Wiznet makers

Overview

US11269308B2 describes a smart PLC architecture where configuration, generated code, streaming PLC data, and AI/ML-assisted parameter improvement sit in one networked loop. A user configures PLC pins, sensors, actuators, and parameters through a GUI; a virtualization server generates PLC application code or controller-based device (CBD) code; and services can analyze PLC data to improve the running system.

The WIZnet Maker angle is the patent's hardware profile: Table 1 includes Ethernet Shield as a hardware network type. That term maps cleanly to the Arduino Ethernet Shield family through official hardware documentation. Arduino's Ethernet Shield 2 uses a W5500 Ethernet controller over SPI, while WIZnet's own Ethernet Shield documentation identifies classic Arduino Ethernet Shield/R3 entries as W5100-based.

So the practical reading is straightforward: the patent's Ethernet Shield profile represents a WIZnet-backed Arduino wired-Ethernet path for the smart PLC/CBD side. The patent does not need to spell out a chip string for this Maker interpretation; the exact shield revision simply remains open.

Key takeaway: US11269308B2 gives the smart PLC data loop and the Ethernet Shield hardware profile. Official Arduino/WIZnet documents supply the WIZnet implementation context: W5500 for Ethernet Shield 2 and W5100 for classic/R3-style Ethernet Shield entries.

Generated flat illustration: smart PLC hardware connected through wired Ethernet to an AI dashboard.

Evidence Snapshot

What the Patent Actually Discloses

The patent's main system has four visible layers: a user device with GUI, a smart PLC system, a communications network, and a virtualization server. The smart PLC includes a conventional PLC and a controller-based device. The user can select a PLC pin, choose a sensor or actuator, set operational parameters, and send that configuration to the virtualization server. The server then returns an executable PLC application and, in some embodiments, code for the CBD.

Figure 1 is useful because it shows the architecture without assuming a specific board. The PLC and CBD sit near the industrial system. The network connects that field-side system to user devices, remote services, users of PLC data, and the virtualization server.

Source-derived image from US11269308B2: Figure 1 smart PLC system block diagram.

The patent also describes the CBD as a device with a controller, memory, support circuits, and generated code. The code can call processes on the virtualization server. The virtualization server includes code and SDK generation, device applications, process templates, a data store, analytics, and a machine learning component.

Source-derived image from US11269308B2: Figure 2 component diagrams including machine learning.

Where AI and Machine Learning Enter

The AI/ML portion is not decorative. The patent says users of PLC data may include services that use streaming data, and those services may analyze streaming data with artificial intelligence or machine learning algorithms. That analysis can suggest improvements for PLC applications and/or parameters. The services may also form part of the virtualization server.

The claims also describe a machine learning and artificial intelligence component on the virtualization server. That component can modify the PLC application based on PLC operation and the industrial system. The resulting modified PLC application and modified CBD code snippet can then be sent back for deployment.

This is the industrial automation idea behind the patent: PLC behavior is not only configured once through a GUI; it can be monitored, analyzed, and updated through a networked software loop. The loop may involve Modbus, Ethernet connections, streaming PLC data, cloud services, and AI/ML-assisted parameter changes.

The Ethernet Shield Evidence

Table 1 is the key hardware-profile evidence. It lists examples of general profiles, hardware profiles, credential profiles, and connection profiles. Under the hardware profile examples, the table includes controller hardware such as Arduino Uno, Arduino Yun, Texas Instruments CC3200, and Raspberry Pi. For the hardware network type, it lists Arduino Wifi Shield, Built-in Ethernet, Ethernet Shield, BLE Shield, and Built-in BLE.

That is enough to establish the hardware-profile category. The chip-family bridge comes from official shield documentation: Arduino documents Ethernet Shield 2 as W5500-based over SPI, and WIZnet documents classic Arduino Ethernet Shield/R3 entries as W5100-based. Together, those sources make WIZnet-backed Arduino Ethernet Shield family the right Maker-side hardware interpretation.

Source-derived image from US11269308B2: Table 1 lists Ethernet Shield as a hardware type example.

The verification path is therefore:

1. The patent discloses a generic "Ethernet Shield" hardware profile.
2. Arduino's official Ethernet Shield 2 page identifies W5500 and SPI.
3. WIZnet's Ethernet Shield documentation identifies classic Arduino Ethernet Shield/R3-style entries as W5100-based.
4. The article maps the patent profile to the WIZnet-backed Arduino Ethernet Shield family.

Generated evidence map: patent term, official shield evidence, and public claim boundary.

Interpreted WIZnet Role

Within the smart PLC architecture, the WIZnet-backed shield family sits at the controller network edge. Arduino Ethernet Shields are a familiar way to add wired Ethernet to Arduino-class controllers, and W5500/W5100-class devices provide the WIZnet hardwired TCP/IP Ethernet controller layer used by the shield family.

In the patent's terminology, this belongs in the "hardware profile" layer that lets a user or platform choose controller hardware, network hardware, protocols, connection parameters, and services. A WIZnet-backed Ethernet shield gives the CBD or Arduino-class controller a wired TCP/IP path for PLC-side data to reach the network services and virtualization server.

For Maker readers, this matters because the patent's AI/ML loop is cloud and server oriented, while the field side still needs reliable wired connectivity. The shield family is the practical hardware bridge between Arduino-class control hardware and the patent's networked PLC data path.

Generated technical diagram: bounded interpretation of the runtime path.

Why This Is Useful for PLC and Industrial IoT Readers

The patent is not a build guide, but it is useful as an architecture reference. It combines several ideas that often appear separately in Maker projects:

• GUI-based configuration of PLC pins, sensors, actuators, and parameters.
• A controller-based device attached to or near the PLC.
• Network/cloud connectivity between field devices and a virtualization server.
• Streaming PLC operation data for external users or services.
• AI/ML analysis that can modify PLC applications, CBD code snippets, or operational parameters.
• Hardware profiles that can include Arduino Ethernet Shield-style connectivity.

The value is the system split. A PLC still handles industrial control. A CBD or gateway helps bridge the PLC to network services. The virtualization server generates software and can host analytics or AI/ML services. WIZnet-backed Ethernet shields fit the hardware-profile side of that split by giving Arduino-class controllers a deterministic wired network option.

Scope Boundary

The source is a patent, not a firmware repository or product release. It does not publish board files, socket calls, driver code, test logs, model files, or field validation.

The exact Arduino Ethernet Shield revision is also not specified. That does not weaken the Maker hardware mapping: the patent supplies the Ethernet Shield profile, and official Arduino/WIZnet documents supply the W5500/W5100 shield-family evidence.

Generated scope map: what is source-backed and what remains unknown.

Source limit: Treat this as a patent-backed architecture reference with an official Arduino/WIZnet shield-family hardware mapping. Do not treat it as a reproducible firmware package or field validation report.

Related WIZnet Maker Reading Path

For a close PLC and protocol comparison, How to Implement OpenPLC on STM32 with W5500 Ethernet and Modbus TCP is the strongest follow-up. It moves from this patent's smart PLC architecture into a more practical OpenPLC/STM32/W5500 context, with Modbus TCP as the industrial communication layer.

For a library-level view of W5100/W5500 Modbus support, ModbusTCP_RU is a useful second stop. It connects directly to the Arduino Ethernet API and W5100/W5500-class controllers, which is the same shield-family boundary this patent post has to explain carefully.

For a machine-control example using W5100 or W5500 Ethernet Shield hardware, Mach4 CNC Modbus TCP I/O Expansion shows how an Arduino Mega with W5100/W5500 wired Ethernet can become a Modbus TCP I/O expansion device. That makes it a practical neighbor to the patent's PLC/CBD/network idea.

For readers focused on reliability rather than PLC logic, arduino-ethernet-helper is a good complement. It focuses on detecting WIZnet hardware, DHCP fallback, and link monitoring for Arduino Ethernet projects. Those are exactly the implementation-level concerns that the patent does not disclose.

Source-Backed Summary

US11269308B2 is a smart PLC generation and management patent. It uses a GUI, PLC, controller-based device, network, and virtualization server to create, deploy, monitor, and modify PLC-related applications and code. The AI/ML angle is real: the patent describes services that analyze streaming PLC data and claims an ML/AI component that can modify PLC applications, CBD code snippets, and parameters.

The WIZnet angle is evidence-based: the patent lists Ethernet Shield as a hardware network type, Arduino's official Ethernet Shield 2 documentation identifies W5500 and SPI, and WIZnet documentation identifies classic Arduino Ethernet Shield/R3-style entries as W5100-based. The safest Maker interpretation is that the patent's Ethernet Shield profile maps to the WIZnet-backed Arduino Ethernet Shield family.

FAQ

Q. Which WIZnet hardware does the Ethernet Shield profile map to? Official Arduino documentation maps Ethernet Shield 2 to W5500 over SPI, while WIZnet documentation maps classic/R3-style Arduino Ethernet Shield entries to W5100. The patent leaves the exact revision open.

Q. Why is this relevant to WIZnet? The patent lists Ethernet Shield as a hardware profile example, and official Arduino/WIZnet documentation shows that the Arduino Ethernet Shield family is WIZnet-backed.

Q. Is this a build guide? No. It is a patent curation article. The public source does not provide firmware, schematics, board files, socket code, or validation data.

Q. What should makers learn from it? The useful pattern is the architecture: PLC data can move through a controller or gateway into a network service loop, while AI/ML can analyze streaming data and suggest modifications. A WIZnet-backed Ethernet shield is a practical wired path for that controller side.

한국어 (Korean)

개요

US11269308B2는 설정, 생성 코드, 스트리밍 PLC 데이터, AI/ML 기반 파라미터 개선을 하나의 네트워크 루프로 묶는 스마트 PLC 아키텍처 특허입니다. 사용자는 GUI에서 PLC 핀, 센서, 액추에이터, 파라미터를 설정하고, 가상화 서버는 PLC 애플리케이션 또는 controller-based device(CBD) 코드를 생성하며, 서비스는 PLC 데이터를 분석해 동작 개선에 활용할 수 있습니다.

WIZnet Maker 관점에서 중요한 지점은 특허의 하드웨어 프로파일입니다. Table 1은 하드웨어 네트워크 타입 예시로 Ethernet Shield를 포함합니다. 이 용어는 공식 하드웨어 문서를 통해 Arduino Ethernet Shield 계열과 자연스럽게 연결됩니다. Arduino 공식 Ethernet Shield 2 문서는 W5500 Ethernet 컨트롤러와 SPI 연결을 명시하고, WIZnet의 Ethernet Shield 문서는 classic Arduino Ethernet Shield/R3 계열 항목을 W5100 기반으로 설명합니다.

따라서 실무적인 해석은 명확합니다. 특허의 Ethernet Shield 프로파일은 스마트 PLC/CBD 쪽에 유선 Ethernet 경로를 제공하는 WIZnet 기반 Arduino Ethernet Shield 계열로 볼 수 있습니다. 특허가 칩 문자열을 직접 적지 않아도, 공식 Arduino/WIZnet 문서가 쉴드 계열의 WIZnet 하드웨어 맥락을 제공합니다. 정확한 쉴드 리비전만 공개되지 않은 상태입니다.

핵심 요약: US11269308B2는 스마트 PLC 데이터 루프와 Ethernet Shield 하드웨어 프로파일을 제공합니다. 공식 Arduino/WIZnet 문서는 구현 맥락을 보완합니다. Ethernet Shield 2는 W5500 기반이고, classic/R3 계열 Ethernet Shield 항목은 W5100 기반입니다.

생성 플랫 일러스트레이션: 유선 Ethernet을 통해 AI 대시보드와 연결된 스마트 PLC 하드웨어입니다.

근거 스냅샷

특허가 실제로 공개한 내용

특허의 주요 시스템은 사용자 GUI, 스마트 PLC 시스템, 통신 네트워크, 가상화 서버라는 네 계층으로 볼 수 있습니다. 스마트 PLC에는 기존 PLC와 controller-based device가 포함됩니다. 사용자는 PLC 핀을 선택하고, 센서 또는 액추에이터를 고르며, 동작 파라미터를 설정한 뒤 이 구성을 가상화 서버로 보낼 수 있습니다. 서버는 실행 가능한 PLC 애플리케이션을 돌려주고, 일부 실시예에서는 CBD용 코드도 제공합니다.

Figure 1은 특정 보드를 전제하지 않고 전체 구조를 보여주기 때문에 유용합니다. PLC와 CBD는 산업 시스템 근처에 있고, 네트워크는 현장 측 시스템을 사용자 장치, 원격 서비스, PLC 데이터 사용자, 가상화 서버에 연결합니다.

US11269308B2 원본 기반 이미지: Figure 1 스마트 PLC 시스템 블록도입니다.

특허는 CBD를 컨트롤러, 메모리, 지원 회로, 생성 코드가 있는 장치로 설명합니다. 이 코드는 가상화 서버의 프로세스를 호출할 수 있습니다. 가상화 서버에는 코드 및 SDK 생성, 장치 애플리케이션, 프로세스 템플릿, 데이터 저장소, 분석, 머신러닝 구성 요소가 포함됩니다.

US11269308B2 원본 기반 이미지: 머신러닝 구성 요소를 포함한 Figure 2 구성도입니다.

AI와 머신러닝이 들어가는 위치

AI/ML 부분은 장식이 아닙니다. 특허는 PLC 데이터 사용자가 스트리밍 데이터를 사용하는 서비스를 포함할 수 있고, 그 서비스가 인공지능 또는 머신러닝 알고리즘으로 스트리밍 데이터를 분석할 수 있다고 설명합니다. 이 분석은 PLC 애플리케이션 및/또는 파라미터 개선안을 제안할 수 있습니다. 해당 서비스는 가상화 서버의 일부가 될 수도 있습니다.

청구항도 가상화 서버의 머신러닝 및 인공지능 구성 요소를 설명합니다. 이 구성 요소는 PLC 동작과 산업 시스템을 바탕으로 PLC 애플리케이션을 수정할 수 있습니다. 수정된 PLC 애플리케이션과 수정된 CBD 코드 스니펫은 다시 배포될 수 있습니다.

이 특허의 산업 자동화 아이디어는 다음과 같습니다. PLC 동작은 GUI에서 한 번 설정하고 끝나는 것이 아니라, 네트워크 소프트웨어 루프를 통해 모니터링, 분석, 업데이트될 수 있습니다. 그 루프에는 Modbus, Ethernet 연결, 스트리밍 PLC 데이터, 클라우드 서비스, AI/ML 기반 파라미터 변경이 포함될 수 있습니다.

Ethernet Shield 근거 확인

Table 1이 핵심 하드웨어 프로파일 근거입니다. 이 표는 general profile, hardware profile, credential profile, connection profile 예시를 보여줍니다. 하드웨어 프로파일 예시에는 Arduino Uno, Arduino Yun, Texas Instruments CC3200, Raspberry Pi 같은 컨트롤러 하드웨어가 포함됩니다. 하드웨어 네트워크 타입에는 Arduino Wifi Shield, Built-in Ethernet, Ethernet Shield, BLE Shield, Built-in BLE이 들어갑니다.

이 내용은 하드웨어 프로파일 범주를 세우기에 충분합니다. 칩 계열 근거는 공식 쉴드 문서가 보완합니다. Arduino는 Ethernet Shield 2를 W5500 기반 SPI 쉴드로 설명하고, WIZnet은 classic Arduino Ethernet Shield/R3 계열을 W5100 기반으로 문서화합니다. 두 출처를 합치면 WIZnet 기반 Arduino Ethernet Shield 계열이라는 Maker 관점의 하드웨어 해석이 성립합니다.

US11269308B2 원본 기반 이미지: Table 1은 Ethernet Shield를 하드웨어 타입 예시로 나열합니다.

검증 경로는 다음과 같습니다.

1. 특허는 일반적인 "Ethernet Shield" 하드웨어 프로파일을 공개합니다.
2. Arduino 공식 Ethernet Shield 2 페이지는 W5500과 SPI를 명시합니다.
3. WIZnet Ethernet Shield 문서는 classic Arduino Ethernet Shield/R3 계열 항목을 W5100 기반으로 설명합니다.
4. 이 글은 특허의 프로파일을 WIZnet 기반 Arduino Ethernet Shield 계열로 매핑합니다.

생성 증거 지도: 특허 용어, 공식 쉴드 근거, 공개 주장 경계입니다.

해석 가능한 WIZnet 역할

스마트 PLC 아키텍처 안에서 WIZnet 기반 쉴드 계열은 컨트롤러의 네트워크 엣지에 놓입니다. Arduino Ethernet Shield는 Arduino급 컨트롤러에 유선 Ethernet을 추가하는 익숙한 방법이고, W5500/W5100 계열 장치는 이 쉴드 계열에서 WIZnet hardwired TCP/IP Ethernet 컨트롤러 계층을 제공합니다.

특허 용어로 보면 이 부분은 사용자가 컨트롤러 하드웨어, 네트워크 하드웨어, 프로토콜, 연결 파라미터, 서비스를 선택하는 "hardware profile" 계층에 해당합니다. WIZnet 기반 Ethernet Shield는 CBD 또는 Arduino급 컨트롤러가 PLC 측 데이터를 네트워크 서비스와 가상화 서버로 보내는 유선 TCP/IP 경로를 제공합니다.

Maker 독자에게 이 부분이 중요한 이유는 특허의 AI/ML 루프가 클라우드와 서버 중심이지만, 현장 측은 여전히 안정적인 유선 연결이 필요하기 때문입니다. 이 쉴드 계열은 Arduino급 제어 하드웨어와 특허의 네트워크 PLC 데이터 경로를 이어주는 실질적인 하드웨어 브리지입니다.

생성 기술 도식: 검증된 근거 안에서 해석한 런타임 경로입니다.

PLC와 산업 IoT 독자에게 유용한 이유

이 특허는 빌드 가이드는 아니지만 아키텍처 참고 자료로는 유용합니다. Maker 프로젝트에서 따로 자주 등장하는 여러 아이디어를 하나로 묶습니다.

• GUI 기반 PLC 핀, 센서, 액추에이터, 파라미터 설정.
• PLC에 연결되거나 가까이 있는 controller-based device.
• 현장 장치와 가상화 서버 사이의 네트워크/클라우드 연결.
• 외부 사용자 또는 서비스를 위한 PLC 동작 데이터 스트리밍.
• PLC 애플리케이션, CBD 코드 스니펫, 동작 파라미터를 수정할 수 있는 AI/ML 분석.
• Arduino Ethernet Shield 스타일 연결을 포함할 수 있는 하드웨어 프로파일.

핵심 가치는 역할 분리입니다. PLC는 산업 제어를 계속 담당합니다. CBD 또는 게이트웨이는 PLC를 네트워크 서비스와 연결합니다. 가상화 서버는 소프트웨어를 생성하고 분석 또는 AI/ML 서비스를 호스팅할 수 있습니다. WIZnet 기반 Ethernet Shield는 Arduino급 컨트롤러에 결정적인 유선 네트워크 옵션을 제공함으로써 이 하드웨어 프로파일 계층에 들어갑니다.

범위 경계

출처는 펌웨어 저장소나 제품 발표가 아니라 특허입니다. 따라서 보드 파일, 소켓 호출, 드라이버 코드, 테스트 로그, 모델 파일, 현장 검증 자료는 공개되어 있지 않습니다.

정확한 Arduino Ethernet Shield 리비전도 지정되어 있지는 않습니다. 하지만 Maker 하드웨어 매핑은 충분합니다. 특허는 Ethernet Shield 프로파일을 제공하고, 공식 Arduino/WIZnet 문서는 그 쉴드 계열의 W5500/W5100 근거를 제공합니다.

생성 범위 지도: 출처로 뒷받침되는 내용과 아직 알 수 없는 내용을 분리합니다.

출처 한계: 이 글은 공식 Arduino/WIZnet 쉴드 계열 매핑을 더한 특허 기반 아키텍처 참고 자료입니다. 재현 가능한 펌웨어 패키지나 현장 검증 보고서로 보면 안 됩니다.

관련 WIZnet Maker 읽기 경로

PLC와 프로토콜 비교를 원한다면 How to Implement OpenPLC on STM32 with W5500 Ethernet and Modbus TCP가 가장 좋은 후속 글입니다. 이번 특허의 스마트 PLC 아키텍처에서 더 실용적인 OpenPLC/STM32/W5500 맥락으로 넘어가며, 산업 통신 계층으로 Modbus TCP를 다룹니다.

W5100/W5500 Modbus 지원을 라이브러리 관점에서 보려면 ModbusTCP_RU가 유용합니다. Arduino Ethernet API와 W5100/W5500 계열 컨트롤러에 직접 연결되므로, 이번 특허 글에서 조심스럽게 설명한 쉴드 계열 경계와도 맞닿아 있습니다.

W5100 또는 W5500 Ethernet Shield 하드웨어를 사용하는 기계 제어 예시는 Mach4 CNC Modbus TCP I/O Expansion에서 볼 수 있습니다. Arduino Mega와 W5100/W5500 유선 Ethernet을 Modbus TCP I/O 확장 장치로 쓰는 사례라서, 특허의 PLC/CBD/network 아이디어와 가까운 실전 이웃입니다.

PLC 로직보다 안정성에 관심 있는 독자라면 arduino-ethernet-helper가 좋은 보완 자료입니다. WIZnet 하드웨어 감지, DHCP 폴백, 링크 모니터링에 초점을 맞춥니다. 바로 이런 구현 수준의 문제들은 특허가 공개하지 않는 부분입니다.

출처 기반 요약

US11269308B2는 스마트 PLC 생성 및 관리 특허입니다. GUI, PLC, controller-based device, 네트워크, 가상화 서버를 사용해 PLC 관련 애플리케이션과 코드를 생성, 배포, 모니터링, 수정하는 구조를 설명합니다. AI/ML 요소도 실제로 등장합니다. 특허는 스트리밍 PLC 데이터를 분석하는 서비스를 설명하고, PLC 애플리케이션, CBD 코드 스니펫, 파라미터를 수정할 수 있는 ML/AI 구성 요소를 청구합니다.

WIZnet 관점의 근거는 분명합니다. 특허는 Ethernet Shield를 하드웨어 네트워크 타입으로 나열하고, Arduino 공식 Ethernet Shield 2 문서는 W5500과 SPI를 명시하며, WIZnet 문서는 classic Arduino Ethernet Shield/R3 계열을 W5100 기반으로 설명합니다. 따라서 가장 안전한 Maker 해석은 특허의 Ethernet Shield 프로파일이 WIZnet 기반 Arduino Ethernet Shield 계열과 연결된다는 것입니다.

FAQ

Q. Ethernet Shield 프로파일은 어떤 WIZnet 하드웨어와 연결되나요? Arduino 공식 문서 기준 Ethernet Shield 2는 W5500 over SPI와 연결되고, WIZnet 문서 기준 classic/R3 계열 Arduino Ethernet Shield는 W5100과 연결됩니다. 특허는 정확한 리비전만 열어 둡니다.

Q. 왜 WIZnet 관련 글인가요? 특허가 Ethernet Shield를 하드웨어 프로파일 예시로 나열하고, 공식 Arduino/WIZnet 문서가 Arduino Ethernet Shield 계열이 WIZnet 기반임을 보여주기 때문입니다.

Q. 이 글은 빌드 가이드인가요? 아닙니다. 특허 큐레이션 글입니다. 공개 출처에는 펌웨어, 회로도, 보드 파일, 소켓 코드, 검증 데이터가 없습니다.

Q. Maker가 배울 점은 무엇인가요? 유용한 점은 아키텍처입니다. PLC 데이터가 컨트롤러 또는 게이트웨이를 통해 네트워크 서비스 루프로 이동하고, AI/ML이 스트리밍 데이터를 분석해 수정안을 제안할 수 있습니다. WIZnet 기반 Ethernet Shield는 그 컨트롤러 측의 실용적인 유선 경로가 됩니다.