CN1321513C - 连接独立网络的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连接独立网络的装置和方法。本发明的网络连接装置包括结合模块，用于将所述结合模块所属的网络和第一网络相连接以响应从第一网络发送的网际连接请求消息、设置所连接的第一网络的安全级、以及控制网络命令消息以响应所设置的安全级。根据本发明，其优点在于通过相互连接的所述独立网络能够完成在独立网络的设备间的相互连接和控制。

Description

连接独立网络的装置和方法
技术领域
组成本发明的装置和方法涉及对独立网络的连接，尤其涉及对独立网络进行连接，其中通过独立网络的彼此相互连接能够相互控制网络中的设备。
背景技术
通常，家庭网络(home network)是基于网际协议(IP)由专有网络构造而成，并且通过将各种设备连接进入一个网中来对所述各种设备进行控制，例如，用在家庭中的各种类型的无线装置、个人计算机、和智能化产品。
图1是示意性示出了相关技术的家庭网络图。UPnP(通用即插即用)家庭网络的配置大致划分为将被控制的UPnP控制设备20(其后，称作“UPnPCD”)和用于控制UPnP CD20的UPnP控制点10(其后，称作“UPnP CP”)。
UPnP CD20可以包括多个UPnP设备，根据每个UPnP设备所拥有的功能，对每个UPnP设备实现特定的业务，以及UPnP CP10通过对可扩展置标语言(XML)文件进行分析来控制UPnP CD20，在XML文件中描述了特定设备的业务。
图2a至图2d是示出对相关技术的家庭网络中的UPnP控制设备进行控制的操作过程图。对于控制当前的UPnP家庭网络中的UPnP设备，为了能获得有关UPnP CD20的信息，执行发现和描述过程。从而，通过关于连接到家庭网络的UPnP CD20的信息能控制UPnP CD20，该信息通过前述的过程获得。此处，UPnP CP10通过发现过程搜索由UPnP CP10控制的设备、通过描述过程且依据读取发现过程中所搜索的UPnP设备的业务模板XML来分析UPnP CP10能够向特定设备提供什么命令、以及通过控制过程且以简单对象访问协议(SOAP)消息的形式向由UPnP CP10控制的UPnP设备的特定服务发送命令来控制所述UPnP设备。同时，UPnP CD20执行用于向UPnP CP10传送UPnP CD20自己所改变的信息的事件过程(event process)。
图2a示出了发现过程。所述发现过程能大致分为以下两种情况。一种是新的UPnP设备加到家庭网络的情况，以及另一种是新的UPnP CP10加到家庭网络的情况。
首先，UPnP设备(例如UPnP CD1)被加到家庭网络的情况称作通告。在这种情况下，UPnP设备向UPnP CP10发送多点传送消息以通知UPnP CP10它的存在。也就是说，在UPnP CP10存在于网络的状态中，UPnP设备被加到网络，然后通过定址处理来分配UPnP设备自己唯一的统一资源地址(URL)。此后，UPnP设备通过向存在于网络中的所有的设备和/或UPnP CP10发送多点传送消息，来向存在于网络中的所有的设备或UPnP CP10通知该UPnP设备的存在。打算控制所述UPnP设备的UPnP CP10接收来自所述UPnP设备的所述多点传送消息，并且注册该UPnP设备。
另一方面，在UPnP设备是存在于网络的状态中且UPnP CP10新加入到家庭网络的情况下，该UPnP CP10发送多点传送消息，从而，UPnP设备向正寻找UPnP设备的UPnP CP10发送单点传送消息。也就是说，如果UPnP设备收到来自UPnP CP10多点传送的搜索消息，以及然后向寻找UPnP设备的UPnP CP10发送单点传送响应消息，其中该UPnP设备处在已经完成定址处理和分配了该UPnP设备自己的URL的状态中，则已经接收了响应消息的UPnP CP10注册该UPnP设备。
图2b示出描述过程。所述描述过程是指通过对UPnP设备提供的业务描述XML文件进行分析来为UPnP CP10获得必要的服务功能，以控制UPnP设备的过程。也就是说，打算控制UPnP设备的UPnP CP10向该UPnP设备请求它的描述XML文件，并且解析所述请求的描述XML文件。
图2c示出了控制过程。所述控制过程是指这样的过程：在UPnP设备和UPnP CP10通过定址和发现过程相互知道了它们拥有的URL地址的状态中，UPnP CP10以SOAP消息的形式向将要由UPnP CP10控制的UPnP设备的特定服务发送命令。也就是说，通过发送将要由UPnP CP10控制的UPnP设备的服务模板，UPnP CP10能够直接控制所述UPnP设备。
图2d示出了事件过程。所述事件过程是指这样的过程：如果为了UPnPCP10能够知道UPnP CD20的信息状态中的变化，每当有关UPnP设备的信息改变时，UPnP CP10请求相关的UPnP CD20同意(subscription)，则所述UPnP CD20发送事件消息通知UPnP CP10。
然而，因为在家庭能够利用相关技术的家庭网络技术，该技术有空间限制。也就是说，局部地构建在家庭的设备连接，这样UPnP仅在单一家庭网上操作。所以，存在UPnP自己不能容许两个或多个独立家庭网络相互灵活地彼此连接的问题。
发明内容
本发明的一个方面是解决前述的问题。所以，本发明的一方面提供一种连接独立网络的装置和方法，其中存在于网络中的设备能够通过相互连接的独立网络来相互控制。
为达到上述目的，根据本发明的一方面，提供一种网络连接装置，包括结合模块，用于将所述结合模块所属的网络和第一网络相连接以响应从第一网络发送的网际连接请求消息、设置所连接的第一网络的安全级、以及控制网络命令消息以响应所设置的安全级。其中结合模块包括：连接模块，用于接收从第一网络发送的网际连接请求消息，以及将第一网络和第二网络进行连接；识别/安全模块，用于确定是否容许已经向所述连接模块发送了网际连接请求消息的第一网络连接，以及设置和检查第一网络的安全级；以及发送模块，用于当识别/安全模块容许连接时，发送由第一网络请求的网络命令消息。其中所述连接模块包括有关第一网络或在第一网络中的设备的连接信息。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在独立网络中的两个网络之间进行连接的方法，包括步骤：(a)通过第一网络向第二网络发送初始网际连接请求消息；(b)对接收的初始网际连接请求消息进行分析，并且通过第二网络设置第一网络的安全级；(c)通过第一网络向网络连接装置发送网络命令消息；(d)通过第二网络搜索已经发送所述网络命令消息的第一网络的已设置的安全级；以及(e)网络连接装置向第二网络发送所搜索的安全级和所述接收的网络命令消息。
根据本发明的另一方面，提供一种用于通过网络连接装置连接独立网络的方法，包括：(a)从第一网络接收初始网际连接请求消息；(b)对初始网际连接请求消息进行分析，并且设置所述第一网络的安全级；(c)从所述第一网络接收网络命令消息；(d)搜索所述所设置的第一网络安全级，该第一网络已经发送了所述网络命令消息；以及(e)向经由所述网络连接装置与第一网络连接的第二网络发送所搜索的安全级和所述网络命令消息。
附图说明
下面结合附图中所给的实施例的说明，本发明的上述和其他方面的特征和优点将变得明显。
图1示出了相关技术的家庭网络的示意图；
图2a至2d示出了相关技术的用于控制的存在于家庭网络中的UPnP受控设备的操作过程图，其中图2a示出了发现过程，图2b示出了描述过程，图2c示出了控制过程，以及图2d示出了事件过程；
图3示出了根据本发明的用于连接独立网络的相互连接的装置的结构示意图；
图4示出了根据本发明的用于连接独立网络的装置的内部结构图；
图5示出了根据本发明的用于连接独立网络的装置中的结合模块的内部结构图；
图6a至6c示出了根据本发明的用于连接独立网络的装置中的结合模块的内部操作说明图；以及
图7a和7b示意性说明了根据本发明的用于连接独立网络的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图将详细地说明本发明的示例性实施例。
图3示出了根据本发明的用于连接独立网络的相互连接的装置的结构示意图，其中在用于向外连接相关网络的网关内提供每个网络连接装置100。也就是说，通过网络连接装置100来相互连接独立的网络，因此，能够相互控制不存在于相同网络中的设备200。
图4示出了根据本发明的用于连接独立网络的装置的内部结构图。网络连接装置100包括栈模块110、管理模块120、组件模块130、查找业务模块140和结合模块150。
网络连接装置100管理有关存在于网络中的设备200的信息，以及相互连接存在于每个独立网络中的设备200，以便能够控制其他所期望的设备，尽管这些设备不存在于同一网络中。
管理模块120通过对存在于网络中的设备200执行发现过程来收集和管理有关每个设备200的信息。也就是说，管理模块120对所述存在于网络中的设备200发送搜索消息，通过从各个设备200接收响应消息来寻找存在于网络中的设备200，及请求所寻找设备的描述以获得有关该设备的信息。此外，管理模块120周期地检查存在于网络中的设备200。
组件模块130基于由管理模块120收集的设备200的信息来产生表示存在于网络中的设备200的业务的组件。此处，所述组件包括存在于网络中的设备200的命令和操作，以及对于操作的服务响应。
查找业务模块140容许由组件模块130产生的组件中的信息存储在查找表中，以及依据特定设备业务的请求来搜索特定设备的组件信息。此处，由于所述组件信息以查找表的形式存储，查找业务模块140能够容易地搜索相关设备的组件信息。
结合模块150接收从第一网络发送的网际连接请求消息，以及将第一网络连接到组合模块所属的网络，为所连接的第一网络设置安全级，并且根据所设置的层来控制网络命令消息。参考图5将更为详细地描述所述结合模块。
栈模块110向存在于网络中的设备200发送管理消息。
图5示出了根据本发明的用于连接独立网络的装置中的结合模块的内部结构图。结合模块150包括连接模块151、识别/安全模块152和发送模块153。
连接模块151接收从第一网络发送的网际连接请求消息，以及将两个网络彼此连接。此处，连接模块151包含有关已经发送所述网际连接请求消息的第一网络和存在于第一网络中的设备的连接信息(例如，公共IP地址和端口号)。也就是说，连接模块151管理已经请求连接的设备200的公共IP地址或者所述设备200所属的网络的网关的公共IP地址，以便连接模块151能够通过相关设备200的公共IP地址或者所述设备200所属的网络的网关的公共IP地址来发送消息。此处，能够理解发送到公共IP地址的消息的类型是超文本传输协议(HTTP)投寄(post)格式。
此外，连接模块151周期地检查是否已经发送网际连接请求消息的第一网络在每一预定的时间周期发送网络命令消息。如果网络命令消息没有在预定的时间周期内由第一网络接收，连接模块151终止相互连接的设备的连接。此外，为了终止所述连接，已经发送网际连接请求消息的第一网络向第二网络发送通知其终止的消息，以便使相关设备从第二网络的连接列表中移去，并且，然后也从第一网络的连接列表中移去所述相关设备。
识别/安全模块152确定是否容许已经向所述连接模块151发送了网际连接请求消息的第一网络连接，以及设置和检查其安全级。此外，识别/安全模块152存储和保持有关对于已经发送网际连接请求消息的第一网络的连接许可的信息和有关其安全级的信息。此处，是否容许第一网络的连接如下执行：在确认有关已经发送网际连接请求消息的第一网络的连接信息后，如果确认第一网络不是需要的网络，则拒绝所述连接，反之，仅在如果确认第一网络是需要的网络，则容许所述连接。此外，根据已经发送网际连接请求消息的第一网络来不同地应用安全级。也就是说，安全级是首先被设置到存在于识别/安全模块152所属的网络中对应的设备上。然后，当连接发送了网际连接请求消息的第一网络时，基于所设置的安全级来确定哪个设备将连接到第一网络。所以，对于重要的设备设置高的安全级，以便当设备连接到第一网络时，仅仅显示安全级设置在较低级的设备。
发送模块153发送由识别/安全模块152容许连接的第一网络所请求的网络命令消息。此处，所述网络命令消息是指在第一和第二网络之间的所有发送和接收的消息。例如，发现消息、通知消息、控制消息、设备信息请求消息等等可以包括在网络消息中。此外，发送模块153在第一网络请求时发送有关在协同操作的查找业务模块140的查找表中存储的特定设备的信息。
图6a至6c示出了根据本发明的用于连接独立网络的装置中的结合模块的内部操作说明图。
图6a是当第一网络向第二网络发送初始网际连接请求消息时而设置安全级的过程说明图。首先，当第一网络向第二网络发送初始网际连接请求消息时，连接模块151向识别/安全模块152发送所接收的初始网际连接请求消息。
然后，识别/安全模块152分析所接收的初始网际连接请求消息，并且，相应地设置和存储第一网络的安全级。此处，根据连接到第二网络的第一网络不同地应用所述安全级。
图6b是示出第二网络从第一网络接收网络命令消息的情况图。当从第一网络发送网络命令消息时，连接模块151接收所述网络命令消息，并且向发送模块153发送所接收的网络命令消息。然后，发送模块153使识别/安全模块152搜索从第一网络接收的网络命令消息的安全级，以及向第二网络发送所搜索的安全级和所述网络命令消息。
图6c是示出第二网络发送响应消息以响应由第一网络请求的网络命令消息的情况图。首先，当第二网络通过发送模块153发送要发送到第一网络的响应消息时，识别/安全模块152检查所述响应消息的安全级，并且确定是否能够发送所述响应消息。如果确定能够发送所述响应消息，发送模块153向连接模块151发送所述响应消息，且依次向第一网络发送所述响应消息。
图7a和7b示意性说明了根据本发明的用于连接独立网络的方法的流程图。首先，当第一网络向第二网络发送初始网际连接请求消息时(S100)，第二网络的连接模块151向发送模块153发送所接收的初始网际连接请求消息。此处，初始网际连接请求消息包括第一网络的信息。
然后，发送模块153向识别/安全模块152发送所接收的初始网际连接请求消息，以便确定是否容许第一网络的连接和是否设置其安全级(S102)。此处，根据所连接的第一网络来不同地设置安全级，并且根据网络所设置的安全级存储在识别/安全模块152中。
其后，如果对于第一网络容许连接，第一网络向第二网络发送网络命令消息，以及第二网络的识别/安全模块152搜索第一网络所设置的安全级(S104至S108)。
然后，发送模块153向第二网络发送所搜索的第一网络的安全级和网络命令消息(S110)。这时，如果第二网络发送对于从第一网络接收网络命令消息的响应消息，识别/安全模块152检查对于要发送的响应消息的安全级，并且确定是否发送适合于安全级的所述响应消息。此处，所述响应消息适合于安全级的原因是确认是否发送有关其安全级高于所设置的安全级的设备的信息，其安全级高于所设置的安全级的设备的信息应该不向第一网络发送。
当向第二网络发送第一网络的安全级和网络命令消息时，第二网络向第一网络发送通知消息，以便通知第一网络什么设备连接到第二网络(S112)。此时，第二网络仅选择对应于第一网络安全级的设备，并且向第一网络发送有关所选择的设备的信息。
同时，在从第一网络发送的网络命令消息是在第二网络内寻找特定设备的寻找消息的情况下，第二网络寻找对应于所搜索的第一网络的安全级的设备并将关于所搜索设备的信息发送到第一网络(S118，S120)。此外，在从第一网络发送的网络命令消息是有关第二网络内特定设备的请求信息的消息的情况下，第二网络搜索存储在查找业务模块140中的特定设备的组件，并向第一网络发送有关搜索的组件的信息。
然后，当第一网络向第二网络请求有关期望设备的设备信息时，第二网络搜索相关设备的组件，并向第一网络发送有关所搜索的组件的信息(S114，S116)。所以，第一网络能够控制连接到第二网络的设备。也就是说，尽管第一网络和第二网络中的设备不处于同一网络，第一和第二网络中的每一个能够控制存在于另一网络中的期望设备。
同时，当第一网络向第二网络为当前连接其上的设备发送连接终止请求消息时，第二网络从连接列表中删除当前连接到第二网络的第一网络的相关的设备，以及第一网络也从连接列表中删除除当前连接到第一网络的第二网络的相关设备。此外，如果在预定的时间周期从第一网络没接收网络命令消息，第二网络自动终止与第一网络的连接。
现在将解释本发明的示例。某人的朋友想要在他/她的家中听存储在某人家中的致密盘(CD)播放机中的歌。此处，CD播放机是具有UPnP AVMediaServer(即插即用视听媒体服务器)功能的UPnP设备，并在连接到外面的网关的网络连接装置100中注册。
首先，某人将其网关的公共IP地址和连接到网络连接装置100的端口号通知朋友，以便他/她能够向此人的网络发送网际连接请求。此处，如果某人的网关有自己的万维网服务器，该朋友能够通过接收某人的万维网地址、访问某人的网页和点击连接请求按钮来请求与某人的网络连接。
然后，当所述朋友向某人的网络发送网际连接请求消息时，通过连接模块151来传递所述网际连接请求消息，以及通过连接到网关或网络连接装置100的监视器示出。
确认所述朋友是否已经发送了所述发送的网际连接请求消息。然后，容许所述朋友的网络进行连接，并且设置所述朋友的网络的安全级。例如，如果设置所述朋友的网络的安全级为“2”，当与某人的网络连接时，所述朋友能够仅仅访问对应于安全级“2”的那些设备，或者访问存在于某人网络的所有设备中低于2的安全级的设备。也就是说，CD播放机的当前安全级被设置到“2”，对于所述朋友能够访问安全级被设置到“2”或“1”的设备。如果存在任何不想让朋友访问的设备，应该设置这些设备的安全级高于“2”。这样，这些设备就不能够连接到所述朋友的网络。同时，有关容许与朋友的网络连接的设备和设置所述设备的安全级为“2”的信息存储在识别/安全模块152中。
在连接所述朋友后，发送模块153通过连接模块151向朋友的网络发送安全级是等于或小于“2”的设备的通知消息。
然后，所述朋友的网络分析所接收的通知消息并请求所期望的设备的信息(在这个例子中为CD播放机的业务信息)。因此，所述朋友能够寻找位于此人家的客厅中的CD播放机，并且能够通过位于此人家中的具有UPnPMediaRenderer功能的CD播放机来听期望的音乐。
同时，当听完预定的CD后所述朋友请求连接终止时，通过连接模块151向此人的网络发送连接终止请求消息。此时，此人能够问朋友是否他/她听完了CD，以便执行连接终止。也就是说，如果请求连接终止，连接模块151向发送模块153发送终止请求消息，并且从此人的网络的连接列表中删除相关设备的连接信息。此外，识别/安全模块152被请求删除相关设备的信息或不再管理该信息。发送模块153阻止网络的消息通过连接模块151向外发送。
根据如此构造的本发明，其优点在于存在于独立网络中的设备之间的相互连接和控制能够通过独立网络的彼此相互连接来完成。
此外，另一优点在于能够避免与不需要的网络的连接，因为用户能够随意地确定是否容许网络的连接请求和设置其安全级。
尽管已经结合其示例性实施例对本发明进行了说明，对于那些本领域的技术人员应该理解，在不偏离权利要求所限定的本发明的范围和精神的条件下能够做出各种修改和变化。所以，简单地改变本发明的实施例将落在本发明的范围之内。

Claims (23)

1.一种网络连接装置，包括：
结合模块，用于将所述结合模块所属的第二网络和第一网络相连接以响应从第一网络发送的网际连接请求消息、设置第一网络的安全级、以及控制网络命令消息以响应所设置的安全级，
其中结合模块包括：
连接模块，用于接收从第一网络发送的网际连接请求消息，以及将第一网络和第二网络进行连接；
识别/安全模块，用于确定是否容许已经向所述连接模块发送了网际连接请求消息的第一网络连接，以及设置和检查第一网络的安全级；以及
发送模块，用于当识别/安全模块容许连接时，发送由第一网络请求的网络命令消息，
其中所述连接模块包括有关第一网络或在第一网络中的设备的连接信息。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括：
管理模块，用于通过执行对有关在第二网络中的设备的发现过程来收集和管理所述设备的信息；
组件模块，用于基于由所述管理模块收集的所述设备的信息来产生表示第二网络中的设备的业务的组件；
栈模块，用于向存在于第二网络中的所述设备发送控制消息；以及
查找业务模块，用于在查找表中存储有关由所述组件模块产生的组件的信息，以及根据特定设备的业务请求来搜索特定设备的组件信息，
其中，发送模块在第一网络请求时发送有关查找业务模块的查找表中存储的设备信息。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述连接模块以每个预定的时间周期来周期性地检查第一网络是否发送了所述网络命令消息，以及，如果在预定的时间周期内第一网络没有接收到所述网络命令消息，终止所述连接。
4.根据权利要求1所述的装置，其中根据将要连接的第一网络来不同地应用所述安全级。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述发送模块发送在第一网络和所述结合模块所属的第二网络之间发送和接收的所述网络命令消息。
6.一种用于在独立网络中的两个网络之间进行连接的方法，包括：
(a)通过第一网络向第二网络发送初始网际连接请求消息；
(b)对初始网际连接请求消息进行分析，并且通过第二网络设置第一网络的安全级；
(c)通过第一网络向网络连接装置发送网络命令消息；
(d)通过第二网络搜索已经发送所述网络命令消息的第一网络的设置的安全级；以及
(e)网络连接装置向第二网络发送所搜索的安全级和所述网络命令消息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述初始网际连接请求消息包括有关已经发送了初始网际连接请求消息的所述第一网络的信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述安全级根据将要连接的第一网络来不同地应用。
9.根据权利要求6所述的方法，其中(b)还包括对初始网际连接请求消息进行分析，以及确定是否容许在第一网络和第二网络之间进行连接。
10.根据权利要求6所述的方法，其中(e)还包括向第一网络发送通知消息。
11.根据权利要求6所述的方法，还包括：
通过第二网络发送用于网络命令消息的响应消息；以及
检查用于第二网络的所述响应消息的安全级。
12.根据权利要求6所述的方法，还包括：
如果所述网络命令消息是用于寻找在第二网络中的设备的搜索消息，搜索对应于第一网络的所搜索的安全级的设备，以及发送有关所述设备的消息。
13.根据权利要求6所述的方法，还包括：
如果所述网络命令消息是用于请求有关在第二网络中的特定设备信息的消息，在有关第二网络中的设备的组件信息中搜索有关特定设备的组件信息，并且发送有关特定设备的所述组件信息。
14.根据权利要求6所述的方法，还包括：
如果网络命令消息在预定的时间周期内没有从第一网络收到，终止第一和第二网络间的连接。
15.一种用于通过网络连接装置连接独立网络的方法，包括：
(a)从第一网络接收初始网际连接请求消息；
(b)对初始网际连接请求消息进行分析，并且设置所述第一网络的安全级；
(c)从所述第一网络接收网络命令消息；
(d)搜索所述所设置的第一网络安全级，该第一网络已经发送了所述网络命令消息；以及
(e)向经由所述网络连接装置与第一网络连接的第二网络发送所搜索的安全级和所述网络命令消息。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述初始网际连接请求消息包括有关已经发送了初始网际连接请求消息的所述第一网络的信息。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述安全级根据将要连接的第一网络来不同地应用。
18.根据权利要求15所述的方法，其中(b)还包括对初始网际连接请求消息进行分析，以及确定是否容许在所述第一网络和所述第二网络之间进行连接。
19.根据权利要求15所述的方法，其中(e)还包括向第二网络发送通知消息。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括；
向所述第一网络发送用于网络命令消息的响应消息；以及
检查用于所述响应消息的安全级。
21.根据权利要求15所述的方法，包括：
如果所述网络命令消息是用于所述第二网络中的设备的搜索消息，搜索对应于第一网络的所搜索的安全级的设备，以及发送有关所述设备的信息。
22.根据权利要求15所述的方法，还包括：
如果所述网络命令消息是用于请求有关在所述第二网络中的特定设备信息的消息，搜索有关特定设备的组件信息，并且发送有关特定设备的所述组件信息。
23.根据权利要求15所述的方法，还包括：
如果所述网络命令消息在预定的时间周期内没有从所述第一网络收到，终止所述第一网络和所述第二网络之间的连接。
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