网络设备阵列的远程调试的制作方法
【专利摘要】用于从联网的设备的阵列中识别特定的一个设备的系统和方法。每个设备均由网络上的控制器单独可寻址，而且技术人员优选通过使用手持遥控器识别特定的一个设备。指向包括补充组件的设备处的发送器/接收器对中的一个允许基于测距和信号强度远程消歧，特别是当使用一对正交天线来辨别和确认遥控器正在指向哪个特定的设备时。可选的确认有助于提升识别的稳健性，并且然后可以配置或调试正确识别的设备。
【专利说明】网络设备阵列的远程调试
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张于2012年I月12日提交的美国申请号61/585，864和于2013年I月11日提交的US申请号13/740,082的权益，对于所有目的它们的内容全部通过引用明确并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明总体涉及联网设备的阵列的配置和调试，特别而非仅有地，涉及照明控制系统的配置和设置。
【背景技术】
[0004]常有这样的联网的设备的阵列设施，其为想要物理接近这些设备的个别设备的技术人员提供了物理上的障碍或者其它限制。由照明控制系统控制的照明设施的电灯就是这样场景的代表。照明设施包括很多显得完全一样的照明装置，而且它们往往安装在多个地点，每个地点都需要梯子等才能接近。
[0005]问题是很多调试程序要求技术人员物理性地接近每个设备来核实其位置以及与控制系统的连接。在某些情况下，设备(由制造商和/或在安装前由技术人员)预配置地址，并且该地址被映射至物理位置，通过名义上的物理地址及被输入控制系统的地址。但是，很容易错配地址和/或在错误的位置安装设备。此后配置和设置可能是困难的，尤其是尝试识别和修正错配时。该限制妨碍和延迟用于识别和修正错配的努力。
[0006]在另一种情况下，每个设备具有可通过物理接近设备来手动开启的配置模式。限制妨碍和延迟物理接近每个设备，并因此妨碍和延迟整个系统的整体配置和设置。
[0007]在又另一种情况下，技术人员具有使控制器顺序而缓慢地步进所有可用地址直到识别特定的个别设备的控制设备。不同类型的设备不同地展现它们特定的启动。对于照明系统，特定地址照明装置能够上下调整发光水平并/或以特定模式闪光。
[0008]对于所有这些情况，对于技术人员确认其正在配置正确设备的识别进程，程序很容易随着设施规模的增加而变得非常耗时。所需的是一种用于从联网设备的阵列中识别特定的一个设备的系统和方法。
【发明内容】
[0009]公开一种用于从联网的设备的阵列中识别特定的一个设备的系统和方法。每个设备均可在网络上由控制器单独寻址，而且技术人员优选通过使用手持遥控器识别特定的一个设备。
[0010]提供以下
【发明内容】
是为了便于理解关于在由照明控制器控制的照明设施中识别特定照明装置相关的一些技术特性，并不用于全部描述本发明。本发明的各个方面的整体理解可以通过将整个说明书、权利要求、附图以及摘要作为一个整体来获得。本发明适用于照明装置以外的其它设备和照明设施以外的其它设施。[0011]一种用于从包括多个网络照明设备的网络中识别特定的一个网络照明设备的方法，每个网络照明设备包括用于在网络中寻址网络照明设备的唯一关联的网络ID，该方法包括:a)在便携式配置器和在所述便携式配置器的通信范围内的所述多个网络照明设备的网络照明设备组之间无线交换多个消歧数据，所述网络照明设备组包括所述特定的一个网络照明设备；以及b)用所述便携式配置器自动确定所述网络照明设备组的地图，所述地图为所述网络照明设备组中的每个网络照明设备识别所述便携式配置器和所述唯一关联的网络ID之间的距离。
[0012]一种装置，包括:网络，具有多个网络照明设备，每个特定的网络照明设备包括处理器、存储由处理器可执行的程序指令的内存、与其它网络照明设备的一个或多个其它网络接口相连的网络接口、以及网络ID，所述存储的网络ID与所述特定的网络照明设备相关联且被配置为在网络中唯一地寻址所述特定的网络照明设备，并且每个特定的网络照明设备还包括与所述处理器相连的无线通信器；网络控制器，与所述多个网络照明设备通过所述网络进行通信，所述网络控制器使用与特定的一个网络照明设备相关的所述网络ID将指令发送至所述特定的一个网络照明设备；和便携式配置器，包括存储程序处理器、存储用于存储程序处理器的非瞬态程序指令的内存、以及无线配置器通信设备，该无线配置器通信设备与包含所述特定的一个网络照明设备的所述多个网络照明设备的网络照明设备组的无线通信器通信；所述网络照明设备组的每个网络照明设备具有关于便携式配置器的相对物理位置；响应于由所述存储程序处理器执行非瞬态程序指令，所述便携式配置器与所述网络照明设备组交换多个第一无线消歧数据，并且建立将所述网络照明设备组的每个网络照明设备与相对物理位置及其关联网络ID相关联的物理位置地图。
[0013]一种用于从包括多个网络照明设备的网络中识别特定的一个网络照明设备的方法，每个网络照明设备包括用于在网络中寻址网络照明设备的唯一关联的网络ID，该方法包括:a)使用与一组多个网络照明设备交换第一组消歧数据的便携式配置器为特定的一个网络照明设备启动粗糙识别过程，所述组包括特定的一个网络照明设备；并且然后b)自动处理第一组消歧数据以建立所述网络照明设备组的地图，所述地图为所述组网络照明设备中的每个网络照明设备识别所述便携式配置器和所述唯一关联的网络ID之间的距离。
[0014]根据本公开，包括说明书、附图和权利要求，本发明的其它特性、益处及优点是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图进一步说明了本发明，并且与【具体实施方式】一起用于解释本发明的原理，在其中相同的附图标记在所有单独视图中指代相同的或功能相似的元件，且其包括在说明书中并构成说明书的一部分。
[0016]图1示出包括将被调试至由系统控制器操作的网络的设备阵列的设施；以及
[0017]图2-4示出优选的识别范例；
[0018]图2示出在发送器的辐射图内接收器的第一种典型布置；
[0019]图3示出在发送器的辐射图内接收器的第二种典型布置；
[0020]图4示出在发送器的辐射图内接收器的第三种典型布置；
[0021 ] 图5示出识别和调试程序；[0022]图6示出用于照明设施的优选的实施例；以及
[0023]图7示出用于便携式配置器的特定的布置。
【具体实施方式】
[0024]本发明的实施例提供了 一种用于从联网的设备的阵列中识别特定的一个设备的系统和方法。下面的描述是为了使本领域的普通技术人员能够制造和使用本发明，并且在专利申请及其要求的情境中提供这些描述。
[0025]对本文描述的优选实施例和一般原理和特征的各种修改对于本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明并未限于所示的实施例，而是应被赋予与本文中所描述的原理和特征相一致的最广范围。
[0026]图1示出了设施100，该设施100包括要被调试至由系统控制器115操作的网络110中的设备阵列IOSi (i = I至N)。便携式配置器120与设备105及系统控制器115通信以识别特定的一个设备105x，使技术人员可以有效和简单明白地调试设备105x。
[0027]设备105通常代表一类可以在系统控制器115的指引下在网络110上(单独地或按组/子集地)寻址的智能设备。在完成此之前，单独识别和调试每个设备。数字N越大，涉及的识别和调试程序越多，并且当为特定的一个设备105x发起调试程序时的限制越多，本发明实施例就越有优势。设施100并不限于照明设施而且设备105也不限于照明装置，因为与智能设备阵列的识别和调试相关的问题存在于很多情况。还有一种情况是可以用宽范围的通信和网络协议实施网络110。
[0028]诸如通过唯一网络ID或者地址，系统控制器115访问每个设备105以在恰当的控制下实施一个或者多个动作，其可以是自动的、半自动的或者手动的。每个设备105通过使用便携式配置器120的一个或者多个动作来定位、识别和调试。优选地，便携式配置器120是与设备105和系统控制器115通信的遥控器，对这些通信可能使用网络110，以识别特定的一个设备105x，并发出适合于该特定的一个设备105x的配置/设置/调试信息。下面进一步描述其细节。
[0029]图2-4示出优选的识别范例，在其中，便携式配置器120用于在若干可能的临近设备105间远程消歧。远程消歧可通过多种不同的方式进行，优选的方式是从发送器发送信号至接收器并且取得相对位置信息。例如，便携式配置器120和每个设备IOSi之间建立的距离和方向信息使得技术人员可以识别在特定方向上最接近的特定的一个设备105x。有很多不同的方式建立这种信息，并且一些设施100可能具有用于实现该远程消歧的高级模式。例如，误码率(BER)和/或接收信号强度指示(RSSI)是确定发送器和接收器之间距离的方式。定向天线(或多正交天线等)是确定发送器和接收器之间方向的一种方式。图2-图4示出了典型的用于距离近似的BER/RSSI应用。通过定向元件使用这些近似方法对提升远程消歧是有用的。
[0030]图2示出在发送器215的辐射图210范围内接收器205的第一种典型布置200。第一种典型布置200产生可接受的RSSI和BER，因为接收器205大体上相当好地安置于辐射图210范围内。
[0031]图3示出在发送器215的辐射图210范围内接收器205的第二种典型布置300。与第一种典型布置200相比，第二种典型布置300产生相对更低的RSSI和更高的BER，因为接收器205大体上安置于辐射图210的边缘区域。
[0032]图4示出在发送器215的辐射图210范围内接收器205的第三种典型布置400。与第一种典型布置200相比，第三种典型布置400产生相对更高的RSSI和更低的BER，因为接收器205大体上安置于辐射图210范围内且与发送器215更近。
[0033]优选的实施例使用RSSI和/或BER的相对值来确定接收器205和发送器215对之间的距离。取决于实施，接收器205或发送器215安置于便携式配置器120内并且设备105包含补充的元件。这样，所有的距离具有通用的参考(即，便携式配置器120)，且因此相对RSSI/BER值标明了便携式配置器120和每个活动(即，接收/发送)设备105之间的相对距离。在大型设施100中，设备105的子集可能与技术人员的任意给定位置如此之远，以至于通信衰减到这样的程度，该设备子集和便携式配置器120之间没有相对测距通信，当技术人员在设施100中移动或迁移时，该子集的成员变化，使技术人员可以识别和调试所有的设备105。
[0034]正如下面进一步的说明，在优选的实施例中，具有另外的定向元件以进一步帮助识别特定的一个设备105x。例如，定向天线和/或传感器帮助进一步区别不同的设备105并促进准确且高效的远程消歧，以提升特定的一个设备105x的识别。
[0035]图5示出从如图1所示的设施100中识别和调试特定的一个设备105x的过程500。过程500包括一系列的四个连续步骤，用于首先识别特定的一个设备105x，并且然后其次配置/调试所识别的特定的一个设备105x。在过程500中，便携式配置器120包括发送器215并且每个设备105包括接收器205。在最优选的实施中，便携式配置器120实际上发送两个不同的辐射图210，一个辐射图210来自主天线并且另一个辐射图210来自在正交方向优选配置的副天线。为了简化过程500的讨论，设施100包括三个彼此接近的照明装置，便携式配置器120安置于遥控器范围内，并且技术人员想要识别并调试该三个照明装置中的“中间”照明装置。技术人员使自己位于接近中间照明装置并且将遥控器指向它的方向。图6示出了示例照明设施600的优选的实施例。设施600包括多个照明装置605，其可被排列成行和列的矩阵，特定的行610包括中间照明装置605m。技术人员基于其实施的细节操作遥控器615,在此描述一些代表性的实施。例如，遥控器615可以具有消歧系统,该消歧系统包括具有相对宽的“视场”(或者影响区域)620的粗糙识别器以及具有相对窄的“视场”(或者影响区域)625的精细识别器。例如，宽视场620可以包含行610并且狭视场625可以仅包含中间照明装置605m。视场620识别包含中间照明装置605m的多个照明装置605的子集。在此描述的实施例的视场625识别该子集的较少的数量(理想地仅一个照明装置，但有些实施可能提供更多)。
[0036]过程500包括用于启动粗糙识别的第一步505。通过第一步505，过程500使用第一远程消歧算法发出识别信号至附近的设备105。在特定的例子中，识别信号是从遥控器615发出且包含一对发送信号，一个来自主天线并且另一个来自副天线。三个照明装置中的每一个均接收这些发送信号并且计算至遥控器615的测距信息。在优选的情况下，每个照明装置605(例如，在视场620内)为两个发送信号的每一个计算BER/RSSI。中间照明装置605m计算标明比另两个照明装置更近距离的BER/RSSI (即，更低的BER/更高的RSSI)。
[0037]过程500接着执行第二步510按测距的顺序对设备105排序。也就是说，便携式配置器120根据设备105远离便携式配置器120的距离排列响应设备105的ID。设备中的一个将最近，该设备具有最低的BER和/或最高的RSSI。在该例子中，第二步510将中间照明装置605m识别为推测的最近设备。
[0038]有很多方法来产生该排序清单。本发明的实施例使每个设备105能够将其计算的测距(例如，BER/RSSI)信息和关联的识别符(例如，其唯一的网络地址)一起发回至便携式配置器120。然后，便携式配置器120创建表格，该表格包括ID和该ID的相关测距信息。在该例子中，测距信息包括主天线的BER和副天线的BER。还可能有额外的数据/列，如主天线的RSSI和副天线的RSSI (除了或者代替BER)，通过遥控器615实施排序机制以确定哪个照明装置605是最近的，哪个是在中间距离的，以及哪个是在最远的。
[0039]过程500包括可选的第三步来确认最近设备的识别。取决于设施100和设备105的性质，进一步消歧排序表中的设备有可能是必要的或者需要的。有可能是这样的情况，BER/RSSI间的区别不足以明确地识别期望的一个设备105x，或者因为物理的布局或设施100的其他特性，两个或者更多的设备105可能与技术人员是接近相同的距离，或者技术人员可能实际上不能最接近特定的一个设备105x。
[0040]第三步515有助于进一步消歧，或者明确地确认合适的设备已经被便携式配置器120识别。做到这点的一个方式是实施与第一远程消歧系统在某些重要方面不同的第二远程消歧系统。在例子的情况下，遥控器615具有高定向的光传感器，其拒绝期望的视场以外的信号(例如，10°拒绝角)。在该例子中，第三步515使遥控器605命令在排序表中的照明装置，从最近的设备开始一次一个装置启动其灯光并打开。当遥控器615上的窄光束传感器检测到光时，然后确认该识别。启动按顺序进行，推测为最近的设备最先启动。相对于常规系统，通常大大降低了识别特定的一个设备105x的效率和时间。如所述的，技术人员能够实际物理接近特定的一个设备并不总是可能的，或者因为设施的定向或者其它方面，可能存在从第一远程消歧系统确定的若干相似候选。因此，特定的一个设备川匕可能不在列表的顶端，但是它将接近顶端，并且技术人员将不须为遥控器615步进该表直到确认正确的设备等太久。一旦技术人员和控制器间达成了关于技术人员已经识别了哪个特定的可寻址的设备用于进一步动作的协定，很多不同类型的任务是可能的。这些实施例简单而有效地提供了这样的协定。
[0041]也不总存在能够自动确认的情况。在一些情况下，便携式配置器120将包括当启动期望的一个设备105x时技术人员操作的手动确认模式(例如，一个按钮)。便携式配置器120在该表格中步进，顺序启动其列表中的设备，每个启动的设备提供一些唯一的响应，或者是由便携式配置器120自动检测到的响应(例如，灯光打开或者与该特定设备的启动关联的自动观察到的其他可感知指示)，或者是由将信息手动输入便携式配置器120的技术人员检测的响应(例如，与设备相关联的由操作手动确认模式的技术人员注意的的作为响应的可感知指示)。
[0042]然后，过程500可能执行可选的调试识别的设备的第四步520。在一些实施中，过程500可能仅是识别过程，在该情况，执行第一步505和第二步510，以及在合适的情况下执行第三步515。当过程500还包括调试功能时，也执行第四步520来发送信息至系统控制器115以配置该识别的设备。例如，该信息可以包括用户想要系统控制器115对识别的设备做些什么，如当特定事件发生时将识别的设备变暗50%。
[0043]还应注意的是，可以修改过程500以使便携式配置器120包括接收器且设备105包括发送器。在这样的情况下，遥控器615从设备105启动发送并且遥控器615为每个接收到的发送确定ID和每个天线的关联测距值。
[0044]图7示出用于如图6所示的遥控器615的特定布置。遥控器615包括主天线705、副天线710、窄光束传感器715、控制器720和I/O系统725。控制器720包括微处理器和内存，存储存储指令以响应于来自I/O系统725的输入如在此描述地操作遥控器615。内存的一部分存储保持有按范围排序的候选设备的表格。如下的表格I是这样表格的例子。
[0045]表格_1:排序的范围列表
[0046]
【权利要求】
1.一种用于从包括多个网络照明设备的网络中识别特定的一个网络照明设备的方法，每个网络照明设备包括用于在网络中寻址网络照明设备的唯一关联的网络ID，该方法包括: a)在便携式配置器和在所述便携式配置器的通信范围内的所述多个网络照明设备的网络照明设备组之间无线交换多个消歧数据，所述网络照明设备组包括所述特定的一个网络照明设备；以及 b)用所述便携式配置器自动确定所述网络照明设备组的地图，所述地图为所述网络照明设备组中的每个网络照明设备识别所述便携式配置器和所述唯一关联的网络ID之间的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括: c)使用所述地图在所述网络照明设备组的子集中单独且顺序地寻址一个或多个网络照明设备来选择候选网络ID，直到所述特定的一个网络照明设备的所述唯一关联的网络ID被用于寻址所述特定的一个网络照明设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述交换步骤a)包括: al)在所述便携式配置器和所述网络照明设备组的每个网络照明设备之间发送信号； a2)为每个所述发送的信号建立范围相关的参数；和 a3)匹配所述网络照明设备的所述唯一关联的网络ID和所述的建立的范围相关的参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定步骤b)包括按响应所述范围相关的参数的排序顺序排序所述网络照明设备组。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述寻址步骤c)选择响应于所述排序顺序的候选网络ID的序列，还包括: d)由包括匹配所述特定候选网络ID的所述唯一关联的网络ID的所述组中特定的一个网络照明设备响应所述序列的每个特定的候选网络ID ;以及 e)当所述特定的一个网络照明设备响应所述特定候选网络ID时，中断所述寻址步骤c)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述便携式配置器包括光传感器；其中所述响应步骤d)包括dl)启动所述特定的一个网络照明设备产生光信号；且其中所述中断步骤e)包括el)利用所述光传感器检测所述光信号。
7.一种装置，包括: 网络，具有多个网络照明设备，每个特定的网络照明设备包括处理器、存储由处理器可执行的程序指令的内存、与其它网络照明设备的一个或多个其它网络接口相连的网络接口、以及网络ID，所述存储的网络ID与所述特定的网络照明设备相关联且被配置为在网络中唯一地寻址所述特定的网络照明设备，并且每个特定的网络照明设备还包括与所述处理器相连的无线通信器； 网络控制器，与所述多个网络照明设备通过所述网络进行通信，所述网络控制器使用与特定的一个网络照明设备相关的所述网络ID将指令发送至所述特定的一个网络照明设备；和 便携式配置器，包括存储程序处理器、存储用于存储程序处理器的非瞬态程序指令的内存、以及无线配置器通信设备，该无线配置器通信设备与包含所述特定的一个网络照明设备的所述多个网络照明设备的网络照明设备组的无线通信器通信；所述网络照明设备组的每个网络照明设备具有关于便携式配置器的相对物理位置；响应于由所述存储程序处理器执行非瞬态程序指令，所述便携式配置器与所述网络照明设备组交换多个第一无线消歧数据，并且建立将所述网络照明设备组的每个网络照明设备与相对物理位置及其关联网络ID相关联的物理位置地图。
8.根据权利要求7所述的装置，其中响应于由所述存储程序处理器执行所述非瞬态程序指令，所述便携式配置器与所述网络照明设备组交换多个第二无线消歧数据，确认所述特定的一个网络照明设备已经由所述便携式配置器识别。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述便携式配置器包括光传感器；其中所述确认包括从所述多个网络照明设备单独产生光信号，直到所述特定的一个照明设备产生由所述光传感器检测的所述光信号。
10.一种用于从包括多个网络照明设备的网络中识别特定的一个网络照明设备的方法，每个网络照明设备包括用于在网络中寻址网络照明设备的唯一关联的网络ID，该方法包括: a)使用与一组多个网络照明设备交换第一组消歧数据的便携式配置器为特定的一个网络照明设备启动粗糙识别过程，所述组包括特定的一个网络照明设备；并且然后 b)自动处理第一组消歧数据以建立所述网络照明设备组的地图，所述地图为所述网络照明设备组中的每个网络照明设备识别所述便携式配置器和所述唯一关联的网络ID之间的距离。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括 c)使用与所述组多个网络照明设备交换第二组消歧数据的所述便携式配置器为特定的一个网络照明设备启动确认识别过程；并且然后 d)自动处理第二组消歧数据，以确认特定的一个网络照明设备的识别。
12.根据权利要求11的方法，其中所述便携式配置器包括光传感器；其中第二组消歧数据包括从所述组选择性地产生来自单独寻址的网络照明设备的光信号；其中所述发起步骤c)包括使用所述地图从每个网络照明设备单独地产生所述光信号；并且其中所述处理步骤d)在特定的一个网络照明设备产生所述光信号并由所述光传感器检测到时，确认所述识别。
【文档编号】H05B39/04GK104041189SQ201380005231
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年1月12日 优先权日:2012年1月12日
【发明者】尼古拉斯·诺尔伦, 迈克尔·卡尔松, 马库斯·本特松 申请人:鲁门无线电通信公司