ES2258077T3 - Sistema de automatizacion domestica por rf que comprende controladores con funcionalidad dual. - Google Patents
Sistema de automatizacion domestica por rf que comprende controladores con funcionalidad dual.Info
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Abstract
Un sistema de automatización para controlar y monitorizar dispositivos, que comprende: una pluralidad de dispositivos (20-35) a controlar, comprendiendo cada dispositivo: un receptor de radiofrecuencia para recibir señales, un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales, un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, una primera memoria adaptada para contener un identificador de dispositivo (102) que identifica el dispositivo, y un medio para proporcionar una salida a, o recibir una entrada desde, un aparato operativamente conectado con el dispositivo, un primer controlador que comprende: un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales, un receptor de radiofrecuencia para recibir señales, una primera memoria que comprende una estructura de datos organizados que contiene identificadores de dispositivo de los dispositivos controlados por el primer controlador, una segunda memoria que contiene un identificador de controlador (101) que identifica el primer controlador, y un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, y que está adaptado para almacenar uno o más identificadores de dispositivo en la primera memoria, comprendiendo el procesador medios para generar una primera señal que comprende uno o más identificadores de destino, correspondientes a identificadores de dispositivo de uno o más dispositivos de destino, información vinculada con la operación de los aparatos conectados con dichos dispositivos de destino, y uno o más identificadores de repetidor, correspondientes a uno o más dispositivos repetidores de señal, caracterizado porque uno o más de la pluralidad de dispositivos está(n) adaptado(s) para - actuar como dispositivos repetidores de señal, en cuanto a que los procesadores de dicho(s) dispositivo(s) comprenden medios para procesar, al recibir una primera señal, dicha información en su procesador, si uno o entre el identificador o identificadores de destino corresponde al identificador de dispositivo de tal dispositivo, y medios para transmitir, al recibir una primera señal, una segunda señal que contiene al menos dichos identificadores de destino y dicha información, si uno entre el identificador o identificadores de repetidor corresponde al identificador de dispositivo de tal dispositivo, y - actuar como dispositivos de E/S, en cuanto a que los procesadores de cada uno de dicho(s) dispositivo(s) comprenden medios para generar y transmitir una señal al controlador o a otro dispositivo en respuesta a la entrada recibida desde un aparato o un usuario.
Description
Sistema de automatización doméstica por RF que
comprende controladores con funcionalidad dual.
La presente invención se refiere a un sistema
inalámbrico de automatización doméstica que tiene un controlador
para controlar una amplia variedad de funciones por medio de la
comunicación en ambos sentidos con una pluralidad de dispositivos.
Más específicamente, la invención se refiere a una forma nueva y
flexible de establecer una red inalámbrica, utilizando dispositivos
que funcionan como dispositivos de entrada/salida, así como
repetidores. Al establecer una distribución homogénea de estos
dispositivos de funcionalidad dual, el usuario puede llegar a
cualquier dispositivo sin el empleo de estaciones repetidoras
dedicadas.
Los sistemas de automatización doméstica para
controlar dispositivos con funciones diversas, tales como los
equipos de iluminación y de audio dentro de un edificio, han
evolucionado hacia un concepto de "hogar inteligente", en el
que distintos dispositivos de entrada/salida (E/S) con una amplia
gama de funciones se controlan de forma remota mediante un
controlador central. Dichos sistemas están construidos como redes
con una pluralidad de nodos, que pueden ser controladores,
dispositivos de E/S, o bien repetidores o amplificadores de señales
dedicados.
La calidad de dichos sistemas puede definirse
típicamente por varios parámetros:
- -
- Fiabilidad. La frecuencia con la que una señal es recibida de forma errónea por el receptor deseado, o no se recibe en absoluto. La fiabilidad puede cuantificarse de varias maneras, tales como mediante el MTBF (Mean Time Between Failures - Tiempo Medio Entre Fallos) o la tasa de errores de bits, y muchos tipos de errores pueden ser detectados y corregidos automáticamente por el sistema. La fiabilidad, como parámetro de calidad, se describe más adecuadamente como si el usuario experimenta regularmente que el sistema no realiza la tarea deseada.
- -
- Alcance/cobertura. Cuán grande es la red que puede recibir soporte del sistema y sí hay una densidad mínima necesaria de repetidores o amplificadores de señal. También si un nodo puede conectarse a la red para enviar y recibir señales a cualquier sitio dentro del alcance de la red o si hay "puntos muertos".
- -
- Versatilidad. Qué tipos de dispositivos y funciones de E/S pueden ser controlados por el sistema, y si la red puede brindar soporte a las señales necesarias utilizadas para estas aplicaciones. Si la topología de la red puede expandirse con nuevas funcionalidades sin cargas indebidas, y si el sistema/red soporta un gran número de nodos. Estas consideraciones están a menudo relacionadas con un protocolo de comunicaciones del sistema, y dependen de si el protocolo de comunicaciones está construido con una aplicación específica en mente o bien optimizado para un tipo específico de dispositivos de E/S.
- -
- Flexibilidad. El sistema debería ser fácil de instalar, configurar, modificar y utilizar. Así, el aprendizaje de nuevos nodos y la configuración de rutas para la transmisión de señales deberían automatizarse al menos en cierto grado. Además, la programación y la utilización de funciones, así como la expansión del sistema, deberían ser tareas simples y sencillas para el usuario. Esta necesidad se acrecienta en sistemas de automatización doméstica, para su uso en domicilios particulares.
Los sistemas de automatización basados en redes
cableadas suministran una alta calidad en los tres primeros
parámetros de calidad, pero sólo raramente en el cuarto parámetro, y
con frecuencia son la primera elección en sistemas de alta capacidad
y alta seguridad, donde se exige una alta calidad.
Sin embargo, las redes cableadas tienen varios
inconvenientes obvios:
- -
- Dependencia del medio. La desconexión de
una sección importante de cable puede congelar la red
\hbox{completa.}
- -
- Baja flexibilidad. Las redes cableadas son muy inflexibles; si se desea un nodo en una posición fuera de la red existente, o en una posición dentro de la red, que esté conectado con cable, debe tenderse y conectarse a la red un nuevo ramal de cable.
- -
- Instalación. La instalación inicial de la red, el tendido y la conexión del cable, así como la extensión de una red existente, son tareas laboriosas y a menudo requieren la asistencia de personal profesional.
- -
- Precio. Los costes asociados a la instalación y extensión de redes cableadas son extremadamente altos. Si ha de instalarse una red cableada para un sistema de automatización en un domicilio particular de tamaño familiar, los costes para el tendido y la conexión de los cables pueden ascender hasta 10.000 dólares estadounidenses si se instalan durante la construcción de la casa, y hasta 25.000 dólares estadounidenses si se instalan en una casa ya existente. Además de todo esto hay que añadir el precio de los controladores, los dispositivos de E/S y los repetidores o amplificadores de señal.
Aunque las redes cableadas generalmente brindan
una mejor calidad, las redes inalámbricas se han vuelto más y más
populares como una solución de red barata y de fácil accesibilidad.
Las redes inalámbricas superan claramente los inconvenientes antes
mencionados de las redes cableadas. Sin embargo, la mayoría de los
sistemas inalámbricos existentes de automatización de bajo coste
tienen una baja calidad en la mayoría de los parámetros mencionados.
Los sistemas inalámbricos de automatización de un mayor ancho de
banda, típicamente, son muy complejos y requieren una mayor potencia
de procesamiento, con lo cual el precio puede aproximarse al precio
de una red cableada.
El documento US 5.905.442 revela un sistema
inalámbrico de automatización con un control remoto centralizado que
controla dispositivos de E/S para suministrar energía eléctrica a
aparatos desde las salidas de energía eléctrica de la red de
distribución eléctrica del edificio. El control remoto y los
dispositivos de E/S comprenden transceptores de radiofrecuencia, y
el sistema incluye unidades repetidoras dedicadas para repetir
señales dirigidas a los dispositivos de E/S fuera del alcance del
control remoto.
El documento US 5.875.179 describe un
procedimiento para sincronizar las comunicaciones sobre una
arquitectura dorsal en una red inalámbrica. El sistema recurre a dos
controladores, uno de los cuales es un controlador maestro, y otro
que es un controlador maestro alternativo, que se activará solamente
cuando el controlador maestro no funcione. Los repetidores dedicados
y los dispositivos de E/S en el sistema se denominan comúnmente
nodos; sin embargo, del contexto se desprende que hay una diferencia
funcional nítida entre nodos repetidores y nodos terminales
(de
E/S).
E/S).
El documento US 4.427.968 revela un sistema
inalámbrico de automatización con encaminamiento flexible de
mensajes. Una estación central produce una señal para un dispositivo
de E/S; la señal contiene un código de ruta, un código de dirección,
un código de identificación y un código de mensaje. Repetidores
dedicados de esta arquitectura reciben las señales y siguen un
procedimiento específico para repetir la señal.
Los repetidores también pueden direccionarse como
nodos terminales, por ejemplo, para que el controlador descargue las
tablas de encaminamiento.
El documento US 4.250.489 describe un sistema de
comunicación que tiene repetidores dedicados organizados en una
configuración piramidal. Los repetidores son bidireccionalmente
direccionables y pueden recibir señales de interrogación que dicen a
un repetidor que es el último repetidor de la cadena. Los
repetidores no están conectados con los aparatos y no realizan
ninguna función además de repetir y encaminar señales.
El documento WO 97/32419 revela un sistema de
automatización para controlar y monitorizar dispositivos por medio
de radiofrecuencias, que comprende un controlador y una pluralidad
de dispositivos a controlar. Algunos de los dispositivos son nodos
individuales, que también pueden servir de repetidores. Una tabla de
encaminamiento parcial se almacena en una porción de memoria de cada
nodo repetidor. Cada repetidor, por lo tanto, contiene información
de encaminamiento y requiere actualización si la topología del
sistema cambia.
El documento 5.479.400 revela un sistema
microcelular de comunicación por paquetes digitales que tiene una
pluralidad de transceptores repetidores de sede fija en la modalidad
de paquetes. No revela ningún dispositivo combinado como repetidor y
destino.
El documento WO 00/50971 revela una red
repetidora inalámbrica multicanal distribuida, dotada de repetidores
conmutadores de canales, para una cobertura uniforme por toda la
red. Los repetidores recogen una señal transmitida en un canal, la
conmutan a un canal esencialmente libre de interferencia, y
retransmiten la señal. El documento no revela dispositivos
combinados como repetidores y destinos.
El documento US 5.247.380 revela una red para la
transmisión de datos entre terminales de ordenador y dispositivos
periféricos por medio de varios transceptores infrarrojos. Los
dispositivos periféricos no están adaptados para funcionar como
dispositivos repetidores y el documento no revela adicionalmente
dispositivos que sean capaces tanto de procesar información
relacionada con la operación de los aparatos como de actuar como
repetidores.
El artículo "Bluetooth - the universal radio
interface for ad hoc, wireless connectivity" ["Bluetooth
- la interfaz de radio universal para conectividad inalámbrica ad
hoc"], de Jaap Haartsen, publicado en Ericsson Review Nº 3,
1998 (XP nº 002901994), describe los principios básicos de la
tecnología Bluetooth, es decir, una interfaz universal por
radiofrecuencia que permite que los dispositivos electrónicos
portátiles se conecten y se comuniquen inalámbricamente por medio de
redes ad hoc de corto alcance.
El artículo "Requirements for wireless
extensions of a FIP fieldbus" ["Requisitos para extensiones
inalámbricas de un bus de campo FIP"], de Morel et al,
publicado en IEEE Xplore, vol. 1, 18 de noviembre de 1996 - 21 de
noviembre de 1996, páginas 116 - 122 (XP nº 002902016) trata de
comunicaciones inalámbricas dentro de aplicaciones industriales; en
particular, si pueden emplearse o no conexiones inalámbricas para
acceder a sensores y activadores distantes a través del bus de
campo. El artículo describe un diseño de repetidor para la extensión
de un bus de campo FIP estándar.
El documento US 6.275.166 revela un sistema para
gestionar una formación distribuida de aparatos que incluye una
estación de control de extremo de cabecera (Headend Control Station
- HCS), que tiene un transceptor principal de baja potencia, y una
formación distribuida de unidades de retransmisión universal (URU).
Las unidades de retransmisión pueden emplearse únicamente como
repetidores para ampliar el alcance de la estación de control de
extremo de cabecera, o como estaciones de gestión de aparatos
(Appliance Management Stations - AMS), cuando tienen interfaces con
uno o más aparatos. Esto implica que todas las AMS incluyen una URU
y, en términos de la funcionalidad de la red de radiofrecuencia y de
la descripción del protocolo, el sistema puede concebirse como una
red en estrella con repetidores, un controlador único, la HCS y una
pluralidad de elementos de red AMS.
El documento 6.192.282 revela un sistema
automático donde un usuario puede controlar varios subsistemas con
dispositivos de E/S por medio de un controlador. La comunicación
entre el controlador y los subsistemas se basa en líneas de datos en
serie o en paralelo. El usuario controla el subsistema emitiendo
datos de control al controlador, que utiliza varias interfaces
distintas de usuario; véase C8, I, 14-18. La
interfaz de usuario puede utilizar enlaces cableados y enlaces
inalámbricos, tales como enlaces de radiofrecuencia (RF) con el
controlador. El documento sólo revela el empleo de enlaces de RF con
relación a la interfaz de usuario, y no como un enlace entre el
controlador y los subsistemas. El documento, por lo tanto, no
El documento 5.544.036 describe un sistema que
incluye uno o más controladores que controlan uno o más dispositivos
consumidores de energía. Cada controlador responde a una señal
recibida desde un centro de comando que establece un programa de
sucesos que afectan a la operación de cada dispositivo, y el
controlador programa cada dispositivo para su operación conforme al
programa establecido.
El documento US 5.101.191 revela un sistema
automatizado que comprende una pluralidad de interfaces de red, cada
una conectada por medio de salidas con una pluralidad de aparatos.
El documento sugiere que un controlador de comunicaciones de red
controla a un controlador de aparatos, el que a su vez controla el
flujo de energía a través de los bloques de energía, y luego, cuando
un aparato solicita energía, el aparato especifica una velocidad de
flujo (o nivel) mínima y máxima para la corriente eléctrica.
La presente invención proporciona un sistema
inalámbrico de automatización de alta calidad y de bajo coste que
utiliza señales de radiofrecuencia (RF). A fin de reducir el precio,
el sistema según la presente invención funciona preferiblemente en
un ancho de banda dedicado a comandos de control, es decir, un ancho
de banda de aproximadamente 10 Kbps. Este bajo ancho de banda
permite que los circuitos integrados puedan ser producidos en masa a
precios menores que los circuitos integrados para sistemas de gran
ancho de banda. Además, los transmisores y receptores de RF del
sistema funcionan preferiblemente dentro de la banda "pública"
de frecuencias, en la que no se necesita licencia, reduciendo el
coste adicionalmente de esta forma.
Sin embargo, al seleccionar un funcionamiento de
bajo ancho de banda en una banda pública de frecuencias se
introducen varios problemas que pueden reducir la calidad del
sistema:
- -
- Un bajo ancho de banda da una baja capacidad en la cantidad de datos que pueden comprender las señales.
- -
- Un gran número de aparatos funcionan en las bandas públicas de frecuencia, dando como resultado una gran cantidad de interferencias de radiofrecuencia.
- -
- La potencia de transmisión permitida en los transmisores de RF está restringida, lo que da como resultado una banda limitada de señales.
Para salvar estos problemas, el sistema según la
presente invención se optimiza para asegurar alta fiabilidad,
alcance/cobertura, versatilidad y flexibilidad.
A fin de asegurar alta fiabilidad,
alcance/cobertura, versatilidad y flexibilidad, el sistema según la
presente invención proporciona un sistema que tiene una nueva e
ingeniosa arquitectura de encaminamiento para redes inalámbricas,
que permite esquemas de encaminamiento mucho más completos y
flexibles en comparación con los sistemas de la técnica
anterior.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un sistema inalámbrico de automatización doméstica que
mejore ampliamente la calidad de las redes inalámbricas en términos
de fiabilidad, alcance/cobertura, versatilidad y flexibilidad.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un sistema inalámbrico de automatización doméstica que
proporcione una red de controladores y dispositivos con un esquema
de encaminamiento mejorado que sea sumamente flexible y dinámico, a
fin de tener en cuenta el agregado y retirada de dispositivos, así
como los dispositivos y controladores que cambian de ubicación.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar un sistema inalámbrico de automatización doméstica
con una gama amplia y dinámica, y cobertura mejorada, en el cual no
se necesiten estaciones repetidoras dedicadas en la red.
Otro objetivo adicional de la presente invención
es proporcionar un sistema inalámbrico de automatización doméstica
que utilice señales de radiofrecuencia, proporcionando de esta forma
flexibilidad en términos de la colocación física de los
controladores y de los dispositivos y proporcionando, aún así,
tolerancia a fallos o aviso al usuario en caso de avería.
Es otro objetivo adicional de la presente
invención proporcionar un sistema inalámbrico de automatización
doméstica que sea flexible frente a una topología que cambia
dinámicamente, en cuanto a que el sistema permite la expansión
física de la red sin el empleo de estaciones repetidoras
dedicadas.
En un primer aspecto, la invención proporciona un
sistema de automatización para controlar y monitorizar dispositivos,
que comprende:
una pluralidad de dispositivos a controlar,
comprendiendo cada dispositivo:
- un receptor de radiofrecuencia para recibir señales,
- un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales,
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales,
- una primera memoria, adaptada para alojar un identificador de dispositivo que identifica al dispositivo, y un medio para suministrar una salida a, o recibir una entrada desde, un aparato conectado operativamente con el dispositivo,
un primer controlador que comprende:
- un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales,
- un receptor de radiofrecuencia para recibir señales,
- una primera memoria que contiene un primer identificador,
- una segunda memoria adaptada para contener una pluralidad de identificadores de dispositivo, y
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, estando adaptado para almacenar uno o más identificadores de dispositivo en la segunda memoria, comprendiendo el procesador un medio para generar una primera señal que comprende uno o más identificadores de destino, correspondientes a identificadores de dispositivo de uno o más dispositivos de destino, información vinculada con la operación de los aparatos conectados con dichos dispositivos de destino y, si es necesario, identificadores de repetidor correspondientes a uno o más dispositivos repetidores de señales,
caracterizado porque uno o más de la pluralidad
de dispositivos están adicionalmente adaptados para
- -
- actuar como dispositivos repetidores de señales, en cuanto a que los procesadores de cada uno de dicho(s) dispositivo(s) comprenden un medio para procesar, al recibir una primera señal, dicha información en su procesador si uno entre el identificador o identificadores de destino corresponde al identificador de dispositivo del dispositivo, y un medio para transmitir, al recibir una primera señal, una segunda señal que contiene al menos dicho identificador de destino y dicha información si uno entre el identificador o identificadores de repetidor corresponde al identificador de dispositivo del dispositivo, y
- -
- actuar como dispositivos de E/S en cuanto a que los procesadores de cada uno de dicho(s) dispositivo(s) comprenden un medio para generar y transmitir una señal al controlador o a otro dispositivo en respuesta a la entrada recibida desde un aparato o un usuario.
Una primera señal es, preferiblemente, una señal
que comprende:
- -
- identificadores de destino, que son los identificadores de controladores o dispositivos a los cuales está dirigida la señal y, por lo tanto, controladores/dispositivos de destino denominado,
- -
- información vinculada con la operación de un aparato conectado con un dispositivo, y
- -
- identificadores de repetidor, que son identificadores de dispositivos que deberían repetir la señal y, por lo tanto, dispositivos repetidores de señal denominados.
Preferiblemente, los procesadores de cada
dispositivo, entre la pluralidad de dispositivos, comprenden también
un medio para generar una primera señal que comprende uno o más
identificadores de destino, información vinculada con la operación
del aparato conectado con el dispositivo, e identificadores de
repetidores.
Por lo tanto, a fin de llegar a dispositivos o
controladores fuera de la gama de señales de un transmisor, el
primer aspecto de la presente invención proporciona uno o más
dispositivos que tienen una funcionalidad dual, en cuanto a que
pueden actuar como dispositivos de E/S, y también como repetidores.
La gama de señales de un transmisor es la gama física dentro de la
cual un controlador/dispositivo recibirá una señal dirigida a ese
dispositivo/controlador cuando la señal sea transmitida desde el
transmisor. Cuando un dispositivo recibe una señal que lleva
información y que designa al identificador del dispositivo como un
identificador de repetidor, el dispositivo repetirá la señal, es
decir, transmitirá una señal que lleva al menos parte de la
información también llevada por la señal recibida. De esta manera,
los dispositivos o controladores dentro del alcance de la señal del
dispositivo repetidor, pero fuera del alcance de la señal del
transmisor original, pueden recibir la señal transmitida por el
dispositivo repetidor. Preferiblemente, todos los dispositivos en un
sistema pueden actuar como dispositivos repetidores.
Preferiblemente, el sistema puede construir una
tabla de encaminamiento contenida en la segunda memoria del primer
controlador, indicando dicha tabla de encaminamiento, para cada
dispositivo, otros dispositivos que pueden recibir y procesar una
señal transmitida por dicho dispositivo, y viceversa. En este caso,
el procesador del primer controlador, preferiblemente, comprende un
medio para identificar, en la tabla de encaminamiento,
identificadores de dispositivos para repetir una primera señal que
tenga un identificador de destino predeterminado, y para incluir
dichos identificadores de dispositivo como identificadores de
repetidor en la primera señal.
Alternativamente, el sistema está preferiblemente
adaptado para designar dispositivos como repetidores de manera
provisoria. Preferiblemente, cada controlador comprende un programa
a fin de designar sistemáticamente dispositivos para que actúen como
dispositivos repetidores. Optativamente, el programa también
construye una tabla de datos que comprende los identificadores de
los dispositivos designados como repetidores y los identificadores
de al menos algunos de los dispositivos que estén dentro del alcance
de la señal de cada repetidor.
Los dispositivos serán repetidores sólo de manera
provisoria, dado que el controlador puede quitar el identificador de
dispositivo de un dispositivo repetidor de la tabla de repetidores
en cualquier momento, p. ej., cuando está situado en otra posición
en la red. Alternativamente, el programa construye una tabla de
datos que comprende los identificadores de todos los dispositivos
controlados por el primer controlador, y el identificador de uno o
más repetidores, que deben utilizarse a fin de llegar a cada
dispositivo.
La funcionalidad dual de los dispositivos según
la presente invención tiene varias ventajas significativas:
- -
- No hay necesidad de estaciones repetidoras dedicadas, lo que da como resultado las siguientes ventajas: el sistema comprende menos nodos que los sistemas según la técnica anterior, el sistema resulta ser más barato, el sistema resulta ser más fácil de instalar, ya que el usuario no tiene que configurar una distribución homogénea de estaciones repetidoras dedicadas. De esta manera, la presente invención mejora ampliamente el precio y la flexibilidad de las redes inalámbricas.
- -
- El sistema tiene una red con tantos repetidores potenciales como dispositivos hay, lo que da como resultado las siguientes ventajas: el número de posibles rutas a cualquier dispositivo dado aumenta inmensamente con relación a las redes de la tecnología anterior. El número de rutas posibles a un dispositivo es un parámetro extremadamente importante en las redes de RF, ya que un montón de características de entorno pueden bloquear señales que llegan desde ciertas direcciones. Una de las causas más frecuentes de errores de transmisión de señales en sistemas de RF son los objetos metálicos que bien bloquean el camino hacia un dispositivo, o bien están situados en la proximidad del dispositivo, reflejando la señal de manera tal que interfiere con la señal original no reflejada. Por lo tanto, al encontrar un error de transmisión de señal, el sistema según la presente invención puede escoger entre un gran número de rutas alternativas hacia el dispositivo de destino, rutas éstas que tienen una alta probabilidad de éxito, simplemente porque transmiten desde otra dirección/posición. De esta manera, la presente invención mejora ampliamente la fiabilidad, alcance y cobertura de las redes de RF. Además, mejora ampliamente la versatilidad, expansibilidad y flexibilidad de la red, ya que la topología de la red puede cambiarse sin excesivo agobio.
Preferiblemente, los dispositivos establecen una
red que puede llegar a todos los dispositivos en el sistema. Sin
embargo, en los casos en que un dispositivo, o grupo de
dispositivos, está situado lejos de la parte restante de la red,
puede ser necesario incluir uno o más dispositivos entre el sistema
restante y el dispositivo/grupo remoto, con el único fin de repetir
las señales hacia el dispositivo/grupo remoto. Los dispositivos
insertados pueden, por supuesto, conectarse con un aparato y
funcionar también como dispositivos normales de entrada/salida más
adelante. A fin de establecer una red con buena cobertura, puede ser
preferible construir una red con una distribución esencialmente
uniforme de dispositivos y con una densidad mínima de dispositivos.
Esto garantizará que pueda llegarse a todos los dispositivos. La
densidad mínima de los dispositivos debería ajustarse al alcance
promedio de los transmisores, el cual, sin embargo, depende en gran
medida del entorno.
En la presente memoria técnica y en las
reivindicaciones, el término "procesador" indica cualquier
procesador o microprocesador convencional o de propiedad industrial,
tal como un procesador implementado en hardware de propiedad
industrial, o una máquina de estados finitos, una Memoria Sólo de
Lectura (ROM) o un microprocesador programable por software, así
como combinaciones de los mismos, capaces de proporcionar la gestión
requerida de los datos recibidos o transmitidos.
El término "memoria" designa una o varias
áreas de memoria adaptadas para almacenar información digital.
Preferiblemente es posible leer, grabar y borrar datos en la
memoria. La memoria podría estar situada en una estructura mayor de
memoria que comprenda varias memorias utilizadas por un procesador
para, por ejemplo, el almacenamiento de programas de aplicación y/o
el almacenamiento de datos.
El término "señal" designa un portador de
información, tal como una serie de pulsos de radiación
electromagnética (RF). Preferiblemente, la señal se forma mediante
una modulación de una onda portadora y se recupera durante la
recepción mediante demodulación. Las modulaciones pueden ser
modulaciones digitales, a fin de que transporten información
digital. La información en una señal según la presente invención
está preferiblemente comprendida en una trama de comunicación
digital, que comprende un número de bits que identifican la trama y
un número de bits que transportan la información o datos
transmitidos.
Un identificador es una cadena de datos que
identifica un controlador o un dispositivo, o parte de un
dispositivo. Además, un identificador puede identificar una
estructura de datos tal como una tabla o un área de memoria
dedicada. Un identificador puede ser un nombre, un código o un
número.
Los identificadores de controladores y
dispositivos son cadenas de datos que identifican el controlador o
dispositivo individual como un controlador o dispositivo único y
específico dentro de una red. Los identificadores de controladores o
dispositivos se utilizan preferiblemente para direccionar el
controlador o dispositivo específico en comunicación dentro de una
red. Preferiblemente, los identificadores de controladores o
dispositivos se utilizan para designar el controlador o dispositivo
específico dentro de un protocolo de comunicaciones, que es un
conjunto convenido de procedimientos operativos para hacer posible
que los datos sean transferidos entre controladores y dispositivos.
Un identificador único es una cadena de datos que identifica a un
controlador o dispositivo individual y específico, en el cual la
cadena de datos no es idéntica a ninguna cadena de datos utilizada
para identificar a cualquier otro controlador o dispositivo
específico. Un identificador único, preferiblemente, se configura
durante la fabrica-
ción.
ción.
En el sistema de automatización según la presente
invención, una red se caracteriza preferiblemente por un
identificador único de sistema, que se utiliza en todas las
comunicaciones dentro del sistema. Por lo tanto, los identificadores
para controladores y dispositivos pueden comprender una primera y
una segunda parte, en donde la primera parte es el identificador
único del sistema y la segunda parte es el identificador para cada
controlador o dispositivo específico dentro del sistema. En este
caso, el identificador de dos partes, que identifica un controlador
o dispositivo, es único si el identificador del sistema es único.
Preferiblemente, los controladores tienen identificadores únicos
configurados durante la fabricación, y el procesador del primer
controlador implementado en el sistema está adaptado para hacer que
su identificador único sea el identificador único del sistema.
Alternativamente, todos los controladores y
dispositivos en el sistema tienen un identificador único a fin de
que no haya dos controladores o dispositivos con direcciones
idénticas.
Preferiblemente, el procesador de un controlador
está adaptado para generar señales que comprenden al menos un
identificador de dispositivo y al menos una configuración
predeterminada mantenida en relación con dicho identificador de
dispositivo. Además, el primer procesador está adaptado para generar
una señal que comprende comandos para dispositivos, y para dirigir
la señal a uno o más dispositivos. Un comando es un código, palabra
o frase a la cual el procesador receptor responde de manera
predeterminada. Una respuesta es cualquier acción llevada a cabo por
el controlador o dispositivo, iniciada por la recepción del
comando.
Optativamente, las señales que comprenden
comandos para dispositivos pueden dirigirse a todos los
dispositivos, sin dirigirse individualmente a cada dispositivo; se
utiliza, en cambio, una designación general, para responder a la
cual están adaptadas todas las señales. Tales señales se denominan
señales de transmisión general. Por esta razón, los dispositivos
comprenden adicionalmente una configuración de estado para
determinar si el dispositivo debería responder a comandos en una
señal de transmisión general dirigida a todos los dispositivos.
El primer dispositivo del sistema según la
presente invención puede ser un dispositivo de salida, en cuanto a
que está adaptado para generar una salida en respuesta a una señal
recibida. Preferiblemente, la salida generada por el primer
dispositivo se ajusta en respuesta a una señal transmitida desde el
primer controlador. De esta manera, el usuario puede controlar la
salida desde el primer dispositivo.
La salida es una señal hacia un aparato conectado
operativamente con el primer dispositivo, y comprende una o más
instrucciones vinculadas con el estado operativo del aparato. El
aparato conectado con un dispositivo de salida puede estar integrado
con el dispositivo de salida, de manera tal que el aparato y el
dispositivo de salida formen partes de la misma unidad. De esa
manera, el usuario puede controlar la operación del aparato
controlando el primer dispositivo. Por lo tanto, el usuario puede
operar el aparato remotamente.
En una realización preferida, la salida desde el
primer dispositivo es energía eléctrica en forma de corriente
eléctrica o de un potencial eléctrico. En este caso, el primer
dispositivo puede ajustar la potencia de salida hasta un nivel
correspondiente a una configuración comprendida en una señal
recibida; es decir, el usuario puede encender o apagar la salida, o
bien ajustar el nivel de salida a cualquier potencia deseada.
En otra realización preferida, el usuario puede
restringir la operación y, por lo tanto, la salida desde el primer
dispositivo, y proteger esta restricción por medio del requerimiento
de un código, o por una acción predeterminada antes de retirar la
restricción. De esa manera, el usuario puede prohibir a otros
usuarios que cambien el estado operativo del dispositivo. La
restricción también puede ser un estado operativo fijo del
dispositivo. Esto puede ser, p. ej., un estado de "apagado" en
donde el dispositivo no suministra ninguna salida, un estado en
donde el dispositivo proporciona un cierto tipo de salida, tal como
una cierta señal, a un aparato conectado con la salida, un estado en
donde se permite ajustar la salida sólo dentro de una gama
predeterminada, o dentro de un lapso predeterminado, o ambas
restricciones a la vez, un estado en donde la salida se ajusta según
un programa predeterminado, etc. En este caso, el primer dispositivo
restringe la salida en respuesta a un primer conjunto recibido de
instrucciones, y la restricción sólo puede retirarse en respuesta
bien a un segundo conjunto recibido de instrucciones, o bien a un
código o acción predeterminados, entregados directamente al
dispositivo por el usuario. Además, el primer controlador,
preferiblemente, está adaptado para generar el segundo conjunto de
instrucciones sólo cuando se le proporciona el código
predeterminado, la contraseña o similar.
En otra realización preferida, el primer
dispositivo está adaptado para recibir una entrada desde el aparato
conectado con el mismo; en este caso, el procesador de un
dispositivo está preferiblemente adaptado, en respuesta a la entrada
recibida, para generar y transmitir una primera señal a un
controlador o a otro dispositivo. El aparato conectado con un
dispositivo de entrada puede estar integrado con el dispositivo de
entrada, de manera tal que el aparato y el dispositivo de entrada
formen parte de la misma unidad.
Preferiblemente, el aparato conectado
operativamente con el dispositivo de entrada es un sensor, y el
sensor, al detectar una señal, forma una señal, que es recibida por
el procesador del dispositivo de entrada como una entrada.
Preferiblemente, la señal desde el sensor es una señal
eléctrica.
El procesador puede procesar la entrada recibida,
p. ej., almacenar la entrada en la segunda memoria del primer
dispositivo, generar y transmitir una señal que comprende la
entrada, almacenar la entrada en la segunda memoria del primer
dispositivo y, en un momento posterior, generar y transmitir una
señal que comprende la entrada, generar y transmitir una señal en
respuesta a la entrada recibida, etc.
El primer sensor puede ser cualquier sensor
seleccionado dentro del grupo que consiste en un sensor de radiación
electromagnética, un sensor de luminosidad, un sensor de humedad, un
sensor de movimiento, un sensor de temperatura, un contacto
activador mecánico, un sensor de sonido, un sensor de presión, un
sensor de señal eléctrica, un detector de humo, un medio de
reconocimiento de patrones de audio, un medio de reconocimiento de
patrones visuales, un medio de análisis de composición molecular, y
más, así como cualesquiera combinaciones de los mismos.
En una realización preferida, el sensor mide la
impedancia de una señal eléctrica, tal como la capacitancia, la
resistencia o la inductancia.
El sistema según la presente invención,
preferiblemente, comprende un protocolo. Un protocolo es cualquier
conjunto de procedimientos operativos, que permiten transferir y
administrar dentro del sistema datos tales como identificadores,
configuraciones y tramas, y cualquier dato comprendido en una trama,
así como datos almacenados. De esta manera, los medios para generar
una primera señal, y diversos medios comprendidos en estos medios,
son, típicamente, programas o rutinas que forman parte del
protocolo. Preferiblemente, es el protocolo del
controlador/dispositivo transmisor el que genera las tramas a
transmitir en una señal. Una tal trama, preferiblemente, indica el
sistema, el controlador/dispositivo de origen y el
controlador/dispositivo de destino por medio de sus identificadores,
y uno o más dispositivos repetidores de señales por medio de sus
identificadores. Además, el protocolo incluye los comandos, la
información o los datos transferidos por la trama. Asimismo, es
preferiblemente el protocolo en la parte receptora el que lee la
trama recibida y permite que la parte receptora responda a la
señal.
A fin de reducir la cantidad de datos
transferidos en cada trama, el protocolo del sistema,
preferiblemente, comprende procedimientos operativos para enmascarar
los identificadores de dispositivos direccionados por una trama. El
procedimiento de enmascaramiento es una operación que construye un
registro con cada entrada correspondiente a un dispositivo, y donde
el valor de cada entrada indica si los correspondientes dispositivos
deberían responder o no a un comando en la trama. En lugar de
incluir todos los identificadores para los dispositivos que deberían
responder a un comando en una trama, se incluye el registro de
enmascaramiento, por lo cual se logra una designación abreviada de
los dispositivos. De esta manera, el protocolo del sistema,
preferiblemente, comprende procedimientos operativos para generar un
primer tipo de trama que comprende uno o más comandos. El protocolo
comprende un procedimiento de enmascaramiento de un primer grupo de
identificadores de dispositivo en una tabla de un controlador, a fin
de generar una cadena de bits que forme parte de la trama, de manera
tal que cada bit corresponda a un identificador de dispositivo y a
un dispositivo del primer grupo, determinando el valor de cada bit
si el comando o comandos se aplica(n) al correspondiente
dispositivo. Por lo tanto, según el primer aspecto, los
identificadores de destino contenidos en una señal pueden no ser
idénticos a los identificadores de los dispositivos direccionados,
si los identificadores de destino (o, equivalentemente, los
identificadores de repetidor) están enmascarados, los
identificadores de destino corresponden meramente a los
identificadores de los dispositivos direccionados.
Similarmente, el protocolo del sistema,
preferiblemente, comprende procedimientos operativos para aplicar un
procedimiento de enmascaramiento a los comandos emitidos en una
trama. Típicamente, un número considerable de los comandos, mensajes
de estado, información, datos, etc., distribuidos en el sistema, son
instrucciones estándar. Por lo tanto, los dispositivos pueden ya
conocerlos, y la transmisión de datos puede reducirse aplicando un
procedimiento de enmascaramiento a estos distintos tipos de
instrucciones estándar. De esta manera, el protocolo del sistema,
preferiblemente, comprende procedimientos operativos adaptados para
generar y transmitir una trama de un segundo tipo, que comprende dos
o más instrucciones de una segunda tabla de instrucciones
comprendida en la memoria de un controlador. El protocolo comprende
un procedimiento de enmascaramiento de un primer grupo de
instrucciones en la tabla del controlador, a fin de generar una
cadena de bits que forman parte de la trama, de manera tal que cada
bit corresponde a una instrucción del primer grupo, determinando el
valor de dicho bit si la(s) instrucción(es)
correspondiente(s) se aplica(n) o no a los
dispositivos que reciben la trama.
Cuando el sistema está adaptado para realizar una
función especificada, el protocolo comprenderá a menudo, pero no
siempre, uno o más comandos para llevar a cabo la función
especificada.
Los procesadores de los controladores primero y
segundo, preferiblemente, comprenden adicionalmente medios para
asignar dinámicamente identificadores de controlador a un
controlador o a un dispositivo, al presentar el controlador o
dispositivo al sistema. Estos medios asignan identificadores
utilizando una secuencia predeterminada de identificadores de
controlador o dispositivo.
De acuerdo con el primer aspecto, los
controladores del sistema comprenden, preferiblemente, un visor,
medios para mostrar una serie de menús que tienen dos o más entradas
en el visor, dos o más activadores para navegar por dichos menús y
para seleccionar dichas entradas, y rutinas o programas almacenados
en dicho procesador, que pueden activarse seleccionando las entradas
apropiadas de los menús adecuados. Preferiblemente, dichas rutinas o
programas están operativamente conectadas con dichos medios para
generar una señal dirigida hacia uno o más dispositivos, o hacia un
controlador, de forma tal que el usuario pueda controlar el sistema
seleccionando entradas utilizando los activadores.
En un segundo aspecto, la presente invención
proporciona un procedimiento para establecer una red de sistema de
automatización por RF, a fin de controlar y monitorizar
dispositivos, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
- -
- proporcionar un primer controlador, que comprende:
- un transmisor por radiofrecuencia para transmitir señales,
- un receptor por radiofrecuencia para recibir señales,
- una primera memoria que contiene un identificador de controlador,
- una segunda memoria adaptada para contener una pluralidad de identificadores de dispositivo, y
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, estando adaptado para almacenar uno o más identificadores de dispositivo en la segunda memoria.
- -
- proporcionar una pluralidad de dispositivos para ser controlados por el primer controlador, comprendiendo cada dispositivo:
- un receptor por radiofrecuencia para recibir señales,
- un transmisor por radiofrecuencia para transmitir señales,
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales,
- una primera memoria adaptada para contener un identificador de dispositivo que identifica al dispositivo, y
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, estando adaptado para proporcionar una salida a, o recibir una entrada de, un aparato operativamente conectado con el dispositivo,
en donde uno o más de los dispositivos está(n)
adaptado(s) para actuar como dispositivos de E/S, en cuanto a
que los procesadores de dicho(s) dispositivo(s)
comprenden medios para generar y transmitir una señal al controlador
o a otro dispositivo, en respuesta a una entrada recibida desde un
aparato o un usuario,
- -
- generar una primera señal que comprende uno o más identificadores de destino, correspondientes a identificadores de uno o más dispositivos de destino o controladores de destino, información relacionada con la operación de un aparato conectado con un dispositivo, y uno o más identificadores de repetidor, correspondientes a uno o más dispositivos repetidores de señales,
- -
- transmitir dicha primera señal,
- -
- recibir la primera señal en uno de dicha pluralidad de dispositivos,
- -
- si uno entre el identificador o identificadores de destino corresponde al identificador de dispositivo del dispositivo receptor, entonces procesar dicha información en el procesador del dispositivo, y
- -
- si uno entre el identificador o identificadores de repetidor corresponde al identificador de dispositivo del dispositivo receptor, transmitir entonces una segunda señal que contiene el menos dicho(s) identifica- dor(es) de destino y dicha información.
Preferiblemente, la primera señal es transmitida
por el primer controlador, y el identificador o identificadores de
destino comprendido(s) en la primera señal son uno o más
identificadores de dispositivo. Además, la información comprendida
en la primera señal, preferiblemente, comprende instrucciones a un
procesador del dispositivo de destino, para proporcionar una salida
a, o recibir una entrada de, el aparato conectado con el dispositivo
de destino.
Alternativamente, la primera señal es transmitida
por un dispositivo y el identificador de destino comprendido en la
primera señal es un identificador de controlador. En este caso, la
información contenida por la primera señal está preferiblemente
relacionada con un estado o una lectura del dispositivo que
transmite la primera señal.
A fin de designar dispositivos como dispositivos
repetidores de señal, incluyendo sus identificadores como
identificadores de repetidor en la primera señal, el primer
controlador, preferiblemente, contiene una tabla de encaminamiento
que indica, para cada dispositivo, otros dispositivos que pueden
recibir y procesar una señal transmitida por dicho dispositivo. De
esta manera, el procedimiento según el segundo aspecto comprende,
preferiblemente, las etapas de construir una tabla de encaminamiento
y de almacenar la tabla de encaminamiento en la segunda memoria del
primer controlador.
Además, el procesador del primer controlador,
preferiblemente, realiza las etapas de identificar los
identificadores de dispositivo en la tabla de encaminamiento de
dispositivos, para repetir una primera señal que tiene un
identificador de destino predeterminado, y de incluir dichos
identificadores de dispositivo como identificadores de repetidor en
la primera señal.
Preferiblemente, todos los dispositivos en el
sistema están adaptados para responder a todas las señales recibidas
que les fueron dirigidas con una señal de acuse de recibo. Por lo
tanto, el procedimiento según el segundo aspecto de la presente
invención, preferiblemente, comprende adicionalmente la etapa, al
recibir una primera o segunda señal en un dispositivo, de generar y
transmitir una señal de acuse de recibo que tiene el identificador
del dispositivo o controlador que transmite la primera o segunda
señal como identificador de destino.
Si el dispositivo ha recibido una segunda señal,
es decir, una señal que ha sido repetida, debería, preferiblemente,
enviar una señal de acuse de recibo tanto al controlador que
transmite la primera señal como al dispositivo repetidor que
transmite la segunda señal. La señal de acuse de recibo al
controlador que transmite la primera señal, preferiblemente,
comprende un identificador de destino y uno o más identificadores de
repetidor; por lo tanto, el procedimiento, preferiblemente,
comprende adicionalmente las etapas de recibir dicha señal de acuse
de recibo en un dispositivo y, si uno entre el identificador o
identificadores de repetidor corresponde al identificador de
dispositivo de este dispositivo, transmitir entonces una señal que
contenga dichos identificadores de destino y el acuse de recibo.
Las figuras 1 y 2 son diagramas que ilustran los
identificadores para los controladores y dispositivos utilizados
para direccionar señales según una primera realización preferida de
la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra
el procedimiento para la transmisión y acuse de recibo de un comando
según la primera realización preferida de la presente invención.
Las figuras 4 a 12 muestran un ejemplo de un mapa
de la topología de una red de sistema; las figuras ilustran un
proceso automatizado de detección de repetidores según la primera
realización de la presente invención.
Las figuras 13 a 18 muestran una red de sistema
con repetidores; las figuras ilustran el procedimiento de
comunicación preferido para controladores de poca capacidad, según
la primera realización de la presente invención.
La Figura 19 muestra un controlador según una
segunda realización preferida de la invención.
La Figura 20 es un diagrama de flujo que muestra
el procedimiento para quitar un dispositivo de un grupo en el
controlador, según la segunda realización de la presente
invención.
La Figura 21 es un diagrama de flujo que muestra
el procedimiento para crear un entorno en el controlador, según la
segunda realización de la presente invención.
La Figura 22 es un diagrama de flujo que muestra
el procedimiento para el aprendizaje de un controlador, según la
segunda realización de la presente invención.
La Figura 23 muestra un ejemplo de un diagrama de
un circuito eléctrico para medir la energía suministrada por un
dispositivo, según la segunda realización preferida de la presente
invención.
La Figura 24 ilustra una implementación de un
sistema según la segunda realización preferida de la presente
invención.
La presente invención se refiere a un sistema de
automatización doméstica por radiofrecuencia, que tiene un
controlador para controlar una amplia variedad de funciones por
medio de la comunicación de doble vía con una pluralidad de
dispositivos.
Un controlador permite al usuario controlar los
dispositivos y las funciones realizadas por los dispositivos. Los
controladores, típicamente, son pequeños y funcionan con baterías, a
fin de hacer de ellos dispositivos portátiles y manuables.
Según una primera realización preferida de la
presente invención, el sistema comprende un protocolo de
comunicaciones que proporciona un direccionamiento simple de
dispositivos y controladores. Primero, todos los controladores y
dispositivos en un edificio se combinan en un sistema lógico único,
caracterizado por un identificador de sistema único que se incluye
en casi todas las señales de comunicación dentro del sistema. Los
controladores y los dispositivos en el sistema están individualmente
caracterizados y direccionados por identificadores. La Figura 1
muestra ejemplos de dichos identificadores 101 y 102 de dos partes,
para direccionar respectivamente un controlador y un dispositivo en
una señal.
Cada controlador tiene un identificador unívoco
preestablecido que está grabado en una memoria en los controladores
desde la fábrica, y que no puede ser alterado. Esto garantiza la
unicidad de los identificadores de controlador.
De ese modo el sistema no interfiere con ningún
sistema vecino, ya que los controladores y dispositivos en los
respectivos sistemas responden solamente a las señales que
comprenden el identificador único del sistema de los respectivos
sistemas. El identificador de sistema se denominará de aquí en
adelante ID Doméstico.
En una realización alternativa ilustrada en la
figura 2, todos los controladores y todos los dispositivos tienen
identificadores 201 y 202 únicos prefijados, grabados en una memoria
durante la fabricación, y que no pueden alterarse. Los
controladores del sistema deben aprender los identificadores únicos
de todos los dispositivos que van a ser controlados por el
controlador. Dado que todos estos identificadores de una parte son
únicos, no hay necesidad de un identificador del sistema.
En la primera realización preferida, el ID
Doméstico único es el identificador del primer controlador utilizado
en un sistema, y es asignado al sistema cuando se configura el
sistema. Dado que el identificador de controlador es único, también
lo es el ID Doméstico asignado. Es una ventaja que el sistema tenga,
inherentemente, un único ID Doméstico, por lo cual el usuario no
tiene que especificar un ID Doméstico al configurar el sistema. Esto
simplifica enormemente la funcionalidad del sistema.
Dado que un dispositivo es direccionado siempre
junto con la designación del sistema, el identificador de
dispositivo es una extensión del ID Doméstico del sistema para
identificar el dispositivo dentro del sistema. Los identificadores
de dispositivo, en adelante también denominados ID de Dispositivo,
son asignados a los dispositivos por el controlador cuando se
incorpora un dispositivo al sistema por primera vez. El
identificador de dispositivo se almacena en el controlador y en el
dispositivo mismo. Para minimizar el uso de espacio de tramas y
también para reducir el almacenamiento en el controlador, los
identificadores de dispositivo que identifican los dispositivos
tienen que mantenerse tan pequeños como sea posible. Por lo tanto,
un dispositivo puede ser direccionado de manera no única dando sólo
su ID de dispositivo, o bien puede ser direccionado de manera única
dando su ID Doméstico más su ID de dispositivo.
Todos los controladores y dispositivos comprenden
al menos partes de un protocolo común para transferir y administrar
datos dentro del sistema. El protocolo es un protocolo de software;
optativamente, partes del protocolo comprenden unidades cableadas
en hardware, tales como circuitos integrados y microprocesadores.
El protocolo administra identificadores y gestiona el
direccionamiento de las tramas para la comunicación dentro del
sistema.
En la primera realización preferida, un ID de
dispositivo es un valor de ocho bits. Según se ha mencionado
anteriormente, el ID de dispositivo se utiliza siempre en relación
con un ID Doméstico en una trama en el protocolo de comunicaciones,
preservando de esta forma la unicidad general de un dispositivo. El
tamaño del identificador único de controlador, y por lo tanto del
ID Doméstico, tiene que ser tal que nunca puedan agotarse las
direcciones únicas. El identificador de controlador es, por lo
tanto, un valor de 32 bits que proporciona hasta 4.294.967.295 ID
Domésticos únicos.
El protocolo de comunicación se diseña para
superar los problemas habituales que se encuentran en aplicaciones
de comunicación por radio. El problema más común es el ruido, que
puede provocar que se pierdan o se corrompan los datos que se
comunican entre dos dispositivos. La regla general es que cuanto
menos datos se transfieran, existe una oportunidad mayor de obtener
una transferencia satisfactoria.
En la técnica anterior, el tamaño del formato de
la trama que contiene los datos a enviar no es de muy alta
importancia, ya que típicamente ocupa una parte muy pequeña de la
cantidad total de bits de datos. Sin embargo, en la presente
invención, en la que el sistema se utiliza para enviar comandos e
instrucciones cortas, el formato de la trama ocupa a menudo una
cantidad considerable de los bits de datos a enviar. Por lo tanto,
el formato general de las tramas utilizadas en el protocolo de
comunicaciones de una realización preferida de la presente invención
se diseña para reducir la cantidad de datos, es decir, para obtener
una trama pequeña a fin de poder enviar comandos a más de un
dispositivo en una sola trama, y para direccionar estos dispositivos
con una notación concisa. Similarmente, los comandos comprendidos en
la trama también deberían minimizarse. El protocolo diseñado para la
presente invención toma en cuenta estas consideraciones en lo que se
refiere al enmascaramiento de los identificadores de dispositivo y
de los comandos, así como a la compresión de datos.
Los controladores y dispositivos en la primera
realización preferida comprenden ciertos elementos:
- Un transmisor de radiofrecuencia y un receptor de radiofrecuencia
- Una memoria que contiene el identificador del controlador y el ID Doméstico
- Una memoria que contiene los ID de Dispositivo de los dispositivos controlados por el controlador
- Un procesador para realizar el almacenamiento y administración de la información, y para generar y procesar las tramas de comunicación.
- Un transmisor de radiofrecuencia y un receptor de radiofrecuencia
- Una memoria que contiene el ID de Dispositivo del dispositivo
- Una memoria que contiene el ID Doméstico
- Un procesador para realizar el almacenamiento y la administración de la información
Los dispositivos a controlar pueden realizar
varias funciones, que pueden dividirse en tipos de funciones:
- -
- Salida; suministrar una salida tal como un comando, una instrucción, un mensaje o energía eléctrica a un aparato eléctrico conectado al mismo, por ejemplo una máquina de café, un horno, un sistema de vigilancia, una cerradura de una puerta, un equipo de audio, etc.
- -
- Entrada; recibir una entrada de un aparato, tal como un sensor, o una unidad de entrada, tal como un teclado o un dispositivo apuntador conectado al mismo y almacenar, procesar y/o transmitir la entrada. Los controladores del sistema pueden programarse para responder a una señal proveniente de un dispositivo que recibe una entrada, por ejemplo, activando una señal de sonido y llamando al equipo de seguridad en caso de detección de allanamiento de la casa.
- -
- Repetición; para repetir señales de un controlador o de un dispositivo a fin de llegar a dispositivos fuera del alcance de la señal del controlador o dispositivo transmisor.
Un dispositivo puede ser una unidad separada
conectada al aparato, o bien un dispositivo puede ser una parte
integrada del aparato. Un dispositivo puede realizar una función por
sí mismo o puede permitir, instruir o capacitar a un aparato
conectado al dispositivo para que realice una función.
La interfaz de usuario de un controlador permite
que el usuario controle cada dispositivo controlador por el
controlador. Los dispositivos controlados por el controlador pueden
ordenarse en diferentes clases de salida, de forma que dos o más
dispositivos puedan controlarse a la vez. Dichas clases de salida
pueden caracterizarse mediante un conjunto de variables tales
como:
\newpage
| Clase de salida | Variables Características | Observaciones |
| Dispositivo de salida | ID de Dispositivo | Consta de un dispositivo |
| Grupos | ID de Grupo | Consta de varios dispositivos |
| ID de Dispositivo | ||
| Entornos | ID de Entorno | Consta de varios dispositivos y/o grupos, y de una configu- |
| ID de Grupos | ración individual prefijada para cada dispositivo o grupo de | |
| ID de Dispositivos | dispositivos | |
| Configuraciones |
\vskip1.000000\baselineskip
Los grupos son una clase de salida que consta de
varios dispositivos. Esta clase de salida se utiliza para controlar
múltiples dispositivos de salida con un único comando. Los entornos
son básicamente "grupos de grupos" y/o "grupos de
dispositivos", en los cuales cada grupo y/o dispositivo tiene
configuraciones específicas que caracterizan el funcionamiento de
los dispositivos y grupos. Por ejemplo, un entorno puede constar de
dispositivos conectados con lámparas en el salón, y las
configuraciones podrían ser un nivel de atenuación en la corriente
suministrada a cada lámpara por cada dispositivo. Seleccionando este
entorno, todas las lámparas del salón pueden atenuarse hasta un
nivel predeterminado, creando la iluminación deseada, por ejemplo,
para ver la televisión. Las configuraciones de dispositivos o grupos
dependen de la función realizada por cada dispositivo y se fijan
individualmente para dispositivos y grupos. Un dispositivo puede
pertenecer a uno o más grupos y cada grupo puede pertenecer a uno o
más entornos.
El protocolo de comunicación de la primera
realización tiene un formato general para las tramas que transportan
las instrucciones y la información entre los dispositivos del
sistema.
El formato de la trama según la primera
realización puede describirse como:
En donde:
- -
- Los números 0 a 15 representan una escala de bits que da el orden y los tamaños de cada parte de la trama. El orden en el cual aparecen las partes no es restrictivo y pueden utilizarse órdenes diferentes.
- -
- ID Doméstico (32 bits): El ID Doméstico del sistema en el cual debe ejecutarse/recibirse esta trama.
- -
- ID de Origen (8 bits): El identificador (segunda parte del identificador de dos partes) del controlador o dispositivo transmisor.
- -
- Versión (3 bits): Versión del formato del protocolo/trama. Esto da la libertad de cambiar el formato de la trama según una actualización del protocolo del software u otras mejoras de la infraestructura.
- -
- Dir. (1 bit): Dirección de comando; 0 cuando se emite un comando, 1 cuando se acusa recibo de un comando.
- -
- Tipo (4 bits): El tipo de trama decide el contenido del resto de la trama, si la trama contiene un comando o, por ejemplo, un estado, y cómo se efectúa la designación de dispositivos. La designación depende de cuáles y cuántos dispositivos deberían direccionarse. Algunos ejemplos de tipos posibles de tramas son:
| Tipos de tramas | |
| Campo de tipo | Función de tipo |
| 0 (0000) | Uso inválido |
| 1 (0001) | Comando para un dispositivo individual |
| 2 (0010) | Comando para un grupo de dispositivos |
| 3 (0011) | Comando para un grupo de dispositivos, enmascarado (ID de dispositivo 1-8) |
| 4 (0100) | Comando para un grupo de dispositivos, enmascarado (ID de dispositivo 9-16) |
| 5 (0101) | Comando para un grupo de dispositivos, enmascarado (ID de dispositivo 1-16) |
| 6 (0101) | Comando para un grupo de dispositivos en la misma gama de máscara individual (*) |
| 7 (0111) | Comando para un dispositivo individual (trayectoria de repetición) |
| 8 (1000) | Comando para un grupo de dispositivos (trayectoria de repetición) |
| 9 (1001) | \begin{minipage}[t]{135mm} Comando para un grupo de dispositivos, enmascarado (ID de dispositivo 1-8) (trayectoria de repetición)\end{minipage} |
| 10 (1010) | \begin{minipage}[t]{135mm} Comando para un grupo de dispositivos, enmascarado (ID de dispositivo 9-16) (trayectoria de repetición)\end{minipage} |
| 11 (1011) | \begin{minipage}[t]{135mm} Comando para un grupo de dispositivos, enmascarado (ID de dispositivo 1-16) (trayectoria de repetición)\end{minipage} |
| 12 (1100) | \begin{minipage}[t]{135mm} Comando para un grupo de dispositivos en la misma gama de máscaras individuales (*) (trayectoria de repetición)\end{minipage} |
| *) \begin{minipage}[t]{157mm} La gama de cada máscara tiene una cadencia de 8 dispositivos consecutivos con una cadencia de 8. Ej. Gama 0 = 1 - 8, Gama 1 = 9 - 16. \end{minipage} |
- -
- Longitud (8 bits): Cantidad de bytes en la trama, empezando desde la primera palabra del ID Doméstico hasta el último byte de datos, sin el campo de suma de control.
- -
- Comando (8 bits): El comando que debería ejecutarse. Véanse ejemplos de comandos en la tabla 3.
- -
- Valor de comando (8 bits): El valor efectivo del comando emitido. Típicamente es un valor de 8 bits, pero puede ser más largo, según el comando.
- -
- Byte de datos (0 -n): Los datos contenidos en la trama.
- -
- Suma de control (8 bits): suma de control calculada entre el ID Doméstico y el último byte de la trama. El campo Suma de Control en sí no se utiliza en el cálculo.
A continuación se muestran algunos ejemplos de
información que, excediendo el formato general de tramas, puede
estar comprendida en una trama.
La siguiente tabla muestra algunos ejemplos de
comandos y valores de comandos que pueden enviarse en una trama:
| Función de comando | Comando | Valor de comando |
| Valor inválido | 0 | No aplicable |
| Encender conmutador | 1 | No aplicable |
| Apagar conmutador | 2 | No aplicable |
| Iniciar Atenuación | 3 | Nivel de atenuación desde el cual empezar |
| Detener Atenuación | 4 | No aplicable |
| Todo desactivado | 5 | No aplicable |
| Todo activado | 6 | No aplicable |
| Borrar todos los conmutadores | 7 | No aplicable |
| Solicitar información de dispositivo | 8 | No aplicable |
| Fijar Atenuación | 9 | Nivel de Atenuación |
| Habilitar trayectoria de repetición | 10 | No aplicable |
| Inhabilitar trayectoria de repetición | 11 | No aplicable |
| Fijar nivel de disparo del dispositivo | 12 | Nivel de disparo |
| Obtener nivel de disparo del dispositivo | 13 | No aplicable |
| Aviso de disparo | 14 | Nivel de disparo |
| Efectuar calibración | 15 | No aplicable |
| Solicitar estado | 16 | No aplicable |
| Proporcionar datos vinculados con la entrada | 17 | Identificador de datos |
| Proporcionar datos vinculados con la salida | 18 | Identificador de datos |
| Proporcionar datos almacenados | 19 | Identificador de datos |
| Actualizar memoria del controlador | 20 | No aplicable |
| Copia idéntica del controlador | 21 | No aplicable |
| Aprender ID Doméstico | 22 | Nº de ID Doméstico |
| Aprender ID de Dispositivo | 23 | Nº de ID de Dispositivo |
| Aprender ID de Grupo | 24 | Nº de ID de Grupo, nº de ID de dispositivo |
| Aprender ID de Entorno | 25 | Nº de ID de entorno, nº de ID de dispositivo/grupo, |
| nivel de atenuación | ||
| Aprender tabla de encaminamiento | 26 | ID de dispositivo, fila |
| Aprender ID de Dispositivo | 27 | Nº de ID de dispositivo |
| Aprender ID de Controlador | 28 | Nº de ID de controlador |
\newpage
Al menos los valores de comando de los comandos
22, 24, 25 y 26 tendrán una longitud superior a 8 bits. El
protocolo de comunicación define la longitud de los valores de
comando para cada comando.
Cuando se emiten comandos, por supuesto, es
importante especificar a qué dispositivos se dirige el comando.
Según el número de dispositivos a direccionar dentro de una trama,
pueden utilizarse distintos tipos de trama, con referencia a la
Tabla 2. El siguiente tipo de trama comprende el comando y las
direcciones individuales, es decir, los ID de Dispositivo de un
grupo de dispositivos receptores.
- -
- ID de Dispositivo de destino (8 bits): Matriz de ID de dispositivo de destino de 8 bits que indica si el dispositivo de recepción debería reaccionar o no al comando.
Como puede verse en el formato de trama anterior,
el direccionamiento de dispositivos constituye una cantidad
considerable de los bits de datos totales a enviar. Una
característica importante del protocolo de comunicaciones de la
primera realización de la presente invención es que proporciona una
forma de reducir los bits de datos de direccionamiento. Utilizando
una Máscara de ID de Dispositivo de Destino en el formato de la
trama, los bits de datos de direccionamiento pueden reducirse
drásticamente. El enmascaramiento de los ID de Dispositivo es una
operación que indica si ciertos dispositivos de recepción deberían
reaccionar o no al comando. Un registro de entradas,
correspondiéndose cada entrada con la enumeración de los ID de
Dispositivo, contiene un patrón de bits denominado máscara, con cada
bit fijado en "1" allí donde ha de seleccionarse el ID de
Dispositivo correspondiente y fijado en "0" en caso contrario.
Transmitiendo una trama con el tipo de trama que define la extensión
de la máscara (véase la tabla 2), junto con la "Máscara de ID de
Dispositivo de Destino" (indicando cada bit si el dispositivo de
recepción debería reaccionar o no al comando), el direccionamiento
de cada dispositivo adicional solamente ocupa 1 bit.
A continuación se dan tres ejemplos de
enmascaramiento de ID de dispositivo. Los ejemplos utilizan tamaños,
tipos, indexación y diseños de máscara según el formato de trama de
la primera realización preferida de la presente invención. Dicho
enmascaramiento puede efectuarse utilizando otros diseños y
formatos, y la primera realización no restringe la idea de utilizar
enmascaramiento en la designación de dispositivos para direccionar
grupos de dispositivos dentro de cualquier red de
comunicaciones.
Primero, con una Máscara de ID de Dispositivo de
Destino de 8 bits, pueden direccionarse hasta ocho dispositivos con
ID de Dispositivo entre 1 y 8 en un solo byte, reduciendo
drásticamente la cantidad de datos. Si tienen que direccionarse ocho
dispositivos con el formato de trama no enmascarado (comando para un
grupo de dispositivos), la cantidad de datos se incrementaría en 8
bytes (ocho ID de Dispositivo y el campo "Número de
Dispositivos" en vez de la "Máscara de ID de Dispositivo de
Destino").
- -
- Máscara de ID de Dispositivo de Destino (8 bits): Máscara de ID de dispositivo de destino de 1 byte, indicando cada bit si el dispositivo de recepción debería reaccionar o no al comando. El bit menos significativo (LSB) representa al Dispositivo 1.
Si quisiéramos direccionar dispositivos en la
banda entre 9 y 16, el único cambio en el formato de la trama sería
otro valor en el campo del tipo de trama del formato general de
trama, esto es, 0100 de la tabla 2, el LSB de la máscara sería
ahora el ID de Dispositivo 9.
Si los dispositivos a direccionar tienen todos ID
de Dispositivo dentro del intervalo 1 a 16, el formato de trama
sería el del tipo de trama "ID de Dispositivo enmascarado
1-16". Por lo tanto, algunos de, o todos, los 16
primeros ID de dispositivo pueden direccionarse con dos bytes, según
se muestra en la Tabla 6.
- -
- Máscara de ID de Dispositivo de Destino (16 bits): Máscara de ID de dispositivo de destino de 2 bytes, indicando cada bit si el dispositivo de recepción debería reaccionar o no al comando. El bit menos significativo (LSB) representa al dispositivo 1.
Muchos sistemas en casas pequeñas tendrán la
mayor parte de su capacidad cubierta por las máscaras de 8 y 16
bits, que cubren los primeros 16 dispositivos. Sin embargo, en
sistemas grandes los dispositivos a direccionar tienen ID de
Dispositivo mayores que 16 y, según el número de dispositivos, puede
aplicarse de forma ventajosa un procedimiento de enmascaramiento más
flexible. Mientras que el campo del tipo de trama, típicamente,
define los dispositivos que se corresponden con la máscara, el tipo
de trama también puede permitir una gama de Índices de Máscara que
defina qué 8 (u otro número de) dispositivos están cubiertos por la
siguiente Máscara de ID de Dispositivo de Destino.
Cada gama de máscaras cubre 8 ID de dispositivo
consecutivos con una cadencia de 8 (con excepción del tipo de trama
5). En el formato de trama del tipo de trama 6, un Índice de Máscara
(un valor de 8 bits) indica qué gama de máscaras cubre la siguiente
Máscara de ID de Dispositivo de Destino. Las gamas de máscaras se
numeran consecutivamente; por lo tanto, el Índice de Máscara
"0" indica una Máscara de ID de Dispositivo de Destino que va
del ID de Dispositivo 1 al 8. Un Índice de Máscara "1" indica
una Máscara de ID de Dispositivo de Destino que va entre 9 y 16.
Utilizando este procedimiento, pueden direccionarse gamas de ID de
Dispositivo hasta el ID de Dispositivo 2040 (255 *
8).
8).
- -
- Índice de Máscara (8 bits): El índice de máscara indica a qué gamas de ID de Dispositivo se refiere la máscara de ID de Dispositivo de Destino.
- -
- Máscara de ID de Dispositivo de Destino (8 bits): Máscara de ID de Dispositivo de destino de 1 byte, indicando cada bit si el dispositivo de recepción debería reaccionar o no al comando. El bit menos significativo (LSB) representa al ID de Dispositivo = Índice de Máscara * 8 + 1.
Un procedimiento de enmascaramiento similar al
descrito anteriormente puede aplicarse a los comandos emitidos a
diferentes dispositivos. Así, varios comandos de un conjunto de
comandos predeterminados pueden emitirse sin proporcionar los
comandos como tales en la trama.
Proporcionando tablas de comandos
predeterminados, tales como la Tabla 3, en el protocolo tanto para
los controladores como para los dispositivos, la máscara será un
registro de entradas, correspondiendo cada entrada a la enumeración
de comandos, formando un patrón de bits en el que cada bit fijado en
"1" se corresponde con un comando a seleccionar, y fijado en
"0" significa lo contrario. Los valores de los comandos de la
Tabla 3 pueden someterse a un enmascaramiento similar.
Para reducir adicionalmente el tamaño de las
tramas, datos tales como matrices de valores medidos de entrada,
imágenes o cadenas de texto, tales como cadenas de programa, pueden
someterse a la compresión de datos. El protocolo puede aplicar los
típicos formatos de archivos de compresión de datos digitales de
software, tales como Zip, gzip, CAB, ARJ, ARC y LZH.
La transmisión de datos utilizando una frecuencia
portadora de RF en un medio doméstico típico crea la posibilidad de
fallos de transmisión y la introducción de errores espurios. Las
fuentes para la introducción de errores incluyen el ruido de RF de
otros transceptores de RF y de aparatos eléctricos en general. El
sistema de la presente invención utiliza componentes de RF de dos
vías que hacen posible la devolución de un acuse de recibo desde los
dispositivos después de que se haya recibido y ejecutado un comando
transmitido. Este procedimiento se describe a grandes rasgos en el
diagrama de flujo de la Figura 3. Después de que el dispositivo ha
generado y enviado la trama, espera el acuse de recibo del
dispositivo o dispositivos receptor(es) de la trama. Si el
dispositivo transmisor no ha recibido un acuse de recibo dentro de
un período de tiempo especificado, reintentará la transmisión de
datos hasta que los datos se hayan transferido satisfactoriamente o
se haya alcanzado un numero máximo de reintentos.
Cuando se ha recibido una trama, se insta a la
parte receptora a acusar recibo de la recepción mediante el
protocolo de comunicaciones. El dispositivo de destino que recibió
el comando devuelve la trama con el bit D fijado en 1 y el ID de
Dispositivo de las partes receptoras como el único ID de Dispositivo
en la trama. El campo del Valor de Comando se utiliza para pasar el
valor de retorno del comando (Éxito, Fallo, etc.). Cuando se fija
en 1 el bit D, todos los dispositivos leen la trama de forma que el
ID de Origen se considere como ID del Dispositivo de Destino.
El controlador recoge las respuestas de acuse de
recibo y exhibe un mensaje "Comando ejecutado con éxito" si
todos los dispositivos han recibido y ejecutado el comando emitido.
Si, después de un número máximo de reintentos, el controlador no ha
recibido respuestas de acuse de recibo desde uno o más dispositivos,
o si recibe comandos de retorno distintos de "Éxito", puede
exhibir un mensaje de error o advertencia. El detalle de tal
mensaje de error depende de la capacidad del sistema.
Según la capacidad del controlador, el sistema
puede construir un mapa de topología de la red del sistema. Este
mapa de topología comprende un plano del edificio o sede donde está
instalado el sistema, con la posición de los dispositivos
individuales marcada en el plano. De esa manera, resulta posible
especificar información relacionada con dispositivos individuales,
tal como qué dispositivos no acusan recibo de un comando emitido o
qué dispositivo de entrada ha detectado qué y dónde. Si el
controlador no tiene una gran capacidad, aún puede darse nombre a
cada dispositivo (p. ej., "Lámpara del Cielorraso del
Vestíbulo") a fin de que el usuario localice un dispositivo con
una avería.
Debido al alcance limitado de las señales de RF,
se emplean los repetidores de señal en el sistema a fin de aumentar
la cobertura física del sistema. Los repetidores son conocidos de la
técnica anterior, pero el sistema según la presente invención
incluye varias características nuevas descritas a continuación.
En la primera realización de la presente
invención, todos los dispositivos, cualquiera sea la función que
realizan, se adaptan para actuar como repetidores si así se lo
indica un controlador.
Al direccionar dispositivos, es importante tener
en consideración que la trama haya de repetirse una o más veces. El
siguiente tipo de trama comprende el comando, el identificador de
destino del dispositivo direccionado, siendo los identificadores de
repetidor los identificadores de dispositivo de los dispositivos
empleados para repetir la señal para que llegue al dispositivo de
destino.
- -
- Número de repetidores (8 bits): La cantidad de ID de repetidor en la trama.
- -
- Saltos (8 bits): campo de 1 byte que indica por cuántos repetidores ha pasado la trama.
- Esto podría ser utilizado por los repetidores como un índice de los ID de repetidor, y para ver si han de remitir o no esta trama.
- -
- ID de Repetidor (8 bits): ID de repetidor de 1 byte, que indica por qué trayectoria debería pasar la trama. El campo Saltos puede emplearse como un índice de la lista de los ID de repetidores
Los campos específicos de repetidores (Número de
repetidores, Saltos e ID de repetidores) pueden aplicarse a todos
los tipos de trama mencionados anteriormente, especificados en la
Tabla 2, y también se utilizarán en el acuse de recibo de las
tramas recibidas.
El procedimiento de enmascaramiento descrito con
relación a las Tablas 5 a 7 también puede aplicarse cuando se
incluye un gran número de identificadores de repetidor en una
trama.
Para poder transmitir señales utilizando
repetidores, se lleva a cabo un proceso automatizado para designar
dispositivos como repetidores. Es importante que la cantidad de
repetidores en un sistema dado se mantenga mínima, a fin de que el
tiempo de respuesta sea tan pequeño como sea posible. Es deseable no
efectuar demasiado a menudo el proceso automatizado de ubicación de
repetidores, ya que lleva tiempo y consume energía y, por lo tanto,
vida de la batería.
Las Figuras 4 a 12 ilustran las etapas del
proceso de detección automatizada de repetidores, utilizado para
designar dispositivos como repetidores, según la primera realización
preferida. La Figura 4 muestra un mapa de topología para el sistema
entero. Los dispositivos dentro del alcance de sus señales
respectivas están conectados con líneas. La elipse muestra el
alcance del controlador.
En la Figura 5 el controlador pregunta a todos
los dispositivos dentro del alcance del controlador (dispositivos
20, 21, 22, 23 y 24) cuántos otros dispositivos están dentro de su
alcance. Cada uno de los dispositivos 20, 21, 22 y 24 puede alcanzar
a otros tres dispositivos, y el dispositivo 23 puede alcanzar a
cuatro.
La Figura 6 muestra que el dispositivo que pudo
llegar a más dispositivos nuevos, en este caso el dispositivo 23, es
ahora designado Repetidor. Ahora, se pregunta a cada dispositivo
individual dentro del alcance del controlador cuántos dispositivos
no pueden llegar a ningún dispositivo nuevo. Los dispositivos 20, 21
y 22 en la esquina superior izquierda no pueden llegar a ninguno,
pero el dispositivo 24 puede llegar a dos nuevos.
La Figura 7 muestra que dos dispositivos, a
saber, el 23 y el 24, han sido designados Repetidores, mientras que
tres dispositivos, a saber, el 20, el 21 y 22, han sido declarados
inadecuados como Repetidores. El recién designado Repetidor 24 puede
llegar a dos nuevos dispositivos, 25 y 26. El dispositivo 25 puede
llegar a tres nuevos dispositivos, mientras que el dispositivo 26
puede llegar un nuevo dispositivo.
La Figura 8 muestra que el dispositivo 25, que
podía llegar a tres nuevos dispositivos, ha sido ahora designado
Repetidor. Dos de esos tres dispositivos, a saber, el 27 y el 30,
pueden llegar a tres nuevos dispositivos y uno, a saber, el 32,
puede llegar a un nuevo dispositivo.
La Figura 9 muestra que de los dos dispositivos
27 y 30, que podrían llegar a los mismos 3 dispositivos nuevos, uno
(el 27) es designado Repetidor al azar. Puede verse que los cuatro
dispositivos 28, 29, 30 y 31 no pueden llegar a ningún dispositivo
nuevo, mientras que cada uno de los dos dispositivos 26 y 32 puede
llegar a un nuevo dispositivo.
La Figura 10 muestra que el dispositivo 26 es
designado Repetidor al azar. Hay ahora dos repetidores potenciales,
uno (el dispositivo 32) que no puede llegar a ningún dispositivo
nuevo y uno (el dispositivo 33) que puede llegar a dos nuevos
dispositivos.
La Figura 11 muestra que el dispositivo 33, que
puede llegar a los dos últimos dispositivos 34 y 35, es designado
Repetidor.
El sistema final configurado con los 6
repetidores necesarios se presenta en la Figura 12. Hemos logrado
que sea posible llegar a cualquier conmutador desde cualquier
repetidor. Es importante comprender que incluso aunque un
dispositivo haya sido designado, aún funciona como un dispositivo
normal de entrada/salida al recibir una señal que tiene su
identificador como identificador de destino.
Habiendo designado repetidores en el sistema para
la posición actual del controlador, todos los dispositivos pueden
direccionarse utilizando el proceso esbozado en las Figuras 13 a 18.
La topología del sistema se muestra en la Figura 13, donde los
círculos indican dispositivos que actúan como el repetidor de número
Rn, y los triángulos son dispositivos con números según se indica.
Después de haber efectuado este proceso, el controlador sabrá qué
repetidores utilizar a fin de llegar a cualquier dispositivo en el
sistema.
La Figura 14 muestra que, al principio, el
controlador descubre cuáles de los dispositivos y Repetidores puede
direccionar directamente, enviando un telegrama de direcciones
múltiples, que contiene una lista de todos los dispositivos y
Repetidores en el sistema. Se adjudican porciones de tiempo a fin de
que todos los dispositivos tengan tiempo para acusar recibo del
comando al controlador. La porción de tiempo que cada dispositivo
individual pueda aplicar depende de la ubicación del dispositivo en
la lista.
La Figura 15 muestra que el controlador ha
recibido respuestas de acuse de recibo y, por lo tanto, sabe que
puede comunicarse con los dispositivos 1 a 7 y con el Repetidor 1
(R1). Entonces, pide a R1 que remita un telegrama de direcciones
múltiples que contiene una lista de los dispositivos faltantes
(8-10) y su comando. También envía una lista de
todos los Repetidores no utilizados (R2-R4). Llega
al dispositivo 8 y a los Repetidores R2 y R3.
La Figura 16 muestra que el controlador sabe
ahora que puede comunicarse con el Repetidor R2 por medio del
Repetidor R1. Pide entonces a R2 que envíe un telegrama de
direcciones múltiples que contiene una lista de los dispositivos
faltantes (9-10) y su comando. También envía una
lista de todos los Repetidores no utilizados
(R2-R4). Halla el dispositivo 9 y el Repetidor
R4.
La Figura 17 muestra que el Repetidor R1 pide a
R3 que remita un telegrama de direcciones múltiples que contiene el
dispositivo faltante (10) y su comando. R3 responde, a través de R1,
que no puede ver al dispositivo 10.
La Figura 18 muestra que el controlador sabe que
puede comunicarse con el Repetidor R4 por medio de los Repetidores
R1 y R2. Pide entonces a R4 que remita un telegrama de direcciones
múltiples que contiene el dispositivo faltante (10) y su comando. R4
responde, a través de R2 y R1, que puede llegar al dispositivo
10.
Ahora, el controlador sabrá qué repetidores
utilizar a fin de llegar a cualquier dispositivo en el sistema, y
puede generar una trama de tipo de trama 7, según se muestra en la
Tabla 9, que comprende los identificadores correctos de repetidores,
para que los repetidores lleguen a un dispositivo de destino
dado.
Como alternativa al enfoque anterior, utilizado
para designar y direccionar dispositivos como repetidores, puede
emplearse el proceso automatizado de detección de repetidores
descrito con relación a las Figuras 4 a 12, a fin de construir una
tabla de encaminamiento o una tabla de topología de la cual pueda
extraerse una ruta de repetidores para llegar a un dispositivo
dado. En la tabla, un "1" indica que el dispositivo de la
columna puede utilizarse para repetir una señal dirigida al
dispositivo de la fila. Un "0" indica que los dispositivos
correspondientes no pueden alcanzarse mutuamente de forma directa.
En la topología del sistema mostrado en las Figuras 4 a 12, la
tabla de encaminamiento es:
| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | |
| 20 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 21 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 22 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 23 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 24 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 26 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 27 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 28 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 29 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 31 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 32 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 33 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 34 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 35 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
En este enfoque alternativo, se utiliza el
siguiente procedimiento para determinar qué dispositivos designar
como repetidores en una trama de tipo de trama 7, según se muestra
en la Tabla 9.
- 1.
- Enviar señal directamente al dispositivo de destino y esperar el acuse de recibo.
- 2.
- Si no se recibe ningún acuse de recibo, hallar el primer dispositivo que tenga un "1" en la fila del dispositivo de destino en la tabla de encaminamiento, incluir el identificador de este dispositivo como identificador de repetidor en la señal y transmitir la señal nuevamente.
- 3.
- Si no se recibe ningún acuse de recibo, repetir la etapa 2 para los siguientes dispositivos que tengan un "1" en la fila del dispositivo de destino en la tabla de encaminamiento.
- 4.
- Si no se recibe ningún acuse de recibo, hallar el primer dispositivo que tenga un "1" en la fila del dispositivo repetidor de la etapa 2 en la tabla de encaminamiento, incluir el identificador de este dispositivo y del dispositivo repetidor de la etapa 2 como identificadores de repetidor en la señal y transmitir la señal nuevamente.
- 5.
- Si no se recibe ningún acuse de recibo, repetir la etapa 5 para los siguientes dispositivos que tengan un "1" en la fila del dispositivo repetidor de la etapa 2 en la tabla de encaminamiento
- 6.
- Si no se recibe ningún acuse de recibo, repetir la etapa 5 para el primer dispositivo repetidor de la etapa 3.
- 7.
- etc.
La interfaz de usuario administra la
configuración del sistema por parte del usuario y, por lo tanto,
permite que el usuario realice funciones tales como el aprendizaje
de nuevos dispositivos, la configuración de grupos y entornos, la
actualización de información compartida entre controladores, etc.,
algunas de las cuales se describirán a continuación. Estas funciones
son realizadas por programas o rutinas almacenadas en el procesador
del controlador.
Dado que un dispositivo responderá a todos los
controladores en una casa, todos los controladores están programados
con el ID Doméstico (es decir, el identificador único del primer
controlador utilizado para programar un dispositivo). Además,
algunas funciones, grupos, entornos u otras tablas en el sistema
pueden ser "universales", en el sentido de que es preferible
tener las mismas tablas en todos los controladores del sistema,
incluso aunque sean originalmente conocidas en un controlador
específico. Esto es posible en el sistema de la presente invención,
dado que los controladores, ya sean nuevos o estén en uso, pueden
aprender unos de otros a fin de compartir información, tal como en
la copia de información desde un controlador a otro, o la
actualización de cambios realizados en la información compartida de
un controlador.
Esto se hace poniendo el primer controlador en la
"Modalidad de Enseñanza" y los segundos controladores en la
"Modalidad de Aprendizaje", e iniciando la transferencia en el
primer controlador transmisor. Es posible hacer que la memoria del
controlador aprendiz sea una copia/replicación completa de la
memoria correspondiente del controlador maestro. Además, el
controlador aprendiz puede actualizarse con datos del primer
controlador, típicamente, sólo el ID Doméstico, la tabla de
dispositivos y la tabla de encaminamiento, a fin de instruir al
controlador sobre los nuevos dispositivos introducidos en el
sistema.
La transferencia de datos se lleva a cabo en una
secuencia de señales que tienen tipo de trama 1 (véase la Tabla 2),
ya que direcciona sólo un dispositivo individual, el controlador
aprendiz. El tipo de comando (véase la Tabla 3) de la primera señal
determina qué tipo de aprendizaje, bien copia completa (comando 21)
o bien actualización (comando 20), ha de tener lugar. En las
siguientes señales, el ID Doméstico, la tabla de ID de dispositivos,
la tabla de grupos, etc., se transfieren utilizando los tipos de
comando 22 a 26 de la Tabla 3. Una típica trama, la transferencia de
una tabla de ID de dispositivos, que comprende tres dispositivos, es
la siguiente:
Es posible enmascarar los valores de comando en
caso de transferencia de tablas más grandes, tales como la tabla de
encaminamiento.
El sistema es muy flexible, y los dispositivos
adicionales pueden añadirse fácilmente según pasa el tiempo. Cuando
se añade un nuevo dispositivo al sistema, ha de conocer qué ID
Doméstico e ID de Dispositivo individual ha de utilizar. Este
procedimiento requiere sólo tres acciones por parte del usuario,
empleando sólo el dispositivo a instalar y cualquier controlador. De
todo lo demás se ocupa el sistema, y no involucra ni afecta a ningún
otro controlador o dispositivo en el sistema. En la primera
realización preferida, el sistema aprende la presencia del nuevo
dispositivo y asigna un ID de Dispositivo en un proceso automatizado
que sigue las etapas de proceso:
- 1.
- El usuario fija el controlador en un estado de programación de aprendizaje, en el cual escucha todas las señales, no sólo aquellas con el ID Doméstico correcto.
- 2.
- El usuario pulsa y retiene un botón en el dispositivo.
- 3.
- El dispositivo envía la petición del ID Doméstico y el ID de Dispositivo al controlador oyente, según se menciona en 1.
- 4.
- El dispositivo aguarda la trama con el ID Doméstico y el ID de Dispositivo desde el controlador.
- 5.
- El controlador busca el próximo ID de Dispositivo disponible y envía al dispositivo el ID Doméstico y el ID de Dispositivo adjudicado.
- 6.
- El dispositivo almacena el ID Doméstico e ID de Dispositivo recibidos en la memoria no volátil.
- 7.
- El nuevo dispositivo se añade en la tabla de dispositivos, puede añadirse en la tabla de grupos y puede recibir un nombre.
La señal para asignar el ID de dispositivo (o
controlador) a un nuevo dispositivo (o controlador) tiene el tipo
de trama 1 (véase la Tabla 2), ya que direcciona sólo un dispositivo
individual. Los comandos empleados son el comando 27 (asignación de
ID de dispositivo) y el comando 28 (asignación de ID de
controlador); una trama típica, para asignar ID de dispositivo, es
la siguiente:
En la alternativa donde el dispositivo es
programado con un único ID de Dispositivo en la fábrica, el proceso
será algo más sencillo:
- 1.
- El usuario fija el controlador en el estado de programación de dispositivo, y se le pide que especifique en qué grupo debería colocarse el nuevo dispositivo.
- 2.
- El usuario pulsa y retiene un botón en el dispositivo, por lo cual el dispositivo envía su ID de Dispositivo al controlador oyente, según se menciona en 1.
- 3.
- El dispositivo aguarda la trama con el ID Doméstico desde el controlador.
- 4.
- El controlador envía el ID Doméstico al dispositivo.
- 5.
- El dispositivo almacena el ID Doméstico recibido en memoria no volátil.
- 6.
- La tabla de grupos en la memoria no volátil en el controlador se actualiza con el nuevo ID de Dispositivo.
La simplicidad de este procedimiento se debe a
las direcciones únicas de todos los dispositivos en el sistema. Dado
que todos los dispositivos pueden direccionarse individualmente, y
debido a la funcionalidad del protocolo, cada dispositivo puede
configurarse e incluirse/excluirse individualmente.
Si el dispositivo ya está dentro de la tabla de
dispositivos del controlador, pero ha de añadirse a un grupo nuevo
o existente, el procedimiento comprende las siguientes etapas:
- 1.
- El usuario fija el controlador en un estado de programación de grupo y se le solicita que especifique en qué grupo debería colocarse el nuevo dispositivo.
- 2.
- El usuario pulsa y mantiene pulsado un botón del dispositivo.
- 3.
- El dispositivo envía su ID de Dispositivo al controlador oyente.
- 4.
- El controlador almacena el ID de Dispositivo recibo en la tabla de grupos seleccionada.
Si el controlador tiene gran capacidad y es capaz
de construir y administrar mapas de topología, el procedimiento
puede llevarse a cabo de manera distinta, p. ej., instalando
sencillamente el dispositivo físicamente, y luego colocando un nuevo
dispositivo en la posición correspondiente en el mapa de topología
en el controlador. El sistema puede ahora hallar por sí mismo qué
repetidores (existentes o nuevos) deberían utilizarse para
comunicarse con el nuevo dispositivo, y puede preparar por sí mismo
el dispositivo para recibir el ID Doméstico y el ID de
Dispositivo.
El proceso de aprendizaje esbozado anteriormente
puede organizarse de forma diferente; sin embargo, es importante
para la funcionalidad general del sistema que el dispositivo mismo y
el controlador mismo (asignen y) aprendan uno el ID del otro. Los
dispositivos pueden pertenecer a varios grupos y un dispositivo
simple se inserta en un grupo añadiendo su ID de Dispositivo a la
tabla de grupos relevante en la memoria del controlador, sin
influencia, por lo tanto, en ningún otro dispositivo en ningún
momento.
Para conseguir que las señales sean tan cortas y
tan pocas como sea posible, el sistema según la primera realización
preferida se optimiza para funcionar de manera tan simple como sea
posible sin perder calidad, en términos de fiabilidad,
alcance/cobertura, versatilidad y flexibilidad. A continuación, se
describe la estructura de datos del controlador que permite
compartir información y realizar funciones de la forma más eficiente
y adecuada.
Esta tabla contiene información de todos los
dispositivos que están actualmente instalados en el sistema
completo. Esta tabla se utiliza también para asignar identificadores
de dispositivo a los nuevos dispositivos en el sistema. Esta tabla
también puede contener información relativa a las características o
configuraciones fijas de los diferentes dispositivos. Esta tabla
también puede contener información relacionada con la función de
protección infantil, tal como el código.
Esta tabla contiene información sobre qué
dispositivos de la Tabla de Dispositivos están agrupados entre sí y
en qué grupo. Esta tabla también contiene información sobre la
configuración actual del grupo específico.
La Tabla de Entornos contiene información sobre
qué grupos y dispositivos son miembros de un Entorno específico, y
también contiene las configuraciones específicas de cada dispositivo
en el entorno.
Estas dos tablas contienen los nombres
alfanuméricos definidos por el usuario para los distintos grupos y
entornos.
Esta tabla contiene información sobre todos los
controladores actualmente presentes en el sistema y también,
optativamente, la fecha y hora del último aprendizaje desde otro
controlador. Esta tabla también podría contener información relativa
a las características de los distintos controladores.
Esta tabla contiene información acerca de (los
identificadores de) todos los dispositivos que actúan como
repetidores, e información acerca de qué dispositivos pueden ser
alcanzados por cada repetidor.
Esta tabla contiene información acerca de todos
los dispositivos conocidos en el sistema, y su ubicación en el
sistema. Esta tabla también contiene información de los dispositivos
individuales, tal como nombres alfanuméricos, características y sus
configuraciones actuales.
En el enfoque alternativo descrito anteriormente,
una tabla de encaminamiento, tal como la Tabla 10, puede reemplazar
la tabla de repetidores y el mapa de Topología.
Esta tabla contiene información relativa a qué
acciones adoptar cuando se ha alcanzado un nivel de disparo en uno
o más de los dispositivos de entrada.
Esta tabla es similar a la Tabla de Acciones de
Disparo. Contiene ciertos sucesos en forma de pequeños programas,
que se ejecutan cuando se cumplen condiciones predeterminadas. Son
ejemplos el encendido de la cafetera o de la calefacción del coche
cuando se ha leído un cierto tiempo en el temporizador.
Esta tabla contiene programas grandes, macros o
rutinas a ejecutar cuando se reciben comandos.
El sistema según la primera realización preferida
puede utilizarse en una amplia variedad de ubicaciones para
controlar una amplia variedad de funciones. El sistema puede
instalarse en domicilios particulares, hoteles, centros de
conferencias, oficinas industriales, almacenes, instituciones
diversas tales como jardines de infantes, escuelas, asilos de
ancianos, hogares de discapacitados, etc. A continuación, se
describen ejemplos de funciones empotradas en el sistema de la
primera realización preferida.
Una de las funciones es la Función de Protección
Infantil. Esto permite al usuario restringir el uso de uno o más
dispositivos por medio del empleo de un código o una acción. La
restricción puede tener varios efectos, es decir:
- -
- El dispositivo, o el aparato conectado con el mismo, se apaga y no puede encenderse hasta que se ha ingresado un código válido, o se ha realizado una acción predeterminada. En la primera realización preferida, la pulsación de un activador tres veces en el respectivo dispositivo anula la protección. Por ejemplo, es utilizado para proteger a los niños de aparatos domésticos tales como hornos, tostadoras y placas calien- tes.
- -
- El dispositivo, o el aparato conectado con el mismo, sólo puede funcionar en un nivel especificado, durante un periodo de tiempo especificado, o dentro de un periodo de tiempo especificado, a menos que se haya especificado un código válido. Por ejemplo, es utilizado para restringir el nivel de salida del equipo de audio, para restringir las horas de televisión de los niños cuando los padres están fuera, o para restringir los periodos de funcionamiento del solarium a aquellos efectivamente pagados por el cliente.
- -
- El estado o nivel operativo del dispositivo, o el aparato conectado con el mismo, no pueden alterarse hasta que se haya especificado un código válido. Por ejemplo, es utilizado para fijar la temperatura del agua caliente en una temperatura constante, o para fijar el termostato para el aire acondicionado.
Cada controlador puede comprender un reloj que da
la fecha y hora. Este reloj se utiliza para funciones de
temporizador, tales como ejecutar sucesos preprogramados, y un valor
de tiempo puede ser leído por distintas partes de los programas
comprendidos en el controlador.
En una segunda realización preferida, también
denominada control de Energía e Iluminación, el sistema comprende un
conjunto de productos para controlar el nivel de energía de aparatos
eléctricos conectados con los dispositivos, tales como bombillas,
aire acondicionado y electrodomésticos de cocina.
Además de ser un sistema de control de Energía e
Iluminación, el sistema de la segunda realización preferida sirve
para formar una base para un sistema completo de control doméstico
que incluye otros subsistemas, tales como el control HVAC (corriente
alterna de alta tensión), el control del sistema de alarma, el
control de acceso, etc.
El sistema de automatización de la segunda
realización preferida está construido sobre la misma plataforma que
el sistema de automatización de la primera realización preferida. De
esta forma, la descripción de la segunda realización preferida es
una descripción más detallada de varias de las funciones descritas
con relación a la primera realización preferida, y se supone que las
características descritas con relación a la primera realización son
también válidas en la segunda realización.
La figura 24 muestra una implementación de un
sistema según la realización preferida. La figura 24 muestra un
plano en planta de una casa 18 con varias habitaciones. La casa
tiene una retícula eléctrica empotrada que consta de cables
conductores 40 (líneas gruesas) que se dirigen a un cierto número de
tomacorrientes 19 (cuadrados grises). Esto se parece a la red
eléctrica de un edificio típico. Un cierto número de distintos
aparatos eléctricos conectados con las salidas eléctricas se sitúan
por la casa; son éstos las lámparas 11, el televisor 12, la
afeitadora 13, la tostadora 14 y un termostato 15 para un radiador.
Cada aparato se conecta con un dispositivo 41, que puede controlarse
de forma remota mediante un controlador 17 a través de señales 16 de
RF.
Los dispositivos 41 pueden conectarse entre el
aparato y el tomacorriente 19, tal como en el caso de la tostadora
14, o bien pueden ser una parte integral de los aparatos, como en el
caso del televisor 12. De esta forma, controlando el dispositivo
conectado al mismo, puede controlarse el suministro de energía y/o
la función del aparato. Ejemplos de este control son el encendido y
apagado de las lámparas 11, el cambio del estado operativo tal como
el canal del televisor, el ajuste de otra temperatura en el
termostato 15 o la activación de la alarma antirrobo 39. Además, un
dispositivo puede informar al controlador acerca del estado de un
aparato, tal como la temperatura en la habitación del termostato 15
o el estado de la alarma 39.
En la realización descrita con relación a la
figura 24, un entorno puede comprender todos los dispositivos
conectados con las lámparas 11 en el salón, y los ajustes podrían
ser la cantidad de energía suministrada por cada dispositivo a la
lámpara. Seleccionando este entorno, todas las lámparas del salón
estarían atenuadas en un nivel predeterminado, creando la
iluminación deseada. En otro ejemplo, el entorno comprende todos los
termostatos 15 en la casa, y los ajustes son la temperatura deseada
en cada habitación. Por lo tanto, seleccionando el entorno, puede
fijarse una temperatura predeterminada por toda la casa.
La siguiente descripción del sistema de control
de Energía e Iluminación se refiere principalmente a aquellos
aspectos que no están comprendidos en la descripción de alto nivel
de las partes generales del sistema conceptual escalable dado en la
descripción de la primera realización preferida del sistema de
automatización. Sin embargo, los detalles y características
descritos solamente en relación con la segunda realización también
son válidos con respecto a la primera realización preferida.
El sistema de control de Energía e Iluminación
consta de los siguientes elementos.
En la realización de Energía e Iluminación, el
controlador es un panel de control móvil, tal como un mando a
distancia, de forma tal que el empleo o programación del sistema no
están restringidos a ciertas posiciones. Los controladores tienen un
visor, tal como un visor LCD ("Liquid Crystal Display" - Visor
de Cristal Líquido). Los controladores pueden, optativamente,
interactuar con un ordenador, más aún, un ordenador también puede
actuar como controlador en el sistema. La implementación inicial y,
a menudo, los ajustes posteriores de un dispositivo se llevan a cabo
en la proximidad del dispositivo. Aunque los protocolos de datos
hacen uso del direccionamiento de dispositivos utilizando
identificadores de dispositivo, la persona que realiza la
programación puede basarse en su confirmación visual de la conexión
de un aparato con un dispositivo dado.
Por lo tanto, la interfaz de programación no se
basa en la capacidad de los usuarios para recordar los códigos de
los dispositivos, números asignados o similares.
La figura 19 esboza un controlador según la
segunda realización preferida. El controlador tiene los siguientes
botones:
- -
- El botón de Encender/Apagar todo, con el cual se encienden y se apagan todos los dispositivos de salida, excepto aquellos dispositivos que hayan sido configurados para no estar incluidos. La configuración de esta función se especifica posteriormente.
- -
- Los ocho botones veloces para un acceso rápido a los grupos o entornos más habitualmente utilizados.
- -
- El botón de Grupos que fija el estado de los botones veloces para que sean grupos.
- -
- El botón de Entornos que fija el estado de los botones veloces para que sean entornos.
- -
- El botón OK, que se utiliza principalmente dentro del sistema de menús.
- -
- Los botones Izquierda y Derecha que, entre otras cosas, se utilizan para navegar en el sistema de menús.
Entre otras cosas, con el controlador pueden
realizarse las siguientes acciones:
- -
- Programar los dispositivos para que pertenezcan al sistema (es decir, programarlos con el número de ID Doméstico único).
- -
- Asignar identificadores a nuevos dispositivos.
- -
- Programar los dispositivos para que pertenezcan a uno o varios grupos.
- -
- Ejecutar la función de encendido/apagado en un grupo dado.
- -
- Ejecutar la función de atenuación en un grupo dado.
- -
- Programar dispositivos para que pertenezcan a uno o varios entornos.
- -
- Ejecutar un entorno dado.
- -
- Denominar un grupo dado con caracteres alfanuméricos.
- -
- Denominar un entorno dado con caracteres alfanuméricos.
- -
- Configurar una protección infantil en un dispositivo.
- -
- Programar el temporizador.
- -
- Iniciar o interrumpir la función de bloqueo de teclado.
- -
- Etc.
Dentro de un sistema se pueden utilizar varios
controladores, y las señales enviadas de un primer a un segundo
controlador pueden estar vinculadas con:
- -
- El aprendizaje del ID Doméstico y la asignación del ID de Controlador.
- -
- La replicación o actualización de diferentes datos en los controladores.
Los dispositivos de salida están operativamente
conectados entre una fuente de energía y un aparato eléctrico,
típicamente en forma de enchufe conectado con la clavija de
suministro de energía. Los dispositivos de salida pueden realizar la
conmutación, la atenuación y, optativamente, la dosificación de la
energía o corriente suministrada al aparato eléctrico. Además, los
dispositivos de salida son capaces de funcionar como repetidores
dentro del siste-
ma.
ma.
Son viables varios tipos distintos de
dispositivos de salida, que van desde conmutadores de baja tensión
hasta dispositivos de salida HVAC. Cada dispositivo de salida tiene
solamente un botón activador. Este botón se utiliza cada vez que el
dispositivo debe notificar al controlador su ID de Dispositivo
durante los procedimientos de programación. El botón también puede
utilizarse para encender/apagar y atenuar la potencia de salida
suministrada por el dispositivo, sin el empleo de un controlador.
Sin embargo, sobre esta función puede prevalecer la función de
protección infantil, haciendo que el botón quede inactivo para fines
de ajuste de energía. Las distintas funciones del botón se utilizan
pulsando el botón durante distintos períodos de tiempo; por ejemplo,
un período corto para encender/apagar, y subir/bajar la atenuación
cuando el botón se pulsa de forma continua.
Entre otras cosas, los dispositivos de salida
pueden realizar las siguientes acciones:
- \bullet
- Informar a un controlador de su presencia y alistarse para recibir el ID Doméstico y el ID de Dispositivo.
- \bullet
- Encender/apagar la corriente mediante el uso de un botón en el dispositivo.
- \bullet
- Atenuar la corriente mediante el empleo de un botón en el dispositivo.
- \bullet
- Ejecutar los comandos recibidos de un controlador.
- -
- Atenuar la corriente.
- -
- Repetir el comando recibido para otros dispositivos de salida.
- -
- Encender/apagar la corriente
- -
- Acusar recibo de los comandos recibidos y ejecutados.
- -
- Responder con el estado del dispositivo.
- \bullet
- Dosificar la energía o corriente suministrada al aparato eléctrico conectado con el dispositivo de salida y guardar, procesar y transmitir la información dosificada.
Los siguientes párrafos describen algo de la
funcionalidad comprendida en el sistema de Iluminación.
Pulsando el "Botón de Grupos", el usuario
introduce funciones relacionadas con un aparato individual o un
grupo de aparatos, tales como las bombillas. Presionando el "Botón
de Entornos", el usuario introduce funciones que se refieren a
los entornos (por ejemplo, ajuste de una Iluminación predeterminada
para la habitación).
El usuario puede activar o desactivar un aparato
individual o un grupo de aparatos, bien utilizando los botones
veloces 1-8 o bien utilizando el botón de
desplazamiento. Si el usuario utiliza los botones
1-8, entonces sólo se necesita una pulsación corta.
El botón funcionará como un alternador. Si se utiliza el botón de
desplazamiento, el usuario debe desplazarse hasta el grupo deseado y
pulsar entonces el botón OK.
Un usuario puede atenuar la corriente
suministrada a un aparato individual o a un grupo de aparatos, tales
como bombillas (el mismo grupo que la función de
encendido/apagado), bien utilizando los botones veloces
1-8 o bien utilizando el botón de desplazamiento. Si
se utilizan los botones 1-8, la atenuación se
activará cuando el botón se pulse de forma continua. Cuando se
alcance el nivel correcto de atenuación, el botón se suelta. Si se
utiliza el botón de desplazamiento, el usuario debe desplazarse
hasta el grupo deseado y pulsar botones adicionales para subir o
bajar la atenuación.
Cada comando iniciado por el usuario provocará
que se muestre un acuse de recibo en el visor. Un acuse de recibo
típico podría ser, por ejemplo, que "todas las luces están
apagadas en este momento". Después de la activación del
dispositivo, el panel de control espera del dispositivo un acuse de
recibo en cuanto a que el comando se ha ejecutado. Pueden
producirse dos sucesos:
- \bullet
- El dispositivo no responde con un acuse de recibo:
- -
- El controlador indica, por ejemplo, "fuera de alcance o defecto de dispositivo".
- \bullet
- El dispositivo responde con un mensaje de error, tal como "No se ha detectado corriente en la línea de distribución principal":
- -
- El controlador indica, por ejemplo, "Defecto en bombilla o lámpara".
- \bullet
- El dispositivo responde con "Comando ejecutado":
- -
- El controlador indica, por ejemplo, "Todo correcto".
Los entornos pueden programarse en el panel de
control preconfigurando distintos dispositivos con el nivel de
corriente deseado, y almacenando después este nivel en el panel de
control. Los entornos pueden almacenarse en los botones
1-8, o bien utilizando el botón de desplazamiento
para un almacenamiento adicional.
Un usuario puede activar entornos prefijados (por
ejemplo, entorno de visionado de televisión o de trabajo)
utilizando los botones 1-8 del panel de control. Si
se utiliza el botón de desplazamiento, el usuario debe desplazarse
hasta el grupo deseado y pulsar el botón OK.
Un usuario puede encender o apagar todos los
conmutadores pulsando el botón "todo encendido/apagado". Un
dispositivo puede programarse, por omisión, para responder al botón
"todo encendido/apagado", pero también puede no programarse
para ello.
Si un usuario requiriese que un cierto
dispositivo no responda a "todo encendido/apagado", puede
hacerse configurándolo en el panel de control. Esto podría ser
beneficioso, por ejemplo, para la pecera o las luces del
exterior.
El usuario puede utilizar el panel de control
para hacer que un dispositivo se encienda y se apague aleatoriamente
(es decir, se emplea para mantener alejados a los ladrones). El
dispositivo seguirá encendiéndose o apagándose, por ejemplo, a
intervalos de tres horas, y abortando esta acción la próxima vez que
reciba cualquier instrucción del panel de control. El intervalo de
tiempo en el cual el panel de control debería encender o apagar
aleatoriamente el dispositivo también puede configurarse (por
ejemplo, desde las 18:00 hasta las 23:00).
Si un usuario requiriese que un cierto
dispositivo no respondiera al "encendido/apagado aleatorio",
esto podría hacerse configurándolo en el panel de control. Esto
podría ser beneficioso, por ejemplo, para la pecera o las luces de
exterior.
Todos los dispositivos pueden reinicializarse,
mediante lo cual se borra el ID Doméstico y el ID de Dispositivo
contenidos en el dispositivo, y se borran todas las referencias al
ID del Dispositivo en el controlador. En la realización de Energía e
Iluminación, la reinicialización se lleva a cabo fijando el
controlador en la modalidad "reinicialización de dispositivo" y
pulsando el botón activador en el dispositivo. Esto hace que el
dispositivo transmita información al controlador, que realiza
entonces la reinicialización.
A continuación, los procedimientos para realizar
algunas de las funciones de programación y aprendizaje dentro de los
sistemas se esbozan con referencia a las figuras 20 a 22. En la
interfaz de usuario, las opciones a escoger se presentan como menús
sobre el visor LCD del controlador, y pueden seleccionarse
utilizando los botones bajo del visor.
Cuando se selecciona el menú de grupos en el menú
principal, pueden hacerse las siguientes tres cosas con los grupos
después de que hayan sido creados, por ejemplo, durante la adición
de nuevos dispositivos.
- \bullet
- Dar nombre al grupo: cada grupo puede ser denominado con caracteres alfanuméricos para facilitar su uso por parte del usuario.
- \bullet
- Separar un conmutador de un grupo: cuando los distintos dispositivos hayan sido añadidos a un grupo específico, entonces esta funcionalidad del menú hace posible que el usuario quite conmutadores individuales de un grupo específico. El procedimiento para hacer esto se muestra en la figura 20. Primero, el usuario selecciona la opción del menú "Quitar conmutador del grupo", y se le pregunta el número de grupo en el cual se tiene que quitar el dispositivo. Entonces el usuario tiene que pulsar un botón en el dispositivo de salida para que el controlador consiga el ID de Dispositivo a quitar. Cuando se ha pulsado el botón en el dispositivo de salida, el dispositivo se quita de la tabla de grupos y el sistema de menús vuelve al menú principal.
- \bullet
- Borrar un grupo: Esta entrada del menú permite que el usuario borre completamente un grupo.
Los entornos son grupos de dispositivos en los
cuales la configuración de cada dispositivo se fija con un nivel de
atenuación o corriente deseado. Cuando se selecciona el menú de
entornos en el menú principal, están disponibles las siguientes
opciones en la sección del menú de entornos:
- \bullet
- Crear un entorno: Esta entrada del menú permite que el usuario añada dispositivos a un entorno. El procedimiento se esboza en la figura 21. Primero, el usuario selecciona la opción de menú "crear un Entorno" y es instado a seleccionar los dispositivos a incluir en el entorno. El usuario pulsa entonces un botón en todos los dispositivos de salida que han de incluirse en el entorno y pulsa el botón OK una vez que ha acabado. Los dispositivos de salida transmiten entonces su nivel de atenuación actual al controlador. Luego el usuario es instado a proporcionar un número de entorno al cual añadir los dispositivos ya seleccionados. Si el entorno ya está en uso, entonces el usuario tiene que determinar si quiere sustituir el entorno con los dispositivos seleccionados o bien seleccionar otro número de entorno. El usuario tiene entonces la opción de dar nombre al entorno. Ahora el usuario puede seleccionar los caracteres alfanuméricos sobre un menú de alternación, utilizando el botón Izquierda-Derecha y el botón OK. Cuando se ha tecleado el nombre, el usuario mantiene el botón OK pulsado durante más de dos segundos, mediante lo cual el controlador guarda el nombre del entorno y vuelve al menú principal.
- \bullet
- Dar nombre a un Entorno: cada entorno puede ser denominado con caracteres alfanuméricos para facilitar su uso por parte del usuario.
- \bullet
- Quitar conmutadores de un Entorno: cuando los distintos dispositivos se han añadido a un entorno específico, entonces esta funcionalidad de menú hace posible que el usuario quite de nuevo conmutadores individuales de un entorno específico. El procedimiento es equivalente al procedimiento utilizado cuando se quitan conmutadores de grupos.
- \bullet
- Borrar un Entorno: la entrada de menú permite que el usuario elimine completamente un entorno.
La funcionalidad de "todo Encendido/Apagado"
está configurada, por omisión, para afectar a todos los dispositivos
conocidos por el controlador. Los conmutadores individuales pueden
quitarse o añadirse repetidamente a esta función. También hay la
posibilidad de personalizar si el botón está configurado para
alternar entre Encendido/Apagado, o solamente utilizar este botón
como botón de apagado.
Para facilitar el empleo de varios controladores
funcionando dentro del mismo ID Doméstico, el producto tiene la
característica de que los controladores se actualicen entre sí con
las distintas tablas y configuraciones. El proceso de actualización
se muestra en la figura 22. Primero, el usuario es interrogado
acerca de si el controlador actual debería enviar datos al otro
controlador o recibir datos desde el otro controlador. Si el usuario
selecciona la recepción de datos, el controlador entra en una
modalidad de aprendizaje/programación, y volverá al menú principal
cuando se hayan recibido las actualizaciones. Si el usuario
selecciona la opción de enviar datos, el usuario es interrogado
acerca de si quiere actualizar el otro controlador o hacer una
copia/replicación idéntica del controlador actual. Si se selecciona
la actualización, solamente se transmiten datos específicos. Si se
selecciona copia/replicación idéntica, se transmite el ID Doméstico
y todas las tablas que contienen Grupos, Entornos, etc. Cuando
finaliza la actualización o la copia/replicación idéntica, el
sistema vuelve al menú principal.
Algunos de, o todos, los dispositivos de salida
pueden incluir medios para medir la energía suministrada a uno o
más aparatos conectados con cada dispositivo. Los medios de medición
de energía son medios para medir la corriente suministrada al
aparato a tensión constante, a fin de permitir la determinación de
la energía en, por ejemplo, KW/h o Voltios/Amperio/h, recibidos por
el aparato o aparatos conectado(s) con el dispositivo. Una
manera posible de implementar la funcionalidad de medición de
energía en los conmutadores existentes se esboza en la Figura 23.
Esta implementación requiere que el aparato consumidor extraiga su
corriente en forma sinusoidal, que sería el caso para las bombillas
corrientes. El medidor de energía sería entonces capaz de medir
voltios-amperios, que serían idénticos a Vatios.
Esta función de medición de energía permite al
controlador monitorizar el consumo de energía de aparatos
individuales, de todos los aparatos en un grupo dado, de todos los
aparatos en un entorno dado, y de todos los aparatos conectados con
el sistema. Por lo tanto, se puede poner en práctica una medición
total de energía, que revele información detallada de aparatos o
secciones específicos en el edificio. Los dispositivos están
adaptados para resumir el consumo de energía para un periodo de
tiempo dado e informar del consumo de energía a un controlador, bien
en respuesta a una petición para hacerlo desde el controlador, o
bien por su propia iniciativa; por ejemplo, en un momento
predeterminado, o bien por el consumo total de energía.
Los controladores y los dispositivos según la
primera y/o la segunda realización tienen algún hardware en común,
tal como:
\bullet El transceptor de RF, con las
siguientes características:
- -
- Una banda de frecuencias muy flexible.
- -
- Potencia de salida programable.
- -
- Velocidad de datos de hasta 9.600 bits/segundo
- -
- Modulación FSK (Frequency Shift Keying - Modulación por Desplazamiento de Frecuencia).
- -
- Adecuado para protocolos de saltos de frecuencia.
- -
- Bajo consumo de energía.
\bullet Microprocesador con las siguientes
características:
- -
- Arquitectura RISC de alta velocidad.
- -
- Muy bajo consumo de energía.
- -
- Memorias RAM, EEPROM y FLASH integradas.
En la segunda realización, el sistema de Energía
e Iluminación, el panel de control y los dispositivos de salida
comprenden además:
El panel de control:
- \bullet
- Un visor LCD de dos líneas
- \bullet
- Un panel de teclado de 13 botones
- \bullet
- Un contenedor de baterías para tres baterías de tipo AAA
- \bullet
- Un circuito integrado temporizador que se utiliza para mostrar la hora y fijar los temporizadores para la función de detección de ladrones
Dispositivos de salida:
- \bullet
- Los componentes de los dispositivos se alimentan con salidas de corriente de 220/110 voltios que se disponen en la pared después de que se hayan transformado a 3,3 voltios. La función de atenuación y encendido/apagado se controla mediante un TRIAC (Triode Alternating Current Switch -Triodo Conmutador de Corriente Alterna) muy potente. Los dispositivos de salida tienen un botón activador utilizado en los procedimientos de programación, y para ajustar la potencia suministrada por el dispositivo.
Claims (21)
1. Un sistema de automatización para controlar y
monitorizar dispositivos, que comprende:
una pluralidad de dispositivos
(20-35) a controlar, comprendiendo cada
dispositivo:
- un receptor de radiofrecuencia para recibir señales,
- un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales,
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales,
- una primera memoria adaptada para contener un identificador de dispositivo (102) que identifica el dispositivo, y
- un medio para proporcionar una salida a, o recibir una entrada desde, un aparato operativamente conectado con el dispositivo,
un primer controlador que comprende:
- un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales,
- un receptor de radiofrecuencia para recibir señales,
- una primera memoria que comprende una estructura de datos organizados que contiene identificadores de dispositivo de los dispositivos controlados por el primer controlador,
- una segunda memoria que contiene un identificador de controlador (101) que identifica el primer controlador, y
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, y que está adaptado para almacenar uno o más identificadores de dispositivo en la primera memoria, comprendiendo el procesador medios para generar una primera señal que comprende uno o más identificadores de destino, correspondientes a identificadores de dispositivo de uno o más dispositivos de destino, información vinculada con la operación de los aparatos conectados con dichos dispositivos de destino, y uno o más identificadores de repetidor, correspondientes a uno o más dispositivos repetidores de señal,
caracterizado porque uno o más de la
pluralidad de dispositivos está(n) adaptado(s) para
- -
- actuar como dispositivos repetidores de señal, en cuanto a que los procesadores de dicho(s) dispositivo(s) comprenden medios para procesar, al recibir una primera señal, dicha información en su procesador, si uno o entre el identificador o identificadores de destino corresponde al identificador de dispositivo de tal dispositivo, y medios para transmitir, al recibir una primera señal, una segunda señal que contiene al menos dichos identificadores de destino y dicha información, si uno entre el identificador o identificadores de repetidor corresponde al identificador de dispositivo de tal dispositivo, y
- -
- actuar como dispositivos de E/S, en cuanto a que los procesadores de cada uno de dicho(s) dispositivo(s) comprenden medios para generar y transmitir una señal al controlador o a otro dispositivo en respuesta a la entrada recibida desde un aparato o un usuario.
2. Un sistema de automatización según la
reivindicación 1, en el que todos los dispositivos
(20-35) están adaptados para actuar como
dispositivos repetidores.
3. Un sistema de automatización según la
reivindicación 1, en el que la primera memoria del primer
controlador comprende una tabla de encaminamiento que indica, para
cada dispositivo (20-35), otros dispositivos que
pueden recibir y procesar una señal transmitida por dicho
dispositivo.
4. Un sistema de automatización según la
reivindicación 3, en el que el procesador del primer controlador
comprende medios para identificar en la tabla de encaminamiento los
identificadores de dispositivo de los dispositivos
(20-35), para repetir una primera señal que tiene un
identificador de destino predeterminado, y para incluir dichos
identificadores de dispositivo como identificadores de repetidor en
la primera señal.
5. Un sistema de automatización según la
reivindicación 1, en el que uno o más de la pluralidad de
dispositivos (20-35) está(n) adicionalmente
adaptado(s) para recibir una entrada desde el aparato
conectado con el mismo, y en el que el procesador de un dispositivo
está adaptado, en respuesta a la entrada recibida, para generar y
transmitir una primera señal.
6. Un sistema de automatización según la
reivindicación 5, en el que la entrada recibida, o los datos
correspondientes a la misma, están comprendidos en la primera
señal.
7. Un sistema de automatización según la
reivindicación 5, en el que la entrada recibida se almacena en la
primera memoria del dispositivo (20-35).
8. Un sistema de automatización según la
reivindicación 1, en el que el aparato conectado con uno o más de la
pluralidad de dispositivos (20-35) es un sensor
seleccionado en el grupo que consta de sensor de radiación
electromagnética, sensor de luminosidad, sensor de humedad, sensor
de movimiento, sensor de temperatura, contacto activador mecánico,
sensor de sonido, sensor de presión, sensor de señal eléctrica,
detector de humo, medios de reconocimiento de patrones de audio,
medios de reconocimiento de patrones visuales y medios de análisis
de composición molecular.
9. Un sistema de automatización según la
reivindicación 8, en el que el sensor mide la impedancia,
capacitancia, resistencia o inductancia de una señal eléctrica.
10. Un sistema de automatización según la
reivindicación 1, en el que uno o más de la pluralidad de
dispositivos (20-35) están adicionalmente adaptados
para generar una salida hacia el aparato conectado con el mismo, en
respuesta a una señal recibida, estando dicha salida vinculada con
el estado operativo del aparato.
11. Un sistema de automatización según la
reivindicación 10, en el que la salida es energía eléctrica, y en el
que un dispositivo puede ajustar la potencia de salida en un nivel
según un valor fijo comprendido en la señal recibida.
12. Un sistema de automatización según la
reivindicación 10, en el que un dispositivo está adaptado para
prohibir la salida en respuesta a un primer conjunto recibido de
instrucciones, o un primer código o acción predeterminada
proporcionados por el usuario, y en el que dicha restricción sólo
puede retirarse en respuesta a un segundo conjunto recibido de
instrucciones o a un segundo código o acción predeterminada
proporcionados por el usuario.
13. Un sistema de automatización según la
reivindicación 12, en el que el primer controlador está adaptado
para generar el primer y el segundo conjunto de instrucciones, y en
el que el usuario debe proporcionar un código o realizar una acción
predeterminada a fin de que el primer controlador genere dicho
segundo conjunto de instrucciones.
14. Un procedimiento para establecer una red de
sistema de automatización de RF para controlar y monitorizar
dispositivos (20-35), comprendiendo dicho
procedimiento las etapas de:
- proporcionar un primer controlador que comprende
- -
- un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales,
- -
- un receptor de radiofrecuencia para recibir señales,
- -
- una primera memoria que comprende una estructura de datos organizados que contiene identificadores de dispositivo de dispositivos controlados por el primer controlador,
- -
- una segunda memoria que contiene un identificador de controlador (101) que identifica el primer controlador, y
- -
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, y que está adaptado para almacenar uno o más identificadores de dispositivo en la primera memoria,
- proporcionar una pluralidad de dispositivos (20 - 35) para ser controlados por un primer controlador, comprendiendo cada dispositivo:
- -
- un receptor de radiofrecuencia para recibir señales,
- -
- un transmisor de radiofrecuencia para transmitir señales,
- -
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales,
- -
- una primera memoria adaptada para contener un identificador de dispositivo (102) que identifica el dispositivo, y
- -
- un procesador para administrar la recepción y transmisión de señales, y que está adaptado para proporcionar una salida a, o recibir una entrada de, un aparato operativamente conectado con el dispositivo,
- en el que uno o más de los dispositivos está(n) adaptado(s) para actuar como dispositivos de E/S, en cuanto a que los procesadores de cada uno de dicho(s) dispositivo(s) comprenden medios para generar y transmitir una señal al controlador o a otro dispositivo, en respuesta a una entrada recibida desde un aparato o un usuario,
- generar una primera señal que comprende uno o más identificadores de destino, correspondientes a identificadores de uno o más dispositivos de destino o controladores de destino, información vinculada con la operación de un aparato conectado con un dispositivo, y uno o más identificadores de repetidor, correspondientes a uno o más dispositivos repetidores de señal,
- transmitir dicha primera señal,
- recibir la primera señal en uno de dicha pluralidad de dispositivos,
- si uno entre el identificador o identificadores de destino corresponde al identificador de dispositivo del dispositivo receptor, procesar entonces dicha información en el procesador del dispositivo, y
- si uno entre el identificador o identificadores de repetidor corresponde al identificador de dispositivo del dispositivo receptor, transmitir entonces una segunda señal que contiene al menos dicho(s) identifica- dor(es) de destino y dicha información.
15. Un procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la primera señal es transmitida por el primer controlador,
el identificador o identificadores de destino comprendido(s)
en la primera señal son identificadores de dispositivo, y la
información comprendida en la primera señal comprende instrucciones
para un procesador del dispositivo de destino, a fin de que
proporcione una salida a, o reciba una entrada de, el aparato
conectado con el dispositivo de destino.
16. Un procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la primera señal es transmitida por un dispositivo, y en
el que el identificador de destino comprendido en la primera señal
es un identificador de controlador, y en el que la información
contenida en la primera señal está vinculada con un estado o una
lectura del dispositivo que transmite la primera señal.
17. Un procedimiento según la reivindicación 15,
que comprende además la etapa de recibir una entrada desde un
aparato o usuario en el dispositivo o dispositivos de E/S, y de
generar y transmitir una señal al controlador o a otro dispositivo
en respuesta a la entrada recibida.
18. Un procedimiento según la reivindicación 15,
que comprende adicionalmente la etapa de construir una tabla de
encaminamiento que indica, para cada dispositivo, otros dispositivos
que pueden recibir y procesar una señal transmitida por dicho
dispositivo, y de almacenar la tabla de encaminamiento en la primera
memoria del primer controlador.
19. Un procedimiento según la reivindicación 18,
que comprende adicionalmente las etapas de identificar los
identificadores de dispositivo en la tabla de encaminamiento de
dispositivos, a fin de repetir una primera señal que tiene un
identificador de destino predeterminado, y de incluir dichos
identificadores de dispositivo como identificadores de repetidor en
la primera señal.
20. Un procedimiento según la reivindicación 15,
que comprende adicionalmente la etapa, al recibir una primera o una
segunda señal en un dispositivo, de generar y transmitir una señal
de acuse de recibo, que tiene como identificador de destino el
identificador del dispositivo o controlador que transmite la primera
o segunda señal.
21. Un procedimiento según la reivindicación 20,
en el que la señal de acuse de recibo comprende un identificador de
destino y uno o más identificadores de repetidor, comprendiendo
adicionalmente el procedimiento las etapas de recibir dicha señal de
acuse de recibo en un dispositivo y, si uno entre el identificador o
identificadores de repetidor corresponde al identificador de
dispositivo del dispositivo receptor, transmitir entonces una señal
que contiene dichos identificadores de destino y el acuse de
recibo.
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