[发明专利]用于冗余网络的系统和方法

说明书

                            发明描述

发明领域

本发明实施例的原理一般涉及容错数据通信网络，尤其涉及适用于工业应用的冗余数据通信网络。

发明背景

数据通信网络在工业、商业以及家用应用中扮演了日益重要的角色。随着越来越依赖于自动化技术和共享信息的能力，需要用于数据通信的可靠网络。

在工业设置中，工业设备一般使用有线连接来连网，以用于监视、通信和控制功能。常规的工业设备配置可包括一组工业控制器和主机，它们各自通过有线网络通信。主机可用作人机界面(HMI)或监督控制与数据采集(SCADA)系统。典型的操作包括每一控制器对机器和/或之相关联的进程提供控制，以及SCADA系统提供警报、事件处理和日志记录、人工界面功能以及监督控制等。尽管某些应用可能期望单独的控制器能通过数据通信网络彼此直接通信，但通常的配置可通过限制主机与控制器之间的通信来利用更简单的方法。

有线数据通信网络中所使用的线具有取决于连网类型和网络的物理尺寸的物理特性。一种非常流行的有线网络被称为以太网，它一般利用因特网协议上的传输控制协议(TCP/IP)以进行数据通信。建立以太网络由于通常需要安装电缆以及诸如路由器和交换机等其它连网组件来管理数据通信量而可能变得昂贵，而较长的电缆铺设每单位长度的成本一般会增加。近来开发了有线网络的替换方式以降低安装成本。这些替换形式中的某一些利用无线电波来进行数据通信。无线网络的某些被广泛接受的实现包括IEEE 801.11标准的变型(被统称为WiFi)。数据网络的其它替换形式利用现有的配电网络来进行数据通信，从而降低了铺设电缆的成本。电力线连网(PLN)的一种流行的实现包括被称为HomePlug的标准。通过使用有线网络的一种或多种替换方式，数据通信网络可被简化，并且可降低实现成本。

可靠性一般是任何数据通信网络的主要问题。网络基础架构中的单个错误，诸如电缆断裂或错误连接可能会禁用整个数据通信网络。这样的故障难以解决并且耗费时间，且进一步导致工业设置中显著的停工期成本。用于降低网络故障风险的一种传统解决方案是通过安装冗余电缆、网络接口和其它网络组件来提供容错有线网络。尽管这种方法的确提供了某一程度的容错，但由于成本和数据网络的复杂性显著增加，这可能是相当不合需要的。

                        发明概述

在以下描述中，某些方面和实施例将变得明显。应理解，本发明就其广义而言，可在无需这些方面和实施例的一个或多个特征的情况下实现。应理解，这些方面和实施例仅是示例性的。

本发明的某些方面一般针对容错数据通信网络，在某些情况中针对可使用对常规有线数据通信网络的成本有效的替换方式的冗余网络。某些方面替换地(或者还)针对供工业应用中使用的冗余网络。

在一个方面中，如此处具体化并广泛描述的，可提出一种用于提供冗余无线连网的系统，它包括至少两个无线接入点，其中每一无线接入点可与有线网络直接相关联并可被配置成在至少一个公共区域上提供无线网络访问。该系统还可包括被限制在位于该至少一个公共区域内的至少一个收发器，其中该至少一个收发器可被配置成从该至少两个无线接入点中选择一个别的无线接入点以便建立至该有线网络的链接。

在另一方面中，可提供一种用于提供冗余无线连网的系统，它包括多个服务器收发器，它们各自直接耦合至有线网络并使用唯一无线信道来提供至该有线网络的独立接入；以及能基本上连续访问该唯一无线信道中的至少两个的至少一个客户机收发器，该客户机收发器被配置成从该至少两个唯一无线信道中选择一个无线信道。

在另一方面中，可提供一种用于为工业设施提供冗余无线连网的系统，它包括至少两个无线接入点，它们各自与有线网络直接相关联并被配置成在工业设施内提供无线网络接入；以及位于该工业设施内的工业设备，其中该工业设备可被配置成从该至少两个无线接入点中选择一个别的无线接入点以便建立至有线网络的链接。

在另一方面中，提供了一种用于通过配电网络来提供数据通信的系统，它包括与至少一条电力线相关联的主机，该主机被配置成通过该至少一条电力线来管理自配置数据通信网络；以及与该至少一条电力线相关联的多个客户机装置，这多个客户机装置中的每一个被配置成通过该至少一条电力线与该主机通信，其中该系统可被配置成使来自多个客户机装置之一的通信通过多个客户机装置中的至少一个其它装置来中继。