专利名称：为通风机分配网络地址的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于为在网络中的通风机分配网络地址的方法(Verfahren)，其中每个通风机均具有在序列号存储器中的唯一序列号以及在可调节的网络地址存储器中的网络地址，并且其中控制单元为多个通风机自动分配网络地址。另外，本发明还包括与上述方法一同使用的通风机及控制单元。
背景技术：
在应用多台通风机对例如建筑物进行通风时，通风机需要由中央控制。为此，通风机通过网络互相连接到一起。为了使在网络中的每个通风机能够有效地触发，必须为每个 通风机分配在网络中唯一的地址。为此，在传统方法中通风机是按顺序手动连接的，其中，每台新接入的通风机分别被分配有唯一的地址，然后才可再连接下一台通风机。此过程被不断重复，直至连接在网络中的全部通风机均为可单独寻址的。此种方法的缺点在于，必须在设备中实施多次的手动连接过程，直到全部通风机能够通过网络由中央控制器単独的触发。DE 102004039447 Al公开了ー种通过主控制器自动为系统中的用户分配地址的方法，在该方法中，每个用户均具有可调整的地址存储器并且通过预先设定的通道处于准备接收状态并且在该方法开始时，每个用户会选择随机地址。与此同时，主控制器对整个有效地址空间进行检查，是否有两个用户意外地选择了相同的随机地址，并且在此种情况时促使每个用户选择新的随机地址，其中，在选择新的随机地址时，前面已经确定的用户的唯一地址将被排除在外。这种方法的缺陷在干，尤其是在包含许多个用户的大型网络中，地址空间可能会非常大，因而这种方法会一直持续到主控制器检索完全部地址空间并且每个用户均获得有效的独立地址，耗时较长。
发明内容
因此，本发明的基本目的在于，提供一种用于为通风机分配网络地址以进行指示的方法，而且即便在包含许多用户的大型网络中，该方法也能尽可能快速地为通风机自动分配网络地址。在ー种前述类型的方法中，根据本发明的目的是这样实现的，即在方法开始时，控制单元为所有通风机都分配一个相同的起始地址作为网络地址，并且向所述起始地址发送带有序列号掩码的序列号请求，其中，所述序列号掩码包括确定位和不确定位，并且通风机根据其序列号来应答所述序列号掩码，这样，控制単元就可根据这些应答来为通风机分配唯一的网络地址和/或修改序列号掩码以继续进行序列号请求。这种方法的优点在干，控制単元无需为了识别所有通风机和/或为所有通风机分配唯一的网络地址而搜遍整个地址空间或整个序列号空间。在本发明的一种实施方式中，每个通风机的序列号与序列号请求的序列号掩码中的确定位在相同的位上是一致的，每个通风机以其完整的序列号来对序列号请求作出应答。因此，控制単元能够明确无误地识别出通风机，并管理在存储器中的表，表中储存的是存在于网络中的通风机的序列号以及与序列号相匹配的网络地址。这些序列号和网络地址可例如通过指示器或其它输出装置提供给技术服务人员。为进ー步提高本发明，控制单元在无误地接收到应答时，借助地址分配指令井根据接收到的序列号为通风机分配唯一的网络地址，并在借助于地址分配指令分配网络地址之后，重复先前的带有相同的序列号掩码的序列号请求，以辨别额外的、其序列号与所述序列号掩码相匹配的通风机并为它们分派唯一的网络地址。当通风机的网络接ロ发现总线上的其他用户的广播(Senden)并为避免冲 突而抑制其应答时，或者当第一个通风机的完整应答被其他的通风机的信号强度更大的应答覆盖时，本发明的方案尤为有利。通过这种重复进行序列号请求的方式，能够确保将每个与序列号掩码相匹配的序列号均被识别，并为每个通风机各自分配唯一的网络地址。在根据本发明的方法的另ー实施方式中，所述控制単元在错误地接收到应答吋，会向起始地址发出具有修改过的序列号掩码的下ー个序列号请求，其中，所述控制単元会将序列号掩码中的下一个不确定位按值的顺序转变成确定位。这种设计是有利的，因为通风机在生产和销售时，其序列号通常是递增的。在安装有许多台通风机的新设施开始运转时，所用通风机的序列号一般是相连的，以致于它们仅在序列号的低值位上有差异。通过首先将低值位设置成确定位的方法，能够使具有冲突的可能性的应答次数最小化井根据其不同序列号尽可能快地识别出全部通风机，因为一般而言，较高值位通常不适合用来区分通风机并且其被序列号掩码的不确定位掩蔽了。在本发明的一个优选设计方案中，所述控制単元在没有收到应答时，会向起始地址发出具有修改过的序列号掩码的下ー个序列号请求，其中，，控制单元将序列号掩码中的最高值的确定位按序列号字符集顺序提高ー个字符，并且，如果序列号掩码中的最高值的确定位达到了字符集中的最后ー个字符且序列号掩码不仅仅具有ー个确定位，则序列号掩码中的最高值的确定位转变成不确定位。这种实施方式的优点在于,对于序列号掩码中的姆ー个确定位，序列号字符集的所有可能的序列号字符均被询问，并且，如果用于继续区分的ー确定位不再需要的话，其将再次被转变成序列掩码中的不确定位，从而使必要的序列号请求次数最小化。
本发明的其它细节、特征和有益之处由各从属权利要求以及下面对各附图的说明给出；在附图中画出了本发明的优选实施例以作示例。其中图I是依据本发明的网络的一个实施例的框图，该网络具有用于根据本发明的方法的控制单元和通风机，图2是根据本发明的方法的流程图。不同附图中的相同对象都以同一附图标记标识。
具体实施例方式图I示出了一个网络的框图，该网络具有根据本发明的控制单元I、网络连接器2以及多个根据本发明的通风机3、4、5。该网络尤指具有主从式通信结构的串行网络，例如RS485总线系统。控制单元1，其特别地作为主控器通过网络接ロ与网络相连并将指令和/或请求发送给通风机3、4、5。另外，控制单元I具有存储器6，在该存储器中，它可存储各通风机的序列号以及分配给这些序列号的网络地址。此外，控制单元还具有用于存储序列号掩码未示出的存储器。通风机特别地作为从动器与网络相连，它们分别具有控制装置7，该控制装置通过网络接ロ接收控制単元I的指令和/或请求，并发送对请求的应答。控制装置7具有序列号存储器8和网络地址存储器9，控制装置7对序列号存储器能够执行读取操作，而对网络地址存储器则能够执行读取和写入操作。图2示出了根据本发明用于为通风机分配网络地址的方法的一个实施例的流程图。该流程图从控制単元I的视角示出了该方法的流程，控制单元在网络中起到主控器的作用。根据本发明的方法基于如下知识，S卩，每个通风机在生产时都会被分配唯一的序列号，序列号由生产商所确定的序列号字符集的N位字符组成，并存储在序列号存储器8中。序列号字符集例如可以由数字0-9组成，也可以由额外的字母或其它任意字符组成。 在根据本发明的方法的实施例中，在步骤SI中，由控制单元I借助于地址初始化指令为每个通风机分配作为网络地址的相同的起始地址，从而使所有通风机3、4、5在本方法开始时就具有统ー的网络地址，例如在地址空间中的第一个可能的地址。因此，控制単元I的请求通过起始地址被同时发送给全部通风机3、4、5。在本实施例中，地址初始化指令通过由网络所提供的特殊广播地址(如地址O)得到，借助于该广播地址可同时向网络中的所有通风机发出请求。对这样ー个广播地址通常不会产生应答，当然在本例中也不要求对此广播地址进行应答。分配指令包含由控制单元I选定的起始地址，而每个通风机3、4、5则都将通过广播接收到这一指令，此时，通风机3、4、5的控制装置7读取地址初始化指令中的起始地址并将其写入网络地址存储器9中。或者，在生产通风机3、4、5时也可以为全部通风机3、4、5分配一个相同的起始地址以作为在网络地址存储器9中的网络地址，这样，根据本发明的方法在两个方法阶段执行，即，第一方法阶段是在生产时，而第二方法阶段则是在开始运转时。然后，在控制单元I中初始化序列号掩码。序列号掩码具有与序列号相同的位数，并包括确定位和不确定位。为序列号掩码的不确定位分配的是通配符。通配符是没有包含在序列号字符集中的符号，它是作为序列号字符集中任一字符的占位符存在的。为确定位分配的是序列号字符集中的字符。在初始化时，首先在步骤S2中，将序列号掩码的所有位都配上通配符，然后选出ー个需要实时改变的确定位，例如序列号掩码中的第一位。作为可选方案，本方法也可以从后面开始并将序列号掩码的最后一位选定为需要实时改变的确定位。在步骤S3中，序列号掩码中需要实时改变的确定位被分配有起始字符，例如序列号字符集中的第一可能字符。或者，在这里，本方法也可以选择从后面开始并将序列号字符集中的最后ー个字符选作起始字符。这样，序列号掩码从开始就由位于需要实时改变的确定位上的确定字符和位于所有其它的不确定位上的通配符组成。在下一个步骤S4中，控制单元I向起始地址发出序列号请求。该序列号请求包含实时的序列号掩码。通风机3、4、5的控制装置7接收到这序列号请求，并将此序列号掩码与其在序列号存储器8内存放的各自的(individuell)序列号作比较。此时，包含通配符的符号位将被忽略。若通风机3、4、5的序列号在序列号掩码的确定的符号位具有与序列号掩码相同的字符，通风机则借助序列号确认应答序列号请求。在该序列号确认中，通风机将其完整的序列号送回控制单元I。根据本方法的步骤S5，控制单元I等待着应答，亦即等待着序列号确认。对于控制単元I的每ー序列号请求均存在三种可能的应答情景，即无误应答、错误应答或无应答。第一种可能性S6为通风机3、4、5做出了准确应答。在这种情况下，控制单元I接收到作为正确的序列号确认的应答，并在步骤S8中将接收到的序列号与接下来要分配的网络地址一起存储在存储器6中，在这里，接下来要分配的网络地址例如可通过使网络地址从起始地址开始定量増加的方式求得。然后，控制单元在步骤S8中发送地址分配指令。该地址分配指令被送往起始地址，并包含之前计算出的要分配的网络地址以及先前接收到的做出应答的通风机3、4、5的完整序列号。可选择地，网络地址分配指令也可用广播方式来发送。通风机3、4、5的控制装置接收到这个地址分配指令，并将其中包含的序列号与其在存储器8中预定的自有序列号作比较。若两者一致，则相应通风机3、4、5的控制装置7就把接收到的网络地址写入网络地址存储器9中，从此刻起，该通风机就拥有了唯一的网 络地址，从而能够在该唯一的网络地址上接收其各自的控制数据。这同时也意味着，该通风机将不再接收控制単元I的后续序列号请求。因此，跳回至步骤S4，由控制单元I再次发送包含同样序列号掩码的相同序列号请求。这样就能够接收到其他通风机3、4、5的应答，该通风机的序列号同样与实时的序列号掩码相匹配，但其却可能由于在应答上有时间延迟，或者其等待以进行无冲突地发送。这个过程将循环地重复，直到在一定的时间间隔内不再有通风机3、4、5应答，此后流程将跳到步骤S12。第二种可能性S9为存在多台通风机3、4、5同时应答，因为它们的序列号与序列号掩码在确定位上是一致的。在这种情况下，网络中发生应答冲突，这种冲突将被控制单元I识别为错误。于是控制単元I作出追加序列号请求的反应，在追加的序列号请求中采用的是带有额外的确定位的新序列号掩码。为此，在步骤SlO中，需要实时改变的确定位将被增加一位，也就是说将被移至下一个高值位，这样，通配符将被额外的确定字符替代，而先前的需要实时改变的确定位仍保留旧的确定字符。然后跳回至步骤S3，从而为新的需要实时改变的确定位分配起始值。这个过程将一直重复，直至序列号掩码中的所有位都成为确定位并因而使得刚好只有一台通风机能够应答。但是，由于通风机通常是以序列号递增的方式销售的，因此序列号掩码必须具有很多个确定位才能得到唯一一个应答或者没有应答的情形几乎是不可能出现的。较有可能的情况是通风机的序列号在第一位上有区別，但在其它位是一致的，因此必须采用许多个确定位的情况极为罕见。第三种可能性Sll为，由于通风机3、4、5中不存在序列号与实时序列号掩码相匹配，因此没有通风机3、4、5做出应答。在这种情况下，在步骤S12中将对序列号掩码加以改变，即把需要实时改变的确定位设置成序列号字符集中的下一个有效序列号字符。在步骤S13中将检验是否已经达到序列号字符集的结尾。若尚未达到序列号字符集结尾，即出现与流程图中的路径S14相一致的情况，则跳回到步骤S4，并发送具有重新计算的序列号掩码的新的序列号请求。若已达到序列号字符集结尾，即出现与流程图中的路径S15相符的情况，那么在步骤S16中，用通配符将需要实时改变的确定位重置成不确定位，并将需要实时改变的确定位減少一位，也就是移至下一个低值位。接下来，在步骤S17中将检验最后的需要实时改变的位是否是第一位。若不是第一位，即出现与流程图中的路径S18相符的情況，则跳回至步骤S12，从而将下一字符分配给序列号掩码中的新的需要实时改变的确定位，并以上文阐述的方式继续处理。若最后的需要实时改变的确定位是序列掩码的第一位，即出现与流程图中的路径S19相符的情况，那么序列号掩码中所有的必要值都被请求，所有通风机均已配置唯一的网络地址，本方法终止。下面，利用表格来阐明ー个带有三台通风机VI、V2、V3且其序列号依次为SNl =211、SN2 = 218、SN3 = 221 的实例的流程。
权利要求
1.一种用来为网络中的通风机(3、4、5)分配网络地址的方法，其中，每个通风机(3、4、.5)都具有在序列号存储器(8)中的唯一序列号以及在可调节的网络地址存储器(9)中的网络地址，并且控制单元(I)自动地为多个通风机(3、4、5)分配网络地址， 其特征在于，在开始时，所有通风机都被分配一个相同的起始地址作为网络地址，并且向所述起始地址发送具有序列号掩码的序列号请求，其中，所述序列号掩码包含确定位和不确定位，并且所述通风机(3、4、5)根据其序列号应答序列号掩码，这样，所述控制単元(I)就能够根据这些应答来为所述通风机(3、4、5)分配唯一的网络地址和/或修改序列号掩码以用于下一歩的序列号请求。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，每个通风机(3、4、5)的序列号与序列号请求的序列号掩码中的确定位在相同的位上是一致的，而且每个通风机以其完整的序列号应答序列号请求。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述控制単元(I)在无误地接收到应答时，将根据接收到的序列号并借助于地址分配指令为所述通风机(3、4、5)分配唯一的网络地址。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制単元(I)在借助于地址分配指令分配网络地址之后，重复具有相同序列号掩码的先前的序列号请求，以便确认出额外的、其序列号与所述序列号掩码相匹配的通风机(3、4、5)并为它们分派唯一的网络地址。
5.根据权利要求I至4之一所述的方法，其特征在于，所述控制単元(I)在错误地接收到应答时，会向所述起始地址发出具有修改过的序列号掩码的下ー个序列号请求，其中，所述控制単元(I)会将序列号掩码中的下一个不确定位按值的顺序转变成确定位。
6.根据权利要求I至5之一所述的方法，其特征在于，所述控制単元(I)在没有收到应答时，向所述起始地址发出具有修改过的序列号掩码的下ー个序列号请求，其中，所述控制単元(I)将序列号掩码中最高值的确定位按序列号字符集顺序提高ー个字符。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果序列号掩码中的最高值的确定位达到了字符集中的最后ー个字符且序列号掩码不仅仅具有ー个确定位，那么所述控制単元(I)将把序列号掩码中的最高值的确定位转变成不确定位。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在干，如果序列号掩码中的最高值的确定位达到了字符集中的最后ー个字符且序列号掩码仅有ー个确定位，那么所述控制単元(I)就将终止本方法。
9.根据权利要求I至8之一所述的方法，其特征在于，针对所述控制単元(I)的序列号请求，所述通风机(3、4、5)的控制装置(7)将对所述序列号请求中包含的序列号掩码与所述通风机(3、4、5)的存储在所述序列号存储器(8)中的序列号逐位地进行比较，并且，如果所述序列号掩码中的所有确定位均与所述序列号一致，则将所述序列号作为应答发送至所述控制单元(I)。
10.根据权利要求I至9之一所述的方法，其特征在于，针对所述控制単元(I)的地址分配指令，所述通风机(3、4、5)的控制装置(7)会读取所述地址分配指令中包含的序列号掩码，并将其与所述序列号存储器(8)中的序列号逐位地进行比较，并且，如果所述序列号掩码中的所有确定位均与所述序列号一致，则将所述地址分配指令中包含的网络地址写入网络地址存储器(9)中。
11.根据权利要求I至10之一所述的方法，其特征在干，开始时，所述控制単元(I)为所有通风机(3、4、5)分配一个相同的起始地址作为网络地址。
12.根据权利要求I至10之一所述的方法，其特征在于，在生产所述通风机(3、4、5)时，为所有通风机分配一个相同的起始地址作为在所述网络地址存储器(9)中的网络地址。
13.ー种在如权利要求I所述的方法中应用的通风机(3、4、5)，其特征在于具有如权利要求I至12中的一个或多个权利要求所述的特征。
14.ー种在如权利要求I所述的方法中应用的控制单元(I)，其特征在于具有如权利要求I至12中的一个或多个权利要求所述的特征。
全文摘要
本发明涉及一种用来为网络中的通风机(3、4、5)分配网络地址的方法。每一个通风机(3、4、5)均具有存储在序列号存储器(8)中的唯一序列号以及存储在可调节的网络地址存储器(9)中的网络地址。控制单元(1)为多个通风机(3、4、5)自动分配网络地址。所有通风机在开始都将被分配一个相同的起始地址作为网络地址，并向该起始地址发出带有序列号掩码的序列号请求。序列号掩码包含确定位和不确定位，而通风机(3、4、5)则根据其序列号来对该序列号掩码做出应答。控制单元(1)根据这些应答来为所述通风机(3、4、5)分配唯一的网络地址和/或修改序列号掩码以继续进行序列号请求。
文档编号H04L29/12GK102694875SQ20121007337
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月19日 优先权日2011年3月18日
发明者克劳斯·特克, 托马斯·绍尔, 马库斯·胡姆 申请人:依必安-派特穆尔芬根股份有限两合公司