專利名稱：用于安裝無線網(wǎng)的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明總的涉及無線網(wǎng)，更具體地涉及用于安裝無線網(wǎng)的方法。該網(wǎng)絡(luò)可以是無線的信息包跳躍傳送網(wǎng)。
由通過無線鏈路例如通過紅外線或優(yōu)選地通過RF互相通信并和控制節(jié)點(diǎn)(也被稱為“主”節(jié)點(diǎn)或“中央”節(jié)點(diǎn))通信的多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)通常被稱為無線網(wǎng)。在無線網(wǎng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)控制器，它包括數(shù)字信號(hào)處理裝置(例如，微處理器)和無線收發(fā)信機(jī)。在無線的信息包跳躍傳送網(wǎng)中，數(shù)據(jù)通過所謂的“信息包跳躍傳送”的技術(shù)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)之間傳送(轉(zhuǎn)送)，其中數(shù)據(jù)的各個(gè)“信息包”按照網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議通過從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的跳躍從控制節(jié)點(diǎn)被傳送到目的節(jié)點(diǎn)和從源節(jié)點(diǎn)被傳送到控制節(jié)點(diǎn)。
對(duì)于基于RF的通信，“信息包”是數(shù)據(jù)的邏輯單元，其大小典型范圍約為5-1000字節(jié)。通常，數(shù)據(jù)通信在控制節(jié)點(diǎn)的控制下實(shí)行，該控制節(jié)點(diǎn)典型地是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，其中裝有數(shù)據(jù)通信控制軟件。對(duì)于基于RF的信息包跳躍傳送數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)送方案的使用能使得RF收發(fā)信機(jī)的花費(fèi)減小，并和FCC第15部分要求相兼容。
這樣的無線的，和更具體地，信息包跳躍傳送的網(wǎng)絡(luò)特別適用于控制建筑物的一個(gè)或多個(gè)功能或系統(tǒng)，例如，建筑物的照明，HVAC，和/或安全系統(tǒng)，因?yàn)闊o線網(wǎng)提供低成本的室內(nèi)通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，為載送網(wǎng)絡(luò)信息，它不需要新的線路附加到現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上。而且，這樣的網(wǎng)絡(luò)可支持被安裝在建筑物內(nèi)的附加系統(tǒng)，例如，尋呼系統(tǒng)，供暖控制系統(tǒng)，空調(diào)控制系統(tǒng)，以及個(gè)人通信系統(tǒng)。
這樣的建筑物控制網(wǎng)絡(luò)的控制節(jié)點(diǎn)典型地是可編程控制器或建筑物計(jì)算機(jī)。各個(gè)節(jié)點(diǎn)和建筑物計(jì)算機(jī)運(yùn)行不同的軟件程序，它們是互補(bǔ)的，并且一起構(gòu)成系統(tǒng)控制軟件。各個(gè)節(jié)點(diǎn)典型地分布在整個(gè)建筑物內(nèi)，以便監(jiān)視被控制的建筑物系統(tǒng)的指定參數(shù)的狀態(tài)/數(shù)值，以及響應(yīng)于由建筑物計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令產(chǎn)生控制信號(hào)來按需要調(diào)整指定參數(shù)。建筑物計(jì)算機(jī)能夠發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)以及從網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，以便適當(dāng)?shù)乇O(jiān)視指定的參數(shù)的狀態(tài)/數(shù)值，以及根據(jù)系統(tǒng)控制軟件發(fā)出命令以按需要調(diào)整指定的參數(shù)是很重要的。
一個(gè)示例的建筑物控制網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)或智能照明控制系統(tǒng)，它監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的建筑物的每個(gè)房間和/或區(qū)域的照明程度，占用狀況，作為時(shí)間函數(shù)的能量消耗，和/或其他照明參數(shù)，即，監(jiān)視裝有鏈接到節(jié)點(diǎn)控制器(也被稱為“墻單元”)的照明模塊的建筑物的各個(gè)房間和/或區(qū)域，該節(jié)點(diǎn)控制器包括RF收發(fā)信機(jī)，數(shù)字信號(hào)處理裝置(例如，微控制器或微處理器)，和通知照明燈改變亮度的控制電路。每個(gè)照明模塊和其相關(guān)的節(jié)點(diǎn)控制器一起構(gòu)成在建筑物計(jì)算機(jī)的控制/管理下的網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
在這樣的智能照明控制系統(tǒng)中，每個(gè)照明模塊優(yōu)選地是單獨(dú)地可編程的(例如，由大樓的使用者編程)，通過其有關(guān)的墻單元，提供對(duì)其調(diào)光鎮(zhèn)流器的設(shè)置的直接控制，因而是對(duì)其照明燈的照明度的直接控制。在這方面，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括一個(gè)或多個(gè)傳感器(例如，居住狀況，白天(周圍照明)，和昏暗/照明程度傳感器)，它們提供傳感器反饋數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)控制器的數(shù)字信號(hào)處理裝置(例如，微處理器)，它被編程來分析(處理)傳感器反饋數(shù)據(jù)和產(chǎn)生控制信號(hào)，用來調(diào)整與其有關(guān)的被監(jiān)視燈的照明程度，如有需要的話，達(dá)到編程的本地照明條件。
傳感器反饋數(shù)據(jù)也被網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到建筑物計(jì)算機(jī)，當(dāng)建筑物計(jì)算機(jī)要求這樣做時(shí)，或當(dāng)本地照明條件改變時(shí)。建筑物計(jì)算機(jī)按照被裝入其中的照明系統(tǒng)控制軟件分析(處理)傳感器反饋數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制數(shù)據(jù)(命令)給各個(gè)節(jié)點(diǎn)，如有需要的話，以便按照照明系統(tǒng)控制軟件調(diào)整建筑物的被監(jiān)視的房間/區(qū)域的照明程度，例如，使照明系統(tǒng)的能量效率最佳化，借此取代由各個(gè)照明模塊提供的編程的照明程度。因而，除了單獨(dú)地可編程和能獨(dú)立運(yùn)行以外，分布模塊在建筑物計(jì)算機(jī)的控制下，被功能地集成到單個(gè)建筑物范圍的網(wǎng)絡(luò)中。
在這樣的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信通常是按照網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議在建筑物計(jì)算機(jī)和各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間在公共通信信道上進(jìn)行的，和反過來進(jìn)行。數(shù)據(jù)以信息包形式通過從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)地跳躍傳送或中繼每個(gè)信息包直到信息包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)為止而從建筑物計(jì)算機(jī)傳送到在建筑物計(jì)算機(jī)的直接傳送范圍以外的目的節(jié)點(diǎn)(即，不直接“鏈接”(或“連接”)到建筑物計(jì)算機(jī))。網(wǎng)絡(luò)中，把信息包跳躍傳送或中繼到一個(gè)或多個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常被稱為“中繼節(jié)點(diǎn)”或簡單地稱為“中繼器”。目的節(jié)點(diǎn)通常通過以同樣方式經(jīng)一個(gè)或多個(gè)中繼器返回一個(gè)確認(rèn)數(shù)據(jù)信息包給建筑物計(jì)算機(jī)來確認(rèn)接收到來自建筑物計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息包。
在以A.Dasgupta的名字，在95年11月16日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的共同未決的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/558,447和以George A.Melnik的名字，在1996年2月29日提交并也轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的共同未決的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/608,910中公開了有利的網(wǎng)絡(luò)路由算法。這兩個(gè)申請(qǐng)的公開內(nèi)容在此引用以供參考。
建筑物控制網(wǎng)的安裝包括物理上的放置和網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)接上電源。在本發(fā)明出現(xiàn)以前，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的缺省參數(shù)都是在制造時(shí)被預(yù)先編程的(即，“工廠設(shè)置的”)，而不是在安裝時(shí)設(shè)置的。然而，在制造時(shí)節(jié)點(diǎn)的預(yù)先編程(即，在特定的建筑物中的安裝以前)需要使用長地址(例如，100比特或更多)，以確保所有制造的節(jié)點(diǎn)備有唯一的地址。這樣的長地址降低了在公共網(wǎng)通信信道上的數(shù)據(jù)通信的效率。
在這方面，由于典型網(wǎng)只有幾百個(gè)節(jié)點(diǎn)，為確保網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)被分配以唯一的地址，只需要利用7-10比特長的地址(只要在網(wǎng)絡(luò)發(fā)射范圍內(nèi)沒有帶有類似系統(tǒng)的其它靠近的建筑物，在有靠近的建筑物的情況下，可以把建筑物識(shí)別碼加到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址上，或不同建筑物中的網(wǎng)絡(luò)可以工作在不同信道上)。明顯地，較短節(jié)點(diǎn)地址的使用會(huì)大大增加無線網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信效率。因此，在安裝時(shí)刻，對(duì)節(jié)點(diǎn)的臺(tái)址特定尋址會(huì)優(yōu)于對(duì)節(jié)點(diǎn)地址的預(yù)先編程技術(shù)。此后將顯而易見，在本發(fā)明的一個(gè)方面，它提供這種能力。
在本發(fā)明出現(xiàn)以前，無線網(wǎng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的預(yù)編程的缺省設(shè)置只能通過由建筑物計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令來改變。這就大大限制了靈活性，并顯著地提高了無線網(wǎng)的安裝費(fèi)用。因此在安裝時(shí)刻直接對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)編程的能力會(huì)增強(qiáng)靈活性和降低無線網(wǎng)的安裝費(fèi)用。此后將顯而易見，在本發(fā)明的另一個(gè)方面，它也提供這種能力。
為了完成安裝，安裝者必須確定網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，然后把它輸入到建筑物計(jì)算機(jī)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的地址和位置識(shí)別數(shù)據(jù)(例如房間號(hào))表示建筑物內(nèi)該節(jié)點(diǎn)的物理位置。目前，這種程序的復(fù)雜性增加了為安裝網(wǎng)絡(luò)所需的時(shí)間和花費(fèi)。此后將顯而易見，在本發(fā)明的另一個(gè)方面，它簡化了這個(gè)程序，并減少了用于這種程序所需的時(shí)間和花費(fèi)。
在節(jié)點(diǎn)和建筑物計(jì)算機(jī)被安裝以后，然后無線網(wǎng)被初始化，以便給建筑物計(jì)算機(jī)提供節(jié)點(diǎn)連接信息，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議需要這個(gè)節(jié)點(diǎn)連接信息以便通過上述的信息包跳躍傳送技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中路由傳送數(shù)據(jù)信息包。節(jié)點(diǎn)連接信息包括關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中哪些節(jié)點(diǎn)能互相通信的信息。建筑物計(jì)算機(jī)根據(jù)它在網(wǎng)絡(luò)初始化處理期間搜集的節(jié)點(diǎn)連接信息編制路由表。然后建筑物計(jì)算機(jī)使用這些路由表，通過沿它從路由表確定的為當(dāng)時(shí)可提供的最有效路由的路由從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)跳躍傳送信息包，把數(shù)據(jù)信息包從建筑物計(jì)算機(jī)傳送到目的節(jié)點(diǎn)，和從源節(jié)點(diǎn)傳送到建筑物計(jì)算機(jī)。
在以George A.Melnik的名字，在1995年12月27日提交，并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的共同未決的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/579,650中公開了一種有利的自動(dòng)初始化方案，這個(gè)申請(qǐng)的公開內(nèi)容在此引用以供參考。
作為對(duì)用戶(典型地是建筑物操作員)的反饋，無線網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)可在建筑物計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上被顯示，例如通過顯示在建筑物的樓層平面圖上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理位置。在這方面，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的鏈路可在初始化程序期間被自動(dòng)畫出，借此給出無線網(wǎng)的圖形表示，供診斷和操作使用。
在出現(xiàn)本發(fā)明以前，每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的操作只在網(wǎng)絡(luò)初始化期間(或以后)被驗(yàn)證。因此給定節(jié)點(diǎn)的任何故障或誤操作只能在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被安裝和測試以后被檢測或診斷。
明顯地，具有在節(jié)點(diǎn)安裝時(shí)測試或驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)操作的能力是有利的，借此使得在完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安裝以前和執(zhí)行初始化程序以前校正任何診斷的錯(cuò)誤或替換節(jié)點(diǎn)變得容易。這樣的能力將降低網(wǎng)絡(luò)初始化所需要的時(shí)間和花費(fèi)，并使網(wǎng)絡(luò)通信的困難減到最小。此后將顯而易見，在本發(fā)明的另一個(gè)方面，它也提供這種能力。
發(fā)明概要本發(fā)明包括用于安裝無線網(wǎng)的方法，它包括以下步驟在建筑物的各個(gè)不同位置物理地安放多個(gè)節(jié)點(diǎn)，使用無線安裝裝置以便利用相應(yīng)的地址對(duì)至少所選擇的一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程，和提供有關(guān)至少選擇的一些節(jié)點(diǎn)的物理位置和相關(guān)地址的信息給控制節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明優(yōu)選地還包括步驟使用無線安裝裝置以便利用一個(gè)或多個(gè)缺省參數(shù)(“缺省設(shè)置”)對(duì)至少所選擇的一些節(jié)點(diǎn)編程。
本發(fā)明優(yōu)選地包括以下步驟使用無線安裝裝置以便驗(yàn)證每個(gè)節(jié)點(diǎn)的正確操作。本發(fā)明優(yōu)選地還包括以下步驟在使用無線安裝裝置以便對(duì)節(jié)點(diǎn)編程以前，把節(jié)點(diǎn)連接到電源和給節(jié)點(diǎn)加上電源。
優(yōu)選地每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括無線的、最好是RF的收發(fā)信機(jī)和連接到收發(fā)信機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。無線收發(fā)信機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理裝置(例如微處理器或微控制器)一起組成“節(jié)點(diǎn)控制器”。
無線網(wǎng)優(yōu)選地是無線的、信息包跳躍傳送網(wǎng)絡(luò)，它被配置來控制安裝了網(wǎng)絡(luò)的建筑物的一個(gè)或多個(gè)功能或系統(tǒng)，例如，建筑物的照明，HVAC，和/或安全系統(tǒng)。在本發(fā)明的目前的優(yōu)選實(shí)施例中，無線網(wǎng)是建筑物的自動(dòng)或智能照明控制系統(tǒng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)還包括連接到節(jié)點(diǎn)控制器的照明模塊。每個(gè)照明模塊適當(dāng)?shù)匕ㄕ{(diào)光鎮(zhèn)流器和由它驅(qū)動(dòng)的照明燈。
在本發(fā)明的目前的優(yōu)選實(shí)施例中，無線安裝裝置是裝有無線通信設(shè)施的便攜式計(jì)算機(jī)。在這方面，便攜式計(jì)算機(jī)優(yōu)選地是包括具有可變功率設(shè)置的無線的、最好是RF的發(fā)射機(jī)和具有可變門限的無線的、最好是RF的接收機(jī)的便攜式計(jì)算機(jī)。在安裝每個(gè)節(jié)點(diǎn)期間，便攜式計(jì)算機(jī)分配一個(gè)唯一地址給那個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后把分配的地址和所有適當(dāng)?shù)娜笔≡O(shè)置輸入給那個(gè)節(jié)點(diǎn)。地址數(shù)據(jù)和缺省設(shè)置優(yōu)選地被存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)所提供的非易失性存儲(chǔ)器中。
按照本發(fā)明的另一方面，使用無線安裝裝置的步驟通過使用“握手”程序來實(shí)現(xiàn)，它確保地址和缺省設(shè)置數(shù)據(jù)只被輸入到當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)，而不會(huì)失誤地輸入到一個(gè)或多個(gè)其他靠近的節(jié)點(diǎn)。在這方面，可利用迭代功率降低方案，以便防止多個(gè)節(jié)點(diǎn)被失誤地分配到同樣的地址。
本發(fā)明還包括用于在現(xiàn)有無線網(wǎng)中安裝一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的方法，該方法以基本上和上述安裝無線網(wǎng)本身的方法相同的方式執(zhí)行，不同的是不是安裝整個(gè)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，而只是在現(xiàn)有的無線網(wǎng)中安裝一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)。在現(xiàn)有無線網(wǎng)中安裝一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的過程有時(shí)被稱為“增加的安裝”。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)“新”節(jié)點(diǎn)被加到現(xiàn)有的無線網(wǎng)時(shí)，或當(dāng)在原先初始化過程中一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)被無意中從無線網(wǎng)中“省略”時(shí)，可利用這樣的處理過程。
附圖簡述參照結(jié)合附圖所作的以下的對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明，將容易明白本發(fā)明的這些和各個(gè)不同的其他特性與優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是說明按照本發(fā)明目前優(yōu)選實(shí)施例的用于安裝無線網(wǎng)的方法的流程圖；圖2是可使用本發(fā)明方法安裝的無線信息包跳躍傳送網(wǎng)絡(luò)的方框圖；以及圖3是說明在無線安裝工具和節(jié)點(diǎn)控制器之間的無線通信鏈路的方框圖。
本發(fā)明詳細(xì)描述現(xiàn)在將參考圖1描述按照本發(fā)明目前優(yōu)選實(shí)施例的用于安裝無線網(wǎng)的方法。安裝過程的第一步驟20是在其中要安裝網(wǎng)絡(luò)的建筑物中的指定位置上物理地安放和安裝要被包括在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。
下一步驟22是把該節(jié)點(diǎn)連接到電源，然后給該節(jié)點(diǎn)加上電源。
下一步驟24是使用無線安裝工具或裝置26(圖3所示)，把唯一的地址分配給節(jié)點(diǎn)，并把分配的地址輸入到節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器(優(yōu)選地是非易失性存儲(chǔ)器)。
下一步驟27是使用無線安裝工具26來把缺省參數(shù)(例如，照明時(shí)間表，最小和最大亮度水平，等)編入節(jié)點(diǎn)。這些缺省參數(shù)或設(shè)置優(yōu)選地被輸入到節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器。
下一步驟28是使用無線安裝工具26來運(yùn)行診斷程序，以便驗(yàn)證正確的節(jié)點(diǎn)操作。如果節(jié)點(diǎn)操作中的錯(cuò)誤在判決點(diǎn)30被檢測到，則該方法分支到步驟32，其中，按照指定的故障檢修程序，以適當(dāng)?shù)男问剑瑢?dǎo)致錯(cuò)誤的問題被校正，或該節(jié)點(diǎn)被代替。如果在判決點(diǎn)30沒有檢測到錯(cuò)誤，則該方法分支到步驟34，其中，表示節(jié)點(diǎn)物理位置(例如，分配給其中物理上安放第一節(jié)點(diǎn)的房間的房間號(hào))的數(shù)據(jù)被輸入到無線安裝工具26。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)看到，步驟34可在執(zhí)行步驟28以前，或甚至在執(zhí)行步驟24以前，而不是在判決點(diǎn)30以后被執(zhí)行。通常，此后將顯而易見，本發(fā)明的方法的步驟的執(zhí)行次序并不限于此。
在判決點(diǎn)38，對(duì)要被包括在網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)是否已被安裝作出決定。如果在判決點(diǎn)38確定，所有節(jié)點(diǎn)還沒有被安裝完，則安裝者進(jìn)到其中要物理上安放下一個(gè)要被安裝的節(jié)點(diǎn)的建筑物中的下一個(gè)指定位置，且該方法環(huán)路回到步驟20。上述的程序(即，步驟20，22，24，28，30/32，30/34)對(duì)每個(gè)要被安裝的節(jié)點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行，直到網(wǎng)絡(luò)中所包括的所有節(jié)點(diǎn)都已被安裝為止。
在所有節(jié)點(diǎn)都已在物理上被安裝后，該方法從判決點(diǎn)38分支到步驟40，其中被存儲(chǔ)(優(yōu)選地以表格形式)在無線安裝工具26中的所有項(xiàng)目(即，所有節(jié)點(diǎn)地址和缺省設(shè)置數(shù)據(jù))被轉(zhuǎn)儲(chǔ)(下載)到控制節(jié)點(diǎn)54(見圖2)?？刂乒?jié)點(diǎn)54優(yōu)選地是建筑物計(jì)算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置可被畫在建筑物的樓層平面圖上，并被顯示在建筑物計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上。
雖然，在上面已通過以順序方式進(jìn)行物理地安放，安裝，和對(duì)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)一次一個(gè)地編程等而描述了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)安裝方法，但相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地看到，所有的各個(gè)節(jié)點(diǎn)可在對(duì)任何節(jié)點(diǎn)編程以前被物理地安放和安裝。在這方面，本發(fā)明的上述的網(wǎng)絡(luò)安裝方法的各個(gè)不同步驟的執(zhí)行次序并不限于本發(fā)明。然而，借助于一次只安裝一個(gè)節(jié)點(diǎn)，可以確保，兩個(gè)或兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)不同時(shí)被編程，因?yàn)橐驯话惭b的節(jié)點(diǎn)將不響應(yīng)由安裝工具26發(fā)出的命令。
這樣，在廣義上，本發(fā)明包括用于安裝無線網(wǎng)的方法，它包括以下步驟在建筑物的各個(gè)不同位置物理地安裝多個(gè)節(jié)點(diǎn)，使用無線安裝工具以便利用相應(yīng)的地址(并且，如果想要的話，利用缺省設(shè)置)對(duì)至少所選擇的一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程，和提供表示至少選擇的一些節(jié)點(diǎn)的物理位置和地址信息(以及，如果想要的話，提供缺省設(shè)置)給控制節(jié)點(diǎn)(建筑物計(jì)算機(jī))，而不管執(zhí)行物理上安裝和編程步驟的次序。
現(xiàn)在參考圖2，可以看到可通過使用本發(fā)明的上述的網(wǎng)絡(luò)安裝方法而被安裝的無線網(wǎng)50的方框圖。無線網(wǎng)50優(yōu)選地是無線的、信息包跳躍傳送網(wǎng)絡(luò)，它被配置為智能照明控制系統(tǒng)。無線網(wǎng)50包括多個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)52和建筑物計(jì)算機(jī)54，它構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)50的控制節(jié)點(diǎn)。每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)52優(yōu)選地包括照明模塊53和與它相連接的節(jié)點(diǎn)控制器56。
如能從圖3所看到的，(每個(gè)節(jié)點(diǎn)52的)節(jié)點(diǎn)控制器56優(yōu)選地包括無線發(fā)射機(jī)58(顯示的是RF發(fā)射機(jī))和無線接收機(jī)60(顯示的是RF接收機(jī))。RF發(fā)射機(jī)和接收機(jī)被共同連接到RF天線62，以及微處理器64(或其他適當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)處理裝置)被連接到RF發(fā)射機(jī)58和RF接收機(jī)60。RF發(fā)射機(jī)58和RF接收機(jī)60典型地一起被提供為集成部件，即，作為RF收發(fā)信機(jī)。將會(huì)看到，可以使用類似的其他無線通信裝置，例如，基于紅外線的通信。如能從圖2所看到的，(每個(gè)節(jié)點(diǎn)52的)照明模塊53優(yōu)選地包括調(diào)光鎮(zhèn)流器55和由調(diào)光鎮(zhèn)流器55驅(qū)動(dòng)的照明燈57。
無線安裝工具26優(yōu)選地是裝有無線通信設(shè)施的便攜式計(jì)算機(jī)。例如，如圖3所示，無線安裝工具26優(yōu)選地包括被連接到RF發(fā)射機(jī)70和RF接收機(jī)72的微處理器68。RF發(fā)射機(jī)70和RF接收機(jī)72通常連接到RF天線74。如圖3的虛線所示，地址和缺省參數(shù)數(shù)據(jù)被編程來通過在無線安裝工具26的RF發(fā)射機(jī)70和節(jié)點(diǎn)控制器56的RF接收機(jī)60之間的RF通信鏈路而送到給定節(jié)點(diǎn)52的節(jié)點(diǎn)控制器56。然而相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)看到，結(jié)合本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)安裝方法的實(shí)踐所利用的無線網(wǎng)絡(luò)的類型或特定硬件并不限制于這些。
在本發(fā)明的目前的優(yōu)選實(shí)施例中，使用無線安裝工具26來對(duì)節(jié)點(diǎn)52編程的步驟優(yōu)選地以這樣的方式實(shí)現(xiàn)，以便使地址和缺省設(shè)置數(shù)據(jù)從無線安裝工具26無意中被傳送到除當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)以外的任何節(jié)點(diǎn)的可能性最小化。一開始，無線安裝工具26的RF發(fā)射機(jī)70(它優(yōu)選地配備有可變RF功率設(shè)置)優(yōu)選地被設(shè)置為非常低的RF功率設(shè)置。而且，無線安裝工具26優(yōu)選地保持為非常接近當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)，這樣只有當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)才處在無線安裝工具26的RF發(fā)射機(jī)70的發(fā)射范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)指出被安裝的各節(jié)點(diǎn)在安裝過程期間以和無線安裝工具26同樣的頻率工作，但是各節(jié)點(diǎn)52在安裝以后可以以不同的頻率工作。
進(jìn)一步地，使用無線安裝工具26來對(duì)節(jié)點(diǎn)52編程的步驟優(yōu)選地通過利用軟件“握手”程序來實(shí)行，它確保地址和缺省設(shè)置數(shù)據(jù)只輸入到當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)，而不會(huì)無意中輸入到一個(gè)或多個(gè)其他附近的節(jié)點(diǎn)。更具體地，在本發(fā)明的目前的優(yōu)選實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)被編程為在安裝過程期間響應(yīng)于接收到來自無線安裝工具26的地址分配命令而自動(dòng)發(fā)送地址確認(rèn)應(yīng)答。
如果無線安裝工具26接收到一個(gè)以上的地址確認(rèn)應(yīng)答，則很明顯，除當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)以外至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)無意中接收到來自無線安裝工具26的地址分配命令。在這方面，無線安裝工具26被編程為響應(yīng)于接收到一個(gè)以上地址確認(rèn)應(yīng)答而自動(dòng)發(fā)送一個(gè)清除地址分配命令，以降低無線安裝工具26的RF發(fā)射機(jī)70的RF功率設(shè)置，然后以較低的RF功率設(shè)置重新發(fā)射地址分配命令。這個(gè)軟件“握手”程序被迭代進(jìn)行直至只有單個(gè)地址確認(rèn)應(yīng)答被無線安裝工具26接收為止，或直至在RF發(fā)射機(jī)70的最低可能RF功率設(shè)置下出現(xiàn)故障為止。因此無線安裝工具26的RF發(fā)射機(jī)70的RF功率設(shè)置被交互地減小直至它只從當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)接收地址確認(rèn)應(yīng)答為止。
作為軟件“握手”程序的另一方面，無線安裝工具26只從當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)接收地址確認(rèn)應(yīng)答以后，無線安裝工具26優(yōu)選地也被編程為發(fā)出(發(fā)送)地址分配確認(rèn)命令。當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)優(yōu)選地被編程為響應(yīng)于接收到來自無線安裝工具26的地址分配確認(rèn)命令而自動(dòng)存儲(chǔ)(設(shè)置)分配的地址，和自動(dòng)發(fā)出(發(fā)送)地址設(shè)置確認(rèn)應(yīng)答。如果需要進(jìn)行迭代的功率減小來避免多個(gè)節(jié)點(diǎn)被分配同一個(gè)地址，則可使用幾次再確認(rèn)。
有關(guān)無線編程過程的完整性的進(jìn)一步考慮是，其中無線編程工具26沒有接收到地址確認(rèn)應(yīng)答的情況，即使當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)實(shí)際上接收到地址分配命令和發(fā)出地址確認(rèn)應(yīng)答。為了使這樣的出現(xiàn)概率最小，當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)52的節(jié)點(diǎn)控制器56(它也優(yōu)選地具有可變RF功率設(shè)置)的RF發(fā)射機(jī)58的RF功率設(shè)置被設(shè)置為非常高的電平，這樣無線安裝工具26的RF接收機(jī)72具有的對(duì)地址確認(rèn)應(yīng)答的靈敏度比節(jié)點(diǎn)52的節(jié)點(diǎn)控制器56的RF接收機(jī)60對(duì)地址分配命令的靈敏度大得多。反過來說，無線安裝工具26的RF接收機(jī)72和節(jié)點(diǎn)52的節(jié)點(diǎn)控制器56的RF發(fā)射機(jī)58之間的RF通信鏈路優(yōu)選地比無線安裝工具26的RF發(fā)射機(jī)70和節(jié)點(diǎn)52的節(jié)點(diǎn)控制器56的RF接收機(jī)60之間的RF通信鏈路強(qiáng)得多。
在節(jié)點(diǎn)52和建筑物計(jì)算機(jī)54被安裝后，無線網(wǎng)50然后被初始化以便給建筑物計(jì)算機(jī)54提供節(jié)點(diǎn)連接信息，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議需要該節(jié)點(diǎn)連接信息以便借助于前面描述的信息包跳躍傳送技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)50中路由傳送數(shù)據(jù)信息包。節(jié)點(diǎn)連接信息包括關(guān)于網(wǎng)絡(luò)50中的哪些節(jié)點(diǎn)52能互相通信的信息。建筑物計(jì)算機(jī)54根據(jù)它在網(wǎng)絡(luò)初始化過程期間搜集的節(jié)點(diǎn)連接信息編制路由表。
然后建筑物計(jì)算機(jī)54使用這些路由表，通過沿它從路由表確定的為當(dāng)時(shí)可提供的最有效路由的路由從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)地跳躍傳送信息包，把數(shù)據(jù)信息包從建筑物計(jì)算機(jī)54傳送到目的節(jié)點(diǎn)，和從源節(jié)點(diǎn)傳送到建筑物計(jì)算機(jī)54。在前面參考過的，以George A.Melnik的名字，在1995年12月27日提交的共同未決的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)No.08/579,650中公開了一種有利的自動(dòng)的初始化方案。
作為對(duì)用戶(典型地，建筑物操作者)的反饋，無線網(wǎng)50的物理配置可被顯示在建筑物計(jì)算機(jī)54的監(jiān)視器上，例如顯示建筑物樓層平面圖上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理位置。在這方面，網(wǎng)絡(luò)50的節(jié)點(diǎn)52之間的鏈路可在初始化程序期間被自動(dòng)畫出，以便借此提供無線網(wǎng)50的圖形表示用于診斷和運(yùn)行目的。而且在初始化程序期間搜集的房間號(hào)優(yōu)選地被顯示在樓層平面圖上以易于參考。
本發(fā)明還包括用于在現(xiàn)有無線網(wǎng)中安裝一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的方法，該方法以基本上和關(guān)于上述原先的安裝無線網(wǎng)本身的方法相同的方式執(zhí)行，不同的是不是安裝整個(gè)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)，而只是在現(xiàn)有的無線網(wǎng)中安裝一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
在現(xiàn)有無線網(wǎng)中安裝一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)的過程有時(shí)被稱為“增加的安裝”。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)“新”節(jié)點(diǎn)被加到現(xiàn)有的無線網(wǎng)時(shí)，或當(dāng)在原先的初始化過程期間一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)被無意中從無線網(wǎng)中“省略”時(shí)，可利用這樣的處理過程。
有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易看到，無線安裝工具的使用相對(duì)于現(xiàn)有的安裝無線網(wǎng)的技術(shù)有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，包括(但不限于)消除對(duì)在節(jié)點(diǎn)處的接頭和線路的需要(除用于連接電源以外)，提供在完成網(wǎng)絡(luò)安裝以前(和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)初始化程序以前)測試節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的機(jī)會(huì)，以及減小為安裝無線網(wǎng)所需要的花費(fèi)和時(shí)間。
雖然以上詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)清楚地看到，此處教導(dǎo)的基本發(fā)明性概念的許多變化和/或修正，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說可能是很明顯的，仍將屬于在附屬權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于安裝無線網(wǎng)的方法，包括以下步驟在建筑物的各個(gè)不同位置物理地安放多個(gè)節(jié)點(diǎn)；以及使用無線安裝裝置，以便利用相應(yīng)的地址對(duì)至少所選擇的一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程。
2.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，還包括以下步驟提供有關(guān)所述至少選擇的一些節(jié)點(diǎn)的物理位置和相關(guān)地址的信息給控制節(jié)點(diǎn)。
3.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，還包括以下步驟使用無線安裝裝置，以便利用一個(gè)或多個(gè)缺省參數(shù)對(duì)所述至少所選擇的一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程。
4.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，還包括以下步驟使用無線安裝裝置，以便驗(yàn)證至少某些節(jié)點(diǎn)的正確操作。
5.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中通過使用軟件握手程序來實(shí)行使用無線安裝裝置的步驟，該軟件握手程序被設(shè)計(jì)來確保只有當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)用所述地址被編程。
6.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中按照所述軟件握手程序所述無線安裝裝置以用于無線傳輸?shù)囊?guī)定的功率設(shè)置發(fā)送地址分配命令；接收所述地址分配命令的每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送地址確認(rèn)應(yīng)答返回給所述無線安裝裝置；以及所述無線安裝裝置降低用于無線傳輸?shù)墓β试O(shè)置，并以降低的功率設(shè)置重新發(fā)送所述地址分配命令。
7.權(quán)利要求6中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中所述軟件握手程序被迭代，直到只有單個(gè)地址確認(rèn)應(yīng)答被所述無線安裝裝置接收為止。
8.權(quán)利要求7所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中進(jìn)一步，按照所述軟件握手程序所述無線安裝裝置響應(yīng)于所述無線安裝裝置接收單個(gè)地址確認(rèn)應(yīng)答而發(fā)送地址分配確認(rèn)命令；以及當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn)響應(yīng)于接收所述地址分配確認(rèn)命令而發(fā)送地址設(shè)置確認(rèn)應(yīng)答。
9.權(quán)利要求6中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中所述無線安裝裝置，在降低功率設(shè)置前，發(fā)送清除地址分配命令。
10.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中所述無線安裝裝置包括配備有用于無線通信的設(shè)施的便攜式計(jì)算機(jī)。
11.權(quán)利要求6中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中所述無線安裝裝置包括便攜式計(jì)算機(jī)，便攜式計(jì)算機(jī)又包括具有可變功率設(shè)置的無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)。
12.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)；所述無線安裝裝置包括無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)；以及其中在所述無線安裝裝置的所述無線接收機(jī)和所述節(jié)點(diǎn)的無線發(fā)射機(jī)之間的第一無線通信鏈路強(qiáng)于在所述無線安裝裝置的所述無線發(fā)射機(jī)和所述節(jié)點(diǎn)的無線接收機(jī)之間的第二無線通信鏈路。
13.權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的方法，其特征在于，其中無線網(wǎng)包括智能照明控制系統(tǒng)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括照明模塊和連接到所述照明模塊的節(jié)點(diǎn)控制器；每個(gè)所述節(jié)點(diǎn)的所述節(jié)點(diǎn)控制器包括數(shù)字信號(hào)處理裝置，無線發(fā)射機(jī)，和無線接收機(jī)，所述無線發(fā)射機(jī)和所述無線接收機(jī)被共同連接到所述數(shù)字信號(hào)處理裝置；所述無線安裝裝置包括數(shù)字信號(hào)處理裝置，無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)，所述無線發(fā)射機(jī)和所述無線接收機(jī)被共同連接到所述數(shù)字信號(hào)處理裝置；以及所述控制節(jié)點(diǎn)包括建筑物計(jì)算機(jī)。
全文摘要
用于安裝無線網(wǎng)的方法,包括在建筑物的各個(gè)不同位置物理地安裝多個(gè)節(jié)點(diǎn),和使用無線安裝裝置將相應(yīng)的地址編入節(jié)點(diǎn)的步驟。無線安裝裝置也可被使用來將一個(gè)或多個(gè)缺省設(shè)置編入節(jié)點(diǎn),確認(rèn)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行,和把關(guān)于節(jié)點(diǎn)的物理位置和相關(guān)地址的信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)到建筑物計(jì)算機(jī)。對(duì)節(jié)點(diǎn)的無線編程優(yōu)選地通過使用一個(gè)軟件“握手”程序來完成,它確保地址和缺省設(shè)置數(shù)據(jù)只被輸入到當(dāng)前被編程的節(jié)點(diǎn),而不會(huì)無意中輸入到一個(gè)或多個(gè)其他靠近的節(jié)點(diǎn)。在這方面,可利用迭代的功率降低方案,以便防止多個(gè)節(jié)點(diǎn)被無意中分配到同樣的地址。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1199524SQ97191154
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月3日
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