CN1279721C - 家庭网络系统与向/从该系统上增/删家用电器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种家庭网络系统以及向/从该系统上增/删家用电器的方法。其中，所构建的家庭网络系统便于多个家用电器相互之间能够发送和接收数据。家用电器分别被分配了逻辑地址。多个电源线Modem分别连接到这些家用电器，以便调制和解调家用电器经由内部网络发送和接收的数据。所提供的网络主机用于分别向每个家用电器分配逻辑地址和向每个电源线Modem分配家庭地址。因此，家庭网络系统能够被有效地构建，并且家用电器也能够容易地从内部网络上删除。

Description

家庭网络系统与向/从该系统上增/删家用电器的方法

技术领域

本发明涉及家庭网络系统与向/从该系统上增/删家用电器的方法；更确切地说，涉及家庭网络系统与向/从该系统上增/删家用电器的方法，其中，数据的发送和接收经由电源线通信网络，并且逻辑地址被有效地分配给多个家用电器或者被删除。

背景技术

一般地说，家庭网络系统被连接到家庭中建设的内部网络上，以便系统中的多个家用电器之间能够经由内部网络相互发送和接收数据。家用电器受到经由内部网络传输的数据的控制。家用电器在受到从内部网络接收的数据的控制以后，向外部输出有关各自受控状态的信息，以便能够从外部得到监控。

图1是一个示意图，图示了如上所述的现有家庭网络系统。

如图1所示，现有的家庭网络系统由内部网络I组成，内部网络I建在家庭内部，由以太网或电源线通信网络、以及若干个连接到内部网络I上的家用电器H1-Hn构成。家用电器H1-Hn中的每一个一般均包括一个Modem(图中未示出)，用于和内部网络I进行数据的发送和接收。因此每一个家用电器H1-Hn均能通过它的Modem和内部网络I进行数据的发送和接收。家用电器H1-Hn也能通过它的Modem和外部网络O上的个人PC机进行数据的发送和接收，其中外部网络O经由以太网与内部网络I相连。由此，通过外部网络O上的PC机等也可以对家用电器H1-Hn进行控制。

不过，上述的现有家庭网络系统的一个不足之处是：如果内部网络不是单独地建在如上所述的一个家庭内，而是建在包括多个办公室或家庭的一栋建筑里，则它无法对该栋建筑中连接到内部网络上的多个家用电器进行区分。例如，如果第一个和第二个办公室中分别都安装了空调，它们两个共用电源线进行通信，则不会为它们各自单独分配标识，如家庭地址等，因此使得不可能从外部对它们两个进行区分并由此对其控制。

发明内容

因此，本发明的提出是基于以上问题的考虑，并且本发明的一个目标是提供家庭网络系统与向/从该系统上增/删家用电器的方法，其中，多个家用电器被安装在一栋建筑中，以经由内部网络进行数据的发送和接收，并且，在这栋建筑中以组为基础很容易对其进行控制。

根据本发明的一个方面，上述目标并其他目标可以由下面所提供的家庭网络系统来实现，该家庭网络系统包括：多个家用电器，用于经由建于家庭或建筑物中的电源线通信网络来进行数据发送和接收，所述家用电器受到从所述电源线通信网络接收来的数据的控制；多个电源线Modem，分别连接到所述家用电器，用于调制和解调数据，以便所述家用电器能够进行电源线通信；以及网络主机，用于分别为每个所述电源线Modem分配家庭地址和为每个所述家用电器分配逻辑地址，并且经由所述电源线通信网络管理数据的发送和接收。

根本发明的另一个方面，提出了用于从家庭网络系统中删除至少一个家用电器的方法，包括如下步骤：

a)使网络主机经由为所述家庭网络系统而建的电源线通信网络，向连接到待删除的所述家用电器的电源线Modem发送家庭地址删除指令，所述网络主机管理经由所述电源线通信网络的数据发送和接收；

b)使所述电源线Modem响应所述步骤a)中传来的所述家庭地址删除指令，将逻辑地址删除指令发送到所述家用电器；

c)使所述家用电器响应所述步骤b)中传来的所述逻辑地址删除指令，删除逻辑地址；以及

d)使所述电源线Modem在所述家用电器在所述步骤c)中删除了所述逻辑地址以后，删除家庭地址。

附图说明

下面的详细描述并结合附图，将使我们能够清楚地理解本发明的上述及其他目标、特征和其他优势。其中：

图1是一个结构图，示出了现有家庭网络系统的构建；

图2是一个结构图，示出了根据本发明对家庭网络系统的构建；

图3是一个框图，示出了图2所示的家庭网络系统中的家用电器和电源线Modem；

图4示出了当图2所示的家庭网络系统中初始构建网络时，数据的发送与接收流程；

图5示出了当为图2中所示的连接到网络的电源线Modem分配了家庭地址时，数据的发送与接收流程；

图6示出了当为图2中所示的连接到网络的家用电器分配了逻辑地址时，数据的发送与接收流程；

图7示出了当从图2所示网络中删除了家用电器时，数据的发送与接收流程；

图8示出了当图2中所示的连接到网络的电源线Modem的家庭地址发生改变时，数据的发送与接收流程。

具体实施方式

图2从结构上示出了根据本发明所构建的家庭网络系统。如该图所示，家庭网络系统由内部网络I组成，其中内部网络I建在建筑物中，以便该建筑物中的多个办公室或家庭相互之间能够经由内部网络I进行数据的发送和接收。尽管内部网络I可以是以太网或电源线通信网络，在本实施例中将参考电源线通信网络来描述。家庭网络系统的构成可进一步包括：第一个家庭中的多个家用电器A1-A4和多个电源线Modem B1-B4，其中前者用于经由内部网络I进行数据的发送和接收，后者分别与前者相连，用于调制和解调由前者经由内部网络I发送和接收的数据；和第二个家庭中的多个家用电器C1-C4和多个电源线Modem D1-D4，其中前者用于经由内部网络I进行数据的发送和接收，后者分别与前者相连，用于调制和解调由前者经由内部网络I发送和接收的数据。

最好是明确地指定，例如，第一个家庭中的多个家用电器A1-A4中的A1充当网络主机，用于经由第一个家庭中的内部网络I管理数据的发送和接收，并且显示其家用电器列表，该列表包括在第一个家庭中通过内部网络I发送和接收数据的所有家用电器A1-A4的信息。同时也明确地指定，例如，第二个家庭中的多个家用电器C1-C4中的C1充当网络主机，用于经由第二个家庭中的内部网络I管理数据的发送和接收，并且显示其家用电器列表，该列表包括在第二个家庭中通过内部网络I发送和接收数据的所有家用电器C1-C4的信息。

电源线Modem B1-B4和D1-D4以及家用电器A1-A4和C1-C4如图3所示相互连接起来，以便经由电源线通信网络相互之间发送和接收数据。

也就是说，电源线Modem，例如B1，包括电源线连接器11，家用电器连接器12，家庭地址存储单元13，以及Modem微机14，其中，电源线连接器11用于经由为家庭或建筑物中的家庭网络而构建的电源线通信网络进行数据的发送和接收；家用电器连接器12用于与家用电器，例如，与电源线Modem B1相连的A1，进行数据的发送和接收；家庭地址存储单元13用于存储由网络主机分配的家庭地址，该网络主机与电源线通信网络相连；Modem微机14用于控制电源线连接器11和家用电器连接器12的数据的发送和接收，以及用于将通过电源线连接器11所接收的数据中的、对应于家庭地址存储单元13中所存储的家庭地址的数据发送到与电源线Modem B1相连的家用电器A1。

在电源线Modem B1在没有被分配家庭地址的情况下连接到电源线通信网络时，Modem微机14用于将向网络主机发送家庭地址分配请求信号，接收由网络主机分配的家庭地址，并且将收到的家庭地址存储在家庭地址存储单元13中。稍后将参考图4、5、6、7和8对此进行详细的描述。

家用电器A1包括Modem连接器21，逻辑地址存储单元22，家用电器微机23，以及通信控制器24，其中，Modem连接器21用于和与家用电器A1相连的电源线Modem B1之间进行数据的发送和接收；逻辑地址存储单元22用于存储通过Modem连接器21所收到的逻辑地址；家用电器微机23用于控制家用电器A1；通信控制器24用于控制Modem连接器21的数据的发送和接收，以及用于向家用电器微机23发送通过Modem连接器21接收到的控制指令。

通信控制器24除了将通过电源线Modem B1接收到的控制指令向家用电器微机23发送以外，还用于检查逻辑地址存储单元22，来判定是否已经为家用电器A1分配了逻辑地址，并且在没有为家用电器A1分配逻辑地址的情况下，通过电源线Modem B1向网络主机发送逻辑地址分配请求信号。下面将参考图4、5、6、7和8对此进行详细的描述。

图4、5、6、7和8示出了根据本发明的家庭网络系统仅被应用于第一个家庭的情况下的数据包的发送和接收。为了描述的方便，下面将第一个家庭的第一个家用电器A1称为网络主机NM，并且将受到网络主机NM控制并作为没有网络管理功能的通用家用电器的第二个家用电器A2称为从机S。

当如图4所示的家庭网络系统被初始构建时，与具有GUI(图形用户界面)的支持PnP的网络主机NM相连的电源线Modem B1连接到电源线通信网络。如果为电源线Modem B1分配了家庭地址，它一开始运行就通常执行通信的功能。不过，假定还没有为电源线ModemB1分配家庭地址，则它将发送家庭地址分配请求数据包给电源线通信网络((1))。这里需要注意的是，“家庭地址”的分配是以家庭为基础，并且在一个家庭中的所有已安装的家用电器具有相同的家庭地址。象电源线Modem B1一样，在与作为从机S而不是作为主机NM的家用电器相连的电源线Modem被连接到电源线通信网络的情况下，一开始总是判定它们是否被分配了家庭地址，如果没有被分配家庭地址，则它们将发送家庭地址分配请求数据包给电源线通信网络。

另一方面，家庭中的家用电器用户输入网络构建指令给网络主机NM((2))。网络主机NM响应用户输入的网络构建指令，发送家庭地址生成指令给电源线Modem B1((3))。一旦收到来自网络主机NM的家庭地址生成指令，电源线Modem B1便生成家庭地址((4))并发送ACK信号给网络主机NM((5))。网络主机NM响应来自电源线Modem B1的ACK信号，显示用以表明成功进行初始网络构建这一事实的指示信号((6))，以便用户能够知道这一事实。

在向如上所述的家庭网络系统中添加新的家用电器作为从机S的情况下，数据包的发送与接收如图5所示。

也就是说，例如，与作为从机S的新的家用电器相连的B2电源线Modem，在其初始运行阶段，以与连接到网络主机NM的电源线Modem B1相同的方式，来判定它自己是否被分配了家庭地址，如果没有被分配家庭地址，则它将发送家庭地址分配请求信号给电源线通信网络((1))。

另一方面，向家庭网络系统中添加新的家用电器的用户向网络主机NM输入有关该家用电器的安装地点的信息以及有关该家用电器被添加这一事实的信息((2))。然后，网络主机NM命令与其相连的电源线Modem B1发送家庭地址给正在请求家庭地址分配的电源线Modem B2((3))。

与网络主机NM相连的电源线Modem B1发送家庭地址设置信号给与从机S相连的电源线Modem B2((4))，并且电源线Modem B2响应发送来的家庭地址设置信号，发送ACK信号给电源线Modem B1((5))。

一旦接收到来自电源线Modem B2的ACK信号((6))，与网络主机NM相连的电源线Modem B1发送ACK指示信号给网络主机NM，以指示ACK信号的接收((7))。值得注意的是，新添加到家庭网络系统的从机S，在与其相连的电源线Modem B2的家庭地址被设置之前，丢弃所有接收的数据包。而且，如果电源线Modem B1在从发送家庭地址设置信号起的4秒钟之内，没有收到来自电源线ModemB2的ACK信号，它将重新发送家庭地址设置信号。

图6图示了在为连接到上述的从机S的电源线Modem B2分配了家庭地址以后，当为从机S分配逻辑地址时，数据的发送与接收流程。这里需要注意的是，在各家用电器之间进行数据的发送与接收时，“逻辑地址”被用于区分多个使用统一家庭地址的家用电器，并且家用电器被分别分配了不同的逻辑地址。

首先，新添加的从机S在知道自己没有被分配逻辑地址以后，发送插接数据包给电源线Modem B2((8))。与该从机S相连的电源线Modem B2将来自从机S的插接数据包发送给与网络主机NM相连的电源线Modem B1((9))。电源线Modem B1一旦收到从电源线ModemB2发送来的插接数据包((10))，就会通知网络主机NM它已经收到插接数据包，然后，网络主机NM将包含逻辑地址的逻辑地址设置信号发送给电源线Modem B1((11))。

来自网络主机NM的逻辑地址设置信号，通过电源线Modem B1和B2被发送到从机S，接着，从机S设置包含于发送来的设置信号中的逻辑地址并发送ACK信号((12))。来自从机S的ACK信号经由电源线Modem B2和B1被发送到网络主机NM((13))。结果，网络主机NM向外部显示一指示信息，指示新的家用电器已被成功注册这一事实((14))。

值得注意的是，与新添加的从机S相连的电源线Modem B2在设置家庭地址之前，丢弃从从机S发送来的所有数据包，并且仅在如图5所示设置了家庭地址以后，才执行接收逻辑地址的步骤。

假定网络主机NM在向从机S发送了逻辑地址设置信号以后，没有收到来自从机S的ACK信号，则它将发送搜索数据包给电源线通信网络，以便搜索有关新添加的家用电器的信息，并且根据搜索到的信息来更新数据库。

图7示出了当从如上所述而构建的家庭网络系统中删除家用电器时的数据发送与接收流程。

首先，用户从显示于网络主机NM上的家用电器列表中选择待删除的家用电器((1))。网络主机NM发送家庭地址删除信号给与它相连的电源线Modem B1，然后发送该信号给，例如，与所选的家用电器或从机S相连的电源线Modem B2((2))。与网络主机NM相连的电源线Modem B1发送家庭地址删除信号给与从机S相连的电源线Modem B2((3))。电源线Modem B2一旦收到来自电源线Modem B1的家庭地址删除信号((4))，就发送逻辑地址删除信号给与它相连的从机S((5))。

如果与从机S相连的电源线Modem B2接收到来自从机S的ACK信号((6))，则它将删除分配给它的家庭地址，并且发送ACK指示信号给与网络主机NM相连的电源线Modem B1，指示地址已被删除((7))。

一旦接收到来自电源线Modem B2的ACK信号((8))，与网络主机NM相连的电源线Modem B1发送接收到的ACK信号给网络主机NM((9))，网络主机NM在外部显示指示信息，指示所选的家用电器已被成功删除这一事实((10))。值得注意的是，电源线Modem B2丢弃它经由电源线通信网络在从它收到家庭地址删除信号这一刻起到它完成家庭地址的删除这一刻止的这一段时间内所接收的所有数据包。

进而，如果网络主机NM在从发送家庭地址删除信号起的5秒钟之内没有收到来自电源线Modem B1的ACK信号，它将重新向电源线Modem B1发送家庭地址删除信号。其中如果网络主机NM在从重新发送家庭地址删除信号起的5秒钟之内也没有收到ACK信号，它将发送PING消息给待删除的家用电器。如果该PING消息没有得到响应，则网络主机NM将判定家用电器已被删除，并且在外部显示指示信息，指示家用电器已被成功删除这一事实。

图8示出了当手动更改如上所述而构建的家庭网络系统中的家庭地址时的数据包的发送与接收流程。

首先，用户从显示于网络主机NM上的家用电器列表中，选择一家庭地址待更改的家用电器((1))。网络主机NM发送家庭地址更改信号给与它相连的电源线Modem B1，然后将该信号发送给例如，与所选的家用电器或从机S相连的电源线Modem B2((2))。

与网络主机NM相连的电源线Modem B1发送家庭地址更改信号给与从机S相连的电源线Modem B2((3))。与从机S相连的电源线Modem B2一旦收到来自电源线Modem B1的家庭地址更改信号((4))，就将现有的家庭地址更改为包含于所接收的家庭地址更改信号中的家庭地址，并且发送ACK信号((5))。

网络主机NM的电源线Modem B1接收来自电源线Modem B2的ACK信号((6))，并且将它发送给网络主机NM((7))。结果，网络主机NM在外部显示一指示信号，指示家庭地址更改已经成功完成这一事实((8))。值得注意的是，在家庭地址更改过程中，分配给从机S的逻辑地址没有被更改。

从以上描述中明显可以看出，本发明提出家庭网络系统以及向/从该系统上增/删家用电器的方法。所构建的家庭网络系统便于多个家用电器相互之间能够发送和接收数据。家用电器分别被分配了逻辑地址。多个电源线Modem分别连接到这些家用电器，以便调制和解调家用电器经由内部网络发送和接收的数据。所提供的网络主机用于分别为每个家用电器分配逻辑地址和为每个电源线Modem分配家庭地址。因此，家庭网络系统能够被有效地构建，并且家用电器能够容易地从内部网络上删除。

尽管本发明的优选实施例已被公开用于解释目的，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的情况下显然可以进行各种修改和增删。因此，所有这些修改和增删均被视为在权力要求书所定义的本发明的精神和范围内。

Claims (8)

1.一种家庭网络系统，包括：

多个家用电器，用于经由建在家庭或建筑物中的电源线通信网络来进行数据发送和接收，所述家用电器受到从所述电源线通信网络接收来的数据的控制；

多个电源线调制解调器，分别连接到所述家用电器，用于调制和解调数据，以便所述家用电器能够进行电源线通信；以及

网络主机，用于分别向每个所述电源线调制解调器分配家庭地址和向每个所述家用电器分配逻辑地址，并且管理经由所述电源线通信网络的数据发送和接收，

其中所述网络主机用于显示已经经由所述电源线通信网络被分配了所述家庭地址的所述电源线调制解调器的列表、以及被分配了所述逻辑地址的所述家用电器的列表，

其中所述网络主机一旦接收到要删除所述显示的家用电器列表中所述家用电器的特定一个的指令时，就会将家庭地址删除指令发送到与该特定家用电器相连的一个所述电源线调制解调器。

2.如权利要求1所述的家庭网络系统，其中在新被连接到所述电源线通信网络的情况下，每个所述电源线调制解调器判定它自己是否被分配了家庭地址，并且如果没有被分配家庭地址，则它将向所述电源线通信网络发送家庭地址分配请求信号。

3.如权利要求1所述的家庭网络系统，其中所述每个电源线调制解调器包括：

电源线连接器，用于经由所述电源线通信网络进行数据发送和接收；

家用电器连接器，用于向/从与相应的所述电源线调制解调器相连的所述家用电器之一进行数据发送和接收；

家庭地址存储单元，用于存储由所述网络主机分配的所述家庭地址；以及

调制解调器微机，用于控制所述电源线连接器和家用电器连接器的数据发送和接收，以及将在通过所述电源线连接器所接收的数据中对应于所述家庭地址存储单元中所存储的所述家庭地址的数据发送到与相应的电源线调制解调器相连的所述家用电器。

4.如权利要求1所述的家庭网络系统，其中，在已经向所述相应电源线调制解调器分配了所述家庭地址之后，在新被连接到一个相应的所述电源线调制解调器的情况下，每个所述家用电器用于通过相应的电源线调制解调器将逻辑地址分配请求信号发送到所述电源线通信网络。

5.如权利要求1所述的家庭网络系统，其中所述每个家用电器包括：

调制解调器连接器，用于向/从与所述家用电器相连的所述电源线调制解调器进行数据发送和接收；

逻辑地址存储单元，用于存储通过所述调制解调器连接器所收到的逻辑地址；

家用电器微机，用于控制相应的家用电器；以及

通信控制器，用于控制所述调制解调器连接器的数据发送和接收，并向所述家用电器微机发送通过所述调制解调器连接器接收到的控制指令。

6.如权利要求1所述的家庭网络系统，其中与所述特定家用电器相连的所述电源线调制解调器用于将逻辑地址删除指令发送到所述特定家用电器，以响应从所述网络主机发送来的所述家庭地址删除指令。

7.一种从家庭网络系统中删除至少一个家用电器的方法，其特征在于包括如下步骤：

a)使网络主机经由为所述家庭网络系统而建的电源线通信网络，向连接到待删除的所述家用电器的电源线调制解调器发送家庭地址删除指令，所述网络主机管理经由所述电源线通信网络的数据发送和接收；

b)使所述电源线调制解调器响应所述步骤a)中传来的所述家庭地址删除指令，将逻辑地址删除指令发送到所述家用电器；

c)使所述家用电器响应所述步骤b)中传来的所述逻辑地址删除指令，删除逻辑地址；以及

d)使所述电源线调制解调器在所述家用电器在所述步骤c)中删除了所述逻辑地址以后，删除家庭地址。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括如下步骤：

e)从所述步骤a)中接收到发送的所述家庭地址删除指令起，到所述步骤d)的完成止，使所述电源线调制解调器丢弃经由所述电源线通信网络接收的所有数据。

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