CN101325612A - 一种家庭网络的远程访问控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家庭网络的远程访问控制系统，包括移动终端和家庭网络，所述家庭网络包括支持通用即插即用UPnP的室内设备，所述家庭网络还包括家庭网关设备，所述移动终端用于通过无线网络与家庭网关设备通讯，发送对室内设备的访问和/或控制请求；所述家庭网关设备用于根据移动终端的请求，通过UPnP方式与室内设备交互及控制。本发明还公开了一种家庭网络的远程访问控制方法。本发明简单安全方便，易于实现，有很强的实用性。

Description

一种家庭网络的远程访问控制系统和方法
技术领域
本发明涉及家庭网络，尤其涉及一种家庭网络的远程访问控制系统和方法。
背景技术
目前，对于电视机、录像机、空调、照明装置等家庭用电器设备、各种传感器、电脑、便携式数字助理等室内设备所连接的家庭网络，可利用便携数字助理、电脑等室内设备进行内部控制。
通常使用UPnP(Universal Plug and Play，通用即插即用)技术实现内部控制。UPnP是面向易用性设计的“数字家庭”(DLNA)网络协议集的核心部分，是设备连入“数字家庭”网络的最普适的方式，是设备通过“数字家庭”网络通信的公共协议，建立在被广泛接受和普遍适用的互联网协议之上，来自不同厂商的设备非常容易就可以工作在一起，从而实现“任何时间，任何地点”的内容共享和计算。UPnP从设备的寻址、查找、控制、事件、表现五个方面定义了设备间互操作机制。UPnP针对IP(Internet Protocol，网际协议)网络中的设备自动寻址问题采用了Auto IP(自动IP地址分配)机制，针对设备间的相互发现问题采用了SSDP协议(简单服务发现协议)。
但是UPnP只说明了家庭网络内部的互操作机制，但未说明如何通过移动终端远程进行操作控制。
另外，UPnP规定设备的展示页面必须是HTML(Hyper Text MarkupLanguage，超文本标记语言)页面，应为HTML3.0或更高版，而目前移动终端大多不支持HTML浏览。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提出一种家庭网络的远程访问控制系统和方法，解决现有技术中移动终端无法进行远程操作控制家庭网络的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种家庭网络的远程访问控制系统，包括移动终端和家庭网络，所述家庭网络包括支持通用即插即用UPnP的室内设备，所述家庭网络还包括家庭网关设备，所述移动终端用于通过无线网络与家庭网关设备通讯，发送对室内设备的访问和/或控制请求；所述家庭网关设备用于根据移动终端的请求，通过UPnP方式与室内设备交互及控制。
进一步地，所述家庭网关设备还用于根据与室内设备交互及控制的结果，反馈给移动终端相应的无线应用协议WAP响应。
进一步地，所述家庭网关设备还用于通过动态主机配置协议DHCP及自动IP地址分配AUTOIP协议获取IP地址，加入家庭网络。
进一步地，所述家庭网关设备还用于获得家庭网络的IP地址后，通过基于简单服务发现协议SSDP的UPnP发现协议在家庭网络内搜索家庭网络上的其他设备。
进一步地，所述家庭网关设备还用于发现家庭网络上的其他设备后，从UPnP发现消息中取得该设备的设备描述的统一资源定位地址URL，并遵循UPnP通过该URL取得设备描述。
进一步地，所述家庭网关设备还用于在发现室内设备，接收到其设备描述之后，向远程的移动终端提供展示功能；移动终端还用于通过浏览器访问家庭网关设备的WAP主页，浏览家庭网络中的现有设备和服务清单。
进一步地，若家庭网络中的设备描述中拥有进行展示的URL，所述家庭网关设备还用于通过超文本传送协议HTTP的超文本标记语言HTML到无线标记语言WML的转换，让移动终端上的WAP浏览器通过家庭网关设备间接可以取得该页面，并根据展示页面内容，支持用户控制室内设备和/或浏览室内设备状态。
进一步地，若家庭网络中的设备描述中没有进行展示的URL，家庭网关设备还用于分析设备描述和服务描述中的动作参数，并生成相应的WML页面用于支持用户控制室内设备和/或浏览室内设备状态；所述家庭网关设备还用于根据移动终端对室内设备的访问控制要求，通过调用简单对象访问协议SOAP访问家庭网络中设备的控制URL，并根据返回的SOAP响应生成WML响应，发送给移动终端。
进一步地，所述家庭网关设备还用于遵循UPnP协议获得设备事件更新信息时，通过HTTP自动刷新机制通知正在浏览的移动终端。
为了解决上述技术问题，本发明还提供一种家庭网络的远程访问控制方法，包括如下步骤：
(1)移动终端通过无线网络与家庭网关设备通讯，发送对室内设备的访问和/或控制请求；
(2)家庭网关设备根据移动终端的请求，通过UPnP方式与室内设备交互、控制。
进一步地，所述步骤(1)执行之前，家庭网关设备需要加入家庭网络并获取室内设备描述，包括如下步骤：
(A)家庭网关设备通过DHCP及AUTO IP协议获取IP地址，加入家庭网络；
(B)家庭网关设备通过SSDP的UPnP发现协议搜索家庭网络上的其它设备；
(C)家庭网关设备根据发现消息中的设备URL获得设备描述。
进一步地，所述步骤(1)还包括：
家庭网关设备向远程的移动终端提供展示功能；移动终端通过浏览器访问家庭网关设备的WAP主页，浏览家庭网络中的现有设备和服务清单。
进一步地，若家庭网络中的设备描述中拥有进行展示的URL，则所述家庭网关设备通过HTTP的HTML到无线标记语言WML的转换，让移动终端上的WAP浏览器通过家庭网关设备间接可以取得该页面，并根据展示页面内容，支持用户控制室内设备和/或浏览室内设备状态。
进一步地，若家庭网络中的设备描述中没有进行展示的URL，则所述家庭网关设备分析设备描述和服务描述中的动作参数，并生成相应的WML页面用于支持用户控制设备和/或浏览设备状态；家庭网关设备根据移动终端对室内设备的访问控制要求，通过调用简单对象访问协议SOAP访问家庭网络中设备的控制URL，并根据返回的SOAP响应生成WML响应，发送给移动终端。
进一步地，所述步骤(2)执行之后，所述家庭网关设备根据与室内设备交互及控制的结果，反馈给移动终端相应的WAP响应。
进一步地，当所述家庭网关设备遵循UPnP协议获得设备事件更新信息时，通过HTTP自动刷新机制通知正在浏览的移动终端。
本发明通过在家庭网络中增加一个家庭网关设备，实现移动终端对家庭网络的远程访问控制。本发明简单安全方便，易于实现，有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的应用组网图；
图2是本发明实施例的交互机制；
图3是本发明实施例的所述家庭网关设备加入家庭网络并获取设备描述的流程图；
图4是本发明的一个应用实例的流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：在家庭网络中增加一个家庭网关设备，通过该家庭网关设备，使移动终端可以远程访问和控制家庭网络中的室内设备。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明实施例的系统包括移动终端和家庭网络，所述家庭网络包括具有UPnP功能的室内设备(图中未示)以及一家庭网关设备；所述移动终端通过无线网络与家庭网关设备通讯，发送对室内设备的访问和/或控制请求；家庭网关设备根据移动终端的请求，通过UPnP方式与家庭网络中的室内设备进行交互及控制。家庭网关设备还可以根据与室内设备交互及控制的结果，反馈给移动终端相应的响应。所述系统在业务组网中，通过TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议)协议互联。
本发明实施例中，通过移动终端上的WAP(Wireless Application Protocol，无线应用协议)浏览器的远程操作控制家庭网络中的室内设备，所述家庭网关设备通过WAP与移动终端交互，即接收移动终端的WAP请求，返回给移动终端WAP响应。
所述家庭网关设备其配有DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)和Auto IP协议，用于加入家庭网络；
当所述家庭网关设备获得家庭网络的IP地址后，作为UPnP规定的“控制点”，通过基于SSDP(Simple Service Discovery Protocol，简单服务发现协议)的UPnP发现协议在家庭网络内搜索家庭网络上的其他设备(即上文所述的室内设备)；
当所述家庭网关设备发现家庭网络上的其他设备后，自动从UPnP发现消息中取得该设备的设备描述的URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位地址)，并遵循UPnP通过该URL取得设备描述；该设备描述还包括一列任意的嵌入式设备或服务，以及用于控制、事件触发和展示的URL；对于每项服务，此描述均包括一列命令或动作，而服务(参数或变量)对于每个动作做出响应；针对服务的描述还包括一列变量；这些变量模型化服务在运行时的状态，并通过数据类型、范围和事件特征进行描述；
所述家庭网关设备在发现室内设备，接收到其设备描述之后，其可向远程的移动终端提供展示功能，移动终端通过浏览器访问家庭网关设备的WAP主页，即可浏览家庭网络中的现有设备和服务清单：
如果家庭网络中的设备描述中拥有进行展示的URL，那么家庭网关设备通过HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传送协议)的HTML(HyperText Markup Language，超文本标记语言)到WML(Wireless MarkupLanguage，无线标记语言)的转换，让移动终端上的WAP浏览器通过家庭网关设备间接可以取得该页面，并根据展示页面内容，支持用户控制设备和/或浏览设备状态。每一项完成的程度取决于展示页面和设备的具体功能；在交互过程中家庭网关设备始终需要为移动终端对室内设备的访问提供HTML和WML的互相转换；如图2所示，家庭网关设备通过WAP与移动终端交互，通过HTTP与室内设备交互；
如果家庭网络中的设备描述中没有进行展示的URL，那么家庭网关设备需要分析设备描述和服务描述中的动作参数，并自动生成相应的WML页面用于支持用户控制设备和/或浏览设备状态。每一项完成的程度取决于设备的具体功能；在交互过程中家庭网关设备始终需要根据移动终端对室内设备的访问控制要求，通过调用SOAP(Simple Obiect Access Protocol，简单对象访问协议)访问家庭网络中设备的控制URL，并根据返回的SOAP响应生成WML响应，发送给移动终端；如图2所示，家庭网关设备通过WAP与移动终端交互，通过SOAP与室内设备交互；
当所述家庭网关设备遵循UPnP协议获得设备事件更新信息时，可通过HTTP自动刷新机制通知正在浏览的移动终端。
如图3所示，为本发明实施例的家庭网关设备加入家庭网络并获取设备描述的流程，包括如下步骤：
S301，家庭网关设备通过DHCP及AUTO IP协议获取IP地址，加入家庭网络；
S302，家庭网关设备通过发现协议检索家庭网络上的设备；
S303，家庭网关设备根据发现消息中的设备URL获得设备描述。
如图4所示，为本发明实施例的一个对灯光设备进行远程控制的应用实例流程，包括如下步骤：
S401，移动终端利用WAP浏览器访问约定的家庭网关设备路径；
S402，家庭网关设备根据上述S303步骤获取的设备描述和服务描述，给浏览器返回WML格式的设备清单和服务清单响应；在此步骤与S401之间，家庭网关设备可要求移动终端输入用户名和密码以进行认证鉴权；
S403，用户选择要访问的灯光设备，移动终端的浏览器向家庭网关设备发送浏览请求；
S404，家庭网关设备根据该灯光设备的展示URL获取该灯光设备的展示页面，并将其转换为WML后作为响应返回给移动终端；
S405，用户在WAP浏览器中选择打开灯光，WAP浏览器向家庭网关设备发送请求，请求地址为展示页面中包含的WML格式的打开灯光动作URL；
S406，家庭网关设备获得来自移动终端的打开灯光请求，家庭网关设备按照灯光设备原始动作URL通知灯光设备；
S407，灯光设备向家庭网关设备返回响应消息；
S408根据收到的响应消息，家庭网关设备向移动终端返回WML格式的响应消息。
综上所述，本发明所述方法提供了一种简单安全方便的利用移动终端远程操作控制家庭内部设备的方法，有很强的实用性。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1、一种家庭网络的远程访问控制系统，包括移动终端和家庭网络，所述家庭网络包括支持通用即插即用UPnP的室内设备，其特征在于，所述家庭网络还包括家庭网关设备，所述移动终端用于通过无线网络与家庭网关设备通讯，发送对室内设备的访问和/或控制请求；所述家庭网关设备用于根据移动终端的请求，通过UPnP方式与室内设备交互及控制。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述家庭网关设备还用于根据与室内设备交互及控制的结果，反馈给移动终端相应的无线应用协议WAP响应。
3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述家庭网关设备还用于通过动态主机配置协议DHCP及自动IP地址分配AUTO IP协议获取IP地址，加入家庭网络。
4、如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述家庭网关设备还用于获得家庭网络的IP地址后，通过基于简单服务发现协议SSDP的UPnP发现协议在家庭网络内搜索家庭网络上的其他设备。
5、如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述家庭网关设备还用于发现家庭网络上的其他设备后，从UPnP发现消息中取得该设备的设备描述的统一资源定位地址URL，并遵循UPnP通过该URL取得设备描述。
6、如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述家庭网关设备还用于在发现室内设备，接收到其设备描述之后，向远程的移动终端提供展示功能；移动终端还用于通过浏览器访问家庭网关设备的WAP主页，浏览家庭网络中的现有设备和服务清单。
7、如权利要求6所述的系统，其特征在于，若家庭网络中的设备描述中拥有进行展示的URL，所述家庭网关设备还用于通过超文本传送协议HTTP的超文本标记语言HTML到无线标记语言WML的转换，让移动终端上的WAP浏览器通过家庭网关设备间接可以取得该页面，并根据展示页面内容，支持用户控制室内设备和/或浏览室内设备状态。
8、如权利要求6所述的系统，其特征在于，若家庭网络中的设备描述中没有进行展示的URL，家庭网关设备还用于分析设备描述和服务描述中的动作参数，并生成相应的WML页面用于支持用户控制室内设备和/或浏览室内设备状态；所述家庭网关设备还用于根据移动终端对室内设备的访问控制要求，通过调用简单对象访问协议SOAP访问家庭网络中设备的控制URL，并根据返回的SOAP响应生成WML响应，发送给移动终端。
9、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述家庭网关设备还用于遵循UPnP协议获得设备事件更新信息时，通过HTTP自动刷新机制通知正在浏览的移动终端。
10、一种家庭网络的远程访问控制方法，包括如下步骤：
(1)移动终端通过无线网络与家庭网关设备通讯，发送对室内设备的访问和/或控制请求；
(2)家庭网关设备根据移动终端的请求，通过UPnP方式与室内设备交互、控制。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)执行之前，家庭网关设备需要加入家庭网络并获取室内设备描述，包括如下步骤：
(A)家庭网关设备通过DHCP及AUTO IP协议获取IP地址，加入家庭网络；
(B)家庭网关设备通过SSDP的UPnP发现协议搜索家庭网络上的其它设备；
(C)家庭网关设备根据发现消息中的设备URL获得设备描述。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括：
家庭网关设备向远程的移动终端提供展示功能；移动终端通过浏览器访问家庭网关设备的WAP主页，浏览家庭网络中的现有设备和服务清单。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，若家庭网络中的设备描述中拥有进行展示的URL，则所述家庭网关设备通过HTTP的HTML到无线标记语言WML的转换，让移动终端上的WAP浏览器通过家庭网关设备间接可以取得该页面，并根据展示页面内容，支持用户控制室内设备和/或浏览室内设备状态。
14、如权利要求12所述的方法，其特征在于，若家庭网络中的设备描述中没有进行展示的URL，则所述家庭网关设备分析设备描述和服务描述中的动作参数，并生成相应的WML页面用于支持用户控制设备和/或浏览设备状态；家庭网关设备根据移动终端对室内设备的访问控制要求，通过调用简单对象访问协议SOAP访问家庭网络中设备的控制URL，并根据返回的SOAP响应生成WML响应，发送给移动终端。
15、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)执行之后，所述家庭网关设备根据与室内设备交互及控制的结果，反馈给移动终端相应的WAP响应。
16、如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述家庭网关设备遵循UPnP协议获得设备事件更新信息时，通过HTTP自动刷新机制通知正在浏览的移动终端。
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