一种电力线控制家居用户设备网络的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于智能家居领域，具体涉及一种通过电力线方式控制家居用户设备网络 的方法及系统。
【背景技术】
[0002] 在商业用户，特别是民用住宅中，智能控制方式已经越来越被广泛研究。尤其是随 着用户日常使用的电器设备的不断智能化，有相应领域的技术已经涉及将这些用户智能电 器进行整体控制或者使用其中的一种设备（例如用户计算机、移动电话等）来控制其他电 器的使用状态、例如开关动作、温度、照明亮度等因素，属于目前被广泛提及的智能家居技 术范畴。
[0003]目前最常见的是使用无线方式，例如ZIGBEE、或者更为普及的WLAN方式，但是控 制方式较为单一，而一般技术中都需要使用控制器来对每一个受控电器进行控制，智能设 备之间的组网方式较为单一，不能根据家居环境的变化进行适应性的调整。例如家居温度 控制器或者家居光源，由于控制方式单一，即使使用了无线传感技术，也仍然无法实现有效 的多个节点的控制，因此需要对家居智能电器设备所用网络进行重新改造。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决现有所存在的问题，设计一种电力线控制家居用户设备网 络的方法及系统，家居用户电器设备无需识别网络结构的情况下实现自动组网。为了实现 所述目的，本发明一种电力线控制家居用户设备网络的方法包括如下步骤：
[0005] 在家居网络总线上设置多个自由节点，所述自由节点为具有数据收发功能的设 备；至少一个自由节点在所述的家居网络总线上对其他自由节点发送至少一次"注册"请 求，其中如果有一个自由节点接收此"注册"请求，则接收此"注册"请求的自由节点设为基 础节点，发送此"注册"请求的自由节点设为服务节点，所述基础节点返回给服务节点一个 请求应答，并向该服务节点分配一个唯一码址。
[0006] 在本发明实施例的另一个方面，一部分家居用户电器设备在完成组网后，可自动 根据网络结构和数据传递的优选通道来进行数据传输功能的扩展或"升级"，从而可保证数 据传输的稳定性和有效性，例如一方面限定自由节点的数量，另一方面避免在"升级"步骤 中与自由节点产生请求冲突。为了实现此目的，本发明控制家居用户设备网络的方法又包 括了：剩余的自由节点向基础节点发送"注册"请求时，此"注册"请求通过服务节点传递给 基础节点；基础节点返回给该服务节点一个新的应答指令，该服务节点接收此应答指令后 生成广播信标给自由节点并获取其码址，该自由节点升级为一个新的服务节点，而初始服 务节点作为初始基础节点的中继节点或者该初始基础节点的映射部。
[0007] 进一步地，将作为中继节点的服务节点里的一个或多个"降级"至原先的服务节点 并设置为"不导通"状态或者"导通"但不参与"注册"请求动作状态。可以避免"注册"请 求的信号冲突。
[0008] 在一个较佳例子里，当所述的中继节点与服务节点或与终端节点之间数据收发存 在故障时，向初始基础节点发出至少一次连接请求，若此连接请求被其他基础节点接收，贝1J 此基础节点被设为"正常导通"状态。作为本发明的另一个效果，基础节点的设置方式可以 是择一连接，即当前基础节点判断出服务节点或终端节点在通讯上出现断点后，其他的基 础节点可根据信号强度或距离的关系来接续这次连接，也就是说，另一个基础节点来重新 控制这次通讯连接，而原本监控这次出现断点的通讯连接的基础节点则仅作为电力导通的 电气设备。
[0009] 进一步地，若新的基础节点建立这次断点后的重新连接后，可再次判断是否将出 现断点的中继节点"降级"至一般服务节点。
[0010] 本发明表述中出现的类似"注册"、"升/降级"等技术特征或要素是一种特定的表 述，因此用引号加以区别表示，且不同于常规的计算机系统中的设备注册、升级程序，例如 其"注册"动作并非是常规认为的向一个上位机发送请求信令，而是与注册动作类似的寻找 基础节点的动作。"注册"是使用自由节点之间的（例如）握手电路来实现通讯协议上的相 互重合和兼容，同时以电力线方式实现载波数据连通。
[0011] 而在另一个较佳例子里，"升级"则表示作为最小系统下的扩展，所述最小系统是 一个电器设备本身所应具备的最基本功能，在现有技术中，例如空调机、电视机等电器设备 已经具备了数据处理和收发功能，所不同的是，它们可通过增设模块或数据写入的方式增 加其扩展功能。因此，在本发明实施例中，智能家居电器可进行数据收发和计算，若它具备 基础节点判断的数据处理能力，则它可作为一个服务节点或数据中继器。
[0012] 而在出现信号收发故障的情况下，基础节点会判断是否仍然保持该服务节点的最 小系统状态，例如功耗、收据传输能力（例如某些电器仅具备红外发射功能）而将其回复至 最小系统状态，即本文所述的"降级"。
[0013] 本发明另一方面提供一种电力线控制家居用户设备网络的系统，包括了设于上述 家居总线网络上的多个自由节点，所述自由节点是具有数据收发功能的家居用户电器设 备，其中所述自由节点包含了 ：服务节点，被配置为在所述的家居网络总线上对其他自由节 点主动发送至少一次"注册"请求；以及基础节点，被配置为接收此"注册"请求，其中所述 基础节点返回给上述服务节点一个请求应答，并向该服务节点分配一个唯一码址。
[0014] "导通"和"不导通"是指区别于组网方式的连接方式，这种方式可以是普通的电气 连接，或红外光连接，或类似连接方式，例如，"导通"仅作为信号取样的连接方式，而信号本 身不传输或承载数字信号。
[0015] 通过实施本发明可以取得以下有益技术效果：采用普通电力线方式承载通讯数 据，不改变室内家居的布线结构；无需识别网络结构的情况下实现自动组网，自由节点可以 通过服务节点与基础节点进行通信，降低连接信号的要求。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例的具体实现过程示意图一；
[0017] 图2为本发明实施例的具体实现过程示意图二。
【具体实施方式】
[0018] 为了便于本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说 明。
[0019] 在本发明控制家居用户设备网络的方法实施例中，首先在例如低压电力线承载 (PLC)、数字有线调光（DLT)或X10等家居网络总线上定义多个自由节点（AN)，自由节点AN 可以是任何具有数据收发功能的电器设备，例如PC机，个人移动设备（手机、平板电脑、智 能移动开关）、智能电视机等。
[0020] 如图1所示，一个自由节点AN在低压总线上对其他自由节点AN发送"注册"请求 REG_REQ。如果有一个自由节点AN接收"注册"请求，则该接收"注册"请求的自由节点作 为一个基础节点（BN)，而发送"注册"请求的自由节点AN作为服务节点（SN)，基础节点BN 返回给服务节点SN-个请求应答REG_RES，然后向这个服务节点SN分配一个唯一码址，优 选的，所述码址为IP地址、MAC地址或设备名。
[0021] 在一个实施例中，考虑到在实际情况下服务节点BN不能够保证其信号质量和电 力支持上能够全天候向所有服务节点SN收发数据，因此需要将一部分已经成为服务节点 SN的自由节点AN升级为新的SN或其映射。因此，通过自由节点AN向已成为基础节点BN 的自由节点AN再主动发送一次"注册"请求REG_REQ，通过已经成为服务节点SN的这些自 由节点AN中的至少一个电器设备传递给基础节点BN，随后基础节点BN会返回给这个服务 节点SN-个新的应答指令REG_RES，从而使此服务节点SN生成广播信标给这/这些自由节 点AN，获取其MAC地址；随后，这/这些自由节点AN升级为新的服务节点SN，而原先服务节 点SN中的至少一部分将作为原始基础节点BN的中继节点（TN)或者其映射部。
[0022] 实例1 :电力线载波控制