专利名称：以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的方法、装置和软件模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的方法，该模型通过双向连接装置与所涉及的家用电器相连，通过该双向连接装置将所涉及的家用电器的当前状态传输给该模型并且在家用电器上实施动作。
此外，本发明还涉及一种用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的装置，该装置在所涉及的家用电器与网关之间被构成，必要时多个家用电器属于该网关并且能查询相应家用电器的功能状态和/或能将信息数据传输到相应的家用电器。
此外，本发明还涉及一种用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的软件模型，该软件模型能通过双向连接装置与所涉及的家用电器相连，通过该双向连接装置能将所涉及的家用电器的当前的状态传输给该模型并且能在该家用电器上实施动作。
已经公知了一种用于监控由多个子系统组成的设备的方法(US-6.587.737-B2)。为此，以能确定的间隔在设备工作期间针对预定的参数组确定设备的各种测量值。如此在学习阶段所确定的测量值被考虑用于制成所涉及的子系统的工作特性的模型。然后，实际的测量值与所涉及的模型相比较，即实际设备的功能参数与在模型中所检测的参数相比较，以便必要时能确定其间的偏差。然而关于制定实际设备的设备特性的模型在这一点上什么也不公知。
此外，公知一种用于计算机辅助地产生图形用户界面的方法和一种设备监控/控制单元(DE 102 08 146 A1)。利用该方法和所涉及的设备监控/控制单元，以简单的方式在应用常用的浏览器技术的情况下能够实现对多个设备的监控和/或控制。所涉及的方法和所述设备监控/控制单元被实现在建筑物网关中，在建筑物网关中因此创造了所属的实际设备领域的映射。此外，XML格式也被用于描述基本结构。然而，在建筑物网关中所创造的所属的实际设备领域的映射不是所涉及的设备领域的设备特性的映射。
此外，还公知了一种建筑物网关计算机装置和控制系统(DE 10208 147 A1)，即在之前所考虑的公知方法中和在之前所考虑的公知的设备监控/控制单元中得到应用的装置。在这种情况下，所涉及的装置也被实现在建筑物网关中，在该建筑物网关中，因此仅仅创造了所属的设备领域的映射，而未创造所涉及的设备领域的设备特性的映射。
最后，也已公知了一种用于制定虚拟的设备模型的装置和方法(EP 1 092 210 B1)。所涉及的装置和所涉及的方法的背景是以下情况，即实际上经常出现以下情况，即实际的设备与设备的最初的规划不一致，因为例如在制定设备时已经执行特别的匹配或者改装或其规划没有针对数据技术的继续处理包含必要的信息。因此，实现虚拟设备模型与实际设备的这种耦合，即虚拟设备2不仅用于以统计学方式可视化和文件编制设备1，而且设备2此外还能承担关于通知、操作和观察实际设备的多个其它实际功能。在这种情况下，没有什么具体地关于将实际设备的特性映射成模型是公知的。
本发明所基于的任务在于表明一条路径，即如何以特别简单的方式进行以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型，该映射也能由非软件开发商来执行并且容易被改变。
上面所说明的任务在开头所述类型的方法中根据本发明由此来解决，即仅仅陈述性地描述了在说明设备特性的设备参数方面的所述模型。
通过陈述性地描述所述模型中的说明设备特性的设备参数因此说明，对于所涉及的设备特性有决定性的单元在现实世界中相互形成何种关系。换句话说，即通过对实际家用电器的设备特性的所涉及或说明设备特性的设备参数的陈述性描述来实现抽象，该抽象与家用电器中的分别所使用的计算机无关地实现，以致设备特性的映射能支持使用任意计算机。此外，通过对相应实际家用电器的设备特性或说明所涉及的设备特性的参数的陈述性的描述能没有困难地由非软件开发商来执行这种描述并且能容易地改变这种描述，因为不需要软件技术的专业技术知识。此外，相应实际家用电器的设备特性的陈述性描绘或说明所涉及的设备特性的参数能以相对简单的方式对句法的正确性进行检验。
优选地，将图形结构用于所述模型的陈述性描述。这带来了特别简单地描述所涉及的模型的优点。
设备状态和相应家用电器的设备状态之间的过渡条件适宜地被保持在状态图形软件中。这种软件有利地能够如下进行检验，在相应家用电器的相应设备状态下或者以所说明的参数组合是否能实施某个动作，并且该动作包含关于相应家用电器的可使用的状态变量和动作的所有信息。
由此，得到能够特别简单地检验在家用电器的相应的设备状态下能实施某些动作的优点。
优选地，通过设备专用的组件和通过规格说明来实现软件技术的映射，该规格说明在不同方面描述了相应家用电器的功能特性并且因此描述了相应家用电器的设备特性。这带来了以下优点，即相应的实际家用电器的设备特性的实际上包括的有用描述以及因此说明相应设备特性的设备参数可供使用。
借助所述规格说明来适宜地映射相应的家用设备的设备控制器的逻辑连接(逻辑)。由此，得到了特别简单地描述和检验相应家用电器的设备特性的优点。
此外，在开头所述类型的装置中，根据本发明由此来解决本发明的上述任务，即仅仅陈述性地在说明设备特性的设备参数方面描述所述模型，并且由朝向所述网关的软件组件和通过朝向相应的家用电器的软件组件以及通过这两个软件组件之间的规格说明数据组件来建立所述模型。这带来了特别简单地结构化的模型构造的优点。
优选地，所述规格说明数据组件包括控制器图形软件组件、设备信息组件和状态图形软件组件。规格说明数据组件的划分带来了所涉及的单个组件的特别简单地系统方式划分和检测的优点。
此外，根据本发明通过仅仅陈述性地在说明设备特性的设备参数方面描述所述模型来由用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的软件模型来解决上述任务，该模型能通过双向连接装置与所涉及的家用电器相连，通过该双向连接装置能将所涉及的家用电器的实际状态传输给该模型并且能在家用电器上实施动作。由此，得到了特别简单地结构化的模型的优点。
在权利要求10至14中获得根据本发明的软件模块的适宜的扩展方案。
参照附图，以下更详细地阐述本发明的实施例。
在该附图中，示意性地示出了居住区WA，该居住区WA包括唯一的住宅或者多个住宅或者一间房屋；至少一个能联网的家用电器HG位于该居住区WA中。所涉及的家用电器HG可以是任何一种能联网的家用电器，如可以是洗衣机、烘干器、炉子、冷却设备、暖气设备等。能联网的家用电器此处被理解为一种家用电器，该家用电器能借助发送装置和/或接收装置被连接到用于传输极其不同的数据信号的通信网络NET。在本情况下，通信网络NET例如包括互联网。但是当然也能将如交流电压网的任何其它网络用作通信网络NET，从该交流电压网中获取对于运行相应的家用电器所需的电源电压。
然而，在该附图中通过与家用电器HG相连的多重符号(Vielfachzeichen)来表明，多个家用电器HG能属于所涉及的居住区WA。
在本情况下，双向连接装置与家用电器HG或者与多个所设置的家用电器相连，该双向连接装置由软件模块SWM构成，在该软件模块SWM中，如还将详细阐述的那样，相应家用电器HG的设备特性的模型在说明设备特性的参数方面陈述性地被描述或已描述。所涉及的软件模块SWM在本情况下与网关GW(即与居住区WA的过渡接口装置)相连。该网关GW可以如通过在附图中所记入的多重符号来表明的那样被设置有多个。所涉及的网关通过双向连接路径与连接网络相连，通过该连接网络例如在远程诊断的进程中往返于单个家用电器(如家用电器HG)传输信息数据(如所更新的工作程序)并且能进行状态查询。在本情况下，在该附图中示出的网关GW与已提及的通信网络NET相连，该通信网络NET例如可以是互联网；但是所涉及的网络NET也能如已经提及的那样通过供电网构成，相应的家用电器HG从该供电网中得到其能量。个人计算机PC与在附图中所示出的网络NET相连，该个人计算机PC例如能用作远程诊断站和/或加载站，从远程诊断站和/或加载站能在相应的家用电器处进行远程查询或能将所更新的工作程序传输到相应的家用电器HG。
在前面阐述
图1中所示装置的原理结构之后，现在考察前面所述的软件模块SWM的更进一步的结构。该软件模块SWM如从附图中能看到的那样被划分成三个软件层。朝向相应家用电器HG的层包括软件组件，该软件组件由从相应家用电器HG出来的连接方向上的设备模型软件DM和由朝向相应家用电器HG的设备控制器软件DC组成。下面还将更进一步地对软件模块的任务和功能方式进行深入研究。
在朝向相应的网关GW的那侧上，软件模块SWM具有控制单元架构桥CB，该控制单元架构桥CB双向地与相应网关GW形成连接。下面将更详细地进一步阐述控制单元架构桥CB的任务和功能。
在上面所考察的软件模块之间，一方面在相应家用电器HG的那侧上而另一方面在相应的网关GW的那侧上，如在附图中所示出的那样，存在规格说明数据组件或模块，该规格说明数据组件或模块包括控制器图形软件组件CG、设备信息组件DI和状态图形组件SG。软件组件的任务和功能从以下的说明中更详细地看到。在此，在单个软件组件之间通过箭头分别针对本发明主要是决定性的有效连接进行说明，这些有效连接然而并不排除在附图中所示的软件模块SWM中的其它有效连接。
由相应的所属家用电器(如家用电器HG)所发送的数据在设备模型软件模块DM中被评价并且被存储。于是借助状态图形软件组件SG检验所涉及的数据，这些数据是否是一致的。
在状态图形软件组件SG中，详细说明所属的相应家用电器的可能的状态及其过渡条件。在偏离状态图形时，可以引入不同的修正措施，诸如通过读出所有所属的设备状态来与相应的家用电器重新同步。状态图形优选地以XML语言来描述，并且这些状态图形包括在以下表1中所描述的元素。
表1
以下简短地结合烤炉来说明一个例子。设备状态AUS(OFF)的定义通过以下来给出设备状态对象必须具有值1；接下来的状态可以是工作特性(备用(Stand-by))、工作(运行(Running))和不活动(inhert)。
<state name＝″off“>
<condition>
<set statevar＝″deviceState″>
<value>1</value>
</set>
</condition>
<target>stand-by</target>
<target>running</target>
<target>inert</target>
</state>
设备控制器软件组件DC用于将所应用的协议的较高层的功能调用转换成相对应的EHS指令。EHS指令是欧洲家用系统标准(EHS-标准)的这种指令。在此，功能调用在设备控制器软件组件DC中起作用，即发送多个EHS指令。这些指令作为事务(Transaktion)来完成。
此外，设备控制器软件组件DC还包括虚拟功能，这些虚拟功能不具有对相应的实际家用电器的直接作用。相应的值被维持在网关GW中并且在需要时全部传输给相应的家用电器。如此，只有当开始所涉及的洗衣机中的洗衣程序时，才例如实现洗衣参数输入到洗衣机中。
在控制器图形软件组件CG中能检验，在相应的家用电器状态下或者以所说明的参数组合是否能实施某个动作。控制器图形以XML语言来描述，并且这些控制器图形包括下表2中所描述的元素。
表2
以下，说明烘炉的例子。所阐述的设备状态的功能利用工作特性(备用(Standby))和不活动(Inert)来给出。
<state id＝“stand-by“>
<allowedaction id＝“set InertOven0“/>
<allowedaction id＝“set InertCooker0“/>
<allowedaction id＝“set DeviceName“/>
<allowedaction id＝“set Language0″/>
<allowedaction id＝“set RealTimeClock0“/>
<allowedaction id＝“set HeatingMode“/>
<allowedaction id＝“set HeatingModeComplete0“/>
<allowedaction id＝“set Temperature“/>
<allowedaction id＝“set Duration“/>
<allowedaction id＝“set DurationWAP“/>
<allowedaction id＝“set FinishTime“/>
<allowedaction id＝“set FinishTimeWAP“/>
<allowedaction id＝“set BasicSettings0“/>
<allowedaction id＝“set ChildProofLock0“/>
<allowedaction id＝“set HobDeviceName“/>
<allowedaction id＝“set ClockPresentation0“/>
<allowedaction id＝“set AdiustDuration0“/>
<allowedaction id＝“set AcousticSignalDuration0“/>
<allowedaction id＝“fullWizard“/>
</state>
<state id＝“inert“>
<allowedaction id＝“set DeviceName“/>
<allowedaction id＝“set HobDeviceName“/>
<allowedaction id＝“set InterCooker0″/>
</state>
现在，说明炉子的例子；适用以下规则，动作“reduceTempLevels0”何时被实施规则如果动作“reduce TempLevels0”的自变量“settingA”小于状态变量“targetSetting”的值，则“与”状态变量“加热模式(Heating Mode)”等于值7、8或者9。
<action id＝″reduceTempLevels0″>
<condition>
<and>
<expr operator＝1s″>
<domain type＝″arg“>
<id>settingA</id>
<actionid>reduceTempLevels0</actionid>
</domain>
<domain type＝″sv″>
<id>targetSetting</id>
</domain>
</expr>
<set>
<domain type＝“sv“>
<id>heatingMode</id>
</domain>
<e1>7</el>
<e1>8</el>
<e1>9</el>
</set>
</and>
</condition>
</action>
下面，还输入到控制单元架构桥CB上，该控制单元架构桥CB在针对网关GW的实际家用电器(如家用电器HG)的设备特性的相应的软件技术的映射中起着重要作用。所涉及的控制单元架构桥CB此外使用抽象形式的相应的家用电器的功能，即与EHS协议无关地使用网关GW上的其它业务。
如家用电器HG的相应家用电器的功能被划分成“状态变量”和“动作”。状态变量包括某个设备状态，例如包括设备状态(DeviceState)、结束时间(FinishTime)或者目标温度(TargetTemperature)。相应的值可以从所属存储器中被读出并且在状态变化时为了通知而被输送给某个感兴趣的人。诸如结束程序的家用设备事件同样通过状态变量来映射。
前面所提及的动作被理解为相应家用电器的功能，这些功能能由网关GW来实施，诸如调节目标温度(SetTargetTemperature)并且开始工作(Start)。动作可以需要参数并且该动作向回通知，该动作是否能成功地结束。
控制单元架构桥CB使用设备信息组件DI的文件并且使用被包含在其中的信息，诸如使用值域和状态变量或者参数的类型等。
最后，还可能被输入到刚刚所提及的设备信息组件DI。在该组件DI中，包含关于相应家用电器(如家用电器HG)的可用状态变量和动作的所有信息。详细地，同样用语言XML描述的控制器图形包含在下表3中所描述的元素。
表3
下面，还可能以炉子为例子考察状态变量“deviceState”的定义
<statevar id＝″deviceState″>
<name>Device State</name>
<description>The device state of the Oven</description>
<type>iava.lang.Integer</type>
<allowed_values>
<value label＝“Off“>1</value>
<value label＝“Stand-By″>2</value>
<value label＝″Programmed″>3</value>
<value label＝，“ProgrammedWaltingToStart″>4</value>
<value label＝″Running″>5</value>
<value label＝″Paused“>6</value>
<value label＝″Failure″>8</value>
<value label＝“EndProgrammed″>7</value>
<value label＝“lnert″>129</value>
</allowed_values>
</statevar>
动作“setHeadingModeComplete0”的定义看上去例如如下<action id＝“setHeadingModeComplete0“>
<name>Set Heating Mode Complete</name>
<input>
<argument id＝“fastPreheating“>
<name>Fast Preheating</name>
<type>java.lang.Boolean</type>
</argument>
<argument id＝″heatingModeA“>
<name>Heating Mode</name>
<type>java.lang.Integer</type>
<min>0</min>
<max>21</max>
<step>1</step>
</argument>
<argument id＝″targetTempA“>
<name>Target Temp/Setting</name>
<type>java.lang.Integer</type>
<min>0</min>
<max>300</max>
<step>1</step>
</argument>
<argument id＝“durationA“>
<name>Duration Time in Minutes</name>
<type>java.lang.Integer</type>
<min>0</min>
<max>1439</max>
<step>1</step>
</argument>
<argument id＝“finishTimeA″>
<name>Finish Time in Minutes</name>
<type>java.lang.Integer</type>
<min>0</min>
<max>1439</max>
<step>1</step>
</argument>
</input>
</action>
根据上面对构成软件模块SWM的软件组件的阐述允许变得清楚的是，在所涉及的软件模块SWM中将实际家用电器(如在附图中所示的家用电器HG)的设备特性以软件技术映射成模型，并且仅仅陈述性地在说明相应设备特性的设备参数方面描述或已描述该模型。
参考标记列表CB 控制单元架构桥CG 控制器图形软件组件DC 设备控制器软件DI 设备信息组件DM 设备模型软件模块GW 网关HG 家用电器NET 通信网络PC 个人计算机SG 状态图形软件组件SWM 软件模块WA 居住区
权利要求
1.一种用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的方法，该模型与所涉及的家用电器通过双向连接装置相连，通过该双向连接装置将所涉及的家用电器的当前的状态传输给所述模型，并且在所述家用电器上实施动作，其特征在于，仅仅陈述性地在说明设备特性的设备参数方面描述了所述模型(SWM)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，图形结构被用于陈述性地描述所述模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，设备状态和所涉及的家用电器(HG)的设备状态之间的过渡条件被保持在状态图形软件中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，借助控制器图形软件来检验，在所涉及的家用电器(HG)的相应的设备状态下或者以所说明的参数组合是否能实施某个动作，以及设备信息软件包含关于所涉及的家用电器(HG)的可使用的状态变量和动作的所有信息。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过设备专用的组件和通过规格说明来实现软件技术的映射，该映射在不同方面描述了所涉及的家用电器(HG)的功能特性并且因此描述所涉及的家用电器(HG)的设备特性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，借助所述的规格说明来映射所涉及的家用电器(HG)的设备控制器的逻辑连接(逻辑)。
7.一种用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的装置，所述模型被构成在所涉及的家用电器与网关之间，必要时多个家用电器属于所述网关并且能查询相应家用电器的功能状态和/或能将信息数据传输到相应的家用电器，其特征在于，仅仅陈述性地在说明设备特性的设备参数方面描述所述模型(SWM)，并且由朝向所述网关(GW)的软件组件(CB)和通过朝向相应的家用电器(HG)的软件组件(DM，DC)以及通过这两个软件组件(CB；DM，DC)之间的规格说明数据组件(SG，DI，CG)建立所述模型(SWM)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述规格说明数据组件(SG，DI，CG)包括控制器图形软件组件(CG)、设备信息组件(DI)和状态图形软件组件(SG)。
9.一种用于以软件技术将实际家用电器的设备特性映射成模型的软件模块，所述模型能与所涉及的家用电器通过双向连接装置相连，通过该双向连接装置能将所涉及的家用电器的当前状态传输给所述模型，并且能在家用电器上实施动作，其特征在于，仅仅陈述性地在说明设备特性的设备参数方面描述所述模型(SWM)。
10.根据权利要求9所述的软件模块，其特征在于，所述模型借助图形结构来描述。
11.根据权利要求10所述的软件模块，其特征在于，设备状态和所涉及的家用电器(HG)的设备状态之间的过渡条件被保持在状态图形软件中。
12.根据权利要求11所述的软件模块，其特征在于，借助控制器图形软件能检验，能在所涉及的家用电器(HG)的相应设备状态下或者以所说明的参数组合来实施某一动作，并且设备信息软件包含关于所涉及的家用电器(HG)的可使用的状态变量和动作的所有信息。
13.根据权利要求9至12之一所述的软件模块，其特征在于，所述软件技术的映射通过设备专用的组件和通过规格说明来实现，该规格说明在不同方面描述了所涉及的家用电器(HG)的功能特性并因此描述了所涉及的家用电器(HG)的设备特性。
14.根据权利要求13所述的软件模块，其特征在于，借助所述规格说明来映射所涉及的家用电器(HG)的设备控制器的逻辑连接(逻辑)。
全文摘要
为了以软件技术将实际家用电器(HG)的设备特性映射成模型(SWM)，该模型(SWM)通过双向连接装置与所涉及的家用电器(HG)相连，通过该双向连接装置能将所涉及的家用电器(HG)的当前状态传输给所述模型(SWM)并且能在该家用电器(HG)上实施动作，仅仅陈述性地描述说明设备特性的设备参数；所述模型(SWM)由朝向所述网关(GW)的软件组件(CB)并且由朝向家用电器(HG)的软件组件(DM，DC)以及通过这两个软件组件(CB；DM，DC)之间的规格说明数据组件(SG，DI，CG)组成。
文档编号G05B19/042GK101069137SQ200580028674
公开日2007年11月7日 申请日期2005年8月4日 优先权日2004年8月23日
发明者M·埃林杰, H·格尼德, H·沃克曼 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司