JP2004304617A - Local area network using hybrid cable - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバーケーブルと電源線を複合させたケーブルを用いたローカルエリアネットワークに関する。さらに詳しくは、一般家庭やマンション、ビル等の屋内に布設されるローカルエリアネットワーク(LAN)に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】特開平9−198930
【特許文献2】特開2000−134228
屋内の端末機器への配線に端末機器同士を通信可能に接続し、その通信機能を用いてLANを構築するだけでなく、同時にそれらに電源を供給する従来技術が公開されている。
【0003】
通信ケーブルの複数の素線の一部をデータ通信に利用し、残りの素線を制御信号の授受、電源の供給の少なくとも一方に使用して、データ通信と電源の供給を1本のケーブルで行う例として特許文献1がある。この特許文献1のケーブルの概略構成図を図6aに、またこの従来例で用いられるモジュラープラグ付き通信ケーブルを図6bに示す。図6aのデータ通信システム100は主データ通信端末機101、副データ通信端末機102と、それぞれの通信端末機101、102に設けられる第1コネクタ103と、そのコネクタ103に一端が接続されている通信ケーブル104と、その通信ケーブル104と他端が接続されている第2コネクタ105と、その第2コネクタ105が設けられている切替装置106とからなり、前記通信端末機101、102より前記切替装置106に電源が通信ケーブル104により供給されている。この通信ケーブル104の両端のモジュラープラグ109は図6bに示すように6つのピン110を有しており、そのピン110の中央2つ110c、110dは通常データ通信に用いる。さらに残りのピン110a、110b、110e、110fの内2個を切替装置の制御信号の送信に用い、さらに残りの2個を電源の供給に用いる。
【0004】
また、データ伝送に用いられる送信回線および受信回線に直流電流を給電する例として特許文献2がある。この特許文献2の給電機能付きインターフェイス装置の詳細を示すブロック図を図7に示す。図7の給電機能付きインターフェイス装置120は、データ通信用に使用されるUTPケーブルの2ペア線を用い、既存システムにおいても特別な工事を行うことなく、イーサネット(登録商標)で経済的に遠隔給電を実現するものである。まず相手装置に遠隔給電するための給電部121と、送信回線122と、受信回線123とからなり、その給電部121には電源の供給源であるローカル電源124と、その電源を送受信回線に給電し、その給電の実施または停止などの制御を行う給電回路125とからなる。供給されるローカル電源124は給電回路125に加えられ、同時に給電回路125には装置からの制御信号が接続される。この制御信号は、給電回路125に対して、給電の実施/停止、給電極性の反転、給電電圧の制御等を行う。制御信号により回線に給電する指示がでると給電回路125は送信回線122、受信回線123に給電を開始する。極性反転回路126は印加する直流電圧の極性を監視し極性反転を制御する。給電回路125には異常検出回路127が接続され、この回路は給電する回路の異常を検出し、アラームを出力する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
通信メディアの発展に伴い、光ファイバーケーブルがマンションやビルまたは一般の家庭に布設されるようになってきた。これまでのように種々のケーブルを別々に布設するのは、その工事にかかるコスト、またはそれの設置のためのスペースの確保など大変である。また屋内でLANを構築するためには、再度ケーブル、ハブまたはルータなどを布設する必要があり、屋内でそれらが乱雑に配置されると、それらをメンテナンスする時、さらには新たにネットワークを広げる時など、そのケーブルの布設やそれら機器の設定のために多くの労力が必要となる。
【0006】
上述の特許文献1によると電源線と通信線を1つのモジュラージャックにまとめたケーブルが公開されている。これによると、たしかにデータ通信システム100の簡略化、小型化および生産コストの低下が図れる。さらに特許文献2では特殊なケーブルや給電のための装置などを使わないで、通信ケーブル122、113で電源の供給と通信を可能にし、さらに経済的な効率が向上している。しかしながら前述したように光ファイバーケーブルがマンションやビルまたは一般の家庭に布設されるようになってきた昨今では通信に光ファイバーケーブルを用いても不経済でなく、むしろ大容量の通信が好まれている。
【0007】
本発明は、これらに鑑みてなされたものであり、通信と電源供給を兼ねたハイブリッドケーブルを用いることにより、ケーブルの布設の手間やコストを減少させ、さらにそのハイブリッドケーブルを用いて比較的自由に拡張できるローカルエリアネットワークを提供することを技術課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1のローカルエリアネットワーク(請求項1)は、電源線と光ファイバーケーブルとを組み合わせたハイブリッドケーブルと、そのハイブリッドケーブルの一端に接続され、その電源線に電力を供給し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続されるハイブリッドハブと、前記ハイブリッドケーブルの他端で接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続されるアクチュエータと、そのアクチュエータとハイブリッドケーブルで接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される端末機器とを有し、前記アクチュエータが、そのアクチュエータを経由する通信を制御する制御部と、その制御部で制御された通信を前記末端機器に分配する分岐部と、前記アクチュエータに供給される電源を末端機器に供給する電源回路とを備えていることを特徴としている。
【0009】
本発明の第2のローカルエリアネットワークは、請求項1記載のローカルエリアネットワークと、そのローカルエリアネットワークのアクチュエータとハイブリッドケーブルで接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される第2のアクチュエータと、その第2のアクチュエータとハイブリッドケーブルで接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される第2の端末機器とを備えていること(請求項2)を特徴とする。本発明の第3のローカルエリアネットワークは、前記第1または第2のローカルエリアネットワークを複数備え、それらのローカルエリアネットワーク同士を光ファイバーケーブルで通信可能に接続していること(請求項3)を特徴とする。
【0010】
前記いずれのローカルエリアネットワークにおいても、前記末端機器と前記アクチュエータを経由して通信される情報を記録し、その記録した情報をもとに前記末端機器または前記アクチュエータを制御する集中制御部とを備えているもの(請求項4)が好ましい(第4のローカルエリアネットワーク)。またこのようなローカルエリアネットワークでは、集中制御部は外部と通信可能に接続されること(請求項5)が好ましい(第5のローカルエリアネットワーク)。
【0011】
【作用および発明の効果】
本発明の第1のローカルエリアネットワーク(請求項1)においては、光ファイバーケーブルと電源線とが一体となっているため、アクチュエータから伸びる1本のハイブリッドケーブルで末端機器への通信と電源の供給を可能にする。そのため各ハイブリッドケーブル接続口(コンセント)ごとにその末端機器の消費電力を把握することができる。そしてそのコンセントが使われていない時には、そのコンセントへの給電を遮断してしまうリレーなどを設けることにより、省エネルギーとすることができる。また、それら末端機器周辺の配線が整然と並ぶため見た目も美しい。特に、末端機器としてパソコンなどが接続される場合は、電源線と光ファイバーケーブルを別々にパソコンまで伸ばして接続するような手間が省ける。また通信には光ファイバーケーブルを用いているため大容量の通信が可能であり、電源によるノイズの影響を受けない。さらに前記アクチュエータを介して末端機器同士のデータの共有が可能となり、この第1ローカルエリアネットワーク内の電力をそのパソコンなどで監視することができる。さらにこの第1ローカルエリアネットワークがパソコンが複数台ある小さなオフィスなどに布設された場合には、パソコンの配線が整然と並びメンテナンスが容易である。
【0012】
また前記アクチュエータは端末機器からの通信を中継するだけでなく、制御装置によってその通信を制御することができるので、例えば、ハイブリッドハブに向けて外部へ通信するものを選択することができ、重要な情報が外部に漏洩しないようにすることができる。
【0013】
本発明の第2のローカルエリアネットワーク(請求項2)においては、各アクチュエータ間は前記ハイブリッドケーブルで接続可能で、1本のハイブリッドケーブルでアクチュエータ間を渡り配線して容易に通信と電源の供給を行うことができる。そのためこの設備の規模を拡張するときも、アクチュエータ単位で自由にその規模を拡張することができ、布設の手間が省ける。またケーブルが1本なので交換するのも容易である。また直列に接続されているので、メンテナンス時でも通信の不具合箇所を容易に発見できる。さらに複数の前記アクチュエータがハイブリッドケーブルで接続されているため、異なるアクチュエータ間の末端機器同士の通信が可能である。例えば、一般家庭などの個々の部屋にアクチュエータが1つ配置されている場合では、複数あるアクチュエータの中から数個を選んで小さなローカルエリアネットワークを形成することができる。この第2のローカルエリアネットワークを一般家庭に布設した場合は、照明、空調、給排水、配電、LAN配線などを統合することができ、それらを末端機器に接続されたパソコンなどで集中管理することが可能となり、またそれを容易に実現できる。
【0014】
本発明の第3のローカルエリアネットワーク(請求項3)においては、複数の第1または2のローカルエリアネットワーク同士を光ファイバーケーブルで接続する。この場合も容易にその規模を拡張することができ、第1または2のローカルエリアネットワーク単位での拡張を行うことができる。また異なる第1または2のローカルエリアネットワーク内部のアクチュエータ間で独自のネットワークを形成することができるため、例えば同一ビル内の3階のオフィスと1階の店舗を結ぶネットワークなどを容易に構築することができる。さらに、この第3のローカルエリアネットワークをマンションやビルなどの集合住宅全体に用いた場合、ハイブリッドケーブルの接続口の一つ一つの電力消費を集中管理することができるので、より細かな省エネルギーを実現でき、太陽エネルギーを用いた太陽光発電などと容易に連携を図ることができるので、さらに効率的に太陽エネルギーを活用することができる。
【0015】
集中制御部が光ファイバーケーブルで第1、2または3のローカルエリアネットワークと通信可能に接続された第4のローカルエリアネットワーク(請求項4)は、末端機器またはアクチュエータから通信される情報を記録して管理することができる。そしてその管理された情報から、ある条件のもとに演算された結果に基づいて末端機器またはアクチュエータを自動で制御することができる。また前記集中制御部がDHCPサーバーとして第1、2または3形態のローカルエリアネットワーク内部の個々の機器のプライベートIPアドレスを管理する場合は、前記第2ローカルエリアネットワーク同士の接続または、どの末端機器を接続したり取り外した場合であっても、その通信のためのプライベートIPアドレスの振り分けなどの煩わしい設定を省くことができる。そのため末端機器は第4のローカルエリアネットワーク内部で接続するとすぐに使用可能な状態となる。さらに前記集中制御部が外部と通信または制御可能に接続される場合は外部から末端機器またはアクチュエータの動作を監視したり遠隔制御することができる。
【0016】
またこれらハイブリッドケーブルを用いたローカルエリアネットワークをマンション、ビルや一般家庭などに導入するときには、電源ケーブルと、通信ケーブルを各々一本ずつ布設する工事を行う手間が省け、その布設にかかる費用やその工期を減少させることができる。さらにケーブルを布設するために設けられるスペースも少なくすることができ、例えば空調ダクト内に取り付け孔を設ける、またはダクトの外側に取り付けブラケットを設けるなどして容易にそのスペースを確保することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のハイブリッドケーブルを用いたローカルエリアネットワークの実施の形態を説明する。図1は本発明の第1のローカルエリアネットワークを示す概略図、図2aは本発明で用いられるハイブリッドケーブルの断面図、図2bはその側面図、図3は本発明の第2のローカルエリアネットワークを示す概略図、図4は本発明の第3のローカルエリアネットワークを示す概略図、図5は本発明の第4および第5のローカルエリアネットワークを示す概略図である。
【0018】
はじめに図1を参照して本発明のハイブリッドケーブルを用いた第1のローカルエリアネットワークの実施の形態を説明する。図1の第1のローカルエリアネットワーク10は、電源線と光ファイバーケーブルとを組み合わせたハイブリッドケーブル12と、そのハイブリッドケーブル12の一端に接続され、その電源線に電力を供給し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続されるハイブリッドハブ11と、そのハイブリッドケーブル12の他端と接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続されるアクチェータ13と、そのアクチュエータ13とハイブリッドケーブル14で接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される端末機器15とからなる。
【0019】
前記ハイブリッドケーブル12、14、は図2に示すように、例えば中心に光ファイバーケーブル16を配置し、その外周に円筒状に加工された電源線17を絶縁層18と交互に1重〜3重に積層し(図2は二重)、最外郭に絶縁被覆層19を設けたものが用いられる。光ファイバーケーブル16は従来公知のものを使用することができる。例えば、その材質は多くが透明度の高いガラス繊維(石英)でできているが、ガラス繊維以外の素材として合成樹脂製のものも使うことができる。この場合、製造プロセスが複雑で、コストが高くなるが、極端な折り曲げにも耐えられるというメリットがあるので好ましくは、パソコン同士やオーディオ信号のやり取りなどの伝送経路として使われているものを採用しうる。また電源線17には軟銅線などの導体など、多数の導体線を撚り集めて構成した撚線で前記光ファイバーケーブル16を内装できるように円筒状に形成されているものが、曲げ半径が小さくケーブル布設の手間がかからないので好ましい。
【0020】
光ファイバー16の周囲には直接電源線17を設けることもできるが、この実施形態では、光ファイバーケーブル16の周りは、光ファイバーケーブル16に傷が付いたり折れたりするのを防ぐため、ナイロンなどの合成樹脂からなる保護用被覆20が設けられている。保護用被覆20として、前述した絶縁層18と同じものを採用することもできる。また絶縁被覆層19は、電源線17を保護する絶縁性、遮水性に加え、前記ハイブリッドケーブル12、14を保護する適度な柔軟性、耐変形性を有する材料、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレンなどの合成樹脂、天然ゴム、合成ゴムなどから構成される。なお、前記ハイブリッドケーブル12はそれが使用される環境に合わせて、例えば大きな電力を必要としている箇所には前記電源線16の断面積を大きくする、またはその積層数を増やすなどすることができる。また前記光ファイバーケーブル16もそれが設置される場所に応じてその本数を増やすこともできる。
【0021】
図1に戻って前記ハイブリッドハブ11は、そのハイブリッドハブ11と外部との通信のために接続された基幹光ファイバーケーブル31と、その基幹光ファイバーケーブル31と前記ハイブリッドケーブル12の光ファイバーケーブル16との通信を中継する分岐部21と、供給電源29から前記ハイブリッドケーブル12の電源線17に電源を供給する電源回路22とを備えている。前記電源線17には単相AC100Vまたは200Vなどの電源が電源回路22から供給される。また場合によっては、単相AC100Vまたは200Vなどの電源をその用途に応じてDC12VやDC24Vに変換して前記電源線17に供給する。
【0022】
前記アクチュエータ13は、制御部23と、第2分岐部24とからなり、その制御部23は、第1分岐部30と、制御回路26と、電源回路部28とを備えている。まず最初に前記ハイブリッドハブ11から伸びる前記ハイブリッドケーブル12は制御部23内の第1分岐部30に接続され、そこで外部との通信用のハイブリッドケーブル32(前述したものと同様、図2参照)と制御部26と電源回路部28とに分岐される。前記制御部26は前記末端機器15および前記はハイブリッドハブ11から流れてきた通信の通過に制限を加えたり、または前記末端機器15から前記基幹光ファイバーケーブル31を介して外部に通信を行うときに、どのような経路で通信を行うかなどを判断する従来公知のルータの機能を備えた装置が好ましい。電源回路28は電源線17から供給される単相AC100Vまたは200Vなどの電源をその用途に応じてDC12VやDC24Vに変換して前記第2のハイブリッドケーブル14の電源線27に供給する。また場合によってはこの電源回路28から電源線27に直接、電源を供給することもできる。第2分岐部24は前記ハイブリッドケーブル12の光ファイバーケーブル16と電源線17からの通信と電源供給とを分岐して第2のハイブリッドケーブル14の光ファイバーケーブル25と電源線27を介して前記末端機器15に中継する。
【0023】
なお、前述したルータは例えば、ネットワークとネットワークとを中継して、異なるネットワーク間の中継点に設置して、ネットワークを介して送信されるデータをきちんと目的の場所に届ける役目を持っている。そしてネットワーク内を流れてきたデータが外部のネットワーク宛であれば、そのデータを外部に送り出す。またそのときにどういう経路でデータを配信するかまで判断し、最適なルートに送り出す。さらに必要によっては通過させるデータやプロトコルの種類を制限できるものもあるが、基本的にはLANを外部のネットワークと接続する場合に使われる従来公知のものである。さらに前記分岐部21、24は従来公知のものを用いることができる。例えば、ローカルエリアネットワークなどのネットワーク上で、通信用のケーブルを分岐、中継するために使用されるハブや通信に必要なポート同士を直結してデータのやり取りを行なえるようにしたスイッチングハブなどである。なお、前記第1分岐部30がスイッチングハブで構成される場合は、制御回路26が制御部23に組み込まれないこともある。
【0024】
末端機器15は屋内にある電化製品などがその対象となり、例えばパソコン、エアコンなどの空調機器またはテレビなどがあげられる。これら末端機器15と前記アクチュエータ13との接続には前記ハイブリッドケーブル14が用いられ、これらの機器に電源を供給しかつ通信可能に接続される。
【0025】
第1のローカルエリアネットワーク10は例えば一般家庭やオフィス内にある電化製品などが図1中の末端機器15に該当し、それらを前記アクチュエータ13から伸びる前記ハイブリッドケーブル14で接続することにより、前記第2分岐部24を介して各々の作動状態などのデータを共有することができる。例えば、エアコンの温度センサと床暖房の温度センサから部屋内部の上部と下部の温度差を感知し、お互いに通信して部屋内部温度を効率良く制御することも可能である。さらにこれら末端機器15は接続すると電源も同時に供給されるため即時に使用可能であり、それら末端機器15が通信機能を備えている場合には、配線の本数が減少して、その配線が乱雑にならず見た目も良い。特に、コンピュータにこのハイブリッドケーブルを用いる場合は、コンピュータ内部で動作しているDC24Vまたは12Vの電圧を加えることもできる。
【0026】
図3に本発明の第2のローカルエリアネットワーク33を示す。この第2のローカルエリアネットワーク33は前記第1のローカルエリアネットワーク10のアクチュエータ13にさらに別の第2のアクチュエータ34もしくは第3のアクチュエータ35とをハイブリッドケーブル32で通信可能に直列に接続したものであり、その電源線36により電力を供給され、その光ファイバーケーブル37で通信可能に接続される。これら新たに接続されるアクチュエータにも前記アクチュエータ13と同様にハイブリッドケーブル38、39で接続された末端機器40、41が接続されており、アクチュエータを次々と連結していくことにより、その規模を容易に拡大していくことができる。
【0027】
この第2のローカルエリアネットワーク33は例えば、マンションやビルなどの同じフロアの部屋、または一般家庭においてはリビングルームとキッチンなどの異なる部屋間で利用することができ、各部屋に設けたアクチュエータ13、34および35同士を1本のハイブリッドケーブル32を用いて接続することにより容易に通信可能な状態で末端機器に電源を供給することができる。また個々のアクチュエータは制御部を備えているため、接続されているアクチュエータの中で任意のアクチュエータを選択してそれらで構成されるネットワーク42を構築することができる。また、予めこの第2のローカルエリアネットワーク33が布設された建物では、このようなネットワーク42の構築には、ほとんど労力を費やさないですむ。
【0028】
図4に本発明の第3のローカルエリアネットワーク43を示す。前記第1または2のローカルエリアネットワークを光ファイバーケーブル31によって通信可能に接続することにより第3のローカルエリアネットワーク43が形成される。第3のローカルエリアネットワーク43が使用される環境は例えば、ビルやマンションまたは一般家庭などの1階と2階など少し離れている場合、またはそれを使うユーザーの属する団体が異なる場合などに用いることができる。この第3のローカルエリアネットワーク43の使用例として、第3のローカルエリアネットワーク43内の中からアクチュエータ(図4では45、46)を複数個選択し、そのアクチュエータ(図4では45、46)同士で独自のネットワーク44を形成することができる。例えば3階のオフィスと1階の店舗を結ぶネットワーク44を構築することも容易に行うことができる。
【0029】
本発明の第4のローカルエリアネットワークを図5に示す。第4のローカルエリアネットワーク47は前記第1〜3のローカルエリアネットワーク内部の末端機器とアクチュエータから送信される情報を記録して、その情報をもとに演算し、その演算結果をもとに末端機器またはアクチュエータを制御する集中制御部48が光ファイバーケーブル49で通信可能に接続されている。この集中制御部48は例えばパーソナルコンピュータなどを用いるのが好ましい。
【0030】
前記第4のローカルエリアネットワーク47において通信される情報は前記集中制御部48で集中管理され、このネットワーク内で共有することができる。なお、末端機器の情報がビルやマンションまたは一般家庭における各部屋の温度や湿度などである場合は、そのデータをもとにその建物全体の熱効率を考えて最適な制御をすることができるため、省エネルギー化を達成できる。さらに部屋内部の温度、一酸化炭素または二酸化炭素などのガス濃度の異常などを検知した場合にそのデータをもとに空調機器を調整したり、防火シャッター、スプリンクラーなどを作動させるような防火システムとして用いることができる。また、工場内にこれが用いられた場合には工場内の機器に電源を供給するばかりではなく、その稼働状態も光ファイバーケーブルを伝わり送信することが可能で、それら機器の電力や稼働状態などのデータを布設されたハイブリッドケーブルでもって集中管理することができる。
【0031】
なお、この第4のローカルエリアネットワーク47の通信にTCP/IPプロトコルが用いられた場合は、前記集中管理部48をDHCPサーバーとして各々の機器に自動にプライベートIPアドレスを割り当てることができる。そのため末端機器14、アクチュエータ13あるいは前述したローカルエリアネットワーク単位に分割または拡張しても容易に通信することができる。そして煩わしい通信の設定のための労力を少なくすることができる。また電源も同時に供給することができるため、接続されるとすぐに、このローカルエリアネットワーク内で使用可能な状態となる。
【0032】
ここでTCP/IPプロトコルとは通信プロトコルのひとつでその通信プロトコルで最も普及している従来公知のものである。またDHCPサーバーはLAN上のコンピュータに動的にIPアドレスを割り当てる方法でコンピュータがネットワークにログインすると、DHCPサーバーが、あらかじめ用意されたIPアドレスの1つをそのコンピュータに割り当てる従来公知のものである。さらにプライベートIPアドレスとは常時外部(インターネット)への接続が必要ではない組織内部のネットワークアドレスとして自由に利用できるIPアドレスであり、IPアドレスとは固有の番号で、データのやりとりをする場合に送り先の機器を指定するために使われる。これらは従来公知のものであるので、ここではそれらの説明は簡単にすませている。
【0033】
特にこの集中制御部48がWebサーバー52などを介して外部の回線50(インターネット)と通信または制御可能に接続される場合(第5のローカルエリアネットワーク51)は前記集中制御部48に記録されているデータを前記Webサーバー52を介して外部から閲覧することができる。なお、ここでWebサーバーとはWebブラウザで閲覧するウェブページを提供するコンテンツを提供するコンピュータである。さらに本発明のハイブリッドケーブルを用いたローカルエリアネットワークの他の用途として、LANの構築の他にロボットなどの高度な機能を持つ部品の各々に電源を供給し、さらにそれら同士を通信可能に接続して、全体として1つの機器を構成するのにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1のローカルエリアネットワークを示す概略図である。
【図2】図2aは本発明で用いられるハイブリッドケーブルの断面面図、図2bはその側面図である。
【図3】本発明の第2のローカルエリアネットワークを示す概略図である。
【図4】本発明の第3のローカルエリアネットワークを示す概略図である。
【図5】本発明の第4および5のローカルエリアネットワークを示す概略図である。
【図6】図6a、図6bは従来の技術を示す概略図である。
【図7】従来の技術を示す概略図である。
【符号の説明】
10 第1のローカルエリアネットワーク
11 ハイブリッドハブ
12 ハイブリッドケーブル
13 アクチュエータ
14 ハイブリッドケーブル
15 末端機器
16 光ファイバーケーブル
17 電源線
18 絶縁体
19 絶縁被覆層
20 保護用被覆
21 分岐部
22 電源回路
23 制御部
24 第2分岐部
25 光ファイバーケーブル
26 制御回路
27 電源線
28 電源回路
29 供給電源
30 第1分岐部
31 基幹光ファイバーケーブル
32 ハイブリッドケーブル
33 第2のローカルエリアネットワーク
34 第2アクチュエータ
35 第3アクチュエータ
36 電源線
37 光ファイバーケーブル
38 ハイブリッドケーブル
39 ハイブリッドケーブル
40 末端機器
41 末端機器
42 ネットワーク
43 第3のローカルエリアネットワーク
44 ネットワーク
45 アクチュエータ
46 アクチュエータ
47 第4のローカルエリアネットワーク
48 集中制御部
49 光ファイバーケーブル
50 外部回線
51 第5のローカルエリアネットワーク
52 Webサーバー
100 データ通信システム
101 主データ通信端末機
102 副データ通信端末機
103 コネクタ
104 通信ケーブル
105 第2コネクタ
106 切替装置
109 モジュラープラグ
110 ピン
110a ピン
110b ピン
110c ピン
110d ピン
110e ピン
110f ピン
120 給電機能付きインタフェイス装置
121 給電部
122 送信回線
123 受信回線
124 ローカル電源
125 給電回路
126 極性反転回路
127 異常検出回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a local area network using a cable obtained by combining an optical fiber cable and a power line. More specifically, the present invention relates to a local area network (LAN) laid indoors such as a general home, a condominium, and a building.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-9-198930
[Patent Document 2] JP-A-2000-134228
2. Description of the Related Art A conventional technique has been disclosed in which terminal devices are communicably connected to a wiring to an indoor terminal device, and not only a LAN is constructed using the communication function but also power is supplied to them at the same time.
[0003]
A part of the plurality of strands of the communication cable is used for data communication, and the remaining strands are used for at least one of transmission / reception of control signals and power supply, so that data communication and power supply are performed by one cable. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157572 discloses an example of the operation. FIG. 6A shows a schematic configuration diagram of the cable of Patent Document 1, and FIG. 6B shows a communication cable with a modular plug used in this conventional example. The
[0004]
Patent Document 2 discloses an example in which a direct current is supplied to a transmission line and a reception line used for data transmission. FIG. 7 is a block diagram showing details of the interface device with a power supply function of Patent Document 2. The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
With the development of communication media, optical fiber cables have been laid in condominiums, buildings or ordinary households. It is difficult to lay various cables separately as in the past, such as the cost required for the work or securing a space for installing the cables. Also, in order to construct a LAN indoors, it is necessary to lay cables, hubs or routers again, and when they are randomly arranged indoors, when they are maintained or when a new network is expanded. For example, much labor is required for laying the cables and setting up the devices.
[0006]
According to Patent Document 1 described above, a cable in which a power supply line and a communication line are combined into one modular jack is disclosed. According to this, it is true that the
[0007]
The present invention has been made in view of the above, and by using a hybrid cable that performs both communication and power supply, the labor and cost of cable laying are reduced, and the hybrid cable is relatively freely used. The technical task is to provide an expandable local area network.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first local area network (Claim 1) of the present invention is a hybrid cable combining a power line and an optical fiber cable, and is connected to one end of the hybrid cable to supply power to the power line, A hybrid hub communicably connected with the actuator, connected at the other end of the hybrid cable, operating with its power line, communicably connected with the optical fiber cable, and connected with the actuator by a hybrid cable, A terminal device that operates on the power line and is communicably connected by the optical fiber cable, wherein the actuator controls communication via the actuator, and a communication unit controlled by the control unit. A branch for distributing to the end device; It is characterized by comprising a power supply circuit for supplying power to be supplied to the over data to the terminal equipment.
[0009]
A second local area network according to the present invention is connected to the local area network according to claim 1, an actuator of the local area network by a hybrid cable, operates by its power line, and communicably connected by the optical fiber cable. And a second terminal device connected to the second actuator by a hybrid cable, operated by the power line, and communicably connected by the optical fiber cable. 2). A third local area network according to the present invention includes a plurality of the first or second local area networks, and the local area networks are communicably connected to each other by an optical fiber cable (claim 3). And
[0010]
In any of the local area networks, a central control unit that records information communicated via the end device and the actuator, and controls the end device or the actuator based on the recorded information. (A fourth local area network) is preferred. In such a local area network, it is preferable that the central control unit is communicably connected to the outside (claim 5) (fifth local area network).
[0011]
[Action and effect of the invention]
In the first local area network (Claim 1) of the present invention, since the optical fiber cable and the power supply line are integrated, communication and supply of power to the terminal device are performed by one hybrid cable extending from the actuator. enable. Therefore, the power consumption of the end device can be grasped for each hybrid cable connection port (outlet). When the outlet is not in use, energy can be saved by providing a relay or the like that cuts off power supply to the outlet. In addition, the wiring around these end devices is neatly arranged, so it looks beautiful. In particular, when a personal computer or the like is connected as a terminal device, the trouble of extending the power line and the optical fiber cable separately to the personal computer and connecting them can be omitted. In addition, since communication is performed using an optical fiber cable, large-capacity communication is possible and is not affected by noise caused by a power supply. Further, data can be shared between the end devices via the actuator, and the power in the first local area network can be monitored by the personal computer or the like. Further, when the first local area network is installed in a small office or the like having a plurality of personal computers, the wiring of the personal computers is neatly arranged and maintenance is easy.
[0012]
In addition, since the actuator can not only relay the communication from the terminal device but also control the communication by the control device, for example, it is possible to select one that communicates to the outside toward the hybrid hub, which is important. Information can be prevented from leaking outside.
[0013]
In the second local area network of the present invention (claim 2), the actuators can be connected to each other by the hybrid cable, and a single hybrid cable is used for wiring between the actuators to facilitate communication and power supply. It can be carried out. Therefore, when the scale of this equipment is expanded, the scale can be freely expanded for each actuator, and the labor for laying can be saved. Also, since there is only one cable, replacement is easy. In addition, since they are connected in series, it is possible to easily find a failure point in communication even during maintenance. Further, since the plurality of actuators are connected by a hybrid cable, communication between end devices between different actuators is possible. For example, when one actuator is arranged in each room such as a general home, a small local area network can be formed by selecting several actuators from a plurality of actuators. When this second local area network is laid in ordinary households, lighting, air conditioning, water supply / drainage, power distribution, LAN wiring, etc. can be integrated, and these can be centrally managed by a personal computer connected to the terminal device. It is possible and it can be easily realized.
[0014]
In a third local area network of the present invention (claim 3), a plurality of first or second local area networks are connected to each other by an optical fiber cable. Also in this case, the scale can be easily expanded, and expansion can be performed in units of the first or second local area network. In addition, since a unique network can be formed between actuators in different first or second local area networks, for example, a network that connects an office on the third floor and a store on the first floor in the same building can be easily constructed. Can be. Furthermore, when this third local area network is used for the entire condominium, such as a condominium or a building, the power consumption of each connection port of the hybrid cable can be centrally managed, thereby realizing finer energy saving. Since it is possible to easily cooperate with solar power generation using solar energy, solar energy can be more efficiently utilized.
[0015]
A fourth local area network (Claim 4) in which the central control unit is communicably connected to the first, second or third local area network by an optical fiber cable records information communicated from the terminal device or the actuator. Can be managed. Then, based on the managed information, the terminal device or the actuator can be automatically controlled based on the result calculated under a certain condition. When the central control unit manages the private IP address of each device inside the first, second or third form of local area network as a DHCP server, the connection between the second local area networks or which end device is Even in the case of connection or disconnection, troublesome settings such as allocation of private IP addresses for the communication can be omitted. Therefore, the terminal device is ready for use as soon as it is connected inside the fourth local area network. Further, when the central control unit is connected to the outside so as to be able to communicate or control, the operation of the terminal device or the actuator can be externally monitored or remotely controlled.
[0016]
In addition, when introducing a local area network using these hybrid cables into condominiums, buildings, ordinary homes, etc., the work of laying one power cable and one communication cable is eliminated, and the cost and the cost of the laying are reduced. The construction period can be reduced. Further, the space provided for laying the cable can be reduced, and the space can be easily secured by, for example, providing a mounting hole in the air conditioning duct or a mounting bracket outside the duct.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a local area network using a hybrid cable according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first local area network of the present invention, FIG. 2a is a cross-sectional view of a hybrid cable used in the present invention, FIG. 2b is a side view thereof, and FIG. 3 is a second local area network of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing a third local area network of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing fourth and fifth local area networks of the present invention.
[0018]
First, an embodiment of a first local area network using a hybrid cable according to the present invention will be described with reference to FIG. The first
[0019]
As shown in FIG. 2, an
[0020]
Although a
[0021]
Returning to FIG. 1, the
[0022]
The
[0023]
The above-described router has a function of relaying between networks, for example, being installed at a relay point between different networks, and having a function of properly delivering data transmitted via the network to a target location. If the data flowing in the network is addressed to an external network, the data is sent to the outside. At that time, it decides on what route to distribute the data and sends the data to an optimal route. Further, if necessary, the type of data or protocol to be passed can be restricted, but it is basically a conventionally known one used for connecting a LAN to an external network. Further, as the
[0024]
The
[0025]
The first
[0026]
FIG. 3 shows a second
[0027]
The second
[0028]
FIG. 4 shows a third
[0029]
FIG. 5 shows a fourth local area network of the present invention. The fourth
[0030]
Information communicated in the fourth
[0031]
When the TCP / IP protocol is used for the communication of the fourth
[0032]
Here, the TCP / IP protocol is one of the communication protocols and is the most widely known communication protocol in the related art. A DHCP server is a conventionally known method in which when a computer logs in to a network by dynamically assigning an IP address to a computer on a LAN, the DHCP server assigns one of the prepared IP addresses to the computer. Furthermore, a private IP address is an IP address that can be freely used as a network address within an organization that does not always need to be connected to the outside (the Internet). An IP address is a unique number and is a destination when exchanging data. Used to specify the device. Since these are known in the art, their description is simplified here.
[0033]
In particular, when the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first local area network of the present invention.
FIG. 2A is a sectional view of a hybrid cable used in the present invention, and FIG. 2B is a side view thereof.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a second local area network of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a third local area network of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing fourth and fifth local area networks of the present invention.
6a and 6b are schematic views showing a conventional technique.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
10 First local area network
11 Hybrid hub
12 Hybrid cable
13 Actuator
14 Hybrid cable
15 Terminal equipment
16 Optical fiber cable
17 Power line
18 Insulator
19 Insulation coating layer
20 Protective coating
21 Branch
22 Power supply circuit
23 Control unit
24 Second branch
25 Optical fiber cable
26 Control circuit
27 Power line
28 Power supply circuit
29 Power supply
30 1st branch
31 Backbone optical fiber cable
32 hybrid cable
33 Second Local Area Network
34 Second actuator
35 Third actuator
36 Power line
37 Optical fiber cable
38 Hybrid cable
39 Hybrid cable
40 Terminal equipment
41 Terminal equipment
42 Network
43 Third Local Area Network
44 Network
45 Actuator
46 Actuator
47 Fourth Local Area Network
48 Central control unit
49 Optical fiber cable
50 external line
51 Fifth Local Area Network
52 Web server
100 data communication system
101 Main data communication terminal
102 Sub data communication terminal
103 connector
104 Communication cable
105 Second connector
106 Switching device
109 modular plug
110 pin
110a pin
110b pin
110c pin
110d pin
110e pin
110f pin
120 Interface device with power supply function
121 feeding unit
122 transmission line
123 receiving line
124 local power
125 power supply circuit
126 polarity inversion circuit
127 Error detection circuit
Claims (5)
そのハイブリッドケーブルの一端に接続され、その電源線に電力を供給し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続されるハイブリッドハブと、
前記ハイブリッドケーブルの他端で接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続されるアクチュエータと、
そのアクチュエータと第2のハイブリッドケーブルで接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される端末機器とを有し、
前記アクチュエータが、そのアクチュエータを経由する通信を制御する制御部と、
その制御部で制御された通信を前記末端機器に分配する分岐部と、
前記アクチュエータに供給される電源を末端機器に供給する電源回路とを備えていることを特徴とするローカルエリアネットワーク。A hybrid cable combining a power line and an optical fiber cable,
A hybrid hub that is connected to one end of the hybrid cable, supplies power to the power line, and is communicably connected by the optical fiber cable;
An actuator connected at the other end of the hybrid cable, operating on the power line, and communicably connected by the fiber optic cable;
A terminal device connected to the actuator by a second hybrid cable, operated by the power supply line, and communicably connected by the optical fiber cable;
A control unit that controls communication via the actuator,
A branching unit that distributes the communication controlled by the control unit to the end device,
A power supply circuit for supplying power supplied to the actuator to a terminal device.
そのローカルエリアネットワークのアクチュエータとハイブリッドケーブルで接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される第2のアクチュエータと、
その第2のアクチュエータとハイブリッドケーブルで接続され、その電源線で作動し、その光ファイバーケーブルで通信可能に接続される第2の端末機器とを備えたローカルエリアネットワーク。A local area network according to claim 1,
A second actuator connected to the actuator of the local area network by a hybrid cable, operated by the power line, and communicably connected by the fiber optic cable;
A local area network including a second terminal device connected to the second actuator by a hybrid cable, operated by the power line, and communicably connected by the optical fiber cable.
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