CN108964970A - 用于向装置提供附加功能的设备、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向装置提供附加功能的设备、系统和方法。本公开涉及一种用于向具有网络连接器(112)的装置(110)提供附加功能的设备(100)，装置(110)被配置为通过网络连接器(112)连接到网络(120)，并且被分配网络(120)中的标识符(114)，其中设备适于连接在网络(120)和装置(100)之间，其中设备(100)被配置为使用第一网络部分(160)与网络(120)进行通信，其中设备(100)被配置为使用第二网络部分(162)与装置(110)进行通信，其中设备(100)的逻辑电路(140)为仅经由装置(110)使用第二网络部分(162)在网络(120)中可被访问。本公开进一步涉及一种包括设备(100)的系统(10)以及一种用于向装置(110)添加功能的方法。

Description

用于向装置提供附加功能的设备、系统和方法
技术领域
本公开涉及一种用于向具有网络连接器的装置提供附加功能的设备、系统和方法，该装置被配置为通过该网络连接器连接到网络并且被分配网络中的标识符。
背景技术
用于向装置提供附加功能的设备在本领域中是已知的。这样的设备可用来例如在所述功能先前对装置不可用的情况下将特定功能添加到装置。可替代地或另外地，这样的设备可用来扩展或改进对装置已经可用的功能。功能可以是例如增加I/O端口数量、音频捕获功能等。
本领域中已知的用于添加功能的设备的一个示例是适于使用装置的特定端口或插槽连接到装置的扩展模块。连接要么通过设备与装置(诸如用于加密狗或可拆卸电子电路板)之间的直接物理接触来完成，要么通过将扩展模块连接到装置的延长电缆来完成。作为示例，音频扩展模块可以使用USB连接而连接到网络监控摄像机。
本领域已知的用于添加功能的设备的另一示例是网络扩展设备。这样的设备的一个示例是Axis P8221网络I/O音频模块。这样的设备适于连接到网络，其中网络扩展设备的功能可被添加为网络内可用的功能并且与网络内可用的装置相关联。
本领域已知的用于添加功能的设备的问题是要么它们需要装置中用于可连接到设备的特定硬件部件(诸如特定接口，例如USB端口和/或特定电路)，要么它们需要网络内的唯一标识符(诸如IP地址)。因此，本领域需要一种改进的方式，用于向装置添加功能，解决这些问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加功能的方式，解决上面提到的问题。
根据第一方面，这已经通过用于向具有网络连接器的装置提供附加功能的设备实现，装置被配置为通过网络连接器连接到网络并且被分配网络中的标识符，设备包括用于将设备连接到网络的第一连接器，用于将设备连接到装置的网络连接器的第二连接器，由此装置适于连接在网络与装置之间，设备进一步包括：用于提供附加功能的一个或多个部件和用于控制附加功能的逻辑电路，其中设备被配置为使用第一网络部分与网络进行通信，其中设备被配置为使用第二网络部分与装置进行通信，其中逻辑电路为仅经由装置使用第二网络部分在网络中可被访问。
装置可以是适于连接到网络的任何种类的设备。例如，装置可以是网络监控摄像机、PACS控制器、门口机或联网扬声器。
术语添加功能可涉及添加装置未提供的不同类型的功能和/或添加已经由装置执行的功能的另一个实例或替换实例。在由装置执行的功能类型可能不足以执行某一任务的一些情况下，这可能是有利的。在具有网络监控摄像机的示例中，声音捕获装置的添加将允许向用户提供图像和声音两者的记录，即视听数据，诸如具有时间同步音轨的视频序列。可替代地或另外地，设备的使用可以将相同类型的功能添加到装置中已经可用的功能中。在装置用于执行某一功能的能力不足以执行某一任务的一些情况下，这可能是有利的。在具有网络监控摄像机的示例中，附加I/O端口的添加将允许用户和/或安装技术人员将另外的设备连接到装置，从而使装置更通用。
第一网络部分可以是用于在计算机网络中建立通信的通信装置。在第一网络部分中，可以使用网络通信协议。网络通信协议可基于使用已知的数据通信协议，例如在互联网协议组(TCP/IP)下可用的协议中的任何协议。然而，在本公开中，第一网络部分不需要被认为专门地使用已知的数据通信协议，例如TCP、UDP等。第一网络部分还可以包括使用其他约束参数，诸如特定寻址和/或通信信道。例如，网络通信协议可以在第一虚拟局域网(VLAN)上使用TCP/IP协议进行操作。此外，第一网络部分可以使用迄今未知的数据通信协议或数据通信协议的组合。
第二网络部分可以是用于在计算机网络内建立本地通信的通信装置。因此，应该理解，作为用于第二网络部分中的网络通信协议的示例，第二网络部分中的本地通信协议可以包括本文中列出的数据通信协议。然而，在本公开中，第二网络部分不需要被认为专门地使用已知的数据通信协议，例如TCP、UDP等。第二网络部分还可以包括使用其他约束参数，诸如特定寻址和/或通信信道。例如，第二网络部分可以在不同于第一虚拟局域网的第二虚拟局域网上的链路本地地址上使用以太网协议进行操作。
由此可见，相同的数据通信协议可用于第一网络部分和第二网络部分，例如通过使用不同的虚拟局域网来提供区别。可替代地，不同的数据通信协议可用于第一网络部分和第二网络部分。
设备可能是有利的，因为它允许以便利的方式向装置添加功能。通过将设备连接在网络与装置之间，装置上不需要额外的连接器、插槽或端口。因此，装置可被配置为仅通过升级装置的固件而与设备一起进行操作。作为示例，如果装置为适于捕获数字图像和/或视频序列的监控摄像机，则使用包括音频捕获装置的设备可用于增加监控摄像机的功能，诸如允许记录声音。对于摄像机的用户来说，将看起来好像监控摄像机具有音频捕获装置，而实际上监控摄像机在其本身中仅能成像。
用于添加附加功能的部件可被放置在设备本身中。可替代地，来自部件的一个或多个可以是允许连接其他部件的连接器，例如允许连接麦克风的音频端口。
如上所述，当使用第二连接而连接到装置时，设备被配置为使用第二网络部分与装置通信，并且设备的逻辑电路仅经由装置使用第二网络部分在网络中可被访问。实现这种效果的一种方式是针对第一网络部分和第二网络部分使用不同的协议。在这种情况下，设备可被配置为针对使用第一网络部分的网络通信协议进行通信的尝试不可见。可替代地，该效果可以通过其他手段来实现。例如，设备可被配置为使用相同类型的协议(诸如TCP/IP协议)但在不同的虚拟网络内与网络和装置进行通信。在这种情况下，装置与设备的逻辑电路之间的通信可在一个虚拟网络内发生，而装置与网络之间的通信可在另一虚拟网络中发生。
可以注意的是，设备可使用电缆或无线连接而直接连接到具有标识符的装置。然而，也可以想到经由另一装置或设备将设备连接到感兴趣的装置。例如，设备可以经由上面公开的类型的第二设备连接到具有分配给它的标识符的感兴趣的装置。
具体地，逻辑电路可以是仅经由装置使用分配给装置的标识符在网络中可被访问的。这可能是有利的，因为少一个攻击点，从而使系统更安全。装置将接收来自网络的标识符(诸如IP地址)，从而在网络中变得可见并且可被访问。对于用户而言，设备及其功能从而仅“通过”与摄像机的IP地址相同的IP地址上的摄像机可被访问。换句话说，设备的功能经由装置被访问和控制。因此，在网络中将看起来好像装置具有设备的功能。这可使系统维护成本更低，因为将设备添加到已经是系统一部分的装置不需要获取额外的IP地址。进一步的优点可以是，包括本文中公开的类型的一个或多个装置的系统在其功能方面将易于调整。例如，可通过添加设备来扩展位于一个房间中的装置的功能，而可通过移除设备来减少位于另一房间中的另一装置的功能。这样的功能调整可以在不必对网络执行任何改变的情况下进行。具体地，不需要额外的标识符，诸如IP地址。
通过根据本发明的设备与装置直接通信的进一步的好处在于，可以允许使用任意的安全协议作为网络通信协议的一部分。只要装置被配置为正确地解释所选择的安全协议，就可以选择任意的安全协议，而不管设备解释该安全协议的能力如何，因为设备不需要参与网络与装置之间的通信，除了转发不需要理解内容的数据包之外。这样的安全协议包括例如HTTPS、SSH、SFTP、TLS、SSL、SRTP、SRTCP和VPN。如果使用本地通信协议的装置与设备之间的通信需要安全，则可以使用列出的安全协议中的任意协议。在这种情况下，逻辑电路可被配置为解释用作本地通信协议的一部分的安全协议。
在一些应用中，设备可位于装置附近。这可能是有利的，例如，当使用设备记录音频并且使用装置记录视频，以将音频和视频合成为视听数据时。在其他应用中，设备可位于装置的一定距离处。这可能是有利的，例如，当位于不容易访问的位置(例如在安全区域内)处的装置需要易于访问的I/O端口时。
设备可通过物理电缆连接到装置和/或网络。具体地，设备可通过诸如以太网电缆的电信电缆连接到装置和/或网络。可替代地，设备可通过无线连接而连接到装置和/或网络。
第二连接器可以是第一连接器和第二连接器当中与用于允许使用网络通信协议可识别连接器的标识符相关联的唯一连接器。这可能是有利的，因为它进一步降低了不需要的访问的风险，从而使系统更安全。
第二连接器可与使用第二网络部分可识别的标识符相关联。这意味着装置可通过扫描使用第二网络部分的标识符来建立与设备的通信。一旦标识符被定位，就可以使用第二网络部分从装置访问设备，从而使得用户经由与装置进行通信的网络可访问设备的功能。这样的标识符可以是例如设备的MAC地址。
设备可被配置为使用与第一网络部分中相同的网络通信协议在网络与装置之间传输通信。这可能是有利的，因为它简化了网络中的通信。因此，不论通信是经由设备被传输到装置还是在未使用设备的情况下直接被传输到装置，相同的通信协议一直被用于装置。具体地，根据一些实施例，设备被配置为使用分配给装置的标识符以及使用第一网络部分在网络与装置之间传输通信。
设备可包括用于连接提供附加功能的一个或多个部件的一个或多个连接器。该一个或多个部件可以是例如麦克风、I/O端口、运动传感器、烟雾探测器等。
第一连接器和第二连接器中的至少一个可以是以太网连接器。优选地，第一连接器和第二连接器两者都是以太网连接器。以太网连接器可以是RJ45类型的。
网络通信协议可以基于TCP/IP协议栈。TCP/IP协议栈为OSI网络模型实现的一个示例。
第一网络部分中使用的网络通信协议可包括从由以下组成的组中选择的一个或多个数据通信协议：TCP/IP、UDP、SSH、HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、SMB、RTSP、RTP、SFTP、NTP、ARP、PING、VPN、SRTP、SRTCP。
在第二网络部分中使用的本地通信协议可以基于诸如以太网、点对点协议(PPP)、TCP/IP、VLAN等的数据协议的组合。这些协议中的每个协议在OSI或TCP/IP通信栈中起作用。例如，TCP是传输层协议的一部分，而在同一层中的等效协议是UDP。IP是网络层的一部分，并且具有IPv4和IPv6。VLAN是虚拟局域网，其可以以两种不同的方式实现：基于端口的VLAN(其是静态的)或802.1q(其是动态的)。
换句话说，本地通信协议可包括使用链路本地寻址实现的一个或多个数据通信协议，该一个或多个数据通信协议选自由以下组成的组：TCP/IP、PPP、以太网、VLAN。
链路本地寻址有助于在网络内实现不可路由的地址。链路本地地址可以在IPv4和IPv6两者中实现，IPv4和IPv6是IP寻址中的两种不同的寻址机制。
设备可被配置为在将设备连接到装置时将界面信息传送到装置，所述界面信息适于将与设备的附加功能有关的特征的配置自动添加到装置的用户界面。这可能是有利的，因为它允许即插即用的解决方案，其中装置的用户界面将被自动调整，以便于配置装置和设备的功能。
设备可被配置为接收包含用于控制附加功能的特征的外部指令的数据流、将包含外部指令的数据流传输到装置、以及接收来自装置的外部指令。设备可被配置为使用网络通信协议经由第一连接器接收包含外部指令的数据流。设备可被配置为经由逻辑电路将包含从网络接收的外部指令的数据流传输到装置。可替代地，设备可被配置为将包含从网络接收的外部指令的数据流直接传输到装置，而不使用逻辑电路。因此，虽然可以说外部指令由设备使用网络通信协议来接收和传输，但是应当理解，在处理期间外部指令不在设备上被执行。相反，外部指令的接收和传输意味着转发外部指令(例如，以包含指令的数据包或数据流的形式)。然而，一旦外部指令已经到达装置，装置就可以使用本地通信协议将外部指令传输到设备。设备然后可以被设置为使用本地通信协议接收来自装置的外部指令，由此外部指令被转发到逻辑电路，从而允许指令被执行。
逻辑电路可被配置为将由设备的音频捕获装置捕获的音频数据流传输到装置。音频数据可与由装置的视频捕获装置捕获的视频数据同步。
设备可进一步包括连接在第二连接器与逻辑电路之间的网络交换机。这可能是有利的，因为它将网络交换机的多功能性添加到设备而不危及安全性方面，因为不能使用第一连接器从网络访问设备。因此，设备的网络交换机的添加不应该被解释为将设备转变为常规交换机。网络交换机可具有由逻辑电路自动定义的配置。所述配置可由逻辑电路适配，以支持涉及设备和装置的各种网络场景。逻辑电路可以例如通过使用第二连接器将设备连接到网络而被访问，并且根据将要被应用的网络场景被配置。此后，设备根据指定的网络场景连接到网络，并且逻辑电路将相应地自动配置网络交换机。具体地，设备的逻辑电路可被配置为仅从装置经由第二连接可被访问。
设备的特征为第一连接器和第二连接器具有不同的功能。因此，不可能使用反向耦合方案，即，将装置连接到第一连接器以及将网络连接到第二连接器，并且实现与将装置连接到第二连接器以及将网络连接到第一连接器时相同的结果。设备的这个特征可通过对连接器功能进行硬编码来实现。然而，可替代地，设备的所述特征可以借助于设备的软件配置来实现。这可能是有利的，因为它可以允许临时重新限定连接器的功能，例如当设备不在使用中时。具体地，使用软件重新配置，连接器的功能可被颠倒，一个或多个连接器可被阻止等。设备的这样的重新配置可以借助于固件升级来实现。设备然后可借助于系统重启被重置为所需的配置。设备的重新配置可能有用的一个示例是在执行设备的系统维护时，例如在升级设备的固件时。
这意味着当使用第二连接器将设备连接到网络时，设备可以从使用网络通信协议的网络可被访问。设备可适于从用于建立通信的网络接收标识符(诸如IP地址)。在设备能够接收来自网络的标识符之前，设备可能必须被重新启动并且第二连接器从链路本地寻址重新切换到IP寻址。具体地，根据一些实施例，当设备经由第二连接器连接到网络时，设备的逻辑电路在网络中可被访问。在设备使用物理电缆连接到网络和/或装置的情况下，应当理解，连接的物理重配置将被需要，以便从网络访问逻辑电路。因此，将不会增加不需要从网络访问的风险。在设备使用无线连接而连接到网络和/或装置的情况下，要么借助于使用本地通信协议从装置发送到设备的命令，要么通过使用设备上的手动按钮和/或开关，连接器的可访问性选项可被切换或调整。
根据一些实施例，设备可适于通过以太网连接接收电力。这样的以太网连接可以是例如通过第一连接器在设备与网络之间的连接，或者是通过第二连接器在设备与装置之间的连接。可替代地，电力可以通过设备的另外的连接器经由单独的以太网连接被供给。来自第一连接器和第二连接器的一个或多个可包括受电设备(PD)端口。根据一些实施例，设备的网络交换机是支持以太网供电(PoE)的网络设备。
设备可包括多于一个第二连接器。具体地，根据一些实施例，设备包括两个或更多个第二连接器，两个或更多个第二连接器中的每个被配置为使用本地通信协议与两个或更多个装置中的一个进行通信。这可能是有利的，因为它允许将多于一个装置连接到设备，从而简化了系统。设备的功能可以从两个或更多装置中的每个可被访问。可替代地，两个或更多个装置中的装置中的每个可访问设备的功能的特定部分。
根据第二方面，提供了一种系统，该系统包括监控摄像机和根据第一方面的设备，其中设备的第一连接器连接到网络并且第二连接器连接到监控摄像机。
系统可进一步包括用于提供附加功能的一个或多个部件。
附加功能可以选自由以下组成的组：
用于捕获音频信号的音频捕获装置，
用于传输和/或接收模拟信号的模拟I/O连接，
用于传输和/或接收模拟信号的数字I/O连接，
用于使用串行数据协议进行通信的串行连接，
用于连接到外部存储装置的存储连接，
存储装置，
用于接收和/或供给电力的电力连接，
照明设备或加热器，
用于连接到外部访问控制装置的访问控制连接，以及
访问控制装置。
音频捕获装置可包括适于检测声波并输出数字音频信号的数字麦克风。音频捕获装置可以是形成设备的一部分的数字音频捕获设备。数字麦克风可以是MEMS麦克风。数字麦克风可以是PDM麦克风。数字麦克风可以是I2C麦克风。
模拟I/O连接可包括例如模拟电压输入/输出连接器、模拟电流输入/输出连接器、模拟音频输出连接器、模拟麦克风输入连接器等。
数字I/O连接可包括例如用于将数字数据中继转发到另外的设备的中继连接器，用于连接到传感器(例如运动传感器、PIR)、探测器、报警系统等的数字音频输入/输出连接器和数字连接器。
串行连接可包括例如USB连接器、RS-232连接器、RS-434连接器等。
存储连接可包括例如SD连接器、USB连接器、SATA连接器等。存储连接可允许将设备连接到存储单元，例如SD盘、硬盘驱动器或固态存储器。
存储装置可包括存储单元，存储单元包括例如SD盘、硬盘驱动器、固态存储器。
电力连接可包括例如AC/DC输出。这样的AC/DC输出可以用于向连接到设备的另外的设备提供电力，所述另外的设备为例如传感器或马达。
照明设备可以是工作在波长谱的可见部分和/或波长谱的IR部分中的照明器。
访问控制连接可包括读卡器输入、用于连接到键盘的键盘连接、用于连接到小键盘的小键盘连接、用于连接到显示器的显示器连接等。
访问控制装置可包括例如键盘、小键盘、开关、按钮、RFID单元、NFC单元、显示器、指纹阅读器等。
根据第三方面，提供了一种用于向装置提供附加功能的方法，该装置具有网络连接器，该装置被配置为通过网络连接器连接到网络并且被分配网络中的标识符，该方法包括以下步骤：
通过将设备的第一连接器连接到装置的网络连接器以及将设备的第二连接器连接到网络，将设备连接在网络与装置之间，
初始化设备的用于控制附加功能的逻辑电路，
配置设备的网络交换机，以使用第二网络部分与装置进行通信，
使用第二网络部分初始化设备与装置之间的通信，
启动用于提供对设备的功能进行控制的软件，以及
将用于访问附加功能的请求传输到设备，
仅经由装置使用第二网络部分来访问网络中的附加功能。
可以注意的是，启动用于提供对设备的功能进行控制的软件附件可包括：在从开始这样的软件就根本不存在或者这样的软件不是装置上所需版本的情况下，执行控制装置的软件的升级。软件可以是从在通用处理单元上执行的软件到针对装置的硬件的固件的任何内容。
初始化设备与装置之间的通信的步骤可包括以下步骤：使用静态链路本地地址将设备连接到装置，在已经将设备连接到装置时，生成用于与装置通信的唯一链路本地地址，以及使用该唯一链路本地地址将装置连接到设备。可替代地，设备可经由IPv4地址连接。设备与装置之间的通信可分别使用链路本地地址和IPv4/IPv6地址。
第二方面和第三方面的效果和特征大部分与上面结合第一方面描述的那些类似。关于第一方面提到的实施例大部分与第二方面和第三方面相兼容。另外注意的是，本发明构思涉及特征的所有可能的组合，除非另有明确说明。
方法可以进一步包括仅经由装置使用分配给装置的标识符访问网络中的逻辑电路。
本发明的适用性的进一步的范围将通过下面给出的详细说明而变得显而易见。然而，应理解的是，表示本发明优选实施例的详细说明和具体实例仅仅是以例示方式给出的，因为根据此详细说明，本发明范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。
因此，应理解的是，本发明不限于所描述的设备的具体部件部分或所描述的方法的步骤，因为此设备和方法可发生变化。还应理解的是，本文使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并非旨在是限制性的。必须注意的是，说明书和所附权利要求中使用的冠词“一”、“该”、“所述”旨在表示存在一个或多个要素，除非上下文中有明确相反的规定。因此，例如对“一单元”或“该单元”的引用可以包括几个设备等等。此外，单词“包括”、“包含”、“含有”以及类似的单词不排除其他要素或步骤。
以上讨论的不同通信模式也可以根据以下概括：
网络与装置之间的通信
1、它们可以经由常规的TCP/IP协议栈(其通常用于与网络摄像机通信)进行通信。
2、可以使用实现分层网络模型的任何网络模型来代替TCP/IP。
3、装置的寻址可以是IPv4或IPv6，并且可以是静态的或经由DHCP动态的。
装置与设备之间的通信
1、它们可以经由常规的TCP/IP协议栈(其通常用于与网络摄像机通信)进行通信。
2、设备的寻址通过链路本地寻址(可以是IPv4或IPv6)来实现。此外，地址可以都是静态的或经由ARP(地址解析协议)动态的。
3、地址通知由(地址解析协议)ARP包处理，可替代的选择可以是具有列表的静态IP。
4、装置与设备之间的控制信息可以经由TCP或UDP进行处理。实现相同功能的任何网络协议可被视为可替代的选择，例如流传输数据报协议(SCDP)。
5、可通过实时流协议建立流会话。任何媒体流协议可被视为可替代的选择。
6、流数据可通过实时传输协议(RTP)进行处理。可替代的选择可以是实时数据协议(专有)。
8、流控制可通过RTP控制协议(RTCP)进行处理。
VLAN
1、在设置中可以存在两个VLAN。将装置连接到设备的第一VLAN和将网络连接到装置的第二VLAN。
2、VLAN可经由基于端口的VLAN机制来实现。可替代的选择是802.1Q VLAN实现。
3、如果我们使用802.1Q VLAN，则VLAN中的优先级可以通过802.1P优先级协议来实现。
附图说明
现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的当前优选的实施例。然而，本发明可以采用许多不同形式体现，而不应当被解释为限于本文中阐述的实施例。
图1示出根据本公开的实施例的包括用于向装置添加功能的设备的系统的示意图。
图2示出根据本公开的实施例的用于向装置添加功能的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出包括设备100和装置110的系统10。在示例实施例中，装置110是监控摄像机。然而，装置110可以是能够与网络120通信的任何其他类型的装置。根据操作连接方案，系统10的设备100和装置110连接到网络120。根据本公开的发明构思，操作连接方案旨在允许设备100和装置110在网络120中一起操作。系统10的设备100和装置110可替代地可以以其他方式连接。然而，这样的可替代的连接方案可能无法按预期运行。然而，通过任何这样的可替代的连接方案可实现进一步的优点和/或功能。具体地，稍后将讨论维护连接方案。
设备100旨在向装置110提供附加功能。装置110具有网络连接器112，装置110被配置为通过网络连接器112连接到网络120，并且被分配网络120中的标识符114。设备100包括第一连接器130和第二连接器132，第一连接器130用于将设备100连接到网络120，第二连接器132用于将设备100连接到装置110的网络连接器112。根据操作连接方案，设备100适于连接在网络120与装置100之间。换句话说，设备100的第二连接器132连接到监控摄像机110，而设备100的第一连接器130连接到网络120。
设备100被配置为使用第一网络部分160与网络120进行通信。在示例中，第一网络部分160是在网络通信协议(诸如TCP/IP协议)上工作的网段或网络链路。第一网络部分160使用在第一虚拟局域网VLAN1内运行的TCP/IP协议栈。VLAN1处理网络120、设备100和装置110之间的通信量。因此，装置110的标识符114是IP编号。可替代地，可以使用其他协议。因此，TCP/IP协议栈可以被OSI模型栈或任何其他类似的网络模型栈取代。
VLAN可以是基于端口的VLAN或802.1q。基于端口的VLAN工作在TCP/IP网络模型的第2层(数据链路层)中，而802.1q VLAN工作在TCP/IP模型的第3层(网络层)中。
设备100被配置为使用第二网络部分162与装置110进行通信。在示例中，第二网络部分162是通过本地通信协议(诸如TCP/IP)运行的网段或网络链路。第二网络部分162的本地通信协议是在第二虚拟局域网VLAN2内运行的TCP/IP协议。VLAN2在设备100的链路本地地址上进行通信，并且管理装置110与设备100之间的通信量。该网络配置在消除设备具有网络中可见的IP地址的要求的同时，使设备100对网络120不可见。链路本地寻址的使用允许在第二网络部分162上的通信仅存在于装置110与设备100之间，因此不会扩展到设备100以外，以进一步在网络120上被传输。
如上文中所公开的，在示例中，每个网络部分为VLAN，从而给出两个VLAN，VLAN1和VLAN2，它们之间不存在通信的可能性。
当如图1中公开的连接(即，根据操作连接方案)时，逻辑电路150仅经由装置110使用第二网络部分162在网络120中可被访问。因此，使用第一网络部分160与设备100直接通信是不可能的。此外，使用第一网络部分160访问逻辑电路150是不可能的。逻辑电路150仅经由装置110使用分配给装置的标识符114在网络120中可被访问。
该操作连接方案因此允许分别从网络120和从装置110对设备100进行特定的访问控制。这通过具有不同功能的第一连接器130和第二连接器132来实现。具体地，第二连接器132为第一连接器130和第二连接器132当中与用于允许使用网络通信协议可识别连接器的标识符相关联的唯一连接器。在此背景下，应当再次注意的是，协议可能是相同的，并且是不同的网络部分。因此，经由第一连接器130与设备100直接通信的任何尝试都将失败。然而，第二连接器132与使用本地通信协议162可识别的标识符相关联。这样的标识符可以是例如设备的MAC地址。因此，连接到设备100的第二连接器132的装置110可以发起与设备100的通信。
因此可以理解，设备100不能经由第一连接器130从网络被访问。尽管如此，然而，在第一网络部分160上的网络通信量显然可以经由设备100传输到装置，以及通过设备100从装置被传输。换句话说，设备100被配置为使用与第一网络部分160中相同的网络通信协议在网络120与装置110之间传输通信。传输的通信可包括任意类型的数据，包括旨在控制设备100的命令。在这样的命令包含在传输的通信中的情况下，命令由装置110接收，由此装置110使用本地通信协议162发起与设备100的通信，将命令传输到设备100。设备100被配置为使用分配给装置110的标识符114在网络120与装置110之间传输通信。因此，从网络120来看，好像装置110包括设备100的功能，而实际上装置110仅控制设备100以获取所述功能。
设备100可以通过以太网接收电力，并且因此为受电设备(PD)。为了此目的，设备100进一步包括被配置为向设备100的网络交换机170提供电力的电源装置(PSE)，设备100为了通信的目的而被连接在第二连接器130与逻辑电路150之间。设备100的网络交换机170为支持以太网(PoE)供电的网络设备，有时被称为PoE交换机。第二连接器132包括受电设备(PD)端口。网络交换机170为数据交换机，除了交换数据之外，还通过与数据相同的电缆提供电力，尽管不一定在电缆中相同的电线对上。借助于以太网电缆通过将PD端口连接到电源，设备100经由第一连接器的PD端口被供电。在设备100的示例实施例中，经由第一连接器130从网络120中的电源接收电力。设备100进一步被配置为经由第二连接器132向装置提供能量，第二连接器132也为PD端口。设备100的网络交换机170与网络的支持PoE的设备(例如支持PoE的路由器或网络的数据交换机)协商装置120和设备100的电力需求。设备获得需要的电力，并且网络交换机170反过来为装置120供电。
可替代地，电源可以是连接在网络120与设备100之间的另外的设备。可替代地，或作为补充，电源可连接在设备100与装置110之间。这些另外的设备可以是例如所谓的“中跨”。中跨通常是处于常规以太网交换机与受电设备之间的电力注入器，在不影响数据的情况下注入电力。
设备100进一步包括用于提供附加功能的一个或多个部件140。具体地，设备100包括用于捕获音频数据的数字音频捕获设备140a。数字音频设备140a包括适于检测声波并输出数字音频信号的数字麦克风。数字麦克风可以是MEMS麦克风。数字麦克风可以是PDM麦克风。数字麦克风可以是I2C麦克风。由数字音频捕获设备140a捕获的声音使用本地通信协议162被传输到装置110。数字音频数据与由装置110捕获的视频数据合并，产生视听数据。视听数据使用第一网络部分160的网络通信协议从装置110被传送到网络120。
设备100可进一步包含被配置为提供连接端口的I/O单元140b，因此允许扩展装置110的有效连接。I/O端口可用于例如将另外的设备连接到装置，诸如不具有网络连接的设备。这样的部件可以是例如温度传感器、湿度传感器、动作探测器等。I/O单元140b还可用于将信号传输到另外的设备，诸如报警单元或门锁继电器。
尽管具体公开了添加音频检测的功能和连接的扩展，但是可替代地或另外地，设备100可提供许多其他功能。
因此，用于提供附加功能的一个或多个部件140可包括电力优先单元，诸如冗余电力系统(RPS)，用于为设备100的至少一部分提供备用电力。供给电力的附加装置可用于补偿通过受电设备(PD)端口接收的不足电力。
用于提供附加功能的一个或多个部件140可包括蓝牙单元，蓝牙单元被配置为使用蓝牙通信标准与一个或多个另外的设备进行无线通信。
用于提供附加功能的一个或多个部件140可包括WiFi单元，WiFi单元被配置为使用针对无线局域网上的无线网络标准的一个或多个通信标准与一个或多个另外的设备进行无线通信。
用于提供附加功能的一个或多个部件140可包括RFID单元，RFID单元被配置为允许与设备无线通信的近场通信。
用于提供附加功能的一个或多个部件140可包括存储单元，存储单元适于提供数字数据的存储。例如，设备100可包括缓冲存储器，缓冲存储器适于在将数据传输到装置110之前临时存储数据。
用于提供附加功能的一个或多个部件140可包括一个或多个传感器，一个或多个传感器适于测量一个或多个参数。这样的参数可以例如涉及物理量、化学量或生物量，例如湿度、温度、pH水平、颗粒数密度、光吸收等。一个或多个传感器可以是生物识别传感器。
设备进一步包括用于控制附加功能的逻辑电路150。逻辑电路150为微控制器单元MCU。
设备100的第一连接器130和第二连接器132都是以太网连接器。具体地，第一连接器160和第二连接器162两者都包括相应的RJ45端口。因此，以多于一种方式连接设备确实是可能的。如本文中所公开的，当设备100经由第一连接器130连接到网络120(即，根据操作连接方案)时，设备100的逻辑电路150在网络120中不能直接被访问。然而，当设备100根据维护连接方案连接到网络120时，可以从网络120访问和控制设备100的逻辑电路150，其特征在于网络120经由第二连接器132连接到设备100。当执行设备100的维护时(例如当升级设备的固件时)，根据维护连接方案将设备100连接到网络是有用的。由于物理调整需要在操作连接方案与维护连接方案之间进行切换，因此从网络120未经授权侵入设备100的风险小。
图2示出向具有网络连接器112的装置110提供附加功能的方法200，装置110被配置为通过网络连接器112连接到网络120，并且被分配网络120中的标识符114。方法包括若干步骤。
在已经将装置110的网络连接器112连接到设备的第一连接器130以及已经将设备100的第二连接器132连接到网络120时，一系列的步骤将由设备100执行(图2中的流程图200a)。初始化步骤是初始化S202设备100的用于控制附加功能的逻辑电路150。装置110将启动，由此设备100的硬件将能够被访问。进一步的步骤是配置S204设备100的网络交换机170，以使用第二网络部分162进行通信。网络交换机170被配置为在第二虚拟局域网VLAN2上运行。再进一步的步骤是使用第二网络部分162来初始化设备100与装置110之间的连接。初始化连接的步骤包括：使用静态链路本地地址将设备100连接S206到装置110。具体地，设备100通过静态链路本地地址等待来自装置110的连接。在已经将设备100连接到装置110的基础上，唯一链路本地地址由设备100生成S208，以用于与装置110进行通信。
另一系列的步骤将由装置110执行(图2中的流程图200b)。一个步骤是使用唯一链路本地地址将装置110与设备100连接S210。进一步的步骤是启动S212用于提供对设备100的功能进行控制的软件附件(add-on)。软件附件可以在装置110上、在设备100上或在能够执行软件附件的另一设备上被执行。再进一步的步骤是将用于访问附加功能的请求传输S214到设备100，由此附加功能可以经由装置110使用第二网络部分162在网络120中可被访问。换句话说，一旦请求被接收，对所述功能的控制就将被给与软件附件。软件附件被配置为与具有软件界面的主软件通信并且受具有软件界面的主软件控制，看起来好像设备100的功能是装置110的功能的一部分。因此，控制装置110和设备100的用户将不会看到来自设备100和装置110中的哪一个执行特定功能。
如果用于记录音频的请求从装置110被传输到设备100，并且请求被设备100接收，则设备将使用音频捕获单元140a开始捕获数字音频数据。设备100被配置为使用本地通信协议162将捕获的数字音频数据传输到装置，作为实时流协议(RTSP)流。流数据从设备100到装置110的传输将继续，直到命令被设备100接收，以停止音频捕获过程。流式数字音频数据可以与由使用RTSP协议的装置110捕获的视频数据同步。
本领域的技术人员理解本发明并不限于上面描述的优选实施例。反之，在所附的权利要求的范围内许多修改和变型是可能的。
例如，设备可被配置为通过提供另外的部件或功能向装置(诸如ZigBee通信模块、Z波通信模块、数字信号处理(DSP)模块、SPDIF、USB模块、RS485模块、SD读卡器模块等)添加功能。
另外，从附图、公开和所附的权利要求的学习，在实践所要求保护的发明时，技术人员能够理解并实现对所公开的实施例的变型。

Claims (15)

1.一种用于向具有网络连接器的装置提供附加功能的设备，所述装置被配置为通过所述网络连接器连接到网络并且被分配所述网络中的标识符，所述设备包括：
用于将所述设备连接到所述网络的第一连接器；
用于将所述设备连接到所述装置的所述网络连接器的第二连接器；
由此所述设备适于连接在所述网络与所述装置之间，
所述设备进一步包括：
用于提供所述附加功能的一个或多个部件和用于控制所述附加功能的逻辑电路，其特征在于：
所述设备被配置为允许通过所述设备使用第一网络部分在所述网络与所述装置之间进行通信，
其中所述设备被配置为使用第二网络部分与所述装置进行通信，
其中所述设备的所述逻辑电路在所述设备连接在所述网络与所述装置之间时，仅经由所述装置使用所述第一网络部分和所述第二网络部分在所述网络中能够被访问：
所述第一网络部分通过所述设备连接到所述装置，同时无法对所述设备的所述逻辑电路进行访问；并且
所述第二网络部分将所述装置连接到所述设备，以访问所述逻辑电路。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述逻辑电路仅经由所述装置使用分配给所述装置的所述标识符在所述网络中能够被访问。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二连接器为所述第一连接器和所述第二连接器当中适于接收来自所述网络的标识符的唯一连接器，所述标识符允许所述连接器使用所述第一网络部分从所述网络可识别。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二连接器与使用所述第二网络部分可识别的标识符相关联。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备被配置为使用所述第一网络部分将通信从所述网络传输到所述装置。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备被配置为使用分配给所述装置的所述标识符以及使用所述第一网络部分将通信从所述装置传输到所述网络。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一连接器和所述第二连接器中的至少一个连接器为以太网连接器，其中优选地，所述第一连接器和所述第二连接器两者都为以太网连接器。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一网络部分中使用的网络通信协议包括从由以下组成的组中选择的一个或多个数据通信协议：TCP/IP、UDP、SSH、HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、SMB、RTSP、RTP、SFTP、NTP、ARP、PING、VPN、SRTP、SRTCP。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二网络部分中使用的本地通信协议包括使用链路本地寻址实现的一个或多个数据通信协议，所述一个或多个数据通信协议选自由以下组成的组：TCP/IP、PPP、以太网、VLAN。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备进一步包括连接在所述第二连接器与所述逻辑电路之间的网络交换机。
11.一种包括监控摄像机和根据权利要求1-10中任一项所述的设备的系统，其中所述设备的所述第一连接器连接到网络，并且所述设备的所述第二连接器连接到所述监控摄像机。
12.根据权利要求11所述的系统，所述系统进一步包括用于提供所述附加功能的一个或多个部件。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述附加功能选自由以下组成的组：
用于捕获音频信号的音频捕获装置，
用于传输和/或接收模拟信号的模拟I/O连接，
用于传输和/或接收模拟信号的数字I/O连接，
用于使用串行数据协议进行通信的串行连接，
用于连接到外部存储装置的存储连接，
存储装置，
用于接收和/或供给电力的电力连接，
照明设备或加热器，
用于连接到外部访问控制装置的访问控制连接，以及
访问控制装置。
14.一种用于向装置提供附加功能的方法，所述装置具有网络连接器，所述装置被配置为通过所述网络连接器连接到网络并且被分配所述网络中的标识符，所述方法包括以下步骤：
通过将设备的第一连接器连接到所述装置的所述网络连接器以及将所述设备的第二连接器连接到所述网络，将所述设备连接在所述网络与所述装置之间：
初始化所述设备的用于控制所述附加功能的逻辑电路；
配置所述设备的网络交换机，以使用第二网络部分与所述装置进行通信；
使用所述第二网络部分初始化所述设备与所述装置之间的通信；
启动用于提供对所述设备的功能进行控制的软件；
将用于访问所述附加功能的请求传输到所述设备，其特征在于：
所述设备被配置为允许通过所述设备使用第一网络部分在所述网络与所述装置之间进行通信，其中所述方法进一步包括以下步骤：
仅经由所述装置使用所述第一网络部分和所述第二网络部分来访问所述网络中的所述附加功能：
所述第一网络部分通过所述设备连接到所述装置，同时无法对所述设备的所述逻辑电路进行访问；并且
所述第二网络部分将所述装置连接到所述设备，以访问所述逻辑电路。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括仅经由所述装置使用分配给所述装置的所述标识符访问所述网络中的所述逻辑电路。
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