用于农场系统的方法、控制器、消息接收模块、数据消息格式和网络协议

摘要

本发明涉及一种用于通过例如物理网络总线或逻辑网络总线的网络总线控制农业网络系统内的装置的方法，其中所述装置借助于控制信息来进行控制，所述控制信息借助于包括内容和报头标题的消息被传输到所述装置，所述方法包括以下步骤：确定用于通过网络中的装置执行其的功能；确定待传输的消息的内容；编译报头标题信息用于将其包含在待传输的所述消息的报头标题中，其中报头标题信息包括：预定数量的数据字段，例如优选为网络标识符、装置类型指定、功能指定、位置指定和/或组指定，用于根据遵从这些数据字段中的一个或多个数据字段来确定哪个装置或哪些装置接收所述消息。

说明书

本发明涉及一种用于通过网络总线(例如物理网络总线或逻辑网络总 线)控制农业网络系统内的装置的方法，其中装置被借助于控制信息来进 行控制，控制信息借助于包括内容和报头标题的消息被传输到所述装置。 本发明还涉及一种控制装置和/或控制服务器。本发明还涉及一种消息接收 模块，其优选用于布置在功能装置中。本发明还涉及一种数据消息格式。 本发明还涉及一种网络协议。

人们已经知道，借助于网络将农场上的多个装置连结到中央服务器。 在一个基本的意义上，因此例如在挤奶机和服务器之间交换数据是可以可 能的。这种系统的优点在于此类数据变得在服务器上可用电子方式获得。 然而，对于有效的操作管理，日益重要的是可以监视过程(例如挤奶)， 使得控制可以因此被优化。

鉴于此目的，本发明提供一种用于通过网络总线(例如物理网络总线 或逻辑网络总线)控制农业网络系统内的装置的方法，其中所述装置借助 于控制信息来进行控制，所述控制信息借助于包括内容和报头标题的消息 被传输到所述装置，所述方法包括以下步骤：

-确定关于通过网络中的装置执行其的功能，

-确定待传输的消息的内容，

-编译报头标题信息以供将其包含在待传输的所述消息的报头标题中， 其中

-所述报头标题信息包括：预定数量的数据字段，例如每个数据字段限 定装置的子集，优选限定网络标识符、装置类型指定、功能指定、位置指 定和/或组指定，用于根据符合这些数据字段中的一个或多个数据字段来确 定哪个装置或哪些装置接收消息。

例如，如果一头奶牛从一个组转移到另一个组，则本发明提供这样的 优点，即对于该具体的动物可以优化挤奶过程。

根据本发明的方法的另一个优点是，可以借助于标准消息直接控制成 组的装置，其中所述报头标题提供具体的寻址。这样，例如不仅对于要单 独进行控制的不同设施的单独的挤奶脉动器变得成为可能，而且对于用根 据装置类型的一个寻址进行控制的所有装置变得成为可能。例如，每个站 的所有挤奶脉动器从而可以用一个消息进行控制。

相反地，还可以检索所有装置的状态，根据该状态中央控制可以接收 来自所有的站或装置的数据。

例如，在应用用于从奶牛提取奶的质量计的情况下，其状态可以被连 续跟踪，根据被连续跟踪的状态，在挤奶系统中的其它系统可以被以最优 方式进行控制。

除了挤奶系统的所述实例之外，本发明还可以应用于各种类型的装 置，该各种类型的装置应用于例如用于肥料处理的农业系统、送料器系统、 用于控制生活区域中的温度的系统、用于冷却产品的系统(例如冷却箱)、 通道系统(例如门)、辨识系统等内。

根据本发明的子集表示装置的总数的横截面，其中每个装置是一个网 络节点。网络在此通过消息接收模块(例如网卡)被物理地划分，或被逻 辑地划分成若干集合。其实例是例如功能、位置、组、装置类型或网络的 各部分的集合。在第一优选实施例中，第一类型的数据字段(类型字段) 涉及连接到网络总线的装置的类型，所述类型可以与网络、功能、位置或 组有重叠。指令消息可以借助于这样的字段被传输到这些装置中的一个或 所有装置。

在另一个优选的实施例中，第二类型的数据字段(功能字段)与装置 要执行的功能有关，所述功能可以与类型、网络、位置或组有重叠，该功 能优选地与挤奶脉动器、自动挤奶杯移除器、截流阀或门控制器有关。可 以借助于这样的字段将指令消息发送到这些装置中的一个或所有的这些 装置。

在另一个优选的实施例中，第三类型的数据字段(位置字段)与装置 的位置有关，所述位置可以与类型、网络、功能或组有重叠。可以借助于 这样的字段将指令消息发送到这些装置中的一个或所有装置。

在另一个优选实施例中，第四类型的数据字段(组字段)与装置的组 有关，所述组可以与类型、网络、功能或位置有重叠。可以借助于这样的 字段将指令消息发送到这些装置中的一个或所有装置。

在另一个优选实施例中，第五类型的数据字段(网络)与装置的网络 有关，所述网络可以与类型、功能、位置或组有重叠。可以借助于这样的 字段将指令消息发送到这些装置中的一个或所有装置。

组合所描述的优选实施例指定用于编译报头标题的可能的组合，所述 报头标题包括用于识别连接到网络总线的装置的精确定义的子集的识别 信息。在此可以检索这些装置的状态信息，由此可以收集关于这些装置的 任何可实现的组合的准确的信息。

根据预定的程序，可以对装置的控制在相当大程度上进行优化，但是 也可以受到这样的状态信息的影响。由此，有可能实现优化农业过程的产 量，以及最小化执行农业过程的成本，以及这些为了优化整个过程的目的 而相互适应。

在另一个优选实施例中，数据字段更加优选地适合于例如借助于两个 十六进制字符识别256个装置。如果需要识别更多数量的装置，则在本发 明的上下文中可以应用更多的信息位元。报头标题在此可以更优选地包括 消息类型标识符。

在另一个优选的实施例中，任何所述数据字段的值是用于指定遵从该 数据字段的每个装置的广播值。在各实例中为此目的应用数值00。

根据本发明的另一个方面涉及一种适合于借助于如前述权利要求中 的一项或多项所述的方法通过网络总线(例如物理网络总线或逻辑网络总 线)控制农业网络系统内的装置的控制装置和/或控制服务器，其中所述装 置借助于控制信息来进行控制，所述控制信息借助于包括内容和报头标题 的消息被传输到所述装置。

借助于这样的控制装置可实现参照所述方法所表明的优点。这种控制 装置可以是服务器或工作站或任何其它设置有用于执行所述方法的软件 的计算机。

根据本发明的另一个方面涉及一种适合于接收依照根据前述权利要 求中的一项或多项所述的方法所编译的消息的消息接收模块，所述消息接 收模块可以布置在可以应用在农业网络系统内的装置中。这样的模块可以 包括设置有软件或硬件部件的本身已知的网卡，这使得它适合于执行所述 方法或适合于接收所述消息。

根据本发明的另一个方面涉及一种装置，该装置可以应用在农业网络 系统内用于借助于根据本发明所述的方法进行控制，并且该系统适合于包 括根据本发明的消息接收模块。

根据本发明的另一个方面涉及一种网络总线(例如物理网络总线或逻 辑网络总线)，其被应用用于执行根据本发明的方法或可以被应用用于执 行根据本发明的方法。

根据本发明的另一个方面涉及一种用于借助于根据本发明的方法生 成的用于通过网络总线(例如物理网络总线或逻辑网络总线)控制农业网 络系统内的装置的数据消息格式，其中所述装置被借助于控制信息来进行 控制，所述控制信息借助于包括内容和报头标题的消息被传输到所述装 置。

根据本发明的另一个方面涉及一种用于应用在用于通过网络总线(例 如物理网络总线或逻辑网络总线)控制农业网络系统内的装置的根据本发 明所述的方法中的网络协议，其中所述装置被借助于控制信息来进行控 制，所述控制信息借助于包括内容和报头标题的消息被传输到所述装置。

本发明具有各种优选的实施例，它们将根据一些这样的实施例的以下 描述变得明显。本发明的有利的创造性特征在其所有的方面(包括在从属 权利要求中限定的措施)绝不限于上文和/或下文所陈述的考虑。

本发明的其它优点、特征和细节根据多个实施例参照附图进行了说 明，在附图中：

图1示出了根据本发明的优选实施例的示意性概观。

图2示出了根据本发明的包括报头标题的消息的优选实施例的示意 图。

图3-7示出了根据本发明的寻址的优选实施例的示意图。

图8-10示出了根据本发明的另外的优选实施例的消息的示意图。

根据本发明的第一优选实施例涉及农场管理系统1。该农场管理系统 1的骨干是用于连接各系统的网络总线2。耦合到网络总线2的是工作站 或服务器3，通过所述工作站或服务器3可以控制在附图的下部的各装置。 每个用于控制的装置包括网卡17，该网卡17被配置为依照根据本发明的 方法和协议以正确的方式接收或拒绝消息。

冷却的存储箱11、12借助于网络总线2被耦合到计算机3。用于门的 控制器13、用于称重产品或动物的称重系统14、识别系统15和用于测量 奶的质量的奶计量器16被进一步耦合到总线。这些装置中的每一个装置 都必须加以控制，并且能将信息发送回计算机。

图2中示意性地示出了根据本发明的消息。该消息除了关于消息的内 容的数据字段23之外还包括报头标题21和DLC字段。

报头标题21包括消息指示器30、用于指定消息被打算送往的装置的 类型35的字段35′、用于指定消息被打算送往的装置的功能34的功能字 段34'、用于指定消息被打算送往的装置的位置33的位置字段33'、用于指 定消息被打算送往的装置的组31的组字段31'、和用于指定消息被打算送 往的网络32的网络字段32'。

以上所述的字段的指定表示了创造性概念，即可以以逐组的方式将29 位标识符分成用于识别位置或功能的各区域，在这种情况下例如，3位消 息标识符、7位装置类型35'(除了指定装置的类型之外还可以指定功能的 类型)、用于指定功能或子功能的4位索引编号34'、8位位置标识符33'、 4位组标识符31'和/或3位网络标识符32'。

在图3中以示意的方式示出了打算送往特定装置的信息的寻址。寻址 如下。

从:[装置类型:(A)+功能ID:(02)、

位置ID:(01)、组ID:(01)、网络ID:(01)]

到:[装置类型:(B)+功能ID:(02)、

位置ID:(03)、组ID:(02)、网络ID:(01)]。

在图4中以示意的方式示出了写给在一个地点的所有装置的消息的寻 址。如上所述，借助于指定00表明广播。寻址如下。

从:[装置类型:(A)+功能ID:(02)、

位置ID:

(01)、组ID:(01)、网络ID:(01)]

到:[装置类型:(00)+功能ID:(00)、

位置ID:

(03)、组ID:(00)、网络ID:(00)]。

在图5中以示意的方式示出了用网络标识符02写给类型B的全部装 置的消息的寻址。寻址如下。

从:[装置类型:(A)+功能ID:(02)，

位置ID:

(01)、组ID:(01)、网络ID:(01)]

到:[装置类型:(B)+功能ID:(00)、

位置ID:

(00)、组ID:(00)、网络ID:(02)]。

在图6中以示意的方式示出了写给类型网络2的全部设备的消息的寻 址。寻址如下。

从:[装置类型:(A)+功能ID:(02)、

位置ID:(01)、组ID:(01)、网络ID:(01)]

到:[装置类型:(00)+功能ID:(00)、

位置ID:

(00)、组ID:(00)、网络ID:(02)]。

在图中7以示意的方式示出了用功能指定02写给全部装置的消息的 寻址。寻址如下。

从:[装置类型:(A)+功能ID:(02)、

位置ID:

(01)、组ID:(01)、网络ID:(01)]

到:[装置类型:(C)+功能ID:(02)、

位置ID:(00)、ID:(00)、网络组ID:(00)]。

本发明可以用于下列应用，除了别的以外。控制阀(CV)具有两个线 圈，这两个线圈可彼此独立地驱动以便打开或关闭真空通道。构建到CV 内的电子装置为这些线圈提供驱动。CV可以用于许多应用，下面跟着一 些可能：

-CV作为脉动器：对于从乳房提取奶是必要的。为实现该功能，交替 地(例如以每分钟60次的脉动节律和60/40的脉动比(打开/关闭))驱动 线圈。可以在挤奶开始的时候施加刺激，并且脉动节律在此增加(到例如 300)并且脉动比也可根据需要进行修改。流量控制脉动(FCP)也是一种 可能。这里，脉动节律和/或脉动比在挤奶期间根据所测量的奶流量进行修 改。

-CV作为自动的杯移除器(ACR)：通过驱动ACR真空气缸将挤奶杯 组返回到挤奶结束时的止动位置。

-CV作为截止阀：通过驱动截止阀在挤奶后关闭奶导管。

-CV作为门控制器：借助于真空气缸操作入口门或出口门到挤奶畜栏。

上述功能的组合也是可能的，例如一个线圈配置为ACR、并且一个线 圈配置为截止阀。对于每个功能，CV的行为不同。作为脉动器的CV具 有具体的任务，并且CV必须听取目的在于将CV作为脉动器的具体的 FarmCAN^TM消息并且按照目的在于将CV作为脉动器的具体的 FarmCAN^TM消息行动。当CV被设置为门控制器时，它将需要响应门操作 专用的FarmCAN^TM消息等等。这可以实现而无需修改CV的硬件或电子装 置中的任何东西。根据本发明，根据本发明的CV被装备有这样的设备， 该设备用于接收和解释根据本发明进行编码的消息。这些设备是可编程 的，以便适合于执行这些功能。为了应用作为脉动器的目的，不同的脉冲 序列例如是可编程的，在编程之后为了执行挤奶的目的，所需的脉冲序列 借助于根据本发明的消息(例如借助于字段35'或34'中的预定条目)是可 选择的。因此，用途在此可以由给具体的动物特别定制的序列组成。

已经根据一些优选实施例在前述内容中描述了本发明。不同实施例的 不同的方面都被认为是彼此组合进行描述，其中包括了可以被本领域的技 术人员在阅读该文件的基础上认为落在本发明的范围之内的所有的组合。 这些优选实施例不是用于限制本文件的保护范围。所寻求的权利在所附权 利要求书中进行了限定。