专利名称：家庭网络系统及其电器设备的制作方法
技术领域：
本发明是有关家庭网络系统的发明，特别是本发明的家庭网络系统是采用生活网络控制协议的家庭网络系统及其电器设备。
背景技术：
家庭网络(home Network)是一种把各数字化家电联接的网络。通过家庭网络，可以随时随地很方便地对家中的家电进行控制，可以带来生活上的乐趣。随着数字信息处理技术的发展，冰箱或洗衣机等家电，正在逐渐发展成数字化家电设备。随着家电使用体系技术和高速数字通信技术的快速发展，正在出现综合利用上述技术的信息家电。在上述背景下，出现了家庭网络系统。
这种家庭网络如下表1，根据所提供的服务类型可分为数据网络，娱乐网及生活网络。
表1
这里，数据网络(data network)属于在PC及周边设备之间，为了数据交换或提供网络服务等建立的网络类型。娱乐网(entertainment network)属于处理ODO，VDO等信息的家庭网络类型。另外，生活网络(living network)是指以家电自动化或远程控制等单纯控制为目的的网络。
这种用于家庭的家庭网络系统用来作为电器设备的主控(master)设备和从属设备，作为电器设备，主控设备对其他电器设备进行控制或显示其他电器设备的状态。作为电器设备，从属设备按电器设备的特性或其他要素，对主控设备的要求进行应答，并输出自身的状态变化信息。本发明的说明书中使用的电器设备(或新装置)不仅包括洗衣机、冰箱等用于生活网络服务的家电，还包括用于数据网络服务的家电以及用于娱乐网络服务的家电。另外，还包括煤气自动空设备及自动门，电灯等电器。
但这种传统技术，不能提供对家庭网络系统中的电器设备履行控制及监视等功能的泛用(广义)通信规范。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的为提供一种适用泛用通信规范——控制通信协议的家庭网络系统，泛用通信规范提供控制并监视家庭网络系统内各电器设备的功能。
本发明的另一目的为提供一种作为泛用通信规范采用生活网络控制通信协议(Living network Control ProtocolLnCP)的家庭网络系统。
本发明的又一目的为提供一种家庭网络系统，给同一种类的多个新设备指定为宜节点地址后注册。
本发明的另一目的为提供一种家庭网络系统，使各新设备相互确认逻辑地址，防止由于重复的逻辑地址带来的效率降低。
本发明的另一目的为提供一种家庭网络系统，只通过电源的供应以及与网络的连接，使新设备成为家庭网络系统中的一员。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种家庭网络系统，包括具有连接功能并通过因特网络联接到LnCP服务器上，通过LnCP协议控制、监视主控设备和从属设备，其中在该系统中，新设备通过一定的网络连接在家庭网络系统上时，具有包括初始逻辑地址的节点地址；新设备把包括所述节点地址的登录请求信息传向所述主控设备，并接收地址变更请求信息或临时地址设定请求信息后，进行处理，得到一个唯一的节点地址；所述地址变更请求信息包括被所述主控设备设定的逻辑地址；所述临时地址设定请求信息包括临时逻辑地址范围；接收登录请求信息后，判断所述新设备是单个还是多个，根据判断结果选择对应于所述新设备的唯一逻辑地址或临时逻辑地址范围，生成地址变更请求信息或临时地址设定请求信息后，把它传向所述新设备，使新设备具有唯一的节点地址。
所述登录请求信息包括产品码和初始逻辑地址。
所述新设备把所述登录请求信息每隔一定地址请求间隔(AddressReqInt)传向所述主控设备，所述主控设备从接收所述登录请求信息的时刻开始，等待数倍地址请求间隔(AddressReqInt)的时间后，通过从所述新设备接收的登录请求信息个数进行判断。
所述主控设备在所述倍数时间内接收到的登录请求信息个数如果超过所述倍数，则判断为所述新设备的个数为多个。
所述新设备为多个的情况下，所述新设备从接收到的临时逻辑地址范围中选择一个临时逻辑地址，更新所述初始逻辑地址。
所述新设备从其他新设备接收临时地址分配通知信息，所述临时地址分配信息包括被所述其他新设备设定的临时逻辑地址；所述新设备把接收的临时逻辑地址和自己选择的临时逻辑地址进行比较，如果相同则把所述选择的临时逻辑地址变更为限制逻辑地址，并生成临时地址设定应答信息，传向所述主控设备，所述临时地址设定应答信息包括所述选择的临时逻辑地址或所述变更的限制逻辑地址。
所述主控设备对接收的临时地址变更应答信息所包括的临时逻辑地址是否为所述限制逻辑地址，进行判断，如果所述临时逻辑地址是所述限制逻辑地址，则生成并传送地址变更请求信息，该地址变更请求信息用于把所述临时逻辑地址变更成初始逻辑地址。
所述新设备生成临时地址分配通知信息，传向其他新设备，所述临时地址分配通知信息包括所述临时逻辑地址。
所述新设备的个数为单数或所述临时逻辑地址与所述限制逻辑地址不同，则所述主控设备选择与所述新设备所属产品种类有关的未设定的逻辑地址后，使所述逻辑地址包括在所述地址变更信息中；所述新设备把接收的所述初始逻辑地址或临时逻辑地址变更成包括在请求信息中的逻辑地址。
所述新设备和其他新设备具有同一产品码。
所述通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。
还提供一种家庭网络系统的电器设备，在家庭网络系统中，通过LnCP协议控制、监视主控设备、从属设备及新设备，还包括总线、接口装置、存储装置及控制装置，其中所述接口装置通过一定的网络连接；所述存储装置用于储存家庭网络文档和一定的逻辑地址，家庭网络文档包括连接在网络上的各设备节点地址；所述控制装置通过所述接口装置与一个以上新设备连接，接收登录请求信息，所述登录请求信息具有节点地址，节点地址包括初始逻辑地址，该控制装置判断所述新设备的个数为单数还是多个，根据上述判断结果，选择所述新设备唯一的逻辑地址或临时逻辑地址范围，并生成地址变更请求信息或临时地址设定请求信息，传向所述新设备，使新设备具有唯一的节点地址。
所述登录请求信息包括产品码和初始逻辑地址。
所述控制装置从接收所述登录请求信息的时刻开始，等待数倍地址请求间隔(AddressReqInt)的时间后，通过从所述新设备接收的登录请求信息个数进行判断。
所述控制装置在所述倍数时间内接收到的登录请求信息个数如果超过所述倍数，则判断为所述新设备的个数为多个。
所述新设备为多个的情况下，所述控制装置接收包括一个临时地址的临时地址变更应答信息，并判断所述临时逻辑地址是不是所述限制逻辑地址，如果所述临时逻辑地址是所述限制逻辑地址，则生成一种地址变更请求信息，传向所述新设备，使所述临时逻辑地址变更成初始逻辑地址。
所述新设备的个数为单数或所述临时逻辑地址与所述限制逻辑地址，则所述控制装置选择与所述新设备所属产品种类有关的未设定的逻辑地址后，使所述逻辑地址包括在所述地址变更信息中，传向所述新设备。
来自多个新设备的登录请求信息具有同一产品码。
所述通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。
本发明的效果是该系统可以提供一种适用泛用通信规范——控制通信协议的家庭网络系统，泛用通信规范提供控制并监视家庭网络系统内各电器设备的功能。
本发明还可以提供一种作为泛用通信规范采用生活网络控制通信协议(Living network Control ProtocolLnCP)的家庭网络系统。同时可以给同一种类的多个新设备指定为宜节点地址后注册。使各新设备相互确认逻辑地址，防止由重复的逻辑地址带来的效率降低，并且只通过电源的供应以及与网络的连接，使新设备成为家庭网络系统中的一员。
图1为本发明的家庭网络框图；图2为本发明的生活网络控制协议的框图；图3a及图3b分别为图2的各层间的接口框图；图4a至4f分别为图3a及3b的接口详细框图；图5a到图5b分别为本发明的家庭网络系统的地址系统示意图；图6为网络管理器和电器设备的概略框图；图7a、图7b分别为本发明家庭网络系统中设定新设备的节点地址的各流程图。
图8a到图8f分别为本发明家庭网络系统使用的各信息的概略构成图；图9为图7a的S12阶段的实施例简略图。
图中1家庭网络系统 2因特网3LnCP服务器 4客户设备10网关 20至23网络管理器30、31LnCP路由器40至49电器设备具体实施方式
下面，通过本发明的实施例及附图，对本发明的家庭网络系统进行详细说明。
图1为本发明的家庭网络系统的框图。如图1所示，家庭网络系统1通过因特网络2联接到LnCP服务器3，另外客户设备4通过因特网络2联接到LnCP服务器3，即，家庭网络系统1把LnCP服务器3及/或客户设备4联接成可以互相传递信息。
家庭网络系统1的外部网络包括因特网络2，外部网络根据客户设备4的种类还可具备其它设备，即，以该因特网络2为例，客户设备4为计算机时具备Web服务器(Websever)(未图示)，客户设备4为网络电话时具备通信服务器(Wap sever)(未图示)。
LnCP服务器3通过特定的注册及注销程序，分别联接到家庭网络系统1及客户设备4，从客户设备4接收监视及控制命令等，再通过因特网络2用特定形式的信息传送到家庭网络系统1。另外，LnCP服务器3从家庭网络系统1接收并储存特定形式的信息或把它传送到客户设备4。另外，LnCP服务器3把自身储存或生成的信息传送到家庭网络系统1，即，家庭网络系统1联接在LnCP服务器3，可下载LnCP服务器3所提供的服务内容。
家庭网络系统1包括网关10，网络管理器20～23，LnCP路由器30、31，LnCP适配器(adapter)35、36及多个电器设备40～49。网关10具有联接因特网的功能。网络管理器20～23履行对电器设备40～49的环境设定及管理功能。LnCP路由器30、31负责传输媒体之间的联接。LnCP适配器35、36可以使网络管理器22及电器设备46联接到传输媒体。
家庭网络系统1内的网络由各电器设备40～49共用的传输媒体相互联接组成，该传输媒体可利用RS-485总线或低功率的RF等数据连接层非规格化的传输媒体(non-standardized transmission medium)，或可以利用电力线或IEEE 802.11等规格化的传输媒体(standardized transmission medium)。
家庭网络系统1内的网络由与因特网络2是相互分离的网络，即，家庭网络系统1内的网络构成由有线或无线传输媒体联接的独立网络。这里，独立网络包括虽然处于物理上的联接状态但理论上分离的网络。
家庭网络系统1包括主控(Master)设备，从属(Slave)设备。主控设备可以控制电器设备40～49或监视其工作状态，从属设备可以回应主控设备的请求及通知自身状态的变化信息。该主控设备包括网络管理器20～23，从属设备包括电器设备40～49。该网络管理器20～23包括所要控制的电器设备40～49的信息及控制码，按程序化的方式进行控制作业，或接收从LnCP服务器及/或客户设备4输入的信息后，进行控制作业。另外，如图所示，联接有多个网络管理器20～23时，为了进行与其它网络管理器20～23之间的交换信息，也为了信息的同步化以及进行控制，这些网络管理器20～23即可以是主控设备又可以是从属设备。即应该是一种，从物理意义上只是一个设备，但理论上是同时具有主控及从属功能的设备(即兼容设备)。
另外，这些网络管理器20～23及电器设备40～49可以直接联接到网络(如图示的电力线网络，RS-485网络，RF网络)上，还可以通过LnCP路由器30、31及/或LnCP网络适配器35、36联接。
另外，电器设备40～49及/或LnCP路由器30、31及/或LnCP网络适配器35、36注册在网络管理器20～23上，并根据产品信息，接收唯一的逻辑地址(例如Ox00，Ox01等)。这个逻辑地址与产品码(例如空调为‘0x02′，洗衣机为’0x01′)结合后，作为节点地址(Node Address)使用。
图2为本发明的生活网络控制协议(LnCP)框图。家庭网络系统1通过图2中的生活网络控制协议(LnCP)可以使网络管理器20～23，LnCP路由器30、31，LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49之间互相传送信息。进而，网络管理器20～23，LnCP路由器30、31，LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49通过这种LnCP实行网络通信。
如图2所示，LnCP包括应用软件50，应用层60，网络层70，数据连接层80，物理层90及媒介变量管理层100。应用软件50发挥网络管理器20～23、LnCP路由器30、31及LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49的固有功能，并提供与应用层60联接的功能，以便在网络上进行远程操作及监视。应用层60向使用者提供服务，并具有把使用者提供的信息或命令组成信息后传达到下位层的功能，网络层70可以把网络管理器20～23，LnCP路由器30、31，LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49之间联接为可靠的网络。数据连接层80提供联接控制功能，用于联接共用传输媒体。物理层90提供网络管理器20～23，LnCP路由器30、31，LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49之间的物理接口及要传送的比特(byte)的规则，媒介变量管理层100管理设定各层中使用的节点的媒介变量(node parameter)。
应用软件50还包括网络管理附属层51，网络管理附属层51具有管理节点媒介变量及管理联接在网络上的网络管理器20～23，LnCP路由器30、31，LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49的功能。即，该网络管理附属层51具有一种功能，可以通过媒介变量管理层100，设定媒介变量数值或利用媒介变量对媒介变量进行管理。适用于LnCP的设备为主控设备时，该网络管理附属层51还具有履行构成网络或管理网络的功能。
另外，网络层70还包括家庭码(home code)控制附属层71，网络联接有网络管理器20～23、LnCP路由器30、31，LnCP网络适配器35、36及电器设备40～49。当利用电力线或IEEE 802.11、无线等非独立形传输媒体(例如LnCP包括电力线通信(PLC)协议/或无线(wireless)协议时)构成上述网络时，为了在理论上划分各网络，家庭码控制附属层71发挥设定家庭码及管理家庭码的功能，该家庭码控制附属层71通过像RS-485等独立形传输媒体，从物理意义上分离个别网络时，不包括在LnCP中。该家庭码以4字节(byte)组成，设定为随机(random)值或使用者设定值。
图3a及图3b分别为图2的层间的接口的框图。
图3a所示为物理层90联接到非独立形传输媒体时的层间的接口示意图。图3b所示的是物理层90联接到独立形传输媒体时的层间的接口示意图。
家庭网络系统1把各层需要的标题(header)及结尾(trailer)信息加到从上位层接收的网络协议信息单位(Protocol Data UnitPDU)中，在传达到下位层。
如图所示，APDU(Application layer PDU)是应用层60和网络层70之间传送的数据值(data)。NPDU(Network Layer PDU)是网络层70与数据连接层80或家庭码附属层71之间传送的数据值。HCNPDU(Home Code ControlSublayer PDU)是网络层70(确切的说是家庭码附属层71)与数据连接层80或家庭码附属层71之间传送的数据值。数据连接层80与物理层90之间按数据值(data)，数据帧(frame)单位形成接口。
图4a至4f分别为图3a及3b的接口的详细框图。
图4a所示为在应用层60中的APDU结构。
AL(APDU Length)数字组为表示APDU的长度(AL到数据帧组的长度)的数字组，最小值为4最大值为77。
AHL(APDU Header Length)数字组是表示APDU标题(header)的长度(AL到ALO的长度)，的数字组，没有扩展时为3字节，可以扩展到7字节。LnCP网络协议中为了数据帧组的密码化，为了变更应用协议等APDU标题(header)可以扩展到7字节。
ALO(Application Layer Option)数字组是用于扩展信息块(sheet)的数字组，例如该数字组被设定为“0”后，装有其它值时忽略信息处理。
数据帧组为处理使用者的控制信息或项目信息的数字组，其结构随着ALO所含值的变化发生变化。
图4b为网络层70中的NPDU的结构，图4c为NPDU中的NLC的详细结构示意图。
SLP(Start of LnCP Packet)数字组为表示数据包的起始数字组，其值为0x02。
DA(Destination Address)及SA(Source Address)的数字组为要传送的数据包的收信方及送信方的节点地址，各由16比特构成。这里最上位1比特为显示群地址的标记(flag)，接下来的7比特为产品的种类(产品码)，下位8比特包括分得的逻辑地址。具有多个同一种类的网络管理器20～23或电器设备40～49时，下位8比特用于划分各网络管理器20～23或电器设备40～49。
PL(Packet Length)数字组为显示要传送的NPDU总长的数字组，其最小值为12字节，最大值为100字节。
SP(Service Priority)数字组为给予传送信息传送优先位的数字组，由3比特构成。各传送信息的优先顺位如表2。
从属客户设备应答主控客户设备的请求时，随从主控客户设备接收到的请求信息的优先顺位。
表2
NHL(NPDU Header Length)数字组是用于扩展NPDU标题(header)(SLP中的NLC数字组)使用的数字组，没扩展时是9字节，最大可扩展到16字节。
PV(Protocol Version)数字组是显示所采用的网络协议版本的1字节的数字组，由上位4比特及下位4比特构成，上位4比特为版本(version)数字组，下位4比特为服务器版本(sub-version)数字组，版本(version)及服务器版本(sub-version)分别以16进制标法显示版本。
NPT(Network layer Packet Type)数字组是在网络层中划分数据包种类的4比特数字组，LnCP包括请求数据包(Request Packet)，应答数据包(ResponsePacket)，通知数据包(Notification Packet)。主控客户设备的NPL数字组应设定为请求数据包或通知数据包，从属设备的NPL数字组应设定为应答数据包或通知数据包。数据包种类的NPT值如下表3所示。
表3
TC(Transmission Counter)数字组是网络层发生通信故障，不能成功发送请求数据包或应答数据包时，为了提高传送请求数据包或应答数据包的成功率，再传送或反复传送的2比特数字组。收信方可以利用TC数字组的数值，检测出重复信息。随NPT值的TC数字组值的范围同下表4。
表4
PN(Packet Number)数字组由2比特构成，在从属设备中为了检测出重复数据包PN(Packet Number)数字组与TC一起被使用，在主控客户设备中为了处理多个的通信循环被使用。随NPT值的PN数字组的范围如下表5所示。
表5
APDU数字组是应用层60与网络层70之间传送的应用层的网络协议数据值(data)的单位，APDU最小值为0字节，最大值为88字节。
CRC(Cychc Redundancy Check)数字组是为了检测出已接收数据包(SLP到APDU数字组)的错误的16比特数字组。
ELP(End of LnCP Packet)数字组是显示数据包未端的数字组，其值为0x03。如果接收与数据包长度数字组中的与长度相应的数据值(data)，也不能检测出ELP数字组，则示为数据包错误。
图4d为家庭码控制附属层71中的HCNPDU结构图。
如图所示，NPDU的上位部分还包含HC(Home Code)数字组。
该家庭码的数值由4字节构成，该家庭码在数据包可传播的线路的距离内具有唯一的值。
图4e所示为数据连接层中的数据帧的结构。
LnCP的数据连接层的数据帧的标题(header)及结尾(trailer)根据传输媒体形成不同的结构，数据连接层80使用非规格化的传输媒体时，数据帧标题(header)及结尾应具有Null数字组(Null Field)。如使用规格化的传输媒体，则随网络协议的规定。NPDU数字组是从上位网络层70传送的数据值的单位，HCNPDU是物理层90为电力线或IEEE 802.11等非独立形传输媒体时使用的数据值单位，是在NPDU前端追加4字节家庭码的数据值单位，数据连接层80不划分NPDU及HCNPDU的处理。
图4f为物理层90中的数据帧结构。
LnCP的物理层90具有把物理信号传送到传输媒体的功能，作为LnCP网络协议的物理层90，可以使用与RS-485或低功率RF等同的非规格化数据连接层80的传输媒体，还可以使用如电力线或IEEE 802.11等同的规格化传输媒体。适用LnCP网络的家庭网络系统1中，为了网络管理器20～23及电器设备40～49与RS-485或LnCP路由器30、31，及LnCP适配器35、36联接，利用了UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)数据帧结构及RS-232的信号标准(level)。各设备之间利用网线(serial bus)联接时，UART在通信线路控制比特信号流。如图4f所示，在LnCP中，把上位层送来的数据包，变换成10比特大小的UART数据帧单位后，通过传输媒体传送。UART数据帧由1比特的起始位(Start Bit)、8比特的数据值(data)及1比特的停止位(Stop Bit)构成。UART数据帧不使用效验位(Parity Bit)，UART数据帧从起始位传达，最后传达停止位。适用LnCP的家庭网络系统1利用UART时，不使用追加的数据帧标题(frame header)及帧结尾(frametrailer)。
图5a到图5b分别为本发明的家庭网络系统的地址系统示意图。
图5a中展示本发明家庭网络系统1使用的地址数字组结构，如图所示，产品码具有唯一的值用于识别产品基本功能，该数字组是在产品出厂时被设定的值，是不可改变的物理地址，同样的产品具有同样的固定地址。设备码是一种逻辑地址，用于分辨具有同一产品码的各设备，群地址是按一定的基准设定的对应于一个以上设备的逻辑地址。
图5b为图5a的地址数字组的详细结构图。如图所示，固定地址数字组的MSB被使用为标记(flag)，“0”时意味着设备码，“1”时意味着群码。通过不同地设置整个地址数字组中的MSB值，可以辨认设备码和群码。另外，各辅助数字组内的所有位全部被设定为1时，意味着集团地址。比如，冰箱的产品码为0x01时，0x01FF表示各冰箱的群地址，而0x81XX(这里X表示任意值)表示具有同一群码的所有冰箱的集团地址。
各从属设备每当连接在家庭网络系统1上时，被主控设备自动设定设备码。这里，群码虽然同样可以被主控设备自动设定，但很多情况下因技术上的原因使用者直接对他进行设定。
例如，通过0x0200(空调1)及0x0201(空调2)的相同的节点地址被电器设备40～49及/或LnCP路由器30、31及/或LnCP网络适配器35、36识别。另外，还可以使用按特定的基准(同种产品，产品的设置位置，使用者等)设置的群地址，使用群地址时可以一次性识别一个以上的电器设备40～49及/或LnCP路由器30、31及/或LnCP网络适配器35、36。在这个群地址中，显示群地址把地址选择值(下述为标记flag)设定为“1”时该显示群地址为指定多个的客户设备的集团(cluster)地址。默示群地址把逻辑地址及/或产品码的所有比特(byte)值添加为“1”，进而可以指定多个客户设备。这里，特别要指出的是把明示群地址通常称为集团码。
比如，产品码为0bXXX XXXX，逻辑地址为0bYYYY YYYY，群码为0bZZZZ ZZZZ，则设备被辨认成8个种类的地址。
(1)所有设备的地址指定是由0b1111 1111 1111 1111或0b0111 11111111 1111(0xFFFF或0x7FFF)组成；(2)产品码的地址指定由0b1XXX XXXX 1111 1111或0b0XXX XXXX1111 1111组成；(3)群码的地址指定由0b111 1111 ZZZZ ZZZZ组成；(4)逻辑地址的地址指定由0b0111 1111 YYYY YYYY组成；(5)产品码和逻辑地址的地址指定由0b0XXX XXXX YYYY YYYY组成；(6)产品码和群码的地址指定由0b1XXX XXXX ZZZZ ZZZZ组成。
图5c为产品别产品码和地址范围的实施例，这里，地址范围中，0xXX00意味着个产品的初始逻辑地址。如上所述，0xXXFF意味着各产品的群地址，0xXXFE意味着限制逻辑地址(下面将会展示)，其他0xXX01～0xXXFD成为可以分配到主控设备和从属设备的节点地址。
由产品地址和初始逻辑地址组成的节点地址，在产品出厂时，被分别储存在主控设备和从属设备的特定存储装置中。
图6为网络管理器和电器设备的概略示意图。
如图6所示，网络管理器(20到23)(下面称为主控设备)和电器设备(40到49)(下面成为从属设备)由用于网络连接的接口装置210、一定的存储装置220以及控制装置230组成。控制装置通过控制接口装置210和存储装置220，设定对新设备(新电器设备或新网络管理器)的唯一节点地址。
主控设备的存储装置220储存与其他主控设备和从属设备的产品信息以及产品别地址有关的信息，包括连接在网络上的所有产品信息(产品信息和已设定的或未设定的节点地址信息等)的文件，称为家庭网络文档(HomNetprofile)。家庭网络文档储存在存储装置220中，被控制装置230读取或更新后被注册。
从属设备的存储装置220至少储存自己的产品码和初始逻辑地址，该存储装置220还将储存临时逻辑地址和主控设备设定的逻辑地址等。
实际上，由主控设备或从属设备的控制装置230进行一些特定作业。但是为了叙述上的方便，下面记载成由主控设备或从属设备进行一些特定作业。
图7a、图7b分别为本发明家庭网络系统中，设定新设备的节点地址的各流程图。即，图7a为主控设备的动作，图7b为新设备(主控设备或从属设备)的动作。下面展示的多个信息不仅包括图4a的APDU信息，还包括图4b的DA数字组以及SA数字组。另外，先假设下面的信息包括某一命令码和与之相关的因子。
图7b的阶段S41中，新设备连接到家庭网络系统1后，接通电源时，进入图7b的阶段S42，对有没有从自己连接的家庭网络系统1接收到唯一的节点地址，进行判断。
图7b的阶段S42中，新设备对自己节点地址的逻辑地址是否为初始逻辑地址0x00进行判断。如果逻辑地址为初始逻辑地址，则该新设备是初次连接到家庭网络系统1的电器设备，进入阶段S43以后的阶段，进行节点地址设定阶段。如果逻辑地址不是初始逻辑地址，则该新设备已被赋予唯一的节点地址，其节点地址设定阶段被结束。
图7b的阶段S43中，新设备为了登录在家庭网络系统1，生成登录请求(ConfigurationReq)信息，传向所有主控设备(比如，0x00FF)，该登录请求信息如图8a所示，收信方数字组包括所有主控设备的节点地址，而送信方数字组比如是空调时，包括由新设备的产品码和初始逻辑地址组成的节点地址，命令码包括与登录请求信息对应的命令码。这里，不使用因子数字组。新设备把该登录请求信息按一定的时间间隔(比如5秒间隔)——地址请求间隔(AddressReqInt)持续传送。但是，新设备在接通电源后0到1000ms范围内选择任意时间，并迟延该时间后开始送信。
图7a的阶段S11中，主控设备接收登录请求信息。这里，主控设备接收最初的登录请求信息后，在该时刻开始2X AddressReqInt时间内，等待来自同一以及、或同种新设备或其他新设备的登录请求信息。
图7a的阶段S12中，主控设备判断有没有接收到多数登录请求信息。即，确认接收的登录请求信息的送信方数字组(正确地说是产品码)后，判断是不是从同种产品接收到多个登录请求信息，如果其中的一部分是来自数个同一种类的产品(即，接收到最初的登录请求信息后在2X AddressReqInt时间内，接收到来自同种新设备的2次以上登录请求信息时)，则进行阶段S17，如果从单数参品接收到单个登录请求信息或从不同种类的单数产品接收到多个登录请求信息，则进行阶段S13。
如图9所示，主控设备接收到登录请求信息A0的时刻(T＝0)开始，在2X AddressReqInt时间内，持续接收登录请求信息。这里，比例常数“2”为可变常数，被家电网络系统1的网络环境状态或使用者的任意设定决定。这里，具有同一文字的登录请求信息是来自同种新设备生成后传送的信息。如图所示，登录请求信息(A1)和(A3)的收信时间间隔与地址请求间隔(AddressReqInt)对应，因此可以认为是发自同一个新设备。而登录请求信息(A2)和其他登录请求信息的间隔不与地址请求间隔(AddressReqInt)对应，因此可以认为它来自其他同种新设备。即，主控设备接收到的登录请求信息(A1，A2，A3)的个数超过比例常数“2”，因此可以认为连接到该家庭网络系统1的新设备个数为数个。另外，登录请求信息B0和B1发自其他种类新设备。这种情况下，进行阶段S17。如果没有接收到登录请求信息(A2)时，进行阶段S13，主控设备只处理登录请求信息A0，A1，A3，忽略登录请求信息B0，B1。
图7a的阶段S13中，主控设备即使收到数个登录请求信息，也只是处理其中的一个登录请求信息，忽略其他登录请求信息。如图7b的阶段S43，上述忽略的新设备按AddressReqInt间隔继续发送登录信息，将被主控设备后续处理。主控设备接收到比如图8a的登录请求信息后，通过家庭网络文档了解对应于接收的登录请求信息送信方数字组的产品节点地址信息，把没有被设定的逻辑地址，即节点地址，生成包括逻辑地址的地址变更请求(AddressChangeReq)信息，传向新设备。这里，设定逻辑地址时，主控设备把以前设定的最大逻辑地址之后的逻辑地址设定成新设备逻辑地址，或把各已设逻辑地址之间的未设逻辑地址设定成新设备的逻辑地址，并把所述新设备的节点地址储存在家庭网络文档中。图8b为所述地址变更请求信息结构示意图。如图8b所示，新设备的逻辑地址被设定为0x01。这里，多个主控设备中的一个主控设备0x0001最先进行该新设备节点地址设定作业。这里，被设定的逻辑地址为设备码或群码。
图7b的阶段S44中，新设备判断有没有接收到临时地址设定请求(SetTempAddressReq)信息或地址变更请求信息。这里，新设备通过接收到的信息命令码，进行判断。这里，如果所述新设备接收到地址变更请求信息，则进行阶段S45，如果接收到临时地址设定请求信息，则进行阶段S48。
图7b的阶段S45中，新设备接收图7a的阶段S13中发送的地址变更请求信息。在阶段S46中，所述新设备生成地址变更ACK应答(AddressChangeAckRes)信息后，传向地址变更请求信息送信方数字组所示的主控设备。如图8c所示，地址变更ACK应答信息，使变更前的节点地址包括在送信方数字组值，并包括表示ACK(Acknowledgement)的“0x06”。
图7b的阶段S47中，新设备删除已存初始逻辑地址后，把包括在地址变更请求信息的因子——被主控设备设定的逻辑地址，进行储存。
图7a的阶段S14中，主控设备接收地址变更ACK应答信息后，进行阶段S15。阶段S15中，对传送登录请求信息的所有设备是否已完成节点地址的设定，进行判断。如果已处理完毕，则进行阶段S16。如果不是则进行阶段S12，对剩余新设备进行处理。这里，也可以进行阶段S11。
图7a的阶段S16中，主控设备根据家电网络系统1的新增设备情况，生成追加设备通知(DeviceAddReq)信息，传向其他主控设备。追加设备通知信息包括新设备的节点地址(设备码以及、或群码)。接收上述信息的其他主控设备，按上述信息更新自己的家庭网络文档。改阶段S16可以与阶段S13一起进行或紧跟在阶段S13之后进行。
上述图7a的阶段S12中，如果至少一部分是同一种类的数个产品发送的信息，则进行阶段S17。如果上述登录请求信息发自同一新设备(即，接收到最初登录请求信息后，在2XAddressReqInt时间内，接收到的来自同种新设备的登录请求信息个数超过比例常数“2”时)(没有接收到登录请求信息B0，B1，只接收到登录请求信息A1，A2，A3时)，进行阶段S18。如果不是(即，接收到最初登录请求信息后，在2XAddressReqInt时间内，接收到的来自同种新设备的登录请求信息个数超过2时)(接收到登录请求信息A1，A2，A3的同时，也接收到登录请求信息B0，B1时)，进行阶段(S19)。
图7a的阶段S18中，主控设备从登录请求信息引出送信者的产品码(比如，0x02)，并确认家庭网络文档中的具有同一产品码的设备被分配的最大逻辑地址值(比如0xYY)。主控设备生成包括临时逻辑地址范围(比如，0xYY+Nd+1～0xFD)的临时地址设定请求(SetTempAddressReq)信息，发向同一新设备。这里，Nb是按一定的步骤可以被赋予逻辑地址的设备数。Nb至少是“1”以上。之后所述多个新设备被赋予的逻辑地址包括在0xYY+Nd+1～0xYY+Nb。本发明的主控设备分离最终赋予的逻辑地址和暂时赋予的临时逻辑地址，在以后的过程中，防止逻辑地址和临时逻辑地址相互重复。图8d所示的临时地址设定请求信息作为临时逻辑地址范围包括“0x0F～0xFD”，作为临时地址设定请求的命令码包括“0x0E”。
图7a的阶段S19中，主控设备首先只对同种产品进行处理，即，主控设备从发送登录请求信息的一个以上种类产品或单一产品中，选择一个产品，可以先处理数个同种产品的逻辑地址设定。这里，从多个登录请求信息中，只对同一种类产品的新设备，生成并传送临时地址设定请求信息，而忽略其他登录请求信息B0，B1。所述临时地址设定请求信息包括通过阶段S18的方法设定的临时逻辑地址。
之所以需要进行上述阶段(S12，S17，S18，S18)，是因为同种设备的登录请求信息包括的所有因子相同，主控设备不能把它们辨认成个别登录请求信息，进行处理，而且还有可能把它们当作重复信息进行处理。
图7b的阶段S48中，新设备接收临时地址设定请求信息后，从包括的临时逻辑地址范围中，选择一个临时逻辑地址，进行储存。这时，为了防止与其他新设备的临时逻辑地址选择时间和阶段S49的同时进行，所述新设备等待一定时间(比如1～5000ms范围内随机选择迟延时间)，进行阶段S49。
图7b的阶段S49中，新设备通过网络接收临时地址分配信息，并生成临时地址分配信息，通过网络传向同一种类新设备。所述临时地址分配信息包括临时逻辑地址。所述送信的进行次数为1次，但因多个新设备接收临时地址设定请求信息后进行处理，因此新设备为了收信等待一定时间范围内的任意时间。如图8e所示，临时地址分配信息的收信方数字组包括一种节点地址，该地址表示同一种类的所有设备。所述临时地址分配信息包括作为送信方数字组的“0x0200”，作为表示临时地址分配信息的命令码，包括“0xFF81”，并包括选择的临时逻辑地址0x10。送信方数字组可以被设定为包括临时逻辑地址的0x0210。
图7b的阶段S50中，新设备把包括在接收的临时地址分配信息中的其他设备临时逻辑地址和自己选择并储存的临时逻辑地址进行比较。如果相同则进行阶段S52，如果不是则进行阶段S51。这里，图7b的阶段S49和S50的执行中，也可以让新设备接收到临时地址分配信息的当时，与自己的临时逻辑地址进行比较，如果相同就直接(与临时地址分配信息的送信无关)进行阶段S52，如果不是则继续收信。
图7b的阶段S51中，新设备把自己选择的临时逻辑地址认定为与其他设备选择的临时逻辑地址不同的唯一临时逻辑地址，把逻辑地址更新成临时逻辑地址，进行储存。新设备把包括该临时逻辑地址的临时地址设定ACK应答信息，传向主控设备。如图8f所示，临时地址设定ACK应答信息包括临时地址设定请求的命令码和作为因子的临时逻辑地址0x10。这时，新设备首先接收临时地址设定请求信息后，经过15秒。然后，等待一定时间范围内(1～5000ms)的随机时间，发送临时地址设定ACK应答信息。
接下来，进行图7a的阶段S20，主控设备接收临时地址设定ACK应答信息。
图7a的阶段S21中，主控设备对读自临时地址设定ACK应答信息的临时逻辑地址是否与限制逻辑地址0xFE相同，进行判断，如果不同则进行阶段S13，设定新设备的逻辑地址，把节点地址包括在收信方数字组，以设定的逻辑地址为因子生成并传送地址变更请求信息。所述节点地址包括临时逻辑地址。通过图7b的阶段S45，S46，S47，新设备用接收的逻辑地址更新已储存的临时逻辑地址进行储存。另外，主控设备按上述内容进行图7a的阶段S14和S15。
如果阶段S50中，接收的临时逻辑地址和选择、储存的临时逻辑地址相同，则意味着数个设备选择相同的临时逻辑地址。这时，数个设备发送具有相同临时逻辑地址的临时地址设定ACK应答信息时，主控设备把上述信息当作重复信息进行处理，只对其中的一个进行处理。之后，主控设备传送包括设定的逻辑地址的地址变更请求信息，数个设备都判断为该地址变更请求信息是传向自己的信息，会储存具有相同逻辑地址的节点地址。从而，主控设备不能辨认上述设备。为了防止这一问题，需要进行图7a的阶段S21，S22，S23和图7b的阶段S50，S52，S53，S54，S55。
执行图7b的阶段S52时，新设备把重复的临时逻辑地址变更成限制逻辑地址0xFE。该限制逻辑地址0xFE是只在重复的临时逻辑地址的处理阶段中使用的逻辑地址，不会被设定为某一种类新设备上的唯一逻辑地址。另外，新设备把已储存的初始逻辑地址更新成限制逻辑地址后进行储存。
图7b的阶段S53中，新设备生成包括该限制逻辑地址的临时地址设定ACK应答信息，传向主控设备。这时，临时地址设定ACK应答信息让节点地址0x02FD包括在送信方数字组，并包括作为因子的限制逻辑地址。所述节点地址0x02FD包括限制逻辑地址。
图7a的阶段S20中，主控设备接收临时地址设定ACK应答信息。阶段S21中，对包括在所述临时地址设定ACK应答信息中的因子是不是限制逻辑地址，进行判断，在这种情况下进行阶段S22。
图7a的阶段S22中，主控设备生成并传送地址变更请求信息，使所述限制逻辑地址变更成初始逻辑地址。这是为了使选择重复临时逻辑地址的各设备，重新回复到初始逻辑地址，使它们能够重新生成并传送登录请求信息。
图7b的阶段S54中，新设备进行等待，直到从主控设备接收到有关初始逻辑地址的地址变更请求信息为止。阶段S55中，把限制逻辑地址变更成初始逻辑地址进行储存。之后进行阶段S42，重新进行被主控设备设定唯一节点地址的过程。
权利要求
1.一种家庭网络系统，包括具有连接功能并通过因特网络联接到LnCP服务器上，通过LnCP协议控制、监视主控设备和从属设备，其特征是在该系统中，新设备通过一定的网络连接在家庭网络系统上时，具有包括初始逻辑地址的节点地址；新设备把包括所述节点地址的登录请求信息传向所述主控设备，并接收地址变更请求信息或临时地址设定请求信息后，进行处理，得到一个唯一的节点地址；所述地址变更请求信息包括被所述主控设备设定的逻辑地址；所述临时地址设定请求信息包括临时逻辑地址范围；接收登录请求信息后，判断所述新设备是单个还是多个，根据判断结果选择对应于所述新设备的唯一逻辑地址或临时逻辑地址范围，生成地址变更请求信息或临时地址设定请求信息后，把它传向所述新设备，使新设备具有唯一的节点地址。
2.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征是所述登录请求信息包括产品码和初始逻辑地址。
3.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征是所述新设备把所述登录请求信息每隔一定地址请求间隔传向所述主控设备，所述主控设备从接收所述登录请求信息的时刻开始，等待数倍地址请求间隔的时间后，通过从所述新设备接收的登录请求信息个数进行判断。
4.根据权利要求3所述的家庭网络系统，其特征是所述主控设备在所述倍数时间内接收到的登录请求信息个数如果超过所述倍数，则判断为所述新设备的个数为多个。
5.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征是所述新设备为多个的情况下，所述新设备从接收到的临时逻辑地址范围中选择一个临时逻辑地址，更新所述初始逻辑地址。
6.根据权利要求5所述的家庭网络系统，其特征是所述新设备从其他新设备接收临时地址分配通知信息，所述临时地址分配信息包括被所述其他新设备设定的临时逻辑地址；所述新设备把接收的临时逻辑地址和自己选择的临时逻辑地址进行比较，如果相同则把所述选择的临时逻辑地址变更为限制逻辑地址，并生成临时地址设定应答信息，传向所述主控设备，所述临时地址设定应答信息包括所述选择的临时逻辑地址或所述变更的限制逻辑地址。
7.根据权利要求6所述的家庭网络系统，其特征是所述主控设备对接收的临时地址变更应答信息所包括的临时逻辑地址是否为所述限制逻辑地址，进行判断，如果所述临时逻辑地址是所述限制逻辑地址，则生成并传送地址变更请求信息，该地址变更请求信息用于把所述临时逻辑地址变更成初始逻辑地址。
8.根据权利要求5所述的家庭网络系统，其特征是所述新设备生成临时地址分配通知信息，传向其他新设备，所述临时地址分配通知信息包括所述临时逻辑地址。
9.根据权利要求1到8任一项所述的家庭网络系统，其特征是所述新设备的个数为单数或所述临时逻辑地址与所述限制逻辑地址不同，则所述主控设备选择与所述新设备所属产品种类有关的未设定的逻辑地址后，使所述逻辑地址包括在所述地址变更信息中；所述新设备把接收的所述初始逻辑地址或临时逻辑地址变更成包括在请求信息中的逻辑地址。
10.根据权利要求1到8任一项所述的家庭网络系统，其特征是所述新设备和其他新设备具有同一产品码。
11.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征是所述通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。
12.一种家庭网络系统的电器设备，在家庭网络系统中，通过LnCP协议控制、监视主控设备、从属设备及新设备，还包括总线、接口装置、存储装置及控制装置，其特征是所述接口装置通过一定的网络连接；所述存储装置用于储存家庭网络文档和一定的逻辑地址，家庭网络文档包括连接在网络上的各设备节点地址；所述控制装置通过所述接口装置与一个以上新设备连接，接收登录请求信息，所述登录请求信息具有节点地址，节点地址包括初始逻辑地址，该控制装置判断所述新设备的个数为单数还是多个，根据上述判断结果，选择所述新设备唯一的逻辑地址或临时逻辑地址范围，并生成地址变更请求信息或临时地址设定请求信息，传向所述新设备，使新设备具有唯一的节点地址。
13.根据权利要求12所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是所述登录请求信息包括产品码和初始逻辑地址。
14.根据权利要求12所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是所述控制装置从接收所述登录请求信息的时刻开始，等待数倍地址请求间隔的时间后，通过从所述新设备接收的登录请求信息个数进行判断。
15.根据权利要求14所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是所述控制装置在所述倍数时间内接收到的登录请求信息个数如果超过所述倍数，则判断为所述新设备的个数为多个。
16.根据权利要求12所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是所述新设备为多个的情况下，所述控制装置接收包括一个临时地址的临时地址变更应答信息，并判断所述临时逻辑地址是不是所述限制逻辑地址，如果所述临时逻辑地址是所述限制逻辑地址，则生成一种地址变更请求信息，传向所述新设备，使所述临时逻辑地址变更成初始逻辑地址。
17.根据权利要求12到16的任一项所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是所述新设备的个数为单数或所述临时逻辑地址与所述限制逻辑地址，则所述控制装置选择与所述新设备所属产品种类有关的未设定的逻辑地址后，使所述逻辑地址包括在所述地址变更信息中，传向所述新设备。
18.根据权利要求12到16的任一项所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是来自多个新设备的登录请求信息具有同一产品码为特征。
19.根据权利要求12所述的家庭网络系统的电器设备，其特征是所述通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。
全文摘要
本发明提供一种家庭网络系统，包括具有连接功能并通过因特网络联接到LnCP服务器上，通过LnCP协议控制、监视主控设备和从属设备，在该系统中，新设备通过网络连接在家庭网络系统上时，具有包括初始逻辑地址的节点地址；新设备把包括所述节点地址的登录请求信息传向所述主控设备，并接收地址变更请求信息或临时地址设定请求信息后，进行处理，得到一个唯一的节点地址。接收登录请求信息后，进行判断。还提供一种家庭网络系统的电器设备。有益效果是该系统提供一种适用泛用通信规范控制通信协议的家庭网络系统，有控制并监视家庭网络系统内各电器设备的功能。同时给同一种类的多个新设备指定为宜节点地址后注册，使各新设备相互确认逻辑地址，防止由重复的逻辑地址带来的效率降低。
文档编号H04L12/24GK1767459SQ20041007239
公开日2006年5月3日 申请日期2004年10月27日 优先权日2004年10月27日
发明者白承冕, 李军锡, 金勇泰, 河三喆 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司