СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ВВОДА В ДЕЙСТВИЕ УСТРОЙСТВ В СЕТИ ZIGBEE Российский патент 2016 года по МПК H04L12/46 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу ввода в действие и функционирования устройств в сети ZigBee, содержащей устройства с поддержкой ZigBee Green Power (ZGP) (ZigBee с «Зеленой Энергией») и устройства без поддержки ZGP.

Спецификация ZigBee Green Power описывает форматы сообщений и протоколы передачи, которые позволяют отправлять команды управления от устройств с очень ограниченной энергией, называемых Устройствами (ZGPD) ZigBee Green Power. ZGPD, например, является устройством с собственным энергообеспечением, подобным собирающему энергию переключателю, получающим энергию от пользовательского действия при задействовании кнопки переключателя.

Необходимы новые форматы сообщений, описанные в данной спецификации ZGP, по сравнению со стандартом ZigBee, так как традиционные ZigBee-сообщения являются слишком большими, чтобы отправляться с ограниченной энергией, которая доступна в ZGPD. Кроме того, ZGPD не обязательно иметь возможности приема, и таким образом традиционный обмен по протоколу ZigBee (например, для присоединения, повторного обнаружения родительских устройств, создания привязки) не может быть применен; соответственно, спецификация ZGP должна описать новые процедуры конфигурации/ввода в действие для ZGPD.

Уровень техники изобретения

Текущие продукты ZigBee не могут обрабатывать ZGP-команды. Как следствие, пользователь с установленной базой, например ZigBee-ламп, не может расширить ее некоторыми ZigBee-лампами с поддержкой ZGP и затем управлять любым поднабором всей получившейся системой с помощью, например, собирающего энергию ZGPD-переключателя.

Добавление одного выделенного устройства «ZGP-шлюза», преобразующего ZGP-команды в унаследованные (традиционные) команды, является громоздким для пользователя и не надежным (поскольку это создает единую точку отказа).

Таким образом, существует потребность в предоставлении способа выполнения конфигурации и объединения в пару ZGP для набора устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD, причем набор содержит как ZigBee-устройства с поддержкой ZGP, так и «унаследованные» ZigBee-устройства, которые не понимают ZGP-команды надежным, дружественным для пользователя образом.

Задачей настоящего изобретения является предоставление такого способа. Другая задача изобретения состоит в предоставлении способа функционирования такой смешанной системы после конфигурации, так чтобы не возникало никакого дублирующего выполнения команд или другого неожиданного действия управления.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к способу функционирования устройств в сети ZigBee, содержащей устройства с поддержкой ZigBee Green Power (ZGP) и устройства без поддержки ZGP, оба под управлением, по меньшей мере, одного ZGPD-устройства, при этом способ содержит следующие этапы, на которых:

ZGPD-устройство передает кадр ZGPD-команды;

после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства, устройство с поддержкой ZGP:

преобразует принятую ZGPD-команду в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, и пересылает преобразованную команду; и

осуществляет туннелирование ZGPD-команды с использованием механизма ZGP туннелирования;

устройства с поддержкой ZGP, управляемые посредством ZGPD-устройства, исполняют только туннелированную команду, если поддерживается функциональность управляемого приложения;

устройства без поддержки ZGP, управляемые посредством ZGPD-устройства, исполняют только преобразованную команду, если поддерживается функциональность управляемого приложения.

В одном варианте осуществления способ содержит начальную стадию ввода в действие, содержащую следующие этапы, на которых:

осуществляющее ввод в действие устройство идентифицирует устройства, с поддержкой ZGP или без поддержки ZGP, подлежащие управлению посредством ZGPD-устройства;

осуществляющее ввод в действие устройство генерирует ID первой ZigBee-группы и предписывает всем идентифицированным устройствам становиться участниками (членами) первой ZGPD-группы, соответствующей ID первой группы;

осуществляют становление всех идентифицированных устройств участниками первой ZGPD-группы, соответствующей ID первой группы;

осуществляющее ввод в действие устройство получает информацию о ZGPD, содержащую ZGPD-SrcID.

В одном варианте осуществления способ содержит этап объединения в пару, на котором команды объединения в пару отправляют от осуществляющего ввод в действие устройства участникам первой группы.

В одном варианте осуществления все устройства под управлением ZGPD-устройства являются участником одной ZigBee-группы, и преобразование, пересылка и туннелирование команды содержат этапы, на которых:

после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства устройство с поддержкой ZGP:

преобразует ZGPD-команду в обычную ZigBee-команду и пересылает преобразованную команду устройствам, являющимся участниками упомянутой ZigBee-группы; и

осуществляет туннелирование не преобразованной ZGPD-команды устройствам, являющимся участниками упомянутой ZigBee-группы;

и при этом устройства с поддержкой ZGP, по приему преобразованной ZGPD-команды, отправленной в ZigBee-группу, молча отбрасывают упомянутую команду.

В одном варианте осуществления способ содержит, в качестве части начальной стадии ввода в действие, этап, на котором:

для любого устройства с поддержкой ZGP, являющегося участником первой ZGPD-группы, имеющего по меньшей мере одну конечную точку приложения без поддержки ZGP, являющуюся участником ZGPD-группы, после приема команд объединения в пару;

добавляют его ZGP конечную точку в первую ZGPD-группу;

создают запись Таблицы Стока ZGP для SrcID;

сохраняют номера, идентифицирующие не ZGP конечные точки, являющиеся участником первой ZGPD-группы, в его Таблице Преобразования ZGP-Команд;

и удаляют эти не ZGP конечные точки из первой ZGPD-группы.

В одном варианте осуществления каждое устройство под управлением ZGPD-устройства является участником одной из двух ZGPD-групп, при этом первая группа состоит из устройств с поддержкой ZGP под управлением ZGPD-устройства, а вторая группа состоит из устройств без поддержки ZGP под управлением ZGPD-устройства, и этапы преобразования, пересылки и туннелирования команды содержат этапы, на которых:

после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства устройство с поддержкой ZGP:

преобразует упомянутую команду и пересылает преобразованную команду устройствам-участникам второй из упомянутых двух групп; и

осуществляет туннелирование не преобразованной команды устройствам-участникам второй из упомянутых двух групп.

В одном варианте осуществления способ содержит в качестве части начальной стадии ввода в действие этап, на котором генерируют ID второй ZigBee-группы и осуществляют назначение части сетевых устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD, второй ZGDP-группе, соответствующей ID второй ZigBee-группы.

В одном варианте осуществления сетевые устройства, назначенные второй ZigBee-группе, являются устройствами, идентифицированными посредством осуществляющего ввод в действие устройства, которые выполнены с поддержкой ZGP.

В одном варианте осуществления способ содержит, в качестве части начальной стадии ввода в действие, этапы, на которых:

для любого устройства с поддержкой ZGP (с возможностями стока), являющегося участником первой ZGPD-группы, имеющего по меньшей мере одну конечную точку приложения без поддержки ZGP, являющуюся участником первой ZGPD-группы;

добавляют его ZGP конечную точку во вторую ZGPD-группу;

создают запись Таблицы Стока ZGP для SrcID;

сохраняют номера, идентифицирующие не ZGP конечные точки, являющиеся участником первой ZGPD-группы, в его Таблице Преобразования ZGP-Команд;

и удаляют эти не ZGP конечные точки из первой ZGPD-группы.

В одном варианте осуществления способ содержит начальный этап, на котором для пользователя устанавливают осуществляющее ввод в действие устройство в режим ввода в действие и/или выполняют действие ввода в действие на ZGPD-устройстве.

В одном варианте осуществления способ содержит этап, на котором удаляют любое предыдущее участие (членство) в группе любого устройства в сети, относящегося к ZGPD-устройству.

В одном варианте осуществления способ содержит один из следующих этапов:

этап, на котором осуществляющее ввод в действие устройство выполняет согласование функциональности приложения между ZGPD и устройствами, подлежащими управлению;

этап, на котором осуществляющее ввод в действие устройство отправляет команду для конфигурирования преобразования ZGPD-команды в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, для преобразования для устройств без поддержки ZGP на стадии функционирования; и

этап, на котором для устройства с поддержкой ZGP с возможностями ZGP-посредника локально сохраняют преобразование для ZGPD-команд в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, и информацию об ID группы для пересылки ее туда.

В одном варианте осуществления пересылка преобразованной команды использует механизм совмещения имен ZGP.

В одном варианте осуществления роль осуществляющего ввод в действие устройства выполняют посредством устройства, содержащегося в группе, содержащей: выделенное устройство Инструмента Ввода в Действие ZigBee, любое устройство с поддержкой ZGP, обычное устройство удаленного управления, имеющее также возможности ZGP, Координатор PAN ZigBee, Диспетчер Сети ZigBee, Доверительный Центр ZigBee, прикладное программное обеспечение на устройстве позади шлюза или моста ZigBee.

В одном варианте осуществления этап идентификации устройств выполняют с использованием по меньшей мере одной из следующих особенностей: графическая группировка сетевых устройств; способ обнаружения услуги и устройства ZigBee, ZigBee-идентификация устройств, согласующихся с кластерами; использование групп по умолчанию на основе предварительно определенных критериев, использования предварительно установленных групп управления, явного пользовательского действия на выбранных устройствах; использование внеполосного способа.

Краткое описание чертежей

Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно, в качестве примера, со ссылкой на Фиг. 1, на которой показана сеть, в которой устройства вводятся в действие и функционируют с использованием способа согласно изобретению.

Подробное описание изобретения

Ниже настоящее изобретение будет описано в конкретном примере с использованием ламп ZigBee Smart Light (ZSL) (Умный Свет ZigBee), как с поддержкой ZGP, так и без поддержки ZGP, управляемых посредством удаленного средства управления, и для собирающего энергию ZGDP-переключателя, который способен отправлять GPDF Ввода в Действие ZGP. Все конкретные адреса, ID и другие фигуры предоставляются только в целях иллюстрации и не ограничивают объем изобретения.

В дальнейшем в данном документе будут подробно описаны два других варианта осуществления.

В первом варианте осуществления процедура ввода в действие осуществляется следующим образом.

Этап 0. Пользователь сети удостоверяется, что все устройства, которыми он/она хочет управлять с помощью ZGPD-переключателя, идентифицированного посредством ZGPD-SrcID, например 0x12345678, находятся под управлением удаленного средства (RC) управления, как определено в спецификации Smart-Light («Умный-Свет»), и что они образуют группу (ZigBee), идентифицированную посредством GroupID («ID Группы»), с ID Группы, равным, например 0x0007.

Этап 1. Пользователь устанавливает режим ввода в действие на RC.

Этап 2. Пользователь исполняет необходимое действие ввода в действие ZGP (как определено в спецификации Green Power («Зеленая Энергия»)) или набор действий на ZGPD, пока указание успешного ввода в действие не будет предоставлено посредством системы. Указание успешного ввода в действие может быть внеполосным сигналом, подобным миганию или звуковому сигналу на RC, или миганию одной/некоторых ламп под управлением данного RC, или любому другому типу физического параметра, воспринимаемого пользователем. В качестве части процедуры ввода в действие ZGP, ZGPD-переключатель отправляет Green Power Device Frame (Кадр Устройства с Зеленой Энергией) (GPDF), содержащий и/или позволяющий извлекать информацию о ZGPD-переключателе, в том числе, но без ограничения, адрес устройства ZGPD (SrcID) и тип устройства (DeviceID) («ID Устройства»).

Этап 3. RC исполняет необходимое действие ввода в действие ZGP (как определено в спецификации Green Power) и предоставляет указание успешного ввода в действие при завершении (с данного времени включения ZGPD-переключатель может быть возвращен в режим функционирования).

Этап 4. Необязательно, на основе DeviceID в GPDF, RC проверяет согласование функциональности приложения между ZGPD и устройствами в подлежащей управлению группе. Действие, если данная проверка оказывается неудачной, является зависящим от приложения (например, RC может предоставить преобразование ZGPD-команды, которое скомпенсирует рассогласование функциональности, или предписать данному устройству указать ошибку ввода в действие, или указать всеобщую ошибку ввода в действие); если проверка выполняется успешно, перейти к этапу 5.

Этап 5. RC проверяет среди устройств с поддержкой ZGP (с использованием ZGP-команды Поиск Объединения в пару для ZGPD-SrcID), существовало ли предыдущее отношение управления для данного ZGPD-переключателя. Если это так, то RC хранит значения ID введенной в действие группы (скажем 0xMMMM) и ZGP AssignedAlias («НазначенныйПсевдонимZGP») (скажем 0xNNNN).

Этап 6A. Если существовало предыдущее отношение управления, RC широковещательно передает ZGP-Команду Объединение в пару (с SrcID 0x12345678 и подполем RemoveZGPD («УдалитьZGPD») = 0b1, см. [1, Раздел A.3.3.4.2]). После приема данной команды все ZGP-устройства удаляют все записи для SrcID 0x12345678, которые они могут иметь в своих таблицах посредника и таблицах стока [1, Разделы A.3.4.2.2 и A.3.3.2.2]. Прием данной команды также предпишет ZGP-устройству удалить преобразования для SrcID 0x12345678.

Этап 6B. Если существовало предыдущее отношение управления, RC отправляет стандартную ZigBee-команду Удалить Группу ZCL-кластера Групп (0xMMMM) в групповой передаче в группу 0xMMMM. После приема данной команды все устройства, с поддержкой ZGP и без поддержки ZGP, удаляют участие любой из своих конечных точек в старой группе 0xMMMM ZGPD-переключателя.

Этап 7. Если существовало предыдущее отношение управления, ZGP AssignedAlias для SrcID 0x12345678 (0xNNNN) будет повторно использовано для совмещения имен посредника [1, Раздел A.3.6.3.3]. В противном случае, RC генерирует ZGP AssignedAlias из своего пула индивидуальных адресов (следующий свободный из своего пула индивидуальных адресов, скажем 0x0004), чтобы использовать для совмещения имен посредника. Для удобства, мы обозначаем ZGP AssignedAlias для SrcID 0x12345678 как 0xZZZZ; таким образом, 0xZZZZ является равным 0xNNNN, если существовало предыдущее отношение, и является равным 0x0004 в противном случае.

Этап 8. Если существовало предыдущее отношение управления, ID введенной в действие группы для SrcID 0x12345678 (0xMMMM) будет повторно использован для адресации к данной группе, подлежащей управлению посредством ZGPD-переключателя. Если не существовало никакого предыдущего соотношения управления, для этой цели RC генерирует из своего пула Групповых Адресов ID новой группы (следующий свободный, скажем 0x0008). Для удобства мы обозначаем ID группы, используемый для адресации к группе, подлежащей управлению, как 0xVWXY; таким образом, 0xVWXY является равным 0xMMMM, если существовало предыдущее отношение, и является равным 0x0008 в противном случае.

Этап 9. RC отправляет стандартную ZigBee-команду (0xVWXY) Добавить Группу ZCL-Кластера Групп в групповой передаче в группу 0x0007. После приема данной команды все устройства, с поддержкой ZGP и без поддержки ZGP, предписывают всем своим конечным точкам, ZGP и не ZGP конечным точкам, в настоящее время являющимся участниками группы RC (с ID группы 0x0007), становиться участниками ZGPD-группы 0xVXWY.

Этап 10. RC отправляет ZGP-команду Сконфигурировать Объединение в пару [1, Раздел A.3.3.3.7], содержащую информацию объединения в пару, включающую в себя DeviceID, ZGP AssignedAlias (0xZZZZ) и ID введенной в действие группы (0xVWXY), со списком Объединенных в пару конечных точек, установленным в 0xfe (указывая: все текущие участники данной группы должны быть включены в список Объединенных в пару конечных точек) в широковещательной передаче (в качестве дополнительной возможности к EPP 242, зарезервированной конечной точки для кластера ZGP-Посредника). После приема данной команды:

- Унаследованные устройства не понимают данную команду и следовательно молча отбрасывают ее.

- Каждое устройство с поддержкой ZGP, принимающее данную команду

• с возможностями посредника рассматривает хранение информации о ZGPD для пересылки (согласно критериям, заданным в спецификации [1] ZGP, подобно InRange («ВДиапазоне»), FixedLocation («ФиксированноеМестоположение») и политики обслуживания Таблицы Посредника, и если оно выбирает поступить таким образом, то:

- Создает запись Таблицы Посредника для SrcID и заполняет ее с использованием информации из ZGP-команды Сконфигурировать Объединение в пару;

- Сохраняет информацию, требуемую для пересылки преобразованных ZGPD-команд в унаследованные устройства;

- Это может иметь форму виртуальной конечной точки (vEP) с таблицей преобразования Команд для унаследованных устройств;

- И/или использование Таблицы Посредника, с одним из теперь зарезервированных подполей поля Дополнительные Возможности записи Таблицы Посредника, для сохранения LegacyForwarding («ПересылкаУнаследованнымУстройствам»);

- Альтернативно, могут использоваться Таблица Стока и/или Таблица Преобразования.

Предпочтительно пересылка унаследованным устройствам явно предоставляется посредством инструмента ввода в действие.

Это может быть реализовано посредством наличия флага управления LegacyForwarding, с 0b0, означающим «ЛОЖЬ», и 0b1, означающим «ИСТИНА». Это может быть реализовано с использованием теперь зарезервированного бита 7 поля Дополнительные Возможности ZGP-команды Сконфигурировать Объединение в пару [1, Раздел A.3.3.2.2.1].

- Добавляет себя (EPP) в качестве участника ZGP-группы (0xVWXY) (посредством выдачи примитива запроса APSME-ADD-GROUP («APSME-ДОБАВИТЬ-ГРУППУ»));

• Проверяет, имеет ли оно какую-либо ZSL конечную точку(и), являющуюся участником группы 0xVWXY. Если да:

- Создает запись таблицы стока для SrcID (совмещенное имя (=0xZZZZ));

- Создает запись Таблицы Преобразования ZGPD-команд [1, Раздел A.3.6.2.2] для локального преобразования для локальных ZSL конечных точек (SrcID, CommandID («ID Команды») -> ZSL конечная точка, профиль, кластер, команда/атрибут?);

- Сохраняет номера своей ZSL конечной точки(ек), в настоящее время являющей(их)ся участником(ами) 0xVWXY для внутреннего управления;

- Удаляет свою ZSL EndPoint («КонечнаяТочка») (несколько ZSL EndPoint) из группы 0xVWXY (посредством выдачи примитива запроса APSME-REMOVE-GROUP («APSME-УДАЛИТЬ-ГРУППУ»)).

Этап 11. В качестве дополнительной возможности: RC широковещательно передает команды Обновление Таблицы Преобразования [1, Раздел A.3.6.2.2.], чтобы сделать возможным преобразование команды для обслуживания унаследованных устройств. Данный этап не является необходимым, если эти преобразования уже аппаратно закодированы в устройствах с поддержкой ZGP, и/или могут использоваться преобразования ZGPD-команд по умолчанию.

Этап 12. RC возвращается в режим функционирования.

Следует заметить, что RC все еще управляет всеми участниками группы 0x0007. Если группа 0x0007 изменяется в более позднее время, набор ламп под управлением RC будет отличаться от набора ламп под управлением ZGP-переключателя.

В режиме функционирования, если устройство с поддержкой ZGP принимает ZGPD-команду непосредственно от ZGP-переключателя, то оно выполняет следующие этапы:

• Преобразование ZGPD-команды к ZigBee-ZSL-команде (с использованием таблицы преобразования на виртуальной EndPoint и/или Таблицу преобразования на Стоке, как создается/обновляется на этапах 10/11 выше), которые затем пересылаются в группу 0xVWXY под управлением ZGP-переключателя.

• Осуществление туннелиривания ZGPD-команды с использованием ZGP Уведомления к лампам с поддержкой ZGP под управлением ZGP-переключателя, адресующегося по ID группы 0xVWXY (это является стандартным ZGP-функционированием [1], учитывающим охват ламп с поддержкой ZGP вне ZGPD-области).

• Осуществление локального преобразования для не ZGP конечных точек, если само устройство находится под управлением ZGP-переключателя (это является стандартным ZGP-функционированием, учитывающим охват ZGP-поддерживающих ламп внутри ZGPD-области).

Кроме того, устройства с поддержкой ZGP, которые являются участником группы 0xVWXY, отбрасывают все преобразованные команды, которые они принимают, и только исполняют ZGP-команды, либо туннелированные, либо принятые непосредственно.

При пересылке преобразованных команд и осуществлении туннелирования ZGP-команд устройства с поддержкой ZGP используют назначенное совмещенное имя 0xZZZZ для совмещения имен посредника [1, Раздел A.3.6.3.3]. Порядковый номер, используемый для пересылки преобразованных и туннелируемых ZGP-команд, извлекается из значения поля Порядковый Номер заголовка MAC GPDF. Порядковый номер NWK совмещенного имени, который они используют, должен быть другим; порядковый номер, используемый для пересылки преобразованных команд, является равным значению поля Порядковый Номер заголовка MAC GPDF - k (по модулю 256) для некоторого смещения k. Подходящий выбор k, например, 24.

Второй вариант осуществления содержит общие этапы с первым вариантом осуществления, которые ниже не будут снова подробно описываться. В данном втором варианте осуществления используются два ID групп, вместо одной группы в первом варианте осуществления.

Этапы 0-4 остаются теми же самыми. RC-группа устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD-переключателя, обозначается с помощью 0x0007.

Этап 5 является подобным этапу 5 первого варианта осуществления, кроме того факта, что может появиться присутствие двух соотношений управления, соответствующих двум ID групп.

Этап 6A остается тем же самым, в то время как на этапе 6B отправляются две команды Удалить Группы, если существовало два предыдущих отношения управления.

Этап 7 не изменяется (Мы обозначаем ZGP AssignedAlias для SrcID 0x12345678 как 0xZZZZ, вне зависимости повторно используемого или сгенерированного заново), в то время как на этапе 8 генерируются два ID групп, либо как один используемый повторно и один сгенерированный, либо как два повторно используемых, например, ID групп 0xAAAA и 0xBBBB, вне зависимости повторно используемые или сгенерированные заново.

На этапе 9 все участники группы 0x0007 делаются участником группы 0xAAA.

Этап 10 из первого варианта осуществления заменяется двумя этапами, 10A и 10B. Используется флаг в команде Сконфигурировать объединение в пару (например, с использованием теперь зарезервированного бита в поле Дополнительные Возможности) так, чтобы устройства с поддержкой ZGP, принимающие данную команду, знали, чтобы действовать согласно этапу 10A или 10B. Флаг управления LegacyForwarding, как описано в первом варианте осуществления, может использоваться с этой целью, установленный в 0b1 он указывает на этап 10A, а установленный в 0b0 он указывает на этап 10B.

На этапе 10A RC отправляет ZGP-команду Сконфигурировать Объединение в пару, содержащую информацию объединения в пару, включающую в себя DevicelD, ZGP AssignedAlias (0xZZZZ) и ID введенной в действие группы (0xAAAA), со списком Объединенных в пару конечных точек, установленным в 0xfe (указывая: все текущие участники данной группы должны быть включены в список Объединенных в пару конечных точек) в широковещательной передаче (в качестве дополнительной возможности к EPP 242, зарезервированной конечной точке для кластера ZGP-Посредника).

- Унаследованные устройства не понимают данную команду и поэтому игнорируют ее.

- Каждое устройство с поддержкой ZGP, принимающее данную команду, проверяет, имеет ли оно какую-либо ZSL конечную точку(и), являющуюся участником группы 0xAAAA, и если это так, то

• Создает запись таблицы стока для SrcID (совмещенное имя (=0xZZZZ));

• Создает запись Таблицы Преобразования ZGPD-команд [1, Раздел A.3.6.2.2] для локального преобразования для локальных ZSL конечных точек;

• Сохраняет номера, идентифицирующие свою ZSL конечную точку(и), в настоящее время являющихся участниками 0xAAAA для внутреннего управления в своей Таблице Преобразования ZGPD-команд;

• Удаляет свою ZSL EndPoint (несколько ZSL EndPoint) из группы 0xAAAA (посредством выдачи примитива запроса APSME-REMOVE-GROUP).

Затем, на этапе 10B, RC отправляет ZGP-команду Сконфигурировать Объединение в пару, содержащую информацию объединения в пару, включающую в себя DevicelD, ZGP AssignedAlias (0xZZZZ) и ID введенной в действие группы (0xBBBB), со списком Объединенных в пару конечных точек, установленным в 0xfe (указывая: текущие участники данной группы должны быть включены в список Объединенных в пару конечных точек) в широковещательной передаче (в качестве дополнительной возможности к EPP 242, зарезервированной конечной точке для кластера ZGP-Посредника).

- Унаследованные устройства не понимают данную команду и поэтому игнорируют ее.

- Каждое устройство с поддержкой ZGP, принимающее данную команду,

• Сохраняет информацию для отправления;

- Создает запись Таблицы Посредника для SrcID и заполняет ее с использованием информации из ZGP-команды Сконфигурировать Объединение в пару;

- Сохраняет информацию, требуемую для пересылки преобразованных ZGPD-команд в унаследованные устройства;

- Это может иметь форму виртуальной конечной точки (vEP) с таблицей преобразования Команд для унаследованных устройств;

- И/или использование Таблицы Посредника, с одним из теперь зарезервированных подполей поля Дополнительные Возможности записи Таблицы Посредника, для сохранения LegacyForwarding;

- Альтернативно, могут использоваться Таблица Стока и/или Таблица Преобразования;

- Добавляет себя (EPP) в качестве участника в ZGP-группу (0xBBBB) (посредством выдачи запроса APSME-ADD-GROUP).

Этапы 11 и 12 являются теми же самыми, как в первом варианте осуществления.

Теперь будет описан режим функционирования совместно с Фиг. 1.

Предположим следующее: устройство 1 является устройством с поддержкой ZGP, устройство 4 является устройством с поддержкой ZGP под управлением ZGPD-устройства и принадлежащим группе 0xBBBB, устройство 5 является устройством без поддержки ZGP под управлением ZGPD-устройства и принадлежащим группе 0xAAAA, а устройства 1 и 2 являются устройствами не под управлением ZGPD-устройства.

На стадии функционирования, ZGPD-команды пересылаются в преобразованной форме в группу 0xAAAA и туннелируются в качестве ZGP-команд в группу 0xBBBB, согласно следующей процедуре:

После приема кадра ZGPD-команды от ZGPD-устройства, устройство 1:

- преобразовывает команду и пересылает преобразованную команду устройствам-участникам группы 0xAAAA, таким образом, к устройству 5; и

- осуществляет туннелирование не преобразованной команды устройствам-участникам второй группы 0xBBBB, таким образом, к устройству 4.

Описанные варианты осуществления изобретения были оптимизированы для конкретного случая ламп ZigBee Smart Light (ZSL), как с поддержкой ZGP, так и без поддержки ZGP, управляемых посредством удаленного средства управления и собирающего энергию ZGPD-переключателя. Однако данное изобретение также охватывает другие варианты осуществления, для других применений и типов устройств, отличающихся от освещения, например, сетей ZigBee Building Automation («ZigBee Автоматика Здания») и ZigBee Home Automation («ZigBee Домашняя Автоматика»), содержащих устройства как с поддержкой ZGP, так и без поддержки ZGP, подлежащие управлению ZGPD, включающих в себя, но без накладывания ограничений, устройства (HVAC) Нагрева, Вентиляции и Кондиционирования Воздуха, устройства управления доступом и безопасностью (например, контроллеры дверей/окон, и т.д.), предохранительные устройства, другие автоматические устройства (например, контроллеры закрывающих механизмов и жалюзи), и т.д.

Настоящее изобретение может использоваться для управления системами с использованием устройств ZigBee Green Power согласно спецификации [1] ZigBee Green Power (таких как собирающие энергию электромеханические переключатели света, датчики с солнечным энергоснабжением, либо питаемые от батареи измерители с длительным сроком службы), в которых некоторые из устройств в системе, подлежащие управлению ZGPD, не понимают ZGP.

Далее представлены несколько вариантов осуществления, описанные со ссылкой на первый вариант осуществления.

• RC-группа (на которую ссылаются в качестве ID Группы 0x0007) может быть группой, установленной для другой цели, например существующая ранее группа, управляемая посредством другого устройства, например RC, выполняющего операцию ввода в действие, или зависящая от местоположения группа (например, на комнату). Это может также быть временная вспомогательная группа. Либо выделенный фиксированный зарезервированный GroupID для целей ввода в действие. Участие в группе 0x0007 может таким образом сохраниться или быть разрешено после действия ввода в действие ZGP. Разрешение может быть выполнено автоматически, либо по явному действию осуществляющего ввод в действие устройства (например, удалить группу).

• На этапе 0, согласно одному варианту осуществления, группа устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD, не существует ранее, а создается в течение процесса ввода в действие.

Это создается посредством использования одной из следующих необязательных особенностей:

o Графическая группировка на графическом пользовательском интерфейсе (GUI);

o Обнаружение услуги и устройства ZigBee в сочетании с механизмом ZigBee-Идентификации (нахождение всех (активных) устройств, согласующихся с кластером(и), помещение узлов с согласующимися кластерами один за другим в режим идентификации и выбор/отмена выбора их);

o Группы по умолчанию на основе любых критериев (например, производитель, радиодиапазон);

o Любой внеполосный способ (например, выполняемое вручную действие пользователя на таком устройстве);

o Автоматизированные алгоритмы местоположения/ввода в действие;

o Положение устройства в расположении здания и т.д.

В любом случае, группа определяется таким образом, чтобы устройства, подлежащие управлению посредством ZGPD, находились в той же самой группе с ID известной группы в начале Этапа 10, то есть когда информация объединения в пару отправляется устройствам, подлежащим управлению посредством ZGPD.

• Роль осуществляющего ввод в действие устройства может быть выполнена посредством любого другого устройства, отличного от ZSL удаленного средства управления с поддержкой ZGP. Она может, например, быть выполнена посредством инструмента ввода в действие с поддержкой ZGP или любого устройства с поддержкой ZGP, которым следует управлять посредством ZGPD.

• Устройство, выполняющее роль инструмента ввода в действие, использует механизмы обнаружения услуги и устройства ZigBee (как описано посредством спецификации ZigBee), чтобы узнать возможности (соответствующих) устройств.

Соответствующие устройства могут, например, быть идентифицированы посредством внеполосных средств, например, осуществляемого вручную действия пользователя, либо механизма ZigBee-Идентификации, либо через некоторые критерии радиосвязи, такие как ограниченный диапазон, критерии присоединения к (осуществляющей ввод в действие) сети и т.д.

Обнаружение может быть выполнено для всех устройств в осуществляющей ввод в действие сети/заданном диапазоне, либо только для соответствующих устройств.

Обнаружение может уже использовать информацию о возможности услуги и ZGPD-устройства, доступную со стадии ввода в действие посредством ZGPD. Обнаружение может также быть универсальным, с последующим этапом согласования функциональности.

• В другом варианте осуществления выбранные устройства сразу делаются участниками ID группы ZGPD-переключателя (0xVWXY/0xAAAA/0xBBBB), без использования ID группы 0x0007.

• В еще одном варианте осуществления устройство, выполняющее роль осуществляющего ввод в действие устройства, может осуществлять связь с устройствами, подлежащими управлению посредством ZGPD в различных режимах связи, включающих в себя осуществление связи с каждым устройством индивидуально, использование одноадресной связи.

• В еще одном варианте осуществления, вместо ZGP Сконфигурировать Объединение в пару, может использоваться другая команда с тем же самым действием: ZCL-команды для непосредственной записи в Таблицу ZGP-Посредника и/или Таблицу Стока, а также ZGP-команду объединения в пару.

• В другом варианте осуществления, на этапе 0 и этапах 7-10, ID группы ZGPD-переключателя создается заранее, прежде чем ZGPD-устройства добавятся к системе. Например, в случае, где сеть ZigBee устанавливается в офисном окружении, ID «пустой» группы (то есть группы, еще не управляемой посредством какого-либо устройства) создается для каждого функционально отдельного объекта, подобно зоне, комнате, рабочему месту, этажу и т.д. Впоследствии, простое основанное на посреднике или на основанной на нажатии кнопки близости объединение в пару, как описано в [1, Раздел A.3.9], может использоваться для объединения в пару данной заранее установленной, еще не управляемой группой с управляющим ZGPD, либо любые обычные механизмы ZigBee-объединения в пару могут использоваться для добавления обычного управляющего ZigBee-устройства.

• Этап 4: согласование функциональности может вместо этого быть выполнено посредством устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD, индивидуально, с индивидуальным указанием успешного отказа.

• В другом варианте осуществления, на этапах 2-4: Вместо отправки GPDF Ввод в Действие ZGPD, очень ограниченное ZGPD может только быть способным отправлять GPDF Данные с битом Автоматический Ввод в Действие, установленным в 0b1 [1, Раздел A.1.4.1.2]. Затем, на этапе 4 устройство с поддержкой ZGP/CT/RC может выполнять согласование функциональности на основе ZGPD CommandID, отправленным посредством ZGPD. Функционирование устройства с поддержкой ZGP/RC-CT после приема, когда согласование функциональности оказывается неудачным, является связанным с приложением. От осуществления ввода в действие посредством данного ZGPD можно отказаться. Либо может быть предоставлено соответствующее преобразование команды между фактически отправленными ZGPD CommandID и ожидаемыми действиями приложения.

• В другом варианте осуществления, на этапах 7 и 8: идентификаторы предыдущих групп и совмещенных имен, если таковые вообще имеются, используемые в отношении с ZGPD-переключателем, либо повторно используются, либо заменяются на новые идентификаторы.

• В еще одном варианте осуществления, на этапе 11, преобразование для некоторых ZGP-команд может не отправляться, например, так как у унаследованных устройств отсутствует соответствующая функциональность. Если такая команда будет отправлена посредством ZGPD на стадии функционирования, то унаследованные устройства не будут действовать в соответствии с ней.

• Дополнительные/альтернативные механизмы (например, команды, флаги) могут быть заданы, чтобы учесть явное задействование/отключение пересылки как ZGP, так и унаследованным устройствам (туннелированных/преобразованных ZGPD-команд соответственно).

В коммерческом окружении, подобном системе автоматики здания для офисов, магазинов, школ, гостиниц, предприятий и учреждений, использование инструмента ввода в действие не является редким. Существуют также системы домашней автоматики с использованием такового. Инструмент может быть графическим или только на основе текста, усовершенствованным или простым. Ниже описан примерный вариант осуществления, предназначенный для использования с инструментом ввода в действие в системе ZigBee Building Automation («ZigBee Автоматика Здания»)/ZigBee Home Automation («ZigBee Домашняя Автоматика»).

Этап 1. Пользователь устанавливает инструмент ввода в действие в режим ввода в действие.

Этап 2. Пользователь исполняет необходимое действие ввода в действие ZGP (как определено в спецификации [1] ZigBee Green Power) или набор действий на ZGPD, пока указание успешного ввода в действие не будет предоставлено инструментом ввода в действие. Указание успешного ввода в действие может быть, например, пиктограммой и/или ZGPD-SrcID и/или другим идентификатором ZGPD-устройства, появляющимся на экране инструмента ввода в действие.

Инструмент ввода в действие исполняет необходимое действие(я) по вводу в действие ZGP (как определено в спецификации [1] Green Power) и предоставляет указание успешного ввода в действие, когда оно завершено. (С данного времени включения ZGPD-переключатель может быть возвращен в режим функционирования.)

На основе информации со стадии ввода в действие ZGPD, инструмент ввода в действие выполняет осуществление соответствия функциональности приложения ZGPD с обычной функциональностью ZigBee по умолчанию.

Этап 3. Обычные ZigBee-устройства присоединяются к инструменту ввода в действие. Порядок этапов 2 и 3 не является строго предписанным.

Этап 4. Пользователь использует механизм ZigBee-Идентификации, чтобы выбрать устройство, которым следует управлять посредством ZGPD.

Этап 5. Для идентифицированного устройства, которым следует управлять посредством ZGPD, инструмент ввода в действие использует механизмы обнаружения услуг и устройств ZigBee (как описано спецификацией ZigBee), чтобы узнать возможности присоединенных устройств.

Этап 6. Инструмент ввода в действие выполняет согласование функциональности между ZGPD и идентифицированным устройством. Если никакое соответствие по умолчанию не доступно, то учитывается задание преобразования.

Стадия задания преобразования может, например, быть реализована в качестве выпадающего меню, состоящего из ZigBee-управляемой функциональности (атрибуты/команды ZigBee), доступной на идентифицированном устройстве.

Этап 7. Инструмент ввода в действие отправляет

- Если идентифицированное устройство является устройством без поддержки ZGP:

o ZigBee-команду Добавить Группу ZCL-Кластера Групп для надлежащего GroupID и надлежащей конечной точке(ам) данного устройства;

Если идентифицированное устройство является устройством с поддержкой ZGP:

o ZigBee-команду Добавить Группу ZCL-Кластера Групп для надлежащих группе и конечной точке(ам) данного устройства;

o Команду с ZCL-атрибутами Записи для Таблицы Стока ZGP конечной точки данного устройства;

o Инструмент ввода в действие может явно задействовать/отключить пересылку ZGP и/или унаследованным устройствам (туннелированных/преобразованных ZGPD-команд, соответственно).

Этапы 4-7 должны быть повторены для всех устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD. Этап 7 может быть выполнен для каждого устройства индивидуально (предпочтительно по одноадресной передаче) или может быть выполнен совместно с этапом 8 (ниже) после того, как завершается конфигурация группы. Это может упростить устранение, например, несогласованностей функциональности/преобразования в инструменте ввода в действие и т.д.

Этап 8. После того, как ввод в действие группы завершен, инструмент ввода в действие может явно сконфигурировать пересылку ZGP и/или унаследованным устройствам, посредством адресации к дополнительным, не требующим управления посредством ZGPD, Посредническим/Комбинированным ZGP устройствам.

Предпочтительно также может использоваться то, что инструмент ввода в действие будет отправлять одноадресную ZigBee-команду ZCL Запись для атрибута Таблицы Посредника ZGP или одноадресную ZGP-Команду Объединение в пару, групповые/широковещательные ZGP-команды Объединение в пару или Сконфигурировать Объединение в пару, как описано в предыдущих вариантах осуществления. То, что инструмент ввода в действие дополнительно будет конфигурировать групповое участие тех устройств, является необходимым.

Этап 9. Предписание устройствам в осуществляющей ввод в действие сети переключиться на сеть функционирования.

Этап 9 может быть выполнен перед этапами 7 и 8, то есть конфигурация управления посредством ZGPD может доставляться по сети функционирования.

Для того чтобы этап 9 выполнялся успешно, необходима доставка ZigBee-параметров сети функционирования, как определено в спецификации ZigBee. Это не является специфическим для данной процедуры, и может быть выполнено где угодно внутри/между этапами 3 и 9.

В настоящей спецификации и формуле изобретения элементы, упоминаемые в единственном числе, не исключают присутствия множества таких элементов. Дополнительно, слово «содержащий» не исключает присутствия других элементов или этапов, чем те, которые перечислены.

Введение ссылочных обозначений в круглых скобках в пунктах формулы изобретения предназначено для помощи понимания, но не предназначено для накладывания ограничений.

После прочтения настоящего раскрытия специалистам в уровне техники станут очевидны другие модификации. Такие модификации могут вовлекать другие признаки, которые уже известны в уровне техники сети связи и которые могут использоваться вместо или в дополнение к признакам, уже описанным в данном документе.

Настоящее изобретение относится к сети ZigBee, содержащей устройства с поддержкой ZigBee Green Power (ZGP) и устройства без поддержки ZGP. Техническим результатом является эффективное управление устройствами в сети ZigBee. Способ функционирования устройств в сети ZigBee, содержащей устройства с поддержкой ZigBee Green Power (ZGP) и устройства без поддержки ZGP, оба под управлением по меньшей мере одного ZGPD-устройства, содержит следующие этапы, на которых: ZGPD-устройство передает кадр ZGPD-команды, после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства, устройство с поддержкой ZGP: преобразует принятую ZGPD-команду в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, и пересылает преобразованную команду, и осуществляет туннелирование ZGPD-команды с использованием механизма ZGP туннелирования, устройства с поддержкой ZGP, управляемые посредством ZGPD-устройства, исполняют только туннелированную команду, если поддерживается функциональность управляемого приложения, устройства без поддержки ZGP, управляемые посредством ZGPD-устройства, исполняют только преобразованную команду, если поддерживается функциональность управляемого приложения. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ функционирования устройств в сети ZigBee, содержащей устройства с поддержкой ZigBee Green Power (ZGP) и устройства без поддержки ZGP, оба под управлением по меньшей мере одного ZGPD-устройства, при этом способ содержит следующие этапы, на которых:
ZGPD-устройство передает кадр ZGPD-команды;
после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства устройство с поддержкой ZGP:
преобразует принятую ZGPD-команду в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, и пересылает преобразованную команду; и
осуществляет туннелирование ZGPD-команды с использованием механизма ZGP туннелирования;
устройства с поддержкой ZGP, управляемые посредством ZGPD-устройства, исполняют только туннелированную команду, если поддерживается функциональность управляемого приложения;
устройства без поддержки ZGP, управляемые посредством ZGPD-устройства, исполняют только преобразованную команду, если поддерживается функциональность управляемого приложения.

2. Способ по п. 1, содержащий начальную стадию ввода в действие, содержащую следующие этапы, на которых:
осуществляющее ввод в действие устройство идентифицирует устройства с поддержкой ZGP или без поддержки ZGP, подлежащие управлению посредством ZGPD-устройства;
осуществляющее ввод в действие устройство генерирует ID первой ZigBee-группы и предписывает всем идентифицированным устройствам становиться участниками первой ZGPD-группы, соответствующей ID первой группы;
осуществляют становление всех идентифицированных устройств участниками первой ZGPD-группы, соответствующей ID первой группы;
осуществляющее ввод в действие устройство получает информацию о ZGPD, содержащую ZGPD-SrcID.

3. Способ по п. 2, содержащий этап объединения в пару, на котором команды объединения в пару отправляют от осуществляющего ввод в действие устройства участникам первой группы.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором все устройства под управлением ZGPD-устройства являются участником одной ZigBee-группы, и преобразование, пересылка и туннелирование команды содержит этапы, на которых:
после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства устройство с поддержкой ZGP:
преобразует ZGPD-команду в обычную ZigBee-команду и пересылает преобразованную команду устройствам, являющимся участниками упомянутой ZigBee-группы, и
осуществляет туннелирование не преобразованной ZGPD-команды устройствам, являющимся участниками упомянутой ZigBee-группы,
и при этом устройства с поддержкой ZGP по приему преобразованной ZGPD-команды, отправленной в ZigBee-группу, молча отбрасывают упомянутую команду.

5. Способ по любому из пп. 1-3, содержащий в качестве части начальной стадии ввода в действие этап, на котором:
для любого устройства с поддержкой ZGP, являющегося участником первой ZGPD-группы, имеющего по меньшей мере одну конечную точку приложения без поддержки ZGP, являющуюся участником ZGPD-группы, после приема команд объединения в пару,
добавляют его ZGP конечную точку в первую ZGPD-группу;
создают запись Таблицы Стока ZGP для SrcID;
сохраняют номера, идентифицирующие не ZGP конечные точки, являющиеся участником первой ZGPD-группы, в его Таблице Преобразования ZGP-Команд;
и удаляют эти не ZGP конечные точки из первой ZGPD-группы.

6. Способ по п. 1, в котором каждое устройство под управлением ZGPD-устройства является участником одной из двух ZGPD-групп, при этом первая группа состоит из устройств с поддержкой ZGP под управлением ZGPD-устройства, а вторая группа состоит из устройств без поддержки ZGP под управлением ZGPD-устройства, и этапы преобразования, пересылки и туннелирования команды содержат этапы, на которых:
после приема кадра ZGPD-команды от упомянутого ZGPD-устройства устройство с поддержкой ZGP:
преобразует упомянутую команду и пересылает преобразованную команду устройствам-участникам второй из упомянутых двух групп, и
осуществляет туннелирование не преобразованной команды устройствам-участникам второй из упомянутых двух групп.

7. Способ по п. 6, содержащий в качестве части начальной стадии ввода в действие этап, на котором генерируют ID второй ZigBee-группы, и
осуществляют назначение части сетевых устройств, подлежащих управлению посредством ZGPD, второй ZGDP-группе, соответствующей ID второй ZigBee-группы.

8. Способ по п. 6 или 7, в котором сетевые устройства, назначенные второй ZigBee-группе, являются устройствами, идентифицированными посредством осуществляющего ввод в действие устройства, которые выполнены с поддержкой ZGP.

9. Способ по п. 6 или 7, содержащий, в качестве части начальной стадии ввода в действие, этапы, на которых:
для любого устройства с поддержкой ZGP (с возможностями стока), являющегося участником первой ZGPD-группы, имеющего по меньшей мере одну конечную точку приложения без поддержки ZGP, являющуюся участником первой ZGPD-группы,
добавляют его ZGP конечную точку во вторую ZGPD-группу;
создают запись Таблицы Стока ZGP для SrcID;
сохраняют номера, идентифицирующие не ZGP конечные точки, являющиеся участником первой ZGPD-группы, в его Таблице Преобразования ZGP-Команд;
и удаляют эти не ZGP конечные точки из первой ZGPD-группы.

10. Способ по любому из пп. 1-3, 6 или 7, содержащий начальный этап, на котором для пользователя устанавливают осуществляющее ввод в действие устройство в режим ввода в действие и/или выполняют действие ввода в действие на ZGPD-устройстве.

11. Способ по любому из пп. 1-3, 6 или 7, содержащий этап, на котором удаляют любое предыдущее участие в группе любого устройства в сети, относящегося к ZGPD-устройству.

12. Способ по любому из пп. 1-3, 6 или 7, содержащий один из следующих этапов:
этап, на котором осуществляющее ввод в действие устройство выполняет согласование функциональности приложения между ZGPD и устройствами, подлежащими управлению;
этап, на котором осуществляющее ввод в действие устройство отправляет команду для конфигурирования преобразования ZGPD-команды в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, для преобразования для устройств без поддержки ZGP на стадии функционирования; и
этап, на котором для устройства с поддержкой ZGP с возможностями ZGP-посредника локально сохраняют преобразование для ZGPD-команд в обычную ZigBee-команду, совместимую с устройствами без поддержки ZGP, и информацию об ID группы для пересылки ее туда.

13. Способ по любому из пп. 1-3, 6 или 7, в котором пересылка преобразованной команды использует механизм совмещения имен ZGP.

14. Способ по любому из пп. 1-3, 6 или 7, в котором роль осуществляющего ввод в действие устройства выполняют посредством устройства, содержащегося в группе, содержащей: выделенное устройство Инструмента Ввода в Действие ZigBee, любое устройство с поддержкой ZGP, обычное устройство удаленного управления, имеющее также возможности ZGP, Координатор PAN ZigBee, Диспетчер Сети ZigBee, Доверительный Центр ZigBee, прикладное программное обеспечение на устройстве позади шлюза или моста ZigBee.

15. Способ по п. 14 в котором этап идентификации устройств выполняют с использованием по меньшей мере одной из следующих особенностей: графическая группировка сетевых устройств; способ обнаружения услуги и устройства ZigBee, ZigBee-идентификация устройств, согласующихся с кластерами; использование групп по умолчанию на основе предварительно определенных критериев, использования предварительно установленных групп управления, явного пользовательского действия на выбранных устройствах; использование внеполосного способа.