TW201826728A - 電力網路通訊終端裝置及電力網路通訊系統 - Google Patents

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Abstract

電力網路通訊終端裝置包含通用序列匯流排接口、電力網路通訊接口、通用序列匯流排模組、電力網路通訊模組及處理器。電力網路通訊接口經由電力傳輸線與外部電力系統相耦接。當通用序列匯流排接口與外部電子裝置相耦接時，通用序列匯流排模組根據外部電子裝置的用電需求，經由通用序列匯流排接口對外部電子裝置進行充電。處理器根據外部電子裝置的用電需求及/或充電時間產生資訊封包，並將資訊封包傳送至電力網路通訊模組。電力網路通訊模組根據電力網路通訊協定將資訊封包中的資訊經由電力網路通訊接口傳送至雲端中樞主機。

Description

電力網路通訊終端裝置及電力網路通訊系統
本發明係有關於一種電力網路通訊系統，特別係一種能夠計算外部電子裝置充電電量的電力網路通訊系統。
在先前技術中，電子裝置間通常是各自獨立而無法互相傳遞訊息的，因此使用者常常必須個別地親自操作不同的電子裝置。由於使用者無法對各個電子裝置進行即時地遠端監控，因此不僅難以提高環境管理上的效率，也常常造成人力資源的浪費。
然而，隨著電子產品與連網技術的發展，物聯網(Internet of Thing，IOT)成為了現今電子產品的重要應用範疇。在先前技術中，物聯網的應用常會利用各種的感應器作為終端裝置來監控環境參數。這些終端裝置在感測到環境的溫度、亮度或音量等參數之後，可透過無線網路將其所感測到的數值回傳到雲端主機。如此一來，使用者就能夠在遠端獲取環境資訊，並可進行遠端監控，例如使用者可以透過網路獲取家中的環境資訊，並監測家中的環境是否有異常，並可進一步透過無線網路對家中的裝置進行操作，例如開啟燈光或冷氣，也就是所謂智慧家庭的應用。類似的裝置也可應用於工廠或其他工作場域，以利於管理人員24小時進行管控。
本發明之一實施例提供一種電力網路通訊(Power Line Communication，PLC)終端裝置，電力網路通訊終端裝置包含通用序列匯流排接口、電力網路通訊接口、通用序列匯流排模組、電力網路通訊模組及處理器。
電力網路通訊接口經由電力傳輸線與外部電力系統相耦接。當通用序列匯流排接口與外部電子裝置相耦接時，通用序列匯流排模組根據外部電子裝置的用電需求，經由通用序列匯流排接口對外部電子裝置進行充電。
處理器取得並根據外部電子裝置的用電需求及/或充電時間產生資訊封包，並將資訊封包傳送至電力網路通訊模組。在接收到該資訊封包時，電力網路通訊模組根據電力網路通訊協定將資訊封包中的資訊經由電力網路通訊接口及電力傳輸線傳送至雲端中樞主機。
本發明之另一實施例提供一種電力網路通訊系統，電力網路通訊系統包含雲端中樞主機、電力系統及複數個電力網路通訊終端裝置。電力系統提供電力網路通訊系統電源供應。每一電力網路通訊終端裝置包含通用序列匯流排接口、電力網路通訊接口、通用序列匯流排模組、電力網路通訊模組及處理器。
電力網路通訊接口經由電力傳輸線與外部電力系統相耦接。當通用序列匯流排接口與外部電子裝置相耦接時，通用序列匯流排模組根據外部電子裝置的用電需求，經由通用序列匯流排接口對外部電子裝置進行充電。
處理器取得並根據外部電子裝置的用電需求及/或充電時間產生資訊封包，並將資訊封包傳送至電力網路通訊模組。在接收到該資訊封包時，電力網路通訊模組根據電力網路通訊協定將資訊封包中的資訊經由電力網路通訊接口及電力傳輸線傳送至雲端中樞主機。雲端中樞主機根據電力網路通訊終端裝置所傳來的資訊計算與電力網路通訊終端裝置相耦接之複數個外部電子裝置的用電量。
第1圖為本發明一實施例之電力網路通訊(Power Line Communication，PLC)系統100的示意圖。電力網路通訊系統100包含雲端中樞主機110、電力系統PWR及複數個電力網路通訊終端裝置1201 至120N ，N為正整數。在第1圖的實施例中，電力網路通訊終端裝置1201 至120N 可透過電力傳輸線EL耦接至雲端中樞主機110及電力系統PWR。
第2圖為本發明一實施例之電力網路通訊終端裝置120的示意圖。在本發明的部分實施例中，電力網路通訊終端裝置1201 至120N 可與電力網路通訊終端裝置120具有相同的結構及操作原理。
電力網路通訊終端裝置120包含通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)接口121、電力網路通訊接口122、通用序列匯流排模組123、電力網路通訊模組124及處理器125。
電力網路通訊接口122可經由電力傳輸線EL與電力系統PWR相耦接。在本發明的部分實施例中，電力網路通訊接口122可為一般的電源插頭，當電力網路通訊接口122***電源插座時，即可透過電力公司所架設的電力傳輸線EL與電力系統PWR相耦接，並取得電源供應。
電力網路通訊模組124可將處理器125所傳來的資訊加以封包，並根據電力網路通訊協定將封包後的資訊經由電力網路通訊接口122及電力傳輸線EL傳送至其他與電力傳輸線EL相耦接的裝置，達到資訊交換及網路通訊的功能。在第2圖的實施例中，電力網路通訊模組124可將封包後的資訊傳送至與電力傳輸線EL相耦接的雲端中樞伺服器110。如此一來，雲端中樞伺服器110便能取得電力網路通訊終端裝置120所傳送的資料，並可做進一步的整理或分析。
在本發明的部分實施例中，當通用序列匯流排接口121與外部電子裝置M0相耦接時，通用序列匯流排模組123可根據外部電子裝置M0的用電需求，經由通用序列匯流排接口121對外部電子裝置進行充電M0。
在通用序列匯流排電力傳輸(Universal Serial Bus Power Delivery，USB PD)規格中，通用序列匯流排的供電端可與受電端進行協調，在協調過程中，受電端可告知供電端其所需的電量及所能承受的供電規格為何，而供電端也可告知受電端其所能提供的供電規格為何，在兩者協調完畢後，供電端即可根據受電端的用電需求提供電源給受電端。在本發明的部分實施例中，通用序列匯流排接口121、通用序列匯流排模組123及外部電子裝置M0皆可支援通用序列匯流排電力傳輸規格，因此通用序列匯流排模組123可根據通用序列匯流排電力傳輸規格中的程序，在與外部電子裝置M0的交握協調過程中，取得外部電子裝置M0的用電需求，並經由通用序列匯流排接口121對外部電子裝置M0充電。
由於在通用序列匯流排電力傳輸規格中，通用序列匯流排接口121除了先前通用序列匯流排規格所規定的引腳外，還可包含配置通道(Configuration Channel，CC)引腳，因此在通用序列匯流排接口121、通用序列匯流排模組122及外部電子裝置M0皆支援通用序列匯流排電力傳輸規格的情況下，通用序列匯流排模組123還可根據通用序列匯流排接口121之配置通道引腳對外部電子裝置M0進行認證，例如產品型號的辨識及比對，而在認證成功後，通用序列匯流排模組123才會經由通用序列匯流排接口121對外部電子裝置M0進行充電，如此一來，還能夠進一步確保使用上的安全。
處理器125可取得並根據外部電子裝置M0的用電需求及/或充電時間產生資訊封包，並將資訊封包傳送至電力網路通訊模組124。而電力網路通訊模組124則可在接收到資訊封包時，根據電力網路通訊協定將資訊封包中的資訊經由電力網路通訊接口122傳送至雲端中樞主機110。
在本發明的部分實施例中，電力網路通訊終端裝置120還可以透過通用序列匯流排接口121接收外部電子裝置所傳送的網路封包，並透過電力網路通訊的方式來傳送網路封包的內容，也就是說，透過電力網路通訊終端裝置120，外部電子裝置M0就能夠與網際網路進行封包交換，達到上網的功能。
舉例來說，通用序列匯流排模組123可透過通用序列匯流排接口121接收外部電子裝置M0傳來的網路封包。處理器125可包含支援遠端網路驅動程式介面規範(Remote Network Driver Interface Specification，RNDIS)的網路介面卡、並可實作網路層及應用層，因此當外部電子裝置M0透過通用序列匯流排接口121傳送網路封包時，RNDIS網路介面卡就能夠將網路封包轉成支援傳輸控制/網際網路協定(Transmission Control Protocol/ Internet Protocol ，TCP/IP)的封包，同時還可進一步經由處理器125的網路層及應用層來解析網路封包的內容。處理器125解析網路封包的內容之後，可再透過應用層及網路層將網路封包的內容依其應用所需再次加以封包，並傳送至電力網路通訊模組124。電力網路通訊模組124則可將網路封包的內容重組或加以封包成符合電力網路通訊協定的封包，接著再透過電力網路通訊接口122傳送至網際網路。
相似地，當電力網路通訊模組124經由電力網路通訊接口122接收到網路封包時，也可經過處理器125的解析及整理，轉由通用序列匯流排模組123，再透過通用序列匯流排接口121將資料傳送給外部電子裝置M0。如此一來，外部電子裝置M0就能夠與網際網路進行資料交換，完成外部電子裝置M0的上網需求。
此外，處理器125還可在上述過程中，取得外部電子裝置M0所使用之網路傳輸資料量，並透過電力網路通訊模組124及電力網路通訊接口122將網路傳輸資料量傳送至雲端中樞主機110。如此一來，雲端中樞主機110就能夠得知與電力網路通訊終端裝置120相耦接的外部電子裝置M0所使用的網路傳輸資料量為何，並可進一步根據其所使用的網路傳輸資料量作控管或收費。
由於每一個電力網路通訊終端裝置1201 至120N 都能夠如電力網路通訊終端裝置120，將其所外接的外部電子裝置所使用的用電需求及/或充電時間的資訊傳送至雲端中樞主機110，因此雲端中樞主機110即可根據電力網路通訊終端裝置1201 至120N 所傳來的資訊計算與電力網路通訊終端裝置1201 至120N 相耦接之複數個外部電子裝置的用電量，並作進一步的控管或收費。
在第1圖的實施例中，雲端中樞主機110與電力網路通訊終端裝置1201 至120N 之間的通訊可根據電力網路通訊協定直接透過電力傳輸線EL來傳送，因此能夠簡化電力網路通訊系統的硬體元件。
透過電力網路通訊終端裝置120或電力網路通訊系統100，就能夠記錄與其相接的各種電子裝置所使用的電量及網路流量，因此在智慧家庭的應用中，就能夠便利使用者監控智慧家庭中各個電子裝置的用電及網路用量的情形，進而能夠對家中電子裝置的使用作進一步的規劃或調整；在商業應用中，則還能夠便利使用者依據各個電子裝置的用電及網路用量來進行計價收費，同時也能利用各個電子裝置的用電或網路使用的數據來進行大數據分析。
綜上所述，本發明之實施例所提出的電力網路通訊終端裝置或電力網路通訊系統能夠根據外部電子裝置的用電需求來進行充電，並且能夠提供外部電子裝置上網通訊的功能，使得物聯網的應用能夠更加簡便地深入到各種電子產品中。此外，透過記錄外部電子裝置的用電量及網路流量，還可以助於使用者分析電子裝置的使用情況，也利於在商業用途上的計價收費。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧電力網路通訊系統
110‧‧‧雲端中樞主機
120、1201至120N‧‧‧電力網路通訊終端裝置
PWR‧‧‧電力系統
EL‧‧‧電力傳輸線
121‧‧‧通用序列匯流排接口
122‧‧‧電力網路通訊接口
123‧‧‧通用序列匯流排模組
124‧‧‧電力網路通訊模組
125‧‧‧處理器
M0‧‧‧外部電子裝置
第1圖為本發明一實施例之電力網路通訊系統的示意圖。 第2圖為本發明一實施例之電力網路通訊終端裝置的示意圖。

Claims (10)

  1. 一種電力網路通訊(Power Line Communication，PLC)終端裝置，包含： 一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)接口； 一電力網路通訊接口，用以經由一電力傳輸線與一外部電力系統相耦接； 一通用序列匯流排模組，用以當該通用序列匯流排接口與一外部電子裝置相耦接時，根據該外部電子裝置的用電需求，經由該通用序列匯流排接口對該外部電子裝置進行充電； 一電力網路通訊模組；及 一處理器，用以取得並根據該外部電子裝置的用電需求及/或充電時間產生一資訊封包，並將該資訊封包傳送至該電力網路通訊模組； 其中該電力網路通訊模組係用以在接收到該資訊封包時，根據一電力網路通訊協定將該資訊封包中的資訊經由該電力網路通訊接口及該電力傳輸線傳送至一雲端中樞主機。
  2. 如請求項1所述之電力網路通訊終端裝置，其中該通用序列匯流排模組、該通用序列匯流排接口及該外部電子裝置皆支援通用序列匯流排電力傳輸(Universal Serial Bus Power Delivery，USB PD)規格，及該通用序列匯流排模組係透過通用序列匯流排電力傳輸規格取得該外部電子裝置的用電需求。
  3. 如請求項2所述之電力網路通訊終端裝置，其中該通用序列匯流排模組另用以根據該通用序列匯流排接口之一配置通道(Configuration Channel，CC)引腳對該外部電子裝置進行認證，及該通用序列匯流排模組係在對該外部電子裝置進行認證成功後，經由該通用序列匯流排接口對該外部電子裝置進行充電。
  4. 如請求項1所述之電力網路通訊終端裝置，其中該通用序列匯流排模組另用以透過該通用序列匯流排接口接收該外部電子裝置傳來的網路封包，該處理器另用以解析該網路封包，並將該網路封包的內容傳送至該電力網路通訊模組，該電力網路通訊模組另用以重組該網路封包的內容並透過該電力網路通訊接口傳送至網際網路。
  5. 如請求項4所述之電力網路通訊終端裝置，其中該處理器另用以取得該外部電子裝置所使用之一網路傳輸資料量，並透過該電力網路通訊模組及該電力網路通訊接口將該網路傳輸資料量傳送至該雲端中樞主機。
  6. 一種電力網路通訊(Power Line Communication，PLC)系統，包含： 一雲端中樞主機； 一電力系統，用以提供該電力網路通訊系統電源供應；及 複數個電力網路通訊終端裝置，每一電力網路通訊終端裝置包含： 一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)接口； 一電力網路通訊接口，用以經由一電力傳輸線與該電力系統相耦接； 一通用序列匯流排模組，用以當該通用序列匯流排接口與一外部電子裝置相耦接時，根據該外部電子裝置的用電需求，經由該通用序列匯流排接口對該外部電子裝置進行充電； 一電力網路通訊模組；及 一處理器，用以取得並根據該外部電子裝置的用電需求及/或充電時間產生一資訊封包，並將該資訊封包傳送至該電力網路通訊模組； 其中： 該電力網路通訊模組係用以在接收到該資訊封包時，根據一電力網路通訊協定將該資訊封包中的資訊經由該電力網路通訊接口傳送至該雲端中樞主機；及 該雲端中樞主機用以根據該些電力網路通訊終端裝置所傳來的資訊計算與該些電力網路通訊終端裝置相耦接之複數個外部電子裝置的用電量。
  7. 如請求項6所述之電力網路通訊系統，其中該通用序列匯流排模組、該通用序列匯流排接口及該外部電子裝置皆支援通用序列匯流排電力傳輸(Universal Serial Bus Power Delivery，USB PD)規格，及該通用序列匯流排模組係透過通用序列匯流排電力傳輸規格取得該外部電子裝置的用電需求。
  8. 如請求項7所述之電力網路通訊系統，其中該通用序列匯流排模組另用以根據該通用序列匯流排接口之一配置通道(Configuration Channel，CC)引腳對該外部電子裝置進行認證，及該通用序列匯流排模組係在對該外部電子裝置進行認證且成功後，經由該通用序列匯流排接口對該外部電子裝置進行充電。
  9. 如請求項6所述之電力網路通訊系統，其中該通用序列匯流排模組另用以透過該通用序列匯流排接口接收該外部電子裝置傳來的網路封包，該處理器另用以解析該網路封包，並將該網路封包的內容傳送至該電力網路通訊模組，該電力網路通訊模組另用以重組該網路封包的內容並透過該電力網路通訊接口傳送至網際網路。
  10. 如請求項9所述之電力網路通訊系統，其中該處理器另用以取得該外部電子裝置所使用之一網路傳輸資料量，並透過該電力網路通訊模組及該電力網路通訊接口將該網路傳輸資料量傳送至該雲端中樞主機。
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