專利名稱：：具有無線地址域向現(xiàn)場設(shè)備地址域轉(zhuǎn)換的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)。特別地，本發(fā)明涉及一種無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，其中，在主機(jī)和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的現(xiàn)場設(shè)備之間傳送過程控制消
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)環(huán)境中，控制系統(tǒng)被用來監(jiān)測和控制存貨、過程等。通常，這種控制系統(tǒng)包括具有主機(jī)計(jì)算機(jī)的集中式控制室，該主機(jī)計(jì)算機(jī)和控制室分離的或地理上有距離的現(xiàn)場設(shè)備通信。一般地，每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備包括換能器，該換能器基于物理輸入產(chǎn)生輸出信號或基于輸入信號產(chǎn)生物理輸出。現(xiàn)場設(shè)備中所使用的換能器的類型包括各種分析儀、壓力傳感器、熱敏電阻、熱偶、應(yīng)變儀、流傳感器、定位器、致動器、螺線管、指示器等等。傳統(tǒng)上，模擬現(xiàn)場設(shè)備由兩線雙絞線電流回路連接至過程子系統(tǒng)和控制室，每個(gè)設(shè)備由單個(gè)兩線雙絞線回路連接至控制室。典型地，在兩線之間保持大約為20-25伏特的電壓差，以及經(jīng)過回路的4-20毫安(mA)的電流。模擬現(xiàn)場設(shè)備通過把經(jīng)過電流回路的電流調(diào)制為與感測到的過程變量成比例的電流，向控制室發(fā)送信號。在控制器的控制下，過程子系統(tǒng)的端口調(diào)整經(jīng)過回路的電流的大小，由此來控制模擬現(xiàn)場設(shè)備在控制室的控制下執(zhí)行動作。然而歷史上現(xiàn)場設(shè)備僅能執(zhí)行一種功能，近年來，在電流回路上疊加數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的混合系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)。高速可尋址遠(yuǎn)程換能器(HART)在電流回路信號上疊加數(shù)字載波信號。數(shù)字載波信號能被用來發(fā)送次級和診斷信息。載波信號上提供的信息的示例包括次級過程變量、診斷信息(如傳感器診斷、設(shè)備診斷、配線診斷、過程診斷等)、操作溫度、傳感器溫度、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、設(shè)備ID號碼、配置信息等。因此，單個(gè)現(xiàn)場設(shè)備可包括多種輸入和輸出變量以及可實(shí)現(xiàn)多種功能。另一方法使用數(shù)字通信總線把多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備連接至控制室中的主機(jī)。把現(xiàn)場設(shè)備連接至數(shù)字總線所使用的數(shù)字通信協(xié)議的示例包括FoundationFieldbus、Profibus、Modbus禾口DeviceNet。能夠在與向現(xiàn)場設(shè)備供電的同一雙線線路上提供主機(jī)計(jì)算機(jī)與多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備之間的雙向數(shù)字消息通信。典型地，通過從控制室到遠(yuǎn)程應(yīng)用鋪設(shè)很長的干線電纜(homeruncable),向控制系統(tǒng)增加遠(yuǎn)程應(yīng)用。例如，如果遠(yuǎn)程應(yīng)用有半英里遠(yuǎn)，鋪設(shè)這樣一條長電纜涉及的成本會較高。如果需要鋪設(shè)到遠(yuǎn)程應(yīng)用的多條本地電纜，則成本變得甚至更高。無線通信提供了一種理想的選擇，而且在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中已經(jīng)提出使用無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。然而，為了把成本減到最小，也希望保留現(xiàn)存控制系統(tǒng)和通信協(xié)議，從而減小與改變現(xiàn)存系統(tǒng)以適應(yīng)無線通信相關(guān)聯(lián)的成本。在為基于低功率傳感器/致動器的應(yīng)用設(shè)計(jì)的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)中的許多設(shè)備必須由長壽命電池或低功率能量采集(energy-scavenging)電源來供電。電源出口，比如120伏特交流電，典型地不是位于危險(xiǎn)區(qū)域附近，或允許進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，儀器(傳感器)和致動器必須位于沒有帶來巨大安裝費(fèi)用的區(qū)域。低安裝成本的要求促使需要把電池供電設(shè)備通信作為無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一部分。有效地利用有限的電源，如不能再充電的原電池，對于良好運(yùn)轉(zhuǎn)的無線設(shè)備來說是至關(guān)重要的。期望電池支持不少于5年，而且優(yōu)選地與產(chǎn)品壽命一樣長。在一個(gè)真實(shí)的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須能夠?yàn)楸旧硪约熬W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)路由消息。消息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)跳躍的概念是有用的，原因是能使用低功率RF無線電裝置，并且網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)能跨越很大的物理區(qū)域，把消息從一端傳送至另一端。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中不必使用大功率無線電裝置，相反是使用點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用與集中式基站直接對話的遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議允許在節(jié)點(diǎn)之間以及節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)采集器、橋路或某些更高級別的更高速數(shù)據(jù)總線的網(wǎng)關(guān)之間形成消息傳送的備選路徑。提供備選、冗余的路徑用于無線消息，通過保證至少有一條備選路徑順暢，即使其它路徑由于環(huán)境影響或由于干擾變得擁塞或惡化，也能夠提高數(shù)據(jù)的可靠性。某些網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的路由是確定的，使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)被分配父親(parent)和至少一個(gè)備選父親。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的層級中，很像一個(gè)家庭，父親有子女，子女有孫子女等。每個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)把其后代(descendant)的消息中繼某個(gè)最終目的地，如網(wǎng)關(guān)。父親節(jié)點(diǎn)可以是電池供電或有限能量供電的設(shè)備。節(jié)點(diǎn)的后代越多，其需要路由的通信量就越多，這直接增加了其本身的功耗，并縮減了其電池的壽命。為了節(jié)約電力，有些協(xié)議限制任何節(jié)點(diǎn)在任何時(shí)段能處理的通信量的數(shù)量，這通過僅在有限時(shí)間內(nèi)開啟該節(jié)點(diǎn)的無線電裝置以監(jiān)聽消息來實(shí)現(xiàn)。這樣，為了降低平均功率，協(xié)議可允許無線電裝置在開啟與關(guān)閉狀態(tài)之間循環(huán)工作(duty-cycling)。有些協(xié)議使用全局循環(huán)工作來節(jié)約電力，這樣整個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)處于開啟和關(guān)閉。其它協(xié)議(如基于TDMA)使用局部循環(huán)工作，其中僅鏈接在一起的通信節(jié)點(diǎn)對才會以同步的方式在預(yù)定時(shí)間開啟和關(guān)閉。典型地，通過向節(jié)點(diǎn)對分配用于通信的指定時(shí)隙以及在所述時(shí)刻進(jìn)行接收(Rx)和發(fā)送(Tx)的無線電裝置所使用的射頻信道，而預(yù)先確定該鏈接。某些協(xié)議使用了按照定期的重復(fù)調(diào)度表給節(jié)點(diǎn)分配鏈路的概念，因而能從網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備定期傳送更新和消息。一些先進(jìn)的基于TDMA的協(xié)議可使用多個(gè)激活調(diào)度表的概念，這些多個(gè)調(diào)度表均在同時(shí)運(yùn)行或當(dāng)產(chǎn)生需要時(shí)由全局網(wǎng)絡(luò)控制器激活/去激活(deactivated)特定的調(diào)度表。例如，慢速激活調(diào)度表把發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)與較長時(shí)間段(長的循環(huán)時(shí)間)鏈接，以實(shí)現(xiàn)低功耗?？焖偌せ钫{(diào)度表為了較大的吞吐量和較小的等待時(shí)間而更快速地鏈接發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)，但導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)中較大的功耗。對于允許多個(gè)激活調(diào)度表的協(xié)議，某些調(diào)度表可針對上游通信量而優(yōu)化，某些可針對下游通信量而優(yōu)化，而其它的協(xié)議可針對網(wǎng)絡(luò)管理功能，如設(shè)備連接和配置，而進(jìn)行優(yōu)化。為了在不同的時(shí)間滿足不同的需求，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中全局地激活/去激活各個(gè)調(diào)度表，從而提供少量的在功耗與小的等待時(shí)間之間達(dá)到有利平衡的靈活性，但是把相同的調(diào)度表應(yīng)用于全部節(jié)點(diǎn)，這樣不會提供局部優(yōu)化。在同步系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)在傳送消息前必須等待，直到其下一個(gè)預(yù)定的開啟時(shí)間才能發(fā)送。等待增加了等待時(shí)間，如果不能適當(dāng)?shù)叵拗坪凸芾?，在許多應(yīng)用中可能非常有害。如果鏈接在一起的節(jié)點(diǎn)對沒有正確地同步，由于無線電裝置在錯(cuò)誤的時(shí)間開啟或在錯(cuò)誤的時(shí)間處于錯(cuò)誤的模式(Rx或Tx)，該節(jié)點(diǎn)對將不會成功地傳送消息。如果僅有激活調(diào)度表具備長的循環(huán)時(shí)間，那么被調(diào)度的鏈接之間的時(shí)間將會長并且將經(jīng)受等待時(shí)間。如果激活了快速調(diào)度表，則被調(diào)度的鏈接之間的時(shí)間將會短，但電池的壽命將隨著時(shí)間顯著地減少。某些協(xié)議允許在后臺運(yùn)行慢速調(diào)度表，而全局地激活/去激活額外的快速調(diào)度表。由于在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中全局地激活快速調(diào)度表并從收到全局命令的全部節(jié)點(diǎn)返回確認(rèn)需要時(shí)間，在轉(zhuǎn)變時(shí)間期間，網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)仍處于較差響應(yīng)模式。另外，使用全局激活快速調(diào)度表會在網(wǎng)絡(luò)中所有父親節(jié)點(diǎn)中消耗電力，即使是那些其后代不會從快速調(diào)度表中受益的父親節(jié)點(diǎn)也一樣。這些無鑒別力(imappreciative)的父親節(jié)點(diǎn)必須經(jīng)常地監(jiān)聽全局快速激活調(diào)度表(也就是經(jīng)常地把其無線電裝置開啟至Rx);即使它們的后代沒有額外消息發(fā)送，定期的有效調(diào)度表對于網(wǎng)絡(luò)中的該部分也是不夠的。某些協(xié)議可能限制節(jié)點(diǎn)擁有后代的數(shù)量，從而減小節(jié)點(diǎn)必須支持的負(fù)荷。其它協(xié)議可使用所有這些措施的組合以減小平均功耗。所有這些省電措施對網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳送消息工作的節(jié)點(diǎn)的可用性都有減小作用，因而增加了消息經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳遞的等待時(shí)間。無線電裝置的循環(huán)工作會增加等待時(shí)間。消息從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的跳躍增加等待時(shí)間。通過限制后代的數(shù)量而增加跳躍深度(跳數(shù))，從而增加等待時(shí)間。運(yùn)行慢速激活調(diào)度表(長的循環(huán)時(shí)間)增加等待時(shí)間。甚至全局地激活快速激活調(diào)度表也要花費(fèi)時(shí)間。信息的價(jià)值可能隨時(shí)間而減小，因此，等待時(shí)間越長，信息的價(jià)值可能越低。
發(fā)明內(nèi)容在主機(jī)計(jì)算機(jī)與多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備之間，通過包括網(wǎng)關(guān)和多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)提供通信。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在無線地址域中具有唯一的無線地址并與一個(gè)或更多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)。每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備在現(xiàn)場設(shè)備地址域中具有唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址。主機(jī)計(jì)算機(jī)使用現(xiàn)場設(shè)備域地址產(chǎn)生要被發(fā)送至現(xiàn)場設(shè)備的消息。網(wǎng)關(guān)把現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)換成與所尋址的現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的無線節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)無線地址。然后，包括無線地址和現(xiàn)場設(shè)備地址的無線消息被無線地發(fā)送至無線域地址。該無線地址處的無線節(jié)點(diǎn)接收包括現(xiàn)場設(shè)備地址的無線消息，并引導(dǎo)該消息至目的現(xiàn)場設(shè)備。圖l為示出控制系統(tǒng)的示意圖，該控制系統(tǒng)中無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)在主機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備之間路由無線消息。圖2為圖1中的控制系統(tǒng)的一部分的框圖，包括主機(jī)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、和具有現(xiàn)場設(shè)備的無線節(jié)點(diǎn)。圖3為示出由無線網(wǎng)絡(luò)所傳送的無線消息的格式的示意圖。圖4示出了從主機(jī)到現(xiàn)場設(shè)備的基于控制系統(tǒng)協(xié)議的控制消息的格式。圖5示出了被修改以形成圖3所示的無線消息的有效載荷的控制消息的一個(gè)實(shí)施例。圖6示出了被修改以形成圖3所示的無線消息的有效載荷的具有尾部的控制消息的另一個(gè)實(shí)施例。具體實(shí)施方式圖1示出了控制系統(tǒng)10，包括主機(jī)計(jì)算機(jī)12、高速網(wǎng)絡(luò)14、和無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16，所述無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)關(guān)18和無線節(jié)點(diǎn)20、22、24、26、28以及30。網(wǎng)關(guān)18經(jīng)由高速網(wǎng)絡(luò)14把網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16與主機(jī)計(jì)算機(jī)12接口連接。消息可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)14從主機(jī)計(jì)算機(jī)12傳送至網(wǎng)關(guān)18，然后通過許多不同路徑中的一種傳送至網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16中的一個(gè)被選定的節(jié)點(diǎn)。相似地，來自網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16中單個(gè)節(jié)點(diǎn)的消息在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16中通過許多不同路徑中的一種從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)路由，直至該消息到達(dá)網(wǎng)關(guān)18，然后經(jīng)由高速網(wǎng)絡(luò)14傳送至主機(jī)12?？刂葡到y(tǒng)10可以使用為有線分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的和在其中使用的現(xiàn)場設(shè)備，以及專門設(shè)計(jì)為在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中使用的無線發(fā)射機(jī)的現(xiàn)場設(shè)備。節(jié)點(diǎn)20、22、24、26、28以及30示出了包括傳統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的無線節(jié)點(diǎn)的示例。無線節(jié)點(diǎn)20包括無線電裝置32、無線設(shè)備路由器(WDR)34、和現(xiàn)場設(shè)備FD1以及FD2。節(jié)點(diǎn)20是包含一個(gè)唯一的無線地址和兩個(gè)唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址的節(jié)點(diǎn)的示例。節(jié)點(diǎn)22、24、26、和28是示出包含一個(gè)唯一的無線地址和一個(gè)唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址的各個(gè)示例。節(jié)點(diǎn)22包括無線電裝置36、無線設(shè)備路由器38、和現(xiàn)場設(shè)備FD3。相似地，現(xiàn)場設(shè)備24包括無線電裝置40、無線設(shè)備路由器42、和現(xiàn)場設(shè)備FD4;節(jié)點(diǎn)26包括無線電裝置44、無線設(shè)備路由器46、和現(xiàn)場設(shè)備FD5，以及節(jié)點(diǎn)28包括無線電裝置48、無線設(shè)備路由器50、和現(xiàn)場設(shè)備FD6。節(jié)點(diǎn)30包含一個(gè)唯一的無線地址和三個(gè)唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址。該節(jié)點(diǎn)包括無線電裝置52、無線設(shè)備路由器54、和現(xiàn)場設(shè)備FD7、FD8、和剛。無線網(wǎng)絡(luò)16優(yōu)選地是一個(gè)低功率網(wǎng)絡(luò)，其中許多節(jié)點(diǎn)由長壽命電池或低功率能量采集電源來供電?？筛鶕?jù)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的配置提供經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)16的通信，其中，消息通過網(wǎng)絡(luò)16從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)傳送。這允許使用低功率射頻無線電裝置，同時(shí)允許網(wǎng)絡(luò)16跨越很大的物理區(qū)域把消息從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送至另一端。在有線控制系統(tǒng)中，使用根據(jù)公知的控制消息協(xié)議的控制消息進(jìn)行主機(jī)計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備之間的交互，該協(xié)議例如是HART、FoundationFieldbus、Profibus等。有線控制系統(tǒng)中使用的現(xiàn)場設(shè)備(如圖l所示的現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9)使用根據(jù)己知控制消息協(xié)議之一的控制消息。無線節(jié)點(diǎn)20-30是無線網(wǎng)絡(luò)16的一部分，不能直接與主機(jī)計(jì)算機(jī)12交換這些己知的控制消息，這是因?yàn)榻?jīng)由網(wǎng)絡(luò)16的無線通信是根據(jù)本質(zhì)上通用的無線協(xié)議而進(jìn)行。比要求主機(jī)計(jì)算機(jī)12與現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9使用無線協(xié)議通信更好的做法是，可以提供一種方法以允許在主機(jī)計(jì)算機(jī)12與現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9之間經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)16發(fā)送和接收公知的現(xiàn)場設(shè)備控制消息。公知的現(xiàn)場設(shè)備控制消息被嵌入至通用無線協(xié)議，所以可在主機(jī)計(jì)算機(jī)12與現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9之間交換控制消息，從而實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9交互的控制。結(jié)果，無線網(wǎng)絡(luò)16及其無線通信協(xié)議對主機(jī)計(jì)算機(jī)12和現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9實(shí)質(zhì)上是透明的。在下文的描述中，將使用HART協(xié)議作為已知的控制消息協(xié)議的示例，盡管本發(fā)明也可應(yīng)用于其它控制消息協(xié)議(如Fo皿dationFieldbus、Profibus等)。一個(gè)相似的問題涉及主機(jī)計(jì)算機(jī)12所使用的地址，用于將消息引導(dǎo)至現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9。在有線系統(tǒng)中，主機(jī)計(jì)算機(jī)給每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備編址一個(gè)唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址。該地址被定義為所使用的特定通信協(xié)議的一部分，并典型地構(gòu)成由主機(jī)計(jì)算機(jī)發(fā)送至現(xiàn)場設(shè)備的控制消息的一部分。當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)16，用于從主機(jī)計(jì)算機(jī)將消息路由至現(xiàn)場設(shè)備時(shí)，主機(jī)計(jì)算機(jī)所使用的現(xiàn)場設(shè)備的地址與無線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議所使用的無線地址不兼容。另外，單個(gè)無線節(jié)點(diǎn)可關(guān)聯(lián)若干現(xiàn)場設(shè)備，如圖1中所示的無線節(jié)點(diǎn)20和30。無線節(jié)點(diǎn)20包括兩個(gè)現(xiàn)場設(shè)備FD1和FD2，而無線節(jié)點(diǎn)30關(guān)聯(lián)了三個(gè)現(xiàn)場設(shè)備FD7-FD9。一種解決地址的方法是要求主機(jī)計(jì)算機(jī)12使用無線地址而不是使用現(xiàn)場設(shè)備地址。然而，這種方法要求主機(jī)計(jì)算機(jī)12根據(jù)其是經(jīng)由有線通信鏈路與現(xiàn)場設(shè)備通信，還是至少部分地經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，而不同地編程。另外，仍然存在多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備的問題，這些現(xiàn)場設(shè)備典型地?fù)碛胁煌挠猛?，并且這些多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備需要單獨(dú)地編址。一種備選方法使用網(wǎng)關(guān)18把由主機(jī)計(jì)算機(jī)16提供的現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的無線地址。無線消息被發(fā)送到無線地址，也包括現(xiàn)場設(shè)備地址，所以接收消息的節(jié)點(diǎn)可以把消息引導(dǎo)至適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場設(shè)備。通過把現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的無線地址，當(dāng)與現(xiàn)場設(shè)備交互時(shí)，主機(jī)計(jì)算機(jī)12可在其本地(native)現(xiàn)場地址域內(nèi)運(yùn)行。無線網(wǎng)絡(luò)16的存在對主機(jī)計(jì)算機(jī)12和現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9是透明的。由使用無線網(wǎng)絡(luò)16在主機(jī)計(jì)算機(jī)12與現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9之間通信引發(fā)的另一個(gè)問題是，由于電力節(jié)約而導(dǎo)致的現(xiàn)場設(shè)備的不可用。在有線控制系統(tǒng)中，主機(jī)計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備之間的交互如同一有請求便可使用一樣。假定現(xiàn)場設(shè)備總是加電并可用。在低功率無線網(wǎng)絡(luò)中，這種情況不成立。為了節(jié)約電力，低功率無線網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場設(shè)備大多數(shù)時(shí)間是不可用的或休眠的。周期性地，無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入非休眠狀態(tài)，在這期間，消息可以傳送至現(xiàn)場設(shè)備以及可以從現(xiàn)場設(shè)備傳來消息。經(jīng)過一段時(shí)間后，無線網(wǎng)絡(luò)再一次進(jìn)入低功率休眠狀態(tài)。如果主機(jī)計(jì)算機(jī)企圖在無線網(wǎng)絡(luò)處于休眠狀態(tài)、或特定的現(xiàn)場設(shè)備處于低功率休眠狀態(tài)期間通信，現(xiàn)場設(shè)備未能立即響應(yīng)可被主機(jī)計(jì)算機(jī)解釋為通信失敗。主機(jī)計(jì)算機(jī)無法確定消息經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)所采取的特定路由，也無法控制無線通信的加電和斷電周期。結(jié)果，主機(jī)計(jì)算機(jī)把現(xiàn)場設(shè)備的不響應(yīng)解釋為設(shè)備故障，而缺少響應(yīng)是低功率無線網(wǎng)絡(luò)中通信方式的固有結(jié)果。為了使無線網(wǎng)絡(luò)16的存在對主機(jī)計(jì)算機(jī)12透明，網(wǎng)關(guān)18對主機(jī)計(jì)算機(jī)12與無線網(wǎng)絡(luò)16之間的現(xiàn)場設(shè)備消息傳輸去耦(decoupe)。網(wǎng)關(guān)18確定無線網(wǎng)絡(luò)16當(dāng)前的狀態(tài)并追蹤其電力周期。另外，網(wǎng)關(guān)18維持關(guān)于響應(yīng)時(shí)間的信息，該響應(yīng)時(shí)間是現(xiàn)場設(shè)備開啟，然后準(zhǔn)備好向來自主機(jī)計(jì)算機(jī)12的控制消息提供響應(yīng)消息所需的時(shí)間。當(dāng)主機(jī)計(jì)算機(jī)12給網(wǎng)關(guān)18提供消息時(shí)，基于現(xiàn)場設(shè)備地址，確定期望的響應(yīng)時(shí)間。該期望的響應(yīng)時(shí)間提供給主機(jī)計(jì)算機(jī)12，所以，主機(jī)計(jì)算機(jī)12將不對期望響應(yīng)時(shí)間過去之前響應(yīng)消息的缺失視為通信失敗。結(jié)果，允許主機(jī)計(jì)算機(jī)把現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9看作一有請求便可使用一樣，然而實(shí)際上無線網(wǎng)絡(luò)16和現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9不是一有請求便可使用。圖2示出了圖1所示控制系統(tǒng)10的一部分的框圖。圖2示出了主機(jī)計(jì)算機(jī)12、高速網(wǎng)絡(luò)14，網(wǎng)關(guān)18、和無線節(jié)點(diǎn)22。在圖2中，主機(jī)計(jì)算機(jī)12是分布式控制系統(tǒng)主機(jī)，該主機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序從而幫助把消息發(fā)送至現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9，以及接收和分析包含在來自現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9的消息中的數(shù)據(jù)。主機(jī)計(jì)算機(jī)12可使用如AMS(tin)DeviceManager作為應(yīng)用程序，從而允許用戶監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9以及與其交互。主機(jī)計(jì)算機(jī)12使用可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)格式的消息與網(wǎng)關(guān)18通信。計(jì)劃用于現(xiàn)場設(shè)備FD卜FD9的控制消息按照HART協(xié)議來表示，并以XML格式傳送至網(wǎng)關(guān)18。在圖2所示的實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)18包括網(wǎng)關(guān)接口60、網(wǎng)狀管理器62、和無線電裝置64。網(wǎng)關(guān)接口60從主機(jī)計(jì)算機(jī)12接收XML文檔，提取HART控制消息，并把控制消息修改成要嵌入到經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)16傳送的無線消息中的格式。網(wǎng)狀管理器62使用嵌入的HART控制消息，以及與HART消息指向的現(xiàn)場設(shè)備所對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的無線地址，來形成無線消息。網(wǎng)狀管理器62可維護(hù)例如査找表，該查找表把每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備地址與該現(xiàn)場設(shè)備地址所對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備所在節(jié)點(diǎn)的無線地址相關(guān)聯(lián)。在本示例中，所感興趣的現(xiàn)場設(shè)備是位于無線節(jié)點(diǎn)22的設(shè)備FD3。根據(jù)無線協(xié)議的無線消息包括無線節(jié)點(diǎn)地址，該地址用來路由無線消息通過網(wǎng)絡(luò)16。嵌入在無線消息中的HART消息包含現(xiàn)場設(shè)備地址，并且該地址不是用來路由無線消息通過網(wǎng)絡(luò)16。相反，現(xiàn)場設(shè)備地址是在當(dāng)無線消息到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)使用。網(wǎng)狀管理器62使得無線電裝置64傳輸無線消息，所以，該無線消息將通過網(wǎng)絡(luò)16中的一個(gè)或多個(gè)跳躍從而到達(dá)節(jié)點(diǎn)22。例如，目的節(jié)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)22的消息可由網(wǎng)關(guān)18發(fā)送至節(jié)點(diǎn)20，然后至節(jié)點(diǎn)22，或備選地從網(wǎng)關(guān)18至節(jié)點(diǎn)26然后至節(jié)點(diǎn)22。在網(wǎng)絡(luò)16中，其它路由也是可能的。網(wǎng)關(guān)接口60與網(wǎng)狀管理器62也與主機(jī)計(jì)算機(jī)12交互，管理發(fā)送控制消息至現(xiàn)場設(shè)備，好似無線網(wǎng)絡(luò)16即使斷電時(shí)也像加電一樣(即休眠模式)。網(wǎng)狀管理器60測定無線網(wǎng)絡(luò)16正確的電力狀態(tài)。為了測定未來無線網(wǎng)絡(luò)16將從加電到斷電，或從斷電到加電的狀態(tài)改變的時(shí)間，網(wǎng)狀管理器60還計(jì)算電力循環(huán)的時(shí)間。如果在加電時(shí)給無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息，但是直到下一個(gè)加電周期才發(fā)出響應(yīng)，則響應(yīng)時(shí)間可能受到影響。仍存在的另一個(gè)因素是現(xiàn)場設(shè)備的啟動時(shí)間。網(wǎng)狀管理器62或網(wǎng)關(guān)接口60可維護(hù)保存各個(gè)現(xiàn)場設(shè)備的啟動時(shí)間的數(shù)據(jù)庫。依據(jù)知道的現(xiàn)場設(shè)備地址，就能確定期望的啟動時(shí)間?；跓o線網(wǎng)絡(luò)16當(dāng)前的電力狀態(tài)、無線網(wǎng)絡(luò)將改變狀態(tài)之前的時(shí)間大小、現(xiàn)場設(shè)備的啟動時(shí)間、期望的網(wǎng)絡(luò)消息路由時(shí)間、和在下一個(gè)加電周期而不是當(dāng)前周期發(fā)生響應(yīng)的可能性，可計(jì)算把消息傳送至現(xiàn)場設(shè)備的估計(jì)時(shí)間以及向網(wǎng)關(guān)18返回響應(yīng)消息所需的估計(jì)時(shí)間。然后把該信息提供給主機(jī)計(jì)算機(jī)12。由于主機(jī)計(jì)算機(jī)12在估計(jì)響應(yīng)時(shí)間之前不會期望響應(yīng)，因此，在該時(shí)間之前接收消息的失敗將不會被主機(jī)計(jì)算機(jī)12視為通信失敗或現(xiàn)場設(shè)備故障。基于影響響應(yīng)時(shí)間的因素，假設(shè)知道無線網(wǎng)絡(luò)16的電力周期，則網(wǎng)關(guān)18也可確定與現(xiàn)場設(shè)備嘗試通信的最佳策略。例如，如果電力周期即將從開啟改變到關(guān)閉，較好的策略可能是等待，直到下一個(gè)加電周期開始時(shí)再開始把消息路由通過無線網(wǎng)絡(luò)16。如圖2所示，無線節(jié)點(diǎn)22包括無線電裝置36、無線設(shè)備路由器(WDR)38、和現(xiàn)場設(shè)備FD3。在這個(gè)具體示例中，現(xiàn)場設(shè)備FD3是標(biāo)準(zhǔn)的HART現(xiàn)場設(shè)備，該設(shè)備使用HART控制消息協(xié)議傳送現(xiàn)場數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場設(shè)備FD3由WDR38加電或斷電，并直接與WDR38進(jìn)行通信。經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)16傳送的無線消息由節(jié)點(diǎn)22的無線電裝置36接收。WDR38檢査無線消息，察看其是否為尋址至節(jié)點(diǎn)22。由于節(jié)點(diǎn)22是目的地址，因此無線消息被打開，并提取嵌入的HART消息。基于包含在嵌入的HART消息中的現(xiàn)場設(shè)備地址，WDR38確定該HART消息的目的現(xiàn)場設(shè)備是現(xiàn)場設(shè)備FD3。由于省電的原因，WDR38可維持現(xiàn)場設(shè)備FD3處于休眠模式，直到需要采取某些動作。一旦接收到包含在無線消息中的HART消息，WDR38采取步驟啟動現(xiàn)場設(shè)備FD3。這可能大約僅是幾秒鐘，或可是，例如，大約30-60秒的延遲。當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備FD3準(zhǔn)備好接收HART消息并對其采取行動時(shí)，WDR38把HART控制消息傳送至現(xiàn)場設(shè)備FD3。由現(xiàn)場設(shè)備FD3接收的消息可要求提供包括測量數(shù)據(jù)或其它狀態(tài)信息的響應(yīng)消息?，F(xiàn)場設(shè)備FD3采取必要的動作收集測量數(shù)據(jù)或產(chǎn)生狀態(tài)信息，以HART控制格式生成響應(yīng)消息，并把該消息傳送至WDR38。然后，修改該HART響應(yīng)消息并將其嵌入根據(jù)無線協(xié)議的無線響應(yīng)消息，并定址向網(wǎng)關(guān)18。WDR38把無線響應(yīng)消息提供給無線電裝置36，用來在無線網(wǎng)絡(luò)16上傳輸。然后，無線響應(yīng)消息通過一個(gè)或若干跳躍傳送至網(wǎng)關(guān)8，在網(wǎng)關(guān)18，從無線響應(yīng)消息中提取出HART響應(yīng)消息，以XML格式化，并經(jīng)由高速網(wǎng)絡(luò)14傳送至主機(jī)計(jì)算機(jī)12。圖3示出經(jīng)由如圖1和2所示的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的典型無線消息的示意圖。無線消息70包括無線協(xié)議比特72、有效載荷74、和無線協(xié)議比特76。協(xié)議比特72和76是通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16恰當(dāng)?shù)芈酚蔁o線消息70到達(dá)所期望的目的地所必需的。有效載荷74表示所傳送控制消息的內(nèi)容。在本發(fā)明中，控制消息(按照主機(jī)計(jì)算機(jī)12和現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9兩者都使用的控制消息協(xié)議)被嵌入到無線消息70中作為有效載荷74。圖4示出了由主機(jī)計(jì)算機(jī)12產(chǎn)生的控制消息80的格式。在本具體示例中，控制消息80使用HART協(xié)議來配置。控制消息80包括前同步碼82、定界符84、現(xiàn)場設(shè)備地址86、命令88、字節(jié)計(jì)數(shù)90、數(shù)據(jù)92、和校驗(yàn)字節(jié)94。控制消息80在網(wǎng)關(guān)接口60處被修改，并接著被嵌入到無線消息70中作為有效載荷74。圖5示出由控制消息80形成的有效載荷74的格式。為了產(chǎn)生有效載荷74，接口60從控制消息80中刪掉物理層開銷，并增加次序信息。如通過對比圖4與圖5所示，有效載荷74與控制消息80的第一個(gè)區(qū)別是刪掉了前同步碼82。由于控制消息將經(jīng)由使用無線協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳送，所以沒有必要使用前同步碼。前同步碼的刪除由于減少了不必要的信息，提高了網(wǎng)絡(luò)16的效率。有效載荷74與控制消息80的第二個(gè)區(qū)別是增加了消息ID96，該消息ID位于數(shù)據(jù)92之后以及校驗(yàn)字節(jié)94之前，是一個(gè)雙字節(jié)的數(shù)字。前同步碼82的刪除以及消息工D96的增加需要重新計(jì)算校驗(yàn)字節(jié)94。消息ID96的用途是丟棄舊(stale)消息。這允許消息接收方丟棄失序(outoforder)的消息。無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16被設(shè)計(jì)為消息可采取多條路徑到達(dá)其目的地。消息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然而在某個(gè)節(jié)點(diǎn)消息可能被延遲。這可能由干擾或拙劣的信號質(zhì)量引起。如果消息延遲了很長時(shí)間，主機(jī)12可發(fā)出重試和/或新消息。在該情況下，在延遲消息被傳送之前，一個(gè)或多個(gè)消息可能到達(dá)該目的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)傳送延遲的控制消息時(shí)，可使用消息ID96接受或丟棄該控制消息。圖6示出了有效載荷74的格式的第二實(shí)施例，其中尾部(trailer)功能代碼98和尾部有效載荷(或消息ID)96形成尾部結(jié)構(gòu)100，該尾部結(jié)構(gòu)100附加到由定界符84、現(xiàn)場設(shè)備地址86、命令88、字節(jié)計(jì)數(shù)90、數(shù)據(jù)92、和校驗(yàn)字節(jié)94形成的控制消息的尾部。尾部100不包括在校驗(yàn)字節(jié)94中，相反取決于無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層，以便數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。尾部100包含功能代碼98和有效載荷96(若有的話，該有效載荷包括消息ID)。功能代碼98是無符號字節(jié)，該字節(jié)定義尾部100的內(nèi)容，無符號有效載荷字節(jié)，如附加的字節(jié)填充，將被忽略。尾部100的使用僅應(yīng)用于網(wǎng)關(guān)18與無線現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9之間的消息。表1示出了為尾部100定義的功能代碼的示例<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>功能代碼0-3關(guān)于消息ID而使用。消息ID用于無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)16上的舊消息丟棄。這允許消息接收方丟棄失序的消息。此外，網(wǎng)關(guān)18可使用消息ID來確定到達(dá)的已發(fā)布數(shù)據(jù)是否失序。消息ID產(chǎn)生的規(guī)則如下消息ID從發(fā)送方到接收方列舉(enumerate)消息序列。該消息序列是雙字節(jié)無符號值，該值必須是唯一的，并且隨每個(gè)新的消息ID按一遞增。應(yīng)該為每個(gè)請求/響應(yīng)事務(wù)產(chǎn)生新消息ID。假如從發(fā)送方到接收方僅有一個(gè)請求未完成(outstanding),則發(fā)送方到接收方重試請求時(shí)，可再次使用消息ID。在接收到具有有效消息ID的有效請求消息后，現(xiàn)場設(shè)備必須通過響應(yīng)來回應(yīng)(echoback)所接收的消息ID。應(yīng)該為來自每個(gè)設(shè)備的發(fā)布消息產(chǎn)生新消息ID。所產(chǎn)生的發(fā)布消息ID與請求/響應(yīng)消息的ID相獨(dú)立。消息ID的驗(yàn)證規(guī)則如下接收方必須實(shí)現(xiàn)用于驗(yàn)證消息ID的窗口，使得有效性比較保留了消息ID計(jì)數(shù)器的翻轉(zhuǎn)(rollover)。如示例，先前256個(gè)ID的窗口內(nèi)的任意消息將被WDR/現(xiàn)場設(shè)備視為失序因而丟棄。但是，如果消息ID安全地處于該窗口之外，則接收方應(yīng)該接受該消息。任何所接受的消息將使待緩存的(cached)消息ID作為最后有效的接收消息ID。接收方在重啟之后，可接受其接收的第一個(gè)消息ID，或者其必須以設(shè)備應(yīng)用視為合適的任何方式來初始化本身的有效性檢驗(yàn)。初始化的總則是，設(shè)備總是接受新的無狀態(tài)請求，而不要求設(shè)備發(fā)布首先到達(dá)網(wǎng)關(guān)。具有無效(失序)ID的己發(fā)布消息的接收方使用或丟棄該消息，這取決于接收方的應(yīng)用。功能代碼的解釋規(guī)則如下發(fā)送方既可通過忽略尾部100又可通過指定NOMESSAGEID作為功能代碼，來發(fā)送沒有消息ID的消息。如果產(chǎn)生響應(yīng)并且WDR/現(xiàn)場設(shè)備支持尾部，則返回的功能代碼應(yīng)被設(shè)成"NOMESSAGEID"。如果提供了消息ID，若功能代碼被設(shè)置為FORCEACCEPT或CLEARFORCEACCEPTWITHFORCE,則該消息ID必須被接受。功能代碼為NORMALID的消息通過消息ID驗(yàn)證規(guī)則將存在被丟棄的可能。如果網(wǎng)關(guān)18己經(jīng)重置(reset),其應(yīng)該使用FORCEACCEPT功倉巨代碼做出其第一請求。這迫使接收現(xiàn)場設(shè)備接受請求和所附的消息ID。這解除了網(wǎng)關(guān)18需獲取設(shè)備的有效消息ID計(jì)數(shù)器的值的需求。一旦網(wǎng)關(guān)18接收到具有相匹配的消息ID的有效響應(yīng)消息，則其應(yīng)該停止使用FORCEACCEPT。網(wǎng)關(guān)18應(yīng)該把CLEARFORCEACCEPTWITHFORCE功能代碼視為(honor)有效消息ID，但WDR/現(xiàn)場設(shè)備不應(yīng)該向網(wǎng)關(guān)18發(fā)送CLEARFORCEACCEPTWITHFORCE。如果系統(tǒng)中的WDR7現(xiàn)場設(shè)備己經(jīng)重置，其應(yīng)該使用設(shè)置為FORCEACCETP的命令發(fā)送發(fā)布消息。這會強(qiáng)迫網(wǎng)關(guān)18接受所發(fā)布的數(shù)據(jù)。如果網(wǎng)關(guān)18碰上FORCEACCEPT功能代碼，其可在隨后的消息中隨同有效消息ID—起發(fā)'出CLEARFORCEACCEPTWITHFORCE。一旦接收到CLEARFORCEACCEPTWITHFORCE,WDR/現(xiàn)場設(shè)備應(yīng)該清除強(qiáng)制接受條件并總是接受所提供的消息ID。使用無線消息(根據(jù)無線協(xié)議)中嵌入的控制消息(根據(jù)控制消息協(xié)議)使得分布式控制系統(tǒng)的主機(jī)計(jì)算機(jī)能夠通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場設(shè)備交互?？墒褂眉褐目刂葡⒏袷剑鏗ART、Fieldbus等，在主機(jī)計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備之間交換控制消息，該控制消息既不需要由主機(jī)計(jì)算機(jī)修改，也不需要由現(xiàn)場設(shè)備修改，就適合經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。控制消息被嵌入在無線通信協(xié)議中，這樣，在主機(jī)計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備之間交換的控制消息的內(nèi)容沒有由于要通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送而進(jìn)行修改。如果控制消息過大而不能通過無線通信協(xié)議路由時(shí)，其可被拆分成若干部分，并可以多個(gè)部分來發(fā)送。每個(gè)部分被嵌入無線消息中，并當(dāng)這些部分離開無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可重新裝配成原始控制消息。通過在嵌入的控制消息中使用消息ID，多個(gè)部分可按照恰當(dāng)?shù)捻樞蛑匦卵b配，即使具有原始控制消息的嵌入部分的單個(gè)無線消息采取不同的路徑通過無線網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場設(shè)備地址向相應(yīng)的無線地址的轉(zhuǎn)換允許主機(jī)12在其本地現(xiàn)場設(shè)備地址域內(nèi)運(yùn)行，同時(shí)與無線地址域內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備交互。使用無線網(wǎng)絡(luò)16路由消息至現(xiàn)場設(shè)備以及路由來自現(xiàn)場設(shè)備的消息對主機(jī)12來說是透明的。地址轉(zhuǎn)換以及在無線消息中包含無線地址與現(xiàn)場設(shè)備地址允許多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備與單個(gè)獨(dú)立編址的節(jié)點(diǎn)(也就是單個(gè)無線地址)相關(guān)聯(lián)。盡管把現(xiàn)場設(shè)備地址作為控制消息的一部分嵌入到無線消息的有效載荷中簡單且有效，如果愿意，可把現(xiàn)場設(shè)備地址單獨(dú)包含在無線消息的有效載荷中或無線消息的其它地方。通過把面向現(xiàn)場設(shè)備的消息傳輸在主機(jī)計(jì)算機(jī)12與無線網(wǎng)絡(luò)16之間去耦，也使無線網(wǎng)絡(luò)16的存在對主機(jī)計(jì)算機(jī)12透明。網(wǎng)關(guān)18監(jiān)測無線網(wǎng)絡(luò)16的狀態(tài)以及影響消息響應(yīng)時(shí)間的因素。通過對由主機(jī)計(jì)算機(jī)12發(fā)送的消息提供估計(jì)響應(yīng)時(shí)間，網(wǎng)關(guān)18允許主機(jī)計(jì)算機(jī)12把現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9和無線網(wǎng)絡(luò)16看作一有請求便可使用，盡管網(wǎng)絡(luò)16與現(xiàn)場設(shè)備FD1-FD9通常處于低功率休眠狀態(tài)。雖然本發(fā)明參考優(yōu)選實(shí)施例而得以描述，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下，可以在形式和細(xì)節(jié)上有所變化。例如，所示的控制系統(tǒng)10使用了6個(gè)節(jié)點(diǎn)和9個(gè)現(xiàn)場設(shè)備，但同樣適合于其它有較少或較多數(shù)目的節(jié)點(diǎn)與現(xiàn)場設(shè)備的配置。權(quán)利要求1.一種控制系統(tǒng)，包括多個(gè)現(xiàn)場設(shè)備，每個(gè)所述現(xiàn)場設(shè)備具有唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址；主機(jī)計(jì)算機(jī)，用于向所述現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送消息和從所述現(xiàn)場設(shè)備接收消息，針對所述現(xiàn)場設(shè)備之一的每個(gè)消息包括該現(xiàn)場設(shè)備的唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址；以及無線網(wǎng)絡(luò)，包括網(wǎng)關(guān)，把所述無線網(wǎng)絡(luò)與所述主機(jī)計(jì)算機(jī)接口連接，所述網(wǎng)關(guān)把所述現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)換成無線地址并產(chǎn)生包含所述無線地址和所述現(xiàn)場設(shè)備地址的無線消息；以及多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有唯一的無線地址，并包括發(fā)送與接收無線消息的無線電裝置，以及基于包含在所接收的無線消息中的現(xiàn)場設(shè)備地址來把所接收的無線消息路由至所述現(xiàn)場設(shè)備的無線設(shè)備路由器。2.如權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)把所述現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)換成與所述現(xiàn)場地址對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備所處的無線節(jié)點(diǎn)的無線地址。3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)基于把無線地址內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)的存儲表，來轉(zhuǎn)換所述現(xiàn)場設(shè)備地址。4.如權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其中，所述現(xiàn)場設(shè)備地址被嵌入所述無線消息作為有效載荷的一部分。5.如權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其中，所述現(xiàn)場設(shè)備地址被嵌入所述無線消息作為來自所述主機(jī)計(jì)算機(jī)的消息的一部分。6.如權(quán)利要求l所述的控制系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)維持對所述現(xiàn)場設(shè)備地址和與所述現(xiàn)場設(shè)備地址相對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備所處的無線節(jié)點(diǎn)的無線地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)的存儲表。7.—種通過具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)從主機(jī)向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送消息的方法，所述方法包括把尋址至現(xiàn)場設(shè)備地址的控制消息從所述主機(jī)發(fā)送至所述無線網(wǎng)絡(luò)；把所述現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的無線地址；把包含所述控制消息的內(nèi)容的無線消息經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至具有所述相應(yīng)的無線地址的節(jié)點(diǎn)；以及把所述控制消息的內(nèi)容傳送至與所述現(xiàn)場設(shè)備地址相對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述無線消息包括所述現(xiàn)場設(shè)備地址。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述現(xiàn)場設(shè)備地址被包括在所述控制消息的內(nèi)容中。10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括打開所述無線消息；從所述無線消息中提取所述控制消息的內(nèi)容；以及確定針對所述控制消息的內(nèi)容的現(xiàn)場設(shè)備地址。11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換步驟包括-從査找表中選擇與所述現(xiàn)場設(shè)備地址相對應(yīng)的現(xiàn)場設(shè)備所處的節(jié)點(diǎn)的無線地址。12.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括由所述現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)生針對所述控制消息的響應(yīng)；以及經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)把包含所述響應(yīng)的無線消息發(fā)送至所述網(wǎng)關(guān)。13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括把所述響應(yīng)從所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送至所述主機(jī)。14.一種通過無線網(wǎng)絡(luò)在主機(jī)與選定的現(xiàn)場設(shè)備之間發(fā)送消息的方法，所述方法包括在所述主機(jī)處產(chǎn)生面向所述選定的現(xiàn)場設(shè)備的控制消息，所述控制消息包括所述選定的現(xiàn)場設(shè)備的現(xiàn)場設(shè)備地址；把所述控制消息發(fā)送至所述無線網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)由所述無線網(wǎng)絡(luò)向與所述選定的現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送包含所述控制消息的內(nèi)容的無線消息；在與所述無線地址相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處接收所述無線消息；以及把所述控制消息的內(nèi)容傳送至所述選定的現(xiàn)場設(shè)備。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述無線消息包括所述現(xiàn)場設(shè)備地址。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述現(xiàn)場設(shè)備地址被包括在所述控制消息的內(nèi)容的內(nèi)容中。17.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括；在所述節(jié)點(diǎn)處打開所述無線消息；從所述無線消息中提取所述控制消息的內(nèi)容；以及根據(jù)所述控制消息的內(nèi)容來確定所述現(xiàn)場設(shè)備地址。18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，產(chǎn)生所述無線消息的步驟包括從査找表中選擇與所述現(xiàn)場設(shè)備地址相對應(yīng)的所述選定的現(xiàn)場設(shè)備所處的節(jié)點(diǎn)的無線地址。19.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括由所述選定的現(xiàn)場設(shè)備產(chǎn)生針對所述控制消息的響應(yīng)；以及經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)送包含所述響應(yīng)的所述無線消息。20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括從所述網(wǎng)絡(luò)向所述主機(jī)傳送所述響應(yīng)。全文摘要主機(jī)計(jì)算機(jī)經(jīng)由包括網(wǎng)關(guān)和多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場設(shè)備通信。至少一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備與每個(gè)無線節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，并且每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備具有唯一的現(xiàn)場設(shè)備地址。網(wǎng)關(guān)把控制消息的現(xiàn)場設(shè)備地址轉(zhuǎn)換成與該現(xiàn)場設(shè)備相關(guān)聯(lián)的無線節(jié)點(diǎn)的無線地址。網(wǎng)關(guān)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)把無線消息發(fā)送至無線地址處的無線節(jié)點(diǎn)。該消息包含現(xiàn)場設(shè)備地址，所以當(dāng)接收到無線消息并打開該無線消息時(shí)，基于現(xiàn)場設(shè)備地址能把來自主機(jī)計(jì)算機(jī)的控制消息路由至目的現(xiàn)場設(shè)備。文檔編號H04W8/26GK101401371SQ200780008376公開日2009年4月1日申請日期2007年1月11日優(yōu)先權(quán)日2006年1月11日發(fā)明者凱利·M·奧思,埃里克·R·勒弗格倫,帕特里克·W·杜卜羅斯基,科爾·L·斯托茲申請人:費(fèi)希爾-羅斯蒙德系統(tǒng)公司