增强型电力线通信方法和设备与流程

本披露总体上涉及电力线通信。更具体地但并非排他性地，本披露涉及应用于由导电轨道或电感轨道供电的车辆的电力线通信。

背景技术：

在许多工业、制造、商业、和其它设置中，采用电力线通信介质来向系统中的一个或多个节点分配电力。系统中的一些或所有节点使用传递电力的导管来同时传达数据。

例如，在某些已知车辆系统中，推车(cart)在工厂或仓库环境中的轨道上行驶。在该系统中，推车使用轨道来进行导向、作为将电力传输至推车的导管、并且作为在推车与系统中的其他能够进行通信的节点之间传递数据的通信介质。这些系统常规地用于对仓库或工厂地板中的部件进行自动分配。

在这些常规系统内，轨道具备其自己的电源。电源对在轨道系统上运行的每辆推车供电。同样在该系统内，轨道具有相关联的plc中央协调器，其还可被称为中央控制器(cco)。cco执行若干种网络管理功能，如关联、认证、节点准入控制、服务质量(qos)保证等等。当推车在系统内行驶时，推车与cco进行通信，传递并接收与位置、速度、运行特性、功能特性等相关联的数据。

在示例性常规系统中，轨道线由常轨道或者接合成单个电气或通信导管的多个轨道段形成。单个电力线通信(plc)中央协调器(cco)在逻辑plc网络中指示通信。如同在单条连续轨道上一样，推车贯穿该系统不断地移动，并且通常，推车在目的地之间以恒定速度移动。

在示例性常规系统中，每辆推车作为单个plc通信节点在逻辑 plc网络运行。与每个plc节点(即，推车)的通信可以例如根据时分多点接入(tdma)协议进行。pclcco可以作为对每个节点(即，推车)进行轮询的主控制器运行，并且作为响应，节点被授予在其内可以传达数据的特定会话窗口。每个会话窗口的持续时间可以基于系统内推车的速度来选择，推车的速度可以是基本上恒定的。例如，在示例性常规系统中，会话窗口为每节点128毫秒(ms)。相应地，可以认识到，常规电力线通信网络基于由plccco针对与每辆推车进行通信所设定的固定会话窗口时间而具有运行plc节点(即，推车)的上限。

同样，在常规系统中，plccco通信地联接至第二计算系统，该计算系统与plc网络分开。可经由不同网络(例如，以太网)访问的第二计算系统接受与plc网络相关联的信息以及与在轨道系统上运行的推车相关联的信息。第二计算系统还向plccco和推车提供信息和指示。

在背景部分中所讨论的所有主题不一定是现有技术并且不应该仅仅由于其在背景部分中的讨论而被假定为是现有技术。据此，除非特别说明是现有技术，对在背景部分中所讨论的现有技术中存在的问题或与这种主题相关联的问题的任何认识不应该被看作现有技术。相反，对在背景部分中的任何主题的讨论都应该被看做发明人解决具体问题的方法的一部分，其本身以及本质上也可以是有创造性的。

技术实现要素：

使用常规工具和方法来开发和运行电力线通信系统已经导致发现常规方法的显著缺点。常规电力线通信(plc)系统迄今为止一直缓慢且效率低下。还观察到，当一辆或多辆推车围绕系统移动时，plc轨道信道特性发生变化，并且这种变化使得难以进行通信。此外，由于由常规中央协调器(cco)建立或以其他方式强制执行的定时约束，常规系统受限于可以同时运行的plc节点(即，推车)的 具体数量。

为了解决与单个连续轨道系统和单个plc逻辑网络相关联的这些问题，本发明的实施例将轨道系统形成为多个互连的轨道段。每个轨道段可以具有相关联的电源和相关联的cco。这些轨道段可以彼此电隔离和通信隔离，并且该多个cco可以被组织在与该多个独立的plc网络分开的第二网络上。在一些情况下，主控制器组织或以其他方式管理这多个cco之间的通信。

进一步认识到，相邻网络段可能发生串扰，这增大了协议竞争，并且当通信节点从一个网络段移动到另一个网络段时，已观察到噪声被引入并且这些段的通信信道特性发生改变，这引起各种通信时延和差错率的问题。

本公开对采用在轨道上进行电力线通信的已知系统进行了改进。多个逻辑plc网络段被安排成用于形成电力线通信系统。主控制器指示整个系统的操作。

电力线通信系统中的每个逻辑plc网络段与其他plc网络段分开并且与其不同，并且每个段被安排成用于促进在plc网络域内进行通信的各个节点传递数据。这些节点在不同时间进入和退出逻辑plc网络段，并且在任何给定时间，零个、一个或多个节点可以在该段内运行。

每个逻辑plc网络段具有专用中央协调器(cco)。中央协调器管理向和从该段进行的通信，并且中央协调器还管理该段内的通信。相应地，电力线通信系统的主控制器可以经由与这些网络段中每个网络段的中央协调器进行通信来直接指示每个逻辑plc网络段的操作。

在一些情况下，电力线通信系统的主控制器指示某些中央协调器何时准许进行通信以及何时保持通信静默。在一些情况下，主控制器指示某些中央协调器选择具体的音调值以用于通信中。在一些情况下，以信号发送给每个中央协调器的操作是基于可以在对应的段内存在并运行的节点的每种组合的每个网络段通信信道特性的信 息。通过根据已知的网络配置选择通信参数，可以改进电力线通信。

例如，在一个实施例中，电力线通信系统由已知数量的逻辑plc网络段形成。在该实施例中，在该系统内运行的节点的数量也是已知的。相应地，由于网络段的数量是固定的，并且由于可能运行的节点的数量是固定的，因此该系统可以被认为是有限状态机。在该有限状态机内，中央控制器可以基于系统的目前状态来识别每个可能的后续状态。在这种情况下，每种状态与另一种状态分开固定的或可变的时间长度。

例如，限定了有限数量的状态，其中，第一推车在第一时间在第一轨道段上运行。还可以限定有限数量的可能“接下来”的状态，其中，考虑了第一推车在第二时间的每一种可能“接下来”的位置。更确切而言，在第二时间，第一推车可以继续在第一轨道段上运行，或者在第二时间，第一推车可以正在转移到(或已经转移到)第二轨道段。以此方式，可以针对有限状态机的每种可能状态形成“轨道网络图”。

如在该示例中所描述的，可以识别多个网络图，其中，每个图表示整个系统的一种可能的配置(即，状态)，并且可以为每种可能的配置识别单独的图。每个网络图可以定义当轨道系统处于具体相关联状态时将使用的具体通信参数。因此，基于电力线通信系统在任何给定时间的状态，主控制器可以指示每个网络段的通信参数以提高可靠性、效率、吞吐量以及plc网络通信的其它特性。

例如，在一些情况下，已知的是，来自一个逻辑plc网络段的通信将会通过添加噪声、不必要的通信业务、串扰、或某种其他破坏来破坏另一个逻辑通信plc网络段的通信。在预知系统的各种状态中的每种状态的情况下，以及在预知每种可能“接下来”的状态的情况下，主控制器可以指示通信参数来减少破坏量。

在本实施例或者其他实施例中，还可以用其他方式使用对电力线通信系统的各种状态的预知。例如，当主系统控制器识别出一种具体系统状态时，主控制器还可以识别或以其他方式预测某个节点即 将从一个逻辑plc网络段移动到另一个网络段。在进行这种识别时，主控制器可以向来临的变化的受影响的中央协调器提供信息，其是将要离开一个网络段并进入不同网络段的某个节点。

在一种情况下，可以指示中央协调器使用将要离开其段的节点将进入的段的网络加密密钥(nek)来对该节点进行编程。在另一种情况下，中央协调器将配备有针对将要进入该段的节点的节点标识符信息。在这些情况或另外其他的情况下，可以使用针对每个轨道段所限定的具体音调图所指示的不同音调(即，载波频率)来进行具体网络段的通信。由于每个轨道段上的推车与中央协调器之间的通信是根据具体音调图运行的，因此可以减少一个轨道段与相邻轨道段之间的干扰。还考虑了传达基于电力线通信系统的过去状态、当前状态和未来状态的其他信息。

一种电力线通信系统可以被总结为包括：多个轨道段，该多个轨道段中的每个轨道段与该多个轨道段中的其他轨道段电隔离，该多个轨道段中的每个轨道段被配置成用于从轨道段电源接收电力；至少一辆推车，该至少一辆推车被配置成用于在该多个轨道段上运行，该至少一辆推车具有驱动机构，并且该至少一辆推车具有推车控制器，该推车控制器被配置成用于进行电力线通信，其中，该多个轨道段中的每个轨道段具有至少部分地由表示在对应的轨道段上运行的推车的推车信息所限定的当前状态；多个中央协调器，该多个中央协调器中的每个中央协调器联接至该多个轨道段中的对应的轨道段上，该多个中央协调器中的每个中央协调器被配置成用于在该多个轨道段中的其对应的轨道段上执行探测协议，并且该多个中央协调器中的每个中央协调器被配置成用于存储与该多个轨道段中的该对应的轨道段的当前状态相关联的当前音调图；以及主控制器，该主控制器通信地联接至该多个中央协调器中的每个中央协调器，该主控制器被配置成用于指示在该多个中央协调器中的每个中央协调器上执行该探测协议。

该主控制器可以被配置成用于识别该多个轨道段中的至少一个 轨道段的即将发生的状态变化。基于对该多个轨道段中的该至少一个轨道段的该即将发生的状态变化的识别，该主控制器可以被配置成用于将表示与该多个轨道段中的该对应的轨道段的更新后的状态相关联的更新后的音调图的信息传达到联接至该多个轨道段中的该对应的轨道段上的中央协调器。在接收到表示该更新后的音调图的该信息之后，联接至该多个轨道段中的该对应的轨道段上的该中央协调器可以被配置成用于在该即将发生的状态变化之后将更新后的音调图传递至将会在该多个轨道段中的该对应的轨道段上运行的每辆推车。基于对该多个轨道段中的该至少一个轨道段的该即将发生的状态变化的识别，该主控制器可以被配置成用于将表示同与该多个轨道段中的该对应的轨道段相邻的轨道段的更新后的状态相关联的第二更新后的音调图的信息传达到联接至该多个轨道段中的该对应的轨道段上的该中央协调器。在接收到表示该第二更新后的音调图的该信息之后，联接至该多个轨道段中的该对应的轨道段上的该中央协调器可以被配置成用于在该即将发生的状态变化之后将第二更新后的音调图信息传递至将会在与该多个轨道段中的该对应的轨道段相邻的该轨道段上运行的每辆推车。该多个轨道段中的每个轨道段可以被配置成用于作为具有相关联网络标识符和相关联网络加密密钥的逻辑子网来运行。该探测协议被安排成用于针对该多个轨道段中的每个轨道段的每种可能状态表征噪声环境并且记录信道特性。该探测协议可以在训练会话期间执行，该训练会话被安排成用于针对该多个轨道段中的每个轨道段的每种可能状态捕捉噪声环境和信道特性。可以随着时间推移收集探测数据并且对其进行平均，该平均探测数据用于生成音调图信息。

一种在轨道系统上进行电力线通信的方法可以被总结为包括：提供第一轨道段和第二轨道段，该第一轨道段和该第二轨道段彼此电隔离；在该轨道系统上运行电力线通信使能车辆，该电力线通信使能车辆被安排成从该第一轨道段行驶到该第二轨道段；在该第一轨道段上运行第一电力线通信子网，该第一电力线通信子网至少部分 地由第一网络标识符所限定；在该第二轨道段上运行第二电力线通信子网，该第二电力线通信子网至少部分地由第二网络标识符所限定；在该第一电力线通信子网上运行第一探测协议，该第一探测协议被安排成用于收集在该第一轨道段的所选择的多种状态下的网络特性，该第一轨道段的所选择的每种状态由在该第一轨道段上运行的电力线通信使能车辆所限定；针对该第一轨道段的每种状态生成音调图；识别将要在该第一轨道段上发生的即将发生的状态变化，状态变化由进入或退出轨道段的至少一辆电力线通信使能车辆所限行；并且将第一更新后的音调图信息传达至与该第一轨道段相关联的中央协调器，该第一更新后的音调图信息与将要在该第一轨道段上发生的该即将发生的状态变化相对应。

运行该第一电力线通信子网可以包括根据第一网络加密密钥将数据译成密码，并且其中，运行该第二电力线通信子网可以包括根据第二网络加密密钥将数据译成密码。该方法可以包括：在该第二电力线通信子网上运行第二探测协议，该第二探测协议被安排成用于收集在该第二轨道段的所选择的多种状态下的网络特性，该第二轨道段的所选择的每种状态由在该第二轨道段上运行多辆的电力线通信使能车辆所限定；针对该第二轨道段的每种状态生成音调图；识别将要在该第二轨道段上发生的即将发生的状态变化；并且将第二更新后的音调图信息传达至与该第二轨道段相关联的中央协调器，该第二更新后的音调图信息与将要在该第二轨道段上发生的该即将发生的状态变化相对应。该方法可以包括：将同与将要在该第二轨道段上发生的该即将发生的状态变化相对应的该更新后的音调图信息相关联的网络信息从与该第一轨道段相关联的该中央协调器传达至在该第一轨道段上运行的第一电力线通信使能车辆，在该第一轨道段上运行的该第一电力线通信使能车辆是在该第二轨道段上发生该即将发生的状态变化之后将会在该第二轨道段上运行的车辆。同与将要在该第二轨道段上发生的该即将发生的状态变化相对应的该更新后的音调图信息相关联的该网络信息可以包括该第二网 络标识符。可以在第一训练会话期间执行该第一探测协议，该第一训练会话被安排成用于针对该第一轨道段的每种可能状态捕捉噪声环境和信道特性。

一种被配置成用于根据电力线通信协议进行通信的轨道系统可以被总结为包括：该轨道系统的主控制器；第一轨道段；第二轨道段，该第二轨道段机械地联接至该第一轨道段，该第一轨道段和该第二轨道段彼此电隔离，其中，该第一轨道段和该第二轨道段被配置成用于准许电力线通信使能车辆从一个轨道段行驶到另一个轨道段；第一中央协调器，该第一中央协调器被配置成用于：在该第一轨道段上运行第一电力线通信子网，该第一电力线通信子网至少部分地由第一网络标识符所限定；在该第一电力线通信子网上运行第一探测协议，该第一探测协议被安排成用于收集在该第一轨道段的所选择的多种状态下的网络特性，所选择的每种状态由在该第一轨道段上运行的多辆电力线通信使能车辆所限定；并且将在该第一轨道段的所选择的这些状态下的这些收集的网络特性传达至该主控制器；以及第二中央协调器，该第二中央协调器被配置成用于：在该第二轨道段上运行第二电力线通信子网，该第二电力线通信子网至少部分地由第二网络标识符所限定，其中，在该第二电力线通信子网上传递的数据根据第二网络加密密钥被译成密码；在该第二电力线通信子网上运行第二探测协议，该第二探测协议被安排成用于收集在该第二轨道段的所选择的多种状态下的网络特性；并且将在该第二轨道段的所选择的这些状态下的这些收集的网络特性传达至该主控制器。

该主控制器可以被配置成用于：基于在该第一轨道段的所选择的这些状态下的这些收集的网络特性以及在该第二轨道段的所选择的这些状态下的这些收集的网络特性生成多个音调图；识别将要在该第一轨道段上发生的第一即将发生的状态变化以及将要在该第二轨道段上发生的第二即将发生的状态变化，状态变化由进入或退出轨道段的至少一辆电力线通信使能车辆所限定；将表示第一更新后的 音调图的信息传达给该第一中央协调器，该第一更新后的音调图与该第一即将发生的状态变化相对应；并且将表示第二更新后的音调图的信息传达给该第二中央协调器，该第二更新后的音调图与该第二即将发生的状态变化相对应。该第一中央协调器可以被配置成用于：根据该第一即将发生的状态变化将与该第一更新后的音调图相关联的网络信息传达至将会在该第一轨道段上运行的第一电力线通信使能车辆；并且根据该第二即将发生的状态变化将与该第二更新后的音调图相关联的网络信息传达至将会在该第二轨道段上运行的第二电力线通信使能车辆。该主控制器可以被配置成用于：执行第一训练会话，该第一训练会话被安排成用于针对该第一轨道段的每种可能状态捕捉噪声环境和信道特性。该第一轨道段和第二轨道段可以彼此通信地隔离。

在本披露中所讨论的电力线通信设备和方法中，网络通信得到了改善。本披露中所描述的创新是新的并且有用的，并且该创新在电力线通信行业中不是公知的、例行的或常规的。

本文所描述的创新使用以新的并且有用的方式组合的建筑块连同其他结构和限制来创造超出迄今为止常规地已知的事物。这些实施例对计算系统进行了改进，当未被编程或以不同方式编程时，这些计算系统并不能执行或提供本文中所要求的特定电力线通信特征。

本披露中所描述的实施例改进了已知的电力线通信过程和技术。在本文的实施例中所描述的计算机化动作不纯粹是常规的并且不是很好理解。相反，这些动作对于工业而言是新的。此外，当单独考虑这些动作时，如结合这些实施例所描述的动作的组合提供了还没有存在的新信息、动力、和商业结果。

针对什么构成了抽象理念，不存在盛行的已接受的定义。在某种程度上，本披露中所讨论的概念可以被认为是抽象的；权利要求书介绍了所述所宣称的抽象概念的有形、实际和具体应用。

本文中所描述的实施例使用计算机化技术来改进电力线通信的 技术，但是存在依然可用于在电力线通信系统上传达数据的其他技术和工具。因此，所要求的主题并不排除整个或者甚至实质性的电力线通信技术领域。

这些特征与将在随后变得明显的其他方面和优点一起存在于如在下文中更全面地描述并且要求保护的构造和操作的细节，参照构成本文一部分的附图。

已提供了此简要概述来以简化的形式引入在以下详细说明书中进一步详细描述的某些概念。除非另外明确表述，否则本概述并不旨在标识所要求的主题的关键或必要特征，也不旨在限制或限定所要求保护的主题的范围。

附图说明

参照以下附图描述了非限制性且非穷尽的实施例，其中，除非另外指定，贯穿不同视图，类似的标号指代类似的部分。附图中元件的尺寸和相对位置不一定是按比例绘制的。例如，对不同元件的形状进行选择、放大以及定位，以提高附图可识别性。为了易于在附图中进行识别，选择了如所描绘的这些元件的具体形状。下文参照附图对一个或多个实施例进行描述，在附图中：

图1展示了仓库建筑物背景下的分段轨道系统的示例；

图2是轨道系统的一个区段，示出了推车、通信、电力和控制装置的实施例；

图3是主控制器、中央协调器和节点控制器的实施例的示意性框图；

图4是数据流，展示了收集每种状态的信道信息的训练会话；并且

图5是数据流，展示了plccco如何使用状态信息来设置plc网络音调图。

具体实施方式

通过参照本发明的优选实施例的以下详细描述，可以更加容易地理解本发明。应当理解的是，本文中所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的而并非旨在是限制性的。应进一步理解的是，除非本文中具体限定，应赋予本文中所使用的术语其相关技术领域中已知的传统含义。

在以下说明中，阐述了某些特定的细节以便提供对所披露的不同实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，多个实施例可以无需这些具体细节中的一个或多个细节来实践，或者可以使用其他方法、部件、材料等来实践。在其他情形下，尚未详细示出或者描述与联网计算设备相关联的公知结构，以避免对这些实施例的不必要的晦涩说明。

关于在某些行业和其他设置中所采用的电力线通信系统概括描述了本发明的实施例。本文中所描述的具体实施例针对电力线通信介质，这些电力线通信介质用来同时向系统中的一个或多个节点分配电力并且允许经由用来分配电力的相同导管进行数据通信。在这些实施例中，电力线通信使能车辆(即，推车)在工厂或仓库环境中的轨道上行驶，但这些实施例不是限制性的。相反，还设想了其它设备、导管和环境。选择本文中所描述的实施例来说明本文中所描述的增强型电力线通信方法和设备的创造性方面，并且所选择的这些实施例并不将本文中所描述的发明理念和概念的应用限制于所描述的实施例。

图1展示了仓库建筑物12的背景下的分段轨道系统10的示例。轨道系统10可以用来引导自动推车，这些自动推车将零件递送或取回到各个搁架单元14和组装站16。图1的轨道系统10由用参考数字18a至18m标识的十三个轨道段组成。当然，也可以使用更多或更少的轨道段，并且这十三个轨道段中的每个轨道段均由一个、两个或更多物理轨道部分所组成。例如，图1中的轨道段18e包括多个弯曲部分。轨道段18e可以由单个弯曲的物理轨道或形成弯曲部的多个轨道部分形成。据此，图1中的轨道段18f基本上是笔直的。 轨道段18f可以由单个笔直的物理轨道或多个轨道部分形成。在一些情况下，轨道段18f可以足够短，使得得以使用单个物理轨道。在其他情况下，如当轨道段18f数十或数百英尺长时，轨道段18f由若干物理轨道部分形成。

在许多实施例中，轨道系统10的这些轨道被形成为一对平行的轧钢条，与使用火车拉动乘客和货物的常规运输系统中的轨道类似，推车或其他车辆可以沿着轧钢条滚动。轨道系统10的这些轨道的大小可以比常规火车系统的更大、更小或相同。相对应地，所描述的实施例中的在轨道系统10上行驶的推车包括至少四个轮子，这些轮子被配置为彼此分开第一距离的一对前轮以及彼此分开相同的第一距离的一对后轮。这样的推车的轮子由一对钢轨机械支撑并且沿着这对钢轨行驶。在图1的背景下，推车可以像在连续轨道上一样从轨道段行驶到轨道段，然而，在图1中，每个轨道段可以表示具有专用电源的不同通信网络。每个轨道段18a-18m的轨道可以被形成为平行轨道，三宽轨道、或某一其他数量的轨道。在一些情况下，形成非通信、不带电的轨道从而以物理方式支撑推车，同时形成一个、两个或更多轨道或其他导管以在每个轨道段内携带电力和通信业务。相应地，轨道系统10的单独轨道段可以基于大小、重量、材料、距离和任何其他这类因素而形成以适合具体的环境规格。在轨道系统10的轨道段上运行的推车可以类似地由任意数量的车轴、任意数量的轮子、乃至非轮式支撑和行使系统形成以适合具体环境。

在一些情况下，轨道系统10是直接供电轨道系统。也设想到各式各样的其他电源系统，包括但不限于：采用掩埋电线进行通信、导向和/或供电的感应供电轨道或无轨系统；架空电缆悬挂系统、激光供电系统、以及其他类型的电力分配方案。在一些情况下，经由大小合适的金属导线来执行电力传输。在其他情况下，采用使用非接触式电感或电容连接的电力传输。

在运行时，轨道段18a-18m可以针对每个单独的推车的牵引系统以及该推车的控制系统来向该推车提供电力。可替代地或此外， 每辆推车还可以具有车载电力系统或某个其他不同的局部或群电源。在一些情况下，电动机、发动机、机械传动机构、悬浮系统、或某种其他机构中的一者或多者可以构成每辆推车的牵引系统。

在图1中，轨道段18a-18m与彼此电隔离。如隔离器20指示的，每个轨道段与其他轨道段分开并且关于电源功能和电力线通信方面不同。隔离器20可以由电子电路、绝缘材料、电路和绝缘材料的组合、或者通过某种其他手段形成。例如，基于电子电路的隔离器20可以是基于变压器的电路、基于开关的电路、或某种其他电路。作为另一个示例，各种散体材料(如玻璃、橡胶、陶瓷、空气以及其它材料)可以用来形成隔离器20。

在一些实施例中，轨道段18a-18m上运行的推车具有电隔离的轮子或其他触点，这些轮子或触点被安排成用于当推车跨过隔离器20边界时避免将一个轨道段以电气方式、通信方式、或电气和通信方式短路到相邻轨道段上。例如，在四轮推车中，一对前轮可能跨入第二轨道段而一对后轮仍然在第一轨道段中。在这些情况下，如果前轮不与后轮电隔离，并且如果推车框架或本体导电，那么在推车行驶跨过轨道段边界(例如，隔离器20)时，第一轨道段和第二轨道段可能短路在一起。在其他实施例中，识别推车跨过段边界的即将发生的跨越的中央控制器可以控制电力和通信以防止这类短路。

由于轨道段18a-18m被隔离，每个段被安排成按照其自身独立的通信网络运行。通过将轨道系统10形成为一组更短的轨道段18a-18m，减小了对每个段的通信负荷和电力负荷。例如，在较大的轨道系统中，上百辆推车可以在任何给定时间运行。然而，由于分段，每个轨道段可能使更少推车在任何给定时间运行。因此，通信时延可以更小，段控制器可以需要更少的计算能力，并且还可以实现其他益处。

图2是轨道系统10的一个区段，示出了推车、通信、电力和控制装置的实施例。图2中展示的轨道系统10的区段与图1的轨道段 18d-18f相对应。在图2中，沿着轨道系统10的各区段展示了朝着由38a-38b所展示的方向移动的多辆推车22a-22i。具体而言，三辆推车22a-22c正在在轨道区段18d上运行；两辆推车22d-22e正在轨道区段18e上运行；一辆推车22f正在轨道区段18e和轨道区段18f之间转移，并且三辆推车22g-22i正在在轨道区段18f上运行。

这些轨道区段中的每个轨道区段具有专用中央协调器(cco)，该中央协调器还作为该区段的电力线通信调制解调器运行，并且每个轨道区段还具有专用电源。确切而言，在图2中，中央协调器26d经由第一通信介质30d联接至轨道区段18d，并且电源28d经由电力导管34d联接至轨道区段18d。相应地，中央协调器26e经由第一通信介质30e联接至轨道区段18e，并且电源28e经由电力导管34e联接至轨道区段18e；并且中央协调器26f经由第一通信介质30f联接至轨道区段18f，并且电源28f经由电力导管34f联接至轨道区段18f。

每个轨道段的专用电源可以通过许多方式来实现。例如，每个轨道段可以被安排成使得轨道系统中存在与轨道段数量相同的电源。在其他实施例中，一个电源可以为轨道系统中的若干轨道段或甚至所有轨道段供应电力。在这些情况下，供应给每个轨道段的电力可以从供应给其他轨道段的电力中被过滤掉。通过提供这类过滤，一个轨道段的电力线通信可以与其他轨道段的电力线通信隔离开来。

在每个轨道段18a-18m上运行的电力线通信网络是由对应的中央协调器26a-26m(cco的26a-26c和26g-26m未示出)管理的闭合系统。参与每个电力线通信网络的设备共享公共网络标识符(nid)和公共网络成员密钥(nmk)。相应地，由nid和nmk所限定的逻辑网络可以在每个轨道段18a-18m上运行。

nid和nmk用来管理网络加密密钥(nek)。使用nek对在网络上传递的数据进行编码。相应地，可以对合法属于网络上的消息进行解码，并且其他消息(如由串扰引起的那些消息)不能被解码。不能被解码的消息被网络设备忽略，但这类消息导致通信低效，如增大的时延、增大的电力使用、以及其他不期望的效应。

轨道系统10的主控制器24可以被配置成为每个轨道段18a-18m分配唯一nek。每个nek将与其他nek不同，以便克服串扰。每个nek还可以共享特定属性，从而使得每个轨道段网络是主网络的逻辑子网。

架构化的nek选择和分配方案可以提供多项益处。一项这类益处是群发消息，其中，网络设备都可以接收到主控制器24发送的消息。另一项益处是一个轨道段18a-18m的中央协调器26a-26m可以将后续轨道段的nek编程到即将跨越轨道段边界的推车中。以此方式，推车可以在离开前一个轨道段之后立即与新轨道段的中央协调器进行通信。如果由于某种原因该过程失败，则进入没有适当nek的新轨道段的推车将必须使用已知关联(例如，检测/认证)技术来加入新网络(即，逻辑子网)。

轨道系统10中的每个中央协调器经由第二通信介质32a-32m分别联接至主控制器24。在图2中，出于简洁起见，仅展示了三个第二通信介质链路。这些是分别联接至中央协调器26d-26f的第二通信介质链路32d-32f。每个中央协调器26a-26f还包括电力线通信调制解调器电路和软件，该调制解调器电路和软件进行协作以向和从在对应的轨道段18a-18m上运行的任何推车22a-22i传递数据。

在一些实施例中，主控制器24、中央控制器、或者主控制器24与中央控制器的组合与每个对应的电源进行通信。例如，展示了从第二通信介质32d到电源28d、从中央控制器26d至电源28d、以及经由第三通信介质33d直接从主控制器24到电源28d的可选通信线路。尽管未示出，但应理解的是，可以用类似方式合适地联接和控制零个、一个或多个电源。

主控制器24包括可以联接至如广域网(例如，因特网)、不同类型的网络或另一种通信架构等附加网络资源的通信接口36。在一些情况下，接口36联接至局域网(lan)，并且主控制器接收来自监管工厂自动化系统(未示出)的指示并且向其报告状态。

主控制器24可以配置有对轨道系统10的一级或多级监管控制。

在一些情况下，主控制器24仅执行观察功能。在这些情况下，主控制器24被安排成用于从每个轨道段中央协调器26a-26m收集状态，如在每个轨道段上运行的推车数量、每辆推车的代表性标识符、与每辆推车相关联的服务信息或数据、错误报告或故障报告等等。在这些情况下，主控制器24可以向单独中央协调器26a-26m提供指示，如通电、重置、报告状态等等。可替代地，主控制器24可以简单地从中央协调器26a-26m接收状态。在这种配置中，主控制器24不指示中央协调器26a-26m的操作或单独推车22a-22i的操作。

在其他情况下，主控制器24主动控制一个或多个中央协调器26a-26m、一辆或多辆推车22a-22i、或中央协调器器26a-26m和推车22a-22i两者的操作。也就是，在一些情况下，主控制器24通过动态地指示轨道系统10中的每辆推车22a-22i的运动和位置来控制每辆推车22a-22i的位置。在这些情况下，例如，对每辆推车22a-22i的指令从主控制器24传达到对应的中央协调器26a-26m，并且经由电力线通信进一步传达经过对应的轨道段18a-18m到达所标识的推车22a-22i。中央协调器26a-26m可以直接联接至电力轨道、电感电力电路、或其他电力导管；或者所述联接可以通过对应的轨道段电源28a-28m。每辆推车22a-22i上的电力线通信节点接收并传输数据和指令至控制推车的操作的模块。

每个轨道段18a-18m具有不同时不变特性电气噪声签名，电力线通信调制解调器必须在该电气噪声签名上通信。该签名由轨道段的具体参数所限定，如轨道段的轨型、其物理配置(例如，到电气接地平面的接近度)、轨道段的电源噪声、到其他噪声源的接近度、来自其他轨道段的通信串扰、以及对于每个轨段而言唯一的其他因素。每个轨道段的电气噪声环境还受到由每辆推车在轨道段上的位置和运行所引起的时变噪声和位置变化噪声的影响。例如，电气瞬态、噪声和电源加载都可能会由推车引起。当推车进入和离开具体轨道段时，这些特性可能会特别明显，或者它们的影响可能会特别夸张。

已观察到，无论何时推车(其是电力线通信节点)离开一个轨道段并进入另一个轨道段，两个轨道段的电气噪声签名发生变化。在一些情况下，这些变化导致一个或两个网络发生网络关闭，从而强制执行恢复协议。除了噪声签名的变化以外，串扰经常会导致每个轨道段在在协议竞争、发现和重新建立上花费额外时间。

减轻当推车频繁地从一个轨道段行驶到另一个轨道段时所导致的问题的一种方式是：允许以可预测速率(如每128毫秒(ms)一次)以较低的可变性来轮询每辆推车并且使用所收集的信息来更新轨道段网络内的通信参数。可以通过将与通信相关联的信息从一个轨道段传递到另一个轨道段(例如，将推车标识符传递至推车不久将会进入的轨道段)来减轻进一步问题。当推车在系统内移动时，通过生成指示轨道段网络中的通信参数的音调图并且将这些音调图传达至各中央协调器来解决更进一步的问题。在本披露中描述了这些和其他解决方案的各个方面。

电力线通信(plc)技术(如在家庭插电联盟av规范和ieee标准1901-2010标准中所指定的那些技术，这些技术通过引用结合在此)使用正交频分多路复用(ofdm)方法来传输数据。许多正交载波(音调)用来在比任何单个载波自己使用的宽得多的合成带宽上传输消息的各个部分。在这些协议中，探测过程用来表征每个轨道段的噪声环境和信道特性并且针对每种轨道状态记录该轨道段的信道特性。探测过程信息用于确定由plc网络所使用的频带内的每个载波或载波组的通信能力。可以支持更高阶调制的载波用于发送比使用更低阶调制的更有可能受到的干扰的载波更多的数据。探测过程用于创建每个活跃载波的信息携带能力的列表、或“音调图”。当推车节点使用音调图时，推车节点与中央协调器之间的通信可以得到改进。而且，当为推车节点提供与接下来将会进入的轨道段相关联的音调图时，不久将会进入的轨道段内的通信也可以得到改进。

通过某些实施例的更加详细的说明，ofdm通信系统中的传输频带被分解成多个已调载波(即，音调)，这些已调载波单独使用 比在用一个载波对整个带宽进行调制的情况下更小的带宽。可用带宽的这种划分使所产生的通信系统对某些类型的噪声和信道衰落更具鲁棒性。在这些情况下，可以创建具有表示每个音调的状态(即，可供使用性)连同用于每个音调的调制方法的条目的一个或多个音调图。

如本文中所讨论的音调图可以采取任何形式。具体表格中的数据通常指示音调是否正在使用中或是否可供使用，并且具体参数指示用于每个音调的调制类型，如传输增益、调制类型、链路质量指示符、针对一个或多个子带的电力控制、各模式支持参数、各服务质量参数、某些用户定义的参数等等。收发器或收发器的控制机构可以使用音调图中的信息来维护和改善信号(例如，改变发送器增益，选择具体音调来传输更多数据等等)。

在一些情况下，形成并维护每个中央控制器的一个音调图表格。在其他情况下，形成并维护每辆推车的一个音调图表格。在这些情况下，当遇到轨道系统的各种状态时，更新、替换或以其他方式修改具体表格。这些情况可能具体涉及：一个或多个控制器(即，主控制器或一个或多个中央控制器)将音调图数据明确传达至一辆或多辆推车。

在其他情况下，创建多个表格并且将其存储在与系统相关联的各存储器中，而非对一个或多个音调图表格进行修改。在这些情况下，可以采用索引方法或某种其他方法来允许控制器选择不同的预先建立的音调图。这种索引方法或类似方法可能比涉及到修改具体音调图表格、传达所述修改和使改变后的音调图可供使用的其他方法更快。例如，在本披露的采用索引方法或其他方法的一些实施例中，一个或多个音调图可以是每种段状态和针对段中的每个节点预先创建的(例如，在训练会话期间)或以动态方式创建的(例如，在正常运行期间)。这些预先创建的或以动态方式创建的音调图可以存储在相关联的控制器和plc节点(即，推车)可访问的可用存储器中。

一般而言，基于ofdm的探测协议对于未发生物理变化或缓慢变化的网络很有效。然而，需要相对大量的时间来收集数据和计算将会大幅度改进通信的音调图。在有电气噪声并且快速变化的信道(如轨道段18a-18m)中，产生令人满意的音调图所需的时间增加，这会影响网络的时延和吞吐量数据速率。另一方面，不能使用探测协议使轨道段上的通信面临不可接受的过多出错率，这也影响了时延和吞吐量数据速率。

在轨道系统(如在图1和图2的轨道系统10)中，推车的和轨道段的数量受到限制。相应地，可以将整个系统作为考虑了在任意给定时间推车和轨道段配置的每种可能组合的大型状态机来进行分析。可以进一步分析该系统以标识在轨道段上引起可测量地不同通信信道特性的推车和轨道段配置的组合。在一种训练方法中，主控制器24可以用来将推车置于每种可能的配置或“状态”下，并且可以收集音调图数据以标识具有改进的通信特性的状态。然后，主控制器24可以使用具有改进的特性的状态来指示轨道系统10的操作。可替代地，在一种不同的训练方法中，在轨道系统10正在使用中时，主控制器24可以执行探测操作，并且主控制器24可以累加、随时间变化取平均以及以其他方式分析数据从而了解哪些状态提供了改进的通信。随着时间推移，主控制器24可以通过重复收集、分析和生成音调图数据、提供更新后的音调图并且在处于期望配置下的轨道段当中指示推车操作来持续提高其通信能力(例如，数据位率减小、精度更大等等)。这些不同的音调图可以按数字进行检索，所以它们可以被快速地传达和激活。

轨道系统10的正常运行时，主控制器24了解每个段18a-18m内的每辆推车22a-22i的当前状态。主控制器24还被配置成用于基于来自每辆推车22a-22i的信息来识别“接下来”的哪个状态即将发生。在一些情况下，主控制器24还被被配置成用于预测状态何时将会发生变化。在具备这种先验信息的情况下，主控制器24被配置成用于向在后续间隔中将会受到影响的中央协调器26a-26m发送信号 并且将相关状态信息传递至那些中央协调器26a-26m。这种发送信号可以实时地发生。使用来自主控制器24的信息，受影响的中心中央协调器26a-26m能够调整对应的轨道段音调图以改进通信。在一些情况下，中央协调器26a-26m在状态变化之前采取动作，如在50毫秒内；可替代地，这些中央协调器可以仅在状态变化之后采取动作来调整音调图。

可替代地或此外，在轨道系统10上运行的单独汽车可以参与到更新每个轨道段18a-18m上的网络通信的操作中。例如，使用电子位置传感器、基于led的光传感器(例如，红外光束)、或某些其它信号发送机构、一辆或多辆推车22a-22i可以智能地识别何时即将发生状态改变。在一些情况下，每辆这类推车22a-22i都可以向它们当前的中央协调器26a-26m提供这类信息。在一些情况下，每辆这类推车22a-22i都可以将音调图到自更新到已知条件、预测条件、默认条件或某个其他条件。对应的推车22a-22i中的更新可以在轨道段状态变化之前、在轨道段状态变化期间、或在轨道段状态变化之后不久发生。

考虑图2中所展示的一种情况，推车22f从轨道段18e转到轨道段18f。主控制器24可以识别出轨道段18e的状态变化以及轨道段18f的状态变化即将发生。主控制器24可以基于推车22f的位置、推车22f的运动、来自在轨道段18e与轨道段18f之间的隔离设备20的信息或者以某种其他方式来识别即将来临的状态变化。与隔离设备20、轨道段18e、轨道段18f和推车22f相关联的一个或多个传感器可以捕捉与状态变化相关联的信息，并且该信息可以被从推车22f经过中央协调器26e、26f传递至主控制器24。

在主控制器24识别出由推车22f跨越轨道段边界而引起的即将发生的状态变化之后，该主控制器可以将定时信息传达给中央协调器26e和中央协调器26f两者。该定时信息可以是状态变化将要发生的标识时间、与参考点在时间上的时间差、或某种其他时间信息。此外，主控制器可以将音调图信息、汽车标识符信息、网络加密密 钥信息以及其他网络相关信息传递至中央协调器26e和中央协调器26f中的一者或两者。对应的中央协调器将会将所接收到的网络相关信息或其他信息传递至轨道段上的每辆推车。

例如，在一种情况下，主控制器24将会对轨道段18e的更新后的数据以及轨道段18f的更新后的数据进行标识。每个轨道段的更新后的数据将包括更新后的音调图和更新后的网络密钥，并且更新后的数据可以可选地包括与状态将发生变化的时间相关联的定时信息。轨道段18e的更新后的数据将会被发送至中央协调器26e或以其他方式被其取回，并且中央协调器26e将会将轨道段18e的更新后的数据传递至推车22d和推车22e。此外，轨道段18f的更新后的数据将会被发送至中央协调器26e或以其他方式被其取回，并且中央协调器26e将会将轨道段18f的更新后的数据传递至推车22f。最后，轨道段18f的更新后的数据将会被发送至中央协调器26f或以其他方式被其取回，并且中央协调器26f将会将轨道段18f的更新后的数据传递至推车22g、推车22h和推车22i。以此方式，中央协调器26e、中央协调器26f以及推车22d-22i中的每一者将具有当前网络信息(例如，音调图、网络密钥等等)和未来网络信息(例如，未来音调图、未来网络密钥等等)两者。每个中央协调器和每辆推车都还将具有指示设备关于何时应用更新后(即，未来)的网络信息的定时信息。

在一些实施例中，该定时信息并不重要。也就是，在一些实施例中，推车足够缓慢地移动，并且通信足够分散，以使得并不使用轨道系统10中的各控制器之间的共同时钟源。在其他实施例(如有许多推车并且推车高速移动的实施例)中，各个控制器还可以使用同步时钟源、传输的时间信标、在网络时基上触发的同步方案、或在中央协调器26a-26m、推车22a-22i、与主控制器24之间协调定时信息的某个其他机构。

使用本文中所描述的更新过程，预先建立探测协议信息，并且在正常运行期间不需要捕捉新的探测信息。通过识别即将发生的状态 变化，主控制器24可以指示对网络设备的更新并且由此改善每个逻辑子网的网络性能。

在轨道系统10内，应认识到的是，一些轨道段18a-18m的状态可能从一个间隔到下一个间隔发生变化，并且其它轨道段18a-18m的状态贯穿一个或多个间隔可以保持不变。以下内容在本披露的范围内：当状态变化产生相同的音调图时，或者当具体轨道段状态不会变化时，主控制器24可以或者可以不向受影响的中央协调器发送指示。

在一些情况下，主控制器24被配置成用于实时动态地更新状态信息、音调图信息、以及其他全系统信息。已知的是，在一些情况下，推车22a-22i被维护或者以改变推车对通信信道的影响的方式运行。还已知的是，添加新推车或从轨道系统10移除现有推车也可能改变状态图、音调图、通信特性等等。在这些情况下，主控制器24可以经由训练会话或在正常运行期间继续捕捉探测信息。在这些和其他情况下，主控制器24还可以捕捉关于在任何具体状态期间的通信的经验状态数据。如果主控制器24确定通信不令人满意，例如，如果数据没有在所分配的时间量(例如，128ms)内被可靠地接收，或者如果设备不止一次请求信道表征信息，可以捕捉附加探测数据，并且可以生成附加音调图数据。

图3是主控制器24、中央协调器26以及包括节点控制器23的推车22的实施例的示意性框图。推车22正在在轨道段18上运行。在图3中，推车22可以是图1中的任何推车22a-22i；中央协调器26可以是图1的任何中央协调器26a-26m；并且轨道段18可以是图1的任何轨道段18a-18m。

在图3中，主控制器24包括处理单元40、存储器42以及用户接口输入/输出(i/o)模块50。存储器42包括控制模块44、状态模块46以及“其他”信息模块48。

中央协调器26包括处理器60、存储器62、用户接口i/o模块70、可选传感器模块72以及第一电力线通信接口74。中央协调器 26的存储器62包括密钥信息模块64、音调图模块66以及“其他”信息模块68。可以经由第二通信介质来促进主控制器24与中央协调器26之间的通信。可选数据库76对于主控制器24与中央协调器26中的一者或两者而言是可通信访问的。

图3中的推车22被展示为在轨道段18上运行。经由联接至轨道段18的第二电力线通信接口78(即，plc至轨道接口)促进向和从推车22的节点控制器23的通信。在一些情况下，第一电力线通信接口74和第二电力线通信接口78经由第一通信介质30联接。在其他情况下，第一和第二plc接口74、78是公共接口。也就是，在这些情况下，与中央协调器相关联的单个电力线通信接口被配置成用于作为单个plc至轨道接口向和从轨道段18直接传递数据。处理单元80、包括密钥信息模块84和音调图模块86的存储器82、电力线通信接口88(例如，轨道至plc接口)、用户接口i/o模块90以及可选传感器模块92也包括在节点控制器中。

如本文中所讨论的，主控制器24控制着轨道系统10的操作(图1、图2)。中央协调器26控制轨道段的操作，并且节点控制器23控制推车22的操作。控制器24、26、23各自分别具有处理单元40、60、80；控制器24、26、23各自分别具有存储器42、62、82；并且控制器24、26、23各自分别具有用户接口i/o模块50、70、90。控制器24、26、23的存储器包括被组织到程序、库、子例程等中的软件指令，这些软件指令可由处理单元执行从而实施对应的控制器24、26、23的功能。

用户接口i/o模块与其对应的控制器24、26、23的处理单元和存储器协同工作来将数据传递进入和传递出控制器。在一些情况下，用户接口i/o模块50、70、90的i/o部分包括向和从对应的控制器24、26、23传递信息的网络接口。该网络接口可以将传递自控制器24、26、23的信息分包，并且网络接口可以将传递进入控制器24、26、23的信息拆包。在一些情况下，用户接口i/o模块50、70、90的i/o部分的网络接口促进到局域网(lan)(如内联网)、广域网 (wan)(如因特网)或某个其他网络或通信方法的通信。在一些情况下，第一通信介质30和第二通信介质32中的一者或两者联接至用户接口i/o模块50、70、90的i/o部分。

在一些情况下，用户接口i/o模块50、70、90的i/o部分可以为设备提供接口(如按钮、小键盘、计算机鼠标、存储卡、串行端口、生物传感器阅读器、触摸屏等等)，这些接口可以单独或协作有用于具体控制器24、26、23的操作员。这些设备可以例如将控制信息输入到控制器24、26、23中。显示器、打印机、存储卡、led指示灯、音频设备(例如，扬声器、压电器件等)、振动器等对于向控制器24、26、23的操作员呈现输出信息都是有用的。在一些情况下，输入和输出设备直接联接至控制器24、26、23并且电联接至处理单元或其他操作电路。在其他情况下，输入和输出设备经由一个或多个通信端口(例如，rs-232、rs-485、红外线、usb等)传递信息。

一个或多个收发器可以与控制器24、26、23进行协作。收发器例如经由第一通信介质30和第二通信介质32在一个控制器与另一个控制器之间提供单向或双向通信。收发器可以被安排成用于在短距离(例如，个人局域网、直接设备到设备通信)上或在长距离(商业蜂窝服务，如gsm、cdma、lte等)上进行通信。在一些情况下，提供了蓝牙收发器。在一些情况下，提供了ieee802.11wi-fi收发器。在一些情况下，提供了蜂窝式收发器芯片组。还可以提供其它无线和有线通信收发器和通信介质。控制器24、26、23的一个或多个收发器可以被配置成用于传达控制信息、多媒体(即，音频/视频)信息、探测信息、音调信息、标识符、网络密钥、状态数据、或其他信息。在一些情况下，加密模块(未示出)可以在进行通信之前对数据进行加密、混淆或以其他方式译成密码，并且在通信之后对数据进行解密、反混淆、或以其他方式破译。

图4是数据流，展示了收集每种状态400的信道信息的训练会话。可以在图1至图3的背景下描述图4的数据流。训练会话开始 于400，并且在404，该系统将确定轨道段状态。在一个示例性实施例中，主控制器24管理训练会话。主控制器24轮询或以其他方式从每个中央协调器26a-26m接收关于在对应的段上运行的推车22a-22i的状态信息。在某些情况下，训练会话是无源的，并且在正常运行期间周期性地或以异步方式收集数据。在其他情况下，主控制器24将指示被定位在所选择的轨道段18a-18m上并且在其上运行的某些推车22a-22i用于训练。例如，在具体轨道段18a-18m上运行的每辆推车22a-22i的一个或多个标识符(如推车标识符(cid))被传递回到主控制器24。

推车22的节点控制器23将所请求的信息存储在存储器82中。cid连同关于网络通信的其他信息(例如，nik、nmk、nek等等)一起可以存储在密钥信息模块84中。可替代地或此外，cid和网络通信信息可以存储在音调图模块82中。当推车22进入轨道段18时，中央协调器26与推车22的节点控制器23建立通信。相应地，在一些情况下，中央协调器已经意识到在轨道段上运行的每辆推车。因此，每辆推车的cid可能已经存储在中央协调器26中的存储器62的密钥信息模块64或其他信息模块68中。

在406，还收集外部传感器数据和主系统数据。该数据可以由推车22的可选传感器模块92收集。在这种情况下，传感器数据经由电力线通信通过plc接口88、78、74被分别传递到中央协调器26。该数据还可以由中央协调器26的可选传感器模块72收集。该数据经由第二通信介质32被传递至主控制器24在其他实施例中，例如当可选传感器模块72、92不存在时，plc协议可以通过在设备之间发送消息来确定信道特性(即，音调或音调组)。这些探测和信道估计数据功能操作用于确定具体通信优劣程度。

示例性传感器数据可以包括轨道段电压、电流、测量信号强度、相对噪声、故障状态、运行模式、轨道段类型、轨道段长度、轨道段材料、温度计信息、湿度计信息、推车或其他计数器信息、运动传感器数据、振动数据和其他类似数据。示例性系统数据可以包括 系统中的轨道段的计数和朝向、可运行或正在运行的推车的数量、运行模式、已知的噪声特性等等。一些或所有传感器和系统数据可以直接传递至主控制器24。可替代地或此外，可以通过一个或多个中央协调器26a-26m来传递一些或所有传感器数据和系统数据。

在408的处理在每个轨道段18a-18m上实施一个或多个探测动作。在一些情况下，探测动作在两个或更多轨道段上同时进行，在其他情况下，探测动作在不同轨道段上连续地进行。这些动作可以包括以已知频率、幅值和其他特性发送已知信号。相应地，对响应、回声、或其他返回信号进行测量。所传输的信号特性可以由主控制器24指示或者由对应的中央协调器26a-26m选择和应用。所传输的信号特性由主控制器24收集，并且测量数据还可以被传递至主控制器24。

存储在音调图模块86和66中的一者或两者中的音调图数据可以分别用来指示初始探测动作的通信。典型地，默认的音调图数据集存储在存储器中以促进初始通信。随后，实施探测动作从而生成适合于更新一个或多个音调图的信息。在一些情况下，用于实施探测动作从而生成和传达探测信号的指令存储在音调图模块86和音调图模块66中的一者或两者中。音调图数据用来促进推车22的plc接口88以及联接至轨道段18的plc接口78对通信信号进行物理传递。

处理前进到410，其中创建音调图。在一些情况下，主控制器24创建音调图。在一些情况下，音调图是由中央协调器26创建的并且存储在存储器62的音调图模块66中。在这个存储器空间中，中央协调器可以存储针对在轨道段18上运行的每辆推车22的音调图。在至少一些情况(音调图中的一个或多个是由中央协调器26创建的)下，这些音调图被传递至主控制器24。

主控制器24将存储一个或多个音调图连同状态信息，在该状态信息下，在412创建音调图。音调图可以存储在存储器42中，或者音调图可以存储在可选数据库76中。这些可选数据库76可以被安 排在主控制器24内或者主控制器24外部。音调图还可以存储在某种其他存储结构中。通常，存储音调图以便基于所标识的状态索引促进快速检索。如在图3中所展示的，数据库76可以可选地仅由主控制器24、仅由一个或多个中央协调器26、或由主控制器24和中央协调器26两者访问。

在414，如果训练会话完成，则处理结束于416。可替代地，处理返回到404，其中确定新的轨道段状态。图4的训练过程的结束可以包括将一个或多个所生成的音调图传递至中央协调器26、推车22、或中央协调器26和推车22两者。

图5是数据流，展示了电力线通信中央协调器如何使用状态信息来设置电力线通信网络音调图500。可以在图1至图3的背景下描述图5的数据流。处理开始于502并且正在进行中。

在504，确定轨道段状态，并且在506，收集可选外部传感器数据和主系统数据。在一些实施例中，在504和506的处理分别对应于在图4的404和406的处理。

在508，主控制器24将会将轨道状态信息传递至具体中央协调器(cco)，如中央协调器26a-26m之一或图3的中央协调器26。所选择的中央协调器对应于在504确定的轨道段状态。在一些情况下，主控制器24维护当前状态信息、过去状态信息或预测的状态信息。例如，该状态信息可以存储在存储器42的状态模块46或“其他”信息模块48中。以此方式，主控制器24可以将轨道状态信息仅传达至将会受到实际或预测的状态变化影响的中央协调器。在一些情况下，主控制器24将运行用于恰好在状态变化之前实时改变轨道段18a-18m上的每辆推车22a-22i的音调图。在一些情况下，对具体音调图进行更新，在其他情况下，对索引进行改变从而使得不同音调图被选择，并且在另外其他情况下，使用不同的机构。在这些情况下以及在其他情况下，网络id、网络加密密钥、以及其他信息也可以恰好在状态变化之前被传达。在许多情况下，音调图、网络密钥信息和其他网络信息在推车进入新的轨道段之前被存储在存储 器82中。通过这些技术，只要轨道段状态发生变化并且通信将以其他方式受到破坏，每辆推车22a-22i就将会根据更新后的音调图运行。

在510的处理在当中央协调器26a-26m从主控制器24接收信息或者以其他方式对应的轨道段18a-18m的状态已经变化或者状态变化即将到来时开始。然后，在512，这些具体中央协调器26a-26m将接收或以其他方式检索更新后的音调图。在一些情况下，更新后的音调图存储在存储器62的音调图模块66中。中央协调器26a-26m将会集成和作用于由更新后的音调图所指示的更新后的电力线通信网络特性。由中央协调器26a-26m所执行的一个动作可以是将更新后的音调图信息传递到在对应轨道段18a-18m上运行的每辆推车22a-22i。

在514，根据更新后的轨道段状态信息对更新后的通信进行验证。该验证可以包括附加网络信道通信特性测量。可替代地或此外，该验证可以包括确定对应的轨道段18a-18m上的当前状态或未来状态。基于在514进行的一项或多项验证，处理将会返回到508或者处理将会前进到516。在516，每个信道的数据吞吐量测量用于确定在对应的轨道段18a-18m的电力线通信网络上是否已经实现了可接受的比特率。

如果在516由系统确定的误比特率是可接受的，则处理退回到508。在这些情况下以及在其他情况下，可接受的误比特率可能与具体阈值相关联、与在具体时间段内成功传达的位数相关联、或通过任何其他手段相关联。在许多情况下，可接受的误比特率或可接受的通信的某种其他确定是基于具体实现方式选择的。可接受的通信的一种可接受的度量可能适用于或可能不适用于另一种实现方式。可替代地，如果在516的误比特率被确定是不可接受的，则处理进行518，其中，具体状态可以得到重新训练。可以按照图4中所展示的动作和本披露中所描述的那样进行重新训练。在重新训练之后，处理返回到508。

说明书中所使用的某些词语和短语的阐述如下。术语“包括 (include)”和“包括(comprise)”及其派生词意指包括但不限于。术语“或”是包括性的，意指和/或。短语“与...相关联”和“与其相关联”以及其派生词可以意指包括、被包括在...内、与....互连、包含，被包含在...内、连接到...或与...连接、联接到...或与...联接、可与……通信、与...协作、交错、并置、在...附近、绑定到或与…绑定、具有...的属性等等。术语“控制器”意指控制至少一项操作的任何设备、系统、或其一部分，这类设备可以用硬件、固件、或软件、或其至少两者的某种组合实现。与任何具体控制器相关联的功能可以集中式的或者分布式，无论是本地的还是远程的。可以在本专利文件内提供某些词语和短语的其他定义。本领域的普通技术人员将理解到，在许多情形下(如果不是大多数情形下)，这类定义适用于这类定义的词语和短语的之前和未来的用法。

如在本披露中所使用的，术语“模块”是指操作用于执行一个或多个软件或固件程序、组合逻辑电路、或提供关于该模块所描述的功能的其他合适的部件(硬件、软件、或固件和软件)的专用集成电路(asic)、电子电路、处理器和存储器。

如在本披露中所使用的，处理器(即，处理单元)是指单独地、共享的或在一个组内的具有一个或多个处理核(例如，执行单元)的一个或多个处理单元，包括执行指令的中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、微处理器、微控制器、状态机等。

在本披露中，存储器可以用于一种配置或另一种配置中。存储器可以被配置成用于存储数据。替代性地或此外，存储器可以是非瞬态计算机可读介质(crm)，其中，该crm被配置为用于存储可由处理器执行的多条指令。这些存储器可以单独地存储或者作为文件中的指令组存储。这些文件可以包括函数、服务、库等。这些文件可以包括一个或多个计算机程序或者可以是较大计算机程序的一部分。替代性地或另外，每一个文件可以包括可用于执行在本披露中所描述的系统、方法和设备的计算功能的数据或其他计算支持材料。

如本领域技术人员已知的，计算设备(如主控制器24、中央协 调器26、或节点控制器23)具有一个或多个存储器，并且每个存储器包括用于读写的瞬态和非瞬态、易失性和非易失性计算机可读介质的任意组合。易失性计算机可读介质包括例如随机存取存储器(ram)。非易失性计算机可读介质包括例如只读存储器(rom)、磁性介质，如硬盘、光盘驱动器、闪速存储器设备等等。在一些情况下，具体存储器被虚拟地或物理地分成多个分开的区域，如第一存储器、第二存储器、第三存储器等。在这些情况下，应理解的是，存储器的不同划分可以在不同设备中或体现在单个存储器中。存储器的一些或所有存储内容可以包括处理设备可执行用于实施一个或多个更具体动作的软件指令，如图4和图5的数据流图中所展示的以及在本披露以及在一些情况下在所附权利要求书中的一项或多项权利要求所述的那样。

本文中和以下权利要求书中使用的术语“实时的(real-time)”和“实时地(realtime)”并不旨在暗示瞬时处理、传输、接收或根据具体情况的另外内容。相反，术语“实时的(real-time)”和“实时地(realtime)”暗示活动在可接受的短时间段内发生(例如，本领域内的技术人员已知的在几微秒或毫秒、或几秒或甚至几分钟的时间段内)，并且暗示活动可以在进行时基础上执行(例如，向和从主控制器24传递轨道段状态信息、推车信息或其他信息)。不是实时的活动的示例是在延长的时间段(例如，许多天或周)上发生的活动或基于人员的干预或指示发生的活动或某种其他人类指示的活动。

图3展示了具体计算设备的非限制性实施例的各个部分。所展示的主控制器24、中央协调器26、和节点控制器23包括在许多常规计算设备中找到的操作硬件，如一个或多个处理单元(cpu)、存储器、存储器、符合不同标准和协议的串行和并行输入/输出(i/o)电路、有线和/或无线联网电路(例如，通信收发器)以及为了简洁起见而未示出的其他硬件。计算设备还可以包括在常规计算设备中发现的操作软件，如用于通过i/o电路、联网电路、和其他外围部件 电路指示操作的操作系统、软件驱动器。此外，图3的计算设备中的一者或多者可以包括操作应用软件，如用于与其他计算设备进行通信的网络软件、用于构建和维护数据库的数据库软件、以及用于在各cpu之间分配通信和/或操作工作负荷的任务管理软件。在一些情况下，图3的计算设备中的一者或多者(如主控制器24、数据库76及其他)可以被形成为具有本文中所列出的硬件和软件的单个硬件机器，并且在其他情况下，计算设备是一起在服务器群(即，在“云”中)中工作以执行本文中所描述的功能的硬件和软件机器的联网集合。为了简洁起见，图3中未示出计算设备的某些常规硬件和软件。

当如本文中所描述那样安排时，每个计算设备可以从通用和专用计算设备变换成包括被配置成用于特定和具体目的的硬件和软件的组合设备。

图4和图5是数据流图，展示了实现本文中所描述的电力线通信实施例的计算设备的实施例所使用的过程。在此方面，每个所描述的过程可表示模块、分段或代码的一部分，其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。应注意的是，在一些实现方式中，在这些过程中所展示和描述的功能可以以不同的顺序发生、可以包括附加功能、可以同时发生、和/或可以被忽略。

在之前的描述中，列举了某些特定的细节以便提供对所披露的不同实施例的全面理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，多个实施例可以无需这些具体细节中的一个或多个细节来实践，或者可以使用其他方法、部件、材料等来实践。在其他实例中，并未详细示出或者描述与电子和计算系统(包括客户端和服务器计算系统)以及网络相关联的公知结构，以避免对这些实施例的不必要的晦涩说明。

贯穿本说明书所提到的“一个实施例”或“实施例”及其组合是指与该实施例相关联地描述的具体的特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因而，贯穿本说明书，短语“在一个实施例中” 或“在实施例中”在不同场合中的出现并不必定都是指相同的实施例。另外，特定特征、结构或特性可以根据任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，除非内容和上下文另外明确指明，否则单数形式的“一种”、“一个”以及“所述”包括复数对象。还应当注意，除非内容和上下文视情况而定明确指示包容性或排他性可以，连接词术语“和”及“或”在最广义上被采用，包括“和/或”。此外，当本文中被引用为“和/或”时，“和”与“或”的组合旨在包含包括所有相关联术语或思想的实施并包括少于所有相关联术语或思想的一个或多个其他替代实施例。

本文提供的本披露的小标题以及摘要只是为了方便起见，而并非限制或解释这些实施例的范围或含义。

当提供范围值时，应理解的是，该范围的上限与下限之间的每个中间值(除非上下文明确指示，否则下限的单位的十分之)以及任何其他阐述的值或在那个阐述的范围内的中间值包含在本发明中。这些较小范围的上限和下限可以独立包括在也包含在本发明内的更小的范围中，受到所阐述的范围的任何特定排除限制。在所阐述的范围包括这些限制中的一者或两者时，排除那些所包括的限制中任一限制或两者的范围也包括在本发明中。

上述各实施例可以被组合以提供进一步的实施例。如果有必要，可以对实施例的各方面进行修改，以采用各专利、申请和公开的概念来提供更进一步的实施例。

鉴于以上详细说明，可以对实施例做出这些和其他变化。总之，在以下权利要求书中，所使用的术语不应当被解释为将权利要求书局限于本说明书和权利要求书中所披露的特定实施例，而是应当被解释为包括所有可能的实施例、连同这些权利要求有权获得的等效物的整个范围。相应地，权利要求书并不受本披露的限制。