專利名稱：工業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量高效通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從エ業(yè)控制系統(tǒng)或者過程控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的方法。特別地，本發(fā)明涉及ー種用于以能量高效方式聚合數(shù)據(jù)分組的方法以及布置有用于執(zhí)行該方法的硬件和軟件設(shè)備的無線設(shè)備。
背景技術(shù)：
加工行業(yè)中的エ業(yè)控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)等經(jīng)常包括硬接線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。加工行業(yè)可以包括諸如造紙、制藥、食品生產(chǎn)、石油和天然氣提取、生產(chǎn)、加工等行業(yè)分支。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用來在無線現(xiàn)場設(shè)備如傳感器和エ業(yè)控制系統(tǒng)之間傳送測量值和ー些控制數(shù)據(jù)。無線傳感器經(jīng)常由電池供電。電池供電的無線傳感器的使用壽命依賴于功率使用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命 也依賴于個別無線傳感器的功率使用。無線傳感器的無線電接收器/發(fā)送器通常在發(fā)送傳輸之時消耗大部分功率并且在監(jiān)聽傳輸之時消耗功率而在不活躍狀態(tài)期間幾乎未消耗功率。為了方便，WSN中的無線傳感器被配置成在不活躍時段期間、也稱為在睡眠狀態(tài)期間使用很少或者未使用能量，從而為用于監(jiān)聽信號和/或用于發(fā)送信號的有限數(shù)目的時段節(jié)約倉tfi。一般在行業(yè)內(nèi)使用的有許多不同無線協(xié)議。它們包括專有協(xié)議、開放協(xié)議以及具有在相同廣播/接收區(qū)域中操作的多個類型協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。行業(yè)內(nèi)使用的無線標(biāo)準(zhǔn)的兩個例子稱為ISA100和無線HART，ISA100也包括版本ISA 100. 11a，其用于エ業(yè)自動化應(yīng)用中的無線感測。無線HART是開發(fā)成與用于在エ業(yè)設(shè)備之間的通信的舊HART標(biāo)準(zhǔn)兼容的標(biāo)準(zhǔn)。無線HART[I]是行業(yè)內(nèi)的很廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)，并且基于自從20世紀(jì)80年代以來就已經(jīng)問世的有線HART通信協(xié)議。無線HART是為了エ業(yè)過程自動化和控制自動化而開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。它是簡單、穩(wěn)健、可靠、安全、自愈和自組織的多跳無線網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)絡(luò)。無線HART技術(shù)完全兼容HART標(biāo)準(zhǔn)，但是無線HART具有無線技術(shù)的所有益處。無線HART使用遵守IEEE 802. 15. 4-2006 [2]的無線電。無線HART基于時分多址(TDMA)，其中網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備被時間同歩。使用具有固定時間隙的預(yù)調(diào)度以便減少在設(shè)備之間的傳輸沖突。ー個周期的時隙稱為超幀，其中設(shè)備具有它們的發(fā)送、接收、重傳和替代路徑時隙。圖2 (現(xiàn)有技術(shù))示出了根據(jù)無線HART標(biāo)準(zhǔn)的被劃分成六層的分組。物理層400包括前同步碼、開始標(biāo)志(定界符)和字節(jié)計數(shù)，其中定界符用于訓(xùn)練接收器無線電。數(shù)據(jù)鏈路層始于單個字節(jié)值0x41和地址指定符，該地址指定符指定2個或者8個字節(jié)的源地址和/或目的地地址。序號和網(wǎng)絡(luò)ID聲明設(shè)備屬于什么網(wǎng)絡(luò)。如果設(shè)備從另ー網(wǎng)絡(luò)接收分組，則它將丟棄它。數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元(DLPDU) 300是實(shí)際的數(shù)據(jù)鏈路層分組，并且DLPDU指定符規(guī)定了分組優(yōu)先級、是否使用網(wǎng)絡(luò)密鑰和分組的類型。數(shù)據(jù)鏈路層以鍵控消息完整性代碼(MIC)和循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)作為結(jié)束。網(wǎng)絡(luò)層200始于控制字節(jié)，該控制字節(jié)指定源和目的地地址的大小，2個或者8個字節(jié)?？刂谱止?jié)也指定是否使用擴(kuò)展路由信息(ERI)。轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備遞減TTL(生存時間、例如10個跳躍)，并且如果它變成0則丟棄分組，除了當(dāng)它是OxFF時則不會被遞減并且總是由設(shè)備向前轉(zhuǎn)發(fā)之外。ASN摘錄在調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層時是ASN的后16位。圖形ID用來將分組向最終目的地尋路由，并且包含可以使用的設(shè)備的列表。安全子層保證在發(fā)送方與最終目的地之間的安全通信，即端到端安全類型。子層的長度依賴于所使用的安全類型。在安全控制字節(jié)(SCB)中指定使用的安全類型。話路鍵控使用I個字節(jié)現(xiàn)時計數(shù)器，并且加入和手持鍵控使用4個字節(jié)現(xiàn)時計數(shù)器。安全子層也包括用于解密網(wǎng)絡(luò)層有效載荷的4字節(jié)MIC。傳輸層100被加密并且包含傳輸控制字節(jié)，用于指定序號以及 是否應(yīng)當(dāng)使用ACK 它是否為響應(yīng)分組
它是否被單播或者廣播。傳輸控制用來指示通信錯誤或者命令響應(yīng)狀態(tài)。擴(kuò)展設(shè)備狀態(tài)用來指示設(shè)備的狀態(tài)。應(yīng)用層包括實(shí)際命令。它包括命令號、數(shù)據(jù)長度和實(shí)際數(shù)據(jù)。使電池供電設(shè)備的能量消耗最小頗為重要。一般而言，發(fā)送用于每個感測的數(shù)據(jù)值的ー個分組在多數(shù)情況下能量效率低。在一些情況下，可以使用數(shù)據(jù)聚合，即對原始數(shù)據(jù)的聚合。ー種可能解決方案是在來自不同設(shè)備的數(shù)據(jù)朝著目的地傳輸時對其進(jìn)行聚合。轉(zhuǎn)讓給 Siemens Building tech AG 的標(biāo)題為 “Wireless building control architecture”的EP1626532描述了樓宇自動化系統(tǒng)，并且具體描述ー種實(shí)施樓宇系統(tǒng)自動化的無線樓宇控制架構(gòu)，在該架構(gòu)中聚合傳感器或者致動器數(shù)據(jù)集合或者群組。轉(zhuǎn)讓給Lucent Inc.轉(zhuǎn)讓的標(biāo)題為 “Method of frame aggregation” 的 EP1538806A1描述了ー種用于動態(tài)聚合用于語音數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的方法，以利用信道中的可用帶寬變化在限制帶寬內(nèi)傳輸增加數(shù)量的數(shù)據(jù)的方法。然而，并非在適合于エ業(yè)使用的所有無線協(xié)議中均支持?jǐn)?shù)據(jù)分組聚合。例如，無線HART標(biāo)準(zhǔn)的上述版本未限定被構(gòu)造成有助于在不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)聚合的數(shù)據(jù)分組。這意味著對于常規(guī)無線網(wǎng)絡(luò)中的無線現(xiàn)場設(shè)備生成的每項(xiàng)數(shù)據(jù)，傳輸?shù)姆纸M將無論數(shù)據(jù)的大小如何都必須始終從設(shè)備向目的地行迸。所有這些傳輸消耗了能量供應(yīng)有限的無線設(shè)備中的大量能量。此外，對正在傳送的數(shù)據(jù)安全的需求意味著數(shù)據(jù)被加密并且僅能由發(fā)送或者接收節(jié)點(diǎn)讀取，即數(shù)據(jù)受端到端安全保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減輕上文提到的問題中的ー個或者多個問題。這ー目的和其它目的由權(quán)利要求I限定的方法來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的第一方面中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)，該方法包括聚合源于至少兩個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，所述方法還包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及聚合來自該至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及聚合來自該至少ー個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，以及向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于該第一目的地地址的該至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；在分組緩沖器中保存該至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；向存儲于緩沖器中的數(shù)據(jù)添加來自用于該第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)；以及向另ー設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)發(fā)送聚合數(shù)據(jù)分組。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及聚合來自該至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，以及向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括在該第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的該至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；并且計算聚合分組的估計大小，該聚合分組包含來自該至少ー個第一數(shù)據(jù)分組和該至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的聚合分組數(shù)據(jù)；并且將結(jié)果與預(yù)定最大數(shù)據(jù)分組大小進(jìn)行比較。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及聚合來自該至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，以及向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括在該第一節(jié)點(diǎn)接收該第一數(shù)據(jù)分組；并且重新使用來自該第一數(shù)據(jù)分組的傳輸和應(yīng)用層的至少ー個加密塊來形成聚合數(shù)據(jù)分組。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及聚合來自該至少ー個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括在該第一節(jié)點(diǎn)接收該至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；并且重新使用來自該第一數(shù)據(jù)分組的傳輸和應(yīng)用層的至少ー個加密塊；并且添加代表至少ー個加密塊的大小的另一字節(jié)，從而形成聚合數(shù)據(jù)分組。 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，并且聚合來自該至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括根據(jù)源于兩個或者更多數(shù)據(jù)分組的聚合應(yīng)用數(shù)據(jù)形成聚合數(shù)據(jù)分組，其中該聚合數(shù)據(jù)分組包括傳輸層，該傳輸層包括來自第一數(shù)據(jù)分組的字段和來自每個相繼數(shù)據(jù)分組的字段，從而形成聚合數(shù)據(jù)分組的。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，并且聚合來自該至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括布置所述通信的路由和時隙時序，以使得在路由中的每個在先設(shè)備在相同路由中的后繼設(shè)備之前執(zhí)行發(fā)送。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，公開ー種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述方法包括在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，并且聚合來自該至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)與來自去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組，所述方法還包括形成聚合數(shù)據(jù)分組以包括用于實(shí)施端到端安全的信息。具體而言，可以通過添加標(biāo)識部分包括在聚合數(shù)據(jù)分組中的每個數(shù)據(jù)分組的發(fā)送方的信息來形成用于實(shí)施端到端安全的信息，來實(shí)現(xiàn)維持端到端安全的這ー數(shù)據(jù)分組聚合方法。通過這ー手段，在無線網(wǎng)絡(luò)安全沒有任何下降的情況下實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組聚合的能量節(jié)省。使用在常規(guī)無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)集合節(jié)省了能量并且由此延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。例如，與兼容如無線HART的標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)相比，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，與向相同目的地地址發(fā)送系列単獨(dú)消息相比，本公開的提議方法使得有可能節(jié)省接近50%的能量。通過聚合數(shù)據(jù)，減少了幀中需要的帶寬數(shù)量，即，可以在網(wǎng)絡(luò)中支持更多設(shè)備或者每個設(shè)備可以發(fā)送更 大數(shù)量的數(shù)據(jù)。通過減少另外常規(guī)無線網(wǎng)絡(luò)中的所用帶寬的另ー潛在優(yōu)點(diǎn)在于，兼容如無線HART的標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)將更少干擾諸如WLAN、ZigBee、藍(lán)牙等其它周圍無線網(wǎng)絡(luò)，并且具體為在
2.4GHz I SM頻率頻帶中操作的網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以出于監(jiān)視和控制目的而持久或者暫時連接到控制系統(tǒng)，并且廣泛使用于多個不同エ業(yè)環(huán)境中，比如像是用于造紙過程、石油和天然氣生產(chǎn)過程以及電力生產(chǎn)過程。存在對關(guān)于車間設(shè)備、電流和歷史過程數(shù)據(jù)、趨勢等的信息的持續(xù)并且一般越來越多的要求，以實(shí)現(xiàn)過程、エ業(yè)車間和生產(chǎn)設(shè)施的監(jiān)控和控制。這一信息通常由控制系統(tǒng)提供并且通常是以ー個或者多個分布式控制系統(tǒng)(DCS)和/或監(jiān)控控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)的形式?？刂葡到y(tǒng)又依賴于來自傳感器、諸如閥等致動器的測量數(shù)據(jù)、溫度測量值、壓カ測量值等的穩(wěn)定和及時流。減少無線傳感器設(shè)備的能量消耗使網(wǎng)絡(luò)能夠維持更長時段而無需電池更換。減少能量使用的優(yōu)點(diǎn)在具有數(shù)以百計或者千計的無線傳感器的エ業(yè)裝置中特別巨大。維修無線傳感器設(shè)備通常意味著將車間的部分停止若干周，從而在危險區(qū)域中實(shí)施嚴(yán)格安全例程并且部署熟練工程師和技術(shù)人員以對各種設(shè)備定位和維修。利用本發(fā)明，無線數(shù)據(jù)通信安全這ー問題得以解決。要求數(shù)據(jù)通信安全意味著數(shù)據(jù)被加密并且僅能由讀取或者接收節(jié)點(diǎn)讀取，即端到端安全。盡管要求端到端安全，仍然通過使用描述的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組聚合。通過取得為了從原有數(shù)據(jù)分組讀取加密數(shù)據(jù)而必需的信息并且在聚合數(shù)據(jù)分組中包括它來解決安全要求。因此維持端到端安全，并且沒有中間節(jié)點(diǎn)可以查看或者訪問信息。在本發(fā)明的另一方面中，公開ー種布置用于向エ業(yè)控制系統(tǒng)的包括多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)通信的無線設(shè)備，其中無線通信被布置用于聚合源于至少兩個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，并且其中無線設(shè)備包括電路和存儲器存儲設(shè)備，該電路和存儲器存儲設(shè)備布置有適當(dāng)指令以實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的通信路由方法在第一節(jié)點(diǎn)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，并且聚合該至少ー個數(shù)據(jù)分組與去往第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向網(wǎng)關(guān)或者另ー節(jié)點(diǎn)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組。
在本發(fā)明的另一方面中也公開ー種計算機(jī)程序和一種記錄于計算機(jī)可讀介質(zhì)上的計算機(jī)程序，如計算機(jī)程序產(chǎn)品。


通過參考與以下附圖結(jié)合進(jìn)行的下文具體實(shí)施方式
，可以更完全地理解本發(fā)明的方法和系統(tǒng)圖I示出了根據(jù)本發(fā)明第一方面的聚合數(shù)據(jù)分組的字段、塊和時隙的示意框圖；圖2 (現(xiàn)有技術(shù))示出了根據(jù)無線HART標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分組的字段、塊和時隙的示意框圖；圖3示出了用于圖I的根據(jù)本發(fā)明的方法并且特別是針對用于聚合數(shù)據(jù)分組并且形成所述聚合數(shù)據(jù)分組的方法步驟的示意流程圖；
圖4(現(xiàn)有技術(shù))示出了用于簡單無線HART網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)圖；圖5示出了具有去往網(wǎng)關(guān)的最多3跳的簡單無線網(wǎng)絡(luò)；圖6示出了具有去往網(wǎng)關(guān)的最多5跳的簡單無線網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文參照其中示出本發(fā)明某些實(shí)施例的附圖來更完全描述本發(fā)明。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明第一方面的聚合數(shù)據(jù)分組的字段、塊和時隙的圖。該圖示出了聚合數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)分組包括傳輸和應(yīng)用層100以及網(wǎng)絡(luò)和安全子層200。物理層400和數(shù)據(jù)鏈路層300這兩個下層呈現(xiàn)與用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)分組(見圖2)相同的聚合數(shù)據(jù)分組，并且為了清楚而未在圖I中加以示出。傳輸和應(yīng)用層100包括加密塊105和聚合應(yīng)用數(shù)據(jù)塊110這兩個功能塊。加密塊105包括存在于無線HART標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)分組(見圖2)中的字段，即傳輸控制、設(shè)備狀態(tài)、擴(kuò)展設(shè)備狀態(tài)、命令(CMD)、字節(jié)計數(shù)和數(shù)據(jù)。聚合應(yīng)用數(shù)據(jù)塊110包括兩個子塊。從右側(cè)起首先是包含數(shù)據(jù)字段的加密塊“加密”115，這些數(shù)據(jù)字段包括用于數(shù)據(jù)111、實(shí)際測量數(shù)據(jù)或者其它有效載荷的字段，這些字段來自己經(jīng)聚合的數(shù)據(jù)分組的傳輸和應(yīng)用層。這些字段與用于無線HART分組(圖2)的字段相同，并且如它們在原有分組中那樣被加密，因此標(biāo)注為加密。在向聚合應(yīng)用數(shù)據(jù)塊110中添加的新字段120即新字節(jié)中，描述這ー加密塊的大小。聚合應(yīng)用數(shù)據(jù)塊110包括來自已經(jīng)聚合的數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)鏈路層的字段。這些字段包括用于源(Src)地址、SCB、計數(shù)器、MIC的字段。因此，在聚合數(shù)據(jù)分組內(nèi)是形式為塊105和200的來自第一數(shù)據(jù)分組的信息；來自已經(jīng)聚合的第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)和其它信息存在于應(yīng)用數(shù)據(jù)110中；可以向右添加聚合的任何相繼數(shù)據(jù)分組，這里在具有標(biāo)號IlOn的塊…(打點(diǎn))中指示這些數(shù)據(jù)分組。網(wǎng)絡(luò)&安全子層200基于無線HART分組(圖2)的網(wǎng)絡(luò)和安&全子層。網(wǎng)絡(luò)&安全子層200與標(biāo)準(zhǔn)無線HART分組不同在于具有包括表示為新字節(jié)220的一個或者多個字節(jié)的額外字段，該新字節(jié)在新字段中描述了加密大小。網(wǎng)絡(luò)&安全子層200的加密大小字段描述傳輸&應(yīng)用層的第一加密塊105的大小，即字節(jié)數(shù)目。設(shè)備可以接收普通無線HART分組或者已由另一設(shè)備聚合的分組。接收設(shè)備將不會區(qū)別對待分組。非常重要需要提到的是，不能執(zhí)行聚合的設(shè)備將把傳入的聚合分組視為如同它是普通無線HART分組。當(dāng)設(shè)備被調(diào)度執(zhí)行發(fā)送時，它校驗(yàn)它的緩沖器以查看是否存在有具有相同目的地地址的分組。如果設(shè)備僅發(fā)現(xiàn)具有不同目的地的分組，則它將發(fā)送它們作為普通無線HART分組。但是如果發(fā)現(xiàn)具有相同目的地地址的兩個或者更多分組，則它將試著聚合分組。在IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)中指定分組長度的限制(133字節(jié))。當(dāng)聚合時，設(shè)備將合計加密數(shù)據(jù)長度加上用于每個分組的9字節(jié)未加密字段。它將繼續(xù)這樣做直至達(dá)到分組限制(減去通常與物理和數(shù)據(jù)鏈路層需要的約30字節(jié)相等的開銷數(shù)量(P5^))或者直至緩沖器無去往相同目的地的分組。在發(fā)現(xiàn)待聚合的分組之后，它將開始通過從緩沖器中的具有相同目的地地址的最舊分組復(fù)制大量信息來創(chuàng)建新分組。從最舊分組復(fù)制物理層和數(shù)據(jù)鏈路層字段，并且聚合設(shè)備設(shè)置網(wǎng)絡(luò)層中的控制字節(jié)位。此位向其它設(shè)備通知已經(jīng)使用聚合。聚合設(shè)備將從緩沖器中的最舊分組復(fù)制其余控制字節(jié)位。從最舊分組向新分組復(fù)制圖形ID和目的地地址。除了用于非集成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用于對路徑進(jìn)行測試或者排除故障之外，很少使用ERI字段。因此，在未使用時字段長度是零。在創(chuàng)建具有上述字段的分組之后，聚合設(shè)備開始包括分組特有字段。需要分組特有字 段以便在目的地解密分組。聚合設(shè)備將為每個分組復(fù)制源地址、創(chuàng)建包含加密數(shù)據(jù)的長度的新字節(jié)，其后是SCB、計數(shù)器和MIC字段并且最后為加密數(shù)據(jù)，見圖I。聚合設(shè)備將不通知在已經(jīng)聚合的分組與未聚合的分組之間的不同。聚合設(shè)備將復(fù)制上文提到的字段并且將其它聚合分組視為加密數(shù)據(jù)。可以在圖3中看見提議的聚合算法。可以通過從原有數(shù)據(jù)分組取得為了讀取加密數(shù)據(jù)而必需的信息并且將它包括在聚合數(shù)據(jù)分組中，來解決端到端安全要求。因此維持對端到安全，并且無中間節(jié)點(diǎn)可以查找或者訪問信息。在聚合數(shù)據(jù)分組的具有有效載荷數(shù)據(jù)的加密部分中，包括發(fā)送方標(biāo)識(圖I的IlOSrc地址2、200Src地址I)，從而端接收器(110，Dest地址)可以在表中查找發(fā)送方標(biāo)識并且取回正確密鑰以解密通信。圖3示出了流程圖，該流程圖概括根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于聚合來自無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)的無線通信中的數(shù)據(jù)分組的方法的步驟。該圖示出了網(wǎng)絡(luò)的無線節(jié)點(diǎn)(如圖4-6中所示節(jié)點(diǎn)A-E)中發(fā)生的過程。在一個實(shí)施例的示例描述中，執(zhí)行來自圖3的以下步驟21開始聚合(非空的分組緩沖器)22獲得分組緩沖器中的第一數(shù)據(jù)分組，取回數(shù)據(jù)分組，23向發(fā)送緩沖器中插入分組，在待發(fā)送的數(shù)據(jù)分組的發(fā)送緩沖器存儲第一數(shù)據(jù)分組；24在分組緩沖器中有更多分組？，校驗(yàn)是否其它數(shù)據(jù)分組存在，如果是，則25獲得下一分組緩沖器分組，取回分組緩沖器中的下一數(shù)據(jù)分組26相同地址？，校驗(yàn)該下一數(shù)據(jù)分組是否具有(與第一數(shù)據(jù)分組)相同的目的地地址，如果是，則27計算新分組大小，校驗(yàn)分組大小是否小于允許最大值，28如果大小適合，小于預(yù)定最大值，即“是”25向發(fā)送緩沖器中插入分組如果新分組大小不適合，即“No”，則24在分組緩沖器中有更多分組？
24如果“否”，則:35創(chuàng)建新分組頭部，預(yù)備新數(shù)據(jù)分組；36獲得發(fā)送緩沖器中的下一分組37在新數(shù)據(jù)分組中插入分組特有字段，38在發(fā)送緩沖器中有更多數(shù)據(jù)分組？，校驗(yàn)在發(fā)送緩沖器中是否存在更多數(shù)據(jù)分組，如果是，則36獲得下一分組如果否，則39發(fā)送新分組，發(fā)送新數(shù)據(jù)分組。 為了概括該過程，接收傳入數(shù)據(jù)分組。在無線節(jié)點(diǎn)中聚合向相同目的地地址尋址的兩個或者更多數(shù)據(jù)分組。只要在與預(yù)定大小值相比時在全部聚合數(shù)據(jù)分組中有充分空間，則在節(jié)點(diǎn)中聚合來自對相同目的地尋址的不同分組的數(shù)據(jù)。因此，在每個無線節(jié)點(diǎn)掃描傳入數(shù)據(jù)分組。它可以是普通數(shù)據(jù)分組或者它可以是聚合數(shù)據(jù)分組?？梢杂袩o線節(jié)點(diǎn)已經(jīng)生成或者以別的方式存儲的意欲用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組。無線節(jié)點(diǎn)聚合去往相同目的地地址的任何傳入分組直至聚合數(shù)據(jù)分組達(dá)到預(yù)定最大分組大小，此后發(fā)送聚合數(shù)據(jù)分組。只要未超過最大分組大小，一個或者多個聚合數(shù)據(jù)分組可以以任何順序聚合成一個數(shù)據(jù)分組或者聚合到另ー聚合數(shù)據(jù)分組。圖5示出了具有去往網(wǎng)關(guān)GW的最多3個跳躍的簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。假設(shè)圖5中的設(shè)備A是網(wǎng)絡(luò)中可以與網(wǎng)關(guān)直接通信的僅有設(shè)備。那么可以在圖5中看見從這一拓?fù)涮崛〉末`個可能路由圖形。例如調(diào)度可以是設(shè)備D和E向設(shè)備B發(fā)送它們的分組。設(shè)備B向設(shè)備A發(fā)送三個分組(設(shè)備B自己的加上D和E的分組)。設(shè)備C也向設(shè)備A發(fā)送分組，設(shè)備A又向網(wǎng)關(guān)發(fā)送五個分組(所有分組)。通過聚合設(shè)備B、C和A中的數(shù)據(jù)分組，實(shí)現(xiàn)了無線電所使用能量的約34%節(jié)省。處理器能量消耗。利用常規(guī)處理器或者微處理器，在發(fā)送ー比特時的能量消耗等于在處理器中本地執(zhí)行3000個或者更多MCU指令的能量。本地計算因此能量高效，并且在聚合數(shù)據(jù)時設(shè)備必須執(zhí)行的額外工作量可以容易變得合理。為了計算在使用數(shù)據(jù)分組聚合的網(wǎng)絡(luò)中的能量節(jié)省，假設(shè)在使用無線HART時隙時序的最壞情況時序特性的例子中例如使用Texas Instruments CC2520無線電[4]。當(dāng)在圖6中所見簡單拓?fù)渖蠎?yīng)用這一時隙時序并且計算用來從每個設(shè)備向網(wǎng)關(guān)傳送一個分組的能量數(shù)量時，獲得以下結(jié)果。傳統(tǒng)無線HART網(wǎng)絡(luò)使用5. 447mJ來在這一拓?fù)渲邢蚓W(wǎng)關(guān)傳送所有分組。當(dāng)將分組聚合應(yīng)用于相同拓?fù)鋮迹W(wǎng)絡(luò)使用2. 718mJ來向網(wǎng)關(guān)傳送所有分組。使用數(shù)據(jù)分組聚合可以將圖6的拓?fù)渲械臒o線電的能量使用減少50%以上。上例表明使用在無線HART兼容網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)聚合節(jié)省能量并且由此延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。通過聚合命令還可以減少在超幀中需要的時隙數(shù)目，或者可以向網(wǎng)絡(luò)添加更多設(shè)備。通過減少時隙數(shù)目，無線HART網(wǎng)絡(luò)將更少干擾其它周圍無線網(wǎng)絡(luò)、例如WLAN、Zig-Bee、藍(lán)牙。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也可以連接到無線LAN的節(jié)點(diǎn)或者接入點(diǎn)或者網(wǎng)關(guān)，和/或可以是運(yùn)行適合于エ業(yè)環(huán)境的任何無線電協(xié)議的另ー種類的無線節(jié)點(diǎn)，所述無線電協(xié)議比如是藍(lán)牙專門興趣小組(SIG)發(fā)布的任何標(biāo)準(zhǔn)、IEEE-802. ll、WiFi、超寬帶(UWB)、ZigBee或者IEEE-802. 15. 4、IEEE-802. 13或者等效標(biāo)準(zhǔn)的任何變化等。可以使用在ISM頻帶中(比如在來自ABB的協(xié)議中，該協(xié)議稱為用于傳感器和致動器的無線接ロ(Wisa))工作的無線電技木?？刂葡到y(tǒng)或者分布式控制系統(tǒng)也可以包括使用諸如IrDA、IrCOMM等紅外線(IR)裝置和協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的無線通信。如上文在圖3和本說明書中的別處描述的用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的無線通信的數(shù)據(jù)分組聚合方法，可以由包括計算機(jī)程序単元或者軟件代碼的計算機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，該計算機(jī)程序単元或者軟件代碼在加載于處理器或者計算機(jī)中時使計算機(jī)或者處理器實(shí)現(xiàn)所述方法步驟。處理數(shù)據(jù)分組、在一個或者多個緩沖器中保存來自數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)并且聚合數(shù)據(jù)分組的功能可以由處理數(shù)字功能、算法和/或計算機(jī)程序和/或由模擬部件或者模擬電路或者由數(shù)字與模擬功能的組合來實(shí)現(xiàn)。功能可以由標(biāo)準(zhǔn)處理器或者微處理器或者由硬件或者可配置硬件如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)或者專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的方法可以如先前描述的那樣，借助一個或者多個計算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)，該計算機(jī)程序包括運(yùn)行于計算機(jī)或者處理器上并且至少部分存儲于存儲器中而且因而可由無線節(jié)點(diǎn)如節(jié)點(diǎn)A-E中的一個或者多個處理器訪問的計算機(jī)程序代碼或者軟件部分。該或者每個處理器可以具有存儲器存儲單元，或者可以連接到另ー單元(如過程系統(tǒng)控制単元或者PLC(可編程邏輯控制器))的存儲器存儲單元或者它的其它系統(tǒng)部分。計算機(jī)程序包括計算機(jī)程序碼元或者軟件代碼部分，這些計算機(jī)程序碼元或者軟件代碼部分使計算機(jī)使用先前描述的算法和/或等式、數(shù)據(jù)、存儲值、預(yù)定值和計算來執(zhí)行數(shù)據(jù)分組聚合方法。程序的部分可以如上文那樣存儲于處理器中、但是也可以存儲于ROM、RAM、PROM、EPROM或者EEPROM芯片或者相似存儲器裝置中。程序也可以部分或者全部存儲于其它適當(dāng)計算機(jī)可讀介質(zhì)如磁盤、比如CD (緊致盤)或者DVD (數(shù)字萬用盤)、硬盤、光磁存儲器存儲裝置上或者中、易失性存儲器中、閃存中、作為固件、存儲于數(shù)據(jù)服務(wù)器上或者一個或者多個數(shù)據(jù)服務(wù)器陣列上。也可以使用其它已知和適當(dāng)介質(zhì)，這些介質(zhì)包括諸如USB記憶棒和其它可拆卸閃存、硬驅(qū)動等可拆卸存儲器介質(zhì)。[I]HART Communication Foundation. World Wide Web, http://www. hartcomm2.org/index, html，June 2009.[2] Part 15. 4 Wireless Medium Access Control (MAC) and PhysicalLayer(PHY)Specifications for Low—Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs).World Wide Web,http!//standards, ieee. org/getieee802/802. 15. html, June 2009.[3]Texas Instrument CC2520 DATASHEET 2. 4GHZ IEEE 802. 15.4/ZIGBEERTRANSCEIVER. RF World Wide Web, http://www. ti. com, June 2009.[4] Texas Instrument MSP430F241 x，MSP430F261 x MIXED SIGNALMICROCONTROLLER. World Wide Web，http://www. ti. com，June 2009.應(yīng)當(dāng)注意，盡管上文描述了本發(fā)明的示例實(shí)施例，但是存在可以在未脫離如在所附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可對本公開解決方案做出的對此處描述的在無線通信中數(shù)據(jù)分組聚合方法的若干變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)(GW)，所述方法包括聚合源于至少兩個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，其特征在于 -在第一節(jié)點(diǎn)(A)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及 -聚合來自所述至少ー個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)(100，200)與來自去往所述第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)(110，115)， -形成聚合數(shù)據(jù)分組，以及 -向另ー節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)(GW)發(fā)送所述聚合數(shù)據(jù)分組。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干在所述第一節(jié)點(diǎn)(A)接收用于所述第一目的地地址的所述至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；在分組緩沖器中保存(23)所述至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；向存儲于緩沖器中的所述數(shù)據(jù)添加(37)來自用于所述第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)(110，115，Iln);以及向另ー設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)(GW)發(fā)送(39)聚合數(shù)據(jù)分組。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干在所述第一節(jié)點(diǎn)(A)接收用于第一目的地地址的所述至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；以及計算所述聚合分組的估計大小，所述聚合分組包含來自所述至少ー個第一數(shù)據(jù)分組和所述至少ー個第二數(shù)據(jù)分組的聚合分組數(shù)據(jù)；以及將結(jié)果與預(yù)定最大數(shù)據(jù)分組大小進(jìn)行比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于計算所述聚合數(shù)據(jù)分組的所述估計大小小于預(yù)定最大分組大??；以及從所述第一節(jié)點(diǎn)(A)向前發(fā)送所述聚合數(shù)據(jù)分組。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在所述第一節(jié)點(diǎn)(A)接收所述第一數(shù)據(jù)分組；以及重新使用來自所述第一數(shù)據(jù)分組的傳輸和應(yīng)用層(100)的至少ー個加密塊(115)以形成所述聚合數(shù)據(jù)分組。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在所述第一節(jié)點(diǎn)(A)接收所述至少ー個第一數(shù)據(jù)分組；并且重新使用來自所述第一數(shù)據(jù)分組的傳輸和應(yīng)用層(100)的至少ー個加密塊(115);以及添加代表所述至少ー個加密塊(115)的大小的另一字節(jié)(120)，從而形成所述聚合數(shù)據(jù)分組。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干重新使用下述任何塊或者層(100，200)以形成第一聚合數(shù)據(jù)分組，所述任何塊或者層(100，200)包括用于源地址字段、加密大小字段或者來自傳輸控制、設(shè)備狀態(tài)、擴(kuò)展設(shè)備狀態(tài)、字節(jié)計數(shù)的數(shù)據(jù)，來自所述第一數(shù)據(jù)分組的傳輸和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于根據(jù)源于兩個或者更多數(shù)據(jù)分組的聚合應(yīng)用數(shù)據(jù)(110)形成所述聚合數(shù)據(jù)分組，其中所述聚合數(shù)據(jù)分組包括傳輸層(10)，所述傳輸層(100)包括來自所述第一數(shù)據(jù)分組的字段(105)和來自每個相繼數(shù)據(jù)分組的字段(110，IlOn)，從而形成所述聚合數(shù)據(jù)分組。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于形成源于兩個或者更多無線設(shè)備的所述聚合數(shù)據(jù)分組，其中所述聚合數(shù)據(jù)分組包括網(wǎng)絡(luò)和安全子層(200)，所述網(wǎng)絡(luò)和安全子層(200)包括來自所述第一數(shù)據(jù)分組和來自每個相繼數(shù)據(jù)分組的字段，從而形成所述聚合數(shù)據(jù)分組。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于形成所述聚合數(shù)據(jù)分組以包括用于實(shí)施端到端安全的信息(Src地址2, Src地址I)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于通過添加標(biāo)識部分包括在所述聚合數(shù)據(jù)分組中的每個數(shù)據(jù)分組的發(fā)送方的信息，來形成用于實(shí)施端到端安全的信息(Src地址2，Src地址I)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于布置所述通信方法的路由和時隙時序以使得在路由中的每個在先設(shè)備在所述相同路由中的后繼設(shè)備之前執(zhí)行發(fā)送。
13.ー種布置用于向エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的網(wǎng)關(guān)(GW)通信的無線設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)包括多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)，其中所述無線通信被布置用于聚合源于至少兩個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，其特征在干所述無線設(shè)備包括電路和存儲器存儲設(shè)備，所述電路和所述存儲器存儲設(shè)備被布置有適當(dāng)指令以實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的通信路由方法 -在第一節(jié)點(diǎn)(A)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及 -聚合所述至少一個數(shù)據(jù)分組與去往所述第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組， -形成聚合數(shù)據(jù)分組，以及 -向網(wǎng)關(guān)(GW)或者另ー節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述聚合數(shù)據(jù)分組。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述無線設(shè)備是如下組中的任何設(shè)備無線現(xiàn)場設(shè)備、無線傳感器、無線儀器、無線儀表、一個或者多個現(xiàn)場設(shè)備的無線適配器、集線器、路由器、網(wǎng)絡(luò)管理器設(shè)備、安全管理器設(shè)備、網(wǎng)關(guān)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述無線設(shè)備被配置成兼容于來自如下組中的任何標(biāo)準(zhǔn)或者協(xié)議無線HART、ISAlOO0
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述無線設(shè)備被布置成至少部分由包括以下組中的任一項(xiàng)的能量存儲單元供電電池、蓄電池、電容器、容電器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述無線設(shè)備布置有處理器和存儲器存儲設(shè)備。
18.一種計算機(jī)程序，包括軟件代碼部分或者計算機(jī)代碼以使計算機(jī)或者處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任ー權(quán)利要求所述的方法的步驟。
19.一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，其具有存儲于計算機(jī)可用介質(zhì)上的軟件代碼部分或者計算機(jī)代碼，包括用于使計算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任ー權(quán)利要求所述的方法的步驟的計算機(jī)可讀程序裝置。
20.一種將根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線設(shè)備用于在エ業(yè)控制系統(tǒng)或者過程控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中連接的無線設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的用途。
21.—種エ業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)系統(tǒng)，其包括布置用于向網(wǎng)關(guān)(GW)通信的多個無線設(shè)備節(jié)點(diǎn)，其中所述無線通信被布置用于聚合源于至少兩個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)，其特征在于兩個或者更多無線設(shè)備包括電路和存儲器存儲設(shè)備，所述電路和所述存儲器存儲設(shè)備布置有適當(dāng)指令以實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的通信路由方法 -在第一節(jié)點(diǎn)(A)接收用于第一目的地地址的至少ー個第一數(shù)據(jù)分組，以及 -聚合所述至少一個數(shù)據(jù)分組與去往所述第一目的地地址的至少ー個第二數(shù)據(jù)分組， -形成聚合數(shù)據(jù)分組，以及 -向網(wǎng)關(guān)(GW)或者另ー節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述聚合數(shù)據(jù)分組。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在干所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的至少ー個無線設(shè)備被布置用干與網(wǎng)關(guān)(GW)或者接入點(diǎn)通信。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于所述聚合數(shù)據(jù)分組被布置為包括用于實(shí)施端到端安全的信息(Src地址2, Src地址I)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于用于實(shí)施端到端安全的信息(Src地址·2，Src地址I)包括用于識別部分包括在所述聚合數(shù) 據(jù)分組中的每個數(shù)據(jù)分組的發(fā)送方的信息。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于工業(yè)控制系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中的通信的方法。該網(wǎng)絡(luò)包括多個設(shè)備節(jié)點(diǎn)和至少一個網(wǎng)關(guān)(GW)。該方法包括在至少一個無線設(shè)備中聚合源于至少兩個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)。該方法包括在第一節(jié)點(diǎn)(A)接收用于第一目的地地址的至少一個第一數(shù)據(jù)分組，并且聚合來自至少一個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)(100，200)與來自去往相同第一目的地地址的至少一個第二數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)(110，115)，形成聚合數(shù)據(jù)分組，并且向另一節(jié)點(diǎn)或者向所述網(wǎng)關(guān)(GW)發(fā)送該聚合數(shù)據(jù)分組。在本發(fā)明的其它方面中，描述一種用于實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)和計算機(jī)程序。
文檔編號H04W28/06GK102845100SQ201080066235
公開日2012年12月26日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者M·吉德倫德, T·倫瓦爾, J·內(nèi)安德 申請人:Abb研究有限公司