СПОСОБ, ПРОТОКОЛ И СИСТЕМА ДЛЯ ДВУНАПРАВЛЕННОЙ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ Российский патент 2010 года по МПК H04W92/18 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу для двунаправленной связи в системе связи, протоколу для управления двунаправленной связью и системе связи.

Уровень техники

Системы связи для выполнения обмена данными могут быть адаптированы для обеспечения или однонаправленной или двунаправленной связи. Чтобы обеспечить двунаправленную связь, все компоненты, участвующие в связи, всегда должны быть готовы для приема передаваемого пакета. Однако это постоянное состояние готовности принимать данные потребляет много энергии.

Поэтому согласно предыдущему уровню техники оно обеспечивается только для однонаправленной связи в большинстве систем связи. В случае, если нет достаточно энергии, имеющейся для приведения в действие всех подсистем системы связи, обычно эти подсистемы отключаются от энергоснабжения на определенные промежутки времени, в которые они не нужны. Часто, особенно те подсистемы, которые являются ответственными за обмен данными, подвергаются воздействию этих мер по экономии энергии.

Так, например, обеспечивающие связь компоненты датчика активируются только в случае, когда датчик должен передавать новые показания приборов при измерении. Это является недостатком, потому что это приводит к односторонней связи, согласно которой только датчик может выполнять связь с внешними компонентами. В течение времени, когда датчик не осуществляет связь, подсистема, ответственная за связь, деактивируется. Следовательно, в течение этого периода датчик не способен также принимать какие-либо пакеты данных. Это приводит к ограничению возможностей связи системы.

Было бы желательно обеспечить двунаправленную связь так, чтобы компоненты системы всегда были способны принимать и передавать данные, хотя компоненты системы не постоянно подключены к энергоснабжению по причинам экономии энергии.

Сущность изобретения

Варианты осуществления изобретения могут включать один или более из следующих признаков.

Согласно аспекту изобретения предложен способ обмена данными в системе связи, содержащей множество участников связи, причем каждый участник имеет подсистему, ответственную за связь, при этом участник связи действует в качестве ведущего устройства связи системы связи, причем подсистема этого ведущего устройства связи работает непрерывно, а другие участники связи действуют в качестве подчиненных устройств связи в системе связи, причем подсистемы подчиненных устройств связи отключаются от энергоснабжения, когда никакой связи не происходит.

Способ изобретения может осуществляться как для простой связи между двумя участвующими компонентами, так и для более сложных вариантов связи, вовлекающих более двух участвующих компонентов. Любой из участвующих компонентов может действовать как ведущее устройство связи системы. Дополнительно, участники связи подключаются к внешнему блоку управления, осуществляя связь с ведущим устройством связи системы связи.

Согласно аспекту изобретения обмен данными осуществляется на основе пакетов.

Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, что ведущее устройство связи имеет очередь для каждого подчиненного устройства для сбора передаваемых пакетов, которые передают в подчиненное устройство связи в течение следующего установления связи. Эти передаваемые пакеты могут приниматься либо от другого участника связи, либо от внешнего блока управления.

Согласно дополнительному аспекту изобретения участниками связи являются датчики. Возможно использовать любой вид датчика в качестве датчиков, используемых для определения уровня, для переключения или для определения давления.

Связь всегда инициируется в направлении к ведущему устройству связи системы связи подчиненным устройством связи системы связи. Кроме того, она обеспечивается для связи между ведущим устройством связи и подчиненным устройством связи системы связи, осуществляясь двунаправлено.

Согласно еще одному аспекту изобретения связь осуществляется беспроводным способом посредством радиопередачи. Однако она может также выполняться посредством системы шин.

Подчиненное устройство связи системы связи, инициирующее связь, сохраняет связь открытой для постоянно выбираемого по умолчанию временного интервала. Связью между ведущим устройством связи и подчиненным устройством связи системы связи управляют посредством специального протокола связи.

Согласно дополнительному аспекту связь между ведущим устройством связи и подчиненным устройством связи системы связи осуществляют посредством протокола связи, содержащего специальную команду завершить связь. Связь между ведущим устройством связи и подчиненным устройством связи завершают, если энергия, доступная в подчиненном устройстве, не достаточна для поддержания связи.

Согласно аспекту настоящего изобретения предложен способ обмена данными в системе связи, содержащей множество участников связи, причем каждый участник имеет подсистему, ответственную за связь, при этом участник связи действует в качестве ведущего устройства связи системы связи, причем подсистема ведущего устройства работает непрерывно, а другие участники связи действуют в качестве подчиненных устройств связи в системе связи, причем подсистемы подчиненных устройств отключаются от энергоснабжения, когда никакая связь не происходит, причем связь между ведущим устройством связи и подчиненным устройством связи системы связи происходит двунаправлено, связь всегда инициируют в направлении к ведущему устройству связи посредством подчиненного устройства связи системы связи, и при этом участниками связи являются датчики.

Еще один аспект изобретения обеспечивает протокол для управления двунаправленной связью, в котором

установление связи происходит в результате специального исходного пакета, который передают подчиненным устройством связи к ведущему устройству связи,

прием исходного пакета подтверждают ведущим устройством связи посредством пакета подтверждения,

этот пакет подтверждения содержит информацию о том, требуется ли последующая связь.

Согласно дополнительному аспекту каждый передаваемый пакет, отправляемый на подчиненное устройство связи ведущим устройством связи, содержит информацию относительно остатка энергии подчиненного устройства связи. Каждый передаваемый пакет, направляемый на подчиненное устройство связи ведущим устройством связи, содержит информацию относительно числа передаваемых пакетов для подчиненного устройства связи, которые есть в ведущем устройстве связи.

Кроме того, согласно аспекту настоящего изобретения предложен протокол для управления обменом данных между множеством участников связи, в котором, по меньшей мере, один участник действует в качестве ведущего устройства связи системы, имеющего подсистему, ответственную за связь, которая работает постоянно, а другие участники действуют в качестве подчиненных устройств связи системы, имеющих подсистемы, ответственные за связь, которые отключаются от энергоснабжения, когда никакой обмен данными не происходит, согласно которому

участник связи, действующий в качестве подчиненного устройства связи, активирует свою подсистему, ответственную за связь,

этот участник связи осуществляет связь (передает информацию) в направлении к ведущему устройству связи и сохраняет свою подсистему, ответственную за связь, активной на время длительности начальной связи,

ведущее устройство связи подтверждает прием и отвечает посредством ответного пакета, содержащего информацию о том, требуется ли двунаправленная связь для обмена данными, возможная в этот момент времени, посредством чего ведущее устройство связи отправляет передаваемые пакеты клиенту и наоборот.

Кроме того, двунаправленная связь завершается, когда ведущее устройство связи больше не отправляет передаваемые пакеты в подчиненное устройство связи. Двунаправленная связь завершается согласно другому аспекту изобретения, когда энергия, доступная от клиента, которая требуется для поддержания обмена данными, не достаточна.

Для экономии энергии подчиненное устройство связи деактивирует свою систему связи после того, как связь завершается.

Согласно аспекту настоящего изобретения предлагается система связи, содержащая множество участников связи, причем каждый участник связи имеет соответствующую подсистему, ответственную за связь, при этом, по меньшей мере, один участник связи адаптируется так, что действует в качестве ведущего устройства связи в системе связи, имеющего непрерывно работающую подсистему, а другие участники связи адаптируются так, что действуют в качестве подчиненных устройств связи в системе связи, имеющих подсистемы, которые отключаются от энергоснабжения, когда никакая связь не происходит.

Система связи дополнительно содержит блок управления, который выполнен с возможностью осуществления связи с ведущим устройством связи участников связи. Кроме того, система связи выполнена с возможностью двунаправленной связи между участниками связи. Согласно дополнительному аспекту участники связи системы связи подключаются друг к другу посредством системы шин. Однако участники связи могут также быть оборудованы для беспроводной передачи данных, например, посредством соответствующих инфракрасных интерфейсов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет блок-схему организации системы связи, осуществляющей способ согласно изобретению.

Фиг.2 представляет блок-схему процесса связи.

Подробное описание характерных вариантов

осуществления настоящего изобретения

На Фиг.1 показано множество компонентов, которые участвуют в связи. Эти компоненты являются датчиками 4, которые подключены посредством системы 3 шин друг к другу. Система 3 шин также подключена к внешнему блоку 2 управления, который здесь является персональным компьютером (РС). Блок 2 управления может также участвовать в обмене данными, так как он передает данные на датчик, например данные для расположения или установки датчика, а также принимает данные от датчика, такие как, например, измеренные величины.

По меньшей мере, один из множества компонентов 4 играет роль сервера связи или ведущего устройства 1 системы связи, соответственно. Этот сервер связи или ведущее устройство 1 содержит подсистему связи, т.е. подсистему, ответственную за связь, которая должна быть в рабочем состоянии непрерывно без каких-либо прерываний или перерывов по причинам экономии энергии или по другим причинам.

Все другие компоненты, участвующие в связи, действуют как подчиненные устройства 5 или клиенты по отношению к ведущему устройству 1 в системе связи. Они не должны поддерживать свои подсистемы связи в рабочем состоянии непрерывно. Чтобы начать связь, всегда один из клиентов связи или подчиненных устройств 5 активирует свою подсистему. Он осуществляет связь в направлении к серверу связи или ведущему устройству 1 системы или поддерживает связь для заданного временного интервала. В течение этого периода сервер связи или ведущее устройство 1 способно осуществлять связь также в направлении к клиенту связи или подчиненному устройству 5.

Как можно видеть из блок-схемы, показанной на Фиг.2, первый этап связи состоит в том, что клиент связи или подчиненное устройство 5 активирует свою подсистему, ответственную за связь. Затем этот клиент связи или подчиненное устройство 5 осуществляет связь в направлении сервера связи или ведущего устройства 1 системы связи и поддерживает свою подсистему активной в течение этой начальной связи. Сервер связи или ведущее устройство 1 подтверждает прием и отвечает посредством ответного пакета, содержащего информацию о том, требуется ли двунаправленное соединение для обмена данными.

Если двунаправленное соединение требуется, то в этот момент времени возможна двунаправленная связь. Сервер связи или ведущее устройство 1 передает передаваемые пакеты на клиент связи или подчиненное устройство 5 и наоборот.

Двунаправленная связь завершается, если больше не надо отправлять передаваемые пакеты сервером связи или ведущим устройством 1 на клиент связи или подчиненное устройство 5, или, в случае, если не осталось энергии, достаточной для поддержания связи. На следующем этапе клиент связи или подчиненное устройство 5 деактивирует свою систему связи. Связь завершается.

Другие варианты осуществления находятся в пределах объема правовой охраны следующей формулы изобретения.

Изобретение относится к способу обмена данными в системе связи. Техническим результатом является способность компонентов системы связи принимать и передавать данные даже в тех случаях, когда компоненты системы не всегда подключены к энергоснабжению по причинам экономии энергии. Для этого каждый участник связи имеет подсистему, ответственную за связь, при этом участник связи действует в качестве ведущего устройства системы связи, причем подсистема ведущего устройства работает постоянно, а другие участники связи действуют в качестве подчиненных устройств в системе связи. Дополнительно обеспечивается протокол для управления двунаправленной связью, в котором установление связи происходит в результате специального исходного пакета, который передают от подчиненного устройства связи на ведущее устройство связи; прием исходного пакета подтверждают ведущим устройством с помощью пакета подтверждения; и этот пакет подтверждения содержит информацию о том, требуется ли последующая связь. Кроме того, обеспечивается система связи, содержащая множество участников связи, причем каждый имеет соответствующую подсистему, ответственную за связь, при этом, по меньшей мере, один участник связи адаптируется так, что действует в качестве ведущего устройства в системе связи, имеющего постоянно работающую подсистему, а другие участники связи адаптируются так, что действуют в качестве подчиненных устройств связи в системе связи, имеющих подсистемы, которые отключаются от энергоснабжения, когда никакая связь не происходит, причем участниками связи являются датчики. 2 з. и 22 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ обмена данными в системе связи, содержащей множество участников связи, причем каждый участник имеет подсистему, ответственную за связь,
при этом участник связи действует в качестве ведущего устройства (1) связи системы связи, причем подсистема этого ведущего устройства (1) связи работает непрерывно,
другие участники связи действуют в качестве подчиненных устройств (5) связи в системе связи, причем подсистемы подчиненных устройств (5) отключаются от энергоснабжения, когда никакой связи не происходит;
причем связь инициируется в направлении к ведущему устройству (1) связи системы связи подчиненным устройством (5) связи системы связи;
при этом подчиненное устройство (5) связи, активирует свою подсистему, ответственную за связь, и затем осуществляет связь в направлении к ведущему устройству (1) связи и сохраняет свою подсистему, ответственную за связь, активной на время длительности начальной связи;
при этом ведущее устройство (1) связи отвечает посредством ответного пакета, содержащего информацию о том, требуется ли двунаправленное соединение для обмена данными;
при этом участниками связи (1,5) являются датчики, используемые для определения уровня, для переключения или для определения давления.

2. Способ по п.1, в котором участники связи подключаются к внешнему блоку (2) управления, осуществляя связь с ведущим устройством (1) связи системы связи.

3. Способ по п.1, в котором участниками связи являются датчики (4).

4. Способ по п.1, в котором связь всегда инициируют в направлении к ведущему устройству (1) связи системы связи подчиненным устройством (5) связи системы связи.

5. Способ по п.1, в котором связь между ведущим устройством (1) связи и подчиненным устройством (5) связи системы связи осуществляют двунаправлено.

6. Способ по п.1, в котором связь осуществляют беспроводным образом посредством радиопередачи.

7. Способ по п.1, в котором связь осуществляют посредством системы (3) шин.

8. Способ по п.1, в котором связь осуществляют между двумя участниками связи.

9. Способ по п.1, в котором подчиненное устройство (5) связи системы связи, инициирующее связь, поддерживает связь открытой для постоянно выбираемого по умолчанию временного интервала.

10. Способ по п.1, в котором связью между ведущим устройством (1) связи и подчиненным устройством (5) связи системы связи управляют посредством протокола связи.

11. Способ по п.1, в котором связь между ведущим устройством (1) связи и подчиненным устройством (5) связи системы связи осуществляют посредством протокола связи, содержащего специальную команду завершить связь.

12. Способ по п.1, в котором связь между ведущим устройством (1) связи и подчиненным устройством (5) связи завершают, если энергия, доступная в подчиненном устройстве (5), не достаточна для поддержания связи.

13. Способ по п.1, в котором обмен данными осуществляют на основе пакетов.

14. Способ по п.1, в котором ведущее устройство (1) связи имеет очередь для каждого подчиненного устройства (5) связи для сбора передаваемых пакетов, которые передают в подчиненное устройство (5) связи в течение следующего установления связи.

15. Способ по п.1, в котором связь между ведущим устройством (1) связи и подчиненным устройством (5) связи системы связи осуществляют двунаправлено, причем связь всегда инициируют в направлении ведущего устройства (1) связи подчиненным устройством (5) связи системы связи, и при этом участниками связи являются датчики (4).

16. Способ по п.1, в котором каждый передаваемый пакет, посылаемый подчиненному устройству (5) связи ведущим устройством (1) связи, содержит информацию относительно числа передаваемых пакетов для подчиненного устройства (5) связи, которые есть в ведущем устройстве (1) связи.

17. Способ по п.1, в котором двунаправленную связь завершают, когда ведущее устройство (1) больше не отправляет передаваемые пакеты в подчиненное устройство (5).

18. Способ по п.1, в котором двунаправленную связь завершают, когда энергия, доступная от подчиненного устройства (5), которая требуется для поддержания обмена данными, не достаточна.

19. Способ по п.17 или 18, в котором подчиненное устройство (5) деактивирует свою систему связи после того, как связь завершена.

20. Система связи,
содержащая множество участников связи, причем каждый участник связи имеет соответствующую подсистему, ответственную за связь,
при этом, по меньшей мере, один участник связи адаптирован, чтобы действовать в качестве ведущего устройства (1) связи в системе связи, имеющего постоянно работающую подсистему,
другие участники связи адаптированы, чтобы действовать в качестве подчиненных устройств (5) связи в системе связи, имеющих подсистемы, которые отключаются от энергоснабжения, когда никакой связи не происходит,
причем связь инициируется в направлении к ведущему устройству (1) связи системы связи подчиненным устройством (5) связи системы связи;
при этом подчиненное устройство (5) связи активирует свою подсистему, ответственную за связь, и затем осуществляет связь в направлении к ведущему устройству (1) связи и сохраняет свою подсистему подчиненного устройства (5) связи активной на время длительности начальной связи;
при этом ведущее устройство (1) связи отвечает посредством ответного пакета, содержащего информацию о том, требуется ли двунаправленное соединение для обмена данными;
при этом участниками связи являются датчики (4), используемые для определения уровня, для переключения или для определения давления.

21. Система связи по п.20, дополнительно содержащая блок (2) управления, который выполнен с возможностью осуществления связи с ведущим устройством (1) связи участников связи.

22. Система связи по п.20 или 21, которая выполнена с возможностью двунаправленной связи между участниками связи.

23. Система связи по п.20, в которой участники связи соединены друг с другом посредством системы (3) шин.

24. Система связи по п.20, в которой участники связи оборудованы для беспроводной передачи данных.