CN104850518A

CN104850518A - 远程登入电脑的方法

Info

Publication number: CN104850518A
Application number: CN201410720857.0A
Authority: CN
Inventors: 姚学彬; 林生鹏; 吴迅; 魏贵阳; 姚欣; 刘一力
Original assignee: Aten International Co Ltd
Current assignee: Aten International Co Ltd
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: TW201532404A; CN104850518B; TWI562564B

Abstract

本发明提供一种远程登入电脑的方法。其通过通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)延伸系统，使远程的USB装置登入目标电脑以进行操作，并利用「主动发起」的策略，可有效地节省USB装置由远程登入目标电脑的时间。

Description

远程登入电脑的方法

技术领域

本发明与远程登入有关，特别是一种利用远程的通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)装置登入目标电脑以进行操作。

用来连接电脑主机与各种周边装置的通用串行总线(Universal SerialBus,USB)因为具有诸多优点，已成为一种普遍的传输接口，其优点包含容易使用、自动设定及可热插拔等，目前USB协议已经发展至3.1的版本。

如图1A所示，USB协议定义了四种传输模式以供不同的需求使用，分别是控制传输(Control Transfer)、中断传输(Interrupt Transfer)、大量传输(Bulk Transfer)以及等时性传输(Isochronous Transfer)。其中，控制传输是USB四种传输中最先进行的传输类型，且所有的USB装置(Device)都必须支持控制传输，因为USB主机(Host)必须经由控制传输对USB装置读取讯息、指定地址及进行设定(Configuration)，因此唯有先正确地执行完控制传输，完成列举(Enumeration)后，才能进一步地进行剩下其他三种的传输模式。中断传输提供一种轮询(Polling)机制，使得USB主机可以定期地/周期性地询问USB装置是否有事件发生或是适合于中断传输(例如无法预期)的数据要传送。大量传输是用来搬运大量的数据，并且大量传输不容允传输当中发生任何错误，因此在大量传输模式下每完成一次数据交易(Transaction)后都必须进行确认(Handshake)。等时性传输着重的是即时性，因此适用于串流音讯与影像的传输，但传输过程中可容许错误发生。

另外，依据USB协议，每种传输模式都可能包含一或多个交易(Transaction)交易，而每个交易又是由二到三个阶段(Phase)所构成的，例如Token阶段、Data阶段及Handshake阶段。其中，Token阶段的封包类型有OUT、IN、SOF及SETUP；Data阶段的封包类型有DATA0、DATA1、DATA2及MDATA；Handshake阶段的封包类型有ACK、NACK、STALL及NYET。

封包(Packet)是组成USB交易的最小单位，每个交易都以Token阶段作为起始。其中Token阶段的IN封包表示USB主机向USB装置要求(Request)提供一笔数据，此笔数据的长度依据不同的传输类型而有所不同。Token阶段的OUT封包表示USB主机通知(Notification)其要向USB装置提供一笔数据。

上述的封包都具有一个封包识别码(Packet Identifier；PID)栏位以供识别。此PID栏位的长度为8个位元，其中前四个位元与后四个位元互为补数。例如OUT封包在PID栏位之前四个位元填入的代码为0001；IN封包的PID的前四个位元为1001；ACK封包的PID的前四个位元为0010；NAK封包的PID的前四个位元为1010。除了PID栏位以外，USB封包尚包含地址栏位、端点栏位以及CRC栏位。

NAK(Negative Acknowledge；负回应)表示USB装置处于忙碌状态或是并无数据要回传给主机。例如当USB主机传送一笔数据给某一USB装置，但是此USB装置因为忙碌而暂时无法接收此笔数据时，此USB装置的端点便会回应USB主机一个交握封包(Handshake Packet)以传递NAK讯息给USB主机。或者是，当USB主机向某一USB装置要求一笔数据，但是此USB装置暂时无法提供此笔数据，此USB装置的端点便会回应USB主机一个NAK讯息。NAK表示一个暂时的状态，并且USB主机通常稍后会再尝试重送，直到其次数达到驱动程序所规范的上限。相反地，ACK(Acknowledge；正回应)则表示USB主机或USB装置已经正确无误地接收到数据。对于USB主机的要求数据的回应，无论USB装置是回传Data或回传NAK都是合乎规范的。

依据USB协议，为了能够进行上述不同的传输模式，在USB装置这端必须具备不同的端点(Endpoint)。亦即，USB装置必须具备控制传输专用的端点(通常是端点零)才能进行控制传输；USB装置必须具备中断传输有专用的端点才能进行中断传输，其余依此类推。USB装置必须利用前述的控制传输将其接口描述元(InterfaceDescriptor)上传给USB主机，而接口描述元当中的bNumEndpoints栏位必须填入所需的端点数目，但是此数目不包含控制传输所需的端点零。举例而言，一个USB接口的键盘/鼠标必须具备至少两个端点才能与USB主机进行控制传输与中断传输；一个USB接口的指纹扫描装置必须具备至少三个端点才能与USB主机进行控制传输、中断传输与大量传输。不同的端点与USB主机之间的逻辑上的连接称为管线(Pipe)，不同的传输必须经由不同的管线来进行。

依据USB协议，一个USB主机可以通过USB总线连接高达127个USB装置，因此为了充分地利用USB总线，减少USB总线闲置的时间，对于USB主机发出的请求(例如USB主机要求USB装置提供数据)，USB协议规定USB装置必须在一定的时间限制内有所回应，但是如此一来也间接地限制了USB主机与USB装置之间的距离不得超过5公尺以上。

虽然传统的USB延伸机制已经可以延伸USB主机与某些USB装置之间的距离超过USB协议所容许的最远距离5公尺以上，但是传统的USB延伸机制仅限于键盘/鼠标之类的人机接口装置(Human Interface Device；HID)，并且传统USB延伸机制术所采用的策略(「拖延策略」与「被动转发」)不见得适用于所有类型的USB装置。当欲延伸的USB装置为指纹扫描装置(Fingerprint Scanner Device)时，传统的USB延伸机制会使得USB主机完全读取到由指纹扫描装置传来的指纹图像数据的速度变得非常缓慢。亦即，传统的USB延伸机制并不适用于指纹扫描装置，其传递延迟的效果会非常明显。兹说明原因如下。

首先，依据USB协议可知，键盘/鼠标之类属于「人机接口装置」(HumanInterface Device；HID)；而指纹扫描装置属于「静态图像撷取群组」(Still Image CaptureClass)。人机接口装置与USB主机(Host)之间进行的传输方式仅有控制传输(ControlTransfer)及中断传输(Interrupt Transfer)。除了控制传输(Control Transfer)之外，指纹扫描装置与USB主机(Host)之间的传输方式尚有中断传输(Interrupt Transfer)及大量传输(Bulk Transfer)。

另外，因为USB协议是以USB主机为中心(Host Centric)的协议，亦即必须是在USB主机发起(Initiate)请求之后，被请求的USB装置才能向USB主机提供数据或是其他的回应内容。所以至少在USB 3.0的版本之前，USB装置仅能被动地向USB主机提供数据，而不能主动地向USB主机提供数据。换言之，当USB主机对USB装置发出一个请求后，USB装置才会对USB主机回传一笔数据。并且，USB协议也规定了在不同的传输方式中每个数据封包当中Payload的最长长度。例如在USB 2.0版本的协议中，在大量传输模式下每个数据封包当中Payload的最长长度为512个位元组；在USB 1.1版本的协议中，在大量传输模式下每个数据封包当中Payload的最长长度为64个位元组。如果整体的数据量超过单笔数据封包可传的长度，USB主机就必须对USB装置发出多次的请求。而指纹扫描装置通常是属于USB 1.1版本的全速(Full-Speed)装置。

背景技术

如图1B所示，传统USB延伸机制20采用的原理是单纯的「拖延策略」与「被动转发」。在一个USB主机-USB延伸机制-USB装置所形成的架构中，USB主机10与USB装置30之间的距离可超过5公尺以上。一开始USB主机10对某个USB装置30的某个端点发出第一请求#1(例如USB主机10发出一个IN Token)，表示USB主机10要求此USB装置30基于此端点对应的传输方式(例如大量传输方式)提供第一笔数据(Data)。然而，因为前述距离过长的关系，USB装置30无法适时地(在USB协议规定的时间限制内)提供这第一笔数据给USB主机10，所以必须由USB延伸机制20代替USB装置先以一负回应来回复USB主机10以暂时满足USB协议的规定(故称为「拖延策略」)，彷佛如同USB装置30告诉USB主机10此第一笔数据尚未准备好，然后再通过USB延伸机制20将此第一请求#1通过其他非USB协议转发(Forward)给位于远程的USB装置30以取得对应的第一笔数据，彷佛如同USB主机10直接发出的请求一般。

进一步而言，基于USB主机10发出的第一请求#1，经由USB延伸机制20的转发后会对USB装置30产生另一个第一请求#2，以便由USB装置30取得第一笔数据。并且当USB延伸机制20收到第一笔数据后会对USB装置30提供一正回应(ACK)。换句话说，如果USB主机10没有发出任何请求，USB延伸机制20将不会对USB装置30产生任何请求(因此称为「被动转发」)。

由图1B的时间轴来看，在USB延伸机制20自USB装置30取得这第一笔数据的时候，若已经错过对第一请求#1回应的时机，其并不能立即将这第一笔数据回吐给USB主机10，必须等待USB主机10发出的下一个请求。因为基于“USB装置必须以USB主机为中心(Host Centric)”的规定，USB延伸机制20只能先将自USB装置30取得的这第一笔数据暂时储存于端点内，然后等收到USB主机10发出的第二个或甚至第三个请求后才能将这第一笔数据回传给USB主机10。

所以在使用传统USB延伸机制20的架构下，USB主机10必须重复地发出数次请求后才能真正收到由USB装置30传来的第一笔数据，亦即USB主机10在收到片段数据之前会经历一或多次的负回应(NAK)。所以如果以图1B中所标示的时间长度(收到第一次负回应NAK与之后收到第一笔数据的时间差)视为一次延迟(Delay)，如果USB主机10与USB装置30之间的距离越长，或是如果USB主机10与USB装置30之间交易的数据量越大时，必须切割分批传送的数据片段的数目越多，这样的延迟次数就会越多，累积起来延迟的感觉就会越明显。

更进一步而言，请再参照图1B，若此USB装置30实际上为一指纹扫描装置；此USB主机10实际上为一目标电脑(Target Computer)，并且目标电脑与指纹扫描装置之间进行的是大量传输。若欲以此指纹扫描装置经由传统的USB延伸机制由远程登入此目标电脑，且此目标电脑与此指纹扫描装置之间的距离超过5公尺以上，将会遇到前述传递延迟的问题，兹说明原因如下。

通常指纹扫描装置仅是一全速(Full-Speed)装置，因此依据前述图1A所示的USB协议的规定可知，在大量传输模式下，每个由指纹扫描装置的端点往USB主机传送的数据封包(Data Packet)在Payload部分的最大长度为64个位元组，亦即在每次的交易(Transaction)当中USB主机仅能自指纹扫描装置取得64个位元组长度的数据，且假设一张指纹图像的数据量为70K个位元组，因此前述延迟的次数必须重复高达1120次以上目标电脑才能取得一张完整的指纹图像的数据。如此一来，整体累积的传递延迟效果将会非常明显，甚至会导致指纹扫描装置因本身缓冲暂存器塞满(有进无出)而无法使用的严重结果。

发明内容

有鉴于上述先前技术所遭遇到的问题，本发明提出一种远程登入电脑的方法。

根据本发明的一具体实施例，为一种远程登入电脑的方法，用以提供用户通过USB延伸系统，使远程的USB装置登入目标电脑。该方法的步骤包含：(301)提供USB延伸系统，USB延伸系统包含第一单元及第二单元；(302)将第一单元耦接至目标电脑的USB接口；(303)将指纹扫描装置耦接至第二单元的第二USB接口；(304)建立第一单元与第二单元之间的网络通讯；(305)根据USB协议，执行第二单元与该指纹扫描装置间的控制传输以完成指纹扫描装置的列举；(305-1)根据USB协议，执行目标电脑与该第一单元间的控制传输，以使目标电脑可将第一单元视为USB装置，且USB装置的类型与指纹扫描装置相同或等效；(306)根据USB协议，执行第二单元与指纹扫描装置间的中断传输；(306-1)根据USB协议，执行目标电脑与第一单元间的中断传输；(307)通过步骤(306)的中断传输判断指纹扫描装置是否有事件发生；(307-1)若步骤(307)的事件为指纹图像数据产生时，无论目标电脑是否已对第一单元发出大量传输的请求，第二单元根据USB协议直接开始与指纹扫描装置进行大量传输，以自指纹扫描装置读取指纹图像数据；(308)经由网络协议将指纹图像数据传输至第一单元，并使第一单元储存指纹图像数据；以及(309)使目标电脑以大量传输方式陆续读取被第一单元所储存的指纹图像数据，进而使第二单元可由远程登入目标电脑。

根据本发明的另一具体实施例亦为一种远程登入电脑的方法，用以提供用户通过远程管理系统，以使远程通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)装置登入目标电脑。该方法的步骤包含：(401)提供远程管理装置；(402)将远程管理装置耦接至目标电脑的目标USB接口；(403)建立远程管理装置与主控电脑之间的网络通讯；(404)将一指纹扫描装置耦接至主控电脑的主控USB接口；(405)根据USB协议，执行主控电脑与指纹扫描装置间的控制传输，以完成指纹扫描装置的列举；(405-1)根据USB协议，执行目标电脑与远程管理装置间的控制传输，以使目标电脑可将远程管理装置视为USB装置，且USB装置的类型与指纹扫描装置相同或等效；(406)根据USB协议，执行主控电脑与指纹扫描装置间的中断传输；(406-1)根据USB，执行目标电脑与远程管理装置间的中断传输；(407)通过步骤(406)的中断传输判断指纹扫描装置是否有事件发生；(407-1)若步骤(407)当事件为指纹图像数据产生时，无论目标电脑是否已对远程管理装置发出大量传输的请求，主控电脑根据USB协议直接开始与指纹扫描装置进行大量传输，以自指纹扫描装置读取指纹图像数据；(408)经由网络协议将指纹图像数据传输至远程管理装置，并由远程管理装置储存指纹图像数据；以及(409)使目标电脑以大量传输方式陆续读取被远程管理装置所储存的指纹图像数据，进而使主控电脑可由远程登入目标电脑。

相较于先前技术，本发明提出一种改善传统USB延伸机制延迟现象的方法，以实现具体可行的指纹扫描装置的延伸机制。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的实施方式及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1A为USB协议定义的传输类型。

图1B为传统USB延伸机制示意图。

图2A为本发明的一实施例示意图。

图2B为本发明的一实施例示意图。

图2C为本发明的一实施例示意图。

图2D为本发明的一实施例示意图。

图2E为本发明的一实施例示意图。

图2F为本发明的一实施例示意图。

图3A为基于图2B架构的实施例流程图。

图3B为基于图2B架构的实施例流程图。

图3C为基于图2B架构的实施例示意图。

图4A为基于图2C架构的实施例流程图。

图4B为基于图2C架构的实施例流程图。

图4C为基于图2C架构的实施例示意图。

【符号说明】

10 USB主机

20 传统USB延伸机制

30 USB装置

100 USB延伸系统

110 目标电脑

120 主控电脑

130 指纹扫描装置

150 第一单元

151 第一USB接口

152 第二USB接口

153 第一网络接口

154 第二网络接口

160 第二单元

161 USB装置控制器

162 USB主机控制器

163 第一协议转换单元

164 第二协议转换单元

200 远程管理系统

210 远程管理装置

210a 电脑连接端口

220 网络接口

215 电脑接口

215a 电脑连接端口

250 影像处理模块

260 中央处理器

500 电脑接口模块

510 第一RS-485收发器

520 第二RS-485收发器

530 差动驱动器

540 差动接收器

550 USB装置控制器

具体实施方式

以下将以图式配合文字叙述揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。此外，为简化图式起见，一些传统的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘出。

如图2A所示，本发明的一实施例提供一种USB延伸系统100，USB延伸系统100使得使用者可经由指纹扫描装置130登入位于网络另一端的目标电脑110。虽然实际上此指纹扫描装置130由远程登入此目标电脑110，但彷佛如同在目标电脑110的近端使用一般。

此USB延伸系统100可如图2B所示的架构独立存在，其将再详述于后。或是如图2C所示，此USB延伸系统可整合在远程管理系统200当中而成为其一部分功能。远程管理系统200更主要包含远程管理装置210及执行于主控电脑120上的软件模块(图未示)。此远程管理装置210的一端耦接至目标电脑110，另一端耦接至网络，并且主控电脑120与此目标电脑110可通过此远程管理系统200交换影像信号(由目标电脑110输出)及键盘/鼠标信号(由主控电脑120输出)，因此主控电脑120的使用者可通过网络由远程控制此目标电脑110。此远程管理系统200将再详述于后。当远程管理系统200具备与USB延伸系统100等效的功能时，此远程管理装置210可等效地执行图2B的第一单元150的功能；主控电脑120通过此软件模块可等效地执行图2B的第二单元160的功能。

如图2B所示，本实施例的USB延伸系统100可通过网络延伸目标电脑110与指纹扫描装置130或其他USB装置之间的距离超过USB协议所规范的最长距离(主机与装置之间在不使用集线器的情况下)，例如5公尺。本实施例的USB延伸系统100主要包含第一单元150及第二单元160，其中第一单元150连接至目标电脑110的USB接口；第二单元160以其USB接口连接指纹扫描装置130，而第一单元150与第二单元160彼此之间再以网络相互耦接。其中，第一单元150与目标电脑110的距离以及第二单元160与指纹扫描装置130的距离均不超过5公尺。

第一单元150具有第一USB接口151及第一网络接口153；第二单元160具有第二USB接口152及第二网络接口154。其中第一USB接口151用以连接目标电脑110，且第一单元150会被目标电脑110视为USB装置，因此通常第一USB接口151包含B类型的母连接器，但是并不以此为限。另外，第二USB接口152用以连接指纹扫描装置130。而第一单元150与第二单元160彼此再以第一网络接口153及第二网络接口154相互耦接。

请参阅图2D，通过第一USB接口151，第一单元150可与目标电脑110以标准的USB协议进行通讯；通过第二USB接口152，第二单元160可与指纹扫描装置130或其他类型的USB装置以标准的USB协议进行通讯。另外，通过第一网络接口153及第二网络接口154，第一单元150可与第二单元160进行标准及/或非标准的网络通讯协议以交换数据。并且，第一单元150具有第一协议转换单元163；第二单元160具有第二协议转换单元164。其中第一协议转换单元163使得第一单元150具有将USB协议转换为非USB协议或是将非USB协议转换为USB协议的能力；同样地，第二协议转换单元164使得第二单元160也具有将USB协议转换为非USB协议或是将非USB协议转换为USB协议的能力。在一较佳实施例中，第一协议转换单元163可为中央处理器或是FPGA；第二协议转换单元164在一较佳实施例中，也可以是中央处理器或是FPGA。

为实现上述功能，第二单元160更具有USB主机控制器162，以实现一般USB主机的功能，例如检测USB装置、管理数据流、错误检查、提供及管理电源、与USB装置交换数据等。USB主机控制器162耦接于第二USB接口152与第二协议转换单元164之间。

第一单元150更具有USB装置控制器161，以实现一般USB装置的功能，例如回应USB主机的请求、错误检查及与USB主机交换数据等。并且，第一单元150会因为USB装置控制器161的模拟而被目标电脑110视为USB装置；第二单元160会因为USB主机控制器162的模拟而被指纹扫描装置130视为USB主机。USB装置控制器161耦接于第一USB接口151与第一协议转换单元163之间。

因此，基于以上架构，以USB协议的角度而言，此目标电脑110为USB主机(Host)，第一单元150对此目标电脑110模拟成USB装置(Device)。另外，此第二单元160对指纹扫描装置模拟为USB主机(Host)。并且，目标电脑110与第一单元150之间的某些USB通讯行为会被映射(Mapping)成第二单元160与指纹扫描装置130之间的USB通讯行为。在实际应用中，此第二单元160可为电脑或硬件装置。当此第二单元160为电脑时，有应用程序依附于此电脑上。

请同时参阅图2B、图3A～图3C的实施例。图3A～图3C说明本发明的一种由远程登入电脑的方法，该方法基于图2B的架构进行说明，且该方法至少包含下列步骤：步骤301提供一如图2B所示的USB延伸系统100，如前所述此USB延伸系统100更包含第一单元150及第二单元160。步骤302将第一单元150耦接至目标电脑110的USB接口。步骤303将指纹扫描装置130连接至第二单元160的USB接口。步骤304建立第一单元150与第二单元160之间的网络通讯，使得第一单元150与第二单元160之间可以USB协议以外的协议交换数据，例如以太网络协议或TCP/IP协议组。

步骤305是依据USB协议，执行第二单元160与指纹扫描装置130间的控制传输(Control Transfer)以完成指纹扫描装置130的列举(Enumeration)。其中步骤305更包含步骤305-1如下：依据USB协议，执行目标电脑110与第一单元150间的控制传输，以向目标电脑110传递数个描述元(Descriptor)，以使目标电脑110可依据该些描述元对第一单元150指派USB地址及进行设定，进而使目标电脑110可将第一单元150视为USB装置(Device)，且USB装置的类型与指纹扫描装置130相同或等效。亦即USB装置的类型(Class)可为静态图像捕捉装置(Still Image Capture Device)或是包含静态图像捕捉装置功能及其他功能的复合装置(Compound Device)。当第一单元150模拟成一复合装置时，此复合装置包含多个不同类型的功能，例如包含静态图像捕捉装置的功能、人机接口装置(HID)、大量储存装置(Mass Storage)或其任意组合的功能。

进一步而言，当第二单元160除了指纹扫描装置130以外尚有其他USB装置(例如键盘或鼠标)欲通过第二单元160延伸至目标电脑110，且第一单元150当中仅有一个USB装置控制器161的时候，第一单元150模拟成一USB复合装置(CompoundDevice)，此USB复合装置必须同时包含静图像捕捉装置及人机接口装置的功能。虽然对于第二单元160而言，指纹扫描装置130与其他的USB装置具有不同的USB地址，但是第一单元150所模拟的USB复合装置仅向目标电脑110取得一个USB地址。当第二单元160除了指纹扫描装置130以外并无其他USB装置欲延伸至目标电脑110时，第一单元150仅须单纯地模拟成一静态图像捕捉装置。又或者是，当第二单元160除了指纹扫描装置130以外尚有其他USB装置(例如键盘或鼠标)欲延伸至目标电脑110，且第一单元150当中有多个USB装置控制器161的时候(第二单元160可以自目标电脑110取得多个USB地址)，第一单元150可以其中一个USB装置控制器161模拟成单纯的静态图像捕捉装置，其余的USB装置控制器161可模拟成具有键盘及鼠标功能的复合装置。总之，对于本领域具有通常知识者而言，以第一单元150来模拟远程的USB装置有多种实现方式，在此不再一一列举。

更详细地说，上述列举过程更包含下列步骤：将USB装置连接至USB主机；USB主机检测到USB装置；USB主机识别USB装置的速度；USB主机取得USB装置的装置描述元(Device Descriptor)；重设USB装置并指派USB地址；USB主机取得USB装置的设定描述元(Configuration Descriptor)；USB主机取得USB装置的接口描述元(Interface Descriptor)；载入驱动程序。

在步骤305的控制传输过程当中更包含使第二单元160可依据USB协议自指纹扫描装置130接收到数个描述元(Descriptor)，例如装置描述元(DeviceDescriptor)、设定描述元(Configuration Descriptor)、接口描述元(Interface Descriptor)及端点描述元(Endpoint Descriptor)。其中该接口描述元具有端点数目(bNumEndpoints)栏位，且端点数目栏位内填入的数值为3。另外端点描述元包含bLength、bDescriptorType、bEndpointAddress、bmAttributes、wMaxPacketSize及bInterval等栏位。其中bLength用以描述此描述元的位元组数字(通常为07h)；bmAttributes用以描述所支持的传输类型(the type of transfer)，例如大量传输为02h；bEndpointAddress用以描述端点的数目及方向(direction)；bInterval用以描述时间间隔；wMaxPacketSize用以描述每个端点的最大封包长度(maximum packet size for each endpoint)。

另外在步骤305当中，第二单元160也会依据USB协议，对指纹扫描装置130指派第一USB地址(图未示)。后续的中断传输及大量传输将会依据此第一USB地址进行(但是仍经由不同的端点)。例如中断传输当中的「交易」(Transaction)的令牌封包(Token Packet)便会填入此第一USB地址。一个标准的令牌封包通常具有封包识别码(Packet Identifier；PID)、USB地址、端点地址及错误检查(CRC)等栏位。一个「传输」通常是由多个「交易」所构成的。而一个「交易」通常至少包含令牌封包及数据封包(Data Packet)。

类似地，在步骤305-1的控制传输过程当中更包含使第一单元150可依据USB协议自指纹扫描装置130接收到数个描述元(Descriptor)，例如装置描述元(DeviceDescriptor)、设定描述元(Configuration Descriptor)及接口描述元(Interface Descriptor)。其中该接口描述元具有端点数目(bNumEndpoints)栏位，且端点数目栏位内填入的数值为3。另外，在步骤305-1当中，目标电脑110也会依据USB协议，对第一单元150指派第二USB地址(图未示)。但是第二USB地址与第一USB地址可能不同或是相同。

步骤306依据USB协议，执行第二单元160与指纹扫描装置130间的中断传输(Interrupt Transfer)。步骤306-1是依据USB协议，执行目标电脑110与第一单元150间的中断传输。值得注意的是，步骤306的中断传输可能是由第二单元160主动发起，其并非由目标电脑110所发出的中断请求(Interrupt IN)所转换而来。

步骤307通过步骤306的中断传输判断指纹扫描装置130是否有事件(Event)发生，依据事件是否发生再进行步骤307-1或继续原步骤306。其中步骤307-1是当判断事件为指纹图像数据产生时，第二单元160除了将指纹图像数据经由非USB协议传送给第一单元150外，第二单元160更会主动发起大量传输请求，无待目标电脑110是否已经对第一单元150发出大量传输请求，第二单元160便直接开始依据USB协议与指纹扫描装置130进行大量传输(Bulk Transfer)，以使第二单元160可自指纹扫描装置130取得指纹图像数据。

由于相较于传统技术的「被动转发」，本发明采用的策略是「主动发起」，第二单元160的大量传输请求并非由第一单元150转发而来，因此，依据上述说明，由时间轴来看，第二单元160对发出大量传输请求的时间点可能会早于目标电脑110对第一单元150发出大量传输请求的时间点。对于传统采用「被动转发」的USB延伸机制，其对USB装置发出的第一个大量传输请求势必晚于USB主机发出的第一个大量传输请求，且后续的大量传输请求亦然。

另外，当指纹扫描装置130对第二单元160依据USB协议所发出的中断请求(Interrupt IN)的回应为负回应(NAK)时，判断事件非为指纹图像数据产生。步骤308是经由网络协议将指纹图像数据传输至第一单元150，并使第一单元150暂时储存指纹图像数据，以供目标电脑110后续发出的大量传输请求读取。

本发明的「主动发起」策略可大幅减少传统技术的「被动转发」所产生的传递延迟问题。因为若采用传统技术的「被动转发」，大量传输中的每个大量传输请求均会收到一或多次的负回应。但在本发明中，对于目标电脑110而言，除了一开始几个(例如第一个)大量传输请求可能先会收到负回应外，后续绝大多数的大量传输请求均可自第一单元150收到数据，因为第二单元160已经事先自指纹扫描装置130取得相关的数据了。

根据本发明的另一实施例，提供一种远程管理系统，使得主控电脑的使用者可经由网络控制目标电脑。该控制至少包含在主控电脑的屏幕上显示目标电脑的桌面影像的相关内容以及以主控电脑键盘及/或鼠标操控目标电脑。

请同时参照图2C、图2E及图2F。其中，远程管理系统200具有远程管理装置210，远程管理装置210更具有电脑接口215及网络接口220，其中电脑接口215用以连接至少目标电脑110；网络接口220则经由网络耦接至主控电脑120，使得主控电脑120与此远程管理装置210之间可依据适当的网络通讯协议(例如TCP/IP协议组)进行通讯以交换数据。在一较佳实施例当中，此远程管理装置210为网络型键盘-影像-鼠标切换器(Over-IP Keyboard-Video-Mouse Switch)，其电脑接口215具有一或多个可连接目标电脑110的电脑连接端口215a。在一较佳实施例中，此远程管理装置210的电脑连接端口210a更可具有影像输入端、键盘/鼠标输出端口。其中影像输入端口用以连接主控电脑120的影像输出端口；键盘/鼠标输出端口用以连接目标电脑110的键盘/鼠标输入端口。

如图2E所示，在另一较佳实施例中，此电脑接口215的电脑连接端口经由电脑接口模块(Computer Interface Module；CIM)500耦接至目标电脑110。在此情况下，此电脑接口215的电脑连接端口215a具有至少一个RJ-45连接器，使得此电脑接口可通过5类线(CAT-5 Cable)与电脑接口模块的RJ-45连接器连接。亦即此5类线的一端连接至电脑接口的RJ-45连接器，另一端则连接至电脑接口模块500的RJ-45连接器。

此电脑接口模块500用来延伸远程管理装置210与目标电脑110之间的距离，例如可高达1000英呎。此电脑接口模块500具有第一RS-485收发器(Transceiver)510以及差动驱动器(Differential Driver)530。相对应的，在远程管理装置210这端的电脑接口210则具有第二RS-485收发器(Transceiver)520以及差动接收器(DifferentialReceiver)540。其中，第一RS-485收发器510用以依据RS-485协议接收来自远程管理装置210的控制信号，例如键盘/鼠标等信号。差动驱动器530用以将主控电脑120输出的单端影像信号(例如RGB信号)转换为多个差动影像信号，以便通过5类线传输至远程管理装置210。

另外，差动接收器540对应于差动驱动器520，用以接收来自主控电脑120的多个差动影像信号，并将其还原为原本的单端影像信号；电脑接口210的第二RS-485收发器520对应于的电脑接口模块500的第一RS-485收发器510，用以依据RS-485协议与电脑接口模块500交换数据，以便将主控电脑120的键盘/鼠标等信号传送给目标电脑110。电脑接口模块500亦可称为服务器接口模块(Server Interface Module；SIM)或是转换器(Adapter)。

当主控电脑120的使用者在主控电脑120这端经由键盘/鼠标或其他控制装置对目标电脑110进行操作时，主控电脑120会将键盘/鼠标所输出的控制信号依据适当的网络通讯协议转换为网络封包，以便可经由网络传送至远程管理装置210。并且，远程管理装置210可经由其网络接口220接收主控电脑120所传来的网络封包，然后将网络封包当中所包含的控制信号转换为主控电脑120可读的格式，例如标准的USB信号或PS/2信号，彷佛如同由主控电脑120的键盘/鼠标所直接发出一般。亦即远程管理装置210可将主控电脑120传来的网络封包还原为原本的控制信号后输出至目标电脑110，以便进而控制目标电脑110。

另一方面，目标电脑110根据主控电脑120的控制信号所输出的影像信号(例如VGA信号)会被远程管理装置210撷取成为多个连续的影像帧(Frame)，然后在选择性地进行影像处理后转换为网络封包，并依据适当的网络通讯协议经由网络回传给主控电脑120。并且此撷取可能包含将模拟信号转换为数字信号的过程。

当主控电脑120将所接收的网络封包被还原为影像信号之后，主控电脑120的使用者便可由网络的一端看见目标电脑110所输出的影像并进而控制此目标电脑110，彷佛如同直接控制目标电脑110一般。此还原可能包含将数字信号转换为模拟信号的过程。

另外，当使用USB协议来传递键盘/鼠标信号时，电脑接口模块500更包含USB信号延伸机制以延伸USB信号传递距离超过5公尺以上。此USB信号延伸机制包含USB装置控制器550，用以对目标电脑110模拟出包含键盘/鼠标在内的USB装置，并且此USB装置控制器550可对主控电脑120发出的请求在USB协议所规范的时间限制内做出适当的回应。

请再参照图2C、图4A～图4C的实施例。图4A～图4C说明经由本发明的远程管理系统由远程登入目标电脑的方法，该方法基于图2C的架构进行说明。需说明的是，本实施例的远程管理系统200具有前述USB延伸系统100的功能以及上述延伸键盘-影像-鼠标(KVM)的功能，故细节不再赘述。该方法至少包含下列步骤：(401)提供远程管理装置；(402)将远程管理装置耦接至目标电脑的目标USB接口；(403)建立远程管理装置与主控电脑之间的网络通讯；(404)将指纹扫描装置耦接至主控电脑的主控USB接口；(405)根据USB协议，执行主控电脑与指纹扫描装置间的控制传输，以完成指纹扫描装置的列举；(405-1)根据USB协议，执行目标电脑与远程管理装置间的控制传输，以使目标电脑可将远程管理装置视为USB装置，且USB装置的类型与指纹扫描装置相同或等效；(406)根据USB，执行主控电脑与指纹扫描装置间的中断传输；(406-1)根据USB协议，执行目标电脑与远程管理装置间的中断传输；(407)通过步骤(406)的中断传输判断指纹扫描装置是否有事件发生；(407-1)若步骤(407)当事件为指纹图像数据产生时，无论目标电脑是否已对远程管理装置发出大量传输的请求，主控电脑根据USB协议直接开始与指纹扫描装置进行大量传输，以自指纹扫描装置读取指纹图像数据；(408)经由网络协议将指纹图像数据传输至远程管理装置，并由远程管理装置储存指纹图像数据；以及(409)使目标电脑以大量传输方式陆续读取被远程管理装置所储存的指纹图像数据，进而使主控电脑可由远程登入目标电脑。

相较于先前技术，本发明的远程登入电脑的方法所提供的「主动发起」策略可大幅减少传统技术的「被动转发」所产生的传递延迟问题。故能有效节省通用串行总线装置由远程登入目标电脑的时间。

通过以上具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种由远程登入电脑的方法，包含：

(301)提供一通用串行总线延伸系统，该通用串行总线延伸系统包含一第一单元及一第二单元；

(302)将该第一单元耦接至一目标电脑的一目标通用串行总线接口；

(303)将一指纹扫描装置耦接至该第二单元的一第二通用串行总线接口；

(304)建立该第一单元与该第二单元之间的网络通讯；

(305)根据一通用串行总线传输协议，执行该第二单元与该指纹扫描装置间的控制传输以完成该指纹扫描装置的列举；

(305-1)根据该通用串行总线传输协议，执行该目标电脑与该第一单元间的控制传输，以使该目标电脑可将该第一单元视为一USB装置，且该USB装置的类型与该指纹扫描装置相同或等效；

(306)根据该通用串行总线传输协议，执行该第二单元与该指纹扫描装置间的中断传输；

(306-1)根据该通用串行总线传输协议，执行该目标电脑与该第一单元间的中断传输；

(307)通过该步骤(306)的中断传输判断该指纹扫描装置是否有一事件发生；

(307-1)若该步骤(307)的事件为一指纹图像数据产生时，无论该目标电脑是否已对该第一单元发出一大量传输的请求，该第二单元根据该通用串行总线传输协议直接开始与该指纹扫描装置进行一大量传输，以自该指纹扫描装置读取该指纹图像数据；

(308)经由网络协议将该指纹图像数据传输至该第一单元，并使该第一单元储存该指纹图像数据；以及

(309)使该目标电脑以大量传输方式陆续读取被该第一单元所储存的该指纹图像数据，进而使该第二单元可由远程登入该目标电脑。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(307-1)更包含：

由该第二单元对该指纹扫描装置发出至少一请求封包。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(305)更包含：

使该第二单元根据该通用串行总线传输协议自该指纹扫描装置接收到一接口描述元，其中该接口描述元具有一端点数目栏位，且该端点数目栏位内填入的数值为3。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含：

若该步骤(307)的判断结果为否，继续进行该第二单元与该指纹扫描装置间的中断传输。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(307)更包含：

该第二单元对该指纹扫描装置发出一中断请求。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该步骤(307)更包含：

判断该指纹扫描装置是否对该中断请求回传一负面回应；

若是，判断该事件非为产生该指纹图像数据；以及

若否，判断该事件为产生该指纹图像数据。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该步骤(307)更包含：

判断该指纹扫描装置是否对该中断请求回传一数据封包；以及

若是，判断该事件为产生该指纹图像数据。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(305)更包含：

对该指纹扫描装置指派一第一通用串行总线地址。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该步骤(306)更包含：

对该第一单元指派一第二通用串行总线地址，且该第二通用串行总线地址与该第一通用串行总线地址相同或不同。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该步骤(306)更包含：

以该第一单元对该目标电脑模拟出一复合装置，该复合装置至少包含一静态图像捕捉装置及一人机接口装置。

11.如权利要求所述的方法，其特征在于，更包含：

(310)以该第一单元撷取该目标电脑所输出的一数据，并通过该网络将该数据传输至该第二单元。

12.一种由远程登入电脑的方法，其特征在于，包含：

(401)提供一远程管理装置；

(402)将该远程管理装置耦接至一目标电脑的一目标通用串行总线接口；

(403)建立该远程管理装置与一主控电脑之间的网络通讯；

(404)将一指纹扫描装置耦接至该主控电脑的一主控通用串行总线接口；

(405)根据一通用串行总线传输协议，执行该主控电脑与该指纹扫描装置间的控制传输，以完成该指纹扫描装置的列举；

(405-1)根据该通用串行总线传输协议，执行该目标电脑与该远程管理装置间的控制传输，以使该目标电脑可将该远程管理装置视为一USB装置，且该USB装置的类型与该指纹扫描装置相同或等效；

(406)根据该通用串行总线传输协议，执行该主控电脑与该指纹扫描装置间的中断传输；

(406-1)根据该通用串行总线传输协议执行该目标电脑与该远程管理装置间的中断传输；

(407)通过该步骤(406)的中断传输判断该指纹扫描装置是否有一事件发生；

(407-1)若该步骤(407)是当该事件为一指纹图像数据产生时，无论该目标电脑是否已对该远程管理装置发出一大量传输的请求，该主控电脑根据该通用串行总线传输协议直接开始与该指纹扫描装置进行一大量传输，以自该指纹扫描装置读取该指纹图像数据；

(408)经由网络协议将该指纹图像数据传输至该远程管理装置，并由该远程管理装置储存该指纹图像数据；以及

(409)使该目标电脑以大量传输方式陆续读取被该远程管理装置所储存的该指纹图像数据，进而使该主控电脑可由远程登入该目标电脑。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该步骤(407-1)更包含：

由该主控电脑对该指纹扫描装置发出至少一请求封包。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该步骤(405)更包含：

使该主控电脑根据该通用串行总线传输协议自该指纹扫描装置接收到一接口描述元，其中该接口描述元具有一端点数目栏位，且该端点数目栏位内填入的数值为3。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，更包含：

若该步骤(407)的判断结果为否，继续进行该主控电脑与该指纹扫描装置间的中断传输。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该步骤(407)更包含：

该主控电脑对该指纹扫描装置发出一中断请求。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该步骤(407)更包含：

判断该指纹扫描装置是否对该中断请求回传一负面回应；

若是，判断该事件非为产生该指纹图像数据；以及

若否，判断该事件为产生该指纹图像数据。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该步骤(407)更包含：

若是，判断该事件为产生该指纹图像数据。

19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该步骤(405)更包含：

对该指纹扫描装置指派一第一通用串行总线地址。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该步骤(405-1)更包含：

对该远程管理装置指派一第二通用串行总线地址，且该第二通用串行总线地址与该第一通用串行总线地址相同或不同。

21.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该步骤(405-1)更包含：

以该远程管理装置对该目标电脑模拟出一复合装置，该复合装置至少包含一静态图像捕捉装置及一人机接口装置。

22.如权利要求12所述的方法，其特征在于，更包含：

(410)以该远程管理装置撷取该目标电脑所输出的一数据，并通过该网络将该数据传输至该主控电脑。

23.一种由远程登入电脑的方法，包含：

将一远程管理装置耦接至一目标电脑的一目标通用串行总线接口并将一通用串行总线装置耦接至一主控电脑的一主控通用串行总线接口，其中该远程管理装置与该主控电脑之间通过一网络通讯；

分别执行该主控电脑与该通用串行总线装置之间以及该目标电脑与该远程管理装置之间的控制传输；

分别执行该主控电脑与该通用串行总线装置之间以及该目标电脑与该远程管理装置之间的中断传输；

当该通用串行总线装置有产生一数据的一事件发生时，该主控电脑通过大量传输的方式自该通用串行总线装置读取该数据并通过该网络将该数据传输至该远程管理装置进行储存；以及

该目标电脑通过大量传输方式陆续读取该远程管理装置所储存的该数据，进而使该主控电脑可由远程登入该目标电脑。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，当执行该目标电脑与该远程管理装置之间的控制传输时，该目标电脑将该远程管理装置模拟为一通用串行总线装置。

25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该主控电脑对该通用串行总线装置发出一中断请求，并根据该通用串行总线装置是否对该中断请求回传一负面回应判断该通用串行总线装置是否有产生该数据的该事件发生。

26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，该主控电脑对该通用串行总线装置发出一中断请求，并根据该通用串行总线装置是否对该中断请求回传一数据封包判断该通用串行总线装置是否有产生该数据的该事件发生。