设备控制网中利用概率模型的主被动数据收集装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在设备控制网（ControlNetwork)中利用概率模型的主动-被动 数据收集装置及方法，具体而言，涉及一种可实现其他装置的数据与自身缓冲器的快速同 步的数据收集装置及方法。
【背景技术】
[0002] 设备控制网（ControlNetwork)是为了在楼宇、工厂等特定空间内使空调机、 传感器、生产设备、PLC(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器)、SCADA (SupervisoryControlandDataAcquisition,数据采集与监控系统）等装置合乎目的地 操作而使用于相互收发测定及控制（Measurement&Control)数据的本地网。设备控制网 中可以使用多种多样的通信媒体及通信协议。例如，作为通信媒体可以使用TP(Twisted Pair,双绞线)、无线、以太网（Ethernet)等，而作为通信协议可以使用BACnet(楼宇自动控 制网络数据通讯协议）、KNX(Konnex)、Modbus、0PC(OLEforProcessControl,用于过程 控制的OLE)等。
[0003]目前为止设备控制网一般是为了运转设置有网络的楼宇或工厂而在其内部使用 的。然而近来却随着大数据分析或M2M(MachinetoMachine,机器对机器)等应用的兴起而 越来越多地出现利用设备控制网收集装置的测定及控制数据而提供给相关楼宇或工厂外 部的系统的情况。作为这种系统之例有BEMS系统（BuildingEnergyManagementSystem, 建筑物能源管理系统)、建筑群管理（BuildingGroupManagement)系统等。
[0004] 为了收集设备控制网的测定及控制数据而提供给外部系统，主要利用在设备控制 网内部的其他装置中收集数据并暂存于自身的缓冲器之后传送给外部服务器的数据收集 装置。这种装置也被称为数据收集器（DataGatherer)。数据收集器为了从设备控制网内 部装置获得测定及控制数据而利用设备控制网通信媒体及通信协议，且为了与外部系统进 行通信而利用互联网等通信网。
[0005] 数据收集器在现场（Site:楼宇、工厂等）的内部系统(用于现场本身工序运行的系 统）与外部系统(基于数据收集器所收集的测定及控制数据而操作的现场外部的系统）之间 对整个系统的性能产生较大影响。然而现有技术中的数据收集器在所要收集的数据较多时 在内部系统中造成较大负荷而导致通信障碍，并在外部系统中增加数据收集延迟时间而降 低系统服务品质。
[0006]目前为止主要通过增设设备控制网或额外投入数据收集器而解决了有关数据收 集的性能问题，其最终归于设备成本的增加。为了解决这种问题，需要在增设网络之前对考 虑内外部系统特性的数据收集器自身性能的提高进行研究，然而目前为止还没有这样的解 决方案。
[0007] 另外，如果不局限于设备控制网而从现有的公开专利文献中考察与从多个装置中 收集数据的装置相关的专利文献，则会发现这些文献仅仅主要关注与主动同步相关的多 种外部变量的利用，却并没有考虑到被动同步最优化的专利。作为一例，韩国公开专利第 2005-0000879号只公开了可根据设备状态而执行自适应轮询（Polling)的网管理中的设 备信息收集系统及方法，而美国公开专利第2011-0264967号只公开了从多个装置收集数 据时利用虚拟状态机（VirtualStateMachine)的方法。
[0008][现有技术文献]
[0009] 韩国公开专利第2005-0000879号（公开日：2005年1月6日，发明名称：网管理中 的设备信息收集系统及方法）；
[0010] 美国公开专利第2011-0264967号（公开日：2011年10月27日，发明名称：利用虚 拟状态机的计算机网络中的对象状态管理装置及方法）；
[0011] 美国授权专利第7912950号（公开日：2011年3月22日，发明名称：用于网络监控 系统的自适应轮询装置）；
[0012] 美国公开专利第2005-0005010号（公开日：2005年1月6日，发明名称：用于在客 户端管理工具中实现轮询代理（Pollingagent)的系统及方法）；
[0013] 美国公开专利第2004-0184431号（公开日：2004年9月23日，发明名称：用于通 过网络管理装置信息的装置及方法)。
【发明内容】
[0014] 本发明所要解决的技术问题为，提供一种通过有效的方法使其他装置的数据与自 身缓冲器同步，从而在低层次的硬件规格中也能提高从设备控制网收集数据的性能的在设 备控制网中利用概率模型的主动-被动数据收集装置及方法。
[0015] 为了解决如上所述的技术问题，根据本发明的数据收集装置具有：缓存单元，存储 从通过设备控制网连接的本地装置中收集的数据，并构成缓存的数据项；主动-被动同步 单元，执行第一收集操作和第二收集操作，所述第一收集操作通过所述设备控制网传送数 据请求帧，从而收集关于所述本地装置的数据而存储为缓存的数据项，而所述第二收集操 作通过所述设备控制网听取所述本地装置之间的通信帧，从而收集关于所述本地装置的数 据而存储为缓存的数据项，且在不执行所述第一收集操作而待到通过所述第二收集操作而 使所述缓存的数据项分别得到更新的时间点时，基于针对所述第二收集操作过程的以概率 模型作为基础而估计出的预计延迟时间，确定分别针对所述缓存的数据项的第一收集操作 时程；主动-被动媒体访问单元，将从通过所述设备控制网接收的帧中获得的数据传递给 所述主动-被动同步单元，并根据所述主动-被动同步单元的请求而传送用于收集关于所 述设备控制网的所述本地装置的数据的帧。
[0016] 为了解决所述的另一技术问题，根据本发明的数据收集方法具有如下步骤：（a) 执行第一收集操作，该第一收集操作通过所述设备控制网传送数据请求帧，从而收集关于 所述本地装置的数据而作为数据项存储于缓存器中；（b)执行第二收集操作，该第二收集 操作通过所述设备控制网而听取所述本地装置之间的通信帧，从而收集关于所述本地装置 的数据而作为数据项存储于缓存器中；（c)不执行所述第一收集操作而待到通过所述第二 收集操作而使缓存的所述数据项分别得到更新的时间点的情况下，基于针对所述第二收集 操作过程的以概率模型作为基础而估计出的预计延迟时间，确定分别针对缓存的所述数据 项的第一收集操作时程。
[0017] 根据按照本发明的数据收集装置及方法，通过有效的方法使其他装置的数据与自 身缓冲器同步，从而在低层次的硬件规格中也能提高从设备控制网收集数据的性能。而且， 在不增加内部系统负荷的情况下可对外部系统提供较短的延迟时间，并能够在将从控制网 收集数据作为必要的多种多样的系统中为节省构筑费用做出贡献。
【附图说明】
[0018] 图1为表示应用本发明中公开的数据收集装置的网络构成的图。
[0019] 图2为表示根据本发明的数据收集装置的构成的模块图。
[0020] 图3为表示配备于根据本发明的数据收集装置的主动-被动媒体访问单元的时隙 的图。
[0021] 图4为表示配备于根据本发明的数据收集装置的主动-被动媒体访问单元中的帧 传送过