CN1226709A - 与硬件设备进行远程交互的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种通过因特网或其它通信网络使用户从一元程位置接收信息及对设备进行编程的方法和装置。使用已知的协议的可以被编程的设备与一个计算机相连,该计算机与一个具有HTML页面的服务器相连,该页面用于转接与设备相关的信息及/或查询用于对设备进行编程的指令。具有膝上型计算机或其它远程计算机的用户通过因特网或其它网络下载HTML页面,并可以查询与远程设备的状态相关的信息及对某些特征进行编程。

Description

与硬件设备进行远程交互的方法和装置
本发明一般涉及计算机系统，尤其涉及通过互联网络或其它类似网络与远程设备交互的方法和装置。
计算机化的分布式信息资源如“因特网”的发展使得用户可以与服务器及网络相连，以检索大量的使用常规的电子媒体得不到的电子信息。这种不断增加的电子信息正在代替更多的如报纸、杂志甚至电视等常规的信息传播技术。
术语“因特网(Internet)”是“网络间(Internetwork)”的简称，并且一般是指使用适用TCP/IP协议的计算机网络的集合。TCP/IP是“Transport Conrol Protocol/Interface Program”的首字母缩写词，是由美国国防部所开发的一个用于在计算机之间进行通信的软件协议。
计算机网络(如因特网)之间所传输的电子信息可以以超文本，即用于显示信息的一个比喻的形式用如下方式显示给用户，即其中文本、图象、声音及动作以一种复杂的非顺序的相关联网链接在一起，从而使得用户可以不管主题的显示顺序而浏览相关联的主题。这些链接经常由超文本文档的作者及用户来建立。
例如，在一个图形用户界面上一篇文章中所显示的与单词“铁”相关联的超文本之间漫游时，可能会将用户引导到化学元素周期表(即用单词“铁”来联接)或是欧洲中世纪以铁作为武器的使用说明上去。术语“超文本”用于描述用计算机显示的文本，它与线性方式的书、电影及语音相反，是用于表达非线性结构的概念。
超文本，尤其是在由用户控制选择的交互格式中，是提供一种与人类的思维相类似的工作与学习环境的概念的结构，即这种环境使得用户能在各主题之间建立关联，而不是象字母表中那样从一个主题顺序移到下一个主题。换句话说，超文本主题是以使得用户可以在查询信息时从一个主题跳到另一个相关主题的形式联接的。
使用超文本对话的网络系统典型地符合客户/服务器体系结构。“客户”是指使用与之没有关联的另一类或组的服务的一个类或组的成员。在因特网等计算机网络的空间中，客户是一种要求另一个程序提供的服务的处理(即一般指程序或任务)。客户处理使用所要求的服务而不需要“了解”有关其它程序或其服务本身的任何工作细节。在网络系统中，客户通常是访问由其它计算机(即服务器)所提供的共享网络资源的一台计算机。
“服务器”典型地是指可以通过因特网等通信媒体访问的一个远程计算机系统。服务器浏览和查找原始的(即未处理的)信息资源(即新闻供应站或新闻组)。根据用户的某种请求，服务器响应客户处理将筛选后的电子信息显示给用户。客户处理在第二个计算机系统中可能是有效的，通过通信媒体在相互之间进行的通信使得大量的客户可以利用服务器的信息搜集能力。
客户和服务器之间通过使用由超文本传输协议(HTTP)所提供的功能在相互之间进行通信。万维网(WWW)或简称为“Web网”包括所有遵守该协议的服务器，客户可以通过通用资源定位地址(URL)访问它们。可以通过指定具有两个基本组成部分的通用资源定位符来访问因特网服务，这两部分是：使用的协议和目标路径名称。例如，通用资源定位符地址“http:∥www.uspto.gov”(即美国专利商标局的“主页”)指明了超文本传输协议(“http”)及服务器的路径名称(“www.uspto.gov”)。
服务器名称与一个唯一的数字值(TCP/IP地址)相关联。客户端的被称为“浏览”的激活是第一处理，它建立起与服务器之间的联系，并把信息显示给用户。服务器自己执行相应的服务器软件，将信息以HTTP响应的格式显示给客户。HTTP响应对应于用超文本标识语言(HTML)构造的“网页”或其它服务器生成的数据。
“网页”(一些设计人员也称其为“页面”)是用超文本语言所写的数据文件，它包括文本、图形图象、甚至与该数据文件相关的声音记录或动态视频剪辑等多媒体对象。在计算机系统中，网页可以以可视对象的形式显示。可视对象可以包括一个或多个例如电子表格、文本、热联接、图片、声音及视频对象等成分。网页可以通过将一个或多个独立的文件装入将在图形用户界面下作为可视对象显示的有效目录或文件结构中来构成。
当客户工作站向服务器发送一个网页请求时，服务器首先(至少部分)发送与网页相关的主要超文本文件，然后顺序地或同步地装入与网页相关的其它文件。可以通过TCP/IP协议以多个分段的形式发送某一文件。然后在工作站监视器上显示作为可视对象的网页。网页可以比监视器屏幕的物理尺寸“大”，可视软件(即浏览器)可以使用图形用户界面滚动条等设备来浏览网页的不同部分。
由网络浏览器所显示的大部分文本是采用标准的HTML。一个HTML文件是包括待显示的文本及描述网络浏览器应如何构造文本的标识标记的文本文件。HTML标识标记支持基本的文本结构，如分段，加重号列表，表格，图形，图表等。除了这些基本的文本结构标记，HTML还提供定义图形用户界面组件的标记。HTML还用于显示众所周知的例如单选按钮，选择框，可选文本的滚动列表等图形用户界面组件，及网络浏览器自己的其它各种这样的组件。
如上所述，因特网为其组合应用和需要提供了取之不尽的新的和新颖性的概念资源。同时，有许多构造在家里或办公室里的任务一般需要一定形式的人的交互和参与。例如，对于记录具体的广播的VCR的编程，通常需要用户的干预和参与以输入例如事件的地点、时间及持续期间等适当的信息。而用户常常或是根本就忘记了执行此项任务或是忘记了正确地执行此项任务。不幸地是，这将常常导致用户或是错过了所希望要的事件，或是损失了返回用于处理任务的设备位置所需的宝贵时间。尽管在该领域中也获得了一定的改进，但它们仅限于减少为执行任务所需的与学习的总量相关的问题。因此即使存在由这些改进所带来的优势，为处理所希望要的任务仍需要人的干预和参与。
所以利用因特网的高性能与具有执行所需任务的特定设备相连接，而不需要人工干预的一种方法和装置，将具有显著的优点，本发明就提供了这样一种方法和装置。
本发明提供了一种通过因特网或其它通信网络使用户从一远程位置接收信息及对设备进行编程的方法和装置。使用已知的协议的可以被编程的设备与一台计算机相连，该计算机与一个具有HTML页面的服务器相连，该页面用于转接与设备相关的信息及/或查询用于对设备进行编程的指令。具有膝上型计算机或其它远程计算机的用户通过因特网或其它网络下载HTML页面，并可以查询与远程设备的状态相关的信息及对某些特征进行编程。
通过参考结合以下附图对说明书进行的描述，对于熟练的技术人员将更容易理解本发明，及其它的多个目的和优点也将更明显。
本发明令人信服的新颖特点在所附的权利要求书中，但是通过结合以下附图对最佳实施例进行的详细描述，本发明及其最佳实施方式，进一步的目的和优点将更好理解。其中：
图1为根据本发明的数据处理系统的一个方框图。
图2为根据本发明的教导，示出可以包括在图1的数据处理系统中的所选部件的高层框图。
图3为根据本发明的最佳实施例的教导的典型客户机/服务器体系结构的方框图。
图4为可以与根据本发明的最佳实施例相连结使用的一个计算机网络的概略框图。
图5为根据本发明的教导的一个示例系统的方框图，该系统可以用于使用户进行远程通讯和/或控制各种装置。
图6为根据本发明的教导的通过图5所示计算机，服务器和膝上型计算机使用户远程控制图5所示的装置的方法。
图7为根据本发明的教导的如何使用本发明来远程编程一个VCR的例子。
图8为根据本发明的教导的用于图7中编程VCR的HTML页面的例子。
图9为根据本发明的教导的示出医生如何使用本发明来对病人进行远程监视和/或直接治疗的例子。
在以下的描述中，多个具体细节是以具体字或字节长等来提出的以提供本发明的一个总的理解。但是，对于熟练的技术人员来讲，很显然在没有这些细节的情况下本发明也可以实现。在其它的实例中，已熟知的电路以方框图的形式出现以做到不使不必要的细节影响对本发明的理解。关于定时的细节等对于理解本发明不必要的技术也尽量地省略了，这些也是相关技术熟练的技术人员所周知的。
现在参考图1，图1示出了可以实现本发明的数据处理系统20。该数据处理系统20包括处理器22，键盘82及显示器96。键盘82通过电缆28与处理器22相连。显示器96包括显示屏30，它可以通过使用阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、电极发光面板等来实现。数据处理系统20还包括点设备84等，通过使用跟踪球、操纵杆、触摸输入板或屏幕、跟踪路径或由所示出的鼠标来实现。点设备84用于在显示屏30上移动指示符或光标。处理器22也可以与一个或多个外围设备如调制解调器92、CD-ROM78、网络适配器90或软盘驱动器40相连，他们每一个可能在处理器20内部，或作为外接附件。输出设备如打印机100也可以与处理器22相连。
一般熟练的技术人员应该注意和认识到，显示器96、键盘82及指示设备84的每一个可以通过使用某些流行的部件的任一个来实现。
现在参考图2，图2为根据本发明的教导示出可以包括在图1的数据处理系统中的所选部件的高层方框图。数据处理系统20主要由可以以软件的形式存在的计算机可读指令控制，或者由存储或访问这种软件的装置控制。这种软件可以在中央处理单元(CPU)中执行以使数据处理系统20工作。
与系统总线5相连的存储设备包括随机访问存储器(RAM)56，只读存储器(ROM)58，及非易失存储器60。这些存储器包括存储及检索信息的电路。ROM包括不能被修改的存储数据，存储在RAM中的数据可以由CPU50或其它硬件设备修改，非易失存储器使得即使切断电源也不会丢失数据，非易失存储器包括ROM、EPROM、闪速存储器或电池组CMOS RAM。如图2所示，电池组CMOS RAM可以用于存储配置信息。
扩展卡或扩展板是包括芯片及其它所连接的电子部件的电路板可以为计算机增加功能或资源。一般来讲，扩展板上增加存储器、磁盘驱动控制器66、视频支持设备、并行和串行口、及互联网调制解调器。对于膝上型、掌上型及其它便携式计算机，扩展卡经常以PC卡的形式存在，PC卡是一种信用卡大小的设备，被设计为插入计算机侧面或后面的插槽中。这种插槽的一个例子是PCMCIA插槽(个人计算机存储卡国际联合会)，它定义了类型1、类型2、类型3三种卡插槽。这样，空插槽68可以用于插入不同类型的扩展卡或PCMCIA卡。
磁盘控制器66和软盘控制器70都包括专用的集成电路及相关电路以分别对硬盘驱动器72及软盘74进行读出和写入的引导和控制。这种磁盘控制器用于完成如下任务：定位读/写头，充当驱动器和CPU50之间的中介，控制与存储器之间的信息传输等。一个磁盘控制器可以控制多个磁盘驱动器。
数据处理系统20中可以包括CD-ROM控制器76以从CD-ROM78(密致光盘只读存储器)中读取数据。这种CD-ROM使用激光而不是磁设备读取数据。
键盘鼠标控制器80也包括在数据处理系统20中用以配置键盘82和点设备84。这种定位设备一般用于控制一个屏上元素如光标，其形式可以是一个具有亮点的箭头，当用户按下一个鼠标按钮时指示指针的位置。其它点装置包括图形输入板、指示笔、光针、操纵杆、圆盘、跟踪球、跟踪板及IBM出售的注册商标为“TrackPoint”的点设备。
处理系统20和其它数据处理系统之间的通信可以通过串行控制器88和网络适配器90实现，他们都与系统总线5相连。串行控制器88用于在计算机之间或计算机与外围设备之间通过一条线路一次传输一位地传输信息。串行通信可以是同步的(由一些标准如时钟来控制)或异步的(通过管理信息流的控制信号的交换来管理)。串行通信标准的例子包括RS-232接口和RS-422接口。如图所示，这种串行接口可以用于与调制解调器92通信。调制解调器是一种可以使计算机通过一个标准电话线发送信息的通信设备。调制解调器将数字计算机信号转换为适合于通过电话线通信的互锁信号。调制解调器92可以用于将数据处理系统20连接到一个联机信息服务上去，如由IBM和Sears所提供的服务标记为“PRODIGY”的信息服务。这些联机服务提供者可以提供能通过调制解调器下载到数据处理系统20的软件。调制解调器92可以提供到其它软件源的连接如服务器、电子布告板、因特网或万维网。
网络适配器90可以用于将数据处理系统20连接到局域网94。网络94可以为计算机用户提供电子化地通信和传输软件和信息的手段。另外，网络94可以提供分布或处理，包括几个计算机分担工作负荷或合作完成任务。
显示器96由显示器控制器98控制，它用于显示由数据处理系统20所产生的视频输出。这种视频输出可以包括文本、图形、动画图形及视频。显示器96可以由基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器或气体等离子体平板显示器实现。显示器控制器98包括需要产生发送给显示器96的视频信号的电子部件。
打印机100可以通过并行控制器102与数据处理系统20连接。打印机100用于将文本或计算机生成图象放在纸或其它介质如透明胶片上。其它类型的打印机可以包括图象调节器(image setter)、绘图仪或胶片记录器。
并行控制器102用于通过连接在系统总线5与其它并行通信设备如打印机100之间的导线同时发送多个数据和控制位。
CPU50读取、译码和执行指令，并通过计算机主数据传输路径、系统总线5与其它源之间传输信息。总线将数据处理系统20中的各部件相连并定义了用于进行数据交换的介质。系统总线5用于将图2中的存储器单元56,58,60,CPU50及其它设备连接到一起并在他们之间交换数据。
本发明将因特网或其它网络的使用与用于收集信息及控制硬件设备的软件组合起来，如后面将要详细解释的，这些硬件设备一般需要人的远程干预和参加。熟练的技术人员可以很容易地认识到因特网及大多数其它用于此功能的网络是假设基于基本的客户机/服务器体系结构的。图3和4及其相应描述说明了这种体系结构的最基本的状态。
现在参考图3，方框图示出了根据本发明最佳实施例的教导的典型的客户机/服务器体系结构。如标记90所标明的，客户机92与服务器88通过使用如前所述的HTTP协议的功能相互通信。客户机92中常用的是一个浏览器72，用于建立与服务器88之间的连接及向用户显示信息。
服务器88执行服务器软件(未示出)，通过浏览器72以HTTP响应90的形式向客户显示信息。HTTP响应对应于用HTML表示的网页，或其它由服务器88所生成的数据。在某些浏览器下，还提供了公共网关接口(CGI)96，从而使得客户机程序去引导服务器88来完成包括在服务器88中一个指定程序的开始执行(如用于编程一个VCR的转发信息的程序)。通过使用这个接口和HTTP响应，服务器88可以通知客户机92任何所需要的信息或作为执行指定的程序结果生成的信息。公共网关接口(CGI)96是网关的一种形式，用于连接不相似的网络(即使用不同通信协议的网络)从而使得电子信息可以从一个网络传送到另一个网络。网关传输电子信息，将这种信息转换为适合于由不同的网络所使用的协议兼容的形式进行传输和发送。
现在参考图4，该图示出了与本发明的最佳实施例有关的计算机网络80的概略图。计算机网络80以因特网为代表，该网为以上所讨论的与图3有关的基于客户机服务器模式的已知计算机网络。但是需要注意，本发明的结构不限于任何专门的网络，可以应用于其它的网络如内联网。
理论上讲，因特网包括通过一些专门的因特网接入提供者84(如Internet America)或联机服务提供者86(如American On Line,Prodigy，或CompuServe)可由客户92，一般是个人计算机用户，访问的包括服务器88的大网络。每个客户92可以运行浏览器并通过接入提供者84或86访问服务器88。每个服务器88操作所谓的支持文档和页面的形式的文件的“Web网站”。到服务器88的网络路径被具有用于定义一个网络集合的、具有已知语法的通用资源定位符所标识。
本发明为个人提供了接收位于远地的设备的信息并指导它们执行所希望的任务能力。互联网是当前引导传输上述信息的最佳介质。但是，应该清楚地理解，本发明应用于其它相似和不相似网络中的应用性也在考虑之中。
现在参考图5，该图示出根据本发明的教导能使用户远程通信和/或控制设备504-N的示例系统500的框图。在该例中，用户(未示出)使用膝上型计算机514。但是，应该理解也可以使用通过国际互联网或其它网络进行通信的任何常规信息处理系统。
在该例中，用户通过使用前述的已知技术与因特网512相连。膝上型计算机514上执行万维网浏览器516，该浏览器用于与连接在因特网上的计算机通信。在该例中，用户希望与服务器88通信，尤其希望检索位于其上的HTML页面506。如前所述，这是通过向万维网浏览器516指定HTML网页506的URL来实现的。建立起通过因特网的通信之后，HTML页面506最终被下载到万维网浏览器516。
HTML网页506负责显示和/或检索一个或多个设备504-N中的信息。HTML网页506通过标准网络类型介质(如以太网，局域网，广域网等)与程序B510通信以与所希望的变更通信或从相应的设备504-N检索信息。设备504-n的厂商或一些第三方可以提供程序B510。不管如何，对于每个设备504-n，程序B510应该能以所希望的特性通信。例如，当设备504的一个是VCR时，程序B510需要可以与例如所希望事件的通道，时间和持续时间等特性通信的能力。另外，程序B510也必须能向程序A508发送该信息，程序A508又把信息转发给HTML页面506。涉及各个步骤的用于建立起显示或编程去往/来自于设备504-N的信息将通过对图6的描述详细解释。
现在参考图6，流程图示出了根据本发明的教导的通过计算机502、服务器88及膝上型计算机514使用户远程控制设备504-N的方法。该方法开始于步骤600，在该步骤中用户指定了HTML页面506的URT，然后在网络浏览器516中显示HTML页面506的内容。该方法然后前进到步骤602，由用户输入所需要的对应于设备504-N的数据。
该方法然后前进到步骤508，所输入的数据通过因特网512被传输，并通过程序A508由服务器88接收。然后程序A508将数据转送到计算机502，并且由程序B510接收该数据。然后程序B510使用合适的协议将该数据发送到目的设备504-N。
该方法然后前进到步骤606，目的设备504-N向程序B510报告所需结果是否已经被接收。接着程序B510通知程序A508，程序A508通过HTML页面506通知用户目的结果是否成功。然后方法在步骤608结束。
下面将描述本发明的各种实施例以进一步说明本发明的多个应用。但是需要注意，它们只是有限的几个实施例而不能被认为是本发明的全部应用。
现在参考图7，该图示出了根据本发明的教导的如何远程编程VCR504的一个实施例。计算机502、服务器88及膝上型计算机514之间的通信与前面根据图5-6所解释的一样。
如图7所示，通过使用LANC、VISCA、RS-422、RS-232等通信介质将VCR504连接到计算机502上。用户既可以浏览与VCR504当前的编程状态有关的信息，也可以通过装入HTML页面506改变那种状态。熟练的技术人员将能容易地认识到HTML页面506的具体布局和功能是由与之对应的具体设备所决定的。在该例中，对HTML页面506进行设计以转接与VCR504的编程有关的信息。
现在参考图8，该图示出了根据本发明的教导的用于编程图7的VCR504的HTML页面506一个实例。如图所示，HTML页面506包括用于输入要编程的具体事件如数据、开始时间、结束时间、记录速度及信道等相应事件的信息的表格802。另外，HTML页面506还包括分别用来发送信息或取消对于当前已改变信息的发送和取消按钮804和806。
现在回过来参考图6，来解释该图所显示的根据本发明的教导的用于解释图8的实施例的流程图。当用户通过适当的URL(步骤600)引导网络浏览器516到驻留在服务器88的HTML页面506时，该方法开始执行。假设已经建立起合适的通信，则HTML页面506被装入网络浏览器516，然后，用户向表802中输入合适的信息以对目标事件编程。
当用户往表802中输完目标信息之后，他们可能通过取消按钮806取消所作的改变，或是通过发送按钮804开始对VCR504进行远程编程。假设用户已经选择了发送按钮804，新输入的信息如前面根据图6所描述的那样被发送到程序B510(步骤604)。VCR504接收到信息之后，它或者接收或者拒绝所建议的编程并通知程序B510。然后程序B510如前面根据图6所描述的那样通知用户接收或拒绝所希望的编程(步骤608)。
现在参考图9说明根据本发明的教导，一个医生如何通过使用本发明来远程地对病人进行诊断和/或指导操作。在前面根据图5-6所描述的关于膝上型计算机504、服务器88及计算机502之间的连接和通信关系也适用于该实施例，因此不在进一步地描述。
希望了解自己的病人的当前状态的医生或其它医疗保健人员可以使用本发明来远程查询状态及与任何希望的改变和/或指导进行通信。尤其是，医生可以使用因特网512及网络浏览器516来从服务器88装入HTML页面506以接收例如来自于心脏监视器902或其它医疗监视设备904等直接与病人906相连的设备的当前信息。然后一旦离开医疗室时，医生可以使用这些信息来通知负责医疗保健的人员在他们不在时采取什么行动或减缓使用先前所采取的行动。

Claims (1)

1．一种通过互联网远程控制设备的方法，该方法包括步骤：
通过互联网查询设备的当前状态；
在网络浏览器上显示该状态；
通过该网络浏览器从用户查询信息以对设备进行编程；
通过互联网将编程信息发送到设备；及
根据发送的指令对设备进行编程。
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