TWI455026B - 用以組態一網路中之一裝置之設備及方法 - Google Patents

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Description

用以組態一網路中之一裝置之設備及方法
本發明係關於一種在一網路中之裝置組態，特定言之(但非僅包含此內容)係關於根據該網路之預定功能要求來組態可在一網路中運作之裝置之方法及設備。具體而言，本發明係關於一種用於自動將由裝置組成之網路交付使用的方法。
照明控制系統在商業與家用設施中使用，以快速產生所期望之照明設定，達成能量節約且符合法律及相關規範。然而，設計一照明控制系統並將其交付使用可能耗時且易於出錯。在高水平系統中，運行於個人電腦上之專用軟體經常用於指定照明系統之功能要求並組態各裝置。在靈活性為一優點之設施中，感應器、燈具與開關之間之連接可使用射頻訊號而非導線來實施。該軟體允許使用者使用一個人電腦來定義該等裝置之間之虛擬連接。用於實施該等連接之程式碼隨後可自個人電腦上載至該等裝置之記憶體。諸如LonMakerT M 之標準軟體包為設計工程師提供了設計一完整之高水平系統的工具，在該系統中每一實體裝置由儲存於資料庫中之一虛擬裝置表示。藉由使用一圖形使用者介面(GUI)，工程師可將被允許彼此對話之虛擬裝置分為一組，並指定允許該等虛擬裝置共用之資訊。該GUI亦可允許一使用者根據匯入該程式之建築製圖來定位該等虛擬裝置。將展示該等裝置待安裝之位置的製圖印出，可促進安裝過程，其可由一承包商來執行。該軟體亦可允許該使用者印出實施該系統所需之所有組件的清單。該清單可發送至承包商且可用於成本估計。
然而，在該等裝置被安裝之後，需要對其進行組態以根據由該軟體儲存於個人電腦上之功能要求運作，意即該系統需要交付使用。該交付使用之步驟涉及將使用該軟體定義之每一裝置與該網路上之一實體裝置相關聯。習知方法涉及讀出房間內每一裝置之條形碼，並將該等條形碼貼於所印出之平面圖上。接著，可將每一裝置之條形碼作為每一虛擬裝置之位址輸入電腦城市，且根據使用軟體所指定的功能要求的指令可接著被上載至該等裝置中。將網路交付使用之習知方法的一缺點在於其係耗時且易於出錯的。此外，設計者必須在現場花費相當量之時間以將每一實體裝置與記憶體中之一虛擬裝置匹配。此外，若該等裝置移動，則必須有人更新記憶體中該裝置之位置，並依據新位置來改變功能要求，以使得該系統能夠繼續根據為該系統指定之功能要求運作。
US－2003/0130039描述了用於跟蹤及判定一遊戲機或其他機器在娛樂場或旅館內之位置的方法及設備。該遊戲機之位置資訊被傳遞至一主機電腦，且該機器之運作可由主機電腦根據該機器之位置控制。然而，該文獻未揭示使該實體遊戲機與一組指令相關聯之方法，其中該組指令針對具有對應於該實體遊戲機座標之座標的一虛擬遊戲機。
本發明之目標為處理該等問題。
根據本發明，提供一種根據儲存於一資料處理設備中對一網路之預定功能要求組態可在該網路中運作之裝置的方法，該方法包含在資料處理設備處接收用於該裝置之位置資訊；使該位置資訊與所儲存之功能要求關聯；並將該裝置之功能要求傳輸至網路。
所記錄之功能要求可包含與網路中裝置相對應之複數個虛擬裝置的功能要求。此外，位置資訊與所儲存之功能要求的耦合可包括使每一實體裝置之座標與一虛擬裝置之座標匹配，以及基於針對該虛擬裝置之功能要求推斷該實體裝置的功能要求。
進一步言之，該方法可包含在該資料處理設備處接收該裝置之一唯一ID及一網路位址中至少一者，並將該裝置之唯一ID儲存於該資料處理設備之記憶體中，以使得該裝置之功能要求可基於一唯一ID及一網路位址中至少一者發送至一位址。
因此，記憶體中之每一裝置自動與一實體裝置相關聯，且可容易地按照為該虛擬裝置而儲存之功能要求組態該實體裝置。因此，本發明提供一種簡單、快捷且準確的將一網路交付使用的方法。
此外，根據本發明，提供一種用以組態可在一網路中運作之設備，以使該裝置根據該網路之預定功能要求運作；該裝置包含一用於儲存該等功能要求之記憶體；一用於接收各裝置之位置資訊之接收器；一用於使該等位置資訊與該等功能要求相關聯之處理器；及一用於將各裝置之功能要求傳輸至該網路之傳輸器。
該設備可進一步包含用於接收該等功能要求之構件。用於接收該等功能要求之構件可為一允許使用者定義該等功能要求之圖形使用者介面，及/或用於匯入包括電路圖之建築製圖的構件。該圖形使用者介面可進一步用於檢視該等功能要求。該等線路圖可用於推斷該等功能要求。
根據本發明，進一步提供一種可在一網路中運作之裝置，其包含：用於獲取關於該網路中至少三個其它裝置之位址資訊的構件；一用於經由該網路將該等位置資訊傳輸至一經組態以儲存該網路之功能要求之設備的傳輸器；一用於經由該網路接收回應向該設備傳輸位置資訊之指令的接收器。
該傳輸器及該接收器可形成一射頻收發器之一部分。
圖1說明了一房間，其包含一待根據本發明而交付使用之由裝置組成的網路1。圖1中之房間為一辦公室；然而，本發明亦可用於一位於(例如)家庭、旅館、餐館、學校或戶外之網路。圖1所示之網路節點包括兩個頂燈2a、2b，一臺燈3，若干感應器4a、4b及4c，一吊扇5，一開關/調光器6、一射頻遙控器7及一個人電腦8。然而，應瞭解該網路中可包括任何類型之燈具、感應器、開關、HVAC(加熱、通風及空氣調節)裝置或窗簾。該網路亦包含一位於該房間中一便利位置之局部控制模組9。該局部控制模組9儲存用於控制該等網路節點之控制資料及指令。該局部控制模組使用射頻訊號與燈具、感應器、開關及風扇進行無線通信，且每一網路節點均包含一射頻收發器(未顯示)。或者，一或多個節點可硬線連接至該局部控制模組9。由裝置組成之網路1可形成擴展至該房間外部之由裝置組成的較大網路之一部分，且局部控制模組及燈具、感應器及開關可與該房間外部之裝置通信。儲存於局部控制模組9中之指令及控制資料係自一中央控制器10下載。在圖1之系統中，該中央控制器建構於一膝上型電腦中；然而，該中央控制器可建構於任何類型之資料處理設備中。中央控制器10及局部控制模組9可使用一用於交換資料之電纜(未顯示)臨時連接。
參看圖2，一中央控制器10包括一內部記憶體11，該內部記憶體11包括一中央處理器12、一作業系統13及一或多個應用程式14。該中央控制器10進一步包含一與該使用者互動之使用者介面15及一顯示器16。進一步言之，該中央控制器10包含一網路卡17，其可安裝於一ISA卡槽中並連接至一主匯流排，用於將命令載送至局部控制模組9；一用於儲存該網路1中每一組件之功能要求的資料庫18；及用於自在圖中展示為可移除式儲存器19，諸如數位化通用光碟(DVD)、緊密光碟－惟讀記憶體(CD－rom)或軟式磁碟之預先錄製源擷取數位資料的構件。中央控制器之內部組件之間之通信係經由一匯流排20達成，其對該中央控制器10之所有內部組件提供一公共之電連接點。在一實施例中，該中央控制器之資料庫18可能不位於安裝地點，且在該地點之一膝上型電腦可具有至一區域網(LAN)之連接以便存取儲存於該資料庫中之資訊。
參看圖3，局部控制模組9包含一記憶體21、一處理器22、一用於與網路中之其它節點同步之內部時鐘23、一用於與該網路1中之節點通信之短程收發器24及一用於容納來自中央控制器的主電纜之輸入端25。該記憶體21儲存用於網路中節點之指令。舉例而言，其可儲存用於回應系統感應器接收之訊號而開關部分燈具及HVAC裝置的指令。其可進一步儲存網路中每一裝置之座標，其將在下文較為詳細地描述。
儘管在中央控制器10與局部控制模組9之間之通信已相對於圖2及圖3而描述為待使用主電纜執行，但是應瞭解，在中央控制器10與局部控制模組9之間之通信亦可為無線的並使用射頻訊號來執行。因此，在一替代實施例中，該中央控制器之網路卡插槽被一短程收發器替代，且局部控制模組之電纜輸入端25不再被需要。該中央控制器之短程收發器可為一內部組件，或者其可為使用諸如一USB端口之已知構件而連接至該中央控制器之附件的形式。
參看圖4，展示該網路中一節點26之一示意圖。該節點可為一燈具、一感應器、一開關、一調光器等。該節點包含一記憶體27、一處理器28及一用於與其它節點同步之內部時鐘29。其亦包含一應用單元30，該單元在單個燈之情況下為一燈泡，而在一感應器之情況下為完成感應要求所必須之設備。該節點26亦包含一用於自局部控制模組接收指令之短程收發器31。該等指令傳遞至處理器28以待處理，且該處理器控制應用單元30。該記憶體亦可儲存應何時及如何運作該應用單元之指令，以及該節點之唯一ID號碼與位址。
節點26及局部控制模組9較佳符合ZigBeeT M 標準。然而，該等裝置亦可符合其它標準，諸如HomeRFT M 、BluetoothT M 及IEEE 802.11x。根據ZigBeeT M 標準，數萬裝置可經無線連接以形成一網路。然而，可能希望將該等裝置劃分為若干獨立網絡以便易於運作。一裝置可在2.4 GHz、915 MHz及/或868 MHz之射頻頻帶下運作；分別支援250千位元/秒(kbps)、40 kbps及20 kbps之原始資料傳輸率，且具有通常在10與75公尺之間之傳輸範圍。然而，為了降低節點價格，該傳輸範圍可在2與5公尺之間。若該網路中之節點根據ZigBeeT M 標準運作，則該局部控制模組9可擔當網路控制器之角色，且路徑選擇協定允許經由系統發送特用之路徑選擇訊息，以使來自局部控制模組9之指令可達到不在直接傳輸範圍內之節點26。
該系統1之設計者定義該系統之功能要求，其中該等功能要求適於該系統所安裝之環境。針對一辦公室之功能要求可包括(例如)辦公室中之燈應在週一至週五之每個早晨7：30打開，且在晚上關閉。該等功能要求亦可包括，當有人在該辦公室中時，燈才打開。房間內燈之亮度及房間溫度亦可根據天氣及季節來加以控制。舉例而言，為了節約能源，該等燈可經組態以在晴天降低其亮度。此外，可將若干系統設定預先程式化以便由辦公室之使用者選取。舉例而言，辦公室之使用者在使用個人電腦辦公時可能希望燈的亮度比閱讀印刷文件時較低些。此外，當向同事/用戶展示個人電腦上之演示時，使用者可能喜歡房間相當暗。因此，可定義若干針對燈具之設定，且該等設定可由使用者經由操作遙控制器7或個人電腦8來選取。
一系統設計工程師可使用一套裝軟體以根據功能要求設計該網路。在系統經設計、安裝、組態並交付使用之後，用於實施系統之該等功能要求之指令將被下載至局部控制模組9及相關節點26之記憶體內。舉例而言，使日光檢測感應器4c向局部控制模組連續報告房間內亮度水平之指令可下載至該日光檢測感應器4c之記憶體內。局部控制模組可經組態以在房間中之亮度達到儲存於該局部控制模組之記憶體21中之預定值時，指示各燈降低其亮度。或者，該預定值可儲存於感應器4c之記憶體27中，該感應器只需在檢測值超過預定值時，向局部控制模組發送一訊息。類似地，溫度感應器4a及存在檢測感應器4b可儲存用於向局部控制模組9彙報之指令，且局部控制模組可儲存用於回應自該等感應器所接收之資訊的指令。此外，可將對由設計工程師定義之設定加以控制之程式碼可下載至個人電腦、遙控器及局部控制模組。如此，當使用者按遙控器上之鍵時，一訊號可發送至該局部控制模組，促使該局部控制模組在記憶體中查詢相關設定並向燈2a、2b及3發送用於應用該設定之指令。
參看圖5，用於設計該系統之軟體可包含一GUI 32。該軟體可基於諸如AutoCADT M 或LonMakerT M 之習知軟體。設計工程師可將該建築之一建築製圖33匯入該GUI 32內並將該製圖用作產生該網路之圖形表示的背景。該建築製圖可自AutoCADT M 或Microsoft Office VisioT M 匯入。該GUI 32可允許一設計工程師定義虛擬裝置，其中每一虛擬裝置均對應於該網路中一實體裝置26。每一虛擬裝置在該GUI中均具有一圖形表示34，且虛擬裝置相對於該建築製圖之位置係經選擇以對應於實體裝置在該網路中的實際位置。舉例而言，圖5之GUI展示多個虛擬裝置，其表示圖1中之頂燈2a及2b、臺燈3、吊扇5、開關/調光器6、個人電腦8、遙控器7及三個感應器4a、4b及4c。虛線示意性說明存在檢測感應器4b之範圍。
較為詳細地言之，圖5之GUI包含兩個視窗35及36。市售照明裝置之範本的圖形表示於視窗35中展示，且虛擬裝置位於前景中之建築製圖於視窗36中展示。設計者可自視窗35中為一裝置選取一特定範本，並將圖形表示"拖放"於視窗36中以建立一新虛擬裝置。接著可將該裝置組態以使其根據所需要之功能要求運作。該圖形使用者介面亦包含若干選單及按鈕。舉例而言，在右上角處為標題為"交付使用"，用於啟動根據本發明之交付使用過程之選單37。亦預期該軟體可具有一用於定義允許彼此通話之節點的工具。該軟體可藉由使得使用者能夠在該圖形使用者介面中之虛擬裝置之間畫"線"，或藉由向使用者提供一對話框以輸入允許與一特定節點通話之節點的清單，從而允許指定各連接。
將提供其他選單及對話框以允許設計者定義每一節點之功能並輸入每一裝置之精確座標。或者，該等精確座標可自該裝置相對於建築製圖之位置計算得出。
在一替代實施例中，所匯入之建築製圖可包括現有接線或待安裝之接線。因而，該軟體可包括一用於自該電路圖讀取並推斷每一裝置之功能的應用程式。舉例而言，該應用程式可藉由分析該電路圖來推斷哪個燈具由哪個開關及哪個感應器來控制。因此，每一節點之座標將連同允許每一節點與其通信之其它節點的清單一起自動由電路圖得出。在處理該電路圖之後，該應用程式可進一步在圖形使用者介面中自動建立並定位虛擬裝置。若需要，設計者可接著檢查圖形使用者介面中之配線並定義其他功能及無法由電路圖推斷得出之其他通信鏈路。此替代方法可用於再次將由節點組成之一現有網路交付運行，或用於設計並安裝一新系統。
即使在現場以外設計了該系統，當將設計文件載入現場處之中央控制器內時，每一虛擬裝置之座標及功能要求均被儲存於中央控制器之資料庫18中。在由設計者使用圖形使用者介面或藉由電路圖分析自動進行，建立並相對於建築製圖定位一虛擬裝置之後，一用以組態該虛擬裝置之選單38可回應軟體使用者在游標位於虛擬裝置之圖形表示上時操作滑鼠右鍵而出現。該選單中之選項可包括(但不限於)一複製虛擬裝置之選項、一僅將該特定裝置交付使用之選項及一編輯該裝置之功能要求的選項。藉由選取"編輯裝置"選項，可出現一用於指定該裝置之功能要求之選單。
圖6中展示了對話框之一實例。圖6之對話框允許一使用者定義對應於圖1中頂燈2b之虛擬裝置的功能。該對話框包含六個本文欄位39－44，分別用於輸入裝置之名稱、唯一ID、類型以及x、y及z座標。該對話框進一步包含一用於指示該裝置是否應根據本發明而交付使用之檢查框45。若選中該檢查框45，則使用圖5之選單"交付使用"37來開始將系統1交付使用時，頂燈2b也將被交付使用。該對話框進一步包含四按鈕，標記分別為"組態"46、"編輯範本"47、"確定"48及"取消"49。預期使用者可藉由在範本本文欄位41中輸入範本代碼以定義或改變裝置類型。或者，使用者可按"編輯範本"按鈕並自若干不同範本中選取一範本，或定義一新範本。此外，點擊"組態"按鈕，將打開一用於指定裝置功能要求之新對話框打開。點擊"確定"按鈕將把對話框中所做出之任何改變儲存於資料庫18中並關閉該對話框，而點擊"取消"按鈕將關閉該對話框，同時不儲存任何改變。
x、y及z座標可由設計工程師手動輸入，或者該軟體可自所匯入之建築製圖之電路圖座標或自虛擬裝置在視窗36之位置計算出該等座標。將根據本發明輸入該裝置之唯一ID，下文將較為詳細地描述。在一替代實施例中，唯一ID由節點之網路位址替代。使用者亦可給予該虛擬裝置一名稱，其可能比該唯一ID較易記住。
在已經定義該網路之功能要求之後，該網路中所需之裝置將根據使用圖形使用者介面產生之印刷製圖定購並安裝。最後一步驟包括使每一虛擬裝置與一實體裝置相關聯，並確保為各虛擬裝置指定之功能載入到對應實體裝置之記憶體內。此步驟稱作交付使用步驟。
對於圖1所示之網路而言，預期在現場執行該交付使用步驟。因此，交付使用工程師將記憶體中存有設計文件之膝上型電腦帶至現場。該交付使用步驟藉由在中央控制器10上接收來自網路中每一節點之位置資訊來執行。該位置資訊可為網路中每一節點之座標或者，為位置未知的一第一節點與系統中具有已知位置之至少三個其它節點之間的距離。若第一節點及其它三個節點位於相同高度，例如天花板高度，至其它三個節點之距離量測將允許中央控制器藉由使用三角量測來計算第一節點之位置。此外，若一柵格之細節儲存於中央控制器中，則可計算在該柵格中之精確位置的座標。然而，若第一節點及其它三個節點位於不同高度，則需要該第一節點與已知位置之其它四個節點之間的距離量測，從而獲取該第一節點之座標。在一根據ZigBeeT M 標準運作之網路中，可使用飛行時間訊號來判定至其它裝置之距離。預期在最初時，該局部控制模組提供具有已知位置之節點。然而，在計算出第一節點之座標後，可使用該節點之位置來計算具有未知位置之第二節點的座標。
用距離量測得出座標之計算並非必須在中央控制器上執行。其亦可在局部控制模組9中執行，或由其節點26自身之處理器28執行。接著可將計算得出之座標發送至中央控制器。在以下描述中，將假定所有節點之座標均是在局部控制模組9中計算得出，並發送至中央控制器10。
在收到系統中一節點之座標之後，中央控制器將實體裝置之座標與每一虛擬裝置之座標相比較，直至找到匹配。將對節點中所有實體裝置重複該過程。根據本發明，至中央控制器，包含座標之訊息亦包括裝置之唯一ID。該訊息可進一步包括該裝置之類型。因此，若存在靠近一感應器安裝之局部控制模組，則軟體能夠將實體感應器與虛擬感應器相匹配，而不會與虛擬局部控制模組相匹配。接著傳送至中央控制器10之實體裝置唯一ID將會為相應之虛擬裝置儲存。接著與各裝置相關之指令將可下載至適當實體裝置內，或下載至控制該實體裝置之局部控制模組中。預期在安裝者完全根據建築製圖安裝該等裝置之情況下，儲存於中央控制器之資料庫中之每一裝置的座標可用於校正由局部控制模組所儲存的每一實體裝置之座標。使虛擬裝置與實體裝置相匹配之方法將相對於圖8較為詳細地描述。若稍後該系統需要升級，則工程師可改變虛擬裝置之功能要求並返回該場所，此處新指令將被下載至該網路中各節點之憶體內。
現將參看圖7，較為詳細地描述根據本發明設計、安裝系統並將其交付使用之過程。在步驟S7.1中，待安裝該系統之建築的建築製圖將被匯入根據本發明之套裝軟體中。若該軟體進一步定義柵格之原點，則可根據該建築製圖定義在該柵格中之座標。預期該圖形使用者介面允許該建築以2D或3D形式顯示。
在步驟S7.2中，根據建築製圖建立並定位該等虛擬裝置。使用者可藉由手動輸入每一裝置之座標來定位虛擬裝置。或者，當該虛擬裝置之圖形表示被拖放於該建築製圖上時，每一裝置之座標將被自動計算。另一替代實施例涉及用軟體分析可能形成該建築製圖之一部分之電路圖，並根據該電路圖自動建立虛擬裝置。
在S7.3中，定義該等虛擬裝置之功能要求。步驟S7.1至S7.3可在現場以外執行。在步驟S7.4中，將裝置安裝於現場。藉由使用印出，虛擬裝置位於前景中之建築製圖，安裝得以方便地進行。隨後，所安裝之實體裝置需要與該等虛擬裝置相關聯。
在步驟S7.5中，使用可移除式儲存器19或藉由經由一網路存取一資料庫，設計文件被載入現場中一電腦之記憶體內。或者，當將膝上型電腦帶至現場時，設計文件可能已儲存於膝上型電腦之記憶體中。藉由操作圖形使用者介面，該交付使用步驟即可根據本發明開始。該交付過程使用GUI 32之選單選項37開始。該交付使用過程之第一階段涉及執行網路中的節點執行飛行時間量測以量測每一節點與至少三個具有已知位置之節點之間的距離。該飛行時間量測可回應中央控制器將包含用於起始該飛行時間量測之指令之訊號傳輸至局部控制模組而起始。接著每一節點之座標將自距離量測計算出來。在步驟S7.6中，每一裝置之座標連同指示裝置之類型及唯一ID的資料一起自局部控制模組9發送至中央控制器10。接著在步驟S7.7中，每一裝置之座標與記憶體中一虛擬裝置之座標相匹配，且該實體裝置的唯一ID將隨該虛擬裝置之功能要求一起儲存於記憶體中。此過程將相對圖8較為詳細地描述。
在步驟7.8中，各裝置之功能要求將轉換成網路中局部控制模組及節點能夠理解之指令。該等指令及資料將經由電纜或藉由射頻訊號發送至局部控制模組。預期該等指令被分割成針對各節點之訊息，且該局部控制模組檢查每一訊息之目的地並將該等訊息轉發至該目的地。該局部控制模組亦可能會處理所有自該中央控制器接收之指令，並使用與各節點相關之指令產生訊息，且將該等訊息傳輸至相應之節點。
熟習此項技術者應瞭解，相對於圖7所描述之過程可經修正，以便在設計出系統之前安裝該等組件，意即在步驟S7.1至S7.3之任何步驟或所有步驟之前，執行步驟S7.4。舉例而言，若該過程用於重新將一現有系統交付使用，則此將為實際情況。
現將參看圖8，較為詳細地描述將自該網路接收之位置資訊與該等虛擬裝置匹配之過程。該過程作為一電腦程式之演算法來實施，且圖8概述該演算法中之步驟。自該網路接收之位置資訊列出N個實體裝置之座標、類型及唯一ID數。每一實體裝置被給予自1至N之一數字n。該軟體計算為該系統定義之虛擬裝置之數目M。每一虛擬裝置被給予自1到M之一數字m。在步驟S8.1中，該系統準備開始匹配過程，並將變量m及n設定為零。在步驟S8.2中，n增加1。類似地，在步驟S8.3中，m增加1。
在步驟S8.4中，將虛擬裝置m之座標與實體裝置n之座標進行比較。在該過程開始時，m與n皆等於1。因此，記憶體中第一虛擬裝置之座標將與所收到清單中第一實體裝置的座標進行比較。實體裝置與虛擬裝置之x座標、y座標及z座標可單獨或一起進行比較。考慮到安裝者可能並未完全按照建築製圖中所指定的準確位置安裝各裝置，並且在飛行時間量測中可能存在誤差，在即使兩裝置之位置不完全匹配之情況下，該系統亦可判定在一虛擬裝置與一實體裝置之間存在一匹配。若x、y及z座標單獨進行比較，則可為每一對座標定義一可接受之誤差範圍。若(例如)藉由計算自該虛擬裝置之位置至該實體裝置之位置的向量來將x、y及z座標一起考量，則在該向量之量值小於一儲存之臨限值的情況下，該等位置匹配。
若在實體裝置座標與虛擬裝置座標之間存在一匹配，則該演算法移至步驟S8.5。然而，若實體裝置位於將指示出匹配之可接收座標範圍外部，則該演算法移至S8.6。在步驟S8.6中，m與M(即記憶體中虛擬裝置之總數)進行比較。若該虛擬裝置為記憶體中之最後一裝置，則考量下一實體裝置n(S8.8、S8.2)。然而，若在記憶體中存在未與裝置n進行比較之其他虛擬裝置，則該演算法移至步驟S8.3且m增加1，意即考量下一虛擬裝置。
另一方面，若在實體裝置n與虛擬裝置m之座標之間存在匹配，則電腦程式前行至步驟S8.5。在步驟S8.5中，將實體裝置n之類型與虛擬裝置m之類型進行比較。若類型不匹配，則該電腦程式移至步驟S8.6。然而，若裝置n之類型與裝置m之類型匹配，則程式前行至步驟S8.7。在步驟S8.7中，將記憶體中虛擬裝置之唯一ID設定為該實體裝置之唯一ID。如此，下次一使用者打開圖6所示之對話框時，本文欄位41中所示之號碼將為對應於與該對話框相關聯之虛擬裝置的實體裝置的唯一ID。
在將該實體裝置n與記憶體中一虛擬裝置相匹配之後，該系統在步驟S8.8檢查裝置n是否為自該網路所接收之清單上最後一裝置。若裝置n為網路中最後一裝置n，則所有實體裝置均已經與虛擬裝置相匹配，且演算法結束於S8.9。然而，若n並非清單上之最後一裝置，即n小於N，則該演算法前行至步驟S8.2，n增加1且該系統前行以為實體裝置n＋1之座標尋找一匹配。
在已針對所有實體裝置重複了該演算法之後，該演算法在步驟S8.9結束。該程式接著可繼續進行以檢查匹配過程之錯誤。舉例而言，可能將兩個實體裝置匹配至同一個虛擬裝置，或實體裝置之一未找到匹配項。該軟體將經開發以考慮所有此等可能性。
若系統之布局經常改變，例如若照明裝置經常自一區域移至另一區域，則使一中央控制器10始終處於現場並連接至該系統以使系統易於更新，這可能係值得的。圖9說明本發明一進一步之實例。參看圖9，一照明控制系統位於一包含數個辦公室之樓層上。該樓層劃分為區域A－E。區域A為一辦公室，包含相對圖1所描述之小型網路。然而，在此實施例中，該網路進一步連接至該房間外部之燈具、感應器、開關及局部控制模組。區域B為另一辦公室，區域C為一露天座位區域，區域D為一廚房或一會議室，且區域E為一用於保管中央控制器10之房間。與相對於圖1所描述之建構於膝上型電腦中的中央控制器相比，本發明之此實施例中之中央控制器始終處於現場並控制一大得多的系統。中央控制器10建構於在一專用之工作站中。該中央控制器連接至區域控制器50，其控制區域A－E中所有的局部控制模組9。預期每個房間存在約一個局部控制模組，且每一局部控制模組掌管該房間內之節點。若該網路延伸遍及數個樓層，則可能在每一樓層中均存在一區域控制器50。預期該系統已在現場外完成設計。然而，設計文件已經由一網路或藉由使用可移除式儲存器19載入現場中之中央控制器上。該中央控制器使用主匯流排電纜連接至一或多個區域控制器50。該或該等區域控制器可使用主電纜或使用射頻訊號連接至局部控制模組。該網路中之節點包括若干存在檢測感應器及日光檢測感應器4b及4c。該等存在檢測感應器4b之範圍由虛線示意性說明。該等節點中亦包括大量頂燈2c。
當例如藉由一使用者操作圖形使用者介面之選單37，從而開始根據本發明之該交付使用過程時，該中央控制器向區域控制器50發送一命令，該區域控制器50又向局部控制模組9發送命令。預期一次將該網路在一樓層上之部分交付使用。然而，亦可能每次僅交付使用一房間或該區域之一部分。來自中央控制器10之命令將發送至適當之局部控制模組9。該等局部控制模組隨後將請求發送至該等節點以指示其檢查位置。在自每一節點接收範圍量測之後，該等局部控制模組將計算每一節點之座標並將節點清單、節點之座標及唯一ID與每一節點之類型轉發至區域控制器50，區域控制器50又將該等資訊轉發至中央控制器10。中央控制器將所有實體裝置與儲存於記憶體中之虛擬裝置相匹配，並執行一誤差檢查程序以確保所有實體裝置均已被考慮。中央控制器隨後將每一節點之功能要求轉換為指令，並經由區域控制器將該等指令上或至適當節點。其後可開始一檢查所交付使用之系統的測試程序。
若系統中之節點位置稍後變更，則該系統可自動重新組態本身。舉例而言，若組件之一(例如遙控器)自區域A移至區域D，則遙控器之功能可改變以對應於針對區域D而不是區域A指定之功能。為了建構本發明，該系統可經組態以間歇地檢查系統中所有節點之位置。或者，當該等裝置之一移動時，可觸發該定位過程。在檢查節點位置之過程結束時，可將所有裝置之座標發送至中央控制器。或者，僅將已經移動之裝置的座標發送至中央控制器。該中央控制器將更新與已經移動之實體裝置相對應之虛擬裝置的座標。隨後，其將檢查該裝置之功能要求是否取決於該裝置之位置。舉例而言，功能要求可指定，若一裝置移至由一局部控制模組所控制之特定區域之外，並移入由一新局部控制模組所控制的區域內，則其應開始與新局部控制模組而不是舊局部控制模組通信。舉例而言，該遙控器現在應與區域D之局部控制模組通信。此外，若已為區域A定義了數個設定，且已為區域D定義了數個不同之設定，則將遙控器自區域A移至區域D會導致當操作遙控器時，應實施區域D之設定而不是區域A之設定。此外，在炎熱天氣下，可將一行動風扇自位於區域B之辦公室移至區域C之露天平面區域。在此種情況下，該風扇應根據針對區域C指定之功能要求而不是針對區域B指定之功能要求而開始運作。
更新節點之座標及功能要求的程序將相對於圖10較為詳細地描述。在該系統中存在N個節點，且該程序考量n為1與N之間之每一節點n。在步驟S10.1中，n設定為0，且在步驟S10.2中，n增加1。在步驟S10.3中，檢查裝置n之位置。該裝置可藉由執行對至少三個具有已知位置之其它裝置(例如該區域中之三個不同的局部控制模組)之飛行時間量測來確定其位置。若該裝置未處於天花板高度位置，則其可能需要對四裝置執行飛行時間量測以便找出其座標。在飛行時間量測完成之後，該裝置可計算其座標，或者其可將該等量測轉發至一局部控制模組，該模組將執行計算。該等座標將與儲存於原局部控制模組、該裝置或兩者之記憶體中的原座標進行比較。或者，在需要節約儲存空間的情況下，可自中央控制器中獲取該等原座標。在步驟S10.4中，將新座標與原座標進行比較。視該系統之細節而定，此步驟可在裝置之處理器、局部控制模組或中央控制器中執行。若座標未改變，則程序移至步驟S10.5，且將n與系統中裝置總數N進行比較。若n與N相等，意即已檢查了系統中最後一裝置之位置，則該程序在步驟S10.1處重新開始。另一方面，若n小於N，則在步驟S10.2中，n增加1且檢查系統中下一裝置之位置。
若座標改變，則該過程移至步驟S10.6。在步驟S10.6中，將新座標發送至中央控制器。該訊息亦可包含該裝置之唯一ID。在步驟S10.7中，中央控制器找出具有相同唯一ID之虛擬裝置，並以新座標替換所儲存之虛擬裝置座標。隨後在步驟S10.8中，該軟體檢查位置之變化是否導致對該裝置有任何新的功能要求。若需要將用於符合新功能要求之指令上載至該網路，則該過程前行至S10.9。若不需要，則該過程前行至步驟10.5。
在步驟S10.9中，更新針對該虛擬裝置之功能要求。如此，下次一使用者打開圖形使用者介面時，將該裝置連接至網路中允許與其通話之其它節點的線可能會被改變。在步驟S10.10中，該等新指令經由區域控制器上載至網路內。該等指令可儲存於局部控制模組或裝置本身中。在步驟S10.10之後，對於裝置n而言該過程已完成，隨後在S10.2中n增加1，且檢查下一裝置，或該程序在S10.1重新開始。
對相對於圖10所描述方法之程序的變更涉及不是每次達到裝置n＝N時，即重新開始該過程，而是只在中央控制器上收到指示網路中可能有裝置已被移動的訊息後才開始該過程。因此，在認為裝置n＝N之後，該過程結束。
在本發明之上述實施例中，將該局部控制模組描述為一單獨節點。然而，一針對所描述之實施例之變更可涉及將局部控制模組併入一節點26中，意即燈具、感應器、開關等之一。該節點之記憶體27可經增加以儲存用於建構該網路中一控制器之功能的軟體。該中央控制器接著可向充當網路控制器之節點26發送指令，且該節點可將該等指令轉發至其它節點。在一實施例中，一個以上節點具有充當一網路控制器之能力。因此，若充當局部控制器之節點出現故障或被移除，則另一節點將自動擔當該角色。確保始終存在一節點充當該控制器的過程可使用儲存於該網路中的軟體來控制。
儘管在此申請案中，申請專利範圍被闡述為特徵之特定組合，但是應瞭解，本發明所揭示內容之範疇亦包括本文明確或不明確揭示之任何新穎特徵或特徵組合，而無論該等特徵或特徵組合是否與當前在任一申請專利範圍中所主張之相同發明相關，或無論其緩解之技術問題是否與本發明所緩解之任何或所有技術問題相同。因此申請者希望讀者注意，在本申請案或其他衍生自本申請案之申請案的檢控期間，可能會對該等特徵及/或特徵組合闡述新的申請專利範圍。
1．．．網路(系統)
2a．．．頂燈
2b．．．頂燈
2c．．．頂燈
3．．．臺燈
4a．．．感應器
4b．．．感應器
4c．．．感應器
5．．．吊扇
6．．．開關/調光器
7．．．射頻遙控器
8．．．個人電腦
9．．．局部控制模組
10．．．中央控制器
11．．．內部記憶體
12．．．中央處理器
13．．．作業系統
14．．．應用程式
15．．．使用者介面
16．．．顯示器
17．．．網路卡
18．．．資料庫
19．．．可移除式儲存器
20．．．匯流排
21．．．記憶體
22．．．處理器
23．．．內部時鐘
24．．．短程收發器
25．．．輸入端
26．．．節點
27．．．記憶體
28．．．處理器
29．．．內部時鐘
30．．．應用單元
31．．．短程收發器
32．．．GUI(圖形使用者介面)
33．．．建築製圖
34．．．圖形表示
35．．．視窗
36．．．視窗
37．．．選單
38．．．選單
39－44．．．本文欄位
45．．．檢查框
46．．．"組態"按鈕
47．．．"編輯範本"按鈕
48．．．"確定"按鈕
49．．．"取消"按鈕
50．．．區域控制器
A－E．．．區域
現在將參看附圖，藉由實例描述本發明之實施例，此等附圖中：圖1為一房間之三維說明，該房間包含一待根據本發明交付使用之系統；圖2為一中央控制器之示意圖；圖3為一局部控制模組之示意圖；圖4為該系統中一節點之示意圖；圖5說明一由用於實施本發明之軟體提供之圖形使用者介面；圖6展示一對話框，其形成圖5之圖形使用者介面之一部分；圖7說明用於設計、組態、安裝根據本發明之一系統，並將其交付使用之方法的步驟；圖8展示一根據本發明將節點之位置資訊與所記錄之功能要求耦合的演算法；圖9展示另一待根據本發明而交付使用之系統。
圖10概述用於根據本發明更新一系統之方法的步驟。
2c．．．頂燈
4b．．．感應器
4c．．．感應器
9．．．局部控制模組
10．．．中央控制器
50．．．區域控制器
A－E．．．區域

Claims (18)

  1. 一種組態一可在一網路(1)中運作之實體裝置(26)的方法，其使得該實體裝置根據儲存於一資料處理設備(10)中針對該網路之預定的多個功能要求(functional requirements)運作，其中針對該網路之預定的該等功能要求包含針對對應至該網路(1)之多個實體裝置(26)之複數個虛擬裝置(34)的多個功能要求及位置資訊，該方法包含：在該資料處理設備處接收針對該實體裝置(26)之位置資訊(S7.5)；藉由使該實體裝置(26)之該位置資訊相匹配於一虛擬裝置(34)之位置資訊，以及藉由基於針對該虛擬裝置之該等功能要求而推斷針對該實體裝置之該等功能要求，使針對該實體裝置(26)之該位置資訊與所儲存之該等功能要求相關聯(S7.6)；及將針對該實體裝置(26)之該等功能要求傳輸至該網路(S7.7)。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含：基於該等位置資訊而獲取在該網路(1)中之該實體裝置(26)的多個座標，以及使該實體裝置之該等座標相匹配於該虛擬裝置之多個座標。
  3. 如請求項1或2之方法，其進一步包含：在該資料處理設備(10)處接收該實體裝置(26)之一唯一ID及一網路位址中至少一者，並將該實體裝置之一唯一ID及一網路位址 中該至少一者儲存於該資料處理設備(10)之記憶體中。
  4. 如請求項3之方法，其中將該等功能要求傳輸至該網路包含：基於一唯一ID及一網路位址中之該至少一者而向該網路中之一位址傳輸該等功能要求。
  5. 如請求項1或2之方法，其進一步包含：接收該實體裝置之特性的一指示，及使用該實體裝置之特性之該指示以將該裝置之該等位置資訊與該等功能要求耦合。
  6. 如請求項1或2之方法，其中接收該等位置資訊並傳輸該等功能要求之步驟包含：自連接至該實體裝置之一閘道器(9、50)接收該等位置資訊並將該等功能要求傳輸至該閘道器(9、50)。
  7. 如請求項6之方法，其中該實體裝置(26)及該閘道器(9、50)使用射頻訊號進行通信。
  8. 如請求項1或2之方法，其進一步包含：預先將該等功能要求儲存於該資料處理設備之記憶體(11、18、19)中。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包含：在儲存該等功能要求之前自多個建築製圖(architectural drawings)中之多個電路圖推斷該等功能要求。
  10. 一種電腦程式產品，其包含多個指令，該等指令在一處理器上執行時，可經運作以執行請求項1或2中之方法。
  11. 一種用以組態一可在一網路(1)中運作之實體裝置(26)的設備(10)，該設備(10)使得該裝置(26)能夠根據針對該網路之預定的多個功能要求運作；該設備(10)包含一用於儲存該等功能要求之記憶體(11、18、19)，其 中該等功能要求包含針對對應至該網路(1)之多個實體裝置(26)之複數個虛擬裝置(34)的多個功能要求及位置資訊；一用於接收該實體裝置之位置資訊之接收器(17)；一處理器，其藉由使該實體裝置(26)之該位置資訊相匹配於被包含於針對該網路之該等功能要求的一虛擬裝置(34)之位置資訊，以及藉由基於該虛擬裝置之該等功能要求而推斷該實體裝置之該等功能要求，而用於使該實體裝置之該位置資訊與該實體裝置(26)之該等功能要求相關聯；及一用於將針對該實體裝置之該等功能要求傳輸至該網路之傳輸器(17)。
  12. 如請求項11之設備，其中該記憶體(11、18、19)經組態以將該等功能要求作為對應於該等實體裝置(26)的複數個虛擬裝置而儲存，其中每一虛擬裝置均具有用於實施(implementing)針對該網路(1)之預定的該等功能要求的單獨功能。
  13. 如請求項11之設備，其中該處理器(12)可經運作以使該實體裝置(26)之該等位置資訊與該等虛擬裝置(34)之一的多個座標相匹配。
  14. 如請求項11之設備，其進一步包含用於接收針對該網路之該等功能要求之構件。
  15. 如請求項14之設備，其中用於接收該等功能要求之構件包含一用於允許一使用者定義該等功能要求之圖形使用 者介面(32)，該圖形使用者介面進一步允許一使用者檢視該等功能要求。
  16. 如請求項14或15之設備，其中用於接收該等功能要求之構件包含用於匯入包括多個電路圖之多個建築製圖的構件，及用於自包括該等電路圖之該等建築製圖中推斷針對該網路之該等功能要求的構件。
  17. 一種可在一網路(1)中運作之實體裝置(26)，其包含：用於獲取該實體裝置(26)相對於(with respective to)該網路中至少三個其它實體裝置之多個位置資訊的構件(31,28,29)；一傳輸器(31)，其用於經由該網路向一經組態以儲存針對一對應於可在該網路中運作的該實體裝置(26)之虛擬裝置(34)之多個功能要求的裝置(10)傳輸該實體裝置(26)之該等位置資訊；一接收器(31)，其用於回應向該設備(10)傳輸該實體裝置(26)之該等位置資訊，而經由該網路接收針對該實體裝置(26)之多個功能要求，其中針對該實體裝置(26)之該等功能要求係基於針對該虛擬裝置(34)之該等功能要求而推斷得出。
  18. 如請求項17之實體裝置(26)，其中該傳輸器及該接收器形成一射頻收發器(31)之一部分。
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