[发明专利]优化使用本地电力线通信网络的家庭自动化系统

说明书

本发明涉及包括多个通信装置的家庭自动化系统的优化，所述多个通信装置能够经由本地低比特率的PLC网络在它们之间交换信息。

现今，数个通信系统用于家庭自动化网络。最流行的一种通信系统是电力线通信或PLC，因为它依赖于已有的电网。

某些提供高比特率的PLC解决方案表现出的主要缺点是仅提供短范围，数十米量级。其它的则提供更加大的范围，多达500米，并且比较便宜，但其代价是相对低的比特率（数千比特/秒的量级）。这些后者的解决方案很好地适用于许多家庭自动化应用，诸如电器（照明、加热、空调、卷帘、烤箱）、（节能、温度、湿度）传感器的管理与远程控制，以及智能仪表（水、气、电力）等等的远程读数的管理和远程控制。

然而，如果网络变得密集，并在网络上定期地进行通信的装置超过数十个，则这种解决方案将会出现操作问题，这是由于可用的带宽就会不再足以允许每个装置与其对话者或其中继器通信。

此外，即使在设想家庭自动化系统具有经由本地低比特率的PLC网络通信的有限数量的装置的情况下，配电网络的各个相以及安装在个体所在地的电能仪表通常允许PLC信号通过。由此可以得出，在所考虑的家庭自动化系统外的其它PLC设备可能干扰电力线路，并降低比特率。同样，所述家庭自动化系统的通信装置之间的PLC通信可能超出本地网络，并且这可能产生保密性问题。

通过非限定的示例，图1所示的是用于使用在PLC的低比特率网络上本地相互通信的装置来实时测量和调节多个电气设备的系统的一部分。特别地，这个系统的原理在以本申请人的名称的文献WO2008/017754中进行了描述。在所说明的示例中，所述系统的该部分允许管理多个电气设备（未示出），所有电气设备都从配电网的同一个电力线路1供电，例如位于个体的住宅处，供电局2的下游。在该示例中，所述系统包括按照本地PLC的低比特率网络组织的四个驱动盒3₁至3₄和五个调节盒4₁至4₅。每个调节盒能够链接到一个或多个电气设备（如热水器、电散热器、空调等），并用于实时测量这些电气设备所消耗的电压与电流，并将测量值周期性地（例如每隔10分钟）分发到由互联网服务器托管的外部中央平台5。因此，由每个调节盒所完成的测量值首先被传送到在本地PLC网络上其所连接的驱动盒，然后通过集成在驱动盒中的无线通信调制解调器（未示出）传送到所述外部平台5，并且允许分组电话类型（GPRS、3G或4G）和/或ADSL类型的连接6。以免不必要地使图过载，仅由虚线表示出了驱动盒3₂与平台5之间的连接6，以将其与由实线所示的PLC本地网络区分开。在所描绘的示例中，驱动盒3₁因此充当用于两个调节盒4₁和4₂的中继器，驱动盒3₂充当用于两个调节盒4₃和4₄的中继器，驱动盒3₃充当用于调节盒4₅的中继器。由所述外部平台5接收的测量值被存储，并可用户在任意时间以及从任何地方查看，所述用户能够通过任何已知手段连接到互联网上的他的用户空间。外部平台5就其而言能够通过无线连接向驱动盒分发指令，以命令在预定的期间切断链接到各个调节盒的电气设备的所有电气设备或一些电气设备的电力供应。该中断时间段通常小于半小时，使得受切断他们的电器（例如加热器或空调）中的全部电器或者一些电器影响的用户不会遇到任何的不便。通过调节盒来执行对电力供应的监测。

除了跟踪每个用户的消耗的可能性外，这个系统使得在集中式平台同时管理大数量的调节盒和驱动盒以及在城镇、州、地区或国家范围上特别是在消耗峰值期间更容易地调节一群用户所消耗的电功率而不需要电能供应商生产更多的电力成为可能。

现今，这种系统的各种驱动盒和调节盒都被配置为在PLC网络上以同一预定的标称传输功率传送。通过图1中的圆圈7示意性地描绘PLC通信区域。因此，在图1的示例中，电力线路1上的带宽已经被PLC网络的所有装置占用，即这里的九个装置，计数为四个驱动盒3₁至3₄和五个调节盒4₁至4₅。因此，在该PLC网络上增加后续设备或源自相邻PLC网络的设备的任何干扰存在使带宽饱和的风险。因此，在电力线上所用的带宽可能很快变得关键，有阻塞网络、使某些装置不再通信成功的风险。

本发明旨在优化使用本地低比特率的PLC网络的家庭自动化系统的带宽。