用于工业网络中的抢占和邻近关联的系统的制作方法_2

文档序号:9263509阅读:来源:国知局
工业网络的基于云的资源(cloud based resource) 122。因此,临时工作组中相关联的工作装置108 (诸如传感器中枢110和传感器114和/或控制中枢112)可以通过网络120彼此相互通信,以及与包括基于云的资源122的其他网络和/或装置通信。
[0036]网络120可包括因特网、公共和/或私人内联网、外联网、专用通信线路和/或能够传输数据和指令的任何其他通信配置。网络120内的通信可以使用通信介质执行,该通信介质包括以电线为基础的通信系统和/或以无线为基础的通信系统。例如,通信介质可以是通信信道、无线电波、微波、有线传输、光纤传输或者能够传输数据、音频和/或视频信息的任何其他通信介质。网络120可以使用TC/PIP与预定协议通信,诸如以太网。在其他实例中,可以使用基于通信协议的任何其他网络。尽管未示出,但是包括在网络120内的可以是任何数量的无源连接线、中间网络装置、控制元件节点以及用于提供控制网络功能的任何其他装置。
[0037]工作装置108可以是能够通过诸如网络120与其他设备通信的设备。工作装置108的实例是传感器中枢110,该传感器中枢可以执行监测和/或控制并且可以与一个或多个传感器114通信并且对其进行管理;以及控制中枢108,该控制中枢可以控制一个或多个致动器;或者其他工作装置108。在实例中,控制中枢108可以控制传感器和致动器的混频器。在其他实例中,诸如用于人类输入的界面装置(诸如,键盘、交换机)的其他输入装置以及诸如数字显示、视频显示或闹钟的输出装置可以被包括在工作装置108之中。在又一个实例中,其他类型的工作装置108可以被包括在临时工作组中。
[0038]在图1的实例中,诸如传感器中枢110、控制中枢112和传感器114的工作装置108可以通过两相处理(two-phase process)获得对临时工作组的接入。在第一相中,该装置可被授权并且基于邻近度被认证为适合于加入临时工作组。例如,授权可包括使用标识符(ID)确认每一个工作装置的身份。可以在形成临时工作组的情况下基于地理上邻近于一个或多个AP 104的地理上的邻近度对邻近适任性(proximity eligibility)进行判定。
[0039]图2是示例性网络装置200的框图。网络装置200可以包括交换机102和/或接入点104。网络装置200的电路可包括通信接口电路202、操作电路204和用户界面206。通信接口电路202可包括一个或多个通信端口,诸如以太网端口或者任何其他类型的有线或无线通信接口。通信接口电路202可以接收或传输包括数据和系统信息的数据包。例如,网络装置200可以经由通信接口电路202传输组播发现帧(multicast discovery frame),以启动发现或者接收组播发现帧。如稍后所论述的,组播发现帧可以通过网络装置200传输,以在网络装置200响应的范围内得到其他网络装置,使得网络装置200可以开始寻找网络装置组的成员的其他网络装置的处理。网络装置202还可传输或接收数据包以管理网络装置组。这些数据包可以通过网络120中的装置产生,诸如医疗设备、服务器计算机、接入点、交换机和/或网络120上的任何其他装置。数据包还可以是网络120中的网络流量本来部分的数据包,但是网络120上的装置已经将诸如网络状况的注释信息添加至网络120。此夕卜,通信接口电路202设置通信接口,该通信接口可以包括提供与其他装置(诸如,笔记本电脑或平板电脑)的单向或双向通信的任何机制或装置。因此,包括在通信接口电路202中的通信端口还可包括输入/输出能力,诸如模拟和数字信号能力,以及信号转换能力,诸如模拟数字转换、数字模拟转换、缩放、频率或者任何其他转换技术。包括在通信接口电路202中的通信端口还可包括其他协议中的通信能力,诸如RS232、RS422、USB?、火线(Firewire)?、蓝牙?、环形总线、专用协议和/或任何其他通信协议以及从一个协议转换至另一个协议的协议转换能力。
[0040]操作电路204被实施在硬件中并且可包括软件。在一个实施方式中,操作电路204包括诸如一个或多个处理器216以及存储器218的电路。存储器218可存储由处理器216所执行的指令220 (诸如,程序指令)。此指令可包括支持本文中所描述的网络装置200的功能的操作信息/指令/数据。存储器218还可以保留工作组信息222,诸如第一预定标准224和第二预定标准226的参数。工作组信息222可用于形成临时工作组。例如,在选择包含在临时工作组中的与网络装置200通信的装置的标识期间,可使用第一预定标准224 ;并且在选择与临时工作组相关联的装置期间,可使用第二预定标准226。第一预定标准224和第二预定标准226还可包括用于包含在临时工作组中的其他标准。
[0041 ] 例如,用户界面206可以提供按钮、指示灯以及当由用户启动网络装置200时能够向网络装置提供信号的其他该用户的操作的装置与机构。此外,用户界面206可提供图形用户界面的远程或本地生成,和/或允许用于网络装置200的设置和维护的图形用户界面的数量,其可以包括用于被包括在临时工作组中装置的认证。在示例性实施方式中,该装置的认证可包含认证证书和安全相关特征的使用。此外,可以经由用户界面206管理网络装置和/或网络相关操作信息,诸如通信中的延迟、信号强度和其他以性能为基础的标准。
[0042]在操作期间,参考图1和图2,网络装置200可包括或管理网络120内的多个接入点104中的一个。因此,网络装置200可以采用任意的几个管理当地AP 104的方法以提供临时工作组的智能化选择和控制。例如,在医疗设施设置中,基于第一预定标准224内的参数(诸如装置至接入点的邻近度以及装置的认证)网络装置200可以将各种医疗装置识别为可被用于被包括在临时工作组中。
[0043]装置的邻近度可以基于信号强度、通信延迟(诸如网络跳数)或者其他标准,其在AP 104与装置之间建立通信连接的鲁棒性或完整性以满足或超过预定操作性能水平,诸如最小的数据吞吐量水平以及最小连接可靠性标准。此外或者可替代地,可以基于诸如来自全球定位系统(GPS)的地理坐标或任何其他地理位置对邻近适任性进行判定,以识别工作装置108是否具有充足的通信连接性以满足临时工作组的需要。
[0044]装置的认证可包含使用装置认证信息或其他用于验证的机制来确认装置的身份,只有授权的装置被识别为可用于包括在工作组中。此装置认证信息可以是唯一装置标识符,诸如MAC(介质访问控制)位址、标记、授权证书和/或存储在网络装置200中并且可用于通过网络装置200查询的唯一分配的标识符。此外,授权可包含密码、加密密钥和/或用于确认装置的身份的任何其他机制。
[0045]当基于第一预定标准识别为适合于被包含在临时工作组中的装置的工作装置108时,网络装置200可以基于第二预定标准226将选择的工作装置108中的一个与临时工作组相关联。使用第二预定标准选择适任的工作装置108可包括相关区域的判定。可以基于装置彼此之间和/或与AP 104、和/或与具有唯一标识符的参考的任何其他点的相对位置对相关区域进行判定。相对位置可以是三维空间中的位置,三维空间的确定可不参考物理地理位置。例如,在医疗设施设置中,参考点可以是病人居住的包括配备有RFID芯片的唯一标识符的床,或者与病人相关的唯一标识符,诸如具有传输唯一标识符的RFID芯片的病人佩戴的手镯。因此,在该实例中,参考点能够移动。在其他工业网络设置中,诸如,在制造过程中,由于生产流水线中制造设备的物理配置,可以识别与不同的可重新配置的制造设备相关联的一个或多个唯一 ID。
[0046]因此,网络装置200可以通过比较不同装置的地理定位来建立不同识别出的装置的相对位置。地理定位的建立可以基于相对信号强度、装置中的三角测量、无线射频识别(RFID)、蓝牙?或者在三维(3D)空间(诸如,海平面以上的经度、维度和高度)中定位不同装置的任何其他功能。基于建立的装置的地理定位,可以通过它们各自的地理定位的比较或者通过一些其他测量结果的比较发现装置的相对位置,诸如装置之间的距离,即,不依赖于装置的物理或地理位置,但是而是关注装置关于彼此的位置的相对定位。因此,在图1的实例中,例如,医疗装置的所发现的相对位置可以用于与第二预定标准连接以相对定位可能物理地位于相同检查房间的这些医疗装置。作为不同医疗装置的相对位置的建立的结果,被包括在临时工作组中的这些医疗装置可以是已知的位置和邻居。
[0047]使用第二预定标准对与临时工作组相关联的一些适任装置的选择还可以基于各个相应的装置的功能。因此,网络装置200还可以确定所识别的工作装置108中的每一个的功能。可以基于与各自装置的唯一 ID相关联的存储的信息判定工作装置108的功能,诸如查阅表或数据库。此外或者可替代地,可以基于各自装置的问题和/或通过各自装置供应的信息判定功能。可替代地或者另外地,工作装置108的预定列表可用于确定/确认装置包括期望与临时工作组相关联的功能。例如,在诸如心脏手术的医疗程序的情况下,一系列医疗装置可被预识别为该程序所需要的。因此,包括在该列表中的这些工作装置108可与临时工作组相关联。在另一个实例中,网络装置200可以通过确认特定医疗装置在列表中被识别为该医疗处理所需要的(诸如通过唯一 ID)来确定特定医疗装置的功能。
[0048]通过网络装置200可以使满足第一预定标准和第二预定标准的装置与临时工作组相关联。与临时工作组相关联的这些工作装置108可以使用预定协议附接至分配的接入点104以形成工作组会话。预定协议可被用于创建安全通信信道,诸如安全套接字层(SSL)信道或者用于在装置和/或AP 104之间通信的任何其他安全传输层协议。
[0049]工作装置108的关联形还可以包括在临时工作组内操作的装置的配置。该操作配置可包含建立安全通信、冗余通信(诸如,无线和有线通信)、用于不同装置之中通信的多通信协议和/或协议转换。此外,可以建立数据输出和数据输入布置,诸如数据类型、传输/接收频率、单位或者任何其他数据相关的参数。例如,可以执行通信协议的配置或者其他功能,其可包括电路配置,诸如在临时工作组内操作的工作装置108内的现场可编程门阵列(FPGA) ο
[0050]此外,可以选择性地或动态地修改、添加和/或改变工作装置108的功能,使得工作装置108在临时工作组内协作
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