[发明专利]用于增强无线网状网络通信的器件和方法

说明书

技术领域

本文描述的实施例通常涉及无线通信，并且更特别地，涉及用于增强经由无线网状网络传送的通信的方法和器件。

背景技术

许多已知的通信网络配置为无线网状网络(Wireless Mesh Network，WMN)。这样的WMN包含以网状拓扑组织的多个无线电节点。至少一些已知的WMN是无线宽带网络，有时称为Wi-Fi网络，其使用电气和电子工程师协会(IEEE)标准802.16^TM。这样的Wi-Fi网络以超过10兆比特每秒(Mbits/sec)传送大量信息并且操作于超过2.4千兆赫(GHz)的频率范围内。而且，这样的Wi-Fi网络使用全向天线、定向天线、或其组合，并且已知具有相对高的功耗率，例如，超过400毫安(mA)每网络装置。

此外，至少一些已知的WMN使用规格或WirelessHART^TM标准，两者都基于用于低速率无线网络的IEEE标准802.15.4^TM。这样的低速率无线网络传送相对少量的信息，例如，大致250千比特每秒(Kbits/sec)或更少。这样的低速率无线网络以大致2.4千兆赫(GHz)或更低的频率操作。同样，与Wi-Fi网络相比，这样的低速率无线网络具有相对低的功耗率，例如少于50mA每装置。

对于更昂贵的Wi-Fi网络这样的低速率无线网络是复杂度更低、具有成本效益的替代品，并且用于网络业务典型地限于传感器信息的工业设施中。然而，这样的已知的低速率无线网络排他地使用全向天线。这样的全向天线具有大致25米(m)(82英尺(ft))的范围。此外，很多工业设施安置在具有崎岖地形的区域中，并且可能要求大量的全向天线，每个放置在彼此之间50m之内，由此增加了安装的复杂性和成本。而且，一些极其崎岖的地带可能实质上排除全向天线的使用。

发明内容

在一个方面，提供一种无线网状网络。无线网状网络包含至少一个数据收集装置。无线网状网络还包含多个定向天线，其可操作地(operatively)彼此耦合并耦合到该至少一个数据收集装置。无线网状网络配置为以大致250千比特每秒(Kbits/sec)或更低的数据速率、并且以大致2.4千兆赫(GHz)或更低的频率传送信息。

在另一方面，提供一种组装网络的方法。该方法包含提供至少一个数据收集装置以及提供多个定向天线。该方法还包含将多个定向天线中的至少一个可操作地耦合到该至少一个数据收集装置。该网络配置为以大致250千比特每秒(Kbits/sec)或更低的数据速率、并且以大致2.4千兆赫(GHz)或更低的频率传送信息。

在又一方面，提供一种监测系统。监测系统包含至少一个传感器测量装置和至少一个数据收集装置。监测系统还包含耦合到该至少一个数据收集装置和该至少一个传感器测量装置的无线网状网络。无线网状网络包含多个定向天线，其可操作地彼此耦合并且耦合到该至少一个数据收集装置。无线网状网络配置为以大致250千比特每秒(Kbits/sec)或更低的数据速率、并且以大致2.4千兆赫(GHz)或更低的频率传送信息。

附图说明

通过结合附图参考以下描述可以更好地理解本文所描述的实施例。

图1是可以用于监测和/或控制机器的操作的示范性的计算装置的框图。

图2是示范性的机器监测系统的框图，该系统包含机器控制器以及经由网络的一部分在通信上耦合的设施控制器。

图3是图2所示出的机器监测系统的示意图。

图4是可以与图3所示出的监测系统一起使用的多个示范性的全向天线的示意图。

图5是可以与图3所示出的监测系统一起使用的多个定向天线的示意图。

图6是将图4所示出的全向天线和图5所示出的定向天线集成在图2所示出的监测系统的示意图。

图7是组装图6所示出的网络的示范性的方法的流程图。

具体实施方式

图1是可以用于监测和/或控制机器(在图1中未示出)的操作的示范性的计算装置105的框图。在一些实施例中，计算装置105是数据收集装置。计算装置105包含存储器装置110和可操作地耦合到存储器装置110用于执行指令的处理器115。在一些实施例中，可执行指令存储于存储器装置110中。计算装置105配置为通过编程处理器115来进行本文所描述的一个或多个操作。例如，处理器115可以通过将操作编码为一个或多个可执行指令以及在存储器装置110中提供可执行指令来编程。处理器115可包含一个或多个处理单元(例如，在多核配置中)。