專利名稱：無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種用于使一個無線網(wǎng)絡與一個不同于所述無線網(wǎng)絡的另一個網(wǎng)絡互相連接的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，更加具體地說，涉及一種用于從多個網(wǎng)關中選擇一個最佳網(wǎng)關由此能夠在網(wǎng)絡之間實現(xiàn)互連的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。

背景技術：
涉及用于使一個傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡與不同于所述傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡的另一個網(wǎng)絡互連的現(xiàn)有文獻如下述 日本未審專利文獻 JP-A-2000-196674，JP-A-2003-258704，JP-T-2004-514339，JP-A-2005-167609和JP-A-2005-268988。
圖6為表示傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個示例的方框圖。在圖6中，無線節(jié)點1、2、3、4、5和6建立了一個網(wǎng)狀的無線網(wǎng)絡并通過所述無線網(wǎng)絡執(zhí)行通信。網(wǎng)關7將所述無線網(wǎng)絡與一個互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡互連起來。控制裝置8(例如計算機)通過所述IP網(wǎng)絡執(zhí)行通信，并且示出了一個IP網(wǎng)絡100。
如圖6所示，無線節(jié)點1使用無線線路“WN01”、“WN02”和“WN03”與相鄰的無線節(jié)點3、4和2互連。類似的，如圖6所示，還使用無線線路“WN04”、“WN05”、“WN06”、“WN07”、“WN08”和“WN09”將無線節(jié)點2、3、4、5和6與相鄰的無線節(jié)點適當?shù)鼗ミB。
另外，如圖6所示，無線節(jié)點2、4和6使用無線線路“WN10”、“WN11”和“WN12”分別與網(wǎng)關7互連。那么以圖6的虛線所示的無線網(wǎng)絡就被建立了。
另外，網(wǎng)關7與IP網(wǎng)絡100互連，而且控制裝置8還與IP網(wǎng)絡100互連。
此外，圖7為表示無線節(jié)點的一個特定示例的方框圖。在圖7中，無線通信裝置9通過無線網(wǎng)絡(無線線路)執(zhí)行通信，計算控制裝置10控制整個無線節(jié)點(例如中央處理單元(CPU))，存儲裝置11存儲用于通信路徑搜索的數(shù)據(jù)和信息，存儲裝置12存儲用于控制無線節(jié)點的程序。另外，無線通信裝置9、計算控制裝置10、存儲裝置11和存儲裝置12構(gòu)成一個無線節(jié)點50。
無線通信裝置9與一個無線網(wǎng)絡(無線線路)互連，并且無線通信裝置9的輸入/輸出與計算控制裝置10互連。另外，存儲裝置11和存儲裝置12也與計算控制裝置10互相連接。
計算控制裝置10從存儲裝置12讀取并執(zhí)行存儲的程序以控制整個無線節(jié)點，并且根據(jù)存儲在存儲裝置11中的信息控制無線通信裝置9以便和相鄰的無線節(jié)點一起來建立一個無線網(wǎng)絡，由此從彼此傳送數(shù)據(jù)。因此，計算控制裝置10被操作為無線節(jié)點。
圖8為表示網(wǎng)關的一個特定示例的方框圖。在圖8中，無線通信裝置13通過一個無線網(wǎng)絡(無線線路)執(zhí)行通信，計算控制裝置14控制整個網(wǎng)關(例如，CPU)，通信裝置15通過IP網(wǎng)絡(未示出)執(zhí)行通信，存儲裝置16存儲用于控制網(wǎng)關的程序，并且存儲裝置17存儲用于協(xié)議轉(zhuǎn)換的信息。此外，無線通信裝置13、計算控制裝置14、通信裝置15、存儲裝置16和存儲裝置17構(gòu)成一個網(wǎng)關51。
無線通信裝置13與一個無線網(wǎng)絡(無線線路)互連，并且無線通信裝置13的輸入/輸出與計算控制裝置14互連。此外，通信裝置15與所述IP網(wǎng)絡互連，并且具有與計算控制裝置14互連的輸入/輸出。另外，存儲裝置16和存儲裝置17與計算控制裝置14互連。
計算控制裝置14讀取并執(zhí)行存儲在存儲裝置16中的程序以控制整個網(wǎng)關，并根據(jù)存儲在存儲裝置17中的信息來控制無線通信裝置13以便和相鄰的無線節(jié)點一起來建立一個無線網(wǎng)絡，由此從彼此傳送數(shù)據(jù)。另一方面，計算控制裝置14控制通信裝置15來和IP網(wǎng)絡100一起執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送。
另外，計算控制裝置14根據(jù)存儲在存儲裝置17中的用于協(xié)議轉(zhuǎn)換的信息對通過無線通信裝置13或通信裝置15接收的數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并通過通信裝置15或無線通信裝置13來傳送進行了協(xié)議轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
將參照圖9、10、11和12說明根據(jù)圖6所示的傳統(tǒng)示例的操作。圖9為用于解釋每個無線節(jié)點的操作的流程圖，圖10和12為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖，以及圖11為用于解釋網(wǎng)關7的操作的流程圖。
在圖9的“S001”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)確定是否通過IP網(wǎng)絡100向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
在圖9的“S001”，如果無線節(jié)點確定傳送數(shù)據(jù)，則無線節(jié)點(更加具體地說，為計算控制裝置10)搜索到網(wǎng)關7的傳送路徑并在圖9的“S002”建立一個傳送路徑，以及在圖9的“S003”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)使用建立的傳送路徑向網(wǎng)關7傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果無線節(jié)點1(更加具體地說，為無線節(jié)點1中的計算控制裝置)確定傳送數(shù)據(jù)，則無線節(jié)點1使用圖10中的無線線路“WN02”和“WN11”搜索和建立一個傳送路徑，并且無線節(jié)點1(更加具體地說，為無線節(jié)點1的計算控制裝置)如圖10的“SD21”中所示向網(wǎng)關7傳送數(shù)據(jù)。
同時，在圖11的“S101”，網(wǎng)關7(更加具體地說，為計算控制裝置14)確定通過無線網(wǎng)絡是否接收到數(shù)據(jù)。
在圖11的“S101”，如果網(wǎng)關7確定通過所述無線網(wǎng)絡接收到數(shù)據(jù)，則網(wǎng)關7(更加具體地說為計算控制裝置14)在圖11的“S102”對接收數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并在圖11的“S103”，網(wǎng)關7(更加具體地說為計算控制裝置14)通過IP網(wǎng)絡100向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果網(wǎng)關7(更加具體地說，為網(wǎng)關7中的計算控制裝置)確定接收到數(shù)據(jù)，則如圖12的“SD31”所示，網(wǎng)關7(更加具體地說，為網(wǎng)關7中的計算控制裝置)通過IP網(wǎng)絡100向控制裝置8傳送數(shù)據(jù)。
結(jié)果，通過在一個無線網(wǎng)絡和所述IP網(wǎng)絡之間提供網(wǎng)關、轉(zhuǎn)換接收數(shù)據(jù)的協(xié)議、并通過網(wǎng)關傳送進行了協(xié)議轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，而能夠使所述無線網(wǎng)絡與不同于所述無線網(wǎng)絡的另一個網(wǎng)絡互連。
此外，圖13為表示傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的另一個示例的方框圖，其中網(wǎng)關被特別的加倍。在圖13中，1至6和8為與圖6中相同的標號，而用于正常操作的網(wǎng)關18(主網(wǎng)關)將一個無線網(wǎng)絡和一個IP網(wǎng)絡互連起來，用于備份的網(wǎng)關19(副網(wǎng)關)將所述無線網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡互連，并且圖13示出了一個IP網(wǎng)絡101。
在圖13中，無線節(jié)點1使用無線線路“WN41”、“WN42”和“WN43”與相鄰的無線節(jié)點3、4和2互連。類似的，在圖13中，還通過適當?shù)厥褂脽o線線路“WN44”、“WN45”、“WN46”、“WN47”、“WN48”和“WN49”將無線節(jié)點2、3、4、5和6與相鄰的無線節(jié)點互連。
另外，無線節(jié)點2、4和6分別使用圖13中的無線線路“WN50”、“WN52”和“WN54”與網(wǎng)關18互連，并且無線節(jié)點2、4和6還分別使用圖13中的無線線路“WN51”、“WN53”和“WN55”與網(wǎng)關19互連。由此，以圖13的虛線所示的無線網(wǎng)絡就被建立了。
另外，網(wǎng)關18和19與IP網(wǎng)絡101互連，而且控制裝置8還與IP網(wǎng)絡101互連。
將參照圖14、15、16、17、18和19說明根據(jù)圖13所示的傳統(tǒng)示例的操作。圖14為用于解釋每個無線節(jié)點的操作的流程圖，圖15、17和19為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖。圖16為用于解釋用于正常操作的網(wǎng)關18的操作的流程圖。圖18為用于解釋供備份的網(wǎng)關19的操作的流程圖。
假設用于正常操作的網(wǎng)關18和用于備份的網(wǎng)關19被視為相同的網(wǎng)絡地址。另外，假設無線節(jié)點1至6和網(wǎng)關18和19的特定結(jié)構(gòu)與圖7和8中的相同。
在圖14的“S201”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)確定是否通過IP網(wǎng)絡100向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
在圖14的“S201”，如果無線節(jié)點確定傳送數(shù)據(jù)，則無線節(jié)點(更加具體地說，為計算控制裝置10)搜索到用于正常操作的網(wǎng)關18的傳送路徑并在圖14的“S202”建立所述傳送路徑，以及在圖14的“S203”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)使用建立的傳送路徑向用于正常操作的網(wǎng)關18傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果無線節(jié)點1(更加具體地說，為無線節(jié)點1中的計算控制裝置)確定傳送數(shù)據(jù)，則無線節(jié)點1使用圖15中的無線線路“WN42”和“WN52”搜索和建立一個傳送路徑，并且如圖15中的“SD61”所示向用于正常操作的網(wǎng)關18傳送數(shù)據(jù)。
如上所述，用于正常操作的網(wǎng)關18和用于備份的網(wǎng)關19被視為相同的網(wǎng)絡地址。因此，與此同時，如圖15中的“SD62”所示還通過圖15中的無線線路“WN42”和“WN53”從無線節(jié)點1向用于備份的網(wǎng)關19傳送數(shù)據(jù)。
同時，在圖16的“S301”，用于正常操作的網(wǎng)關18(更加具體地說，為計算控制裝置14)確定通過無線網(wǎng)絡是否接收到數(shù)據(jù)。
在圖16的“S301”，如果網(wǎng)關18確定通過所述無線網(wǎng)絡接收到數(shù)據(jù)，則用于正常操作的網(wǎng)關18(更加具體地說為計算控制裝置14)在圖16的“S302”對接收數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并在圖16的“S303”，用于正常操作的網(wǎng)關18(更加具體地說為計算控制裝置14)通過IP網(wǎng)絡101向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果用于正常操作的網(wǎng)關18(更加具體地說，為網(wǎng)關18中的計算控制裝置)確定接收到數(shù)據(jù)，則如圖17的“SD71”所示，用于正常操作的網(wǎng)關18(更加具體地說，為網(wǎng)關18中的計算控制裝置)通過IP網(wǎng)絡101向控制裝置8傳送數(shù)據(jù)。
在圖18的“S401”，如果用于備份的網(wǎng)關19(更加具體地說為計算控制裝置14)確定通過所述無線網(wǎng)絡是否接收到數(shù)據(jù)。
在圖18的“S401”，如果網(wǎng)關19確定通過所述無線網(wǎng)絡接收到數(shù)據(jù)，則用于備份的網(wǎng)關19(更加具體地說為計算控制裝置14)在圖18的“S402”確定用于正常操作的網(wǎng)關18是否處于正常操作。
在圖18的“S402”，如果網(wǎng)關19確定用于正常操作的網(wǎng)關18未處于正常操作(異常操作)，則在圖18的“S403”，用于備份的網(wǎng)關19(更加具體地說為計算控制裝置14)對接收數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并在圖18的“S404”，用于備份網(wǎng)關19(更加具體地說為計算控制裝置14)通過IP網(wǎng)絡101向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果用于備份的網(wǎng)關19(更加具體地說，為網(wǎng)關19中的計算控制裝置)確定接收到數(shù)據(jù)，則如圖19的“SD81”所示，用于備份的網(wǎng)關19(更加具體地說，為網(wǎng)關19中的計算控制裝置)通過IP網(wǎng)絡101向控制裝置8傳送數(shù)據(jù)。
結(jié)果，通過在無線網(wǎng)絡和IP網(wǎng)絡之間提供兩個網(wǎng)關，即用于正常操作的網(wǎng)關和用于備份的網(wǎng)關，就能夠使網(wǎng)關加倍和提高可靠性。
然而，在圖6所示的傳統(tǒng)示例中，網(wǎng)關7的通信負荷變得較大，因為所有通信都是通過網(wǎng)關7執(zhí)行的。已經(jīng)存在的問題是當在網(wǎng)關7中產(chǎn)生故障時將不能將無線網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡互連。
此外，因為每個無線節(jié)點能夠執(zhí)行通信的區(qū)域是有限的并且只提供一個網(wǎng)關，所以存在問題是設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置自然也會受到限制。
另外，在圖13所示的傳統(tǒng)示例中，能夠獲得比圖6中所示的傳統(tǒng)例子更高的可靠性，因為網(wǎng)關是雙倍的。然而，在正常操作狀態(tài)下，所有通信都是通過用于正常操作的網(wǎng)關18以與圖6中所示的傳統(tǒng)示例相同的方式執(zhí)行的。由于這個原因，通信負荷增加的問題就不會得到解決。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的典型實施例提供一種能夠選擇多個網(wǎng)關中的一個最佳網(wǎng)關，由此在網(wǎng)絡之間執(zhí)行互連的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第一方面涉及一種用于將無線網(wǎng)絡與不同于所述無線網(wǎng)絡的另一個網(wǎng)絡進行互連的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其包括 用于建立所述無線網(wǎng)絡的多個無線節(jié)點； 與另一個網(wǎng)絡連接的控制裝置；和 用于將所述無線網(wǎng)絡與另一個網(wǎng)絡進行互連的多個網(wǎng)關， 其中所述無線節(jié)點從一個網(wǎng)關候選列表中搜索一個路徑，根據(jù)在搜索路徑過程中收集的信息選擇最佳路徑上的網(wǎng)關，并通過所述最佳路徑上的網(wǎng)關向控制裝置傳送數(shù)據(jù)。
因此，能夠選擇多個網(wǎng)關中的一個最佳網(wǎng)關，由此使網(wǎng)絡互相連接。此外，能夠處理通信負荷增加的問題并能提高設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置的自由度。
本發(fā)明的第二方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述無線節(jié)點包括 無線通信裝置，用于通過無線網(wǎng)絡執(zhí)行通信； 存儲裝置，用于存儲數(shù)據(jù)、網(wǎng)關候選列表、路徑搜索結(jié)果列表、用于控制無線節(jié)點的程序和用于搜索通信路徑的信息；和 計算控制裝置，用于從所述網(wǎng)關候選列表選擇一個將被使用的候選網(wǎng)關，搜索用于所述候選網(wǎng)關的路徑，根據(jù)在搜索路徑過程中收集的信息來選擇最佳路徑上的網(wǎng)關，建立到達最佳路徑上的網(wǎng)關的傳送路徑，并通過使用所述建立的傳送路徑向最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)。
因此，能夠選擇多個網(wǎng)關中的一個最佳網(wǎng)關，由此在網(wǎng)絡之間執(zhí)行互連。此外，能夠處理通信負荷增加的問題并能提高設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置的自由度。
本發(fā)明的第三方面涉及根據(jù)本發(fā)明第二方面的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，當在向最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)的過程中檢測到故障時，無線節(jié)點向第二最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)。
因此，能夠提高數(shù)據(jù)傳送的可靠性。
本發(fā)明的第四方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)關包括 無線通信裝置，用于通過無線網(wǎng)絡執(zhí)行通信； 存儲裝置，用于存儲用于控制網(wǎng)關的程序和用于協(xié)議轉(zhuǎn)換的信息； 通信裝置，用于通過另一個網(wǎng)絡執(zhí)行通信；和 計算控制裝置，用于對通過所述無線網(wǎng)絡接收的數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并通過另一個網(wǎng)絡向控制裝置傳送數(shù)據(jù)。
因此，能夠選擇多個網(wǎng)關中的一個最佳網(wǎng)關，由此在網(wǎng)絡之間執(zhí)行互連。此外，能夠處理通信負荷增加的問題并能提高設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置的自由度。
本發(fā)明的第五方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述另一個網(wǎng)絡是IP網(wǎng)絡。
因此，能夠選擇多個網(wǎng)關中的一個最佳網(wǎng)關，由此在網(wǎng)絡之間執(zhí)行互連。此外，能夠處理通信負荷增加的問題并能提高設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置的自由度。
本發(fā)明的第六方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述無線網(wǎng)絡系統(tǒng)被應用于工廠控制系統(tǒng)。
因此，能夠改進無線網(wǎng)絡的魯棒性，由此增強工廠控制系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明的第七方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述無線網(wǎng)絡系統(tǒng)被應用于樓宇自動化系統(tǒng)。
因此能夠改進無線網(wǎng)絡的魯棒性，由此增強系統(tǒng)的可靠性。



圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個示例的方框圖； 圖2為用于解釋每個無線節(jié)點的操作的流程圖； 圖3為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖； 圖4為用于解釋網(wǎng)關的操作的流程圖； 圖5為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖； 圖6為表示傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個示例的方框圖； 圖7為表示無線節(jié)點的一個特定示例的方框圖； 圖8為表示網(wǎng)關的一個特定示例的方框圖； 圖9為用于解釋每個無線節(jié)點的操作的流程圖； 圖10為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖； 圖11為用于解釋網(wǎng)關的操作的流程圖； 圖12為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖； 圖13為表示傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的另一個示例的方框圖； 圖14為用于解釋每個無線節(jié)點的操作的流程圖； 圖15為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖； 圖16為用于解釋用于正常操作的網(wǎng)關的操作的流程圖； 圖17為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖； 圖18為用于解釋供備份的網(wǎng)關的操作的流程圖； 圖19為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖。

具體實施例方式 根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得以下優(yōu)點 根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、第四和第五方面，在無線網(wǎng)絡和IP網(wǎng)絡之間提供多個網(wǎng)關。隨后，無線節(jié)點從一個網(wǎng)關候選列表中選擇一個路徑，并且最佳路徑上的網(wǎng)關被選擇以根據(jù)在搜索所述路徑中收集的信息傳送數(shù)據(jù)。因此，能夠選擇多個網(wǎng)關中的一個最佳網(wǎng)關，由此在網(wǎng)絡之間執(zhí)行互連。
另外，所述無線節(jié)點根據(jù)每個網(wǎng)關的負荷情形在路徑搜索結(jié)果列表中選擇一個最佳路徑上的網(wǎng)關。因此，增加的通信負荷可被分布到多個網(wǎng)關中，從而可采取對策來抑制通信負荷的增加。另外，因為布置有多個網(wǎng)關，因此能夠提高設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置的自由度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在傳送給最佳路徑上的選擇網(wǎng)關的數(shù)據(jù)中檢測到故障的情況下，將數(shù)據(jù)傳送給第二最佳路徑上的網(wǎng)關。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，通過應用于工廠(plant)控制系統(tǒng)，能夠改進無線網(wǎng)絡的魯棒性和增強工廠控制系統(tǒng)的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，通過應用于樓宇自動化系統(tǒng)，能夠改進無線網(wǎng)絡的魯棒性和增強系統(tǒng)的可靠性。
下面將參照附圖詳細說明本發(fā)明。圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個示例的方框圖。在圖1中，無線節(jié)點1至6和8具有與圖13中所示相同的標號，而網(wǎng)關20、21、22和23將無線網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡互連，并且在圖1中示出了一個IP網(wǎng)絡102。
在圖1中，無線節(jié)點1使用無線線路“WN101”、“WN102”和“WN103”與相鄰的無線節(jié)點3、4和2互連。類似的，在圖1中，還通過適當?shù)氖褂脽o線線路“WN104”、“WN105”、“WN106”、“WN107”、“WN108”和“WN109”將無線節(jié)點2、3、4、5和6與相鄰的無線節(jié)點互連。
另外，無線節(jié)點2和4分別使用圖1中的無線線路“WN110”和“WN111”與網(wǎng)關20互連，并且無線節(jié)點2和4還分別使用圖1中的無線線路“WN112”和“WN113”與網(wǎng)關21互連。
類似的，無線節(jié)點6和5分別使用圖1中的無線線路“WN114”和“WN115”與網(wǎng)關22互連，并且無線節(jié)點6和5還分別使用圖1中的無線線路“WN116”和“WN117”與網(wǎng)關23互連。由此，以圖1的虛線所示的無線網(wǎng)絡就被建立了。
另外，網(wǎng)關20、21、22和23與IP網(wǎng)絡102互連，而且控制裝置8還與IP網(wǎng)絡102互連。
將參照圖2至5說明根據(jù)圖1所示的例子的操作。圖2為用于解釋每個無線節(jié)點的操作的流程圖，圖3和5為用于解釋數(shù)據(jù)傳送的示圖，圖4為用于解釋網(wǎng)關20至23的操作的流程圖。
假設無線節(jié)點1至6和網(wǎng)關20至23的特定結(jié)構(gòu)與圖7和8中的相同，并且無線節(jié)點的存儲裝置11除了用于通信路徑搜索的數(shù)據(jù)和信息之外，還存儲網(wǎng)關候選列表和路徑搜索結(jié)果列表。
在圖2的“S501”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)確定是否通過IP網(wǎng)絡102向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
在圖2的“S501”，如果無線節(jié)點確定傳送數(shù)據(jù)，則在圖2的“S502”，無線節(jié)點(更加具體地說，為計算控制裝置10)從所述網(wǎng)關候選列表中選擇一個將要使用的候選網(wǎng)關，并且在圖2的“S503”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)搜索用于所述候選網(wǎng)關的路徑。
例如，構(gòu)成無線節(jié)點的計算控制裝置10從存儲在存儲裝置11中的網(wǎng)關候選列表中選擇一個候選網(wǎng)關、搜索用于所述候選網(wǎng)關的路徑，并將搜索結(jié)果(例如，在路徑搜索結(jié)果列表中收集的信息)存儲在存儲裝置11中。
在搜索路徑的過程中，存儲在路徑搜索結(jié)果列表中的信息例如包括“最終目的地地址”、“下一個跳程地址”、“網(wǎng)關通信負荷的狀況”和“到達最后目標的路徑成本”，并使用類似信號接收強度、無線電波調(diào)制中的誤碼率或跳程數(shù)量之類的指標來計算“到達最終目的地的路徑成本”。
接著，在圖2的“S504”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)根據(jù)路徑搜索結(jié)果列表選擇一個最佳路徑上的網(wǎng)關。
例如，最佳路徑意味著其中通信條件在無線網(wǎng)絡中是最佳的這樣一個路徑，并且能夠以最小數(shù)量的跳程到達的網(wǎng)關、最低通信錯誤率的網(wǎng)關和較小通信負荷的網(wǎng)關被選作最佳路徑上的網(wǎng)關。
在圖2中的“S505”，無線節(jié)點(更加具體地說為計算控制裝置10)建立到達最佳路徑上的網(wǎng)關的傳送路徑。在圖2的“S506”，無線節(jié)點(更加具體地說，為計算控制裝置10)通過使用建立的傳送路徑向最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果無線節(jié)點1(更加具體地說為無線節(jié)點1中的計算控制裝置)確定傳送數(shù)據(jù)，并且還確定通過使用圖1中的無線線路“WN109”、“WN108”和“WN114”的傳送路徑向網(wǎng)關22的數(shù)據(jù)傳送在最佳路徑上，則使用圖3中的無線線路“WN109”、“WN108”和“WN114”的傳送路徑被建立，并且無線節(jié)點1(更加具體地說為無線節(jié)點1中的計算控制裝置)如圖3的“SD91”所示向網(wǎng)關22傳送數(shù)據(jù)。
同時，在圖4的“S601”，確定在最佳路徑上的網(wǎng)關22(更加具體地說，為計算控制裝置14)確定通過無線網(wǎng)絡是否接收到數(shù)據(jù)。
在圖4的“S601”，如果網(wǎng)關22確定通過所述無線網(wǎng)絡接收到數(shù)據(jù)，則網(wǎng)關22(更加具體地說為計算控制裝置14)在圖4的“S602”對接收數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并在圖4的“S603”，網(wǎng)關22(更加具體地說為計算控制裝置14)通過IP網(wǎng)絡102向控制裝置8(IP節(jié)點)傳送數(shù)據(jù)。
例如，如果網(wǎng)關22(更加具體地說，為網(wǎng)關22中的計算控制裝置)確定接收到數(shù)據(jù)，則如圖5中的“SD101”所示，網(wǎng)關22(更加具體地說，為網(wǎng)關22中的計算控制裝置)通過IP網(wǎng)絡102向控制裝置8傳送數(shù)據(jù)。
結(jié)果，在無線網(wǎng)絡和IP網(wǎng)絡之間就提供了多個網(wǎng)關，并且無線節(jié)點從所述網(wǎng)關候選列表中搜索一個路徑并選擇一個最佳路徑上的網(wǎng)關以根據(jù)在路徑搜索中收集的信息傳送數(shù)據(jù)。因此，能夠選擇多個網(wǎng)關中的最佳網(wǎng)關，由此在網(wǎng)絡之間執(zhí)行互連。
另外，無線節(jié)點根據(jù)每個網(wǎng)關的通信負荷的情形在路徑搜索結(jié)果列表中選擇最佳路徑上的網(wǎng)關。因此，增加的通信負荷可被分布到多個網(wǎng)關中，從而能夠采取措施來抑制通信負荷的增加。另外，提供了所述多個網(wǎng)關。因此，能夠增強設置網(wǎng)關和無線節(jié)點的位置的自由度。
雖然為了參考圖7和8簡略說明將存儲裝置分成兩個部分，但理所當然本發(fā)明可通過一個存儲裝置來施行。
另外，雖然在圖1所示的例子的說明中闡釋了無線網(wǎng)絡和IP網(wǎng)絡之間的互連，但當然可利用IP網(wǎng)絡之外的其他網(wǎng)絡，例如將用于控制網(wǎng)絡的“Foundation Fieldbus”(注冊商標)、“BACnet”(注冊商標)和“無線局域網(wǎng)(LAN)”。
在圖1所示的例子的說明中，能夠應用任何標準無線網(wǎng)絡，而不管無線網(wǎng)絡的簡單符號表示法如何。例如，當然還可以應用“ZigBee(IEEE802.15.4)”(注冊商標)。
另外，路徑搜索算法并不受限，而是可以使用任何路徑搜索算法。
此外，在傳送給最佳路徑上的選擇網(wǎng)關的數(shù)據(jù)中檢測到故障的情況下，無線節(jié)點可將數(shù)據(jù)傳送給第二最佳路徑上的網(wǎng)關。在這種情況下，能夠增強數(shù)據(jù)傳送的可靠性。
另外，優(yōu)選地可將圖1所示的例子應用于下列系統(tǒng) (1)工廠控制系統(tǒng)；和 (2)樓宇自動化系統(tǒng)。
(1)在所述工廠控制系統(tǒng)中，在提供無線節(jié)點的工廠建筑物中存在大量的障礙物(設備)，并且易于引起無線電波障礙。因此，無線節(jié)點選擇包括排除故障和避免無線電波障礙的最佳路徑，使得無線網(wǎng)絡的魯棒性得以實現(xiàn)并且能夠增強工廠控制系統(tǒng)的可靠性。
(2)在樓宇自動化系統(tǒng)中，在將照明器或開關設置為無線節(jié)點的情況下，則在布置無線節(jié)點的建筑物內(nèi)部也存在大量的障礙物(裝備或設備)，并且也易于引發(fā)無線電波障礙。無線節(jié)點選擇包括排除故障和避免無線電波障礙的最佳路徑，使得無線網(wǎng)絡的魯棒性得以實現(xiàn)并且能夠增強系統(tǒng)的可靠性。
雖然已經(jīng)關于本發(fā)明的典型實施例進行了說明，但對于本領域技術人員來說很明顯的是，在不脫離本發(fā)明的情況下可對其做出各種變化和修改。因此，目的在于后附權(quán)利要求覆蓋所有落在本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)這種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，用于將無線網(wǎng)絡與不同于所述無線網(wǎng)絡的另一個網(wǎng)絡進行互連，所述無線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括
多個無線節(jié)點，用于建立所述無線網(wǎng)絡；
控制裝置，其與所述另一個網(wǎng)絡連接；和
多個網(wǎng)關，用于將所述無線網(wǎng)絡與另一個網(wǎng)絡進行互連，
其中所述無線節(jié)點從一個網(wǎng)關候選列表中搜索一個路徑，根據(jù)在搜索路徑過程中收集的信息選擇最佳路徑上的網(wǎng)關，并通過所述最佳路徑上的網(wǎng)關向控制裝置傳送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述無線節(jié)點包括
無線通信裝置，用于通過所述無線網(wǎng)絡執(zhí)行通信；
存儲裝置，用于存儲數(shù)據(jù)、網(wǎng)關候選列表、路徑搜索結(jié)果列表、用于控制無線節(jié)點的程序和用于搜索通信路徑的信息；和
計算控制裝置，用于從所述網(wǎng)關候選列表選擇一個將要使用的候選網(wǎng)關，搜索用于所述候選網(wǎng)關的路徑，根據(jù)在搜索路徑過程中收集的信息選擇最佳路徑上的網(wǎng)關，建立到達最佳路徑上的網(wǎng)關的傳送路徑，并通過使用所述建立的傳送路徑向最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中當在向最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)過程中檢測到故障時，所述無線節(jié)點向第二最佳路徑上的網(wǎng)關傳送數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)關包括
無線通信裝置，用于通過所述無線網(wǎng)絡執(zhí)行通信；
存儲裝置，用于存儲用于控制網(wǎng)關的程序和用于協(xié)議轉(zhuǎn)換的信息；
通信裝置，用于通過另一個網(wǎng)絡執(zhí)行通信；和
計算控制裝置，用于對通過所述無線網(wǎng)絡接收的數(shù)據(jù)的協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，并通過另一個網(wǎng)絡向所述控制裝置傳送數(shù)據(jù)。
5.權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述另一個網(wǎng)絡是IP網(wǎng)絡。
6.權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述無線網(wǎng)絡系統(tǒng)被應用于工廠控制系統(tǒng)。
7.權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中所述無線網(wǎng)絡系統(tǒng)被應用于樓宇自動化系統(tǒng)。
全文摘要
一種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，用于將無線網(wǎng)絡與不同于所述無線網(wǎng)絡的另一個網(wǎng)絡進行互連，所述無線網(wǎng)絡系統(tǒng)包括用于建立所述無線網(wǎng)絡的多個無線節(jié)點；與另一個網(wǎng)絡連接的控制裝置；和用于將所述無線網(wǎng)絡與另一個網(wǎng)絡進行互連的多個網(wǎng)關，其中所述無線節(jié)點從一個網(wǎng)關候選列表中搜索一個路徑，根據(jù)在搜索路徑過程中收集的信息選擇最佳路徑上的網(wǎng)關，并通過所述最佳路徑上的網(wǎng)關向控制裝置傳送數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L12/56GK101175040SQ20071016554
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者石井庸介 申請人:橫河電機株式會社