CN1957347A - 用于网络连接设备上的自动数据传送的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种服务提供者接口协议，当嵌入到有网络能力的设备时，其能自动地将设备(10)连接到有线或无线网络(16)上。此自动设备连接可包括自动登录、自动认证以及到或自网络上的另一位置的连续、自动数据上载或下载。用于自动认证、上载和下载位置以及其它相关设备配置的配置参数可存储在网络服务器端管理系统内。

Description

用于网络连接设备上的自动数据传送的方法和系统

相关申请的相互参照

本申请要求在2004年3月23日提交的美国临时申请No.60/555,812(Atty.Dkt.：069509-0308954)、题目为“Service Level Assurance Systemand Method for Wired and Wireless Broadband Networks”和在2004年3月23日提交的美国临时申请No.60/555,988(Atty.Dkt.：069509-0308956)、题目为“Method and System for Automatic Data Transfer on aNetwork-Connected Device””的权益，以上两申请在这里全部引入作为参考并用于所有目的。

本申请涉及在2003年9月19日提交的美国临时申请No.60/504,152(Atty.Dkt.：069509-0306053)，以及该申请的题目为“Automated Updating System for Wireless Networks”，为本受让人共同拥有，其在这里全部引入作为参考并用于所有目的。

背景技术

技术领域

一般，本发明涉及网络中的连接设备。更具体地讲，本发明涉及数据在网络上的设备和服务器之间以及之中的传送。

相关技术的描述

有很多能够连接到有线或无线的数据网络上的设备。这些设备可以和超级计算机或卫星一样复杂，也可以和家用设备如安装了微控制器的冰箱一样简单。其它这样的设备可以包括数字相机(视频和静态)、手机、MP3播放器、PDA、笔记本计算机甚至手表。这些网络功能设备正得到极大的流行。尽管这些设备在它们各自的使用中提供了极大的连网灵活性和可能性，但由于它们的小尺寸，它们中的严重限制为其的存储能力。

例如，随着一数字相片中的数据量的增长，能够存储在一特定内部存储介质中的数字图像的数量下降。因此，数字相机爱好者有必要经常将本地存储的数字图像下载到外部存储介质中。相似地，在MP3播放器中，有有限的内部存储器供收听者存储数字音乐文件。这样，当内部存储器满了时，收听者必须卸载不想要的文件以得到存储空间来上载另外的音乐文件。此外，今天的摄像手机(camera cell phone)具有有限的分辨率和很有限的存储容量。

在通常的设备中，如PDA，需要经常的数据传送，能以几种方式进行这些数据的上载/下载。设备的内部存储器，如可移动的存储卡，可以被移去和插入到数据被指定的网络。可选择地，该设备可以通过有线连接或无线连接直接连到网络中。这一选择方式或者直接连接，通常需要大量而复杂的装备和配置。

因此，所需要的是一种用于将设备连接到网络以进行数据传送的系统和方法，其允许在有很少或没有用户交互的情况下，设备自动配置、数据传送和网络管理。

发明内容

一种服务提供者(service provider)接口协议，当嵌入到有网络能力的设备时，其能自动将所述设备连接到有线或无线网络。此自动设备连接可包括自动登录、自动认证以及到或自所述网络上的另一位置的连续的(seamless)、自动的数据上载或下载。用于客户端自动认证、上载和下载位置以及其它相关设备配置的配置参数可存储在网络服务器端管理系统内。

附图说明

结合附图，察看下面对本发明的具体实施方式的描述，本发明的这些和其它方面及特征对本领域普通技术人员来说是显而易见的，其中

图1示出可使用本发明的示例性无线客户-服务器环境；

图2示出按照本发明的实施方式的网络管理系统(MNS)的高级体系结构；

图3示出按照本发明的实施方式的示例性中央配置服务器(CCS)；

图4A和4B示出按照本发明的实施方式的示例性服务提供者接口(SPI)；

图5示出按照本发明的实施方式的在SPI使能(SPI-enable)的设备和NMS之间交换的简单的“事件-反映”的范例；和

图6示出按照本发明的在客户和服务器之间的SPI信息交换序列的说明。

具体实施方式

参考附图，现在详细地描述本发明提供附图作为发明的示例性例子以使本领域技术人员能够实施本发明。要注意，以下的图形和例子并不意味着限制本发明的范围。使用已知组件，可部分或全部实施本发明的某些部分，只有那些对本发明的理解有必要的已知成分将被描述，这些已知成分的其它部分的详细描述将被省略，这不会使本发明变得模糊。进一步地，参考本文通过说明，本发明包括目前和将来上述部件的已知等同物。

在描述本发明的实施方式和方面时，提供了有网络能力的设备的具体例子，如数字相机、PDA和笔记本电脑。本发明并不意味着局限于设备或连接设备的这样的具体例子。而，在阅读了本公开之后，本领域的技术人员容易理解，有任何类型网络连接能力的任何设备、机器、装置等等，无论它是有线的还是无线的，可以与本发明结合使用。进一步地，在整个此公开中，网络是指任何设备可连接或互连到的任何有线(例如，普通老式电话线、光纤等)或无线(例如，微波、激光、射频等)数据传送网络。图1示出可使用本发明的示例性无线客户-服务器环境。如所示，一或更多客户或客户设备12可通过网络16连网到一或更多服务器14，其中网络16可包括有线和无线网络连接。例如，该无线网络可使用Bluetooth、IEEE802.11或CDMA/CDMA2000的连接，其利用XML和/或HTTPS进行数据传送。

按照本发明的实施方式，设备12包括和嵌入服务提供者接口(SPI)协议。这样，设备12成为SPI使能设备，其能自动地将设备12连接至无线网络，例如载波的WiFi热点位置(hot spot location)。这种自动连接可包括登录、自动认证和从网络16上的另一位置例如一连接的服务器如服务器14下载或向其上载的连续数据(seamless data)。一旦设备12连至网络16，数据可在设备12和服务器14之间传送，服务器14包括与网络16通信的一存储介质(未显示)或任何其它存储介质。此能力消除终端用户设备12不必为存储过量数据的唯一目的而携带分离的存储设备(如，笔记本电脑、外部硬件驱动器等)。进一步地，此能力缓解了终端用户配置以及维护多种网络连接选择的负担。

在利用无线网络的移动计算的情况下，广泛地期望，在将来，大部分WiFi、WiMax和WWAN的载波或操作者决定基于客户-服务器的网络管理系统(NMS)，其允许它们的用户自动发现在公共场所的载波网络，连接到它们并自动使它们登录上这些网络。按照本发明的某些实施方式的系统描述下一代这样的客户服务器系统。该网络和设备使用公共协议，这允许设备12识别网络16，连接至网络，使有效用户登录上系统并执行某些操作，如上载或下载数据，将通信改变到某些网站，从用户的角度看，所有的操作都是自动和透明的。

网络管理系统(NMS)

现在参考图2，显示出网络管理系统(NMS)的高级体系结构。NMS200允许载波管理大量的连接到其网络的设备(即连接设备)。如所示，NMS200连接作为用于载波网络操作中心(NOC)202和用服务提供者接口(SPI)使能的各设备204的中间体(go-between)。包括SPI功能的设备204也称为SPI使能设备。NOC 202可进一步连接到一或更多服务器以及能提供很多服务器端的功能。这些服务器端的功能包括诸如SPI服务器端组件、订户提供、载波的服务质量(QoS)管理和一般内容以及信息管理。虽然，还可提供另外的服务器端的功能。

在一实施方式中，自动认证、上载和下载的位置以及其它相关设备配置的配置参数存储在NMS 200中。使用SPI协议，NMS 200至少部分基于设备204发送给NMS200的信息，将此信息提供给所连接的设备204。例如，连接设备204能向NMS 200发送它的序列号、当前IP地址、位置(热点ID)、可用的存储器、网络连接速度、电池水平(battery level)等等。例如，基于这样的信息，NMS200然后能检索用户概况并将适当的指令发送回该设备。例如，如果用户已定义用于图像上载的客户URL，那么NMS200能指示该设备自动地将该设备上的本地存储的图像上载到此预定的位置。NMS 200还可指定，只有在网络连接速度足够并且电池水平满意的情况下，才应执行这些动作。另外，如果设备204的可用的存储器不足，那么NMS 200可决定不指示设备204下载数据。

如果可获得持久存储(persistent storage)，那么由NMS 200提供的配置参数和动作也可存储在设备204上。例如，在正常操作模式中，设备204可总试图与NMS200通信以获得特定的指令。而，NMS 200可以指示设备204在本地存储配置/动作，以在NMS暂时不可用的情况下能够使用它们。

进一步如图2所示，示例性NMS 200包括4个基本组件，每一个具有不同的一组任务，这将在下面更详细讨论，然而其彼此之间很合作以促进NMS200的完整功能。NMS 200包括一中央配置服务器(CCS)210、一服务提供者接口(SPI)212、服务水平保证(SLA)214和一远程管理控制台(RMC)216。这些组件具有与载波的NOC 202的特定部分连接的基本职责，然而不时地，它们也和NOC202内的其它部分连接。

最后，如图2所示，SPI使能设备204经过NMS 200连接，以访问网络服务器端上的内容和信息。下面更详细地论述此方面。

CCS说明

现在参考图3，显示按照本发明的实施方式的中央配置服务器(CCS)300。CCS 300允许载波、PC-OEMs和Enterprises管理对来自单一位置的客户更新和升级的流量和存储。CCS300运行，以为漫游客户软件(Roaming Client software)中所有可更新的特征提供版本控制、代码管理以及流量控制。此外，CCS300允许管理和操作“热点”位置数据库信息、漫游伙伴数据库信息及对于这些数据库的选通上载能力(gated uploadcapability)。CCS300还允许载波、PCOEM或Enterprises管理描述性的(versioned)软件文件，例如漫游客户应用的可执行文件和用户接口(interface skins)。

CCS 300可与漫游客户结合使用以更新设备如PC上的其它文件，其不直接与漫游客户应用如设备驱动器相关。CCS300还基于由载波、PCOEM、Enterprises预先确定的或由终端客户设置的规则，与每个客户协商下载参数如带宽、频率和下载的持续时间。略有不同地说明，CCS300可以被认为是一种安全的、基于网络的管理控制台，其为漫游客户提供更新各种预定义和提供者指定的参数的能力。此外，CCS300允许管理和操作“热点”位置数据库信息、漫游伙伴数据库信息以及对于这些数据库的选通上载能力。同时，CCS300和漫游客户的用户连接工具的组合提供一动态无线接入管理解决方案。

在一示例性实施中，CCS 300可基于J2EE框架来构建。在至少这样的实施中，CCS300不需要使用中间层或业务层，因此不需要包括Enterprise Java Beans服务器。CCS 300功能可存在于个人计算机或SunSPARC工作站、或类似的计算平台以及任何适合的操作系统，如Windows、Linux或Solaris。对于这样代表性配置的典型的软件要求包括与Java Servelet规范如版本2.3和JSP应用如版本1.2的兼容性，以及与合适的数据库服务器如Microsoft SQL Server2000或类似服务器的兼容性。对于这样有代表性配置的典型的软件要求包括与Java Servelet规范2.3或以后的版本和Java Server Pages规范1.2或以后的版本的兼容性，以及与遵从适当的SQL92(或以后)数据库服务器如Microsoft SQL Server2000、Oracle 9i、Postgresql 7.3等的兼容性。

再参考图3，CCS300的体系结构包括操作系统层310，该层310与所选的操作系统通信，在一实施方式中，其为Windows 2000高级服务器。应用服务器312在所示示例中显示为基于J2EE并在Jakarta Tomcat上认证的层，该层位于OS层310上面，数据库模块314同样地位于OS层310上面，其在所示的示例中遵从SQL 2000并在MS SQL服务器上认证。位于应用服务器模块312和数据库模块314上面的层是通过不同的协议管理连接的多种模块。这样，CCS300包括Wi-Fi连接数据管理模块320、GPRS连接数据管理模块322、位置定位(Location Finder)数据管理模块324和客户应用数据管理模块326。

SPI说明

现在参考图4A和4B及图1，SPI 212的操作可以被更好地领会。将这一方面放入上下文，WiFi热点的简要讨论是有益的。在WiFi热点配置的情况下，服务提供者通常具有没有数千也有数百个不同的位置供用户使用以连接到服务提供者的网络上。这些位置可以由服务提供者来维护或者通过与其它提供者的漫游协定来提供。在一一般情况下，用户到达一位置，连接到网络上，然后启动其网络浏览器。该用户试图接入互联网，但然后被本地网络认证服务器(NAS)截获并重定向，在NAS上，用户被请求认证或签约并支付服务。

在漫游客户情况下，SPI协议允许执行其它的步骤。SPI协议的基本目标是给予Roaming Client在登录到本地热点之前或之后与服务提供者通信的能力。此客户/服务器通信允许服务提供者对客户进行各种检查，并依赖漫游客户的状态，将不同的操作回送给客户以执行。

SPI 212提供客户/服务器通信协议，并可以在任何支持这样的协议的网络服务器上实施。SPI协议允许一可信的网络服务器对设备204执行操作。在示例的配置中，例如，SPI协议可以为一基于XML的消息协议，该消息协议为了客户和服务器之间的安全通信，使用HTTPS作为首要传送。SPI 212和CCS 330(图3)相互作用，是因为CCS330是一允许提供者修改客户上的特定参数的机制，而SPI协议是允许在客户上执行特定操作如在一些实施方式中登录和认证的机制。这样的操作可以使用通过CCS300接口送至用户的参数。

如图4A-4B所示，可以从登录和认证的程序中更好地领会SPI212的操作。在这一例子中，提供者配置一热点并配置一支持SPI协议的服务器。用户联系热点，在客户机和热点之间物理上建立一连接，该客户机为设备204中的任一个。在Wi-Fi，虽然用户未被认证，有到热点的物理连接的概念。在这种情况下，漫游客户虽然未被认证，但被认为处于“连接”状态。在此点上，漫游客户可以发起到提供者的SPI服务器的通信，以通知服务器它当前的状态和与客户相关联的其它属性。

如图4A所示，漫游客户仅发起到服务器的SPI业务，其被认为是“可信的”或在提供者的“白名单(White list)”中。这允许提供者将要执行的预认证操作发送回至客户机器或设备204。认证后，客户机器再次将它的INFO状态通知SPI服务器，这允许客户机执行认证后操作。最后，当客户机断开连接时，关于从网络断连的最后信息被执行。利用SPI212，客户机可执行的认证前操作的例子包括但不局限于提供新用户、向用户推行超载信息(surcharge information)、请求来自客户统计数据和提示用户口令。认证后操作可包括推剩余时间、推广告、推客户接口(Custom Skin)和推消息。断开连接操作的例子包括发送注销数据如谢谢或其它消息，并发送使用统计数据。应理解依照本发明，这样的操作可以被提供给NOC以提供动态监视和数据采集。

然而，如图4B所示，如果服务器不在网络提供者“白名单(Whitelist)”中，那么SPI服务器可不执行任何操作，直至客户机已被认证到网络，但是一旦客户机已认证，那么可执行所有合适的操作。

SLA说明

当SPI使能设备接触SLA模块(如图1中的SLA 214)时，SLA模块通过SPI和CCS询问合适的SPI使能设备204A-n，该设备204A-n依次响应该询问，并提供关于位置、连接尝试、失败、信号强度、可用并有效的数据率的适当信息以及服务提供者或载波认为适合于询问和收集的任何其它状态或位置信息。

远程管理控制台说明

此组件，例如，可以允许网络管理者远程管理NMS。NOC的管理者能够通过网络接口安全地登录(https)并管理该系统。

在操作中，利用本发明的实施方式，SPI使能网络设备如数字相机、摄像手机、MP3播放器、MPEG播放器等被NMS认为是与计算设备如笔记本电脑和PDA没有区别。

现在参考图5，显示了按照本发明的实施方式的在SPI使能客户设备500和NMS 510之间的交换的简单“事件-反应”范例。在这样的交换中，从SPI使能客户设备500发送至NMS 510的数据是信息520，以及从NMS510发送至SPI使能客户设备500的数据是操作530。

一设备，在此设备被用于自动系统进行上载数据之前，可以是SPI使能的。例如，用这样的一客户设备，这意味着认证API和SPI可以被转移到在设备的操作平台上工作。认证API能够支持由今天的无线工业配置的许多流行认证机制中的一种，其如WISPr。一旦在客户中实施，基于载波的网络检测，这些设备能够自动地连接和认证到网络。

进一步地，通过使客户设备能够识别SPI协议，载波的NMS能够指导客户设备执行某些操作，反之亦然。整个的相互作用基于诸如一“事件-反应”的范例。一SPI使能客户设备能够传递给SPI服务器组件多种信息，诸如其位置、帐户状态(account status)、用户名字、口令等。例如，SPI协议可以是基于XML的协议，该协议用于客户设备和服务器之间的通信。然而，可使用WML或其它这样的语言。SPI服务器可以位于载波的NMS中，其接收客户设备信息，回复相关信息给载波NOC，并基于单独信息指导客户执行某些操作(例如，如果用户有有效的用户名和口令，那么该设备就自动登录上网络)。在该实施方式的一方面中，例如，如果用户是载波网络上的初次用户(first time user)，那么SPI服务器能发送一信息至该设备，通知该用户在接入载波网络之前应建立帐户。这样的消息可以进一步提供顾客服务的电话号码、URL等供初次用户使用以启动帐户。

一旦用户在系统被认证，SPI和连接设备能彼此发送请求；比如，将一特定的文件“上载”或“下载”到一特定的位置。在这种情况下，NMS将开始上载或下载内容，如JPEG图片或MP3音频内容。在此实施方式的一方面中，用户可以预先分配服务器端的存储区域以用于上载或下载数据。一旦此数据传送完成，该设备可以自动地从服务器注销和断开连接。这样的自动的注销过程可以由该设备本身或服务器端的SPI发起。

在进一步的实施方式中，SPI协议本身和NMS组件可以用这样的方式设计：在不需要任何用户的介入或交互的情况下，SPI出现使能客户设备、NMS和载波NOC之间的所有相互作用，。SPI和认证API组件可以将与NMS通信所需要的智能嵌入到以前的“静态”或用户交互强的设备中。

通过仅将SPI特定语法增加到现有的载波网页，可在已配置的载波网络服务器上执行本发明的方面，诸如NMS与SPI使能客户设备的通信。例如，一不动产公司可有大量的雇员，这些雇员使用不同类型的SPI使能和连网的设备(如：PDA、手机、数字相机等)。当一个雇员访问公司的网站时，一或更多网页可以是SPI升级的，以发送/接收指令，这些指令发往/来自雇员的设备。例如，这些指令在不中断雇员正浏览的网页的情况下，能自动地执行某些操作，比如上载或下载数据(如图像，文档等)、同步接触或约定、重新配置设备的设置(如：电子邮件的接入、代理、病毒保护等)，自动运行公司的VPN等等。

现在参考图6，显示按照本发明的在客户和服务器之间的SPI消息交换序列600的说明。SPI消息600描述了一个理想化的注册情景，情景中的用户拥有一已存在的服务关系，且已成功在一特定的载波热点登录并成功地完成了上载。如上所述，当客户或MMD到达由无线服务提供者主办的热点时，这部分所描述的业务以自动的形式发生，随后的序列在没有或有限用户交互的情况下发生。

在客户请求602，利用一嵌入MMD中的SPI组件，用户尝试去个特定的网站，例如：www.mystorage.mywireless.com/myaccount。在NAS响应604，NAS以重定向响应，这是因为MMD未被认证。在客户请求606，其为与NMS通信的SOP使能客户设备的INFO部分(图5)，嵌入在MMD的SPI客户组件用它的当前INFO向SPI服务器提出请求。在这个例子中，状态＝被连接，而不是登录。在SPI服务器响应608，SPI服务器以协议定义所要求的操作消息响应。因为客户设备状态是未“登录”，因此SPI服务器将一操作消息发送给客户，在此情况下为“登录”操作，其还包含登录消息中的参数名/值对形式的到认证服务器的一URL。在客户请求610，客户解析操作消息，然后以POST请求响应认证服务器URL，其提供用户名和口令或嵌入在该设备中单个唯一的设备码。在认证服务器响应612，认证服务器以一成功登录消息响应。在614，客户发送一开始上载请求。在616，服务器以开始上载命令响应，其发送上载位置URL作为参数。在618，客户MMD解析位置URL并开始上载至此位置。在620，服务器以关于上载完成的肯定响应。

虽然已参照本发明的实施方式具体描述了本发明，，然而对本领域普通技术人员来说，很显然，各种改变、调整和替换都应包括在本发明形式和细节内，未偏离本发明的范围和主旨。相应地，应理解，在很多例子中，使用本发明的一些特征，而未相应使用其他特征。进一步地，本领域技术人员应理解，可以改变以上附图中所示的组件的数量和布置。这意味着所附权利要求的范围包括这样的改变和调整。

Claims (11)

1.一种用于管理终端用户设备和服务提供者之间数据传送的系统，所述系统包括：

一中央配置设备，其用于管理自中央位置通过网络的数据流；和

一终端用户设备，其适用于与所述中央配置设备通信，其中所述终端用户设备使用选定的通信协议，其中基于使用所述选定的通信协议的用户定义参数，所述中央配置设备能够启动在所述中央配置设备和所述终端用户设备之间的自动数据传送。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述中央配置设备包括：

一应用模块，其用于管理软件相关的更新和补丁；和

一管理模块，其用于管理网络配置和政策，其中所述应用模块和所述管理模块由所述中央配置设备的操作系统控制。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述终端用户设备包括一漫游客户，其用于提供所述终端用户设备和所述网络的接入点之间的连接管理。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述终端用户自动检测一可用的网络，以及启动与所述接入点的无线通信会话，以及其中所述漫游客户自动启动所述终端用户设备的认证。

5.一种管理通过网络的数据传送的方法，所述方法包括：启动用户设备和网络管理服务器之间的通信会话；

询问所述用户设备，以获取用户定义参数和认证信息；以及

按照所述用户定义参数，给所述用户设备提供至少一个命令。

6.如权利要求5的方法，其中所述启动步骤中包括以下步骤：

建立所述网络管理服务器和可信服务器之间的通信链接；和

建立所述可信服务器和所述用户设备之间的网内通信链接。

7.一种管理通过无线网络在中央服务器和客户之间的数据传送的方法，所述方法包括以下步骤：

根据所述网络检测，启动从客户到所述网络接入点的无线通信会话；

为所述中央服务器提供客户识别信息；

询问所述客户关于所述客户认证的数据；以及

基于用于网络资源管理的网络政策和参数，为所述客户提供数据。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括以下步骤：

自动询问所述客户以确定客户软件是否是当前的；

自动将更新传输给客户；以及

自动在所述客户上安装更新。

9.一种从中央服务器管理网络的方法，所述网络包括由多个设备接入的多个接入点，所述方法包括以下步骤：

询问与所述网络通信的每一客户，以确定更新从所述中央服务器传送到每一客户；和

询问每一接入点，以确定所述更新自中央服务器安装在每一接入点。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述询问每一客户的步骤包括收集与网络性能相关的数据的步骤。

11.如权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：

在所述中央服务器维护用于所述网络的更新政策；和

在每一通信会话期间，自动询问所述中央服务器当前的更新政策。

Images