[发明专利]具有统一编程接口和方法的工业无线电设备

说明书

发明背景

本发明领域一般涉及工业无线电设备，尤其涉及具有公用应用程序接口的软件可配置无线电设备。

工业无线电设备广泛用于所有类型的工业过程中的监视和控制目的。在工业过程中可用传感器在多个点收集数据和信息，并且无线电设备使用例如数字射频信号技术向远程位置无线地传送所收集的数据信息。在已知的工业无线电设备中，存在大量定制。即，从硬件和软件两者的角度，无线电设备倾向于设计用于特定终端用途应用。

附图简述

图1示意性地例示示例性无线电设备的架构。

图2示出具有示例性无线电编程接口(RPI)的图1架构。

图3示出具有拆分功能的软件栈形式的图1和2中所示架构中RPI的集成。

图4是拆分功能RPI软件栈的另一集成视图。

图5功能性地示出一示例性RPI软件栈。

图6示出用于一示例性RPI软件栈的示例性请求/应答路径和过程。

图7示出用于RPI软件栈的示例性RPI请求和应答代码路径。

图8示出用于RPI栈的示例性本地无线电模块配置请求确认失败状态机和过程。

图9示出用于RPI栈的示例性本地无线电模块配置成功状态机和过程。

图10示出用于RPI栈的示例性远程无线电模块配置状态机和过程。

图11示出用于RPI栈的示例性数据发送状态机和过程。

图12示出用于RPI栈的示例性解析器引擎状态机和过程。

图13示出示例性无线电模块映像下载状态机和过程。

图14示出另一示例性无线电模块映像下载状态机和过程。

本发明详细描述

以下描述克服本领域中的问题和缺点的无线电设备、系统和方法的示例性实施例。为了最全面地理解本发明的概念，首先将探究本领域中的具体问题和缺点，然后是克服那些问题和缺点的无线电设备、系统和方法的示例性实施例。

为此，图1示出具有示例性无线电系统架构102的示例性无线电设备100。如图1所示，无线电设备100通常包括两个主要功能单元，即主应用单元104和无线电模块单元106。

主应用单元104是使用无线电设备100的实际应用程序实现。即，主应用单元104实现控制无线电模块单元106的应用逻辑和状态机，并且还向外界提供用户接口。在开放系统互连参考(OSI)七层模型的上下文中，主应用单元104实现层7-5(即应用层、表示层和会话层)。从硬件的角度看，主应用单元104可驻留在具有专用处理器或可编程逻辑控制器(PLC)和已知串行硬件接口的单独硬件平台上，以实现与无线电模块单元106的通信。

无线电模块单元106实现实际无线电控制协议和基带配置，并且对应于OSI七层模型中的层4-1(即传输层、网络层、数据链路层和物理层)。如图1的示例中所示，无线电模块单元106包括两个功能单元，即在本文中称为“上层”的无线电模块上层硬件和软件层108，以及在本文中称为“下层”的无线电模块下层硬件和/或软件层110。

从软件的角度看，并且再一次参照OSI七层模型，上层108可实现传输层、网络层、以及包括媒体存取控制(MAC)和逻辑链路控制(LLC)的数据链路层，该上层在功能上包括用于无线电操作的数据路由控制逻辑和跳频扩频(FHSS)控制逻辑。无线电模块下层110实现至无线电物理层的接口，其功能性地设置实际无线电频率和样本，并根据上层逻辑调制/解调无线电信号。

从硬件的角度看，上层108可包括具有已知串行硬件接口的它自己的专用处理器，其允许在无线电模块106的上层部分上进行通信和控制。下层100也可包括它自己的专用DSP处理器，其对没有软件处理能力的简单串行控制合成器组件实现采样和调制/解调算法。该上下无线电层106和110可进一步共享同一硬件印刷电路板。如本领域技术人员可以理解地，各种其它处理器和电路板配置也是可能的。

这种无线电设备100通常用于监控和数据采集(SCADA)系统等中的监视和控制目的。SCADA系统通常包括具有传感器的多个远程监控位置，并且与各个远程监控位置上的传感器相关联的数据和信息被传送至该系统中的其它位置，并且最终传送至管理所采集数据并控制该系统的操作的集中式计算机系统。类似地，使用通信网络可将控制命令发送至远程位置。无线电设备100可被配置成以无线方式用于数据和信息的所谓短程或长程无线电通信。