BRPI0716058A2 - mÉtodos para transmitir mensagens entre uma rede de Área pessoal e uma rede de protocolo de internet, de comunicaÇço entre um cliente em uma rede de Área pessoal e um cliente de protocolo de internet localizado externo a dita rede de Área pessoal, e, ponto de conexço para conectar uma rede de Área pessoal com uma rede de protocolo de internet - Google Patents

mÉtodos para transmitir mensagens entre uma rede de Área pessoal e uma rede de protocolo de internet, de comunicaÇço entre um cliente em uma rede de Área pessoal e um cliente de protocolo de internet localizado externo a dita rede de Área pessoal, e, ponto de conexço para conectar uma rede de Área pessoal com uma rede de protocolo de internet Download PDF

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BRPI0716058A2
BRPI0716058A2 BRPI0716058-5A BRPI0716058A BRPI0716058A2 BR PI0716058 A2 BRPI0716058 A2 BR PI0716058A2 BR PI0716058 A BRPI0716058 A BR PI0716058A BR PI0716058 A2 BRPI0716058 A2 BR PI0716058A2
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BR
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pan
network
zigbee
connection point
client
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BRPI0716058-5A
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William Richard Osborn
Jesse W Bennett
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Sony Ericsson Mobile Comm Ab
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Abstract

MÉTODOS PARA TRANSMITIR MENSAGENS ENTRE UMA REDE DE ÁREA PESSOAL E UMA REDE DE PROTOCOLO DE INTERNET, DE COMUNICAÇçO ENTRE UM CLIENTE EM UMA REDE DE AREA PESSOAL E UM CLIENTE DE PROTOCOLO DE INTERNET LOCALIZADO EXTERNO A DITA REDE DE ÁREA PESSOAL, E, PONTO DE CONEXçO PARA CONECTAR UMA REDE DE ÁREA PESSOAL COM UMA REDE DE PROTOCOLO DE INTERNET. Um ponto de conexão (100) habilita comunicações entre uma rede de área pessoal (30), tal como uma rede de Zigbee, e uma rede de Protocolo de Intemet (IP) (20). O ponto de conexão (100) inclui um primeiro dispositivo de interface (102) para se conectar à rede de área pessoal, um segundo dispositivo de interface para se conectar à rede de IP (104), e controlador de ponto de conexão (106). Em uma concretização, o controlador de ponto de conexão (106) aloca portas em uma interface de IP para um ou mais clientes (32) em dita rede de área pessoal (30), armazena uma tabela de roteamento (110) em memória para relacionar ditos clientes (32) em dita rede de área pessoal (30) com suas portas correspondentes, e transfere mensagens entre ditos clientes de rede de área pessoal (32) e dita rede de IP (20) baseado em entradas em dita tabela de roteamento (110). Em outras concretizações, o ponto de conexão (100) pode funcionar junto com um proxy de ponto de conexão (120).

Description

"MÉTODOS PARA TRANSMITIR MENSAGENS ENTRE UMA REDE DE ÁREA PESSOAL E UMA REDE DE PROTOCOLO DE INTERNET, DE COMUNICAÇÃO ENTRE UM CLIENTE EM UMA REDE DE ÁREA PESSOAL E UM CLIENTE DE PROTOCOLO DE INTERNET LOCALIZADO EXTERNO A DITA REDE DE ÁREA PESSOAL, E, PONTO DE CONEXÃO PARA CONECTAR UMA REDE DE ÁREA PESSOAL COM UMA REDE DE PROTOCOLO DE INTERNEr' FUNDMENTO DA INVENÇÃO
A presente invenção relaciona-se geralmente ao campo de redes de área pessoal (PANs) e, mais particularmente, a um método para conectar uma rede de área pessoal a uma rede baseada em IP.
Zigbee é um padrão de conexão de redes sem fios para aplicações de baixa potência, baixa taxa de dados, e custo perdido. Zigbee é bem adequado para aplicações de automatização, controle, monitoração, e sensoras nas quais dados são transmitidos não freqüentemente a baixas taxas de dispositivos energizados por bateria. O protocolo de Zigbee se baseia no padrão do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) 802.15.4. Este padrão de IEEE define uma interface sem fios de curto alcance, baixa potência, baixa taxa de dados para dispositivos pequenos que têm recursos limitados de potência, CPU e memória.
Zigbee é um padrão aberto com amplo suporte de indústria. Por causa do padrão aberto, dispositivos de Zigbee feitos por fabricantes diferentes inter-operarão. O protocolo de Zigbee permite conexão em rede ad hoc de forma que dispositivos possam ser adicionados e removidos facilmente de redes existentes. Por estas razões, tecnologia de Zigbee é esperada emergir como uma das tecnologias principais para aplicações de máquina para máquina (M2M).
Para realizar o potencial pleno de tecnologia de Zigbee, será necessário habilitar dispositivos de Zigbee residindo em uma rede de área pessoal para se comunicarem com outros dispositivos conectados a redes de IP. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção relaciona-se a comunicações entre redes diversas, tal como uma rede de área pessoal de Zigbee, e uma rede de IP. O ponto de conexão inclui um primeiro dispositivo de interface para conectar à rede de IP, um segundo dispositivo de interface para conectar à rede de Zigbee, e um controlador de ponto de conexão. O controlador de ponto de conexão roteia mensagens entre a rede de IP e a rede de Zigbee.
Em uma concretização exemplar, o controlador de ponto de conexão aloca portas no dispositivo de interface de IP a clientes na rede de Zigbee. O controlador de ponto de conexão mantém uma tabela de roteamento associando as portas nomeadas com seus clientes de Zigbee correspondentes. A tabela de roteamento pode incluir, por exemplo, um endereço de rede para os clientes de Zigbee e a porta correspondente. Quando uma mensagem chega ao ponto de conexão da rede de IP, a porta na qual a mensagem chegou é usada para consultar o endereço de rede do cliente de Zigbee correspondente. Reciprocamente, mensagens de clientes de Zigbee são emitidas a portas correspondentes baseado no endereço de rede do cliente de Zigbee de origem.
Em algumas concretizações, o ponto de conexão pode operar junto com um proxy de ponto de conexão que nomeia portas a clientes de Zigbee e mantém as tabelas de roteamento.
Em outra concretização, o controlador de ponto de conexão inclui um gerenciador de nó que pode criar agentes de Zigbee responsivo a pedidos de clientes de IP. Os agentes de Zigbee provêem uma presença na rede de Zigbee para os clientes de IP pedintes. Os agentes de Zigbee aparecem como qualquer outro aplicativo de Zigbee a clientes de Zigbee. Os agentes de Zigbee podem ser configurados remotamente e controlados pelos clientes de IP.
DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS
Figura 1 ilustra uma rede de comunicação exemplar incluindo uma rede de IP e uma rede de área pessoal de Zigbee.
Figura 2 ilustra um ponto de conexão exemplar entre uma rede de área pessoal de Zigbee e uma rede de IP.
Figura 3 ilustra uma pilha de protocolo de Zigbee padrão.
Figura 4 ilustra uma implementação exemplar de um ponto de
conexão entre uma rede de área pessoal de Zigbee e uma rede de IP.
Figura 5 ilustra um formato de mensagem para comunicação com o ponto de conexão exemplar.
Figura 6 ilustra uma tabela de roteamento exemplar usada pelo ponto de conexão.
Figura 7 ilustra um procedimento para estabelecer o ponto de
conexão.
Figura 7 A ilustra um procedimento para enviar uma mensagem de um cliente de IP para um ponto de conexão. Figura 8 ilustra uma implementação exemplar de um ponto de
conexão entre uma rede de área pessoal de Zigbee e uma rede de IP.
Figura 9 ilustra uma implementação exemplar de um ponto de conexão entre uma rede de área pessoal de Zigbee e uma rede de IP.
Figura 10 ilustra uma rede de comunicação exemplar incluindo uma rede de IP e uma rede de área pessoal de Zigbee.
Figura 11 ilustra uma rede de comunicação exemplar incluindo uma rede de IP e uma rede de área pessoal de Zigbee.
Figura 12 ilustra um procedimento para traduzir mensagens de IMS em mensagens de Zigbee. Figura 13 ilustra uma rede de comunicação exemplar incluindo
uma rede de IP e uma rede de área pessoal de Zigbee.
Figura 14 ilustra uma implementação exemplar de um ponto de conexão entre um rede de área pessoal de Zigbee e uma rede de IP.
Figura 15 ilustra um procedimento por criar agentes de Zigbee em um ponto de conexão. Figura 16 ilustra uma rede de comunicação exemplar incluindo uma rede de IP e uma rede de área pessoal de Zigbee.
Figura 17 ilustra um procedimento para criar agentes de Zigbee em um ponto de conexão.
Figura 18 ilustra um formato de mensagem para comunicações
seriais.
DESRICÂO DETALHADA DA INVENÇÃO
Se referindo agora aos desenhos, uma concretização exemplar de uma rede de comunicação 10 de acordo com a presente invenção é mostrada na Figura 1. A rede de comunicação 10 inclui um IP rede 20 à qual um cliente de IP 22 está conectado, e uma rede de Zigbee 30 com um ou mais clientes de Zigbee 32. O padrão de Zigbee especifica protocolos para uma rede de área pessoal (PAN) e é bem adequado para aplicações sensoras, de automatização, e controle. A presente invenção, porém, pode ser usada com outros tipos de PANs e não está limitada a redes de Zigbee. Um ponto de conexão 100 conecta a rede de Zigbee 30 com a rede de IP 20 e permite a clientes de IP 22 residindo na rede de IP 20 se comunicarem com clientes de Zigbee 32 na rede de Zigbee 30. Clientes de Zigbee 32 podem ser usados para controlar dispositivos tais como luzes, sensores, etc.
Figura 2 ilustra um ponto de conexão exemplar 100. O ponto de conexão 100 inclui um dispositivo de interface de IP 102 para conectar com a rede de IP 20, um dispositivo de interface de Zigbee 104 para conectar com a rede de Zigbee 30, e um controlador de ponto de conexão 106. O dispositivo de interface de IP 102 pode incluir, por exemplo, um adaptador de Ethernet, adaptador de interface sem fios de IEEE 802.11.x, ou transceptor celular. O dispositivo de interface de Zigbee inclui um adaptador de interface sem fios de IEEE 802.15.4. O controlador de ponto de conexão 106 inclui um controlador de IP 106A para controlar o dispositivo de interface de IP 102 e um controlador de Zigbee 106B para controlar o dispositivo de interface de Zigbee 104. O controlador de ponto de conexão 106 pode ser implementado como software aceso ou mais processadores programáveis com memória associada, tanto interna ou externa, para armazenar dados e aplicativos precisados para operação.
O padrão de Zigbee é baseado no padrão 802.15.4 do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) que define uma interface sem fios de curto alcance, baixa potência, baixa taxa de dados para dispositivos pequenos com recursos limitados de potência, CPU e memória. O padrão de Zigbee inclui um conjunto de protocolos de nível de rede e aplicativo para habilitar conexão em rede entre clientes de Zigbee 32. Os clientes de Zigbee 32 incluem nós dentro da rede de Zigbee 30. Há três tipos de nós: coordenador, roteador, e dispositivo de fim. Os vários nós podem ser interconectados em uma topologia de estrela, topologia de árvore ou topologia de malha. Indiferente da topologia de rede, cada rede de Zigbee 30 inclui um (e só um) coordenador. O coordenador é responsável por estabelecer e administrar a rede de Zigbee 30 à qual os outros nós podem se unir. Em algumas concretizações, o coordenador também pode manter tabelas de ligação para roteamento de mensagens entre vários nós da rede de Zigbee 30. Uma rede de Zigbee 30 que usa uma topologia de árvore ou
malha requer a presença de pelo menos um roteador. O roteador retransmite mensagens de um nó na rede de Zigbee 30 para outro e permite a nós auxiliares se conectarem a ele. Um roteador atua como um coordenador local para dispositivos de fim se unindo à rede de Zigbee 30. Dispositivos de fim tipicamente hospedam um ou mais aplicativos para executar tarefas especificadas. Por exemplo, dispositivos de fim podem ter aplicativos para coletar e informar dados, e controlar dispositivos domésticos tais como luzes dentro da casa.
Dentro de uma rede de Zigbee 30, cada nó é identificado por um endereço único. Redes de Zigbee 30 empregam dois esquemas de endereçamento. Cada nó tem um endereço longo e um endereço curto. O endereço longo, também chamado o endereço de IEEE ou endereço de MAC, é um endereço de 64 bits alocado pelo IEEE, que identifica unicamente o nó. O endereço curto, também chamado o endereço de rede, é um endereço de 16 bits que identifica os nós da rede de Zigbee 30 ao coordenador de rede. Endereços de rede são alocados por um coordenador ou roteador quando um nó se une à rede de Zigbee 30.
Um nó pode hospedar um ou mais aplicativos de usuário. Por exemplo, pode haver um aplicativo na rede 30 para monitorar temperatura e umidade. Tais aplicativos são chamados pontos finais no nó. Estes aplicativos podem enviar ou receber mensagens a outros aplicativos tanto dentro ou fora da rede de Zigbee 30.
A fim de dirigir mensagens chegando a um nó ao aplicativo apropriado, cada ponto final é identificado por um endereço de ponto final. Endereços de ponto final são semelhantes a portas em endereços de IP. Um cliente 32 pode ter até 240 aplicativos ou pontos finais numerados de 1-240. Ponto final 255 é um endereço de ponto final radiodifundido. Mensagens dirigidas a ponto final 255 serão entregues a todos os aplicativos no nó.
Aplicativos são modelados como objetos de aplicativo. Um perfil de aplicativo define as interações entre objetos de aplicativo relacionados ou complementares. Um perfil de aplicativo pode ser público ou privado. Um perfil de aplicativo público habilita dispositivos de vendedores diferentes inter-operarem. Perfis de aplicativo privados são de proprietário. A Aliança de Zigbee provê vários perfis públicos. Um tal perfil público é o Controle Doméstico, Perfil de Iluminação que se focaliza em sentir e controlar níveis de luz em um ambiente doméstico. O perfil define vários dispositivos incluindo Sensor de Luz Monocromático, Controle Remoto de Chave, Controlador de Carga Comutada, e Controle Remoto de Redutor de Luz. Objetos de aplicativo se comunicam entre si por atributos de objeto e agrupamentos. Um atributo de objeto é um item de dados que é comunicado entre objetos de aplicativo. Cada atributo tem seu próprio identificador único. O padrão de Zigbee define um conjunto de tipos de dados para atributos de objeto. Um agrupamento de atributos inclui um agrupamento, que também tem seu próprio identificador único. Atributos dentro de um agrupamento podem ser obrigatórios ou opcionais. Cada agrupamento pode conter até 216 atributos. Agrupamentos de entrada consistem em atributos que podem ser enviados por outros objetos de aplicativo. Por exemplo, um objeto de aplicativo para monitorar um sensor pode ter um atributo chamado "hora de relatório" que controla o intervalo de tempo entre leituras de sensor. Agrupamentos de saída incluem atributos que provêem dados a outros objetos de aplicativo. Objetos de aplicativo com agrupamentos de entrada e saída complementares podem se comunicar entre si.
Objetos de aplicativo podem iniciar comunicações por um processo conhecido como ligação. Ligação cria uma ligação lógica entre objetos de aplicativo. O mecanismo de ligação associa aplicativos que geram informação com aplicativos que podem usar a informação. A informação é trocada como agrupamentos. A fim de que dois objetos de aplicativo sejam ligados, eles devem ter agrupamentos de entrada e saída complementares. Quando dois objetos de aplicativo se ligam, o agrupamento de saída de um objeto de aplicativo é conectado com o agrupamento de entrada de outro objeto de aplicativo. A ligação entre dois objetos de aplicativo é especificada pelo endereço de rede e ponto final do objeto de aplicativo onde o agrupamento é gerado (a fonte), pelo endereço de rede e ponto final do objeto de aplicativo que consome o agrupamento (o destino), e pelo ID de agrupamento para o agrupamento sendo enviado entre eles. Objetos de aplicativo ligados podem enviar e receber mensagens usando os serviços de mensagem de MSG e KVP.
Dependendo de onde a informação de ligação está armazenada, transmissão da informação de agrupamento de fonte para destino é direta ou indireta. Com endereçamento direto, o nó enviando a informação determina o endereço de rede para o nó onde o objeto de aplicativo de destino reside e insere o endereço de destino na mensagem. Se múltiplos objetos de aplicativo a nós diferentes receberem a mensagem, a mensagem é duplicada e uma cópia é enviada a cada nó onde pelo menos um objeto de aplicativo de destino reside. Com endereçamento indireto, o agrupamento de saída é enviado ao coordenador, que mantém as tabelas de ligação. O coordenador determina o nó de destino baseado no endereço de fonte do nó remetente e no ID de agrupamento. O coordenador acha todas as entradas em sua tabela de ligação contendo o agrupamento de fonte e endereço de aplicativo e gera uma mensagem para cada nó receptor. Para cada mensagem, o coordenador insere o endereço de destino da tabela de ligação na mensagem.
O padrão de Zigbee inclui um mecanismo de descoberta que habilita clientes de Zigbee 32 na rede descobrirem o endereço e capacidades de outros clientes 32. Descoberta de dispositivo habilita clientes de Zigbee 32 examinarem a rede 30 para descobrir os endereços de rede de outros clientes na rede. Descoberta de serviço permite a um cliente de Zigbee 32 pedir informação sobre as capacidades de outro cliente de Zigbee 32. Informação de serviço é armazenada como descritores e pode incluir informação tal como o tipo de dispositivo e capacidades do cliente de Zigbee 32, e os tipos de aplicativos correndo no cliente de Zigbee 32. Há três descritores obrigatórios e dois descritores opcionais armazenados em um cliente de Zigbee 32. Os descritores obrigatórios são o nó, potência de nó, e descritores simples. Os descritores opcionais são chamados descritores complexos e de usuário. Para cada cliente de Zigbee 32, há só um nó e descritor de potência de nó. Para cada aplicativo anexado a um ponto final, há um descritor simples e possivelmente um descritor complexo e/ou descritor de usuário.
O descritor de nó descreve o tipo (isto é, coordenador, roteador, ou dispositivo de fim) e capacidades do cliente de Zigbee 32. As capacidades de um cliente de Zigbee 32 ou nó são propriedades tal como a banda de freqüência em uso, e o tamanho máximo da memória temporária. O descritor de potência contém informação sobre como o cliente 32 é energizado. Tal informação pode incluir o modo de potência (isto é, se o dispositivo está ligado a toda hora ou desperta periodicamente), as fontes de energia disponíveis, as fontes de energia atuais em uso, e o nível de fonte de energia atual. O descritor simples contém informação sobre um aplicativo anexado ao ponto final de um cliente de Zigbee 32. Esta informação inclui o endereço de ponto final no qual o aplicativo reside, o perfil de aplicativo que a aplicativo implementa, e listas de agrupamentos de entrada e saída suportados. O descritor simples também indica se há descritores complexos e de usuário correspondentes.
Figura 3 ilustra uma pilha de protocolo de Zigbee, que é construída em cima do padrão de comunicação de rádio 802.15.4 do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE). O padrão de IEEE especifica uma interface de rádio de curto alcance para comunicação através de um canal de rádio. O padrão de IEEE inclui uma especificação para a camada física e camada de controle de acesso de meio (MAC) da pilha de protocolo. O padrão de Zigbee define um conjunto de protocolos de camada de rede e camada de aplicativo (referida aqui coletivamente como a pilha de Zigbee ou protocolos de Zigbee) para suportar aplicativos de usuário. A camada de rede define mecanismos para unir e deixar uma rede e para enviar mensagens ao destino apropriado. A camada de rede também provê mecanismos para descoberta de dispositivo e serviço. Estes mecanismos permitem a nós de Zigbee descobrirem outros nós na rede e as capacidades de tais nós. A camada de rede também administra a formação da rede de Zigbee e nomeia endereços a dispositivos que se unem à rede.
A camada de aplicativo inclui uma estrutura de aplicativo (AF), uma subcamada de suporte de aplicativo (APS), e o objeto de dispositivo de Zigbee. A estrutura de aplicativo provê uma interface entre os aplicativos e o APS. O APS implementa um mecanismo de ligação para criar associações lógicas entre objetos de aplicativo. Quando uma mensagem chega a um cliente de Zigbee 32, o APS é responsável por entregar a mensagem ao aplicativo apropriado. O objeto de dispositivo de Zigbee (ZDO) representa o tipo de nó de Zigbee do dispositivo (por exemplo, coordenador, roteador, ou dispositivo de fim). O objeto de dispositivo de Zigbee também inicia descoberta de dispositivo e serviço na rede de Zigbee 30.
Os protocolos de Zigbee permitem a dois ou mais clientes de Zigbee 32 dentro da mesma rede de Zigbee 30 se comunicarem entre si. Porém, os protocolos de Zigbee não provêem um mecanismo para habilitar um cliente de Zigbee 32 se comunicar com clientes de IP 22 em uma rede de IP 20. A presente invenção provê uma função de ponto de conexão para facilitar tais comunicações.
Figura 4 ilustra um ponto de conexão exemplar 100 de acordo com uma concretização da invenção. Ponto de conexão 100 inclui ambas uma pilha de Zigbee e uma pilha de TCP/IP. A pilha de Zigbee é uma pilha de Zigbee convencional implementada através da interface de IEEE 802.15.4. A pilha de TCP/IP também habilita o ponto de conexão 100 se comunicar também com clientes de IP 22 na rede de IP 20. Porque o ponto de conexão 100 implementa a pilha de Zigbee, o ponto de conexão 100 pode se unir à rede de Zigbee 30 e se comunicar com outros clientes de Zigbee 32. Para clientes de Zigbee 32, o ponto de conexão 100 parece como qualquer outro cliente de Zigbee 32 e funciona de acordo com os padrões de Zigbee. Aplicativos que residem em clientes de Zigbee 32 e que compartilham o mesmo ID de Perfil com o controlador de ponto de conexão 106 podem se comunicar com o ponto de conexão 100 usando mensagens de Zigbee padrão.
Um aplicativo residindo em um cliente de Zigbee 32 pode usar mensagens de MSG ou KVP padrão para se comunicar com o ponto de conexão 100. Para comunicações entre o cliente de Zigbee 32 e o ponto de conexão 100, um CID (por exemplo, CID = 1) é usado para mensagens de dados (dados que estão sendo enviados ou recebidos). Um segundo CID (por exemplo, CID = 2) é usado para mensagens de controle. Quando o cliente de Zigbee 32 quer enviar dados, ele envia uma mensagem de MSG ou KVP ao ponto de conexão 100 com o CID fixado igual a "1". O campo de dados contém os dados a serem transmitidos. Semelhantemente, o ponto de conexão 100 usa CID=I para encaminhar dados de um cliente de IP 22 para o cliente de Zigbee 32. O cliente de Zigbee e ponto de conexão podem usar CID=2 para enviar mensagens de controle. Alternativamente, mensagens de camada de aplicativo podem ser encapsuladas em mensagens de Zigbee padrão como mostrado na Figura 5. O formato de mensagem para as mensagens de camada de aplicativo inclui um campo de tipo de mensagem, um ou mais campos de parâmetro de mensagem, e um campo de dados. O campo de tipo de mensagem indica o tipo da mensagem. Os campos de parâmetro de mensagem provêem parâmetros requeridos para o tipo de mensagem. O campo de dados contém os dados de mensagem.
Ponto de conexão 100 é responsável por manter conexões com a rede de IP 20 e para transferir mensagens entre clientes de Zigbee 32 e clientes de IP 22 na rede de IP 20. O ponto de conexão 100 mantém relações lógicas entre clientes de IP 22 na rede de IP 20 e clientes de Zigbee 32 na rede de Zigbee 30. Estas relações lógicas podem ser mantidas, por exemplo, em uma tabela de roteamento 110 armazenada na memória de ponto de conexão 100. O ponto de conexão 100 nomeia a cada cliente de Zigbee 32 uma porta de IP única no endereço de IP de ponto de conexão. Para cada cliente de Zigbee 32, a tabela de roteamento 110 armazena o endereço de MAC ou endereço curto e número da porta correspondente. Quando mensagens chegam no ponto de conexão 100, o ponto de conexão 100 usa a tabela de roteamento 110 para determinar onde encaminhar a mensagem. Dados chegando a uma porta particular da rede de IP 20 são enviados ao cliente de Zigbee 32 identificado pelo endereço de MAC correspondente ou endereço curto armazenado na tabela de roteamento 110. Semelhantemente, quando uma mensagem chega no ponto de conexão 100 de um cliente de Zigbee 32 na rede de Zigbee 30, o ponto de conexão 100 determina o endereço de MAC ou endereço curto do nó de origem e emite os dados para a porta correspondente identificada na tabela de roteamento 110.
Figura 6 ilustra uma implementação exemplar da tabela de roteamento 110. Tabela de roteamento 110 inclui cinco campos: presença, estado, ID de cliente, porta e tipo. O campo de ID de cliente identifica um cliente de Zigbee 32 particular na rede de Zigbee 30. Este campo pode conter, por exemplo, o endereço de MAC ou endereço curto do cliente de Zigbee 32. O campo de porta contém o número da porta para a porta alocada ao cliente de Zigbee 32. O campo de tipo indica um tipo de dispositivo do cliente de Zigbee 32. O tipo de dispositivo indica o tipo de dispositivo que é controlado pelo cliente de Zigbee 32. Por exemplo, um cliente de Zigbee 32 pode controlar múltiplos dispositivos e portanto pode ter mais de um tipo de dispositivo. Neste caso, o cliente de Zigbee 32 pode ter mais de uma entrada no tabela de roteamento 110. Um cliente de IP 22 pode enviar uma pergunta ao ponto de conexão 100 para obter uma lista de clientes de Zigbee 32 com um tipo de dispositivo especificado e números de portas correspondentes. Os campos de ID de cliente, porta e tipo são normalmente persistentes e providos na hora que o ponto de conexão 100 é estabelecido.
Os campos de presença e estado contêm informação de estado pertencendo a um cliente de Zigbee 32. O campo de presença indica se um nó está detectado pelo ponto de conexão 100. Este campo pode ser fixado a VERDADEIRO quando o nó é detectado e FALSO caso contrário. O campo de estado indica o estado atual da porta. O estado é "conectado" quando um cliente de IP 22 está conectado à porta e está "desconectado" caso contrário.
Um procedimento exemplar para estabelecer o ponto de conexão 100 é mostrado na Figura 7. Primeiro, ponto de conexão 100 tanto estabelece ou une uma rede de Zigbee 30 (bloco 150). O ponto de conexão 100 pode funcionar como o coordenador de Zigbee ou como um roteador de Zigbee. Depois de estabelecer ou unir a rede de Zigbee 30, o ponto de conexão 100 inicia procedimentos de descoberta de dispositivo e serviço (bloco 152). O ponto de conexão 100 pode prover acesso pleno a todos os dispositivos e capacidades representadas pela rede de Zigbee 30, ou pode prover acesso a um conjunto limitado desses dispositivos e capacidades. Procedimentos para descoberta de dispositivo e serviço são especificados pelos protocolos de Zigbee. Seguindo os procedimentos de descoberta de dispositivo e serviço, o ponto de conexão 100 nomeia uma porta a cada cliente de Zigbee 32 (bloco 154) e constrói a tabela de roteamento 110 (bloco 156). Uma vez que o ponto de conexão 100 esteja operacional, o ponto de conexão 100 pode examinar periodicamente a rede de Zigbee 30 para novos dispositivos 32 e serviços e atualizar a tabela de roteamento 110. Dispositivos 32 que são suprimidos da rede podem ser apagados.
Uma vez que ponto de conexão 100 esteja operando, um cliente de IP 22 pode estabelecer uma conexão com um cliente de Zigbee 32. Também, um cliente de Zigbee 32 pode iniciar uma conexão com um cliente de IP 22.
Figura 7A ilustra um procedimento exemplar implementado por um cliente de IP 22 para se conectar a um cliente de Zigbee 32 na rede de Zigbee 30. Neste exemplo, é assumido que o cliente de IP 22 não tem nenhum conhecimento anterior dos clientes de Zigbee 32 residindo na rede de Zigbee 30. Será apreciado, porém, que o cliente de IP 22 poderia ter conhecimento a priori do cliente de Zigbee 32 por provisão anterior ou comunicação anterior. O cliente de IP 22 pergunta ao ponto de conexão 100 por uma lista de clientes de Zigbee 32 casando com um tipo de dispositivo especificado (bloco 160). Por exemplo, um cliente de IP 22 para controlar iluminação doméstica pode examinar o ponto de conexão 100 para clientes de Zigbee 32 que controlam luzes (por exemplo, Tipo de Dispositivo = LUZ). Ponto de conexão 100 envia uma resposta para a pergunta contendo uma lista de dispositivos compatíveis. A resposta também pode incluir informação sobre o tipo e local das luzes. Depois de receber a resposta (bloco 162), o cliente de IP 22 pode abrir conexões a uma ou mais portas associadas com os clientes de Zigbee 32 que controlam luzes (bloco 164). Quando o pedido de conexão é recebido no ponto de conexão 100, o ponto de conexão 100 atualiza a tabela de roteamento 110 para mudar o estado da porta correspondente de "desconectada" para "conectada". O cliente de IP 22 então pode enviar uma mensagem ao cliente de Zigbee 32 (bloco 166). Quando uma mensagem ou dados são recebidos a um porta tendo um estado "conectado", o ponto de conexão 100 encaminha a mensagem ou dados para o cliente 32 correspondente, que é identificado pelo endereço de MAC ou endereço curto armazenado na tabela de roteamento 110. Uma vez que uma conexão seja estabelecida entre um cliente de IP 22 e um cliente de Zigbee 32, o cliente de Zigbee 32 também pode enviar de volta mensagens e dados ao cliente de IP 22. Da perspectiva do cliente de Zigbee 32, o ponto de conexão 100 é a origem ou destino de mensagens e dados. O cliente de Zigbee 32 também pode enviar mensagens ao ponto de conexão de Zigbee 100. Quando o ponto de conexão 100 recebe uma mensagem de um cliente de Zigbee 32, a mensagem é emitida na porta correspondendo ao endereço de fonte do cliente de Zigbee 32 se a porta estiver no estado conectado. Se a porta não estiver no estado conectado, um NAK é enviado ao cliente de Zigbee 32 de origem para indicar que a porta não está ativa.
Figura 8 ilustra uma concretização alternada do ponto de conexão 100 no qual a pilha de Zigbee e a pilha de TCP são implementadas em processadores diferentes. Nesta concretização, o dispositivo de interface de IP 102 e dispositivo de interface de Zigbee 104 cada um inclui um processador separado. O controlador de interface de IP 106A reside no dispositivo de interface de IP 102 e o controlador de Zigbee 106B reside no dispositivo de interface de Zigbee 104. A pilha de Zigbee termina no dispositivo de interface de Zigbee 104, enquanto a pilha de TCP termina no dispositivo de interface de IP 102. Os dispositivos de interface de IP e Zigbee 102, 104 estão conectados em um barramento serial para habilitar comunicação entre o controlador de IP 106A e controlador de Zigbee 106B. Um tabela de roteamento 110 como previamente descrito é mantida pelo controlador de IP 106A. Um protocolo de comunicação serial simples é usado para
transferir dados entre o controlador de IP 106A e o controlador de Zigbee 106B. Um formato de mensagem exemplar para transferência de mensagens entre o controlador de IP 106A e o controlador de Zigbee 106B é mostrado na Figura 18. O formato de mensagem inclui um campo de tipo de mensagem, um ou mais campos de parâmetro de mensagem, e um campo de dados. O campo de tipo de mensagem indica o tipo da mensagem. Os campos de parâmetro de mensagem provêem parâmetros requeridos para o tipo de mensagem. O campo de dados contém os dados de mensagem.
Tipos de mensagem exemplares incluem ENVIE, CONECTE/DESCONECTE, ACK/NACK. A mensagem de ENVIE é enviada entre o controlador de IP 106A e o controlador de Zigbee 106B para transferir dados de mensagem. A mensagem de CONECTE/DESCONECTE é enviada do controlador de Zigbee 106B para o controlador de IP 106A para abrir ou terminar uma conexão a um cliente de IP 22 especificado. A mensagem de ACK/NACK é usada para reconhecer mensagens de ENVIE ou de CONECTE/DESCONECTE. Outras mensagens também poderiam ser definidas.
Os parâmetros de mensagem variarão dependendo do tipo de mensagem. Por exemplo, campos de parâmetro de mensagem para as mensagens de ENVIE podem incluir um elemento de ENDEREÇO e elemento de TIPO DE DADOS. O elemento de ENDEREÇO pode conter o endereço de MAC de um cliente de Zigbee 32 de origem ou terminação. Para transmissões indo da rede de Zigbee 30 para a rede de IP 20, este campo incluiria o endereço de MAC ou endereço curto do cliente de Zigbee 32 de origem. Como descrito abaixo, o ponto de conexão 100 pode usar este endereço para determinar a porta apropriada à qual os dados são emitidos. Para comunicações da rede de IP 20 para a rede de Zigbee 30, o elemento de ENDEREÇO pode incluir o endereço de MAC ou endereço curto do cliente de Zigbee 32 de terminação. O elemento de TIPO DE DADOS poderia ser usado para indicar o tipo de dados, por exemplo, texto, áudio, vídeo, binário, etc. sendo enviados.
Figura 9 ilustra um ponto de conexão que habilita clientes de Zigbee/IP 24 existirem dentro da rede de IP 20. Um cliente de Zigbee/IP 24 é um dispositivo que implementa a pilha de Zigbee através de uma pilha de IP. Um cliente de Zigbee/IP 24 pode se comunicar usando protocolos de Zigbee padrão com clientes de Zigbee 32 na rede de Zigbee 30. Em contraste com a concretização mostrada na Figura 4, o ponto de conexão 100 não termina a pilha de Zigbee. Ao invés, o ponto de conexão 100 encapsula mensagens de Zigbee (incluindo cabeçalhos de Zigbee) originadas por um cliente de Zigbee 32 dentro de pacotes de IP para transporte através da rede de IP 20 para o cliente de Zigbee/IP 24. O cliente de Zigbee/IP 24 inclui uma camada de adaptação (ADL) entre a pilha de Zigbee e camada de TCP/IP para desencapsular as mensagens de Zigbee encapsuladas nos pacotes de IP recebidos. Na direção inversa, o ADL encapsula mensagens de Zigbee e o ponto de conexão 100 desencapsula as mensagens de Zigbee. Porque a pilha de Zigbee é implementada pelo cliente de Zigbee/IP 24, o cliente de Zigbee/IP 24 aparece à rede de Zigbee 30 como qualquer outro cliente de Zigbee 32 uma vez que tenha estabelecido uma conexão com o ponto de conexão 100 e se unido à rede de Zigbee 30. Quando o cliente de Zigbee/IP 24 se une à rede de Zigbee 30, o ponto de conexão 100 adiciona o cliente de Zigbee/IP 24 à tabela de roteamento IlOe nomeia uma porta ao cliente de Zigbee/IP 24 igual a qualquer outro cliente de Zigbee 32. Clientes de Zigbee 32 na rede Zigbee 30 serão capazes de reconhecer e se comunicar com o cliente de Zigbee/IP 24 igual a qualquer outro cliente de Zigbee 32. O cliente de Zigbee/IP 24 também será detectável usando métodos de descoberta de Zigbee padrão. Com a concretização mostrada na Figura 9, aplicativos escritos para um cliente de Zigbee padrão 32 também podem ser usados por um cliente de Zigbee/IP 24.
Ponto de conexão 100 pode ser usado para facilitar comunicações entre um cliente de Zigbee padrão 32 e um cliente de Subsistema de Multimídia de IP (IMS) 40 residindo na rede de IP 20. O cliente de IMS 40 é um aplicativo de software residindo em um computador de hospedeiro conectado à rede de IP 20. O cliente de IMS 40 implementa o Protocolo de Iniciação de Sessão (SIP). Um aplicativo ciente de IMS residindo em um cliente de Zigbee 32 poderia gerar mensagens de IMS e/ou de SIP e usar os protocolos de Zigbee para enviar as e/ou de mensagens IMS e/ou SIP ao ponto de conexão 100 encapsuladas dentro de mensagens de Zigbee padrão. Neste caso, o ponto de conexão 100 pode encaminhar simplesmente a mensagem de IMS e/ou SIP encapsulada ao destino final. Porém, mensagens de IMS e SIP são geralmente grandes e a conexão entre o ponto de conexão 100 e a rede de IP pode ser cara e/ou irrealizável. Portanto, pode não ser desejável enviar mensagens de IMS e SIP através da interface entre ponto de conexão 100 e rede de IP 20.
Na concretização mostrada na Figura 10, um aplicativo ciente de IMS residindo no cliente de Zigbee 32 se comunica com um servidor de agente do usuário de IMS 42 conectado à rede de IP 20. Um cliente de agente de usuário (UAC) 44 residindo no ponto de conexão 100 é usado para se comunicar com o UAS 42. Um UAC 44 separado é instanciado para cada cliente de Zigbee 32 tendo uma conexão para o UAS 42. O aplicativo ciente de IMS residindo em um cliente de Zigbee 32 pode controlar remotamente o cliente de IMS 40 e participar em transações de IMS. Pedido de Patente US Serial No. 11/114.427, depositado em abril de 2005 e intitulado "Media Client Architeture for Networked Communication Devices", descreve um agente de usuário tendo uma interface de aplicativo de alto nível para comunicação remota com um aplicativo, que pode funcionar como o servidor de agente de usuário 42 na presente invenção. Este aplicativo está incorporado aqui por referência. Localizando o cliente de IMS 40 em rede de IP 20, menos mensagens precisarão atravessar o ponto de conexão 100. Ademais, mensagens enviadas entre o aplicativo residindo no cliente de Zigbee 32 e no cliente de IMS 40 podem ser enviadas em forma binária em lugar de como texto, grandemente reduzindo o tamanho das mensagens. Assim, os dados transmitidos através do ponto de conexão 100 podem ser reduzidos significativamente.
Pode haver casos onde é desejável para um cliente de IMS 40 se comunicar com um aplicativo de indústria de Zigbee padrão que falta consciência do IMS. Tais comunicações podem ser facilitadas pelo uso de um tradutor de mensagem 50 como mostrado na Figura 11. O tradutor de mensagem 50 funciona como um servidor proxy de SIP que também provê serviços de tradução de mensagem. Enquanto o tradutor de mensagem 50 é mostrado na Figura 11 como estando conectado à rede de IP 20, aqueles qualificados na técnica apreciarão que a função de tradução de mensagem poderia ser implementada por um tradutor de mensagem 50 localizado no ponto de conexão 100.
Para prover um exemplo, assuma que um cliente de IMS 40 quer colher informação de um ou mais sensores de luz de Zigbee que operam de acordo com o perfil de Controle Doméstico, Iluminação. É presumido que o sensor de luz foi nomeado a um nome de usuário de SIP e que o nome de usuário de SIP foi registrado com um registrador de SIP. Figura 12 ilustra um procedimento exemplar implementado pelo tradutor de mensagem 50. O tradutor de mensagem 50 recebe uma mensagem de SUBSCREVA do cliente de IMS 40 (etapa 170). A mensagem de SUBSCREVA inclui o SIP URI para sensor de luz na rede de Zigbee 30. Na recepção da mensagem, o tradutor de mensagem 50 obtém o endereço de IP e porta de ponto de conexão 100 do registrador de SIP de uma maneira convencional usando o nome de usuário de SIP provido pelo cliente de IMS 40 (etapa 172). Tradutor de mensagem 50 então converte a mensagem em uma mensagem de Zigbee padrão (etapa 174), encapsula a mensagem em um ou mais pacotes de IP (etapa 176), e encaminha os pacotes de IP para ponto de conexão 100 (etapa 178). O ponto de conexão 100 extrai as mensagens de Zigbee encapsuladas dos pacotes de IP e encaminha a mensagem de Zigbee encapsulada para o cliente de Zigbee 32 controlando o sensor de luz como previamente descrito.
Figura 13 ilustra uma concretização que usa um proxy de ponto de conexão 120 conectada à rede de IP 20 para se comunicar com clientes de IP 22. Um proxy de ponto de conexão 120 pode ser útil onde a ligação entre o ponto de conexão 100 e a rede de IP 20 é cara e/ou incerta, assim é indesejável ou não prático manter uma conexão contínua com o ponto de conexão 100. Enquanto o proxy de ponto de conexão 120 é fisicamente separada do ponto de conexão 100, pode ser considerada logicamente parte do ponto de conexão 100. Nesta concretização, a tarefa de manter conexões com clientes de IP 22 é movida do ponto de conexão 100 ao proxy de ponto de conexão 120. Uma ligação de comunicação de multiplexação conecta o ponto de conexão 100 com o proxy de ponto de conexão 120. O proxy de ponto de conexão 120 também poderia funcionar como um tradutor de mensagem 50 para traduzir entre formatos de mensagem de Zigbee e IMS. O proxy de ponto de conexão 120 pode ser implementada como um aplicativo de software residindo em um servidor conectado à rede de IP 20.
As funções primárias do controlador de IP 106A no ponto de conexão 100 são conectar com o proxy de ponto de conexão 120 e encaminhar mensagens entre clientes de Zigbee 32 e o proxy de ponto de conexão 120. O proxy de ponto de conexão 120 nomeia portas a clientes de Zigbee 32 e mantém uma tabela de roteamento 110 como previamente descrito. Clientes de IP 22 que querem se comunicar com um cliente de Zigbee 32 se conectam ao proxy de ponto de conexão 120. O uso de um proxy de ponto de conexão 120 como mostrado na Figura 13 permite ao ponto de conexão 100 ser implementado em um dispositivo sem fios de baixa potência com pouca memória. O proxy de ponto de conexão 120 pode ter uma memória maior e mais potência. Proxy de ponto de conexão 120 pode armazenar temporariamente dados e manter ligações com clientes de IP 22 até mesmo quando a ligação com o ponto de conexão 100 está interrompida. Semelhantemente, ponto de conexão 100 pode armazenar temporariamente dados quando a ligação com o proxy de ponto de conexão 120 está interrompido
Figura 14 ilustra uma concretização que permite a comunicação entre clientes de Zigbee 32 e clientes de IP 22 usando agentes de Zigbee 108. Agentes de Zigbee 108 incluem aplicativos de Zigbee definidos por um perfil de aplicativo de Zigbee padrão que residem no ponto de conexão 100. Agentes de Zigbee 108 podem ser configurados remotamente por clientes de IP 22 e podem se unir à rede de Zigbee 30 para executar tarefas sob a direção e controle do cliente de IP 22. O uso de agentes de Zigbee 108 habilita os clientes de IP 22 interagirem com aplicativos de indústria de Zigbee padrão que carecem de consciência da rede de IP 20.
Como um exemplo, assuma que um cliente de IP 22 deseja monitorar um sensor de luz na rede de Zigbee 30. O cliente de IP 22 pode se conectar ao ponto de conexão 100 e pedir que um agente de Zigbee 108 seja criado para monitorar o sensor de luz. Neste exemplo, o ponto de conexão 100 criaria um agente de Zigbee 108 tendo um ID de Perfil e ID de Agrupamento que habilita ligação com o sensor de luz. O agente de Zigbee 108 pode receber leituras de sensor de luz do sensor de luz de Zigbee padrão e encaminhar essas leituras para o cliente de IP 22. O sensor de luz de Zigbee não precisa de qualquer capacidade especial.
Para implementar os agentes de Zigbee 108, o controlador de Zigbee 106B inclui um gerenciador de nó 112 para instanciar os agentes de Zigbee 108. Gerenciador de nó 112 pode ser nomeado a uma porta dedicada no ponto de conexão 100 para se comunicar diretamente com clientes de IP 22. Cada agente de Zigbee 108 é nomeado a uma porta única que está armazenada na tabela de roteamento 110. Um cliente de IP 22 pode enviar um pedido ao gerenciador de nó 112 para criar um agente de Zigbee 108. Quando um agente de Zigbee 108 é instanciado pelo gerenciador de nó 112, o agente de Zigbee 108 pede ao controlador de IP 106A para nomear uma porta ao agente de Zigbee 108 e adicionar uma entrada à tabela de roteamento 110 associando o agente de Zigbee 108 com a porta correspondente. O controlador de IP 106A retorna a porta nomeada para o gerenciador de nó 112, que informa o cliente de IP 22. Alternativamente, o controlador de IP 106A poderia enviar uma mensagem diretamente ao cliente de IP 22 depois de nomear a porta. Uma vez que o agente de Zigbee 108 seja instanciado e uma porta seja nomeada, o cliente de IP 22 pode se comunicar diretamente com o agente de Zigbee 108 usando a porta designada. Ponto de conexão 100 opera as comunicações entre agentes de Zigbee 108 e clientes de IP 22 igual a clientes de Zigbee 32. Figura 15 ilustra um procedimento exemplar para estabelecer um agente de Zigbee 108 no ponto de conexão 100. Um cliente de IP 22 envia um pedido para criar um agente de Zigbee 108 para o gerenciador de nó 112 (etapa a). O pedido inclui parâmetros definindo o tipo de agente 108 a ser criado. Por exemplo, o pedido pode incluir um ID de perfil padrão e/ou ID de agrupamento correspondendo a um perfil de aplicativo de Zigbee padrão. O pedido também pode especificar outros aplicativos de Zigbee na rede de Zigbee 30 à qual o agente de Zigbee 108 deveria ser ligado. Em resposta ao pedido, o gerenciador de nó 112 instancia o agente de Zigbee 108 como especificado pelo pedido e inicia ligação do agente de Zigbee 108 com um ou mais outros aplicativos de Zigbee na rede de Zigbee 30 (etapa b). O gerenciador de nó 112 também envia um pedido ao controlador de IP 106A para uma designação de porta (etapa c). O controlador de IP 106A nomeia uma porta ao agente de Zigbee 108 recentemente criado e retorna a porta nomeada para o gerenciador de nó 112 (etapa d). O gerenciador de nó 112 responde ao cliente de IP 22 confirmando a criação do agente de Zigbee 108 e provendo o cliente de IP 22 com a porta nomeada para o agente de Zigbee 108 (etapa e). O cliente de IP 22 e agente de Zigbee 108 então podem se comunicar usando os serviços do controlador de IP 106A (etapa f).
Figura 16 ilustra uma concretização que combina elementos de concretizações prévias. Esta concretização inclui um ponto de conexão 100 como mostrado na Figura 13, um proxy 120, e um servidor de agente de usuário (UAS) 42. O proxy 120 nesta concretização inclui um ou mais clientes de agente de usuário de IMS 44 que são usados para estabelecer conexões com o UAS 42 em nome de clientes de Zigbee cientes de IMS 32. Um cliente usuário de IMS separado (UAC) 44 é criado para cada um de clientes de Zigbee cientes de IMS 32. O proxy 120 também tem um UAC 44. O ponto de conexão 100 inclui um gerenciador de nó 112 para instanciar agentes de Zigbee 108 como previamente descrito. O ponto de conexão 100 e proxy 120 podem armazenar temporariamente dados de tráfego se qualquer fim for incapaz de receber dados ou a ligação de IP conectando o ponto de conexão 100 com a rede de IP 20 estiver interrompida. Esta concretização do ponto de conexão 100 permite a comunicação entre clientes de IMS 40 e ambos clientes de Zigbee 32 cientes de IMS e não cientes de IMS.
Figura 17 ilustra um procedimento exemplar para estabelecer comunicações entre um cliente de IMS 40 e um cliente de Zigbee não ciente de IMS 32. Um cliente de IMS 40 envia um pedido para criar um agente de Zigbee 108 para o gerenciador de nó 112 (etapa a). O pedido inclui parâmetros definindo o tipo de agente 108 a ser criado. Por exemplo, o pedido pode incluir um ID de perfil padrão e/ou ID de agrupamento correspondendo a um perfil de aplicativo de Zigbee padrão. O pedido também pode especificar outros aplicativos de Zigbee na rede de Zigbee 30 à qual o agente de Zigbee 108 deveria ser ligado. Em resposta ao pedido, o gerenciador de nó 112 instancia o agente de Zigbee 108 como especificado pelo pedido e inicia ligação do agente de Zigbee 108 com um ou mais outros aplicativos de Zigbee na rede de Zigbee 30 (etapa b). O gerenciador de nó 112 também envia um pedido ao controlador de IP 106A para uma designação de porta (etapa c). O controlador de IP 106A nomeia uma porta ao agente de Zigbee 108 recentemente criado e retorna a porta nomeada para o gerenciador de nó 112 (etapa d). O gerenciador de nó 112 envia um pedido ao proxy 120 para criar ou nomear um cliente de agente de usuário de IMS 44 a ser casado com o agente de Zigbee recentemente criado (etapa e). O proxy nomeia ou cria um cliente de agente de usuário de IMS 44 (etapa f) e envia a confirmação do cliente de agente de usuário de IMS 44 para ambos o cliente de IMS 40 iniciando a transação e para o gerenciador de nó 112 (etapa g). O gerenciador de nó 112 encaminha a confirmação para o agente de Zigbee 108. A confirmação inclui o URI para o novo agente de usuário de IMS junto com o nome de evento ou ID de evento e tipo de MIME que será usado para todos os comandos de ESTADO enviados do novo agente de Zigbee. O cliente de IMS 40 pode subscrever agora a eventos associados com o novo agente de Zigbee 108 enviando um pedido de SUBSCREVA ao servidor de agente de usuário de IMS 42 com o URI, ID de evento ou nome de evento, e Tipo de MIME recebido na confirmação do proxy 120 (etapa h). Todas as mensagens de Zigbee recebidas pelo agente de Zigbee 108 no ID de agrupamento ligado são embutidas em uma mensagem de comando de ESTADO de IMS e enviadas ao proxy 120, onde as mensagens são formatadas em uma mensagem DE ESTADO de IMS UA. A mensagem é então encaminhada ao cliente de IMS 40 pelo cliente de agente de usuário de IMS 44 e servidor de agente de usuário de IMS 42 (etapa i). Em outras concretizações, o UAC 44 poderia ser estabelecido para encaminhar mensagens do agente de Zigbee 108 diretamente para o cliente de IMS 40. O cliente de IMS 40 também pode enviar mensagens de Zigbee MSG e KVP a qualquer cliente de Zigbee 32 na rede de Zigbee 30 usando o método de IMS MSG. A mensagem de Zigbee é encapsulada dentro de um pedido de IMS MSG e enviada ao agente de Zigbee 108 no ponto de conexão 100.
Aqueles qualificados na técnica apreciarão que as técnicas descritas acima para estabelecer comunicação entre um agente de Zigbee 108 e cliente de IMS 40 poderiam ser usadas com métodos de SIP padrão diferentes do método de SUBSCREVA.
A presente invenção pode, certamente, ser efetuada de outros modos específicos que não aqueles publicados aqui sem partir da extensão e características essenciais da invenção. As concretizações presentes são, portanto, para serem consideradas sob todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas, e todas as mudanças vindo dentro da gama de significado e equivalência das reivindicações anexas são pretendidas serem abrangidas aqui.

Claims (20)

1. Método para transmitir mensagens entre uma rede de área pessoal (PAN) (30) e uma rede de Protocolo de Internet (IP) (20), caracterizado pelo fato de compreender: alocar portas em uma interface de IP (102) para um ou mais clientes de PAN (32) em dito PAN (30); armazenar uma tabela de roteamento (110) em memória para relacionar ditos clientes de PAN (32) em dito PAN (30) com suas portas correspondentes; e transferir mensagens entre ditos clientes de PAN (32) e dita rede de IP (20) baseado em dita tabela de roteamento; em que dita etapa de transferência adicionalmente compreende descapsular mensagens recebidas de dita rede de IP (20) e encapsular mensagens recebidas de dito PAN (30).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito PAN (30) é uma rede de Zigbee.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ditas mensagens recebidas de dita rede de IP (20) e ditas mensagens recebidas de dito PAN (30) compreende mensagens de protocolo de Zigbee.
4. Método de transmitir mensagens entre uma rede de área pessoal (PAN) (30) e uma rede de protocolo de Internet (IP) (20), caracterizado pelo fato de compreender: alocar portas em uma interface de IP (102) a um ou mais clientes de PAN (32) em dito PAN (30); armazenar uma tabela de roteamento (110) em memória para se relacionar com ditos clientes de PAN (32) em dito PAN (30) com suas portas correspondentes; e transferir mensagens entre ditos clientes de PAN (32) e dita rede de IP (20) com base em dita tabela de roteamento; e que dita tabela de roteamento (110) inclui uma indicação dos tipos de dispositivos de ditos clientes de PAN (32) em dita tabela de roteamento (110).
5. Ponto de conexão (100) para conectar uma rede de área pessoal (PAN) (30) com uma rede de Protocolo de Internet (IP) (20), caracterizado pelo fato de compreender: uma interface de PAN (104) para conectar ao dito PAN (30); uma interface de IP (102) para conectar à dita rede de IP (20), dita interface de IP (102) incluindo uma ou mais portas; um controlador de ponto de conexão (106) para nomear portas em dita interface de IP (102) a clientes respectivos (32) em dito PAN (30); e memória para armazenar uma tabela de roteamento (110) associando ditos clientes em dito PAN (30) com portas correspondentes em dita interface de IP (102); em que dito controlador de ponto de conexão (106) desencapsula mensagens recebidas de dita rede de IP (20) e envia ditas mensagens desencapsuladas a um cliente em dito PAN (30) com base na tabela de roteamento (110), e adicionalmente encapsula mensagens recebidas de dito PAN (30) e envia ditas mensagens encapsuladas a um cliente em dita rede de IP (20) com base em dita tabela de roteamento (110).
6. Ponto de conexão (100) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que dito PAN (30) é uma rede de Zigbee.
7. Ponto de conexão (100) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ditas mensagens recebidas de dita rede de IP (20) e ditas mensagens recebidas de dito PAN (30) compreendem mensagens de protocolo Zigbee.
8. Ponto de conexão (100) para conectar uma rede de área pessoal (PAN) (30) com uma rede de Protocolo de Internet (IP) (20), caracterizado pelo fato de compreender: uma interface de PAN (104) para conectar a dito PAN (30); uma interface de IP (102) para conectar a dita rede de IP (20), dita interface de IP (102) incluindo uma ou mais portas; um controlador de ponto de conexão (106) para designar portas em dita interface de EP (102) ao respectivos clientes (32) em dito PAN (30); e memória para armazenar uma tabela de roteamento (110) associando ditos clientes em dito PAN (30) com portas correspondentes em dita interface de IP (102); e que dita tabela de roteamento (110) inclui uma indicação dos tipos de dispositivo de ditos clientes de PAN (32) em dita tabela de roteamento (110).
9. Método de comunicação entre um cliente (32) em uma rede de área pessoal (PAN) (30) e um cliente de Protocolo de Internet (IP) (22) localizado externo a dita rede de área pessoal (PAN) (30), caracterizado pelo fato de compreender: criar um agente de PAN (108) em dito PAN (30) para se comunicar com ditos clientes (32) em dito PAN (30), em que dito agente de PAN (108) estabelece a presença de dito cliente de Protocolo de Internet (IP) (22) dentro de dito PAN (30); e comunicar entre dito cliente (32) em dito PAN (30) e dito cliente de Protocolo de Internet (IP) (22) através de dito agente de PAN (108).
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que dito agente (108) de PAN reside em um ponto de conexão.
11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que dito PAN (30) é uma rede de Zigbee.
12. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que dita etapa de criação compreende adicionalmente criar uma conexão a um agente de usuário (42) para dito agente de PAN (108) na rede de IP (20).
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que dito agente de usuário (42) inclui um agente de usuário de Subsistema de Multimídia de IP (IMS).
14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que comunicar com ditos clientes (32) em dito PAN (30) por dito agente de PAN (108) inclui comunicar com dito agente de usuário (42).
15. Ponto de conexão (100) para conectar uma rede de área pessoal (PAN) (30) com uma rede de Protocolo de Internet (IP) (20), caracterizado pelo fato de compreender: um primeiro dispositivo de interface (140) para conectar ao dito PAN (30); um segundo dispositivo de interface (102) para conectar à dita rede de IP (20); e um controlador de ponto de conexão (106) incluindo um gerenciador de nó (112) para criar agentes de PAN (108) que estabelece a presença dentro de dito PAN (30) de clientes de PAN (22) externos ao dito PAN (30).
16. Ponto de conexão (100) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que dito gerenciador de nó (112) é configurado para criar agentes de PAN (108) responsivo a pedido de ditos clientes de IP (22) recebidos através de dita segunda interface (102).
17. Ponto de conexão (100) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que ditos pedidos incluem parâmetros definindo o tipo de agente de PAN (108) a ser criado.
18. Ponto de conexão (100) de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que dito PAN (30) inclui uma rede de Zigbee e em que ditos parâmetros incluem um ID de perfil de Zigbee.
19. Ponto de conexão (100) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que dito gerenciador de nó (112) configura dito agente de PAN (108) para se comunicar com um agente de usuário (42) em dita rede de IP, e em que clientes de IP se comunicam com dito agente de PAN (108) por dito agente de usuário (42).
20. Ponto de conexão de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que dito agente de usuário (42) inclui um agente de usuário de Subsistema de Multimídia de IP (IMS) para se comunicar com clientes de IMS (40).
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