CN1332541C - 允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制点服务器，包括：CP堆栈模块，用于将搜寻消息发送到连接到家庭网络的设备上和解析从家庭网络设备接收的响应消息；描述模块，用于基于从CP堆栈模块发送的已解析信息来请求连接到家庭网络的设备的描述；以及部件产生模块，用于基于由描述模块所请求的描述来对用于描述连接到家庭网络的设备的业务的部件进行组织。因此，由控制点服务器管理用于在家庭网络上的设备的发现和描述处理，从而获得对在家庭网络上的设备进行的有效访问。

Description

允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统和方法
技术领域
本发明涉及一种允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统及其方法，更特别地，本发明涉及一种允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统及其方法，其中通过控制点服务器能有效地获得对连接到家庭网络的设备进行的访问。
背景技术
通常，使用基于互联网协议(以后称为“IP”)的私有网络来配置家庭网络。因此，通过单一网络来相互连接和控制在家庭中使用的各种类型的装备，所述装备包括所有类型的个人计算机(PC)、智能设备和无线设备。
以如此方式配置所建议的家庭网络系统，以便在驻留在私有网络上的装备处建立称为中间件的公共虚拟计算环境和在该计算环境上提供应用程序。中间件允许各种设备在家庭网络中相互进行通信。当前可用的中间件包括家用AV互操作件(HAVi)、通用即插即用件(UPnP)、Jini、家用万维网(home wideweb，HWW)等。
通过家庭网络中间件以对等方式相互连接驻留在家庭网络上的各种装备。各个装备使用由动态主机配置协议(以后，“DHCP”)服务器分配的或者由自动IP功能所选择的IP地址。
也就是说，当首先将各个设备连接到家庭网络时，所述各个设备搜寻DHCP服务器，以便获得根据DHCP服务器的响应分配的IP地址，或者在其中DHCP服务器没有运行的网络的情况中通过使用自动IP功能来自动选择在一定范围内的IP地址。
具有由DHCP服务器分配的或由自动IP功能选择的IP地址的设备能通过使用TCP/IP和网络上的其它设备进行通信，并且能通过它们各自的IP地址对网络上的其它设备进行搜寻和查询。
诸如UPnP的家庭网络中间件使用诸如抽样随机动态规划(以后，“SSDP”)的协议，以便搜寻家庭网络中的所需要的设备。另外，为了控制所搜寻的设备的操作，使用了基于web的方法，在该方法中使用简单对象访问协议(以后称为“SOAP”)来呼叫相关的控制设备或通过表示web页发送控制消息。
图4a-4c说明了用于控制驻留在家庭网络上的UPnP控制的设备的传统的控制处理。UPnP家庭网络主要包括要经受控制的UPnP控制的设备(以后称为“UPnP CD”)20和用于控制UPnP CD 20的UPnP控制点(以后称为“UPnP CP”)10。
UPnP CD 20可以包括多个UPnP设备，并且每一个设备可以根据它自己的功能实现特定的业务。UPnP CP 10通过分析其中描述了设备的特定业务的XML文件来控制UPnP CD 20。
在如此传统的方法中，应该执行发现、描述和控制处理来控制在UPnP家庭网络上的UPnP控制的设备。这里，UPnP CP 10通过发现处理来搜寻要控制的所需要的设备，读取和分析已经通过发现处理所搜寻到的设备的业务模板XML文件，以便确定是否能通过描述处理将特定的控制命令发送到设备上，以及通过控制处理将S0AP消息发送到要控制的特定业务的UPnP设备上来控制UPnP设备。
图4a是说明发现处理的图。能结合两种情况来描述这个处理。这两种情况之一是新的UPnP设备进入家庭网络的情况，而另一种情况是UPnP CP 10进入家庭网络的情况。
首先，将UPnP设备(例如，UPnP CD 1)进入家庭网络的情况称为“广告(advertising)”。在这种情况中，UPnP设备将关于它的存在的多播消息发送到UPnP CP 10。也就是说，当UPnP设备进入其中UPnP CP 10存在的网络时，该UPnP设备在通过寻址处理向其分配了唯一URL之后将关于其存在的多播消息发送到网络上的所有设备或UPnP CP 10。想要控制UPnP设备的UPnP CP10接收和登记从UPnP设备发送的多播消息。
反之，在UPnP CP 10进入其中UPnP设备存在的家庭网络中的情况中，如果UPnP CP 10发送多播消息，则由UPnP CP 10所搜寻的期望的UPnP设备将单播消息发送到UPnP CP 10。也就是说，在通过寻址处理被分配了唯一URL之后，UPnP设备将与已经从UPnP CP 10接收的多播搜寻消息相对应的单播响应消息发送到搜寻在UPnP设备的UPnP CP 10处。已经接收响应消息的UPnP CP 10对UPnP设备进行注册。
图4b说明其中UPnP CP 10通过分析由相关的UPnP设备提供的业务描述XML文件来获得控制UPnP设备所需要的业务功能的描述处理。也就是说，想要控制UPnP设备的UPnP CP 10请求UPnP设备发送描述XML文件，并且对所请求的描述XML文件进行分析。
图4c说明其中在由UPnP设备和UPnP CP 10通过寻址和发现处理来相互识别单个的URL地址的情况中UPnP CP 10将SOAP消息格式命令发送到UPnP设备的特定服务程序的控制处理。也就是说，UPnP CP 10能通过发送UPnP设备的业务模板来直接控制所期望的UPnP设备。
但是，传统的家庭网络技术的关键问题是发现和描述处理需要太多时间以及在发现期间可能没有找到某些UPnP设备。
例如，当网络客户机在发现处理中启动UPnP CP 10来控制UPnP设备时，UPnP CP 10发送用于搜寻该UPnP设备的多播消息。此时，已经从UPnP CP 10接收到多播消息的UPnP设备在预定的时间周期之内应该发送响应消息。但是，由于家庭网络上的业务量(traffic)可能延迟响应消息的传输。另外，UPnPCP 10应该解析和分析设备的业务模板XML文件，以便利用UPnP设备的业务。解析和分析所需要的时间根据业务模板而变化。
此外，虽然已经从UPnP CP 10接收消息的UPnP设备应该在上述的预定的时间周期之内发送响应消息，但是可能存在UPnP设备由于各种原因(举例来说，网络上的业务量、多播能力或无线接入点的处理方法等)而不能立即发送响应消息。因此，可能存在客户不能找到要控制的所期望的设备。
因此，即使当UPnP设备连接到家庭网络时，UPnP CP 10有时也不能搜寻到它所期望的UPnP设备。另外，即使找到UPnP设备，在搜寻UPnP设备中所花费的时间也令用户感到不方便。
发明内容
提出了本发明来解决上述的问题。本发明的一个代表性的目标是提供一种允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统及其方法，其中由控制点服务器(以后称为“CP服务器”)来管理家庭网络设备的发现和描述处理，从而获得对家庭网络上的设备的有效访问。
本发明的另一个代表性的目标是提供一种允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统及其方法，其中提供了包含家庭网络上的设备的业务部件的CP服务器，以便当用户请求对设备进行控制时快速地对相关的家庭网络设备进行访问
根据本发明的用于取得上述代表性的目标的一个说明性的方面，提供了一种控制点服务器，包括：CP堆栈模块，用于将搜寻消息发送到连接到家庭网络的设备上和解析从家庭网络设备接收的响应消息；描述模块，用于基于从所述CP堆栈模块接收的已解析信息来请求连接到家庭网络的设备的描述(description)；部件产生模块，用于基于由描述模块所请求的描述来组织用于描述由连接到家庭网络的设备所提供的业务的业务部件，以及部件查找表模块，用于将关于由部件产生模块所产生的业务部件的信息存储在预定的查找表中，以及根据用户对特定设备的控制请求搜寻关于特定设备的部件的信息并且将其发送。
此外，根据本发明的另一个说明性的方面，提供了一种包括控制单元的控制点，其中所述控制单元多播用于搜寻连接到家庭网络的设备的搜寻消息，并且从用于对在家庭网络上的设备的业务部件进行组织的控制点服务器接收设备的业务部件，以及其中当所述控制单元从控制点服务器接收与搜寻消息相对应的第一响应消息和从受控设备接收与搜寻消息相对应的第二响应消息时，所述控制单元没有对第一响应消息和第二响应消息中晚收到的响应消息进行处理。
此外，根据本发明的另一个说明性的方面，提供了一种允许对连接到家庭网络的一个或多个设备进行有效访问的控制点服务器系统，包括：控制点，用于多播用于搜寻连接到家庭网络的特定设备的搜寻消息并且控制所述特定设备；控制点服务器，用于通过为连接到家庭网络的每一个设备执行发现处理和描述处理来对设备的业务部件进行组织，以及根据来自控制点对特定设备的控制请求来发送特定设备的业务部件，其特征在于所述控制点服务器包括：CP堆栈模块，用于将搜寻消息发送到连接到家庭网络的设备上和解析从家庭网络设备所接收的响应消息；描述模块，用于基于从所述CP堆栈模块所接收的已解析信息来请求家庭网络设备的描述；部件产生模块，用于基于由描述模块所请求的描述来对用于描述由家庭网络设备所提供的业务的业务部件进行组织；以及部件查找表模块，用于将关于由部件产生模块所产生的业务部件的信息存储在预定的查找表中，以及根据用户对特定设备的控制请求搜寻关于特定设备的部件的信息并且将其发送。
此外，根据本发明的另一个说明性的方面，提供了一种用于允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统的方法，包括如下步骤：请求搜寻家庭网络上的设备；根据用于家庭网络设备的所述搜寻请求，来在家庭网络上多播用于设备的搜寻消息；接收与搜寻消息相对应的响应消息，并且解析和发送所接收的响应消息；基于所解析和发送的信息来请求家庭网络设备的描述(description)；基于家庭网络设备的所请求的描述来组织用于描述家庭网络设备的业务的部件；以及将关于所组织的部件的信息存储在预定的查找表中。
此外，根据本发明的另一个说明性的方面，提供了一种用于允许对连接到家庭网络的一个或多个设备进行有效访问的控制点服务器的方法，包括如下步骤：(b1)由控制点请求搜寻要控制的特定设备；(b2)根据来自所述控制点的请求，在查找表中搜寻关于特定设备的部件的信息；以及(b3)将所述特定设备的部件发送到控制点。
附图说明
根据下面结合附图给出的说明性的、非限制性的实施例的描述，本发明的上述和其它代表性的目标和特征将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统的示意性方框图；
图2是示意性地说明用于根据本发明允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统的方法的流程图；
图3是说明根据本发明家庭网络控制点服务器向控制点提供的业务的例子的图；以及
图4a-4c是显示对家庭网络上的UPnP受控设备进行控制的传统的操作处理的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细解释本发明的说明性的、非限制性的实施例。
图1是示意性地显示根据本发明的允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统的方框图。该系统包括控制点(以后称为“CP”)100、CP服务器200和受控设备(以后称为“CD”)300。
CP 100控制驻留在家庭网络上的设备。也就是说，CP 100多播搜寻家庭网络上的所期望的设备的搜寻消息和通过从控制点服务器接收相关设备的业务部件来控制家庭网络上所搜寻的相关设备，其中所述控制点服务器用于对驻留在家庭网络上的设备的业务的部件进行组织。另外，CP 100多播用于搜寻家庭网络上的所期望的设备的搜寻消息以及通过从用于控制各个设备的操作的受控设备接收关于相关设备的信息来对所搜寻的相关设备进行控制。这里，如果CP 100从CP服务器200和CD 300处接收双重的响应消息，则它不能处理来自CP服务器200或CD 300的后收到的响应消息。
CP服务器200驻留在家庭网络上，并且执行用于家庭网络上的设备的发现和描述处理，以便对设备的业务部件进行组织。CP服务器200包括CP堆栈模块210、描述模块220、部件产生模块230和部件查找表模块240。
此外，CP服务器200能驻留在连接到家庭网络上的任何一个设备上，并且即使CP服务器200运行在其上的设备离开网络，也不影响家庭网络设备的任何操作。
CP堆栈模块210将搜寻消息发送到家庭网络上的设备上，接收来自家庭网络设备的响应消息，以及也解析响应消息并将其发送到描述模块220。
描述模块220基于从CP堆栈模块210所接收的解析信息来获得对连接到家庭网络的设备的访问，并且请求该家庭网络设备的描述。这里，通过使用XML所准备的家庭网络设备的描述包括供应商的唯一生产信息(举例来说，模型名字、序列号、制造商的名字、制造商的URL等)。另外，描述模块220周期性地请求CP堆栈模块210来检查家庭网络设备，从而检查驻留在(reside on)家庭网络上的设备的状态。
部件产生模块230基于由描述模块220所请求的家庭网络设备的描述，来产生用于描述连接到家庭网络的设备的业务(service)的部件。这里，部件包括与家庭网络设备的各个操作相对应的命令、操作和业务响应。另外，部件产生模块230根据用户对家庭网络设备的控制请求发送家庭网络设备的部件。
部件查找表模块240将关于由部件产生模块230所产生的部件的信息存储在预定的查找表中。当用户请求特定的家庭网络设备的业务时，部件查找表模块240在查找表中搜寻特定的家庭网络设备的部件信息。这里，家庭网络设备的唯一ID与查找表中它们自己的业务部件相匹配。响应于用户对设备的控制请求，要么按设备要么按业务来搜寻查找表。
CD 300根据用户的控制命令来控制驻留在家庭网络上的设备的操作。这里，用户能通过CP 100来控制驻留在家庭网络上的设备的操作。以后，为了简化描述的缘故。用户对驻留在家庭网络上的设备的控制请求将被解释为来自用于控制驻留在家庭网络上的设备的CP 100的直接的控制请求。
同时，CD 300从CP 100和CP服务器200接收用于搜寻驻留在家庭网络上的设备的搜寻消息，并且发送关于相关设备的位置信息。
图2是示意性地说明用于允许有效地访问家庭网络设备的控制点服务器系统的方法的流程图。
图2(a)是显示由CP服务器存储在家庭网络上的设备的业务部件的处理的图。
首先，当描述模块220请求CP堆栈模块210来搜寻驻留在家庭网络上的设备时(S100)，CP堆栈模块210多播用于搜寻连接到家庭网络的设备的搜寻消息(S102)。
其后，CD 300从打算搜寻CD 300的CP堆栈模块210发送的搜寻消息，并且向CP堆栈模块210发送响应消息(S104)。然后，CP堆栈模块210解析所接收的响应消息并将其发送到描述模块220(S106)。这里，响应消息包括关于设备的位置信息(举例来说，URL)。
然后，描述模块220通过从CP堆栈模块210所接收的已解析的设备信息来获得对驻留在家庭网络上的设备的访问，并且从该设备请求用于描述该设备的类型和功能的描述XML文件。其后，描述模块220解析从家庭网络设备所接收的描述XML文件并将其发送到部件产生模块230(S108)。这里，描述XML文件包括供应商的唯一生产信息(举例来说，模型名字、序列号、制造商的名字、制造商的URL等)。
其后，部件产生模块230基于从描述模块220所接收的已解析的描述XML文件，来产生用于描述连接到家庭网络上的设备的业务(S110)。这里，部件包括与家庭网络设备的各个操作相对应的命令、操作和业务响应。
然后，将关于已产生的部件的信息发送到部件查找表模块240并将其登记在预定的查找表中(S112)。也就是说，将关于驻留在家庭网络上的设备的家庭网络设备的部件包括信息和由家庭网络设备提供的业务存储在查找表中。以这种方式，将关于驻留在家庭网络上的所有设备的信息存储在查找表中。因此，当CP 100请求设备的控制时，部件查找表模块240搜寻它自己的查找表，以便确定是否能提供由CP 100所请求的设备的业务。这里，设备的唯一ID与查找表中它们自己的服务部件相匹配。当存在来自CP 100的对设备的控制请求时，要么按设备要么按业务来搜寻查找表。
图2(b)是显示用于控制家庭网络设备的操作的图。首先，CP 100多播搜寻消息，以便搜寻要控制的设备，该设备驻留在家庭网络上(S200)。部件查找表模块240搜寻它自己的查找表，以便确定是否存在有关于由CP 100所请求的特定设备的部件的信息(S202)。这里，用于控制驻留在家庭网络上的设备的CP 100能够被理解为台式或膝上型计算机、PDA、移动电话或类似等。
其后，部件查找表模块240在它的查找表中搜寻关于特定设备的部件的信息，将响应消息发送到CP 100以及请求部件产生模块230将由CP 100所请求的特定设备的部件发送到CP 100。
然后，部件产生模块230根据来自部件查找表模块240的请求，将特定设备的部件发送到CP 100(S204)。这里，由于已经参照图2(a)描述了关于驻留在家庭网络上的设备的业务部件的登记信息的处理，所以将省略它的详细描述。
同时，当存在有来自CP 100的用于设备的控制请求时，CP服务器200和CD 300可以分别对其作出响应。这里，由于在响应消息中包括了设备的唯一ID，所以该唯一ID允许该发布两重响应消息的家庭网络设备将被识别。因此，在CP服务器200和CD 300之间不会存在冲突。
此外，CP 100可以直接请求部件产生模块230来发送在家庭网络上的设备的部件。
但是，从CP服务器200向CP 100发送的响应消息具有与由CP 100多播的请求消息的格式相同的格式。下面的表1显示在CP 100和CP服务器200之间相互通信的请求和响应消息的例子。
表1
CP CP服务器
请求业务URL 发送业务URL
请求表述页URL 发送表述页URL
请求描述XML URL 发送XML URL
请求业务描述对象 发送业务对象部件传输
图3是显示CP服务器能向CP(用户)提供的业务的例子的图。
CP 100能请求CP服务器200来执行发现处理，以便搜寻特定设备和该设备的业务。这里，根据来自CP 100的请求，CP服务器200基于家庭网络设备的设备类型、业务类型和唯一设备号(UDN)来搜寻相关的家庭网络设备。
另外，CP 100能请求驻留在家庭网络上的家庭网络设备的业务URL、表述页URL、描述XML URL以及业务描述对象。
根据如此构造的本发明，一个优点在于通过使CP服务器对每一个设备都预先执行和管理发现和描述处理能获得对家庭网络上的设备进行的有效访问，其中所述设备是驻留在家庭网络上的并且用户想要控制的。
而且，另一个优点在于由于提供了包含在家庭网络上的设备的业务部件的CP服务器，所以当用户请求对设备进行控制时可以获得对家庭网络上的相关设备进行的快速访问。
已经结合在附图中显示的本发明的说明性的、非限制性的实施例描述了本发明，其中所述附图只不过是本发明的例子。本领域的技术人员也能理解，在没有脱离由权利要求定义的本发明的范围和精神的情况下，能够对本发明作出各种改变和变更。因此，对本发明的实施例的任何简单改变都落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种包括多个模块的控制点服务器，其中所述控制点服务器被连接到家庭网络，以及其中所述多个模块执行用于连接到所述家庭网络的一个或多个设备的发现处理和描述处理，以便对各个设备的业务部件进行组织，
其特征在于所述模块包括：
CP堆栈模块，用于将搜寻消息发送到连接到家庭网络的设备上和解析从家庭网络设备所接收的响应消息；
描述模块，用于基于从所述CP堆栈模块所接收的已解析信息来请求家庭网络设备的描述；
部件产生模块，用于基于由描述模块所请求的描述来对用于描述由家庭网络设备所提供的业务的业务部件进行组织；以及
部件查找表模块，用于将关于由部件产生模块所产生的业务部件的信息存储在预定的查找表中，以及根据用户对特定设备的控制请求搜寻关于特定设备的部件的信息并且将其发送。
2.根据权利要求1所述的控制点服务器，其中所述描述模块周期性地请求所述CP堆栈模块来检查连接到家庭网络的设备的状态。
3.根据权利要求1所述的控制点服务器，其中所述部件产生模块根据用户对特定设备的控制请求来发送特定设备的部件。
4.一种包括控制单元的控制点，
其中所述控制单元多播用于搜寻连接到家庭网络的设备的搜寻消息，并且从用于对在家庭网络上的设备的业务部件进行组织的控制点服务器接收设备的业务部件，以及
其中当所述控制单元从控制点服务器接收与搜寻消息相对应的第一响应消息和从受控设备接收与搜寻消息相对应的第二响应消息时，所述控制单元没有对第一响应消息和第二响应消息中晚收到的响应消息进行处理。
5.根据权利要求4所述的控制点，其中所述控制单元多播用于搜寻家庭网络上的设备的搜寻消息，并且通过从用于控制连接到家庭网络的各个设备的受控设备中接收关于设备的信息来控制设备。
6.一种允许对连接到家庭网络的一个或多个设备进行有效访问的控制点服务器系统，包括：控制点，用于多播用于搜寻连接到家庭网络的特定设备的搜寻消息并且控制所述特定设备；以及控制点服务器，用于通过为连接到家庭网络的每一个设备执行发现处理和描述处理来对设备的业务部件进行组织，以及根据来自控制点对特定设备的控制请求来发送特定设备的业务部件，
其特征在于所述控制点服务器包括：
CP堆栈模块，用于将搜寻消息发送到连接到家庭网络的设备上和解析从家庭网络设备所接收的响应消息；
描述模块，用于基于从所述CP堆栈模块所接收的已解析信息来请求家庭网络设备的描述；
部件产生模块，用于基于由描述模块所请求的描述来对用于描述由家庭网络设备所提供的业务的业务部件进行组织；以及
部件查找表模块，用于将关于由部件产生模块所产生的业务部件的信息存储在预定的查找表中，以及根据用户对特定设备的控制请求搜寻关于特定设备的部件的信息并且将其发送。
7.一种用于允许对连接到家庭网络的一个或多个设备进行有效访问的控制点服务器系统的方法，包括如下步骤：
(a1)请求搜寻连接到家庭网络上的特定设备；
(a2)根据用于特定设备的搜寻请求，来在家庭网络上多播用于特定设备的搜寻消息；
(a3)接收与搜寻消息相对应的响应消息，并且解析和发送所接收的响应消息；
(a4)基于来自所解析和发送的响应消息的信息来请求特定设备的描述；
(a5)基于特定设备的所请求的描述来组织用于描述一个或多个特定设备的业务的部件；以及
(a6)将关于所组织的部件的信息存储在预定的查找表中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中步骤(a1)还包括周期性地检查连接到家庭网络的每一个设备的状态的步骤。
9.一种用于允许对连接到家庭网络的一个或多个设备进行有效访问的控制点服务器的方法，包括如下步骤：
(b1)由控制点请求搜寻要控制的特定设备；
(b2)根据来自所述控制点的请求，在查找表中搜寻关于特定设备的部件的信息；以及
(b3)将所述特定设备的部件发送到控制点。
10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤(b2)还包括由控制点直接请求部件产生模块来发送特定设备的部件的步骤。
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