[发明专利]用于使用LI-FI和增强现实连接到现场设备的方法和系统

说明书

用于使用LI‑FI和增强现实安全连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统。用于识别和连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统。在示例实施例中，可以实现步骤或操作以通过Li‑Fi无线通信提供与用户相关联的凭证，利用附接到现场设备的光传感器检测与Li‑Fi无线通信相关联的光图案，将信号从光传感器传输到控制器，所述控制器解码与用户相关联的凭证，并且如果凭证被授权，则允许用户获得与现场设备相关联的设备数据，其中所述数据包括所述工业工厂内的所述现场设备的位置。可以通过无线数据通信网络（例如，无线双向通信）从控制室和/或服务器获得这样的数据。

技术领域

实施例涉及在工业和危险位置（诸如工业工厂）中使用的现场设备。实施例还涉及用于与这样的现场设备通信的无线通信技术和协议。实施例另外涉及AR（增强现实）和Li-Fi（光保真）无线通信技术。

背景技术

SCADA（监督控制和数据采集）系统和架构提供用于操作当今大多数工业系统的过程监督控制和数据收集能力。大多数工业过程和机器也由SCADA系统使用工业控制器（诸如PLC（可编程逻辑控制器））来控制。

传统的SCADA系统使得运营商能够从远程位置有效地监视现场设备，而现场操作员依靠传统的手持式设备（例如，智能电话、平板计算机等）来监视和配置难以操作的设备。现场操作员必须记住各种现场设备的资产标签，并基于标签/ID获取上下文信息。如果设备被安装在不容易地可到达或可访问的位置中，则这变得更具挑战性。用于基于GPS、地理标签、BLE（蓝牙低能量）信标、NFC（近场通信）标签和QR（快速响应）代码识别设备的当前方法在准确性和可访问性方面具有局限性。

用于监视和配置工业工厂中的现场设备的常规方法有许多问题。第一个问题涉及使用例如传统手持式设备连接到现场设备所需的时间和人员。第二，由于难以到达现场设备（例如，维持在高位置中的现场设备），获取ID/标签信息是非常困难的。第三，现场设备可能具有防止或限制实现基于BLE和Wi-Fi信标的通信方法的能力的功率限制。第四，在没有标签信息的情况下，与工业工厂中的特定附近中的现场设备连接是困难的。据信，消除这些问题将导致识别和连接到这样的现场设备时的更高效率和改进。

发明内容

提供以下发明内容以便于理解公开的实施例特有的创新特征中的一些，并且不旨在是完整描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要作为整体，可以获得对本文公开的实施例的各个方面的完全理解。

因此，公开的实施例的一个方面是提供一种用于与位于工业和危险位置（诸如工业工厂）中的现场设备通信的改进的方法和系统。

公开的实施例的另一方面是提供用于利用AR和Li-Fi无线通信技术识别现场设备并与现场设备通信的方法和系统。

公开的实施例的又一方面是提供利用Li-Fi无线通信的现场设备的上下文查询。

公开的实施例的又一方面是提供与Li-Fi混合的AR方法，以易于现场设备识别。

现在可以如在本文中描述的那样实现前述方面和其他目的和优点。公开了用于识别和连接到工业工厂中的现场设备的方法和系统。在示例实施例中，可以实现步骤或操作用于通过Li-Fi无线通信提供与用户相关联的凭证，用附接到现场设备的光传感器检测与Li-Fi无线通信相关联的光图案，将信号从光传感器传输到控制器，所述控制器解码与用户相关联的凭证，以及如果凭证被授权，则允许用户获得与现场设备相关联的设备数据，其中数据包括工业设备内的现场设备的位置。可以通过无线数据通信网络（例如，无线双向通信）从控制室和/或服务器获得这样的数据。

另外，对于设备识别，可以利用AR（增强现实）来促进特定现场设备的识别。例如，可以实现步骤或操作用于利用配备有自动移动激光软件狗的移动设备来检测具有包括工业工厂内的现场设备的位置的数据的现场设备，所述自动移动激光软件狗自动地将激光指向与移动设备相关联的相机的相机能见距离的范围内的现场设备，并且经由与移动设备相关联的显示屏将数据显示为AR（增强现实）数据。