專利名稱：用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編譯器和編譯方法
用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編譯器和編譯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編譯(compile)用于聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的多個設(shè)備的控制邏 輯的編譯器和方法，特別是，涉及自動指派控制邏輯給設(shè)備。
設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)是在商業(yè)、工業(yè)和公共機構(gòu)企業(yè)市場以及在消費者市場上 普遍存在的趨勢。聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的例子是大樓設(shè)備自動化系統(tǒng)，例如用于 照明、供暖和通風(fēng)或安全。聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可由以下設(shè)備組成，比如燈鎮(zhèn)流 器(light ballast )、開關(guān)、日光或占位(occupancy)傳感器、遙控器、 制動器、閥、恒溫器或計量器。這些設(shè)備優(yōu)選地被無線地連接，也就是經(jīng) 由RF(射頻)技術(shù)來連接?？刂凭W(wǎng)可包括大量的設(shè)備。這些設(shè)備可以具有很 小的占地面積；被安裝在難以接近的地方(例如，燈鎮(zhèn)流器被隱藏在天花 板內(nèi))，是資源有限的，以及可能有潛在地非常復(fù)雜的應(yīng)用邏輯要在這些 設(shè)備上運行。這些狀況要求有控制網(wǎng)絡(luò)管理的新途徑。
本發(fā)明的目的是提供用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的、改進(jìn)的編 譯器和編譯方法。
這個目的是通過獨立權(quán)利要求而解決的。通過從屬權(quán)利要求顯示了其 它的實施例。
本發(fā)明通過編譯而提供了可執(zhí)行的運行時代碼(runtime code)到聯(lián) 網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備的自動指派規(guī)程。控制邏輯到設(shè)備的指派過程可以考慮 各種最佳化準(zhǔn)則，其包括各種分布方面(distribution aspect)，例如 網(wǎng)絡(luò)資源或能力，諸如網(wǎng)絡(luò)鏈路的可用帶寬或可靠性，以及設(shè)備資源或能 力，例如CPU、存^f諸器、電源或睡眠行為(sleeping behavior),其例如 由于傳輸延遲或數(shù)據(jù)分組丟失而可能影響該設(shè)備的被觀察到的行為。
下面，解釋這里使用的一些重要術(shù)語。
術(shù)語"聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)"具體地是指包括多個被連接的設(shè)備或甚至節(jié)點 的系統(tǒng)。設(shè)備可以通過通信系統(tǒng)——例如無線通信系統(tǒng)——而4皮連接。聯(lián) 網(wǎng)控制系統(tǒng)可以是復(fù)雜的照明控制系統(tǒng)，其具有占位和日光傳感器以及例 如針對工作日和周末，工作時間和工余時間的預(yù)先定義的規(guī)則。聯(lián)網(wǎng)控制 系統(tǒng)還可以是大樓設(shè)備自動化系統(tǒng)、家庭控制系統(tǒng)、氣氛照明系統(tǒng)或任何 其他控制和自動化環(huán)境，包括工業(yè)、零售業(yè)、公共機構(gòu)和住宅。
術(shù)語"設(shè)備"在這里可以是指聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的任何設(shè)備或節(jié)點。設(shè)備可包括燈鎮(zhèn)流器、開關(guān)、(日)光或占位傳感器、遙控器、制動器、恒溫器、 閥、計量器和/或附加設(shè)備，比如(網(wǎng)絡(luò))路由器、橋、網(wǎng)關(guān)、聚合器
(aggregator)和控制臺。設(shè)備可以向聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)提供控制參數(shù)或功能。 設(shè)備典型地包括設(shè)備邏輯，它可以表示對應(yīng)設(shè)備的硬件或軟件狀態(tài)的屬 性，并定義設(shè)備狀態(tài)與本地設(shè)備功能。設(shè)備邏輯可以通過表示設(shè)備的硬件 和軟件狀態(tài)的屬性的設(shè)備"狀態(tài)變量"來表示。如果狀態(tài)變量由可執(zhí)行代 碼讀取或改變，則該狀態(tài)變量可被稱為"牽涉到"該可執(zhí)行代碼。由可執(zhí)行 代碼讀取的狀態(tài)變量是輸入狀態(tài)變量。由可執(zhí)行代碼改變的狀態(tài)變量是輸 出狀態(tài)變量。主設(shè)備可被指派以狀態(tài)變量，這是指在運行時期間主設(shè)備持 有狀態(tài)變量的實例，并且這個實例的值將被作為對于該狀態(tài)變量的"主"值 對待。如果設(shè)備是"牽涉到"可執(zhí)行代碼的至少一個狀態(tài)變量的主設(shè)備，則 該設(shè)備可被稱為"牽涉到"可執(zhí)行代碼。
術(shù)語"控制邏輯"可以定義與設(shè)備無關(guān)的程序，該程序描述一個或多個 設(shè)備的運行時行為?？刂七壿嬁梢曰旧嫌梢跃幊陶Z言明確表達(dá)的、對于 狀態(tài)變量的操作來組成。
術(shù)語"可執(zhí)行代碼"或執(zhí)行器可以定義設(shè)備特定的軟件程序，它是對應(yīng) 的控制邏輯的翻譯。運行時環(huán)境可被配置成執(zhí)行可執(zhí)行代碼?？蓤?zhí)行代碼 的執(zhí)行可以允許對聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的至少一個設(shè)備的運行時行為進(jìn)行控制。
按照本發(fā)明的一個實施例，提供了 一種用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制 系統(tǒng)的編譯器，包括
-用于把控制邏輯劃分成多個功能控制邏輯程序的裝置；
-用于把多個功能控制邏輯程序翻譯成多個可執(zhí)行代碼的裝置；以及
-用于按照安置規(guī)則(placing rule)把多個可執(zhí)行代碼指派給多個 設(shè)備中規(guī)定的設(shè)備的裝置。
用于劃分的裝置可被配置成按照取決于安置規(guī)則的劃分規(guī)則來劃分 控制邏輯。這允許最佳地指派可執(zhí)行代碼和對應(yīng)的控制邏輯程序。
所述規(guī)定的設(shè)備可以是牽涉到該多個可執(zhí)行代碼之一的設(shè)備。這允許 把由可執(zhí)行代碼提供的所需要的功能性安置成靠近需要該功能性的設(shè)備。
用于指派的裝置可被配置成把多個可執(zhí)行代碼中的至少 一個可執(zhí)行 代碼指派給規(guī)定的設(shè)備，該規(guī)定的設(shè)備宿有(host)牽涉到所述至少一個 可執(zhí)行代碼的狀態(tài)變量的主實例。特別地，該狀態(tài)變量可以是可執(zhí)行代碼 的輸出狀態(tài)變量。用于指派的裝置可被配置成把可執(zhí)行代碼指派到規(guī)定的設(shè)備上，該
規(guī)定的設(shè)備包括用于執(zhí)行所指派的可執(zhí)行代碼的足夠資源。這允許防止可 執(zhí)行代碼被指派到資源有限的設(shè)備上。
而且，用于指派的裝置可包括用于區(qū)分包括足夠資源的設(shè)備和包括 有限資源的設(shè)備的裝置以及其中用于指派的裝置可被配置成僅僅在沒 有包括足夠資源的設(shè)備可用的情況下，才把可執(zhí)行代碼指派給包括有限資 源的設(shè)備。因此，可執(zhí)行代碼優(yōu)選地不被安置在具有有限能力或資源的設(shè) 備上。
而且，用于指派的裝置可包括用于區(qū)分包括足夠資源的設(shè)備和包括 有限資源的設(shè)備的裝置；以及其中用于指派的裝置可被配置成僅僅在所 牽涉到的有限資源的設(shè)備上不可得到足夠資源的情況下(例如，由于物理 資源的限制或其他可執(zhí)行代碼所造成的資源耗盡)，才把可執(zhí)行代碼指派 給未牽涉到的設(shè)備。在聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)是基于802. 15.4/ZigBee、或具有母 子關(guān)系和/或類似于ZigBee終端設(shè)備的資源有限設(shè)備的類似技術(shù)的實施例 中，包括足夠資源的設(shè)備可以是資源有限的子設(shè)備的母設(shè)備。按照另一個 實施例，包括足夠資源的設(shè)備可以是在所牽涉到的設(shè)備之間的通信路由上 的路由器。
按照一個實施例，用于指派的裝置可被配置成把多個可執(zhí)行代碼指 派給規(guī)定的設(shè)備，以使得在包括有限資源的設(shè)備上的通信成本被最小化。 這允許節(jié)省資源有限設(shè)備的有限的資源。
而且，用于指派的裝置可被配置成把多個可執(zhí)行代碼指派給規(guī)定的 設(shè)備，以使得在所有的多個設(shè)備上的通信成本被最小化。這允許減小聯(lián)網(wǎng) 控制系統(tǒng)中的能量消耗。
用于指派的裝置還可被配置成按照多個安置規(guī)則把多個可執(zhí)行代碼 指派給規(guī)定的設(shè)備，以使得如果使用一個安置規(guī)則在規(guī)定的設(shè)備上沒有足 夠的資源，則對于至少一個可執(zhí)行代碼使用另 一個安置規(guī)則。
所述編譯器可以適合于基于802. 15. 4/ZigBee或具有母子關(guān)系的類似 技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，其中該多個設(shè)備包括至少一個子設(shè)備和與所述子設(shè) 備相關(guān)聯(lián)的至少一個母設(shè)備；以及其中用于指派的裝置被配置成如果子 設(shè)備在執(zhí)行多個可執(zhí)行代碼的至少 一個可執(zhí)行代碼時被牽涉到，則指派多 個可執(zhí)行代碼的至少 一個可執(zhí)行代碼給母設(shè)備。
聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可包括至少一個路由器，以及用于指派的裝置可被配置成如果路由器被連接到當(dāng)執(zhí)行多個可執(zhí)行代碼的至少一個可執(zhí)行代碼時 牽涉到的至少 一個設(shè)備，則指派多個可執(zhí)行代碼的至少一個可執(zhí)行代碼給 路由器。
按照本發(fā)明的另 一個實施例，提供了 一種用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控
制系統(tǒng)的編譯器，包括
-用于把控制邏輯翻譯成可執(zhí)行代碼程序的裝置；
-用于把可執(zhí)行代碼程序劃分成多個可執(zhí)行代碼的裝置；以及
-用于按照安置規(guī)則把多個可執(zhí)行代碼指派給多個設(shè)備中規(guī)定的設(shè)備
的裝置。
按照本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括
-多個設(shè)備；以及
-按照本發(fā)明的實施例的編譯器。
按照本發(fā)明的另 一個實施例，提供了 一種用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控
制系統(tǒng)的編i奪方法，包"l舌
-把用戶規(guī)定的控制邏輯劃分成多個功能控制邏輯程序；
-把多個功能控制邏輯程序翻譯成多個可執(zhí)行代碼；以及
-按照安置規(guī)則把多個可執(zhí)行代碼指派給多個設(shè)備中規(guī)定的設(shè)備。
劃分、翻譯和指派的步驟可以迭代地執(zhí)行。這允許編譯過程最佳化。
按照一個實施例，被迭代地執(zhí)行的步驟可以在用戶規(guī)定的控制邏輯的
編譯過程期間、在可執(zhí)行代碼的安裝過程期間、和/或在可執(zhí)行代碼的執(zhí)
行期間被執(zhí)行。這允許把在編譯、安裝或執(zhí)行期間收集的信息包括到編譯
過程中。
按照本發(fā)明的另 一個實施例，提供了 一種用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控
制系統(tǒng)的編-澤方法，包4舌
-把控制邏輯翻譯成可執(zhí)行代碼程序；
-把可執(zhí)行代碼程序劃分成多個可執(zhí)行代碼；以及
-按照安置規(guī)則把多個可執(zhí)行代碼指派給多個設(shè)備中規(guī)定的設(shè)備。
按照本發(fā)明的一個實施例，可提供一種計算機程序，當(dāng)其由計算機執(zhí)
行時，使得能實行按照本發(fā)明的以上方法。這允許以編譯器程序的形式實
現(xiàn)本發(fā)明的方法。
按照本發(fā)明的另 一個實施例，可以提供一種存儲按照本發(fā)明的計算機 程序的記錄載體，例如CD-R0M、 DVD、存儲卡、盤、或適合于存儲計算機
8程序以供電子存取的類似的數(shù)據(jù)載體。參考下文描述的實施例將明白本發(fā)明的這些和其它方面，并將參考這 些實施例來闡述這些和其它方面。下文將參照示例性實施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限 于這些示例性實施例。

圖1顯示按照本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中的編譯器；以及 圖2顯示按照本發(fā)明的示例性聯(lián)網(wǎng)控制的照明系統(tǒng)。下面，功能上類似或相同的單元可以具有相同的參考標(biāo)號。圖1顯示包括編譯器100和多個設(shè)備102、 104、 106、 108、 112的聯(lián) 網(wǎng)控制系統(tǒng)。設(shè)備102是母設(shè)備，而設(shè)備108是被連接到母設(shè)備102的子 設(shè)備。設(shè)備112是路由器。設(shè)備104、 106通過路由器112而被連接。設(shè) 備102被連接到設(shè)備104。設(shè)備102、 104、 106、 108、 112和該編譯器通 過如無線通信系統(tǒng)那樣的通信系統(tǒng)而被連接。編譯器IOO是用于編譯的設(shè)備，它被配置成執(zhí)行由編譯器程序描述的、 用于編譯的方法。編譯器IOO被配置成接收控制邏輯并輸出可執(zhí)行代碼。 該控制邏輯是用戶規(guī)定的控制邏輯?？蓤?zhí)行代碼由編譯器從控制邏輯生 成。該編譯器還被配置成把所生成的可執(zhí)行代碼指派給多個設(shè)備102、 104、 106、 108、 112中的至少一個規(guī)定的設(shè)備。編譯器100包括用于劃 分的裝置122、用于翻譯的裝置124、以及用于指派的裝置126。用于劃分的裝置122被配置成接收控制邏輯并把控制邏輯劃分成多 個功能控制邏輯程序。例如，用于劃分的裝置把控制邏輯劃分成兩個或多 個功能控制邏輯程序。用于劃分的裝置122還被配置成把功能控制邏輯 程序提供到用于翻譯的裝置124。用于翻譯的裝置124被配置成接收功能控制邏輯程序，并把每個接 收的功能控制邏輯程序翻譯成對應(yīng)的可執(zhí)行代碼。用于翻譯的裝置124還 被配置成把所生成的可執(zhí)行代碼提供到用于指派的裝置126。用于指派的裝置126被配置成接收可執(zhí)行代碼，并把每個可執(zhí)行代 碼指派給多個設(shè)備102、 104、 106、 108、 112中的至少一個設(shè)備。用于指 派的裝置126被配置成按照安置規(guī)則，選擇可執(zhí)行代碼要被指派到的規(guī) 定設(shè)備。安置規(guī)則定義多個設(shè)備102、 104、 106、 108、 112中的哪個設(shè)備是用于所有的或特定的可執(zhí)行代碼的規(guī)定設(shè)備。安置規(guī)則可以遵循 一 個或 多個最佳化準(zhǔn)則。為此，該編譯器可以有權(quán)訪問有關(guān)系統(tǒng)、應(yīng)用和/或特 定設(shè)備的詳細(xì)信息。用于劃分的裝置122被配置成按照劃分規(guī)則來劃分控制邏輯。劃分 規(guī)則取決于安置規(guī)則。這允許根據(jù)要由用于指派的裝置126向其指派對應(yīng) 的一個或多個可執(zhí)行代碼的一個或多個規(guī)定的設(shè)備，來劃分特定的控制邏 輯。倘若規(guī)定的設(shè)備例如包括足夠的資源，則用于劃分的裝置122可以根 本不劃分接收的控制邏輯，而是從接收的控制邏輯生成單個功能控制邏輯 程序。在一個實施例中，用于指派的裝置126被配置成把可執(zhí)行代碼指派 給牽涉到該可執(zhí)行代碼的規(guī)定設(shè)備。例如，在特定的可執(zhí)行代碼中牽涉到 設(shè)備104、 106，因為設(shè)備104是輸入狀態(tài)變量的主設(shè)備，而設(shè)備106是輸 出狀態(tài)變量的主設(shè)備。因此，用于指派的裝置126把該特定的可執(zhí)行代碼 指派給設(shè)備104或設(shè)備106，以便遵從安置規(guī)則。用于指派的裝置126還可被配置成把可執(zhí)行代碼指派到規(guī)定的設(shè)備 上，該規(guī)定的設(shè)備包括用于執(zhí)行所指派的可執(zhí)行代碼的足夠資源。用于指 派的裝置126可包括用于區(qū)分包括足夠資源的設(shè)備和包括有限資源的設(shè) 備的裝置(圖1上未示出)。例如，在基于802. 15.4/ZigBee或具有母子關(guān) 系的類似技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中，母設(shè)備102可包括足夠的資源。相反， 子設(shè)備108可以是包括有限的資源或能力的設(shè)備。用于指派的裝置126可 以優(yōu)選地把可執(zhí)行代碼指派給母設(shè)備102，而不指派給子設(shè)備108。特別 是，如果子設(shè)備108宿有可執(zhí)行代碼輸出狀態(tài)變量的主實例的話，則用于 指派的裝置126可以把可執(zhí)行代碼指派給母設(shè)備102。按照另一個實施例，用于指派的裝置126可被配置成把可執(zhí)行代碼 指派給路由器112。特別是，如果被連接到路由器112的設(shè)備104、 106的 至少一個牽涉到對應(yīng)的可執(zhí)行代碼的話，則用于指派的裝置126可以把可 執(zhí)行代碼指派給路由器112。按照另一個實施例，用于指派的裝置126可被配置成指派可執(zhí)行代 碼，以使得在特定的設(shè)備上的通信成本被最小化。特別是，使得在包括有 限資源的設(shè)備上的通信成本最小化可以是有利的。而且，用于指派的裝置 126可被配置成指派可執(zhí)行代碼，以使得在所有的設(shè)備102、 104、 106、 108、 112上的通信成本被最小化。按照另一個實施例，用于指派的裝置126可以使用規(guī)則的(有序的)組合。圖1所示的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)只是示例性地選取的。它可包括遵從聯(lián)網(wǎng)控 制系統(tǒng)所計劃用于的操作領(lǐng)域的要求所必需的任何配置。按照另一個實施例，用于翻譯的裝置124和用于劃分的裝置122的位 置可以在編譯器100內(nèi)被互換。因此，用于翻譯的裝置可以把接收的控制 邏輯翻譯成可執(zhí)行代碼程序。此后，用于劃分的裝置可以把該可執(zhí)行代碼程序劃分成多個可執(zhí)行代碼，以及用于指派的裝置可以按照安置規(guī)則把多 個可執(zhí)行代碼指派給多個設(shè)備中規(guī)定的設(shè)備。按照又一個實施例，翻譯、劃分和指派的步驟可以迭代地重復(fù)進(jìn)行。 按照本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可以基于 一 個系統(tǒng)，其允許對于聯(lián)網(wǎng)控制 系統(tǒng)的筒單、緊湊和靈活的控制邏輯設(shè)計。這由于與控制有關(guān)的數(shù)據(jù)的遷 移對于應(yīng)用代碼本身簡單和透明，因而是可能的?？刂七壿嬁梢杂捎脩粼?目標(biāo)聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中所有的或被選定的設(shè)備的集合上規(guī)定，而不需要考慮 與通信有關(guān)的方面。然后，作為邏輯編譯的一部分，可以通過計算機控制 的或自動的過程而把可執(zhí)行的運行時代碼指派給設(shè)備，使得目標(biāo)聯(lián)網(wǎng)控制 系統(tǒng)相對于設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)能力或資源最佳化。隨后，可以自動添加覆蓋 分布方面的支持邏輯。換句話說，按照本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可包括如下的系統(tǒng)，其使得能 獨立于分布方面而開發(fā)和建立控制應(yīng)用，由此減小控制邏輯(正如從用戶 來看的)以及邏輯設(shè)計過程的復(fù)雜性。而且，可以使得能自由地分配控制 邏輯給設(shè)備，這考慮了在應(yīng)用開發(fā)后的計算機控制的或自動化的系統(tǒng)最佳 化。這樣的系統(tǒng)還可以允許非技術(shù)專家型的用戶容易地且以最佳方式定義 和建立控制邏輯。設(shè)計控制邏輯和建立系統(tǒng)的過程可以按以下步驟完成。 由用戶或設(shè)計者進(jìn)行的邏輯設(shè)計可以包括在目標(biāo)系統(tǒng)中的所有設(shè)備 邏輯的集合上開發(fā)控制邏輯("設(shè)計視圖，，)，而不用規(guī)定在運行時系統(tǒng)中相關(guān)的運行時代碼將要在其上執(zhí)行的設(shè)備。邏輯設(shè)計可以通過使用圖形工具 來冗成?？杀蛔詣訄?zhí)行的編譯可包括把控制邏輯程序翻譯成用于運行時系統(tǒng) 的可執(zhí)行(控制邏輯)代碼(稱為執(zhí)行器)，例如字節(jié)碼，這包括把可執(zhí)行代 碼指派給在操作期間該可執(zhí)行代碼應(yīng)在其上被執(zhí)行的設(shè)備。編譯還可包括對支持邏輯進(jìn)行實例化，該支持邏輯實現(xiàn)運行可執(zhí)行代碼所必需的信
息的通信。
除了網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用配置的典型步驟以外，系統(tǒng)建立還可包括把可執(zhí)行 代碼上載到所指派的設(shè)備。
系統(tǒng)維護可包括在啟動后，通過對新的控制邏輯簡單地重復(fù)以上的 步驟且相應(yīng)地下載它，,人而容易地4巴該新的控制邏輯添加到目標(biāo)系統(tǒng)，而 不需要改變已經(jīng)在系統(tǒng)中的控制邏輯。
為了舉例說明起見，在下面相對于圖2所描繪的示例性系統(tǒng)來描述用 于聯(lián)網(wǎng)控制的照明系統(tǒng)的兩個示例性腳本。
這些例子以描述性的、用戶可讀的語言表示。僅僅是為了更好的可理 解性而選擇了用戶可讀的語言，它絕不是邏輯設(shè)計腳本語言的句法的指 示。
例1:"房間200內(nèi)的占位傳感器208接通/關(guān)斷燈202和204，同時 開關(guān)206定義調(diào)光水平(dimming level )"。
開關(guān)206、傳感器208和燈202、 204可以是如圖1所示的設(shè)備。
所打算中的設(shè)備行為是與設(shè)備邏輯位置無關(guān)的。例如，在聯(lián)網(wǎng)控制的 照明系統(tǒng)中，腳本"房間200內(nèi)的占位傳感器208接通/關(guān)斷燈202和204， 同時開關(guān)206定義調(diào)光水平"可以作為一個可執(zhí)行代碼或多個派生的可執(zhí) 行代碼而^皮指派成在運行時被執(zhí)行。例如，該可執(zhí)行代碼或多個可執(zhí)行代 碼可被安置在開關(guān)206、占位傳感器208、任一個燈202、 204上、在房間 200之內(nèi)或之外的任何其他設(shè)備(例如中央設(shè)備)上、或在它們的任何選 定的組上，而不改變受控設(shè)備的預(yù)期的行為。
對于在整個系統(tǒng)上規(guī)定的、不考慮分布方面的所設(shè)計的控制邏輯(用 戶的腳本)，編譯包括以下步驟特定段(piece)到設(shè)備的邏輯劃分、邏 輯指派，以及邏輯編譯，即，翻譯成運行時代碼。
編譯器可以逐個腳本地工作。
腳本的劃分可以具有如下的目標(biāo)在邏輯劃分的步驟中，分離與特定 規(guī)則、行為或位置有關(guān)的一致的邏輯段，其被稱為控制邏輯程序。
是否需要劃分控制邏輯程序可以由規(guī)則來定義，例如在設(shè)備上可用的 存儲器單元尺寸，例如64B,。對于邏輯的劃分，可以有各種準(zhǔn)則，例如， 按照想要的功能性或所牽涉到的設(shè)備。例如，例1的示例性腳本可被進(jìn)一 步地按以下方式之一 分成兩個可單獨地指派的腳本例l.l:"房間200內(nèi)的占位傳感器208接通/關(guān)斷燈202和204"和 "開關(guān)206定義燈202和204的調(diào)光水平"。
例1.2:"房間200內(nèi)的占位傳感器208接通/關(guān)斷燈202,同時開關(guān) 206定義調(diào)光水平"和"房間200內(nèi)的占位傳感器208接通/關(guān)斷燈204,同 時開關(guān)206定義調(diào)光水平"。
在邏輯指派的步驟中，控制邏輯程序要被指派給運行時代碼應(yīng)當(dāng)在其 上運行的設(shè)備。邏輯指派可以由用戶對于所有的或某一些控制邏輯程序進(jìn) 行定義。
在一個實施例中，可以定義對于邏輯指派的默認(rèn)規(guī)則。例如，應(yīng)用邏 輯僅僅可被指派給所牽涉到的設(shè)備，即持有所牽涉到的狀態(tài)變量之一的主 實例的設(shè)備。所牽涉到的狀態(tài)變量可以是由應(yīng)用邏輯使用的輸入或輸出狀 態(tài)變量。而且，默認(rèn)地，邏輯可以總是被指派給那個設(shè)備，它例如持有可 執(zhí)行代碼輸出狀態(tài)變量的主實例。
例1.2.1:有了以上的先決條件，來自例1. 2的兩個腳本將必須分別 指派給燈2G2和204。
在另一個實施例中，邏輯指派過程可以考慮設(shè)備的能力或資源。為此， 需要關(guān)于每個個體設(shè)備的能力的詳細(xì)信息。 編譯器要考慮的設(shè)備特性可包括CPU功率；可用的存儲器，包括非 易失性存儲器、程序存儲器和隨機存取存儲器；睡眠行為；代理能力或要 求；或者電源。
對于電源評估，規(guī)則可以是可執(zhí)行代碼優(yōu)選地被指派給市電供電的
一、0"夂
隊節(jié)-。
例1.2. 2:如果開關(guān)206和占位傳感器208都是電池供電的設(shè)備，則 來自例1. 2的腳本僅僅可^L指派給燈202、 204。
在一個實施例中，關(guān)于設(shè)備的能力或資源的信息可以例如，由于系統(tǒng) 清查的結(jié)果而在邏輯指派之前對于編譯器可用。
在另一個實施例中，對于諸如存儲器的某些設(shè)備特性，邏輯劃分-指 派—編譯—安裝步驟的鏈可以是迭代的過程。按照本實施例，編譯器首先按
照某些通用規(guī)則，例如所牽涉到的設(shè)備的類型，來指派邏輯。
例如，在安裝時，可以檢查最終得到的可執(zhí)行代碼的尺寸，以便確定 可執(zhí)行代碼是否適合于可用的設(shè)備存儲器。檢查的步驟可以由編譯器執(zhí)行 或由設(shè)備本身執(zhí)行。如果超出存儲器尺寸，則可以迭代邏輯劃分-指派-編譯-安裝過程。
在再一個實施例中，邏輯指派可以相對于每個設(shè)備的通信成本而被最 佳化，所述通信成本包括發(fā)送分組、等待喚醒和偵聽要接收的應(yīng)答幀的能 量成本，以及最終的重傳成本。相對于通信成本的最佳化可能要求附加信
息。這樣的附加信息可包括使用哪種技術(shù)，如802. 15， 4或ZigBee;可 用的帶寬和期望的延遲是多少。此外，以下的信息都可能是重要的，即 關(guān)于設(shè)備角色的信息，如ZigBee路由器(ZR)或ZigBee終端設(shè)備(ZED)， 設(shè)備鄰居列表，包括關(guān)于母子關(guān)系的信息，特定鏈路的質(zhì)量(LQI)，或路 由路徑的長度和成本。路由路徑的長度可以由跳數(shù)來定義。
例1. 2. 3:在例1. 2. 1中，每個電池供電的設(shè)備(206， 208)發(fā)送兩個更 新，燈202、 204每個一個更新。如果來自例1.2的兩個腳本都被指派給 一個燈，例如燈202的話，則每個電池供電的設(shè)備206、 208的功率消耗 可以通過限制發(fā)送的分組的數(shù)量來被進(jìn)一步限制。這樣，每個電池供電的 設(shè)備206、 208只必須發(fā)送一個分組到燈202,后者進(jìn)而又將控制燈204。
為了使設(shè)備通信成本最佳化，除了設(shè)備的能力或資源以外，所考慮的 準(zhǔn)則可包括由應(yīng)用邏輯定義的預(yù)期的設(shè)備行為，例如，發(fā)送出屬性更新 的頻率。
例1.2.4:如果來自例1的占位傳感器208要^f皮調(diào)度成每50毫秒測量 和報告占位狀態(tài)，則會非常希望限制由這個傳感器生成的業(yè)務(wù)量。最低限 度，可以使用如在例1. 2. 3中描述的解決方案，即傳感器將只向其中一個 燈報告，并且該燈僅僅在有相當(dāng)大的亮度級改變時才更新另一個燈。替換 地，從例1的腳本得到的執(zhí)行器可被指派給占位傳感器本身，以使得傳感 器將僅僅在有相當(dāng)大的亮度級改變時且當(dāng)燈開關(guān)接通時才更新兩個燈。
所描述的設(shè)備通信成本最佳化是在系統(tǒng)設(shè)計者可用的任何影響性能 的手段之上完成的。例如，引入條件更新，舉例而言，基于絕對或相對屬 性值改變或最大改變通知頻率。
在再一個實施例中，整個系統(tǒng)的應(yīng)用和支持邏輯執(zhí)行的總成本可被最 佳化。對于最佳化準(zhǔn)則，比如在所有設(shè)備上為存儲應(yīng)用和支持邏輯而要求 的總存儲器尺寸，例如以KB計，對于所有設(shè)備的總的應(yīng)用和支持邏輯執(zhí) 行成本-例如以CPU周期計-或功率消耗或例如以分組跳數(shù)計的總通信成 本，需要的傳輸時間(延遲)和/或帶寬，可以被考慮用于最佳化。
最佳化準(zhǔn)則的選擇可以取決于最關(guān)鍵的系統(tǒng)方面。例如，如果帶寬是最關(guān)鍵的系統(tǒng)資源，則帶寬使用應(yīng)當(dāng)被最佳化。這可以是900MHz附近的 較低的802. 15. 4頻帶的情形，其提供20或40kbps的帶寬。另一方面， 較高的802. 15. 4頻帶(在2400MHz附近)，提供250bps的帶寬，例如可以 針對電池壽命進(jìn)行最佳化。
例1. 2. 5:假設(shè)來自例1. 2的兩個腳本每個被指派給一個燈204、 206， 則總共必須發(fā)送四個更新消息，導(dǎo)致兩個可執(zhí)行代碼被觸發(fā)。如果來自例 1. 2的邏輯被分配給其中一個燈，則只有一個可執(zhí)行代碼被觸發(fā)，且總共
必須發(fā)送三個消息。
在再一個實施例中，以上的邏輯指派方法可以進(jìn)行組合。例如，默認(rèn)
地，邏輯將被指派給牽涉到的設(shè)備中的任一個，要考慮這個設(shè)備的能力或 資源。如果結(jié)果證明是不可能的，則邏輯被以這樣的方式指派給任何第三、 未牽涉到的設(shè)備，即使得對于整個控制系統(tǒng)的總成本被最佳化，例如， 限制更新必須在系統(tǒng)中行進(jìn)的總跳數(shù)。后者例如可以通過把應(yīng)用邏輯指派 給例如在ZigBee環(huán)境下的所牽涉到的ZigBee終端設(shè)備的母設(shè)備、或指派 給在所牽涉到的設(shè)備之間的路由上的任何路由器而達(dá)到。
作為可執(zhí)行的運行時代碼生成過程的一部分，應(yīng)用邏輯必須在邏輯編 譯步驟中一皮編譯，以產(chǎn)生可執(zhí)行的運行時代碼。
輯被劃分和指派之后發(fā)生。這在應(yīng)用支持邏輯_例如預(yù)訂信息_的實例化 也由編譯器完成的情況下簡化了這樣的實例化。
在另一個實施例中，將應(yīng)用邏輯編譯成運行時可執(zhí)行代碼可以在應(yīng)用 邏輯被劃分和指派之前發(fā)生。因此，每個特定的執(zhí)行器的精確尺寸是已知 的，它可被使用來例如相對于設(shè)備的可用的存儲器而最佳化邏輯指派。
概述的本發(fā)明的特定實施例描述了
聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，在其中編譯器程序自動地
-把用戶規(guī)定的控制邏輯劃分成功能控制邏輯程序，后者被翻譯成可 執(zhí)行代碼，以及
-以考慮設(shè)備能力/資源的最佳方式把可執(zhí)行代碼指派給設(shè)備(它將在 運行時執(zhí)行該可執(zhí)行代碼)，
如上所述的編譯器程序，使用以下的指派最佳化準(zhǔn)則 -優(yōu)選地把可執(zhí)行代碼安置在所牽涉到的設(shè)備之一 上； -優(yōu)選地把可執(zhí)行代碼安置在宿有執(zhí)行器輸出狀態(tài)變量的主實例的設(shè)備上，
-否則，如果使用802. 15. 4/ZB或具有母子關(guān)系的類似技術(shù)，則安置 在所牽涉到的減小功能的設(shè)備(例如ZigBee最終設(shè)備)的母設(shè)備上，特 別是如果那個ZigBee最終設(shè)備宿有執(zhí)行器輸出狀態(tài)變量的主實例的話，
-否則，安置在所牽涉到的設(shè)備之間的路由上的任何路由器上；
-優(yōu)選地，不把可執(zhí)行代碼安置在具有有限的能力/資源的設(shè)備上， 所述能力/資源諸如是電源、CPU功率、可用的存儲器(包括非易失性存儲 器)、睡眠行為、代理能力/要求等等；
-優(yōu)選地，安置可執(zhí)行代碼使得每個資源有限的設(shè)備的通信成本最小化。
-優(yōu)選地，安置可執(zhí)行代碼使得在所有設(shè)備上的總通信成本(例如， 在能量消耗、延遲或帶寬方面)最小化。
如上所述的編譯器程序，劃分用戶規(guī)定的控制邏輯，使得上述的最佳 的控制邏輯程序指派是可能的。
以上的用于聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編譯器程序，其中所述步驟被迭代地進(jìn)
行
-部分地是在編譯，部分地是在安裝，可選地還部分地是在操作時間。 本發(fā)明的至少 一 些功能性可以由硬件或軟件來執(zhí)行。在以軟件實現(xiàn)的
情形下，可以使用單個或多個標(biāo)準(zhǔn)微處理器或微控制器來處理用于實施本
發(fā)明的單個或多個算法。
應(yīng)當(dāng)指出，單詞"包括，，不排除其他單元或步驟，以及單詞"a"或
"an，，("一"或"一個")不排除多個。而且，在權(quán)利要求中的任何參考符
號不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
1權(quán)利要求
1.用于包括多個設(shè)備(102，104，106，108，112)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編譯器(100)，包括-用于把控制邏輯劃分成多個功能控制邏輯程序的裝置(122)；-用于把所述多個功能控制邏輯程序翻譯成多個可執(zhí)行代碼的裝置(124)；以及-用于按照安置規(guī)則把所述多個可執(zhí)行代碼指派給所述多個設(shè)備中規(guī)定的設(shè)備(102，104，106，112)的裝置(126)。
2. 權(quán)利要求l的編譯器，其中所述用于劃分的裝置(122)被配置成 按照取決于安置規(guī)則的劃分規(guī)則來劃分所述控制邏輯。
3. 權(quán)利要求1或2的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126)被配置 成把所述多個可執(zhí)行代碼中的至少 一個可執(zhí)行代碼指派給規(guī)定的設(shè)備， 該規(guī)定的設(shè)備宿有在所述至少一個可執(zhí)行代碼中牽涉到的狀態(tài)變量的主 實例。
4. 前述權(quán)利要求的任一項的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126) 被配置成在規(guī)定的設(shè)備(102， 104， 106， 112)上指派所述可執(zhí)行代碼，該 規(guī)定的設(shè)備包括用于執(zhí)行所指派的可執(zhí)行代碼的足夠資源。
5. 權(quán)利要求4的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126)包括用于 區(qū)分包括足夠資源的設(shè)備(102， 104， 106， 112)和包括有限資源的設(shè)備(108) 的裝置；以及其中所述用于指派的裝置被配置成僅僅當(dāng)沒有包括足夠資 源的設(shè)備可用時，才把可執(zhí)行代碼指派給包括有限資源的設(shè)備。
6. 權(quán)利要求3或4的任一項的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126) 包括用于區(qū)分包括足夠資源的設(shè)備(102， 104， 106， 112)和包括有限資源 的設(shè)備(108)的裝置；以及其中所述用于指派的裝置被配置成僅僅當(dāng)在 所牽涉到的有限資源設(shè)備上不可得到足夠資源時，才把可執(zhí)行代碼指派給 未牽涉到的設(shè)備。
7. 前述權(quán)利要求的任一項的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126) 被配置成把所述多個可執(zhí)行代碼指派給規(guī)定的設(shè)備，使得在包括有限資 源的設(shè)備(108)上的通信成本最小化。
8. 前述權(quán)利要求的任一項的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126) 被配置成把所述多個可執(zhí)行代碼指派給規(guī)定的設(shè)備，使得在所有的多個設(shè)備(102, 104， 106， 108， 112)上的通信成本最小化。
9. 前述權(quán)利要求的任一項的編譯器，其中所述用于指派的裝置(126) 被配置成按照多個安置規(guī)則把所述多個可執(zhí)行代碼指派給規(guī)定的設(shè)備， 使得如果使用一個安置規(guī)則在規(guī)定的設(shè)備上沒有足夠的資源，則對于至少 一個可執(zhí)行代碼使用另 一個安置規(guī)則。
10. 前述權(quán)利要求的任一項的編譯器，用于基于802. 15. 4/ZigBee或 具有母子關(guān)系的類似技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，其中所述多個設(shè)備 (102， 104， 106， 108， 112)包括至少一個子設(shè)備(108)和與所述子設(shè)備相關(guān) 聯(lián)的至少一個母設(shè)備(102);以及其中所述用于指派的裝置(126)被配置 成如果所述子設(shè)備在執(zhí)行所述多個可執(zhí)行代碼的至少一個可執(zhí)行代碼時 被牽涉到，則指派所述多個可執(zhí)行代碼的該至少 一個可執(zhí)行代碼給母設(shè) 備。
11. 前述權(quán)利要求的任一項的編譯器，其中所述聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)包括至 少一個路由器(112)，以及其中所述用于指派的裝置(126)被配置成如果 該路由器被連接到當(dāng)執(zhí)行所述多個可執(zhí)行代碼的至少一個可執(zhí)行代碼時 被牽涉到的至少一個設(shè)備(102， 104)，則指派所述多個可執(zhí)行代碼的該至 少 一個可執(zhí)行代碼給該路由器。
12. 用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編譯器，包括 -用于把控制邏輯翻譯成可執(zhí)行代碼程序的裝置；-用于把所述可執(zhí)行代碼程序劃分成多個可執(zhí)行代碼的裝置；以及 -用于按照安置規(guī)則把所述多個可執(zhí)行代碼指派給所述多個設(shè)備中規(guī) 定的設(shè)備的裝置。
13. —種聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括-多個設(shè)備(102， 104， 106, 108， 112);以及 -按照前述權(quán)利要求之一的編譯器。
14. 用于包括多個設(shè)備(102， 104， 106, 108, 112)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編 i奪方法，包i舌-把用戶規(guī)定的控制邏輯劃分成多個功能控制邏輯程序； -把所述多個功能控制邏輯程序翻譯成多個可執(zhí)行代碼；以及 -按照安置規(guī)則把所述多個可執(zhí)行代碼指派給所述多個設(shè)備中規(guī)定的 設(shè)備。
15. 權(quán)利要求14的編譯方法，其中所述劃分、翻譯和指派的步驟被迭代地纟丸行。
16. 權(quán)利要求15的編譯方法，其中所述被迭代地執(zhí)行的步驟在用戶 規(guī)定的控制邏輯的編譯過程期間、在可執(zhí)行代碼的安裝過程期間、和/或 在可執(zhí)行代碼的執(zhí)行期間凈皮執(zhí)行。
17. 用于包括多個設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的編譯方法，包括 -把控制邏輯翻譯成可執(zhí)行代碼程序；-把所述可執(zhí)行代碼程序劃分成多個可執(zhí)行代碼；以及 -按照安置規(guī)則把所述多個可執(zhí)行代碼指派給所述多個設(shè)備中規(guī)定的 設(shè)備。
18. —種計算機程序，當(dāng)其由計算機執(zhí)行時，使得能執(zhí)行權(quán)利要求14 到17的任一項的方法。
19. 一種存儲按照權(quán)利要求18的計算機程序的記錄栽體。
全文摘要
本發(fā)明涉及編譯用于聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的多個設(shè)備的控制邏輯的編譯器和方法，特別是，涉及自動指派控制邏輯給設(shè)備。本發(fā)明通過編譯而提供了可執(zhí)行運行時代碼到聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的設(shè)備的自動指派規(guī)程。控制邏輯到設(shè)備的指派過程可以考慮各種最佳化準(zhǔn)則，它包括各種分布方面，例如網(wǎng)絡(luò)資源或能力，諸如網(wǎng)絡(luò)鏈路的可用帶寬或可靠性，和設(shè)備資源或能力，例如CPU、存儲器、電源或睡眠行為，它例如由于傳輸延時或數(shù)據(jù)分組丟失，可能影響設(shè)備的所觀察到的行為。
文檔編號G06F9/45GK101681266SQ200880016915
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者A·M·M·萊爾肯斯, B·厄德曼, O·施雷耶 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司