T/SILA 001-2022 电力线载波通信(PLC)全屋互联规范
T/SILA 001-2022 Power Line Carrier Communication (PLC) Home Interconnection Specification
基本信息
发布历史
-
2020年12月
-
2022年07月
研制信息
- 起草单位:
- 上海浦东智能照明联合会、广州力控智电信息科技有限公司、华为终端有限公司、小米科技(武汉)有限公司、杭州涂鸦信息技术有限公司、杭州联芯通半导体有限公司、欧智通科技股份有限公司、威凯(深圳)检测技术有限公司、苏州市高事达信息科技股份有限公司、永林电子(上海)有限公司、惠州市西顿工业发展有限公司、上海时代之光照明电器检测有限公司、广东三雄极光照明股份有限公司、惠州雷士光电科技有限公司、上海海思技术有限公司、青岛东软载波科技股份有限公司、江苏芯云电子科技有限公司、重庆物奇科技有限公司、杭州芯象半导体科技有限公司、深圳市力合微电子股份有限公司、江门市雷力实业有限公司、厦门市致创能源技术有限公司、威凯检测技术有限公司、惠州市元盛科技有限公司、浙江佳普科技有限公司、深圳智微电子科技有限公司、中山市托博电器有限公司、中山市达林源电子有限公司、广东巨业科技股份有限公司、温州正泰智能家居科技有限公司、北京良业光电科技有限公司、中山市华艺灯饰照明股份有限公司、深圳市奇脉电子技术有限公司、深圳市绿色半导体照明有限公司、深圳微自然创新科技有限公司、深圳米斯特照明技术有限公司、广东科谷电源股份有限公司、广东海豚智家科技有限公司、中山市方地智能科技有限公司、黑龙江北电科技有限公司、广东金朋科技有限公司、佛山市智光年科技有限公司、广州平云小匠科技有限公司、佛山市天美晨星光电科技有限公司、思麒科技(深圳)有限公司、广东明丰电源科技有限公司、北京富奥星电子技术有限公司、上海鸣志自动控制设备有限公司、TCL华瑞照明科技(惠州)有限公司、深圳市尚为照明有限公司、广州柏曼光电科技有限公司、华荣照明有限公司、杭州驭电微电子有限公司、中山市华艺灯饰照明股份有限公司、青岛鼎鼎安全技术有限公司、深圳曼顿科技有限公司、北京四季豆信息技术有限公司、中山市华艺物业发展有限公司、广州河东科技有限公司、中山市科威腾智能照明科技有限公司、深圳市安百纳智能实业有限公司、广东顺德胜上智能家居有限公司、夏芯微电子(上海)有限公司、深圳尚为照明有限公司、广东顺德高迅电子股份有限公司、佛山市中昊光电科技有限公司、欧司朗(广州)照明科技有限公司、昕诺飞(中国)投资有限公司、广州和控信息科技有限公司、珠海雷特科技股份有限公司、广州中大中鸣科技有限公司、深圳市飞比电子科技有限公司、欧普照明股份有限公司、上海亚明照明有限公司、宁波小匠物联网科技
- 起草人:
- 贺海斌、代照亮、黄继、罗正萍、郑凯繁、杨立、杨帆、庄晓波、徐梓译、王微、杨世璋、杨伟、高满良、刘道坤、叶扬韬、林小科、刘泳海、徐敏馨、郑春凌、刘欢、周宁、滕道胜、马小平、王春林、闫舒雅、王海林、李坤和、康永恒、朱永、王晓辉、程晨、刘志康、刘志华、谭作亘、聂名义、胡剑锋、张国松、杨志超、何海洋、杨明华、魏勇、曹西飞、李江涛、赖毅平、欧阳智海、汪运才、纪伟良、张成良、罗杨、丁淦元、阮磊、李成彪、李念、魏首勋、谢毅、丁瑜、曾义、邹汉强、陈伟雄、邬鹏翚、童理锋、郭亮亮、杨丰林、高中雨、罗能云、王孟源、范才军、张智辉、徐东、林洁、李军、涂应强、宋立波、夏纯全、沈连雯、窦斌、马晓槟、高洋、刘诗蔚、罗启龙、张晴晴、杨剩余、刘哲华、胡力、詹容熙、苏伟健、卞霞、廖纯贵、曾伟强、叶志辉、黄峰、洪极慧、孙海涛、王小萍、洪艳君、李方方、王渊、陈树勋、陈建胜、蔡如海、何彦、王金鑫、龙开湘、陈邓伟、潘建亮、孙友林、伏治军
- 出版信息:
- 页数:97页 | 字数:- | 开本: -
内容描述
ICS33.040.50
CCSK74
SILA
上海浦东智能照明联合会团体标准
T/SILA001—2022
代替T/SILA001—2020
电力线载波通信(PLC)全屋互联规范
PowerLineCommunication(PLC)smarthomeintercommunicationspecification
2022-07-06发布2022-07-06实施
上海浦东智能照明联合会发布
T/SILA001—2022
目次
前言.................................................................................II
引言.................................................................................IV
1范围...............................................................................1
2规范性引用文件.....................................................................1
3术语和定义.........................................................................1
4缩略语.............................................................................1
5系统组成与架构.....................................................................2
系统架构.......................................................................2
系统组成.......................................................................5
系统要求.......................................................................5
系统设备功能定义模型...........................................................5
6PLC模组串口接口参考................................................................9
范围...........................................................................9
说明...........................................................................9
应用帧结构.....................................................................9
PLC应用报文...................................................................22
7系统控制协议......................................................................23
数据交互流程..................................................................23
发送数据......................................................................23
接收数据......................................................................23
功能命令详解..................................................................26
附录A(规范性)物模型表.............................................................44
附录B(规范性)设备类别编码表.......................................................72
附录C(规范性)制造商编码表.........................................................74
附录D(规范性)模组尺寸及引脚规范...................................................75
附录E(规范性)PLC芯片层互联规范...................................................82
I
T/SILA001—2022
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替T/SILA001—2020《电力线载波通信(PLC)全屋互联规范》,与T/SILA001—2020相比,
除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a)在4“缩略语”中新增了关于PLC芯片互联技术术语;
b)在5.4,新增了团体标准定义范围段;
c)增加了附录A:物模型表;
d)增加了附录B:设备类别编码表;
e)增加了附录C:制造商编码表;
f)增加了附录D:模组尺寸及引脚规范;
g)增加了附录E:PLC芯片层互联规范。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的职责。
本文件由上海浦东智能照明联合会(SILA)制定发布,版权归SILA所有,未经SILA许可不得随意复
制,任何单位或个人引用本标准的内容需指明标准的标准号。
本文件由上海浦东智能照明联合会归口管理。
本文件主要起草单位:上海浦东智能照明联合会、广州力控智电信息科技有限公司、华为终端有限
公司、小米科技(武汉)有限公司、杭州涂鸦信息技术有限公司、杭州联芯通半导体有限公司、欧智通
科技股份有限公司、威凯(深圳)检测技术有限公司、苏州市高事达信息科技股份有限公司、永林电子
(上海)有限公司、惠州市西顿工业发展有限公司、上海时代之光照明电器检测有限公司、广东三雄极
光照明股份有限公司、惠州雷士光电科技有限公司、上海海思技术有限公司、青岛东软载波科技股份有
限公司、江苏芯云电子科技有限公司、重庆物奇科技有限公司、杭州芯象半导体科技有限公司、深圳市
力合微电子股份有限公司、江门市雷力实业有限公司、厦门市致创能源技术有限公司、威凯检测技术有
限公司、惠州市元盛科技有限公司、浙江佳普科技有限公司、深圳智微电子科技有限公司、中山市托博
电器有限公司、中山市达林源电子有限公司、广东巨业科技股份有限公司、温州正泰智能家居科技有限
公司、北京良业光电科技有限公司、中山市华艺灯饰照明股份有限公司、深圳市奇脉电子技术有限公司、
深圳市绿色半导体照明有限公司、深圳微自然创新科技有限公司、深圳米斯特照明技术有限公司、广东
科谷电源股份有限公司、广东海豚智家科技有限公司、中山市方地智能科技有限公司、黑龙江北电科技
有限公司、广东金朋科技有限公司、佛山市智光年科技有限公司、广州平云小匠科技有限公司、佛山市
天美晨星光电科技有限公司、思麒科技(深圳)有限公司、广东明丰电源科技有限公司、北京富奥星电
子技术有限公司、上海鸣志自动控制设备有限公司、TCL华瑞照明科技(惠州)有限公司、深圳市尚为
照明有限公司、广州柏曼光电科技有限公司、华荣照明有限公司、杭州驭电微电子有限公司、中山市华
艺灯饰照明股份有限公司、青岛鼎鼎安全技术有限公司、深圳曼顿科技有限公司、北京四季豆信息技术
有限公司、中山市华艺物业发展有限公司、广州河东科技有限公司、中山市科威腾智能照明科技有限公
司、深圳市安百纳智能实业有限公司、广东顺德胜上智能家居有限公司、夏芯微电子(上海)有限公司、
深圳尚为照明有限公司、广东顺德高迅电子股份有限公司、佛山市中昊光电科技有限公司、欧司朗(广
州)照明科技有限公司、昕诺飞(中国)投资有限公司、广州和控信息科技有限公司、珠海雷特科技股
份有限公司、广州中大中鸣科技有限公司、深圳市飞比电子科技有限公司、欧普照明股份有限公司、上
海亚明照明有限公司、宁波小匠物联网科技有限公司、上海良信电器股份有限公司、浙江炬星照明有限
公司、利尔达科技集团股份有限公司、星络智能科技有限公司、浙江北光科技股份有限公司、昇辉控股
有限公司、深圳紫光照明技术股份有限公司、上海屹店智能科技有限公司、深圳市中龙通电子科技有限
公司、杭州岸达科技有限公司、艾欧创想智能科技(武汉)有限公司、上海茂悦电子有限公司。
本文件主要起草人:贺海斌、代照亮、黄继、罗正萍、郑凯繁、杨立、杨帆、庄晓波、徐梓译、王
微、杨世璋、杨伟、高满良、刘道坤、叶扬韬、林小科、刘泳海、徐敏馨、郑春凌、刘欢、周宁、滕道
胜、马小平、王春林、闫舒雅、王海林、李坤和、康永恒、朱永、王晓辉、程晨、刘志康、刘志华、谭
II
T/SILA001—2022
作亘、聂名义、胡剑锋、张国松、杨志超、何海洋、杨明华、魏勇、曹西飞、李江涛、赖毅平、欧阳智
海、汪运才、纪伟良、张成良、罗杨、丁淦元、阮磊、李成彪、李念、魏首勋、谢毅、丁瑜、曾义、邹
汉强、陈伟雄、邬鹏翚、童理锋、郭亮亮、杨丰林、高中雨、罗能云、王孟源、范才军、张智辉、徐东、
林洁、李军、涂应强、宋立波、夏纯全、沈连雯、窦斌、马晓槟、高洋、刘诗蔚、罗启龙、张晴晴、杨
剩余、刘哲华、胡力、詹容熙、苏伟健、卞霞、廖纯贵、曾伟强、叶志辉、黄峰,洪极慧、孙海涛、王
小萍、洪艳君、李方方、王渊、陈树勋、陈建胜、蔡如海、何彦、王金鑫、龙开湘、陈邓伟、潘建亮、
孙友林、伏治军。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——2020年首次发布为T/SILA001—2020;
——本次为第一次修订。
III
T/SILA001—2022
引言
本文件的提案机制由上海浦东智能照明联合会的PLC互联规范标准委员会负责,收集各企业的提案
并审查,并制定回复意见或修订方案,提案收集邮箱plcteam@,联系人:贺海斌。提案内
容包括互联规范的文件修订与升级,新增或修订制造商编码,设备类别编码,SIID编码,CIID编码,物
模型等,收到提案后,由PLC互联规范标准委员会组织审议并作出回复或修订意见。
本文件的电子文档以及制造商编码申请表格,可以在PLC互联规范官网下载。
IV
T/SILA001—2022
电力线载波通信(PLC)全屋互联规范
1范围
本文件规定了PLC全屋互联协议的PLC控制系统技术要求。
本文件适用于PLC控制系统的设计,制造与应用。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
控制设备controldevice
是指连接到PLC总线上的设备,并用于发送指令控制其他连接到相同PLC总线上的设备。控制设备如
控制面板、传感器等。
受控设备controlleddevice
是指连接在电源和一支或若干支灯之间用来变换电源电压,限制灯的电流至规定值,提供启动电压
和预热电流,防止冷启动,校正功率因数或降低无线电干扰的一个或若干个部件,如开关控制器、单色
调光驱动器、双色调光驱动器、彩色调光驱动器、窗帘驱动器等。
中央协调节点centralcoordinator
是指在PLC-IoT通信中的具体体现为头端通信模块,负责末端设备的接入以及数据的接受与发送。
终端节点station
是指在PLC-IoT通信中的具体体现为尾端通信模块,接受与发送电力载波信号,为终端设备提供统
一的接入PLC-IoT网络方式。
代理协调节点proxycoordinator
是指在PLC-IoT通信中的具体体现为中间代理通信模块,接受与发送电力载波信号,为中央协调节
点和终端节点之间提供代理协调功能。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件:
BPCS:信标帧载荷校验序列(BeaconPayloadCheckSequence)
BTS:信标时间戳(BeaconTimeStamp)
CCO:中央协调节点(CentralCoordinator)
CIFS:竞争帧间隔(ContentionInterFrameSpace)
CIID :属性实例(CharacteristicInstanceIdentification)
DTEI:目的终端设备标识(DestinationTerminalEquipmentIdentifier)
ETMI:分集拷贝扩展模式(ExtendToneMapIndex)
FC:帧控制(FrameControl)
1
T/SILA001—2022
FCCS:帧控制校验序列(FrameControlCheckSequence)
FL:帧长(FrameLength)
ICV:完整性校验值(IntegrityCheckValue)
LID:链路标识(LinkIdentifier)
MAC:媒介访问控制(MediaAccessControl)
MMTYPE:网络管理封包类型(ManagementPacketType)
MPDU:MAC层协议数据单元(MACProtocolDataUnit)
MSDU:MAC层服务数据单元(MACServiceDataUnit)
NID:网路标识(NetworkIdentifier)
NNID:邻近网路标识(NeighborNetworkIdentifier)
ODA:原始目的地址(OriginalDestinationAddress)
ODTEI:原始目的终端设备标识(OriginalDestinationTerminalEquipmentIdentifier)
OSA:原始源地址(OriginalSourceAddress)
OSTEI:原始源终端设备标识(OriginalSourceTerminalEquipmentIdentifier)
PB:物理块(PhysicalBlock)
PBB:物理块(PhysicalBlockBody)
PBCS:物理块校验序列(PhysicalBlockCheckSequence)
PBH:物理块头(PhysicalBlockHeader)
PCO:代理协调节点(ProxyCoordinator)
PLC:电力线载波通信(PowerLineCommunication)
PSS:追随符号大小(PilotStepSize)
RIFS:回应帧间隔(Responseinterframespace)
SACK:选择确认(SelectiveAcknowledgement)
SIID:服务实例(ServiceInstanceIdentification)
SOF:帧起始(StartofFrame)
STA:终端节点(Station)
TMI:分集拷贝基本模式(ToneMapIndex)
5系统组成与架构
系统架构
本系统由网关和子设备组成,网关和子设备之间基于PLC系统控制协议通信,系统架构如图1所示。
2
T/SILA001—2022
图1系统架构
本系统基于PLC应用层构建全屋互联协议,实现通信单元之间业务数据交互,通过数据链路层完成
数据传输,如图2所示。
3
T/SILA001—2022
图2PLC分层
PLC网络中有三种节点,以CCO(中心节点)、PCO(代理节点)、STA(终端)为组成的树形结构,
如图3所示。其通信方式采用中央调度的方式,CCO上电后会进行全网检测,确定PCO和STA,然后侦听
STA的报文或者主动询问STA,通过CSMA/CA载波检测多址的方式进行传输管理和控制。
图3PLC-IoT树形组网及网络节点
所有STA站点向头端节点CCO发起关联入网请求,CCO确认后方可加入网络,网络建立可即可进行PLC
通信。站点通信为CCO与STA站点的之间的相互通信,STA与STA不能直接通信,需要通过CCO来转发,PLC
的自组网过程由芯片底层软件实现,无需应用层干预,芯片应用层互联规范应满足附件 5要求。
入网过程:上电后和CCO之间能直接通信的STA站点,会首先入网,形成1级站点,并评估相互通信
成功率,不能和CCO直接通信的站点若能和1级站点通信,就通过1级站点代理入网,以此类推逐级形成
多层级网络,目前最大可以支持15层级。PCO站点非指定,由各站点自动形成。
PLC信道具有时变性,噪声也可能随着电器开闭时有时无,这意味着已经建立起来的路由网络可能
4
T/SILA001—2022
存在不通,PLC链路层需有路由评估机制,在路由周期内不断评估代理路由合理性,动态变化拓扑图,
以确保通信可靠。路由评估需要时间,因此CCO坏掉或者站点拔掉,网络稳定需要一定时间,这个时间
与网络规模或者层级深度有关系。
在PLC总线网络的每个设备,都有一个固定的物理地址(6字节MAC地址),MAC地址在PLC模块出厂
时通过IANA或IEEE申请分配,使用过程不更改。使用MAC地址,在网络中可提供单播寻址(0~FFFFFF
FFFFFE)方式或广播寻址(FFFFFFFFFFFF)方式进行通信。
系统组成
PLC系统一般由多个子系统组成,子系统通过PLC网关连接到局域网或云端服务器组成系统,移动终
端通过云端连接系统。一个子系统由一个PLC网关、若干个控制设备和若干个受控设备组成。
PLC网关是集成控制、管理、计算和通信等功能的基础开放平台。网关包含PLC-CCO模组、MCU模块。特
性如下:
a)PLC网关在系统中通过中央节点CCO进行协议转换与STA通信;、
b)具备应用地址配置和管理;
c)具备场景配置与控制;
d)具备控制程序逻辑配置与控制;
e)具备系统设备状态监测功能;
f)具备通过网络把系统的指令同步传递到云端;
g)具备分组配置与控制。
场景可通过按键信号、时钟信号、传感器信号等进行触发,场景控制逻辑通过PLC网关进行配置,
场景配置信息保存在每个受控设备内,当进行场景控制时,被寻址选中的受控设备可以实现同步响应。
系统要求
PLC全屋互联系统的特性如下:
a)一个子系统至少含一个CCO中央节点;
b)任一个系统设备都可以主动发送事件上报信息;
c)一个子系统最多可独立寻址1023个的设备;
d)一个子系统最多可寻址49150(2个字节,除去预留的设备地址)个可寻址组,单个子设备至
少支持32个分组;
e)一个子系统最多可支持65535(2个字节)个照明场景,单个子设备至少支持32个场景。
系统控制面板或传感器的事件信息发送到CCO,由CCO根据控制逻辑进行处理,并由CCO把处理完的
控制信息发送到受控设备进行控制处理。
系统设备功能定义模型
设备profile是设备和其他子系统之间的交互数据定义能力和格式,用于描述设备所具备的能力和
状态数据。设备的通过两种方式描述设备具备的特征,服务(service)和属性(characteristic),设备
由若干个服务及其属性组成。
设备service用来表示设备中用户可使用的功能函数,其中包含实现该函数输出/输入的数据以及
实现该函数的行为。设备可以基于服务进行实例化,实例化后的名称称之为服务实例。
设备characteristic表示数据或相关行为的特征,名称之为属性名,是Service的基本组成单元,
如开关的开或关特性。如图4所示:
5
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图4设备功能定义模型
用户通过APP控制设备执行场景时,云端到PLC-IoT网关设备的profile数据的格式如图5:
图5PLC协议设备控制报文转换
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以下列举了几种典型的子设备器件物模型转换定义,用于示例PLC设备与物模型的映射,通过这种
方式,可以无限扩展定义灯光控制的属性,例如新增灯光驱动控制器子设备的功率、故障信息,只要新
增定义与调节亮度相似的服务属性即可传递到网关,并通过网关传递到云端。SIID和CIID使用两个字节
编码,其中0x0001~0x1964用于定义通用范围段,0x1965~0x3FFF预留给团体标准定义范围段,
x4000~0xFFFF预留给厂商定义私有不通用范围段。
具体的物模型定义参见表1~表6:
表1场景面板
SIID服务服务(中文)CIID属性数据类型取值范围描述
0x0041scene按键记录
min:1场景按键键
0x008Anumint
max:按键数量码编号上报
0x03F1button1按键(1)
min:1
0x008Anumint按键编号
max:按键数量
0x0002namestringStringLength:32按键名
表2窗帘
服务
SIID服务CIID属性数据类型取值范围描述
(中文)
窗帘开
0x0013mode
合
0-关
0x0022modeenum1-开窗帘电机控制窗帘的开合
2-暂停
0x000Bopener开合度
0x000Ecurrentintmin:0当前的打开程度,100为全开
max:100单位:百分比;
0x000Ftargetintmin:0目标的打开程度,100为全开
max:100单位:百分比;
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T/SILA001—2022
表3灯光驱动控制器
SIID服务服务(中文)CIID属性数据类型取值范围描述
0x0001switch开关
电源开关状
0x0001onbool0-关态;
1-开变化就上报
0x0007brightness亮度
min:1
0x0004brightnessintmax:100亮度设置;
步长:1变化就上报
0x0005colourRGB颜色
min:0RGB颜色
0x0007redintmax:255红色,变化就
步长:1上报
min:0
0x0008greenintmax:255绿色
步长:1变化就上报
min:0
0x0009blueintmax:255蓝色
步长:1变化就上报
min:0
0x000Awhiteintmax:255白色
步长:1变化就上报
0x0009cct色温
min:2700
0x000DcolorTemperatureintmax:6500灯的色温
步长:1变化就上报
0x0042progressSwitch开关渐变
亮度变化时
min:0长,单位:
0x008Crangeint
max:5秒。默认值:2
秒
表4红外移动传感器
SIID服务服务(中文)CIID属性数据类型取值范围描述
0x0014status有无人状态
0-无人
0x0024statusenum有无人持续的状态
1-有人
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表5光照传感器
SIID服务服务(中文)CIID属性数据类型取值范围描述
0x0021luminance光亮度
0-关
0x0001onbool电源开关状态
1-开
min:0
0x000Ecurrentintmax:65535光照度,单位lx
步长:1
表6电源开关
SIID服务服务(中文)CIID属性数据类型取值范围描述
0x0001switch电源开关
0-关电源开关状态
0x0001onbool
1-开变化就上报
6PLC模组串口接口参考
范围
本协议规定了MCU与PLCCCO(主节点)之间串口通信数据传输的帧格式、数据编码及传输规则。
说明
本协议中所有保留字段都需要填0。
应用帧结构
6.3
定制服务
推荐标准
- GB/T 26965-2011 圆锥破碎机 能耗指标 2011-09-29
- GB/T 26962-2011 高频电磁场综合水处理器技术条件 2011-09-29
- GB/T 26963.1-2011 废旧轮胎常温机械法制取橡胶粉生产线 第1部分:通用技术条件 2011-09-29
- GB/T 26971-2011 家用分体双回路太阳能热水系统 试验方法 2011-09-29
- GB/T 26963.2-2011 废旧轮胎常温机械法制取橡胶粉生产线 第2部分:检测方法 2011-09-29
- GB/T 26966-2011 矿井提升机 提升能效检测方法 2011-09-29
- GB/T 26968-2011 饲料机械 产品型号编制方法 2011-09-29
- GB/T 26970-2011 家用分体双回路太阳能热水系统 技术条件 2011-09-29
- GB/T 26967-2011 一般用喷油单螺杆空气压缩机 2011-09-29
- GB/T 26964-2011 振动筛 筛板磨耗 2011-09-29