SE535962C2 - Ett styrförfarande i ett nätverk - Google Patents

Description

25 30 535 'H52 lagras. Nätverket innefattar vidare en sensor som har minst två tillstånd, och en exekverare som utför funktioner i beroende av mottagna signaler.

Förfarandet innefattar att bilda ett förhållande mellan en ”sensornod”, d.v.s. en av de sammankopplade nätverksnoderna till vilken en sensor är ansluten, och minst en en av de "exekveringsnod" dvs. sammankopplade nâtverksnoderna till vilken en eller flera exekverare år anslutna, för att etablera en länk däremellan; lagra information för länken i minnet hos varje exekveringsnod; och styra exekverare anslutna till exekveringsnoden.

Exekverarna styrs genom att: sända ett meddelande från sensornoden, vilket meddelande genereras när sensornoden detekterar en förändringi tillståndet för den anslutna sensorn; ta emot ett meddelande i varje exekveringsnod; och utföra en funktion i exekverare anslutna till varje exekveringsnod i beroende av det mottagna meddelandet.

En fördel med föreliggande uppfinning är att en centraliserad styrnod inte behövs och mindre signalering krävs för att hantera kommunikationen mellan nätverksnoder i jämförelse med när en centraliserad styrnod implementeras.

Ytterligare syften och fördelar hittas av fackmannen i den detaljerade beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen beskrivs i samband med följande ritningar, vilka tillhandahålls som icke begränsande exempel, i vilka: Fig. 1 visar ett känt system med effektfördelning och datakommunikation över separata kablar; Fig. 2 visar en första utföringsform av ett effektfördelningsystem enligt föreliggande uppfinning; Fig. 3 visar ett flödesschema som exempliñerar ersåttande av en nod i systemet; 10 15 20 25 30 535 952 3 Fig. 4 visar ett flödesschema som exemplifierar att lägga till en nod till systemet; Fig. 5 visar ett belysningsexempel i ett system enligt uppfinningen; Fig. 6 visar ett uppvärmningsexempel i ett system enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING Figur 1 visar ett känt system 10 för effektfördelning och kommunikation.

VAC datakommunikationssignaler matas till en instrumentpanelsenhet 1 i vilken en matningskabel för VAC 12 och en matningskabel för VDC 13 tillhandahålls separat kabel 14 för datakommunikationsåndamål. Inkommande VAC omvandlas till t.ex. 48 VDC i instrumentpanelsenheten 1, och en kabelbunt som innefattar såväl Inkommande (växelström), telekommunikation och tillsammans med en AC och DC fördelning som datakommunikation är dragen genom en byggnad till ett eller flera nåtverksgränssnitt 2.

Ett dedicerat nätverk för specifik utrustning, såsom en spis 15 eller en bärbar dator 16 tillhandahålls också, i vilket den nödvändiga effekten (VAC för spisen 15 och VDC för den bärbara datorn 16) kan fördelas i beroende av en förfrågan över en datakommunikationslânk (streckade linjer).

Utrustningarna ansluts normal till effekt och kommunikationsnätverket via nätverksgrånssnittet 2, så att en lampa 17 försedd med en effektbrytare 18, eller en televisionsapparat 19.

Lampan behöver 48 VDC och en kraftledning tillhandahålls mellan nätverksgränssnittet 2 och lampan 17. En kommunikationskabel, t.ex. en optisk fiber, tillhandahålls också mellan nåtverksgränssnittet 2 och lampan via strömbrytaren. Larnpan får ingen effekt om datakommunikationskabeln år bruten, och lampan får effekt när datakommunikation upprättas mellan nâtverksgränssnittet och lampan 17. Exempel på fiberoptiska strömbrytare visas i US 5,033,l12. 10 15 20 25 30 535 S62 4 Figur 2 visar en första utföringsform av ett effektfördelningssystem 20 enligt uppfinningen. Systemet 20 innefattar en effektomvandlingsenhet 22 och nâtverksnoder 23 anslutna till ett nätverk 21, företrädesvis under användande av bara två trådar (ett så kallat tvåtrådsnätverk). Effekt fördelas med hjälp av enbart en förutbestämd DC-spänning (så kallad nätverks DC- spänning) anslutna till tvåtrådsnätverket sker företrädesvis med överlagrade signaler. En eller flera kommunikationskanaler kan implementeras, vilka kan användas för olika och kommunikationen mellan enheter syften. Till exempel kan en första kommunikationskanal användas för programadministration (Eng. housekeeping), dvs. för att övervaka och styra olika enheter anslutna till en andra kommunikationskanal kan användas för höghastighetsdatakommunikation. tvåtrådsnätverket 21, och I effektfördelningssystemet är dataflöden och nätverksstyming distribuerade och utförs av själva noderna. En distribuerad styrenhet CU är implementerad i noderna 23, såsom visas av den streckprickade linjen, och effektomvandlingsenheten 22 innefattar en effektomvandlare 24 och en effektsäkringsenhet 25. Effektomvandlaren 24 omvandlar en eller flera inkommande spänningar, såsom 230 VAC (huvudledningar), valfri VDC (vindkraft/solkraft), 400 VAC flerfas (3-fas huvudledningar), etc. till en nätverks DC-spänning som är mindre än 50 V, företrädesvis 48 VDC, vilken matas till tvåtrådsnätverket 21 via effektsäkringsenheten 25. Detta kan åstadkommas med hjälp av en AC/ DC omvandlare, en flerfas AC/ DC omvandlare konfigurerad att fördela effektlast över alla faser när den genererar nätverks DC-spänning, och /eller en DC/DC omvandlare utformad för att omvandla varje DC-spänning till nätverks DC-spänningen. Om den inkommande DC-spänningen är samma DC-spänning som nätverks DC- spänningen så är ingen DC / DC omvandlare nödvändig. l-luvudsyftet med effektsäkringsenheten 25 är att vidarebefordra nätverks tvåtrådsnätverket 21.

Effektsäkringsenheten 25, vilken är försedd med en unik identitet, är försedd med en DC-spänningen från effektomvandlaren 24 till sändaremottagarekrets ansluten till tvåtrådsnätverket för 10 15 20 25 30 535 'H52 5 kommunikationsändamål. För att förhindra överbelastning (Lex. på grund av kortslutning) i systemet, så är effektsäkringsenheten 25 enligt en första utföringsform försedd med en strömbrytare utformad för att avbryta vidarebefordran av nätverks DC-spänningen till tvåtrådsnätverket när den aktiveras och är också försedd med organ för att övervaka den förbrukade effektrnängden i nätverket 21. I en andra utföringsform är däremot nätverksnodema utformade för att övervaka effektförbrukningen och styra den tillgängliga effekten i varje nätverksnod. En intelligent styrning av effektförbrukningen för olika enheter anslutna till nätverksnoderna minskar den momentana effekten i systemet.

Såsom visas i Figur 2 illustreras tvåtrådsnätverket 21 med hjälp av en kontinuerlig linje (representerar nätverks DC-spänningen), en streckad linje (representerar programadministrationsnätverket), och en prickad linje Valfri tvåtrådsnätverket kan användas så länge som nätverksnodema 23 och (representerar datakommunikationsnätverket). form på effektomvandlingsenheten 22 kan kommunicera med varandra.

I föreliggande utföringsform kan flera noder 23, var och en försedd med en unik identitet, anslutas till tvåtrådsnätverket 21 vid en passande plats. Varje nod 23 tar emot effekt från tvåtrådsnätverket 21 och innefattar en sändarmottagarekrets ansluten till tvåtrådsnätverket. Den unika identiteten för varje nod är känd i varje nâtverksnod 23 och lagras i ett minne i den nätverksnoden. Nätverksnoderna 23 och effektomvandlingsenheten 22 kommunicerar över programadministreringsnätverket med hjälp av ett protokoll. Tillståndet för varje nätverksnod övervakas enligt ett förutbestämt schema.

Minst en av de flera noderna är konfigurerad som en sensor nod och minst en av de flera noderna är konfigurerad som en exekveringsnod. En sensornod definieras som en nåtverksnod som är ansluten till en sensor som har minst två tillstånd och en exekveringsnod definieras som en nåtverksnod som är ansluten till minst en exekverare. Varje sensornod är associerad med 10 15 20 25 535 952 minst en exekveringsnod och sensorn styr den minst en exekverare som är ansluten till den associerade exekveringsnoden i beroende av innevarande tillstånd för sensorn. Associationen mellan varje sensomod och den minst en exekveringsnod lagras företrädesvis i minnet i den associerade exekveringsnoden 23, form av en länklista såsom företrädesvis i exemplifieras nedan i Tabell 1. Associationen kan dock naturligtvis lagras i minnet i sensornoden, eller i både sensornoden och den associerade nätverksnoden.

Alla noder 23 har företrädesvis en identisk grundkonfiguration, och kan omkonñgureras genom att ansluta en sensorenhet Sn (n=1, ..., N) till någon nod 23 för att åstadkomma en sensornod. En sensorenhet kan vara någon anordning som tillhör gruppen: ljusströmbrytare, dimmer, larmsensor, brandsensor, röksensor, rörelsesensor, fotosensor, ljudsensor, vibrationssensor, fuktsensor, gassensor, integritetssensor, trycksensor, bildsensor, temperatursensor, eller annan anordning som genererar en signal när en tillståndsförändring detekteras. I Figur 2 exempliñeras en sensorenhet S1 som en ljusströmbrytare. identiteten hos varje sensomod lagras i sensomoden, såsom illustreras i Tabell 1, tillsammans med en indikation för sensortyp och aktuellt tillstånd för sensorenheten (position; procent av effekt som skall distribueras 0-100%, rörelse/ ingen rörelse, temperatumivå, etc.). Denna information kommer att användas för att styra varje exekveringsnod som år associerad med sensornoden.

Nod Identitet Typ Tillstånd 1 ID:1 Brytare (1 eller 2) Position 1 2 ID:2 Dimmer (O- 100%) 30% effektnivå 3 ID:3 Temperatur 22°C 4 ID:4 Brytare (1 eller 2) ON Tabell 1: Exempel på sensorenhetsinfonnation tillgänglig vid sensomoden Grundkonfigurationen för nåtverksnoderna 23 kan också omkonfigureras genom att ansluta en exekveringsenhet Am (m=1,...,M) till någon nod 23 för 10 15 20 535 952 7 att erhålla en exekveringsnod. I Figur 2 exemplifieras exekveringsenheterna A1 och A2 som lampor. En exekveringsenhet kan vara någon anordning som tillhör gruppen: lampa, belysningssystem, larmsystem, motor, pneumatiskt system, värmare, eller något annat elektriskt anslutet system som utför en funktion i beroende av en mottagen signal. Identiteten hos varje exekveringsenhet lagras i en lista tillsammans med en indikation på exekverartypen, såsom illustreras iTabell 2, i exekveringsnoden.

Identitet Typ Effektnivå lD:5 Lampa 0%/ 100% ID :6 Värmare 0- 100% ID:7 Lampa O-100% ID:8 Lampa 0% / 100% Tabell 2: Exempel på exekveringsenhetsinforrnation som lagras i nätverksnoderna Som nämnts ovan så lagras en länklista som indikerar associationerna mellan sensornoder och exekveringsnoder i exekveringsnoden. Tabell 3 visar hur detta kan åstadkommas.

Association Exekveringsenhet Sensorenhet(er) l ID:5 ID:1 och ID:4 2 ID:6 lD:3 3 ID:7 ID:2 4 lD:8 ID:l och ID:4 Tabell 3: Exempel pá associationer mellan exekveríngsenheter och sensorenheter lagrade i den exekveríngsnod till vilken respektive exekveríngsenhet är ansluten.

Den första och den ijårde associationen utgör tillsammans ett typiskt exempel på en konfiguration som behövs i trappor, d.v.s. en strömbrytare nedanför trappan och en ovanför trappan. Båda lamporna som år anslutna 10 15 20 25 30 535 982 8 till noderna ID:5 och ID:8 kan styras av var och en av strömbrytama som är anslutna till nod ID:1 och ID:4. Om någon av sensornoderna ändrar sitt tillstånd (tex. från position 1 till position 2, eller från position 2 till 1) ändras effektfördelningen till lamporna (dvs. lamporna tänds om de är avstängda eller de släcks om de är tända). Det är viktigt att notera att inga extra kablar behövs mellan strömbrytarna for att åstadkomma den önskade funktionen och konfigurationen kan enkelt modiñeras genom att associera fler exekveringsenheter till strömbrytarna och/ eller lägga till en ny strömbrytare för att styra samma lampor.

Den andra associationen är ett exempel på att styra uppvärmningssystemet i en byggnad i form av en uppvärmningsapparat som är ansluten till nod ID:6 i beroende av en temperatursensor ansluten till nod ID:3 i tvåtrådsnätverket.

Det är naturligtvis möjligt att inkludera en temperatursensor på lårnpliga platser, såsom i varje rum i byggnaden, och styra uppvärmningen i varje rum oberoende av varandra baserat på tillståndet hos temperatursensorn ansluten till en nod i tvåtrådsnätverket.

Den tredje associationen avser en normal dimmer ansluten till nod ID:2, vilken kan styra den effektmängd som fördelas till en lampa ansluten till nod ID:7 i tvåtrådsnätverket 21. Det är till och med möjligt att associera två olika dirnrar till samma lampa (på samma sätt som strömbrytarna beskrivna ovan) och effektmängden som fördelas till lampan blir beroende av det kombinerade tillståndet hos dimrarna eller, om så önskas, effektrnängden som fördelas till lampan kan styras oberoende av varje dimmer, så länge som associationen definieras i nätverksnoden.

I korthet är nätverksnodema 23 konfigurerade för att kommunicera med varandra över programadministrationsnätverket för att identifiera ändringar i innevarande tillstånd hos varje sensor och styra varje associerad exekveringsnod i beroende av de identifierade ändringarna i innevarande tillstånd hos varje sensorenhet. 10 15 20 25 30 535 H82 9 I ett system som innefattar flera sensornoder och llera exekveringsnoder kan associationerna mellan sensornoder och exekveringsnoder representera valfria logiska kombinationer t.ex. logiska relationer mellan utvariabler för sensornoder och invariabler hos exekveringsnoder, eller andra variabler tillgängliga i systemet för innevarande eller föregående tidpunkter.

Komplexiteten hos de logiska relationerna begränsas bara av det tillgängliga minnet.

Vidare, i de flesta fallen är en logisk funktion kopplad till varje association.

Variationerna är obegränsade, vilket är uppenbart för fackmannen, så länge som associationerna mellan sensorenhet och exekveringsenhet upprätthålls i systemet. Ändringen i innevarande tillstånd hos varje sensorenhet identifieras genom utvärdering av utvariabler, och invariabler hos varje associerad exekveringsnod styrs i beroende av nödvändiga logiska relationer under användande av programadministreringsnätverket.

En energilagringsenhet, såsom ett batteri 28 eller liknande, kan också anslutas till en nod 23. Energi, som kan användas i händelse av effektavbrott i inkommande VAC, kan lagras för att användas när behovet uppstår. Till exempel så kan energi lagras i anslutning till en hushållsapparat som kräver stor mängd energi under en kort tidsperiod, såsom en spis, Strykjärn, Vattenkokare, etc.

Systemet kan vidare innefatta ett datakommunikationsnätverk (indikeras av den prickade linjen i tvåtrådsnätverket) företrädesvis implementerat som en andra överlagrad kommunikationskanal på nämnda tvåtrådsnätverk. Ett fysiskt separat kommunikationsnätverk, såsom en optisk fiber, kan dock När ett datakommunikationsnätverk är närvarande är nätverksnoder konfigurerade 23 anslutna till datakommunikationsnätverket. Några av noderna 23 kan vara konfigurerade också användas utan att avvika från uppfinningen. att kommunicera med andra nätverksnoder som rena kommunikationsnoder t.ex. inte anslutna till en sensorenhet Sn eller en exekveringsenhet Am, konfigurerade för att tillhandahålla nåtverks 10 15 20 25 30 535 952 10 DC-spänning och datakommunikation till en kommunikationsenhet Cp, (p=1,...,P). I Figur 2 exemplifieras kommunikationsenheter som: en Internet Gateway Ci som tillhandahåller tillgång till Internet 26, en dator C; som kan ha tillgång till Internet förutsatt att nätverksnoden som är ansluten till Gateway Cl är programmerad för att tillåta Intemet tillgång för nätverksnoden 23 till vilken datorn Cg är ansluten.

Av säkerhetsskäl kan nätverksnoderna 23, som är konfigurerade för att kommunicera med varandra över programadministrationsnätverket, vara konñgurerade för att övervaka programadministratíonsnätverket och identifiera varje icke-auktoriserad manipulation av höghastighetskommunikationskanalen över programadministrationsnätverket. Varje försök att programmera en nod via höghastighetskommunikationskanalen lagras i minst en av noderna som detekterar manipulationsförsöket och i minst en kommunikationsenhet Cp, såsom Internet Gateway Ci, t.ex. samma funktionalitet som säkerställer att villkor uppfylls och all relevant data lagras. Varje försök att utfärda otillåtna kommandon via höghastighetskommunikationskanalen förhindrar utfärdaren vidare tillgång till kommunikationskanalema. Varje rapport som genereras av brandväggar leder inte bara till en reaktion i det datorsystem i vilket brandväggen är installerad utan också till en avstängning av den identifierade datakällan. För att kunna reagera på en identifierad icke- auktoriserad manipulation av programadministrationsnätverket är systemet också försett med en datakommunikationsbrytare 29 som har en unik identitet som är känd av alla nätverksnoder 23 inom nätverket, som kan aktiveras av systemet för att avbryta tillgång till Internet för alla kommunikationsenheter i tvåtrådsnätverket 2 1.

Datakommunikationsbrytaren 29 tillhandahålls företrädesvis, men inte nödvändigtvis, mellan kommunikationsnoden och Intemet Gateway. För att åstadkomma detta måste programadministrationsnätverket var separerat från datakommunikationsnåtverket, antingen genom två fysiskt separata nätverk, eller i två separata kommunikationskanaler i samma fysiska nätverk. 10 15 20 25 30 535 952 11 Effektmängden som förbrukas i tvätrådsnätverket övervakas företrädesvis vid alla nätverksnoder för att identifiera eventuella kortslutningar, och för att möjligtvis förhindra olyckor orsakade av plötsliga effektbortfall i någon del av tvåträdsnätverket. Effektförbrukning övervakas av nätverksnoderna för att samla in information om förbrukad effekt från enheter anslutna till nåtverksnoderna. Detta kan åstadkommas genom att övervaka (d.v.s. mäta) mängden effekt som förbrukas i varje nätverksnod och styra enheterna anslutna till varje nätverksnod i beroende av de uppmätta värdena.

Funktionaliteten att övervaka effektrnängden som förbrukas i nätverket kan implementeras i effektsäkringsenheten 25. För att övervaka mängden effekt som förbrukas i nätverket är effektsäkringsenheten 25 försedd med en processor pP och ett minne M i vilket en fullständig lista över noder i nätverket tillhandahålls. Effektsåkringsenheten 25 är konfigurerad för att kommunicera med alla anslutna noder 23 (var och en med en effektmätare för att mäta den förbrukade effekten i varje nod) och ta emot information rörande effektförbrukning. Effektsälningsenheten är typiskt konfigurerad för att tvinga alla tillämpningar att sänka effektförbrukningen under en förutbestämd nivå. Endast i händelse av en ödesdiger kortslutning kommer hela 48V systemet att stängas av.

Varje nätverksnod i systemet lagrar åtminstone följande information i ett minne: - ett unikt serienummer för noden - ett smeknamn associerat med det unika serienumret - antalet noder ”N” i nätverket.

Vissa nätverksnoder (exekveringsnoder och/ eller sensornoder) lagrar också följande information i minnet: - en lista över associationer som är relevanta för nätverksnoden. 10 15 20 25 30 535 962 12 Det unika serienumret är ett relativt långt nummer, t.ex. sexton hexadecimala tal; 128 eller 256 binära bitar, etc., som tillhandahålls av nodens tillverkare. Det är inte praktiskt att använda detta långa nummer för kommunikation i nätverket, vilket är anledningen till att implementera ”smeknamn” associerade med det långa numret, såsom ett nummer "n".

Genom att tilldela smeknamn sekventíellt är det enkelt att fastställa antalet noder ”N” i systemet såsom beskrivs i anslutning till Figur 3 och 4 nedan.

När varje nod har tilldelats ett sekventíellt smeknamn kan associationer mellan olika sensorer och exekverare anslutna till nodema upprättas. En lista över associationer relevanta för varje nod lagras i det dedikerade minnet.

Figur 3 visar ett llödesschema som exempliñerar ersättande av en nod i ett system. Flödet är en kontinuerlig process att verifiera att alla noder i nätverket är tillgängliga och i drift. Flödet kan börja i vilken nod som helst, men för illustrationens skull antas att flödet startar i nod "l". Nod ”l” begär och erhåller en bekräftelse från nod ”2”, såsom indikeras av pilen 31. Nod ”2” begär en bekräftelse från nod ”3” (såsom indikeras av pilen 32) men får ingen bekräftelse, varför nod ”2” antar att noden ”3” inte längre är tillgänglig i nätverket (såsom indikeras av den streckade cirkeln). l detta läge vidarebefordrar nod ”2” en notifiering till nod ”N” och kan fortsätta att begära en bekräftelse från nästa sekventiella nummer ”4”, såsom indikeras av den streckade pilen 30. Notifieringen till nod ”N” (d.v.s. nod ”8” i detta exempel) innehåller en begäran att den skall ändra sitt smeknamn till ”3” och också meddela ändringar till relevanta associationer när en uppdateringsbegäran har tagits emot från nod ”7”.

Uppdateringsbegäransprocessen fortsätter från noderna ”4” till "8”, såsom indikeras av pilarna 34-37. Nod ”8” fortsätter processen genom att skicka en uppdateringsbegäran till nod ”1” (såsom indikeras av pilen 38) och att efter bekräftelse från nod ”1” svara på notifieringen som tagits emot från nod ”2” och ändrar smeknamnet till ”3” såsom indikeras av pilen ”A”. Ett allmänt 10 15 20 25 30 535 952 13 utrop skickas till alla noder i nätverket och indikerar att antalet noder i nätverket är minskat till ”N-l", d.v.s. ”7” i detta exempel, eftersom nod ”8” ersätter den saknade noden ”3”.

Alternativt svarar nod ”8” direkt på notifieringen som tagits emot från nod ”2” och ersätter omedelbart den saknade noden ”3” såsom indikeras av pilen "A". Det allmänna utropet till alla noder och utropet rörande ändringar för relevanta associationer skickas därefter. Uppdateringsbegäransprocessen fortsätter från den nya noden ”3” till nod ”7” såsom indikeras av pilarna 33- 36 och nod ”7” skickar en uppdateringsbegäran till nod ”l” såsom indikeras av pil ”B”.

Figur 4 visar ett flödesschema som exemplifierar att lägga till en nod i ett system. En nod som inte är ansluten till något nätverk har företrädesvis ett standardsmeknamn, t.ex. n= ”0”, vilket ändras vid införandet. I detta exempel är antalet noder i nätverket sju, d.v.s. N= ”7”. Uppdateringsbegäran fortsätter enligt Figur 3 till nod ”7”. Den sista noden i nätverket utför en speciell uppgift att detektera nyligen introducerad noder.

Innan en uppdateringsbegäran skickas till nod ”1”, såsom indikeras av pilen ”II”, skickar nod ”7” en förfrågan till noder som har standardsmeknamn, i detta exempel ”0”, såsom indikeras av den streckade pilen ”I”. Om en ny nod detekteras introduceras den i nätverket såsom indikeras av pilen 39 och tilldelas ett smeknamn ”N+1”, vilket i detta exempel är ”8”. Nod ”8” är nu den sista noden i nätverket och ett utrop till alla noder med denna information skickas av noden innan en uppdateringsbegäran görs till nod ”I”. Om inga nya noder detekteras, skickar nod ”7” en uppdateringsbegäran till nod ”I”.

I den händelse att fler än en ny nod anslutits till nätverket, har flera noder samma standardsmeknamn. Detta hanteras genom att introducera en tidsfördröjning för att svara på den förfrågan som skickas av den sista noden ”N” i nätverket. Fördröjningen baseras företrädesvis på det unika ID nummer som tillhandahålls av tillverkaren och /eller ett slumptal. Den första nya 10 15 20 25 30 535 952 14 noden som svara på förfrågan anordnas som nod ”N+l” och uppdateringsprocessen fortsätter sedan till nod ”l”. Samma process upprepas när nod ”N+1” skickar en förfrågan till noder som har standardsmeknamn och anordnar den första noden som svarar som nod ”N+2” och uppdateringsprocessen fortsätter till nod ”l”. Processen upprepas tills det inte finns några noder kvar som har standardsmeknamn.

Det bör noteras att exemplen som visas i Figur 3 och 4 inte avser den faktiskt utformningen av nätverket, och loopen av nätverksnoder enbart Den fysiska implementeringen av nätverksnoden kan ha vilken önskad form som helst, visar hur kommunikationen mellan noderna utförs. såsom det stjärnformiga nätverket som visas i Figur 2.

Termen distribuerad styrenhet CU, såsom visas i Figur 2, indikerar att varje nätverksnod kan inleda kommunikation och för att undvika att ett skickat meddelande från en nod till en annan nod förvrängs, bifogas en Kontrollsumma till meddelandet vilket kontrolleras av den mottagande noden som är en intelligent nod i systemet. Om kontrollsumman är felaktig så skickas meddelandet om. Vidare, varje nod har enbart en loka lista över associationer relevanta för den noden, och ännu hellre har enbart exekveringsnoderna en lokal lista.

En sensornod kan ha en lista som definierar vilka exekveringsnoder som skall notifleras när en ändring i tillstånd detekteras i sensornoden (t.ex. en strömbrytare slås på). Denna information sänds enligt den lokala listan över associationer till exekveringsnoder. I varje mottagande exekveringsnod, utförs en handling baserat på den informationen (t.ex. sätta på en lampa).

När enbart exekveringsnoderna är försedda med en lista över associationer, är det nödvändigt för sensornoden att sända ett meddelande till alla nätverksnoder som indikerar att tillståndet för en sensor har ändrats, och exekveringsnoder som har en reaktion associerad med det ändrade 10 15 20 535 382 15 tillståndet kommer att utföra relevant funktion (t.ex. sätta på lampan) baserat på den skickade informationen.

Belysningsexempel Figur 5 visar hur belysning kan implementeras i en byggnad 50 med hjälp av ett tvåtrådsnätverk 51 nätverksnoder. En försett med flera effektomvandlingsenhet 52 tar emot inkommande effekt för att strömsätta tvátrådsnätverket. Flera noder är anslutna till sensorenheter, tex. ljusströmbrytare, S1-S3, och flera noder år anslutna till exekveringsenheter, t.ex. lampor, Ai-As.

Identiteten för varje nod (d.v.s. ”smeknamn”) år känd i varje nåtverksnod och associationerna mellan sensorer och exekverare är åtminstone lagrade i de exekveringsnoder som år inblandade i de önskade funktionerna, såsom visas i Tabell 4 och 5. Notera att effektförbrukningen i varje nod kan styras av effektomvandlingsenheten eller av de enskilda nåtverksnoderna.

Nod Identitet Typ Tillstånd Effekt 1 S1 Strömbrytare Pos 1 P1 2 A1 Lampa 1 00% P2 3 A2 Lampa 100% Pa 4 S2 Strömbrytare Pos 2 P4 5 Sa Strömbrytare Pos 1 Ps 6 As Lampa 100% P6 7 A4 Lampa 100% P7 8 A5 Lampa 100% Ps Tabell 4: Nodídentitetsinforrnation inkluderande effektförbrukníng Association Exekveringsenhet Sensorenheqer) 1 A1 S1-, S2 2 A2 S 1; S2 10 15 20 535 962 16 3 A3 S3 4 A4 S3 5 A5 S3 Tabell 5: Associationer mellan exekveríngsenheter och sensorenheter.

Ugpvårmningsexempel Figur 6 visar hur styming av uppvärmning kan implementeras i byggnaden 50 med hjälp av Effektomvandlingsenheten 52 tar emot inkommande effekt för att strömsätta tvåtrådsnätverket, och flera noder är anslutna till sensorenheter, d.v.s. 34-59, exekveringsenhet, d.v.s. en uppvårmningsapparat, A6, som drivs med valfri energikälla, samma tvätrådsnätverk 51 som i Figur 5. temperatursensorer och endast en nod är ansluten till en såsom elektricitet, gas, olja, fotogen, bensin, väte eller fjärrvärme.

Som tidigare nämnts är identiteten för varje nod känd och följande associationer, se Tabell 6, mellan sensomoder och exekveringsnoder kan lagras i åtminstone exekveringsnoden A6.

Nod Identitet Typ Tillstånd Effekt 9 S4 Tempsensor Temp 1 P9 10 Ss Tempsensor Temp 2 P10 11 S6 Temp.sensor Temp 3 P11 12 S7 Temp.sensor Temp 4 P12 13 S8 Tempsensor Temp 5 P13 14 S9 Tempsensor Temp 6 P14 15 A6 Värmare 45% Pis Tabell 6: Nodidentitetsinfonnation innefattande effektförbrukníng l detta fall är vännen som fördelas av uppvärmningsapparaten Ae en funktion av temperaturnivåerna som tas emot av sensorenheterna S4-S9.

Alternativt kan varje rum i byggnaden 50 styras individuellt av en 10 15 20 25 30 535 352 17 uppvärmningsloop och elementet kan vara uppdelat i exekveringsenheter som alla är anslutna till samma nod. sex olika Associationerna mellan olika sensorenheter och exekveringsenheter kan bestämmas med hjälp av ett siffertangentbord och en display, men det år också möjligt att sätta en sensornod i ett programmerbart tillstånd (t.ex. genom att trycka på en knapp på noden) och sedan inom en förutbestämd tidsperiod indikera de önskade exekveringsnoderna (med en liknande knapp) som skall länkas till sensornoden. Enligt vad som visas i Figur S är det möjligt att sammanlänka valfri strömbrytare till valfri önskad lampa.

Programadministrationsnätverket används för att styra kommunikationen i ett nätverk som består av flera sammankopplade nätverksnoder.

Nätverksnoderna har beskrivits ovan och var och en innefattar en processor och ett minne i vilket en unik identitet är lagrad. Den unika identiteten kan bestå av en relativt lång sekvens av symboler (siffror eller bokstäver), vilket inte är lämpligt att använda vid adresscring av en nätverksnod. Därför är systemet utformat att tilldela ett ”smeknamn” till varje nätverksnod istället för den unika identiteten för att minska antalet bitar som behöver adresseras en nätverksnod i nätverket.

En sensor som har minst två tillstånd är ansluten till minst en nätverksnod inom nätverket, och en exekverare, som utför funktioner i beroende av mottagna signaler från en sensor, är ansluten till minst en nätverksnod inom nätverket. Ett förhållande bildas mellan en primär nätverksnod till vilken en första sensor är ansluten och minst en sekundär nätverksnod till vilken en eller flera exekverare är anslutna för att etablera en länk däremellan. Den primära och den sekundära nätverksnoden tillhör de flera nätverksnoderna inom nätverket.

Informationen för nämnda länk lagras i minnet hos varje sekundär nätverksnod, och exekverarna styrs genom att skicka ett meddelande från den primära nätverksnoden, där meddelandet genereras när den primära 10 15 20 25 30 535 952 18 nåtverksnoden detekterar en ändring i tillståndet hos den första sensom; ta emot meddelandet i varje sekundär nätverksnod; och utföra en funktion i exekverarna anslutna till varje sekundär nätverksnod i beroende av det mottagna meddelandet.

Som tidigare nämnts, väljs en sensor som skall anslutas till en nätverksnod för att skapa en sensornod och varje sensor kan väljas från ett flertal anordningar, såsom en ljusströmbrytare; dimmer; larmsensor; brandsensor; röksensor; rörelsesensor; fotosensor; ljudsensor; vibrationssensor; fuktsensor; gassensor; integritetssensor; trycksensor; bildsensor; temperatursensor; eller annan anordning som genererar en signal när en ändring i dess tillstånd detekteras. Ett exempel är en ljusströmbrytare som har två tillstånd (ON/ OFF) eller en dimmer som har ett stort antal tillstånd som representerar 0-100% av maximal uteffekt.

Vidare, varje exekverare väljs att anslutas till en nätverksnod för att skapa en exekveringsnod och varje exekverare kan väljas från många olika anordningar/ system såsom en lampa; belysningssystem; larmsystem; motor; pneumatiska system; värmare: eller något annat elektriskt anslutet system som utför en funktion i beroende av en mottagen signal.

Utöver det som angetts ovan, är det möjligt att skapa ett mer komplicerat nätverk av nätverksnoder genom att anordna en styrkrets mellan flera sensorer, såsom en första sensor och en andra sensor och en sensomod.

Meddelandet som genereras och skickas från sensornoden är anordnat att vara i beroende av en ändring i tillståndet hos sensorerna som är anslutna till styrkretsen, t.ex. ändringen i tillståndet hos den första sensorn och/ eller den andra sensorn. På detta sätt kan temperaturvariationerna i ett hus användas för att styra uppvärmningsapparaten och till exempel undvika onödigt användande av uppvärmningsapparaten.

Signalerna som genereras i den första och den andra sensom, t.ex. temperatursensorer, i beroende av uppmätta parametrar samlas in i 10 15 20 25 535 952 19 styrkretsen. De insamlade signalema bearbetas i styrkretsen innan ett meddelande skickas till exekveringsnoden. Processen kan innefatta att skapa ett Booleskt uttryck av de insamlade signalerna för att styra funktionen hos exekverare anslutna till en exekveringsnod.

Som nämnts tidigare är det unika identiñeringsnumret som tilldelas varje nod ganska långt och det finns ingen anledning till att använda det vid kommunikation inom ett nätverk med ett begränsat antal nätverksnoder.

Därför tilldelas ett unikt ”smeknamn” till varje nätverksnod, företrädesvis i Sekventiell ordning. Genom att tilldela nätverksnodema i sekventiell ordning är det lätt att implementera en procedur för att identifiera tillgängliga nätverksnoder i nätverket oberoende av den fysiska konfigurationen av nätverksnoderna i nätverket. Företrädesvis används pilotsignaler för att identifiera nätverksnoderna. Det bör noteras att det unika smeknamnen tilldelas slumpmässigt till nätverksnoderna, vilket resulterar i att två intilliggande nätverksnoder inte behöver ha sekventiella smeknamn.

Det bör också noteras att den nätverksnod som är ansluten till exekveraren (exekveringsnod) år ”intelligent” och har länkinformation lagrad i sitt minne.

Till exempel har exekveringsnoden kunskap om vilken sensornod som den har ett förhållande med och exekveringsnoden är bara tillgänglig för att ta emot ett meddelande skickat från sensornoderna när inga andra meddelanden skickas mellan nätverksnoderna inom nätverket.

Genom att implementera föreliggande uppfinning är det möjligt att åstadkomma förbättrad och förenklad styming och kommunikation i ett nätverk som består av flera sammankopplade exekverare och sensorer.

Claims (8)

10 15 20 25 30 535 952 20 KRAV

1. Ett förfarande för att styra kommunikationen i ett nätverk som består av flera sammankopplade nätverksnoder, varje nätverksnod innefattar en processor och ett minne i vilket en unik identitet är lagrad; en sensor med minst två tillstånd; och en exekverare som utför funktioner i respons på mottagna signaler, kännetecknat av att förfarandet innefattar att: - forma ett förhållande mellan en primär nätverksnod till vilken en första sensor är kopplad, nämnda primära nätverksnod är en av nämnda flera sammankopplade nätverksnoder, och minst en sekundär nätverksnod till vilken en eller flera exekverare är anslutna, nämnda andra nätverksnod är en av nämnda flera sammankopplade nätverksnoder, för att upprätta en länk däremellan; - lagra information om nämnda länk i minnet hos varje sekundär nätverksnod, och - styra nämnda en eller flera exekverare genom att: - sända ett meddelande från den primära nätverksnoden, nämnda meddelande genereras när den primära nätverksnoden detekterar en ändring i tillståndet hos den första sensorn; - ta emot nämnda meddelande i varje sekundär nätverksnod; och - utföra en funktion i nämnda en eller flera exekverare anslutna till varje sekundär nätverksnod i beroende på det mottagna meddelandet.

2. Styrförfarandet enligt krav 1, vari nämnda förfarande vidare innefattar att välja varje sensor från någon i gruppen: strömbrytare, temperatursensor, dimmer, trycksensor, brandsensor, röksensor, larmsensor, fotosensor, ljudsensor, vibrationssensor, fuktsensor, gassensor, integritetssensor, bildsensor, och rörelsesensor.

3. Styrförfarande enligt något av krav 1 eller 2, vari nämnda förfarande vidare innefattar att välja varje exekverare från någon i gruppen: lampa, 10 15 20 25 30 535 952 21 uppvärmningsapparat, brandlarm, belysningssystem, larmsystem, motor, pneumatiskt system, inbrottslarm.

4. Förfarandet enligt något av krav 1-3, vari förfarandet vidare innefattar att: - anordna en styrkrets mellan nämnda första sensor och den primära nätverksnoden; - ansluta minst en andra sensor till styrkretsen; och - generera meddelandet som sänds från den primära nätverksnoden i beroende av en ändring i tillståndet hos den första sensorn och/ eller den andra sensorn.

5. Förfarandet enligt krav 4, vari förfarandet ytterligare innefattar att: - generera signaler från nämnda första och andra sensor i beroende av uppmätta parametrar; - samla in nämnda signaler i styrkretsen; och - bearbeta nämnda signaler innan meddelandet som skall sändas genereras.

6. Förfarande enligt krav 5, vari nämnda bearbetande innefattar att skapa ett Booleskt uttryck för nämnda signaler för att styra funktionen hos nämnda en eller flera exekverare.

7. Förfarandet enligt något av krav 1-6, vari nämnda förfarandet vidare innefattar att tilldela ett unikt smeknamn till varje nätverksnod och använda pilotsignaler för att identifiera tillgängliga nåtverksnoder i nätverket.

8. Förfarandet enligt krav 7, vari nämnda sekundära nätverksnod är intelligent och att meddelandet från den primära nätverksnoden tas emot endast om den andra nätverksnoden är tillgänglig och inget annat meddelande sänds mellan nätverksnoderna inom nätverket.