CN1767476A - 家庭网络系统及其变量获取方法与相关电器设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭网络系统及其变量获取方法与相关电器设备，家庭网络系统由两个以上的第1及第2电器设备和联接第1及第2各电器设备的随特定通信协议的网络组成；其中的第1电器设备通过网络，把有关第2电器设备节点媒介变量的请求信息传向第2电器设备，并从第2电器设备接收应答信息，存储包括在应答信息中的节点媒介变量，第2电器设备接收并识读请求信息，并把对应请求信息的应答信息传向第1电器设备，应答信息包括节点媒介变量。本发明可以通过LnCP通信协议上载的形式，体现节点媒介变量。

Description

家庭网络系统及其变量获取方法与相关电器设备

技术领域

本发明涉及一种家庭网络系统，尤其是有关提供适用生活网络控制通信协议的家庭网络系统及其变量获取方法与相关电器设备。

背景技术

家电网络(home Network)是一种把各数字化家电联接的网络。通过家电网络，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。

这种家电网络如下表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

分类	功能	服务类型
			数据网	PC及周边设备间的网络	数据交换及网络服务
娱乐网	A/V(Audio/Video)设备间的网络	音乐，动画等服务
			生活网络	家电设备控制网络	家电设备的控制，家电自动化，远程控制，信息服务等

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等信息的家电网络类型。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由作为电器设备的主控(master)设备和从属设备形成。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，还包括煤气自动控制设备及自动门、电灯等电器。

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通用(广义)通信规范。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用通用通信规范——控制通信协议的家庭网络系统，通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通用通信规范采用生活网络控制通信协议(Living network Control Protocol：LnCP)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，可以一并获取其它电器设备的节点媒介变量。

本发明的又一目的为提供一种家庭网络系统，可以按LnCP中的上载形式，体现节点媒介变量。

为了解决技术问题，本发明采用的技术方案是：一种家庭网络系统由两个以上的第1及第2电器设备和联接第1及第2各电器设备的随特定通信协议的网络组成；其中的第1电器设备通过网络，把有关第2电器设备节点媒介变量的请求信息传向第2电器设备，并从第2电器设备接收应答信息，存储包括在应答信息中的节点媒介变量，第2电器设备接收并识读请求信息，并把对应请求信息的应答信息传向第1电器设备，应答信息包括节点媒介变量。

这时，节点媒介变量包括产品码，逻辑地址，集团地址，选择值，缓冲区大小，提示周期时间，以及时刻中的某一个以上。

第2电器设备按节点媒介变量文件的形态，存储节点媒介变量。

节点媒介变量文件包括产品码，逻辑地址，集团地址，选择值，缓冲区大小，提示周期时间，以及时刻中的某一个以上。

第2电器设备把节点媒介变量存储在只读存储器中。

请求信息为节点媒介变量总请求信息。

请求信息包括用于分割节点媒介变量文件的数据长度，以及按数据长度被分割的节点媒介变量文件中，要传向第1电器设备的数据编号，应答信息至少要包括节点媒介变量中被分割的数据。

通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。

由两个以上的第1及第2电器设备和联接第1及第2各电器设备的随特定通信协议的网络组成的家庭网络系统中；本发明的家庭网络系统的变量获取方法包括如下各阶段；即，第1电器设备通过网络，把有关第2电器设备的节点媒介变量的请求信息传向第2电器设备的阶段；第2电器设备从第1电器设备接收并识读请求信息，并把对应请求信息的包括节点媒介变量的应答信息传向第1电器设备的阶段；第1电器设备存储包括在应答信息中的节点媒介变量的阶段。

本发明的电器设备包括接口部件、存储部件、以及控制部件。接口部件用于与随特定通信协议的网络的连接。存储部件存储特定的节点媒介变量。控制部件通过接口部件与其它电器设备进行通信，从其它电器设备接收请求信息，并生成对应请求信息的包括节点媒介变量的应答信息，并通过接口部件传送应答信息。

本发明的有益效果是：

本发明可以提供一种适用通用通信规范——控制通信协议的家庭网络系统，通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。

本发明可以提供一种适用生活网络通信规范——控制通信协议的家庭网络系统。

另外，本发明可以提供一种家庭网络系统，可以一并获取其它电器设备的节点媒介变量信息。

另外，本发明可以提供一种家庭网络系统，可以通过LnCP通信协议上载的形式，体现节点媒介变量。

附图说明

图1为本发明的家电网络框图。

图2为本发明的生活网络控制协议的框图。

图3a及图3b为图2的各层间的接口框图。

图4a至4f为图3a及3b的接口详细框图。

图5a，图5b为包括用于各层之间交换的基元(primitive)的框图。

图6a至图6c为各请求信息结构的例图。

图7a至图7c为各应答信息结构的例图。

图8为事件信息的结构图。

图9为网络管理器和电器设备的共同结构概略图。

图10为本发明的变量获取方法的次序图。

图中，1：家电网络系统；2：因特网；3：LnCP服务器；4：客户设备；10：网关；20，21，22，23：网络管理器；30，31：LnCP路由器；40，41，42，43，44，45，46，47，48，49：电器设备

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明的保护范围不受限于以下的实施例及附图。本发明的权利范围，应以权利要求为基础，进行解释。

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为网络电话时具备无线应用协议服务器(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或低功率的RF等数据链路层(datalink)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(standardizedtransmission medium)。

家庭网络系统1内的网络是与因特网络2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，独立网络是指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既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。另外，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0x00，0x01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。例如，通过0x02009(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，显性群地址把地址选择值(下述为标记flag)设定为“1”时该显性群地址为指定多个的客户设备的集团(cluster)地址。默认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。

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、数据链路层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、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。数据链路层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)。

详细的说，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还包括家电网络码控制附属层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)网络协议91/或无线(wireless)网络协议92时)构成网络时，为了在理论上划分各网络，家电网络码控制附属层71发挥设定家电网络码及管理家电网络码的功能。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，该家电网络码控制附属层71不包括在LnCP中。该家电网络码以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 Unit：PDU)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与数据链路层80或家电网络码附属层71之间传送的数据值。HCNPDU(Home CodeControl Sublayer PDU)是网络层70(确切的说是家电网络码附属层71)与数据链路层80或家电网络码附属层71之间传送的数据值。数据链路层80与物理层90之间按数据值(data)，数据帧单位形成接口。

图4a至4f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3的数字组，例如该数字组被设定为“0”时，装有其它值时信息处理被忽视。

数据帧组为处理使用者的控制信息或事件信息的数字组，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(Deslination 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

优先顺位	值	适用(Application Layer)
			高(High)	0	-传送紧急信息时
中(Middle)	1	-传送普通数据包时-传送对应网络(Online State)在线及非在线状态(Offline State)变化的事件信息时
			标准(Normal)	2	-传送通知构成网络的信息时-传送普通事件信息时
低(Low)	3	-传送根据下载或上传的厂家的值时

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(Response Packet)，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

值	说明
		0	请求数据包
1~3	不使用
		4	应答数据包
5~7	不使用
		8	通知数据包
9~12	不使用
		13~15	与家电网络码控制附属层联接的接口用预约值

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

数据包种类	值(范围)
		请求数据包	1~3
应答数据包	1
		通知数据包	1~3

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

数据包种类	值(范围)
		请求数据包	0~3
应答数据包	复制请求数据包的PN数字组值
		通知数据包	0~3

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(Cyclic 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为家电网络码控制附属层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。

该家电网络码的数值由4字节构成。该家电网络码在数据包可传播的线路的距离内具有唯一的值。

图4e所示为数据链路层中的数据帧的结构。

LnCP的数据链路层的数据帧的标题(header)及结尾(trailer)根据传输媒体形成不同的结构。数据链路层80使用非规格化的传输媒体时，数据帧的标题(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字节家电网络码的数据值单位。数据链路层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链路层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 Transmi tter)数据帧结构及RS-232的信号标准(level)。各设备之间利用网线(serialbus)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(frame trailer)。

以下是对使用在层中的节点媒介变量的说明。

下述的节点媒介变量的数据值的类型(type)与表6所示的多个形式中的一种相对应。

表6

标记	形式	说明
			char	signed char	没有明示值(data)的长度时为1字节
uchar	Unsigned char	没有明示值(data)的长度时为1字节
			int	signed int	没有明示值(data)的长度时为2字节
uint	Unsigned int	没有明示值(data)的长度时为2字节
			long	signed long	没有明示值(data)的长度时为4字节
ulong	Unsigned long	没有明示值(data)的长度时为4字节
			string	String	最后的字节为NJLL的文字列数据
FILE	-	具有文件结构的数据

该网络层70具有如下功能。

第1为地址管理功能，地址管理功能为储存自身地址及目的地的网络管理器20～23或电器设备40～49的地址的功能。这时，使用地址所含的各网络管理器20～23或各电器设备40～49的信息及位置信息，可以指定集团地址，并可支持立体声调频广播(multicasting)及广播(broadcasting)通信。

第2为流动控制功能，流动控制功能为通过通信循环(cycle)控制数据包流动的功能。

第3为错误控制功能，错误控制功能为在规定的时间内没能接收应答数据包时，重新传输数字组值的功能。重新传输次数最大限制为3回。

第4为事务控制(Transaction Control)功能，事务控制功能为通过检测出重复数据包，防止重复履行同样的信息，并控制同时多发的通信循环的功能。

第5为路由控制功能，路由控制功能为在两个以上独立的传输媒体间，传输数据包，并为了防止各LnCP路由器30～31以及LnCP适配器35～36之间的无限循环(loop)，控制数据包的流动的功能。

这种网络层70以通信循环为单位提供服务。这种通信循环有{1-Request，1-Response}，{1-Request，Multi-Responses}，{1-Notification}，{Repeated-Notification}等四种。

{1-Request，1-Response}通信循环为一个主控设备向一个从属设备传输一个请求数据包(Request Packet)，从属设备传输对应请求的一个应答数据包(Request Packet)的通信循环。

{1-Request，Multi-Responses}通信循环为一个主控设备向多个从属设备传输一个请求数据包，各从属设备并依次传输应答请求数据包的应答数据包的通信循环。

{1-Notification}通信循环为设备(主控或从属)以一个或多个设备(主控或从属)为对象，传输一个通知数据包后，即刻结束通信的通信循环。

{Repeated-Notification}通信循环为在{1-Notification}通信循环为了确保传输可靠性，反复传输同样的数据包后，结束通信的通信循环。

通信循环与数据包类型及传输服务(或网络层服务)(NLservice)同表7a。

表7a

通信周期	数据包类型	传输服务(NLService)
			{1-request，1-response}	请求数据包-应答数据包	Acknowledged(0)
{1-request，	请求数据包-	Acknowledged(0)

multi-response}	应答数据包
			{1-notification}	通知数据包	Not-acknowledged(1)
{Repeated-notification}	通知数据包	Repeated-notification(2)

使用在网络层的节点媒介变量(Node Parameter)同下表7b。

表7b

名称	形态	说明
			产品码	ucharProductCode	用于产品独立功能的集合
节点地址	ucharNP_LogicalAddress	具有相同产品码的多个产品的1字节地址
			集团地址	uchar NP_ClusterCode	用于区分丛书设备的集团码的1字节的地址。
家电网络码	ulongNP_HomeCode	用于定义从属设备家电网络码的4字节的值。
			最高重复传送次数	constant uintSendTimeOut	进行Acknowledged服务时的请求数据包的最高重复传送次数，或进行Repeated-notification服务时的反复传送的次数。
传送暂停时间	constant uintSendTimeOut	网络层70向数据层80传达NPDU后，等待DLLCompleted基元的时间(ms)，其值为1000ms。

应答迟延时间	uintResDelayTime	以集团地址为对象，进行Acknowledged传送时，接收请求数据包的从属设备在传送应答数据包之前的迟延时间(ms)，在0～5,000ms范围内随机发生的值。网络正常工作时，送信者传送的正常数据包被收信者接收为止的最大允许迟延时间(ms)，其值为5,000ms。
			最大转发迟延时间	constant uintRepeaterDelayTime	从属设备从同一个主控设备持续的接收请求数据包时，保障各数据包独立性的请求数据包间的最小时间间隔(ms)，其值为10，000ms。
选择值	uchar OptionVal	对激活事件信息及事件信息的是否传送，进行个别控制的值。

这里，选择值的激活事件(Alive Event)信息用于从属设备按特定的时间间隔，向主控设备显示从属设备与家庭网络连接1，可以进行通信，并正处于工作中。选择值的事件信息为激活事件(Alive Event)信以外的别的信息，表示有关从属设备状态变化等的信息。只是，该选择值为可选的节点变量。

应用阶层60具有如下功能。应用阶层60利用使用者通过应用软件50传送的信息或命令，生成信息(Message)和APDU，并传向下位的网络层，对从下位网络层70接收的APDU进行解释后，再传向应用软件50。

应用阶层60使用的节点媒介变量(Node Parameter)同下表8。

表8

名称	形态	说明
			地址请求信息的传送间隔	constant uintAddressReqInt	接通电源后，即刻从网络层70获得逻辑地址值，其值为0x00时，一直到被指定地址为止，持续的按AddressReqInt(秒)时间间隔，传送地址请求信息。
激活事件信息的传送间隔(提示时间周期)	uintNP_AliveInt	网络层70的逻辑地址不是0x00时，把连接在网络的状态，按NP_AliveInt(秒)的间隔持续传送激活事件信息。
			缓冲区大小	ucharNP_BufferSize	可装入信息的缓冲区大小(单位为字节数)
服务暂停时间	const uintSvcTimeOut	应用阶层等待请求信息送信(ReqMsgSend)的基元的时间，值为30秒。
			下载请求信息之间的传送间隔	const uintDLInterval	丛书设备的应用层60接到下载请求信息后，没有再接到别的下载请求信息时，视为下载失败的时间间隔。

这里，应用层60还可以把关于时间变量的NP_Year(年)，NP_Month(月)，NP_Date(日)，NP_Hour(时)，NP_Minute(分)，NP_Second(秒)包括到节点媒介变量。

省略对其它层的节点媒介变量的说明。

图5a，图5b为包括用于各层之间交换的基元(primitive)的框图。

网络管理附属层51，51a的具有如下功能；对用于个别从属设备媒介变量设定的媒介变量，进行管理功能；以及网络构成，环境设定，以及管理网络工作的功能。

在接到应用层50，50a和主控设备的请求时，网络管理附属层51，51a，通过媒介管理层100，100a，给相应的层设定，或让相应的层读取，或让相应的层获得同下表9a的媒介变量值。

表9a

层	媒介变量
		应用阶层	AddressReqInt，NP_AliveInt，SvcTimeOut，NP_BufferSize(有选择地NP_Year，NP_Month，NP_Date，NP_Hour，NP_Minute，NP_Second)，
网络层	NP_LogicalAddress，NP_ClusterCode，NP_HomeCode，SendRetries，NP_OptionVal(有选择地)
		数据层	MinPktInterval
物理层	NP_bps

从属设备的网络管理附属层51a从应用阶层60a接收到包括应用服务的使用者请求收信(UserReqRcv)基元时，应用服务属于“客户机节点媒介变量设定服务”或“客户机节点媒介变量获取服务”，通过媒介变量管理层100a对相应的层进行媒介变量值设定或识读，再把其结果通过使用者应答送信(UserResSend)基元传向应用层60a。用于各层的媒介变量管理的应用服务同下表9b。

表9b

层	说明
		应用层	SetOption服务，SetAliveTime服务，SetClock服务，GetBufferSize服务
网络层	SetTempAddress服务，SetAddress服务，GetAddress服务
		数据层	没有相应的服务
物理层	SetSpeed

网络管理附属层51，51a提供LnCP网络的构成，环境设定，以及网络动作管理等的网络管理功能。通常网络管理功能使用在应用阶层60上，多个各网络管理器20～23之间网络信息同期化中的部分功能，使用在从属设备的应用阶层60a上。与主控设备应用层60的接口利用使用者请求(UserReq)，使用者下载请求(UserDLReq)，使用者上载请求(UserULReq)，使用者应答(UserDLReq)，使用者事件收信(UserEventRcv)，以及应用阶层结束(ALCompleted)基元。与从属设备的应用阶层60a的接口利用使用者请求收信(UserReqRcv)和使用者应答送信(UserResSend)基元。

然后，媒介变量管理层100，100a可以根据网络管理附属层51，51a的要求，设定或识读使用在各层的媒介变量。

这里，使用在媒介管理层的媒介变量，同下表10。

表10

名称	形态	说明
			媒介变量暂停时间	const uintParTimeOut	向各层传达完GetALPar(或GetNLPar，GetDLLPar，GetPHYPar)之后，接收到RptALPar(或RptNLPar，RptDLLPar，RptPHYPar)之前的等待时间(ms)。

下面，对媒介变量管理层100，100a和网络管理附属层51，51a间的基元进行说明。

用于与网络管理附属层51，51a接口的媒介变量设定(SetPar)基元同下表11a。该媒介变量设定(SetPar)基元用于从网络管理附属层51，51a，向媒介变量管理层100，100a传送媒介变量值。

表11a

名称	形态	说明
			目的地层	ucharDestlayer	传接媒介变量值的层，应用层：1，网络层：2，数据层：3，物理层：4
层媒介变量的设定	structureSetLayerPar	，依据不同目的地层值，各层的媒介变量具有不同的值，应用层：SetALPar，网络层：SetNLPar，数据层：SetDLLPar，物理层：SetPHYPar

用于与网络管理附属层51，51a接口的媒介获取(GetPar)基元同下表11b。

表11b

名称	形态	说明
			出处层	ucharSrcLayer	传送媒介变量值的层，应用层：1，网络层：2，数据层：3，物理层：4
媒介变量层结果	ucharPMLResult	从各层成功的取得媒介变量值时为PAR_OK(1)，否则为PAR_FAILED(0).
			层媒介变量的获取	structureGetLayerPar	作为各阶层媒介变量，随SrcLayer值具有不同的媒介变量，应用层：RptALPar，网络层：RptNLPar，数据层：RptDLLPar，物理层：RptPHYPar

下面，对各层额媒介变量管理层100，100a间的基元，进行说明。

首先，应用层60，60a网络层70，70a，数据层80，80a，及物理层90，90a与媒介变量管理层100，100a之间，使用用于特定媒介变量值设定的媒介变量设定(SetALPar，SetNLPar，SetDLLPar，SetPHYPar)基元，以及使用及用于获取特定媒介变量值的媒介变量获取基元(GetALPar，GetNLPar，GetDLLPar，GetPHYPar)，以及使用用于传送对应该媒介变量获取基元的特定媒介变量值的媒介变量传送基元(RptALPar，RptNLPar，RptDLLPar，RptPHYPar)。

媒介变量设定基元是用于各层节点媒介变量值的设定，媒介变量获取基元用于媒介变量管理层100，100a识读各层的节点媒介变量值，媒介变量传送基元是用于按媒介变量管理层100，100a的请求，传送节点媒介变量的基元。可包括在各层和媒介变量管理层100，100a间基元中的节点媒介变量同下表12。

表12

层	SetALPar	SetNLPar	SetDLLPar	SetPHYPar
					节点媒介变量	uintAddressReqInt，uintNP_AliveInt，uintSvcTimeOut，ucharNP_BufferSize(有选择的NP_Year，NP_Month，NP_Date，NP_Hour，NP_Minute，NP_Second)	ucharProductCode，uintNP_LogicalAddressuintNP_ClusterCode，uintNP_HomeCode，ucharSendRetries，ucharNP_OptionVal(有选择的)	uintMinPktInterval	uintNP_bps

最后，用于应用软件50，50a和媒介变量管理层100，100a之间的节点媒介变量的设定及获取的媒介变量设(SetPar)定基元和媒介变量获取(GetPar)基元，使用在节点媒介变量的设定及获取。

媒介变量管理层100，100a接收到网络管理附属层51，51a传送的媒介变量设定(SetPar)基元时，把SetALPar，SetNLPar，SetDLLPar或SetPHYPar基元传向基元中明示的层。各层应忽略接到的基元中，所有比特值为“1”的变量(例如，0xFF，0xFFFF)。

媒介变量管理层100，100a接收到网络管理附属层51，51a传送的媒介变量获取(GetPar)基元时，把GetALPar，GetNLPar，GetDLLPar或GetPHYPar传向基元中明示的层。

媒介变量管理层100，100a从各层接收到RptALPar，RptNLPar，RptDLLPar或RptPHYPar时，把包括在GetPat基元中的PARResult进行PAR_OK，并传向网络管理附属层51，51a。如媒介变量暂停时间(ParTimeOut)内没能接收到从各层传送的基元，则对PARResult值进行PAR_FAILED后传向网络管理附属层51，51a。

信息中，字节(或比特)数据的排列按以下方式排列。上位字节(或比特)位于信息的左边，下位字节(或比特)位于右边。应用层60、60a处理的信息类型如下。

请求信息(Request Message)：是为了让从属设备实行命令，从主控设备的应用层60传向网络层70或从属设备的网络层70传向应用层60的信息。从属设备的应用层60根据网络层70传来的传输模式，可以利用应答信息(Response Message)回应。

应答信息(Response Message)：是为了传输从属设备的命令执行结果，从主控设备的网络层70传向应用层60或从从属设备的应用层60传向网络层70的信息，是对请求信息的回应。

事件信息(Event Message)：是设备状态被变更时，从送信方的应用层传向网络层或从收信方的网络层传向应用层的信息。接收方不作应答。

图6a至6c为各请求信息的结构实施例。

图6a为基本请求信息的示意图。该请求信息由命令码(Command Code：CC)和实行它所用的关联因子(因子1，2...)构成。请求信息用于从属设备的控制及状态确认，另外，还用于请求从属设备的信息确认。

图6b所示为下载请求信息(Downloading Request Message)。下载请求信息是把在请求信息中分割出的数据传向设备是所用的输入因子(InputArguments)包括总页和“当前页”。图6c所示为上载请求信息(UploadingRequest Message)。上载请求信息是用于从从设备分割取得数据的输入因子，包括“页码(PageNo)”和“数据大小(DataNo)”。

详细的说是，该下载请求信息是让主控设备保有特定数据，把该数据传向从属设备及/或其它主控设备的信息。数据按特定数据大小分割，分割出的全部个数为总页。在该总页中，包括在当前的请求信息中，被传输的数据为“当前页”。

该上载请求信息是让从属设备及/或其它主控设备保有特定数据，主控设备上载该数据的信息。主控设备在总页中，请求一部分相当于数据大小的数据，该一部分数据成为位于全体数据中对应页码的次序上的分割数据。

图7a至7c为各应答信息的结构实施例。

应答信息区分为正常实行主控设备送来的请求信息时，生成的ACK-应答信息(ACK-Response Message)和反之情况时，生成的NAK-应答信息(NAK-Response Message)。

图7a为ACK-应答信息示意图。该ACK-应答信息由命令码和ACK(例如，0x06)、表示实行结果的各因子(因子1、2、…)构成。在从属设备成功实行由主控设备传输的请求信息时，传输ACK-应答信息。

图7b为NAK-应答信息的示意图。该NAK-应答信息由命令码、NAK(例如，0x15)、以及1字节的NAK_code构成。在从属设备没能成功实行主控设备传输的请求信息时，传输该NAK-应答信息。NAK_code与有关产品码的错误具有区别。NAK_code是在主控设备与从属设备间的通信过程中，因错误命令码或错误因子，从属设备没能成功实行请求信息时，分类其原因的码值。

图7c为包括错误码(Error_code)NAK-应答信息的示意图。该Error_code是产品工作有关的错误。因产生这种错误，从属设备没能成功实行请求信息时，NAK_code值固定为特定的值，例如“0x63”。NAK_code后，紧跟Error_code值。

图8为事件信息结构图。

如图8所示，事件信息是从属设备的状态被变更时，生成的信息。由命令码(例如，0x11)、事件码(Event Code)(2字节)及状态值(StateVariable)(4字节)构成。在事件码中，上位1字节与产品码(Product Code)相同，下位1字节表示状态变量。

图9为网络管理器和电器设备的共同结构概略图。

如图9所示，网络管理器20～23(以下称作主控设备)和电器设备40～49(以下称作从属设备)由用于连接到网络的接口部件210，特定的存储部件，以及控制特定的存储部件220和接口部件210的控制部件230构成。

更详细地说，主控设备和从属设备的存储部件分别存储各层的节点变量。这里的存储部件220应持续存储节点变量，所以应使用只读存储器。这种节点媒介变量至少包括下列各种要素中的一个以上的要素，即，逻辑地址(NP_LogicalAddress)，集团码(NP_ClusterCode)，选择值(NP_OptionVal)，提示周期时间(NP_AliveInt)，年(NP_Year)，月(NP_Month)，日(NP_Date)，时(NP_Hour)，分(NP_Minute)，秒(NP_Second)等。

这时，对选择值的详细说明如下表14。

表14

数据名称		说明	数据形	大小	值
						OptionVal	AliveEventOp-tion	激活事件信息控制	uchar	1bit	0：不传送激活事件信息。1(default值)：传送激活事件信息
EventOption	事件控制(除激活事件控制之外)	uchar	1bit	0(default值)：不传送激活事件信息以外的事件信息。1：传送事件信息。

主控设备还可以具备输入部件(图略)，以及显示装置(图略)。使用者通过输入部件可以进行特定的输入。使用者通过显示装置，可以使用图标来，表示家庭网络系统1内的所有或至少部分电器设备40～49及/或网络管理器20～23，另外显示装置还包括显示当前和过去动作状态的使用者接口。

下面，虽然主控设备或从属设备，在控制部件230的控制下，进行特定的动作，但为了便于记述，按主控设备或从属设备进行特定的动作来表述。

图10为本发明的变量获取方法的次序图。以下使用的信息包括图6a至图8中的信息结构，并包括所有以APDU，NPDU等数据形态传送的数据。

更详细地说，阶段S51中，主控设备生成并传送至少一个以上，用于获取从属设备或其它主控设备的节点媒介变量的请求信息。这时，生成的媒介变量请求信息是包括用于对所有节点媒介变量进行请求的所有节点媒介变量的总请求信息。总请求信息是对节点媒介变量文件的上载请求信息，节点媒介变量文件包括从属设备等的节点媒介变量。所以，生成具有同图6c结构的请求信息(最初数据编码为“1”，数据大小例如为“50字节”)。

阶段S52中，从属设备接收请求信息，并根据包含在请求信息中的控制命令，识读存储在存储部件230中的节点媒介变量。

阶段S53中，从属设备从节点媒介变量文件，生成并传送只包括数据大小的应答信息。数据大小为包括在上载请求信息中的数据大小。

阶段S54中，主控设备接收并读取应答信息，并把应答信息包含到存储部件230的家庭网络系统文档，进行储存。应答信息包括被分割成数据大小的从属设备信息文件。

这里，在接收到所有节点媒介变量文件之前，主控设备反复进行阶段S51至阶段S54。即，阶段S51中，主控设备生成并传送数据编码为“2”的上载请求信息，阶段S52，S53中，从属设备生成并传送应答信息，应答信息包括被分割的节点媒介变量文件，被分割的节点媒介变量文件大小相当于还没有传送部分数据大小。如从属设备传送的应答信息包括小于数据大小的被分割的节点媒介变量文件，或者传送的应答信息数据大小为“0”(之前的应答信息中包括最后被分割的节点媒介变量文件时)，则主控设备不再生成这之上(上载)的应答信息，就结束信息获取服务。只是，主控设备接收处理从从属设备接收的应答信息后，把下一个请求信息传向从属设备。如因某种错误，主控设备从从属设备没能接收，则主控设备不传送下一个请求信息，就结束。

在按使用者的选定进行设定，或者主控设备被请求，获取家庭网络系统1的其它从属设备的节点媒介变量时，进行这种变量设定服务。

Claims (23)

1、一种家庭网络系统，由两个以上的第1及第2电器设备和联接第1及第2各电器设备的随特定通信协议的网络组成的家庭网络系统中；其特征在于第1电器设备通过网络，把有关第2电器设备节点媒介变量的请求信息传向第2电器设备，并从第2电器设备接收应答信息，存储包括在应答信息中的节点媒介变量；第2电器设备接收并识读请求信息，并把对应请求信息的包括节点媒介变量的应答信息传向第1电器设备。

2、根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于所述节点媒介变量包括产品码、逻辑地址、集团地址、选择值、缓冲区大小、提示周期时间或时刻中的某一个以上。

3、根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于所述第2电器设备按节点媒介变量文件的形态，存储节点媒介变量。

4、根据权利要求3所述的家庭网络系统，其特征在于所述节点媒介变量文件包括产品码、逻辑地址、集团地址、选择值、缓冲区大小、提示周期时间或时刻中的某一个以上。

5、根据权利要求4所述的家庭网络系统，其特征在于所述第2电器设备把节点媒介变量存储在只读存储器中。

6、根据权利要求1、2、3或4所述的家庭网络系统，其特征在于所述请求信息为节点媒介变量总请求信息。

7、根据权利要求6所述的家庭网络系统，其特征在于所述请求信息包括用于分割节点媒介变量文件的数据长度，以及按数据长度被分割的节点媒介变量文件中，要传向第1电器设备的数据编号，应答信息至少要包括节点媒介变量中被分割的数据。

8、根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于所述特定通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。

9、一种家庭网络系统的变量获取方法，由两个以上的第1及第2电器设备和联接第1及第2各电器设备的随特定通信协议的网络组成的家庭网络系统中，变量获取方法包括：

第1电器设备通过网络，把有关第2电器设备的节点媒介变量的请求信息传向第2电器设备的阶段；

第2电器设备从第1电器设备接收并识读请求信息，并把对应请求信息的包括节点媒介变量的应答信息传向第1电器设备的阶段。

10、根据权利要求9所述的家庭网络系统的变量获取方法，其特征在于所述节点媒介变量包括产品码、逻辑地址、集团地址、选择值、缓冲区大小、提示周期时间或时刻中的某一个以上。

11、根据权利要求9所述的家庭网络系统的变量获取方法，其特征在于所述第2电器设备按节点媒介变量文件的形态，存储节点媒介变量。

12、根据权利要求11所述的家庭网络系统的变量获取方法，其特征在于所述节点媒介变量文件包括产品码、逻辑地址、集团地址、选择值、缓冲区大小、提示周期时间或时刻中的某一个以上。

13、根据权利要求9、10、11或12所述的家庭网络系统的变量获取方法，其特征在于请求信息为节点媒介变量总请求信息。

14、根据权利要求13所述的家庭网络系统的变量获取方法，其特征在于所述请求信息包括用于分割节点媒介变量文件的数据长度，以及按数据长度被分割的节点媒介变量文件中，要传向第1电器设备的数据编号，应答信息至少要包括节点媒介变量中被分割的数据。

15、根据权利要求9所述的家庭网络系统的变量获取方法，其特征在于所述特定通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。

16、一种包括接口部件、存储部件以及控制部件的电器设备，其特征在于接口部件用于与随特定通信协议的网络的连接；存储部件存储特定的节点媒介变量；控制部件通过接口部件与其它电器设备进行通信，从其它电器设备接收请求信息，并生成对应请求信息的包括节点媒介变量的应答信息，并通过接口部件传送应答信息。

17、根据权利要求16所述的电器设备，其特征在于所述节点媒介变量包括产品码、逻辑地址、集团地址、选择值、缓冲区大小、提示周期时间或时刻中的某一个以上。

18、根据权利要求16所述的电器设备，其特征在于所述存储部件按节点媒介变量文件的形态，存储节点媒介变量。

19、根据权利要求18所述的电器设备，其特征在于所述节点媒介变量文件包括产品码、逻辑地址、集团地址、选择值、缓冲区大小、提示周期时间或时刻中的某一个以上。

20、根据权利要求19所述的电器设备，其特征在于所述存储部件是只读存储器。

21、根据权利要求16、17、18或19所述的电器设备，其特征在于所述请求信息为节点媒介变量总请求信息。

22、根据权利要求21所述的电器设备，其特征在于所述请求信息包括用于分割节点媒介变量文件的数据长度，以及按数据长度被分割的节点媒介变量文件中，要传向第1电器设备的数据编号，应答信息至少要包括节点媒介变量中被分割的数据。

23、根据权利要求16所述的电器设备，其特征在于所述特定通信协议是生活网络控制通信协议(LnCP)。

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