CN102388641A - 用于无线网的安装工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于RF(射频)网络的安装工具，它允许通过利用该工具执行简单且直观的动作，例如像螺丝刀那样转动工具，而控制设备的设置。本发明的实施例提供用于设备的无线网的安装工具（10），其中该工具包括：-收发器（12），其适于和无线网的设备无线地传达信息，-动作检测器（14），其适于检测利用工具进行的用户动作，以及-控制器（16），其被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制一个或多个设备的设置。与使用PDA或计算机来进行安装相比，通过应用本发明的工具，本发明有助于使得无线网的安装，特别是无线网的设备的控制设置的安装对用户而言更加简单和直观。

Description

用于无线网的安装工具

技术领域

本发明涉及用于无线网的安装工具，所述无线网是诸如无线联网的控制系统，例如无线照明系统。

背景技术

无线网包括适于在网络中进行无线通信的设备。在无线网中，可以使用RF(射频)、光学、或超声波通信技术。通常，在无线网中应用RF。RF网络例如可以属于计算机网络，其包括带有RF通信模块的几个计算设备，或者属于联网的控制系统，例如带有包括RF通信单元的灯传感器或开关的无线照明系统。另外，也可以把编码的光技术应用于无线网中的通信。

在无线网中，为了实现正确的网络，且尤其是在联网的控制系统中，为了创建或定义该系统的客户所需要的功能性，所有的设备都需要试运行（commission）和配置。试运行例如可包括：识别形成网络连接的设备；设置用于网络中的安全通信的安全密钥；连接具有相关功能性的传感器与致动器；或配置标准的功能性。

这些活动可以由安装者(Installer)或集成者(Integrator) 完成。对于简单的较小的系统通常更喜欢安装者，因为集成者在那种情形下较昂贵而且不会增加太多价值。在许多情形下无线网较小，因此对于试运行这样的网络来说集成者将太昂贵。另外，对于小的无线网，试运行更喜欢类似“即插即用”的方法，因为这有助于节省网络安装所需要的时间，并且对于安装者而言是更舒适的。然而，安装者仍必须至少具有对无线网是如何工作的基本了解，诸如所应用的无线通信技术的寻址方案或基础。另外，安装者常常必须使用复杂的工具来实现试运行。即使最初的网络创建有时可以通过简单地仅仅按压设备上的按钮来进行，但无线网的配置常常仍需要PDA(个人数字助理)、计算机、或在大多数情形下安装者很少使用的其它设备。

WO2007/123774A2涉及用于无线自动化系统的无线服务工具。该服务工具通过与楼宇自动化系统及其部件进行直接和/或间接通信而向所述系统及其部件提供人机接口。所述接口显示关于所述系统及其部件的信息。

发明内容

本发明的目的是提供在使用上简单且直观的、用于无线网的安装工具。

所述目的是通过独立权利要求的主题而解决的。另外的实施例通过从属权利要求来显示。

本发明的基本思想是提供安装工具，该安装工具允许通过用该工具执行简单且直观的动作——例如像螺丝刀（screwdriver）那样转动工具——而控制设备的设置。这里使用的术语“动作”，具体地是指工具的运动，诸如转动（turn）、摇动（shaking）、挥动（waving）、或给工具施加一个力，诸如按压工具上的某个区域。通常，动作是指用工具进行的任何直观的用户动作。与使用PDA或计算机进行安装相比，通过应用本发明的工具，本发明有助于使得无线网的安装，特别是无线网的设备的控制设置的安装对用户而言更加简单和直观。另外，与用PDA或计算机来安装设备相比，安装者典型地更熟悉执行类似转动螺丝刀那样的动作。另外，本发明的工具对于不精通PDA和计算机的用户而言可以是非常有益的。

本发明的实施例提供了用于设备的无线网的安装工具，其中该工具包括：

- 收发器，用来与无线网的设备无线地传达信息，

- 动作检测器，用于检测用该工具进行的用户动作，以及

- 控制器，被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制一个或多个设备的设置。所述工具可以具有例如类似于螺丝刀或优选地由安装者使用的任何其它熟知的工具的形状。通过这种安装工具，安装者可以轻松地控制无线网的设备的设置，而不需要网络的任何全面的技术知识。这里，设备的设置是指例如将设备链接到无线网或者将设备从无线网解除链接，或者也指控制网络中的设备的行为。因此，用本发明的安装工具控制设备的设置在本发明的上下文中具有广泛的意义，且在原则上包括可以用无线网的设备执行的每一设备控制。

控制器可以被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制两个设备的链接过程。用于形成网络的两个设备的链接是典型的安装以及在许多情形下是复杂的任务且因此是一种应用，本发明的安装工具理想地适合于它，因为本发明的安装工具可以使安装者免于使用PDA和计算机以及任何复杂的配置事项，因为本发明的安装工具自动地执行链接过程，以及安装者仅仅必须执行某些典型的和方便的步骤，比如使用诸如螺丝刀那样的安装工具。

控制器还可以被配置成在接收到第一动作信号后执行以下的第一过程：

- 借助于无线收发器接收来自位于工具附近的第一设备的第一识别符，

- 存储第一识别符，以及

- 向第一设备指示：它将被链接到第二设备。

控制器此外还可以被配置成在接收到第二动作信号后执行以下的第二过程：

- 借助于无线收发器将所存储的第一识别符传送到位于工具附近的第二设备，以及

- 请求第二设备通过使用第一识别符形成与第一设备的网络连接。

第一和第二过程都可以以程序的形式来实现，所述程序例如被存储在工具或控制器的存储器中并且当接收到动作信号时由控制器来执行。

控制器此外还可以被配置成：

- 在执行第二过程后擦除第一识别符，以及

- 仅仅在没有第一识别符被存储时才执行第一过程。

这可以避免在前一链接过程尚未结束时，安装者启动另外的链接过程。另外，它可以避免无意间将一个设备链接到另一个设备，例如，当安装者启动一个链接过程，却忘记完成该过程，而同时启动另一个链接过程时。

控制器还可以被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制设备从网络解除链接的过程。例如，当检测到工具的逆时针转动时，这可以触发设备从网络解除链接，类似于拧松螺钉。

动作检测器可包括以下的一项或多项：

- 角度检测器，其适于检测工具的旋转和用动作信号通知所检测到的旋转，具体地是角度检测IC或陀螺仪；

- 加速计；

- 按压检测器，其适于检测工具的按压和用动作信号通知所检测到的按压；

- 挥动检测器，其适于检测工具的挥动和用动作信号通知所检测到的挥动；

- 摇动检测器，其适于检测工具的摇动和用动作信号通知所检测到的摇动。

无线收发器可被配置成通过使用以下的一项或多项通信技术而进行无线通信：

- RF通信技术；

- 光通信技术；

- 超声波通信技术。

无线收发器例如可包括：用于无线电通信的RF单元，用于光通信的带有LED的光电二极管，和/或用于超声波通信的超声换能器。

而且，所述工具可包括用于配置要被传达给设备的设置的装置。因此，设置可能不仅仅通过利用所述工具进行的某个动作来配置，而且也例如通过诸如按钮或旋钮那样的传统输入装置来配置。

用于配置设置的装置可包括：用于配置设置的切换装置，和/或用于显示所配置的设置的显示装置。切换装置例如可以包括几个按钮，安装者可以通过这些按钮来手动地输入设备的想要的设置。显示器可以使得设置的输入对于安装者而言更舒适。例如，安装者可以通过按钮来输入想要的设置，通过显示器来控制该输入，然后通过用工具执行某个动作，类似顺时针地转动它，比如螺丝刀，而开始将输入的设置传达给设备，以便把所述设置传送给要被配置的设备。

本发明的另一个实施例涉及用于本发明且如上所述的工具的适配器，其中该适配器适于：

- 存储对于无线网的设备的配置设置，以及

- 被耦合到工具，以使得工具可以读取所存储的配置设置。

该适配器可以是一个头(head)，其适于附连到工具上以使得所存储的配置设置可以由工具读取。

该适配器也可以是存储卡或USB棒或任何数据载体。

本发明的另外的实施例涉及用于利用本发明且如上所述的安装工具来安装设备的无线网的方法，该方法包括：

- 检测用安装工具进行的动作，以及

- 无线地控制设备的设置。

可以利用安装工具来选择要被控制的设备，在这一点上安装工具使用聚焦在设备的光接收器上的激光束。这不需要安装者为了安装模式而手动地配置设备，且对位于安装者不能轻松达到的位置处的设备而言是有帮助的。

从下文描述的实施例中，本发明的这些和其它方面将是明显的且将参照这些实施例来阐明。

下文中，将参照示范性实施例更详细地描述本发明。然而，本发明不限于这些示范性实施例。

附图说明

图1显示按照本发明的安装工具的实施例的框图；以及

图2显示由按照本发明的安装工具的处理器执行的程序的实施例的流程图，以便执行要利用安装工具来控制的链接过程。

具体实施方式

在下面，功能上类似的或相同的单元可以具有相同的参考标号。

图1显示按照本发明的安装工具10的实施例的的框图。工具10的形状类似螺丝刀手柄，其具有：显示器26，例如LCD显示器；和按钮24，用于配置要利用工具10进行配置或安装的设备的设置。工具10的中心单元是例如用微控制器实现的处理器16，它控制收发器电路12。收发器电路12被耦合到RF电路18、光电子电路20和超声换能器22，以及其适于控制这些通信装置18、20和22。工具10还包括动作检测电路14，诸如加速器电路，它适于检测工具10的运动，例如，工具的旋转、摇动或挥动。具体地，动作检测电路14适于检测工具10的顺时针或逆时针旋转，诸如它是用螺丝刀执行的。由动作检测电路14检测到的任何动作被用信号通知到处理器16，处理器16执行程序来处理所通知的检测到的动作。取决于所通知的动作的处理和另外的参数，处理器16控制经由收发器电路12和无线通信装置18、20和22的信息到要被安装的设备28的无线传输或来自设备28的信息的无线接收。

在下面，说明为了安装设备的无线网，例如无线照明设备网络，安装者对于工具10的使用。应当指出，工具10不仅可如下面描述的被使用来安装无线网，而且也可以执行无线网的设备的任何安装，例如，网络的单个设备的配置。

现在，参照图2描述通过使用工具10进行的安装过程，图2显示在工具10中实施且由处理器16执行的程序的流程图。程序可被存储在处理器16的内部存储器中，或被存储在工具10的存储器中（未示出）。

为了启动网络的创建，安装者简单地按压工具10上的按钮24之一，例如类似于电压测量，以便接通可能是由电池供电的工具10。为了创建网络，安装者使用工具10，在这一点上该工具被放置在要被安装的设备28上或靠近该设备28，并且被顺时针转动，以便把设备28链接到网络（或逆时针转动，以便将它从网络解除链接）。替换例是：通过使用从工具朝向设备的激活/选择信号，工具可以隔开一定距离工作。这可以是窄的光束、超声波能量、或RF能量。或更具体地，它可以是由设备检测的激光束。在这种情形下，安装者仅仅必须把由安装工具所发送出的激光束聚焦到要被安装的设备的光接收器上。这个方法对于被安装在安装者不能轻松达到的位置处——例如在房子的天花板上——的设备是非常有益的。

工具10的转动被动作检测电路14检测到，并被用信号通知到处理器16。处理器16执行所提到的程序来处理在程序的步骤S10中接收的信号。所述程序分析所通知的动作，以便确定工具10应当发起哪个过程。当对于由动作检测电路14通知的动作的分析结果是安装者顺时针转动了工具10时，由处理器16执行的程序启动用于将所述设备链接到另一个设备以便形成网络的过程。链接过程包括被连续地执行的第一和第二过程。然而，在执行第一过程之前，在步骤S12，检查无线网的设备的任何MAC（媒体接入控制层）地址是否被临时存储在处理器16的内部存储器中。如果已经存储有MAC地址，则在步骤S14，有关于在链接过程期间发生错误的信息，并且程序停止。在那种情形下，安装者可以擦除所存储的MAC地址或结束在其间存储了该MAC地址的过程。如果没有MAC地址被临时存储，则执行链接过程的第一过程。

当执行这个第一过程时，处理器16首先将收发器电路12切换到无线接收模式。收发器电路12然后将通信装置18、20和22切换到接收模式，以便“收听”来自设备28的进入的信号。设备28可以由安装者带入安装模式，在此模式下设备在例如30秒的预定义时段内广播它的MAC地址以及尤其是网络ID和/或安全密钥。这也可以通过工具本身自动完成，在这一点上工具10传送消息给设备28，请求它的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥。在那种情形下，收发器电路12首先传送该消息，然后进入接收模式。取决于设备28所使用的通信技术，通信装置18、20或22之一可以在预定义的广播期内接收广播的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥（步骤S16）。从设备28接收的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥被传递到收发器电路12，收发器电路12把它转发到处理器16。在接收到MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥后，处理器16将MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥临时存储到内部存储器，并指令收发器向设备28发送指示它将被链接到第二设备的消息（步骤S18）。

然后，安装者可以把工具10拿到第二设备（未示出，但类似于所显示的设备28），并再次顺时针转动工具10。这个顺时针转动被动作检测电路14检测到，并被用信号通知到处理器16，处理器16执行链接过程的第二过程（步骤S20）。在这个第二过程期间，处理器16从它的内部存储器装载临时存储的第一设备的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥，并指令收发器电路12通过使用相同的通信装置发送该MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥到第二设备（步骤S22），所述MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥是用该相同的通信装置从第一设备接收的。处理器16还指令收发器电路14把用于网络形成的请求发送到第二设备（S24）。第二设备可以由安装者带入链接模式，在此期间第二设备可以在例如30秒的预定义的时段内接收来自工具10的命令。在第二设备接收到第一设备的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥和网络形成请求后，第二设备将通过使用所接收的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥而与第一设备直接通信，并形成与第一设备的网络连接。在执行第二过程后，处理器16从它的内部存储器中擦除第一设备的MAC地址和/或网络ID和/或安全密钥（S26），并且可以把工具10切换回到例如备用模式，在其中由动作检测电路14检测到的任何动作可以使得工具10执行专用的功能。

代替擦除MAC地址，上述的安装过程可以相对于需要被连接到这个网络的接下来的设备同样地继续进行。

而且，当添加更多的功能时，工具10可被使用来（读取和）设置在设备28中的某些功能性；并且它可被使用来读出设备的诊断信息。

如图1所示，工具可以被装配成通过使用诸如RF、光学（例如，借助于编码的光）和超声波的几种通信技术而与设备通信。

动作检测电路4可以不仅适于检测工具10的转动，而且也适于检测其它动作或运动，比如按压、挥动等等。

工具10也可以适于用某个动作，比如挥动、摇动、撞击等等而被接通。

设备的配置的设置可以用各种不同的手段来实施。一种是工具可以在它的手柄上显示各种设置，手柄可被转到正确的值，此后，通过握紧手柄，并且或是按压存储按钮、或是转动一周或是其它变化而把设置传递到设备。

此外，工具可以具有一盒头（a magazine of heads），每个头代表一个特定的配置，其可被放置在工具的手柄上。在这种情形下，所述配置可以在上述的链接过程期间被一起传递。

更复杂但也具有更多选项的是将小的显示器和某些控制按钮集成在工具的手柄上，如图1上用参考标号24和26显示的。这允许设置所有的配置项目，此后再次地它们可以被传递到设备。

诊断在原理上也是可能的：或者使用在手柄上的LED来指示状态和问题，或者使用小的显示器。

本发明可被使用于任何种类的无线网的设备的安装，但对于安装诸如无线照明系统的无线联网的控制系统的设备是特别有用的。本发明对那些用于其中需要有限的试运行的办公室、医院和零售店的简单RF解决方案是特别有用的。另外，它可以有助于改进解决方案。例如，所述工具可以连同用于无线网的设备的配置设置组――诸如用于复杂无线照明系统的灯的配置设置――一起在市场上出售，。另外，配置设置可以单独地出售。

本发明的至少某些功能性可以由硬件或软件来执行。在以软件实现的情形下，可以使用单个或多个标准微处理器或微控制器来处理实现本发明的单个或多个算法。

应当指出，单词“包括”并不排除其它单元或步骤，以及单词“一”或“一个”(“a”或“an”)并不排除复数。而且，在权利要求中的任何参考标号不应当解释为限制本发明的范围。

Claims (14)

1.一种用于设备的无线网的安装工具（10），其中该工具包括：

- 收发器（12），用来与无线网的设备无线地传达信息，

- 动作检测器（14），用于检测利用工具进行的用户动作，以及

- 控制器（16），被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制一个或多个设备的设置。

2.权利要求1的工具，其中所述控制器被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制两个设备的链接过程。

3.权利要求2的工具，其中所述控制器被配置成在接收到第一动作信号（S10）后执行以下的第一过程：

- 借助于无线收发器接收来自位于工具附近的第一设备的第一识别符（S16），

- 存储该第一识别符（S18），以及

- 向第一设备指示：它将被链接到第二设备。

4.权利要求3的工具，其中所述控制器还被配置成在接收到第二动作信号（S20）后执行以下的第二过程：

- 借助于无线收发器将所存储的第一识别符传送到位于工具附近的第二设备（S22），以及

- 请求第二设备通过使用第一识别符来形成与第一设备的网络连接（S24）。

5.权利要求3或4的工具，其中控制器还被配置成：

- 在执行第二过程后擦除第一识别符（S26），以及

- 仅仅在没有第一识别符被存储时才执行第一过程（S12,S14）。

6.前述权利要求的任一项的工具，其中所述控制器被配置成在接收到来自动作检测器的动作信号后借助于无线收发器控制设备从网络解除链接的过程。

7.前述权利要求的任一项的工具，其中动作检测器包括以下的一项或多项：

- 角度检测器，其适于检测工具的旋转和用动作信号通知所检测到的旋转，具体地是角度检测IC或陀螺仪；

- 加速计；

- 按压检测器，其适于检测工具的按压和用动作信号通知所检测到的按压；

- 挥动检测器，其适于检测工具的挥动和用动作信号通知所检测到的挥动；

- 摇动检测器，其适于检测工具的摇动和用动作信号通知所检测到的摇动。

8.前述权利要求的任一项的工具，其中无线收发器被配置成通过使用以下的一项或多项通信技术而无线地通信：

- RF通信技术(18)；

- 光通信技术(20)；

- 超声波通信技术(22)。

9.前述权利要求的任一项的工具，还包括用于配置要被传达给设备的设置的装置。

10.权利要求9的工具，其中用于配置设置的装置包括：用于配置所述设置的切换装置(24)，和/或用于显示所配置的设置的显示装置(26)。

11.用于前述权利要求的任一项的工具的适配器，其适于：

- 存储对于无线网的设备的配置设置，以及

- 被耦合到工具，以使得工具可以读取所存储的配置设置。

12.权利要求11的适配器，是一个头，其适于附连到工具上以使得所存储的配置设置可以由工具读取。

13.一种用于利用权利要求1到10的任一项的安装工具来安装设备的无线网的方法，该方法包括：

- 检测利用安装工具进行的动作，以及

- 无线地控制设备的设置。

14.权利要求13的方法，其中要被控制的设备利用安装工具来选择，在这一点上安装工具使用聚焦在设备的光接收器上的激光束。

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