CN114846778A - 确定节点设备网络中的节点设备的位置地址的方法以及这样的节点设备 - Google Patents

Abstract

一种用于确定网络（10）的节点设备（21，22…26）的位置地址的方法和节点设备。节点设备（21，22…26）沿着细长轨道（12）布置，并且在地理上彼此相距节点间距离“d”。每个节点设备（21，22…26）包括短程通信接口（20）。节点设备（22）从具有包括在消息（27）中的已知位置地址的紧邻节点设备（21）接收消息（27）。接收节点设备（21）基于在消息（27）中接收的位置地址来确定它自己的位置地址。接收节点设备（22）然后可以向另外的节点设备（23）传输包括其确定的位置地址的另外的消息（28），从而允许该另外的节点设备（23）也确定其位置地址。

Description

确定节点设备网络中的节点设备的位置地址的方法以及这样 的节点设备

技术领域

本公开总体上涉及节点设备的入网初始化领域，并且更具体地涉及确定可操作地互连的节点设备网络中的节点设备的位置地址的方法，以及用于在节点设备网络中操作的节点设备。

背景技术

诸如照明设备和物联网（IoT）设备之类的电气或电子设备以及例如支持增强的机器类型通信（eMTC）的设备——其全部包括数据通信能力——频繁地部署在由多个互连设备组成的网络中。

通常称为节点设备或终端设备的这些设备包括也称为节点间设备通信的仅用于节点设备之间通信的短程通信接口——诸如收发器模块，并且可以包括诸如网络适配器或收发器模块之类的远程通信接口，用于与诸如后端设备或后端服务器之类的远程设备进行数据交换。

短程通信接口可以根据用于由联网设备或节点交换数据的网络协议来操作，所述网络协议诸如是指定的ZigBee™、蓝牙™以及用于无线网络的基于WiFi的协议，以及有线总线网络，例如，诸如DALI™（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）、KNX（以及基于KNX的***），以及专有通信技术和协议。

远程通信接口可以根据无线移动通信标准操作，所述无线移动通信标准诸如是指定的2G/3G/4G/5G蜂窝通信，以及其他远程无线通信技术，例如像远程广域网（LoRaWAN）和窄带IoT（NB-IoT）或专有通信技术和/或有线数据交换通信技术。

例如，照明***以及特别是诸如街道照明***之类的室外照明***可以包括连接成节点设备网络的大量智能灯杆。通常，所有智能杆都连接到后端设备，该后端设备可以借助于安装在智能杆上的各种电子设备来管理由智能杆提供的所有功能，例如功耗统计、杆定位地图、环境警报、显示内容控制等。

为了使智能杆正常运转并由后端设备准确管理，智能杆在安装之后必须投入入网初始化或要求进入网络中。在入网初始化之前，后端设备通常知道智能杆的互联网协议IP、地址和/或标识ID，但是它不能将上述信息与智能杆的具***置相关联。智能杆的入网初始化允许后端设备了解智能杆的位置，并将该位置关联或关系到由其IP或ID标识的智能杆。然后，后端可以在地图上可视化所有智能杆，并相应地在智能杆上执行位置感知操作。

在世界上的某些地区，当智能杆配备有诸如全球定位***（GPS）之类的定位设备时，智能杆的入网初始化可以自动完成，该定位设备可以在入网初始化期间向后端设备报告智能杆的地理坐标。然而，该方法向智能杆添加了额外成本，因为需要新的硬件。

此外，在世界上的一些地区，可能禁止为智能杆配备定位设备。在智能杆中不支持定位服务的情况下，必须由现场的安装者手动逐个杆进行入网初始化。安装者用手记录智能杆的位置，并经由例如公共电信网络将其报告给后端设备，这花费很多额外的努力并且容易出错。

US2012/0059622A1公开了一种街灯监视***，该***中具有一小部分街灯是锚节点，该锚节点被配置为检测和存储它们自己的实际固定位置，从而充当参考点。此外，其他街灯被称为盲节点，并且没有它们的实际固定位置，但是可以使用锚节点的坐标并估计它们到锚节点的距离来导出它们的位置。任何盲节点的距离估计可以使用在相应盲节点处测量的接收信号强度指示（RSSI）来执行，该接收信号强度指示（RSSI）用于达到阈值的小距离，并且链路量化技术利用了街灯的典型放置。街灯之间的推断距离可以被分配给预定的距离类别，用于粗略估计和进一步的位置调整到最接近的可能“真实”位置。

因此，存在针对一种获得网络中的节点设备的位置地址的方法的真正需要，特别是用于支持被配置成互连节点设备的网络的节点设备的自动入网初始化，诸如用于包括被布置为例如智能杆的大量节点设备的室外或街道照明***。

发明内容

在本公开的第一方面中，呈现了一种确定可操作地互连的节点设备的网络中的节点设备的位置地址的方法，所述节点设备被布置在沿着细长的轨道的不同位置处并且在地理上彼此相距节点间距离，每个节点设备具有唯一的标识符，并且包括被布置用于节点间通信的短程通信接口，所述方法包括以下步骤：

-由节点设备使用短程通信接口从沿着轨道具有已知位置地址的紧邻节点设备接收消息，该消息包括紧邻节点设备的位置地址；

-由节点设备基于接收到的消息中的位置地址，确定其沿着轨道的位置地址；

-由节点设备使用短程通信接口传输另外的消息，该另外的消息包括节点设备的所确定的位置地址；

-由所述节点设备的另外的紧邻节点设备使用所述短程通信接口接收所述另外的消息；

-由所述另外的紧邻节点设备基于所述接收到的另外的消息中的所述位置地址，确定其沿着所述轨道的位置地址，以及

-由所述另外的紧邻节点设备使用所述短程通信接口传输包括所述另外的紧邻节点设备的所述确定的位置地址的消息。

本公开基于如下见解：互连节点设备网络中的节点设备可以根据相邻节点设备的已知位置地址来确定或计算其自身的位置地址。事实上，所有节点设备都沿着细长的轨道按顺序或次序布置，并且可选地相距节点间距离，这允许节点设备进行这样的位置地址确定。

节点设备首先从紧邻节点设备接收消息，该紧邻节点设备的位置地址是已知的并且包含在接收的消息中。然后，节点设备继续将紧邻节点设备的已知位置地址取作参考点或参考位置地址，用于确定它自己沿着轨道的位置地址。所确定的位置地址可以是沿着轨道的相对位置地址或明确的地理坐标，如将在下面进一步阐述的。

节点设备然后传输包括其确定的位置地址的另外的消息。该另外的消息将由另外的相邻节点设备接收，并且由该另外的相邻节点设备以类似的方式使用来确定其位置地址。

因此，本公开的方法允许自动确定网络中连接的节点设备的位置地址，从而消除了由手动记录和报告位置地址引起的错误。此外，不需要额外的硬件设备（诸如定位设备），这也有助于节省或降低整个网络的***成本。所确定的位置地址可以被诸如后端服务器之类的远程管理设备用于入网初始化目的，并相应地用于节点设备的控制或管理。

在本公开的实施例中，当没有位置地址已经被分配给节点设备时，确定步骤由节点设备执行。

为了防止被入网初始化的节点设备由于意外地接收到来自相邻节点设备的消息而试图再次确定其位置地址的目的，该节点设备仅在它还没有被分配或确定时才试图确定其位置地址。节点设备可以通过检查例如节点设备的存储设备中的位置地址的本地可用性或者来自后端服务器的入网初始化确认消息的存在来决定它是否已经被分配了位置地址，

在本公开的实施例中，节点设备的位置地址包括与沿着轨道布置的节点设备串中的节点设备的相对位置相对应的串号，确定步骤包括连续地适配串号。

可以设想，对于一些应用，节点设备的相对位置将足以让后端服务器在节点设备上执行所需的操作和管理。在这种情况下，节点设备的位置地址可以包括指示该节点设备在沿着轨道的节点设备串中的相对位置的串号。

因此，从紧邻节点设备的已知位置地址确定节点设备的位置地址包括连续地将序列号适配到串中的下一个，该下一个将是接收节点设备的序列号。这非常简单地被实现，并且需要很少的处理资源。

例如，当1000个节点设备沿着轨道布置，从编号1开始从1到1000连续编号时，例如，当在节点设备处接收到指示相对位置地址595的消息时，接收节点设备通过将接收到的位置地址适配到596来确定其位置地址，等等。将领会，术语“号”或“串号”可以包括数字字符和/或字母和字母数字字符的串中的位置，其中适配包括计算串中的下一个位置。

在本公开的实施例中，节点设备的位置地址包括节点设备的地理坐标，消息进一步包括节点间距离和轨道的地理方向，确定步骤包括根据紧邻节点设备的地理坐标、节点间距离和轨道的地理方向来计算节点设备的地理坐标。

在实践中，可能有必要知道节点设备沿着细长轨道的精确地理位置（即地理坐标），这意味着节点设备的位置地址包括地理坐标或以地理坐标表述。为了从紧邻节点设备的地理坐标计算节点设备的地理坐标，还必须使用节点间距离地理和轨道的地理方向。

对于街道照明***，考虑到节点间距离与地球的尺寸相比相对小，计算可以简化为沿着轨道的地理方向的地理坐标的算术加法或减法，或者使用三角函数。这样的计算也相对简单，并且不需要许多或特定的资源来处理。

所计算的节点设备的地理坐标可以用于提供关于节点设备地理上位于的位置的准确指示，使得可以执行需要节点设备地理坐标的精确知识的位置相关操作。

在本公开的实施例中，该消息包括与必须确定其位置的节点设备的数量相关的号码信息，其中当确定其位置地址时，该号码信息被节点设备适配为指示必须确定其位置的节点设备的数量少一个，并且其中如果该号码信息指示没有必须确定其位置的另外节点设备，则终止该另外的消息的传输。

与必须确定其位置地址的多个节点设备相关的号码信息允许接收消息的节点设备通过将号码信息适配到队列中的下一个来确定它是否是确定其位置的最后一个节点设备。在仍存在其位置必须被确定的其他节点设备的情况下，现在已经确定了其位置地址的节点设备将传输包括该节点设备的所确定的位置地址的另外的消息，从而允许下一个相邻节点设备相应地确定其位置。否则，其中，终止另外的消息的传输。

在本公开的实施例中，号码信息是数字、字母和字母数字字符的范围，其中适配包括计算该范围的下一个位置。

可以设想，表示要确定其位置地址的节点设备的数量的号码信息可以以多种方式表述。最简单的方式是一定范围的号码或一系列号码，但也可以使用更复杂的号码，诸如字母和字母数字字符。号码信息可以按照递增或递减的次序使用，只要它可以适配于指示还有多少节点设备让其位置地址有待确定。因此，该适配包括计算或找到该范围中的下一个位置，这指示需要确定其位置地址的节点设备少了一个。

当号码信息指示不存在需要确定其位置地址的另外的节点设备时，不再传输另外的消息。以此方式，有效地防止了向已经确定了其位置地址的节点设备传输消息。

在本公开的实施例中，通过向所选节点设备分配位置地址，位于细长轨道一端的节点设备被选作起始节点设备。

为了使实现该方法更容易，在根据如上阐述的本公开自动确定其他节点设备的位置地址之前，首先手动入网初始化一个节点设备、特别是位于细长轨道一端的节点设备。起始节点设备的手动入网初始化可以包括为起始节点设备设置或分配地理坐标或相对位置串号。可选地，轨道的地理方向和节点间距离也可以在该时间点手动配置给起始节点设备。

起始节点设备的位置地址然后可以用于确定沿着下一个相邻节点设备的轨道的位置地址。

与实际应用中手动入网初始化多于1000个或甚至10000个节点设备相比，仅手动入网初始化一个节点设备需要少得多的努力，并且可以被准确控制以避免错误，这比手动入网初始化大量节点设备容易得多。

在本公开的特定实施例中，该方法包括在起始节点设备处将号码信息包括在消息中。

这是为了确保号码信息具有正确的初始值，该初始值指示网络中必须确定其位置地址的节点设备的数量，并相应地得到入网初始化。随着起始节点设备之后的每个节点设备的位置地址的确定，号码信息相应地适配于数字、字母和字母数字字符范围中的下一个位置。号码信息保持最新，从而总是反映其位置地址必须被确定的节点设备。

在本公开的实施例中，该方法进一步包括由节点设备向后端服务器报告其位置地址和唯一标识符的步骤。

每一个节点设备在知道其位置地址之后，可以向后端服务器报告该位置地址及其唯一标识符，使得后端服务器可以通过将节点设备的位置地址与例如节点设备的IP地址相关联来入网初始化网络中的节点设备。该入网初始化确保后端服务器正确管理所有节点设备。

在本公开的实施例中，响应于确定其位置地址，由节点设备执行报告步骤。替代地，响应于后端服务器的查询，执行节点设备的报告步骤。

可以设想，节点设备可以在确定之后立即向后端服务器报告所确定的位置地址，从而允许后端服务器在网络中入网初始化节点设备。以此方式，后端服务器可以通过未能从这样的节点设备接收任何报告来识别未被正确入网初始化的节点设备。

替代地，后端服务器可以向节点设备发送查询消息，以收集所确定的节点设备的位置地址。这可以用改进的效率作为集体步骤来完成。

在本公开的实施例中，节点设备在传输另外的消息之后关闭其短程通信接口。

作为确保消息总是被没有分配位置地址的相邻节点设备接收的措施，节点设备可以例如根据来自后端服务器的指令或者在它的位置地址变得为后端服务器所知之后以其自身主动来关闭它的短程通信接口，并且传输包括所确定的位置地址的另外的消息。这有助于防止无意中修改节点设备的位置地址。

本公开的第二方面提供了一种节点设备，该节点设备被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中操作，该节点设备被布置在沿着细长轨道的不同位置处并且在地理上彼此相距节点间距离，该节点设备具有唯一标识符并且包括被布置用于节点间通信的短程通信接口，该节点设备包括处理器并且被布置用于根据本公开的第一方面的方法操作。

参考紧邻节点设备的已知位置地址并遵循本公开的方法，本公开的节点设备可以自动确定其位置地址。

在本公开的实施例中，短程通信接口包括相机和显示器组合和/或有线和/或无线通信接口或等同物中的一个。

一些节点设备、特别是智能杆可以配备有IoT设备，诸如高分辨率相机和显示器。相机和显示器可以一起用作短程通信接口，用于传输和接收包括节点设备的位置地址的消息。作为示例，紧邻节点设备可以在其显示器上显示嵌入有消息的图像，诸如快速响应（QR）码，使得节点设备可以使用其相机扫描和捕获QR码以提取消息。

这样接收消息不涉及额外的通信成本，这也有助于节省通信所需的无线电资源。

替代地，短程通信接口包括无线通信接口，因此消息通过节点设备和紧邻节点设备之间的无线通信信道传输。

可以设想，当前可用的无线通信接口可以容易地用于在节点设备和紧邻节点设备之间交换消息。在这种情况下，在两个节点设备之间建立通信信道，并且根据相应的无线传输协议传输消息。

特别地，作为示例，无线通信接口是蜂窝通信接口、光保真接口、和蓝牙接口之一，接收的消息以被布置用于仅由节点设备接收消息的信号强度被传输。

由于该消息意味着仅由该节点设备从紧邻节点设备接收，因此使用特定的功率水平和信号强度来执行传输，以确保仅该节点设备可以接收该消息。这确保了消息总是被传输到沿着轨道的最接近的节点设备，从而允许正确的参考位置地址，即，紧邻节点设备的已知位置地址被用于确定节点设备的位置地址。

本公开的第三方面包括电气或电子设备，诸如包括本公开的第二方面的至少一个节点设备的智能灯杆。

本公开的第四方面包括一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读存储介质，所述指令当在至少一个处理器上执行时，使得所述至少一个处理器实行本公开的上述方法。

从下面参照附图的描述中，将更好地理解本公开的以上提及的和其他的特征和优点。在附图中，相似的附图标记标示相同的部分或执行相同或类似功能或操作的部分。

附图说明

图1示意性地图示了根据本公开的实施例的节点设备的网络，该节点设备被布置为沿着细长轨道安装的智能灯杆。

图2在简化流程图中图示了根据本公开的实施例的确定可操作地互连的节点的网络的节点设备的位置的步骤。

图3示意性地图示了根据本公开的被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中操作的节点设备或终端设备的实施例。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地描述本公开所设想的实施例。所公开的主题不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。相反，所图示的实施例是以示例的方式提供的，以向本领域技术人员传达主题的范围。

下面参考具有作为网络的节点设备操作的可操作互连的智能灯杆的网络来详述本公开。本领域技术人员将领会，本公开不限于灯杆网络，而是适用于如背景技术部分中所指示的被启用具有网络通信连接性的各种各样节点设备的网络。

每个节点设备被配置有短程通信接口。短程通信接口可以根据用于由联网设备或节点交换数据的网络协议来操作，所述网络协议诸如是指定的ZigBee™、蓝牙™以及用于无线网络的基于WiFi的协议，以及有线总线网络，诸如DALI™（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）、KNX（以及基于KNX的***），以及例如无线或有线的专有通信技术和协议。短程通信接口通常以广播、窄播或单播通信模式操作，用于网络中的节点设备之间的数据交换。

如上阐述的，短程通信接口可以由节点设备处的高分辨率相机和显示器组成。这些相机和显示器可以一起用于传输和接收包括节点设备的位置地址的消息。

一些或所有节点设备还可以被配备有远程通信接口，该远程通信接口被布置用于与后端服务器通信，该后端服务器也被配置有远程通信接口。远程通信接口通常根据许可频带中的移动通信***技术操作，所述移动通信***技术诸如是2G/3G/4G/5G蜂窝通信，以及其他远程无线通信技术，例如诸如已知的远程广域网（LoRaWAN）和窄带IoT（NB-IoT）通信。然而，远程通信接口也可以根据专有无线通信协议或技术和/或有线数据交换通信技术来操作。

图1示意性地图示了根据本公开的实施例的节点设备的网络10，该节点设备被布置为沿着细长的直的和/或弯曲的轨道12安装的智能灯杆。

智能杆21、22…26例如作为构造项目沿着细长轨道12安装，该细长轨道12可以是城市或郊区环境中的高速公路、街道、道路或小路。细长轨道12根据指示地理路线的构造计划或安装计划在地理上预定义，该地理路线包括沿着轨道12的每个部分的地理方向13。智能杆21、22…26以节点间距离彼此等距，例如诸如地理距离“d”。

智能灯杆21、22…26也可以安装在多于一个的轨道12上（未示出），在这种情况下，沿着每个轨道的智能杆21、22…26可以根据本公开的方法独立地处理。

智能杆21、22…26中的一些或全部可以通过远程通信接口19经由网络14（诸如互联网14）连接到后端服务器18。后端服务器18包括存储项目本地网络数据的存储器或储存库15，所述项目本地网络数据包括例如互联网协议IP、由后端服务器18分配给智能杆21、22…26的地址。后端服务器18进一步包括收发器16，用于使用远程通信接口19和互联网14与智能杆21、22…26交换数据，并且操作用于远程管理和操作智能杆21、22…26的过程或应用17。

出于本公开的目的，假设每个智能灯杆21、22…26在安装和第一次通电之后被分配唯一的网络标识符（NID），诸如由例如后端服务器18经由动态主机配置协议（DHCP）服务动态分配的IP地址。

智能灯杆21、22…26可以向后端服务器18报告其唯一标识符，诸如由制造商分配的媒体访问控制（MAC）地址或序列号（SN）。后端服务器18可以管理和操作每个智能杆21、22…26的所有功能，包括例如功耗统计、杆定位地图、环境警报、显示内容控制。一些操作要求后端服务器18知道沿着轨道12的节点设备21、22…26的位置地址。

根据本公开的方法允许节点设备——即智能杆21、22…26——确定它们的位置地址并将其报告给后端服务器18，使得后端服务器18可以将包括它们的位置地址的节点设备投入使用并添加到网络10，并且此后管理和控制智能杆21、22…26。

图2在简化流程图30中图示了根据本公开的实施例的确定可操作地互连的智能杆的网络的节点设备的位置地址的步骤。

作为准备步骤，所有智能杆21、22…26都具有它们的短程通信接口20、特别是接收器，诸如无线电接收器、光保真、Li-Fi、接收器或相机，其被打开并调谐，使得智能杆21、22…26可以从相邻的智能杆21、22…26接收消息。例如，使得仅接收无线电信号强度指示符RSSI水平高于设置阈值的消息，或者接收处于特定光水平的光学图像，例如从而准许对投影在相邻节点设备的显示器上的代码进行无错解码。

在步骤31，“通过设置起始节点设备的位置地址手动对起始节点设备进行入网初始化”，例如由安装者或现场工程师手动入网初始化位于细长轨道12一端的节点设备，诸如最左边的智能灯杆21，其也可以被称为起始杆21或初始化器杆21。

手动入网初始化配置初始化器杆21的位置地址，其可以是杆的地理坐标，或者相对位置，诸如与沿着轨道12的串或队列中智能杆的相对位置相对应的串号。配置或分配的位置地址被传输到后端服务器18，从而允许后端服务器将位置地址与起始节点设备21的IP或ID相关联，并且从而使起始节点设备21被入网初始化。

节点间距离“d”可以在手动入网初始化期间已经配置给起始节点设备21。替代地，例如，当智能杆第一次通电时，或者在稍后阶段响应于来自智能杆的请求，节点间距离“d”也可以从后端服务器18传输到所有智能杆。

初始化器杆21还可以从安装者接收轨道12的地理方向，并将其本地存储在节点设备处。在初始化器杆21的入网初始化期间，初始化器杆21可以接收与要入网初始化的项目或安装的杆的总数量相关的号码信息，该号码信息可以用于确定智能杆22…26的数量，根据本公开，在入网初始化期间仍将获得智能杆22…26的位置。

号码形式可以用各种方式表述，所述各种方式例如作为一系列数字、字母、或字母数字字符。

号码信息的简单且直接的示例可以是指示杆总数量的数字。作为示例，对于具有1000个灯杆的安装项目，在初始化器杆21处分配的号码信息可以是1000。

替代地，根据本公开的方法，号码信息可以包括1、2、3、…、1000的一系列数字，或者A1、A2、A3、…、A1000的一系列字母数字，或者指示总共有1000个节点设备要被入网初始化（即，要确定它们的位置地址）的任何其他系列。

上述号码信息可以按照递增或递减的次序使用，只要它可以适配于指示其位置地址有待确定的节点设备还有多少。上述配置信息可以存储在起始杆21的存储设备中。

在步骤32，“由节点设备接收来自具有已知位置地址的紧邻节点设备的消息”，诸如紧邻初始化器杆21的智能杆22之类的智能杆使用它们的短程通信接口20接收由初始化器杆21传输的消息27。

在智能杆的短程通信接口20包括相机和显示器的情况下，初始化器杆21可以刚好在该步骤之前打开其显示器，使得包括消息的图像（诸如快速响应（QR）码）可以显示在初始化器杆21的显示器上，从而仅允许紧邻初始化器杆21的智能杆22（以下称为目标杆或目标节点设备）使用其相机扫描显示的图像。

如上面提及的，短程通信接口20还可以包括无线通信接口。在这种情况下，消息27通过在杆21、22之间建立的通信信道从初始化器杆21传输到目标杆22。

对于消息27的无线传输，注意到该消息由智能杆传输，其具有允许该消息仅由紧邻传输杆的智能杆接收的信号强度。

例如，当使用ZigBee接口时，该消息可以是ZigBee pan间消息。替代地，当使用Li-Fi接口时，该消息可以是Li-Fi消息。

消息27包括初始化器杆21的位置地址，并且可选地包括与必须确定其位置地址的多个节点设备相关的号码信息。

接收节点设备必须适配消息中的号码信息，因为初始化器杆的位置地址已经被配置并报告给后端服务器18。号码信息的适配可以包括计算或找到串或系列的下一个位置，这指示需要确定其位置地址的节点设备少了一个。

在具有1000个智能杆的项目的上述示例中，其中号码信息简单地由数字1000表述，适配是将1000减一（即，将号码信息适配为999），以指示现在存在其位置地址仍待确定的999个智能杆。

在号码信息包括一系列数字、字母或字母数字字符的情况下，适配可以包括找到该系列的下一个位置，例如诸如从A99到A100。

可选地，消息27还可以包括轨道12的地理方向13。例如，可以在消息27中传输沿着整个轨道12的轨道延伸方向。另一方面，消息27可以仅包括覆盖目标节点设备的轨道12部分的地理方向，从而试图决定其位置地址和其邻居中的节点设备。

通过从节点设备21、22…26向后端服务器18发送请求消息，也可能的是直接从后端服务器18获得地理方向13。

节点间距离“d”也可以可选地包含在接收的消息27中。替代地，也可以通过发送请求消息等从后端服务器18获得节点间距离“d”。

接下来，在步骤33，“当没有位置地址已经被分配给节点设备时，由节点设备基于接收的消息中的位置地址确定其位置地址”，仅当接收节点设备22的位置地址还没有被分配或确定时，目标节点设备——即紧邻初始化器杆21的目标智能杆22——通过使用接收的初始化器杆21的位置地址作为参考位置地址来确定其位置地址。

节点设备可以通过检查例如节点设备的存储设备中的位置地址的本地可用性或者来自后端服务器或等同物的入网初始化确认消息的存在，来确定位置地址是否已经被分配给它。当已经分配了位置地址时，节点设备知道从直接相邻的节点设备接收的消息不需要被处理。也就是说，智能杆将不第二次尝试确定或计算其位置，因为不再需要这样。

可能不总是必需知道智能杆的精确地理坐标。实际上，对于一些应用来说，知道它们的相对位置可能就足够了，所述相对位置例如被表述为沿着轨道12的相应节点设备的一串数字。在这种情况下，目标杆的位置地址的确定可以包括连续地适配所接收的串号。

作为示例，如果起始杆被分配了序列号1，目标杆是紧邻起始杆的一个杆，则可以确定其相对位置由序列号2指示，等等。

在智能杆的位置地址以地理坐标被表述的情况下，目标智能杆22使用初始化器杆21的已知位置地址、节点间距离“d”、和轨道12的地理方向13来计算其位置地址，即其地理坐标。

可以设想，从初始化器杆的地理坐标、轨道的地理方向和节点间地理距离导出目标杆的地理坐标可以以本领域技术人员已知的多种方式来执行，这在此不需要被阐述。

目标节点设备的计算的地理坐标可以用于提供关于目标节点设备地理上位于何处的准确或实际指示，使得可以执行与位置相关的操作，例如用无人机（UAV）替换安装在智能杆上的故障照明设备。

随后，在步骤34，“由节点设备传输包括所确定的位置地址的另外的消息”，目标杆22现在充当初始化器杆，并传输包括其确定的位置地址的另外的消息28，从而允许相邻杆——即紧邻它的杆23（其现在是目标杆）——相应地确定其位置地址。当前目标杆23可以根据上述步骤32和33获得或确定其自身位置。

在传输另外的消息之前，目标杆可以检查它是否是最后一个杆，其位置地址必须通过参考接收到的消息中的号码信息来决定。如果它是最后一杆，则它不传输另外的消息28。

可以重复执行步骤32和33，直到确定了网络中所有智能杆的位置地址。

在步骤35，“由节点设备向后端服务器报告其位置地址”，这可以由每个智能杆在确定其位置地址之后执行，或者在确定多个智能杆或所有智能杆的位置地址的稍后时间点，智能杆21、22…26的位置地址被报告给后端服务器18，使得后端服务器18可以将智能杆的位置地址与其唯一标识符（诸如智能杆的IP地址或ID）相关联或联系，从而将智能杆入网初始化到网络***10中。

位置地址的报告也可以响应于由后端服务器18发送到节点设备21、22…26的查询消息来执行，用于收集节点设备的确定的位置地址。这可以作为集体步骤来完成，从而改进效率。

在每个智能杆21、22…26成功入网初始化之后，后端服务器18可以向智能杆发送确认消息，从而通知智能杆它被入网初始化到网络中。

在步骤36，“由节点设备关闭短程通信接口”，后端服务器18可以向已经被入网初始化的智能杆发送指令，从而请求该智能杆关闭其短程通信接口20，使得被入网初始化的智能杆将不从直接相邻的智能杆接收消息，并且将尝试第二次确定或计算其位置，因为不再需要这样。通过让短程通信接口关闭，或者至少为了通信目的而禁用短程通信接口，有效地防止了在沿着轨道的反向方向上——即在起始设备或初始化器设备的方向上——向入网初始化的智能杆传输消息。

替代地，具有被确定的其位置地址的智能杆可以在传输另外的消息28之后主动关闭其短程通信接口。

图3示意性地图示了根据本公开的节点设备或终端设备40的实施例的图，该节点设备或终端设备40被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中操作。

节点设备40包括控制部分或控制设备41和诸如照明器材或照明设备42的负载，其包括照明模块43、优选地是发光二杆管（LED）、一个照明模块、或多个LED照明模块，其操作可以由控制设备41从远程控制设备或通过远程控制设备来控制，该远程控制设备例如诸如是远程或后端服务器（未示出）。

控制设备41操作短程通信接口47，该短程通信接口47诸如是第二网络适配器或收发器Tx/Rx 2模块，其被布置用于与网络中的另一节点设备进行消息或数据分组的短程无线48或有线49交换，即所谓的节点间设备通信。用于由联网设备或节点交换数据的网络协议可以包括ZigBee™、蓝牙™以及用于无线网络和有线总线网络的基于WiFi的协议，诸如DALI™（数字可寻址照明接口）、DSI（数字串行接口）、DMX（数字多路复用）和KNX（或基于KNX的***），以及其他专有协议。如上面提及的，光学相机和光学显示器可以包括短程通信接口47。

控制设备41可以进一步操作远程通信接口44，该远程通信接口44诸如是第一网络适配器或收发器Tx/Rx 1模块，其被布置用于与远程控制设备或后端服务器进行直接无线消息交换或数据分组45。远程通信接口44通常根据许可频带中的移动通信***技术操作，该移动通信***技术诸如是2G/3G/4G/5G蜂窝通信，以及其他远程无线通信技术——例如诸如已知的远程广域网（LoRaWAN）和窄带IoT（NB-IoT）通信。然而，远程通信接口44也可以根据专有的无线通信协议或技术来操作。

表述“直接无线消息交换”是指通过无线通信信道经由远程通信接口44从远程服务器到节点设备40的下行链路DL数据交换，以及经由远程通信接口44从节点设备40到远程服务器的上行链路UL数据交换等。

远程通信接口44可以被布置用于有线消息交换46，诸如用于通过以太网连接和互联网等的数据交换。

控制设备41进一步包括至少一个微处理器（

）或控制器50，以及至少一个数据储存库或存储装置或存储器51，除了其他之外尤其包括用于存储操作软件、例如用于对网络的节点设备进行入网初始化的项目本地网络数据52，用于根据本公开操作节点设备的计算机程序代码指令，节点设备本身和其他节点设备的地址信息53，诸如节点设备的标识符54（ID）、媒体访问控制（MAC）地址和订户信息。代替储存库51，可以提供至少一个处理器或控制器50可访问的单独的存储器或存储装置。

该至少一个微处理器或控制器50经由控制设备41的内部数据通信和控制总线55与远程通信接口44、短程通信接口47和至少一个储存库或存储装置51通信地交互并控制它们。远程通信接口44和短程通信接口47可以被布置用于传送/转发对于确定节点设备的位置地址所需要的消息和数据，诸如节点间距离、轨道的地理方向、相邻节点设备的位置地址、与必须确定其位置地址的节点设备的数量相关的号码信息。

照明器材或照明设备42连接56到数据通信和控制总线55，并且由至少一个微处理器或控制器50从数据通信和控制总线55控制。

本领域技术人员将领会，除了照明器材或照明设备42之外或附加于照明器材或照明设备42，任何电负载可以连接56到控制总线，诸如不同类型的电动机负载和（环境）传感器和/或测量装备等。

本公开不限于如上面公开的示例，并且可以由本领域技术人员在如所附权利要求中公开的本公开的范围之外进行修改和增强，而不必应用创造性技能并且供在任何数据通信、数据交换和数据处理环境、***或网络中使用。

Claims (15)

1.一种确定可操作地互连的节点设备的网络（10）中的节点设备（21，22，…，26）的位置地址的方法（30），所述节点设备（21，22，…，26）被布置在沿着细长轨道（12）的不同位置处并且在地理上彼此相距节点间距离，每个节点设备具有唯一的标识符并且包括被布置用于节点间通信的短程通信接口（20），所述方法（30）包括以下步骤：

-由节点设备（22）使用所述短程通信接口（20）从具有沿着所述轨道（12）的已知位置地址的紧邻节点设备（21）接收（32）消息（27），所述消息（27）包括所述紧邻节点设备（21）的所述位置地址；

-由所述节点设备（22）基于所述接收的消息（27）中的所述位置地址，确定（33）其沿着所述轨道（12）的位置地址；

-由所述节点设备（22）使用所述短程通信接口（20）传输（34）另外的消息（28），所述另外的消息（28）包括所述节点设备（22）的所述确定的位置地址；

-由所述节点设备（22）的另外的紧邻节点设备（23）使用所述短程通信接口接收所述另外的消息（28）；

-由所述另外的紧邻节点设备（23）基于所述接收到的另外的消息中的所述位置地址，确定（33）其沿着所述轨道（12）的位置地址，以及

-由所述另外的紧邻节点设备（23）使用所述短程通信接口（20）传输（34）包括所述另外的紧邻节点设备（23）的所述确定的位置地址的消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中当没有位置地址已经被分配给所述节点设备（22）时，所述确定步骤（33）由所述节点设备（22，23）执行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，节点设备的位置地址包括与所述节点设备沿着所述轨道（12）的相对位置相对应的串号，所述确定步骤（33）包括连续适配所述串号。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中节点设备的位置地址包括所述节点设备的地理坐标，所述消息（27）进一步包括所述节点间距离和所述轨道的地理方向（13），所述确定步骤（33）包括根据所述紧邻节点设备（21，22）的地理坐标、所述节点间距离、和所述轨道（12）的地理方向（13）计算所述节点设备（22，23）的地理坐标。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述消息（27）包括与必须确定其位置的节点设备的数量相关的号码信息，其中当确定（33）其位置地址时，所述号码信息由所述节点设备适配以指示必须确定其位置的节点设备的数量少一个，并且其中如果所述号码信息指示没有必须确定其位置的另外节点设备，则所述另外的消息（28）的传输（34）被终止。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述号码信息包括数字、字母和字母数字字符的范围，其中所述适配包括计算所述范围的下一个位置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过向所述所选的节点设备（21）分配位置地址，将位于所述细长轨道（12）一端的节点设备（21）选择为起始节点设备。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在所述起始节点设备（21）处将所述号码信息包括在消息中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括由节点设备向后端服务器（18）报告（35）其位置地址和唯一标识符的步骤。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述节点设备的所述报告步骤（35）是响应于确定其位置地址和所述后端服务器的查询之一而执行的。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述节点设备（22，23）在传输所述另外的消息之后关闭其短程通信接口。

12.一种节点设备（40），被布置用于在可操作地互连的节点设备的网络中操作，所述节点设备被布置在沿着细长轨道（12）的不同位置处并且在地理上彼此相距节点间距离，所述节点设备（40）具有唯一标识符并且包括被布置用于节点间通信的短程通信接口（47），所述节点设备（40）包括处理器（50）并且被布置用于根据权利要求1-11中任一项所述的方法操作。

13.根据权利要求12所述的节点设备，其中所述短程通信接口（47）包括相机和显示器组合、有线和无线通信接口之一。

14.一种电气或电子设备，诸如智能灯杆，包括根据权利要求12的至少一个节点设备。

15.一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读存储介质，所述指令当在至少一个处理器上执行时，使得所述至少一个处理器实行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

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