专利名称：智能控制器的故障保护开关方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在控制器主机或第一设备与工具或第二设备之间引入的控制器组件的故障保护(failsafe)操作。具体地，涉及当在所述第一和第二设备之间承担数据传输的控制器发生故障时建立所述第一和第二设备之间的直接连接。本发明在其中适用的一个环境是，具有主机和工具/传感器的半导体制造加工厂，其中添加智能控制器，使用控制器在工具、与所述工具相关联的传感器和诸如主机系统或分布式处理器的数据用户之间传递通信。
背景技术：
摩尔定律预示计算机能力呈指数增长而价格递减。处理能力的这样强劲的增长可能使人认为半导体设备制造将是一种冒险行业，像盲目钻探找石油一样。事实恰恰相反。因为制造批量是可观的，而且制造工艺甚至对很小的差错都很敏感，所以半导体设备制造是一种稳健行业。新设备、以及旧设备的改型的认证周期和标准化是漫长而且迫切的。在发布生产之前，即使很小的更改也要经过详细的检验。
半导体制造中的加工厂使用的关键组件包括工具(例如，沉积室、反应器)、监视所述工具的传感器(例如，FTIR传感器、质谱仪、热电偶)、以及存储并分析来自所述传感器的关于工具操作的数据的主机或分布式处理器。
一个在先申请描述了一种透明的(transparent)方法，其监听来自所述传感器的数据并使用诸如以太网上的TCP/IP的高速而且抗差错的技术将其提供给所述主机或分布式处理器。该在先申请是由发明人Uzi Lev-Ami和Yossef Ilan Reich提出的，标题为“Method and Apparatus for Monitoring Host toTool Communications”，申请号09/935213，提交于2001年8月22日，通过参照而被合并。该在先申请描述了一种监听哨，其可以使用光学隔离连接器窃听来自工具或传感器的串行通信。使用该窃听途径，可以证明可以以较低的风险无需修改工具或传感器而对所述加工通信和数据收集基础结构进行升级。无需拆除现行的通信基础结构就可以论证该升级可行性。
加工手段和后端分析能力的下一个变革将包括在所述控制器的一段、以及在另一端工具主机或分布式处理器上添加用于传递在所述工具和传感器之间的通信的智能控制器，而无需更换或更改所述传感器的分析特性。增长的处理器能力以及降低的存储器成本为之前在加工环境中不可实现的配置创造了可能。由发明人Uzi Lev-Ami、Guenter Sifnatsch和Mark Attwood提出的第二个在先申请，标题为“Controller and Method to Mediate DataCollection from Smart Sensors for Fab Applications”，提交于2004年4月7日的美国专利申请No.10/819903，描述了具有多种能力的智能控制器。
出现这样的机会，对于智能控制器、或者在能够直接通信的两个其它设备之间传递通信的任何其它网络附加设备的分析特性来说，在所述中间设备出现故障或者挂起时，用直接连接所述其它设备的故障保护开关来进行补充。结果可以产生更好、更可靠、且更鼓舞信心的中间设备的安装。
发明内容
本发明涉及与工具相关联的传感器的控制以及来自其的数据收集。具体地，涉及使用控制器传递在工具、与所述工具相关联的传感器和诸如主机系统或分布式处理器的数据用户之间的通信。本发明的特定方面在权利要求书、说明书、以及附图中说明。
图1示出在其中本发明的各方面特别地有用的环境；图2是与工具、传感器、以及工具主机进行通信的控制器的框图；图3是使用单一类型的通信信道与工具、传感器、以及工具主机进行通信的控制器的框图；图4示出使用多个类型的通信信道；图5是向网络添加故障保护开关的框图；图6是向另一个网络添加故障保护开关的框图。
具体实施例方式
以下参照附图进行详细说明。描述优选实施例是用于说明本发明，并非用于限制其由权利要求书所定义的范围。本领域普通技术人员通过下面的描述将认识到各种等价的变化。
引言半导体加工厂和铸造厂中的工具和其它自动或半自动设备所使用的SECS消息协议、通信基础结构、以及主机模式在多年以前得到发展，当时的通信以及处理器速度相对有限。设计用于加工厂应用的SECS消息协议采用低速、串行通信。这些消息协议包括结构化消息，其即使用低速通信也可以迅速发送。结构化消息曾经而且仍旧是很难翻译和理解的。当第一个消息设定响应的上下文而第二个消息(响应消息)不重复该上下文时该困难加剧恶化；也即，所述上下文敏感的响应仅在与对应的上下文设定消息配对时才有意义。通信典型地沿着专用信道(类似于用于终端和时间共享的(time-sharing)计算机的调制解调器和电话线)通过RS 232或等价的串行通信实现。主机系统运行在大型计算机、小型计算机、或工作站上。主机系统典型地为单块系统，控制和监视加工厂中的全部或一重要组的工具。主机系统依靠适配器与工具和传感器进行接口连接。主机系统典型地从所述工具和传感器接收数据并向所述工具发布控制指令。主机系统经常接收并生成大量的串行通信消息。
术语工具主机用于广泛的含义，既包括工具控制主机也包括更有限的或灵活的分布式处理器。工具主机既包括具有全面的、集成的工具控制功能的主机，也包括运行在具有更有限的、任务特定的功能的分布式处理器上的主机。工具主机包括诸如Consilium的FAB300(TM)软件的产品，其被描述为提供由用户特定业务进程的集中式定义来驱动的单一的全面工厂管理系统。这类工具主机设计用于替换传统的制造执行系统，后者设计用于控制由不同的厂商提供的工具。在来自传统制造执行系统的工具主机系列(spectrum)的对应端，组件进程可以运行在分布式处理器上以处理多种特定功能，而不需要成为全面管理系统。根据该系列，诸如Consilium的FAB300(TM)软件的产品可以被认为是用于某些目的的工具控制主机，也可以被认为是用于其它目的而运行在分布式处理器上的进程。
在上面引用的申请中，描述了一种可移除的监听设备，其可以监视在一个或更多工具主机与一个或更多工具之间的有线通信信道。该监听设备是被动式的。它可以可选地包括标准隔离设备，其用于保护所述通信信道免受所述监听设备产生的噪声干扰。该隔离设备可以包括可选的隔离器、高阻抗放大器或者高效地将所述有线通信信道与所述监听设备隔离的任何其它组件。所述有线通信信道可以是RS 232、RS 422、或CAN-适应信道(complicantchannel)，或者它可以是任何之前提到的通信信道。
控制器和智能传感器另一个在先申请公开的途径使用智能控制器和智能的、知晓上下文的传感器。智能控制器知道所述工具和/或所述工具正在处理的工件(例如，晶圆或标线)的状态。这些类型的控制器与对工具和工件状态信息起反应的智能传感器进行通信。所述传感器不是在工具和工件状态改变时依赖重配置指令，而是监听状态改变并做出反应。它们以预先排定程序的方式对所述状态改变做出反应，而并不需要重配置指令。
该新的智能控制器改变工具、传感器、控制器、以及数据用户的操作模型。控制器以一种或另一种方式知道工具和工件状态。控制器可以窃听或者转发控制工具的指令。或者，所述工具可以将其状态发布给所述控制器。或者，所述控制器可以周期地、或响应于其识别为请求进一步查询的事件而查询所述工具的状态。控制器将状态信息传达给传感器。所述状态信息可以与所述工具或所述工件有关。预先配置所述传感器以响应所述状态信息。响应于所述状态信息，所述传感器可以采用数据收集计划、校准它们自身、设定输出范围、或将数据与该当前状态信息相关联。所述控制器将从所述传感器收集的数据传达给数据用户。所述数据用户可以是运行在大型计算机上的传统工具主机或者运行在分布式处理器上的较新的软件。所述数据用户可以是独立地或合作地操作的单块系统或者联合的部件。所述控制器也可以监视来自所述传感器的数据，识别感兴趣的事件，并响应于该监视的数据，对所述传感器请求已经收集的进一步数据或改变所述收集计划。
多种操作环境图1示出在其中本发明的各方面特别地有用的环境。其示出处理室125、多个该处理室的输入和输出，还有传感器、控制信道、以及控制器。室125可以用于多种反应，诸如沉积、清洗、蚀刻、移植(implantation)、灰化、等等。该图中未示出的其它类型的工具也可以从本发明的各方面中受益。
加工网络111(潜在地通过因特网可访问)、虚拟专用网或广域网112通过控制器、防火墙、或其它连接器162对工具网络112实现受控的访问。该图中示出的所述工具网络以环形连接影响处理室125的所述控制器和传感器。本领域技术人员将理解，该结构仅仅是说明性的；在加工厂中更可能使用串行通信、以太网、或分层通信而不是环形。
反应室125的气体输入包括通过气体盒压力换能器113和质量流量控制器(MFC)114的气体。一些气体可以通过臭氧发生器133。其它气体和气体混合物可以通过反应气体发生器115和气体成分监视器117。反应气体发生器115可以在处理室125之内或者在其之外生成等离子体。气体成分监视器117可以与所述反应气体发生器串联或者并联。质量流量控制器114与反应气体发生器115和气体成分监视器117气体相通，并且最终或直接与处理室125气体相通。气体输入设备113、114、133、115、以及117与一个或更多数字控制器142、室控制器152、以及连接点162通信。该通信典型地既包括控制也包括遥测。这些设备可以包括响应于所述设备的操作、或者气体输入和/或输出的控制器和传感器。
其它输入可以包括原料输送系统(materials delivery)134、冷却子系统145、以及多种电源注入器153、154和155。反应室125可以是沉积室、蚀刻器、热处理器或其它类型的反应器。根据反应室的类型，例如原料输送系统134可以提供用于在工件136上沉积的原料。冷却子系统145可以帮助调节所述室125之内的温度，因为多数化学反应将以温度敏感的速率进行。提供给所述室的电源可以包括微瓦电源153、用于生成等离子体的RF电源154、以及用于生成等离子体和用于加热所述室或提供给所述室的气体或其它原料的DC电源155。其它输入，与所述气体输入一样，与一个或更多数字控制器142、室控制器152、以及连接点162通信。该通信典型地既包括控制也包括遥测。这些设备可以包括响应于控制所述设备的操作、或者感测它们的输入和/或输出的控制器和传感器。
传感器可以或者响应于所述室状况，或者作用于所述室的排气(exhaust)。响应于室状况的传感器可以包括晶圆监视器116，通过窗口126向室125内观察膜厚度、图案、以及其它属性(例如，EPI-Online(TM))；处理监视器127这样的具有干涉滤波片或干涉计的光学发射监视器，用于蚀刻处理控制；以及压力换能器137。作用于室125的排气的传感器包括泄漏检测器146、真空计157、以及排气监视器158。这些传感器可以与压力控制器148和控制阀147、以及真空组件和/或子系统156相互作用。它们还可以与图中未出现的排气泵和/或排气气体净气器相互作用。这些传感器与一个或更多数字控制器142、室控制器152、以及连接点162通信。该通信典型地既包括控制也包括遥测。与所述传感器通信的设备，例如147、148、以及156，可以既包括控制器也包括传感器。
图1中未示出，只要在第一设备或网络(诸如所述加工端网络)与第二设备或网络(诸如所述工具网络)之间插入中间设备，就可以应用故障保护开关，其中所述第一、第二设备或网络之间可以不需要所述中间设备而直接相互通信。一个例子是，控制器从工具或传感器收集读数，存储它们并使其应请求而可用。另一个例子是，对来自传感器的可用数据进行补充的控制器。另一个是，将数据从一种格式(例如，SECS)转换为另一种格式(例如，标记XML格式)的控制器。本领域技术人员将认识到在其中可以通过第一和第二设备或网络的故障保护直接连接来应对中间设备的故障的其它情形。
控制器布置和构造图2是与工具、传感器、以及工具主机进行通信的控制器的框图。该框图也可以通过将主机211识别为第一设备、将传感器或仪器237识别为第二设备、以及将控制器200识别为中间设备来概括。在所描述的实施例中，控制器200配置包括两个SEC/GEM接口端口212、216以及两个网络接口端口232、236。所述控制器包括用于通过SECS协议进行通信的逻辑和资源，包括SECS MUX215。它进一步包括逻辑和资源，以实现用于与数据用户通信的加工端接口234、以及用于与工具、传感器、和仪器通信的工具端接口235。SECS MUX 215和接口234、235逻辑连接到数据收集和发布资源225。可将传统工具主机211通过SECS适应通信信道(或者是SECS-1、HSMS，或者是SECS的后续版本或替代者)连接到(212)所述控制器的加工端。在可能应用本发明的非加工环境中，可以使用其它协议连接被监视的工具，诸如医疗工具或者数控机床工具。它也可以通过由网络222承载的不同于SECS的加工端协议连接到存储器231和报告221资源。到工具或工具群的SEC/GEM工具接口217可以连接到(216)控制器200的工具和传感器端。所述控制器也可以连接到(236)容纳(host)传感器227、仪器237、以及其它设备(潜在地包括工具217)的网络226。虽然该图示出所述控制器通过网络连接到所述传感器，但是也可以选择使用SECS-I或另外的、基于串行的协议来连接传感器。
图3是使用单一类型的通信信道与工具、传感器、以及工具主机进行通信的控制器的框图。图4示出使用多个类型的通信信道。图3中，示出了SECS支配的情况。控制器303使用SECS协议307、309与工具301和传感器302二者通信。工具301与传感器302之间的连接308可以涉及正常感测到的任何类型的能量或者力，包括图1的讨论中识别的任何感觉。图4中，示出了SECS和网络通信的更复杂的组合。该情况中仅SECS通信信道307在控制器303和主机301之间。工具端网络409将所述控制器连接到传感器302A-B、可控开关413、以及网络附加存储器(NAS)415。加工端网络419将控制器303连接到诸如传统工具主机或分布式处理器的分析软件423、诸如因特网、VPN、或专用内部网的扩展网络425、以及维持或存储由所述控制器发布的数据的数据库427。数据库427也可以选择驻留于控制器303上。
将故障保护开关引入网络图5是向图3中描述的网络添加故障保护开关的框图。引入两个新组件，旁路开关511以及集线器或开关512。在很多配置中，仅有旁路开关511是新的。该网络的这一安排假定通过网络协议与所述工具通信。如果所述工具尚未使用网络协议，则可以通过在集线器或开关512与工具501之间引入协议适配器来安排该通信协议。或者可以选择让旁路开关511控制两个通信信道，例如承载SECS通信量的串行连接、以及承载其它通信量的以太网连接。与图3中一样，控制器303以正常工作模式与工具301和传感器302二者通信。所述传感器连接到所述工具，以测量或记录工具状况或者性能的某些方面。来自工具网或主机304的消息通过旁路开关511被发送到控制器303，并从所述控制器回来通过所述旁路开关被发送到集线器或开关512。所述集线器或开关是连接设备的传统网络组件。控制器303至少包括两个网络接口521、522。这些接口通过旁路开关511高效地以通信方式连接到工具网304以及工具301或传感器302。在控制器303与旁路开关511之间的另外的连接523承载使所述旁路开关保持正常(非故障保护)模式的心跳或其它持续活跃信号，如下所述。该图中，示出了两种模式的操作，实线表示所述控制器的正常操作，而虚线表示旁路操作。虽然该图中出现两个通过所述旁路开关的连接，但是可以在单一的连线或连接上实现多个逻辑模式的操作，没有必要在旁路开关511与工具网304或者集线器或开关512之间建立一对连接。同样，所述旁路开关可以控制多于一个连接。
图6是向图4中描述的网络添加故障保护开关的框图。该图中，通过409连接到旁路开关511的所述集线器或开关典型地是指从旁路开关到工具301和传感器302A-B的所述多接点(multi-drop)网络连接。如以前一样，该图中出现所述旁路开关与所述控制器之间的三个连接。
故障保护操作回到图5，我们解释所述故障保护开关的操作的一个实施例。在控制器发生故障的情况下，使得在可以不需要中间控制器也可以通信的两个设备之间，所述控制器不再承担有用的角色，在所述设备(例如，主机304和工具301)之间直接建立连接。在一个实施例中，使用了具有简单嵌入的微控制器的开关。Shore Micro至少提供一种可用的开关。它包括在开关时发出再确保的“咔嗒”声的继电器。所述开关中的微控制器通过诸如串行、并行、USB、火线、以太网、或其它的连接523从所述控制器监听心跳信号。根据所述故障保护开关提供的逻辑和资源，也可以使用心跳之外的协议。例如，所述故障保护开关可以定期地查询所述控制器，并对差错状况指示或者响应超时做出响应。这些查询可以是定期的，或者可以适应于高通信量、低通信量和/或其它感兴趣的操作状况的某些度量。所述微控制器控制的开关类似于将控制器303切入或者切出主机304的电路的双刀双掷开关。在正常模式下，所述控制器物理地连接在所述电路中。在故障保护模式下，所述主机与工具/传感器直接连接。或者可以选择采用电子开关，放弃继电器的再确保的咔嗒声。
用于实现心跳和故障保护连接的软件可以包括设定包地址的设备驱动程序、在网络接口运行在混杂模式时用于捕获包的内核挂接、看门狗守护进程、以及用户空间程序。下面的描述面向Linux。也可以使用诸如BSD变型、Unix变型、或Windows的其它操作系统。可以编写用于运行在虚拟机上的系统，诸如实时版本的Java，使得仅需要对该软件进行小的更改以控制低层网络功能，就可以将该软件从一个操作系统移植到另一个操作系统。
所述设备驱动程序将挂接到TCP/IP栈并使所述控制器透明，就像没有连接该控制器一样。它通过这样来实现更改包中的源地址以及信息，使得看起来好像它们是来自所述工具或所述主机，而不是所述中间控制器。所述设备驱动程序将数据从用户空间复制到内核空间中的TCP/IP挂接。
控制器可以通过将所选的并非寻址到HSMS端口的包从一个网络接口桥接到另一个而不处理这些包，所述控制器可以控制这些包。例如，ping(因特网信息包搜寻协议)或者ICMP包可以通过而不用经所述控制器处理。这一选择性桥接可以针对包类型和/或端口。
所述内核挂接是在所述网络接口运行在混杂模式时保存至少某些特定包的几行代码，实质上嗅探其目的地址不是所述网络接口出现的地址的包。未修改的Linux内核，例如4.2.26，尽管所述接口处于混杂模式也不捕获并非寻址到其(第2层，或MAC层)的包。它在ip_rcv函数中转储所述内容。所述内核挂接将某些特定的包传递给不属于未修改的内核的一部分的函数以进行处理。
看门狗守护进程与所述开关会话，发出心跳。所述开关如果未听到来自该守护进程的心跳就对所述连接执行故障保护(切换继电器)。所述开关的加电之后的缺省连接是故障保护的。所述心跳守护进程在系统日志进行写入。
用户空间程序为所述控制器自身的端口、以及所述控制器位于其之间的第一和第二设备(例如工具/传感器和主机)设置IP或其它地址。
在Linux中，用于配置信息和启动的用户脚本将其它组件粘合在一起。所述软件捆绑有样本配置文件。该配置文件包括所述主机IP、所述工具IP、触发所述看门狗守护进程定时器的时间间隔、所述看门狗守护进程与所述故障保护开关通信的com端口号、以及用于未来增强的可选模式。当以Linux4.2.26实现时，启动脚本优选地在系统日志和网络之后、以及easi之前运行。该脚本像典型启动脚本一样启动并停止守护进程操作。例如，它可以被命名为hsmsfsd start。该脚本可能比其它脚本需要更长的时间，仅仅因为它探察所述工具以及所述主机二者的MAC地址并在必要时添加适当的路由。为了实现探察，在启动时将所述第一和第二设备(例如，所述工具和主机)连接到所述控制器。或者可以选择载入和使用预定的IP地址而无需任何探察。所述启动脚本还添加路由，以告知TCP/IP栈控制器IP地址怎样与所述网络接口eth0和eth1相关。
可能向其中添加控制器或其它中间设备的最简单的配置包括工具和主机。在该简单情况下，所述工具和所述主机IP地址是已知的而且在所述配置表中。当所述控制器运行所述hsmsfsd启动脚本时，它启动所述开关看门狗守护进程。该守护进程不知道关于所述故障保护机制其余的任何事，仅仅在所述蓝盒子不继续发送令其保持在线的心跳或者命令时使所述开关(Shore Micro开关)切换到所述故障保护(物理连接到工具的主机)。
只要所述控制器工作正常，所述开关保持在线并通过所述蓝盒子连接所述工具与所述主机。所述启动脚本可以使用标准ARP协议来建立所述工具和主机的MAC地址并更新本地ARP表。关于ARP协议的更多细节由下列RFC解释ARP in general#826、PROXYARP#1027、DHCPARP#2131、以及UNARP#1868。如果所述主机或所述工具在第二网络接口(例如，eth1)上应答，则以该IP地址向第二接口添加主机路由。
在该实施例中，与所述控制器网络接口一样，所述工具和所述主机在相同网络子网中。所述控制器探察或者被配置为了解哪一接口连接到所述主机和哪一接口连接到所述工具，所以它可以路由消息。否则使用TCP/IP栈的缺省路由将无法工作，因为相同网络子网(包括所述主机和工具二者)的全部消息将被路由到相同网络接口。该模块被加载，于是具有从所述配置文件获得的所述IP地址的应用程序以及这些IP地址的MAC地址从所述本地ARP表获得。现在，主机和工具通过蓝盒子进行连接。EMX设置下的所述蓝盒子配置被动地接受来自所述主机的连接，并主动地使用所述工具的IP地址连接到所述工具。所述被动和所述主动HSMS设置需要具有共有的相同端口。
附加到内核中的TCP/IP栈挂接的、由所述设备驱动程序维持的表将具有关于所述工具的条目以及关于所述主机的另一个条目。对第二设备(例如，工具/传感器)，表条目可以为Entry NumberSequence by the appProtocol0x6 for TCPFlags 1 means the MAC address is validDestination MAC address Taken from startup scriptDestination IP address Taken from the startup scriptDestination PortTaken from configurationSource IP address UnknownSource port Unknown对第一设备(例如，主机)，表条目可以为Entry NumberSequence by the app
Protocol0x6 for TCPFlags 1 means the MAC address is validDestination MAC address Taken from startup scriptDestination IP address Taken from the startup scriptDestination PortUnknownSource IP address Taken from configurationSource port Taken from configuration对于TCP/IP，通常使用由源IP、源端口、目的地IP、以及目的地端口组成的4元组来识别唯一的连接。这将使该连接在所述网络中通用并唯一——网络协议使用该4元组仅支持一个连接。同样可用的是所谓的半联合，其包括所述目的地IP以及所述端口，其中所述端口代表所述服务而所述IP是连接到的机器。例如，www.mksinst.com就是端口80以及域名服务器将从该名字www.mksinst.com解析得到的某IP地址。对于ISP用户，ISP端的服务器将保存你的IP并分配本地端口，其组成唯一的4元组。无论何时有人打开所述浏览器的另一个窗口，则使用同样的目的地IP和端口、同样的源IP、以及为满足唯一性需要而分配的不同的源端口，以创建另一个唯一的4元组。
在实际操作中，例如主机将尝试连接到所述工具或传感器；所述控制器使用其工作在混杂模式的网络接口拦截来自所述主机的一个或更多消息。施加附加到输入挂接的第一筛选程序，其确定所述包是否属于控制器上的任何网络接口。该第一筛选程序将任何属于接口的包交给该接口并退出。如果所述包并不属于所述控制器的网络接口，则该筛选程序在上面的所述设备驱动程序表中查看所述目的地端口和IP。如果在所述设备驱动程序表中找到所述目的地，则所述筛选程序将所述包的目的地更改为控制器相关的地址并将其递交给TCP/IP栈。所述包经过TCP/IP栈处理之后，附加到输出挂接的第二筛选程序恢复所述目的地，使得应答或者响应将表现为来自原始的目的地。该过程有时称为向内伪装。该途径支持并发会话。根据包的类型以及所述会话的历史记录，所述控制器或者直接处理所述包，或者将所述包转递给其原始目的地。
实际操作中，工具/传感器可能将尝试连接到所述主机。所述中间设备、该控制器将尝试将所述包发送给所述主机。所述IP发送函数查看所述目的地包和目的地端口。如果找到所述目的地，则该函数将所述包源IP(为所述控制器IP)修改为所述表中的工具IP，将目的地端口(恰好是所述控制器的源端口)复制到所述表。所述工具将响应所述包，而所述接收函数将得到所述响应。但是，现在所述表已经完整。因此查看将成功并将所述包重定向到我们的栈。该过程有时称为向外伪装。
当所述ARP条目陈旧时，所述工具或者所述主机将寻找它们的MAC地址。例如所述工具将寻找所述主机IP的MAC地址，但所述工具并未连接到所述主机，它连接到所述控制器。所述控制器在其表条目中查看所述主机的IP地址并以所述主机的适当的MAC地址响应所述ARP请求消息。这就是所述设备驱动程序中的所述ARP挂接。由所述控制器提供的所述MAC地址是所述主机的真实MAC地址，或者是所述工具的真实MAC地址(响应于来自所述主机的ARP请求)。所述包的旅程发生在连接到TCP/IP栈的模块(hsmsfs.o设备驱动程序)中。
如果因为任何原因所述控制器冻结或者遭到系统锁定，可以激活所述故障保护功能。只要所述串行开关守护进程在运行所述系统而且系统看起来是健壮的，所述控制器将保持在线，而所述主机与所述工具将通过所述控制器连接。如果所述守护进程出现故障，则所述开关将缺省到故障保护，而所述主机与所述工具将直接连接到彼此。可选地，所述守护进程将评估所述控制器的运行的健壮程度，预测或感测故障，并适当地做出响应。在预测到故障的情况下，可以通知所述主机，并且可选地，可以修改所述控制器健壮度的感测。当所述故障保护开关被动作(throw)时，所述会话中当前直接连接的参与方将重新尝试或重新建立从所述主机到所述工具的连接。当重新建立所述连接时，故障保护操作完成。在机械继电器的一个实施例中，所述开关的电源丧失导致所述继电器采取所述故障保护设定并将所述主机直接连接到所述工具。
当主机失去连接时，它应当尝试重新启动会话。因为所述ARP表是最新的，很容易建立直接连接。重新启动会话有时称为壮健消息。
该故障保护实施例具有许多吸引人的特性，其中有些被另外可选择的实施例所共享。不需要向第一或第二设备(主机或工具)添加软件。所述主机和工具在相同子网上，使得它们在故障保护直接连接的情况下将可以通信。所述中间设备或控制器与所述工具和主机在相同子网上。如果所述控制器在故障保护模式中启动，则所述主机和工具可以“看见彼此”。当操作从正常模式切换到故障保护模式时，将由所述工具、主机、或二者共同自动重新尝试主动会话。
第二操作实施例在第二实施例中，实现了选择性桥接，不需要所述控制器响应所述主机与所述工具之间的ARP请求消息。从所述主机去往所述工具(或者反之)的ARP消息或其它所选的消息从所述控制器的一侧被桥接到另一侧，从工作在混杂模式中的一个网络接口传递到另一个网络接口并被再发送。所述工具对来自所述主机的转发的ARP请求消息做出响应，而且反之亦然。所述控制器选择性地桥接并转发具有所识别的源和目的地(例如，根据对表的查看)的ARP请求消息以及其它消息。上面描述了一种有用的表，桥接是选择性的。具有未识别的目的地的包不经所述内核挂接处理，而被允许通过通常的TCP/IP栈过程，后者接着可能丢弃所述包。筛选去除特定的消息可以减少所述网络上的循环。例如，如果所述主机通过五个控制器连接到五个工具，第一控制器可以安全地筛选去除定向到第二至第五工具的某些或全部消息。所述工具端网络的通信量基本可以降低。作为另一个例子，所述控制器可以从所述主机期望或有权请求、但尚未请求的工具检索并存储数据。所述控制器可以安全地筛选去除去往所述控制器的数据通信量，并减少所述主机端网络上的通信量。可以应用于选择性桥接的一条规则就是，仅仅转发那些主机和目的地均被所述控制器识别并与所述控制器通信的包。此外，可以桥接所选择的类型的广播消息。上面描述的所述内核挂接适用于提供用于在网络接口之间传递包以及用于桥接包的必要的支持。
在处理包时，给予所述HSMS配置的端口以优先权，使得连接由所述蓝盒子上的本地进程处理。倘若所述目的地IP在所述本地表中，在所述两个网络接口之间转发ICMP、UDP、ARP、TCP(HSMS之外的端口)包。因此，行为类似于桥接，但是选择性地限制于所述表中的IP地址，以避免网络中的循环。ARP限制甚至更加严格，所述源和所述目标IP在被转发之前均必须在所述表内，这意味着仅有所述工具和所述主机可以通过所述控制器的网络接口彼此进行ARP。
第三操作实施例或者可以选择，所述控制器或中间设备将假定可以直接通信的所述设备的IP地址，并适当地重新封装和转递包。这一途径与其它类型设备的传统功能非常不同，因为所述控制器的网络接口具有其自身的硬件层标识符或MAC地址。MAC地址是典型的为网络实现的包寻址方案的一部分。正如七层OSI模型中所指定的，对典型的网络接口，网络层(例如，IP)链接到数据链路层(例如MAC)。网络协议(例如ARP)允许网络上的设备将IP与MAC地址相关联。包传输的数据冗余特性包括部分地使用来自所述包的数据链路层的信息而编码得到的校验码。当两个网络接口，例如连接到分开的网段，均使用相同IP地址，它们仍然具有不同的MAC地址。为了让所述控制器将包从所述主机转递到所述工具(或反之)，当所述控制器借用所述工具的IP地址身份时，它必须使用由所述工具的MAC地址(而不是所述控制器的MAC地址)编码得到的正确的校验码来将所述包重新封装。然而，这对故障保护实现不是完全足够的。可以直接通信的所述设备必须更新它们的网络层至数据链路层表，例如它们的ARP表，以便在发生故障时纠正有效的MAC地址。在故障保护模式中，当上述故障保护开关直接连接所述主机与工具时，包将不会从所述主机直接流向工具，因为所述主机和工具所持有的彼此的MAC地址包括了所述控制器的MAC地址。为了克服这一点，所述主机或工具中至少一个必须更新其网络层至数据链路层表。所述主机、工具或二者全部可以适配为频繁更新它们的表，或适配为响应于中断的会话而更新它们的表。有了更新的表，可以重新建立断开的会话，或者开始新的直接会话。
实施例的进一步讨论本发明可以实现为方法、或者适用于实践该方法的设备。同样的方法可以从智能传感器或适配器的角度考虑，如SenseLink，或从控制器的角度考虑，如Blue Box(蓝盒子)。本发明可以是诸如附加用于执行计算机辅助传感器控制的逻辑的媒体之类的制造产品。
第一方法实施例是，在中间设备发生故障的情况下在第一和第二设备之间透明地建立直接连接的方法。该方法包括将所述第一和第二设备连接到中间设备的第一和第二网络接口。所述第一和第二网络接口具有与所述第一和第二设备所关联的数据链路层标识符不同的数据链路层标识符。在正常工作模式中，该方法还包括处理在所述第一和第二设备之间寻址的消息，而所述中间设备重复地向故障保护开关发出信号指示其持续健壮运行。在故障保护开关处，当来自所述中间设备的健壮运行的重复信号中断时，该方法包括通过绕开所述中间设备的数据连接直接连接所述第一和第二设备来切换到故障保护模式。该数据连接可以绕开所述第一和第二网络接口。所述健壮运行的重复信号可以是连续电路或离散周期信号。
第一实施例的一个方面是，切换到故障保护模式可以产生可听到的信号，诸如继电器咔嗒声。根据另一个方面，所述第一和第二网络接口可适配为将接收的全部包传递给处理寻址到所述第一或第二设备、或寻址到所述中间设备的包的筛选器。至少对某些包，包的处理包括将所述包从所述第一或第二设备转递到所述第二或第一设备，并在所转递的包的源识别字段中指定实际源的数据链路层标识符(而不是所述第一或第二网络接口的数据链路标识符)。
另一个方面是怎样实现所述重复信令。它可以通过运行在所述中间设备上的守护进程来实现，其重复地向所述故障保护开关发送消息，或者监听来自所述故障保护开关的查询并对其做出响应。或者可以选择，所述守护进程可以控制连续电路。
此外，实施例可以包括使用一条物理通信链路、或者使用两条或更多物理通信链路响应于所述第一设备的多个第二设备。在使用两条或更多物理通信链路时，一条可以是以太网段，另一条是串行连接。所述串行连接可以遵从诸如RS-232、或RS 422的IEEE标准。
操作中，在所述第一和第二设备之间建立直接通信会话可以不需要在所述第一或第二设备中更新将网络地址与数据链路层地址相关联的任何表。也即，可以不需要更新ARP表。可能需要更新将IP和MAC地址关联的任何表。所述第一和第二设备以及所述中间设备都将在相同网络子网内工作。
另一个方法实施例是，在连接于主机与工具之间的智能控制器发生故障之后在所述主机与所述工具之间建立通信链路的故障接续(fsilover)方法。该方法包括，在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述工具所使用的第一硬件级别标识符，并使用所述第一硬件级别标识符作为地址向所述主机通告该第一端口。该方法还包括，在所述智能控制器的第二端口采用不同于所述主机所使用的第二硬件级别标识符，并使用所述第二硬件级别标识符作为地址向所述工具通告该第二端口。该方法还包括，在所述智能控制器拦截所述第一和第二硬件级别标识符的通告，使得所述主机与所述工具还是不处于直接通告通信中。操作中，所述智能控制器重复地向所述控制器应当依靠的故障保护开关发送信号。所述故障保护开关被适配为在所述重复信令发生故障时，使用绕开所述智能控制器的通信链路来直接连接所述主机与所述工具。此后，所述主机和所述工具处于直接通告连接中，而所述第一和第二硬件级别标识符的通告有助于在所述主机与所述工具之间建立通信链路。
描述了该另外的实施例的几个方面。根据一个方面，识别所述第一端口的第一逻辑地址、所述工具使用的第二逻辑地址、识别所述第二端口的第三逻辑地址、以及所述主机使用的第四逻辑地址都将是不同的。这些逻辑地址可以是IP地址或者其它网络层地址。硬件级别标识符可以是MAC地址。硬件级别标识符的通告可以是遵从标准的ARP消息。
所述另外的实施例还可以应用于监视所述工具的传感器，其中所述智能控制器连接在所述主机与所述传感器之间。该应用可以包括，在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述传感器所使用的第三硬件级别标识符，并使用所述第三硬件级别标识符作为地址向所述主机通告该第一端口。它还可以包括，使用所述第二硬件级别标识符作为地址向所述传感器通告该第二端口，并在所述智能控制器拦截所述第三硬件级别标识符的通告，使得所述主机与所述传感器不是处于直接通告通信中。根据该应用，所述故障保护开关在所述重复信令发生故障时，在所述主机与所述传感器之间建立绕开所述智能控制器的直接通信链路。该直接连接将绕开所述第一和第二端口。不同的逻辑IP地址、不同的网络层地址、硬件标识符以及ARP标准遵从的方面可以全部适用于本申请。
另一个方法实施例引入了故障接续保护的智能控制器，切换到在主机与至少一个工具或传感器之间的通信链路。该方法包括，将所述开关连接到所述主机、所述智能控制器以及所述工具，其中当所述开关处于第一状态时，所述主机和工具与所述智能控制器通信而不直接相互通信；当所述开关处于第二状态时，主机和工具直接相互通信。在所述第一状态中，所述智能控制器拦截所述主机与工具之间的消息，修改所拦截的消息中的至少一个硬件级别源标识符和至少一个硬件级别目的地标识符，修改所拦截的消息中的至少一个纠错码以与所修改的硬件级别标识符相对应，并以所修改的硬件级别标识符和所修改的纠错码转递所拦截的消息。在所述第二状态中，所述开关绕开所述智能控制器，在所述主机与工具之间建立直接通信。
在所述另外的方法实施例的一个方面中，所述智能控制器包括至少第一端口和第二端口，所述第一端口通信连接到所述主机，而所述第二端口通信连接到所述工具。在该方面中，第一逻辑地址识别所述第一端口，所述工具使用第二逻辑地址，第三逻辑地址识别所述第二端口，而所述主机使用第四逻辑地址。这些逻辑地址全部不相同。它们可以是IP地址或者其它网络层地址。该另外的方法实施例的硬件级别标识符可以是MAC地址。
所述另外的方法实施例还可以应用于监视所述工具的传感器。该另外的应用包括，将所述故障保护开关连接到所述传感器，其中当所述故障保护开关处于第一状态时，所述主机和传感器与所述智能控制器通信而不直接相互通信；当所述故障保护开关处于第二状态时，所述主机和传感器直接相互通信。在所述第一状态中，所述智能控制器如上所述为所述主机和工具对所述主机与传感器之间的消息进行操作。在所述第二状态中，所述故障保护开关绕开所述智能控制器，而所述主机与所述传感器直接通信。该另外的实施例的其它方面可以应用于主机、工具、以及传感器通信。
所述智能控制器可以包括用于附加到所述工具和传感器的多个端口，而且所述端口、所述主机、工具、以及传感器的逻辑地址全部不相同。同上，这些逻辑地址可以是IP地址或网络级别标识符。
上面描述的全部方法可以实现为具有故障保护开关的中间设备，所述故障保护开关适于在所述中间设备发生故障时在所述第一和第二设备之间建立直接连接。一个实施例包括中间设备，该中间设备具有可以分别通信链接到所述第一和第二设备的第一和第二网络接口，所述第一和第二网络接口具有与所述第一或第二设备所关联的任何数据链路层标识符不同的数据链路层标识符。它还包括与所述中间设备通信而且偶尔临时通信链接到所述第一和第二设备的故障保护开关。所述故障保护开关具有至少两个模式，正常和故障保护工作模式。在正常工作模式下，所述故障保护开关通过所述第一和第二网络接口连接到所述第一和第二设备。在故障保护模式下，所述开关直接连接所述第一和第二设备，绕开所述中间设备。该连接可以是电连接或通过隔离器。所述中间设备还包括适于向所述故障保护开关重复地传达健壮运行信号的逻辑和资源。所述故障保护开关还包括适于通过切换到故障保护模式来对所述健壮运行重复信号的中断做出响应的逻辑和资源。
设备的一个方面可以是，切换到所述故障保护模式可以产生可听到的信号，诸如继电器的咔嗒声。所述中间设备可以进一步在其逻辑和资源中包括筛选器，其用于处理寻址到所述第一或第二设备、或寻址到所述中间设备的包，该筛选器连接到所述第一和第二网络接口。该筛选器允许所述网络接口在混杂模式下工作。实现该筛选器的逻辑和资源可以位于所述中间设备中的处理器上，或者位于靠近或在所述中间设备的网络接口上。另一个方面就是，所述中间设备的逻辑和资源还包括向所述故障保护开关发送信号的守护进程。该守护进程可以在上面方法中描述的任何模式下工作。
虽然通过参照上面详述的优选实施例以及示例公开了本发明，应当理解这些示例的目的在于解释而没有限制的意思。所述的实施例中涉及了计算机辅助处理。从而，本发明可以具体表现为用于计算机辅助感测的方法、包含用于执行传感器控制的逻辑的系统、利用计算机辅助传感器控制的系统、加入用于执行计算机辅助传感器控制的逻辑的媒体、加入用于执行计算机辅助传感器控制的逻辑的数据流、或用于执行计算机辅助传感器控制的计算机可存取服务。可以预料本领域技术人员将容易地做出修改和组合，这些修改和组合将包含在本发明的精神以及所附权利要求书的范围之内。
权利要求
1.在中间设备发生故障的情况下在第一和第二设备之间透明地建立连接的方法，该方法包括将所述第一和第二设备连接到中间设备的第一和第二网络接口，所述第一和第二网络接口具有与所述第一或第二设备所关联的数据链路层标识符不同的数据链路层标识符；在正常工作模式中，在所述中间设备重复地向故障保护开关发出信号指示其持续健壮运行的同时，处理所述中间设备在所述第一和第二设备之间寻址的消息传递；在所述故障保护开关处，当来自所述中间设备的健壮运行的重复信号中断时，通过绕开所述中间设备的数据连接直接连接所述第一和第二设备来切换到故障保护模式。
2.如权利要求1所述的方法，其中，切换到所述故障保护开关至故障保护模式包括产生可听到的信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述可听到的信号是继电器咔嗒声。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二网络接口被适配为将所接收的全部包传递给用于对寻址到所述中间设备的包进行处理的筛选器。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述对包进行处理包括，至少对某些包，将所述包从所述第一或第二设备转递到所述第二或第一设备，并在所转递的包的源识别字段中指定实际源的数据链路层标识符，而不是所述第一或第二网络接口的数据链路标识符。
6.如权利要求1所述的方法，其中，通过运行在所述中间设备上、向所述故障保护开关发送消息的守护进程来实现重复发出信号指示持续健壮。
7.如权利要求1所述的方法，其中，通过运行在所述中间设备上、监听来自所述故障保护开关的查询并对其做出响应的守护进程来实现重复发出信号指示持续健壮。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括使用单一物理通信链路连接到所述第一设备的多个第二设备。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述单一物理通信链路是以太网段。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括使用两条或更多物理通信链路连接到所述第一设备的多个第二设备。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述物理通信链路中的一条是以太网段，而另一条是串行连接。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述串行连接遵从RS-232或RS-422标准。
13.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一和第二设备之间建立直接通信会话不需要在所述第一或第二设备中更新将网络地址与数据链路层地址相关联的任何表。
14.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二设备以及所述中间设备的网络地址都在相同网络子网内。
15.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一和第二设备之间建立直接通信会话不需要在所述第一或第二设备中更新将IP与MAC地址相关联的任何表。
16.在连接于主机与工具之间的智能控制器发生故障之后在所述主机与所述工具之间建立通信链路的故障接续方法，该方法包括在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述工具所使用的第一硬件级别标识符，并使用该第一硬件级别标识符作为地址向所述主机通告该第一端口；在所述智能控制器的第二端口采用不同于所述主机所使用的第二硬件级别标识符，并使用该第二硬件级别标识符作为地址向所述工具通告该第二端口；在所述智能控制器拦截所述第一和第二硬件级别标识符的通告，使得所述主机与所述工具不是处于直接通告通信中；以及重复地向所述智能控制器应当依靠的故障保护开关发送信号，其中该故障保护开关被适配为，在所述重复信令发生故障时，通过绕开所述智能控制器的通信链路来直接连接所述主机与所述工具，从而所述主机和所述工具处于直接通告通信中，而所述第一和第二硬件级别标识符的通告有助于在所述主机与所述工具之间建立通信链路。
17.如权利要求16所述的方法，其中，识别所述第一端口的第一逻辑IP地址、所述工具使用的第二逻辑IP地址、识别所述第二端口的第三逻辑IP地址、以及所述主机使用的第四逻辑IP地址都是不相同的。
18.如权利要求16所述的方法，其中，识别所述第一端口的第一逻辑网络层地址、所述工具使用的第二逻辑网络层地址、识别所述第二端口的第三逻辑网络层地址、以及所述主机使用的第四逻辑网络层地址都是不相同的。
19.如权利要求16所述的方法，其中，所述硬件级别标识符是MAC地址。
20.如权利要求16所述的方法，其中，所述硬件级标识符的通告利用遵从标准的ARP消息。
21.如权利要求16所述的方法，进一步应用于监视所述工具的传感器，其中，所述智能控制器连接在所述主机与所述传感器之间，该方法进一步包括在所述智能控制器的第一端口采用不同于所述传感器所使用的第三硬件级别标识符，并使用该第三硬件级别标识符作为地址向所述主机通告该第一端口；使用所述第二硬件级别标识符作为地址向所述传感器通告所述第二端口；以及在所述智能控制器拦截所述第三硬件级别标识符的通告，使得所述主机与所述传感器不是处于直接通告通信中；其中，所述故障保护开关在所述重复信令发生故障时，在所述主机与所述传感器之间建立绕开所述智能控制器的直接通信链路。
22.如权利要求21所述的方法，其中，识别所述第一端口的第一逻辑IP地址、所述工具使用的第二逻辑IP地址、识别所述第二端口的第三逻辑IP地址、所述主机使用的第四逻辑IP地址、以及所述传感器使用的第五逻辑IP地址都是不相同的。
23.如权利要求21所述的方法，其中，识别所述第一端口的第一逻辑网络层地址、所述工具使用的第二逻辑网络层地址、识别所述第二端口的第三逻辑网络层地址、所述主机使用的第四逻辑网络层地址、以及所述传感器使用的第五逻辑网络层地址都是不相同的。
24.如权利要求21所述的方法，其中，所述硬件级别标识符是MAC地址。
25.如权利要求21所述的方法，其中，所述硬件级别标识符的通告利用遵从标准的ARP消息。
26.引入故障接续保护的智能控制器和开关到连接在主机与至少一个工具之间的通信链路的方法，该方法包括将所述开关连接到所述主机、所述智能控制器、以及所述工具，其中，当所述开关处于第一状态时，所述主机和工具与所述智能控制器通信而并不直接相互通信；当所述开关处于第二状态时，所述主机和所述工具直接相互通信；在所述第一状态中，所述智能控制器拦截所述主机与工具之间的消息，修改所拦截的消息中的至少一个硬件级别源标识符和至少一个硬件级别目的地标识符，修改所拦截的消息中的至少一个纠错码以与所修改的硬件级标识符相对应，以及以所修改的硬件级别标识符和所修改的纠错码转递所拦截的消息；以及在所述第二状态中，所述开关绕开所述智能控制器，从而所述主机与所述工具直接通信。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述智能控制器至少包括第一端口和第二端口，所述第一端口通信连接到所述主机，而所述第二端口通信连接到所述工具；以及识别所述第一端口的第一逻辑IP地址、所述工具使用的第二逻辑IP地址、识别所述第二端口的第三逻辑IP地址、以及所述主机使用的第四逻辑IP地址都是不相同的。
28.如权利要求26所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口和第二端口，所述第一端口通过所述开关通信连接到所述主机，而所述第二端口通过所述开关通信连接到所述工具；以及识别所述第一端口的第一逻辑网络层地址、所述工具使用的第二逻辑网络层地址、识别所述第二端口的第三逻辑网络层地址、以及所述主机使用的第四逻辑网络层地址都是不相同的。
29.如权利要求26所述的方法，其中，所述硬件级别标识符是MAC地址。
30.如权利要求26所述的方法，进一步应用于监视所述工具的至少一个传感器，该方法进一步包括将所述故障保护开关连接到所述传感器，其中，当所述故障保护开关处于第一状态时，所述主机和传感器与所述智能控制器通信而并不直接相互通信，当所述故障保护开关处于第二状态时，所述主机和所述传感器直接相互通信；在所述第一状态中，所述智能控制器拦截所述主机与传感器之间的消息，修改所拦截的消息中的至少一个硬件级别源标识符和至少一个硬件级别目的地标识符，修改所拦截的消息中的至少一个纠错码以与所修改的硬件级别标识符相对应，以及以所修改的硬件级别标识符和所修改的纠错码转递所拦截的消息；以及在所述第二状态中，所述故障保护开关绕开所述智能控制器，从而所述主机与所述传感器直接通信。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述智能控制器至少包括第一端口和第二端口，所述第一端口通过所述故障保护开关通信连接到所述主机，而所述第二端口通过所述故障保护开关通信连接到所述工具和所述传感器；以及识别所述第一端口的第一逻辑IP地址、所述工具使用的第二逻辑IP地址、识别所述第二端口的第三逻辑IP地址、所述主机使用的第四逻辑IP地址、以及所述传感器使用的第五逻辑IP地址都是不相同的。
32.如权利要求30所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口和第二端口，所述第一端口通过所述故障保护开关通信连接到所述主机，而所述第二端口通过所述故障保护开关通信连接到所述工具和所述传感器；以及识别所述第一端口的第一逻辑网络层地址、所述工具使用的第二逻辑网络层地址、识别所述第二端口的第三逻辑网络层地址、所述主机使用的第四逻辑网络层地址、以及所述传感器使用的第五逻辑网络层地址都是不相同的。
33.如权利要求30所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口、第二端口、以及第三端口，所述第一端口通过所述故障保护开关通信连接到所述主机，所述第二端口通过所述故障保护开关通信连接到所述工具，而所述第三端口通过所述故障保护开关通信连接到所述传感器；以及识别所述第一端口的第一逻辑IP地址、所述工具使用的第二逻辑IP地址、识别所述第二端口的第三逻辑IP地址、所述主机使用的第四逻辑IP地址、以及所述传感器使用的第五逻辑IP地址都是不相同的。
34.如权利要求30所述的方法，其中所述智能控制器包括至少第一端口、第二端口、以及第三端口，所述第一端口通过所述故障保护开关通信连接到所述主机，所述第二端口通过所述故障保护开关通信连接到所述工具，而所述第三端口通过所述故障保护开关通信连接到所述传感器；以及识别所述第一端口的第一逻辑网络层地址、所述工具使用的第二逻辑网络层地址、识别所述第二端口的第三逻辑网络层地址、所述主机使用的第四逻辑网络层地址、以及所述传感器使用的第五逻辑网络层地址都是不相同的。
35.具有故障保护开关的中间设备，所述故障保护开关适于在所述中间设备发生故障时，确保第一和第二设备之间的直接连接，该具有故障保护开关的中间设备包括中间设备，具有分别通信链接到所述第一和第二设备的第一和第二网络接口，所述第一和第二网络接口具有与所述第一或第二设备所关联的任何数据链路层标识符不同的数据链路层标识符；故障保护开关，与所述中间设备通信而且偶尔临时通信链接到所述第一和第二设备，其中，所述故障保护开关被适配为具有正常工作模式和故障保护工作模式，在正常工作模式下，所述第一和第二设备与所述第一和第二网络接口通信，而在故障保护工作模式下，所述第一和第二设备绕开所述中间设备直接通信；所述中间设备上的逻辑和资源，适配用于重复地向所述故障保护开关传达所述中间设备的健壮运行信号；所述故障保护开关上的逻辑和资源，适配用于通过切换到故障保护模式来对来自所述中间设备的所述健壮运行重复信号的中断做出响应。
36.如权利要求35所述的具有故障保护开关的中间设备，其中，切换所述故障保护开关至故障保护模式进一步包括产生可听到的信号。
37.如权利要求36所述的具有故障保护开关的中间设备，其中，所述可听到的信号是继电器咔嗒声。
38.如权利要求35所述的具有故障保护开关的中间设备，其中，所述中间设备的逻辑和资源进一步包括筛选器，其用于处理寻址到所述中间设备的包，该筛选器连接到所述第一和第二网络接口。
39.如权利要求35所述的具有故障保护开关的中间设备，其中，所述中间设备的逻辑和资源进一步包括运行在所述中间设备上、向所述故障保护开关发送消息的守护进程。
40.如权利要求35所述的具有故障保护开关的中间设备，其中，所述中间设备的逻辑和资源进一步包括运行在所述中间设备上、监听来自所述故障保护开关的查询并对其做出响应的守护进程。
全文摘要
本发明涉及与工具相关联的传感器的控制以及数据收集。具体地，涉及使用控制器传递在工具、与所述工具相关联的传感器和诸如主机系统或分布式处理器的数据用户之间的通信。本发明的特定方面在权利要求书、说明书、以及附图中说明。
文档编号G06F11/00GK101076785SQ200580032625
公开日2007年11月21日 申请日期2005年7月25日 优先权日2004年7月27日
发明者尼达尔·卡利尔, 冈特尔·西夫纳奇, 乌兹·列夫-阿米, 罗恩·哈达尔 申请人:Mks设备股份有限公司