Brevet FR2705814A1 — publié le 19941202

Procédé de communication interactif, notamment pour des applications en domotique La présente invention concerne le domaine du contrôle, de la commande et de la supervision d'équipe- ments ou de réseaux domestiques dans le domaine de la do- motique et a pour objet un procédé de communication in- teractif, notamment pour des applications en domotique. Actuellement, il existe différents types de systèmes de transmission de données mettant en oeuvre des réseaux cablés existants ou des réseaux spécifiquement installés à cet effet et qui permettent la commande et le contrôle à distance automatisés de certaines fonctions domotiques. Ces systèmes connus permettent généralement de répondre aux exigences en matière de contrôle et de com- mande, mais présentent une constitution complexe mettant en oeuvre plusieurs modules individuels de commande et de contrôle gérés par un ou plusieurs modules collectifs de commande eux-mêmes gérés par un module central. La présente invention propose une simplifica- tion des systèmes interactifs existants et des procédés de communication qu'ils mettent en oeuvre. Elle a, en effet, pour objet un procédé de com- munication interactif, notamment pour des applications en domotique, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, sur un câble coaxial, un échange bi-directionnel de mes- sages à partir d'une station primaire unique vers des stations secondaires, par un adressage individuel ou de diffusion générale ou restreinte, l'initiative de l'émis- sion étant gérée par la station primaire. Conformément à une caractéristique de l'inven- tion, les messages échangés entre la station primaire et la ou les stations secondaires sont structurés en trames de longueurs variables. Chaque trame est constituée par au moins une "en-tête" comportant un champ de "service" déterminant le type d'échange, un champ "compteur" pour l'identification des trames et un champ "adresse" désignant le destinatai- re ou l'émetteur. Le destinataire est désigné si la trame est envoyée par la station primaire, alors que l'émetteur est désigné dans le cas o la trame est envoyée par une station secondaire. Les champs "service" et "compteur" sont regrou- pés en un octet et le champ "adresse" comporte trois oc- tets. Les octets constituant les champs de "l'en-tête", à savoir "service", "compteur" et "adresse" sont protégés par un code polynômial de 6 bits, dont le polynôme générateur présente la formule suivante: x6 + x5 + x4 + x3 + 1 et par un champ "contrôle", dont la valeur est calculée par un OU exclusif entre l'octet regroupant les champ "service" et "compteur" et les trois octets du champ "adresse". Conformément à une autre caractéristique de l'invention, une trame peut être suivie, éventuellement, d'un champ "données" pour former une trame d'information. La trame est alors complétée par un champ "longueur" d'un octet protégé, d'une part, par un code polynômial de 6 5 4 3 formule: x + x + x + x + 1 et, d'autre part, par un champ "extension" de 2 bits. Le champ "données" comporte avantageusement en- tre 1 octet et 255 octets et est protégé par un code cy- clique redondant de 16 bits, dont le polynôme générateur présente la formule suivante: x16 + x12 + x + 1. Une adresse de station secondaire est consti- tuée de 3 octets décomposés en 6 quartets de 4 bits, cha- que quartet pouvant prendre n'importe quelle valeur entre 00h et OEh, la valeur OFh étant réservée aux adresses de diffusion. Les stations secondaires vérifient les trames adressées par la station primaire et la constatation d'une erreur sur le champ "longueur" ou sur le champ "données" entraîne une émission, par la station secondai- re d'une trame d'acquittement négatif, qui est intégrée dans une procédure de reprise sur erreur par la station primaire. Si une erreur est détectée, soit sur l'un des champs "compteur", "service" ou "adresse" grâce au code polynômial, soit sur le champ "contrôle", soit sur le champ "longueur", soit encore sur le code cyclique redon- dant protégeant le champ "données", une trame est consi- dérée erronnée. Une trame comportant une erreur sur "l'en-tête", c'est-àdire sur l'un ou plusieurs des champs "compteur", "service", "adresse" ou "contrôle" est ignorée. La station primaire gère l'ensemble des commu- nications. Ainsi, elle interroge successivement chaque station secondaire et détecte d'éventuels défauts en réa- lisant une supervision desdites stations secondaires, qui n'émettent que sur sollicitation de la station primaire, qui est seule à pouvoir prendre l'initiative d'un échan- ge. Le procédé conforme à l'invention permet deux types d'adressage, à savoir un adressage individuel, en vue de l'émission vers une seule station secondaire, et un adressage de diffusion émettant une même trame en di- rection d'un groupe de stations secondaires. En service, la station primaire émet plusieurs types de messages, à savoir de demande d'information, de commande, d'interrogation ouverte, de diffusion et d'in- vitation à émettre. Dans le premier cas, la station primaire émet une trame d'information et reçoit en retour, soit une trame d'information si la station secondaire a reçu cor- rectement le message, soit une trame d'acquittement néga- tif ou aucune réponse si la station secondaire n'a pas reçu correctement le message, la station primaire réité- rant alors des tentatives d'émission au prorata d'un nom- bre maximal de tentatives. Le temps de réponse d'une trame est évalué à TO millisecondes après émission du dernier caractère par la station primaire, suivant un paramètre TO prédéterminé, représentant la durée maximale et, après dépassement de cette durée, on considère qu'aucune réponse n'est arri- vée, de sorte que la station primaire réitère une tenta- tive d'émission. Cette tentative peut être réitérée sui- vant un paramètre NO représentant un maximum de réitéra- tions. Dans le cas d'une commande, la station primaire émet également une trame d'information et reçoit en re- tour, soit une trame d'acquittement si la station secon- daire a reçu correctement la trame, soit une trame de non acquittement ou aucune réponse, si la station n'a pas re- çu correctement la trame dans un délai de T1 millisecon- des après émission du dernier caractère par la station primaire, une réitération de l'envoi de la trame de Nl tentatives au maximum étant réalisée en cas de réponse négative. Pour opérer une interrogation ouverte, la sta- tion primaire émet une trame d'information vers un groupe de stations secondaires et reçoit en retour, soit une trame d'information si seule une station secondaire si- gnale un évènement, soit des données incohérentes si plu- sieurs stations secondaires signalent chacune un évène- ment, la station primaire mettant alors en oeuvre une procédure de localisation des stations secondaires signa- lant un évènement, soit encore aucune réponse dans le cas o aucun évènement n'est signalé par aucune station après35 un délai de transmission prédéterminé de T2 milli- secondes. On considère qu'aucune réponse n'est arrivée si aucune trame n'est reçue dans ledit délai de T2 milli- secondes après émission du dernier caractère par la sta- tion primaire. T2 représente un paramètre fixe. En cas de diffusion, la station primaire émet successivement N3 trames d'information identiques à in- tervalles de T3 millisecondes, ces trames ne devant don- ner lieu à aucune réponse de la part des stations secon- daires. Pour la procédure d'invitation à émettre la station primaire émet une trame correspondante à destina- tion d'une station secondaire et attend en réponse, soit une trame d'acquittement si la station secondaire n'a pas de message en attente, soit une trame d'information si un tel message est disponible à la station secondaire, soit encore aucune réponse dans le cas o la trame n'a pas été revue correctement par la station secondaire dans un dé- lai de T6 millisecondes après émission du dernier carac- tère par la station primaire, T6 étant un paramètre pré- déterminé, la station primaire effectuant alors un maxi- mum de N6 tentatives de réitérations de l'émission, N6 étant également un paramètre prédéterminé. Selon une autre caractéristique de l'invention, le champ "données" est avantageusement constitué par trois sous-champs, à savoir par un champ "type de messa- ge" obligatoire d'un octet, par un champ "objet" option- nel d'un octet et éventuellement par un champ "paramè- tres", si le champ "objet" est présent. Le champ "type de message" définit des valeurs de demande d'information sans paramètre, de demande d'in- formation avec paramètres, de commande sans acquittement, de commande avec acquittement, de réponse à une demande d'information, d'acquittement d'une commande, d'acquitte- ment et d'exécution différée et d'interprétation ou d'exécution impossible. Le champ "objets" est destiné à définir les va- leurs suivantes: heure, diagnostic, requête, réponse re- quête, status, message, valeur, tout ou rien, rupture, reprise, résultat d'une commande différée et notification d'alarme. La valeur -heure- est un message émis par la station primaire se traduisant dans le champ "paramètres" par 6 octets représentant respectivement la date, le mois, l'année, l'heure, les minutes et le jour. La valeur -diagnostic- correspond, dans le champ "paramètres", à des informations sur l'évènement signalé, dans le cas d'une réponse envoyée par une sta- tion secondaire. La valeur -requête- apparaît dans le champ "paramètres" pour décrire une commande à exécuter par la station primaire dans le cas d'une réponse envoyée par une station secondaire et la valeur -réponse requête- , qui est un message émis par la station primaire, décrit dans le champ "paramètres" la réponse fournie par une station secondaire à une requête soumise à la station primaire par une autre station secondaire. Dans le cas d'une réponse envoyée par une sta- tion secondaire, le champ "paramètres" contient un octet permettant de signaler à la station primaire la présence d'une valeur -diagnostic- ou d'une valeur -requête- ou du -résultat d'une commande en attente-. La valeur -message- est émise sous forme de de- mande d'information par la station primaire et permet de récupérer un message auprès d'une station secondaire.30 Cette valeur est émise sous forme de commande et permet à la station primaire d'émettre un message vers une ou plu- sieurs stations secondaires. Le message -valeur-, défini dans le champ "paramètres", est émis par la station primaire, soit sous forme de demande d'information, soit sous forme de com- mande, et permet, respectivement, soit de récupérer un ensemble de valeurs numériques auprès d'une station se- condaire, soit de modifier un ensemble de valeurs numéri- ques auprès d'une station secondaire. La valeur -tout ou rien- est émise par la sta- tion primaire, soit sous forme de demande d'information, afin de récupérer l'état d'une entrée tout ou rien auprès d'une station secondaire, soit sous forme de commande, en vue de modifier l'état d'un ensemble de sorties tout ou rien. La valeur -rupture-, définie dans le champ "paramètres", est émise sous forme de commande par la station primaire et permet de signaler à une ou plusieurs stations secondaires la perte de la supervision d'une station secondaire, qui est identifiée par le champ "paramètres". Ce champ "paramètres" identifie également la station secondaire, dont la reprise de supervision a été signalée à une ou plusieurs stations secondaires par l'émission, sous forme de commande, de la valeur - reprise-. La valeur -résultat d'une commande différée- est émise sous forme de demande d'information par la station primaire et permet d'obtenir de la part d'une station secondaire le résultat d'une commande dont l'exécution avait été différée. Enfin, la valeur -notification d'alarme- est émise sous forme d'une commande par la station primaire et permet de signaler à une ou plusieurs stations secon- daires l'apparition d'une alarme ou d'un évènement sur une station secondaire. Grâce à l'invention, il est possible de réali- ser une communication interactive, notamment pour des ap- plications en domotique par mise en oeuvre de systèmes de constitution simple et selon un procédé simple. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la mise en oeuvre du procédé, sans sortir pour autant du domaine de protec- tion de l'invention. R E V E ND I C A T I O N S 1. Procédé de communication interactif, notam- ment pour des applications en domotique, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, sur un câble coaxial, un échange bi-directionnel de messages à partir d'une sta- tion primaire unique vers des stations secondaires, par un adressage individuel ou de diffusion générale ou res- treinte, l'initiative de l'émission étant gérée par la station primaire. 2. Procédé, suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les messages échangés entre la station primaire et la ou les stations secondaires sont structu- rés en trames de longueurs variables. 3. Procédé, suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que chaque trame est constituée par au moins une "en-tête" comportant un champ de "service" détermi- nant le type d'échange, un champ "compteur" pour l'iden- tification des trames et un champ "adresse" désignant le destinataire ou l'émetteur. 4. Procédé, suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que l'envoi de la trame par la station pri- maire désigne le destinataire, alors que dans le cas o la trame est envoyée par une station secondaire, l'émet- teur est désigné. 5. Procédé, suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que les champs "service" et "compteur" sont regroupés en un octet et le champ "adresse" comporte trois octets. 6. Procédé, suivant l'une quelconque des reven- dications 3 et 5, caractérisé en ce que les octets cons- tituant les champs de "l'en-tête", à savoir "service", "compteur" et "adresse" sont protégés par un code poly- nômial de 6 bits, dont le polynôme générateur présente la formule suivante: 6 5 4 3 x +x + x +x + 1 et par un champ "contrôle", dont la valeur est calculée par un OU exclusif entre l'octet regroupant les champs "service" et "compteur" et les trois octets du champ "adresse". 7. Procédé, suivant l'une quelconque des reven- dications 2 et 3, caractérisé en ce qu'une trame envoyée par la station primaire est suivie d'un champ "données" pour former une trame d'information. 8. Procédé, suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que la trame est complétée par un champ "longueur" d'un octet, protégé, d'une part, par un code polynômial de formule: x6 + x + x + x + 1 et, d'autre part, par un champ "extension" de 2 bits. 9. Procédé, suivant la revendication 7, carac- térisé en ce que le champ "données" comporte avantageuse- ment entre 1 octet et 255 octets et est protégé par un code cyclique redondant de 16 bits, dont le polynôme gé- nérateur présente la formule suivante: xl + x +x + 1. 16 12 x5 10. Procédé, suivant l'une quelconque des re- vendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'une adresse de station secondaire est constituée de 3 octets décompo- sés en 6 quartets de 4 bits, chaque quartet pouvant pren- dre n'importe quelle valeur entre 00h et OEh, la valeur OFh étant réservée aux adresses de diffusion. 11. Procédé, suivant l'une quelconque des re- vendications 1, 2, 4 et 7, caractérisé en ce que les sta- tions secondaires vérifient les trames adressées par la station primaire et la constatation d'une erreur sur le champ "longueur" ou sur le champ "données" entraîne une émission, par la station secondaire d'une trame d'acquit- tement négatif, qui est intégrée dans une procédure de reprise sur erreur par la station primaire. 12. Procédé, suivant l'une quelconque des re- vendications 1, 2, 4 et 7, caractérisé en ce que, en ser- vice, la station primaire émet plusieurs types de messa- ges, à savoir de demande d'information, de commande, d'interrogation ouverte, de diffusion et d'invitation à émettre. 13. Procédé, suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que, dans le cas d'un message de demande d'information, la station primaire émet une trame d'in- formation et reçoit en retour, soit une trame d'informa- tion si la station secondaire a reçu correctement le mes- sage, soit une trame d'acquittement négatif ou aucune ré- ponse si la station secondaire n'a pas reçu correctement le message, la station primaire réitérant alors des ten- tatives d'émission au prorata d'un nombre maximal de ten- tatives, le temps de réponse d'une trame étant évalué à TO millisecondes après émission du dernier caractère par la station primaire, suivant un paramètre TO prédétermi- né, représentant la durée maximale et, après dépassement de cette durée, on considère qu'aucune réponse n'est ar- rivée, la station primaire réitérant une tentative d'émission suivant un paramètre NO représentant un maxi- mum de réitérations. 14. Procédé, suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que, dans le cas d'un message de comman- de, la station primaire émet une trame d'information et reçoit en retour, soit une trame d'acquittement si la station secondaire a reçu correctement la trame, soit une trame de non acquittement ou aucune réponse, si la sta- tion n'a pas reçu correctement la trame dans un délai de T1 millisecondes après émission du dernier caractère par la station primaire, une réitération de l'envoi de la trame de Ni tentatives au maximum étant réalisée en cas de réponse négative. 15. Procédé, suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que, pour opérer une interrogation ouver- te, la station primaire émet une trame d'information vers un groupe de stations secondaires et reçoit en retour, soit une trame d'information si seule une station secon- daire signale un événement, soit des données incohérentes si plusieurs stations secondaires signalent chacune un événement, la station primaire mettant alors en oeuvre une procédure de localisation des stations secondaires signalant un événement, soit encore aucune réponse dans le cas o aucun événement n'est signalé par aucune sta- tion après un délai de transmission prédéterminé de T2 millisecondes. 16. Procédé, suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que, dans le cas d'un message de diffu- sion, la station primaire émet successivement N3 trames d'information identiques à intervalles de T3 millisecon- des, ces trames ne devant donner lieu à aucune réponse de la part des stations secondaires. 17. Procédé, suivant la revendication 12, ca- ractérisé en ce que pour le message de procédure d'invi- tation à émettre la station primaire émet une trame cor- * respondante à destination d'une station secondaire et at- tend en réponse, soit une trame d'acquittement si la sta- tion secondaire n'a pas de message en attente, soit une trame d'information si un tel message est disponible à la station secondaire, soit encore aucune réponse dans le cas o la trame n'a pas été reçue correctement par la station secondaire dans un délai de T6 millisecondes après émission du dernier caractère par la station pri- maire, T6 étant un paramètre prédéterminé, la station primaire effectuant alors un maximum de N6 tentatives de réitérations de l'émission, N6 étant également un paramè- tre prédéterminé. 18. Procédé, suivant l'une quelconque des re- vendications 7, 9 et 11, caractérisé en ce que le champ "données" est avantageusement constitué par trois sous- champs, à savoir par un champ "type de message" obliga- toire d'un octet, par un champ "objet" optionnel d'un oc- tet et éventuellement par un champ "paramètres", si le champ "objet" est présent. 19. Procédé, suivant la revendication 18, ca- ractérisé en ce que le champ "type de message" définit des valeurs de demande d'information sans paramètre, de demande d'information avec paramètres, de commande sans acquittement, de commande avec acquittement, de réponse à une demande d'information, d'acquittement d'une commande, d'acquittement et d'exécution différée et d'interpréta- tion ou d'exécution impossible. 20. Procédé, suivant la revendication 18, ca- ractérisé en ce que le champ "objets" est destiné à défi- nir les valeurs suivantes: heure, diagnostic, requête, réponse requête, status, message, valeur, tout ou rien, rupture, reprise, résultat d'une commande différée et no- tification d'alarme.