CN1481115A - 家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法，用于家庭网络中子网间设备的控制与调用，关键是：a)子网间的连接网关通过对象控制语言访问第一子网设备要调用的目标设备节点，获取该设备节点的所有描述信息；b)该连接网关根据所获取的目标节点的设备和服务描述信息，分别生成第二子网上的设备描述文档和服务描述文档；c)连接网关根据预先设定的描述信息映射关系表，将第二子网设备的所有描述信息一一转换为第一子网设备的描述信息，生成第一子网设备描述文档和服务描述文档。该方法使主干网能够访问控制子网中的设备，并将对控制子网中设备和服务的操作转变为对控制网关上相关服务的操作。
Description
技术领域
本发明涉及设备描述转换技术，尤指一种适用于数字家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法。
发明背景
随着用户对家居智能化、数字化、自动化的要求越来越高，提出了家庭网络的概念，也就是说，将现有家庭内部的各类家用设备连接于一个网络中，采用统一的控制和管理，使各种家用设备能够互连互通并共享网络资源。
有鉴于此，申请人在另一专利申请中提出了一种数字家庭网络系统，如图1所示，该系统主要由网关11、一个以上主干网设备12和多个控制子网设备13构成，该网关11可以进一步包括两部分：门户网关110和控制网关111，门户网关110与控制网关111之间通过宽带接口相连。基于此系统结构可以看出，该数字家庭网络由主干网和控制子网两个子网组成，其中，由门户网关110及与其连接的家用设备所形成的网络部分称为主干网，主干网主要用于实现信息设备、通讯设备、娱乐设备等的互连；而由控制网关111及与其连接的家用设备所形成的网络部分称为控制子网，控制子网主要用于实现家用电器、自动化设备、保安监控装置等设备的互连。一般来说，主干网中的设备均具有较强的存储、计算能力，而控制子网中的设备存储、计算能力非常有限。
在该数字家庭网络中，主干网与控制子网分别采用不同的网络协议实现各自网络设备间的互连互通与资源共享，主干网与控制子网之间通过门户网关与控制网关之间的互连实现通信。由于两个子网使用的协议不同、连接的设备类型不同，因此，对主干网和控制子网上各自的设备描述规范也不相同。由于主干网设备的功能完善、强大，主干网的设备通常会控制和调用控制子网设备，但如果各自子网的设备描述不同，就无法实现控制与调用。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法，使得子网间设备能够访问和调用，并将对子网间设备和服务的操作转变为对子网间连接网关上相关服务的操作。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法，用于家庭网络中第一子网与第二子网间设备的控制与调用，该方法至少包括以下步骤：
a.第一子网与第二子网间的连接网关通过对象控制语言访问第一子网设备要调用的目标设备节点，获取该设备节点的所有描述信息；
b.该连接网关根据所获取的目标节点的设备和服务描述信息，分别生成第二子网上的设备描述文档和服务描述文档；
c.连接网关根据预先设定的描述信息映射关系表，将第二子网设备的所有描述信息一一转换为第一子网设备的描述信息，生成第一子网设备描述文档和服务描述文档。
该方法进一步包括：预先设置一第二子网设备描述信息到第一子网设备描述信息的描述信息映射关系表，并存储于第一子网与第二子网间的连接网关中。
其中，设备描述信息进一步包括设备描述信息和服务描述信息。因此，所述的设备描述转换是将第二子网设备描述中对应的每个成员变量内容一一赋值给第一子网设备描述的每个域。所述的服务描述转换是将第二子网服务描述中对应的成员变量或第一子网预先约定的描述规范内容依次赋值给第一子网服务描述的每个域。
由上述方案可以看出，本发明的关键在于：预先在子网间的连接网关中设置子网间设备的描述信息映射关系表，利用该表将第一子网要控制的目标设备的第二子网设备属性转换为第一子网设备属性，进而将第一子网设备对第二子网设备的操作转换为第一子网设备间的操作。
因此，本发明所提供的家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法，该方法利用存储在子网间连接网关上的描述信息映射关系表，能够方便地实现家庭网络中子网间设备的描述转换，使得第一子网设备能方便地控制和访问第二子网设备。其优越之处在于：
1)快速。不需要很强的处理能力，子网间连接网关就可以完成设备描述之间的转换。
2)经济。只需很少的存储容量，就可以保存设备描述信息映射关系表。
3)升级方便。只需很少的改动，设备描述信息映射关系表就可以提升功能。
附图说明
图1为本发明所采用的数字家庭网络组成结构示意图；
图2为本发明实现示所采用的描述信息映射关系图；
图3为本发明设备描述转换的实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
基于图1所示的家庭网络架构，本实施例中的第一子网即指该架构中的主干网，第二子网即为该架构中的控制子网。对应该架构中的不同子网，在本申请人的另外两个专利申请中，分别提出了两种不同的设备描述规范，即主干网设备描述规范和控制子网设备描述规范，该主干网和控制子网的设备描述方法主要是从设备属性和设备所能提供的服务两方面对网络上的每个设备进行描述。一个控制子网设备的描述通常由几个基础类以及基础类之上的基本服务类构成，该基础类的划分是基于设备的属性，比如：属于计数器、定时器、键盘、节点控制等等；而基本服务类的划分是基于该设备能提供的服务或功能，比如：音频放大、时钟、视频显示、环境传感等等。控制网关负责进行控制子网到主干网的设备描述映射，对控制子网中设备和服务的操作也可以转变为对控制网关上相关服务的操作，使主干网可以访问到控制子网中的设备。控制子网中的服务由控制网关生成相应的采用WSDL(Web Services Description Language)语言实现的主干网服务描述，并作为主干网服务注册在控制网关上。
对设备的描述中，设备属性是对设备类型、名称、厂商名称、设备ID、设备安全级别等的总括，设备服务则是对设备提供的服务类型、消息、端口类型等的涵概。虽然，主干网设备描述语言对应于主干网协议，控制子网设备描述语言对应于控制子网协议，但由于对设备的描述角度一致，均是用设备属性和设备服务两个方面来描述，如此，为不同协议之间的设备描述的转换提供了可能和便利。
当一个设备加入控制子网时，首先在控制子网上进行设备注册，然后通过控制网关在主干网上进行设备注册；控制网关在收到控制子网上设备的注册请求后，会将其在控制子网上的描述通过预先设定的描述信息映射关系表转换成主干网的描述，然后向主干网进行设备注册；在主干网上进行设备注册后，主干网设备便可以对控制子网的设备进行操作与控制。
为了实现主干网设备与控制子网设备描述之间的转换，本发明预先设定了描述信息映射关系表，并存储于控制网关上。该映射表规定了主干网设备描述与控制子网设备描述中各个子项之间的对应关系，如图2所示，图2为控制子网设备描述到主干网设备的描述信息映射关系表示意图。
由于每个设备包括设备属性和设备服务两部分的描述，因此，进一步给出主干网与控制子网之间设备属性和设备服务的对应关系，如表1、表2所示。表1为主干网设备描述与控制子网设备描述中设备属性的对应关系表，该表给出了主干网设备描述的每个域和控制子网设备上节点控制对象中每个成员变量之间的对应关系。表2为主干网设备和控制子网设备服务描述信息的对应关系表，该表给出了主干网设备描述和控制子网设备描述中设备服务的信息对应关系。
| 主干网设备描述域 | 控制子网设备成员变量 | 说明 |
| deviceType | DeViceType | 设备类型，主类型均为“控制设备”，次类型从DeviceType变量中获取 |
| deviceName | DeviceName | 设备名称 |
| manufacturer | Manufacturer | 厂商名称 |
| manufacturerURL | ManufacturerURL | 厂商URL(可选) |
| serialNumber | SerialNumber | 产品序列号 |
| deviceID | HACN_Address | 数字家庭网络中唯一标识设备的ID(128位无符号整型)，在HACN_Address前附加“0000000A0000000100000000”(96位)形成 |
| deviceOS | DeviceOS | 设备上的操作系统，可选 |
| deviceSecurityClass | 无 | 设备安全级别 |
| resourceController | 无 | 取值总为NO |
| validateInterval | 无 | 宣告有效时间，描述该设备发布宣告消息的周期 |
| serviceList | 服务列表 |
| Service_List | ServiceType | 服务类型 |
| serviceName | ServiceName | 服务名称(是每个服务的索引对象中的变量) |
| serviceURL | 无 | 服务描述的URL |
表1
| 主干网服务描述域 | 与控制子网的对应 | 说明 |
| types | 对应于控制子网设备上每个对象的成员变量的定义 | 类型，独立于机器和程序语言的类型定义 |
| message | 控制子网中各对象的每个成员变量 | 消息，传输的数据的抽象定义。包含方法参数(输入和输出分开)或消息文档说明。控制子网中各对象的每个成员变量封装成message，作为operation的参数 |
| portType | portType中的operaion对应于控制子网中的动作(Action) | 使用message部分的消息定义来描述方法的签名(操作名称、输入参数和输出参数)。 |
| binding | 按主干网的服务描述规范的约定，绑定协议和数据格式规范 | 绑定，为portType定义的操作和消息指定具体的协议和数据格式规范 |
| service | 按主干网的服务描述规范的约定，指定服务的端口及其绑定；其中<serviceName>从索引对象中的ServiceName变量获取；<port>与ActionName对应 | 服务，指定每个绑定的port地址 |
表2
其中，<types>域中又包括<element name>和<element type>，该元素名称和元素类型由控制子网设备描述中基础类的定义确定，需要获取每个服务上的索引对象，从该对象中得到其余对象的类型信息。然后，就可以由控制子网设备描述所定义的每个基础类的变量信息来创建<element>域。
在<types>中的<element>域生成后，<message>域就可以根据主干网的服务描述自动生成，封装对象中的每个成员变量。
<portType>域中的<operation>根据每个对象中成员变量所允许施加的动作(Action)来生成；控制子网设备描述规范定义了每种数据类型的变量所允许施加的操作，这些操作可用来生成<operation>域。
<binding>、<service>均根据主干网的服务描述规范生成。
基于上述对应关系，在控制子网设备的配置过程中，一方面设备从控制网关获取配置信息，如家庭控制网络地址(HACN)等；另一方面控制网关从每个控制子网设备获取设备描述信息，并根据这些信息生成符合主干网设备描述规范的语言描述文档，如XML文档。控制子网设备的描述信息全部存储在控制网关上，控制网关可通过对象控制语言(OCL)访问节点控制对象，获取构造XML文档所需信息。
当控制子网设备向主干网进行注册时，设备间的描述转换过程至少包括以下的步骤：
1)首先，控制网关通过对象控制语言访问主干网设备要调用的目标设备节点，获取该设备节点的所有描述信息，包括设备描述信息和服务描述信息。
2)然后，控制网关根据所获取的目标节点的设备和服务描述信息，分别生成控制子网上的设备描述文档和服务描述文档。
3)控制网关根据预先设定的、控制子网设备到主干网设备的描述信息映射关系表，将控制子网设备描述和服务描述中每个描述项的内容一一对应的赋值给主干网设备的每个描述项，并根据该描述信息生成主干网设备描述文档和服务描述文档。
如此，主干网设备就可以根据所需的操作生成相应的控制命令，直接按照主干网设备的互操作方法对控制子网设备进行操作，也就是说，将主干网设备对控制子网设备的调用和控制转换成为主干网设备之间的互操作。
举个例子来说，当主干网设备要访问控制子网上的一台电视机时，控制网关首先获取该电视机的所有描述信息，比如设备信息包括：
设备类型(DeviceType)为主类型＝黑色家电类，次类型＝电视机；
设备名称(DeviceName)＝25寸纯平彩色电视机；
厂商名称(Manufacturer)＝联想；
厂商URL(ManufacturerURL)＝
http：//WWW.legend.com；
产品序列号(SerialNumber)＝DH01000850；
HACN地址(HACN_Address)＝0x0002003E；
设备操作系统(DeviceOS)＝无；
服务列表
服务1：
服务类型(ServiceType)为主类型＝自动控制，次类型＝音频/视频控制；
服务名称(ServiceName)＝音量控制；
服务2：
服务类型(ServiceType)为主类型＝自动控制，次类型＝音频/视频控制；
服务名称(ServiceName)＝频道控制。
获取上述信息之后，控制网关将该信息生成对应的XML语言描述；然后，按照表1、表2预先设定的对应关系，将控制网关的所有设备信息转换为主干网设备描述，该设备信息包括：
设备类型(deviceType)为主类型＝黑色家电类，次类型＝电视机；
设备名称(deviceName)＝25寸纯平彩色电视机；
厂商名称(manufacturer)＝联想；
厂商URL(manufacturerURL)＝
http：//www.legend.com；
产品序列号(serialNumber)＝DH01000850；
设备标识(deviceID)＝0x00000007000000010000000000000001；
设备操作系统(DeviceOS)＝No；
设备保密级别(deviceSecurityClass)
鉴权类型(AuthenticationType)＝1；
传输保密类型(TransportSecurityType)＝1；
访问权限类型(AuthorityType)＝2；
资源控制(resourceController)＝No；
宣告有效时间(validateInterval)＝40；
服务列表
服务1：
服务类型(ServiceType)为主类型＝自动控制，次类型＝音频/视频控制；
服务名称(ServiceName)＝音量控制；
服务2：
服务类型(ServiceType)为主类型＝自动控制，次类型＝音频/视频控制；
服务名称(ServiceName)＝频道控制。
基于此，主干网设备可以按主干网设备互操作方法，生成操作命令，直接对控制子网上的目标设备进行控制与访问。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (5)
1、一种家庭网络中不同子网设备间描述信息的转换方法，用于家庭网络中子网间设备的控制与调用，其特征在于至少包括以下步骤：
a.子网间的连接网关通过对象控制语言访问第一子网设备要调用的目标设备节点，获取该设备节点的所有描述信息；
b.该连接网关根据所获取的目标节点的设备和服务描述信息，分别生成第二子网上的设备描述文档和服务描述文档；
c.连接网关根据预先设定的描述信息映射关系表，将第二子网设备的所有描述信息一一转换为第一子网设备的描述信息，生成第一子网设备描述文档和服务描述文档。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：预先设置一第二子网设备描述信息到第一子网设备描述信息的描述信息映射关系表，并存储于第一子网与第二子网间的连接网关中。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述设备的描述信息进一步包括设备描述信息和服务描述信息。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的设备描述转换是将第二子网设备描述中对应的每个成员变量内容一一赋值给第一子网设备描述的每个域。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的服务描述转换是将第二子网服务描述中对应的成员变量或第一子网预先约定的描述规范内容依次赋值给第一子网服务描述的每个域。
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