專(zhuān)利名稱(chēng)：家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且更具體地說(shuō)，涉及使用居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
家庭網(wǎng)絡(luò)連接各種數(shù)字家電使得用戶(hù)可以在住宅內(nèi)外總是享受便捷、安全和經(jīng)濟(jì)的生活服務(wù)。隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，稱(chēng)作白色家電的冰箱和洗衣機(jī)已逐漸數(shù)字化，家電操作系統(tǒng)技術(shù)和高速多媒介通信技術(shù)已經(jīng)集成在數(shù)字家電上，并且已開(kāi)發(fā)出新的信息家電以改進(jìn)家庭網(wǎng)絡(luò)。
如表1中所示，由服務(wù)的類(lèi)型將家庭網(wǎng)絡(luò)分為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)和生活網(wǎng)絡(luò)。
表1

這里，建立數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以在PC和外圍設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)或提供因特網(wǎng)服務(wù)，并且在使用音頻或視頻信息的家電之間建立娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)。另外，建立生活網(wǎng)絡(luò)以簡(jiǎn)單控制家電，比如家庭自動(dòng)化或遙控測(cè)量讀取。
現(xiàn)有的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括主設(shè)備，其是用于控制其它電氣設(shè)備的操作或監(jiān)控其狀態(tài)的電氣設(shè)備，和從屬設(shè)備，其是具有響應(yīng)主設(shè)備的請(qǐng)求的功能和根據(jù)電氣設(shè)備的特性或其它因素通報(bào)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的功能的電氣設(shè)備。示例性的電氣設(shè)備包括比如洗衣機(jī)和冰箱的用于生活網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的家電、用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的家電，和比如氣體閥門(mén)控制設(shè)備、自動(dòng)門(mén)設(shè)備和電燈的產(chǎn)品。
但是，現(xiàn)有技術(shù)未提出家用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用于提供控制和監(jiān)控電氣設(shè)備的功能的通用通信標(biāo)準(zhǔn)。
另外，現(xiàn)有技術(shù)未提供可以應(yīng)用于包括使用不同傳輸媒介和/或不同相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通用通信標(biāo)準(zhǔn)，和基于通信標(biāo)準(zhǔn)的路由器設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述問(wèn)題。本發(fā)明的目的是提供家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其使用用于在家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中提供控制和監(jiān)控電氣設(shè)備的功能的通用通信標(biāo)準(zhǔn)作為控制協(xié)議。
本發(fā)明的另一目的是提供使用居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議作為通用通信標(biāo)準(zhǔn)的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其提供適用于家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通用通信標(biāo)準(zhǔn)，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括使用不同傳輸媒介和/或不同的相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)，和基于通信標(biāo)準(zhǔn)的路由器。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提供的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括至少一個(gè)電氣設(shè)備；第一和第二網(wǎng)絡(luò)，其基于預(yù)定的居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(LnCP)；LnCP接入設(shè)備，其通過(guò)第二網(wǎng)絡(luò)連接至電氣設(shè)備；和網(wǎng)絡(luò)管理器，其經(jīng)第一網(wǎng)絡(luò)連接至LnCP接入設(shè)備，用于控制和監(jiān)控電氣設(shè)備。
優(yōu)選地，第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)是包括不同傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，第一網(wǎng)絡(luò)是使用相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)，并且該相關(guān)傳輸媒介是電力線。
優(yōu)選地，相關(guān)傳輸媒介是無(wú)線的。
優(yōu)選地，LnCP接入設(shè)備進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全性的家庭碼的家庭碼控制子層，并且與第一網(wǎng)絡(luò)通信。
優(yōu)選地，第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)是使用不同的相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，LnCP接入設(shè)備進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的多個(gè)家庭碼控制子層，并且與第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)通信。
優(yōu)選地，家庭碼控制子層分別對(duì)應(yīng)于相關(guān)傳輸媒介。
優(yōu)選地，家庭碼控制子層的家庭碼具有不同的值。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，基于居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議的接入設(shè)備使用的協(xié)議具有上層；用于接入連接至至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理器的第一網(wǎng)絡(luò)的第一物理層；和用于接入連接至至少一個(gè)電氣設(shè)備的第二網(wǎng)絡(luò)的第二物理層。
優(yōu)選地，將第一物理層和第二物理層連接至包括不同的傳輸媒介的第一和第二網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，將第一物理層連接至使用相關(guān)傳輸媒介的第一網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，相關(guān)傳輸媒介是電力線。
優(yōu)選地，相關(guān)傳輸媒介是無(wú)線的。
優(yōu)選地，上層進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的家庭碼控制子層，并且與第一網(wǎng)絡(luò)連接。
優(yōu)選地，將第一物理層和第二物理層連接至使用不同的相關(guān)傳輸媒介的第一和第二網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，上層進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的多個(gè)家庭碼控制子層，并且與第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)連接。
優(yōu)選地，家庭碼控制子層分別對(duì)應(yīng)于第一物理層和第二物理層。
優(yōu)選地，家庭碼控制子層的家庭碼具有不同的值。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)圖；圖3A和3B是分別示出圖2的層之間的接口的結(jié)構(gòu)圖；圖4A至4F是分別示出圖3A和圖3B的接口的具體的結(jié)構(gòu)圖。
圖5A和5B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例的LnCP接入設(shè)備的層的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖具體描述根據(jù)本發(fā)明的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
參考圖1，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1經(jīng)因特網(wǎng)2接入LnCP服務(wù)器3，并且客戶(hù)端設(shè)備4經(jīng)因特網(wǎng)2接入LnCP服務(wù)器3。也就是，連接家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1與LnCP服務(wù)器3和/或客戶(hù)端設(shè)備4通信。
比如因特網(wǎng)2的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1的外部網(wǎng)絡(luò)根據(jù)客戶(hù)端設(shè)備4的種類(lèi)包括附加的構(gòu)成元件。
例如，當(dāng)客戶(hù)端設(shè)備4是計(jì)算機(jī)時(shí)，因特網(wǎng)2包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(未示出)，并且當(dāng)客戶(hù)端設(shè)備4是因特網(wǎng)電話時(shí)，因特網(wǎng)2包括Wap服務(wù)器(未示出)。
LnCP服務(wù)器3分別根據(jù)預(yù)定的登錄和注銷(xiāo)程序接入家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1和客戶(hù)端設(shè)備4，從客戶(hù)端設(shè)備4接收監(jiān)控和控制命令，并且以預(yù)定類(lèi)型的消息的形式經(jīng)因特網(wǎng)2將命令傳送至網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1。此外，LnCP服務(wù)器3從家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1接收預(yù)定類(lèi)型的消息，并且存儲(chǔ)消息和/或?qū)⑾魉椭量蛻?hù)端設(shè)備4。LnCP服務(wù)器3也存儲(chǔ)或產(chǎn)生消息，并將消息傳送至家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1。也就是，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1接入LnCP服務(wù)器3并下載所提供的內(nèi)容。
家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1包括家庭網(wǎng)關(guān)10，其用于執(zhí)行接入因特網(wǎng)2的功能，網(wǎng)絡(luò)管理器20至23，用于執(zhí)行設(shè)置環(huán)境并管理電氣設(shè)備40至49的功能，LnCP路由器30和31，其用于在傳輸媒介之間的接入，LnCP適配器35和36，其用于將網(wǎng)絡(luò)管理器22和電氣設(shè)備46連接至傳輸媒介，和多個(gè)電氣設(shè)備40至49。
通過(guò)經(jīng)共享的傳輸媒介連接電氣設(shè)備40至49來(lái)形成家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)鏈路層使用比如RS-485或小輸出RF的非標(biāo)準(zhǔn)化傳輸媒介，或比如電力線和IEEE 802.11的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸媒介作為傳輸媒介。
為組成用于經(jīng)有線或無(wú)線傳輸媒介連接電氣設(shè)備的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1的網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)2分開(kāi)。這里，獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)包括物理連接但是邏輯分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò)。
家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1包括主設(shè)備，其用于控制其它電氣設(shè)備40至49的操作或監(jiān)控其狀態(tài)，和從屬設(shè)備，其具有響應(yīng)主設(shè)備的請(qǐng)求和通報(bào)它們的狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息的功能。主設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)管理器20至23，并且從屬設(shè)備包括電氣設(shè)備40至49。網(wǎng)絡(luò)管理器23至23包括所控制的電氣設(shè)備40至49和控制編碼的信息，并根據(jù)編程的方法或通過(guò)接收來(lái)自LnCP服務(wù)器3和/或客戶(hù)端設(shè)備4的輸入控制電氣設(shè)備40至49。仍參考圖1，當(dāng)連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理器20至23時(shí)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理器20至23必須同時(shí)是主設(shè)備和從屬設(shè)備，即物理上是一個(gè)設(shè)備而邏輯上是用于同時(shí)執(zhí)行主功能和從屬功能的設(shè)備(混合設(shè)備)以執(zhí)行與其它網(wǎng)絡(luò)管理器20至23的信息交換、數(shù)據(jù)同步和控制。
此外，可以將網(wǎng)絡(luò)管理器20至23和電氣設(shè)備40至49直接或經(jīng)LnCP路由器30和31和/或LnCP適配器35和36連接至網(wǎng)絡(luò)(電力線網(wǎng)絡(luò)、RS-485網(wǎng)絡(luò)和RF網(wǎng)絡(luò))。
在網(wǎng)絡(luò)管理器20至23中注冊(cè)電氣設(shè)備40至49和/或LnCP路由器30和31和/或LnCP適配器35和36，并且通過(guò)產(chǎn)品為其提供固有邏輯地址(例如，0×00、0×01等)。
邏輯地址與產(chǎn)品編碼相結(jié)合(例如，空調(diào)的0×02和洗衣機(jī)的0×01)，并且作為節(jié)點(diǎn)地址使用。例如，由比如0×0200(空調(diào)1)和0×0201(空調(diào)2)的節(jié)點(diǎn)地址識(shí)別電氣設(shè)備40至49和/或LnCP路由器30和31和/或LnCP適配器35和36。根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)(所有同樣的產(chǎn)品、產(chǎn)品的安裝空間、用戶(hù)等)可以使用組地址用于一次性識(shí)別至少一個(gè)電氣設(shè)備40至49和/或至少一個(gè)LnCP路由器30和31和/或至少一個(gè)LnCP適配器35和36。在組地址中，外在組地址是用于通過(guò)將地址選項(xiàng)值(以下提及的標(biāo)志)設(shè)定為1而指定多個(gè)設(shè)備的群集，并且內(nèi)在組地址通過(guò)將邏輯地址和/或產(chǎn)品編碼的整個(gè)比特值填充為1而指定多個(gè)設(shè)備。特別地，將內(nèi)在組地址稱(chēng)為群集編碼。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)圖2的居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(LnCP)，家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1啟用網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及電氣設(shè)備40至49以互相通信。因此，網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及電氣設(shè)備40至49根據(jù)LnCP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。
如圖2中所示，LnCP包括應(yīng)用軟件50，其用于執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及電氣設(shè)備40至49的內(nèi)在功能，并提供與應(yīng)用層60的接口功能用于在網(wǎng)絡(luò)上遙控和監(jiān)控，應(yīng)用層60，其用于為用戶(hù)提供服務(wù)，并且也提供以消息的形式形成來(lái)自用戶(hù)的信息或命令并將該消息傳送至下層的功能，網(wǎng)絡(luò)層70，其用于可靠地網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及電氣設(shè)備40至49，數(shù)據(jù)鏈路層80，其用于提供接入共享的傳輸媒介的媒介接入控制功能，物理層90，其用于在網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及電氣設(shè)備40至49之間提供物理接口和用于傳輸?shù)谋忍氐囊?guī)則，以及參數(shù)管理層100，其用于設(shè)置和管理每層中使用的節(jié)點(diǎn)參數(shù)。
具體地，應(yīng)用軟件50進(jìn)一步包括網(wǎng)絡(luò)管理子層51，其用于管理節(jié)點(diǎn)參數(shù)，和接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及電氣設(shè)備40至49。也就是，網(wǎng)絡(luò)管理子層51經(jīng)參數(shù)管理子層100執(zhí)行設(shè)置或使用節(jié)點(diǎn)參數(shù)值的參數(shù)管理功能，和當(dāng)使用LnCP的設(shè)備是主設(shè)備時(shí)組成或管理網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理功能。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理器20至23、LnCP路由器30和31、LnCP適配器35和36以及接入網(wǎng)絡(luò)的電氣設(shè)備40至49接入的網(wǎng)絡(luò)是比如電力線、IEEE802.11和無(wú)線的相關(guān)傳輸媒介時(shí)(例如，當(dāng)LnCP包括PLC協(xié)議和/或無(wú)線協(xié)議時(shí))，網(wǎng)絡(luò)層70進(jìn)一步包括家庭碼控制子層71，其用于執(zhí)行設(shè)置、管理和處理用于邏輯地劃分每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的家庭碼的功能。當(dāng)通過(guò)比如RS485的獨(dú)立傳輸媒介物理地劃分獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在LnCP中不包括家庭碼控制子層71。每個(gè)家庭碼由4字節(jié)組成，并且被設(shè)置為隨機(jī)值或用戶(hù)的指定值。
圖3A和3B是分別示出圖2的層之間的接口的結(jié)構(gòu)圖。
圖3A示出當(dāng)將物理層90連接至相關(guān)傳輸媒介時(shí)層之間的接口，并且圖3B示出當(dāng)將物理層90連接至獨(dú)立傳輸媒介時(shí)層之間的接口。
家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1從上層將每層需要的報(bào)頭和報(bào)尾添加至協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)并將它們傳送至下層。
如圖3A和3B中所示，應(yīng)用層PDU(APDU)是應(yīng)用層60和物理層70之間傳送的數(shù)據(jù)，物理層PDU(NPDU)是物理層70和數(shù)據(jù)鏈路層80或家庭碼控制子層71之間傳送的數(shù)據(jù)，并且家庭碼控制子層PDU(HCNPDU)是物理層70(具體地，家庭碼控制子層71)和數(shù)據(jù)鏈路層80之間傳送的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)鏈路層80和物理層90之間的數(shù)據(jù)幀單元中形成接口。
圖4A至4F是分別示出圖3A和圖3B的接口的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖4A示出應(yīng)用層60中的APDU結(jié)構(gòu)。
APDU長(zhǎng)度(AL)字段示出APDU的長(zhǎng)度(從AL至消息字段的長(zhǎng)度)，并且具有最小值4和最大值77。
APDU報(bào)頭長(zhǎng)度(AHL)字段示出APDU報(bào)頭的長(zhǎng)度(從AL至ALO的長(zhǎng)度)，通常具有3字節(jié)，并且可擴(kuò)展至7字節(jié)。在LnCP中，APDU報(bào)頭可以擴(kuò)展至7字節(jié)以編碼消息字段并改變應(yīng)用協(xié)議。
應(yīng)用層選項(xiàng)(ALO)字段擴(kuò)展消息設(shè)置。例如，當(dāng)將ALO字段設(shè)為0時(shí)，如果ALO字段包含不同的值，則忽略消息處理。
消息字段處理來(lái)自用戶(hù)的控制消息或事件信息，并且由ALO字段的值改變它。
圖4B示出網(wǎng)絡(luò)層70中的NPDU結(jié)構(gòu)，并且圖4C示出NPDU的具體NLC結(jié)構(gòu)。
LnCP包(SLP)的開(kāi)始字段示出分組的開(kāi)始并且具有0×02的值。
目的地址(DA)和源地址(SA)字段分別是分組的接收器和發(fā)送器的節(jié)點(diǎn)地址，并且具有16比特。
最高1比特包括指示組地址的標(biāo)志，隨后的7比特包括產(chǎn)品的類(lèi)型(產(chǎn)品碼)，并且低8位包括用于區(qū)別多個(gè)相同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)管理器20至23和多個(gè)相同類(lèi)型的電氣設(shè)備40至49的邏輯地址。
分組長(zhǎng)度(PL)字段示出NPDU的整個(gè)長(zhǎng)度，并且具有12字節(jié)的最小值和100字節(jié)的最大值。
服務(wù)優(yōu)先級(jí)(SP)字段為傳送消息給出傳送優(yōu)先級(jí)并且具有3比特。
表2示出每個(gè)傳送消息的優(yōu)先級(jí)。
當(dāng)從設(shè)備響應(yīng)主設(shè)備的要求時(shí)，從設(shè)備從主設(shè)備獲得請(qǐng)求消息的優(yōu)先級(jí)。
表2

NPDU報(bào)頭長(zhǎng)度(NHL)字段擴(kuò)展NPDU報(bào)頭(SLP的NLC字段)，通常具有9字節(jié)，并且最大可擴(kuò)展至16字節(jié)。
協(xié)議版本(PV)字段是示出所用協(xié)議的版本的一字節(jié)字段。高4位包括版本字段并且低4位包括子版本字段。由十六進(jìn)制分別表示版本和子版本。
網(wǎng)絡(luò)層分組類(lèi)型(NPT)字段是用于區(qū)別網(wǎng)絡(luò)層70中的分組種類(lèi)的4比特字段。LnCP包括請(qǐng)求分組、響應(yīng)分組和通知分組。必須將主設(shè)備的NPT字段設(shè)為請(qǐng)求分組或通知分組，并且必須將從設(shè)備的NPT字段設(shè)為響應(yīng)分組或通知分組。表3示出由分組種類(lèi)決定的NPT值。
表3

傳輸計(jì)數(shù)器(TC)字段是2比特字段，其用于當(dāng)請(qǐng)求分組或響應(yīng)分組由于網(wǎng)絡(luò)層70中的通信錯(cuò)誤而未被成功發(fā)送時(shí)重發(fā)請(qǐng)求分組或重復(fù)地發(fā)送通知分組以改進(jìn)發(fā)送成功率。接收器可檢查通過(guò)使用TC字段的值復(fù)制的消息。表4示出由NPT值確定的TC字段的值的范圍。
表4

分組數(shù)(PN)字段具有2比特，并且被用于通過(guò)TC字段檢查從設(shè)備中的復(fù)制分組并處理主設(shè)備中的多個(gè)通信周期。表5示出由NPT值確定的PN字段的值的范圍。
表5

APDU字段是在應(yīng)用層60和網(wǎng)絡(luò)層70之間傳輸?shù)膽?yīng)用層60的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。APDU字段具有0字節(jié)的最小值和88字節(jié)的最大值。
循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(CRC)字段是16比特字段，其用于檢查所接收的分組的錯(cuò)誤(從SLP至APDU)。
LnCP分組的結(jié)束(ELP)字段示出分組的結(jié)束并具有0×03的值。盡管接收到對(duì)應(yīng)于PL字段的長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，如果未檢查ELP字段，則被認(rèn)為是分組錯(cuò)誤。
圖4D示出家庭碼控制子層71中的HCNPDU結(jié)構(gòu)。
如圖4D中所述，將家庭碼(HC)字段添加至NPDU的上部。
家庭碼包括4字節(jié)，并且在可以傳輸分組的線路距離范圍內(nèi)具有唯一值。
圖4E示出數(shù)據(jù)鏈路層80中的幀結(jié)構(gòu)。
根據(jù)傳輸媒介改變LnCP的數(shù)據(jù)鏈路層幀的報(bào)頭和報(bào)尾的結(jié)構(gòu)。當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層80使用非標(biāo)準(zhǔn)化傳輸媒介時(shí)，幀的報(bào)頭和報(bào)尾必須具有空字段，并且當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層80使用標(biāo)準(zhǔn)化傳輸媒介時(shí)，由協(xié)議如上述地形成幀的報(bào)頭和報(bào)尾。當(dāng)物理層90是比如電力線或IEEE 802.11的相關(guān)傳輸媒介時(shí)，NPDU字段是從上層的網(wǎng)絡(luò)層70發(fā)送的數(shù)據(jù)單元，并且HCNPDU字段是通過(guò)添加4字節(jié)的家庭碼到NPDU的前部獲得的數(shù)據(jù)單元。數(shù)據(jù)鏈路層80以相同的方式處理NPDU和HCNPDU。
圖4F示出物理層90中的幀結(jié)構(gòu)。
LnCP的物理層90操作發(fā)送物理信號(hào)至傳輸媒介和從傳輸媒介接收物理信號(hào)的功能。數(shù)據(jù)鏈路層80可使用比如RS-485或小輸出RF的非標(biāo)準(zhǔn)化傳輸媒介或者比如電力線或IEEE 802.11的標(biāo)準(zhǔn)化傳輸媒介作為L(zhǎng)nCP的物理層90。使用LnCP的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1使用通用異步接收器和發(fā)送器(UART)幀結(jié)構(gòu)和RS-232的信號(hào)電平，使得網(wǎng)絡(luò)管理器20至23和電氣設(shè)備40至49可以與RS-485、LnCP路由器30和31或LnCP適配器35和36交互。當(dāng)通過(guò)使用串行總線在設(shè)備之間連接UART時(shí)，UART在通信線路上控制比特信號(hào)流。在LnCP中，將來(lái)自上層的分組轉(zhuǎn)換為如圖4f中所示的10比特的UART幀，并且經(jīng)傳輸媒介發(fā)送。UART幀包括一比特開(kāi)始比特、8比特?cái)?shù)據(jù)和一比特結(jié)束比特，并且不使用校驗(yàn)位。以從開(kāi)始比特至結(jié)束比特的順序發(fā)送UART幀。當(dāng)使用LnCP的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)1使用UART時(shí)，不具有附加的幀頭和幀尾。
圖5A和5B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例的LnCP路由器30和31的層的結(jié)構(gòu)圖。如上所述，每個(gè)LnCP路由器30和31將分組從一個(gè)媒介發(fā)送至另一媒介，并且每個(gè)LnCP適配器35和36使得能夠接入比如RS-485的私人媒介，其是用于在基于LnCP的傳輸媒介之間，或者網(wǎng)絡(luò)管理器22或電氣設(shè)備46與傳輸媒介之間接入的接入設(shè)備。
LnCP路由器30和31和LnCP適配器35和36(以下，稱(chēng)為“接入設(shè)備”)使用圖5a和5b的層結(jié)構(gòu)200a和200b之一。
參考圖5A，在LnCP接入設(shè)備30、31、35和36中，層結(jié)構(gòu)200a具有連接至包括不同的傳輸媒介(例如，串行接口和電力線)的網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)物理層90a和90b。除了電力線，可以使用無(wú)線作為使用相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)。層結(jié)構(gòu)200a包括分別對(duì)應(yīng)于物理層90a和90b的數(shù)據(jù)鏈路層80a和80b，和用于連接數(shù)據(jù)鏈路層80a和80b的網(wǎng)絡(luò)層70。網(wǎng)絡(luò)層70的上層與圖2的相同，因此未示出。
層結(jié)構(gòu)200a進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的家庭碼控制子層71。在連接至相關(guān)傳輸媒介(電力線)的數(shù)據(jù)鏈路層80b和網(wǎng)絡(luò)層70之間形成家庭碼控制子層71a。
如圖5B中所示，在LnCP接入設(shè)備30、31、35和36中，層結(jié)構(gòu)200b具有連接至包括不同的相關(guān)傳輸媒介(例如，無(wú)線和電力線)的網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)物理層90c和90d。另外，層結(jié)構(gòu)200b包括分別對(duì)應(yīng)于物理層90c和90d的數(shù)據(jù)鏈路層80c和80d。網(wǎng)絡(luò)層70的上層與圖2的相同，因此未示出。
層結(jié)構(gòu)200b進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的多個(gè)家庭碼控制子層71b和71c。分別在連接至相關(guān)傳輸媒介(電力線)的數(shù)據(jù)鏈路層80c和80d和網(wǎng)絡(luò)層70之間形成家庭碼控制子層71b和71c。即，家庭碼控制子層71b和71c的數(shù)目對(duì)應(yīng)于LnCP接入設(shè)備30、31、35和36接入的多個(gè)相關(guān)傳輸媒介或網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目。
家庭碼控制子層71b和71c具有不同的家庭碼，以在不同的相關(guān)傳輸媒介或網(wǎng)絡(luò)之間保持安全性。
如前所述，本發(fā)明提供家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其使用作為用于提供控制和監(jiān)控家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的功能的通用通信標(biāo)準(zhǔn)的控制協(xié)議。
此外，本發(fā)明提供使用LnCP的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為通用通信標(biāo)準(zhǔn)。
此外，本發(fā)明提供通用通信標(biāo)準(zhǔn)，其可應(yīng)用于包括使用不同傳輸媒介和/或不同相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)，和基于通信標(biāo)準(zhǔn)的接入設(shè)備(路由器和/或適配器)的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
最后，本發(fā)明改進(jìn)不同傳輸媒介或不同相關(guān)傳輸媒介之間的網(wǎng)絡(luò)安全性。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)理解不應(yīng)將本發(fā)明限制于這些優(yōu)選實(shí)施例，而是在本發(fā)明如下的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可以由本領(lǐng)字段的技術(shù)人員作出各種變更和修正。
權(quán)利要求
1.一種家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)電氣設(shè)備；第一和第二網(wǎng)絡(luò)，其基于預(yù)定的居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(LnCP)；LnCP接入設(shè)備，其通過(guò)第二網(wǎng)絡(luò)連接至電氣設(shè)備；和網(wǎng)絡(luò)管理器，其經(jīng)第一網(wǎng)絡(luò)連接至LnCP接入設(shè)備，用于控制和監(jiān)控電氣設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)是包括不同傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該第一網(wǎng)絡(luò)是使用相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，該相關(guān)傳輸媒介是電力線。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，該相關(guān)傳輸媒介是無(wú)線。
6.如權(quán)利要求1至5的任何一個(gè)所述的系統(tǒng)，其中，該LnCP接入設(shè)備進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的家庭碼控制子層，并且該LnCP接入設(shè)備與第一網(wǎng)絡(luò)通信。
7.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)是使用不同的相關(guān)傳輸媒介的網(wǎng)絡(luò)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，該LnCP接入設(shè)備進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的多個(gè)家庭碼控制子層，并且該LnCP接入設(shè)備與第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)通信。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該家庭碼控制子層分別對(duì)應(yīng)于相關(guān)傳輸媒介。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，該家庭碼控制子層的家庭碼具有不同的值。
11.一種基于居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議的接入設(shè)備，其使用的協(xié)議包括上層；第一物理層，其用于接入連接至至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理器的第一網(wǎng)絡(luò)；和第二物理層，其用于接入連接至至少一個(gè)電氣設(shè)備的第二網(wǎng)絡(luò)。
12.如權(quán)利要求11所述的接入設(shè)備，其中，該第一物理層和第二物理層被連接至包括不同傳輸媒介的第一和第二網(wǎng)絡(luò)。
13.如權(quán)利要求12所述的接入設(shè)備，其中，該第一物理層被連接至使用相關(guān)傳輸媒介的第一網(wǎng)絡(luò)。
14.如權(quán)利要求13所述的接入設(shè)備，其中，該相關(guān)傳輸媒介是電力線。
15.如權(quán)利要求13所述的接入設(shè)備，其中，該相關(guān)傳輸媒介是無(wú)線。
16.如權(quán)利要求11至15中的任何一個(gè)所述的接入設(shè)備，其中，該上層進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的家庭碼控制子層，并且該上層連接至第一網(wǎng)絡(luò)。
17.如權(quán)利要求12所述的接入設(shè)備，其中，該第一物理層和第二物理層被連接至包括不同的相關(guān)傳輸媒介的第一和第二網(wǎng)絡(luò)。
18.如權(quán)利要求17所述的接入設(shè)備，其中，該上層進(jìn)一步包括用于管理用于網(wǎng)絡(luò)安全的家庭碼的多個(gè)家庭碼控制子層，并且該上層連接至第一網(wǎng)絡(luò)和第二網(wǎng)絡(luò)。
19.如權(quán)利要求16所述的接入設(shè)備，其中，該家庭碼控制子層分別對(duì)應(yīng)于第一物理層和第二物理層。
20.如權(quán)利要求19所述的接入設(shè)備，其中，該家庭碼控制子層的家庭碼具有不同的值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種使用居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(1)。該家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(1)包括至少一個(gè)電氣設(shè)備(40－49)；第一和第二網(wǎng)絡(luò)，其基于預(yù)定的居住網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(LnCP)；LnCP接入設(shè)備(30、31、35、36)，通過(guò)第二網(wǎng)絡(luò)將其連接至電氣設(shè)備(40－49)；和網(wǎng)絡(luò)管理器(20－23)，其經(jīng)第一網(wǎng)絡(luò)連接至LnCP接入設(shè)備(30、31、35、36)，用于控制和監(jiān)控電氣設(shè)備(40－49)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1820464SQ200480019562
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者河三喆, 白承勉, 李君錫, 金容臺(tái) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社