专利名称：自动绑定传感器和执行器的方法和系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及自动绑定(binding)传感器(sensor)和执行器(actuator)的方法和系统
背景技术：
近几年，感测网络(sensor network)已经广泛地应用在家庭自动化与エ厂监控等应用中，其最基本的行为模式为当传感器在收到特定的数值时触发执行器执行特定的命令，前述传感器与执行器的关系称为绑定。例如，灯具开关(switch)与灯具(lamp)间的绑定即为灯具开关开启时点亮灯具；以及灯具开关关闭时熄灭灯具的两种动作。在感测网络的应用中，如何适当地处理感测网络的传感器測量数值、执行器的命令以及建立绑定已成为相当重要的议题。目前建立绑定的方式有手动、自动和半自动三种方式。使用手动方式建立绑定吋，由終端用户或是工程人员执行选取传感器、选取传感器事件、选取执行器，以及选取执行器动作等步骤。使用自动方式建立绑定，则是由系统自动地执行前述选取传感器、选取传感器事件、选取执行器及选取执行器动作等步骤。如果以自动方式建立前述灯具开关和灯具间的绑定，即可让用户在部署完成后直接执行前述灯具开关开启时点亮灯具；以及灯具开关关闭时熄灭灯具的两种动作，而无需让用户自行进行选取灯具开关、选取开启、选取灯具，以及选取点亮灯具等步骤。半自动方式建立绑定则是将ー部分的绑定建立流程由用户完成，剰余的部分则是由系统自动完成。在手动绑定的方法中，系统通常会提供一个用户界面让用户选取传感器、传感器事件、执行器及执行器动作等工作。然而，这样的作法牵涉许多步骤，且在传感器与执行器数量庞大的时候，用户要绑定每ー个传感器与执行器而使过程显得繁琐。换句话说，用户必须花费许多的时间才能将绑定建立完成，也有可能发生因为用户不了解而按下型别不匹配的传感器与执行器的按钮，导致无法建立绑定的情況。现存ー种自动建立绑定的实作方式为遇到指定的传感器与指定的执行器时，便依据固定的规则将特定的传感器事件与执行器动作绑定在一起。例如当存在一人体红外线传感器(Passive Infra-Red Sensor)和ー警报器时,就一定把检测事件和警报动作绑定在一起。这种半自动建立绑定的实作方式有项主要的缺点，亦即规则未提及的绑定方式就无法进行绑定。例如，如果人体红外线传感器与灯具忘记写成规则时，便无法建立绑定。这种自动建立绑定的实作方式的另ー项缺点则为，其规则必须经常性地更新，否则容易发生无法绑定的状況。例如，如果新增ー称为人体超音波传感器的新型传感器，该自动建立绑定的实作方式便需要替它设计ー个新的规则。另外，这种实作方式在遇到多个传感器与执行器的时候，可能会建立出不甚合理的绑定。例如，面对具有数间房间的公寓的环境时，其中每间房间皆分布着灯具开关与灯具，这种实作方式就可能建立出厨房灯具开关搭配厕所灯具的绑定，或是厕所灯具开关搭配玄关灯具等不甚合理的绑定。半自动绑定的方法中，业界一般所采用的方法通常有两种第一种方法是由用户负责选取传感器与执行器，而系统选取传感器事件与执行器动作。第二种方法由用户选取传感器与传感器事件，而由系统选取执行器与执行器动作。第一种半自动绑定方法有下列两类操作方式第一类操作方式为让用户先按下传感器的按钮，再按下执行器的按钮，系统依据预设的规则来组合传感器与执行器的功能。例如，用户按下灯具开关上的按钮，然后再按下灯具上的按钮。根据系统预设的规则，灯具开关的开启事件与灯具的点亮动作以及灯具开关的关闭事件与灯具的熄灭动作等绑定便建立完成。第二类操作方式为由系统提供ー个图形用户界面的应用软件让用户选取传感器与执行器，系统依据预设的规则来组合传感器与执行器的功能。例如，用户从图形用户界面中选取灯具开关图示，然后从该图示的绑定目标中再选取 灯具图示。用户按下绑定按钮后，灯具开关的开启事件与灯具的点亮动作以及灯具开关的关闭事件与灯具的熄灭动作等绑定便建立完成。第二种半自动绑定方法是由系统提供样板清単，由用户通过用户界面选取ー个样板，样板会间接地选取传感器。据此，系统便根据样板在被选取的传感器上自动地挑选对应的执行器。接着，系统即提供传感器事件清单由用户选取传感器事件，系统再依据被挑选的事件来自动选取执行器动作。例如，如果用户从清单中选取天气预报样板，间接地选择了执行天气预报的传感器，系统便可自动地挑选能够指示雨天的装置，例如一把具备发光二极管与音乐盒的伞。然后，用户从天气预报样板中数项服务中选取字元事件，系统便可自动地挑选在雨天点亮发光二极管的动作，而非让音乐盒发出声响的动作。然而，当传感器与执行器数量庞大的时候，半自动绑定方法会使得用户绑定每ー个传感器与执行器的程序显得繁琐且必须花费许多的时间才能将绑定建立完成。用户也有可能因为不了解而按下型别不匹配的传感器与执行器的按钮，导致无法建立绑定的情況。此外，使用半自动绑定方法吋，样板必须经常性地更新，否则易于发生无法绑定的状況。另夕卜，上述的半自动绑定方法的第二类操作方式会让非计算机使用族群不会或不愿意操作该应用软件。综上所述，目前的自动建立绑定的实作方式弾性不足，且处理多传感器及多执行器会出现绑定不正确状况，手动绑定本身的操作程序显得繁杂，而半自动绑定在传感器与执行器数量庞大的时候，操作程序也会显得繁琐。据此，业界所需要的是ー种自动绑定传感器和执行器的方法和系统，其可考虑位置以及应用领域等信息，使得绑定的规则不须经常性地更新即能让新进的装置也可以建立绑定。同时，本公开的方法和系统也可让用户在面临庞大数量的传感器与执行器时减轻建立绑定的操作负担。
发明内容
本公开掲示ー种自动绑定传感器和执行器的方法，其包含下列步骤获取欲绑定的传感器的事件描述数据；获取欲绑定的执行器的动作描述数据；以及比对该事件描述数据和动作描述数据以决定是否绑定该事件描述数据和该动作描述数据。本公开另掲示一种自动绑定传感器和执行器的系统，包含一元件数据库、一绑定发生器和ー绑定规则数据库。该元件数据库被设定以存储传感器和执行器的数据。该绑定发生器被设定以比对这些传感器和执行器的数据以自动产生这些传感器和执行器间的绑定规则。该绑定规则数据库被设定以存储这些传感器和执行器间的绑定规则。
上文已经概略地叙述本公开的技术特征，使下文的详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求书要求保护的范围标的的其它技术特征将描述于下文。本领域技术人员应可了解，下文掲示的概念与特定实施例可作为基础而相当轻易地予以修改或设计其它结构或制程而实现与本公开相同的目的。本领域技术人员亦应可了解，这类等效的建构并无法脱离后附的权利要求书所提出的本公开的精神和范围。
图I显示本公开的ー实施例的自动绑定传感器和执行器的系统的示意图；图2显示本公开的ー实施例的自动绑定传感器和执行器的方法的流程图；图3显示本公开的ー实施例的自动绑定传感器和执行器的方法的另一流程图；
图4显示本公开的ー实施例的合并绑定规则的方法的示意图；图5显示本公开的另一实施例的合并绑定规则的方法的示意图；图6显示本公开的另一实施例的合并绑定规则的方法的示意图；图7显示本公开的另一实施例的合并绑定规则的方法的示意图；图8显示本公开的另一实施例的合并绑定规则的方法的示意图；图9显示本公开的ー实施例的援引外部变量的方法的流程图；图10显示本公开的ー实施例的多个传感器与执行器部署的平面图；图11显示本公开的ー实施例的多个传感器和执行器的绑定规则的示意图；图12显示本公开的ー实施例的多个传感器和执行器的绑定规则的另一示意图；图13显示本公开的ー实施例的多个传感器和执行器的绑定规则的另一示意图；图14显示本公开的ー实施例的多个传感器和执行器的绑定规则的另一示意图；以及图15显示本公开的ー实施例的多个传感器和执行器的绑定规则的另一示意图。主要元件符号说明100 系统102元件数据库104绑定发生器106绑定规则数据库108元件功能数据库110元件信息数据库200传感器300执行器401 403 步骤501 509 步骤601 ⑶6步骤701 706 步骤801 806 步骤901 906 步骤1001 1006 步骤
1101 1106 步骤
具体实施例方式本公开在此所探讨的方向为ー种自动绑定传感器和执行器的方法和系统。为了能彻底地了解本公开，将在下列的描述中提出详尽的步骤及组成。显然地，本公开的施行并未限定于本领域技术人员所熟习的特殊细节。另ー方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本公开不必要的限制。本公开的优选实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本公开还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本公开的范围不受限定，其以所附的权利要求书要求保护的范围为准。图I显示本公开的ー实施例的自动绑定传感器和执行器的系统的示意图。如图I所示，该系统100包含一元件数据库102、一绑定发生器104和ー绑定规则数据库106。该元件数据库102被设定以存储传感器和执行器的数据。该绑定发生器104被设定以比对这些传感器和执行器的数据以自动产生这些传感器和执行器间的绑定规则。该绑定规则数据库106被设定以存储这些传感器和执行器间的绑定规则。该系统100可通过ー感测网络和一传感器200及一执行器300进行通讯。该传感器200包含身分(识别号),并具有一或多个事件描述数据，每ー事件描述数据包含应用领域、测量领域、情境信息和事件过滤器等參数。该执行器300亦包含身分(识别号)，并具有一或多个动作描述数据，每ー动作描述数据包含应用领域、测量领域、情境信息和动作參数等參数。较佳地，该元件数据库102包含一元件功能数据库108和一元件信息数据库110。该元件功能数据库108被设定以存储这些传感器的事件描述数据和这些执行器的动作描述数据。该元件信息数据库110被设定以存储这些传感器和执行器的身分和位置的数据。该绑定发生器104即比对该传感器200的事件描述数据和该执行器300的动作描述数据以自动产生该传感器200和执行器300间的绑定规则。较佳地，该元件数据库102额外存储预设的事件过滤器和动作參数以供欲绑定的传感器的事件描述数据和欲绑定的执行器的动作描述数据设定。值得注意的是，图I所示的该传感器200和执行器300可以有线或无线的方式绑定至该感测网络。此外，该传感器200和执行器300可对应至相同的装置或不同的装置。再者，该传感器200可具有多个事件描述数据，且该执行器300也可包含多个动作描述数据。在本公开的实施例中，每种传感器与执行器皆具有ー个性质清单。其中，该清单中的识别号独一无ニ地标明ー个传感器或执行器，该清单中的类型信息表示该传感器或执行器的具体隶属的种类类型，而该清单中的位置信息标明该传感器或执行器的位置。如下表所示，表I为温度传感器、照度传感器、人体红外线传感器，以及烟雾检测器的性质清单的实施范例。表2为警报器、灯具，以及空调的性质清单的实施范例。表I
权利要求
1.一种自动绑定传感器和执行器的方法，包含下列步骤 获取欲绑定的传感器的事件描述数据； 获取欲绑定的执行器的动作描述数据；以及 比对该事件描述数据和动作描述数据以决定是否绑定该事件描述数据和该动作描述数据。
2.根据权利要求I的方法，其中该比对步骤包含下列步骤 比对该事件描述数据和该动作描述数据的应用领域是否相同；以及 如果比对结果相同，则绑定该事件描述数据的事件过滤器和该动作描述数据的动作參数。
3.根据权利要求2的方法，其中该比对步骤进一歩包含下列步骤 如果该事件描述数据和该动作描述数据的测量领域非为无关，则比对该事件描述数据和该动作描述数据的測量领域是否相同。
4.根据权利要求3的方法，其中该比对步骤进一歩包含下列步骤 如果该事件描述数据和该动作描述数据的情境信息已设定时，则比对该事件描述数据和该动作描述数据的情境信息是否相同。
5.根据权利要求2的方法，其中如果该事件描述数据的事件过滤器或该动作描述数据的动作參数未设定时，则根据预设的事件过滤器和动作參数进行设定。
6.根据权利要求2的方法，其中该事件描述数据和该动作描述数据还包含位置信息。
7.根据权利要求6的方法，其中该比对步骤进一歩包含下列步骤 比对该事件描述数据和该动作描述数据的位置信息是否相同。
8.根据权利要求4的方法，进ー步包含下列步骤 比对已相绑定的一第一绑定规则和已相绑定的ー第二绑定规则； 如果该第一绑定规则的传感器识别号和该第二绑定规则的传感器识别号相同，且该第一绑定规则的执行器识别号和该第二绑定规则的执行器识别号相同，且该第一绑定规则的事件过滤器和该第二绑定规则的事件过滤器相同，且该第一绑定规则的动作參数和该第二绑定规则的动作參数相同，则移除该第一绑定规则和该第二绑定规则的其中ー个。
9.根据权利要求4的方法，进ー步包含下列步骤 比对已相绑定的一第三绑定规则和已相绑定的一第四绑定规则； 如果该第三绑定规则的传感器识别号和该第四绑定规则的传感器识别号不同，且该第三绑定规则的执行器识别号和该第四绑定规则的执行器识别号相同，且该第三绑定规则的事件过滤器和该第四绑定规则的事件过滤器相同，且该第三绑定规则的动作參数和该第四绑定规则的动作參数相同，则合并该第三绑定规则和该第四绑定规则。
10.根据权利要求9的方法,其中情境信息包含正向信息和反向信息,且该合并的第三绑定规则和第四绑定规则在正向情境数据绑定时的逻辑运算子，其于反向情境数据绑定时根据迪摩根(De Morgan)定理进行绑定。
11.根据权利要求4的方法，进ー步包含下列步骤 比对已相绑定的一第五绑定规则和已相绑定的一第六绑定规则； 如果该第五绑定规则的传感器识别号和该第六绑定规则的传感器识别号相同，且该第五绑定规则的执行器识别号和该第六绑定规则的执行器识别号相同，且该第五绑定规则的事件过滤器和该第六绑定规则的事件过滤器不同，且该第五绑定规则的动作參数和该第六绑定规则的动作參数相同，则合并该第五绑定规则和该第六绑定规则。
12.根据权利要求11的方法，其中情境信息包含正向信息和反向信息，且该合并的第五绑定规则和第六绑定规则在正向情境数据绑定时的逻辑运算子，其于反向情境数据绑定时根据迪摩根(De Morgan)定理进行绑定。
13.根据权利要求4的方法，进ー步包含下列步骤 比对已相绑定的一第七绑定规则和已相绑定的ー第八绑定规则； 如果该第七绑定规则的传感器识别号和该第八绑定规则的传感器识别号相同，且该第七绑定规则的执行器识别号和该第八绑定规则的执行器识别号不同，且该第七绑定规则的事件过滤器和该第八绑定规则的事件过滤器相同，且该第七绑定规则的动作參数和该第八绑定规则的动作參数相同，则合并该第七绑定规则和该第八绑定规则。
14.根据权利要求13的方法,其中情境信息包含正向信息和反向信息,且该合并的第七绑定规则和第八绑定规则在正向情境数据绑定时的逻辑运算子，其于反向情境数据绑定时根据迪摩根(De Morgan)定理进行绑定。
15.根据权利要求4的方法，进ー步包含下列步骤 比对已相绑定的一第九绑定规则和已相绑定的ー第十绑定规则； 如果该第九绑定规则的传感器识别号和该第十绑定规则的传感器识别号不同，且该第九绑定规则的执行器识别号和该第十绑定规则的执行器识别号相同，且该第九绑定规则的事件过滤器和该第十绑定规则的事件过滤器不同，且该第九绑定规则的动作參数和该第十绑定规则的动作參数相同，则合并该第九绑定规则和该第十绑定规则。
16.根据权利要求15的方法,其中情境信息包含正向信息和反向信息,且该合并的第九绑定规则和第十绑定规则在正向情境数据绑定时的逻辑运算子，其于反向情境数据绑定时根据迪摩根(De Morgan)定理进行绑定。
17.根据权利要求4的方法，进ー步包含下列步骤 比对已相绑定的一第i 绑定规则和已相绑定的ー第十二绑定规则； 如果该第十一绑定规则的传感器识别号和该第十二绑定规则的传感器识别号相同，且该第十一绑定规则的执行器识别号和该第十二绑定规则的执行器识别号相同，且该第十一绑定规则的事件过滤器和该第十二绑定规则的事件过滤器相同，且该第十一绑定规则的动作參数和该第八绑定规则的动作參数不同，则援引一外部变量以扩充该第十一绑定规则和该第十二绑定规则。
18.根据权利要求2的方法，其中该应用领域包含安全领域、保全领域和舒适领域。
19.根据权利要求4的方法,其中该情境信息包含正向信息和反向信息。
20.—种自动绑定传感器和执行器的系统,包含 一元件数据库，设定以存储传感器和执行器的数据； 一绑定发生器，设定以比对这些传感器和执行器的数据以自动产生这些传感器和执行器间的绑定规则；以及 ー绑定规则数据库，设定以存储这些传感器和执行器间的绑定规则。
21.根据权利要求20的系统，其中该元件数据库包含 一元件功能数据库，设定以存储这些传感器的事件描述数据和这些执行器的动作描述数据。
22.根据权利要求21的系统，其中这些传感器的事件描述数据包含应用领域、测量领域、情境信息和事件过滤器，这些执行器的动作描述数据包含应用领域、测量领域、情境信息和动作參数，而该绑定发生器比对这些传感器的事件描述数据和这些执行器的动作描述数据以自动产生这些传感器和执行器间的绑定规则。
23.根据权利要求22的系统，其中该元件数据库进ー步包含 一元件信息数据库，设定以存储这些传感器和执行器的身分和位置的数据。
24.根据权利要求23的系统，其中该绑定发生器额外比对这些传感器和执行器的位置数据以自动产生这些传感器和执行器间的绑定规则。
25.根据权利要求22的系统，其中该元件数据库额外存储预设的事件过滤器和动作參数以供这些传感器的事件描述数据和这些执行器的动作描述数据设定。
26.根据权利要求22的系统，其中该绑定发生器被进ー步设定以比对并合并这些传感器和执行器间的绑定规则。
27.根据权利要求22的系统，其中该应用领域包含安全领域、保全领域和舒适领域。
28.根据权利要求22的系统,其中该情境信息包含正向信息和反向信息。
全文摘要
自动绑定传感器和执行器的方法和系统。该感测网络最基本的行为模式-绑定，指的是当传感器在收到特定的数值时，触发执行器执行特定的命令。建立传感器与执行器绑定的方式有手动、自动和半自动三种，手动绑定在传感器与执行器数量众多时，将造成用户沉重且繁琐的操作负担。目前所提出的自动绑定方法弹性不足，而基于样板的半自动绑定方法则需要用户进行部分的输入。为解决手动绑定、自动绑定及样板式半自动绑定的缺点，本公开提出一个自动的绑定方法，可在一个多传感器与多执行器的感测网络中，自动且合理地结合传感器的功能和执行器的功能，不需要进行人为的设定。
文档编号H04L12/28GK102655466SQ20111008779
公开日2012年9月5日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年3月2日
发明者刘新盛, 李岳峰, 李泱融, 魏铭贤 申请人:财团法人工业技术研究院