Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Сетевое устройство-мастер для формирования гирляндной сети, содержащее

сетевой компонент, сконфигурированный с возможностью взаимодействия с гирляндной сетью и содержащий выходной порт и входной порт для подключения к гирляндной сети; и

соединительный хаб, обеспечивающий соединение сетевого компонента и множества сетевых устройств в гирляндную сеть посредством кабелей, каждый из которых содержит два проводника, причем соединительный хаб содержит множество последовательно включенных интерфейсов кабеля, от первого интерфейса кабеля до последнего интерфейса кабеля, и соединительный контур, а каждый из указанных интерфейсов содержит пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения одного из проводников подводимого кабеля к соединительному контуру;

при этом соединительный контур сконфигурирован таким образом, что

один из коннекторов первого интерфейса кабеля соединен с выходным портом сетевого компонента, а второй коннектор первого интерфейса кабеля соединен с коннектором следующего интерфейса кабеля; второй коннектор следующего интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов очередного интерфейса кабеля, причем коннекторы интерфейсов, следующих за указанными интерфейсами кабеля, последовательно соединены аналогичным образом, а

второй коннектор последнего интерфейса кабеля соединен с входным портом сетевого компонента; причем сетевой компонент содержит сетевой соединитель, обеспечивающий соединение со второй сетью, и выполнен с возможностью функционирования в качестве моста от второй сети к гирляндной сети.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый коннектор каждого интерфейса кабеля выполнен с возможностью подсоединения к проводнику, который является витой парой проводов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один из интерфейсов кабеля выполнен с возможностью подсоединения к кабелю категории 5.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один интерфейс кабеля содержит гнездо, адаптированное для приема штекера, закрепленного на конце кабеля, при этом ввод штекера в гнездо обеспечивает подсоединение проводников кабеля к коннекторам по меньшей мере одного интерфейса кабеля.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что штекер и гнездо соответствуют стандарту RJ45.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой компонент выполнен с возможностью взаимодействия с сетью, функционирующей в соответствии со стандартом RS-485.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой соединитель является соединителем Ethernet.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой соединитель является беспроводным.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой соединитель является соединителем для Интернета.

10. Гирляндная сеть, содержащая сетевое устройство-мастер, выполненное в соответствии с п.1, и по меньшей мере два сетевых устройства, при этом каждое сетевое устройство выполнено с возможностью коммуникации в качестве узла гирляндной сети и функционально связано кабелем с интерфейсом кабеля в сетевом устройстве-мастере.

11. Сеть по п.10, отличающаяся тем, что в каждый из интерфейсов кабеля в сетевом устройстве-мастере, не соединенный с кабелем, введен закорачивающий штекер.

12. Гирляндная сеть, содержащая сетевое устройство-мастер, выполненное в соответствии с п.1, и по меньшей мере два сетевых устройства, при этом

каждое сетевое устройство выполнено с возможностью коммуникации в качестве узла гирляндной сети и функционально связано кабелем с интерфейсом кабеля в сетевом устройстве-мастере или в соединительном устройстве; а

каждый интерфейс кабеля в каждом соединительном устройстве связан кабелем с сетевым устройством или с другим соединительным устройством.

13. Сеть по п.12, отличающаяся тем, что в каждый из интерфейсов кабеля в сетевом устройстве-мастере, не соединенный с кабелем, введен закорачивающий штекер.

14. Гирляндная сеть, содержащая

соединительный хаб для обеспечения соединения множества сетевых устройств в гирляндную сеть посредством кабелей, каждый из которых содержит два проводника, содержащий

соединительный контур; интерфейс устройства первичной сети, содержащий пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения проводника к соединительному контуру;

и множество последовательно включенных интерфейсов кабеля, от первого интерфейса кабеля до последнего интерфейса кабеля, причем каждый из указанных интерфейсов содержит пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения одного из проводников подводимого кабеля к соединительному контуру; при этом соединительный контур сконфигурирован таким образом, что

один из коннекторов первого интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов интерфейса устройства первичной сети, а второй коннектор первого интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов следующего интерфейса кабеля;

второй коннектор следующего интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов очередного интерфейса кабеля, причем коннекторы интерфейсов, следующих за указанными интерфейсами кабеля, последовательно соединены аналогичным образом, а второй коннектор последнего интерфейса кабеля соединен со вторым коннектором интерфейса устройства первичной сети;

устройство первичной сети и

по меньшей мере два сетевых устройства, при этом

устройство первичной сети и каждое сетевое устройство выполнены с возможностью коммуникации в качестве узла гирляндной сети;

устройство первичной сети функционально связано с интерфейсом устройства первичной сети в соединительном хабе и

каждое сетевое устройство функционально связано кабелем с интерфейсом кабеля в соединительном устройстве.

15. Сеть по п.14, отличающаяся тем, что в каждый из интерфейсов кабеля в соединительном хабе, не соединенный с кабелем, введен закорачивающий штекер.

Рисунок 1


Текст

Смотреть все

013318 Уровень техники Гирляндная цепь является простейшим вариантом формирования сети. Устройства, образующие гирляндную цепь, соединены последовательно, и сообщение, которое посылается в сети, должно проходить по цепи от одного устройства к другому. По сравнению с другими сетевыми топологиями гирляндная цепь является относительно медленной; однако в приложениях, которые не требуют передачи больших объемов данных и высоких скоростей передачи, гирляндный вариант находит широкое применение. В частности,гирляндные сети все еще широко распространены в управляющих сетях в промышленности. Одним из распространенных стандартов, который использует гирляндную конфигурацию для объединения устройств в сеть, является стандарт RS-485. Несмотря на распространенность устройств, использующих стандарт RS-485, существуют и другие протоколы, которые задают или могут использовать гирляндную конфигурацию сети, в том числе протокол LocalTalk фирмы Apple и многочисленные приложения для промышленности. Хотя сетевые устройства, использующие протокол RS-485, всегда имели широкое распространение в промышленных системах, таких как крупные нагревательные или вентиляционные системы, с соответствующим снижением стоимости систем управления, они все шире используются и в системах управления меньшего масштаба. Одной из областей применения сетевых устройств, способных использовать гирляндную топологию, является домашняя автоматика, особенно домашние системы ОВКВ (обогрева,вентиляции и кондиционирования воздуха, Heating, Ventilation and Air Conditioning). Чтобы объединить устройства в гирляндную сеть, необходимо подвести кабель к каждому из этих устройств. За исключением (в некоторых случаях) первого и последнего устройств в гирляндной сети,каждому устройству в сети требуется кабель, подведенный к нему от предыдущего устройства, и еще один кабель, идущий от него к следующему устройству. Таким образом, каждое устройство, включенное в гирляндную сеть, должно иметь первый соединитель для входного кабеля, проложенного от предыдущего устройства в сети, и второй соединитель для выходного кабеля, проложенного к следующему устройству в сети. Данная конфигурация необходима, поскольку гирляндные соединения используют резисторытерминаторы на каждом конце сети, чтобы гарантировать, что каждый приемопередатчик непосредственно подсоединен к основному токовому каналу. Приемопередатчики, расположенные снаружи по отношению к резисторам-терминаторам гирлянды, могут оказаться неспособными правильно воспринимать падение напряжения, т. е. "слышать" передачу. По этой причине соединения с конфигурацией"звезды" в сетях с гирляндной цепью, например соответствующих стандарту RS-485, не допускаются. Недостатком проводной сети, построенной описанным образом, является то, что нужно иметь какой-то общий план ее создания. Такое, хотя бы ограниченное, планирование необходимо, поскольку требуется прокладывать один кабель к устройству от предыдущего устройства, затем другой кабель, подсоединенный к тому же устройству; после этого нужно второй кабель, подсоединенный к другому порту того же устройства, проложить к следующему устройству. Поэтому исполнитель, создающий сеть, должен знать, где находятся предыдущее и следующее устройства. Знание расположения устройств может быть не очень сложной задачей, когда сеть мала и сосредоточена в одной зоне. Однако часто в гирляндных сетях расстояния между устройствами бывают большими, причем устройства могут находиться в разных зонах, при отсутствии прямой видимости. Например, в домашних системах ОВКВ устройства,соединенные в сеть, в типичном случае будут включать контроллер, установленный вблизи нагревательного котла, и группу термостатов, включенных в гирляндную сеть и распределенных по всему дому. Другими словами, каждый термостат, включенный в сеть, будет, вероятно, находиться в отдельной комнате или в ином помещении дома, причем не всегда будет легко определить, в каком направлении вести кабель к каждому конкретному устройству и от него. Кроме того, некоторые протоколы, включая RS-485, требуют наличия резистора-терминатора на каждом конце сети. В связи с этим одно из устройств должно являться последним устройством, так что сеть нужно спланировать таким образом, чтобы она заканчивалась устройством, снабженным резистором-терминатором. Гирляндная сеть не только требует предварительного планирования; добавление к ней новых устройств также может вызывать затруднения. Чтобы добавить новое устройство, необходимо отсоединить сеть от одного из устройств и встроить новое устройство. В этом случае также требуется знать расположение предыдущего и следующего устройств, и эта задача может оказаться непростой, если сеть распределена по крупному зданию и многочисленным комнатам. Различные стандарты для гирляндных сетей задают также тип кабеля, которым требуется соединять устройства. Так, RS-485 определяет некоторые минимальные стандарты для кабеля и требует, чтобы он представлял собой витую пару для того, чтобы использовать сбалансированные дифференциальные сигналы с целью устранить взаимные помехи в кабелях. Существует много кабелей, отвечающих рекомендациям различных протоколов для гирляндных сетей; имеются также кабели, специально разработанные для таких применений. Подобные кабели являются в высокой степени специализированными, причем гирляндные сети, хотя и являются распространенными, но не в такой степени, как сети других, более стандартизованных типов. Поэтому использование специальных кабе-1 013318 лей часто ведет к большим затратам, причем они менее доступны из-за ограниченного объема производства. Кроме того, электрики часто не осведомлены в отношении специальных кабелей данного типа. В последние годы был разработан ряд более стандартизированных спецификаций на кабели, которые не предназначены специально для гирляндных сетей. Один очень распространенный тип стандартного кабеля именуется "кабелем категории 5". Подобные стандартизированные кабели часто содержат большое количество проводников (жил) и стандартизированных соединителей для того, чтобы повысить возможности использования стандартных кабелей во многих различных применениях. Например, кабель категории 5 состоит из четырех витых пар из медного провода, заканчивающихся соединителем (коннектором) RJ45. Поскольку эти стандартные кабели могут быть использованы в таком большом количестве приложений (причем некоторые из них, такие как кабели категории 5, используются и в бытовых применениях), они производятся в больших количествах. Это часто делает их более дешевыми и доступными,чем другие, специализированные кабели, так что электрики и другие специалисты по монтажу лучше знакомы с их использованием. Сущность изобретения Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании способа и устройства,которые преодолевают проблемы, свойственные уровню техники. В своем первом аспекте изобретение обеспечивает создание сетевого устройства-мастера (ведущего устройства) для формирования гирляндной сети. Сетевое устройство-мастер содержит сетевой компонент, сконфигурированный с возможностью взаимодействия с гирляндной сетью и содержащий выходной порт и входной порт для подключения к гирляндной сети, и соединительный хаб, обеспечивающий соединение множества сетевых устройств в гирляндную сеть посредством кабелей. Каждый из кабелей содержит два проводника. Соединительный хаб содержит множество последовательно включенных интерфейсов кабеля, от первого интерфейса кабеля до последнего интерфейса кабеля, причем каждый из указанных интерфейсов содержит пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения одного из проводников подводимого кабеля к соединительному контуру. Соединительный контур сконфигурирован таким образом, что один из коннекторов первого интерфейса кабеля соединен с выходным портом сетевого компонента, а второй коннектор первого интерфейса кабеля соединен с коннектором следующего интерфейса кабеля. Далее второй коннектор следующего интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов очередного интерфейса кабеля, а коннекторы интерфейсов, следующих за указанными интерфейсами кабеля, последовательно соединены аналогичным образом. При этом второй коннектор последнего интерфейса кабеля соединен с входным портом сетевого компонента. В своем втором аспекте изобретение обеспечивает создание соединительного хаба для обеспечения соединения множества сетевых устройств в гирляндную сеть посредством кабелей, каждый из которых содержит два проводника. Хаб по изобретению содержит соединительный контур, интерфейс устройства первичной сети, содержащий пару коннекторов, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения проводника к соединительному контуру, и множество последовательно включенных интерфейсов кабеля, от первого интерфейса кабеля до последнего интерфейса кабеля, причем каждый из указанных интерфейсов содержит пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения одного из проводников подводимого кабеля к соединительному контуру. Соединительный контур сконфигурирован таким образом, что один из коннекторов первого интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов интерфейса устройства первичной сети, а второй коннектор первого интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов следующего интерфейса кабеля. Второй коннектор следующего интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов очередного интерфейса кабеля, а коннекторы интерфейсов, следующих за указанными интерфейсами кабеля, последовательно соединены аналогичным образом. При этом второй коннектор последнего интерфейса кабеля соединен со вторым коннектором интерфейса устройства первичной сети. Изобретение обеспечивает соединение каждого из множества сетевых устройств в гирляндной конфигурации с центральным устройством. Каждое сетевое устройство подключается посредством кабеля с двумя проводниками. Сигнал от центрального устройства посылается по первому проводнику к сетевому устройству. Затем сигнал передается от сетевого устройства в обратном направлении по второму проводнику в составе кабеля. После этого сигнал от центрального устройства направляется по следующему кабелю к следующему сетевому устройству. Соединения посредством кабеля могут обеспечиваться с использованием стандартных штекера и гнезда, которые являются легкодоступными. Описанным способом сети, которые функционируют на базе гирляндной цепи, могут прокладываться от центрального устройства с использованием топологии home run или free-form, с обеспечением при этом гирляндной схемы. Перечень чертежей Изобретение, объем которого определяется прилагаемой формулой, далее будет подробно описано на примере предпочтительных вариантов осуществления, которые целесообразно рассматривать в сочетании с прилагаемыми чертежами, где одинаковые или схожие части имеют одинаковые или схожие обозначения.-2 013318 На фиг. 1 схематично изображена сеть в гирляндной конфигурации, соответствующая уровню техники. На фиг. 2 схематично представлен вариант устройства-мастера для построения сети по изобретению. На фиг. 3 схематично представлена сеть в гирляндной конфигурации, использующая устройствомастер согласно изобретению. На фиг. 4 схематично изображено соединительное устройство. Фиг. 5 а-5g - схематичные иллюстрации соединительных устройств, содержащих альтернативные соединительные контуры. На фиг. 6 представлена схема соединительного хаба согласно изобретению. На фиг. 7 схематично представлена сеть в гирляндной конфигурации, использующая соединительный хаб согласно изобретению. Фиг. 8 иллюстрирует гнездо сетевого устройства и соответствующий ему штекер для подсоединения кабеля к устройству в сети. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 представлена схематичная иллюстрация сети 1 в гирляндной конфигурации, известная из уровня техники. Множество сетевых устройств 121 в сети 1 последовательно соединены посредством кабелей 5. Сетевые устройства 121 могут представлять собой любые устройства, способные функционировать в гирляндной сети, в частности устройства, работающие в стандарте RS-485. Сетевой кабель 5 имеет единственный проводник, который применительно к гирляндной сети, использующей стандартRS-485, является витой парой медных проводов. В сети по фиг. 1 каждое сетевое устройство 121 связано с двумя сетевыми кабелями 5. Сеть является гирляндной, если каждое сетевое устройство 121 связано с двумя сетевыми кабелями 5, один из которых соединяет сетевое устройство 121 с предыдущим сетевым устройством 121, а другой сетевой кабель 5 соединяет это устройство со следующим сетевым устройством 121. Если сеть 1 построена согласно конфигурации мастер/слэйв, которая широко распространена в сети с гирляндной конфигурацией, одно из сетевых устройств 121 будет устройством-мастером сети 1, а остальные сетевые устройства 121 будут устройствами-слэйвами (ведомыми устройствами), управляемыми устройством-мастером. Согласно настоящему изобретению в сети используется кабель по меньшей мере с двумя проводниками, что позволяет подключить каждое сетевое устройство к сети посредством единственного кабеля и,тем не менее, обеспечить гирляндную конфигурацию сети. На фиг. 2 схематично представлено устройство-мастер 220 сети. Устройство-мастер 220 содержит сетевой компонент 230 и соединительный хаб 250. В качестве сетевого компонента 230 можно использовать любое устройство, пригодное для включения в сеть, имеющую гирляндную конфигурацию, например контроллер или сетевое устройство. Сетевой компонент содержит выходной порт 232 и входной порт 235 для подключения к гирляндной сети. Хотя термины "входной" и "выходной" удобно использовать при описании изобретения, специалистам в данной области будет понятно, что если сеть сконфигурирована с возможностью двусторонней связи, то порт или соединение, названные входными, могут передавать сигнал, тогда как порт или соединение, названные выходными, способны принимать сигнал. Кроме того, типичные устройства, объединяемые в гирляндной конфигурации, не требуют использования специального входного или выходного соединения, так что соединения могут меняться функциями,не влияя на функционирование сетевого устройства. В типичном случае, когда гирляндная сеть имеет конфигурацию мастер/слэйв, сетевой компонент 230 следует сконфигурировать, как устройство-мастер сети. В альтернативном варианте сетевой компонент 230 может быть включен последовательно с мостом для сетей Ethernet (или для других стандартных сетей). В этом случае сетевой компонент 230 будет содержать соединение с Интернетом или с другой (негирляндной) сетью, обеспечивающее возможность подключения сетевого компонента к другой сети. В типичном случае данное соединение будет типовым соединением, используемым в сети Ethernet или иной сети. Однако оно может представлять собой и беспроводное соединение, например соответствующее стандарту 802.11 для подключения к беспроводной сети. Такое решение позволит гирляндной сети, сформированной с использованием устройства-мастера 220 сети, быть доступной дистанционно, через Интернет или иное соединение. Сигнал, подлежащий передаче по гирляндной сети, сформированной устройством-мастером 220, может быть инкапсулирован и послан по сети к устройству-мастеру 220, где сетевой компонент 230 выделяет инкапсулированный сигнал и передает его по гирляндной сети, подключенной к устройству-мастеру 220. При работе в таком режиме устройство-мастер 220 сети может служить в качестве моста между удаленной гирляндной сетью и гирляндной сетью, подсоединенной к устройству-мастеру 220. Соединительный хаб 250 обеспечивает возможность подсоединения сетевого компонента 230 к большому количеству различных сетевых устройств (не изображены) в гирляндной конфигурации. Соединительный хаб 250 содержит первый интерфейс 260 кабеля, второй интерфейс 270 кабеля, третий интерфейс 280 кабеля, четвертый интерфейс 290 кабеля и соединительный контур 255.-3 013318 Первый интерфейс 260 кабеля обеспечивает возможность подсоединения кабеля, содержащего по меньшей мере два проводника. Интерфейс 260 содержит коннектор 262 для первого проводника кабеля,подсоединяемого к первому интерфейсу 260 кабеля, и коннектор 265 для второго проводника кабеля,подсоединяемого к первому интерфейсу 260 кабеля. И коннектор 262, и коннектор 265 первого интерфейса 260 кабеля связаны с соединительным контуром 255. Второй интерфейс 270 кабеля также обеспечивает возможность подсоединения кабеля, содержащего по меньшей мере два проводника. Он содержит коннектор 272 для первого проводника кабеля, подсоединяемого ко второму интерфейсу 270 кабеля, и коннектор 275 для другого (второго) проводника кабеля, подсоединяемого ко второму интерфейсу 270 кабеля. И коннектор 272, и коннектор 275 второго интерфейса 270 кабеля связаны с соединительным контуром 255. Третий интерфейс 280 кабеля также обеспечивает возможность подсоединения кабеля, содержащего по меньшей мере два проводника. Он содержит коннектор 282 для первого проводника кабеля, подсоединяемого к третьему интерфейсу 280 кабеля, и коннектор 285 для другого (второго) проводника кабеля, подсоединяемого к третьему интерфейсу 280 кабеля. И коннектор 282, и коннектор 285 третьего интерфейса 280 кабеля связаны с соединительным контуром 255. Четвертый интерфейс 290 кабеля также обеспечивает возможность подсоединения кабеля, содержащего по меньшей мере два проводника. Он содержит коннектор 292 для первого проводника, подсоединяемого к четвертому интерфейсу 290 кабеля,и коннектор 295 для другого (второго) проводника, подсоединяемого к четвертому интерфейсу 290 кабеля. И коннектор 292, и коннектор 295 четвертого интерфейса 290 кабеля связаны с соединительным контуром 255. Соединительный контур 255 функционально соединяет выходной порт 232 сетевого компонента 230, входной порт 235 сетевого компонента 230, первый интерфейс 260 кабеля, второй интерфейс 270 кабеля, третий интерфейс 280 кабеля и четвертый интерфейс 290 кабеля в гирляндной конфигурации. Выходной порт 232 сетевого компонента 230 функционально подсоединен соединительным контуром 255 к коннектору 262 для первого проводника первого интерфейса 260 кабеля. Коннектор 265 для второго проводника первого интерфейса 260 кабеля функционально подсоединен соединительным контуром 255 к коннектору 272 для первого проводника второго интерфейса 270 кабеля. Коннектор 275 для второго проводника второго интерфейса 270 кабеля функционально подсоединен соединительным контуром 255 к коннектору 282 для первого проводника третьего интерфейса 280 кабеля. Коннектор 285 для второго проводника третьего интерфейса 280 кабеля функционально подсоединен соединительным контуром 255 к коннектору 292 для первого проводника четвертого интерфейса 290. Коннектор 295 для второго проводника четвертого интерфейса 290 кабеля функционально подсоединен соединительным контуром 255 к входному порту 235 сетевого компонента 230. Специалисту в данной области будет понятно, что проводник может содержать витую пару проводов, а каждый коннектор для проводника может содержать пару соединителей для того, чтобы обеспечить соединение для каждого из проводов, образующих пару. В одном из вариантов изобретения, как это показано на фиг. 8, интерфейсы 260, 270, 280 и 290 кабеля могут содержать гнездо 602, адаптированное для приема штекера 604, который закреплен на конце кабеля 115, подсоединяемого к одному из интерфейсов 260, 270, 280 или 290. Например, гнездо можно адаптировать для приема штекера RJ45, который закрепляется на конце кабеля, соответствующего категории 5. Когда штекер вводится в гнездо с установлением соответствующего соединения, коннекторы для проводника оказываются соединенными с соответствующими проводниками кабеля. Хотя на фиг. 2 представлен соединительный хаб 250, содержащий четыре интерфейса для сопряжения с четырьмя кабелями, должно быть понятно, что путем простого расширения соединительного контура 255 в данный хаб может быть встроено любое реальное количество интерфейсов. На фиг. 3 изображена сеть 300 в гирляндной конфигурации, реализованная с использованием сетевого устройства-мастера 220 по фиг. 2. Сеть 300 содержит: сетевое устройство-мастер 220; множество кабелей 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е; множество сетевых устройств 320 А, 320 В, 320 С и 320D; закорачивающий штекер 180 и соединительное устройство 110. Сетевое устройство-мастер 220 содержит: первый интерфейс 260 кабеля, второй интерфейс 270 кабеля, третий интерфейс 280 кабеля и четвертый интерфейс 290 кабеля. Сетевые устройства 320 А, 320 В, 320 С и 320D представляют собой сетевые устройства, которые требуют или допускают соединение в гирляндную сеть, например устройства, способные работать в стандарте RS-485. Они могут являться устройствами любого типа, полезными для применения в гирляндной конфигурации, например входными устройствами или устройствами управления. Если сеть 300 сконфигурирована с соотношением между ее устройствами по принципу мастер/слэйв, устройствомастер 220 будет управляющим устройством. Альтернативно, и устройство-мастер и сетевые устройства 320 А, 320 В, 320 С и 320D могут быть устройствами-слэйвами. Кабели 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е имеют первый конец и второй конец и содержат по меньшей мере по два проводника. Если кабели 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е предназначены для соединения сетевых устройств 320, которые функционируют в стандарте RS-485, каждый из двух проводников будет представлять собой витую пару медных проводов. Если кабели 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е являются-4 013318 кабелями категории 5, каждый кабель будет состоять из четырех витых пар. Кабели 115 А, 115 В, 115 С,115D и 115 Е могут иметь любое стандартное оформление своих концов, позволяющее подсоединить их к компонентам сети 300, включая оголенные концы проводов. Однако в типичном варианте завершение кабелей будет отвечать стандарту RJ45, чтобы обеспечить быстрое сопряжение с устройствами 320 в сети 300. Соединительное устройство 110 может быть любым соединительным устройством, способным поддерживать устройства, подключенные к нему в гирляндной конфигурации. Однако в типичном случае оно будет представлять собой устройство, схематично представленное на фиг. 4. Изображенное здесь соединительное устройство 10 позволяет подключать сетевые устройства (не изображены) посредством кабелей (не изображены) к соединительному устройству 10 любым удобным образом; при этом соединительное устройство 10 гарантирует, что сетевые устройства 320, присоединенные к соединительному устройству 10 посредством кабелей, составят гирляндную конфигурацию. Соединительное устройство 10 содержит первый интерфейс 20 кабеля, второй интерфейс 22 кабеля, третий интерфейс 24 кабеля и соединительный контур 30. Первый, второй и третий интерфейсы 20, 22, 24 кабеля сконфигурированы с возможностью соединения с кабелем, содержащим по меньшей мере два проводника. Соединительное устройство, представленное на фиг. 4, сконфигурировано для гирляндных сетей, выполненных согласно стандарту RS-485, по которому каждый проводник - это витая пара медных проводов. Поэтому каждый интерфейс кабеля изображен имеющим четыре соединения. Соединительный контур 30 функционально соединяет проводники кабелей, подключенных к интерфейсам кабелей, так, чтобы обеспечить гирляндную конфигурацию сети. В варианте соединительного устройства, показанного на фиг. 4, соединительный контур 30 функционально соединяет первую витую пару кабеля, подсоединенного посредством соединителей 21 А первого интерфейса 20 кабеля соединительного устройства 10, с первой витой парой проводов другого кабеля, подсоединенного к соединителям 23 А второго интерфейса 22 кабеля соединительного устройства 10. Вторая витая пара кабеля, присоединенного к соединителям 21 В первого интерфейса 20 кабеля соединительного устройства 10, функционально соединена соединительным контуром 30 со второй витой парой другого кабеля, подсоединенного к соединителям 25 В третьего интерфейса 24 кабеля. В завершение, соединительный контур 30 функционально соединяет вторую витую пару кабеля, присоединенного к соединителям 23 В второго интерфейса 22 кабеля соединительного устройства 10, с первой витой парой кабеля, присоединенного к соединителям 25 А третьего интерфейса 24 кабеля. Альтернативно, соединительное устройство 110 может представлять собой одно из соединительных устройств, показанных на фиг. 5 а-5 д. Закорачивающий штекер 180, показанный на фиг. 3, соединяет пару коннекторов интерфейса, когда к интерфейсу не подключено никакого кабеля. Использование такого штекера 180 обеспечит баланс сигналов в сети; однако, оно не является строго обязательным. Как показано на фиг. 3, каждое из сетевых устройств 320 А, 320 В, 320 С и 320D подсоединено посредством одного из интерфейсов 330 А, 330 В, 330 С и 330D соответственно к одному концу кабеля 115 А,115 В, 115 С и 115D соответственно. Другой конец каждого из кабелей 115 А, 115 В, 115 С и 115D соединен либо с интерфейсом 270 кабеля или с интерфейсом 280 кабеля на устройстве-мастере 220, либо с соединительным устройством 110. Сетевое устройство 320 А соединяется кабелем 115 А с соединительным устройством 110. Другое устройство 320 В будет подсоединено другим кабелем 115 В к другому интерфейсу соединительного устройства 110. Соединительное устройство 110 подсоединено посредством кабеля 115 Е к интерфейсу 260 кабеля устройства-мастера 220. Каждое из сетевых устройств 320 С и 320D подсоединено кабелем 115 С и кабелем 115D соответственно к интерфейсам 270 и 280 кабеля устройства-мастера 220 соответственно. В проиллюстрированной сети 300 интерфейс 290 кабеля не используется, так что в него введен закорачивающий штекер 180. Сеть 300 функционирует следующим образом. Устройство-мастер 220 посылает сигнал. Данный сигнал выводится через коннектор 262 для первого проводника в интерфейсе 260 кабеля и через первый проводник в составе кабеля 115 Е. Сигнал далее поступает в соединительное устройство 110, а от него по кабелю 115 А в сетевое устройство 320 А (если соединительное устройство 110 соответствует представленному на фиг. 4). Затем сигнал направляется из сетевого устройства 320 А по второму проводнику в составе кабеля 115 А обратно в соединительное устройство 110. После этого от соединительного устройства 110 сигнал передается через первый проводник в составе кабеля 115 В сетевому устройству 320 В. Затем сигнал направляется из сетевого устройства 320 В по второму проводнику в составе кабеля 115 В обратно в соединительное устройство 110, от которого сигнал поступает по второму проводнику в составе кабеля 115 Е обратно в устройство-мастер 220 через коннектор 265 для проводника в интерфейсе 260 кабеля к коннектору 272 для проводника в интерфейсе 270 кабеля. После этого сигнал выводится из коннектора 272 в интерфейсе 270 кабеля через первый проводник в составе кабеля 115 С в сетевое устройство 320 С. От сетевого устройства 320 С сигнал проходит через второй проводник в составе кабеля 115 С и через коннектор 275 в интерфейсе 270 кабеля к коннектору 282 в интерфейсе 280 кабеля. Затем сигнал-5 013318 выводится из коннектора 282 в интерфейсе 280 через первый проводник в составе кабеля 115D в сетевое устройство 320D. От сетевого устройства 320D сигнал возвращается через второй проводник в составе кабеля 115D и через коннектор 285 в интерфейсе 280 кабеля. После этого сигнал проходит через коннектор 292 в интерфейсе 290 кабеля, через закорачивающий штекер 180 к коннектору 295, а затем к входному порту 235 сетевого компонента 230, завершая обход гирляндной сети. В другом варианте изобретения соединительный хаб выполнен отдельно от сетевого устройства. Фиг. 6 иллюстрирует схему соединительного хаба 450 согласно изобретению. Соединительный хаб 450,подобно соединительному хабу 250 по фиг. 2, содержит: первый интерфейс 260 кабеля, второй интерфейс 270 кабеля, третий интерфейс 280 кабеля и четвертый интерфейс 290 кабеля. В этом варианте соединительный хаб 450 не входит вместе с сетевым компонентом в состав устройства-мастера, а может подключаться к устройству первичной сети через интерфейс 240 устройства первичной сети. Интерфейс 240 устройства первичной сети содержит коннектор 242 для входного проводника и коннектор 245 для выходного проводника. Коннектор 242 для входного проводника и коннектор 245 для выходного проводника обеспечивают возможность соединения проводников (не изображены) с устройством первичной сети (не изображено). Если гирляндная сеть сконфигурирована по принципу "мастер/слэйв", устройство первичной сети, которое подключается посредством проводников к интерфейсу 240, в типичном случае будет представлять собой устройство-мастер, однако такое выполнение не является обязательным. Каждый из проводников, которые связывают устройство первичной сети с интерфейсом 240, может представлять собой одиночный проводник или провода (например, витую пару) или печатную плату. Интерфейс 240 устройства первичной сети может вводиться в слот устройства первичной сети. В альтернативном варианте указанные проводники могут входить в состав единственного кабеля. Специалистам в данной области будет понятно, что проводники могут содержать витую пару проводов, а каждый коннектор для проводника в этом случае будет представлять собой пару соединителей для соединения с каждым из проводов пары. Согласно одному из вариантов изобретения интерфейсы 260, 270, 280 и 290 кабеля могут содержать, как это показано на фиг. 8, гнездо 602, адаптированное для приема штекера 604, который закреплен на конце кабеля 115, подсоединяемого к одному из интерфейсов 260, 270, 280 или 290. Например, гнездо можно адаптировать для приема штекера RJ45, который закрепляется на конце кабеля, соответствующего категории 5. Когда штекер вводится в гнездо с установлением соответствующего соединения, коннекторы для проводника оказываются соединенными с соответствующими проводниками кабеля. Хотя на фиг. 6 представлен соединительный хаб 450, содержащий четыре интерфейса для сопряжения с четырьмя кабелями, должно быть понятно, что в соединительный хаб 450 аналогичным образом может быть встроено любое реальное количество интерфейсов. На фиг. 7 схематично представлена сеть 500 в гирляндной конфигурации, использующая соединительный хаб 450. Сеть 500 содержит: устройство 350 первичной сети; соединительный хаб 450; множество кабелей 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е; множество сетевых устройств 320 А, 320 В, 320 С и 320D; закорачивающий штекер 180 и соединительное устройство 110. Сеть 500 функционирует аналогично сети 300 по фиг. 3. Кабели 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е имеют первый конец и второй конец и содержат по меньшей мере по два проводника. Если кабели 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е предназначены для соединения сетевых устройств 320, которые функционируют в стандарте RS-485, каждый из двух проводников будет представлять собой витую пару медных проводов. Если кабели 115 А, 115 В, 115 С, 115D и 115 Е являются кабелями категории 5, каждый кабель будет состоять из четырех витых пар. Кабели 115 А, 115 В, 115 С,115D и 115 Е могут иметь любое стандартное оформление своих концов, позволяющее подсоединить их к компонентам сети 500, включая оголенные концы проводов. Однако в типичном варианте завершение кабелей будет отвечать стандарту RJ45, чтобы обеспечить быстрое сопряжение с устройствами 320 в сети 500. Представленное описание следует рассматривать только как иллюстрацию принципов изобретения. Поскольку специалисты в данной области легко могут предложить его многочисленные изменения и модификации, представленные конкретные варианты конструкции и функционирования не должны ограничивать объем изобретения. Соответственно, все подобные изменения и модификации, которые могут иметь место, должны рассматриваться как не выходящие за пределы объема изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Сетевое устройство-мастер для формирования гирляндной сети, содержащее сетевой компонент, сконфигурированный с возможностью взаимодействия с гирляндной сетью и содержащий выходной порт и входной порт для подключения к гирляндной сети; и соединительный хаб, обеспечивающий соединение сетевого компонента и множества сетевых устройств в гирляндную сеть посредством кабелей, каждый из которых содержит два проводника, причем соединительный хаб содержит множество последовательно включенных интерфейсов кабеля, от первого интерфейса кабеля до последнего интерфейса кабеля, и соединительный контур, а каждый из указанных-6 013318 интерфейсов содержит пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения одного из проводников подводимого кабеля к соединительному контуру; при этом соединительный контур сконфигурирован таким образом, что один из коннекторов первого интерфейса кабеля соединен с выходным портом сетевого компонента, а второй коннектор первого интерфейса кабеля соединен с коннектором следующего интерфейса кабеля; второй коннектор следующего интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов очередного интерфейса кабеля, причем коннекторы интерфейсов, следующих за указанными интерфейсами кабеля,последовательно соединены аналогичным образом, а второй коннектор последнего интерфейса кабеля соединен с входным портом сетевого компонента; причем сетевой компонент содержит сетевой соединитель, обеспечивающий соединение со второй сетью, и выполнен с возможностью функционирования в качестве моста от второй сети к гирляндной сети. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый коннектор каждого интерфейса кабеля выполнен с возможностью подсоединения к проводнику, который является витой парой проводов. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один из интерфейсов кабеля выполнен с возможностью подсоединения к кабелю категории 5. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один интерфейс кабеля содержит гнездо, адаптированное для приема штекера, закрепленного на конце кабеля, при этом ввод штекера в гнездо обеспечивает подсоединение проводников кабеля к коннекторам по меньшей мере одного интерфейса кабеля. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что штекер и гнездо соответствуют стандарту RJ45. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой компонент выполнен с возможностью взаимодействия с сетью, функционирующей в соответствии со стандартом RS-485. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой соединитель является соединителем Ethernet. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой соединитель является беспроводным. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сетевой соединитель является соединителем для Интернета. 10. Гирляндная сеть, содержащая сетевое устройство-мастер, выполненное в соответствии с п.1, и по меньшей мере два сетевых устройства, при этом каждое сетевое устройство выполнено с возможностью коммуникации в качестве узла гирляндной сети и функционально связано кабелем с интерфейсом кабеля в сетевом устройстве-мастере. 11. Сеть по п.10, отличающаяся тем, что в каждый из интерфейсов кабеля в сетевом устройствемастере, не соединенный с кабелем, введен закорачивающий штекер. 12. Гирляндная сеть, содержащая сетевое устройство-мастер, выполненное в соответствии с п.1, и по меньшей мере два сетевых устройства, при этом каждое сетевое устройство выполнено с возможностью коммуникации в качестве узла гирляндной сети и функционально связано кабелем с интерфейсом кабеля в сетевом устройстве-мастере или в соединительном устройстве; а каждый интерфейс кабеля в каждом соединительном устройстве связан кабелем с сетевым устройством или с другим соединительным устройством. 13. Сеть по п.12, отличающаяся тем, что в каждый из интерфейсов кабеля в сетевом устройствемастере, не соединенный с кабелем, введен закорачивающий штекер. 14. Гирляндная сеть, содержащая соединительный хаб для обеспечения соединения множества сетевых устройств в гирляндную сеть посредством кабелей, каждый из которых содержит два проводника, содержащий соединительный контур; интерфейс устройства первичной сети, содержащий пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения проводника к соединительному контуру; и множество последовательно включенных интерфейсов кабеля, от первого интерфейса кабеля до последнего интерфейса кабеля, причем каждый из указанных интерфейсов содержит пару коннекторов для проводника, каждый из которых выполнен с возможностью подсоединения одного из проводников подводимого кабеля к соединительному контуру; при этом соединительный контур сконфигурирован таким образом, что один из коннекторов первого интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов интерфейса устройства первичной сети, а второй коннектор первого интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов следующего интерфейса кабеля; второй коннектор следующего интерфейса кабеля соединен с одним из коннекторов очередного интерфейса кабеля, причем коннекторы интерфейсов, следующих за указанными интерфейсами кабеля,последовательно соединены аналогичным образом, а второй коннектор последнего интерфейса кабеля соединен со вторым коннектором интерфейса устройства первичной сети; устройство первичной сети и по меньшей мере два сетевых устройства, при этом устройство первичной сети и каждое сетевое устройство выполнены с возможностью коммуника-7 013318 ции в качестве узла гирляндной сети; устройство первичной сети функционально связано с интерфейсом устройства первичной сети в соединительном хабе и каждое сетевое устройство функционально связано кабелем с интерфейсом кабеля в соединительном устройстве. 15. Сеть по п.14, отличающаяся тем, что в каждый из интерфейсов кабеля в соединительном хабе,не соединенный с кабелем, введен закорачивающий штекер.

МПК / Метки

МПК: H01R 31/00, H04L 12/42, H04J 3/02

Метки: подключений, устройство, гирляндной, конфигурации, способ, организации

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/12-13318-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-organizacii-podklyuchenijj-v-girlyandnojj-konfiguracii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для организации подключений в гирляндной конфигурации</a>

Похожие патенты