CN100479402C - 在网络中维持用于装置的永久唯一标识符的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种维持用于网络中相互连接的装置的永久唯一标识符的方法。信息从装置被获得并且指纹从所述信息被生成。然后确定所述指纹是否以前与网络中的标识符相关联。如果所述指纹以前不与网络中的标识符相关联，则与所述指纹相关联的新的标识符被生成，并且所述指纹和相关联的新的标识符被存储在存储器中，其中，所述新的标识符形成用于所述装置的永久唯一标识符(PUID)。反之，如果指纹以前与网络中的标识符相关联，则存储在存储器中的相关联的标识符被作为用于所述装置的永久唯一标识符被使用。

Description

在网络中维持用于装置的永久唯一标识符的方法和系统
技术领域
本发明涉及装置识别，更具体地说涉及网络中的装置识别。
背景技术
很多用于网络的装置体系标准采用两装置类型模型：控制器装置(即，控制器)和被控装置。在这种模型中，控制器担当被控装置的控制者。控制器跟踪被控装置的状态以维持对被控装置的连接和操作。在家庭网络环境中，被控装置可因为诸如软件缺陷、电源故障、用户干预等的不同的原因从网络中被移除。在这种情况下，如果被控装置被从家庭网络中移除且随后被重新连接到该家庭网络，则控制器可要求采用该被控装置的相同的状态以继续以前的操作，而没有中断。如此，对于识别所述装置并采用相同的状态来说，用于装置的永久唯一标识符是必要的。
传统地，通用即插即用(UPnP)采用两个标识符：(1)根设备(root device)的UPnP描述的统一资源定位符(URL)包含文字IP地址和端口号；和(2)唯一设备名(UDN)是UPnP描述中的用于装置的通用唯一标识符。但是，所述UPnP装置体系规范规定了UND是基于MAC地址和时间的，所以UND不是根据时间的恒量。由于当装置重新启动时可能分配新IP地址或者不同的端口号，所以URL也可被改变。
家用视听交互操作(HAVi)体系采用全局唯一标识符(GUID)以不依赖于火线总线复位地识别装置，因为火线标识符可在火线总线复位后改变。然而，如果装置没有永久性，则用于该装置的GUID被允许随时间而改变。另外，一些装置体系没有为装置定义标识符。这种情况下，识别装置成为了控制器的责任。
当不同装置堆栈和协议在网络中被混合并且控制器必须采用混合的装置时，情况变得更加复杂。在这样的环境中，控制器需要从不同的装置体系中识别装置。另外，很多控制器可在网络中共存。
因此，需要一种维持用于装置的永久唯一标识符的方法和系统。还需要这样一种方法和系统，该方法和系统允许控制器使用用于相同装置的相同标识符，从而通过共享标识符，来自一个控制器的操作可容易地传送到其他控制器。
发明内容
本发明处理了上述问题。在一个实施例中，本发明提供了一种自动地维持用于联网的装置的永久唯一标识符的方法和系统，所述联网的装置可从网络中被移除，并且随后被重新引入该网络。
根据本发明的在网络中维持用于相互连接的装置的永久唯一标识符的方法的实施例包括步骤：从装置获得信息；从所述信息生成指纹；确定所述指纹是否以前与网络中的标识符相关联；如果所述指纹以前不与网络中的标识符相关联，则：(a)生成与指纹相关联的新的标识符；和(b)在存储器中存储所述指纹和相关联的新的标识符，其中，所述新的标识符形成用于所述装置的永久唯一标识符(PUID)；反之，如果所述指纹以前与网络中的标识符相关联，则利用存储在所述存储器中的相关联的标识符作为用于所述装置的永久唯一标识符。
从装置获得的信息可包括装置信息。确定所述指纹是否以前与网络中的标识符相关联的步骤还可包括在存储器中搜索存储的指纹和相关联的标识符的步骤。生成与指纹相关联的新的标识符的步骤还可包括将所述指纹映射到唯一标识符的步骤。另外，生成指纹的步骤还可包括从获得的信息生成消息摘要的步骤。
存储新的标识符的步骤还可包括将与所述消息摘要相关联的新的标识符存储在控制器的存储器或者永久存储器中的消息摘要表中的所述步骤。另外，生成与消息摘要相关联的新的标识符的步骤可包括将消息摘要映射到唯一标识符的步骤。所述的方法还可包括向网络中的装置控制器广播新的PUID的步骤，为了在网络中的所述装置控制器间维持用于所述装置的PUID的一致性。
本发明的另一实施例提供了一种在网络中维持用于相互连接的装置的永久唯一标识符的系统，包括：识别设备，用于从自装置获得的信息生成指纹；映射器，用于确定所述指纹是否以前与网络中的标识符相关联；生成器，用于生成新的标识符；因此：如果所述指纹以前不与网络中的标识符相关联，则生成器生成与所述指纹相关联的新的标识符，并且映射器在存储器中存储所述指纹和相关联的新的标识符，其中，所述新的标识符形成用于所述装置的永久唯一标识符；反之，如果所述指纹以前与网络中的标识符相关联，则映射器利用存储在所述存储器中的相关联的标识符作为用于所述装置的永久唯一标识符。
在本发明的另一实施例中提供了一种网络，包括：多个与控制器相互连接的装置，所述控制器用于控制一个或多个所述装置；和与网络连接的系统，其中，所述系统允许控制器为一个或多个所述装置维持永久唯一标识符，所述系统包括：识别设备，用于从自装置获得的消息生成指纹；映射器，用于确定所述指纹是否以前与网络中的标识符相关联；生成器，用于生成新的标识符；其中，如果所述指纹以前不与网络中的标识符相关联，则生成器生成与所述指纹相关联的新的标识符，并且映射器在存储器中存储所述指纹和相关联的新的标识符，其中，新的标识符形成用于所述装置的永久唯一标识符；并且如果所述指纹以前与网络中的一个标识符相关联，则映射器利用存储在所述存储器中的相关联的标识符作为用于所述装置的永久唯一标识符。
根据本发明，通过采用永久唯一标识符，控制器可识别相同的被控装置并且采用他们先前的状态以在不重新配置的情况下引用相同的被控装置的操作。这允许了快速错误恢复。这种方法和系统提供了唯一标识符，即使所述装置体系没有定义标识符。
另外，通过使用永久唯一标识符，控制器可共享所述标识符并且容易地向其他控制器传送操作。通过将操作从有故障的控制器传送到其他控制器，网络可更加可靠。另外，用户可移动到其他位置并且可通过将操作从网络中的以前的位置的控制点传送到新位置的控制点来继续操作。在另一实施例中，控制点利用将被识别的装置来将全局唯一永久ID存储回所述装置。然后，当该控制点再次遇到该装置时，所述控制点可从该装置中重新得到该ID。
从以下的结合附图的说明中，本发明的其他实施例、特点和优点将变得明显。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的网络的示例的功能框图；
图2示出了根据本发明另一实施例的在网络中维持用于装置的永久唯一标识符的系统的示例的功能框图；和
图3示出了根据本发明另一实施例的网络中维持用于装置的永久唯一标识符的示例的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中提供了一种方法和系统，所述方法和系统用于自动地维持用于联网的装置的永久唯一标识符，所述联网的装置可从网络中被移除，并随后被再次引入网络。
图1示出了网络10(例如，家庭网络)的示例的功能框图，在所述网络中本发明的实施例被实现。在本示例中，手持装置100、遥控器110、以及诸如DVD播放器120、TV130和CD自动电唱机140的家用电子装置被连接到家庭网络10。所述手持装置100和遥控器110是用于控制家用电子装置(即，被控装置)的控制点(即，控制器)。
控制器100和110发现网络10中的被控装置120、130和140，并且从被控装置120、130和140检索装置描述。利用所述装置描述，控制器100和110产生用于控制被控装置120、130和140的永久唯一标识符(persistentunique identifier，PUID)。
在一个示例中，手持装置100使用永久唯一标识符控制CD自动电唱机140为用户播放乐曲列表，同时将当前乐曲的信息显示在手持装置100的显示器上。手持装置100执行维持用于每一被控装置的永久唯一标识符的方法，通过所述永久唯一标识符，手持装置100可跟踪被控装置的操作。
在一种操作情景中，如果CD自动电唱机140被从网络10中断开(例如，由于暂时的电源断电)，并随后重新连接到网络10，则手持装置100唯一地重新识别CD自动电唱机140(即，产生相同的永久唯一标识符)以继续先前播放乐曲列表的会话。如果没有根据本发明的这个特点，则用户需要重新调用手持装置100的命令以播放所述乐曲列表。
图2示出了根据本发明的系统200的结构的示例的功能框图，所述系统200为每个被控装置产生并维持永久唯一标识符(PUID)。所述系统200可被实现在每个控制器中。在本示例中，所述系统包括识别器部件210、映射器220、PUID生成器230和PUID共享部件240。
在本示例中，识别器部件210识别相同的被控装置，即使在该装置重启后。所述识别器部件210使用来自装置的装置描述来识别该装置(装置描述的例子包括：装置名称的hash、装置API、装置MAC地址、装置服务描述、装置配置、装置序列号等)。识别器部件210利用装置和服务描述，而不是来自该装置的简单的标识符，因为来自装置的简单的标识符可通过重启而改变。另外，采用装置描述提供了更健壮的识别处理。
如本领域技术人员将理解的，根据本发明，可利用允许系统为每个装置生成永久唯一标识符的其他信息来代替所述装置描述或与其一起使用。
识别器部件210从装置描述生成指纹或者消息摘要(message digest)。诸如MD5消息摘要算法或者循环冗余码校验(CRC)的技术可被用于生成消息摘要。消息摘要通常是128比特的固定的数，并且从任意长度的消息被生成。一般，生成两个具有相同消息摘要的消息或者生成具有预定的目标消息摘要的任何消息在计算上是不可行的。想法是多种信息被获得并且被用于生成所述ID。因此，映射器220不存储信息，而是利用hash功能从所述信息生成PUID。
映射器220使用由识别器部件210生成的消息摘要来确定所述装置对于与系统相关联的控制器来说是否是已知的。为此，映射器220从内部表(例如，消息摘要表)中搜索该消息摘要，所述内部表维持从消息摘要到永久标识符的映射。映射器220可采用诸如hash表的已知技术进行从一个实体到另一个实体的映射，其中，hash表是一个字典，在hash表中关键字通过hash功能被映射到一个位置。在本发明的一个实施例中，所述字典的关键字是消息摘要，所述字典的值是永久标识符。
如果装置的消息摘要在映射器220的内部表中被找到，则相关联的PUID250被控制器采用。如果装置的消息摘要没有在映射器220的内部表中被找到，则生成器230生成唯一标识符。全局唯一标识符(GUID)广泛用于生成唯一标识符。由于GUID算法要求可能不可用的实时时钟(RTC)，因此，简单的随机数可代替时钟值。新的PUID 250通过映射器220被生成并且与消息摘要相关联。新的PUID 250也被存储在映射器220的内部表中。
在另一个实施例中，没有使用表，而是对于装置的某些分类，在hash功能中使用了与装置相关的特定信息以生成全局唯一PUID。如此，指纹从消息摘要和识别器部件被生成并且被用作PUID。使用装置描述以生成PUID的示例包括步骤：读取UPnP描述；检查PUID是否已经存在；如果不存在，则从所述描述中提取API，从所述描述中提取装置名称，从所述描述中提取制造商名称和序列号，对提取的信息进行hash，结果为128比特数，采用该数作为PUID。可选实施例是将hash本身作为ID，从而不再需要查找表。Hash通常为128比特数，所以他们本身可容易地被用作ID。
PUID共享部件240向网络中的其他控制器广播新的PUID 250。PUID共享240负责在控制器间维持用于装置的永久标识符PUID的一致性。其他控制器有可能同时生成新的PUID并且向其他控制器广播。每一控制器中的PUID共享部件240实现典型分布式更新，以拾取网络中使用的唯一标识符。在另一个示例中，复制技术可被用于PUID共享部件240以通过减少网络通信量使PUID共享部件240更有效率。
在可选实施例中，识别器部件210实现规则基础决策逻辑(rule-baseddecision logic)而不是来自装置的装置描述。规则基础决策逻辑可被用于识别装置描述字段以确定相似的装置。在一个示例中，规则使用序列号或者产品UPC来识别装置。本领域技术人员应该理解，其他示例规则也可被采用。
当控制器被开启并连接到网络时，控制器促使映射器建立上述用于网络中的被控装置的映射。采用永久存储器存储由映射器220维持的永久标识符，控制器可避免重复建立映射，并且向用户提供一致性。
图3示出了根据本发明的另一实施例的生成并且维持唯一永久装置标识符的步骤的示例的流程图。所述步骤可作为连接到网络10的独立系统被实现或者被实现在图1的每个控制器中。在图3的流程图中，控制器中的示例的操作被描述，其中，所述控制器初始地或者在装置重新连接到网络之后识别该装置。同样，控制器执行以下步骤：
从装置获得装置描述以识别该装置(步骤300)。
从装置描述生成指纹或者消息摘要(步骤310)。
在消息摘要表中搜索生成的消息摘要以确定所述装置对控制器是否是已知的(步骤320)。
是否在消息摘要表中找到生成的消息摘要(步骤330)。
如果在消息摘要表中找到用于该装置的消息摘要，则访问消息摘要表中的相关联的PUID，并且控制器使用所述PUID以识别装置(步骤340)。
如果在消息摘要表中没有找到用于该装置的消息摘要，则如上所述生成新的PUID(步骤350)。
在消息摘要表中存储新的PUID(步骤360)。
向网络中的其他控制器广播新的PUID(步骤370)。
在控制器间维持用于装置的PUID的一致性(步骤380)。
通过采用永久唯一标识符，控制器可识别相同的被控装置并且采用他们先前的状态来在不重新配置的情况下引用相同被控装置的操作。这允许了快速错误恢复，并且更重要的是，允许了对用户的一致性。这种方法和系统提供了唯一标识符，即使所述装置体系没有定义标识符。
例如，如果用户有一部手机，并且使用该手机连接到系统以传输内容到该手机，则当用户从系统断开连接并且随后返回并使用同一手机重新连接到系统时，利用根据本发明的PUID方案，所述系统可再次识别出该相同的手机。
另外，通过使用永久唯一标识符PUID，控制器可共享所述标识符并且容易地向其他控制器传送操作。通过将操作从有故障的控制器传送到其他控制器，网络可更加可靠。另外，用户可移动到其他位置并且可通过将操作从网络中的以前的位置上的控制点传送到新位置上的控制点来继续操作。
尽管本发明允许很多不同形式的实施例，但是本发明优选实施例在附图中被示出并且在此将被详细说明，这是基于这样的理解，即本公开应被认为是本发明原理的示例，并且本公开不意味着将本发明的范围限于所示实施例。如本领域技术人员已知，根据本发明的上述图1和图2中的示例结构可以以很多方式实现，诸如由处理器执行的程序指令、逻辑电路、ASIC、固件等。因此，本发明不限定于在此描述的示例性实施例。
本发明参照其特定优选版本被相当详细的描述；但是，其他版本也可能存在。因此，权利要求的精神和范围不应限定在这里包含的优选版本的描述。

Claims (27)

1、一种在网络中维持用于相互连接的装置的永久唯一标识符的方法，所述方法的步骤包括：
从装置获得信息；
从所述信息生成指纹；
确定所述指纹是否以前与网络中的标识符相关联；
如果所述指纹不与网络中的标识符相关联，则：
(a)生成一个与所述指纹相关联的新的标识符；
(b)在存储器中存储所述指纹和相关联的新的标识符，其中，所述新的标识符形成用于该装置的永久唯一标识符；和
(c)在网络中广播新的标识符；
如果所述指纹与网络中的标识符相关联，则利用存储在存储器中的相关联的标识符作为用于所述装置的永久唯一标识符。
2、如权利要求1所述的方法，其中，从装置获得信息的步骤还包括从装置获得装置信息的步骤。
3、如权利要求1所述的方法，其中，确定所述指纹是否与网络中的标识符相关联的步骤还包括在存储器中搜索存储的指纹和相关联的标识符的步骤。
4、如权利要求1所述的方法，其中，生成与所述指纹相关联的新的标识符的步骤还包括将该指纹映射到唯一标识符的步骤。
5、如权利要求1所述的方法，其中，生成指纹的步骤还包括通过从获得的信息生成消息摘要来生成指纹的步骤。
6、如权利要求5所述的方法，其中，存储新的标识符的步骤还包括将与消息摘要相关联的所述新的标识符存储在存储器中的消息摘要表中的步骤。
7、如权利要求5所述的方法，其中，生成与消息摘要相关联的新的标识符的步骤包括通过将该消息摘要映射到唯一的标识符来生成与消息摘要相关联的新的标识符的步骤。
8、如权利要求1所述的方法，还包括向网络中的装置控制器广播新的永久唯一标识符的步骤。
9、如权利要求8所述的方法，还包括在网络中所述装置控制器间维持用于所述装置的永久唯一标识符的一致性的步骤。
10、一种在网络中维持用于相互连接的装置的永久唯一标识符的系统，包括：
识别设备，用于从自装置获得的信息生成指纹；
映射器，用于确定所述指纹是否与网络中的标识符相关联；
生成器，用于生成新的标识符；
共享器，用于维持标识符的一致性；
其中，
如果所述指纹不与网络中的标识符相关联，则生成器生成与所述指纹相关联的新的标识符，并且映射器在装置的存储器中存储所述指纹和相关联的新的标识符，其中，所述新的标识符形成用于所述装置的永久唯一标识符，并且所述共享器在网络中广播新的标识符；和
如果所述指纹与网络中的标识符相关联，则映射器利用存储在所述存储器中的相关联的标识符作为用于所述装置的永久唯一标识符。
11、如权利要求10所述的系统，其中，从所述装置获得的信息包括装置信息。
12、如权利要求10所述的系统，其中，所述映射器通过在所述存储器中搜索存储的指纹和相关联的标识符来确定所述指纹是否与网络中的标识符相关联。
13、如权利要求10所述的系统，其中，所述生成器还将所述指纹映射到唯一标识符。
14、如权利要求10所述的系统，其中，所述识别设备通过从获得的信息生成消息摘要来生成指纹。
15、如权利要求14所述的系统，其中，所述映射器在所述存储器中的消息摘要表中存储与所述消息摘要相关联的新的标识符。
16、如权利要求14所述的系统，其中，所述生成器通过将所述消息摘要映射到唯一标识符来生成与所述消息摘要相关联的新的标识符。
17、如权利要求10所述的系统，还包括一致性检查器，用于向网络中的装置控制器广播新的永久唯一标识符。
18、如权利要求17所述的系统，其中，所述一致性检查器用于在网络中的装置控制器间维持用于所述装置的永久唯一标识符的一致性。
19、一种网络系统，包括：
多个装置，与控制器相互连接，所述控制器用于控制一个或多个所述装置；和
与网络连接的系统，其中，所述系统允许控制器为一个或多个所述装置维持永久唯一标识符，所述系统包括：
识别设备，用于从自装置获得的消息生成指纹；
映射器，用于确定所述指纹是否与网络中的标识符相关联；
生成器，用于生成新的标识符；
共享器，用于维持标识符的一致性；
其中，
如果所述指纹不与网络中的标识符相关联，则生成器生成与所述指纹相关联的新的标识符，并且映射器在装置的存储器中存储所述指纹和相关联的新的标识符，其中，所述新的标识符形成所述装置的永久唯一标识符，并且所述共享器在网络中广播新的标识符；和
如果所述指纹与网络中的标识符相关联，则映射器利用存储在所述存储器中的相关联的标识符作为用于所述装置的永久唯一标识符。
20、如权利要求19所述的网络系统，其中，从所述装置获得的信息包括装置信息。
21、如权利要求19所述的网络系统，其中，所述映射器通过在存储器中搜索存储的指纹和相关联的标识符来确定所述指纹是否与网络中的标识符相关联。
22、如权利要求19所述的网络系统，其中，所述生成器还将所述指纹映射到唯一标识符。
23、如权利要求19所述的网络系统，其中，所述识别设备还通过从获得的信息生成消息摘要来生成指纹。
24、如权利要求23所述的网络系统，其中，所述映射器在存储器中的消息摘要表中存储与消息摘要相关联的新的标识符。
25、如权利要求23所述的网络系统，其中，所述生成器通过将消息摘要映射到唯一标识符来生成与所述消息摘要相关联的新的标识符。
26、如权利要求19所述的网络系统，还包括两个或者更多用于控制所述装置的控制器，其中，所述系统还包括一致性检查器，用于向网络中的控制器广播新的永久唯一标识符。
27、如权利要求26所述的网络系统，其中，所述一致性检查器用于在网络中的控制器间维持用于所述装置的永久唯一标识符的一致性。
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