[发明专利]用于提供室外照明系统的自适应测量和协调维护的系统和方法

说明书

公开了用于管理包括多个网络元件的网络的方法和系统。所述方法包括以下步骤：标识网络元件的属性，将所述所标识的属性中的对应那些成组到至少属性组中，从至少一个属性组中的每一个中的网络元件中的所选那些收集属性数据，以及基于所收集的属性数据确定至少一个属性组内的网络元件的每一个属性的状态。在本发明的一个方面中，关于网络元件的每一个属性的状态的信息可以用于提供经协调且高效的维护。

本申请涉及照明网络系统的领域，并且更具体地涉及提供用于室外照明系统的自适应测量和协调维护的系统。

随着MEMS、计算和通信技术方面的发展，室外照明网络（OLN）已经被若干公司引入以使得能够实现室外灯的远程和智能管理。如图1中所示的常规室外照明管理系统100可以具有两层架构。在下层，灯点被成组到段中。每一个段形成室外照明网络（OLN）110、120、130，其可以基于诸如电力线或射频（RF）之类的不同通信技术。在上层，中央管理系统（CMS）150通过IP网络140连接到段控制器（SC），并且通过SC管理灯点。在实践中，由于（对应网络的）SC 110.1、120.1、130.1部署在室外远程位置中，因此连接CMS和SC的网络可以是有线、无线和/或蜂窝网络。如果每一个灯点（即网络元件）通过蜂窝网络可到达，则CMS 150还可以直接管理每一个灯点。

远程监测是检测或预测失效的室外照明管理的一个关键部分。该远程监测依赖于从远程OLN检索状态测量。例如，可以通过监测功能来检索燃烧时间、电流、电压和其它属性。同时，还可以从附接在灯点上的传感器收集其它传感数据以支持一些智能城市应用，诸如交通监测和污染监测。因此，从SC 110.1、120.1、130.1或灯点向CMS 150中继测量的网络（有线、无线和/或蜂窝）成为通信的瓶颈并且构成操作成本的主要部分。例如，在具有1000个灯点的小城市中，假定CMS 150每15分钟从每一个灯点收集一个80字节的测量样本，则总业务量为每月230.4MB。在实践中，该数字由于信令开销而通常高得多。然后，单单针对小城市的OLN测量的年度成本可以是大约＄5,000，这取决于（例如蜂窝）网络提供商所收取的费用。

此外，维护是针对城市中的室外灯的最常见和重要的操作之一。在实践中，维护服务可以由客户（即城市）或厂商提供。它还可以由客户和厂商二者联合提供。例如，客户可以负责清洗设备和为设备更换灯泡而厂商可以维护网络连接性。然而，在这些维护模型中的任一个中，维护实体（客户、厂商）由于在OLN系统集成和信息共享方面的困难性而缺乏协调。

因而，在产业中存在对于提供高效通信以便提供OLN的高效管理以便降低网络开销和维护网络的成本的方法和系统的需要。

在本发明的一方面中，公开了一种用于管理包括多个网络元件的外部灯网络的方法。该方法包括以下步骤：标识网络元件的属性，将所述所标识的属性中的对应那些成组到至少属性组中，从至少一个属性组中的每一个中的网络元件中的所选那些收集属性数据，以及基于所收集的属性数据确定至少一个属性组内的网络元件的每一个属性的状态。

在本发明的一个方面中，通过从所述网络元件中的所选那些收集数据来限制在组内的元件之中收集的数据量：通过限定比M/N，其中N是对应属性组中的元件数目并且M小于N；并且对于对应属性组内的每一个元件，生成随机数R，其中R在0和1的范围中；以及在R<M/N时传输与元件相关联的对应属性值。

在本发明的另一方面中，公开了一种用于管理包括多个网络元件的灯网络的系统，该系统包括接收属性信息的接收系统、与存储器通信的处理器，存储器包括代码，其在被处理器访问时使处理器标识网络元件的属性、将所述所标识的属性中的对应那些成组到至少属性组中、从至少一个属性组中的每一个中的网络元件中的所选那些收集属性数据、以及基于所收集的属性数据确定至少一个属性组内的网络元件的每一个属性的状态。