CN1767465A - 家庭网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭网络系统，包括：至少两个第1电器设备和第2电器设备；在根据规定的协议连接有第1电器设备和第2电器设备的网络构成的家庭网络系统中，所述的第1电器设备将包含有第2电器设备的节点参数的选项值的请求信息通过网络发送给第2电器设备；所述的第2电器设备接收到所述的请求信息后，用接收到的选项值替换原先的选项值。有益效果是：提供了一个采用了生活网络控制协议(LnCP)的家庭网络系统；可以非常方便地在LnCP的节点参数中设定选项值和控制通信流量。

Description

家庭网络系统

技术领域

本发明涉及一种家庭网络系统，特别是涉及一种采用生活网络控制协议(LnCP)的家庭网络系统。

背景技术

家庭网络(Home Network)是指一种可在家庭内部或者外部方便而又安全地控制家庭内部的电器设备的网络系统。近年来，随着数字信号处理技术的发展，一些被称为白色家电的电冰箱和洗衣机等电器设备逐渐数字化，变成数字家用电器；随着电器设备运用体系技术和高速多媒体通信技术的急速发展，进一步使数字家电变成了信息家用电器，推动了家庭网络技术的发展。

如表1所示，家庭网络根据其所提供的服务的类型可分为数据网络、娱乐网络和生活网络三种类型。

                       【表1】

分类	功能	服务类型
			数据网络	PC与外设之间的网络	数据交换，因特网服务
娱乐网络	A/V(音频/视频)设备之间的网络	音频、视频服务
			生活网络	控制电器设备的网络	电器设备的控制、家庭自动化、远程监测、信息服务等

数据网络(data network)是指为了使PC与外设之间进行数据交换或者提供因特网服务而构筑的网络；娱乐网络(entertainmentnetwork)是指在具有音频或视频处理功能的家电设备之间构筑的网络；生活网络(living network)是指为了控制电器设备、实现家庭自动化以及远程监测功能而构筑的网络。

家庭网络一般包括：用来控制其他电器设备的工作状态或者监视其工作状态的主控设备和具有响应主控设备的控制并通告自身状态变化功能的电器设备。所述的电器设备不仅包括洗衣机和电冰箱等在生活网络中服务的电器设备，还包括在数据网络中服务和在娱乐网络中服务的所有电器设备，还包括：燃气阀门、控制装置、自动门装置和电灯等装置。

但是上述已有的家庭网络系统存在如下缺点：上述已有的家庭网络系统中，还没有一个通用的通信控制协议，对家庭网络系统内部的电器设备执行监视命令和控制命令。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述已有的家庭网络系统的缺点，提供一种家庭网络系统，使用通用的通信控制协议，对家庭网络系统内部的电器设备执行监视命令和控制命令。

本发明的另一个目的是，提供一种家庭网络系统，该家庭网络系统采用生活网络控制协议(living network control protocol：LnCP)作为通信控制协议。

本发明的另一个目的是，提供一种家庭网络系统，该家庭网络系统可在生活网络控制协议(LnCP)的节点参数中设定选项值。

本发明另一个目的是，提供一种家庭网络系统，该家庭网络系统可以控制网络中的通信量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明家庭网络系统，包括：至少两个第1电器设备和第2电器设备；在根据规定的协议连接有第1电器设备和第2电器设备的网络构成的家庭网络系统中，所述的第1电器设备将包含有第2电器设备的节点参数的选项值的请求信息通过网络发送给第2电器设备；所述的第2电器设备接收到所述的请求信息后，用接收到的选项值替换原先的选项值。

所述的选项值至少包括有活动事件选项值和事件选项值。

所述的选项值是所述的第2电器设备的网络层的自变量。

所述的第2电器设备的自变量管理层用接收到的选项值替换原先的选项值。

所述的选项值保存在第2电器设备的永久性存储器上。

所述的第1电器设备为主控设备，所述的第2电器设备为从属设备；所述的协议是生活网络控制协议(LnCP)。

本发明家庭网络系统中的选项值的设定方法包括：阶段1：所述的第1电器设备将包含有第2电器设备的节点参数的选项值的请求信息通过所述的网络发送给所述的第2电器设备；阶段2：所述的第2电器设备接收到所述的请求信息后，用接收到的选项值替代原先的选项值。

所述的选项值中至少包括有活动事件选项值和事件选项值。

所述的第1电器设备为主控设备，所述的第2电器设备为从属设备；所述的协议是生活网络控制协议(LnCP)。

所述的主控设备和从属设备的共有部分包括：根据规定的协议与网络连接的接口装置、保存规定的节点参数的选项值的存储装置和通过接口装置与其他电器设备进行通信并用通过接口装置接收到的电器设备的选项值替代原先的选项值的控制装置。

所述的选项值中至少包括有活动事件选项值和事件选项值。

所述的存储装置是永久性存储器。

所述的协议是生活网络控制协议(LnCP)。

本发明的有益效果是：提供了一个采用了生活网络控制协议(LnCP)的家庭网络系统；可以非常方便地在LnCP的节点参数中设定选项值和控制通信流量。

附图说明

图1为本发明家庭网络系统的结构框图；

图2是本发明家庭网络系统的生活网络控制协议(LnCP)堆栈的结构框图；

图3a和图3b为图2中所示的各层之间的接口结构框图；

图4a～图4f为图3a和图3b所示接口的详细组成图；

图5a和图5b为包含用于各层之间交换数据基本单元的组成图；

图6a～图6c为请求信息结构的实例；

图7a～7c为响应信息结构的实例；

图8为事件信息的结构；

图9为网络管理器和电器设备之间的共同部分的结构框图；

图10是本发明家庭网络系统的选项值设置方法的流程图。

图中：

1：家庭网络系统           2：因特网

3：LnCP服务器             4：客户端设备

10：网关                  20～23：网络管理器

30、31：LnCP路由器        40～49：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：

值得指出的是，本发明的保护范围并不局限下文中所述的实施例和附图，而以权利要求书记载的范围为准。

图1为本发明家庭网络系统的结构框图。

如图1所示，本发明家庭网络系统1通过因特网2与LnCP服务器3相连接，客户端设备4也通过因特网2与LnCP服务器3相连接；因此，家庭网络系统1可以与LnCP服务器3和/或客户端设备4进行通信。

所述的家庭网络系统1的外部网络包括因特网2；根据客户端设备4的种类，所述的外部网络需要配备不同的设备；以因特网2为例，当客户端设备4为计算机时，因特网2需要配备Web服务器(Websever)(图中未示出)；当客户端设备4为网络电话时，因特网2需要配备无线应用协议服务器(Wap sever)(图中未示出)。

所述的LnCP服务器3按照规定的登录程序分别与家庭网络系统1和客户端设备4连通，从客户端设备4接收监视命令和控制命令，并将其转换为规定格式的信息，通过因特网2传送给家庭网络系统1。与此同时，LnCP服务器3从家庭网络系统1中接收规定格式的信息，进行保存或者将其传送给客户端设备4，并且LnCP服务器3将自身保存或者生成的信息传送给家庭网络系统1；就是说，当家庭网络系统1连通LnCP服务器3时，可下载因特网2提供的内容。

所述的家庭网络系统1包括：用来连接因特网的家庭网关10；用来对各电器设备进行环境设定并执行管理功能的网络管理器20、21、22、23；用来连接传输媒体的LnCP路由器30、31；用来将网络管理器22和电器设备46连接在传输媒体上的LnCP适配器35、36；和电器设备40～49。

所述的家庭网络系统1内的网络是通过连接电器设备40～49以及这些电器设备共用的传输媒体构成的；这种传输媒体采用如RS-485或者低输出功率的射频(RF)等数据中继层非标准化传输媒体，或者利用电力线或IEEE802.11等标准化传输媒体。

所述的家庭网络系统1内的网络是由与因特网2相互分离的网络构成的，即构成一个利用有线或者无线传输媒体连接的独立网络，这里所述的独立网络包括虽然处于物理上连接但逻辑上分离的网络。

所述的家庭网络系统1包括：控制电器设备40～49的运行或者进行监视的主控设备和具有响应主控设备的请求的功能并能通告自身状态变化情报的从属设备；所述的主控设备包括网络管理器20～23；所述的从属设备包括电器设备40～49；所述的网络管理器20～23包含所要控制的电器设备40～49的情报以及控制代码，从而利用程序化方式进行控制操作或者接收从LnCP服务器3和/或客户端设备4输入的信息后进行控制；如图1所示，当连接有多个网络管理器20～23时，为了与其它网络管理器20～23之间交换信息，同时为了实现信息的同步化及进行控制，这些网络管理器20～23在起到主控设备作用的同时起到从属设备的作用，换句话说，这些网络管理器20～23应该是一种从物理意义上来看只是一个设备，但从其作用来看是同时具有主控功能和从属功能的设备(即兼容设备)。

所述的网络管理器20～23和电器设备40～49可以直接与网络(图示的电力线网络、RS-485网络或射频(RF)网络)相连接，也可以通过LnCP路由器30、31和/或LnCP适配器35、36与网络相连接。

所述的电器设备40～49和/或LnCP路由器30、31和/或LnCP适配器35、36登录到网络管理器20～23上，每个设备被赋予一个唯一的逻辑地址(例如，0x00、0x01)，该逻辑地址与设备代码(例如，空调器为‘0x02’，洗衣机为‘0x01’)组合成节点地址使用；例如，通过0x0200(空调器1)和0x0201(空调器2)的相同的节点地址可被电器设备40～49和/或LnCP路由器30、31和/或LnCP网络适配器35、36识别。另外，还可以使用按照特定的基准(同种设备、设备的设置位置、用户等)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和/或LnCP路由器30、31和/或LnCP网络适配器35，36。在所述的群地址中，显性群地址将地址选项值(下述为标记位)设定为“1”时，可指定多个客户端设备的簇地址；隐性群地址将逻辑地址和/或设备代码的所有比特值设定为“1”，可指定多个客户端设备。值得指出的是，显性群地址通常被称为簇代码。

图2是本发明家庭网络系统的生活网络控制协议(LnCP)堆栈的结构框图。所述的家庭网络系统1通过图2所示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和电器设备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和电器设备40～49之间根据该生活网络控制协议(LnCP)进行网络通信操作。

如图2所示，所述的LnCP包括：应用软件50、应用层60、网络层70、数据中继层80、物理层90和媒介变量管理层100；所述的应用软件50执行网络管理器20～23、LnCP路由器30～31、LnCP网络适配器35～36和电器设备40～49的固有功能，并提供与应用层60相连接的功能，以便在网络上进行远程操作和监视操作；所述的应用层60向用户提供服务，并具有将用户提供的信息或命令组成信息后传送给下位层的功能；所述的网络层70可以将网络管理器20～23、LnCP路由器30～31、LnCP网络适配器35～36和电器设备40～49之间连接成可靠的网络；所述的数据中继层80提供连接控制功能，用于连接共用的传输媒体；所述的物理层90提供网络管理器20～23、LnCP路由器30～31、LnCP网络适配器35～36和电器设备40～49之间的物理接口以及要传送的比特的规则；所述的媒介变量管理层100管理设定各层中使用的节点参数。

更详细地说，所述的应用软件50还包括网络管理附属层51，网络管理附属层51具有管理节点参数以及管理连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和电器设备40～49的功能。就是说，所述的网络管理附属层51具有一种功能，可以通过节点参数管理层100来设定节点参数值或利用节点参数值对节点参数进行管理，当用于LnCP的设备为主控设备时，该网络管理附属层51还具有执行构成网络或管理网络的功能。

另外，所述的网络层70还包括家庭网络码控制附属层71，网络连接有网络管理器20～23、LnCP路由器30～31、LnCP网络适配器35～36和电器设备40～49；当利用电力线、IEEE 802.11或无线非独立型传输媒体(例如LnCP包括电力线通信(PLC)协议/或无线(wireless)协议时)构成所述的网络时，为了在理论上划分各网络，所述的家庭网络码控制附属层71具有设定家庭网络码和管理家庭网络码的功能；所述的家庭网络码控制附属层71通过如RS-485等独立型传输媒体，从物理意义上分离个别网络时，不包括在LnCP中；所述的家庭网络码为由4字节组成的随机值或用户设定值。

图3a和图3b为图2中所示的各层之间的接口结构框图。

图3a示出了物理层90连接到非独立型传输媒体时各层间的接口的结构框图；图3b示出了物理层90连接到独立型传输媒体时各层间的接口的结构框图。

所述的家庭网络系统1将各层需要的标题和结尾信息加到从上位层接收到的网络协议数据单位(Protocol Data Unit：PDU)中，再传送给下位层。

如图3a所示，APDU(Application layer PDU)是在应用层60和网络层70之间传送的数据值(data)；NPDU(Network Layer PDU)是在网络层70与数据中继层80或家庭网络码附属层71之间传送的数据值；HCNPDU(Home Code Control Sublayer PDU)是在网络层70(确切的说是家庭网络码附属层71)与数据中继层80或家庭网络码附属层71之间传送的数据值；数据中继层80与物理层90之间以数据帧为单位形成接口。

图4a至图4f为图3a和图3b所示接口的详细组成图。图4a为应用层60中的APDU的结构。

如图4a所示，AL(APDU Length)字段是表示APDU的长度(从AL到信息字段的长度)的字段，其最小值为4字节，最大值为77字节。

AHL(APDU Header Length)字段是表示APDU标题码的长度(从AL到ALO的长度)的字段，未扩展时为3字节，可以扩展到7字节。LnCP网络协议中为了信息的密码化和变更应用协议，APDU标题码可以扩展到7字节。

ALO(Application Layer Option)字段是表示数据包扩展的字段，例如设定为‘0’时，在含有其他值的情况下忽略信息处理。

帧组是表示处理用户的控制信息或事件信息的字段，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的结构。

如图4b所示，SLP(Start of LnCP Packet)字段为表示数据包的起始字段，其值为“0x02”。

DA(Destination Address)和SA(Source Address)的字段为要传送的数据包的收信方和送信方的节点地址，各由16比特组成，其中最上位1比特表示群地址的标记，接下来的7比特表示设备的种类(设备代码)，最下位8比特表示被分配的逻辑地址。当具有多个同一种类的网络管理器20～23或电器设备40～49时，所述的最下位8比特用于区别各网络管理器20～23或电器设备40～49。

PL(Packet Length)字段为显示要传送的NPDU总长度的字段，其最小值为12字节，最大值为100字节。

SP(Service Priority)字段是给所要传送的信息上赋予传送优先顺序的字段，由3字节构成。各种信息的优先顺序如表2所列。

从属设备应答主控客户端设备的请求时，依照从主控设备接收到的请求信息的优先顺序。

                             【表2】

优先顺序	值	应用层(Application Layer)
			高(High)	0	-发送紧急信息时
中等(Middle)	1	-发送一般信息时-发送在线状态(Online State)或者离线状态(Offline State)的变化事件信息时
			标准(Normal)	2	-发送构筑网络的信息时-发送一般事件信息时
低(Low)	3	-依据下载或者上传原理进行数据传送时

NHL(NPDU Header Length)字段是用于扩展NPDU标题码(SLP中的NLC字段)的字段，未扩展时为9字节，最大可扩展为16字节。

PV(Protocol Version)字段是显示所采用的网络协议版本的1字节字段，由上位4比特和下位4比特构成。上位4比特为版本字段，下位4比特为子版本字段；版本和子版本分别以16进制表示。

NPT(Network layer Packet Type)字段是在网络层中划分数据包种类的4比特字段；LnCP包括：请求数据包(Request Packet)、响应数据包(Response Packet)和通知数据包(Notification Packet)；主控设备的NPL字段应设定为请求数据包或通知数据包，而从属设备的NPL字段则应设定为响应数据包或通知数据包。数据包种类的NPT值如表3所列。

                    【表3】

值	说明
		0	请求数据包
1-3	不使用
		4	响应数据包
5-7	不使用
		8	通知数据包
9-12	不使用
		13-15	与家庭代码控制附属层相连接的接口用预定值

TC(Transmission Counter)字段是当网络层发生通信故障不能成功地发送请求数据包或响应数据包时，为了提高传送请求数据包或响应数据包的成功率，再传送或反复传送的2比特字段。收信方可以利用TC字段的值，检测出重复信息。不同NPT值的TC字段值如表4

        【表4】

数据包种类	值(范围)
		请求数据包	1-3
响应数据包	1
		通知数据包	1-3

PN(Packet Number)字段由2比特构成，在从属设备中为了检测出重复数据包PN(Packet Number)字段与TC一起被使用；在主控设备中为了处理多个的通信循环被使用；不同NPT值的PN字段值如表5所列。

              【表5】

数据包种类	值(范围)
		请求数据包	0-3
响应数据包	复制请求信息的PN字段值
		通知数据包	0-3

APDU字段是应用层60与网络层70之间所传送的应用层的协议数据单位，其最小值为0字节，最大值为88字节。

CRC(Cyclic Redundancy Check)字段是为了检测出已接收数据包(SLP到APDU字段)中的错误的16比特字段。

ELP(End of LnCP Packet)字段是表示数据包末尾的字段，其值为0x03；如果仅接收到数据包的长度字段的长度数据而没有检测出ELP字段，则视为数据包错误。

图4d是家庭代码附属层71中HCNPDU的结构。

如图4d所示，在NPDU的上位部分还包括HC(Home Code)字段。

该家庭网络码的数值由4字节组成；该家庭网络码在数据包在可传播的线路距离内具有唯一的值。

图4e为数据中继层80的帧结构示意图。

LnCP的数据中继层80的帧的标题码和结尾码根据传输媒体种类有所不同。当所述的数据中继层使用非标准化的传输媒体时，帧的标题码和结尾码需要含有空字段(Null Field)；当所述的数据中继层使用标准化的传输媒体时，则随网络协议的规定。NPDU字段是上位网络层70传送的数据单位；HCNPDU是物理层90通过电力线或IEEE 802.111等非独立型传输媒体时使用的4字节家庭代码追加在NPDU前面部分的数据单位。数据中继层80不区别NPDU和HCNPDU的处理。

图4f为物理层90中的帧结构示意图。

LnCP的物理层90具有将物理信号传送给传输媒体的功能。作为LnCP网络协议的物理层90，可以使用与RS-485或低功率RF等同的非标准化数据中继层80的传输媒体，也可以使用与电力线或IEEE 802.11等同的标准化传输媒体；在使用LnCP协议的家庭网络系统1中，为了网络管理器20～23和电器设备40～49与RS-485或LnCP路由器30～31和LnCP适配器35～36相连接，利用了UART(Universal AsynchronousReceiver and Transmitter)帧结构和RS-232的信号电平(level)；当各设备之间利用串行总线(serial bus)相连接时，UART在通信线路中控制比特信号流。如图4f所示，在LnCP中，将上位层传送来的数据包转换成10比特大小的UART帧单位后，通过传输媒体传送；UART帧由1比特的起始位(Start Bit)、8比特的数据值和1比特的结束位(Stop Bit)组成；所述的UART帧不使用校验位(Parity Bit)；UART帧从起始位开始传送，最后传送结束位；使用LnCP的家庭网络系统1利用UART时，不使用追加的帧标题码(frame header)和帧结尾码(frame trailer)。

下文中所述的节点参数的数据类型相当于表6中所列的某一个数据类型。

                    【表6】

标记	数据类型	说明
			char	带符号的字符	未明示数据长度时为1字节
uchar	不带符号的字符	未明示数据长度时为1字节
			int	带符号的整数	未明示数据长度时为2字节
uint	不带符号的整数	未明示数据长度时为2字节
			long	带符号的长字符	未明示数据长度时为4字节
ulong	不带符号的长字符	未明示数据长度时为4字节
			string	字符串	最后字节为零(NULL)的字符串数据
FILE	-	具有文件结构的数据

网络层具有如下功能：

地址管理功能：保存自身的地址和目的网络管理器20～23或者电器设备40～49的地址。这时，还可以使用地址中包含的网络管理器20～23或者电器设备40～49的情报以及位置情报指定群地址，支持多点传送以及多点通信。

控制流量的功能：管理通信循环，控制数据包的流量。

故障控制功能：若在规定的时间内未接收到响应信息时，发送故障查询数据，最多重发3次。

事项控制功能(Transaction Control)：检测出事项的重复信息时，防止事项信息的重复，同时控制多路通信循环。

路由器控制功能：为了在两个独立的传输媒体之间传送数据包，并防止LnCP路由器30～31与LnCP适配器35～36之间的无限循环，控制数据包的流动方向。

所述的网络层70以通信循环单位提供服务；所述的通信循环包括：一请求一响应(1-Request，1-Response)通信循环、一请求多响应(1-Request，Multi-Responses)通信循环、一通知(1-Notification)通信循环和请求加通知(Repeated-Notification)通信循环等4种类型。

一请求一响应(1-Request，1-Response)通信循环是指，一个主控设备向一个从属设备发送一个请求数据包(Request Packet)，从属设备针对上述请求数据包向主控设备发送一个响应数据包(ResponsePacket)的通信循环。

一请求多响应(1-Request，Multi-Responses)通信循环是指，一个主控设备向若干个从属设备发送一个请求数据包，各个从属设备针对上述请求数据包同时向主控设备发送一个的响应数据包的通信循环。

一通知(1-Notification)通信循环是指，设备(主控制或者从属)给一个或者若干个设备(主控制或者从属)发送一个通知数据包后便结束通信的通信循环。

请求加通知(Repeated-Notification)通信循环是指，在一通知(1-Notification)中，为了确保传送可靠而重复发送一次相同的数据包后并停止通信的通信循环。

所述的通信循环、数据包类型与传送服务(或者网络层服务)(NLservice)之间的关系如表7a所列。

                             【表7a】

通信循环类型	数据包类型	传送服务(NLService)
			{1-request，1-response}	请求数据包、响应数据包	确认(0)
{1-request，multi-response}	请求数据包、响应数据包	确认(0)
			{1-notification}	通知数据包	不确认(1)
{Repeated-notification}	通知数据包	重复通知(2)

网络层70中使用的节点参数的值如表7b所列。

                             【表7b】

名称	形态	说明
			设备代码	uchar ProductCode	为了捆绑设备的独立功能而赋予的代码
逻辑地址	ucharNP_LogicalAddress	为了区分具有相同设备代码的若干个设备的1字节地址
			群地址	ucharNP_ClusterCode	区分设备的1字节群地址
家庭代码	ulongNP_HomeCode	定义设备的家庭代码的4字节值
			最大重发次数	constant ucharSendRetries	确认服务时请求信息的最大重复传送次数或者重复通知服务时的重复发送次数
传送时间超出	constant uintSendTimeOut	网络层70向数据中继层80传送NPDU后等待DLLCompleted基本单元的时间(ms)，其值是1000ms
			应答时间延迟	uintResDelayTime	以群地址为对象进行确认传送服务时，接收请求数据包的从属设备发送响应数据包之前延迟的时间(ms)，在0-5,000ms范围内随机产生的值
最大转发延迟时间	constant uintRepeaterDelayTime	网络正常运行时，接收者接收发送者发出的正常数据包所需的最大延迟时间(ms)，其值为5,000ms

重复数据包经过时间	constant uintDupElapsedTime	从属设备从同一个主控设备接收连续请求数据包时，保证各个数据包之间的独立型的请求信息之间的最小间隔时间(ms)，其值为10,000ms
			选项值	uchar OptionVal	个别控制活动事件信息以及时间信息发送与否的值

表中所述的活动事件信息是表示从属设备按一定的时间间隔向主控设备发送的从属设备正常连接到网络系统1上并正常运行的信息；所述的事件信息是除了活动事件信息以外的信息，表示与从属设备的状态变化有关的信息；所述的选项值是可选择的节点参数。

对于与本发明无关的节点参数不再进行说明。

图5a和图5b为包含用于各层之间交换数据基本单元的组成图。

如图5a和图5b所示，网络管理附属层51、51a可执行某个设备中设定参数的参数管理功能和网络的组成、环境设定以及网络的运转管理的功能。

网络管理附属层51、51a在应用软件50、50a以及主控设备有请求时，通过参数管理层100、100a在相关的层中设定或者读取如表8a所列参数的值。

                   【表8a】

层	参数
		应用层	AddressReqInt，NP_AliveInt，SvcTimeOut，NP_BufferSize
网络层	NP_LogicalAddress，NP_ClusterCode，NP_HomeCode，SendRetries，NP_OptionVal(选择性)
		数据中继层	MinPktInterval
物理层	NP_bps

特别是，当从属设备的网络管理附属层51a从应用层60a接收属于“设备节点参数设定服务”或者“设备节点参数取得服务”的应用服务的用户请求接收(UserReqRcv)基本单元时，通过参数管理层100a设定相关的参数值或者读取参数值并将结果通过用户响应发送(UserResSend)基本单元传给应用层60a。层别参数管理的应用服务如表8b所列。

                     【表8b】

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
		数据中继层	无相关服务
物理层	SetSpeed

网络管理层51、51a提供LnCP网络的构成、环境设定和网络的运行管理等网络管理功能。一般的网络管理功能是在应用层60上进行的；若干个网络管理器20～23之间的网络情报的同步化功能中的一部分功能在从属设备的应用层60a上进行。与主控设备的应用层60形成的接口利用用户请求(UserReq)、用户下载请求(UserDLReq)、用户上传请求(UserULReq)、用户响应(UserRes)、用户事件接收(UserEventRcv)和应用层结束(ALCompleted)基本单元；而与从属设备的应用层60a组成的接口利用用户请求接收(UserReqRcv)和用户响应发送(UserResSend)基本单元。

参数管理层100、100a根据网络管理附属层51、51a的要求读取和设定各个层中使用的参数。

在参数管理层100、100a上使用的参数如表9所列。

                   【表9】

名称	形态	说明
			参数时限	const uintParTimeout	向各个层发送GetALPar(或GetNLPar、GetDLLPar、GetPHYPar)后，接收RptALPar(或RptNLPar、RptDLLPar、RptPHYPar)时的等待时间(ms)

下面对参数管理层100、100a和网络管理附属层51、51a之间的基本单元进行说明：

首先，与网络管理附属层51、51a相连接的接口的参数设定(SetPar)基本单元如表10a所列。所述的参数设定(SetPar)基本单元是网络管理层51、51a向参数管理层100、100a发送参数值的基本单元。

                    【表10a】

名称	形态	说明
			目的层	uchar Destlayer	将要传送参数值的层，应用层：1；网络管理层：2；数据中继层：3；物理层：4
设定层参数	structureSetLayerPar	是表示层别的参数，根据目的参数值的不同，应用层：SetALPar；网络层：SetNLPar；数据中继层：SetDLLPar；物理层：SetPHYPar

与网络管理附属层51、51a相连接的接口的参数取得(GetPar)基本单元如表10b所列。

                         【表10b】

名称	形态	说明
			发送层	uchar SrcLayer	是发送参数的层，应用层：1；网络层：2；数据中继层：3；物理层：4

参数层结果	ucharPMLResult	从各个层成功取得参数值为PAR_OK(1)，否则为PAR_FAILED(0)
			取得层参数	structureGetLayerPar	是层别参数，根据SrcLayer值有所不同，应用层：RptALPar；网络层：RptNLPar；数据中继层：RptDLLPar；物理层：RptPHYPar

下面对各个层与参数管理层100、100a之间的基本单元进行说明。

首先，应用层60～60a、网络层70～70a、数据中继层80～80a、物理层90～90a和参数管理层100～100a之间使用设定规定参数值的参数设定基本单元(SetALPar、SetNLPar、SetDLLPar、SetPHYPar)、取得规定的参数的参数取得基本单元(GetALPar、GetNLPar、GetDLLPar、GetPHYPar)和对应参数取得基本单元传送规定的参数值的参数传送基本单元(RptALPar、RptNLPar、RptDLLPar、RptPHYPar)。

参数设定基本单元是设定各个层的节点参数的基本单元；参数取得基本单元是参数管理层100、100a读取各个层的参数值的基本单元；参数传送基本单元是根据参数管理层100、100a的请求传送节点参数的基本单元。表11中列出了各个层与参数管理层100、100a之间的基本单元中的节点参数。

                                 【表11】

层	SetALPar	SetNLPar	SetDLLPar	SetPHYPar
					节点参数	uintAddressReqInt，uintNP_AliveInt，uintSvcTimeOut，uchar	uchar ProductCodeuint NP_LogicalAddress，uint NP_ClusterCode，uint NP_HomeCode，uchar SendRetries，uchar NP_OptionVal	uint MinPktInterval	uint NP_bps

最后，应用软件50、50a与参数管理层100、100a之间的节点参数设定和取得的参数设定基本单元(SetPar)和参数取得基本单元(GetPar)用于所述的节点参数设定和取得。

参数管理层100、100a从网络管理附属层51、51a接收参数设定基本单元(SetPar)时，向明示的层发送SetALPar、SetNLPar、SetDLLPar或SetPHYPar基本单元。各个层中所有比特值为‘1’的参数均应忽略(例如，0xFF、0xFFF)。

参数管理层100、100a从网络管理附属层51、51a接收参数取得基本单元(GetPar)时，向明示的层传送GetALPar、GetNLPar、GetDLLPar或者GetPHYPar基本单元。参数管理层100、100a从各个层接收RptALPar、RptNLPar、RptDLLPar或者RptPHYPar基本单元后，将GetPat基本单元中包含的PARResult值转换为PAR_OK值传送给网络管理附属层51、51a。如果在参数时限(ParTimeOut)界限内没有接收到基本单元时，则将PARResult值转换为PAR_FAILED值传送给网络管理层51、51a。

在信息中的字节(或比特)数据分布中，上位字节(或比特)位于信息的左侧，下位字节(或比特)位于信息的右侧。应用层中的信息种类如下。

*请求信息(Request Message)：请求信息是指，为了使从属设备执行命令，从主控设备的应用层60传送给网络层70或者从从属设备的网络层70a传送给应用层60a的信息。从属设备的应用层60a根据网络层70a传送的传送模式用响应信息(Response Message)进行应答。

*响应信息(Response Message)：响应信息是指，从属设备为了传送命令执行的结果，从主控设备的网络层70传送到应用层60或者从从属设备的应用层60a传送给网络层70a的信息。响应信息是对于请求信息的响应。

*事件信息(Event Message)：事件信息是指，当事件信息设备的状态变更时，发送设备从应用层传送给网络层的信息，或者接收设备从网络层传送给应用层的信息；接收设备不作响应。

图6a至图6c为请求信息结构的实例。

图6a中示出了基本的请求信息，请求信息由命令代码(CommandCode：CC)和必要时执行命令代码的相关变元(变元1、2…)组成，用于设备的控制、状态确认和设备情报的确认。

图6b是请求信息中分割数据后发送给设备上的输入变元(InputArguments)，包括：“总页(TotalPage)”和“当前页(CurrentPage)”的下载请求信息(Downloading Request Message)；图6c示出的是一个包含“页码(PageNo)”和“数据号(DataNo)”的上传请求信息(Uploading Request Message)。

具体来说，所述的下载请求信息是指，在主控设备保有特定数据的情况下，将该特定数据发送给从属设备和/或其它主控设备的信息。该特定数据按照一定的数据号分割，分割出的全部个数被称为“总页”。在“总页”中，包括在当前请求信息中被传输的数据被称为“当前页”。

所述的上传请求信息是指，在从属设备和/或其它主控设备保有特定数据的情况下，向主控设备请求上传数据的信息；主控设备在总页(total page)中，请求相当于数据号的一部分数据，该一部分数据被称为位于总页中对应页码的次序上的分割数据。

图7a至7c为响应信息结构的实例。

响应信息区是指，在正常的执行主控设备发送的请求信息时，生成的ACK-响应信息(ACK-Response Message)和在未正常执行主控设备发出的请求信息时生成的NAK-响应信息(NAK-Response Message)。

图7a示出了一个ACK-响应信息。所述的ACK-响应信息包括命令代码、ACK(例如0x06)和表示执行结果的变元(变元1，2…)；ACK-响应信息在从属设备成功的执行了主控设备发送的请求信息时发送。

图7b示出了一个NAK-响应信息。所述的NAK-响应信息包括：命令代码、NAK(例如0x15)和1字节的NAK_代码；当从属设备未成功地执行主控设备的请求信息时，发送NAK-响应信息；所述的NAK_代码是表示在主控设备和从属设备之间的通信过程中，由于错误的命令代码以及变元，从属设备未正确的执行请求信息的理由分类的代码值，不表示设备运行时的故障。

图7c示出了一个包含错误代码(Error_code)的NAK响应信息。所述的错误代码是指，与设备运行有关的错误；由于这种错误的发生，从属设备未能成功执行请求信息时，NAK_代码固定为一个值，例如’0x63’，在NAK_代码的后面跟着错误代码值。

图8为事件信息的结构。

如图8所示，事件信息是指设备的状态发生变化时生成的信息。所述的事件信息包括：命令代码(例如，0x11)、事件代码(Event Code)(2字节)和状态变量(State Variable)(4字节)；在事件代码中，上位1字节与设备代码相同，下位1字节表示状态变量。

图9为网络管理器和电器设备之间的共同部分的结构框图。

如图9所示，所述的网路管理器20～23(以下称为主控制器)和电器设备40～49(以下称为从属设备)包括：用于与网络连接的接口装置210、一定的存储装置220、用于控制接口装置210和存储装置220的控制装置230。

具体来说，所述的主控设备和从属设备的存储装置220用来保存各个层的节点参数；因为需要持续保存节点参数，所以存储装置220应该采用永久性存储器。

所述的主控设备还包括：可供用户输入数据的输入装置(图中未示出)、包含有使用图标表示家庭网络系统1中的所有或者部分电器设备40～49和/或网络管理器20～23并且显示当前以及过去的运行状态的用户接口的显示装置(图中未示出)。

下文中为了叙述方便起见，将实际上是由主控设备或者从属设备的控制装置230执行的操作，说成是由主控设备或者从属设备执行的操作。

图10是本发明家庭网络系统的选项值设置方法的流程图。下文所述的数据包括图6a至图8所示的信息结构，并包括以APDU、NPDU等数据形态发送的所有数据。

具体来说，本发明家庭网络系统的选项值设定方法包括以下阶段：阶段S51：主控设备向至少一个从属设备发送设定节点参数的选项值所需的请求信息；该请求信息如表12所列。

                                 【表12】

数据名称		说明	数据形态	大小	值
						CommCode		命令代码	constuchar	1字节	0x0D
OptionVal	AliveEventOp-tion	活动事件信息控制	uchar	1比特	0：不发送活动事件信息1(缺省值)：发送活动事件信息
						EventOption	事件控制(除了活动信息)	uchar	1比特	0(缺省值)：不发送活动事件信息以往的信息1：发送事件信息

这种请求信息的生成可以通过用户设定选项值来生成，也可以通过主控设备在家庭网络系统1中的有效运行来生成。不过，当通过主控设备在家庭网络系统1中的有效运行来生成这种请求信息时，当若干个设备的信息传送到网络上时，由于通信流量过大，数据的传送就会延迟，这时主控设备可判断网络的状态，暂时或者永久性地停止特定设备的事件信息传送。

阶段S52：从属设备接收请求信息，并根据接收到的请求信息中包含的控制命令，用请求信息中的选项值替换存储装置220中保存的节点参数中的选项值；从属设备的上述处理是在所述的层结构中通过各个层之间的接口完成的，实际上由所述的节点参数管理层100a完成的。

阶段S53：从属设备生成对应于请求信息的响应信息，并将其发送给主控设备。

阶段53：主控设备接收到响应信息后，完成对于从属设备的选项值的设定。

Claims (13)

1.一种家庭网络系统，其特征在于：包括：至少两个第1电器设备和第2电器设备；在根据规定的协议连接有第1电器设备和第2电器设备的网络构成的家庭网络系统中，所述的第1电器设备将包含有第2电器设备的节点参数的选项值的请求信息通过网络发送给第2电器设备；所述的第2电器设备接收到所述的请求信息后，用接收到的选项值替换原先的选项值。

2.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的选项值至少包括有活动事件选项值和事件选项值。

3.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的选项值是所述的第2电器设备的网络层的自变量。

4.根据权利要求3所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的第2电器设备的自变量管理层用接收到的选项值替换原先的选项值。

5.根据权利要求1所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的选项值保存在第2电器设备的永久性存储器上。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的第1电器设备为主控设备，所述的第2电器设备为从属设备；所述的协议是生活网络控制协议(LnCP)。

7.一种家庭网络系统中的选项值的设定方法，包括：阶段1：所述的第1电器设备将包含有第2电器设备的节点参数的选项值的请求信息通过所述的网络发送给所述的第2电器设备；阶段2：所述的第2电器设备接收到所述的请求信息后，用接收到的选项值替代原先的选项值。

8.根据权利要求7所述的家庭网络系统的选项值的设定方法，其特征在于：所述的选项值中至少包括有活动事件选项值和事件选项值。

9.根据权利要求7或8所述的家庭网络系统的选项值的设定方法，其特征在于：所述的第1电器设备为主控设备，所述的第2电器设备为从属设备；所述的协议是生活网络控制协议(LnCP)。

10.根据权利要求6所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的主控设备和从属设备的共有部分包括：根据规定的协议与网络连接的接口装置(210)、保存规定的节点参数的选项值的存储装置(220)和通过接口装置(210)与其他电器设备进行通信并用通过接口装置(210)接收到的电器设备的选项值替代原先的选项值的控制装置(230)。

11.根据权利要求10所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的选项值中至少包括有活动事件选项值和事件选项值。

12.根据权利要求10所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的存储装置是永久性存储器。

13.根据权利要求10或12所述的家庭网络系统，其特征在于：所述的协议是生活网络控制协议(LnCP)。

Images