專利名稱：電力線通信方法及其幀響應方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于電力線的通信方法及裝置，特別涉及電力線通信的幀響應方法及裝置，以及采用這種幀響應方法的電力線通信方法。
背景技術：
電力線通信技術是一種利用現(xiàn)有的電力網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信的技術。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，電力線通信技術由于具有節(jié)省二次布線成本、網(wǎng)絡覆蓋面廣等特點，在智能家居、家庭安防、智能電網(wǎng)等領域的應用越來越廣。
但是，現(xiàn)有的電力線通信技術都是點對點的通信，在同一條電力線上，有一個發(fā)送設備通過電力載波設備將調(diào)制后的信號發(fā)送到電力線上，另一端有一個接收設備通過電力載波設備將信號解調(diào)出來。這就使電力線通信技術的應用范圍受到了限制，不能實現(xiàn)多個設備聯(lián)網(wǎng)通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電力線通信的幀響應方法及裝置，使多個使用電力線通信的設備可以組成網(wǎng)絡進行通信。本發(fā)明電力線通信的幀響應方法，用于處理從電力線接收到的幀，它包括獲取幀的長度值，與第一設定值和第二設定值比較，確定該幀的第一類別屬性；幀尋址；以及根據(jù)幀的第一類別屬性對幀進行相應的處理；所述第一類別屬性包括數(shù)據(jù)幀和回應幀。優(yōu)選地，所述根據(jù)幀的第一類別屬性對該幀進行相應的處理包括當幀的第一類別屬性為數(shù)據(jù)幀時，對該幀進行數(shù)據(jù)幀處理；以及當幀的第一類別屬性為回應幀時，對該幀進行回應幀處理；其中，
所述數(shù)據(jù)幀處理包括獲取數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性，確定該數(shù)據(jù)幀承載的數(shù)據(jù)的類別；從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄承載的數(shù)據(jù)；檢驗該數(shù)據(jù)幀的完整性；以及根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作并構造回應幀發(fā)送到電力線；所述數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性包括信息幀和命令幀。所述回應幀處理包括從回應幀中獲取數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作。優(yōu)選地，所述幀尋址包括從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄發(fā)送設備地址，根據(jù)發(fā)送設備地址判斷自己是否是該數(shù)據(jù)幀的接收設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址；以及從回應幀中提取所述發(fā)送設備地址，與對應數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送設備地址比較，實現(xiàn)回應幀尋址。優(yōu)選地，所述幀尋址包括從數(shù)據(jù)幀中提取接收設備地址，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址。優(yōu)選地，電力線通信的幀響應方法還包括從幀中獲取幀的協(xié)議ID，與第三設定值比較，排除錯誤幀。本發(fā)明還提供了一種基于電力線的通信方法，包括至少一個設備構造數(shù)據(jù)幀，并向電力線發(fā)送數(shù)據(jù)幀；以及至少一個設備從電力線接收數(shù)據(jù)幀，并采用上述任意一項所述的幀響應方法響應數(shù)據(jù)幀；所述數(shù)據(jù)幀包括幀的長度值、協(xié)議ID、發(fā)送該幀的設備的地址，幀的類型以及幀的校驗信息。本發(fā)明電力線通信的幀響應裝置，用于處理從電力線接收到的幀，它包括第一至第三三個模塊，第一模塊用于獲取幀的長度值，與第一設定值和第二設定值比較，確定該幀的第一類別屬性；第二模塊用于幀尋址；第三模塊用于根據(jù)幀的第一類別屬性對該幀進行相應的處理；所述第一類別屬性包括數(shù)據(jù)幀和回應幀。優(yōu)選地，所述第三模塊包括數(shù)據(jù)幀處理模塊和回應幀處理模塊；其中，所述數(shù)據(jù)幀處理模塊包括用于獲取數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性，確定該數(shù)據(jù)幀承載的數(shù)據(jù)的類別的子模塊；用于從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄承載的數(shù)據(jù)的子模塊；用于檢驗該數(shù)據(jù)幀的完整性的子模塊；以及用于根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作并構造回應幀發(fā)送到電力線的子模塊；所述數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性包括信息幀和命令幀。所述回應幀處理模塊包括用于從回應幀中獲取數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作的子模塊。優(yōu)選地，所述第二模塊包括用于從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄發(fā)送設備地址，根據(jù)發(fā)送設備地址判斷自己是否是該數(shù)據(jù)幀的接收設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址的子模塊；以及用于從回應幀中提取所述發(fā)送設備地址，與對應數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送設備地址比較，實現(xiàn)回應幀尋址的 子模塊。優(yōu)選地，所述第二模塊包括用于從數(shù)據(jù)幀中提取接收設備地址，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址的子模塊。優(yōu)選地，電力線通信的幀響應裝置還包括用于從幀中獲取幀的協(xié)議ID，與第三設定值比較，排除錯誤幀的模塊。本發(fā)明方法和裝置能夠使多個使用電力線通信的設備連接在同一電力線組成網(wǎng)絡進行通信。


圖I為本發(fā)明一些實施例基于電力線的通信網(wǎng)絡的示意 圖2為本發(fā)明一些實施例電力線通信的幀響應的流程 圖3為本發(fā)明一些實施例數(shù)據(jù)幀處理的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖I示出了一些實施例基于電力線的通信網(wǎng)絡。如圖I所示，該基于電力線的通信網(wǎng)絡包括電力線通信設備I、電力線通信設備2、……、電力線通信設備n，共n個電力線通信設備，n個電力線通信設備連接于同一電力線上，每個電力線通信設備包括電力線通信模塊和主控模塊，電力線通信模塊和主控模塊通過UART接口相連接，理論上n可以是任意的自然數(shù)。在一些實施例中，電力線通信設備的主控模塊采用ST公司的STM32嵌入式處理器，電力線通信模塊采用四川科強電子有限公司的KQ-130F電力載波模塊，KQ-130F電力載波模塊通過UART接口與STM32嵌入式處理器的UART接口相連接，二者之間的通信采用TTL電平。每個電力線通信設備都支持兩種工作狀態(tài)發(fā)送和接收。作為發(fā)送端時，STM32內(nèi)部的數(shù)據(jù)，通過UART接口發(fā)送到KQ-130F電力載波模塊，再經(jīng)由KQ-130F電力載波模塊發(fā)送到電力線上；作為接收端時，從電力線上傳輸來的數(shù)據(jù)，通過KQ-130F電力載波模塊，由UART接口發(fā)送到STM32上。數(shù)據(jù)以幀為單位進行傳輸。設置了兩種幀，一種幀是數(shù)據(jù)幀，用于承載信息以及控制命令；另一種幀是回應幀，用于接收設備在接收到數(shù)據(jù)幀以后，回應發(fā)送設備，對數(shù)據(jù)幀確認或者錯誤報警。數(shù)據(jù)幀和回應幀采用不同的幀格式，數(shù)據(jù)幀內(nèi)的信息包括協(xié)議(指本電力線通信的通信協(xié)議)ID、巾貞的長度、幀的類型、幀的內(nèi)容(即幀承載的信息和命令)、巾貞校驗信息等。回應幀包含協(xié)議(指本電力線通信的通信協(xié)議)ID、幀的長度以及幀接收狀態(tài)信息等。在上面兩種幀中，每部分信息用一個或者多個字節(jié)表示。表I
權利要求
1.一種電力線通信的幀響應方法，用于處理從電力線接收到的幀，其特征在于，包括: 獲取幀的長度值，與第一設定值和第二設定值比較，確定該幀的第一類別屬性； 幀尋址；以及 根據(jù)幀的第一類別屬性對幀進行相應的處理； 所述第一類別屬性包括數(shù)據(jù)幀和回應幀。
2.根據(jù)權利要求I所述的幀響應方法，其特征在于，所述根據(jù)幀的第一類別屬性對該中貞進行相應的處理包括 當幀的第一類別屬性為數(shù)據(jù)幀時，對該幀進行數(shù)據(jù)幀處理；以及 當幀的第一類別屬性為回應幀時，對該幀進行回應幀處理； 所述數(shù)據(jù)幀處理包括 獲取數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性，確定該數(shù)據(jù)幀承載的數(shù)據(jù)的類別； 從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄承載的數(shù)據(jù)； 檢驗該數(shù)據(jù)幀的完整性；以及 根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作并構造回應幀發(fā)送到電力線； 所述數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性包括信息幀和命令幀； 所述回應幀處理包括從回應幀中獲取數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作。
3.根據(jù)權利要求2所述的幀響應方法，其特征在于，所述幀尋址包括 從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄發(fā)送設備地址，根據(jù)發(fā)送設備地址判斷自己是否是該數(shù)據(jù)幀的接收設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址；以及 從回應幀中提取所述發(fā)送設備地址，與對應數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送設備地址比較，實現(xiàn)回應幀尋址。
4.根據(jù)權利要求2所述的幀響應方法，其特征在于，所述幀尋址包括從數(shù)據(jù)幀中提取接收設備地址，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址。
5.根據(jù)權利要求1-4任意一項所述的幀響應方法，其特征在于還包括從幀中獲取幀的協(xié)議ID，與第三設定值比較，排除錯誤幀。
6.一種電力線通信方法，其特征在于，包括 至少一個設備構造數(shù)據(jù)幀，并向電力線發(fā)送數(shù)據(jù)幀；以及 至少一個設備從電力線接收數(shù)據(jù)幀，并采用權利要求1-5任意一項所述的幀響應方法響應數(shù)據(jù)幀； 所述數(shù)據(jù)幀包括幀的長度值、協(xié)議ID、發(fā)送該幀的設備的地址，幀的類型以及幀的校驗信息。
7.一種電力線通信的幀響應裝置，用于處理從電力線接收到的幀，其特征在于，包括 第一模塊，用于獲取幀的長度值，與第一設定值和第二設定值比較，確定該幀的第一類別屬性； 第二模塊，用于幀尋址；以及 第三模塊，用于根據(jù)幀的第一類別屬性對該幀進行相應的處理； 所述第一類別屬性包括數(shù)據(jù)幀和回應幀。
8.根據(jù)權利要求7所述的幀響應裝置，其特征在于所述第三模塊包括數(shù)據(jù)幀處理模塊和回應幀處理模塊； 所述數(shù)據(jù)幀處理模塊包括 用于獲取數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性，確定該數(shù)據(jù)幀承載的數(shù)據(jù)的類別的子模塊； 用于從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄承載的數(shù)據(jù)的子模塊； 用于檢驗該數(shù)據(jù)幀的完整性的子模塊；以及 用于根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作并構造回應幀發(fā)送到電力線的子模塊； 所述數(shù)據(jù)幀的第二類別屬性包括信息幀和命令幀； 所述回應幀處理模塊包括用于從回應幀中獲取數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的接收狀態(tài)執(zhí)行相應操作的子模塊。
9.根據(jù)權利要求8所述的幀響應裝置，其特征在于，所述第二模塊包括 用于從數(shù)據(jù)幀中提取并記錄發(fā)送設備地址，根據(jù)發(fā)送設備地址判斷自己是否是該數(shù)據(jù)幀的接收設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀尋址的子模塊；以及 用于從回應幀中提取所述發(fā)送設備地址，與對應數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送設備地址比較，實現(xiàn)回應幀尋址的子模塊。
10.根據(jù)權利要求7-9任意一項所述的幀響應裝置，其特征在于還包括用于從幀中獲取幀的協(xié)議ID，與第三設定值比較，排除錯誤幀的模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力線通信的幀響應方法及裝置，用于處理從電力線接收到的幀，該方法包括獲取幀的長度值，與第一設定值和第二設定值比較，確定該幀的第一類別屬性；幀尋址；以及根據(jù)幀的第一類別屬性對幀進行相應的處理；所述第一類別屬性包括數(shù)據(jù)幀和回應幀。該裝置包括第一至第三三個模塊，第一模塊用于獲取幀的長度值，與第一設定值和第二設定值比較，確定該幀的第一類別屬性；第二模塊用于幀尋址；第三模塊用于根據(jù)幀的第一類別屬性對該幀進行相應的處理；所述第一類別屬性包括數(shù)據(jù)幀和回應幀。本發(fā)明還涉及采用該幀響應方法的電力線通信方法。本發(fā)明方法和裝置能夠使多個兼容電力線通信的設備連接在同一電力線組成網(wǎng)絡進行通信。
文檔編號H04B3/54GK102752022SQ20121021941
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日
發(fā)明者張盛, 胡東 申請人:清華大學深圳研究生院