JP4434567B2

JP4434567B2 - 機能的ネットワークを構成するための方法および配置、ならびに機能的にネットワーク接続された装置の動作を制御するための方法および配置

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Publication number: JP4434567B2
Application number: JP2002303966A
Authority: JP
Inventors: ロバート・エル・チェンバレン
Original assignee: ルネサステクノロジーアメリカ，インコーポレイテッド
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2003203025A; US20030079001A1; US7430591B2

Description

【０００１】
【発明の背景】
機能的ネットワークを構成するための方法および配置が記載される。特に、ネットワーク中で動作する装置間の制御および状態関係を確立するために機能的ネットワーク接続を構成するための方法および配置が提供される。
【０００２】
ホームネットワークは、あらゆる消費者関連ネットワークの最後の１００フィートを示すのにしばしば用いられる語句である。伝統的に、ホームネットワークは家庭内でパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、プリンタおよびスキャナなどのコンピュータ周辺装置とを相互接続することによって、周辺装置のリソースをＰＣユーザ間で共有できるようにするために多く用いられてきた。加えて、ホームネットワークは、ＰＣユーザがネットワークにリンクされるブロードバンドインターネット接続へのアクセスを共有することを可能にした。
【０００３】
近年のスマートデバイスおよびアプライアンスの開発の進歩は、ホームネットワークの公衆の知覚にパラダイムシフトを起こしている。これらの進歩したスマートデバイスによって、ユーザは消費者ベースの器具、家電、およびホームセキュリティシステムとしてのこうした装置の事象を制御およびモニタできる。確かに、コンピュータゲーム、電話、携帯用情報端末（ＰＤＡ）、セットトップボックスおよびその他の消費財などの非ＰＣ中央処理ユニット（ＣＰＵ）を備える装置の販売は、今やＰＣの販売を凌いでいる。
【０００４】
ほとんどのネットワークと同様、ホームネットワークは共有有線または共有無線媒体のまわりに構築される。一般的な有線媒体は、（イーサネット（Ｒ）ベースシステムとともに用いられる）カテゴリ５ツイストペア、電話線（またはカテゴリ３ツイストペア）、ブロードバンドケーブル、および住宅全体にネットワーク情報を運ぶためにＡＣ電力線を用いる電力線搬送（ＰＬＣ）を含む。いくつかの無線（または無線周波数［ＲＦ］）輸送素子が、ＩＥＥＥ８０２．１１、ホームＲＦ、ブルートゥース^TM、および標準無線アクセスプロトコル（ＳＷＡＰ）を含むホームネットワーキングに対して出現している。
【０００５】
有線であっても無線であっても、ホームネットワークは構成が簡単であり、かつ長期間にわたって信頼性高く動作する必要がある。その構成プロセスが保守不要で、使用が簡単で、新たな装置の設置を迅速にできなければ、それは公衆に受け入れられないと考えられる。ホームネットワークに対する別の消費者の期待は、洗濯機、電子レンジおよび空調装置などのスマートアプライアンスをともにネットワーク接続するために住宅に新たな線を設置する必要がないことである。ほとんどの家庭において、このことはＲＦまたはＰＬＣに対してホームネットワークが基づき得る可能な媒体を制限する。ほぼすべての家庭には電話配線が設置されているが、この配線へのアクセスは通常、住宅内の３つまたは４つのアクセスポイントに制限されている。これとは対照的に、ほとんどの家庭器具はＰＬＣに直接接続されており、またＲＦ輸送素子はその本来の性質から配線を必要としない。
【０００６】
ＰＬＣおよびＲＦベースのホームネットワークに関連する問題点は、媒体が単一の住宅またはアパートメントに物理的に制約されないことである。ＲＦベースのネットワークでは、媒体を共有できる住宅およびアパートメントの数は、ＲＦ伝送の強度およびスマートデバイス受信機の感受性によってのみ制約される。ＰＬＣベースのネットワークでは、媒体を共有できる住宅およびアパートメントの数は、共通の電力線変圧器に物理的に取付けられた家庭の数に制約される。多くの場合に、単一の変圧器は数百の家庭にサービスを提供してもよい。
【０００７】
この問題に対処するために、共通のＰＬＣまたはＲＦ物理ネットワークを共有する個々の家庭の各々が、個々の家庭内に物理的に存在するスマートデバイスにのみネットワークへのアクセスを可能にするそれぞれの安全な論理ネットワークからサービスを受けてもよい。確立された論理ネットワークは、共有物理媒体に接続される他の装置からの「攻撃」から保護されるべきである。このような論理ネットワークを確立するための技術は、この出願と同じ譲受人を有する同日に提出された「単一の物理ネットワーク上にデバイスの複数の論理ネットワークを構成するための方法および装置」と題する同時係属の米国特許出願番号第１０／２５３７０８号に記載されており、その全体の内容をここに引用により援用する。
【０００８】
非ＰＣベースのホームネットワークに対するパラダイムシフトが起こり始めているため、自宅所有者がルータ、スイッチおよび制御点などの伝統的なネットワーキング素子を住宅に設置するとは考えにくい。しかし、これらの伝統的なネットワーキング素子とともに利用可能な複雑な機能および能力の多くを用いるためにホームネットワーク中で動作する装置を構成することが望ましい。
【０００９】
たとえば、住宅所有者は、１対のスマートスイッチとスマート電力アウトレットとを設置して、家庭の部屋の各ドアに設置されたスイッチがスマートアウトレットにプラグ接続されたランプを制御するようこれらの装置を構成することを望んでもよい。さらに、スマートスイッチは、他の備品に対する既存の配線が既にあるところに設置できるが、スマートアウトレットに接続された装置のみを制御するように構成できることが望ましい。
【００１０】
機能的ネットワークを構成するための従来の技術は、システムコントローラとして機能するためにホームネットワーク上に存在するユーザインターフェイスを有するＰＣなどの比較的精巧な装置を必要とする。これら従来の配置によって、ネットワークに取付けられたすべてのスマートデバイスは、それらの状態をコントローラに報告する。コントローラは、特定の装置の現在の状態またはシステムコントローラにおけるコマンドの物理的エントリに依存して、装置にコマンドを発行する。
【００１１】
２つのスマートライトスイッチと、ランプに電力供給するための単一のスマートアウトレットとを含む簡単なホームネットワークについて考える。この装置は、部屋の各ドアにおけるスイッチがその部屋のランプを制御できるように構成され、「３方向」接続と通常呼ばれる。この種のネットワーク配置は従来、装置の動作を管理するために、ユーザインターフェイスを有するシステムコントローラを含む。たとえば、典型的には３つの装置が、たとえばそのスイッチおよび／またはランプが「オン」状態か「オフ」状態かなどのそれらの状態をシステムコントローラに報告する。システムコントローラはユーザインターフェイスを通じてオペレータによってプログラムされることにより、いずれかのスイッチにおける状態変化に反応して、ランプの対応する状態変化を指令する。論理ホームネットワークにおいて２つまたはそれ以上のこのような簡単な機能的配列が動作することが望まれるとき、システムコントローラは特定のスイッチの状態を特定のランプの状態とリンクするようにさらにプログラムされ、スイッチが誤ったランプを制御することを防ぐ。
【００１２】
精巧なシステムコントローラを必要とするホームネットワークはしばしば、ＰＣ中心のネットワークまたはコントローラベースのネットワークと呼ばれる。前述の配置などの比較的簡単なホームネットワークにおいて、配置中にシステムコントローラを含むことは望ましくない。第１に、このような配置にはＰＣまたはコントローラの計算力は必要とされないが、ホームネットワークのコストに数百から数千ドルが加算される。第２に、精巧なＰＣまたはコントローラを用いてネットワーク構成プロセスを行なうために、典型的には比較的高度に熟練した人物を使う必要がある。
【００１３】
したがって、住宅に新たなまたは付加的なスマート装置を容易に付加し、最小限の相互作用および住宅所有者の技術によってこれらの装置を機能的ネットワークに参加させるように構成するための技術が必要とされる。この技術は、新たにまたは付加的に設置される装置を、既存の家庭配線の動作を妨げないように、または住宅所有者が望むときには既存の有線接続を置換えるように構成できるものである必要がある。
【００１４】
【発明の概要】
したがって、この発明の目的は、住宅に新たなまたは付加的なスマートデバイスを容易に付加し、また最小限の相互作用および住宅所有者の技術によってこれらの装置を機能的ネットワークに参加させるよう構成するための技術を提供することである。別の目的は、精巧なネットワークコントローラを必要とせずに機能的にネットワーク接続された装置の動作を制御するための技術を提供することである。これらの目的は、ネットワーク中で動作するデバイス間の制御および状態関係を確立および管理するための機能的ネットワーク接続を構成するための方法および配置によって対処される。
【００１５】
１つの局面に従うと、共有物理バス上で動作可能な論理ネットワーク内でアドレス指定可能な装置の機能的ネットワークを構成するための方法は、論理ネットワーク内で動作可能な少なくとも１つの制御装置と少なくとも１つの被制御装置との間の構成セッションを確立するステップを含み、少なくとも１つの制御および被制御装置は重なり合う期間に対するそれぞれの時間制限付き構成モードに入ることによって構成セッションを確立する。構成セッションの間に、少なくとも１つの被制御および制御装置の間でリンケージトランザクションメッセージが交換される。リンケージトランザクションメッセージに含まれる構成情報は、構成セッションの間に少なくとも１つの被制御および制御装置のそれぞれのメモリに記憶される。構成後、少なくとも１つの被制御および制御装置は、それぞれの記憶された構成情報に従って機能的に動作する。
【００１６】
関連する局面に従うと、少なくとも１つの被制御装置は、それぞれの時間制限付き構成モードに入るときに、論理ネットワーク内で動作可能な装置に利用可能なサービス状態を告知する。また、少なくとも１つの制御装置は、重なり合う期間内にそれぞれの時間制限付き構成モードに入ることによって利用可能なサービス状態の告知に応答し、ここで少なくとも１つの被制御および制御装置間の構成セッションが確立される。
【００１７】
別の関連する局面に従うと、少なくとも１つの制御装置は、それぞれの時間制限付き構成モードに入るときに、論理ネットワーク内で動作可能な装置に構成セッションに参加するよう請求する。また、少なくとも１つの被制御装置は、重なり合う期間内にそれぞれの時間制限付き構成モードに入ることによってその請求に応答し、ここで少なくとも１つの被制御および制御装置間の構成セッションが確立される。
【００１８】
さらに別の関連する局面に従うと、少なくとも１つの制御および被制御装置は、装置の各々に関連するそれぞれのリンクスイッチの活性化に応答してそれぞれの時間制限付き構成モードに入る。
【００１９】
さらに別の関連する局面に従うと、少なくとも１つの制御および被制御装置は、論理ネットワーク内で動作可能な少なくとも１つの他の装置から送られた重なり合う期間内のそれぞれのコマンドを受取ったことに応答してそれぞれの時間制限付き構成モードに入る。
【００２０】
別の関連する局面に従うと、少なくとも１つの他の装置は、構成セッションに参加する少なくとも１つの被制御および制御装置にそれぞれのリンケージトランザクションメッセージを送る。また、少なくとも１つの他の装置は、構成セッションが終了したときに少なくとも１つの被制御および制御装置の機能的動作を定めるために、それぞれのリンケージトランザクションメッセージ中に構成情報を含む。
【００２１】
別の局面に従うと、共有物理バス上で動作可能な論理ネットワーク内でアドレス指定可能な機能的にネットワーク接続された装置の動作を制御するための方法は、機能的ネットワーク内で動作可能な少なくとも１つの制御装置の活性化に応答して、少なくとも１つの制御装置が、少なくとも１つの制御装置が動作状態を制御するように構成された機能的ネットワーク内で動作可能な少なくとも１つの被制御装置を識別するステップを含む。共有バス上を少なくとも１つの制御装置から少なくとも１つの被制御装置にコマンドメッセージが送られ、コマンドメッセージは少なくとも１つの被制御装置の動作状態を制御するためのコマンド情報を含む。コマンドメッセージを受取ったことに応答して、少なくとも１つの被制御装置は、コマンドメッセージに含まれるコマンド情報に基づいて新たな動作状態に変化する。
【００２２】
関連する局面に従うと、共有バス上を少なくとも１つの被制御装置から少なくとも１つの制御装置にステータスメッセージが送られ、ステータスメッセージは少なくとも１つの被制御装置の現在の動作状態を識別するステータス情報を含む。
【００２３】
別の局面に従うと、共有物理バス上で動作可能な論理ネットワーク内でアドレス指定可能な装置の機能的ネットワークを構成するための配置が提供される。この配置は少なくとも１つの制御装置と少なくとも１つの被制御装置とを含み、各装置は論理ネットワーク内で動作可能であり、共有バスによって接続可能である。少なくとも１つの制御および被制御装置が、装置間の構成セッションを確立するために重なり合う期間に対するそれぞれの時間制限付き構成モードに入れるようにするように構成されたロジックが含まれる。少なくとも１つの制御および被制御装置の各々に含まれるトランシーバは、構成セッションの際にそれぞれの装置間でリンケージトランザクションメッセージを交換するように構成される。また、少なくとも１つの被制御および制御装置のそれぞれに含まれるメモリは、構成セッションの間に交換されたリンケージトランザクションメッセージに含まれる構成情報を記憶できる。構成後、少なくとも１つの被制御および制御装置は、記憶された構成情報のそれぞれに従って機能的に動作する。
【００２４】
さらに別の局面に従うと、共有物理バス上で動作可能な論理ネットワーク内でアドレス指定可能な機能的にネットワーク接続された装置の動作を制御するための配置が提供される。この配置は少なくとも１つの制御装置と少なくとも１つの被制御装置とを含み、各装置は論理ネットワーク内で動作可能であり、共有バスによって接続可能である。少なくとも１つの制御装置の活性化に応答して、少なくとも１つの制御装置が動作状態を制御するように構成された少なくとも１つの被制御装置を識別するようにロジックが構成される。また、少なくとも１つの制御装置に含まれる第１のトランシーバは、共有バス上を少なくとも１つの被制御装置にコマンドメッセージを送るように構成され、コマンドメッセージは少なくとも１つの被制御装置の動作状態を制御するためのコマンド情報を含む。少なくとも１つの被制御装置に含まれるロジックは、コマンドメッセージに含まれるコマンド情報に基づいて少なくとも１つの被制御装置を新たな動作状態に変更するように構成される。
【００２５】
この明細書および請求項において用いられるときの「含む」および「含んでいる」という用語は、述べられる特徴、ステップまたは構成要素の存在を特定するために用いられるが、これらの用語の使用は、１つもしくはそれ以上のその他の特徴、ステップ、構成要素、またはその群の存在または付加を排除するものではないことが強調されるべきである。
【００２６】
前述の目的、特徴および利点は、図面とともに以下の詳細な説明を参照することによってより明らかになるであろう。図面において、類似の参照番号は類似または同一の要素を識別する。
【００２７】
【詳細な説明】
添付の図面を参照しながら、好ましい実施例を以下に説明する。以下の説明においては、不必要な詳細において説明を曖昧にすることを避けるために、周知の機能および／または構成は詳細に説明しない。
【００２８】
図１は、ホームネットワークの論理ネットワーク１００中で動作するスマートデバイスの配置を示す。この配置は、各々のスマートデバイスが物理的に接続される共有バス１０２を含む。共有バス１０２はＰＬＣとして示されるが、前述の媒体のいずれが示されてもよい。論理ネットワーク１００は物理的住居に対応する（この配置にはアパートメントが示される）が、そうでなくてもよい。
【００２９】
この配置は、共有バス１０２に接続されるネットワーク構成装置（ＮＣＡ）１０４をさらに含む。同時係属の米国特許出願番号第１０／２５３７０８号に詳細に説明されるとおり、ＮＣＡ１０４は共有バス１０２に接続されるスマートデバイスの論理ネットワークを構成するために用いられてもよい装置である。共有バス１０２は住居の物理的境界線を超えて延在してもよい（およびしばしば延在する）。ＮＣＡ１０４は共有バス１０２上で論理ネットワーク１００を確立し、バス１０２に接続される装置の群を構成することによって、共有バス１０２に接続され得る他の装置を排除してネットワーク１００内で安全な態様で情報を交換できる。ＮＣＡ１０４は、論理ネットワーク１００に一意のネットワーク数を割当て、次いでネットワーク１００内で動作するよう構成された他の装置と情報を交換するために用いられる各々の装置に論理アドレスを割当てることによって、このタスクを達成する。前述の同時係属出願においてさらに説明されるとおり、ＮＣＡ１０４は装置が用いるためのネットワーク暗号化キーを生成および割当てることによって、論理ネットワーク１００内の安全な情報交換を確実にしてもよい。
【００３０】
図１に示されるとおり、ＮＣＡ１０４は０ｘ３８の論理ネットワーク１００にネットワーク数を割当てた。加えて、共有バス１０２に接続された装置の各々には、たとえば０ｘ００から０ｘ０６などの一意の（そうでなくてもよいが）ノードアドレスが割当てられた。同時係属の米国特許出願番号第１０／２５３７０８号に従うと、各装置の論理アドレスは、論理ネットワーク１００のネットワーク数とそれぞれの装置の対応するノードアドレスとを組合わせることによって形成されてもよい。
【００３１】
図１に示されるスマートデバイスは、２つのクラスの装置にグループ分けされてもよい。すなわち、（１）制御装置と、（２）被制御装置とである。これらの装置クラスの両方で動作するために、特定の状態においては他のタイプの装置が示されてもよいことが理解されるであろう。好ましい実施例に従うと、各クラスの装置は一旦構成されたネットワークコマンドの異なるセットを行ない得る。たとえば、好ましい実施例に従うと、制御装置は単一の機能、すなわち論理ネットワーク１００に存在する特定の被制御装置に状態変更コマンドを発行する機能を有する。被制御装置の主要な機能は、制御装置から状態変更コマンドを受取ったことに応答して、その現在の動作状態を変えることである。加えて、被制御装置は、その動作を制御するよう構成された装置の少なくとも１つに状態変更ステータスを発行してもよい。装置を２つのクラスにグループ分けすることによって、精巧なネットワークコントローラを必要とせずに装置を機能的ネットワーク中で集合的に動作可能にするための比較的簡単なリンケージプロトコルが確立されてもよい。
【００３２】
図１は４つの制御スマートデバイス、すなわちスイッチ１−４と、２つの被制御スマートデバイス、すなわちランプＡおよびＢとを示す。各スマートデバイスは、共有バス１０２に接続された他の装置と通信可能にするための回路を含む。たとえば、この装置は典型的に、バス１０２を通じて情報を交換するための物理層（ＰＨＹ）インターフェイスを含む。この装置はまた、共有バス１０２に接続される他の装置と論理情報を交換するための媒体アクセス制御（ＭＡＣ）回路を含んでもよい。ＰＨＹおよびＭＡＣ機能は、典型的にトランシーバと呼ばれる。ＭＡＣ情報は、バス１０２を通じて情報を送るために用いられる伝送プロトコル（たとえばイーサネット（Ｒ）、ＡＴＭ、または８０２．１１（ｂ））に従って交換されてもよい。特定のＰＨＹおよびＭＡＣ回路の設計はこの文書の範囲を超えているが、当業者は後述のスマートデバイスリンケージ機能をどのようにしてこうした設計に組み入れるかを理解するであろう。
【００３３】
好ましい実施例に従うと、スマートデバイスが最初に共有バス１０２に接続されるとき、それは装置のどの機能的ネットワークにも「属さない」。代わりにスマートデバイスは、ネットワーク１００上の他の装置とのリンケージトランザクションを行なうための何らかのトリガ事象が起こるまで「待つ」が、そうでなくてもよい。トリガ事象は、いくつかの装置に関するおよび／または環境的な状態に応じて、装置に含まれる回路によって生成されてもよい。たとえば、トリガ事象は、装置が最初にＰＬＣに取付けられた時間から設定期間が経過した後に自動的に起こってもよい。代替的には、装置は、バス１０２上のネットワークトラフィックをモニタし、次いでトラフィック中の情報をサーチしてトリガ事象を開始する回路を含んでもよい。この情報は、共有バスに新たな装置が接続されたという表示、または共有バス１０２に接続され得るネットワークコントローラから送られる命令を含んでもよいが、これに制限されない。
【００３４】
例示的な実施例に従うと、スマートデバイスはトリガ事象を開始するために用いられ得るリンクスイッチを含む。リンクスイッチが閉じられるとき、装置は構成モードに入ることができる。少なくとも１つの制御および少なくとも１つの被制御スマートデバイスがそれぞれの構成モードにおいて同時に動作しているときはいつでも、それらは構成セッションに入り、その間に装置はリンケージトランザクションを行なって集合的な動作を定める。構成セッションが完了すると、装置は「合意に基づく」リンケージトランザクションに従って機能的ネットワーク中で動作する。
【００３５】
装置は、それぞれのリンクスイッチが閉じられた後、たとえば５秒間などの制限された期間だけそれぞれの構成モードに止まることが好ましい。別の装置が構成モードにおいて動作しているときにある装置が構成モードに入らなければ、その装置間の構成セッションは確立されない。厳密にいうと、装置は構成セッションの間「構成モード」で動作してもよいが、この文中の「構成モード」という言葉は、構成セッションに参加できるがそこに入る前の、装置が動作する制限された期間を示す。
【００３６】
制御または被制御スマートデバイスのいずれかが、装置間で確立される構成セッションを開始してもよい。たとえば、図１に示される制御装置であるスイッチ１１１０およびスイッチ２１０８、ならびに被制御装置であるランプＡ１０６の間で機能的ネットワークを形成することが望ましいとする。これらの装置間で３方向スイッチ動作を形成することが望まれており、ここでランプＡ１０６はスイッチ１および２１１０、１０８のいずれかによってオンおよびオフされてもよい。
【００３７】
例示的な実施例に従うと、構成セッションは被制御装置、この例においてはランプＡ１０６上のリンクスイッチを活性化することによって開始されてもよく、それによって装置はネットワーク上にそのサービス状態、たとえばランプのオン／オフを告知する。被制御装置であるランプＡ１０６は、サービス告知にその論理アドレスを含む。制御装置の少なくとも１つ、たとえばスイッチ１１１０およびスイッチ２１０８がそれぞれの構成モードに入ることによって被制御装置であるランプＡ１０６との構成セッションに参加してもよい。これは、少なくとも１つの制御装置であるスイッチ１１１０／スイッチ２１０８のそれぞれがバス１０２上を運ばれるトラフィック中の被制御装置によって送られた告知を検出したことに応答して起こっても、または少なくとも１つの制御装置のリンクスイッチのそれぞれが閉じられたことに応答して起こってもよい。前述のとおり、被制御装置であるランプＡ１０６が構成モードで動作している間に少なくとも１つの制御装置であるスイッチ１１１０／スイッチ２１０８が構成モードに入る必要があり、または構成セッションは確立されない。
【００３８】
代替的には、制御装置であるスイッチ１１１０／スイッチ２１０８の少なくとも１つは、少なくとも１つの制御装置のそれぞれのリンクスイッチが活性化されたことに応答して、ランプＡ１０６などの被制御装置に構成セッションに入ることを請求してもよい。次いで、被制御装置であるランプＡ１０６は、構成モードに入ることによって少なくとも１つの制御装置であるスイッチ１１１０／スイッチ２１０８との構成セッションに参加してもよい。このことは、被制御装置であるランプＡ１０６がバス１０２上を運ばれるトラフィック中の少なくとも１つの制御装置であるスイッチ１１１０／スイッチ２１０８によって送られた請求を検出したことに応答して起こっても、または被制御装置のリンクスイッチが閉じられたことに応答して起こってもよい。前述のとおり、少なくとも１つの制御装置であるスイッチ１１１０／スイッチ２１０８が構成モードで動作している間に被制御装置であるランプＡ１０６が構成モードに入る必要があり、または構成セッションは確立されない。
【００３９】
構成セッションに参加しているとき、装置はバス１０２上を通信するための回路を用いてリンケージトランザクションメッセージを交換する。メッセージは、同時係属の米国特許出願番号第１０／２５３７０８号に記載されるように暗号化されることが好ましい。各リンケージトランザクションメッセージは、メッセージを送っている特定の装置の論理アドレスを含む。リンケージトランザクションメッセージは、そのメッセージを送っている特定の装置が被制御装置か制御装置かを識別する情報をさらに含んでもよい。前述のとおり、各被制御装置からのリンケージトランザクションメッセージは、特定の被制御装置が入り得るサービス状態、たとえばランプのオン／オフなどに関する情報をさらに含む。各被制御装置からのリンケージトランザクションメッセージは、装置の現在の状態に関する情報をさらに含んでもよい。
【００４０】
構成セッションの際に、セッションに参加する制御装置および被制御装置はそれぞれの論理アドレスを交換し、次いでこのアドレス情報を不揮発性メモリに記憶する。セッションに参加する被制御装置はさらに、セッションに参加する各制御装置に利用可能なサービス状態およびおそらくは現在の動作状態も通信する。次いで、制御装置は特定の被制御装置の利用可能なサービス状態およびおそらくは現在の動作状態を被制御状態の論理アドレスと関連付けて、この情報を不揮発性メモリに記憶する。構成セッションが終るとき、このセッションに参加した装置はセッション中に交換された「合意に基づく」リンケージトランザクションに従って集合的に機能する。
【００４１】
前述において紹介した例に戻って、図１に示すランプＡ１０６ならびにスイッチ１および２１１０、１０８が前述の態様で３方向スイッチ構成において機能的に動作するよう構成されたと仮定する。さらに、そのランプは現在オフ状態であると仮定する。次に、スイッチ１１１０が従来の態様で活性化されたとする。従来のライトスイッチとは異なり、スマートデバイススイッチ１１１０は活性化されたときに自身のメモリを参照して、それが制御するよう構成された装置の論理アドレスを定める。この例において、ランプＡ１０６の論理アドレス０ｘ３８−０ｘ０２は、ランプＡ１０６の利用可能なサービス状態、たとえばランプのオン／オフ、およびおそらくは装置の現在の状態、たとえば「オフ」とともに、スイッチ１１１０のメモリに記憶される。次にスイッチ１１１０は、ランプの論理アドレス０ｘ３８−０ｘ０２にアドレス指定された制御メッセージをランプＡ１０６に送る。
【００４２】
制御メッセージは、ランプＡ１０６に現在の動作状態を、たとえばこの例においては「オフ」から「オン」に変えるよう命令するコマンドを含む。制御メッセージはさらに、スイッチ１１１０の論理アドレス、すなわち０ｘ３８−０ｘ０１を含む。制御メッセージはまた、状態変更、たとえば「オン」が起こった後にランプＡ１０６が動作すべき状態を識別する情報を含んでもよいが、この情報は厳密に要求されるものではない。
【００４３】
スイッチ１１１０から制御メッセージを受取ったことに応答して、ランプＡ１０６はその状態を変え、予め定められた状態または制御メッセージにおいて識別される状態になる。この例において、ランプＡ１０６は２つの動作状態すなわち「オン」または「オフ」しか有さないため、ランプＡ１０６は制御メッセージが状態情報を含むかどうかにかかわらずその状態を「オン」に変える。状態変更を行なった後、ランプＡ１０６は、論理ネットワーク中でその動作を制御するよう構成される装置の少なくとも１つにステータスメッセージを送ってもよい。機能的ネットワーク構成セッションの際に、このような制御装置の論理アドレスがランプＡ１０６の不揮発性メモリに記憶されたことを思い出されたい。よってこの例において、ランプＡ１０６はそのメモリにアクセスして、その動作を制御するよう構成されたスイッチ１１１０の論理アドレス０ｘ３８−０ｘ０１およびスイッチ２１０８のアドレス０ｘ３８−０ｘ０３を定め、次いでそれぞれの論理アドレスを用いてこれらの制御装置の少なくとも１つにステータスメッセージを送ってもよい。メッセージを受取る少なくとも１つの制御装置は、将来の使用のためにステータス情報をそれぞれのメモリに記憶してもよい。
【００４４】
ステータスメッセージは、ランプＡ１０６の論理アドレスと、その装置に状態変化が起こったことを示す情報とを含む。ステータスメッセージは、ランプＡ１０６の現在の動作状態、すなわち状態変化が起こった後の動作状態である「オン」を識別する情報をさらに含んでもよいが、この情報は厳密に要求されるものではない。
【００４５】
スイッチ２１０８が活性化されるときに行なわれるステップは、スイッチ１１１０の活性化に関して前述したものと同様である。よって、スイッチ１および２１１０、１０８ならびにランプＡ１０６の間の所望の３方向機能的動作は、家庭の配線を替える必要なく、また装置の動作を構成および制御するために精巧なネットワークコントローラを用いる必要なく達成される。
【００４６】
論理ネットワークに対してネットワークコントローラが利用可能であるときは、装置の機能的ネットワークを構成するために、前述の技術とともに制限された容量においてコントローラが用いられてもよい。ネットワークコントローラは前述の構成プロトコルを用いて機能的ネットワークを（制御ではなく）構成するためだけに制限された容量で用いられるため、十分に熟練したオペレータおよび／またはユーザインターフェイスの必要性がなくなってもよい。
【００４７】
このような配置は図２に示されており、これはホームネットワークコントローラ２０２を加えた図１の配置を示すものである。前述より、スマートデバイスは、ネットワーク上に存在する他のスマートデバイスとのリンケージトランザクションを行なう前に何らかのトリガ事象が起こるまで待つことが好ましいことを思い出されたい。その装置は、バス１０２上のネットワークトラフィックをモニタしてからトラフィック中の情報をサーチしてトリガ事象を開始する回路を含んでもよいことがさらに記載されている。トリガ事象を開始するために用いられる情報は、ネットワークコントローラ２０２によって伝送されてもよい。この情報は、装置のそれぞれの論理アドレスを用いて機能的ネットワーク中に構成される装置にアドレス指定されてもよい。ネットワークコントローラ２０２は、ＮＣＡ１０４から情報を検索するか、またはおそらくは何らかのポーリングルーチンに従って装置そのものからアドレス情報を得ることを含むがこれに制限されないあらゆる数の態様でこのアドレス情報を得てもよい。
【００４８】
一旦論理ネットワーク２００中に含まれるスマートデバイスの論理アドレスが知られると、ホームネットワークコントローラ２０２を制限された容量で用いて、装置の機能的ネットワークの構成を促進してもよい。たとえば、第１の実施例に従うと、ホームネットワークコントローラ２０２は単に２つまたはそれ以上のスマートデバイスに構成セッションに入るよう指令するようにプログラムされてもよい。ネットワークコントローラ２０２は、他の装置がそれぞれの構成モードのままである制限された期間の間に装置の各々にそれぞれの構成モードに入るよう指令することによってこれを行なう。一旦構成セッションに参加すると、装置は前述と同じ態様でリンケージトランザクションを行ない、論理ネットワークを構成するためにネットワークコントローラ２０２のさらなる介在を必要としない。
【００４９】
代替的には、ネットワークコントローラ２０２は、機能的ネットワーク構成プロセスの際の進行役として機能するようにプログラムされてもよい。この第２の実施例に従うと、ネットワークコントローラ２０２は、特定の機能的ネットワークを形成する被制御および制御装置の各々にリンケージトランザクションメッセージを送るようにプログラムされてもよい。前述の例を用いると、ネットワークコントローラ２０２は、ランプＡ１０６の論理アドレスと、その装置のサービス状態、たとえばランプのオン／オフとを含むリンケージトランザクションメッセージをスイッチ１および２１１０、１０８に送る。スイッチ１および２１１０、１０８に送られるリンケージトランザクションメッセージは、ランプＡ１０６の現在の動作状態、たとえば「オン」をさらに含んでもよい。ネットワークコントローラ２０２はまた、ランプＡの動作を制御するスイッチ１および２１１０、１０８の論理アドレスの少なくとも１つを含む少なくとも１つのリンケージトランザクションメッセージをランプＡ１０６に送る。制御スイッチの各々の論理アドレスは、単一のリンケージトランザクションメッセージまたは分離したリンケージトランザクションメッセージにおいてランプＡ１０６に送られてもよい。
【００５０】
一旦所望の機能的ネットワークを形成するために装置の各々にリンケージトランザクションメッセージが送られると、ネットワークコントローラ２０２によるさらなる介在を必要とすることなく、装置は前述と同じ特定の態様で動作してもよい。ネットワークコントローラ２０２の機能的要求は、前述の第１の実施例よりもこの第２の実施例において幾分より複雑であるが、プログラミング要求はなおも伝統的なＰＣ中心のホームネットワークの動作を構成および制御するために要求されるものよりも複雑でないことが理解されるであろう。さらに、スマートデバイス自身が、機能的ネットワーク構成プロセス中にホームネットワークコントローラ２０２とインターフェイスできるようにするための付加的な回路を必要とするかもしれない。この付加的な回路は、ネットワークコントローラ２０２が用いる特定の通信プロトコルに従うために必要なロジックを含んでもよいが、このような付加的な回路の詳細な説明はこの文書の範囲を超えている。
【００５１】
図３は、装置の機能的ネットワークを構成するための例示的な方法を例示する流れ図である。例示する目的のために、この方法は図１に示される配置とともに説明されるが、この方法はネットワーク接続された装置の他の配置とともに用い得ることが理解されるであろう。
【００５２】
この方法はステップ３００において開始し、ここでは被制御装置、たとえばランプＡ１０６が論理ネットワーク１００を通じてそのサービス、たとえばランプのオン/オフを告知するか、または制御装置、たとえばスイッチ１１１０が被制御装置に機能的ネットワークに構成されることを請求する。被制御および制御装置が予め定められた期間内にそれぞれの構成モードに入ると、それらの装置はステップ３０２において構成セッションに入る。構成セッションに参加している間、ステップ３０４において被制御装置、たとえばランプＡ１０６は制御装置、たとえばスイッチ１１１０に、その論理アドレス、たとえば０ｘ３８−０ｘ０２と、その利用可能なサービス状態、たとえばランプのオン／オフと、おそらくはその現在の動作状態、たとえば「オフ」とを含むメッセージを送る。同様に、ステップ３０６において制御装置、たとえばスイッチ１１１０は被制御装置、たとえばランプＡ１０６に、その論理アドレス、たとえば０ｘ３８−０ｘ０１を含むメッセージを送る。ステップ３０８において、各々の装置はそれぞれの不揮発性メモリにアドレスおよび構成情報を記憶する。構成セッションはステップ３１０において終了し、そのときに装置は特定の機能的ネットワークを形成し、それはその装置が別の機能的ネットワーク配置に再構成されるまで動作的であり続ける。
【００５３】
図４は、機能的ネットワーク中の制御および被制御装置の動作を例示する流れ図である。ここでも、例示的な目的のためにこの方法は図１に示される配置とともに説明されるが、この方法はネットワーク接続された装置の他の配置とともに用い得ることが理解されるであろう。代替的な実施例のステップはハッシュドボックス中に示される。
【００５４】
この方法はステップ４００において、制御装置の活性化、たとえばスイッチ１１１０の活性化によって開始する。活性化の際に、ステップ４０２において制御装置はそれが制御するように構成されたすべての装置、たとえばランプＡ１０６にメッセージを送る。このメッセージは制御装置のアドレスと、（被制御装置に状態を変えるよう命令する）状態変更コマンドと、おそらくは被制御装置が変化すべき次の状態、たとえば「オン」を示す情報とを含む。制御装置からのコマンドメッセージを受取ったことに応答して、ステップ４０４において被制御装置は状態を変更し、予め定められた状態またはコマンドメッセージ中で制御装置によって特定された次の状態になる。次いで、ステップ４０６において、被制御装置はそれを制御するよう構成された装置の少なくとも１つにステータスメッセージを送ってもよい。ステータスメッセージはそれ自身の論理アドレスと、状態変更ステータス（たとえば被制御装置が状態を変えたかどうか）と、おそらくは被制御装置の現在の動作状態（たとえば状態変化が起こった後の被制御装置の状態）とを含む。ステップ４０８において、少なくとも１つの制御装置はステータスメッセージを受取り、この情報を将来の使用のためにそのメモリに記憶してもよい。
【００５５】
前述において例示した方法のステップは、好適なプロセッサによって実行されるソフトウェアまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などのハードウェアによって容易に実現可能であることが認識されるであろう。
【００５６】
いくつかの例示的な実施例に関連してさまざまな局面が説明された。これらの実施例の理解を促進するために、コンピュータシステムの構成要素によって行われ得る一連の動作によって多くの局面を説明した。たとえば、各々の実施例において、このさまざまな動作は特定化された回路もしくは回路素子（たとえば特定化された機能を行なうために相互接続された別個の論理ゲート）、１つもしくはそれ以上のプロセッサによって実行されるプログラム命令、またはその両方の組合せによって行われ得ることが認識されるであろう。
【００５７】
さらに、この例示的な実施例は、プロセッサにここに記載される技術を行なわせる好適なコンピュータ命令のセットを記憶するあらゆる形のコンピュータ読取可能記憶媒体の部分と考えることができる。
【００５８】
よって、さまざまな局面が多くの異なる形で実施されてもよく、これらすべての形はここに記載されたものの範囲内にあると考えられる。さまざまな局面の各々に対し、実施例のこのようなあらゆる形は、ここでは記載される動作を行なう「ために構成されるロジック」、または代替的には記載される動作を行なう「ロジック」と呼ばれてもよい。
【００５９】
さまざまな例示的な実施例を記載したが、これらの実施例は単なる例示的なものであって多くのその他の実施例が可能であることが通常の当業者に理解されるであろう。この発明の意図される範囲は前述の説明ではなく添付の請求項によって定められ、請求項の範囲内にあるすべての変更形はここに包含されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＬＣベースのホームネットワークの論理ネットワーク中で動作するスマートデバイスの配置を示す図である。
【図２】ホームネットワークコントローラを加えた、図１の配置を示す図である。
【図３】装置の機能的ネットワークを構成するための例示的な方法を例示する流れ図である。
【図４】機能的ネットワーク中の制御および被制御装置の動作を例示する流れ図である。
【符号の説明】
１００論理ネットワーク、１０２共有バス、１０６ランプＡ、１１０スイッチ１。

Claims

共有物理バス上の論理ネットワーク内でアドレス指定可能な装置の機能的ネットワークを構成しかつ動作させるための方法であって、
被制御または制御装置の一方が限られた期間の間構成モードに入るステップと、
前記期間中に被制御または制御装置の他方が構成モードに入れば、前記装置間の構成セッションを確立するステップと、
前記構成セッションの間、被制御装置の論理アドレスおよび被制御装置の利用可能なサービス状態を示す情報を前記被制御装置から前記制御装置に送信し、制御装置において前記情報をメモリに保存するステップと、
前記構成セッションの間、制御装置の論理アドレスを示す情報を前記制御装置から前記被制御装置に送信し、被制御装置において前記情報をメモリに保存するステップと、
その後、前記制御装置の活性化に応答して、前記制御装置から前記制御装置のメモリに保存される前記論理アドレスで指定される装置にコマンドを送るステップと、
前記論理アドレスにおける被制御装置において前記コマンドを受取ったことに応答して、前記被制御装置を前記コマンドに対応するサービス状態で動作させるステップとを含む、方法。
前記構成セッションの間、被制御装置は現在のサービス状態も送信し、制御装置は前記現在のサービス状態をメモリに保存する、請求項１に記載の方法。
制御装置からのコマンドを受取った後、前記被制御装置は、前記被制御装置のメモリに保存される前記論理アドレスで指定される装置に現在のサービス状態を送信し、前記制御装置は送信された現在のサービス状態をメモリに保存する、請求項２に記載の方法。
前記被制御装置は構成モードに入ると利用可能なサービス状態を前記ネットワークを通じて告知し、前記制御装置は告知されたサービス状態を受取ると構成モードに入って構成セッションを確立する、請求項１に記載の方法。
前記制御装置は構成モードに入ると被制御装置を請求する、請求項１に記載の方法。
制御および被制御装置の少なくとも１つは、装置に関連するスイッチの活性化を介して構成モードに入る、請求項１に記載の方法。
共有物理バス上の論理ネットワークでアドレス指定可能な複数の装置を含むネットワークシステムであって、
少なくとも１つの被制御装置を含み、前記被制御装置は限られた期間の間構成モードに入り、前記期間中に制御装置も構成モードであれば構成セッションを確立するよう動作可能であり、前記構成セッションの間、前記被制御装置は、前記被制御装置の論理アドレスおよび利用可能なサービス状態を前記制御装置に送信して前記制御装置に保存させ、前記ネットワークシステムはさらに
少なくとも１つの制御装置を含み、前記制御装置は限られた期間の間構成モードに入り、前記限られた期間中にやはり構成モードである被制御装置との構成セッションを確立し、構成セッションの間に被制御装置から送信された前記被制御装置の論理アドレスおよび利用可能なサービス状態をメモリに保存し、かつ前記制御装置の論理アドレスを前記被制御装置に送信して前記被制御装置のメモリに保存させるよう動作可能であり、
構成セッションの後、前記制御装置は活性化に応答して前記制御装置のメモリに保存される前記論理アドレスで指定される装置にコマンドを送信し、前記被制御装置は前記コマンドの受信に応答してコマンドに関連するサービス状態で動作する、ネットワークシステム。
前記構成セッションの間、被制御装置は現在のサービス状態も送信し、制御装置は前記現在のサービス状態をメモリに保存する、請求項７に記載のネットワークシステム。
制御装置からのコマンドを受取った後、前記被制御装置は、前記被制御装置のメモリに保存される前記論理アドレスで指定される装置に現在のサービス状態を送信し、前記制御装置は送信された現在のサービス状態をメモリに保存する、請求項８に記載のネットワークシステム。
前記被制御装置は構成モードに入ると利用可能なサービス状態を前記ネットワークを通じて告知し、前記制御装置は告知されたサービス状態を受取ると構成モードに入って構成セッションを確立する、請求項７に記載のネットワークシステム。
前記制御装置は構成モードに入ると被制御装置を請求する、請求項７に記載のネットワークシステム。
制御および被制御装置の少なくとも１つは、装置に関連するスイッチの活性化を介して構成モードに入る、請求項７に記載のネットワークシステム。