Sistema de control y método de emparejamiento para un sistema de control.

Sistema de control que comprende al menos un nodo (220a-220h) con una interfaz con un elemento de control (210a-210h),

un microcontrolador (221), medios (222) de almacenamiento para almacenar un ID del nodo, y un transmisor-receptor (225) para comunicarse con un concentrador, al menos un concentrador (230x-230z) con una interfaz (236) con un servidor, un procesador (231), unos medios (232) de almacenamiento para almacenar datos de ID de un nodo, y un transmisor-receptor (235) para comunicarse con un nodo, donde un concentrador y un nodo que están asignados y emparejados el uno con el otro, están diseñados para transferir datos de control del uno al otro, donde el sistema de control comprende un servidor (240), y el servidor está diseñado para transferir a un concentrador (230x) datos de identificación de los nodos (220a, 220b, 220d) que están asignados al concentrador, y un concentrador está diseñado para intercambiar datos de identificación con un nodo asignado con el fin de unir el concentrador y el nodo dentro del sistema de control, caracterizado por que el intercambio de los datos de identificación se basa en una solicitud del concentrador o del nodo asignado, haciéndose la solicitud inicial después de dicha asignación.

Sistema de control y método de emparejamiento para un sistema de control CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de control y a un método de emparejamiento para instalación, configuración y actualización de un sistema de control. La invención se puede aplicar a, por ejemplo, sistemas de control para controlar condiciones ambientales de diferentes entidades, tales como apartamentos y oficinas. Las condiciones ambientales pueden estar relacionadas con, por ejemplo, temperatura, humedad, nivel de C02, electricidad, acceso, suministro de agua e iluminación. La invención también se puede aplicar para el control de otros equipos eléctricos tales como electrodomésticos y equipos multimedia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Para ahorrar energía y para mejorar el entorno de vida en edificios, existen sistemas de control para ajustar la calefacción, el aire acondicionado y la iluminación, por ejemplo. Sistemas sencillos pueden incluir un calentador, un sensor y un panel de ajuste para ajustar la temperatura deseada. Sistemas más completos pueden incluir varios sensores, actuadores y paneles de control. Existen también sistemas de seguridad independientes disponibles para edificios. Sin embargo, por lo general, cuanto más complicado es el sistema, más difícil y más caro es instalar dicho sistema y hacer mejoras y cambios en el sistema.

Por lo tanto, existe una tendencia de aumento del uso de sistemas de control centralizados en entornos de viviendas y de oficinas, por ejemplo. Se usan sistemas de control centralizados para conseguir un uso óptimo de la energía y unas condiciones ambientales óptimas para residentes y trabajadores. La cantidad de otros equipos electrónicos también está aumentando en hogares y oficinas, por lo cual un sistema de control centralizado hace también más fácil el uso de diferentes equipos electrónicos.

La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de un sistema de control de la técnica anterior. El sistema 100 de control tiene un dispositivo 130 de control, el cual tiene una conexión de comunicación a nodos 120a, 120b, 120c a través de una red por cable o inalámbrica. Los nodos están conectados además a elementos 110a, 110b, 110c de control, los cuales pueden ser sensores o actuadores, por ejemplo. El dispositivo de control recibe datos de medida procedentes de los sensores a través de los nodos, y da instrucciones a los nodos para controlar a los actuadores.

El dispositivo de control tiene un procesador 131 para implementar las funciones de control definidas por un programa y parámetros almacenados en una memoria 132. El dispositivo de control tiene un transmisor-receptor 135 para comunicarse con los nodos, los cuales tienen un transmisor-receptor 125 correspondiente. Los nodos tienen un microcontrolador 121 con una memoria 122. El microcontrolador controla la transferencia de datos con el dispositivo de control y maneja datos que entran procedentes del sensor o datos enviados hacia un actuador.

Cuando se instala un sistema de control los nodos se deben emparejar con el dispositivo de control. Esto significa que datos de identificación de nodos que están bajo el control del dispositivo de control, es decir, asignados al dispositivo de control, se almacenan en el dispositivo de control para facilitar las funciones de comunicación y control con los nodos asignados. Tanto los nodos como el dispositivo de control tienen conmutadores 125 y 135 respectivamente para poner a las unidades en un modo de emparejamiento. Después de activar el modo de emparejamiento en un nodo y en un dispositivo de control, éstos intercambian información de ID a través de la red para que cada uno pueda direccionar al otro dentro del sistema de control. Se debe proporcionar este emparejamiento entre cada nodo y el dispositivo de control. Si más tarde se necesita cambiar la configuración del sistema de control, el emparejamiento existente se puede romper con conmutadores 129 y 139 de un nodo y del dispositivo de control, respectivamente.

Existen algunas desventajas relacionadas con los sistemas de control de la técnica anterior. En primer lugar, en un sistema de la técnica anterior se requiere activación manual del proceso de emparejamiento, lo cual puede ser difícil para muchos usuarios. A menudo es necesario instalar nuevos elementos de control en un sistema de control que ya es funcional, por lo que en estas situaciones siempre es necesario un proceso de emparejamiento manual de este tipo. A menudo también es necesario cambiar la configuración de emparejamiento de tal manera que en primer lugar se debe liberar la vieja configuración. También es posible que el emparejamiento se rompa de manera ocasional debido a otras razones diferentes. Después de esto, es necesario emparejar todos los nodos al dispositivo de control relacionado con ellos, y esto normalmente requiere mucho tiempo. En muchos sistemas también es necesario conectar un ordenador al sistema para la configuración. Y como problema adicional, algunas veces el proceso de emparejamiento puede fallar. Esto puede ser debido a un emparejamiento de dos nodos a la vez en la red. Esto puede suceder a menudo si la misma red es usada por nodos de diferentes usuarios, por ejemplo nodos de diferentes apartamentos.

El documento US 2008/298302 A1 describe un método para establecer un trayecto de comunicación en un sistema de control. Un dispositivo sensor forma una lista de candidatos de nodos que han respondido a su solicitud inicial. La lista de candidatos se transfiere a un servidor de gestión que selecciona el camino de comunicación basándose en la lista. Se informa del camino de comunicación seleccionado al nodo seleccionado y al dispositivo sensor. La comunicación queda asegurada por el uso del ID del edificio, el ID de la habitación y los ID de los dispositivos individuales en la formación de una clave de comunicación.

El documento US 2010/034119 A1 describe un método para proporcionar direcciones lógicas que incluyen un tipo de dispositivo, un propietario del dispositivo, una función del dispositivo, una característica del dispositivo y una posición del dispositivo.

El documento EP 1 128 635 A2 describe un método para proporcionar nombres para dispositivos de un sistema de control con el fin de facilitar la comunicación. Los nombres se forman de acuerdo con ciertas reglas, sin necesidad de una autoridad central para que proporcione los nombres.

En los métodos descritos en estos documentos la configuración de elementos se hace de manera autónoma y la configuración es iniciada por una solicitud procedente de un nuevo elemento de un sistema.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Un objeto de la invención es mitigar los problemas y desventajas relacionadas con las soluciones conocidas de la técnica anterior. El objeto es especialmente proporcionar un sistema de control y un método de emparejamiento que sean fáciles de instalar, de configurar y de actualizar.

Al menos una parte de los objetos de la invención son alcanzados por la solución de la presente invención, en la cual el sistema de control comprende nodos con elementos de control, uno o varios concentradores, y un servidor. Los datos de identificación de nodos asignados son transferidos desde el servidor a un concentrador. El concentrador proporciona un proceso de emparejamiento con nodos que tienen cualquiera de sus IDs almacenados en el concentrador como nodos asignados. De esta manera se consigue un proceso de emparejamiento automático que no requiere procedimientos manuales de activación por parte de un usuario.

El sistema de control de acuerdo con la invención está caracterizado por la reivindicación 1.

Un nodo de acuerdo con la invención para un sistema de control está caracterizado por la reivindicación 10.

Un concentrador para un sistema de control de acuerdo con la invención está caracterizado por la reivindicación 12.

Un método de emparejamiento para un sistema de control de acuerdo con la invención está caracterizado por la reivindicación 14.

Algunas realizaciones preferibles se describen en reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con una realización existe una red inalámbrica para la comunicación entre los nodos y el concentrador o los concentradores. Cuando se usa una red inalámbrica es posible instalar los nodos del sistema sin necesidad de cables de red entre los nodos y el concentrador o los concentradores. La comunicación inalámbrica puede ser de acuerdo con Zigbee o con algún otro procedimiento de comunicación apropiado.

De acuerdo con otra realización de la invención existe una red por cable, por ejemplo una red RS485, para la comunicación entre los nodos y el concentrador o concentradores. Cuando se usa una... [Seguir leyendo]

1. Sistema de control que comprende al menos un nodo (220a-220h) con una interfaz con un elemento de control (21 Oa-21 Oh), un microcontrolador (221), medios (222) de almacenamiento para almacenar un ID del nodo, y un transmisor-receptor (225) para comunicarse con un concentrador, al menos un concentrador (230x-230z) con una interfaz (236) con un servidor, un procesador (231), unos medios (232) de almacenamiento para almacenar datos de ID de un nodo, y un transmisor-receptor (235) para comunicarse con un nodo, donde un concentrador y un nodo que están asignados y emparejados el uno con el otro, están diseñados para transferir datos de control del uno al otro, donde el sistema de control comprende un servidor (240), y el servidor está diseñado para transferir a un concentrador (230x) datos de identificación de los nodos (220a, 220b, 220d) que están asignados al concentrador, y un concentrador está diseñado para Intercambiar datos de identificación con un nodo asignado con el fin de unir el concentrador y el nodo dentro del sistema de control, caracterizado por que el intercambio de los datos de Identificación se basa en una solicitud del concentrador o del nodo asignado, haciéndose la solicitud inicial después de dicha asignación.

2. Sistema de control de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el servidor está diseñado para transmitir a un concentrador certificados de seguridad de nodos que están asignados al concentrador, y el concentrador está diseñado para transmitir el certificado de seguridad de un nodo asignado para verificación en el proceso de emparejamiento.

3. Sistema de control de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que los transmisores-receptores del nodo y del concentrador tienen medios para transferencia Inalámbrica de datos entre el nodo y el concentrador.

4. Sistema de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los transmisores-receptores del nodo y del concentrador tienen medios para transferencia de datos por cable entre el nodo y el concentrador.

5. Sistema de control de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que los transmisores-receptores del nodo y del concentrador tienen Interfaces para una red por cable, tal como una red RS485.

6. Sistema de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el

concentrador y el servidor tienen medios (236, 246) para comunicación entre sí a través de Internet.

7. Sistema de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el

elemento (21 Oa-21 Oh) de control es un sensor, tal como un sensor de temperatura, un sensor de humedad, un

sensor óptico, un sensor de CO2, un sensor de movimiento, otro tipo de sensor de presencia, o una cámara.

8. Sistema de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento (21 Oa-21 Oh) de control es un actuador, tal como una luminaria, un calentador, un aparato de aire acondicionado, un ventilador, o equipos multimedia.

9. Sistema de control de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento (21 Oa-21 Oh) de control es un panel de control o un terminal de control de acceso.

10. Nodo (220a-220h) para un sistema de control, que comprende una Interfaz con un elemento (21 Oa-21 Oh) de control, un microcontrolador (221), unos medios (222) de almacenamiento para almacenar una ID del nodo, y un transmisor-receptor (225) para comunicarse con un concentrador (230x-230z), donde el nodo (220a) está diseñado para transferir datos de control a un concentrador (230x) asignado al nodo, donde el nodo está diseñado para transmitir su ID a al menos un concentrador o recibir su ID desde al menos un concentrador, y para unirse con un concentrador que informa de que está asignado al nodo, caracterizado por que la transmlslón/recepclón Inicial del ID del nodo para solicitar unirse con un concentrador se hace después de dicha asignación.

11. Nodo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que el nodo está diseñado para verificar un certificado de seguridad del concentrador asignado a fin de aceptar el emparejamiento con el concentrador asignado.

12. Concentrador (230x-230z) para un sistema de control, que comprende una interfaz (236) con un servidor (240), un procesador (231), unos medios (232) de almacenamiento para almacenar datos de Identificación de un nodo, y un transmisor-receptor (235) para comunicarse con un nodo, donde el concentrador está diseñado para transferir datos de control a un nodo asignado al concentrador, donde el concentrador (230x) está diseñado para recibir desde un servidor (240) datos de identificación de los nodos (220a, 220b, 220d) que están asignados al concentrador, para reclblr/transmltlr ID de nodos y para unirse con un nodo cuyo ID recibido esté en la lista de nodos asignados al concentrador, caracterizado por que la recepción/transmisión inicial de ID de un nodo para solicitar la unión se hace después de dicha asignación.

13. Concentrador de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que el concentrador está diseñado para recibir desde un servidor certificados de seguridad de los nodos asignados, y el concentrador está diseñado para transmitir el certificado de seguridad a un nodo asignado en el proceso de emparejamiento.

14. Método (300) de emparejamiento para un sistema de control que comprende al menos un nodo con al menos un elemento de control y al menos un concentrador, en el cual un concentrador y un nodo son asignados y emparejados uno con el otro (350) y transfieren datos de control del uno al otro, en el cual el concentrador se

comunica con un servidor del sistema, y se transfieren datos de identificación a un concentrador de los nodos que están asignados al concentrador (301), y se intercambian datos de identificación entre un concentrador y un nodo (310-345) asignado para unir el concentrador y el nodo (350) en el sistema de control, caracterizado por que el intercambio de los datos de identificación se basa en una solicitud del concentrador o del nodo asignado, 5 haciéndose la solicitud inicial después de dicha asignación.

15. Método de emparejamiento de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que un certificado de seguridad de un nodo se transfiere desde el servidor a un concentrador asignado al nodo, y en el proceso de emparejamiento entre el nodo y el concentrador se transfiere además el certificado de seguridad desde el concentrador al nodo, y el certificado de seguridad es verificado por el nodo.