用于灯线槽系统的通信适配器的制作方法

1.本发明涉及用于灯线槽系统的通信适配器。此外，本发明涉及包括至少两个此类通信适配器的灯线槽系统。此外，本发明涉及用于通过此类灯线槽系统传送数据的方法。


背景技术：

2.背景技术的灯线槽系统通常包括型材轨道和沿着该型材轨道延伸以便向一系列照明装置或传感器供应电力和数据的电线。这些电线可以布置在型材轨道的内侧表面，使得这些电线可以传导ac电压的多个相，并且可以在沿着型材轨道的任何位置处接近，以便例如提供ac/dc转换器来向一系列照明装置供电。
3.然而，背景技术的灯线槽系统具有一些缺点和限制。具体地，提供具有柔性数据通信设备的此类灯线槽系统可能需要大量安装工作、十分复杂而且成本较高，比如安装用于数据总线(例如数字可寻址照明接口(dali)总线)的辅助电线。


技术实现要素：

4.鉴于上述缺点和限制，本发明旨在改进背景技术的灯线槽系统。目标是提供在通信操作中提供增强的灵活性和速度，同时确保相对低的安装工作的灯线槽系统。通过独立权利要求中限定的实施方案来实现该目标。从属权利要求限定了另外的有利具体实施。
5.具体地，可通过提供可集成在灯线槽系统中，特别是插入到其型材轨道中的通信适配器来实现该目标。第一实施方案提供了用于灯线槽系统的通信适配器，该通信适配器包括：
6.被配置为插入在该灯线槽系统的型材轨道中的外壳，该外壳包括外壁，
7.被布置成暴露于至少一个外壁上的电接触件，该电接触件被配置为接触布置在该型材轨道中的不同电线，
8.被配置为接收和/或发射plc数据的电源线通信(plc)接口，该plc数据在一条或多条该电线上输送，
9.被配置为接收和/或发射非plc数据、优选地ip协议数据的附加接口，和
10.数据转换器，该数据转换器被配置为：i)将来自该电源线通信接口的plc数据转换为用于该附加接口的非plc数据，以及/或者ii)将来自该附加接口的非plc数据转换为用于该电源线通信接口的plc数据。
11.因此，plc接口可以通过接收和/或发射沿着型材轨道布置的各种接口模块之间的电线输送的plc数据将外部数据馈送到该灯线槽系统中。附加接口可以接收该plc数据并且将其转换回将经由以太网发送的非plc数据。因此，该灯线槽系统的电线上的plc通信可以用作各种接口模块与以太网主链之间的较大通信路径的中间部分。
12.在一些具体实施中，plc数据可以是被调制成通过电线传输的plc信号并由其输送的数据。
13.在一些具体实施中，数据转换器可以通过分别调制plc数据和/或解调非plc数据
来转换plc数据或非plc数据。
14.在一些具体实施中，外壳可以插入在型材轨道中，以便与型材轨道齐平或对准。
15.术语“连接”及其派生词表示可以无线方式(电磁地)或以接线方式(电气地)实现以及可以仅输送电力、仅数据或电力和数据两者(例如plc)的任何连接。
16.在各种具体实施中，电源线通信接口可以被配置为以并行方式调制和/或解调在电线的不同接线柱处发射和/或接收的plc数据。
17.因此，并行调制和/或解调使得可以提高电源线通信接口中plc数据的处理速度。
18.在各种具体实施中，附加接口可以是以太网接口，该以太网接口优选地是无线以太网接口或接线的以太网接口，该以太网接口优选地是以太网电源(poe)以太网接口。总的来说，附加接口可以在实现为接线接口时供应电力、优选地供应直流(dc)电。
19.因此，该以太网接口使得可以使用ip协议，该ip协议促进灯线槽系统与其他系统的集成和操作。
20.在各种具体实施中，数据转换器可以是plc调制解调器，优选地是被配置为将plc数据调制为ip协议数据和从ip协议数据解调plc数据的plc调制解调器。
21.因此，plc调制解调器可以方便地集成在通信适配器中。
22.另一实施方案提供用于向一系列照明装置供应电力和数据的灯线槽系统，
23.其中该灯线槽系统包括型材轨道和沿着该型材轨道延伸的电线，并且
24.其中该灯线槽系统还包括至少两个如前所述的通信适配器。
25.因此，由于该通信适配器，该灯线槽系统可以在通信操作中提供提高的灵活性和速度，同时确保相对少量的安装工作。该灯线槽系统可以支持gbps范围(吉比特/秒)的快速数据通信网络。特别地，该灯线槽系统使得可以减少将安装和集成到本地数字电信网络或者集成到云、室内无线数据访问解决方案(例如wifi、plte、5g、lifi或定位支持解决方案例如rfid、blt、uwb)所需的时间和成本。此外，该灯线槽系统使得可以通过将前述通信适配器添加到现有的灯线槽系统(例如由zumtobel制造的现有系统)来改造这些现有系统。
26.在各种具体实施中，该灯线槽系统还可以包括选自由以下组成的组的接口模块：照明装置、相机、wlan接入点、私有lte接入点、5g接入点、lifi接入点、rtls模块、rfid模块、无线通信装置、多阵列存在检测器、用于读取如温度、湿度、二氧化碳存在或浓度、tvoc、存在、hal的参数的多参数高速读取传感器、加速度计，以及需要快速数据连接的任何其他装置，
27.其中至少一个该通信适配器经由该附加接口、并且优选地经由用于非plc数据的电缆例如以太网跳线连接到该接口模块。
28.因此，此类接口模块可以增强灯线槽系统的灵活性，因为可以满足各种功能。
29.在一些具体实施中，该wlan接入点可以是wifi热点。
30.在各种具体实施中，该电线可以被配置为提供ac电压，plc数据优选地是窄带plc数据。
31.在各种具体实施中，该电线可以具有不同的接线柱，这些接线柱布置在该型材轨道的至少一个内侧表面上。
32.因此，可以方便地从外部接近这些电线和接线柱。
33.在各种具体实施中，至少一个该通信适配器可以经由附加接口连接到计算机器，该计算机器优选地是基于云的计算机器，和/或连接到计算引擎，该计算引擎优选地是人工智能引擎。
34.因此，该计算引擎和/或计算机器可以提供关于该灯线槽系统的性能报告。
35.另一个实施方案提供了用于通过灯线槽系统传送数据的方法，该方法包括：实现如前所述的灯线槽系统，
36.经由该通信适配器测量表示在该电线上执行的通信的瞬时参数，
37.该瞬时参数优选地选自由以下组成的组：瞬时使用的电线的数量、瞬时使用的电线的标识、每条电线上的数据传输的实际速度、每条电线上的数据传输的目标速度、每个通信适配器进行的数据转换的实际速度、每个通信适配器进行的数据转换的目标速度、每个通信适配器进行的数据转换的实际延时、每个通信适配器进行的数据转换的目标延时、每条电线上的数据传输的实际延时、每条电线上的数据传输的目标按时、待发射的数据量、待转换的数据量、每条电线中和/或每个通信适配器中的干扰水平、每个附加接口的端口状态和每个照明装置的调光水平集，
38.由计算引擎动态地处理所测量的瞬时参数，以便经由该通信适配器确定每条电线上的通信容量，该计算引擎优选地是人工智能引擎，
39.优选地由该计算引擎选择具有高于预先确定的阈值的所确定的通信容量的电线，以及通过至少一条所选择的电线传送数据。
40.因此，该方法使得可以通过动态地操作该电线获得高通信容量来获得快速数据通信。
41.在一些具体实施中，选择至少一条电线可以由该计算引擎执行。
42.在一些具体实施中，该灯线槽系统的实现可以包括：
43.i)将至少两个该通信适配器插入型材轨道中，以及
44.ii)将至少两个该通信适配器连接到布置在型材轨道中的不同电线。
45.在各种具体实施中，该灯线槽系统还可以包括机械开关，每个机械开关被布置成将相应通信适配器选择性地连接到不同的电线，其中该方法还包括：经由一个该机械开关控制相应通信适配器到所选择的电线的连接。
46.因此，该机械开关能够执行电线的物理选择，这些电线因为具有高通信容量而被选择。
47.在各种具体实施中，该方法还可以包括：由计算引擎将分别为这些电线确定的通信容量彼此比较，以及优选地选择具有最高的所确定的通信容量的电线。
48.因此，该比较使得计算引擎能够迅速地选择最适当的电线。
49.在各种具体实施中，该方法还可以包括在测量瞬时参数之后，由该通信适配器发射所测量的瞬时参数。
50.在各种具体实施中，该方法还可以包括：
51.实现若干灯线槽系统，
52.由计算机器定期收集来自每个该灯线槽系统的性能数据，
53.由该计算机器动态评估所收集的性能数据，优选地通过将所收集的性能数据彼此比较和/或与已记录的性能数据和/或与已记录的性能模型进行比较，以及
54.根据该动态评估，由该计算机器发出消息，该消息建议至少一个该灯线槽系统的变化以便增强相应性能数据。
55.因此，该计算机器可以通过建议所安装的配置(例如装备该灯线槽系统的接口模块)的恰当改变来提高每个灯线槽系统的性能。
56.在一些具体实施中，该计算机器可以是基于云的计算机器。
57.在一些具体实施中，该方法还可以包括利用所收集的性能数据配设服务等级(gos)和/或服务级别协议(sla)。
58.应当注意，本技术中描述的所有设备、模块、接口、元件、部件、构件、单元和装置可以采用这些具体实施的任何技术上适用的组合来实现。由本技术中描述的各种实体执行的所有步骤以及所描述的将由各种实体执行的功能旨在意指相应实体适于或被配置为执行相应的步骤和功能。在以下对特定具体实施和实施方案的描述中，即使将由外部实体执行的特定功能或步骤未在对执行该特定步骤或功能的实体的特定详细元件的描述中反映，技术人员也应当清楚这些方法和功能可以在具体实施和实施方案的任何技术上适用的组合中实施。
附图说明
59.在以下结合附图的对特定具体实施的描述中将进一步解释上述实施方案和具体实施，其中：
60.图1是示出根据实施方案的通信适配器的示意图；
61.图2是示出根据实施方案的安装在灯线槽系统的元件上的图1的通信适配器的示意性透视图；
62.图3是图2的灯线槽系统的元件在与图2不同的角度处的示意性透视图；
63.图4是图2和图3的灯线槽系统的截面的示意图；
64.图5是示意性地示出根据实施方案的方法并且实现图2至图4的灯线槽系统的流程图。
具体实施方式
65.图1示出了通信适配器1，该通信适配器包括外壳2、电接触件4、电源线通信接口(plc接口)6、附加接口8和数据转换器9。
66.如图2至图4所示，外壳1被配置为插入在灯线槽系统11的型材轨道12中。外壳1包括外壁1.1。外壳2可以由合适的塑料材料构成。外壳2可以插入在型材轨道12中，以便与型材轨道12齐平或对准，如图2和图3中所见。
67.电接触件4被布置成暴露于外壁1.1中的一个外壁上。电接触件4被配置为接触布置在型材轨道12中的不同电线14。电接触件4可以采用常规方式形成，例如以名称tectron、trinos、zx2、supersystem或supersystem 2商业化的那些电接触件。电线14可以具有不同的接线柱，这些接线柱可以布置在型材轨道12的内侧表面上。
68.灯线槽系统12的机械设计和概念在ep 1284035 a1中有所描述，该专利形成本说明书的整体部分并且据此以引用方式并入本文。
69.plc接口6被配置为接收和/或发射plc数据。当通信适配器1工作时，plc数据在一
条或多条电线14上输送。plc接口6可以被配置成以并行方式调制和解调在电线14的不同接线柱处发射和接收的plc数据。plc接口6可以采用常规方式形成。plc数据可以是被调制成通过电线4中的一条电线传输的plc信号并且由其输送的数据。
70.附加接口8被配置为接收和/或发射非plc数据。在图1到图4的示例中，附加接口8可以被配置为接收和发射ip协议数据作为非plc数据。附加接口8可以是以太网接口，在本文中是接线以太网接口。此外，附加接口8可以优选地是以太网电源(poe)以太网接口。例如，附加接口8可以包括以太网接口，该以太网接口具有能够通过以太网电缆向下一个装置供应电力的端口。
71.数据转换器9被配置为：i)将来自plc接口6的plc数据转换为用于附加接口8的非plc数据，以及/或者ii)将来自该附加接口的非plc数据转换为用于该plc接口的plc数据。数据转换器9可以是plc调制解调器，它优选地被配置为将plc数据调制为ip协议数据和从ip协议数据解调plc数据。数据转换器9可以通过分别调制plc数据或解调非plc数据来转换plc数据或非plc数据。
72.图2和图3示出了灯线槽系统11的元件11.1。图4示出了灯线槽系统11的截面，该截面包括三个元件11.1。
73.灯线槽系统11旨在向一系列照明装置21供应电力和数据，如图4中所见。灯线槽系统11包括型材轨道12和电线14。型材轨道12可以是笔直的，如图4中，以及/或者是弯曲的，具体取决于照明装置21的位置。
74.电线14沿着型材轨道12延伸。在图2至图4的示例中，电线14可以被配置为提供ac电压，并且plc数据可以是窄带plc数据。
75.如图4中所见，灯线槽系统11还包括若干元件11.1。由于每个元件11.1包括通信适配器1，因此灯线槽系统11包括若干通信适配器1。元件11.1、因此通信适配器1也可以沿着型材轨道12布置。
76.灯线槽系统11还可以包括选自由以下组成的组中的接口模块：照明装置21、相机22、wlan接入点24、私有lte接入点、5g接入点、lifi接入点、未示出的rtls模块、未示出的rfid模块、未示出的无线通信装置和未示出的高数据速率传感器。wlan接入点24可以是wifi热点。
77.灯线槽系统11还可以包括用于非plc数据的电缆26.1、26.2、26.4。例如，电缆26.1、26.2、26.4可以由以太网跳线形成，以便输送ip协议数据。电缆26.1、26.2、26.4可以被布置成将通信适配器1连接到接口模块21、22、24。通信适配器1可以经由其相应的附加接口8连接到相应的接口模块21、22、24。电缆26.1、26.2或26.4可以支持双向通信(双工)或另选地支持单向通信。
78.因此，通信适配器1的plc接口6可以通过接收和发射沿着型材轨道12布置的接口模块26.1、26.2、26.4之间的电线14输送的plc数据将外部数据馈送到灯线槽系统11中。通信适配器1的附加接口8可以接收plc数据并且将其转换回将经由以太网发送的非plc数据。因此，灯线槽系统11的电线14上的plc通信可以用作接口模块26.1、26.2、26.4与以太网主链之间的较大通信路径的中间部分。
79.通信适配器21中的一个通信适配器可以经由附加接口8连接到计算引擎32。计算引擎32可以是基于边缘的计算引擎，例如或类似的专用边缘计算硬件服务器。此
外，计算引擎32可以连接到计算机器31，该计算机器可以是云计算机器。计算引擎32可以是人工智能引擎，该人工智能引擎可以连接到多个基于边缘的计算引擎。
80.因此，由于通信适配器1，灯线槽系统11可以在通信操作中提供提高的灵活性和速度，同时确保相对少量的安装工作。灯线槽系统11可以支持gbps范围(吉比特/秒)的快速数据通信网络。
81.特别地，灯线槽系统11使得可以减少将安装和集成到本地数字电信网络或者集成到云、室内无线数据访问解决方案(例如wifi、plte、5g、lifi或定位支持解决方案例如rfid、blt、uwb)所需的时间和成本。
82.此外，灯线槽系统11可以包括用于接收、存储和向最终用户显示与应用装置26.1、26.2、26.4相关的各种ip应用的应用服务器34。ip应用可以包括基于相机的监控、车间/仓库管理系统、忠诚度管理系统、室内导航系统、企业资源计划和客户关系管理系统。
83.图4示出了当灯线槽系统11工作时用于通过灯线槽系统11传送数据的方法101。
84.方法101包括：
85.102)实现灯线槽系统11，
86.104)经由通信适配器1测量表示在电线14上执行的通信的瞬时参数，106)由计算引擎32动态地处理所测量的瞬时参数，以便经由通信适配器1确定每条电线14上的通信容量，
87.108)选择具有高于预先确定的阈值的所确定的通信容量的电线14，以及
88.110)通过至少一条所选择的电线传送数据。
89.因此，方法101使得可以通过动态地操作电线14获得高通信容量来获得快速数据通信。
90.灯线槽系统的具体实施102可以包括：
91.i)将通信适配器1插入在型材轨道12中，以及
92.ii)将通信适配器1连接到布置在型材轨道12中的不同电线14。
93.测量(104)瞬时参数时，该瞬时参数可以选自由以下组成的组：瞬时使用的电线的数量、瞬时使用的电线的标识、每条电线上的数据传输的实际速度、每条电线上的数据传输的目标速度、每个通信适配器进行的数据转换的实际速度、每个通信适配器进行的数据转换的目标速度、每个通信适配器进行的数据转换的实际延时、每个通信适配器进行的数据转换的目标延时、每条电线上的数据传输的实际延时、每条电线上的数据传输的目标延时、待发射的数据量、待转换的数据量、每条电线中和/或每个通信适配器中的干扰水平、每个附加接口的端口状态和每个照明装置的调光水平集。
94.至少一条电线14的选择108可由计算引擎32执行。选择108可以由计算引擎32执行。为了确定电线14的通信容量，可以将预先确定的阈值设置为特定于每个所测量的瞬时参数的绝对值。例如，在电线14上的数据传输的实际速度的预先确定的阈值可以设置为1gbps。另选地，可以将预先确定的阈值设置为相对值，例如80％，其适用于所有所测量的瞬时参数或特定于每个所测量的瞬时参数。
95.此外，灯线槽系统11还可以包括机械开关16，这些机械开关各自被布置成将相应通信适配器1选择性地连接到不同的电线14。方法101还可以包括：
96.112)经由机械开关16中的一个机械开关控制相应通信适配器1到所选择的电线14
的连接。
97.为了使计算引擎32能够迅速地选择最适当的电线14，方法101还可以包括：
98.114)由计算引擎31分别为电线14确定的通信容量彼此比较，以及优选地选择具有最高的所确定的通信容量的电线14。
99.方法101还可以包括：
100.116)在测量瞬时参数之后，由通信适配器1发射所测量的瞬时参数，优选地发射到计算引擎31。
101.方法101还可以包括：
102.118)实现若干灯线槽系统11，例如在相同位置或不同的远程位置处的10个灯线槽系统11，
103.120)由计算机器31定期收集来自每个灯线槽系统1的性能数据，
104.122)由计算机器31动态评估所收集的性能数据，优选地通过将所收集的性能数据彼此比较和/或与已记录的性能数据和/或与已记录的性能模型进行比较，以及
105.124)根据该动态评估，由计算机器31发出消息，该消息建议至少一个灯线槽系统1的变化以便增强相应性能数据。
106.所收集的性能数据可以包括但不限于：i)(输入)目标速度、目标延时、所测量的速度、所测量的延时、用于位置的计划数据、驱动器和灯具或照明装置的数量和类型、led驱动器的实际数量、灯具或照明装置的实际类型和品牌、照明装置的实际调光水平、干扰水平。
107.如图5中的虚线箭头所示，可以采用各种顺序执行任选的步骤112至124中的一些或全部。
108.方法101还可以包括利用所收集的性能数据配设服务等级(gos)和/或服务级别协议(sla)。
109.因此，计算机器31可以通过建议所安装的配置(例如通信适配器1或装备灯线槽系统11的接口模块26.1、26.2、26.4的一些参数)的恰当改变来提高每个灯线槽系统11的性能。
110.已经结合作为非限制性示例的各种具体实施、实施方案和方面描述了本发明。然而，根据本公开的研究、附图和权利要求，所要求保护的发明所属领域的技术人员可以了解和引起其他变型。在权利要求中以及在本说明书中，词语“包括”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其他单元可以满足权利要求中叙述的若干实体或项目的功能。