[发明专利]用于时间敏感业务的弹性网络配置的方法和系统

说明书

根据一些实施例，提供系统和方法，包含：在通信网络的网络驱动器处，从网络配置模块接收配置数据；基于所接收到的配置数据，配置网络驱动器；在网络驱动器处，从应用接收一个或更多个数据包；基于所接收到的配置数据，确定在数据包中存在一个或更多个隔离特征；基于一个或更多个隔离特征，传输一个或更多个数据包；以及基于所传输的一个或更多个数据包，控制所安装的产品的一个或更多个运行。提供许多其它方面。

背景技术

通常，设计工业装备或资产，以执行作为工业过程的一部分的特定任务。例如，除了别的之外但无限制地，工业资产可以包括生产线上的制造装备、飞机发动机、在风力电厂上发电的风力涡轮、电厂、机车、健康护理或成像装置(例如，X射线或MRI系统)、用于在患者护理设施中使用的手术套件或用于在采矿作业中使用的钻井装备。这些资产的设计和实现往往考虑手头的任务的物理性质以及配置成操作这样的资产的环境和这些系统分配的特定操作控制两者。各种类型的控制系统在不同的传感器、装置、用户接口等之间传送数据，以便允许其它机动系统的控制运行。

这些机动系统的运行可能依赖于各种装置之间的数据的准时且准确的递送。未能在指定的时间或在指定的时间内递送一些数据这一状况可能导致机动系统的失效，这可能具有灾难性的后果。例如，未能将传感器数据递送至机车或轨道车辆系统的控制系统这一状况可能导致机车或轨道车辆系统未早到足以避免碰撞地应用制动。作为另一示例，未能将传感器数据递送至手术套件的控制系统这一状况可能导致救生措施的推迟。如果未在指定的时间或在指定的时间内供给数据，则其它控制系统可能未能实现避免对系统或其它装备的损伤或损害的保护措施。在无及时信息的情况下，反馈控制系统不能维持性能和稳定性。

一些系统可以使用时间敏感网络(TSN)来传送数据。可以使用单个装置(例如，离线调度系统)来对TSN内的通信进行调度，该装置采取通过通信装置之间的网络节点的固定不变的路径。TSN还可以接收非时间敏感通信，诸如，速率约束型通信和“尽力服务型”通信。

对时间敏感数据进行调度和转发的两个常规的途径是：1.自顶向下趋势(或走向，即trend)，其中，应用代码基于数据类别，将数据转发至不同的TSN信道；和2.自底向上趋势，其中，TSN交换机以深度包检测能力扩展，并且，基于包内容而使数据隔离。

然而，在自顶向下趋势的情况下，应用的网络化部分被完全地重写，这可能是不合要求的，并且，重写对应用开发人员造成编写成正确的路径的负担。在自底向上趋势的情况下，解空间(或解决方案空间，即solution space)可能仅限于具有深度包检测的交换机。

提供如下的系统和方法的方案将是理想的：改进通过TSN网络的通信业务流量，以优化机动系统的运行控制。

发明内容

根据一些实施例，方法包括：在通信网络的网络驱动器(或网络驱动系统，即network driver)处，从网络配置模块接收配置数据；基于所接收到的配置数据，配置网络驱动器；在网络驱动器处，从应用接收一个或更多个数据包(或数据分组，即data packet)；基于所接收到的配置数据，确定在数据包中存在一个或更多个隔离特征；基于一个或更多个隔离特征，传输一个或更多个数据包；以及基于所传输的一个或更多个数据包，控制所安装的产品的一个或更多个运行。

根据一些实施例，系统包括：所安装的产品，包括多个构件(或成分，即component)；计算机，利用网络配置模块来针对所安装的产品而对该计算机进行编程，网络配置模块用于配置通信网络，以控制所安装的产品的运行；计算机包括处理器和与处理器通信的存储器，存储器存储网络配置模块和另外的程序指令，其中，处理器以网络配置模块和另外的程序指令运行，以执行如下的功能：在通信网络的网络驱动器处，从网络配置模块接收配置数据；基于所接收到的配置数据，配置网络驱动器；在网络驱动器处，从应用接收一个或更多个数据包；基于所接收到的配置数据，确定在数据包中存在一个或更多个隔离特征；基于一个或更多个隔离特征，传输一个或更多个数据包；以及基于所传输的一个或更多个数据包，控制所安装的产品的一个或更多个运行。