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CN116457732A - 建筑物自动化网络 - Google Patents

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CN116457732A
CN116457732A CN202180076475.7A CN202180076475A CN116457732A CN 116457732 A CN116457732 A CN 116457732A CN 202180076475 A CN202180076475 A CN 202180076475A CN 116457732 A CN116457732 A CN 116457732A
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CN
China
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container
building automation
automation network
cloud
application
Prior art date
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Application number
CN202180076475.7A
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T·高拉克纳
M·雷默纳托
M·索拉尔
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Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
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    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
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Abstract

本发明涉及一种建筑物自动化网络(1),包括至少一个嵌入式边缘设备(2),其具有边缘数字服务代理(2A),适于经由所述边缘设备(2)的数据接口(6)从基于云的容器储存库(5A)自动获取所配置的容器的容器图像,以作为容器应用部署在所述边缘设备(2)的永久存储器(2C)中,以及容器引擎(2B),其适于运行所部署的容器应用以在建筑物自动化网络(1)中执行任务。

Description

建筑物自动化网络
技术领域
本发明涉及一种建筑物自动化网络,并且尤其涉及一种使用容器应用来操作和管理建筑物自动化网络的计算机实现的方法。
背景技术
容器应用包括可以在容器中托管的应用。
建筑物自动化网络可用于在建筑物中执行任务,例如控制建筑物的供暖、通风和/或空调或照明。建筑物自动化网络可以连接不同种类的设备,例如建筑物中提供的致动器、传感器或控制器。建筑物自动化系统包括基于计算机的控制系统,该控制系统可以安装在不同种类的建筑物中,并且适于控制和/或监控建筑物的机械或电气设备,特别是建筑物中提供的通风和照明电力系统、消防系统和安全系统。可以提供建筑物自动化网络来监视和控制安装在建筑物中的各种不同的机械或电气设备,包括访问控制系统、火灾报警系统、电梯系统、通信系统、供暖系统、通风系统和/或空调系统。传感器可以安装在系统的不同房间中,以提供处理过的原始传感器数据来控制致动器或调节电力供应。建筑物内的建筑物自动化网络的典型目标是节省建筑物内的致动器所消耗的能量。建筑物自动化系统可能非常复杂,因为不同的子系统要执行大量各种不同的任务。特别地,建筑物自动化网络内的硬件和/或软件组件的配置和/或重新配置是复杂的,并且在许多情况下容易出错。建筑物自动化网络的配置在许多情况下需要特定的技能,而这些特定技能在建筑物自动化网络的站点不容易获得。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种建筑物自动化系统,该系统能够以容易且无错误的方式进行配置和更新。
根据本发明的第一方面,该目的通过包括权利要求1的特征的建筑物自动化网络来实现。
根据第一方面,本发明提供了一种建筑物自动化网络,其包括至少一个嵌入式边缘设备,该边缘设备具有
边缘数字服务代理,该边缘数字服务代理适于经由所述边缘设备的数据接口从基于云的容器储存库中自动获取所配置的容器的容器图像,以作为容器应用部署在所述边缘设备的永久存储器中,以及
容器引擎,适于运行所部署的容器应用以在建筑物自动化网络中执行任务。
根据本发明的第一方面的建筑物自动化网络的优点在于,它不需要客户或建筑物站点的专家的任何专业IT知识。
该建筑物可以是任何种类的建筑物,特别是办公室、学校、私人住宅或工厂。
根据本发明的建筑物自动化网络仅需要提供有限的硬件资源作为建筑物或客户的内部场所(on-premise site)处的嵌入式设备。嵌入式边缘设备易于实现,并且仅需要有限的物理资源,例如建筑物自动化网络站点处的存储器资源或计算资源。在可能的实施例中,嵌入式边缘设备可以包括云网关。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的可能实施例中,部署在边缘设备的永久存储器中的容器应用包括由一组多个容器组成的多服务应用。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一可能实施例中,嵌入式边缘设备的容器引擎适于运行部署在嵌入式边缘设备的永久存储器中的容器应用,以在建筑物自动化网络中实时执行任务。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的又一可能实施例中,存储在云的基于云的储存库中的容器应用由云中提供的中央web用户界面来配置和更新。
存储在基于云的存储库中的应用图像经由云中提供的中央web用户界面来配置、管理和更新。
这确实允许对部署在客户站点处的任何容器应用进行远程配置、重新配置或更新。此外,在中央web用户界面的位置,所有必要的资源以及领域知识都是可用的。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一可能实施例中,建筑物自动化网络的嵌入式边缘设备的数据接口包括连接到所述边缘设备的MQTT客户端的有线或无线数据接口,适于从云中提供的MQTT代理接收消息。这支持其中网络带宽有限的通信。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,每个容器应用包括唯一的容器应用标识符、应用版本标识符和一个或多个容器应用属性。
这有助于识别和单独更新部署在现场的不同容器应用。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,容器应用属性包括相应容器应用和/或其容器的当前状态和/或更新可用性。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,云的中央web用户界面连接到基于云的容器引擎,该容器引擎包括规则引擎模块。
在可能的实施例中,基于云的容器引擎的规则引擎模块适于自动验证通过云中的web用户界面配置或更新的容器应用的配置。
这以这种方式增加了建筑物自动化网络配置的可靠性。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,容器应用内的容器的配置参数通过云中的web用户界面是单独可配置的。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的可能实施例中,容器的可配置配置参数包括容器图像URL、一个或多个图像标签、相应容器的服务可识别名称、网络模式、资源消耗限制、卷安装(volume mounting)、防火墙设置、端口映射、环境变量和/或容器通信参数。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,边缘应用管理器被提供在云中,并且适于管理部署在多个客户站点的不同边缘设备中的多个容器应用的分发。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,嵌入式边缘设备包括云网关,该云网关适于为安装在建筑物中的建筑物设备提供云连接。
这些建筑物设备包括安装在建筑物中的传感器、致动器和/或控制器,并且适于使用协议经由建筑物自动化网络相互通信。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,对被提供来配置和/或更新容器应用的基于云的web用户界面的访问仅对被授权执行相应容器应用的配置和/或重新配置的认证用户可用。
由这种授权用户执行的可以更新或修改在单个或多个客户站点上运行的一个或多个应用的配置的每个动作都被审计。平台管理员可以在一个中央的位置获得执行的所有这些动作的详细信息。
以这种方式,建筑物自动化网络的操作的安全性增加,并且不需要在嵌入式边缘设备上进行本地安装。
在根据本发明第一方面的建筑物自动化网络的另一个可能的实施例中,部署的容器应用的至少一个容器适于处理由建筑物自动化网络的设备提供的数据,并且经由边缘设备的有线或无线数据接口将消息和/或处理后的数据推送到云以供进一步处理。
根据另一方面,本发明还提供了一种包括权利要求15的特征的计算机实现的方法。
根据第二方面,本发明提供了一种计算机实现的方法,用于操作经由嵌入式边缘设备的数据接口连接到云的建筑物的建筑物自动化网络,其中该计算机实现的方法包括以下步骤:通过云的中央web用户界面执行容器应用的配置,将容器应用部署在连接到云的所述建筑物自动化网络的边缘设备的永久存储器中,并且由所述建筑物自动化网络的边缘设备的容器引擎运行部署的容器应用。
附图说明
在下文中,参照附图更详细地描述了本发明不同方面的可能实施例。
图1示出了用于图示根据本发明的建筑物自动化网络的操作的图;
图2示出了用于执行容器应用的配置的示例性云用户界面;
图3示出了用于图示根据本发明的建筑物自动化网络所使用的容器应用的示例的图;
图4示出了用于图示根据本发明的建筑物自动化网络内的边缘设备与其他实体的相互作用的另一图;
图5图示了根据本发明的系统中使用的不同实体的类别模型;
图6示出了用于图示根据本发明将客户应用部署到建筑物自动化网络的嵌入式边缘设备的永久存储器的另一个图;
图7示出了用于图示根据本发明的另一方面的用于操作建筑物自动化网络的计算机实现的方法的可能的示例性实施例的流程图;
图8示出了容器应用的示例性声明。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的第一方面的建筑物自动化网络或建筑物自动化系统1的配置。如图1可以所看到的,根据本发明的建筑物自动化系统1由建筑物自动化网络形成,该建筑物自动化网络包括至少一个嵌入式边缘设备2,该嵌入式边缘设备2经由局域网(LAN)3连接到多个不同的建筑物自动化设备4。设备4可以包括传感器设备、致动器或控制器。嵌入式边缘设备2可以包括向云5提供云连接的网关,如图1所图示的。嵌入式边缘设备2包括边缘数字服务代理(EDSA)2A和容器引擎(CENG)2B。边缘数字服务代理2A适于经由边缘设备2的数据接口6从云5中提供的基于云的容器储存库5A自动获取配置的容器C的容器图像和相关配置。经由数据接口6获取的配置容器的容器图像作为容器应用CAPP被部署在嵌入式边缘设备2的永久存储器(PMEM)2C中。边缘设备2的容器引擎2B适于运行所部署的容器应用,用于在相应的建筑物自动化网络1中执行特定的任务。部署的容器应用可以包括例如由一组多个容器C组成的多容器应用CAPP。嵌入式边缘设备2的容器引擎2B适于运行部署在嵌入式边缘设备2的永久存储器2C中的容器应用,以在建筑物自动化网络1中实时执行任务。存储在基于云的储存库5A中的容器应用CAPP可以由云5中提供的中央云用户界面5B来配置或重新配置和/或更新。云用户界面5B可以连接到基于云的容器引擎5C,如图1示意性所图示。在可能的实现中,基于云的容器引擎5C可以包括规则引擎模块。该规则引擎模块适于自动验证通过中央云用户界面5B配置或更新的容器应用CAPP的配置或重新配置。在优选实施例中,云5还包括边缘应用管理器(EAM)5D,其可用于管理部署在多个客户站点或建筑物处的不同边缘设备2中的多个容器应用CAPP的分发。根据客户站点的需要,在特定的客户站点安装容器的专用组合。边缘设备2和云5之间的数据接口6可以包括有线数据接口或无线数据接口。在可能的实施例中,边缘设备2的MQTT客户端连接到云5中提供的MQTT代理。边缘设备2的MQTT客户端适于从云5中提供的MQTT代理接收消息。
在优选实施例中,在云5中配置并在建筑物自动化网络1中部署的每个容器应用CAPP包括唯一的容器应用标识符CAPP-ID。此外,容器应用CAPP可以包括应用版本标识符以及一个或多个容器应用属性。这些容器应用属性可以包括相应容器应用CAPP的状态和/或更新可用性。在可能的实施例中,容器应用CAPP内的每个容器C的配置参数可通过云5中提供的云用户界面5B单独配置。这些可配置的配置参数可以包括多种不同的相关参数,其尤其包括相应容器C的容器图像URL、至少一个图像标签或服务可识别名称。可配置的配置参数还可以包括网络模式、资源消耗限制、卷安装、防火墙设置、端口映射或其他容器通信参数。可配置的配置参数还可以包括用于定义容器应用之间的数据接口的环境变量。
在优选实施例中,对用于配置和/或更新容器应用CAPP内的一个或多个容器C的云5的基于云的用户界面5B的访问仅对于也被授权执行相应容器应用CAPP内的容器C的所需配置和/或重新配置的认证用户U可用。在可能的实施例中,部署在边缘设备2的永久存储器2C中的容器应用CAPP的至少一个容器C适于处理由建筑物自动化网络1的其他设备4(特别是传感器设备)提供的数据。容器C可以适于经由边缘设备2的无线或有线数据接口6将消息和/或经处理的数据推送到云5。
建筑物自动化网络1的操作可以基于容器技术集中配置和/或重新配置。至少一个容器应用CAPP被部署在嵌入式边缘设备2的永久存储器2C中。在云5和边缘设备2之间的数据接口6中断的情况下,由于容器应用被部署在边缘设备2的永久存储器2C中,所以保证了建筑物自动化网络1的安全和连续操作。此外,边缘设备2的电力供应的电力中断不会影响建筑物自动化网络1的连续操作,并且利用容器引擎2B,确保容器以与电力故障之前相同的状态恢复。
经由云用户界面5B,可以管理标准容器配置,例如图像URL、标签、显示名称、网络模式、端口映射、卷安装、日志收集、密钥管理、传递的环境变量。使用边缘应用管理器(EAM)5D,还可以在后台管理复杂的配置,例如资源消耗限制、服务重启和健康检查行为。内部检查可以基于由内部规则引擎模块应用的工具,以确保只有经验证的配置被应用于容器应用的容器。诸如开发者的用户U可以添加特定的配置特性,这可能是在相应的建筑物自动化网络1上的本地安装所需要的。配置验证确保只有有效的配置被应用于建筑物自动化网络1。此外,配置验证向开发者抽象了容器引擎2B的复杂性,使得用户可以集中于他在容器中的应用的领域特定任务。
经由云用户界面5B完成的容器配置可以安全地存储在云5中。这仅提供给具有相应权限访问许可的认证用户U。第二级别安全性可以确保对特定用户团队所拥有的容器C进行的配置仅对于同一团队的授权用户U是可访问的,而对于其他人是不可访问的。由于安全原因,可能不允许用户U添加云用户界面5B不允许的任何任意配置。
图1所图示的单个平台的确支持管理容器C的配置,容器C可以用不同的编程语言编写,例如Go、Java、.NET,C++,Erlang。中央管理配置允许在不同的客户站点庞大连接的嵌入式边缘设备2的操作。
在可能的实施例中,配置的验证可以在完全自动化的过程中执行,特别是使用由内部规则引擎应用的预定义工具。在可能的实现中,配置改变的结果也可以反馈给用户U,并且不需要来自用户U的任何活动来获得详细的反馈。在出现错误的情况下,可以在用户界面5B上自动化工作流程。
图2示出了基于云的用户界面5B的示例,其可用于执行容器应用CAPP的配置。在所图示的示例中,具有应用名称“Edge-test CC-AP(边缘测试CC-AP)”的容器应用CAPP包括容器图像“Registry.mycloud/gw-bif/edge-app-dotnet”,带有建议使用“MyCloud”的图像标签,例如1.2。此外,该配置包括端口映射,其指示用于同一容器应用CAPP的不同容器C之间的通信的端口的端口号。利用这些设置,可以指定允许的端口范围,例如图2所图示的8,400到8,800。一体式基于云的web用户界面5B具有的优势在于,它提供了以用户为中心的一体式用户界面来还执行复杂的容器配置。容器配置不知道所使用的容器环境技术,例如Docker、Kubernetes、Linux、OCI等。基于云的用户界面5B提供支持在不同容器技术中使用的不同种类的容器C的单个窗口。图2所示的基于云的用户界面5B的布局是直观的,并且允许用户U遵循自顶向下的方法来容易地配置容器应用CAPP的相应容器C。用户界面5B抽象了允许用户U仅关注相关配置的技术方面。基于云的用户界面5B后面的基于云的容器引擎5C可以适配标准适配器模式。这可以根据其中部署和配置容器C的边缘设备2,将用户U提供的配置翻译成一次性的引擎特定指令。当用户U应用容器配置时,边缘设备2接收用于获取容器图像、运行容器、创建和/或加载配置以及将它们安装到容器上的多个指令。在可能的实施例中,用户U可以使用例如内置的标准生命周期管理通过不同的状态来管理容器配置。这确实允许通过开发、测试、发布和停产来管理配置。
图3图示了边缘设备2的简单示例,该边缘设备2具有用于存储容器应用CAPP的存储器2C。在所图示的示例中,边缘设备2的永久存储器2C包括两个部署的容器应用CAPP1、CAPP2“建筑物自动化应用”。第一容器应用CAPP1“隧道”包括单个容器C,而另一容器应用CAPP2包括两个容器C1、C2。容器应用可以适于在建筑物或客户的站点执行用例任务。边缘设备2的硬件或基础设施确实向容器应用CAPP提供云连接记录和矩阵。容器应用可以包括预定义边缘服务的列表,其中每个边缘服务在优选实施例中用容器来实现。
平台即服务(PaaS)可以在称为容器C的包中交付软件。这些容器C彼此隔离,并捆绑了它们自己的软件、库和配置文件。容器C可以通过预定义的通道相互通信。容器C可以由单个操作系统内核运行,因此比传统的虚拟机需要更少的资源。容器C可以被视为容器图像的运行时实例化。容器C通常可以包括两种状态,即静止或空闲状态和运行状态。当静止时,容器C包括可以存储在存储器或储存库中的一个文件或一组文件。这也被称为容器图像,其可以存储在云5的容器储存库中。可以通过命令启动容器C。容器引擎CENG将所需的文件和元数据解包,然后将它们交给操作系统内核。因此,容器引擎的应用适于运行容器图像,而容器储存库可用于传输容器图像。容器C的使用允许通过将代码、配置设置和依赖性打包到单个数据对象中,在各种计算环境之间可靠地部署和快速迁移应用。容器C的使用提供了高度的便携性。需要即时响应时间来承载关键任务重量的应用必须快速,并且不应经历高等待时间或可避免的中断。容器应用CAPP可以被部署到不同建筑物站点处的各种不同地理位置的存在点。它们提供了高水平的可用性和可靠性。一般来说,容器应用CAPP可以由一组多个容器C组成,这些容器可以在一个组合文件中定义。
使用容器C允许用户U或开发者在各种不同的环境中简化构建、测试和部署应用的过程。使用容器C来操作建筑物自动化网络1的好处尤其是增加了一致性、效率、便携性和安全性。
不管部署环境如何,容器应用CAPP都的确运行。这消除了跨不同技术环境进行调试的需求。此外,容器C比标准虚拟机需要更少的资源。这提高了效率。此外,一旦应用被内置和容器化,就可以在任何操作系统的任何环境中发生部署。
容器C即使安装在相同的操作系统上也不会交互。当对应用发起攻击时,其影响被隔离并限制在单个容器内。这确实增加了建筑物自动化网络1的操作安全性。
根据本发明的建筑物自动化网络1的嵌入式边缘设备2可以包括一个或多个容器引擎2B。容器引擎CENG形成的确接受用户请求的一件软件,包括命令行选项和拉取图像,并且从最终用户的角度来看,适于运行容器应用CAPP的容器C。嵌入式边缘设备2可以包括容器引擎,包括Docker、rkt、cRIO或LXD。对不同应用的访问可以通过订阅来授权。
图4图示了根据本发明的嵌入式边缘设备2与边缘应用管理器EAM和设备管理DM的相互作用。该应用运行在边缘操作系统上。在可能的实施例中,这由边缘设备2的设备管理单元来管理。云5的边缘应用管理器(EAM)5D适于管理应用层AL。用户和组织UO被提供用于访问和控制边缘应用管理器EAM。
图5图示UML图,其示出用于在系统中不同实体的类别模型。边缘应用管理器(EAM)5D在云5中实现。边缘应用管理(EAM)5D允许边缘设备2的应用层的远程管理。它允许集中存储和管理容器应用CAPP。此外,它适于管理对容器应用CAPP的访问。有可能在运行时在任何边缘设备2上查看和管理容器应用CAPP。边缘应用管理(EAM)5D还可以提供工具和开发环境来开发不同种类的容器应用CAPP,以部署在建筑物自动化网络1的边缘设备2中作为目标硬件。如图5所图示的核心类别包括分发、分发版本、分发状态、应用、应用版本、边缘。
分发定义了一个产品域和访问它所需的订阅。
分发版本可以包括用于该分发版本的兼容应用版本的选择。每个应用一次只可能包含一个版本。所属组织的分发管理员DM可以负责管理分发版本中的应用版本。当在分发中包含应用版本时,分发管理员可以选择配置一个默认自动安装的版本;或者需要由授权的远程站点工程师手动选择和安装。
分发状态表示分发版本的生命周期。基于分发状态,可以过滤分发版本以供呈现。例如,客户可能只看到发布状态中的分发版本,而测试人员的确只看到状态为“测试”的容器。
一个应用完成一个专用用例,例如建筑物自动化网络1中的一个任务。应用可以包含在应用版本上共享的元数据。
应用版本可以包含发布元数据,包括与边缘操作系统和硬件的兼容性。应用版本允许过滤硬件架构和操作系统兼容性。应用版本可以包含应用定义。这指定了所需的服务并声明了它们的资源使用情况。
边缘是由设备管理器管理的物理边缘设备2的表示。它可以由来自设备管理器的事件填充。边缘可以包括要安装在建筑物自动化网络1的物理边缘设备2上的应用版本的列表。
图6示意性地图示了容器应用CAPP的创建和部署。可以使用中央的基于云的用户界面5B来创建容器应用CAPP。在应用版本的测试和发布之后,分发组织可以执行测试。测试成功后,可以在客户组织的站点执行现场测试。最后,发布分发版本,并且可以安装在建筑物自动化网络1的边缘设备2上,如图6所示。
图8示出了针对具有特定组织ID的客户组织的具有不同应用ID(ID11、ID22、ID33)的三个不同容器应用CAPP的声明的示例。此外,声明包括用于每个容器应用CAPP的应用版本ID以及容器应用属性“已安装”和“更新可用”。
图7图示了用于操作建筑物的建筑物自动化网络1的方法的可能的示例性实施例的流程图。在所图示的实施例中,计算机实现的方法包括三个主要步骤。
在第一步骤S1中,由云5的中央用户界面5B执行容器应用CAPP的配置。在可能的实施例中,配置的容器应用CAPP可以存储在云5的容器储存库5A中。
在进一步的步骤S2中,至少一个容器应用CAPP被部署在经由数据接口6连接到云5的建筑物自动化网络1的嵌入式边缘设备2的永久存储器2C中。
在进一步的步骤S3中,存储在边缘设备2的永久存储器2C中的部署的容器应用CAPP由在建筑物自动化网络1的边缘设备2中实现的容器引擎2B自动运行。此外,反向操作:卸载一个应用是支持的。
这样,开发和维护容器配置的用户U可以通过用户界面5B经由云5远程执行他们的活动。配置也可以由团队以交互方式执行。一旦在建筑物自动化网络1处安装了边缘设备2,就可以启动自动部署过程,其中在边缘设备2的存储器中部署所配置的容器应用CAPP。在容器应用CAPP已经被部署之后,在稍后的阶段,可以在容器应用CAPP内执行容器C的单独更新,以增加相应容器应用CAPP的效率和功能。容器应用CAPP可用于建筑物内的各种不同的技术任务,例如分析任务或安全相关任务。容器应用CAPP也可以用于例如节省建筑物内设备消耗的电力。
嵌入式边缘设备2是在云5和建筑物自动化网络1的设备4(例如安装在建筑物中的控制器、传感器和致动器)之间形成连接点的物理设备。边缘设备2可以在系统中集成BACnet/IP或Modbus/TCP设备以及不同的协议,例如fire系统协议。在可能的实施例中,边缘设备2可以通过电缆网络向云5传输数据。在替代实施例中,边缘设备2可以通过诸如USB加密狗的移动设备连接。在可能的实施例中,边缘设备2包括作为存储器的2GB RAM和作为永久存储器2C的8GB eMMC。边缘设备2可以支持不同种类的内部协议。边缘设备2可以包括例如具有24VDC或24VAC工作电压的本地电力供应,这降低了安装成本。在可能的实现中,边缘设备2包括WAN互联网接入。在可能的实施例中,边缘设备2可以包括由容器引擎2B用来执行或运行部署的容器应用CAPP的双核处理器。边缘设备2可以包括带有孔的塑料外壳,用于将边缘设备2安装到建筑物的墙壁上。边缘设备2可以包括不同种类的接口,特别是用于提供云连接的WAN的至少一个端口以太网。它还可以为一个或多个局域网LAN,即一个或多个本地建筑物自动化网络1,提供几个以太网接口。在可能的实施例中,它还可以包括用于4G/5G加密狗的USB接口。边缘设备2可以支持各种协议,例如BACnet或Modbus,以及不同的介质,例如以太网或串行EIA-485总线。它可以经由MQTT协议在云级别支持以太网或4G/5G。
使用由中央用户界面5B配置的部署的容器应用CAPP的边缘设备2确实减少了开发成本和上市时间。此外,由于完全基于云的操作,配置变得更加高效且耗时更少。该系统为部署在不同客户站点的多个容器应用CAPP提供中央配置接口5B。此外,增加了网络安全性。通过减少人为错误的错误配置来确保高标准的配置。由此可以防止恶意用户的错误配置。此外,配置过程可以在很大程度上自动执行,而不需要用户的手动干预,特别是它不需要用户在建筑物自动化网络1的站点处的手动干预。此外,可以远程执行配置,而不需要操作员或技术人员出现在建筑物自动化网络1的站点。因为容器配置是在云5内执行的,所以简化了容器C的测试和调试。这进而简化了部署在现场的容器应用CAPP的任何生命周期管理。
本发明的有利实施例是包括多个建筑物设备(例如,控制设备、传感器、致动器、现场设备)的建筑物自动化系统,其中至少一个建筑物设备连接到本发明的建筑物自动化网络以操作建筑物自动化系统。
参考符号列表
1 建筑物自动化网络
2 嵌入式边缘设备
2A 边缘数字服务代理
2B 容器引擎
2C 永久存储器
3 局域网
4 网络设备
5 云
5A 储存库
5B 云用户界面
5C 云容器引擎
5D 边缘应用管理器(EAM)
6 数据接口

Claims (16)

1.一种建筑物自动化网络(1),包括至少一个嵌入式边缘设备(2),具有
-边缘数字服务代理(2A),适于经由所述边缘设备(2)的数据接口(6)从基于云的容器储存库(5A)自动获取配置的容器的容器图像,以作为容器应用部署在所述边缘设备(2)的永久存储器(2C)中,以及
-容器引擎(2B),其适于运行所部署的容器应用,用于在建筑物自动化网络(1)中执行任务。
2.根据权利要求1所述的建筑物自动化网络,其中所部署的容器应用包括由一组多个容器组成的多容器应用。
3.根据权利要求1或2所述的建筑物自动化网络,其中,嵌入式边缘设备(2)的容器引擎(2B)适于运行部署在嵌入式边缘设备(2)的永久存储器(2C)中的容器应用,以在建筑物自动化网络(1)中实时执行任务。
4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,存储在基于云的储存库(5A)中的容器应用由云(5)中提供的中央web用户界面(5B)来配置和更新。
5.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,嵌入式边缘设备(2)的数据接口(6)包括连接到所述边缘设备(2)的MQTT客户端的有线或无线数据接口,适于从云(5)中提供的MQTT代理接收消息。
6.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中每个容器应用包括唯一的容器应用标识符、应用版本标识符和一个或多个容器应用属性。
7.根据权利要求6所述的建筑物自动化网络,其中所述容器应用属性包括相应容器应用的状态和/或更新可用性。
8.根据前述权利要求4至7中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,所述web用户界面(5B)连接到基于云的容器引擎(5C),所述容器引擎包括规则引擎模块,所述规则引擎模块适于自动验证通过所述云用户界面(5B)配置或更新的容器应用的配置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,所述容器应用的每个容器的配置参数可通过在所述云(5)中提供的web用户界面(5B)来单独配置。
10.根据权利要求9所述的建筑物自动化网络,其中容器的可配置配置参数包括容器图像URL、至少一个图像标签、相应容器的服务可识别名称、网络模式、资源消耗限制、卷安装、防火墙设置、端口映射、环境变量和/或容器通信参数。
11.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,边缘应用管理器(5D)被提供在云(5)中,并且适于管理部署在多个客户站点的不同边缘设备(2)中的多个容器应用的分发。
12.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,所述建筑物自动化网络(1)的嵌入式边缘设备(2)包括云网关,所述云网关适于为建筑物设备(4)提供云连接,所述建筑物设备(4)包括安装在建筑物中的传感器、致动器和/或控制器,并且适于经由所述建筑物自动化网络(1)相互通信。
13.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中,对被提供来配置和/或更新容器应用的基于云的web用户界面(5B)的访问仅对被授权执行相应容器应用的配置和/或重新配置的认证用户(U)可用。
14.根据前述权利要求中任一项所述的建筑物自动化网络,其中所部署的容器应用的至少一个容器适于处理由建筑物自动化网络(1)的建筑物设备(4)提供的数据,并且适于经由边缘设备(2)的有线或无线数据接口(6)将消息和/或过程数据推送到云(5)。
15.一种用于操作经由嵌入式边缘设备(2)的数据接口(6)连接到云(5)的建筑物的建筑物自动化网络(1)的计算机实现的方法,其中该计算机实现的方法包括以下步骤:
-通过云(5)的中央web用户界面(5B)执行(S1)容器应用的配置;
-在连接到云(5)的所述建筑物自动化网络(1)的边缘设备(2)的永久存储器(2C)中部署(S2)容器应用,以及
-由所述建筑物自动化网络(1)的边缘设备(2)的容器引擎(2B)运行(S3)部署的容器应用。
16.一种包括多个建筑物设备的建筑物自动化系统,其中至少一个建筑物设备连接到根据权利要求1至14之一的建筑物自动化网络,以操作建筑物自动化系统。
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