CN115622590A - 通信系统和用于通信的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及通信系统和用于通信的方法。通信系统(100，200)包括发送第一信号和接收第二信号的第一终端(102，202)。第二终端(108，204)发送第二信号并接收第一信号。该系统(100，200)的特征在于单线通信接口(116)使用单线通信协议连接第一终端(102，202)、第二终端(108，204)，以进行单向或双向通信。通信协议包括起始符和有效载荷中的一者或多者。第二终端(108，204)使用检测器(110)检测第一信号中的缺失的相位包或缺失的半AC波，以从所接收的第一信号检索信息。第一终端(102，202)包括一个或多个电流检测电路，以确定在所接收的第二信号中的负载调制电流以检索信息。

Description

通信系统和用于通信的方法

技术领域

本公开涉及通信系统。更具体地，本公开涉及单向的或双向的通信系统。

背景技术

用于与远程实用程序应用通信的常规技术主要关注从附接到壁式插头的第一终端向第二终端(远程实用程序)的数据发送。第二终端对接收到的数据进行分析，并且在第二终端发起需要的动作。对于这样的技术，无线或直接通信通常是优选的。然而，这些用于通信的技术需要复杂的网络以满足更规范的标准。除此之外，通过许多不同类型的无线技术，通信网络不限于通用型(one-size-fits-all)。即使如果我们考虑用于远程实用程序应用的无线技术，它们也易受诸如噪声、干扰、信号损失等问题的影响。

这种缺点可以通过依赖于更好的、可靠的技术(诸如光通信)来消除。由于简单实用程序应用中的光通信的成本可能相当可观，它可能不值得花费，并且由此使其他替代方案更加优选。因此，需要提供一种简单有效的通信系统来克服上述问题。

在美国专利第8,441,213号(以下称为’213参考文献)中提供了通信技术的实例。’213参考文献公开了一种照明系统，该照明系统包括控制器和使用单独的导体发送和接收信号的一组线路单元。控制器为调光开关，并且单元为智能LED灯。’213参考文献还公开了以多组控制的线路单元，即使所有线路单元经由两个AC源导体接收AC源和命令。该系统还公开了对单独线路单元进行编程，使得其将与特定组地址相关联。然而，’213参考文献似乎没有使用单个专用通信接口在两个电压导体之间提供简单通信。’213参考文献而是公开了具有用于在终端之间发送信号的两个不同导体的复杂网络。这导致具有单个发送器但具有多个接收器的布置，其中，不同的发送线路被选择成具有与每个发送线路相关的各个地址。在接收端，存在与各个发送线路相关联的多个灯以接收从控制器广播的第一信号，因此这些灯初始地发送它们的地址，以用于第一信号的接收的可用性。因此，’213号参考文献看起来复杂、耗时，且笨重的照明系统使用多个发送线路来发送信号。

EP 2 858 256 A1提供了另一实例，它公开了在交流电上编码数据信号的方法，该方法允许在控制器的方向上与装置通信，而不需要超过电网供应的附加基础设施。该参考文献还公开了控制器与受控装置的单向通信。然而，其并未明确公开控制器和受控装置之间的双向通信。

EP 1 316 134 A1提供了又一实例，它公开了一种用于在两个电子控制装置之间的电子线路上双向地发送/接收或传送数据和/或信息的电子网络。两个电子装置之间的数据发送技术包括通过电子网络的适当可控的中断和暂停(在下文中称为“网络中断”或“电压中断”)来编码要发送的二进制信息。在接收器侧，接收器能够检测并解码网络中断或电压中断。在另一种技术中，通过将二进制信息编码为受控的电力吸收来发送数据。因此，这两种调制技术表示“供应电力的调制”和“吸收电力的调制”。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是解决或至少减少上述缺点。该目的至少部分地通过唯一的单向或双向通信系统来实现。通信系统包括发送第一信号和接收第二信号的第一终端。该通信系统还包括发送第二信号并接收第一信号的第二终端。该通信系统的特征在于，单线通信接口被配置为连接第一终端和第二终端用于单向或双向通信。单线通信接口使用其间的单线通信协议发送编码的第一信号和编码的第二信号。单线通信协议可具有：

起始符(优选地，起始位)和有效载荷中的一者或多者。第二终端使用检测器检测第一信号中的缺失的相位包(或缺失的半波)，以从所接收的第一信号检索信息。第一终端包括电流检测电路，以确定所接收的第二信号中的负载调制电流以从所接收的第二信号检索信息。

附加地或可替代地，单线通信协议还可包括停止符或停止位。此外，单线通信协议的有效载荷可以可选地包括由有效载荷承载的信息的长度。

因此，本公开提供了仅基于单个专用供电线缆的简单且有效的通信。由于单线通信接口的使用，可以降低基础设施成本以及系统的复杂性。由于在两个电压装置之间使用单线通信接口，AC电压包的缺失的可能性会低。此外，即使单个AC电压包缺失，第二终端仍可保持不受影响。例如，在第二终端可以是远程放置的电动工具(诸如泵)的情况下，泵由于其质量惯性可以保持不受单个AC电压包的影响。本公开可克服与和远程放置的电动工具的无线通信相关的实际问题，例如，由于周围水在泵中引起的信号衰减。因此，本公开可以克服与复杂电路的要求相关的问题，以满足更规范的标准、对干扰的敏感性，同时更便宜。

根据本公开的实施例，系统包括切换装置，该切换装置耦接到第一终端，该切换装置启动以通过单线通信接口建立从第一终端到第二终端的电流路径。该切换装置配置为生成信息，该信息由在第一端处的电压调制器进一步调制，以生成第一信号。第二终端解调所接收的第一信号以检索信息。

根据本公开的实施例，通过单线通信接口从第二终端至第一终端的电流路径。同样，耦接至第二终端的负载调制器调制所接收的信息以生成作为负载调制电流的第二信号。由于电流即使在一个闭环内的长距离中也基本上不衰减，所以可能会有更可靠的数据发送。

根据本公开内容的实施例，第一终端经由电源插头电耦接至AC源。第一终端使用单线通信协议发送具有编码在AC电压包中的信息的第一信号并且从AC源消除AC电压包。第二终端从第一终端接收AC电压包，并且对所接收的AC电压包进行解码以提取信息。因此，以编码的AC包的形式供应至第二终端的AC电力信号的正弦形状不失真。

根据本公开的实施例，第二终端耦接至相对于第一终端远程放置的电动工具。这可以在诸如具有远程放置的电动工具的设施中找到应用，比如用于园艺和类似应用。此外，在第二终端处的诸如泵的电动工具可能需要至少一个专用接口用于稳定通信，因为无线信号可能显著衰减。

根据本公开的实施例，第一终端使用单线通信协议发送AC电压包，单线通信协议包括具有相等或不等数量的正和负半周期的有效载荷。由于AC电力信号的每个周期涉及两个半周期，其中每个半周期以零点交叉起始，其中AC正弦信号的电压达到零伏，因此开发的协议可以有利地使用相等数量的正半波和负半波，而不生成任何干扰DC偏移，并且因此保持电网质量。

根据本公开的实施例，第一终端将奇偶校验位发送至第二终端用于扩展，并且第二终端响应于所接收的AC电压包向第一终端发送ACK位。因此，这可以允许在接收端有效地接收信号。

根据本公开的实施例，基于零电压交叉控制技术或零电流交叉控制技术中的至少一者生成第一信号中的信息信号。此外，由于电流在AC电压的零点交叉附近流动，所以脉冲电流的峰值不会变得过大，并且被抑制。此外，即使在一个闭环内的长距离内，电流基本上不衰减，更可靠的数据发送会是可能的。

根据本公开的实施例，通过从用于从第一终端发送的AC电压包中至少消除AC半周期或更多来生成有效载荷。因此，从第一终端发送至第二终端的信号可具有相等数量的正半周期和负半周期，从而在所发送的第一信号中不生成任何干扰DC偏移。

根据本公开的实施例，响应于所接收的第一信号，基于来自第一信号的接收的有效载荷的负载调制生成第二信号，以在第二终端处生成负载调制电流信号。因此，该系统可以是可以支持智能通信并且可以容易地集成到现有产品中的鲁棒性系统。

根据本发明的实施例，第一终端可以为智能线缆主机，并且第二终端可以为智能线缆从机。这可以允许鲁棒性单个专用通信接口，以用于主机终端和从机终端之间的快速和有效的通信。

根据本公开的另一实施例，提供了一种用于通信(诸如单向或双向通信)的方法。用于通信的方法包括：通过第一终端沿第一方向发送第一信号。该方法还包括：通过第二终端沿第二方向传送第二信号。该方法的特征在于：经由连接第一终端和第二终端的单线通信接口传送，以通过第一终端和第二终端之间的单线通信协议发送编码的第一信号和编码的第二信号。单线通信协议可具有起始符(优选地，起始位)和有效载荷中的一者或多者。此外，单线通信协议还可以包括停止符或停止位。此外，单线通信协议的有效载荷可以可选地包括由有效载荷承载的信息的长度。耦接在第二终端处的检测器检测第一信号中的缺失的相位包或缺失的半波以从所接收的第一信号检索信息。第一终端使用一个或多个电流检测电路来确定所接收第二信号中的负载调制电流以从所接收的第二信号检索信息。

因此，本公开使用单个通信接口执行单向或双向通信，并且无附加的有线连接。避免使用附加通信接口可以降低硬件要求，使电路简单及更便宜。由于硬件减少，电路中的故障检测会变得更容易。而且，可以成功地实现本公开的实施方式而不易受干扰。因此，与电力线通信(PLC)、相位激励控制(PFC)、零交叉调制、AS-接口、光通信或任何此类类似技术相比，所公开的方法可能更好。

根据本公开的实施例，该方法通过在预定相位时间期间选择性地中断来自AC源的AC电力信号的电压调制在第一终端处生成第一信号。根据本公开的实施例，第二终端使用负载调制，通过选择性地设置电耦接至第二终端的负载用于对从第一终端接收的有效载荷进行移相来调制负载。因此，通过在零交叉处切换供电电压/电流，切换过程可生成比其他类似方法(诸如经由相位控制的通信)显著更少的供电相关干扰。

根据本公开的实施例，第一终端与第二终端之间的通信包括通过相互检测AC电压过零进行同步。因此，该通信可以生成明显更少的供电相关干扰。

本发明的其他特征和方面将从以下描述和附图显而易见。

附图说明

将参考附图更详细地描述本公开，在附图中：

图1示出了根据本公开的实施例的通信系统的框图；

图2示出了根据本公开的实施例的在第一终端与第二终端之间具有通信的示例性实施例；

图3示出了根据本公开的实施例的可以从第一终端发送至第二终端以发起通过接口的通信的示例性起始符的图形表示；

图4示出了根据本公开的第一实施例的可以从第一终端发送至第二终端以终止通过接口的通信的示例性停止位的图形表示；

图5示出了根据本公开的实施例的代码0000的图形表示；

图6示出了根据本公开的实施例的代码0001的图形表示；

图7示出了根据本公开的实施例的代码0010的图形表示；

图8示出了根据本公开的实施例的代码1111的图形表示；以及

图9示出了根据本发明另一实施例的用于通信的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了结合本公开的一个或多个方面的本公开的示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为局限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。例如，本公开的一个或多个方面可用于其他实施例和甚至其他类型的结构和/或方法。在附图中，相同的标号指代相同的元件。

在本文中使用的某些术语仅是为了方便起见，并且不应被视为对本公开的限制。例如，“下部”、“前”、“后”、“侧”、“纵向”、“侧向”、“横向”、“向上”、“向下”、“向前”、“向后”、“侧向”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“向上”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“顶部”、“底部”、“较高”、“在…上方”、“在…下方”、“中心”、“中间”、“中间的”、“在…之间”、“端”、“相邻”、“邻近”、“在…附近”、“远端”、“远的”、“径向”、“周向”等仅描述在图中示出的配置。实际上，组件可以在任何方向上定向，并且因此，除非另作说明，否则术语应当被理解为包括这种变化。

本公开提供了一种单向或双向通信系统。通信系统包括发送第一信号和接收第二信号的第一终端。通信系统还包括发送第二信号并接收第一信号的第二终端。该通信系统使得单线通信接口被配置为连接第一终端和第二终端以用于通信。单线通信接口使用第一终端和第二终端之间的单线通信协议发送编码的第一信号和编码的第二信号。单线通信协议可具有起始符和有效载荷中的一者或多者。第二终端使用检测器检测第一信号中的缺失的相位包或缺失的半波以从所接收的第一信号检索信息。第一终端包括一个或多个电流检测电路，以确定所接收的第二信号中的负载调制电流以，从所接收的第二信号检索信息。

此外，单线通信协议还可以包括停止符或停止位。此外，单线通信协议的有效载荷可以可选地包括由有效载荷承载的信息的长度。

在一些实施例中，通信系统(优选地，双向通信系统)包括彼此双向通信(即，使用单线通信接口发送和接收信号)的第一终端(以下也称为智能线缆主机(SCM))和第二终端(以下也称为智能线缆从机(SCS))。在一些实施例中，SCM通过单线通信接口将起始符发送到SCS以发起来自SCM的AC电压包的发送，并且其中，SCM还通过单线通信接口将停止符发送到SCS以终止来自SCM的AC电压包的发送。

在一些实施例中，用于生成信息信号的切换装置至少可以是SCR开关、TRIAC、拨动开关、滑块可调电阻器、旋钮可调电阻器、可调电阻器、触摸开关、晶闸管等。

在一些实施例中，由第一终端生成的第一信号和由第二终端生成的第二信号可以通过单线通信接口一次发送一个。此外，第一信号和/或第二信号中的信息可以涉及水位、操作状态、干运行警报、洪水保护、计划表等中的一者或多者。

在一些实施例中，从第一终端发送到第二终端的第一信号可以是下行链路通信。此外，从第二终端发送至第一终端的第二信号可以是上行链路通信。此外，第一终端和第二终端可以与智能网关无线通信。

图1示出了用于通信系统100的框图。本公开的系统100包括第一终端102、第二终端108、耦接在第一终端102处的检测器104、耦接在第二终端108处的检测器110、电压调制器106、负载调制器112、电机114和单线通信接口116，还包括开关(例如，电源开关或TRIAC等)。通信系统100包括第一终端102(也称为智能线缆主机(SCM))以发送第一信号和接收第二信号。通信系统100还包括第二终端108(也称为智能线缆从机(SCS))以发送第二信号并接收第一信号。通信系统100包括单线通信接口116，该单线通信接口连接第一终端102和第二终端108以用于单向通信或用于双向通信。接口116使用第一终端102和第二终端108之间的单线通信协议发送编码的第一信号和编码的第二信号。单线通信协议可具有起始符和有效载荷中的一者或多者。此外，单线通信协议还可以包括停止符或停止位。此外，单线通信协议的有效载荷可以可选地包括由有效载荷承载的信息的长度。第二终端108使用检测器110检测第一信号中的缺失的相位包，以从所接收的第一信号检索信息。第一终端102包含检测器104或电流检测电路中的一者或多者，以确定由负载调制器112调制的所接收的第二信号中的负载经调制电流以从所接收的第二信号检索信息。因此，耦接至第二终端108的电机114基于在第二终端108处接收的第一信号来运行。在示例性实施例中，可能存在附接到第一终端102的多个第二终端108。因此，本公开提供了简单且有效的通信，因为仅存在单个专用线通信接口116。由于使用单线通信接口116，使得基础设施成本以及系统的复杂性可以降低。由于在两个电压装置之间使用单线通信接口，所以缺失AC电压包的可能性会低。此外，即使单个AC电压包缺失，第二终端108可保持不受影响。例如，在第二终端108可以是远程放置的电动工具(诸如泵)的情况下，该泵由于其质量惯性可以保持不受单个AC电压包的影响。本公开可克服与和远程放置的电动工具的无线通信相关的实际问题，例如，由于周围水在泵中引起的信号衰减。因此，本公开可以克服与复杂电路的要求相关的问题，以满足更规范的标准，本公开可以不容易受到干扰，也更便宜。因此，本公开可以提供鲁棒性的智能通信技术，其可以容易地与现有产品集成，并且由于更少的原材料资源而是可持续的。

图2示出了具有在第一终端202和第二终端204之间的通信的系统200。本公开将第二终端204示出为远程放置的电动工具(在此为泵)并且将第一终端202示出为GARDENA智能系统。然而，本公开的实际实施方式可具有第一终端202和第二终端204的任何类型、组合、布置。第一终端202可以是智能线缆主机(SCM)、收发器等中的一者或多者。第二终端204可以是智能线缆从机(SCS)、收发器等中的一者或多者。第一终端202包括电耦接到AC源和通信单元210的电源插头208。通信单元210还可包括有线通信接口、无线电通信单元212、无线(智能)网关206或通信单元插头214中的一者或多者(或与其集成)以发送AC包。AC包可通过连接第一终端202和第二终端204的专用单线通信接口116来发送。第二终端204包括相对于第一终端202远程放置的电动工具。第二终端204可以包括通信单元218中的一个或多个。通信单元218还包括通信单元泵、控制单元泵220或电机222等。

在一些实施例中，切换装置电耦接到第一终端202，该切换装置启动以通过单线通信接口116(下文替换地称为接口116)建立从第一终端202到第二终端204的电流路径。切换装置配置为生成一些信息，这些信息可进一步由电压调制器106在第一终端202处调制，以生成第一信号。第二终端204对接收到的第一信号进行解调以检索信息。在一些实施例中，系统100包括通过单线通信接口116从第二终端108、204到第一终端102、202的电流路径。此外，耦接至第二终端204的负载调制器112对所接收的信息进行调制以生成作为负载调制电流的第二信号。由此，本公开规定，即使在一个闭环内的长距离中电流基本上也不衰减，更可靠的数据发送是可能的。

此外，系统200包括经由电源插头208电耦接到AC源的第一终端202。第一终端202使用单线通信协议发送具有编码在AC电压包中的信息的第一信号，并且从AC源消除AC电压包。第二终端204从第一终端202接收或检测缺失的AC电压包，并对所接收的AC电压包进行解码以提取信息。因此，以编码AC包的形式供应给第二终端204的AC电力信号的正弦形状不失真。此外，在缺失单个AC电压包的情况下，其可能不影响系统200。例如，当第二终端204是远程放置的电动工具(诸如泵)时，缺失的单个AC电压包可能由于泵的质量惯性现象而不影响系统200。

系统200公开了第二终端204，该第二终端耦接到相对于第一终端202远程放置的电动工具。所以，在远程位置处，可能不可以或优选地在第二终端204处连续地手动记录读数。此外，在第二终端204处的电动工具(例如，泵)可以通过水循环并且需要至少一个专用接口以用于稳定通信，这是因为无线信号在这种情况下可能变得显著衰减，使得任何分析变得困难。在零点交叉处切换AC源电压的有利效果是在本系统200中，与经由相位控制的通信相比，切换过程可以生成显著更少的与电源相关的干扰。

在一些实施例中，从第二终端204到第一终端202的通信可以包括所接收的第一信号的负载调制。第二终端204可以不具有生成信息信号的AC源。因此，为了将信息从第二终端204传送到第一终端202，第二终端204可以将自身断开消耗来自第一终端202的电流。第一终端202可以通过由第二终端204消耗电力的降低而认识到这一点。因此，第一终端202可以重构原始发送的位流(即，第一信号)。这可以指示第二终端204处于待机模式并且电机222未被供应任何电力。因此，特定信号(例如，单个正弦波)被发送至第二终端204(诸如远程放置的电子装置以及耦接至第二终端204的负载调制器112)以调制所接收的信号。第二终端204可通过选择性地切换信息信号来移动所接收的第一信号的电压与电流之间的相位关系。

图3至图8示出了通过接口116发送的示例性有效载荷位或信息。具体地，当从第一终端202向第二终端204发送信息时，第一终端202可以通过在第一终端202侧的零点交叉附近打开和关闭开关电路而引起脉冲形电流变化。这可引起第一终端202侧上的AC电压中的瞬时电压变化。此时，第二终端204处于从第一终端202侧汲取电流的状态，而第二终端204侧开关关闭，基于第一终端202上的瞬时电压变化来检测电流。电流作为脉冲状电流变化被发送到第二终端204。因此，可通过从信号发送路径或接口116提取并解码脉冲电流变化或电压变化来接收信息。

图3示出了可以从第一终端202发送至第二终端204以发起通过接口116的通信的示例性起始符或可选的起始位。如图3中公开的起始符可包括三个时间周期(3T)。每个时间周期T为一个完整的循环，例如20ms的正弦波。此外，在图3中公开的示例性实施例中，起始符可由三个循环(即，60ms)组成。从主电压接收的三个周期被操纵以通过消除三个时间周期3T的部分以形成固定图案。如图3中所示的固定图案公开了具有从20ms到80ms的三个时间周期3T的起始符。可以通过从主电压消除从20ms至40ms(即，-第一T和50ms至70ms，即，-1.5T至2.5T)的正弦波来操纵三个时间周期3T以形成固定图案，从而发送起始符。

图4示出了可以从第一终端202发送至第二终端204以终止或停止通过接口116的通信的示例性停止符或可选的停止位。如图4中公开的停止符可包括三个时间周期(3T)。每个时间周期T为一个完整的循环，例如20ms的正弦波。此外，在图4所示的示例性实施例中，停止符可由三个循环构成，即60ms。操纵从主电压接收的三个周期以形成固定图案。如图4中所示的固定图案公开了具有从40ms到100ms的3T的停止符。可以通过从主电压消除50ms到70ms(即，0.5T-1.5T)和80ms到100ms(即，2T到3T)的正弦波操纵三个时间周期3T以形成固定图案，从而发送停止符。

图5示出了具有包括9个时间周期(0至9T)的有效载荷数据包的信息信号，该有效载荷数据包可在起始符之后直接起始。有效载荷数据包可以可选地包括指示数据包信息的长度的位及编码信息位。图5示出了根据本公开的实施例的在不消除主电压信号的任何正弦波形式的情况下的代码0000的图形表示。本公开中公开的示例性信息信号包括9T信号，即，20ms至200ms。每个半周期由10ms时间组成，因此总共9T包括18个半周期以形成180ms时间周期，即，20ms至200ms。所公开的9T时间周期可以将信息以从0000至1111的4位代码的格式发送。图6示出了根据本公开实施例的代码0001的图形表示。通过从来自主电压的完整正弦波(0-9T)消除第三半周期和第四半周期来对信息位进行编码。此外，通过消除第三负半周期和第四正半周期(1T-2T)来消除完整的正弦波，以保持整体中性波。代码0001公开了该信息包括从20ms至40ms以及60ms至200ms呈现的正弦波，以便通过接口116来发送代码0001。

图7示出了根据本公开的实施例的代码0010的图形表示。通过从来自主电压的完整正弦波(0-9T)中消除第四半周期和第五半周期(1.5T–2.5T)，对信息位进行编码。此外，通过消除第四负半周期和第五正半周期(1.5T–2.5T)来消除完整的正弦波，以保持整体中性波。代码0010公开了信息包括从20ms到50ms和70ms到200ms呈现的正弦波，以通过接口116发送信息。

图8示出了根据本公开的实施例的代码1111的图形表示。通过从来自主电压的完整正弦波(0-9T)消除第十七半周期和十八半周期来编码信息位。此外，通过消除第十七正半周期和第十八负半周期来消除完整的正弦波，以保持整体中性波。代码1111公开了信息包括从20ms至180ms呈现的正弦波，以通过接口116发送信息。因此，在代码1111中，从主电压中消除第九(最后)正弦波，因此发送最后一位。

在一些实施例中，可存在一些更多的附加位，诸如校验和或奇偶校验位、ACK或确认位等。此外，第一终端202将奇偶校验位发送到第二终端204用于扩展，并且第二终端204响应于所接收的AC电压包将ACK位发送到第一终端202。此外，通过从AC电压包中消除至少一个AC循环来生成有效载荷，用于从第一终端202发送。因此，从第一终端202发送到第二终端204的信号可具有相等数量的正和负半周期，从而在所发送的第一信号中不生成任何干扰DC偏移。

在一些实施例中，当远程放置的电动工具可能处于待机模式时，所接收的第一信号通过第二终端204发送回第一终端202，因为第二信号没有任何修改。因此，虽然可能使第二终端204不生成任何信号，但是第二终端204可以指示其忙碌并且未准备好接收输入信号或第一信号。

在一些实施例中，基于来自第一信号的接收的有效载荷的负载调制生成第二信号，以在第二终端204处生成负载调制电流信号。此外，第一终端202可以是智能线缆主机，第二终端204可以是智能线缆从机。这可以允许鲁棒性单个专用通信接口，用于主机终端102、202与从机终端108、204之间的快速且有效的通信。

图9示出了根据本公开的用于单向或双向通信的方法900的流程图。在步骤902，方法900包括通过第一终端102、202沿第一方向发送第一信号。此外，在步骤904，方法900包括通过第二终端108、204沿第二方向传送第二信号。此外，在步骤906，方法900包括使用连接第一终端102、202和第二终端108、204的单线通信接口116传送，以通过第一终端102、202和第二终端108、204之间的单线通信协议，通过单线通信接口116发送编码的第一信号和编码的第二信号。单线通信协议包括起始符和有效载荷等中的一者或多者。此外，单线通信协议还可以包括停止符或停止位。此外，单线通信协议的有效载荷可以可选地包括由有效载荷承载的信息的长度。在步骤908，方法900包括由第二终端108、204使用检测器110检测第一信号中的缺失的相位包或缺失的半波，以从所接收的第一信号检索信息。在步骤910，方法900包括由第一终端102、202使用一个或多个电流检测电路106来确定所接收的第二信号中的负载调制电流以从所接收的第二信号检索信息。

在一些实施例中，通信接口可以是无线网关206。诸如第一终端102、202和第二终端108、204的装置包括可经由有线或无线连接与无线网关206通信的远程放置的电动工具(诸如浇水装置、潜水泵、矿山中的机械、炼油厂或煤矿中的机件、无人飞行器等)中的至少一个。无线网关206随后可具有与接入点AP的有线或无线连接，该接入点可直接或间接连接到第一终端202。接入点AP可以是操作者的家庭网络的路由器。在一些情况下，可以经由短程无线通信方法(例如，蓝牙、WiFi等)提供AP到第一终端202的直接连接。接入点AP与可以是用户终端的第一终端202的间接连接可经由系统200中的网络产生。网络可以是数据网络，诸如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)(例如，互联网)、无线个域网(WPAN)等，网络可将装置(例如，部署的部件)耦接到诸如处理元件(例如，个人计算机、服务器计算机等)的装置和/或诸如用户终端的数据库。

无线网关206可以是转换代理，该转换代理配置成经由有线或无线通信使接口与任何或所有部署部件连接。在一些实施例中，无线网关206可以包括高性能天线以使得无线网关206能够与部署的部件无线地通信。无线网关206还可以为由操作者使用终端202(诸如用户终端)对待监控、控制、编程或以其他方式交互的每个所部署的部件提供能力。

因此，本公开提供简单、高效的通信，因为仅存在单个专用线通信接口116。由于使用单线通信接口116，可降低基础设施成本以及系统100的复杂性。由于在两个电压装置之间使用单线通信接口，所以缺失AC电压包的机会可能较低。然而，即使单个AC电压包缺失，第二终端108、202可保持不受影响。例如，在第二终端108、202可以是远程放置的电动工具(诸如泵)的情况下，泵由于其质量惯性可以保持不受单个AC电压包的影响。本公开可克服与和远程放置的电动工具的无线通信相关的实际问题，例如，由于周围水在泵中引起的信号衰减。因此，本公开可以克服与复杂电路的要求相关的问题，以满足更规范的标准，本公开可以不容易受到干扰且便宜。因此，本公开可以提供鲁棒性智能通信技术，其可以容易地与现有产品集成并且由于需要更少的原材料资源而可持续。

在附图和说明书中，已经公开了本公开的优选实施例和示例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性的意义使用，而不是为了限制在下文中阐述的本公开的范围的目的。

元件列表

100 通信系统

102 第一终端

104 第一终端处的检测器

106 电压调制器

108 第二终端

110 第二终端处的检测器

112 负载调制器

114 电机

116 单线通信接口

200 通信系统

202 第一终端

204 第二终端

206 无线网关

208 电源插头

210 通信单元

212 无线电通信单元

214 通信单元插头

218 通信单元

220 控制单元泵

222 电机

900 方法

902 步骤

904 步骤

906 步骤

908 步骤

910 步骤

T 时间周期

AP 接入点。

Claims (15)

1.一种通信系统(100，200)，包括：

第一终端(102，202)，发送第一信号并接收第二信号；

第二终端(108，204)，发送所述第二信号并接收所述第一信号；

单线通信接口(116)，配置为连接所述第一终端(102，202)和所述第二终端(108，204)以用于通信，其中，所述单线通信接口(116)使用单线通信协议在所述第一终端(102，202)和所述第二终端(108，204)之间发送编码的所述第一信号和编码的所述第二信号，

其中，所述单线通信协议包括起始符和有效载荷中的一者或多者；

其中，所述第一终端(102，202)包括一个或多个电流检测电路，以确定所接收的所述第二信号中的负载调制电流，以从所接收的所述第二信号检索信息；

其特征在于：

其中，所述第二终端(108，204)使用检测器(110)检测所述第一信号中的缺失的相位包，以从所接收的所述第一信号检索信息。

2.根据权利要求1所述的通信系统(100，200)，所述系统(100)还包括：

切换装置，耦接至所述第一终端(102，202)，所述切换装置被启动以通过所述单线通信接口(116)建立从所述第一终端(102，202)到所述第二终端(108，204)的电流路径，

其中，所述切换装置被配置为生成由在所述第一终端(102，202)处的电压调制器(106)进一步调制的信息，以生成所述第一信号；并且其中，所述第二终端(108，204)解调所接收的所述第一信号以检索信息。

3.根据权利要求1所述的通信系统(100，200)，所述系统(100)还包括：

通过所述单线通信接口(116)从所述第二终端(108，204)至所述第一终端(102，202)的电流路径，

其中，耦接到所述第二终端(108，204)的负载调制器(112)调制所接收的信息以生成作为所述负载调制电流的所述第二信号。

4.根据权利要求2或3所述的通信系统(100，200)，其中，所述第一终端(102，202)经由电源插头(208)电耦接至AC源，所述第一终端(102，202)使用所述单线通信协议发送包括被编码在AC电压包中的信息的所述第一信号，并且从所述AC源消除所述AC电压包，并且所述第二终端(108，204)从所述第一终端(102，202)接收所述AC电压包，并且对所接收的AC电压包进行解码以提取信息。

5.根据权利要求4所述的通信系统(100，200)，其中，所述第二终端(108，204)耦接至相对于所述第一终端(102，202)远程放置的电动工具(204)。

6.根据权利要求3所述的通信系统(100，200)，其中，所述第一终端(102，202)使用所述单线通信协议来发送AC电压包，所述单线通信协议包括具有相等或不等数量的正半周期和负半周期的所述有效载荷。

7.根据权利要求4所述的通信系统(100，200)，其中，所述第一终端(102，202)将奇偶校验位发送至所述第二终端(108，204)用于扩展，并且所述第二终端(108，204)响应于所接收的AC电压包，将ACK位发送至所述第一终端(102，202)。

8.根据权利要求1所述的通信系统(100，200)，其中，所述第一信号中的信息信号是基于零电压交叉控制技术或零电流交叉控制技术中的至少一者生成的。

9.根据权利要求4所述的通信系统(100，200)，其中，所述有效载荷是通过从由所述第一终端(102，202)发送的所述AC电压包至少消除AC半周期来生成的。

10.根据权利要求2所述的通信系统(100，200)，其中，所述第二信号是响应于所接收的所述第一信号并且基于来自所述第一信号的所接收的有效载荷的负载调制生成的，以在所述第二终端(108，204)处生成经负载调制的电流信号。

11.根据权利要求1所述的通信系统(100，200)，其中，所述第一终端(102，202)是智能线缆主机，并且所述第二终端(108，204)是智能线缆从机。

12.一种用于通信的方法(900)，所述方法(900)包括以下步骤：

通过第一终端(102，202)沿第一方向发送(902)第一信号；

通过第二终端(108，204)沿第二方向传送(904)第二信号；

使用连接所述第一终端(102，202)和所述第二终端(108，204)的单线通信接口(116)进行传送(906)，以通过单线通信协议在所述第一终端(102，202)和所述第二终端(108，204)之间发送编码的所述第一信号和编码的所述第二信号，

其中，所述单线通信协议包括起始符和有效载荷中的一者或多者；以及

由所述第一终端(102，202)使用一个或多个电流检测电路来确定(910)所接收的所述第二信号中的负载调制电流，以从所接收的所述第二信号检索信息

其特征在于：

由所述第二终端(108，204)使用检测器(110)检测(908)所述第一信号中的缺失的相位包，以从所接收的所述第一信号检索信息。

13.根据权利要求12所述的方法(900)，所述方法还包括：

通过在预定相位时间期间选择性地中断来自AC源的AC电力信号的电压调制在所述第一终端(102，202)处生成所述第一信号。

14.根据权利要求12所述的方法(900)，所述方法还包括：在所述第二终端(108，204)处使用负载调制进行调制，所述负载调制涉及选择性地设置电耦接至所述第二终端(108，204)的负载用于对从所述第一终端(102，202)接收的所述有效载荷进行移相。

15.根据权利要求13所述的方法(900)，其中，在所述第一终端(102，202)与所述第二终端(108，204)之间的传送包括通过相互检测AC电压零点交叉进行同步。

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