DE20219039U1 - House communication and automation system - Google Patents
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Description
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Haus - Kommunikations- und AutomationssystemHouse - Communication and automation system
Diese Erfindung betrifft ein Haus- Kommunikations- und Automationssystem mit verteilter Intelligenz zur Montage in E-lektroinstallationen. This invention relates to a home communication and automation system with distributed intelligence for installation in electrical installations.
Der IEEE 1394 ist ein offener Standard für einen Datenbus (siehe auch WWW.1394TA.ORG). Über diesen Datenbus können Audio- und Videodaten zwischen Endgeräten durch Lichtwellenleiter übertragen werden. Der Standard des digitalen Fernsehens DVB empfiehlt für die Vernetzung im Haus die Nutzung des IEEE1394-Standards.
15The IEEE 1394 is an open standard for a data bus (see also WWW.1394 TA.ORG). Audio and video data can be transmitted between end devices via optical fibers using this data bus. The digital television standard DVB recommends the use of the IEEE1394 standard for networking in the home.
15
Die Lichtwellenleiter haben eine hohe Bandbreite und ermöglichen somit eine hohe Datenübertragungsrate. Als optisches Medium können die Lichtleiter keinen Gleichstrom übertragen. Daher kann über die Lichtwellenleiter auch keine Stromversorgung für daran angeschlossenen Datennetzwerkknoten erfolgen.The optical fibers have a high bandwidth and thus enable a high data transfer rate. As an optical medium, the optical fibers cannot transmit direct current. Therefore, the optical fibers cannot supply power to the data network nodes connected to them.
In jedem Haus gibt es ein Hausstromnetz zur Energieversorgung von Geräten. Dieses Hausstromnetz versorgt die Geräte über Stromversorgungsleitungen, die in der Regel aus Kupfer bestehen. Every house has a domestic power network to supply energy to devices. This domestic power network supplies the devices via power supply cables, which are usually made of copper.
Ferner sind Hausautomationssysteme bekannt, die Sensoren und Aktoren aufweisen. Sensoren, die beispielsweise Licht erfassen, steuern einen entsprechenden Aktor, wie beispielsweise einen Rollladen, zum Schließen an. Mittels Aktoren kann beispielsweise auch die Raumtemperatur oder die Lautstärke eines HAVI-Fernsehgeräts geregelt werden.Furthermore, home automation systems are known that have sensors and actuators. Sensors that detect light, for example, control a corresponding actuator, such as a roller shutter, to close it. Actuators can also be used to control the room temperature or the volume of a HAVI television, for example.
Bei herkömmlichen Anordnungen innerhalb eines Hauses wurde bisher ein analoges Koaxialnetzwerk zur Übertragung von Audio- und Videodaten eingesetzt, ein separates Ethernet- Datennetzwerk auf Basis von CatV Kabeln , ein separates TeIe-In conventional arrangements within a house, an analogue coaxial network was used to transmit audio and video data, a separate Ethernet data network based on CatV cables, a separate tele-
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fonnetzwerk auf Basis von Zweidraht-Leitungen und eventuell ein separates Hausautomationssystem zur Übertragung von Aktor- und Sensordaten über einen Hausinstallationsbus. Ein Nachteil dieser herkömmlichen Anordnung besteht darin, dass ein sehr hoher Verkablungsaufwand notwendig ist, um eine gewünschte Infrastruktur bereitzustellen.Telephone network based on two-wire lines and possibly a separate home automation system for transmitting actuator and sensor data via a home installation bus. A disadvantage of this conventional arrangement is that a very high level of cabling is necessary to provide the desired infrastructure.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Haus - Kommunikations- und Automationssystem zu schaffen, dessen Verkablungsaufwand minimal ist und trotzdem alle qualitativen Anforderungen der herkömmlichen Netze in diesem einen Netzwerk erfüllt werden können.It is therefore the object of the present invention to create a home communication and automation system whose cabling effort is minimal and yet all qualitative requirements of the conventional networks can be met in this one network.
Diese Aufgabe wird erfüllungsgemäß durch ein Haus - Kommunikations- und Automationssystem mit dem in Patentanspruch 1 angehenden Merkmalen gelöst.This object is achieved by a home communication and automation system with the features set out in patent claim 1.
Die Erfindung schafft ein Haus - Kommunikations- und Automationssystem mitThe invention creates a home communication and automation system with
einem aus Datennetzwerk-Knoten bestehendem Datennetzwerk, das Audio- und Videodaten zwischen Kommunikationsendgeräten über Lichtwellenleiter über mindestens einen Datenbus mit einer hohen Datenübertragungsrate überträgt, einem Hausstromnetz mit Stromversorgungsleitungen zur Strom-Versorgung des Datennetzwerkes und der Kommunikations-Endgeräte, a data network consisting of data network nodes that transmits audio and video data between communication terminals via optical fibers via at least one data bus with a high data transmission rate, a house power network with power supply lines to supply power to the data network and the communication terminals,
wobei als Datenbus die IEEE1394-Technologie auf optoelektronischer Basis eingesetzt wird,
wobei der Datenbus entsprechend der Netzwerktopologie des Hausstromnetzes zusammen mit den Stromversorgungsleitungen verlegt ist undwhere the optoelectronic IEEE1394 technology is used as the data bus,
The data bus is laid together with the power supply lines according to the network topology of the house power network and
wobei die Lichtwellenleiter des Datenbusses zusätzlich Daten zur Steuerung von Hausautomations- Aktoren und Sensordaten von Hausautomations-Sensoren mit niedriger Datenübertragungsrate übertragen.The optical fibers of the data bus additionally transmit data for controlling home automation actuators and sensor data from home automation sensors with a low data transmission rate.
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Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Beibehaltung der Kabelführungsstruktur für die Stromvernetzung über zusätzliche Lichtwellenleiter eines breitbandigen Datenbusses alle in einem Haus denkbaren Vernetzungsprotokol-Ie zusammenzufassen.The basic idea of the present invention is to combine all conceivable networking protocols in a house via additional optical fibers of a broadband data bus while maintaining the cable routing structure for the power network.
Im Zuge der Erfindung werden die breitbandigen Eigenschaften des Datenbusses, welche zur Übertragung von Audio- und Videodaten mit einer hohen Datenübertragungsrate geeignet sind, zusätzlich genutztIn the course of the invention, the broadband properties of the data bus, which are suitable for the transmission of audio and video data at a high data transfer rate, are additionally used
zur Übertragung von Automationsdaten von Aktoren und Sensoren eines Hausautomationssystems mit einer niedrigen Datenübertragungsrate und
zur Vernetzung von Geräten mit anderen Schnittstellen wie Ethernet, USB, S/PDIF, ISDN (UK0 und S0), WLAN, Hyperlan, Bluetoothfor the transmission of automation data from actuators and sensors of a home automation system with a low data transfer rate and
for networking devices with other interfaces such as Ethernet, USB, S/PDIF, ISDN (UK 0 and S 0 ), WLAN, Hyperlan, Bluetooth
Der Datenbus ist dabei vorzugsweise echtzeitfähig. Das heißt der Datenbus weist eine garantierte Antwortzeit und eine garantierte Bandbreite zur Datenübertragung auf.The data bus is preferably real-time capable. This means that the data bus has a guaranteed response time and a guaranteed bandwidth for data transmission.
Der Datenbus wird neben der breitbandigen Datenübertragung der Video- und Audiodaten zusätzlich als Kontroll- und Steuerbus für die Hausautomationsgeräte eingesetzt.In addition to the broadband data transmission of video and audio data, the data bus is also used as a control bus for the home automation devices.
Die Aktoren und Sensoren dienen zur Steuerung und Regelung elektronischer, elektrischer, und elektromechanischer Geräte.The actuators and sensors are used to control and regulate electronic, electrical and electromechanical devices.
Da der Datenbus entsprechend der Netzwerktopologie des Hausstromnetzes zusammen mit den Stromversorgungsleitungen verlegt ist, ist die Montage besonders zeitsparend und kostengünstig. Dabei werden vorzugsweise kombinierte Strom- und Datenleitungen für die direkte Verlegung unter Putz oder in der Wand eingesetzt.Since the data bus is laid together with the power supply cables in accordance with the network topology of the house's power network, installation is particularly time-saving and cost-effective. Combined power and data cables are preferably used for direct installation under plaster or in the wall.
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Bei dem breitbandigen Datenbus handelt es sich vorzugsweise um einen IEEE-1394-Datenbus gemäß dem offenen Standard. Jeder Datennetzwerkknoten des Datennetzwerkes wird dezentral über das Hausstromnetz mit Energie versorgt. 5The broadband data bus is preferably an IEEE 1394 data bus in accordance with the open standard. Each data network node in the data network is supplied with energy in a decentralized manner via the household power network. 5
Die Netzwerktopologie des Hausstromnetzes ist vorzugsweise entweder baumförmig oder sternförmig. Bei einer sternförmigen Netzwerktopologie laufen die integrierten Daten- und Stromkabel sternförmig in einem Sicherungs- und Verteilerkasten zusammen. The network topology of the home power network is preferably either tree-shaped or star-shaped. In a star-shaped network topology, the integrated data and power cables converge in a star shape in a fuse and distribution box.
Der Datenbus verbindet vorzugsweise mindestens zwei Repeater, die jeweils über eine IEEE-1394-Schnittstelle verfügen. Dabei enthält jeder Repeater einen integrierten Physikallayerchip (PHY). Der Physikallayerchip macht sich automatisch mit anderen Knoten bekannt, handelt unter ihnen einen Bus-Manager aus und übernimmt die Datenregenerierung.The data bus preferably connects at least two repeaters, each of which has an IEEE 1394 interface. Each repeater contains an integrated physical layer chip (PHY). The physical layer chip automatically makes itself known to other nodes, negotiates a bus manager among them and takes over data regeneration.
Der Repeater ist dabei vorzugsweise mechanisch derart gestaltet, dass er in herkömmlichen Unterputzdosen für Elektroinstallationen Platz findet. Der Repeater bzw. Basisrepeater dient als Grundbaugruppe für komplexere Module wie beispielsweise Bridges, Gateways, Router oder Geräte für die Hausautomation.
25The repeater is preferably mechanically designed in such a way that it can be installed in conventional flush-mounted boxes for electrical installations. The repeater or basic repeater serves as a basic assembly for more complex modules such as bridges, gateways, routers or devices for home automation.
25
Ein Basisbus besteht vorzugsweise aus mindestens zwei Repeatern und einem Übertragungsmedium.A base bus preferably consists of at least two repeaters and a transmission medium.
Jeder Repeater weist vorzugsweise mindestens zwei Ports zur Vernetzung mit weiteren Repeatern auf.Each repeater preferably has at least two ports for networking with other repeaters.
Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Haus Kommunikations- und Automationssystems enthält der Repeater einen programmierbaren Mikrokontroller zur universellen Protokollwandlung zwischen verschiedenen Datenübertragungsprotokollen. Bei diesen Datenübertragungsprotokollen handelt es sich um das IEEE-1394-Protokoll, und um Funkprotokolle, wieIn a preferred embodiment of the home communication and automation system according to the invention, the repeater contains a programmable microcontroller for universal protocol conversion between different data transmission protocols. These data transmission protocols are the IEEE 1394 protocol and radio protocols such as
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beispielsweise Wireless LAN, Hyper LAN 2, Bluetooth und ZeIl-Umfunkprotokolle, wie GSM, GPRS, UMTS, und dergleichen.for example Wireless LAN, Hyper LAN 2, Bluetooth and cellular radio protocols such as GSM, GPRS, UMTS, and the like.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Repeater mindestens eine Ethernet - Schnittstelle, eine S/PDIF Schnittstelle und/oder mindestens eine USB - Schnittstelle auf.In a preferred embodiment, each repeater has at least one Ethernet interface, one S/PDIF interface and/or at least one USB interface.
Der Datenbus weist bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haus - Kommunikations- AutomationssystemsIn a preferred embodiment of the home communication automation system according to the invention, the data bus has
mindestens eine Gateway - Einrichtung auf. Über die Gateway Einrichtung sind Subbusse für Gebäudeautomationssystem anschließbar. Die Gateway - Einrichtung ist vorzugsweise ebenfalls in einer Unterputzdose montierbar. 15at least one gateway device. Sub-buses for building automation systems can be connected via the gateway device. The gateway device should preferably also be installed in a flush-mounted box. 15
Die Gateway - Einrichtung weist vorzugsweise einen Protokollwandler auf, der Datentelegramme von Hausautomationssystemen in Datenpakete nach IEEE-1394-Standard verpackt und Datenpakete nach IEEE-1394-Standard umgekehrt zu Datentelegrammen von Hausautomationssystemen entpackt.The gateway device preferably has a protocol converter which packs data telegrams from home automation systems into data packets according to the IEEE 1394 standard and, conversely, unpacks data packets according to the IEEE 1394 standard into data telegrams from home automation systems.
Jeder Datennetzwerkknoten des Datennetzwerkes weist vorzugsweise mindestens einen Repeater auf.Each data network node of the data network preferably has at least one repeater.
Dabei enthält der Datennetzwerkknoten vorzugsweise zusätzlich einen Link Layer Controller (LLC) und einen Mikrokontroller zur Datenverarbeitung von Aktor- und Sensordaten.The data network node preferably also contains a link layer controller (LLC) and a microcontroller for processing actuator and sensor data.
Der Datennetzwerkknoten weist vorzugsweise eine Bridge auf zum Anschluss von weiteren IEEE-1394-Bussen an den Datenbus.The data network node preferably has a bridge for connecting additional IEEE 1394 buses to the data bus.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Bridge dabei auf einer Hutschiene eines Sicherungskastens montierbar.
35In a particularly preferred embodiment, the bridge can be mounted on a top hat rail of a fuse box.
35
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Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Haus - Kommunikations- und Automationssystems zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.Preferred embodiments of the home communication and automation system according to the invention are described below to explain essential features of the invention.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Basisbus - Topologie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Figure 1 shows a base bus topology according to a preferred embodiment of the invention;
Figur 2 ein Basis-Buselement gemäß der Erfindung;Figure 2 shows a basic bus element according to the invention;
Figur 3 ein Beispiel für ein Haus - Kommunikations- und Automationssystem gemäß der Erfindung;Figure 3 shows an example of a home communication and automation system according to the invention;
Das Haus - Kommunikations- und Automationssystem 1 gemäß der Erfindung hat eine bestimmte Netzwerkstopologie. Figur 1 zeigt eine baumförmige Netzwerktopologie. Das Haus - Kommunikations- und Automationssystem 1 enthält eine Vielzahl von Datennetzwerkknoten 2-i, die jeweils einen Repeater enthalten. Die Repeater 2-i sind über einen Basis - Bus miteinander vernetzt.The home communication and automation system 1 according to the invention has a specific network topology. Figure 1 shows a tree-shaped network topology. The home communication and automation system 1 contains a plurality of data network nodes 2-i, each of which contains a repeater. The repeaters 2-i are networked with one another via a base bus.
Figur 2 zeigt ein Element des Basisbusses 3 der sowohl Stromleitungen SL als auch Datenleitung DL umfasst. Die Stromleitungen 3a sind dabei die Stromversorgungsleitungen des Hausstromnetzes. Die Stromversorgungsleitungen 3a sind beispielsweise der Phasen, Null- und Schutzleiter des Hausstromnetzes. Bei den Datenleitungen 3b handelt es sich vorzugsweise um ein mehrpoliges Datenkabel, das insbesondere Lichtwellenleiter umfasst. Der Datenbus 3b ist entsprechend der Netzwerktopologie des Hausstromnetzes zusammen mit den Stromversorgungsleitungen 3a verlegt. Die Lichtwellenleiter und die möglicherweise vorgesehenen weiteren Datenübertragungsleitungen des Datenbuses 3b sind vorzugsweise mit den Stromversorgungsleitungen 3a in einem Kabel integriert. Der Datenbus 3b und die Stromversorgungsleitungen 3a können dabei ohne zusätzlichen Aufwand Unterputz verlegt werden.Figure 2 shows an element of the base bus 3 which includes both power lines SL and data lines DL. The power lines 3a are the power supply lines of the household power network. The power supply lines 3a are, for example, the phase, neutral and protective conductors of the household power network. The data lines 3b are preferably a multi-pole data cable which in particular includes optical fibers. The data bus 3b is laid together with the power supply lines 3a in accordance with the network topology of the household power network. The optical fibers and any additional data transmission lines of the data bus 3b which may be provided are preferably integrated into one cable with the power supply lines 3a. The data bus 3b and the power supply lines 3a can be laid flush without any additional effort.
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Bei dem Datenbus 3b handelt es sich vorzugsweise um eine IEEE-1394-Datenbus. Die beiden Repeater 2 enthalten jeweils mindestens eine IEEE-1394-Schnittstelle zum Anschluss 3b an den Datenbus. Darüber hinaus können die Repeater 2-i weitere Schnittstellen enthalten, wie eine Ethernet-Schnittstelle, eine S/PDIF - Schnittstelle oder eine USB - Schnittstelle. Die in Figur 1 und 2 dargestellten Repeater 2 sind vorzugsweise in einer herkömmlichen Unterputzdose des Hausstromnetzes montierbar.The data bus 3b is preferably an IEEE 1394 data bus. The two repeaters 2 each contain at least one IEEE 1394 interface for connecting 3b to the data bus. In addition, the repeaters 2-i can contain further interfaces, such as an Ethernet interface, an S/PDIF interface or a USB interface. The repeaters 2 shown in Figures 1 and 2 can preferably be installed in a conventional flush-mounted box of the household power supply.
Jeder Repeater 2 weist vorzugsweise mindestens zwei Ports zur Vernetzung mit weiteren Repeatern 2 auf. Dabei enthält jeder Repeater 2 einen integrierten Physikallayerchip. Der Physikallayerchip übernimmt die Datengenerierung und meldet dem Datennetzwerkknoten 2 beziehungsweise den Repeater mit einer eigenen Adresse bei einem Bus- Managersystem an. Die Stromversorgung der Repeater 2 erfolgt dezentral über das Hausstromnetz beziehungsweise die Stromversorgungsleitungen 3a.Each repeater 2 preferably has at least two ports for networking with other repeaters 2. Each repeater 2 contains an integrated physical layer chip. The physical layer chip handles data generation and registers the data network node 2 or the repeater with its own address with a bus manager system. The repeaters 2 are supplied with power decentrally via the house power network or the power supply lines 3a.
Vorzugsweise ist ferner eine Zusatzstromversorgung für die Speise- und externer 1394-Endgeräte vorgesehen.Preferably, an additional power supply for the power supply and external 1394 terminal devices is also provided.
Der IEEE-1394-Datenbus ist derart ausgelegt, dass daran angeschlossene Endgeräte mit einer Spannung von 30 Volt und einem Strom von 1,5 Amper versorgen kann. Um externe und 1394-Geräte ohne eigene Energieversorgung an dem kombinierten Strom - Datenbus gemäß der Erfindung zu betreiben, wird ein zusätzlicher AC/DC-Wandler vorgesehen, der aus dem Hausstrom die gewünschte Betriebsspannung von 30 Volt und den Betriebsstrom in Höhe von 1,5 Ampere für die externen 1394-Geräte generiert.The IEEE 1394 data bus is designed in such a way that it can supply the terminal devices connected to it with a voltage of 30 volts and a current of 1.5 amps. In order to operate external and 1394 devices without their own power supply on the combined power data bus according to the invention, an additional AC/DC converter is provided, which generates the desired operating voltage of 30 volts and the operating current of 1.5 amps for the external 1394 devices from the household current.
Figur 3 zeigt beispielhaft ein Haus - Kommunikations - Automationssystem 1 mit verteilter Intelligenz gemäß der Erfindung. Das dargestellte System 1 enthält Repeater 2, die über Daten- und Stromnetzkabel 3 miteinander verbunden sind. AnFigure 3 shows an example of a home communication automation system 1 with distributed intelligence according to the invention. The system 1 shown contains repeaters 2 which are connected to one another via data and power cables 3.
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dem integrierten Daten- und Stromnetzkabel 3 sind ferner Aktoren 4, beispielsweise Dimmer zur Ansteuerung von Leuchtmitteln über Steuerleitungen 6 angeschlossen.The integrated data and power cable 3 is also connected to actuators 4, for example dimmers for controlling lamps via control lines 6.
An dem Repeater 2-1 ist beispielsweise ein Dimmer-Sensor 7 angeschlossen, der die erfassten Sensordaten an den Repeater 2-1 über Leitungen 8 abgibt. Der Basisrepeater 2-5 enthält eine IEEE-1394-Schnittstelle und ist an ein MHP - Gerät 9 eines Managementsystems angeschlossen. An dem MHP - Gerät 9 ist über Leitungen 10 ein Kommunikationsendgerät, beispielsweise ein TV - Apparat 11 angeschlossen.For example, a dimmer sensor 7 is connected to the repeater 2-1, which transmits the recorded sensor data to the repeater 2-1 via lines 8. The base repeater 2-5 contains an IEEE 1394 interface and is connected to an MHP device 9 of a management system. A communication terminal, for example a TV set 11, is connected to the MHP device 9 via lines 10.
Die drei Aktoren 4-1, 4-2, 4-3 dienen als Stellglieder für die Beleuchtung eines Raumes. Der Aktor 4-4 dient als Stellglied für einen oder mehrer Elektromotoren 12. Die Elektromotoren 12 dienen beispielsweise zum Schließen von Rollläden in einem Haus. Die Sensoren sind dezentral angeordnet. Die Visualisierung erfolgt bei dem dargestellten Beispiel durch ein MHP - kompatibles Gerät, das den Fernseher 11 ansteuert.The three actuators 4-1, 4-2, 4-3 serve as actuators for lighting a room. The actuator 4-4 serves as an actuator for one or more electric motors 12. The electric motors 12 are used, for example, to close roller shutters in a house. The sensors are arranged decentrally. In the example shown, the visualization is carried out by an MHP-compatible device that controls the television 11.
Mittels des Datenbusses 3a und des Netzkabels 3 können Audio- und Videodaten über die darin enthaltenen Lichtwellenleiter mit einer hohen Datenübertragungsrate zwischen Kommunikationsendgeräten übertragen werden. Über die Lichtwellenleiter des Datenbusses 3a werden dabei zusätzlich Daten zur Steuerung der Hausautomationsaktoren 4 und Sensordaten, beispielsweise von dem Hausautomations-Sensor 7, mit einer niedrigen Datenübertragungsrate übertragen. Das erfindungsgemäße Haus Kommunikations- und Automationssystem 1, wie es in Figur 3 dargestellt ist, ermöglicht sowohl die Übertragung von Audio- und Videodaten als auch von Hausautomationsdaten über ein integriertes Netzwerk, das entsprechend der Netzwerktopologie des Hausstromnetzes verlegt ist. Die Netzwerkknoten 7 des Netzwerkes weisen jeweils einen Repeater 2 auf, der vorzugsweise in einer herkömmlichen Unterputzdose montierbar ist.By means of the data bus 3a and the power cable 3, audio and video data can be transmitted between communication terminals via the optical fibers contained therein at a high data transmission rate. Data for controlling the home automation actuators 4 and sensor data, for example from the home automation sensor 7, are also transmitted at a low data transmission rate via the optical fibers of the data bus 3a. The home communication and automation system 1 according to the invention, as shown in Figure 3, enables the transmission of both audio and video data and home automation data via an integrated network that is laid out in accordance with the network topology of the home power network. The network nodes 7 of the network each have a repeater 2, which can preferably be mounted in a conventional flush-mounted box.
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Die Repeater 2 enthalten vorzugsweise jeweils einen programmierbaren Mikrokontroller zur universellen Protokollwandlung. Dabei kann eine Protokollwandlung zwischen unterschiedlichen Datenübertragungsprotokollen erfolgen, insbesondere zwischen dem IEEE 1394-Datenübertragungsprotokoll, Funkprotokollen, wie Wirelesslan, Hyperlesslan, Bluetooth und Zellfunkprotokollen, wie GSM, GPRS, UMTS und dergleichen.The repeaters 2 preferably each contain a programmable microcontroller for universal protocol conversion. Protocol conversion can take place between different data transmission protocols, in particular between the IEEE 1394 data transmission protocol, radio protocols such as wireless LAN, Hyperless LAN, Bluetooth and cellular radio protocols such as GSM, GPRS, UMTS and the like.
Ein Repeater 2 kann vorzugsweise mindestens eine Ethernetstelle aufweisen. Alternativ können eine S/PDIF-Schnittstelle oder eine USB-Schnittstelle in dem jeweiligen Repeater 2 vorgesehen werden.A repeater 2 can preferably have at least one Ethernet port. Alternatively, an S/PDIF interface or a USB interface can be provided in the respective repeater 2.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Datenbus mindestens eine Gateway-Einrichtung. Diese Gateway-Einrichtung kann beispielsweise zum Anschluss an Subbusse für Gebäudeautomationssysteme dienen. Derartige herkömmliche Gebäudeautomationssysteme sind beispielsweise EIB, LON. Bei den Subbussen handelt es sich beispielsweise um den CE-Bus oder den XlO-Bus.In a particularly preferred embodiment, the data bus comprises at least one gateway device. This gateway device can be used, for example, to connect to sub-buses for building automation systems. Such conventional building automation systems are, for example, EIB, LON. The sub-buses are, for example, the CE bus or the XlO bus.
Die Gateway-Einrichtung weist dabei einen Protokollwandler auf, der Datentelegramme von Hausautomationssystemen in Datenpakete nach IEEE 1394-Standard verpackt und umgekehrt Datenpakete nach IEEE 1394-Standard zu Datentelegrammen von Hausautomationssystemen entpackt.The gateway device has a protocol converter that packs data telegrams from home automation systems into data packets according to the IEEE 1394 standard and, conversely, unpacks data packets according to the IEEE 1394 standard into data telegrams from home automation systems.
Die Konfiguration, Wartung, Überwachung und Steuerung der Hausautomationsgeräte erfolgt über eine Software-Präsentation auf einem Managementsystem für den kombinierten Strom- und Datenbus. Vorzugsweise kann ein Gateway zu externen Diensten, etwa Internet-Services nach OSGI vorgesehen sein.The configuration, maintenance, monitoring and control of the home automation devices is carried out via a software presentation on a management system for the combined power and data bus. Preferably, a gateway to external services, such as Internet services according to OSGI, can be provided.
Eine Fernwartung aller Komponenten in dem erfindungsgemäßen Netzwerk, ist beispielsweise via OSGI-kompatiblen Internetzugang oder per WAP möglich.Remote maintenance of all components in the network according to the invention is possible, for example, via OSGI-compatible Internet access or via WAP.
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Die Datennetzwerkknoten 2 haben vorzugsweise jeweils zusätzlich einen Linklayercontroller LLC und einen Mikrokontroller. Jedoch können die Knoten als Sensoren für beliebige Ereigniserfassungen, wie beispielsweise Tastendruck, Spracheingabe oder biometrische Eingaben sowie als Stellglieder für elektronische, elektrische und elektromechanische Komponenten eingesetzt werden. Jede der Komponente kann sich, dem Havi-Standard folgend, selbst auf dem Basisbus repräsentieren. Da die Hausautomationskomponenten jeweils einen Mikrokontroller enthalten, verhalten sie sich wie ein Full-AV-Gerät (FAV), das eine Laufzeitumgebung für Havi-Byte-Code ausführen kann. Dabei verhalten sich die Komponenten vorzugsweise wie ein Sensor, der eine oder mehrere Komponenten als Aktor anspricht. Die Kommunikation der einander zugeordneten Komponenten erfolgt über dem Havi-Interoperabilitäts-Level 2.The data network nodes 2 preferably each have an additional link layer controller LLC and a microcontroller. However, the nodes can be used as sensors for any event detection, such as keystrokes, voice input or biometric inputs, as well as actuators for electronic, electrical and electromechanical components. Each of the components can represent itself on the base bus, following the Havi standard. Since the home automation components each contain a microcontroller, they behave like a full AV device (FAV) that can execute a runtime environment for Havi byte code. The components preferably behave like a sensor that addresses one or more components as an actuator. The communication between the associated components takes place via Havi interoperability level 2.
Es ist vorzugsweise ein Havi-kompatibles Managementsystem zur Konfiguration, Wartung und Steuerung des Kommunikations- und Automationssystems vorgesehen, das einen Fernzugriff via Internet oder WAP ermöglicht und auf einer MHP-Konsole lauffähig ist.A Havi-compatible management system is preferably provided for the configuration, maintenance and control of the communication and automation system, which enables remote access via the Internet or WAP and can run on an MHP console.
Dabei umfassen die wesentlichen Softwareelemente der Havi-Systemarchitektur einen Communications-Media-Manager (CMM) als Interface zu dem IEEE 1394-Basisbus, einen Eventmanager (EM) zur Information über Ereignisse bzw. Events, etwa über Änderungen in der Netzwerkkonfiguration, die durch Hinzufügen bzw. Entfernen von Geräte im Netzwerk eintreten, eine Datenbank, ein Messagingsystem (MS), ein Device-Control-Modul (DCM), welches ein Gerät auf dem Netzwerk repräsentiert, einen DCM-Manager, einen Datadrive-Interaction-Controller (DDI) und einen Stream-Manager (SMGR) zum Verbindungsaufbau und zur Versendung von Echtzeit-Audio-Video-Datenströmen zwischen zwei oder mehreren Geräten in dem Haus-, Kommunikations- und Automationssystem 1 gemäß der Erfindung.The essential software elements of the Havi system architecture include a Communications Media Manager (CMM) as an interface to the IEEE 1394 base bus, an Event Manager (EM) for information about events, such as changes in the network configuration that occur when devices are added or removed from the network, a database, a messaging system (MS), a Device Control Module (DCM), which represents a device on the network, a DCM Manager, a Datadrive Interaction Controller (DDI) and a Stream Manager (SMGR) for establishing connections and sending real-time audio-video data streams between two or more devices in the home, communication and automation system 1 according to the invention.
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Der erfindungsgemäße Basisbus stellt die Infrastruktur zum asynchronen Datentransport bereit, wie sie beispielsweise bei der Kommunikation zwischen PCs oder Notebooks anfällt. Für den Einsatz des erfindungsgemäßen Basisbusses als PC-Netzwerk werden die zu vernetzenden PCs mit Adaptern ausgestattet, die kompatibel zum 1394 OHCI-Standard sind (Open-House-Controller-Interface). Mittels geeigneter Software, wie den NDIS-Treibern in Windows-Milenium, Windows XP oder mit Firenet für Unibrain, lassen sich über den erfindungsgemäßen Basisbus auch Hochgeschwindigkeitsdatennetzwerke aufbauen.The base bus according to the invention provides the infrastructure for asynchronous data transport, such as is required for communication between PCs or notebooks. To use the base bus according to the invention as a PC network, the PCs to be networked are equipped with adapters that are compatible with the 1394 OHCI standard (Open House Controller Interface). Using suitable software, such as the NDIS drivers in Windows Millenium, Windows XP or with Firenet for Unibrain, high-speed data networks can also be set up using the base bus according to the invention.
Auch ein Zugriff auf 1394-Periferiegeräte wie Digital Camcoder, Scanner oder Drucker, die an einem Repeater 2 des Basisbusses angeschlossen sind, ist möglich.Access to 1394 peripherals such as digital camcorders, scanners or printers connected to a repeater 2 of the base bus is also possible.
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