Un dispositivo conector (310) para conectar una pluralidad de dispositivos de red en una red en serie con cables,

en el que cada uno de los cables comprende dos conductores, caracterizado porque el dispositivo conector (310) comprende cuatro interfaces secuenciales (20, 22, 24, 26) para cables, incluyendo una primera interfaz (20) para cables y una última interfaz (26) para cables, comprendiendo cada interfaz (20, 22, 24, 26) para cables un par de conectores conductores (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B), estando operativo cada conector conductor (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B) para conectar un conductor de un cable conectado a un circuito conector (330); en el que el circuito conector (330) está configurado de tal modo que: uno de los conectores conductores (21A) de la primera interfaz (20) para cables está conectado a uno de los conectores conductores (23A) de una siguiente interfaz (22) para cables y el otro de los conectores conductores (23B) de la siguiente interfaz (22) para cables está conectado a uno de los conectores conductores (25A) de una interfaz siguiente (24) para cables, y los conectores conductores (25B, 27A) de la interfaz inmediata siguiente (26) están conectados secuencialmente de la misma manera; y el otro de los conectores conductores (27B) de la última interfaz (26) para cables está conectado al otro de los conectores conductores (21B) de la primera interfaz (20) para cables

La presente invención se refiere al campo de los dispositivos conectores de red y, más específicamente, a sistemas para conectar redes en una configuración en serie.

Antecedentes

La conexión en serie es la manera más simple de conectar una red. Los dispositivos conectados en serie se conectan en serie uno a otro, y un mensaje que se envía por la red tiene que pasar por la cadena de un dispositivo a otro. En comparación con otras topologías de red, el encadenamiento en serie es relativamente lento; sin embargo, en las aplicaciones que no requieren grandes cantidades de transferencia de datos y velocidades rápidas de transferencia, el encadenamiento en serie sigue siendo una práctica común, y las redes en serie siguen siendo muy comunes en las redes de control industrial.

Un estándar común que usa la configuración de encadenamiento en serie para los dispositivos de red es el estándar RS-485. Por comunes que sean los dispositivos RS-485, hay otros protocolos que especifican o pueden usar una configuración de red en serie, tal como el LocalTalk™ de Apple y muchos tipos de aplicaciones industriales.

Aunque los dispositivos de red que usan el protocolo RS-485 siempre han sido comunes en los sistemas industriales, como sistemas de calefacción y ventilación a gran escala, con el descenso en precio de los sistemas de control se están haciendo más comunes los sistemas de control de menor escala. Un área que usa dispositivos de red que pueden usar una topología en serie es la domótica y, especialmente, en sistemas domésticos de climatización.

Para configurar dispositivos en una red en serie, hay que conectar un cable a cada uno de los dispositivos de la red. Con la excepción en algunos casos del primer y el último dispositivo en una red en serie, cada dispositivo de la red requiere un cable que discurra hasta él desde un dispositivo anterior y otro cable que discurra desde él al siguiente dispositivo. Las conexiones en serie utilizan resistencias terminales en cada extremo de la red para garantizar que cada transceptor está directamente conectado con el trayecto principal de la corriente. Los transceptores situados fuera de la cadena en serie de las resistencias terminales pueden no ser capaces de percibir correctamente la caída de voltaje ni “oír” la transmisión. Así, no se permiten configuraciones de cableado “en estrella” para las redes en serie como la RS-485.

La desventaja del cableado de la red de esta manera es que debe haber algún plan global para la creación de la red. Los dispositivos deben planearse en cierto punto, porque debe conectarse un cable que discurra desde el dispositivo anterior hasta el dispositivo, y debe trazarse un cable diferente hasta el dispositivo siguiente. Esto requiere que la persona que configura la red sepa dónde está el dispositivo anterior, así como la ubicación del dispositivo siguiente. Conocer las ubicaciones de los dispositivos puede no ser demasiado complicado cuando la red es pequeña y está centralizada en un área, pero, a menudo, estas redes en serie tienen grandes distancias entre dispositivos y estos dispositivos podrían estar en emplazamientos diferentes que no están a la vista unos de otros. Por ejemplo, en un sistema de climatización para una casa, los dispositivos conectados a la red en serie serán, típicamente, un controlador cerca del horno y varios termostatos conectados a la red en serie y distribuidos por la casa. Lo más probable es que cada dispositivo termostato conectado a la red esté situado en una habitación o un emplazamiento diferentes de la casa que otros dispositivos, y no siempre será fácil determinar en qué dirección tender el cable hacia cada uno de los dispositivos o desde los mismos.

Además, algunos de los protocolos, como las redes RS-485, requieren una resistencia terminal en el extremo de la red. Esto requiere que uno de los dispositivos haga de último dispositivo y debe planearse que la red acabe en el dispositivo que tiene la resistencia terminal.

No solo debe planearse en cierto grado la red en serie, sino que también puede resultar complicado añadir nuevos dispositivos a la red. Para añadir un nuevo dispositivo, debe desconectarse la red de uno de los dispositivos e incorporar a la cadena un nuevo dispositivo. De nuevo, deben conocerse los emplazamientos del dispositivo anterior y del dispositivo siguiente, lo que podría no ser tan fácil de determinar si la red se extiende por un gran edificio y numerosas habitaciones.

Los diferentes estándares para redes en serie también especifican el tipo de cable que se requiere para conectar los dispositivos. Por ejemplo, el RS-485 especifica ciertos estándares mínimos para el cable y requiere que el cable sea un par trenzado para usar señales diferenciales equilibradas para reducir o eliminar el efecto de la interferencia en los cables.

Hay disponibles muchos cables que satisfacen las recomendaciones para los diferentes protocolos de redes en serie y hay cables que están especialmente diseñados para su uso con estas aplicaciones. Estos cables son muy especializados y, aunque las redes en serie son comunes, no son tan comunes como otros tipos de red más estandarizados. A menudo, esto hace que el cableado especial sea más costoso y resulte más difícil de encontrar, debido a su menor producción. Además, a menudo, los electricistas no están familiarizados con estos tipos de cables especializados.

En años más recientes han surgido varias especificaciones de cables estándar que no están fabricados específicamente para las redes en serie. Un tipo muy común de cable estándar se denomina cableado de categoría

5. Estos cables estandarizados incluyen, a menudo, varios conductores o haces de hilos y conexiones estandarizadas para aumentar la capacidad de estos cables estándar para ser usados en varias aplicaciones diferentes; concretamente, la categoría 5 consiste en cuatro pares trenzados de hilo de cobre terminados en conectores RJ45.

Dado que estos cables estándar pueden usarse en tantas aplicaciones y circunstancias y que algunos, como el hilo de categoría 5, son de uso generalizado, se fabrican en cantidades muy grandes, lo que, a menudo, los hace más baratos que otros cables especializados, más fáciles de encontrar, y los electricistas y otros instaladores están, más a menudo, más familiarizados con su uso.

Resumen de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema y un aparato que superan los problemas de la técnica anterior.

La presente invención proporciona un dispositivo conector para conectar una pluralidad de dispositivos de red en una red en serie con cables, en la que cada cable comprende dos conductores; el dispositivo conector comprende las características de la porción caracterizadora de la reivindicación 1.

Descripción de los dibujos

Aunque se reivindica la invención en las porciones de la conclusión del presente documento, se proporcionan realizaciones preferentes en la descripción detallada adjunta que pueden entenderse de forma óptima en unión de los diagramas adjuntos, en los que las partes homólogas de los varios diagramas están etiquetadas con números semejantes, y en los que:

la Fig. 1 es un diagrama esquemático de una red en una configuración en serie según la técnica anterior;

la Fig. 2 es un diagrama esquemático de una realización de un dispositivo conector;

las Figuras 3a-3g son diagramas esquemáticos de realizaciones adicionales de dispositivos conectores que comprenden circuitos alternos de conexión;

la Fig. 4 es un diagrama esquemático de una realización de un dispositivo conector que tiene cuatro interfaces para cables según la presente invención;

la Fig. 5 es un diagrama esquemático de una red conectada en una configuración en serie;

la Fig. 6a es un diagrama esquemático de una red;

la Fig. 6b es un diagrama esquemático de la red de la Fig. 6a con un dispositivo adicional de red añadido usando un dispositivo conector adicional;

la Fig. 6c es un diagrama esquemático de la red de la Fig. 6a con el dispositivo adicional de red añadido de manera diferente a la de la Fig. 6b; y

la Fig. 7 ilustra una red que comprende un dispositivo conector con una clavija de cortocircuito.

Descripción detallada de las realizaciones ilustradas

La Fig. 1 es una ilustración esquemática... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo conector (310) para conectar una pluralidad de dispositivos de red en una red en serie con cables, en el que cada uno de los cables comprende dos conductores, caracterizado porque el dispositivo conector (310) comprende cuatro interfaces secuenciales (20, 22, 24, 26) para cables, incluyendo una primera interfaz (20) para cables y una última interfaz (26) para cables, comprendiendo cada interfaz (20, 22, 24, 26) para cables un par de conectores conductores (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B), estando operativo cada conector conductor (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B) para conectar un conductor de un cable conectado a un circuito conector (330);

en el que el circuito conector (330) está configurado de tal modo que:

uno de los conectores conductores (21A) de la primera interfaz (20) para cables está conectado a uno de los conectores conductores (23A) de una siguiente interfaz (22) para cables y el otro de los conectores conductores (23B) de la siguiente interfaz (22) para cables está conectado a uno de los conectores conductores (25A) de una interfaz siguiente (24) para cables, y los conectores conductores (25B, 27A) de la interfaz inmediata siguiente (26) están conectados secuencialmente de la misma manera; y

el otro de los conectores conductores (27B) de la última interfaz (26) para cables está conectado al otro de los conectores conductores (21B) de la primera interfaz (20) para cables.

2. El dispositivo conector (310) de la reivindicación 1 en el que cada conector conductor (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B) de cada interfaz (20, 22, 24, 26) para cables está operativo para conectarse a un conductor que es un par de hilo trenzado.

3. El dispositivo conector (310) de la reivindicación 1 en el que al menos una de las interfaces (20, 22, 24, 26) para cables está operativa para conectarse a un cable de categoría 5.

4. Una red en serie que comprende al menos un dispositivo conector (310) según la reivindicación 1 y al menos tres dispositivos de red en la que:

cada dispositivo de red está operativo para comunicarse como un nodo en una red en serie,

cada dispositivo de red está conectado operativamente por medio de un cable con una interfaz (20, 22, 24, 26) para cables de un dispositivo conector (310),

en la que cada interfaz (20, 22, 24, 26) para cables de cada dispositivo conector (310) está conectada por medio de un cable a uno de un dispositivo de red y otro dispositivo conector.

5. Una red en serie que comprende al menos un dispositivo conector (310) según la reivindicación 1 y al menos tres dispositivos de red, y una clavija de cortocircuito operativa para conectar a una interfaz (20, 22, 24, 26) para cables, de tal modo que un conector conductor (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B) de la interfaz (20, 22, 24, 26) para cables está conectado al otro conector conductor (21A, 21B, 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B) de la interfaz (20, 22, 24, 26) para cables, y en la cual:

cada dispositivo de red está operativo para comunicarse como un nodo en una red en serie,

cada dispositivo de red está conectado operativamente por medio de un cable con una interfaz (20, 22, 24, 26) para cables de un dispositivo conector (310),

en la que cada interfaz (20, 22, 24, 26) para cables de cada dispositivo conector (310) está conectada a uno de una clavija de cortocircuito, un cable conectado a un dispositivo de red y un cable conectado a otro dispositivo conector.

6. El sistema de la reivindicación 4 en el que los dispositivos de red están operativos para comunicarse en una red en serie usando el estándar RS-485.

7. El sistema de la reivindicación 4 en el que el primer dispositivo de red en la red comprende una resistencia terminal para la red en serie.

8. El sistema de la reivindicación 4 en el que el último dispositivo de red en la red comprende una resistencia terminal para la red en serie.