CN1383650A

CN1383650A - 通信系统与设备

Info

Publication number: CN1383650A
Application number: CN01801586A
Authority: CN
Inventors: E·G·宗达; D·范德莫伊伦霍夫
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: EP1273132A1; KR20020027336A; US6959186B2; MXPA01012278A; BR0105572A; WO2001076147A1; TW496040B; US20010027099A1; JP2003530016A; CN1193546C

Abstract

一种通信系统,包含多个通过网关(107、108)连接的群(100、105)。第一群(100)拥有一个受控设备(103),在一个控制设备(102)上为受控设备提供了一个抽象表示AR(104)作为接口。为方便在第二群(105)中的应用设备(111)与AR(104)交互,系统在第一群(100)中有一个近端代理(109),在第二群(105)中有一个远端代理(110)。应用设备(111)可以通过远端代理(110)与AR(104)交互,远端代理(110)与近端代理(109)通信,近端代理(109)进而又与AR(104)交互。交互结果以类似的形式发送回给应用设备(111)。使用上述机制,可以建成一个完整的代理树或链。在第三群(200)中的应用设备(205)可以通过另一个远端代理(204)与AR(104)交互,另一个远端代理(204)与另一个近端代理(203)通信,后者进而又与远端代理(110)通信,而远端代理(110)如上所述进行进一步的通信。

Description

通信系统与设备

本发明涉及一种通信系统，它包含第一群互连的设备，它们至少包括一个控制设备和一个受控设备，受控设备功能上与一个被称作AR的抽象表示相关联，AR为控制受控设备提供了一个接口，用于受控设备的AR安装在控制设备上，此外该系统还包含第二群互连的设备，第一群和第二群设备通过各自的网关设备相连。

本发明还涉及一个设备，它用在一个通信系统中，该通信系统包含第一群互连的设备，它们至少包括一个控制设备和一个受控设备，受控设备功能上与一个被称作AR的抽象表示相关联，AR为控制受控设备提供了一个接口，用于受控设备的AR安装在控制设备上，此外该系统包含第二群互连的设备，第一群和第二群设备通过各自的网关相连。

依照序言的一种通信系统在英国专利申请9921049.4(PHB34387)作了描述，它与本申请有相同的申请人。

一个典型的家庭视听系统包含许多的设备，例如：收音机、调谐器/解码器、CD播放器、一对扬声器、电视、录像机和录音机等等。这些设备通常相互连接且允许一个设备例如电视机控制另一个设备例如录像机。通常有一个设备例如调谐器/解码器作为中心设备为其他设备提供集中控制。控制按钮和开关通常位于调谐器的前面和远端控制单元上。用户可以通过中心设备和远端控制单元控制所有设备。

由于这些设备功能越来越多也越来越复杂，所以简单的手动控制已经不够。而且，可使用设备越来越多，互操作性开始成为一个问题。许多厂商用他们自己的通信协议来允许他们的设备间的互通，但不同厂商的设备间不能协同工作。为克服这些问题，已定义了一些互操作标准，这样，可以允许不同设备间交互消息和信息并相互控制。一个著名的标准是家用音频/视频互操作标准(HAVi)，其1.0版本于2000年一月发布，并可以在互联网上的地址http：//www.havi.org/处获得。另一个著名的标准是家用数据总线标准，这是一个在IEC 1030中描述的通信协议。

在一个遵循这一标准的系统中，设备间通过一个标准总线例如IEEE1394串行通讯总线在一个网络中互加，并且可以依据此标准通过网络交换诸如消息、数据、命令等信息。例如HAVi的标准定义了上述交换的协议，这样就允许不同厂商的设备可以协同工作。用户可以向网络中添加新的设备，并且对其它设备来说，这些设备立即可用。关于“发现”这种新设备的协议也是标准化的。

一个设备可以充当控制设备，从而控制另一个称作受控设备的设备。例如，一个调谐器/解码器可以控制一个放大器或扬声器。此类控制典型以特定厂商形式进行，因为这需要访问受控设备的内部硬件。为允许任意设备可以与另一设备协同工作，诸如HAVi或D2B等标准定义了抽象表示(AR)的概念，AR为受控设备的功能提供了一个接口。需要同受控设备交互的应用设备就可以与安装在控制设备上的AR交互，而不是直接同受控设备本身交互。然后控制设备可将从来自于所述应用设备的信息翻译成指令，这种指令可能是私有形式的并被送给受控设备。任何来自于受控设备的反馈都翻译回去并发送给应用设备。

这类通信系统典型设计成使用单总线。然而，将两个通常称之为群的上述系统相互连接起来可能是必要的。为了达到这个目的，需要在每个群上增加一个网关设备，将两个网关相互连接起来，就可以允许从一个群传递消息给另一个。例如，网关设备之间可以通过无线链路通信，以避免用户添加新的线使两个已存在的群变成一个更大的群。当两个群采用不同的标准时，网关设备也可用来交换消息、数据和命令等。此时，网关将来自第一组通信协议的信息翻译成另一种协议，反之亦然。这种装置经常称之为桥，由连接两个群的网关组成。

然而，当采用这种方式连接两个群时，存在一个问题：大部分的标准假定只有一个群可用，而没有防备第二个群中的设备会与第一群中的AR发生交互作用。上述提及的英国专利申请采用在第二群的另一设备中安装一个AR的方法解决了这个问题，这样，想要交互的设备可以采用普通的形式完成交互。拥有AR的另一设备通过与第一群中的受控设备通信为希望交互的设备和受控设备之间提供了无缝的交互作用。拥有AR的设备在想要交互的设备和受控设备之间可以说充当了代理功能。

此种方法的缺陷是：在第二群中的其它设备能使用AR之前，AR必须安装在该群组的一个设备上。当存在许多的群或有很多与AR关联的设备时，要在每一群的某些设备上安装所有AR实际上是不可能的。此外，为了允许控制设备可以控制受控设备，拥有受控设备的群和想要与受控设备交互的设备所在的群之间需要有一个直接链路。

根据导言，本发明的目的是提供一种通信系统，其中一个群里的设备可以以灵活有效的方式访问另一群中的设备的功能。

此目的的获得是依照在一个通信系统中的发明，其特征为系统还包含一个处于第一群某设备上的近端代理和处于另一群某设备上的远端代理，近端代理被设计成依据从远端代理接收到的信息与AR交互，并将上述交互的结果传送给远端代理，远端代理被设计成从第二群中的应用设备接收信息传送给近端代理，并根据从近端代理接收来的信息与第二群中的应用设备进行交互。有了这两个代理，一个应用设备可以以透明的方式与受控设备的AR交互作用，因为代理保证了来自于应用设备的消息、命令和信息能传递给AR，反之亦然。

在一个实施例中，系统被处理成在第一群的一个设备上生成和安装一个近端代理，在第二群的一个设备上安装一个远端代理，以响应第二群中的应用设备与安装在控制设备上的AR发生交互的愿望。该实施例的优点在于近端和远端代理在需要之前不会安装，因而它们也就不会不必要的使用它们所安装在的设备上的资源。

在另一个实施例中，控制设备被用来为第一和第二群各自的设备生成和传送近端代理和远端代理。该实施例的一个优点是，对控制设备而言生成近远端代理比较容易，因为它知道它控制的设备的功能，并且能以为它控制设备而安装的AR上的代理为基础。

在另一个实施例中，系统被用来当第二群中的应用设备停止与远端代理交互作用时，可以从第一群中去掉近端代理及从第二群中去掉远端代理。该实施例的一个优点是已安装的近远端代理可以在不再需要时被去除掉，这样可以释放它们所安装在设备上的一些资源。远端代理最适合检测何时代理不再需要，因为它能检测到应用设备已经与它停止交互。

在另一个实施例中，系统还包含第三群互连设备，第二群和第三群之间通过各自的网关设备相连，并且第二群中的应用设备拥有更近端代理，该代理被设计成依据从第三群中的更远端代理接收到的信息与远端代理交互并将上述交互的结果传送给更远端代理。该实施例的优点是，目前可建成一个完整的代理链，允许处于远方群中的设备与第一群中的设备交互。

在另一个实施例中，在其上安装了一个代理的群中的设备是一个网关设备。该实施例的优点是网关设备已被互连好，因而可以为代理节省一条为交换信息而不得不建立的互连。

本发明的另一个目标是提供一个根据导言的设备，它为本群里的设备上的功能对另一群中的设备提供灵活有效的访问。

根据本发明，利用一种设备来达到此目的，其特征为该设备上安装一个近端代理，近端代理被设计成依据从一个远端代理接收到的信息与AR交互，并将上述交互的结果传送给远端代理。

在另一个实施例中，该设备还被安排来当第二群中的一个应用设备已经停止与远端代理交互时，去掉近端代理。

本发明的另一个目的是提供一个根据导言的设备，它允许以灵活有效的方式访问另一群中设备的功能。

根据本发明，利用一种设备来达到此目的，其特征为在该设备上安装一个远端代理，远端代理设计成将从第二群中一个应用设备接收到的信息传送给一个近端代理，并依据从近端代理接收的信息与第二群中的应用设备交互。

在一个实施例中，设备还被用来当第二群中的应用设备已停止与远端代理交互时，可以去掉远端代理。这种实施例的一个优点是已安装的远端代理可以在不再需要时被去除掉，这样可以释放它们所安装在的设备上的一些资源。远端代理最适合检测何时代理不再需要。

参照图中所示的实施例，本发明的这些特征及其它方面会很明显并得到阐述，其中：

图1是一个依照本发明包含第一和第二群设备的系统框图；且

图2是一个依照本发明包含第一和第二及第三群设备的系统框图。

在全部数字中，相同的参考数字指示相似或相关的特征。图中所指示的一些特征在软件中作为代表软件实体得到典型实现，例如软件模块或对象。

图1是一个依照本发明包含一个第一群100和第二群105的通信系统框图。第一群中的设备例如通过基于IEEE1394的通信网络101，采用相同高级通信协议互连。第二群中的设备类似地通过通信网106相连。第一群和第二群即100和105它们自己间通过各自的网关设备107、108互连，其中网关设备107处于第一群100中，网关设备108处于第二群105中。网关设备107和108间存在某一种通信网络，通过该网络诸如消息、数据和命令等信息可以从一个群传递到另一群。此网络可以是任何类型的网络，比如说无线链路。也有可能在各自的通信网络中第一群100和第二群105使用不同的通信协议。此种情况下，网关设备107、108必须能将从第一群100中接收到的信息翻译成第二群105中使用的协议，反之亦然。

除其它设备之外，第一群100还包含一个控制设备102和一个受控设备103。受控设备103的功能可以通过称为抽象表示(AR)的接口104访问。这个接口安装在控制设备102上。此接口可通过该AR的API(应用程序接口)访问。该API是应用程序控制受控设备的访问点。举例而言，家庭房间里的智能电视可能是许多受控设备的控制设备。一个受控设备可以包含构成受控设备一个用户接口并允许受控设备的外部控制的代码。当这样的一个设备第一次被连接时，控制设备比如上述智能电视会获取用户接口和控制代码。一个代表受控设备的图标将会显示在电视屏幕上，操作该图标可以触发控制代码单元以指定方式启动它所代表的设备或多个设备。应当指出，受控设备103和控制设备102可能在同一物理设备上实现。

虽然事实上设备能力是一个比这里所认知的更为平滑的连续统一体，但下面的分类对理解此系统的模型是很有用的。在此普通的例子中，设备的通信能力包含不同级别的混合。依据通信能力，一个设备属于以下类别中的一种：

●控制设备：

可以分为以下两类控制设备：

■全视听设备(FAV)

一个全视听设备通常具有丰富的一组资源并且能够支持复杂

的软件环境。一个FAV设备首要的有区别的特征是存在为受控设

备而执行一个抽象表示(AR)的运行环境。这样就允许一个FAV

设备可以从其它设备或其它局域网或广域通信网上载AR并为它们

的控制提供增强功能。FAV设备也能够下载应用程序/部件。优选

地，下载的代码是一种虚拟机例如JAVA的可执行代码或类似的二

进制码。FAV可选设备有机顶盒(STB)、数字电视接收器(DTV)、

家庭通用控制设备、甚至家用PC。

■中间视听设备(LAV)

中间视听设备比起FAV设备通常成本更低资源上更有限。它

们不提供下载AR的运行环境，因而不能充当系统中仲裁设备的控

制设备。然而，一个IAV设备可以为系统中特殊受控设备的控制

提供本地支持。

●受控设备

受控设备可以分为以下两类：

■基础视听设备

出于商业和资源的考虑，这些设备通过提供一个可上载AR以

实现未来证明有用的功能，但这些设备本身并不执行AR功能。它

们可以由受控制设备、FAV设备通过上载二进制码或IAV设备通过

本地码进行控制。典型地，BAV设备和其控制设备间的协议是私有

的。控制设备和BAV设备间的通信需要针对AR的命令和BAV设备

使用的命令协议相互转换。这种转换由执行AR的控制设备完成。

■遗留视听设备(LAV)

LAV设备是那些不遵循所描述的系统架构和通信协议的设

备。典型地，这种设备是早些时候生产的。它们采用私有的协议

进行控制，通常拥有简单的控制协议。这种设备可以在家用网络中

使用但需要FAV或IAV设备充当网关。全视听设备或中间视听设

备与遗留视听设备间的通信要求遗留命令协议与命令间进行相互

转换。

在交互过程中，设备间可以以端对端的形式交换消息、命令和数据。这就保证了在通信级别上没有一个设备必需充当系统的主宰者或控制者。然而，也允许一个逻辑主宰者或控制者实现一个基于基本的端对端通信模式的控制结构。

AR是用来控制设备的软件单元。一个AR可以包含它自己的代码。它也可以包含针对处于受控设备每个功能部件的功能部件模块(FCM)代码。一个FCM是一个功能性部件的(软件)抽象，它为软件环境和应用程序提供该功能部件的功能。其它设备不能直接与一个功能部件通信而只能通过FCM。FCM可以在注册(将在下面详述)时登记为一个接收者，就此意义来说，一个FCM可以是一个对象，它可以通过消息系统与其它对象进行通信。一个功能性部件代表与一个设备可辨别的主要功能相关的功能。例如，一个录像机AR为录音机和调谐器包含各自的FCM；一个电视AR可能分别包含针对监视器、PIP(画中画显示)和调谐器的FCM。此外，AR可能包含一个设备应用程序-一个允许用户控制设备及其功能部件的软件单元。

为了允许其它设备可以定位和访问包含在AR中的功能，系统维护了一个注册表，该注册表包含有可以用来定位系统中所有设备的识别符。设备可以查询注册表找到可用的设备和功能性部件，并得到一个软件单元的识别符从而允许它们通过AR和FCM与设备进行交互。在一个使用HAVi标准的系统中，此注册表被限定在单个群中，但是有很多种方法可以提供给一个群中的设备访问处于另一个群中的注册表。例如，网关设备107、108可以从它们各自的群传递注册信息到另一个群，或将本地注册表消息传送给其它的群，这样其它的注册表也能获得更新。做为选择，网关设备108可以将由第二群105中发起的注册表查询传递给在第一群100中网关设备107，那儿将获得查询答案。然后，查询结果传回给第二群105。也能提供可以访问所有群的全局注册表。

抽象表示(AR)由能安装AR的FAV设备或IAV设备处理。安装一个AR代码单元会导致安装所有相关的FCM。该代码可以由标准的二进制代码写成，此时它可以安装在所有的FAV设备上，也可以以某种本地码写成，此时只能安装在能识别这种代码并已为此做好准备的某些FAV或IAV设备上(并由这些设备安装)。

在依照本发明的系统中，在第二群105中的一个应用设备111能与在第一群100中安装在控制设备102上的AR104交互。例如，应用设备111可以是一个有意用来与一个VCR交互的远端控制单元。该VCR连接到智能电视上并受其控制。此时，智能电视作为控制设备102控制VCR，上述VCR充当受控设备103。应用设备111必须首先定位控制设备102，在102上安装了含有111希望的功能的AR 104。这是通过上面描述的那样访问注册表完成的。

系统还包含安装在第一群100中一个设备上的近端代理109和安装在第二群105中一个设备上的远端代理110。这些设备要是网关设备107、108更好，因为这使得近端代理109和远端代理110间的通信变得容易。近端代理109和远端代理110典型地用软件实现。远端代理110把从应用设备111接收来的诸如消息、数据和命令等信息传给近端代理109，并依据从近端代理109上接收来的信息与应用设备111交互。从应用设备111的角度来看，远端代理与AR 104的行为相似，因为传递给它的命令和传递给AR 104的命令功能相似。为了做到这一点，远端代理110提供了与AR 104相同的基本接口，它把从应用设备111接收来的消息、数据和命令传给近端代理109。

近端代理109依据从远端代理110上接收来的信息与安装在控制设备102上的AR 104交互并将上述交互结果传给远端代理110。从AR104的角度看，近端代理109与应用设备111的运行方式相似，因为它能从近端代理109接收信息并将自己的输出发送给近端代理。为了做到这一点，近端代理109将从远端代理110接收来的消息、数据和命令传给AR 104，并将结果传回给远端代理110，110再将它们进一步传给应用设备111。这样，近端代理109和远端代理110为应用设备111与AR 110的交互提供了一个基本透明的机制。

系统必须为代理生成代码并将它们安装在合适的设备上，该设备必须安装上述代理。这种代码生成最好由控制设备102完成，因为该设备有权访问AR 104和受控设备103。产生代理109、110的代码能基于针对AR的代码，它可以被控制设备102访问并传送到适当的设备107、108。受控设备103可以包含能生成代理109、110的代码，然后由控制设备102访问并上载到设备107、108。做为一种选择，用于代理109、110的代码可以从网上的其它设备获得，或者甚至从网络外的服务器，比如从因特网上下载。实际安装可以采用已知的在控制设备中提供的上载AR的机制完成。可能希望系统激活时不安装近端代理109和远端代理110或当受控设备已加入到第一群100中但等着直到应用设备111显示希望与上述受控设备103交互时才安装它们。

当代理109、110是以上述动态方式安装时，一旦不再需要，去掉它们同样便利。这一点可由远端代理来检测，因为当它与应用设备111的交互已经停止时远端代理能发现。一个远端代理110每次能够处理超过一个的应用设备。在那种情况下，直到所有的应用设备111已停止与远端代理110交互时才能去除近远端代理109、110。当然，当受控设备103从网上断开时也可以去除掉代理109、110。实际的去除操作可以采用已知的在控制设备中去除已上载的AR的机制完成。

为了说明上述使用代理的机制如何扩展，图2出示了依据本发明的系统框图，它分别包含一个第一、第二和第三群设备100，105，200。与第一群100和第二群105中的设备类似，第三群200中的设备通过通信网络201互连起来。第二群105和第三群200之间通过各自的网关设备111、202相连。读者可以将网关设备111理解成与图1应用设备111完全一样的设备，这展示了此种机制如何容易地加以扩展。对近端代理109和远端代理110而言，应用设备111是否正在代表自己或其它应用设备，与AR104交互没有任何区别，这一点在下面将变得明显。

在对图1的描述中，应用设备111通过近端代理109和远端代理110与AR104交互。然而在第三群200中的应用设备205也可能希望与第一群100中的AR104交互。由于在第一群100和第三群200之间没有直接连接，此种交互将不得不通过第二群105。该交互所需机制的一部分以近端代理109和远端代理110的形式适当地存在。现在在第二群105和第三群200中分别有另一个近端代理203和另一个远端代理204。另一个近端代理203如图2所示安装在应用设备111上，尽管当然它可以被安装在第二群105的任何设备上。

与近端代理109相似，另一个近端代理203用于依据从另一个远端代理204接收到的信息与远端代理110交互，并将上述交互结果传递给另一个远端代理204。另一个远端代理204以与图1中远端代理110和应用设备111之间交互的一样的形式，与应用设备205交互。这样，近端代理109，远端代理110，另一个近端代理203及另一个远端代理204，为应用设备205与第一群100中的AR104间的交互提供了一个透明的机制。

上述机制可以以无限制的方式进一步扩展。应用设备205进而可以充当另一近端代理，与处于另一个群中的另一远端代理通信。此另外的远端代理可以与一个应用设备交互，或者与装有另一近端代理的设备交互。显然，这样允许形成一整条代理链，以实现任何群中的应用设备都可与其他群中的受授设备交互。

两个或更多远端代理也可以与同一个近端代理交互，以允许多个应用设备同时与一个受授设备交互。多个近端代理或远端代理可以安装在一个设备上。这样就可实现群的树状拓扑，群间由各自网关设备相连，并在每一群中包含许多近远端代理。任一群中的应用设备可以通过在上述树中给定的路径访问任何群中的受控设备，这一路径由多个相互连接的近远端代理形成。

Claims

1.一种通信系统，包含第一群(100)互连的设备，至少包括一个控制设备(102)和一个受控设备(103)，受控设备(103)的功能与一个称作AR的抽象表示相关，它为控制受控设备提供一个接口，对于受控设备(103)的AR(104)被安装在控制设备(102)上，所述系统还包括第二群(105)互连的设备，第一和第二群(100、105)之间由各自网关设备(107、108)互连，其特征在于所述系统还包括一个处于第一群(100)中一个设备上的近端代理(109)和一个位于第二群(105)上一个设备的远端代理(110)，近端代理(109)用来根据从远端代理(110)接收来的信息与AR(104)交互，并将所述交互的结果传送给远端代理(110)，远端代理(110)用来将从第二群(105)中一个应用设备(111)接收到的信息传送给近端代理(109)，并根据从近端代理(109)接收到的信息与在第二群(105)中的应用设备(111)交互。

2.根据权利要求1的通信系统，其特征在于系统根据在第二群(105)中的应用设备(111)希望与安装在控制设备(102)上的AR交互，而在第一群(100)的一个设备上产生并安装近端代理(109)和在第二群(105)的某设备上产生并安装远端代理(110)。

3.根据权利要求2的通信系统，其特征在于控制设备(102)被用来产生并传送近端代理(109)和远端代理(110)到第一群和第二群(100、105)中各自的设备上。

4.根据权利要求2或3的通信系统，其特征在于当在第二群(105)中的应用设备(111)已经停止与远端代理(110)交互时，系统被用来从第一群(100)中的设备上去除近端代理(109)和从第二群(105)中的设备上去除远端代理(110)。

5.根据权利要求1、2、3或4的任何一个的通信系统，其特征在于系统还包含一个第三群(200)互连的设备，第二群和第三群(105、200)之间通过各自网关设备(111、202)相连，并且还在于在第二群(105)中的应用设备(111)有一个更近端代理(203)用来依据从第三群(200)中另一个远端代理(204)接收的信息与远端代理(110)交互，并将交互结果传送给所述另一个远端代理(204)。

6.根据权利要求1的通信系统，其特征在于在其上安装了一个代理的一个群中的设备是一个网关设备。

7.一种用于一种通信系统中的设备，该系统包括第一群(100)互连的设备，其中至少包括一个控制设备(102)和一个受控设备(103)，受控设备(103)的功能与一个称作AR的抽象表示相关，它为控制受控设备提供一个接口，用于受控设备(103)的AR(104)被安装在控制设备(102)上，所述系统还包含一个第二群(105)互连设备，第一群和第二群(100、105)之间通过各自的网关设备(107、108)互连，其特征在于该设备用于安装一个近端代理(109)以用来依据从一个远端代理(110)接收到的信息与AR(104)交互，并将交互结果传送给远端代理(110)。

8.根据权利要求7的设备，其特征在于设备还被用来当处于第二群(105)中的应用设备(111)已经停止与远端代理(110)交互时去除近端代理(109)。

9.一种用于通信系统中的设备，该系统包括第一群(100)互连的设备，其中至少包括一个控制设备(102)和一个受控设备(103)，受控设备(103)的功能与一个称作AR的抽象表示相关，它为控制受控设备提供一个接口，用于受控设备(103)的AR(104)被安装在控制设备(102)上，所述系统还包含一个第二群(105)互连的设备，第一群和第二群(100、105)间通过各自网关设备(107、108)互连，其特征在于该设备用于安装一个远端代理(110)以用来将从第二群(105)中一个应用设备(111)接收到的信息传送给近端代理(109)，并依据从近端代理(109)接收的信息与第二群(105)中的应用设备(111)交互。

10.根据权利要求9的设备，其特征在于它还被用来当第二群(105)中的应用设备(111)已经停止与远端代理(109)交互时去除远端代理(110)。