de disco duro, unidades de estado sólido (SSDs), memoria flash, unidades de disco óptico (CDs, DVDs, Blu-ray), y otros dispositivos conocidos de almacenamiento óptico, eléctrico o magnético y/o medios informáticos. También en algunos ejemplos, un dispositivo de almacenamiento como un SSD puede estar conectado directamente a un bus de I/O 404 como un bus PCI Express.
Un sistema de procesamiento de datos de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir un sistema operativo 428, software/firmware 430, y almacenes de datos 432 (que pueden ser almacenados en un dispositivo de almacenamiento 426 y/o la memoria 406). Este sistema operativo puede emplear un entorno operativo de interfaz de línea de comandos (CLI) y/o un entorno operativo de interfaz gráfica de usuario (GUI). El entorno operativo de GUI permite que se presenten múltiples ventanas de visualización en la interfaz gráfica de usuario de forma simultánea, y cada ventana de visualización proporciona una interfaz a una aplicación diferente o a una instancia diferente de la misma aplicación. Un cursor o puntero en la interfaz gráfica de usuario puede ser manipulado por un usuario a través de un dispositivo señalador como un ratón o una pantalla táctil. La posición del cursor/puntero puede cambiarse y/o puede generarse un evento, como pulsar un botón del ratón o tocar una pantalla táctil, para activar una respuesta deseada. Algunos ejemplos de sistemas operativos que pueden utilizarse en un sistema de procesamiento de datos pueden ser Microsoft Windows, Linux, UNIX, iOS y sistemas operativos Android. Además, los ejemplos de almacenes de datos incluyen archivos de datos, tablas de datos, bases de datos relacionales (por ejemplo, Oracle, Microsoft SQL Server), servidores de bases de datos, o cualquier otra estructura y/o dispositivo que sea capaz de almacenar datos, que sean recuperables por un procesador.
Los controladores de comunicación 412 pueden estar conectados a la red 414 (que puede o no ser parte de un sistema de procesamiento de datos 400), que puede ser cualquier red de sistema de procesamiento de datos local, de área amplia, remota, privada y/o pública, o una combinación de redes, como es conocido por los expertos en la materia, incluyendo Internet. El sistema de procesamiento de datos 400 puede comunicarse a través de la red 414 con uno o más sistemas de procesamiento de datos, como un servidor 434 (que puede corresponder en combinación a un sistema de procesamiento de datos más grande). Por ejemplo, un sistema de procesamiento de datos más grande puede corresponder a una pluralidad de sistemas de procesamiento de datos más pequeños implementados como parte de un sistema distribuido en el que los procesadores asociados con varios sistemas de procesamiento de datos más pequeños pueden estar en comunicación por medio de una o más conexiones de red y pueden realizar colectivamente tareas descritas como realizadas por un único sistema de procesamiento de datos más grande. Por lo tanto, debe entenderse que al referirse a un sistema de procesamiento de datos, dicho sistema puede implementarse a través de varios sistemas de procesamiento de datos organizados en un sistema distribuido en comunicación entre sí a través de una red.
También debe entenderse que el término "controlador" significa cualquier dispositivo, sistema o parte del mismo que controla al menos una operación, ya sea que dicho dispositivo esté implementado en hardware, firmware, software o cualquier combinación de los mismos. Hay que tener en cuenta que la funcionalidad asociada a cualquier controlador particular puede estar centralizada o distribuida, ya sea de forma local o remota. El procesador y la memoria descritos pueden estar incluidos en un controlador. Además, un controlador puede corresponder al sistema de procesamiento de datos descrito o a cualquier otro circuito de hardware que sea operativo para controlar al menos una operación.
Adicionalmente, debe apreciarse que los sistemas de procesamiento de datos pueden incluir máquinas virtuales en una arquitectura de máquina virtual o en un entorno de nube. Por ejemplo, el procesador 402 y los componentes asociados pueden corresponder a la combinación de uno o más procesadores de una máquina virtual que opera en uno o más procesadores físicos de un sistema de procesamiento de datos físico. Algunos ejemplos de arquitecturas de máquinas virtuales son VMware ESCi, Microsoft Hyper-V, Xen y KVM.
Aquellos con conocimientos ordinarios en el arte apreciarán que el hardware representado para el sistema de procesamiento de datos puede variar para implementaciones particulares. Por ejemplo, el sistema de procesamiento de datos 400 en este ejemplo puede corresponder a un controlador, un ordenador, una estación de trabajo, un servidor, un PC, un ordenador portátil, una tableta, un teléfono móvil, y/o cualquier otro tipo de aparato/sistema que sea operativo para procesar datos y llevar a cabo la funcionalidad y las características descritas en la presente, asociadas al funcionamiento de un sistema de procesamiento de datos, un ordenador, un procesador, componentes de software, y/o un controlador discutido en la presente. El ejemplo representado se proporciona únicamente con fines explicativos y no pretende implicar limitaciones arquitectónicas con respecto a la presente divulgación.
Los expertos en la materia reconocerán que, en aras de la simplicidad y la claridad, la estructura y el funcionamiento completos de todos los sistemas de procesamiento de datos adecuados para su uso con la presente divulgación no se representan ni describen en la presente. En su lugar, sólo se representa y describe la parte de un sistema de procesamiento de datos que es exclusiva de la presente divulgación o que es necesaria para la comprensión de la misma. El resto de la construcción y operación del sistema de procesamiento de datos 400 puede ajustarse a cualquiera de las diversas implementaciones y prácticas actuales conocidas en el arte.
Tal y como se utilizan en la presente, los términos "componente" y "sistema" pretenden abarcar el hardware, el software o una combinación de hardware y software. Así, por ejemplo, un sistema o componente puede ser un proceso, un proceso que se ejecuta en un procesador o un procesador. Adicionalmente, un componente o sistema puede estar localizado en un solo dispositivo o distribuido en varios dispositivos.
Asimismo, debe entenderse que las palabras o frases utilizadas en la presente deben interpretarse de forma amplia, a menos que se limiten expresamente en algunos ejemplos. Por ejemplo, los términos "incluir" y "comprender", así como sus derivados, significan inclusión sin limitación. Las formas singulares "un", "uno" y "los" se refieren también a las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Además, el término "y/o", tal y como se utiliza en la presente, se refiere y abarca todas y cada una de las posibles combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados. El término "o" es inclusivo, significando y/o, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Las frases "asociado con" y "asociado al mismo", así como sus derivados, pueden significar incluir, estar incluido dentro de, interconectar con, contener, estar contenido dentro de, conectar a o con, acoplar a o con, ser comunicable con, cooperar con, intercalar, yuxtaponer, estar próximo a, estar ligado a o con, tener, tener una propiedad de, o similares.
Además, aunque los términos "primero", "segundo", "tercero", etc., pueden utilizarse en la presente para referirse a diversos elementos, información, funciones o actos, estos elementos, información, funciones o actos no deben estar limitados por estos términos. Estos adjetivos numéricos se utilizan más bien para distinguir diferentes elementos, informaciones, funciones o actos entre sí. Por ejemplo, un primer elemento, información, función o acto podría denominarse segundo elemento, información, función o acto y, del mismo modo, un segundo elemento, información, función o acto podría denominarse primer elemento, información, función o acto, sin apartarse del alcance de la presente divulgación.
Adicionalmente, el término "adyacente a" puede significar: que un elemento está relativamente cerca pero no en contacto con otro elemento; o que el elemento está en contacto con la porción adicional, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Además, la frase " basándose en" significa "basándose, al menos en parte, en", a menos que se indique explícitamente lo contrario.
Ninguna de las descripciones de la presente solicitud debe interpretarse en el sentido de que algún elemento, paso, acto o función en particular sea un elemento esencial que deba incluirse en el alcance de la reivindicación: el alcance de la materia patentada se define únicamente por las reivindicaciones permitidas. Más aún, ninguna de estas reivindicaciones pretende invocar una construcción de reivindicación de medios más función a menos que las palabras exactas "medios para" vayan seguidas de un participio.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema (100, 200) para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP que comprende:
al menos un procesador (204) en un dispositivo de BACnet (114) configurado mediante
instrucciones instrucciones ejecutables (206) incluidas en al menos una memoria (208) para comunicar mensajes de protocolo de datagramas de usuario, UDP (220) para dispositivos de campo (210) en una red de Ethernet (102) para su recepción por al menos otro dispositivo de BACnet en la red de Ethernet, en donde al menos un procesador está configurado para:
recibir y almacenar en una memoria una primera dirección de subred local configurable (214), un puerto de UDP de BACnet/IP (216), y un primer puerto de UDP local (218);
determinar un mensaje de UDP que debe difundirse sólo en la primera dirección de subred local y
en respuesta a la determinación, difundir el mensaje de UDP a los dispositivos de BACnet en la misma primera dirección de subred local utilizando el primer puerto de UDP local almacenado en la memoria”
en donde los dispositivos de campo corresponden a al menos uno de los equipos de HVAC, iluminación y/o sombreado, que comprende además:
una primera pluralidad de dispositivos de BACnet, cada uno de ellos conectado a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno de ellos configurado con una misma primera dirección de subred local y un mismo primer puerto de UDP local; y
en donde los mensajes de difusión local se limitan a ser recibidos por la primera pluralidad de los dispositivos de BACnet, basándose en el mismo primer puerto de UDP local almacenado en las respectivas memorias de los dispositivos de BACnet, que comprende además:
un primer dispositivo de gestión de difusión de BACnet BBMD, (116) conectado a la red de Ethernet y configurado para: reenviar mensajes de UDP (222) asociados con el puerto de UDP de BACnet/IP desde cada una de la primera pluralidad de dispositivos de BACnet a un segundo BBMD asociado con una segunda dirección de subred (108, 110, 112); no reenviar los mensajes de UDP (220) para el primer puerto de UDP local a la segunda BBMD asociada a la segunda dirección de subred.
2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el mensaje de UDP incluye un mensaje de salud de dispositivo que especifica un estado asociado a un dispositivo.
3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el mensaje de salud de dispositivo incluye propiedades que han sido leídas del dispositivo, incluyendo al menos una de las siguientes: estado del sistema, última hora de restauración, hora de reinicio de dispositivo, revisión del firmware, nombre del modelo, ID del proveedor, longitud máxima de APDU, segmentación soportada, segmentos máximos aceptados, tiempo de espera de APDU, longitud máxima de APDU, ID del objeto, servicios de protocolo soportados, lenguaje activo S1, características del dispositivo S1, o cualquier combinación de los mismos.
4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:
la segunda BBMD; y
una segunda pluralidad de dispositivos de BACnet, cada uno de ellos conectado a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno de ellos configurado con la misma segunda dirección de subred y un mismo segundo puerto de UDP local, cuya primera y segunda direcciones de subred son diferentes,
en donde los mensajes de difusión local se limitan a ser recibidos por la primera pluralidad de dispositivos de BACnet y no por la segunda pluralidad de dispositivos de BACnet, basándose en el mismo primer puerto de UDP local almacenado en las respectivas memorias de la primera pluralidad de dispositivos de BACnet, en donde el puerto de UDP de BACnet/IP es diferente del puerto de UDP local.
5. Un método (300) para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP que comprende:
a través el funcionamiento de al menos un procesador (204) en un dispositivo de BACnet (114) configurado a través de instrucciones ejecutables (206) incluidas en al menos una memoria (208) para comunicar mensajes de protocolo de datagramas de usuario, UDP (220) para dispositivos de campo (210) en una red de Ethernet (102) para su recepción por al menos otro dispositivo de BACnet en la red de Ethernet:
recibir y almacenar (304) en una memoria una primera dirección de subred local configurable (214), un puerto de UDP de BACnet/IP (216) y un primer puerto de UDP local (218);
determinar (306) un mensaje de UDP que debe difundirse sólo en la primera dirección de subred local; y
en respuesta a la determinación, difundir (308) el mensaje de UDP a los dispositivos de BACnet en la misma primera dirección de subred local utilizando el primer puerto de u Dp local almacenado en la memoria,
en donde los dispositivos de campo corresponden a al menos uno de los equipos de HVAC, iluminación y/o sombreado, que comprende además:
a través de la operación de los respectivos procesadores de una primera pluralidad de dispositivos de BACnet, cada uno de ellos conectado a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno de ellos configurado con una misma primera dirección local de subred y un mismo primer puerto de UDP local:
difundir localmente mensajes limitados a ser recibidos por la primera pluralidad de los dispositivos de BACnet, basándose en el mismo primer puerto de UDP local almacenado en las respectivas memorias de los dispositivos de BACnet, en donde el mensaje de UDP incluye un mensaje de salud de dispositivo que especifica un estado asociado a un dispositivo, que comprende además:
a través de la operación de un primer dispositivo de gestión de difusión de BACnet BBMD, (116) conectado a la red de Ethernet:
reenviar mensajes de UDP (222) asociados con el puerto de UDP de BACnet/IP desde cada una de la primera pluralidad de dispositivos de BACnet a un segundo BBMD asociado con una segunda dirección de subred (108,110,112);
no reenviar los mensajes de UDP (220) para el primer puerto de UDP local a la segunda BBMD asociada a la segunda dirección de subred.
6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el mensaje de salud de dispositivo incluye propiedades que han sido leídas del dispositivo, incluyendo al menos una de las siguientes: estado del sistema, última hora de restauración, hora de reinicio de dispositivo, revisión del firmware, nombre del modelo, ID del proveedor, longitud máxima de APDU, segmentación soportada, segmentos máximos aceptados, tiempo de espera de APDU, longitud máxima de APDU, ID del objeto, servicios de protocolo soportados, lenguaje activo S1, características del dispositivo S1, o cualquier combinación de los mismos.
7. El método según la reivindicación 5, en donde una segunda pluralidad de dispositivos BACnet está conectada a la red de Ethernet y a los respectivos dispositivos de campo, y cada uno de ellos está configurado con la misma segunda dirección de subred y un mismo segundo puerto UDP local, cuyas primeras y segundas direcciones de subred son diferentes, en donde los mensajes de difusión local se limitan a ser recibidos por la primera pluralidad de dispositivos BACnet y no por la segunda pluralidad de dispositivos BACnet, basándose en el mismo primer puerto UDP local almacenado en las respectivas memorias de la primera pluralidad de dispositivos BACnet, en donde el puerto UDP BACnet/IP es diferente del puerto UDP local.
8. Un medio legible por ordenador no transitorio (426) codificado con instrucciones ejecutables por el procesador que, cuando es ejecutado por al menos un procesador (204, 402) en un dispositivo de BACnet (114) configurado para comunicar mensajes de UDP (220) para dispositivos de campo (210) a una red de Ethernet (102) para su recepción por al menos otro dispositivo de BACnet en la red de Ethernet, hace que el al menos un procesador lleve a cabo un método para aislar las comunicaciones de dispositivos en una red de automatización de edificios de BACnet/IP de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7.
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