DE60215383T2

DE60215383T2 - Haushaltnetzwerkgeräte

Info

Publication number: DE60215383T2
Application number: DE60215383T
Authority: DE
Inventors: Zafer Clifton SAHINOGLU; George Cambridge FANG
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2022-12-05
Also published as: US20030107476A1; WO2003049314A1; EP1451941B1; CN1491492A; US6759946B2; JP4170222B2; DE60215383D1; JP2005512387A; EP1451941A1

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen, die an Wechselstrom-Kraftleitungen angeschlossen sind, und spezieller die Übertragung von Informationen zwischen schnurlosen Telefongeräten, Internet-Peripheriegeräten und Hausgeräten.
Stand der Technik
Es besteht großes Interesse am Übertragen von Informationen mit Geräten, die an Wechselstrom-Kraftleitungen angeschlossen sind. Spezieller würden Benutzer gern Hausgeräte fernsteuern und kontaktlos messen. Gegenwärtig ist es möglich, Computer-, Fernseh- und Telefonsignale auf Wechselstrom-Kraftleitungen zu senden und zu empfangen. Künftig würden Benutzer außerdem gern in der Lage sein, Thermostate, Kühlschränke, Kochherde, Leuchten, Heiz- und Kühlsysteme und dergleichen zu überwachen und zu steuern, während sie von ihren Häusern weg sind.
In solchen Anordnungen wären ein oder mehrere Elektrogeräte, z. B. PCs, Fernsehgeräte, Telefone, Stereogeräte mit der Wechselstrom-Kraftleitung zur Aufnahme von Strom verbunden, wobei ein Kraftleitungs-Kommunikationsadapter (PLC) genutzt werden könnte, um die Informationssignale zu empfangen und zu senden. Der Adapter in PLC-Technologie kann in die Elektrogeräte eingebaut werden, um Informationssignale aus der Wechselstrom-Kraftleitung zu gewinnen.
Die meisten Netzwerke in PLC-Technologie, die in der Literatur nach dem Stand der Technik beschrieben sind, befassten sich hauptsächlich mit Spezifikation der physikalischen Ebene von PLC-Protokollen. Zum Beispiel konzentrierte sich der Stand der Technik auf Modulatoren, Demodulatoren, Konverter, Filter, Signaldetektoren, Synchronisationseinheiten und dergleichen.
Außerdem erlauben die meisten Systeme im Stand der Technik nur Kommunikation zwischen gleichen Geräten oder das Übertragen in eine spezielle Klasse von Geräten, zum Beispiel nur zwischen Telefonen, nur zwischen Audiomonitoren, nur an Geräte des NTSC-Typs usw.
Das US-Patent Nr. 5 127 045 beschreibt ein identifizierendes Telefonüberwachungssystem, das eine Computereinheit nutzt, die mit einem im Haus vorhandenen Wechselstromleitungssystem gekoppelt ist, und eine Einsteck-Telefonklingel/Elektrogerätesteuereinrichtung sowie ein von der Basis entferntes Telefonsystem zur Bereitstellung einer Elektrogeräte-Fernsteuerung.
EP 0 921 658 A2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Realisierung eines drahtlosen/drahtgebundenen Computernetzwerks in einer Innenraumumgebung, das ein Hauptnetzkasten aufweist, der mit einem Wechselstromnetz verbunden ist, und einen Hauptcomputer, der ein Hochfrequenzfeld um den Computer, das Hausnetzwerk und das Wechselstromnetz herum erzeugt. Zusätzliche Geräte können in das eingerichtete Netzwerk durch zusätzliche Elektrogerätekästen integriert und implementiert werden, die in das erzeugte Hochfrequenzfeld eingeführt oder mit dem Wechselstromnetz verbunden werden. Die Übertragung für verschiedene Geräte wird über das Wechselstromnetz oder über drahtlose Hochfrequenz-Übertragung mit mehrfachen Modulationssystemen vorgenommen.
Das US-Patent Nr. 5 777 545 „Remote control apparatus for power line communications system" ("Fernsteuergerät für PLC-System"), das Patel et al. am 7. Juli 1998 erteilt wurde, beschreibt eine Fernsteuervorrichtung für ein PLC-System, das eine Gleichgewichts-Codemodulation nutzt.
Das US-Patent Nr. 5 805 053 „Appliance adapted for power line communications" („Für PLC-Technologie angepasstes Elektrogerät"), das Patel et al. am 8. September 1998 erteilt wurde, beschreibt Elektrogeräte, die Informationen empfangen und über eine Kraftleitung zueinander übertragen. Die Anordnung nutzt einen Umformer, ein Bandpassfilter sowie Verstärker und Former.
Das US-Patent Nr. 6 084 758 „Power distribution system with circuit breakers remotely resettable by signals transmitted over the power lines" („Stromverteilungssystem mit Leistungsschaltern, die durch über die Kraftleitungen übertragenen Signale ferngesteuert rücksetzbar sind"), das Clarey et al. am 4. Juli 2000 erteilt wurde, beschreibt ein Stromverteilungssystem, bei dem Leistungsschalter in einem Verbraucherschwerpunkt durch Wiedereinschaltvorrichtungen mittels PLC-System, wie ein X10 oder CEBus-System, ferngesteuert zurückgesetzt werden. Eine Fernsteuerungshaupteinheit, die Rücksetzsignale erzeugt, wird mit einem unbeeinflussten Nebenstromkreis, vorzugsweise durch Einstecken in eine, von dem beeinflussten Verbraucherschwerpunkt entfernten, zugängliche Stelle verbunden. Die Wiedereinschalteinrichtungen können individuell oder global von der Haupteinheit angesprochen werden.
Das US-Patent Nr. 6 218 931 „Home-appliance network with nodes identified by direct-sequence spreading nodes" („Netzwerk für elektrische Hausgeräte mit durch direkte Sequenz-Spreizcodes identifizierten Knoten"), das Asghar et al. am 17. April 2001 erteilt wurde, beschreibt eine Netzwerk-Schnittstelle, die elektrische Hausgeräte in ein Netzwerk mit codegeteiltem Mehrfachzugriff (CDMA) koppelt, um Steuer- und Zustandssignale elektrischer Hausgeräte zu übertragen. Ein Spreizcode-Generator erzeugt die Codes, und ein Ausbreitungsmischer modelliert ein Schmalband-Sendesignal mit dem Spreizcode, das anschließend in das physikalische Medium des Netzwerks gekoppelt wird.
Das US-Patent Nr. 6 246 868 „Conversion and distribution of incoming wireless telephone signals using the power line" („Umformung und Verteilung von ankommenden Telefon-Funksignalen mittels Starkstromleitung"), das am 12. Juni 2001 an Bullock et al. erteilt wurde, beschreibt und offenbart ein System, in dem Funksignale empfangen, umgeformt und über Wechselstrom-Kraftleitungen zu einem oder mehreren Fernsprechverbindungsgeräten innerhalb eines Gebäudes, Büros oder Komplexes verteilt werden. Dieses System sieht den Empfang von PCS (Druckkontrastsignal), Mobilfunk- und/oder Satellitenverkehrssignalen vor und stellt eine Schnittstelle für eine normale, allgemein verfügbare Telefonausrüstung zur Verfügung. Indem von einem Starkstromleitungs-Trägerkanal Gebrauch gemacht wird, kann auf ein Fernsprechgerät zugegriffen werden, das sich entfernt von einer normalen Telefonschaltverbindung befindet. Außerdem kann durch Verteilung solcher empfangener Funksignale über die Starkstromleitung eine Anzahl von Telefongeräten genutzt werden, um die verteilten Signale zu empfangen. Außerdem ermöglicht es das System, dass vorher installierte Telefone über und mit Geräten der drahtlosen Kommunikation kommunizieren. Als Einschränkung bezieht sich das System nur auf die Verteilung von Signalen im Fernsprechwesen und wendet sich nicht dem Problem der Steuerung und Übertragung mit vielfältigen, nicht telefonischen Hausgeräten und dem Problem zu, Zustandsinformationen über die Hausgeräte zu erfassen.
Das US-Patent Nr. 6 288 632 „Apparatus and method for power live communication (PLC)" („Vorrichtung und Verfahren zur Kommunikation über Stromkabel"), das am 11. September 2001 Hoctor et al. erteilt wurde, stellt einen Sender bereit, der ein Signal zur Übertragung von Informationen über ein Stromkabel sendet. Das Signal enthält eine Obermenge und die Obermenge enthält Tonsätze. Speziell sind die Signale der Tonsätze durch eine spektrale Form gekennzeichnet, die Hauptkeulen innerhalb eines harmonischen Intervalls zeigen. Für jeden unterschiedlichen Tonsatz gibt es eine Hauptkeule.
Vor kurzem hat IBM ein Service Management Framework^TM genanntes Software-Toolkit beschrieben, das so ausgeführt ist, dass es völlig im Einklang mit OSGI (Open Service Gateway Initiative, Zugangsinitiative für freien Service) steht. Die OSGI-Spezifikation ist ein offener Industriestandard zum Verbinden von „intelligenten Geräten" mit dem Internet einschließlich allem von elektrischen Hausgeräten und Set-Top-Boxen zu Spielautomaten und medizinischen Geräten. Somit können die verbundenen Geräte fernbedient werden. Leider wendet sich dieses Toolkit nicht dem allgemeinen Problem von Geräten zu, die nur Verbindung mit einer Kraftleitung haben.
Deshalb besteht Bedarf an einem System, Verfahren und Netzwerk, das es entfernten Benutzern ermöglicht, mit vielfältigen Geräten zu kommunizieren und diese zu steuern, deren einzige elektrische Verbindung zu einem Kraftleitungsnetz besteht.
Abriss der Erfindung
Ein Netzwerk ermöglicht es entfernten Benutzern, mit einer Vielfalt von Geräten, deren einzige elektrische Verbindung zu einem Kraftleitungsnetz besteht, zu kommunizieren und zu steuern. In Hybridnetzwerken ist eine Kommunikation zwischen unterschiedlichen Netzwerkdomänen nur verfügbar, wenn genaues Nachrichten-Mapping vorgenommen wird. Nachrichten-Mapping führt zur Bestimmung einer korrekten Datenblockumwandlung, die auf den Spezifikationen von unterschiedliche Netzwerke identifizierenden Protokollen basiert. Diese Erfindung umfasst ein Verfahren, das tatsächlich eine bidirektionale Umwandlung vornimmt zwischen Informationen des Anwendungsniveaus, die vom Benutzer in die Fernzugriffsvorrichtung eingegeben werden, und den zugeordneten Datenblöcken der Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung mit physikalischer Ebene.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist das Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen elektrischen Hausgeräte-Netzwerks;
2 ist das Blockdiagramm eines Datenblocks der Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung mit Anwendungsschicht; und
3 ist das Blockdiagramm von Umwandlung zwischen Datenblöcken der Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung mit physikalischer Ebene gemäß der Erfindung.
Beste Ausführungsart der Erfindung
Netzwerkarchitektur
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Hausgeräte-Netzwerk 100. Der hauptsächliche Zweck des Netzwerkes 100 ist, Benutzern das Steuern und Austauschen von Informationen mit Hausgeräten zu ermöglichen, indem Fernzugriffsvorrichtungen genutzt werden. Eine Schnittstelle für Nachrichtenvermittlung auf Starkstrom leitung (PLCI) 120 integriert mindestens zwei einzelne und unterschiedliche Sub-Netzwerke, die das erfindungsgemäße Hausgeräte-Netzwerk 100 aufweisen: ein lokales Wechselstrom-Kraftleitungsnetz (PLN) 103 mit einem Fernsprechverbindungsnetz 101 oder das lokale Wechselstrom-Kraftleitungsnetz 103 mit einem heterogenen Großbereichs-Kommunikationsnetzwerk 102, z. B. das Internet.
Das Fernsprechverbindungsnetz 101 kann sowohl Dienste des guten alten Telefons (POTS) als auch von Fernzugriffsvorrichtungen 111, z. B. Mobiltelefonen, umfassen. Die Struktur und Arbeitsweise des Internets 102 sind bekannt. Verständlich ist, dass auf das Internet auf weltweiter Basis zugegriffen werden kann. Das Wechselstrom-Kraftleitungsnetz (PLN) 103 für ein Haus 104 ist ebenfalls leicht verständlich. Hausgeräte 131 bis 134 werden mit dem PLN 103 verbunden.
Im Folgenden wird weitgehend der Begriff „Hausgerät" genutzt, der eine beliebige Vorrichtung zur Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung (PLCD) meint, die das Wechselstrom-PLN 103 verbindet und einen Vorrichtungsadapter 140 enthält. Der Vorrichtungsadapter 140 ist so konfiguriert, um Informationen auf dem PLN 103 zu empfangen und zu übertragen, indem PLN-Datenblöcke genutzt werden, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Als Merkmal der Erfindung ist die einzige elektrische Verbindung, die für die PLCDs benötigt wird, eine Verbindung zum PLN 103, obwohl verständlich werden soll, dass einige Geräte wie Fernsehgeräte auch andere Verbindungen, z.B. eine Netzwerkanbindung für Kabel-TV aufweisen können, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf solche anderen elektrischen Verbindungen bezogen ist.
Die PLCI 120 umfasst einen Kraftleitungsnetzadapter (PLNA) 126 und eine Kartierungseinheit (TMU) 122 für Datenblöcke von Ton-zu-Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung sowie einen Darstellungsseiten-Server (PPS) 124. Außerdem umfasst das System einen Adapter PLCA 128 für Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung mit einer grafischen Benutzerschnittstelle 129 und der Funktionsfähigkeit zum externen Programmieren, auf die durch den Benutzer zu Hause zugegriffen wird.
Wie in 1 dargestellt ist, sind alle Netzwerkelemente über den PLCA 128 verbunden. Die PLCI 120 funktioniert wie eine Netzwerkbrücke zwischen der TMU 122 und dem PLNA 126 sowie zwischen dem PPS 124 und dem PLNA 126. Der PLCA 128 kann außerdem die gleichen Funktionen wie die Fernzugriffsvorrichtung 111 ausführen und enthält deshalb die I/O-Schnittstelle 129. Zum Beispiel kann der Benutzer des Systems 100 Eigenschaften des Hausgeräts einstellen und abtasten, während er sich im Haus 104 befindet.
Datenblöcke der Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung
Die TMU 122 wandelt zwischen Tonfrequenzen und Sprachbefehlen, die vom Benutzer in die Fernzugriffsvorrichtung 111 eingegeben werden, und PLC-Datenblöcken 200 um, wie es in 2 und 3 dargestellt ist. Die PLC-Datenblöcke sind unabhängig von den physikalischen Eigenschaften des PLN 103 und können deshalb als kompatibel mit einer Anwendungsschicht des Netzwerks 100 betrachtet werden. Der PLNA 128 kann PLC-Datenblöcke 200 zu nachstehend beschriebenen PLN-Datenblöcken 310 abbilden. Die PLN-Datenblöcke sind von der physikalischen Ebene des PLN 103 abhängig.
Jeder PLC-Datenblock 200 der Anwendungsschicht gemäß der Erfindung enthält wie nachstehend beschrieben ein Authentisierungscode-Feld 201, wobei dies eine ESN (elektronische Seriennummer) oder eine persönliche Benutzer-Identifikation sein kann. In einem Vorgangsfeld 210 werden PLC-Datenblöcke in zwei Typen klassifiziert: Datenblöcke, die Gerätewerte aus einem mit dem Netzwerk 103 verbundenen PLC-Gerät lesen, und Datenblöcke, die Werte in ein PLC-Gerät innerhalb des Netzwerks 103 schreiben. Zum Beispiel wird die Eingabe „1" auf einer Telefontastatur abgebildet zu Maßnahmen 211 „lesen", und die Eingabe „2" wird abgebildet zu Maßnahmen 212 „schreiben".
Ein Vorrichtungs-ID-Feld (Z) 220 wählt ein spezielles der mit dem PLC-Netzwerk 103 verbundenen Hausgeräte 131 bis 134 aus. Jede Klasse der PLC-Geräte 131 bis 134, Lampen, Fernsehgeräte, Klimaregler, Sicherheitsvorrichtung, usw. besitzt eine Gruppe von zugeordneten Eigenschaften wie Einschalt-/Ausschaltzustand, Thermostateinstellungen, Zeitgebereinstellungen, usw. Das Haus 104 kann mehrere Beispiele des gleichen PLC-Gerätes aufweisen, zum Beispiel Mikrowellenöfen an verschiedenen Stellen. Deshalb kann zur Steuerung solcher Geräte unabhängig voneinander im Feld 230 eine Orts-ID (P) eingegeben werden. Das Objekt-Eigenschaftsfeld (Q) 240 legt die zu lesende oder zu schreibende spezielle Geräteeigenschaft fest, wobei das Eigenschaftswert-Feld 250 den zu lesenden oder zu schreibenden Wert, zum Beispiel 78 (Grad), enthält.
Datenblöcke des Starkstromleitungsnetzes
Wie in 3 dargestellt ist, wandelt der PLCA 128 die PLC-Datenblöcke 200 in PLN-Datenblöcke 310 um. Jede Lese- oder Schreibhandlung wird in ein Servicecode-Feld (SC) 311 des PLN-Datenblocks 310 eingegeben. Der PLN-Datenblock 310 enthält außerdem einen Quellen-ID 312, einen Bestimmungs-ID 313, einen Bytezähler (BC) 314, einen Objekteigenschafts-Code (OPC) 315 und den an das Gerät zu schreibenden Wert (Informationsfeld) 316, wenn die Handlung eine Schreibhandlung ist. Datenblockgrößen, folglich das Bytezählfeld 314, können sich abhängig von der Handlung und dem zu schreibenden oder zu lesenden Datenwert ändern. Das FCC-Feld 317 stellt einen Vorwärtsfehlerkorrektur-Code bereit.
Der PLNA 126 sendet den PLN-Datenblock an das PLN 103 und wartet auf eine Antwort von einem zugeordneten der PLCDs 131 bis 134. Wenn die PLCI 120 keinen PLCA 128 umfasst, kann die Datenblock-Umwandlungsfunktionalität 300 durch die TMU 122 und/oder den PLNA 126 ausgeführt werden. Findet die Kommunikation über das Internet 102 statt, kann die Datenblock-Umwandlungsfunktionalität 300 durch den PPS 124 und/oder den PLNA 126 vorgenommen oder vollständig innerhalb des PPS 124 abgeschlossen werden. Es ist auch möglich, die Funktionalitäten von TMU und PPS in die Fernzugriffsvorrichtung 111 zu bewegen. In einem solchen Fall wird bei genauer Auswahl aus einem auf der Fernzugriffsvorrichtung 111 vorhandenen Menü der Datenblock generiert und in den Datenblock des PLN 310 auf der Fernzugriffsvorrichtung 111 umgewandelt, wobei der PLN-Datenblock anschließend zu dem PLNA 126 gesendet wird.
Netzwerkprotokolle
Das Fernsprechverbindungsnetz 101 kann beliebige Standardprotokolle einschließlich Zweitonmehrfrequenz-Signale (DTMF) (Tastenwahl) für Signalisierzwecke und CDMA (Codemultiplexzugriff) für ein Trägerprotokoll auf Kanal 112 nutzen. Die Leitung 114 zwischen dem PLNA 126 und dem PLCA 128 kann die serielle Datenschnittstelle nach RS-232 oder eine Infrarot-Zeichengabe nutzen. Das Protokoll auf Leitungen 132 nutzt ein Protokoll der Nachrichtenvermittlung auf Starkstromleitung (PLCP), das später ausführlicher beschrieben wird.
Im PLCP sendet der PLNA 126 den Datenblock 310 an das PLN 103 und wartet auf eine Antwort und ein Ergebnis von Gerät 131 bis 134, an das der Datenblock gesendet wird. Die Antwortinforma tion ist ein Bestätigungspaket (ACK), das vom PLC-Gerät an den PLNA 126 zurück gesendet wird. Wenn der PLNA vom PLC-Gerät 131 bis 134 innerhalb eines festgelegten Zeitintervalls, z. B. mehrere Millisekunden, kein ACK-Paket empfängt, wird es als Nicht-Bestätigung betrachtet. Es kann notwendig sein, den gleichen Datenblock mehrere Male vom PLNA zum PLC-Gerät zu senden oder bis ein ACK von dem Gerät empfangen ist. Nach dem ACK-Paket sendet das PLC-Gerät einen zweiten Datenblock, der der „Ergebnisdatenblock" ist. Der „Ergebnisdatenblock" enthält einen Wert, der durch die Maßnahme „gelesen von" zurückgeführt wird.
Netzwerkoperationen
Während einer Operation des Netzwerks 100 können Benutzer mit den elektrischen Hausgeräten 131 bis 134 Daten austauschen. Die ausgetauschten Daten können Statusinformationen, Hausgeräte-Einstellungen und Befehle enthalten. Status- und Einstellungsinformationen können zum Beispiel Temperaturanzeigewerte und eine Thermostateinstellung enthalten. Andere Statusinformationen können Informationen über den Einschalt-/Ausschaltzustand und Zeitgeber und die Befehle zum Ein- und Ausschalten spezieller Hausgeräte, Auslösen von Aufzeichnungsfunktionen und dergleichen enthalten.
Benutzer-Authentisierung
Der Benutzer kann Operationen auslösen, indem eine der PLCI 120 zugeordnete Haustelefonnummer angerufen wird. Verbindung wird nur hergestellt, wenn eine Benutzer-Authentisierung erfolgreich ist. In einem Mobilfunknetz bezieht sich die Benutzer-Authentisierung auf eine Gruppe von Funktionen, die genutzt werden, um einen betrügerischen Zugang zum Netz 101 durch Telefone zu verhindern, die illegal mit nachgemachter Identifikationsnummer für Mobilgeräte (MIN) und Informationen der elektronischen Seriennummer (ESN) programmiert wurden. Ein erfolgreiches Ergebnis von Authentisierung tritt auf, wenn demonstriert werden kann, dass das Mobiltelefon 111 und das Netz 101 identische Ergebnisse einer unabhängigen Berechnung aufweisen, die sowohl in dem Mobiltelefon als auch im Netz 101 ausgeführt wurden. Wenn die Fernzugriffsvorrichtung 111 kein Mobiltelefon ist, kann eine Authentisierung auf dem Einloggen mit einer vorgegebenen und registrierten persönlichen Teilnehmerkennung, die in der TMU oder dem PLCA gespeichert ist, basieren. Es ist anzumerken, dass die ESN oder die Teilnehmerkennung der TMU oder dem PLCA auch bekannt sein können, so dass ein Zugriff auf die PLCI 120 nur auf vorgegebene Zugriffsvorrichtungen beschränkt ist.
Die TMU 122 besitzt einige der gleichen Fähigkeiten wie ein normales Telefongerät. Das heißt, die TMU kann nach dem Erfassen eines Anläutesignals in einen Zustand „abheben" gehen. Das heißt, dass das Zugangsgerät und die TMU aktiviert werden, um dem Benutzer das Kommunizieren mit der PLCI 120 zu ermöglichen.
Nachdem der PLC-Datenblock 200 der Anwendungsschicht konstruiert ist, sendet die TMU 122 den Datenblock zu dem PLCA 128, und der PLCA wandelt den PLC-Datenblock 200 um in einen auf den Leitungen 132 des PLN 103 genutzten geeigneten PLN-Datenblock 310. Es ist anzumerken, dass als Merkmal die PLCI 120 mit einer beliebigen Anzahl von PLC-Protokollen genutzt werden kann, weil der PLC-Datenblock 200 mit einem Anwendungsniveau, unabhängig von der physikalischen Ebene des PLC-Netzwerks 102, konstruiert ist. So muss nur der PLNA 126 erkennen, wie das PLC-Netz 103 implementiert ist, z. B. 60 Hz, 110 Volt oder 50 Hz, 220 Volt oder die speziellen Modulationsverfahren, die verwendet werden, um ein Trägersignal auf den Kraftleitungen zur Verfügung zu stellen. Ähnlich ist die PLCI 120 für Struktur und Protokoll des Fernsprechverbindungsnetzes 101 außer bei der TMU 122 unempfindlich. Folglich stellt die PLCI 120 eine universelle Anwendungsniveau-Schnittstelle zur Verfügung, die überall angepasst werden kann, was sich im Gegensatz zu einem Hausnetzwerk im Stand der Technik befindet, das spezifisch ist für das Protokoll einer speziellen physikalischen Ebene.
Als Reaktion auf die Sendung des Datenblocks verarbeitet der zugeordnete Adapter 140 des PLC-Gerätes die in dem Datenblock speziell festgelegten Lese-/Schreibmaßnahmen. Im Fall einer Lesemaßnahme konstruiert das PLC-Gerät einen in der Struktur ähnlichen Antwort-PLC-Datenblock, der sich in die TMU 122 zurück bewegt, und die TMU bildet den Datenblock zu Signalen ab, die durch die PLC-Zugriffsvorrichtung 111 betrachtet oder gehört werden können. Zum Beispiel können Temperaturanzeigewerte oder Zeitgeberwerte in Text, Audiosignale oder einen grafischen Ausgang umgewandelt werden.
Internetzugang
In einer alternativen Ausführung umfasst die Fernzugriffsvorrichtung 111 eine Internet-Browser-Unterstützung, und der PPS 124 besitzt eine Internetadresse. Zum Beispiel ist die Zugriffsvorrichtung ein normaler internetfähiger PC oder ein schnurloses Gerät z. B. Mobiltelefon, elektronischer Assistent (PDA) und dergleichen. Die Fernzugriffsvorrichtung 111 kann außerdem eine Schablonendarstellungsseite für jeden Typ von Hausgerät speichern. Nach Erfassung eines neuen PLC-Gerätes im Netzwerk 103 wird eine neue Darstellungsseite mit entsprechenden Steuerknöpfen konstruiert. Alle durch den PPS 124 aufrecht erhaltenen, aktiven Darstellungsseiten werden über den PLNA oder PLCA periodisch aktualisiert. Jede Darstellungsseite kann jederzeit in die PLC-Fernzugriffsvorrichtung 111 „hochgeladen" werden. Der Benutzer kann durch jede Darstellungsseite der Vorrichtung browsen und Lese- und Schreibaktionen wie oben beschrieben ausführen, indem aber jetzt eine grafische Benutzerschnittstelle verwendet wird.

Claims

Hausgeräte-Netzwerk, welches aufweist: ein Telefonkommunikations-Netzwerk (101) zum Kommunizieren mit einer Fernzugriffsvorrichtung (111); ein Wechselstrom-Kraftleitungsnetzwerk (103), das mit Kraftleitungs-Kommunikationsvorrichtungen (131–134) über Vorrichtungsadapter (140) verbunden ist; eine Kraftleitungs-Kommunikationsschnittstelle (120), die ausgebildet ist zum Umwandeln zwischen Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen (200) und Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen (310) der physikalischen Schicht, wobei die Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen (200) zwischen der Fernzugriffsvorrichtung (111) und der Kraftleitungs-Kommunikationsschnittstelle (120) über das Telefonkommunikations-Netzwerk (101) übertragen werden und die Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen (310) der physikalischen Schicht zwischen der Kraftleitungs-Kommunikationsschnittstelle (120) und den Vorrichtungsadaptern (140) über das Wechselstrom-Kraftleitungsnetzwerk (103) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen (200), die von der Fernzugriffsvorrichtung (111) übertragen werden ein Aktionsfeld (210) zum Identifizieren einer ausgewählten aus einer Leseaktion und einer Schreibaktion enthalten und jeder Anwendungs schicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen (200) weiterhin aufweist: ein Authentisierungsfeld (201); ein Vorrichtungs-ID-Feld (220); ein Orts-ID-Feld (230); ein Objekteigenschaftsfeld (240); und ein Eigenschaftswertfeld (250).
Hausgeräte-Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem die Fernzugriffsvorrichtung (111) ein Funktelefon ist, das eine grafische Benutzerschnittstelle zum Erzeugen und Anzeigen der Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen enthält.
Hausgeräte-Netzwerk nach Anspruch 1, welches weiterhin aufweist: eine Ton-zu-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen-Kartierungseinheit (122), die in die Fernzugriffsvorrichtung (111) von einem Benutzer eingegebene Tonfrequenzen und Sprachbefehle in die Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen umwandelt.
Hausgeräte-Netzwerk nach Anspruch 2, bei dem die Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen unabhängig von physikalischen Eigenschaften des Kraftleitungsnetzwerks (103) sind und die Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen der physikalischen Schicht abhängig von den physikalischen Eigenschaften des Kraftleitungsnetzwerks sind.
Hausgeräte-Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem jeder Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen (310) der physikalischen Schicht weiterhin aufweist: ein Servicecodefeld; einen Quellen-ID; einen Bestimmungs-ID; einen Bytezähler; einen Objekteigenschaftscode; und einen Nutzlastwert.
Hausgeräte-Netzwerk nach Anspruch 1, bei dem ein erster Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen durch die Fernzugriffsvorrichtung (111) erzeugt wird, die Kraftleitungs-Kommunikationsschnittstelle (120) den ersten Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen in einen ersten Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen der physikalischen Schicht umwandelt, und als Antwort auf den ersten Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen der physikalischen Schicht der Vorrichtungsadapter einen zweiten Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen der physikalischen Schicht erzeugt, und die Kraftleitungs-Kommunikationsschnittstelle (120) den zweiten Kraftleitungsnetzwerk-Kommunikationsrahmen der physikalischen Schicht in einen zweiten Anwendungsschicht-Kraftleitungs-Kommunikationsrahmen für die Fernzugriffsvorrichtung (111) umwandelt.
Hausgeräte-Netzwerk nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein Großbereichs-Netzwerk (102), in welchem die Fernzugriffsvorrichtung (111) mit der Kraftleitungs-Kommunikationsschnittstelle über einen Darstellungsseitensensor (124) kommuniziert.