CN101120579B - 在网络控制***中提供下载和上传服务的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在生活网络控制***中利用可变长数据包通信提供下载和上传服务的方法。例如：在家或出门在外的用户，通过诸如RS-485网络、小功率射频(RF)网络或电力线网络等安装在家的生活网络，能够控制或监控各种设备的运行或运行状态，比如电冰箱或洗衣机等，这样，可以向用户提供远程控制和监控的方便。而且，在各种设备连接在其中的生活网络中执行下载或上传业务的情况下，采用了可根据设备中的缓冲器的大小来除数据的可变长度的数据包通信方式，接着发送并组合数据这样，通过生活网络相互连接的各种设备执行下载和上传服务就会更加有效。

Description

在网络控制***中提供下载和上传服务的方法

技术领域

本发明涉及一种在网络控制***中提供一种下载和上传服务的方法，通过该方法，举例来说，一个用户无论在家还是出门在外，均可以对诸如电冰箱或洗衣机的连接在网络上的家用设备进行有效控制。

背景技术

通常，“家庭网络”意味着这样一种网络，其中各种数字设备相互连接，使得用户任何时候无论在家还是出门在外都能够以一种安全便利的方式享受经济型的家庭服务。随着数字信号处理技术的发展，诸如电冰箱或洗衣机的各种类型的设备也逐步数字化。

另一方面，最近几年，由于用于设备的操作***和多媒体技术已经应用到数字设备上，而且也出现了各种新型的信息设备，家庭网络已经变得更加先进。

此外，一般意义上而言，例如，为在个人计算机和***设备之间提供文件交换或网络服务而建立的网络，用于处理音频或视频信息的设备之间的网络，为诸如电冰箱或洗衣机的各种设备的家庭自动控制、诸如远程仪表读取的设备控制而建立的网络，以及类似网络，都被称为“生活网络”。

并且，为远程控制进行小规模数据传输，或对网络中的诸如电冰箱或洗衣机的各种设备进行状态监控，是这些设备的通信的主要目标，在这种网络服务中，相互连接的每个设备应由包含在生活网络中的网络管理器通过使用最少量的必需通信资源来直接控制。然而，对于这个问题，至今还没有找到有效解决办法，因此找到其解决办法是当务之急。

发明内容

因此，鉴于上述情况，提出了本发明，本发明的目的在于提供一种在网络控制***中的下载和上传的服务，通过该服务，举例来说，一个用户无论在家还是出门在外，均可以通过使用最少量的必需通信资源对连接在网络上的诸如电冰箱或洗衣机的各种设备进行控制，与此同时，设备的下载和上传服务可以被更有效地执行。

为了实现上述目的，提供一种在网络控制***中提供下载服务的方法，该方法包含以下步骤：接收来自于网络控制***的主应用层(master application layer)中的应用软件的UserDLReq原语；生成适应于设备的缓冲器大小的通信周期(communication cycle)以用于下载；作为所生成的通信周期的单位发送ReqMsgSend原语给网络层；如果从网络层接收到通信周期的执行结果，则生成一个UserRes原语并将它发送给应用软件。

另外，根据为了实现此目的的本发明的另一个方面，提供一种在网络控制***中提供下载服务的方法，该方法包括以下步骤：把下载的通信周期消息顺序地记录到预先分配的存储器，并在网络控制***的从应用层(slave application layer)中发送一个响应消息；如果接收到的下载消息和完全下载所必需的TotalPage一样多，则确定下载服务成功。

另外，根据为了实现此目的的本发明的再一个方面，提供一种在网络控制***中提供上传服务的方法，该方法包括以下步骤：如果接收到来自于网络控制***的主应用层的应用软件的UserULReq原语，则在顺序增加上传所必需的通信周期的PageNo的同时，请求从应用层依照包含在UserULReq原语中的DataLength的大小发送上传数据，；将ReqMsgSend原语划分为每个通信周期的单位并发送到网络层；如果接收到来自于网络层的每个通信周期的执行结果，则生成一个UserRes原语并将它发送给应用软件。

另外，根据为了实现此目的的本发明的再另一个方面，提供一种在网络控制***中提供上传服务的方法，该方法包含以下步骤：一旦在网络控制***的从应用层中接收到上传请求消息，则以预定的数据长度为单位将上传数据封装入一个响应消息中，并将该响应消息发送给主应用层；如果在所有的上传数据均被发送后收到请求消息，则通过发送一个未包含数据的响应消息给主应用层，来完成上传服务。

附图说明

图1图示说明了根据本发明的一个网络控制***配置；

图2和3图示说明了应用于本发明的基于主-从的通信结构；

图4图示说明了应用于本发明的LnCP网络的分层结构；

图5至7图示说明了应用于本发明的一个通信周期服务的实施例；

图8图示说明了根据本发明的一个在主应用层提供下载服务的方法的实施例；

图9图示说明了根据本发明的一个在从应用层提供下载服务的方法的实施例；

图10图示说明了根据本发明的一个在主应用层提供上传服务的方法的实施例；

具体实施方式

下文中将参照附图详细描述在一个网络控制***中提供下载和上传服务的方法的优选实施例。

图1图示说明了根据本发明的一个网络控制***的配置。如图1所示，LnCP因特网服务器100和生活网络控制***400通过因特网300互连，其中在生活网络控制***400上应用了在本发明中最新定义的网络控制协议，诸如LnCP(生活网络控制***)。并且，LnCP因特网服务器100实现了与例如个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)或个人通信服务(PCS)等多种不同的通信终端200之间的接口。

同时，生活网络控制***400包括家庭网关40、网络管理器41、LnCP路由器42、LnCP适配器43和设备44；如图1所示，所述组件使用例如RS-485网络或小功率射频(RF)网络的数据链路层的非标准传输方式，或者是例如电力线通信或IEEE 802.11、ZigBee(IEEE802.15.4)的数据链路层的标准传输媒介。

而且，生活网络控制***400也可以称为比如“LnCP网络”。如图1所示，该网络被配置成一个独立的网络，在该网络内，在一个独立家庭中属于生活网络范围的设备通过无线或有线传输媒介被连接起来。

同时，主设备(master device)和从设备(slave device)连接到LnCP网络，其中，主设备能够控制或监视其他设备的运行，而从设备具备对主设备的请求作出响应并且通知其自身状态变更的信息的功能。

如图1所示，网络管理器41实现了对连接到LnCP网络中的设备44进行环境设定和管理的功能。同时，设备44可以直接接入该网络或通过LnCP适配器43间接接入该网络，而RS-485网络、射频(RF)网络、电力线网络或类似物则通过LnCP路由器42接入该网络。

而且，LnCP网络提供了一个功能，使出门在外的用户能够通过与外部因特网300的连接来识别或控制安装在家里的设备的状态。对此，家庭网关40实现将LnCP网络连接到外部因特网的功能。如果用户访问因特网服务器100并通过了认证程序，用户就可以使用识别或控制接入到LnCP网络中的设备的状态的功能。

另外，用户可以从连接到LnCP网络的设备端通过家庭网关40连接到LnCP因特网服务器100，然后下载LnCP因特网服务器100提供的内容。用于该目的的LnCP网络的主要特征将在下面更详细地描述。

首先，数字信息设备含有具备各种不同性能的微控制器，使得每一个微控制器都能够执行其独有的功能。在根据本发明的LnCP网络中，功能被更有效地简化以在这种具备不同性能的微处理器中运行，使得设在设备中的微处理器所使用的资源量最小化。尤其是，据此，低性能的微控制器可以在实现设备的独有功能的同时也实现LnCP通信功能，而高性能的微控制器可以支持多任务的功能。

另外，根据本发明的LnCP网络的主要特征可以分为：基于主-从的通信结构、事件驱动的通信支持、多个网络管理器支持、四层结构、通信周期服务、灵活地址管理、可变长度的数据包通信和标准消息设置提议(standard message set offer)。

同时，基于主-从的通信结构被用作用于LnCP网络中的设备之间的连接的通信结构，其应当包括至少一个主设备，主设备应当包括它所要控制的从设备的信息以及控制代码。此时，主设备按照预先输入的程序或者通过用户的输入控制另一个从设备。

例如，如图2所示，主-从设备间的消息流动通过一个过程得到实现，即，如果主设备向从设备发送一个请求消息，从设备就向主设备返回一个与其对应的响应消息。如图3所示，LnCP网络可以包含基于多个主设备和多个从设备的通信结构。

此外，LnCP网络支持事件驱动的通信服务，例如，用户可以在设备上设置所需的事件。然后，如果在执行特定的操作时发生了用户所设置的事件，相应的设备就将事件发生的事实或内容通知给另一个设备，或者控制另一个设备的运行状态。

另外，LnCP网络包含至少一个网络管理器，用来实现对设备的环境设定和管理功能，根据情况需要，还可支持多个网络管理器。在这种情况下，应当使设备的管理信息同步以提供多个网络管理器所产生的错误。

具体地，如图4所示，LnCP网络具备一个四层结构，包括：物理层、数据链路层、网络层和应用层，在LnCP网络中，通信周期提供了服务，而在给定的时间点，在从设备中或许仅有一个通信周期。

也就是说，尽管当一个通信周期在一个从设备中被执行时，该从设备不能被任何主设备所控制，但是，在主设备中，用于多个从设备的多个通信周期在给定的时间点能够被执行。这些通信周期分为四种类型，比如{1-请求，1-响应}、{1-请求，多-响应}、{1-通知}、{重复-通知}。

例如，通信周期{1-请求，1-响应}是指这样一个通信周期，其中一个主设备向一个从设备发送一个请求数据包，而从设备对此作出响应，向主设备发送响应数据包。如果在接收的数据包中发生错误，如图5所示，主设备向从设备发送再次请求数据包，而从设备对此作出响应，向主设备再次发送响应数据包。

此外，如图6所示，通信周期{1-请求，多-响应}是指这样一个通信周期，其中一个主设备向多个从设备发送带有组地址的请求数据包，而每个从设备都对此作出响应，发送响应数据包。在经过了可用的最大接收时间后，主设备结束这次通信周期。这时，即使从从设备接收的响应数据包发生错误，主设备也不再对此进行响应。

此外，如图7所示，通信周期{1-通知}是指这样一个通信周期，其中一个主设备发送一个通知数据包到一个或多个从设备，然后立即完成通信，而通信周期{重复-通知}是指这样一个通信周期，其中一个主设备重复发送同一个数据包而后完成通信，以保证在通信周期{1-通知}中的传输可靠性。

同时，在LnCP网络中支持灵活地址管理。例如，由于在出厂时对于每一类型给具有LnCP功能的设备分配了地址，因此这些设备不需任何用户干预就可以自动配置网络。此时，由于属于同一类型的设备被初始化为同一地址，因此网络管理器有一个算法，用于在连接这些设备时分配一个唯一的地址。

此外，在LnCP网络中，给属于同一类型的设备分配一个唯一的组地址，从而可以使用一个消息来进行组通信，并且根据用户的需要将不同类型的设备分成群集，并可以给每一群集分配一个组地址。

此外，在LnCP网络中还支持可变长度数据包通信。例如，在下载诸如与设备运行有关的应用程序的内容的情况下，或者上传设备中存储的数据的情况下，可使用设备上的缓冲器大小信息来控制数据包长度。

此外，LnCP网络提供了标准消息集。例如，定义了适用于各种类型的设备的标准消息集，使得主设备可以控制其它设备，该消息集分为用于基础LnCP通信的普通区域消息集，用于支持设备的独有功能的应用区域消息集，以及用于同时提供制造商的独有功能的开发者区域消息集。

同时，上述消息集可以根据需要扩展，也可以在之前定义的消息中添加要素(factor)。一种下载和上传服务，作为在根据本发明的LnCP网络中的主要特性之一，将在下面更详细地描述。

首先，在根据本发明的LnCP网络的一个应用层中，提供了使用可变长度数据包通信方式的下载和上传服务，在有多个通信周期如下载或上传的情况下，该通信方式可依据包含在设备中的缓冲器的大小来精化(dive)数据，然后发送并聚合数据。

另外，控制从网络层接收数据的功能以防止应用层缓冲器溢出。例如，用于提供下载服务的命令代码包括“TotalPage”和“CurrentPage”作为输入要素，在从设备中为每个下载命令代码预先分配一个用于合并消息的存储区域，以支持下载服务。

如图8所示，在主应用层中，如果在步骤S10接收到来自于应用软件的UserDLReq原语，则实施相应的下载功能。通过除以下载文件(DownloadFile)中的节点参数缓冲器大小(NP_BufferSize)字节来计算出用于下载的通信周期总数(Totalpage值)，之后，在步骤S11中生成与此CycleID值相同的通信周期次数。

此外，在作为每个通信周期单位相除时，在步骤S12中发送ReqMsgSend原语到网络层。接着，如果在步骤S13中接收到来自网络层的每个通信周期的执行结果，则在步骤S14向应用软件发送UserReq原语。

此外，在下载服务完成之前，如果在步骤S15中一个通信周期失败或者接收到一个NAK(否定的应答Ack)响应消息，则确认该下载服务失败，而向应用软件发送包含SERVICE_FAILED(0)和ALFailCode的ALCompleted原语。如果在步骤S17中该下载服务成功完成，则在步骤S18向应用软件发送包含SERVICE_OK(1)的ALCompleted原语。这样，执行一系列下载服务操作。

同时，如图9所示，在步骤S20中，在从应用层将接收到的消息按顺序存放在预先分配的存储器，然后发送一个响应消息。接着，如果已下载数据与在步骤S21中的TotalPage数量一样多，就判定在步骤S22中下载服务成功。

另一方面，如果在步骤S23中接收到一个下载请求消息后的一段DLInterval时间期间内没有接收到另一个下载请求消息，则在步骤S24中判定该下载服务失败，并在步骤S25中将已接收的下载数据从存储器清除。

此外，在依据本发明的LnCP网络中提供上传服务。例如，提供上传服务的命令代码中包括作为输入要素的“PageNo”和“DataLength”，并且，在从设备中为每个上传命令代码都预先分配了将被上传的数据区域，以支持上传服务。

如图10所示，在主应用层，如果在步骤S30接收到来自于应用软件的UserULReq原语，就实施与此相应的上传功能。在主应用层，在步骤S31，将PageNo的值从1开始增加1，并向从设备发送请求，要求传送包含在UserULReq原语中的DataLength大小的上传数据。

此外，在步骤S32，在以通信周期相除时，将一个ReqMsgSend原语发到网络层，并在步骤S33将一个UserReq原语发到应用软件。然后，如果在步骤S34从网络层接收到每个通信周期的执行结果，则在步骤S35中向应用软件发送UserReq原语。

此外，在上传服务完成之前，如果某个通信周期失败，在步骤S36就接收到一个NAK(否定应答)响应消息，上传服务则被确定为失败，因而在步骤S37向应用软件发送包含SERVICE_FAILED(0)和ALFailCode的ALCompleted原语。如果在步骤S38接收到不含数据的ACK响应消息，则确定上传服务已经成功完成，并在步骤S39向应用软件发送包含SERVICE_OK(1)的ALCompleted原语。

同时，在从应用层，在实施上传功能的情况下，一旦收到上传请求消息，将上传数据按照DataLength长度封装在响应消息中并发送到主设备。在所有的上传数据都已发送后，如果收到请求消息，则将不含数据的ACK响应消息发送给主设备，使得该上传服务成功完成。

此外，在本发明中，每个层的接收缓冲器都被允许共享，使得从设备即便在一个低性能的微处理器中也可以被执行，这样，在从网络层接收到连续的数据的情况下，就可能会在每个层的缓冲器中产生溢出。为了避免这种情况，实施了一个功能，即当从网络层接收到一个消息时暂停从网络层接收数据。

如上所述，根据本发明，提供了一种在网络控制***中提供下载和上传服务的方法，其中可以向用户提供远程控制和监督的便利，并且通过生活网络互连的各种设备的下载和上传服务可被更有效地执行。

如上所述，参考前述优选实施例，为了说明的目的公开了本发明，但是根据本发明，可以有更多种类的设备连接到生活网络，并且该生活网络也可以是指具有其他名称的另一个网络，并且，本领域的技术人员应当理解，上述实施例可以在不背离附加的权利要求所定义的的本发明的技术精神和范围的情况下以各种方式进行改进、修改、替换或增加。

Claims (16)

1.一种在网络控制***中提供下载服务的方法，该方法包含以下步骤：

接收来自于网络控制***的主应用层中的应用软件的UserDLReq原语；

在主应用层中产生适合于待下载设备的缓冲器大小的通信周期；

以所产生的通信周期的单位在所述主应用层发送ReqMsgSend原语给所述主设备的主网络层；以及

如果从所述主网络层接收到所述通信周期的执行结果，则在主应用层产生UserRes原语并将其发送到所述应用软件，

基于所述ReqMsgSend原语在所述主设备将下载消息发送给从设备；

在从设备的从应用层顺序地记录所下载的消息到预先分配的存储器，并且发送发送响应消息；

如果接收到的下载消息和下载完成所必需的通信周期的总数TotalPage一样多，则在所述从设备确定所述下载服务成功，

其中，产生通信周期的步骤还包括获得通信周期的总数(TotalPage)的步骤，

其中，所述从设备包括从应用层、从网络层、从数据链路层、以及从物理层，并且，

其中，当从设备接收下载消息时，共享从应用层的接收缓冲器、从网络层、从数据链路层、以及从物理层的每一个。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述待下载设备的缓冲器的大小对应于NP_BufferSize(节点参数缓冲器大小)。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述已产生的通信周期的每一个具有相同的CycleID值。

4.如权利要求3所述的方法，其中，提供所述相同的通信CycleID值给每一个通信周期单位。

5.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果所述下载服务成功完成，则产生包含SERVICE_OK(1)的ALCompleted原语并将其发送给所述应用软件。

6.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果在所述下载服务完成之前发送单个通信周期失败，则通过确定所述下载服务失败，产生包含SERVICE_FAILED(0)和ALFailCode的ALCompleted原语，并将其发送给所述应用软件。

7.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果在所述下载服务完成之前，从所述网络层接收到失败响应消息，则通过确定所述下载服务失败，产生包含SERVICE_FAILED(0)和ALFailCode的ALCompleted原语，并然后将其发送给所述应用软件。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述TotalPage是将下载文件除以NP_BufferSize(节点参数缓冲器大小)的字节数的值，该NP_BufferSize值对应于所述待下载设备的缓冲器大小。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述主应用层之下按顺序分层排列着主网络层、主数据链路层和主物理层，以及应用软件位于所述主应用层上。

10.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：在接收到与完成下载所必需的TotalPage一样多的所述下载消息之前的一个预定时间间隔内，如果未从主设备收到向所述从设备的下载请求消息，则确定所述下载服务失败。

11.如权利要求1所述的方法，还包括步骤：如果确定所述下载服务失败，则清除已记录在所述存储器中的下载数据。

12.一种在网络控制***中提供上传服务的方法，该方法包含以下步骤：

如果从所述网络控制***的主设备的主应用层中的应用软件接收到UserULReq原语，则在所述网络控制***的主设备的主应用层请求从设备依照包含在UserULReq原语中的DataLength大小发送上传数据，同时顺序地增加上传所必需的通信周期的PageNo；

其中所述请求包括在按照每个通信周期单位相除时，在主应用层发送ReqMsgSend到主设备的主网络层，如果从所述主网络层接收到每个通信周期的执行结果，则在所述主应用层产生UserRes原语，并然后将其发送到所述应用软件，

当用于请求所述从设备发送上传数据的上传请求消息被从所述网络控制***的从设备的从网络层在所述从设备的从应用层接收时，依照DataLength大小的单位在响应消息中包含上传数据，然后将所述响应消息发送给主设备；

当在所有的所述上传数据均被发送后收到请求消息，则通过向所述主设备发送不包含数据的响应消息来完成上传服务，

其中，所述从应用层的接收缓冲器和从网络层被共享。

13.如权利要求12所述的方法，还包括步骤：如果从所述从设备接收到不含数据的响应消息，则通过确定所述上传服务成功，发送相应的成功完成原语给所述应用软件。

14.如权利要求12所述的方法，还包括步骤：如果在所述上传服务成功之前，发送单个通信周期失败，则通过确定所述上传服务失败，发送相应的失败完成原语给所述应用软件。

15.如权利要求12所述的方法，还包括步骤：如果在所述上传服务成功之前，从所述主网络层接收到异常的响应消息，则通过确定所述上传服务失败，发送相应的完成失败原语给所述应用软件。

16.如权利要求12所述的方法，当从所述从网络层接收另一个上传请求消息时，所述从应用层暂时停止从所述从网络层接收上传请求消息，以防止产生溢出。

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