CN1662014A - 为网络上的多个设备分配地址的方法及其网络系统 - Google Patents

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Abstract

在本发明中，如果确定从多个设备接收到地址分配请求消息，那么网络上的家用服务器命令多个设备中的每一个产生临时地址。家用服务器接收到由该多个设备根据地址产生命令产生的临时地址，为该接收到的临时地址分配单一网络地址并将该网络地址发送到该多个设备，从而为网络上的多个设备中的每一个分配单一网络地址。

Description

为网络上的多个设备分配地址的方法及其网络系统
技术领域
本发明涉及一种网络系统及为网络系统中的设备分配网络地址的方法，并且尤其涉及当多个电器首次连接到家用网络上时，为多个同类电器自动分配单一网络地址的方法及其家用网络系统，但本发明不局限于此。
背景技术
图1表示将在下面进行详细描述的家用网络系统的例子。
家用网络系统的管理器能以集中的方式通过不同的设备譬如PC或TV为多个电器发送控制指令并接收关于控制指令的执行结果的信息来控制连接到家用网络N上的多个电器。
这种集中控制方案需要家用服务器。家用服务器通常嵌入到电器内并且具有内置家用服务器的电器被称作家用服务器设备。家用服务器设备处理发送给与家用网络N连接的多个电器(譬如，冰箱和空调)和从该多个电器接收的控制信号。此外，当一个设备首次与网络连接时，家用服务器设备为该电器设备分配单一网络地址。
在网络上通过由家用服务器设备分配的各自的网络地址识别的电器被称作客户设备(client appliance)。客户设备(譬如图1中所示的C1～C4)具有执行用于家用网络程序的微处理器并对通过家用网络N交换的数据进行处理。
在图1所示的家用网络系统中，冰箱作为家用服务器而洗衣机C4、微波炉C3等作为客户设备连接到家用网络上。
为了通过家用网络控制多个客户设备，家用服务器设备在客户设备首次连接到家用网络N时为各个客户设备分配单一网络地址，从而能在网络上对客户设备进行识别。当通过网络接收控制信号或控制结果时，家用服务器设备在分配给多个客户设备中的每一个的网络地址的基础上检测信号源。
图2是表示在图1所示的家用网络上如何将网络地址分配给客户设备的流程图。当客户设备首次与家用网络N连接时，客户设备向家用服务器设备发送地址分配请求消息(S1)。家用服务器设备接收地址分配请求消息后，产生单一网络地址(S2)并将产生的地址发送给客户设备(S3)。给定网络地址后，客户设备建立其网络地址(S4)并将地址建立的确认消息发送给家用服务器设备(S5)，从而完成网络地址分配过程。
如果多个同类客户设备同时连接到家用网络N上，那么该多个客户设备将它们各自的地址分配请求消息几乎同时发送给家用服务器设备。例如，如果当多个空调物理地连接到家用网络N，多个空调共用电源的电源打开，该多个空调几乎同时向家用服务器设备发送地址分配请求消息。包括在地址分配请求消息中的源地址包括表示产品类型的产品代码和在工厂中通常设定为0的逻辑地址。因为这些空调属于相同种类，它们具有相同的产品代码和逻辑地址，这意味着包括在地址分配请求消息中的源地址都相同。结果，家用服务器设备不能辨别接收的地址分配请求消息的各个来源。
该家用服务器设备对家用网络上不能辨别的多个客户设备仅产生和分配一个网络地址。从而，该多个客户设备被分配相同的网络地址并且家用服务器设备无法单独地控制家用网络上的该多个客户设备。
为了避免这个问题，用户需要将客户设备逐个地连接到家用网络上，从而家用服务器设备能为各个客户设备产生和分配单一网络地址。然而，单个地连接客户设备的想法限制了网络管理并且在使用共用相同电源输入的内置电器的情况下是行不通的。
发明内容
鉴于现有技术的缺点，本发明的一个目的是提供一种对首次和同时连接在网络上的多个电器进行识别并对该多个电器中的每一个分配单一网络地址的方法及用于实现该方法的家用网络系统。
在根据本发明对家用网络上的多个设备分配网络地址的方法中，如果确定从多个设备接收了地址分配请求消息，网络上的家用服务器命令该多个设备产生临时地址。家用服务器接收该多个设备产生的临时地址后，为接收的临时地址分配单一网络地址并将该网络地址发送给多个设备，从而为网络上的多个设备中的每一个分配了单一网络地址。
在本发明的一个实施例中，如果家用服务器接收地址分配请求消息，那么家用服务器从这一时刻开始等待长于地址分配请求消息周期并短于该周期两倍的时间间隔，并且如果在该时间间隔内接收到两个或多个具有相同源地址的地址分配请求消息，那么确定不止一个设备发送了地址分配请求消息。
在另一个实施例中，网络地址包括产品代码和逻辑地址并且通过分配单一逻辑地址获得单一网络地址的分配。
在又一个实施例中，当产生临时地址的命令发给多个设备时，规定了临时地址的范围。
在又一个实施例中，如果根据产生临时地址的命令产生的一些临时地址是相同的，那么产生临时地址的命令再次发送给产生相同地址的设备。
在又一个实施例中，如果在单一网络地址分配给多个临时地址之后使用临时地址接收的地址建立确认消息的数目与分配的网络地址数目不相同，那么再次进行地址分配的过程。
附图说明
本发明的上述特征和其他优点可以从下面结合附图的详细描述中更清楚地理解，其中：
图1表示在家庭内建立的家用网络系统；
图2表示为图1所示的网络上的客户设备分配网络地址的方法的流程图；
图3表示实施本发明的家用网络系统；及
图4表示根据本发明为家用网络上的多个设备中的每一个分配单一网络地址的方法的流程图。
具体实施方式
为了可以完全理解本发明，将参照附图对其优选实施例进行描述。
图3表示可以有利地实施本发明的家用网络系统，包括多个连接到家庭内建立的家用网络N上的电器2001，2002，...，200k和为电器分配网络地址的家用服务器100。如果在首次接收地址分配请求消息之后，在预定的时间间隔内(从相同设备)接收到具有相同源地址的两个或多个地址分配请求消息，那么家用服务器100将用于命令产生临时地址的地址产生命令消息发送给该电器。
该多个电器2001，2002，...，200k和家用服务器100藉以连接的家用网络N可以是局域网，譬如以太网、使用2.5GHz频率的无线通讯网络(LAN)或在现有的电力传输和分配网络上提供数据通讯的电力线通讯网络。
每个电器200k包括用于通过网络N发送消息到家用服务器100/从家用服务器100接收消息的通讯模块210k和当通过通讯模块210k从家用服务器100接收到地址产生命令消息时用于产生临时地址并将产生的地址发送给家用服务器100的微处理器220k。当电器200k首次连接到网络N上时，微处理器220k产生地址分配请求消息并将该消息通过通讯模块210k发送给家用服务器100用于请求单一网络地址。地址分配请求消息包括2字节源地址(设备地址)，该2字节源地址包含1字节产品代码和在工厂通常设定为0x00的1字节逻辑地址。
家用服务器100包括用于与每个客户设备200k交换信息的通讯模块110，和对通过该通讯模块110接收的地址分配请求消息或临时地址作出响应，用于产生和分配网络地址或其一部分(例如，逻辑地址)的微处理器120。
如果从电器200k接收到地址分配请求消息，家用服务器100在那一点之后的预定时间间隔内等待将要接收到的附加地址分配请求消息。如果一个电器首次与网络连接，那么该电器以固定周期Taddr_req周期性地发送地址分配请求消息。该预定时间间隔设定为地址分配请求消息周期(Taddr_req)的1.5～2倍之间的一个值。如果仅有一个电器连接到网络N，家用服务器100在预定时间间隔内仅接收一个附加地址分配请求消息。因此，如果在最初的请求消息之后接收到两个或多个具有相同源设备地址的附加地址分配请求消息，则家用服务器100的微处理器120推断出同类的两个或多个电器被连接到网络N上。
如果确定只有一个新设备连接到网络上，微处理器120产生一个比目前为止已经分配给网络上设备的最后的逻辑地址大的逻辑地址并将产生的逻辑地址通过通讯模块110发送给设备。电器200接收到逻辑地址后，通过将接收的逻辑地址与其自身的产品代码结合建立其网络地址并将地址分配完成消息发送给家用服务器100。
如果在预定时间间隔内接收到两个或多个具有相同设备地址(譬如，0x0A00)的地址分配请求消息，那么当预定时间间隔届满时，为了对连接到网络N上的多个电器分配单一网络地址，家用服务器100的微处理器120产生指向设备地址(譬如，0x0A00)的地址产生命令消息。地址产生命令消息包括允许的地址范围。地址范围的起始地址设定为比目前为止已经分配的最后的逻辑地址(AdLast)和请求地址分配的设备数目(Nd)的总和大的一个数值。设备的数目能从预定时间间隔内接收的地址分配请求消息的数目确定。地址范围的末地址设定为允许的最大逻辑地址。从AdLast+1到AdLast+Nd的逻辑地址将分配给请求地址分配的设备，因而不允许作为临时地址。例如，如果最后分配的逻辑地址是0x10，允许的地址范围是从0x10+Nd+1到0xNNmax。
为简单起见，假定两个电器2001和2002中的每个发送以0x0A00作为源地址(产品代码0x0A和工厂设定逻辑地址0x00)的地址分配请求消息，然后接收由家用服务器100发送的地址产生命令消息。
电器2001和2002中的每个在包含在地址产生命令消息内的允许的地址范围内随机地选择一个逻辑地址，通过将选择的逻辑地址与其自身产品代码相结合确定其临时网络地址，并将确定的临时地址发送给家用服务器100。家用服务器100检查是否电器2001和2002发送了相同的临时地址。如果确实是这样，家用服务器100向接收的临时地址重新发送地址产生命令消息，从而电器2001和2002再次选择它们各自的临时地址。如果接收的临时地址不相同，家用服务器100将从最后分配的逻辑地址(譬如，0x11)开始的连续的逻辑地址分配给电器2001和2002并将分配的逻辑地址发送给相应的临时地址。
结果，同类的电器2001和2002接收0x11和0x12作为它们各自的逻辑地址并被分别分配单一网络地址0x0A11和0x0A12。
在设定它们分配的网络地址之后，电器2001和2002向家用服务器100发送地址分配完成消息。如果家用服务器100接收的地址分配完成消息的数目大于家用服务器100分配的逻辑地址的数目，意味着不止一个设备分配了相同的逻辑地址。在这种情况下，家用服务器100再次向具有相同网络地址的发送了地址分配完成消息的设备发送地址产生命令消息，从而由这些设备重复上述过程。
图4表示根据本发明向家用网络系统上的多个设备分配单一网络地址的方法的流程图。
首次连接到家用网络上的电器向家用服务器发送地址分配请求消息(S11)。
如果在接收到第一个地址分配请求消息之后的预定时间间隔内家用服务器从电器接收到不止一个具有包含相同产品代码和逻辑地址的相同网络地址的附加的地址分配请求消息(S12)，家用服务器向该网络地址发送地址产生命令消息(S13)。如果在预定的时间间隔内仅接收到一个附加的地址分配请求消息(S12)，家用服务器产生一个逻辑地址并将其发送到相应的电器(S14)。
从家用服务器接收地址产生命令消息的多个电器中的每一个通过在地址产生命令消息规定的允许的地址范围内随机地选择一个地址来产生临时地址并将该临时地址发送给家用服务器(S15)。
家用服务器从多个电器接收单一临时地址后，产生与接收的临时地址对应的单一逻辑地址并将该逻辑地址传送给发送临时地址的多个电器(S16)。
该多个电器从家用服务器接收到逻辑地址之后，建立它们各自的网络地址并将地址分配完成消息发回到家用服务器(S17)。如果家用服务器接收到的地址分配完成消息的数目超过分配的逻辑地址的数目，那么意味着一个地址已经分配给不止一个设备，重复步骤S13到S17以再次分配网络地址。
根据本发明向家用网络上的多个设备分配网络地址的方法能自动地向共用相同电源的电器分配单一网络地址，这为用户提供了更为便利的网络环境。
虽然本发明已经结合有限数量的实施例进行了公开，但是那些从该公开中受益的本领域的技术人员将会意识到对本发明的许多修改和改变。本发明旨在覆盖这些落在本发明宗旨和范畴内的修改和改变。

Claims (22)

1、一种网络系统，多个设备连接到该网络系统上，该网络系统包括：
家用服务器；及
至少一个设备，当其连接到网络上时向该家用服务器发送地址分配请求消息，
其中如果确定地址分配请求消息由多个不能辨别的设备发出，该家用服务器通过命令该多个设备产生临时地址并向该多个设备产生的各个临时地址分配单一地址来为该多个设备分配单一网络地址。
2、如权利要求1所述的网络系统，其中，该至少一个设备在连接到网络上之后周期性地发送地址分配请求消息。
3、如权利要求2所述的网络系统，其中，如果家用服务器接收地址分配请求消息，家用服务器从这一时刻开始等待长于地址分配请求消息周期并短于该周期两倍的时间间隔，并且如果在该时间间隔内接收到两个或多个具有相同源地址的地址分配请求消息，那么确定不止一个设备发送地址分配请求消息。
4、如权利要求1所述的网络系统，其中，由至少一个设备向家用服务器发送的地址分配请求消息具有包括工厂设定的产品代码和逻辑地址的网络地址以作为其源地址。
5、如权利要求4所述的网络系统，其中，家用服务器通过为多个设备中的每一个的工厂设定逻辑地址分配单一逻辑地址来为该多个设备分配单一网络地址。
6、如权利要求1所述的网络系统，其中，当家用服务器命令该多个设备产生临时地址时，家用服务器规定允许的临时地址的范围。
7、如权利要求6所述的网络系统，其中，包括在规定范围内的地址大于目前为止已经分配的地址中的最后地址和该多个设备的数目的和。
8、如权利要求7所述的网络系统，其中，该多个设备的数目是根据在接收到最初的地址分配请求消息之后在预定时间间隔内接收到的地址分配请求消息的数目确定的。
9、如权利要求7所述的网络系统，其中，家用服务器为该多个设备分配与产生的临时地址相对应的连续网络地址，该连续网络地址起始于一个比该最后地址大的地址。
10、如权利要求1所述的网络系统，其中，如果按照产生临时地址的命令产生的一些临时地址是相同的，那么家用服务器向该相同的临时地址重新发送产生临时地址的命令。
11、如权利要求1所述的网络系统，其中，如果在家用服务器向该多个设备发送与该临时地址相对应的网络地址之后接收的地址建立确认消息的数目与分配的网络地址的数目不相同，那么家用服务器向该多个设备的部分或全部重新发送产生临时地址的命令。
12、一种向连接在家庭内建立的网络上的设备分配网络地址的方法，由家用服务器执行，该方法包括：
(a)确定是否接收的地址分配请求消息是由多个设备发出的；
(b)如果确定该地址分配请求消息是由多个设备发出的，则命令该多个设备产生临时地址，然后接收产生的临时地址；及
(c)通过为接收的临时地址中的每一个发送分配单一地址的消息来为该多个设备分别分配单一网络地址。
13、如权利要求12所述的方法，其中，在该多个设备连接到网络上之后，该多个设备周期性地发送地址分配请求消息。
14、如权利要求13所述的方法，其中，如果接收到地址分配请求消息，那么步骤(a)从这一时刻开始等待长于地址分配请求消息周期并短于两倍该周期的时间间隔，并且如果在该时间间隔内接收到两个或多个地址分配请求消息，那么确定多个设备发送了地址分配请求消息。
15、如权利要求12所述的方法，其中，由该多个设备向该家用服务器发送的各个地址分配请求消息具有包含工厂设定产品代码和逻辑地址的网络地址以作为源地址。
16、如权利要求15所述的方法，其中，步骤(c)通过为该多个设备中的每一个的工厂设定逻辑地址分配单一地址来为该多个设备分配单一网络地址。
17、如权利要求12所述的方法，其中，在命令该多个设备产生临时地址时，步骤(b)规定允许的临时地址的范围。
18、如权利要求17所述的方法，其中，包括在规定范围内的地址大于目前为止已经分配的地址中的最后地址和该多个设备的数目之和。
19、如权利要求18所述的方法，其中，该多个设备的数目是根据在接收到最初的地址分配请求消息之后在预定的时间间隔内接收的地址分配请求消息的数目确定的。
20、如权利要求18所述的方法，其中，步骤(c)为该多个设备分配与接收的临时地址相对应的连续网络地址，该网络地址起始于一个大于该最后地址的地址。
21、如权利要求12所述的方法，其中，如果接收的临时地址中的一些是相同的，那么步骤(c)不分配地址并向该相同的临时地址重新发送产生临时地址的命令。
22、如权利要求12所述的方法，还包括步骤：
(d)如果在步骤(c)之后接收的地址建立确认消息的数目与分配的网络地址的数目不相同，则向该多个设备的部分或全部重新发送产生临时地址的命令。
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