TW201345211A - 感測網路中管理控制衝突的系統與方法 - Google Patents

Abstract

在一管理控制衝突的系統中，一控制衝突偵測器依照從一新控制中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定此新控制的一時間窗，並且當此致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同且此時間窗與此至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定此新控制有控制衝突。一控制衝突解決模組產生此新控制的一控制屬性，並依據一當前模式的至少一優先權規則來比較新控制與此至少一原控制的至少一控制屬性，以仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者。

Description

感測網路中管理控制衝突的系統與方法

本揭露係關於一種感測網路中管理控制衝突(conflict management)的系統與方法。

在一個包含有多個感測器(sensor)與致動器(actuator)的感測網路中，感測器是用來偵測事件，而致動器是用來喚起動作。在感測網路中可能會有許多的控制行為，控制與控制之間也可能會彼此衝突。當一感測器偵測的事件其條件成立時，由致動器執行指定的動作，此感測器與此致動器之間可建立一聯繫關係。此關係稱為連結(binding)，而執行此連結的行為稱為控制。一範例如，感測器偵測的事件為「按下開關」，當「按下開關」成立時，由致動器執行「電燈開啟」的動作。另一範例如，感測器偵測的事件為「溫度超過30度」，當「溫度超過30度」成立時，由致動器執行「冷氣開啟」的動作。隨著感測網路越來越複雜，控制與控制之間就有機會產生衝突。

有一些專利文獻揭示了衝突偵測(conflict detection)且/或衝突解決(conflict resolution)的技術。例如，一種用於家用數位網路中的智慧控制技術可以偵測內容衝突(context conflict)和服務衝突(service conflict)，並採用基於優先權(priority-based)的方法來解決這些衝突。一種技術是偵測與解決由於不同來源資訊所造成的內容衝突(context conflict)。一種用在多媒體播放與儲存系統的資源管理系統會自動選擇一個合適的訊號來源以取得儲存資料，也會藉由每一儲存動作所持續的時間窗(time window)是否重疊來偵測多個影音資料要預錄時發生的資源衝突，並且藉由系統預設的處理規則或提示使用者來決定如何解決此衝突。一種用於多重核心處理器的架構可以偵測與解決共同存取記憶體所造成的存取衝突；其衝突偵測是根據在某一時間窗內，若有多個核心同時存取同一塊記憶體位址時，就會發生衝突，而其衝突解決則是根據發出要求的先後順序(FIFO)來決定允不允許執行該要求。一種應用在半導體生產過程中，解決多個生產控制器時造成衝突的技術是透過一個監督控制器(supervisory controller)來判斷與解決此控制衝突。

通常，解決控制衝突可用手動/半手動/自動。以手動解決控制衝突是指當發生衝突時，由使用者決定如何解決衝突。以半手動解決控制衝突是指當發生衝突時，由使用者決定如何解決衝突，但具備有足夠的演算法或學習能力，可以減少使用者的介入。以自動解決控制衝突是指當發生衝突時，使用者完全不用介入，系統會自行解決衝突。

有一些非專利文獻揭示了衝突偵測且/或衝突解決的技術。例如，一篇論文提出一種內容感知(context-aware)的框架，用來收集位於家用感測平台與使用者的內容，並且為不同使用者及不同服務之間的衝突提出一種基於權重或優先權的解決方法，其衝突的類型隸屬於致動器控制衝突與環境控制衝突。一篇論文提出一種基於語意(semantic)的衝突管理技術，此技術設計一種內容感知與衝突管理的架構來服務多位使用者與多重群組，並且可以偵測與解決服務之間語意之上的控制衝突，其衝突的類型隸屬於致動器控制衝突。一篇論文提出一種稱為Physicalnet的運算框架，可以管理與安排異質感測器/致動器、多重網路、及多使用者的環境，其技術使用細粒度(fine-grained)存取權限的方式來解決衝突，其衝突的類型隸屬於感測器組態設定(configuration)控制衝突。

一篇論文提出一種衝突解決技術來處理節能應用與舒適應用之間造成的控制衝突。此技術區隔不同使用者之間的優先權與權限-均值(privilege-average)來達成衝突的控制，並且使用射頻辨識系統(RFID)來識別不同的使用者，以及存取使用者的偏好(preference)，其衝突的類型隸屬於致動器控制衝突。第一圖是此衝突解決技術的應用情境的一範例示意圖。第一圖中的應用情境是一個智慧型節能辦公室100，辦公室100包括一專屬區(personalized zone)110、以及一公開區(public zone)120，並且備有一中央控制系統(central control no artificial)、以及多個個別的控制系統。每一系統均裝設了自動調溫器(thermostat)、RFID讀取器(reader)與天線、以及感測器與致動器。

有一篇論文是為多使用者的普及運算環境提出一群衝突解決的演算法。此衝突解決演算法考量了搶先式(preemptive based)、非搶先式(non-preemptive based)、角色(role based)、優先權、時間切片(time slice based)、民主式(democratic based)、及個人偏好(personal preference)等因素來解決衝突，其衝突的類型隸屬於致動器控制衝突。

上述大部分的控制衝突管理技術並非是針對感測網路環境中的控制衝突，並且著重於解決控制衝突的方面，解決控制衝突的方式不外乎透過優先權或規則系統等。極少部分的控制衝突管理技術有揭示如何偵測控制衝突的機制。控制是感測網路最基本的行為模式。隨著感測網路越來越複雜，發生控制衝突的機會也越提高。控制衝突的發生，輕則可造成使用者控制不便；重則可危及生命安全。因此，如何在感測網路環境中偵測控制衝突並解決控制衝突是很重要的。

本揭露實施例可提供一種感測網路中管理控制衝突的系統與方法。

所揭露的一實施例是關於一種感測網路中管理控制衝突的系統。此系統可包含一控制衝突偵測器(Control Conflict Detector)、以及一控制衝突解決模組(Conflict Resolution Module)。此控制衝突偵測器依照從一新控制(new control)中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定此新控制的一時間窗(time window)，並且當此致動器與至少一原控制(original control)的至少一目標致動器相同且此時間窗與此至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定發生衝突。此控制衝突解決模組產生此新控制的一控制屬性(control attribute)，並且比較新控制與此至少一原控制的至少一控制屬性，以仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者(winner)。

所揭露的另一實施例是關於一種感測網路中管理控制衝突的方法。此方法可包含：依照從一新控制中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定此新控制的一時間窗並賦予一控制屬性；當此致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同，且此時間窗與此至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定發生衝突；以及當發生衝突時，根據至少一優先權規則(priority rule)，比較此新控制與此至少一原控制的至少一控制屬性的優先次序，來仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者。

茲配合下列圖示、實施例之詳細說明及申請專利範圍，將上述及本發明之其他優點詳述於後。

在一個包含有多個感測器與致動器的感測網路中，當透過感測器所產生之事件的條件成立時，藉由致動器去執行指定的動作。這樣一連串的行為，稱為控制。也就是說，在感測網路中的控制是由感測器與致動器所組成。一個控制會有自己的作用時間，在本揭露中，將此作用時間定義為此控制的時間窗(time window)。當一控制還在自己的時間窗中時，代表本次控制還是有作用，因此若有其他控制的目標致動器與本次控制相同時，就會發生控制衝突。隨著感測網路越來越複雜，發生控制衝突的機會也越提高，因此，固定的時間窗長度並不適用於所有控制。

在感測網路的環境中，本揭露實施例提供一種基於時間窗之控制衝突的管理機制。此控制衝突的管理機制主要包含兩部份，一部份是控制衝突偵測，另一部份是控制衝突解決。控制衝突偵測係依照感測器及致動器類型來自動決定時間窗大小，並且當時間窗發生重疊時，就會發生控制衝突。控制衝突解決係依照不同的控制給予不同的屬性，並且依照不同的模式之優先權規則來判斷控制屬性的優先順序。

在感測網路中，同時有兩個以上的控制針對同一致動器作用時，也就是說，同一致動器同時有兩個以上的控制行為發生時，就會發生控制衝突。例如，使用者透過遙控器將「冷氣開啟」；同時，電表偵測到的耗電量的累計度數超過100度電，系統自動將「冷氣關閉」。這時候就會產生控制衝突。

若兩控制的發生有些微的時間差時，也可能會產生控制衝突。例如，第二A圖的範例中，使用者透過開關將電燈關閉(在時間1發生的控制1)，而環境控制系統依據照度不足將電燈打開(在時間2發生的控制2)。對使用者而言，實際上會覺得有衝突的。這是因為使用者剛把電燈關閉，卻又被非人為打開。若兩控制的發生有很大的時間差時，也可能會產生控制衝突。例如，第二B圖的範例中，在時間0發生的控制1是使用者按下按鍵，將冷氣開啟四個小時；在時間3發生的控制2是系統電表偵測耗電量超過5度電，將冷氣關閉。因為控制1的作用時間需要持續四個小時，但是控制2在第三小時就產生，所以會發生控制衝突。

本揭露實施例以感測器(事件)及致動器(動作)類型來產生時間窗，來因應感測網路複雜的控制類型。也就是說，一控制之時間窗的長度是由感測器產生之事件與致動器之動作的類型共同決定。在本揭露中，感測器產生的事件可分為一次性觸發與條件性觸發。一次性觸發指的是感測器僅能偵測單一狀態，並且在此狀態成立時觸發事件。例如，電視遙控器、電動捲門遙控器、門鈴按鈕(button)、使用者介面按鈕等類型的感測器所產生的事件。條件性觸發指的是感測器可偵測兩個以上的連續狀態，並於指定狀態成立時觸發事件；例如，溫度計、煙霧偵測器、開關(switch)等類型的感測器所產生的事件。

在本揭露中，致動器(動作)可分為沒有指定執行時間、以及有指定執行時間。沒有指定執行時間的含意是當感測器偵測的事件被觸發時，致動器持續執行動作，例如電燈打開、瓦斯閥關閉等類型的動作。有指定執行時間的含意是當感測器偵測的事件被觸發時，致動器在指定時間內執行動作，例如冷氣開啟一個小時、門鈴響10秒等類型的動作。

承上述，依照感測器(事件)及致動器(動作)的組合可以得到四種時間窗類型的組合。第三圖是根據本揭露一實施例，說明此四種類型的時間窗。類型一為感測器是一次性觸發，致動器是沒有指定執行時間；類型二為感測器是一次性觸發，致動器是有指定執行時間；類型三為感測器是條件性觸發，致動器是沒有指定執行時間的狀況；類型四為感測器是條件性觸發，致動器是有指定執行時間。

當一控制為類型一時(感測器(事件)是一次性觸發，致動器(動作)是沒有指定執行時間)，此控制的時間窗長度為無限；時間窗於此控制的事件被觸發時產生，並且不會結束。例如，電視遙控器按下開關時，電視開啟。控制的作用時間為無限，電視不會自行關閉。

當一控制為類型二時(感測器(事件)是一次性觸發，致動器(動作)是有指定執行時間)，此控制的時間窗長度即為此指定執行時間；時間窗於此控制的事件被觸發時產生，於執行時間結束後消失。例如，門鈴按鍵被按下時，鈴聲響10秒鐘。控制的作用時間為10秒鐘，並於10秒鐘後控制作用就結束了。換句話說，此控制的時間窗由此指定執行時間決定。

當一控制為類型三時(感測器(事件)是條件性觸發，致動器(動作)是沒有指定執行時間)，此控制的時間窗長度與條件成立的與否有關。時間窗在此控制的事件條件成立時產生，而在此控制的事件條件不成立時消失。例如，電燈開關被開啟時，將電燈開啟。控制的作用時間為開關被開啟直到開關被關閉。換句話說，於事件的條件不成立時，此控制的時間窗消失。

當一控制為類型四時(感測器(事件)是條件性觸發，致動器(動作)是有指定執行時間)，此控制的時間窗長度與此指定執行時間及條件成立的與否有關。時間窗產生於事件的條件成立時，並且在事件的條件不成立時消失或是最長為於此指定執行時間結束後消失。例如，人體移動偵測器偵測到人，將電燈開啟3分鐘。控制的作用時間最長為3分鐘，若3分鐘內沒有偵測到人，控制的作用時間會提前結束。換句話說，時間窗由此指定執行時間決定、或是在事件的條件不成立時消失。

控制有了時間窗之後，就可以判定控制之間是否有發生控制衝突。如之前所述，還在自己的時間窗中的控制代表本次控制還是具有作用的。不同控制的時間窗可以是不同長度的。因此，若有兩個以上的控制，其時間窗互相重疊，且控制的目標致動器相同時，就會發生控制衝突。當不同的控制針對不同的目標致動器作用時，其中若有時間窗互相重疊的控制，彼此也不會有衝突，因為在時間窗互相重疊時，是針對不同的目標致動器控制，所以不會發生控制衝突。

依此，根據本揭露一實施例，第四圖是在一感測網路系統中，多個控制在時間上的一示意圖，其中每一方形長條圖代表一個控制，不同長條圖的圖案代表控制的目標致動器不同。參考第四圖，在時間0的時候，此系統存在有控制A、控制B、以及控制C。由於控制A、控制B、以及控制C是針對不同目標控制，因此彼此沒有衝突。在時間1的時候，此系統存在有控制A、控制B、以及控制C。這時候控制D要被執行，可是與系統中的控制C的目標致動器相同，因此控制C與控制D發生控制衝突。在時間2的時候，此系統存在有控制A、這時候控制E要被執行，此系統中沒有與控制E的目標致動器相同的控制存在，因此控制E沒有發生控制衝突。

所以，當一控制產生後，可自此控制取得感測器產生的事件和致動器的動作，然後根據感測器的類型與致動器的類型來進行自動分類。例如，一控制為「溫度計偵測到溫度高於30度時，將冷氣打開」，則控制被拆解後的事件為「溫度計偵測到溫度高於30度」，因此，感測器類型為「條件性觸發」；控制被拆解後的動作為「冷氣打開」，因此，致動器類型為「沒有指定執行時間」。所以，自動分類後，此控制的時間窗屬於第三圖中的「類型三」。又例如，一控制為「門鈴開關被按下時，將門鈴響10秒」，則控制被拆解後的事件為「門鈴開關被按下」，因此，感測器類型為「一次性觸發」；控制被拆解後的動作為「門鈴響10秒」，因此，致動器類型為「有指定執行時間」。所以，自動分類後，此控制的時間窗屬於第三圖中的「類型二」。

自動分類後，可根據所得出的時間窗類型來決定控制的時間窗。換句話說，一控制的時間窗由此控制的感測器產生之事件與致動器之動作的類型共同決定。而同一目標致動器的一新控制與系統中的原控制是否衝突，可決定於此新控制的時間窗是否重疊於原控制之各自的時間窗。

承上述，如第五圖所示，當一控制產生後，控制衝突偵測可包含自動分類510、控制時間窗產生520、以及自動偵測控制衝突是否發生530。當未偵測到控制衝突發生時，則進行控制執行(control execution)；當偵測到控制衝突發生時，則解決此控制衝突。第六圖是根據一實施例，說明一控制衝突偵測器中各單元的組成，並且運作於一感測網路環境666中。第七圖是根據一實施例，說明此控制衝突偵測器的細部運作。

請一併參考第六圖與第七圖。控制衝突偵測器600包含一控制分類單元(Control Classification Unit) 610、一時間窗決定單元(Time Window Determination Unit)620、以及一控制衝突決定單元(Conflict Determination Unit) 630。當一新控制610a進入控制衝突偵測器600時，控制分類單元610依照感測器與致動器的特性進行分類，從新控制610a中取得一感測器與一致動器的類型(步驟710)，並且將感測器類型(sensor type) 612與致動器類型(actuator type) 614提供給時間窗決定單元620。時間窗決定單元620依據感測器的類型612與致動器的類型614，決定一時間窗622給新控制610a(步驟720)。當此致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同時，控制衝突決定單元630檢查新控制610a的時間窗622與此至少一原控制的至少一時間窗630a是否有重疊(步驟730)。

當新控制610a的時間窗622與此至少一原控制的時間窗630a有重疊時，控制衝突決定單元630判定新控制610a有控制衝突(步驟740)，並通知一控制衝突解決模組640，來進行控制衝突解決程序。當時間窗622與時間窗630a沒有重疊時，控制衝突決定單元630判定新控制610a沒有控制衝突(步驟750)，通知一控制執行模組(Control Execution Module) 650，來執行新控制610a的動作直到其時間窗622消失為止。

根據本揭露實施例，在第六圖之感測網路環境666中，感測器690偵測的狀態成立時，可通知一控制產生模組(Control Generation Module)670產生新控制610a。當新控制610a的時間窗622與目前活動的控制的時間窗630a沒有重疊時，控制執行模組可通知與新控制610a有連結關係的致動器692來執行新控制610a的動作。控制衝突決定單元630可透過一控制管理模組(Control management Module)660，從一控制時間窗表單(Control Time Window List)680取得至少一原控制的時間窗630a，也可以透過控制管理模組660將新控制610a的時間窗622儲存於控制時間窗表單680。

承上述，本揭露實施例之感測網路中使用的控制衝突偵測技術是以同一目標致動器的兩控制的作用時間(時間窗)有重疊時來決定發生控制衝突，並且是以一控制的事件(感測器類型)及動作(致動器類型)來決定此控制之時間窗的類型。所以，本揭露實施例之控制衝突偵測機制可以自動地依照一控制的事件及動作，產生此控制的時間窗；也可以有效地知道何時發生控制。當衝突發生時，此控制衝突偵測技術可以自動地偵測到控制衝突。

當一機制偵測到一新控制與目前活動的控制發生衝突時，此機制需要控制衝突解決的技術來解決衝突。如之前所提及，本揭露實施例之控制衝突的管理機制除了包含控制衝突偵測的部份，還包含控制衝突解決的部份。並且控制衝突解決係依照不同的控制給予不同的屬性，還透過不同的模式來判斷控制屬性的優先順序。藉由控制屬性的優先順序，來仲裁兩控制的去留，以達成控制衝突的解決。換句話說，此控制衝突解決的部份包含了控制屬性的產生(control attribute generation)、優先權規則庫(priority rule repository)、控制衝突的仲裁(control arbitration)。

本揭露實施例將每一控制賦予相對應的控制屬性，此控制屬性可以標示此控制所具備的特性，例如，人為(artificial)、安全性(safety)、保全性(security)、舒適性(comfortableness)等，再搭配二元區分法來決定原控制或新控制的去留，以達成控制衝突的解決。二元區分法可以透過模式，動態地更動順序，以符合各種使用情境。

根據本揭露實施例，當控制衝突發生時，比較兩控制的控制屬性，來決定控制的優先權。本揭露實施例依照控制之感測器(事件)與致動器(動作)的類型賦予控制屬性。一控制的控制屬性描述該控制的應用類別。控制屬性主要分為使用情境(application domain)、操作者資訊(user information)、以及位置資訊(location information)，共三種。使用情境的類型包括如保全類型(security domain)、安全類型(safety domain)、以及舒適類型(comfortableness domain)、以及節能類型(energy saving domain)等。操作者資訊的類型包括如人為(artificial)、以及非人為(no artificial)。位置資訊(location information)有兩類型，包括區域內(inside)、以及區域外(outside)。

當一控制的控制屬性屬於「使用情境」時，此控制的事件與動作必須是同一情境。例如：偵煙器偵測到煙霧(安全)，將警報器開啟(安全)，其中此控制的事件與動作皆為安全類型，所以，此控制的控制屬性為「安全類型」。所以，控制的控制屬性屬於「使用情境」時，可以由感測器(事件)類型及致動器(動作)類型的組合產生。當一控制的控制屬性屬於「操作者資訊」時，此控制屬性「操作者資訊」可以由感測器(事件)類型來決定。例如：遙控器按下按鍵(人為)，將插座開啟(非人為)，其中此控制的事件是人為，所以，此控制的控制屬性是「人為」。當一控制的控制屬性屬於「位置資訊」時，此控制的事件與動作如果在同一區域，則此控制的控制屬性是「區域內」；反之為「區域外」。例如：開關狀態為ON(客廳)，開啟電燈(客廳)，其中此控制的事件與動作在同一客廳，所以，此控制的控制屬性是「區域內」。

承上述可以得知，一控制的控制屬性的來源即為此控制的感測器(事件)與致動器(動作)。為了自動賦予每一控制的控制屬性，本揭露實施例具備多種感測器及致動器的描述，其描述內容為感測器及致動器的屬性描述，包括使用情境、操作者資訊、以及位置資訊。第八A圖與第八B圖分別是根據本揭露實施例之感測器及致動器之屬性描述的一些範例。在第八A圖中，例如，開關(Switch)所對應的開啟/關閉(On/Off)事件之屬性描述為：使用情境(舒適)、操作者資訊(人為)、以及位置資訊(客廳)。在第八B圖中，例如，電燈(Light)所對應的開啟/關閉(Turn on/off)動作之屬性描述為：使用情境(舒適)、操作者資訊(人為)、以及位置資訊(客廳)。

因此，知道一控制的感測器類型及致動器類型，並參照事先提供的感測器與致動器的屬性描述，就可以知道此控制的控制屬性。第九圖是根據本揭露一實施例，說明自動賦予控制的控制屬性的範例。參考第九圖，開關的事件分別有開啟(On)及關閉(Off)，開啟及關閉事件的屬性描述皆為：使用情境(舒適)、操作者資訊(人為)、以及位置資訊(客廳)。電燈的動作分別有開啟(Turn on)及關閉(Turn off)動作；其中開啟(Turn on)動作的屬性描述為：使用情境(舒適)、操作者資訊(人為)、以及位置資訊(客廳)，關閉(Turn off)動作的屬性描述為：使用情境(舒適)、操作者資訊(人為)、以及位置資訊(客廳)。因此，可以組合出控制A：當開關偵測到開啟事件時，觸發電燈執行開啟(Turn on)動作；然後，本揭露實施例依據偵測到開啟(On)事件的屬性描述、以及開啟(Turn on)動作的屬性描述，自動賦予控制A的控制屬性為舒適(comfortableness)、人為(artificial)、以及區域內(inside)。

類似地，可以組合出控制B：當開關偵測到關閉(Off)時，觸發電燈執行關閉(Turn off)動作，然後，本揭露實施例依據關閉(Off)事件的屬性描述、以及關閉(Turn off)的動作的屬性描述，自動賦予控制B的控制屬性為舒適、人為、以及區域內。

在不同情境下，控制衝突的解決需要不同的優先權仲裁。取得控制的控制屬性之後，根據本揭露實施例，就可以透過比較控制屬性來決定控制的優先權。例如，依照不同的模式來判斷控制屬性的優先順序。這些模式如手動模式(Manual)、保全模式(Safety)、舒適節能情境模式、戶外模式等。手動模式是以「人為」的控制屬性具有最高優先權。保全模式是以「保全類型」的控制屬性具有最高優先權。舒適節能情境模式是以「舒適類型」的控制屬性具有最高優先權。戶外模式是以「區域外」的控制屬性具有最高優先權。

本揭露之控制衝突解決機制會依據當前模式，載入對應的優先權規則描述檔，依照描述檔中的優先權規則來決定控制的優先次序及相同優先權的解決方法，以解決控制衝突。根據本揭露一實施例，優先權規則的描述檔如第十圖的範例所示。在第十圖的範例中，一優先權規則的描述檔的描述內容可包含優先權名稱、第一優先屬性、第二優先屬性、...、最後優先屬性、以及最差情況。優先權名稱敘述該優先權規則使用的情境，例如：手動模式、保全模式等。控制衝突解決機制之控制衝突仲裁器是依照描述檔中的優先次序來描述這些屬性，愈先描述的屬性優先權越高。最差情況(worst case)是兩控制有相同優先權時的解決方式，例如採用先進先出(First In First Out，FIFO)、或是後進先出(Last In First Out，LIFO)、或是同時出等方式來決定。

因應不同的使用情境，三種不同模式產生的優先權規則描述檔的描述內容的範例如下。手動模式：人為>安全>保全，以及先進先出；保全模式：保全＞安全＞人為＞舒適，以及先進先出；舒適情境模式：舒適＞安全＞保全，以及先進先出。根據本揭露實施例，控制衝突解決機制可依據以上規則來判斷兩個控制的優先權。這些優先權規則可以依據不同的使用情境來做動態的增減，並且相同優先權的解決方法也可以依據使用情境來做動態的調整。

根據本揭露實施例，控制的優先權比較是依序比對控制是否存有控制屬性。藉由比較兩控制的優先權，控制衝突的仲裁說明如下。首先，比對最優先的控制屬性，若兩控制僅單一方擁有該控制屬性，則該控制為優勝；若兩控制同時有或同時沒有該控制屬性時，則繼續比較次一優先的控制屬性，依序比對到最後。若兩方優先權皆相同時，則可以再採用先進先出(FIFO)、或是後進先出(LIFO)、或是同時出等方式來決定。先進先出(FIFO)的結果是新控制獲勝；後進先出(LIFO)結果的結果是原控制獲勝；同時出的結果是兩方皆失敗，重新爭取。

本揭露之控制衝突仲裁機制可具備多條衝突管理規則來達成控制衝突的解決。其中，每一衝突管理規則是以二元區分法來判斷控制的優先權。此多條衝突管理規則中，有一規則是區分「人為」與「非人為」，並且「人為」的優先權大於「非人為」；有一規則是區分「安全」與「非安全」，並且「安全」的優先權大於「非安全」。有一規則是區分「相同區域」與「相異區域」，並且「相同區域」的優先權大於「相異區域」。

承上述，第十一A圖與第十一B圖是依照一手動模式的優先權規則描述檔，以二元區分法來仲裁兩控制的優先權。參考第十一A圖，此手動模式的優先權規則描述檔的描述內容為：手動模式，人為>安全>區域內，以及先進先出。在第十一B圖中，控制A為原控制，控制B為新控制。所以，當偵測到控制B與控制A發生衝突時，依照此手動模式的優先權順序，此二元區分法先比對控制A與控制B的屬性是否為「人為」？當對控制A的屬性是「人為」且控制B的屬性是「非人為」時，則判定控制A為優勝；當控制A的屬性「非人為」且控制B的屬性是「人為」時，則判定控制B為優勝。

當控制A與控制B的屬性都是「人為」、或都是「非人為」時，此二元區分法比對控制A與控制B的屬性是否為「安全」？類似地，當控制A與控制B中，僅有一控制的屬性是「安全」時，則判定屬性是「安全」的該控制為優勝。當控制A與控制B的屬性都是「安全」、或都是「非安全」時，此二元區分法比對控制A與控制B的屬性是否為「區域內」？類似地，當控制A與控制B中，僅有一控制的屬性是「區域內」時，則判定屬性是「區域內」的該控制為優勝。當控制A與控制B有相同優先權的屬性時，則依先進先出，判定新控制B為優勝。

承上述說明，第十二圖是根據一實施例，說明一控制衝突解決模組(Control Conflict Resolution Module)中各單元的組成，並且運作於一感測網路環境中。第十三圖是根據一實施例，說明此控制衝突解決模組的細部運作。請一併參考第十二圖與第十三圖。在第十二圖中，控制衝突解決模組640包含一控制屬性產生單元(control attribute generation unit)1210、一優先權規則庫1220、以及一控制衝突仲裁器(conflict arbiter)1230。當控制衝突偵測器600通知控制衝突解決模組1200新控制發生衝突時，控制屬性產生單元1210產生此新控制的控制屬性，並提供給控制衝突仲裁器1230。例如，控制屬性產生單元1210可藉由此新控制的感測器類型及致動器類型，來賦予此新控制的控制屬性，如第十三圖之步驟1310所示。控制衝突仲裁器1230可依據一當前模式，從優先權規則庫1220取得對應的優先權規則，如第十三圖之步驟1320所示；並根據此優先權規則，來比較此新控制與至少一原控制的控制屬性，如第十三圖之步驟1330所示；以仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者。

例如，控制衝突仲裁器1230可檢查此新控制是否有較高的優先權，如第十三圖之步驟1340所示；當新控制比此至少一原控制的優先權高時，判定新控制為勝出者，如第十三圖之步驟1350所示；並可通知控制執行模組650，來執行新控制的動作。當新控制比此至少一原控制的優先權低時，判定此至少一原控制為勝出者，如第十三圖之步驟1360所示。控制衝突仲裁器1230可透過控制管理模組660將最新有效的控制更新至一控制元素庫(control element storage)。

所以，本揭露實施例之控制衝突解決模組可以自動地依照感測器及致動器給予控制屬性；可以自動地依照不同情境，給予不同的優先次序的仲裁；以及可以自動地解決控制衝突。

如之前所述，本揭露之感測網路中管理控制衝突的機制主要包含控制衝突偵測、以及控制衝突解決。承上述，第十四圖是根據本揭露一實施例，說明一種感測網路中管理控制衝突的系統。在第十四圖的實施例中，。管理控制衝突的系統1400可包含控制衝突偵測器600、以及控制衝突解決模組640。控制衝突偵測器600依照從新控制610a中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定新控制610a的時間窗622，並且當此致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同且時間窗622與此至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定發生衝突1400b並通知控制衝突解決模組640。控制衝突解決模組640產生新控制610a的一控制屬性，並依據多種不同模式中的一模式來比較新控制與此至少一原控制的控制屬性，以仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者。

如之前所述，控制衝突解決模組可依據多種不同模式中的一模式，從一優先權規則庫取得對應的至少一優先權規則，並根據此至少一優先權規則，比較新控制與此至少一原控制的控制屬性。當新控制比此至少一原控制的優先權低時，管理控制衝突的系統1400可藉由控制管理模組660將新控制610a從一控制元素庫中移除。當新控制比此至少一原控制的優先權高時，可將新控制610a寫入此控制元素庫中，並且通知控制執行模組650來執行新控制610a的動作。

承上述，第十五圖是根據本揭露一實施例，說明一種感測網路中管理控制衝突的方法。在第十五圖中，此管理控制衝突的方法依照從一新控制中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定此新控制的一時間窗並賦予一控制屬性(步驟1510)；並且，當此致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同，且此時間窗與此至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定發生衝突(步驟1520)。當發生衝突時，方法1500根據至少一優先權規則，比較此控制屬性與此至少一原控制的至少一控制屬性的優先次序，來仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者(步驟1530)。

綜上所述，本揭露實施例提供一種以時間窗為基礎的控制衝突管理機系統與方法。在控制衝突偵測的方面是依照不同控制的感測器(事件)及致動器(動作)類型，產生的不同時間窗，來提升控制衝突偵測的精確率。在控制衝突解決的方面，揭示一種模式選擇的二元區分法來解決衝突。在感測網路中，本揭露實施例可以自動地偵測衝突；當發生控制衝突時，可依據目前設定的模式，自動地作出正確的仲裁。

以上所述者僅為本揭露實施例，當不能依此限定本揭露實施之範圍。即大凡本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍。

100．．．智慧型節能辦公室

110．．．專屬區

120．．．公開區

510．．．自動分類

520．．．控制時間窗產生

530．．．自動偵測控制衝突是否發生

600．．．控制衝突偵測器

610．．．控制分類單元

620．．．時間窗決定單元

630．．．控制衝突決定單元

640．．．控制衝突解決模組

650．．．控制執行模組

660．．．控制管理模組

670．．．控制產生模組

666．．．感測網路環境

680．．．控制時間窗表單

610a．．．新控制

612．．．感測器類型

614．．．致動器類型

622、630a．．．時間窗

690．．．感測器

692．．．致動器

710．．．從新控制中取得一感測器與致一動器的類型

720．．．依據感測器類型與致動器類型，決定一時間窗給新控制

730．．．檢查新控制的時間窗與此至少一原控制的時間窗是否有重疊

740．．．判定新控制有控制衝突

750．．．判定新控制沒有控制衝突

1200．．．控制衝突解決模組

1210．．．控制屬性產生單元

1220．．．優先權規則庫

1230．．．控制衝突仲裁器

1310．．．藉由新控制的感測器類型及致動器類型，來賦予新控制的控制屬性

1320．．．依據一當前模式，從優先權規則庫取得對應的優先權規則

1330．．．比較此新控制與至少一原控制的控制屬性

1340．．．檢查新控制是否有較高的優先權

1350．．．判定新控制勝出

1360．．．判定此至少一原控制勝出

1400．．．管理控制衝突的系統

1510．．．依照從一新控制中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定此新控制的一時間窗並賦予一控制屬性

1520．．．當此致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同，且此時間窗與此至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定發生衝突

1530．．．當發生衝突時，根據至少一優先權規則，比較此控制屬性與此至少一原控制的至少一控制屬性的優先次序，來仲裁此新控制與此至少一原控制中何者為勝出者

第一圖是一衝突解決技術的應用情境的一範例示意圖。

第二A圖是根據本揭露一實施例的範例示意圖，說明兩控制的發生有些微的時間差時，也可能會產生控制衝突。

第二B圖是根據本揭露一實施例的範例示意圖，說明兩控制的發生有很大的時間差時，也可能會產生控制衝突。

第三圖是根據本揭露一實施例，說明四種類型的時間窗。

第四圖是根據本揭露一實施例，說明在一感測網路系統中，多個控制在時間上的一示意圖。

第五圖是根據本揭露一實施例，說明控制衝突偵測包含的部分。

第六圖是根據本揭露一實施例，說明控制衝突偵測器中各單元的組成，並且運作於一感測網路環境中。

第七圖是根據本揭露一實施例，說明控制衝突偵測器的細部運作。

第八A圖是根據本揭露一實施例，說明感測器之屬性描述的範例。

第八B圖是根據本揭露一實施例，說明致動器之屬性描述的範例。

第九圖是根據本揭露一實施例，說明自動賦予控制的控制屬性的範例。

第十圖是根據本揭露一實施例，優先權規則的描述檔的範例。

第十一A圖與第十一B圖是根據本揭露一實施例，依照一手動模式的優先權規則描述檔，以二元區分法來仲裁兩控制的優先權。

第十二圖是根據本揭露一實施例，說明一控制衝突解決模組中各單元的組成，並且運作於一感測網路環境中。

第十三圖是根據本揭露一實施例，說明此控制衝突解決模組的細部運作。

第十四圖是根據本揭露一實施例，說明一種感測網路中管理控制衝突的系統。

第十五圖是根據本揭露一實施例，說明一種感測網路中管理控制衝突的方法。

1400．．．管理控制衝突的系統

600．．．控制衝突偵測器

640．．．控制衝突解決模組

650．．．控制執行模組

660．．．控制管理模組

610a．．．新控制

690．．．感測器

692．．．致動器

670．．．控制產生模組

Claims (24)

1. 一種感測網路中管理控制衝突的系統，包含：一控制衝突偵測器，依照從一新控制中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定該新控制的一時間窗，並且當該致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同且該時間窗與該至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定該新控制有控制衝突；以及一控制衝突解決模組，產生該新控制的一控制屬性，並且比較該控制屬性與該至少一原控制的至少一控制屬性，以仲裁該新控制與該至少一原控制中何者為勝出者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之管理控制衝突的系統，其中該控制衝突偵測器透過一控制管理模組，從一控制時間窗表單取得該至少一原控制的該至少一時間窗。
3. 如申請專利範圍第1項所述之管理控制衝突的系統，其中該控制衝突解決模組經由一控制衝突仲裁器，依據多種不同模式中的一模式，從一優先權規則庫取得對應的至少一優先權規則，並根據該至少一優先權規則，比較該新控制與該至少一原控制的該至少一控制屬性。
4. 如申請專利範圍第1項所述之管理控制衝突的系統，其中該感測網路中的多個控制的每一控制有一各自的作用時間，該作用時間被定義為該控制的時間窗。
5. 如申請專利範圍第1項所述之管理控制衝突的系統，該系統利用一控制屬性產生單元，對該感測網路中多個控制的每一控制，根據其感測器類型及致動器類型，賦予一控制屬性。
6. 如申請專利範圍第4項所述之管理控制衝突的系統，其中該多個控制的每一控制的時間窗的長度是由該控制的感測器與致動器的類型共同決定。
7. 如申請專利範圍第3項所述之管理控制衝突的系統，其中該至少一優先權規則係依據不同的使用情境做動態的增減。
8. 如申請專利範圍第3項所述之管理控制衝突的系統，其中，當該新控制比該至少一原控制的優先權低時，該系統將該控制從一控制元素庫中移除，當該新控制比該至少一原控制的優先權高時，將該新控制寫入該控制元素庫中。
9. 如申請專利範圍第3項所述之管理控制衝突的系統，其中該控制衝突解決模組還包括具有多條衝突管理規則的一控制衝突仲裁器。
10. 一種感測網路中管理控制衝突的方法，包含：依照從一新控制中取得的一感測器的類型、以及一致動器的類型，決定該新控制的一時間窗並賦予一控制屬性；當該致動器與至少一原控制的至少一目標致動器相同，且該時間窗與該至少一原控制的至少一時間窗有重疊時，判定該新控制有控制衝突；以及當發生衝突時，根據至少一優先權規則，比較該新控制與該至少一原控制的控制屬性的優先次序，來仲裁該新控制與該至少一原控制中何者為勝出者。
11. 如申請專利範圍第10項所述之管理控制衝突的方法，其中該方法係依照不同的控制給予不同的控制屬性，並且透過不同的模式來判斷控制屬性的優先順序。
12. 如申請專利範圍第10項所述之管理控制衝突的方法，其中該方法具備多條衝突管理規則來達成控制衝突的解決，並且，該多條衝突管理規則的每一衝突管理規則是以一種二元區分法來判斷控制的優先權。
13. 如申請專利範圍第12項所述之管理控制衝突的方法，其中該多條衝突管理規則中，有一規則是區分人為與非人為，並且人為的優先權大於非人為。有一規則是區分。
14. 如申請專利範圍第12項所述之管理控制衝突的方法，其中該多條衝突管理規則中，有一規則是區分安全與非安全，並且安全的優先權大於非安全。
15. 如申請專利範圍第12項所述之管理控制衝突的方法，其中該多條衝突管理規則中，有一規則是區分相同區域與相異區域，並且相同區域的優先權大於相異區域。
16. 如申請專利範圍第10項所述之管理控制衝突的方法，其中該方法依據一當前模式，載入一對應的優先權規則描述檔，並根據該描述檔中的該至少一優先權規則來決定控制的優先次序及相同優先權的解決方法。
17. 如申請專利範圍第10項所述之管理控制衝突的方法，其中該方法將感測器的類型分為一次性觸發、以及條件性觸發，並且將致動器的類型分為沒有指定執行時間、以及有指定執行時間。
18. 如申請專利範圍第17項所述之管理控制衝突的方法，其中該一次性觸發是指感測器僅能偵測單一狀態，並且在該狀態成立時觸發事件。
19. 如申請專利範圍第17項所述之管理控制衝突的方法，其中該條件性觸發是指感測器有偵測兩個以上的連續狀態的功能，並且於至少一指定狀態成立時觸發事件。
20. 如申請專利範圍第10項所述之管理控制衝突的方法，其中當該新控制比該至少一原控制的優先權高時，該新控制是該勝出者。
21. 如申請專利範圍第17項所述之管理控制衝突的方法，其中當一控制的感測器的類型為一次性觸發、以及致動器的類型為沒有指定執行時間時，該控制的時間窗的長度為無限。
22. 如申請專利範圍第17項所述之管理控制衝突的方法，其中當一控制的感測器的類型為一次性觸發、以及致動器的類型為有指定執行時間時，該控制的時間窗的長度為該指定執行時間。
23. 如申請專利範圍第17項所述之管理控制衝突的方法，其中當一控制的感測器的類型為條件性觸發、以及致動器的類型為沒有指定執行時間時，該控制的時間窗於該控制的事件條件成立時產生，而於該控制的事件條件不成立時消失。
24. 如申請專利範圍第17項所述之管理控制衝突的方法，其中當一控制的感測器的類型為條件性觸發、以及致動器的類型為有指定執行時間時，該控制的時間窗於該控制的事件條件成立時產生，並且於事件的條件不成立時消失或是最長為於該指定執行時間結束後消失。