工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的分組區(qū)分優(yōu)先次序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線通信裝置。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的分組的發(fā)送區(qū)分優(yōu)先次序的方法，以及涉及一種無(wú)線通信裝置和一種用于無(wú)線通信裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已知為用于過(guò)程控制系統(tǒng)中。關(guān)于這類網(wǎng)絡(luò)的示例是ZigBee和WirelessHart、ISA100> WIA-PA和藍(lán)牙。還存在一些基于WLAN的傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0003]在這類系統(tǒng)中，分組可能保持在系統(tǒng)中，長(zhǎng)時(shí)間等待傳送。這由于多種原因而是成問(wèn)題的。舊分組可能是無(wú)用的。在例如過(guò)程控制中，舊測(cè)量值最多是無(wú)用和無(wú)害的，而在最壞情況下是有害的，并且可導(dǎo)致控制中的問(wèn)題。此外，如果系統(tǒng)中存在舊分組，則沒(méi)有有效地使用系統(tǒng)資源。當(dāng)無(wú)用數(shù)據(jù)正被傳送時(shí)，有用數(shù)據(jù)可能在緩沖器中等待傳送。
[0004]因此，需要對(duì)傳送區(qū)分優(yōu)先次序。
[0005]例如在US 7668150中描述了移動(dòng)電話系統(tǒng)中的優(yōu)先次序，而US 2011/0176521描述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分組的優(yōu)先次序。
[0006]但是，仍然存在對(duì)本領(lǐng)域中的改進(jìn)的需要。
[0007]因此，存在對(duì)于相對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)提供改進(jìn)的工業(yè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的分組的發(fā)送區(qū)分優(yōu)先次序的改進(jìn)方法。
[0010]按照本發(fā)明的第一方面，這個(gè)目的通過(guò)一種用于對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的分組的發(fā)送區(qū)分優(yōu)先次序的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法由無(wú)線通信裝置(其作為工業(yè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中控制過(guò)程的節(jié)點(diǎn))來(lái)執(zhí)行，該方法包括下列步驟:
得到與要在網(wǎng)絡(luò)中傳送的分組相關(guān)的數(shù)據(jù)，
得到所述分組的剩余生存期的指示，所述指示基于到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)所需的時(shí)間，
按照剩余生存期指示來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)分組區(qū)分優(yōu)先次序，其中優(yōu)先次序從低剩余生存期到高剩余生存期的指示按升序制定，以及按照優(yōu)先次序來(lái)傳送分組。
[0011]本發(fā)明的另一方面是提供一種在工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的改進(jìn)無(wú)線通信裝置。
[0012]按照本發(fā)明的第二方面，這個(gè)目的通過(guò)一種用于工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該無(wú)線通信裝置提供工業(yè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)并且包括:
無(wú)線傳送器，
無(wú)線接收器，
傳送緩沖器，以及分組區(qū)分優(yōu)先次序單元，配置成:
得到與要在網(wǎng)絡(luò)中傳送的分組相關(guān)的數(shù)據(jù)，
得到所述分組的剩余生存期的指示，所述指示基于到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)所需的時(shí)間，
按照剩余生存期指示來(lái)對(duì)分組區(qū)分優(yōu)先次序，其中優(yōu)先次序從低剩余生存期到高剩余生存期的指示按升序制定，以及
將分組放在傳送緩沖器中供按照優(yōu)先次序進(jìn)行傳送。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于無(wú)線通信裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品提供改進(jìn)無(wú)線通信裝置。
[0014]按照第三方面，這個(gè)目的通過(guò)一種用于無(wú)線通信裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于無(wú)線通信裝置，該無(wú)線通信裝置提供工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，
該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有計(jì)算機(jī)程序代碼的數(shù)據(jù)載體，計(jì)算機(jī)程序代碼在運(yùn)行于形成無(wú)線通信裝置的區(qū)分優(yōu)先次序單元(50)的處理器時(shí)使區(qū)分優(yōu)先次序單元:
得到與要在網(wǎng)絡(luò)中傳送的分組相關(guān)的數(shù)據(jù)，
得到所述分組的剩余生存期的指示，所述指示基于到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)所需的時(shí)間，
按照剩余生存期指示來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)分組區(qū)分優(yōu)先次序，其中優(yōu)先次序從低剩余生存期到高剩余生存期的指示按升序制定，以及按照優(yōu)先次序來(lái)傳送分組。
[0015]本發(fā)明具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)引入上述機(jī)制，允許多個(gè)應(yīng)用通過(guò)同一無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳遞分組是簡(jiǎn)單的。來(lái)自具有極嚴(yán)格等待時(shí)間要求的關(guān)鍵應(yīng)用的分組可優(yōu)先于較低關(guān)鍵的應(yīng)用(例如監(jiān)測(cè))，除非監(jiān)測(cè)分組具有短生存時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明，附圖包括:
圖1示意示出用于控制使用工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程的控制系統(tǒng)，
圖2示出工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線通信裝置的示意框圖，
圖3示意示出提供有TTL指示符的數(shù)據(jù)分組，
圖4示出由無(wú)線通信裝置所執(zhí)行、用于對(duì)分組的發(fā)送區(qū)分優(yōu)先次序的方法中的多個(gè)方法步驟的流程圖，
圖5示意示出TTL值相對(duì)時(shí)間和過(guò)程周期的兩個(gè)曲線，以及
圖6示意示出攜帶用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信裝置的區(qū)分優(yōu)先次序單元的程序代碼的數(shù)據(jù)載體。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將給出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述。
[0018]圖1示意示出用于過(guò)程的控制系統(tǒng)10、即過(guò)程控制系統(tǒng)。該過(guò)程可以是工業(yè)過(guò)程，并且還可以是多種不同類型的過(guò)程的任一種，例如紙漿和紙張生產(chǎn)過(guò)程、石油或天然氣生產(chǎn)或精煉過(guò)程、輸電過(guò)程或配電過(guò)程。控制系統(tǒng)10例如可以是用于控制過(guò)程的基于對(duì)象的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)。
[0019]圖1中，過(guò)程控制系統(tǒng)10包括連接到第一總線BI的多個(gè)操作員終端12和14。還存在第二總線B2，并且在第一與第二總線B1、B2之間連接有提供過(guò)程的控制的第一服務(wù)器15、提供安全應(yīng)用的第二服務(wù)器16以及提供監(jiān)測(cè)應(yīng)用(例如采取維護(hù)確定應(yīng)用的形式)的第三服務(wù)器17。還存在設(shè)置于兩個(gè)總線BI與B2之間的數(shù)據(jù)庫(kù)18，以及在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)18中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、例如與所有上述應(yīng)用相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)。與第二總線B2還連接了網(wǎng)關(guān)20，該網(wǎng)關(guān)又連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WN。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WN可以是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，并且也可以是無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。更具體來(lái)說(shuō)，它可以是無(wú)線傳感器和致動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)(WSAN)，并且因而可以是與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、例如WirelessHart兼容的工業(yè)無(wú)線傳感器和致動(dòng)器網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WN中，示出七個(gè)例示節(jié)點(diǎn)。存在第一節(jié)點(diǎn)24、第二節(jié)點(diǎn)26、第三節(jié)點(diǎn)28、第四節(jié)點(diǎn)30、第五節(jié)點(diǎn)32和第六節(jié)點(diǎn)34。這些節(jié)點(diǎn)采取無(wú)線通信裝置或無(wú)線現(xiàn)場(chǎng)裝置的形式來(lái)提供。這些現(xiàn)場(chǎng)裝置以及網(wǎng)關(guān)是工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WN中的節(jié)點(diǎn)。因此，網(wǎng)關(guān)20可被認(rèn)為是第七節(jié)點(diǎn)。
[0020]現(xiàn)場(chǎng)裝置是作為到過(guò)程的接口的裝置，并且它們與網(wǎng)關(guān)20無(wú)線通信。在例示網(wǎng)絡(luò)中，第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)24、26、28還示為與網(wǎng)關(guān)20進(jìn)行通信，而第四和第五節(jié)點(diǎn)30和32與第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)24、26和28進(jìn)行通信。第六節(jié)點(diǎn)34又與第四和第五節(jié)點(diǎn)30和32進(jìn)行通信。雖然第四、第五和第六節(jié)點(diǎn)30、32和34沒(méi)有與網(wǎng)關(guān)20直接通信，但是它們?nèi)匀荒軌蚴褂脝翁蚨嗵夹g(shù)來(lái)與其通信。當(dāng)例如第六節(jié)點(diǎn)34正發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)由第五或第六節(jié)點(diǎn)、連同經(jīng)由第一、第二或第三節(jié)點(diǎn)24、26和28來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)關(guān)20。類似地，第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)24、26、28可充當(dāng)由第四和第五節(jié)點(diǎn)30和32所發(fā)送的數(shù)據(jù)的中繼節(jié)點(diǎn)。
[0021]實(shí)現(xiàn)第一、第二、第三、第四、第五和第六節(jié)點(diǎn)24、26、28、30、32和34的現(xiàn)場(chǎng)裝置(若涉及到第一應(yīng)用)可負(fù)責(zé)執(zhí)行過(guò)程的某種類型的控制活動(dòng)(例如，測(cè)量過(guò)程參數(shù)、例如過(guò)程的物理性質(zhì))或者提供過(guò)程中的控制活動(dòng)(例如，起動(dòng)閥門、操作泵、開關(guān)等)?，F(xiàn)場(chǎng)裝置的實(shí)際控制由服務(wù)器15來(lái)執(zhí)行。它們也可提供其他應(yīng)用的數(shù)據(jù)。
[0022]圖2示出無(wú)線通信裝置40中組成工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的單元的示意框圖。這個(gè)無(wú)線通信裝置40可以是現(xiàn)場(chǎng)裝置，其實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)、例如第四節(jié)點(diǎn)30。但是，它也可以是網(wǎng)關(guān)20。無(wú)線通信裝置40在這里包括分組區(qū)分優(yōu)先次序單元50，其連接到應(yīng)用操控單元42 (其設(shè)置用于向應(yīng)用提供數(shù)據(jù)并且從應(yīng)用接收數(shù)據(jù))。它還經(jīng)由傳送緩沖器52連接到傳送器電路48或無(wú)線傳送