DE60319722T2

DE60319722T2 - Heim-endgerätevorrichtung und kommunikationssystem

Info

Publication number: DE60319722T2
Application number: DE2003619722
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Aizu; Yasuyuki Nishinomiya-shi SHINTANI; Shinichi Ibaraki-shi TSUCHIDA; Jiro Ichikawa-shi MATSUI; Tamotsu Yatabe; Masatoshi Sakai-shi NISHIRA; Kiichi Kubo; Masanori Yokohama-shi MURABAYASHI
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2023-09-03
Also published as: WO2004023728A2; EP1552652A2; US7729331B2; KR20050040937A; JP3640665B1; EP1552652B1; CN1682491A; AU2003259567A1; US20060080380A1; WO2004023728A3; DE60319722D1; TW200408242A; CN1682491B; MY134754A; JP2005520466A; CA2495189A1; KR100971844B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heimendgerätvorrichtung zum Senden und Empfangen von Paketdaten an und von einem mit einem externen Netzwerk verbundenen Router, die über ein Heimnetzwerk mit dem Router verbunden ist, und ein Kommunikationssystem, das die Heimendgerätvorrichtung verwendet.
Hintergrund der Erfindung
Seit kurzem haben Anschaltnetze, wie etwa ADSL (Asymmetric Digital Subsriber Line), Lichtwellenleiternetze und dergleichen, die Breitbandnetze sind, die große Mengen von Kommunikationsdaten verarbeiten können und auf die jederzeit zugegriffen werden kann, mit erhöhter Geschwindigkeit auch in normalen Wohnungen weite Verbreitung erlangt. Gleichzeitig werden zahlreiche Arten von Heimnetzwerken standardisiert, um Haushaltsgeräte zu Hause organisch miteinander zu verbinden. Unter diesen Umständen ist zu erwarten, dass ein Nutzer dieser Haushaltsgeräte diese von einem anderen Ort aus dadurch betreiben kann, dass er sein mobiles Endgerät, das mit dem Internet verbunden werden kann, fernbedient und dass er Steuerinformationen über das Internet und ein Heimnetzwerk an diese Haushaltsgeräte sendet.
Wenn eine Verbindung zwischen externen und Heimnetzwerken nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt wird, (I) werden mehrere Internet-Heimendgeräte, denen lokale Adressen zugewiesen sind, über ein Heimnetzwerk mit einem Router verbunden, der mit einem Internet-Netzwerk verbunden ist, (II) der Router wird über einen Internet-Serviceprovider (ISP) unter Verwendung einer Übertragungsleitung mit dem Internet-Netzwerk verbunden, und (III) der Internet-Serviceprovider (ISP) weist dem Router eine globale Adresse zu.
Wenn eine externe Servervorrichtung eine Steueranforderung unter Verwendung einer globalen Adresse an ein Internet-Endgerät zu Hause richtet, werden die folgenden herkömmlichen Verfahren verwendet: Ein Router wird so eingestellt, dass er eine statische IP-Maskerade durchführt (z. B. japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-341337 ), und ein Internet-Endgerät führt einen Sendeaufruf durch (z. B. japanische Offenlegungsschrift Nr. 08-204704 ).
Bei der statischen IP-Maskerade wandelt ein Router, wenn er Paketdaten empfängt, in denen eine spezielle Portnummer als Ziel-Portnummer angegeben ist, die Ziel-Adresse in die lokale Adresse eines Internet-Endgeräts um und leitet dann die Paketdaten an das Internet-Endgerät, wobei vorher eine globale Adresse und lokale Adressen in einer Umwandlungstabelle als feste Adressen registriert werden. Daher kann bei der statischen IP-Maskerade eine Sitzung nicht nur von einer lokalen Seite, sondern auch von einer globalen Seite aus begonnen werden.
Hingegen empfängt bei dem Verfahren, bei dem ein Internet-Endgerät einen Sendeaufruf durchführt, ein Router von einem Internet-Endgerät ein lokales Paket, das an eine Servervorrichtung gesendet werden soll, und sendet dieses Paket an die Servervorrichtung, nachdem er die in dem Paket enthaltene Adresse des Absenders in die globale Adresse des Routers umgewandelt hat und die in dem Paket enthaltene Portnummer des Absenders in eine Portnummer umgewandelt hat, die von dem Router verwendet werden kann. Wenn das geschehen ist, muss eine Gruppe von Informationen, die die lokale Adresse des Internet-Endgeräts, die globale Adresse des Routers, die Absender-Portnummer des Internet-Endgeräts und die Absender-Portnummer des Routers enthalten, eine festgelegte Zeit lang in der Umwandlungstabelle gespeichert werden. Wenn der Router dann ein globales Antwortpaket, das die Einzelheiten der für das Internet-Endgerät bestimmten Steuerung enthält, von der Servervorrichtung empfängt, legt er das Ziel in dem lokalen Netzwerk dadurch fest, dass er die Ziel-Adresse und die Ziel-Portnummer, die in dem globalen Antwortpaket enthalten sind, durch Referenzieren der Umwandlungstabelle in die lokale Adresse des Internet-Endgeräts und die Ziel-Portnummer des Internet-Endgeräts umwandelt, und routet das Paket zu dem Internet-Endgerät.
13 ist ein Folgediagramm, das den Fluss von Paketdaten, die zum Steuern einer Endgerätvorrichtung zu Hause gesendet werden sollen, bei dem herkömmlichen Sendeaufrufverfahren zeigt.
Das Kommunikationssystem besteht aus einer Servervorrichtung 1301 zum Senden einer entfernten Steueranforderung von einem Nutzer an einem fremden Ort an eine Endgerätvorrichtung zu Hause; einem Router 1302 zum Durchführen einer Umwandlung zwischen globalen und lokalen Adressen und zum Leiten von Paketdaten zwischen externen und Heimnetzwerken; und einem Internet-Endgerät 1303 zum Steuern eines Haushaltsgeräts und dergleichen entsprechend der Steueranforderung.
Das Internet-Endgerät 1303 sendet ein lokales Paket 1304 an die Servervorrichtung 1301, um zu prüfen, ob es eine Steueranforderung gibt oder nicht. Wenn es eine Steueranforderung von dem Nutzer eines mobilen Endgeräts gibt, sendet die Servervorrichtung 1301 an das Internet-Endgerät 1303 ein globales Antwortpaket 1306 als Antwort, in dem Steuerinformationen, der Endgerät-Identifikator eines zu steuernden Endgeräts, Absender-Informationen und Ziel-Informationen, wie etwa die globale Adresse des Routers 1302, enthalten sind. Dann empfängt das Internet-Endgerät 1303 ein lokales Antwortpaket 1307, das die Steueranforderung enthält, und ein Ziel-Endgerät wird entsprechend gesteuert. Man beachte, dass ein verbindungsloses UDP (User Datagram Protocol) als Kommunikationsprotokoll verwendet wird.
Bei einer Kommunikation unter Verwendung des UDP speichert der Router eine Beziehung zwischen lokalen und globalen Adressen über einen bestimmten Zeitraum. Daher kann, wenn der Router 1302 das globale Antwortpaket 1306, das die Steuerinformationen enthält, in einem Intervall empfängt, das dem vorgenannten Zeitraum entspricht, das lokale Antwortpaket 1307, das die Steueranforderung enthält, dadurch an das Internet-Endgerät 1303 gesendet werden, dass die lokale Adresse eines zu steuernden Endgeräts durch Referenzieren einer entsprechenden Beziehungstabelle festgelegt wird.
Das US-Patent US 6.161.123 beschreibt ein Kommunikationssystem, das so betreibbar ist, dass es Daten zwischen einem Quellencomputer und einem Zielcomputer über einen Kommunikationsmechanismus überträgt, der eine Verbindung durch Senden von Daten in wiederholten Intervallen aufrechterhalten kann.
Beschreibung der Erfindung
Bei Verwendung des Verfahrens der statischen IP-Maskerade für den Router muss jedoch ein normaler Nutzer eine technische Einstellung für den Router vornehmen, wie etwa Zuweisen von festen Portnummern, die von dem Router verwendet werden, zu Endgerätvorrichtungen zu Hause. Und obwohl Vertrauen und Sicherheit Voraussetzungen für ein Geschäft sind, das zwischen einem Serviceprovider und einem Nutzer gemacht wird, wenn die Fernsteuerung von Haushaltsgeräten durchgeführt wird, bestehen potentielle Sicherheitsrisiken (z. B. ein Haushaltsgerät wird falsch bedient) beispielsweise dadurch, dass ein arglistiger Dritter auf Fernsteuerinformationen zugreift und sie manipuliert, da eine spezielle Portnummer in einem Internet-Netzwerk mitgeteilt werden muss.
Wenn ein lokales Paket von einem Internet-Endgerät unter Verwendung eines einfachen Sendeaufrufverfahrens an eine Servervorrichtung gesendet wird, geht wegen des Umstands, dass es ein Sendeaufruf-Intervall gibt, die Dringlichkeit einer Operationsanforderung zum Steuern eines Haushaltsgeräts verloren. Insbesondere da, wie in 13 gezeigt, eine entsprechende Beziehung zwischen lokalen und globalen Adressen, die in dem Router 1302 gespeichert sind, nach einer bestimmten Zeit aus Gründen, die die Sicherheit und die Speicherkapazität des Routers betreffen, verloren geht, kann der Router 1302 keine Umwandlung zwischen diesen lokalen und globalen Adressen mehr durchführen und kann daher die Steueranforderung nicht mehr senden, wenn die Servervorrichtung 1301 ein Steueranforderungspaket 1308 sendet, nachdem die entsprechende vorgenannte Beziehung verloren gegangen ist. Dadurch muss der Router 1302 auf eine Quittieranforderung von dem Internet-Endgerät 1303 warten, sodass das Problem entsteht, dass es eine bestimmte Zeit dauert, bis eine Anforderung von einem mobilen Endgerät ein Haushaltsgerät erreicht hat. Das Szenarium für den schlimmsten Fall ist, dass die Steuerinformationen mitten in einem Sendeaufruf-Intervall verloren gehen. Auch besteht bei dem Sendeaufruf-Verfahren das weitere Problem, das ein Internet-Endgerät in Abhängigkeit von dem Typ des Routers oder der Internetverbindungsumgebung kein globales Antwortpaket empfängt.
Unter diesen Umständen weist ein Internet-Serviceprovider einem Router dynamisch eine andere globale Adresse zu, wenn eine ständig eingeschaltete ADSL-Verbindung oder dergleichen vorübergehend unterbrochen wird. Aus diesem Grund kann, wenn ein Nutzer versucht, von seinem mobilen Endgerät außerhalb seiner Wohnung aus auf das Internet-Endgerät wegen Steuerinformationen zuzugreifen, keine Verbindung zwischen ihnen hergestellt werden, da die Servervorrichtung eine dem Router zugewiesene neue globale Adresse nicht ermitteln kann.
Die vorliegende Erfindung will die vorgenannten Probleme lösen, und ihr erstes Ziel ist es, eine Heimendgerätvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der eine Steueranforderung, die ein Nutzer an eine Heimendgerätvorrichtung, wie etwa ein Haushaltsgerät und dergleichen, von einem fremden Ort sendet, unter Verwendung eines vorhandenen Routers an eine zu steuernde Endgerätvorrichtung gesendet werden kann, ohne dass Wartezeit benötigt wird.
Das zweite Ziel ist es, eine Heimendgerätvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der der Nutzer eine Heimendgerätvorrichtung von außerhalb der Wohnung unter Verwendung seines mobilen Endgeräts schon kurz nach dem Erwerb der Heimendgerätvorrichtung fernsteuern kann, ohne dass er komplizierte Einstellungen an dieser Heimendgerätvorrichtung und einem Router vornehmen muss.
Das dritte Ziel ist es, eine Heimendgerätvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der Informationen, unter anderem Steuerinformationen, zwischen einer Servervorrichtung, einem Router und einer Heimendgerätvorrichtung auch dann gesendet werden können, wenn dem Router eine neue globale Adresse dynamisch zugewiesen wird.
Die erfindungsgemäße Heimendgerätvorrichtung ist eine Heimendgerätvorrichtung zum Senden/Empfangen von Paketdaten an einen und von einem Router, der mit einem externen Netzwerk verbunden ist, mit dem eine Servervorrichtung verbunden ist, wobei die Heimendgerätvorrichtung über ein Heimnetzwerk mit dem Router verbunden ist, mit: einer Paketerzeugungseinheit, die so betreibbar ist, dass sie Paketdaten erzeugt, die an die Servervorrichtung gesendet werden sollen; einer Beurteilungseinheit, die so betreibbar ist, dass sie ein Sende-Intervall beurteilt, in dem die Paketdaten gesendet werden; und einer Kommunikationseinheit, die so betreibbar ist, dass sie Paketdaten über den Router an die Servervorrichtung sendet und von dieser empfängt, wobei die Kommunikationseinheit die Paketdaten regelmäßig und wiederholt entsprechend dem Sende-Intervall an den Router sendet.
Außerdem weist bei der erfindungsgemäßen Heimendgerätvorrichtung der Router Folgendes auf: eine Zuweisungseinheit, die so betreibbar ist, dass sie der Heimendgerätvorrichtung eine eindeutige lokale Adresse zuweist; und eine Halte-Einheit, die so betreibbar ist, dass sie eine entsprechende Beziehung zwischen einer dem Router zugewiesenen globalen Adresse und der lokalen Adresse der Heimendgerätvorrichtung über einen vorgegebenen Zeitraum hält, wobei die Heimendgerätvorrichtung weiterhin eine Erkennungseinheit aufweist, die so betreibbar ist, dass sie den vorgegebenen Zeitraum erkennt, in dem die entsprechende Beziehung in dem Router gehalten wird, wobei die Beurteilungseinheit beurteilt, dass der von der Erkennungseinheit erkannte Zeitraum oder ein Zeitraum, der kürzer als dieser Zeitraum ist, das Sende-Intervall ist.
Dadurch kann auch in einer Umgebung, in der der Router ständig mit einem Internet-Netzwerk verbunden ist, eine Steueranforderung zum Steuern eines Internet-Endgeräts, wie etwa eines Haushaltsgeräts und dergleichen, das sich in einem Haus (auf der lokalen Seite) befindet, von einer Servervorrichtung (auf der globalen Seite) gesendet werden. Das ermöglicht eine Echtzeit-Fernsteuerung des Internet-Endgeräts durch den Nutzer.
Die mit der erfindungsgemäßen Heimendgerätvorrichtung verbundene Servervorrichtung weist weiterhin Folgendes auf: eine Endgerätinformationen-Speichereinheit, die so betreibbar ist, dass sie die folgenden Informationen, die in den von der zweiten Kommunikationseinheit empfangenen Paketdaten enthalten sind, als Gruppe von Endgerät-Informationen speichert: den Endgerät-Identifikator der Heimendgerätvorrichtung, eine globale Adresse des Routers, die die Adresse eines Absenders ist, und eine globale Portnummer des Routers, die die Portnummer des Absenders ist; und eine Extraktionseinheit, die so betreibbar ist, dass sie aus der Endgerätinformationen-Speichereinheit die globale Adresse und die globale Portnummer, die dem Endgerät-Identifikator entsprechen, extrahiert, wenn eine Steueranforderung zum Steuern der Heimendgerätvorrichtung mit dem Endgerät-Identifikator vorliegt, wobei die zweite Paketerzeugungseinheit Steuer-Paketdaten, die einen Steuerbefehl enthalten, entsprechend der Steueranforderung sowie der globalen Adresse und der lokalen Portnummer erzeugt, die von der Extraktionseinheit als Ziel-Adresse bzw. Ziel-Portnummer extrahiert worden sind.
Dadurch kann auch dann, wenn dem Router wegen einer vorübergehenden Unterbrechung einer ständig eingeschalteten Verbindung eine andere globale Adresse dynamisch zugewiesen wird, die Servervorrichtung die dem Router neu zugewiesene Adresse ermitteln.
Man beachte, dass die vorliegende Erfindung nicht nur als die vorstehend beschriebene Heimendgerätvorrichtung, sondern auch als Kommunikationssystem mit dieser Heimendgerätvorrichtung, dem Router und der Servervorrichtung sowie als Kommunikationsverfahren verkörpert werden kann, das als Schritte die Einheiten der Heimendgerätvorrichtung umfasst. Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch als Programm verkörpert werden, das einen Computer und dergleichen das vorstehende Kommunikationsverfahren ausführen lässt. Es ist auch klar, dass dieses Programm über Aufzeichnungsmedien, wie etwa DVDs und CD-ROMs, sowie über Übertragungsmedien, wie etwa ein Kommunikationsnetzwerk, verteilt werden kann.
Wie vorstehend dargelegt, kann in einer Umgebung, in der ein Router ständig mit einem Internet-Netzwerk verbunden ist, mit der vorliegenden Erfindung eine Steueranforderung zum Steuern eines Internet-Endgeräts, wie etwa eines Haushaltsgeräts und dergleichen, das sich in einem Haus (auf der lokalen Seite) befindet, umgehend von einer Servervorrichtung (auf der globalen Seite) gesendet werden, auch wenn das Sendeaufruf-Verfahren verwendet wird. Dadurch kann ein Nutzer an einem fremden Ort das Internet-Endgerät innerhalb des Hauses unter Verwendung eines mobilen Endgeräts in Echtzeit fernbedienen.
Da für den Router das Sendeaufruf-Verfahren verwendet wird, braucht der Nutzer keine Fachkenntnisse zum Einstellen des Routers zu haben. Dadurch kann ein Nutzer, der eine Heimendgerätvorrichtung, wie etwa eine „Kurashi-Station" („Kurashi” ist das japanische Wort für „Familienleben") erworben hat, schon allein dadurch, dass er mit dem Router verbunden wird, Haushaltsgeräte von einem fremden Ort aus unter Verwendung eines mobilen Endgeräts fernbedienen. Das gestattet eine dramatische Verbesserung des Komforts für diesen Nutzer.
Und da auch dann, wenn dem Router wegen einer vorübergehenden Unterbrechung einer ständig eingeschalteten Verbindung eine andere globale Adresse dynamisch zugewiesen wird, ein globales Paket regelmäßig von der erfindungsgemäßen Heimendgerätvorrichtung an die Servervorrichtung gesendet wird und diese Servervorrichtung dann Internet-Endgerät-Informationen speichert, kann die Servervorrichtung die dem Router neu zugewiesene globale Adresse ermitteln und eine Steueranforderung von dem mobilen Endgerät des Nutzers senden.
Weitere Informationen zum technischen Hintergrund dieser Anmeldung sind in der am 06.09.2002 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-261590 zu finden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Ziele, Vorzüge und Merkmale der Erfindung dürften aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervorgehen, die spezielle Ausführungsformen der Erfindung zeigen. In den Zeichnungen sind:
1 eine schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau eines Kommunikationssystems nach einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ein Funktionsblockdiagramm, das eine Servervorrichtung, ein Internet-Endgerät, eine Endgerätvorrichtung und dergleichen zeigt, wie etwa ein Haushaltsgerät, das mit dem Internet-Endgerät verbunden ist;
3 ein Folgediagramm, das das Internet-Endgerät nach der ersten Ausführungsform zeigt, das ein lokales Paket sendet;
4 ein Ablaufdiagramm, das einen Arbeitsablauf zeigt, der von dem Internet-Endgerät nach der ersten Ausführungsform beim regelmäßigen Senden eines lokalen Pakets an den Router zu befolgen ist;
5 ein Diagramm, das eine beispielhafte Datenstruktur eines lokalen Pakets zeigt, das von dem Internet-Endgerät nach der ersten Ausführungsform erzeugt wird;
6 ein Referenzdiagramm, das eine Tabelle der entsprechenden Beziehungen zeigt, die von dem Router nach der ersten Ausführungsform gehalten wird;
7 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf zeigt, der von der Servervorrichtung nach der ersten Ausführungsform befolgt wird, wenn sie das globale Paket von dem Router empfängt und ein globales Antwortpaket an den Router zurücksendet;
8 ein Diagramm, das eine beispielhafte Datenstruktur des globalen Antwortpakets zeigt, das von der Servervorrichtung nach der ersten Ausführungsform erzeugt wird;
9 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf zeigt, der von dem Internet-Endgerät nach der ersten Ausführungsform befolgt wird, wenn es das globale Antwortpaket empfängt;
10 ein Diagramm, das eine Datenstruktur der lokalen Paketdaten zeigt, die von dem Internet-Endgerät gesendet werden, um eine Haltezeit zu ermitteln, in der der Router eine entsprechende Beziehung zwischen einer lokalen Adresse und einer globalen Adresse hält, wenn das Internet-Endgerät aktiviert wird;
11 ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf zeigt, der von dem Internet-Endgerät nach der ersten Ausführungsform befolgt wird, wenn es die Haltezeit ermittelt, in der der Router eine Umwandlungstabelle hält, um ein Sendeaufruf-Intervall bei der Aktivierung zu erkennen;
12 ein Funktionsblockdiagramm, das einen Portal-Server, eine Servervorrichtung und ein Internet-Endgerät nach einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
13 ein Folgediagramm, das den Fluss von Paketdaten zeigt, die zum Steuern einer Heimendgerätvorrichtung nach dem herkömmlichen Sendeaufruf-Verfahren gesendet werden sollen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend wird ein Kommunikationssystem, das ein Internet-Endgerät verwendet, das eine erfindungsgemäße Heimendgerätvorrichtung ist, unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Man beachte, dass das erfindungsgemäße Internet-Heimendgerät die Merkmale eines Routers nutzt, wenn UDP, ein verbindungsloses Protokoll, als Kommunikationsprotokoll verwendet wird, und daher braucht der Router nicht zusätzlich mit einer neuen Funktionalität versehen zu werden. Bei einer Verbindung, die ein verbindungsloses UDP-Protokoll verwendet, hält ein Router eine entsprechende Beziehung zwischen einer lokalen Adresse und einer globalen Adresse beim Senden/Empfangen von Paketdaten nur eine bestimmte Zeit lang, da unklar ist, ob es eine Antwort von dem Nutzer auf der anderen Seite der Verbindung gibt oder nicht. Bei einer Verbindung, die TCP verwendet, wird hingegen eine Umwandlungstabelle (die auch als „Tabelle der entsprechenden Beziehungen" bezeichnet wird) erzeugt, wenn eine Verbindung zwischen Nutzern auf beiden Seiten der Verbindung hergestellt wird, und eine entsprechende Beziehung zwischen einer lokalen Adresse und einer globalen Adresse wird gelöscht, wenn diese Verbindung unterbrochen wird. Auf diese Weise nutzt die erfindungsgemäße Internet-Heimendgerätvorrichtung die Eigenschaften eines Routers, wenn UDP verwendet wird.
Erste Ausführungsform
1 ist eine schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau eines Kommunikationssystems nach einer ersten Ausführungsform zeigt. Das Kommunikationssystem nach der ersten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass Steuerinformationen von einem mobilen Endgerät 130 an einem fremden Ort in Echtzeit an ein Internet-Endgerät zu Hause gesendet werden.
Dieses Kommunikationssystem besteht aus einer Servervorrichtung 200, die dafür bestimmt ist, ein mobiles Endgerät mit einer Endgerätvorrichtung in einem Heimnetzwerk zu verbinden; einem Internet-Netzwerk 120; einem mobilen Endgerät 130, das von einem Nutzer zum Senden und Empfangen von Fernsteuerinformationen zu und von einer Endgerätvorrichtung zu Hause verwendet wird; einem Router 101 zum Routen von Paketdaten zwischen externen und lokalen Netzwerken; und einem Internet-Endgerät 110, die jeweils über ein Kabel oder eine Funkverbindung miteinander verbunden sind. Man beachte, dass die vorgenannten Netzwerke ständig eingeschaltet sind wobei ADSL, Lichtwellenleiter und dergleichen verwendet werden.
In einem lokalen Netzwerk 100 routet der Router 101 ankommende und abgehende Paketdaten integriert zu und von dem Haus, und der Router 101, ein PC 102 und dergleichen in dem Haus sind über LAN und dergleichen miteinander verbunden. Außerdem ist der Router 101 über Funkwellen von dem Internet-Endgerät 110, wie etwa einer „Kurashi-Station", unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls, wie etwa ECHONET, mit Haushaltsgeräten, wie etwa einer Klimaanlage 103, einem Reiskocher 104 und einem DVD-Videorekorder 105, verbunden.
Der Router 101 kann übertragene Paketdaten zwischen den externen und Heimnetzwerken routen, eine in einem IP-Header angegebene IP-Adresse von einer globalen Adresse in eine lokale Adresse umwandeln und Paketdaten, die eine vorgegebene Bedingung erfüllen, gezielt zerstören.
Mit dem externen Netzwerk sind das mobile Endgerät 130, wie etwa ein Mobiltelefon, mit dem der Nutzer Steuerinformationen von einem fremden Ort senden kann, und die Servervorrichtung 200 verbunden, die dafür bestimmt ist, die von dem Nutzer gesendeten Steuerinformationen zu empfangen und sie an das Internet-Endgerät 110 zu Hause zu senden, um ein Haushaltsgerät und dergleichen fernzusteuern.
In 1 gezeigte Strichlinien geben den Fluss von Fernsteuerinformationen an. Steuerinformationen, die von dem Nutzer des mobilen Endgeräts 130 gesendet werden, werden an die dedizierte Servervorrichtung 200 gesendet, die dann die globale Adresse des Routers 100 in dem Heimnetzwerk unter Verwendung eines Nutzer-Identifikators, einer Telefonnummer, eines Passworts und dergleichen festlegt. Dann sendet die Servervorrichtung 200 ein globales Paket mit der hinzugefügten globalen Adresse, dem Endgerät-Identifikator und dergleichen an die zu steuernde Endgerätvorrichtung 103 und dergleichen.
Was noch wichtiger ist: Da das lokale Paket regelmäßig von dem erfindungsgemäßen Internet-Endgerät 110 zu Hause gesendet wird, kann der Router 101 ständig eine Tabelle halten, die eine entsprechende Beziehung zwischen der globalen Adresse des Routers 101 und den lokalen Adressen der Endgerätvorrichtungen zu Hause angibt, wenn UDP als Kommunikationsprotokoll verwendet wird. Dadurch können bei einer Verbindung, die ein UDP-Paket verarbeitet, Steuerinformationen von der globalen Seite an die lokale Seite in Echtzeit gesendet werden.
Man beachte, dass das Haushaltsgerät 103 und andere in dem lokalen Netzwerk 100 drahtlos mit dem Internet-Endgerät 110 verbunden sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und daher können Steuerinformationen auch übertragen werden, wenn das Haushaltsgerät 103 und andere direkt mit dem lokalen Netzwerk verbunden sind.
2 ist ein beispielhaftes Funktionsblockdiagramm, das die Servervorrichtung 200, das Internet-Endgerät 110, die Endgerätvorrichtung 103 und dergleichen zeigt, wie etwa ein Haushaltsgerät, das mit dem Internet-Endgerät 110 verbunden ist.
Die Servervorrichtung 200 kann Steuerinformationen von dem mobilen Endgerät 130 empfangen und kann auch Paketdaten durch Hinzufügen von Ziel-Adresseninformationen zu den Steuerinformationen erzeugen und sie an das Ziel-Internetendgerät 110 in dem lokalen Netzwerk senden. Diese Servervorrichtung 200 besteht aus einer Kommunikationseinheit 201, einer Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202, einer Antwortintervall-Einstelleinheit 203, einer Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204, einer Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 und einer Paketerzeugungseinheit 206.
Die Kommunikationseinheit 201 erhält von der Antwortintervall-Einstelleinheit 203 ein Antwortintervall, in dem Paketdaten gesendet werden, und sendet entsprechend diesem Antwortintervall ein von der Paketerzeugungseinheit 206 erzeugtes globales Antwortpaket über das Internet-Netzwerk 120 an das Ziel-Internet-Endgerät 110.
Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 entschlüsselt das von dem Router 101 gesendete globale Paket und verschlüsselt ein globales Antwortpaket, das an den Router 101 gesendet werden soll. Für diese Entschlüsselung- und Verschlüsselungsverarbeitung wird DES, 3DES, AES oder dergleichen verwendet.
Die Antwortintervall-Einstelleinheit 203 liest das Sendeaufruf-Intervall aus, das in dem von dem Router 101 gesendeten globalen Paket enthalten ist, um ein Intervall zu ermitteln, in dem ein globales Antwortpaket gesendet werden sollte, und leitet das ermittelte Antwortintervall an die Kommunikationseinheit 201 weiter.
Die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 hält eine Tabelle 205a, in der als Endgerät-Informationen eine Gruppe von Informationen gespeichert ist, die die folgenden Informationen umfassen: den Endgerät-Identifikator, die Absender-Adresse und die Absender-Portnummer, die in dem empfangenen globalen Paket enthalten ist, das von dem Internet-Endgerät 110 gesendet wird.
Die Paketerzeugungseinheit 206 erzeugt ein globales Antwortpaket in Reaktion auf das globale Paket. Insbesondere legt die Paketerzeugungseinheit 206 durch Referenzieren der von der Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 gespeicherten Tabelle 205a unter Verwendung des Endgerät-Identifikators einer zu steuernden Endgerätvorrichtung, der von dem mobilen Endgerät 130 gesendet wird, die Ziel-Adresse und die Ziel-Portnummer fest und erzeugt ein globales Antwortpaket durch Hinzufügen von Ziel-Informationen und Absender-Informationen zu dem Header-Teil und durch Hinzufügen eines Steueranforderungsbefehls, der die Steuerinformationen enthält, zu dem Datenteil.
Der Router 101 ist ein Routing-Gerät zum Routen von Paketdaten in externen und lokalen Netzwerken, und das Internet-Endgerät 110 und andere innerhalb des Hauses sind über den Router 101 integriert mit dem externen Netzwerk verbunden.
Dem Router 101 wird von dem Internet-Serviceprovider (ISP) 140 eine eindeutige globale Adresse zugewiesen, und ein von dem Router 101 gesendetes globales Paket wird an einen Router dieses Internet-Serviceproviders gesendet. Das lokale Paket wird dann über das Internet an die Servervorrichtung 200 als Ziel gesendet.
Das mobile Endgerät 130 ist ein Gerät zum Senden und Empfangen von Steuerinformationen, die von dem Nutzer an einem fremden Ort verwendet werden, um das Haushaltsgerät 103 und dergleichen zu Hause fernzubedienen. Beispiele für Steuerinformationen sind „Reiskocher um 6 Uhr in Betrieb setzen" und „Ein um 7 Uhr beginnendes Fernsehprogramm aufzeichnen". Das mobile Endgerät 130 kann auch Informationen empfangen, die von dem Internet-Endgerät 110 gesendet werden, wie etwa Informationen, die angeben, dass ein Rekorder programmiert ist, und Informationen, die von einem Temperaturfühler, einem Humansensor und dergleichen gesendet werden.
Der Nutzer des mobilen Endgeräts 130 legt die fernzubedienende Endgerätvorrichtung fest und sendet Steueranforderungsinformationen dadurch, dass er mit der Servervorrichtung 200 verbunden wird, die für die Fernbedienung von Endgerätvorrichtungen zu Hause bestimmt ist.
Das Internet-Endgerät 110 ist eine Endgerätvorrichtung, die das Haushaltsgerät 103 und dergleichen zu Hause integriert verwalten kann, und es ist über ein LAN und dergleichen mit dem Router 101 verbunden. Ein in dem Heimnetzwerk verwendetes Kommunikationsprotokoll ist ein sicheres Protokoll, beispielsweise ECHONET. Dem Internet-Endgerät 110 wird von dem Router 101 eine eindeutige lokale Adresse zugewiesen.
Das Internet-Endgerät 110 besteht aus einer Kommunikationseinheit 111, einer Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112, einer Paketerzeugungseinheit 113, einer Sendeaufrufinformationen-Speichereinheit 114, einer Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 und einer Steuereinheit 116.
Die Kommunikationseinheit 111 sendet ein von der Paketerzeugungseinheit 113 erzeugtes lokales Paket und empfängt ein lokales Antwortpaket von der Servervorrichtung 200. In der vorliegenden Erfindung ist die Kommunikationseinheit 111 dadurch gekennzeichnet, dass sie ein lokales Paket entsprechend einem konstanten Sendeaufruf-Intervall, das von der Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 ermittelt wird, regelmäßig an den Router 101 sendet.
Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 verschlüsselt ein auszusendendes lokales Paket und entschlüsselt ein empfangenes lokales Antwortpaket. Man beachte, dass die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 wie die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 der Servervorrichtung 200 DES und dergleichen zur Verschlüsselung verwendet.
Die Paketerzeugungseinheit 113 erzeugt ein lokales Paket, das aus dem Header-Teil mit hinzugefügten Adressinformationen und Portnummern des Absenders und des Ziels und aus dem Datenteil mit hinzugefügten Daten besteht, wie etwa einem Antwortintervall, in dem eine Antwort von der Servervorrichtung 200 gegeben wird.
Die Sendeaufrufinformationen-Speichereinheit 114 hält den Endgerät-Identifikator und das Passwort zum Identifizieren des Internet-Endgeräts 110.
Die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 ermittelt ein Sendeaufruf-Intervall, in dem ein lokales Paket regelmäßig an den Router 101 gesendet werden soll, durch Referenzieren einer Haltezeit, während der der Router 101 die Tabelle der entsprechenden Beziehungen hält, und sie sendet das ermittelte Sendeaufruf-Intervall an die Kommunikationseinheit 111.
Die Steuereinheit 116 empfängt von dem Router 101 das lokale Paket, das einen Steuerbefehl enthält, der von dem Nutzer unter Verwendung des mobilen Endgeräts 130 von einem fremden Ort aus festgelegt wird, und sie führt eine Steuerverarbeitung dadurch durch, dass sie die Steuerinformationen an ein Ziel-Haushaltsgerät, wie etwa den Reiskocher 104 und dergleichen, entsprechend dem in dem lokalen Paket enthaltenen Steuerbefehl sendet.
In 2 gehören zu den Haushaltsgeräten, die mit den Internet-Endgerät 110 verbunden sind, die Klimaanlage 103, der Reiskocher 104 und der DVD-Videorekorder 105, die bei der ersten Ausführungsform mit dem Internet-Endgerät 110 verbunden werden sollen. Die Haushaltsgeräte können aber auch direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, einem drahtgebundenen, LAN- und anderen Netzwerken verbunden werden.
Das Haushaltsgerät 103 und dergleichen hat eine Kommunikationseinheit 103a und eine Haushaltsgerät-Steuereinheit 103b. Die Kommunikationseinheit 103a ist eine Verarbeitungseinheit zum Senden und Empfangen von Steuerinformationen an die und von der Steuereinheit 116 des Internet-Endgeräts 110. Ein Beispiel für einen Steuerbefehl ist „Reiskocher um zehn Uhr in Betrieb setzen".
Nachstehend wird das Verfahren erläutert, das von dem Nutzer befolgt wird, wenn er eine Steueranforderung von einem fremden Ort über das mobile Endgerät 130 sendet. Zunächst empfängt die Kommunikationseinheit 201 in der Servervorrichtung 200 die Steueranforderung, und die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 erzeugt einen Rahmen 2 durch Integrieren eines Befehls und von Daten, die zum Steuern des Haushaltsgeräts 103 verwendet werden, in einen Steueranforderungsbefehl 809 in einem Datenteil 802 und sendet ihn an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202. Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 verschlüsselt den Rahmen 2, die Paketerzeugungseinheit 206 erzeugt ein globales Antwortpaket, und die Kommunikationseinheit 201 sendet das erzeugte globale Paket an den Router 101.
Dann empfängt in dem Internet-Endgerät 110 die Kommunikationseinheit 111 ein lokales Antwortpaket, und die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 entschlüsselt den Datenteil 802 des lokalen Antwortpakets und sendet das Ergebnis an die Steuereinheit 116. Die Steuereinheit 116 erhält den Steueranforderungsbefehl 809, der in dem Datenteil 802 des lokalen Antwortpakets enthalten ist, und sendet einen Steuerbefehl über das Heimnetzwerk an das Haushaltsgerät 103, wenn dieser Steueranforderungsbefehl 809 für das Haushaltsgerät 103 bestimmt ist.
Die Haushaltsgerät-Steuereinheit 103b des Haushaltsgeräts 103 empfängt den Steuerbefehl und steuert das Haushaltsgerät 103 entsprechend dem Inhalt des Steuerbefehls.
3 ist ein Folgediagramm, das Paketdaten zeigt, die gerade von dem Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform gesendet und empfangen werden. Man beachte, dass bei der ersten Ausführungsform Paketdaten unterschiedlich als lokales Paket 301, globales Paket 302, globales Antwortpaket 303 und lokales Antwortpaket 304 in Abhängigkeit davon bezeichnet werden, in welchem Sendeprozess sich diese Paketdaten befinden.
Das lokale Paket 301, das von dem Internet-Endgerät 110 an den Router 101 gesendet wird, besteht aus einem Header-Teil, der eine Ziel-Adresse, eine Ziel-Portnummer, eine Absender-Adresse und eine Absender-Portnummer enthält, und einem Datenteil, der Daten enthält. Die Absender-Adresse umfasst die lokale IP-Adresse des Internet-Endgeräts 110, und die Ziel-Adresse umfasst die globale IP-Adresse der Servervorrichtung 200.
Das globale Paket 302 wird von dem Router 101 an die Servervorrichtung 200 gesendet. Die Absender-Adresse und die Absender-Portnummer, die in dem globalen Paket 302 enthalten sind, werden von dem Router 101 in eine für den Router 101 eindeutige globale Adresse umgewandelt. Die Absender-Adresse umfasst die globale IP-Adresse des Routers 101, und die Ziel-Adresse umfasst die globale IP-Adresse der Servervorrichtung 200.
Das globale Antwortpaket 303 wird entsprechend dem Antwortintervall von der Servervorrichtung 200 an den Router 101 gesendet. Die globale Adresse und die Portnummer des Routers 101 werden als Ziel-Adresse bzw. Ziel-Portnummer bezeichnet.
Das lokale Antwortpaket 304 wird von dem Router 101, der das globale Antwortpaket empfangen hat, dadurch erzeugt, dass er seine Ziel-Adresse aus der globalen Adresse und seine Portnummer durch Referenzieren der Tabelle der entsprechenden Beziehungen in die lokale Adresse und die Portnummer des Internet-Endgeräts 110 umwandelt.
Das Internet-Endgerät 110 ist dadurch gekennzeichnet, dass es in jedem Sendeaufruf-Intervall regelmäßig ein lokales Paket an den Router 101 sendet, wenn es ein Intervall ermittelt, in dem der Router 101 die Tabelle hält, die die Beziehungen zwischen lokalen und globalen Adressen angibt.
Beim UDP speichert der Router 101 den Status der Kommunikation zwischen den globalen und lokalen Seiten in der Tabelle der entsprechenden Beziehungen eine bestimmte Zeit lang. Normalerweise verschwindet eine entsprechende Beziehung zwischen der lokalen Adresse und der globalen Adresse in einem an den Router 101 gesendeten lokalen Paket nach der Haltezeit. Da aber in der vorliegenden Erfindung das Internet-Endgerät 110 Paketdaten in jedem Sendeaufruf-Intervall sendet, das kürzer als die Haltezeit ist, wird eine entsprechende Beziehung zwischen den lokalen und globalen Adressen stets in der Tabelle der entsprechenden Beziehungen des Routers 101 gespeichert. Man beachte, dass die Haltezeit, während der der Router 101 eine entsprechende Beziehung zwischen der lokalen Adresse und der globalen Adresse hält, ein bestimmter Zeitraum (z. B. 3 Minuten) ist, der beginnt, wenn der Router 101 das lokale Paket 301 oder das globale Antwortpaket 303 das letzte Mal empfängt.
Dadurch kann der Router 101 die Ziel-Adresse und die Ziel-Portnummer, die in dem Steueranforderungspaket 305 enthalten sind, das eine Steueranforderung von der Servervorrichtung 200 enthält, stets von einer globalen Adresse in eine lokale Adresse umwandeln und kann das Ergebnis an das zu steuernde Internet-Endgerät 110 routen.
Wenn unter diesen Umständen eine ständig eingeschaltete ADSL-, Lichtwellenleiter- und ähnliche Verbindung vorübergehend von dem Nutzer unterbrochen wird, der beispielsweise den Router 101 ausgeschaltet hat, weist der Internet-Serviceprovider dem Router 101 erneut eine andere globale Adresse dynamisch zu. Dadurch entsteht das Problem, dass diese neu zugewiesene globale Adresse des Routers 101 auch dann nicht ermittelt werden kann, wenn der Nutzer versucht, von dem mobilen Endgerät 130 auf das Internet-Endgerät 110 für Steuerinformationen zuzugreifen.
Da aber in der vorliegenden Erfindung das Internet-Endgerät 110 Paketdaten, die den Endgerät-Identifikator, die Absender-Adresse, die Absender-Portnummer und dergleichen enthalten, regelmäßig an die Servervorrichtung 200 sendet, kann die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 der Servervorrichtung 200, die diese Paketdaten empfängt, die Tabelle 205a speichern, die den neuesten Endgerät-Identifikator, die neueste Ziel-Adresse, die neueste Ziel-Portnummer und dergleichen angibt.
Daher kann die Servervorrichtung 200 die neueste globale Adresse des Routers 101 durch Prüfen des Endgerät-Identifikators des zu steuernden Internet-Endgeräts 110 ermitteln. Dadurch können Steuerinformationen, die von dem mobilen Endgerät des Nutzers gesendet worden sind, an das Internet-Endgerät 110 gesendet werden, damit es gesteuert werden kann, ohne dass der Nutzer spezielle Einstellarbeiten durchführen muss, wenn dem Router 101 wegen einer vorübergehenden Unterbrechung einer ständig eingeschalteten Verbindung eine andere globale Adresse zugewiesen wird.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Arbeitsablauf zeigt, der von dem Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform beim regelmäßigen Senden eines lokalen Pakets an den Router 101 zu befolgen ist. 5 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Datenstruktur eines lokalen Pakets 500 zeigt, das von dem Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform erzeugt wird.
Die Sendeaufrufinformationen-Speichereinheit 114 hält Endgerät-Identifikatoren und Passwörter, und die Paketerzeugungseinheit 113 erzeugt einen Rahmen (nachstehend als „Rahmen 1" bezeichnet), der einen Endgerät-Identifikator und ein Passwort enthält, die von der Sendeaufrufinformationen-Speichereinheit 114 erhalten werden.
5 zeigt ein Beispiel für den Rahmen 1, der in dem lokalen Paket 500 enthalten ist. Der Rahmen 1, der Informationen umfasst, die in dem Datenteil 502 enthalten sind, enthält die folgenden Daten: einen Endgerät-Identifikator 507 zum Identifizieren des Internet-Endgeräts 110; einen Zufallswert 508, der eine Zufallszahl ist; einen Zusammenfassungswert 509, der durch Eingeben des Endgerät-Identifikators 507, einer lokalen Portnummer 510, des Passworts und der Zufallszahl 508 in eine festgelegte Funktion ausgegeben wird; die lokale Portnummer 510, die das Internet-Endgerät 110 verwenden kann; und ein Sendeaufruf-Intervall 511, in dem das Internet-Endgerät 110 ein lokales Paket regelmäßig sendet. Als die vorgenannte festgelegte Funktion kann beispielsweise MD5, eine Hush-Funktion, verwendet werden.
Dann erhält die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 das lokale Paket 500 von der Paketerzeugungseinheit 113, verschlüsselt den Rahmen 1 und sendet das Ergebnis an die Kommunikationseinheit 111 (S401). Beispielhafte Verschlüsselungsverfahren sind hierbei DES und dergleichen. Die Kommunikationseinheit 111 fügt zu dem Rahmen 1, der der Datenteil 502 ist, einen Header-Teil 501 hinzu, der eine Ziel-Adresse 503, eine Ziel-Portnummer 504, eine Absender-Adresse 505 und eine Absender-Portnummer 506 enthält, und sendet das lokale Paket 500, das den Header-Teil 501 und den Datenteil 502 enthält, an den Router 101.
Bei dem lokalen Paket 500 enthält die Ziel-Adresse 503 die Adresse der Servervorrichtung 200, die Ziel-Portadresse 504 enthält eine Portnummer, die die Servervorrichtung 200 verwenden kann, die Absender-Adresse 505 enthält die Adresse des Internet-Endgeräts 110, und die Absender-Portnummer 506 enthält eine Portnummer, die der lokalen Portnummer 510 entspricht, und der Datenteil 502 enthält den verschlüsselten Rahmen 1.
Die Kommunikationseinheit 111 erhält das Sendeaufruf-Intervall von der Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 und entscheidet, ob das lokale Paket 500 tatsächlich in diesem Sendeaufruf-Intervall gesendet wird oder nicht (S402). Wenn das Ergebnis der Entscheidung zeigt, dass es dieses Sendeaufruf-Intervall ist (Ja in S402), sendet die Kommunikationseinheit 111 das lokale Paket 500 an den Router 101 (S403), während sie in dem Fall, dass das Ergebnis der Entscheidung zeigt, dass das Sendeaufruf-Intervall kürzer als dieses Sendeaufruf-Intervall ist (Nein in S402), ein Sendeaufruf-Intervall erhält. Man beachte, dass das Internet-Endgerät 110 eine Verarbeitung zum Empfangen des globalen Antwortpakets durchführt, nachdem es das lokale Paket 500 gesendet hat. Dieser Empfangsprozess wird später näher beschrieben.
6 ist ein Referenzdiagramm, das eine Entsprechende-Beziehungen-Tabelle 600 zeigt, die von dem Router 101 nach der ersten Ausführungsform gehalten wird. Die Entsprechende-Beziehungen-Tabelle 600 gibt paarweise die lokalen Adressen und Portnummern auf der Seite des lokalen Netzwerks und die globalen Adressen und Portnummern auf der Seite des externen Netzwerks an.
Nachstehend wird die Umwandlungsverarbeitung erläutert, die von dem Router 101 durchgeführt wird, wenn er das lokale Paket 500 von dem Internet-Endgerät 110 empfängt und es in ein globales Paket umwandelt, um das Ergebnis an die Servervorrichtung 200 zu senden. Wenn der Router 101 das lokale Paket 500 empfängt, erzeugt er ein globales Paket dadurch, dass er die in dem lokalen Paket 500 enthaltene Absender-Adresse 505 in die globale Adresse des Routers 101 umwandelt und die in dem lokalen Paket 500 enthaltene Absender-Portnummer 506 in eine Portnummer umwandelt, die von dem Router 101 empfangen werden kann, um die globale Adresse effizient zu nutzen, und er sendet das erzeugte globale Paket an die Servervorrichtung 200.
Der Router 101 speichert in der Entsprechende-Beziehungen-Tabelle 600 eine Kombination aus der lokalen Adresse und der Absender-Portnummer des Internet-Endgeräts 110 und aus der globalen Adresse und der Portnummer des Routers 101 als Tabelleninformationen.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf zeigt, der von der Servervorrichtung 200 nach der ersten Ausführungsform befolgt wird, wenn sie das globale Paket von dem Router 101 empfängt und ein globales Antwortpaket an den Router 101 zurücksendet.
Zunächst empfängt die Kommunikationseinheit 201 der Servervorrichtung 200 das globale Paket von dem Router 101 und sendet es an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202.
Dann verschlüsselt die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 den in dem globalen Paket enthaltenen Datenteil 502 und sendet das Ergebnis an die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 (S701). Dann führt die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 eine Authentisierung des empfangenen globalen Pakets durch. Bei dieser Authentisierungsverarbeitung führt die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 folgende Schritte aus: (I) Sie erhält den Endgerät-Identifikator 507, den Zufallswert 508, den Zusammenfassungswert 509 und die lokale Portnummer 510, die in dem Datenteil 502 enthalten sind, (II) sie sucht nach einem Passwort, das dem Endgerät-Identifikator 507 entspricht, (III) sie ermittelt einen Wert durch Eingeben des Endgerät-Identifikators 507, der lokalen Portnummer 510, des Passworts und des Zufallswerts 508 in eine Funktion, die der Funktion entspricht, die von der Paketerzeugungseinheit 113 verwendet wird, und (IV) sie vergleicht den ermittelten Wert mit dem Zusammenfassungswert 509 (S702).
Wenn die Authentisierung gescheitert ist (Nein in S702), zerstört die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 das empfangene globale Paket, während dann, wenn die Authentisierung erfolgreich gewesen ist (Ja in S702), die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 eine Gruppe von Informationen erhält, die den Endgerät-Identifikator 507, die Absender-Adresse 505 und die Absender-Portadresse 506 umfassen, die in dem globalen Paket enthalten sind, und mit der vorgenannten erhaltenen Gruppe von Informationen als Endgerät-Informationen die Tabelle 205a erzeugt und speichert (S703).
Außerdem erhält die Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 ein Sendeaufruf-Intervall 511, das in dem globalen Paket enthalten ist, und sendet es an die Antwortintervall-Einstelleinheit 203. Aus diesem Sendeaufruf-Intervall 511 ermittelt die Antwortintervall-Einstelleinheit 203 ein Antwortsende-Intervall, das ein Intervall ist, in dem ein globales Antwortpaket, das eine Antwort auf das globale Paket ist, zurückgesendet werden sollte (S704).
Dann ermittelt die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204, ob eine Steueranforderung zum Steuern des Internet-Endgeräts 110 von dem mobilen Endgerät 130 während des vorgenannten ermittelten Antwortsende-Intervalls empfangen worden ist oder nicht, nachdem das globale Paket empfangen wurde (S705).
Wenn die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 entscheidet, dass es eine Steueranforderung gibt (Ja in S705), speichert sie den Inhalt der Steueranforderung in einem Steueranforderungsbefehl, der in das globale Antwortpaket integriert werden soll (S706). Und wenn keine Steueranforderung während des Antwortsende-Intervalls vorhanden ist (Nein in S705), speichert die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 Daten, die angeben, dass es keine Steueranforderung gibt, in dem Steueranforderungsbefehl (S707), erzeugt einen Rahmen (nachstehend als „Rahmen 2" bezeichnet), der in das globale Antwortpaket integriert werden soll, und sendet ihn an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202. Man beachte, dass S707 entfallen kann und ein globales Antwortpaket nur dann zurückgesendet werden muss, wenn eine Steueranforderung von dem mobilen Endgerät 130 gesendet wird, da die Servervorrichtung 200 keine Informationen, die angeben, dass es keine Steueranforderung gibt, an das Internet-Endgerät 110 senden muss, wenn der Nutzer des mobilen Endgeräts 130 keine Steueranforderung zum Steuern eines Haushaltsgeräts erzeugt.
Dann erzeugt die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 den Rahmen 2, der den Steueranforderungsbefehl, den Endgerät-Identifikator und die für das Internet-Endgerät 110 eindeutige Portnummer enthält (S708), und die Paketerzeugungseinheit 206 erzeugt ein globales Antwortpaket, das aus dem Header-Teil, der die Ziel- und Absender-Adressen und -Portnummern enthält, und dem Datenteil besteht, der den Rahmen 2 enthält. Man beachte, dass 8 die Datenstruktur dieses globalen Antwortpakets darstellt. Man beachte außerdem, dass in dem Steuerbefehl Informationen wie „Klimaanlage 103 einschalten" angegeben sind.
Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 erhält das von der Paketerzeugungseinheit 206 erzeugte globale Antwortpaket und verschlüsselt seinen Datenteil, und die Kommunikationseinheit 201 sendet das verschlüsselte globale Antwortpaket an den Router 101 und beendet die Verarbeitungsreihe (S709).
8 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Datenstruktur eines globalen Antwortpakets 800 zeigt, das von der Servervorrichtung 200 nach der ersten Ausführungsform erzeugt wird.
Der Rahmen 2, der von der Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 erzeugt wird, ist in einem Datenteil 802 enthalten und enthält Folgendes: einen Endgerät-Identifikator 807 des zu steuernden Internet-Endgeräts 110; eine Portnummer 808, die die lokale Portnummer 510 enthält, die in dem Datenteil 502 des globalen Pakets enthalten ist; und einen Steueranforderungsbefehl 809, der einen Steuerbefehl enthält, der von dem mobilen Endgerät 130 an das Internet-Endgerät 110 gerichtet wird.
Der Rahmen 2 wird an die Paketerzeugungseinheit 206 gesendet, nachdem er von der Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 verschlüsselt worden ist, und dann wird das globale Antwortpaket 800 erzeugt, das den Header-Teil 801 und den Datenteil 802 enthält.
Die Paketerzeugungseinheit 206 sendet dieses erzeugte globale Antwortpaket 800 an die Kommunikationseinheit 201, die dann den Endgerät-Identifikator des zu steuernden Internet-Endgeräts 110, d. h. den Endgerät-Identifikator, der mit dem in dem Rahmen 2 enthaltenen Endgerät-Identifikator 807 übereinstimmt, aus der Tabelle 205a in der Endgerätinformationen-Speichereinheit 205 extrahiert, und sie erhält den Endgerät-Identifikator 807, eine Ziel-Adresse 803 und eine Ziel-Portnummer 804. Dann fügt die Kommunikationseinheit 201 diese erhaltenen Informationen zu dem Header des globalen Antwortpakets hinzu, um dieses globale Antwortpaket zu erzeugen.
In dem globalen Antwortpaket 800 enthält die Ziel-Adresse 803 eine Endgerät-Adresse, die die globale Adresse des Routers 101 ist, die Ziel-Portnummer 804 enthält eine Endgerät-Portnummer, eine Absender-Adresse 805 enthält die Adresse der Servervorrichtung 200, und eine Absender-Portnummer 806 enthält eine Portnummer, die die Servervorrichtung 200 verwenden kann.
Nachstehend wird das Verfahren erläutert, das von dem Router 101 befolgt wird, wenn er das globale Antwortpaket von der Servervorrichtung 200 empfängt, dieses in ein lokales Antwortpaket umwandelt und dieses lokale Antwortpaket an das Internet-Endgerät 110 sendet.
Zunächst wandelt der Router 101 nach Empfang des globalen Antwortpakets von der Servervorrichtung 200 durch Referenzieren der Umwandlungstabelle die in dem globalen Antwortpaket enthaltene Ziel-Adresse 803 in die Adresse des Internet-Endgeräts 110 um und wandelt die in dem globalen Antwortpaket enthaltene Ziel-Portnummer 804 in die Portnummer des Internet-Endgeräts 110 um und erzeugt ein lokales Antwortpaket. Dann sendet der Router 101 dieses erzeugte lokale Antwortpaket an das Internet-Endgerät 110.
Man beachte, dass der Router 101 ein Adressen-Portnummern-Paar des Internet-Endgeräts 110 und die Adresse und Portnummer des Routers 101, die in der Umwandlungstabelle gespeichert sind, löscht, wenn es kein lokales Paket oder kein globales Antwortpaket gibt, das in einem bestimmten Zeitraum empfangen worden ist. Und wenn das vorgenannte Paar noch nicht in der Umwandlungstabelle des Routers 101 vorhanden ist, wird das globale Antwortpaket zerstört.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf zeigt, der von dem Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform befolgt wird, wenn es das globale Antwortpaket empfängt.
Die Kommunikationseinheit 111 wartet auf den Empfang eines lokalen Antwortpakets während des Sendeaufruf-Intervalls, nachdem sie das lokale Paket an den Router 101 gesendet hat (S901).
Wenn die Kommunikationseinheit 111 das lokale Antwortpaket während des Sendeaufruf-Intervalls empfängt (Ja in S902), sendet die Kommunikationseinheit 111 dieses lokale Antwortpaket an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112. Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 entschlüsselt den Datenteil 802 des lokalen Antwortpakets und sendet das Ergebnis an die Steuereinheit 116. Die Steuereinheit 116 führt dann eine Authentisierung durch, indem sie eine Entscheidung darüber trifft, ob der in dem Datenteil 802 enthaltene Endgerät-Identifikator 807 mit dem Endgerät-Identifikator übereinstimmt, den das Internet-Endgerät 110 besitzt, und ob die Portnummer 808 mit der lokalen Portnummer 510 übereinstimmt, die verwendet wurde, als der Rahmen 1 erzeugt wurde (S903). Wenn die Authentisierung gescheitert ist (Nein in S903), kehrt die Kommunikationseinheit 111 in den Wartezustand zum Empfangen des lokalen Antwortpakets zurück.
Wenn die Authentisierung erfolgreich gewesen ist (Ja in S903), erhält die Steuereinheit 116 den in dem Datenteil 802 enthaltenen Steueranforderungsbefehl und liest ihn aus. Und wenn der Inhalt des Steueranforderungsbefehls 809 „Keine Steueranforderung" angibt (Nein in S904), beendet die Steuereinheit 116 den Empfangsprozess.
Wenn hingegen der Inhalt des Steueranforderungsbefehls 809 „Es liegt eine Steueranforderung vor" angibt und diese zum Steuern des Internet-Endgeräts 110 oder des angeschlossenen Haushaltsgeräts 103 und dergleichen bestimmt ist (Ja in S904), steuert die Steuereinheit 116 das Internet-Endgerät 110 oder das angeschlossene Haushaltsgerät 103 und dergleichen entsprechend dem Inhalt des Steueranforderungsbefehls 809 (S905). Ein Beispiel für diese Steueranforderung ist „Klimaanlage um 7 Uhr in Betrieb setzen".
Und wenn die Steuereinheit 111 kein lokales Antwortpaket während des Sendeaufruf-Intervalls empfangen hat (Nein in S902), führt die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 eine Verarbeitung zum Verkürzen dieses Sendeaufruf-Intervalls durch (S906). Wenn beispielsweise das Sendeaufruf-Intervall auf 20 Minuten voreingestellt ist, wird dieses Sendeaufruf-Intervall Minute um Minute verkürzt (z. B. auf 19 Minuten, 18 Minuten...), bis das lokale Antwortpaket empfangen wird. Nehmen wir an, dass die Kommunikationseinheit 111 das lokale Antwortpaket empfängt, wenn das Sendeaufruf-Intervall auf 10 Minuten verkürzt worden ist, so wird das lokale Paket von nun an alle 10 Minuten an den Router 101 gesendet. Man beachte, dass das Sendeaufruf-Intervall in diesem Fall auf 10 Minuten oder einen kürzeren Zeitraum, z. B. 9,5 Minuten, verkürzt werden kann.
Man beachte auch, dass bei dem Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 die Tabellenhaltezeit des bei der Aktivierung verbundenen Routers 101 kontrollieren kann, anstatt das Sendeaufruf-Intervall, wie vorstehend beschrieben, zu verkürzen.
10 ist ein Diagramm, das die Datenstruktur der lokalen Paketdaten zeigt, die von dem Internet-Endgerät 110 gesendet werden, um die Haltezeit zu ermitteln, in der der Router 101 eine entsprechende Beziehung zwischen einer lokalen Adresse und einer globalen Adresse hält, wenn das Internet-Endgerät 110 aktiviert wird.
Beispielsweise erzeugt die Paketerzeugungseinheit 113 des Internet-Endgeräts 110 vier lokale Pakete, die jeweils eine andere Ziel-Portnummer (z. B. 5000 bis 5003) als ihre in einem Header-Teil enthaltene Ziel-Portnummer, eine andere Absender-Portnummer und ein anderes Sendeaufruf-Intervall (z. B. 1 bis 4 Minuten mit einem 1-minütigen Zeitintervall zwischen jedem Intervall) als ihr Antwortintervall haben, das in einem Datenteil enthalten ist. Dann sendet die Kommunikationseinheit 111 diese vier lokalen Pakete alle auf einmal an die Servervorrichtung 200. Man beachte, dass diese Zeitintervalle und Portnummern nur Beispiele sind und die vorliegende Erfindung daher nicht hierauf beschränkt ist.
Da die entsprechende Beziehung zwischen globalen und lokalen Adressen normalerweise über einen bestimmten Zeitraum in der Entsprechende-Beziehungen-Tabelle 600, die im Besitz des Routers 101 ist, gecachet wird, wird die entsprechende Beziehung über diesen bestimmten Zeitraum gespeichert, aber sie muss nach dem bestimmten Zeitraum gelöscht werden. Daher dürfen Antwortpaketdaten nicht über die Haltezeit hinaus zurückgesendet werden.
Auf diese Weise führt die Kommunikationseinheit 111 des Internet-Endgeräts 110 den Empfangsprozess durch, und wenn sie globale Antwortpakete empfangen hat, die lokalen Paketen 1001, 1002 und 1003 entsprechen, aber kein globales Antwortpaket empfangen hat, das einem lokalen Paket 1004 entspricht, entscheidet die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115, dass eine entsprechende Beziehung „3 Minuten" lang in dem Router 101 gecachet wird, und stellt das Sendeaufruf-Intervall für lokale Pakete auf 3 Minuten ein.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf zeigt, der von dem Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform befolgt wird, wenn es die Haltezeit ermittelt, in der der Router 101 die Umwandlungstabelle hält, um ein Sendeaufruf-Intervall bei der Aktivierung zu erkennen.
Zunächst erzeugt die Paketerzeugungseinheit 113 des Internet-Endgeräts 110 mehrere lokale Pakete, deren Sendeaufruf-Intervalle voneinander verschieden sind, die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 verschlüsselt diese erzeugten lokalen Pakete, und die Kommunikationseinheit 111 sendet sie an den Router 101 (S1101).
Dann wartet die Kommunikationseinheit 111 des Internet-Endgeräts 110 auf lokale Antwortpakete (S1102) und entscheidet, ob lokale Antwortpakete empfangen worden sind oder nicht (S1103). Wenn lokale Antwortpakete empfangen worden sind (Ja in S1103), erhält die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 als Entsprechende-Beziehungen-Haltezeit des Routers 101 das letzte und längste Sendeaufruf-Intervall, das empfangen worden ist (S1104).
Wenn hingegen keine lokalen Antwortpakete empfangen worden sind (Nein in S1103), beendet das Internet-Endgerät 110 diese Verarbeitung.
Wie vorstehend dargelegt, besteht das Internet-Endgerät 110 nach der ersten Ausführungsform aus der Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115, die die Haltezeit ermittelt, während der der Router 101 die Umwandlungstabelle hält, und die ein Sendeaufruf-Intervall festlegt, in dem lokale Pakete ausgesendet werden, und aus der Kommunikationseinheit 111, die ein lokales Paket entsprechend diesem Sendeaufruf-Intervall regelmäßig und wiederholt an den Router 101 sendet.
Da in einer Umgebung, wo der Router 101 ständig mit einem Internet-Netzwerk verbunden ist, der Router 101 stets eine Tabelle der entsprechenden Beziehungen besitzen kann, die die Beziehung zwischen globalen und lokalen Adressen und Portnummern bei dem Sendeaufruf-Verfahren angibt, erzeugt die Servervorrichtung 200 ein globales Paket, das die globale Adresse des Routers 101 enthält, die seinem Endgerät-Identifikator entspricht, und sendet es an den Router 101, und dadurch kann der Router 101 durch Referenzieren der Umwandlungstabelle, die er speichert, die globale Adresse in eine lokale Adresse in dem lokalen Netzwerk auch dann umwandeln, wenn der Nutzer an einem fremden Ort eine Steueranforderung über das mobile Endgerät 130 sendet. Dadurch kann das Haushaltsgerät 103 und dergleichen zu Hause so ferngesteuert werden, dass der Wunsch des Nutzers dadurch erfüllt wird, dass Steuerinformationen, die von dem Nutzer an einem fremden Ort unter Verwendung des mobilen Endgeräts 130 an das Ziel-Internetendgerät 110 zu Hause gesendet werden, in Echtzeit gesendet werden.
Und da erfindungsgemäß der Router nicht unter Verwendung des Sendeaufrufs für den Router eingestellt werden muss, kann ein Nutzer ein Haushaltsgerät von einem fremden Ort durch Verbinden des erfindungsgemäßen Internet-Endgeräts 110 mit dem vorhandenen Router 101 fernbedienen. Dadurch kann die vorliegende Erfindung den Komfort für ihren Nutzer dramatisch verbessern.
Da die Servervorrichtung 200 ein globales Antwortpaket nur dann an eine zu steuernde Endgerätvorrichtung zu Hause senden muss, wenn ein Nutzer eine Steueranforderung außerhalb der Wohnung unter Verwendung des mobilen Endgeräts 130 erzeugt, braucht das Internet-Endgerät 110 die Servervorrichtung 200 nicht nach dem Vorhandensein/Fehlen einer Steueranforderung abzufragen, wie es bei herkömmlichen Verfahren notwendig ist.
Und da die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 des Internet-Endgeräts 110 bei der Aktivierung die Haltezeit ermittelt, während der der Router 101 die Umwandlungstabelle hält, kann die Situation vermieden werden, dass ein Nutzer wie herkömmlich keine Steueranforderung von einem fremden Ort aus erzeugen kann, da die von dem Router 101 gespeicherte entsprechende Beziehung verloren gegangen ist.
Da auch ein vorhandener Router eine Beziehung zwischen Ziel- und Absender-Adressen in einem UDP-Paket eine bestimmte Zeit lang halten kann, braucht der Router nicht zusätzlich mit einer neuen Funktionalität versehen zu werden, was bedeutet, dass die vorliegende Erfindung durch Nutzung eines vorhandenen Routers realisiert werden kann.
Außerdem kann die Servervorrichtung 200 die neueste globale Adresse des Routers 101 durch Prüfen des Endgerät-Identifikators des zu steuernden Internet-Endgeräts 110 ermitteln. Dadurch kann der Nutzer auch dann, wenn dem Router 101 wegen einer vorübergehenden Unterbrechung einer ständig eingeschalteten Verbindung eine andere globale Adresse zugewiesen wird, Steuerinformationen von dem mobilen Endgerät 130 an das zu steuernde Internet-Endgerät 110 senden, ohne dass er spezielle Einstellarbeiten vornehmen muss.
Man beachte, dass es auch denkbar ist, das Ergebnis des Steuerns des Internet-Endgeräts 110 und des Haushaltsgeräts 103 bei der ersten Ausführungsform an das mobile Endgerät 130 des Nutzers zu senden. Beispiele für dieses Steuer-Ergebnis sind „Einstellung des Zeitschalters der Klimaanlage ab 7 Uhr ist durchgeführt" und „Heißwasserversorgung wird um 10 Uhr beendet". Nachstehend wird das Verfahren zum Senden eines Steuer-Ergebnisses erläutert.
Die Steuereinheit 116 des Internet-Endgeräts 110 erhält den Steueranforderungsbefehl 809, der in dem Datenteil 802 des lokalen Antwortpakets enthalten ist, und steuert das Internet-Endgerät 110 entsprechend. Wenn das zu steuernde Endgerät beispielsweise die Klimaanlage 103 ist, wird der Inhalt des Steueranforderungsbefehls 809 an die Haushaltsgerät-Steuereinheit 103b der Klimaanlage 103 gesendet.
Die Haushaltsgerät-Steuereinheit 103b des Haushaltsgeräts 103 steuert das Haushaltsgerät 103 entsprechend der Steueranforderung und sendet Daten, die das Ergebnis dieser Steuerung angeben, an die Steuereinheit 116 des Internet-Endgeräts 110.
Die Steuereinheit 116 des Internet-Endgeräts 110 sendet einen Rahmen (nachstehend als „Rahmen 3" bezeichnet), der an die Servervorrichtung 200 gesendet werden soll, an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 dadurch, dass sie in den Rahmen 3 die von dem Haushaltsgerät 103 gesendeten Daten integriert, die das Ergebnis seiner Steuerung oder das Ergebnis der Steuerung des Internet-Endgeräts 110 angeben.
Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 verschlüsselt den Rahmen 3 und sendet das Ergebnis an die Kommunikationseinheit 111. Die Kommunikationseinheit 111 erzeugt ein lokales Paket, das an die Servervorrichtung 200 gesendet werden soll, in der vorstehend beschriebenen Weise und sendet es an den Router 101. Somit enthält dieses lokale Paket Daten, die das Steuer-Ergebnis angeben.
Der Router 101 wandelt die in dem empfangenen lokalen Paket angegebene lokale Adresse in eine globale Adresse um, speichert sie in der Entsprechende-Beziehungen-Tabelle 600 und sendet das globale Paket über das Internet-Netzwerk 120 an die Servervorrichtung 200.
In der Servervorrichtung 200 empfängt die Kommunikationseinheit 201 das von dem Router 101 gesendete globale Paket und leitet es an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 weiter, die dann den Rahmen 3 in dem empfangenen globalen Paket entschlüsselt und das Ergebnis an die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 weiterleitet. Dann liest die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 die Daten, die das Steuer-Ergebnis des Haushaltsgeräts 103 angeben, oder die Daten, die das Steuer-Ergebnis des Internet-Endgeräts 110 angeben, ein, um das Steuer-Ergebnis zu erhalten, und die Kommunikationseinheit 201 sendet dieses Steuer-Ergebnis an das mobile Endgerät 130, und die Verarbeitungsreihe ist beendet.
Man beachte, dass in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung die Sendeaufrufintervall-Einstelleinheit 115 das Sendeaufruf-Intervall, in dem ein lokales Paket gesendet wird, minutenweise verkürzt, aber das Sendeaufruf-Intervall braucht nicht unbedingt minutenweise verkürzt zu werden, sondern es kann sich in Abhängigkeit von der Implementierung des Internet-Endgeräts 110 ändern.
Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm, das einen Portal-Server 1201, die Servervorrichtung 200 und das Internet-Endgerät 110 nach der zweiten Ausführungsform zeigt. In dem Kommunikationssystem nach der zweiten Ausführungsform kommt der Portal-Server 1201 zu der in 2 gezeigten Konfiguration des Kommunikationssystems nach der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform neu hinzu. Die zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Steueranforderung von dem mobilen Endgerät 130 des Nutzers an diesen Portal-Server 1201 gesendet wird und das Haushaltsgerät 103 und dergleichen, das mit dem Internet-Endgerät 110 verbunden ist, von dem Portal-Server 1201 über die Servervorrichtung 200 gesteuert wird. Man beachte, dass in 12 die gleichen Bestandteile wie die, die in 2 gezeigt sind, mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet sind und hier nicht näher erläutert werden.
Dieser Portal-Server 1201 ist ein Server, der beispielsweise eine Anwendung verarbeitet, die zum Fernbedienen eines Haushaltsgeräts zu Hause von einem fremden Ort aus bestimmt ist, und er besteht aus einer Kommunikationseinheit 1204 zum Senden und Empfangen von Paketdaten nach und von außen, einer Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 1203 zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Paketdaten und einer Anforderungsverarbeitungseinheit 1202. Die Anforderungsverarbeitungseinheit 1202 liest eine von einem mobilen Endgerät gesendete Steueranforderung ein.
Nachstehend wird das Verarbeitungsverfahren für das Kommunikationssystem nach der zweiten Ausführungsform beschrieben. Zunächst sendet der Nutzer unter Verwendung des mobilen Endgeräts 130 eine Steueranforderung zum Steuern des Internet-Endgeräts 110, wie etwa eines Haushaltsgeräts, das einen für das Heimnetzwerk eindeutigen Endgerät-Identifikator hat, über das Internet-Netzwerk 120 an den Portal-Server 1201. Ein Beispiel für die Steueranforderung ist „DVD-Videorekorder so programmieren, dass er das Nachrichtenprogramm um zehn Uhr aufzeichnet", wie vorstehend beschrieben.
Dann empfängt die Kommunikationseinheit 1204 des Portal-Servers 1201 die Steueranforderung von dem mobilen Endgerät 130 und sendet diese Steueranforderung über das Internet-Netzwerk 120 an die Servervorrichtung 200.
Anschließend erzeugt die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 der Servervorrichtung 200 den Steueranforderungsbefehl 809, der entsprechend der empfangenen Steueranforderung in den Rahmen 2 integriert werden soll, und integriert dann die Adresse des Portal-Servers 1201 in diesen Steueranforderungsbefehl 809.
Die nachfolgende Verarbeitung entspricht der bei der ersten Ausführungsform: Die Steueranforderungs-Verarbeitungseinheit 204 erzeugt den Rahmen 2, der den Steueranforderungsbefehl 809 und die Adresse des Portal-Servers 1201 enthält, und sendet ihn an die Paketerzeugungseinheit 206, und die Paketerzeugungseinheit 206 erzeugt ein globales Antwortpaket, das den Header-Teil enthält, und sendet es an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202. Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 202 verschlüsselt den Rahmen 2, der dann von der Kommunikationseinheit 201 an den Router 101 gesendet wird.
Dann empfängt die Kommunikationseinheit 111 des Internet-Endgeräts 110 das lokale Antwortpaket von dem Router 101, und die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 entschlüsselt den Datenteil 802 dieses lokalen Antwortpakets und sendet das Ergebnis an die Steuereinheit 116. Die Steuereinheit 116 erhält den Steueranforderungsbefehl 809, der in dem Datenteil 802 des lokalen Antwortpakets enthalten ist, und steuert das Internet-Endgerät 110 oder das Haushaltsgerät 103 entsprechend dem Inhalt des Steueranforderungsbefehls 809. Anschließend sendet die Haushaltsgerät-Steuereinheit 103b des Haushaltsgeräts 103 Daten, die das Ergebnis seiner Steuerung angeben, an das Internet-Endgerät 110.
Dann sendet die Steuereinheit 116 des Internet-Endgeräts 110 die Daten, die das von dem Haushaltsgerät 103 gesendet Steuer-Ergebnis angeben, oder die Daten, die das Steuer-Ergebnis des Internet-Endgeräts 110 angeben, an die Paketerzeugungseinheit 113, und dann erzeugt die Paketerzeugungseinheit 113 ein lokales Antwortpaket, das aus dem Datenteil und dem Header-Teil besteht, und sendet es an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112.
Die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 112 verschlüsselt den Datenteil dieses lokalen Antwortpakets, und die Kommunikationseinheit 111 sendet an den Router 101 ein lokales Paket, das an den Portal-Server 1201 gesendet werden soll.
Der Router 101 wandelt dieses empfangene lokale Paket in ein globales Paket um, das an den Portal-Server 1201 gesendet werden soll, und sendet das globale Paket über das Internet-Netzwerk 120 an den Portal-Server 1201.
Die Kommunikationseinheit 1204 des Portal-Servers 1201 empfängt das globale Paket, das die Steuerergebnis-Informationen enthält, die von dem Router 101 geroutet werden, und leitet es an die Verschlüsselungsverarbeitungseinheit 1203 weiter, die dann den Datenteil in diesem globalen Paket entschlüsselt und es an die Anforderungsverarbeitungseinheit 1202 weiterleitet. Anschließend erhält die Anforderungsverarbeitungseinheit 1202 die in dem Datenteil enthaltenen Daten, die das Ergebnis der Steuerung des Haushaltsgeräts 103 oder des Internet-Endgeräts 110 angeben, und sie leitet die Daten an die Kommunikationseinheit 1204 weiter, und die Kommunikationseinheit 1204 sendet das empfangene Ergebnis der Steuerung des Haushaltsgeräts 103 oder des Internet-Endgeräts 110 an das mobile Endgerät 130.
Da, wie vorstehend dargelegt, das Kommunikationssystem nach der zweiten Ausführungsform den Portal-Server 1201 verwendet, der eine dedizierte Anwendung für das Internet-Endgerät 110 zum Fernbedienen von Haushaltsgeräten verwendet, kann der Portal-Server 1201 als dedizierter Server des Internet-Endgeräts 110 verwendet werden.
Und auch in dem Fall, dass ein Internet-Endgerät zum Anbieten einer anderen Dienst-Art bereitgestellt werden soll, kann diese Servervorrichtung 200 durch entsprechendes Einsetzen des Portal-Servers 1201 oder der Servervorrichtung 200, die regelmäßig ein Paket empfängt, bei Bedarf verwendet werden.
Man beachte, dass bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ein Mobiltelefon als mobiles Endgerät 130 verwendet wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, und daher kann eine entsprechende Funktionalität dadurch erreicht werden, dass ein anderes Endgerät/eine andere Endgerätvorrichtung mit einem PC und einem PDA, die mit dem Internet-Netzwerk 120 verbunden werden können, verwendet wird.
Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie
Die erfindungsgemäße Heimendgerätvorrichtung ist dadurch, dass sie über ein Heimnetzwerk mit einem Router verbunden ist, der mit einem externen Netzwerk verbunden ist, zur Verwendung als Endgerätvorrichtung zum Senden und Empfangen von Paketdaten an und von diesem Router geeignet, und insbesondere kann die erfindungsgemäße Heimendgerätvorrichtung für eine Endgerätvorrichtung zum integrierten Fernbedienen von Haushaltsgeräten sowie für Haushaltsgeräte und dergleichen, wie etwa eine Klimaanlage, verwendet werden.

Claims

Lokale Endgerätvorrichtung (110) zum Senden und Empfangen von Daten an einen und von einem Router (101), der mit einem externen Netzwerk (120) verbunden ist, mit dem eine Servervorrichtung (200) verbunden ist, wobei die lokale Endgerätvorrichtung über ein lokales Netzwerk (100) mit dem Router (101) verbunden ist und der Router (101) eine entsprechende Beziehung zwischen einer dem Router zugewiesenen globalen Adresse und einer lokalen Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung eine vorgegebene Zeit lang aufrechterhält, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin Folgendes aufweist: eine Kommunikationseinheit (111), die so betreibbar ist, dass sie Daten über den Router (101) an die Servervorrichtung (200) sendet und von dieser empfängt; und eine Einstelleinheit (115), die so betreibbar ist, dass sie einen Haltezeitraum ermittelt, in dem die entsprechende Beziehung in dem Router (101) aufrechterhalten wird, und einen Zeitraum, der kürzer als der Haltezeitraum ist, als Sende-Intervall einstellt, in dem die Daten gesendet werden, wobei bei dem Senden und Empfangen der Daten die Daten entsprechend dem Sende-Intervall wiederholt an den Router (101) gesendet werden.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mobiles Endgerät (130) eine Steueranforderung an die lokale Endgerätvorrichtung sendet und die Kommunikationseinheit (111) so betreibbar ist, dass sie die Steueranforderung über den Router (101) empfängt.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 2, die weiterhin eine Steuereinheit (116) aufweist, die so betreibbar ist, dass sie die lokale Endgerätvorrichtung entsprechend der Steueranforderung steuert.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere lokale Vorrichtungen (103) über das lokale Netzwerk (100) mit der lokalen Endgerätvorrichtung (110) verbunden sind, jede lokale Vorrichtung eine Vorrichtungssteuereinheit (103b) aufweist, die so betreibbar ist, dass sie die lokale Vorrichtung selbst steuert, die Kommunikationseinheit so betreibbar ist, dass sie die Steueranforderung an jede der lokalen Vorrichtungen sendet, und die Vorrichtungssteuereinheit jeder der lokalen Vorrichtungen so betreibbar ist, dass sie die entsprechende lokale Vorrichtung entsprechend der empfangenen Steueranforderung steuert.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Erzeugungseinheit (113) aufweist, die so betreibbar ist, dass sie an die Servervorrichtung zu sendende Daten erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungseinheit so betreibbar ist, dass sie die Daten mit mindestens den folgenden Informationen in einem Header-Teil: die lokale Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung als Adresse eines Absenders; eine lokale Portnummer der lokalen Endgerätvorrichtung als Portnummer des Absenders; eine Adresse der Servervorrichtung als Ziel-Adresse; und eine Portnummer der Servervorrichtung als Ziel-Portnummer, und mit mindestens den folgenden Informationen in einem Datenteil erzeugt: ein eindeutiger Endgerät-Identifikator der lokalen Endgerätvorrichtung.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein mobiles Endgerät (130) eine Steueranforderung an die lokale Endgerätvorrichtung sendet und die Kommunikationseinheit so betreibbar ist, dass sie die Steueranforderung über den Router empfängt.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 6, die weiterhin eine Steuereinheit (116) aufweist, die so betreibbar ist, dass sie die lokale Endgerätvorrichtung entsprechend der Steueranforderung steuert.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere lokale Vorrichtungen (103) über das lokale Netzwerk mit der lokalen Endgerätvorrichtung verbunden sind, jede lokale Vorrichtung eine Vorrichtungssteuereinheit (103b) aufweist, die so betreibbar ist, dass sie die lokale Vorrichtung selbst steuert, die Kommunikationseinheit so betreibbar ist, dass sie die Steueranforderung an jede der lokalen Vorrichtungen sendet, und die Vorrichtungssteuereinheit jeder der lokalen Vorrichtungen so betreibbar ist, dass sie die entsprechende lokale Vorrichtung entsprechend der empfangenen Steueranforderung steuert.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Erzeugungseinheit (113) aufweist, die so betreibbar ist, dass sie an die Servervorrichtung zu sendende Daten erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungseinheit so betreibbar ist, dass sie die Daten mit mindestens den folgenden Informationen in einem Header-Teil: die lokale Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung als Adresse eines Absenders; eine lokale Portnummer der lokalen Endgerätvorrichtung als Portnummer des Absenders; eine Adresse der Servervorrichtung als Ziel-Adresse; und eine Portnummer der Servervorrichtung als Ziel-Portnummer, und mit mindestens den folgenden Informationen in einem Datenteil erzeugt: ein Antwortintervall, in dem Antwortdaten als Antwort von der Servervorrichtung gesendet werden.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit so betreibbar ist, dass sie das Sende-Intervall so einstellt, dass es verkürzt wird, wenn die Kommunikationseinheit die Antwortdaten nicht innerhalb des Sende-Intervalls von dem Router empfangen hat.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugungseinheit so betreibbar ist, dass sie mehrere Daten mit unterschiedlichen Antwortintervallen erzeugt, die Kommunikationseinheit so betreibbar ist, dass sie die von der Erzeugungseinheit erzeugten mehreren Daten sendet, und die Einstelleinheit so betreibbar ist, dass sie den Haltezeitraum, in dem die entsprechende Beziehung in dem Router aufrechterhalten wird, aus dem Antwortintervall ermittelt, in dem die Antwortdaten gesendet werden.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit so betreibbar ist, dass sie ein längstes Antwortintervall als Haltezeitraum in dem Router aus mehreren Antwortdaten ermittelt, die von der Servervorrichtung in Reaktion auf die von der lokalen Endgerätvorrichtung gesendeten mehreren Daten gesendet werden.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Servervorrichtung Folgendes aufweist: eine zweite Kommunikationseinheit (201), die so betreibbar ist, dass sie die Daten sendet und empfängt; eine Antwortintervall-Einstelleinheit (203), die so betreibbar ist, dass sie das Antwortintervall ermittelt, in dem die Antwortdaten an die lokale Endgerätvorrichtung gesendet werden, wobei das Antwortintervall in den Daten enthalten ist, und einen Antwortzeitraum festlegt, in dem die Antwortdaten gesendet werden sollten; und eine zweite Erzeugungseinheit (206), die so betreibbar ist, dass sie die an die lokale Endgerätvorrichtung zu sendenden Antwortdaten erzeugt, wobei die zweite Kommunikationseinheit so betreibbar ist, dass sie die von der zweiten Erzeugungseinheit erzeugten Antwortdaten entsprechend dem Antwortzeitraum an den Router (101) sendet.
Kommunikationsverfahren zur Verwendung mit einer lokalen Endgerätvorrichtung (110) zum Senden und Empfangen von Daten an einen und von einem Router (101), der mit einem externen Netzwerk (120) verbunden ist, mit dem eine Servervorrichtung (200) verbunden ist, wobei die lokale Endgerätvorrichtung (110) über ein lokales Netzwerk (100) mit dem Router (101) verbunden ist und der Router eine entsprechende Beziehung zwischen einer dem Router zugewiesenen globalen Adresse und einer lokalen Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung eine vorgegebene Zeit lang aufrechterhält, wobei das Kommunikationsverfahren das Senden und Empfangen der Daten an und von der Servervorrichtung (200) über den Router (101) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin Folgendes umfasst: Ermitteln eines Haltezeitraums, in dem die entsprechende Beziehung in dem Router (101) aufrechterhalten wird, und Einstellen eines Zeitraums, der kürzer als der Haltezeitraum ist, als Sende-Intervall, in dem die Daten gesendet werden, wobei bei dem Senden und Empfangen der Daten die Daten entsprechend dem Sende-Intervall wiederholt an den Router (101) gesendet werden.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 14, das weiterhin das Erzeugen von an die Servervorrichtung zu sendenden Daten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erzeugen die Daten mit mindestens den folgenden Informationen in einem Header-Teil: die lokale Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung als Adresse eines Absenders; eine lokale Portnummer der lokalen Endgerätvorrichtung als Portnummer des Absenders; eine Adresse der Servervorrichtung als Ziel-Adresse; und eine Portnummer der Servervorrichtung als Ziel-Portnummer, und mit mindestens den folgenden Informationen in einem Datenteil erzeugt werden: ein eindeutiger Endgerät-Identifikator der lokalen Endgerätvorrichtung.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 14, das weiterhin das Erzeugen von an die Servervorrichtung zu sendenden Daten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erzeugen die Daten mit mindestens den folgenden Informationen in einem Header-Teil: die lokale Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung als Adresse eines Absenders; eine lokale Portnummer der lokalen Endgerätvorrichtung als Portnummer des Absenders; eine Adresse der Servervorrichtung als Ziel-Adresse; und eine Portnummer der Servervorrichtung als Ziel-Portnummer, und mit mindestens den folgenden Informationen in einem Datenteil erzeugt werden: ein Antwortintervall, in dem Antwortdaten als Antwort von der Servervorrichtung gesendet werden.
Auf einem Rechner abarbeitbares Programm zur Verwendung mit einer lokalen Endgerätvorrichtung (110) zum Senden und Empfangen von Daten an einen und von einem Router (101), der mit einem externen Netzwerk (120) verbunden ist, mit dem eine Servervorrichtung (200) verbunden ist, wobei die lokale Endgerätvorrichtung (110) über ein lokales Netzwerk (100) mit dem Router (101) verbunden ist und der Router eine entsprechende Beziehung zwischen einer dem Router zugewiesenen globalen Adresse und einer lokalen Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung eine vorgegebene Zeit lang aufrechterhält, wobei das auf einem Rechner abarbeitbare Programm einen Rechner-abarbeitbares-Programm-Code aufweist, der so betreibbar ist, dass er das Senden und Empfangen der Daten an und von der Servervorrichtung (200) über den Router (101) veranlasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner-abarbeitbares-Programm-Code weiterhin so betreibbar ist, dass er Folgendes veranlasst: Ermitteln eines Haltezeitraums, in dem die entsprechende Beziehung in dem Router (101) aufrechterhalten wird, und Einstellen eines Zeitraums, der kürzer als der Haltezeitraum ist, als Sende-Intervall, in dem die Daten gesendet werden, wobei bei dem Senden und Empfangen der Daten die Daten entsprechend dem Sende-Intervall wiederholt an den Router (101) gesendet werden.
Programm nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechnerabarbeitbares-Programm-Code weiterhin so betreibbar ist, dass er das Erzeugen von an die Servervorrichtung zu sendenden Daten veranlasst, wobei bei dem Erzeugen von Daten die erzeugten Daten mindestens die folgenden Informationen in einem Header-Teil: die lokale Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung als Adresse eines Absenders; eine lokale Portnummer der lokalen Endgerätvorrichtung als Portnummer des Absenders; eine Adresse der Servervorrichtung als Ziel-Adresse; und eine Portnummer der Servervorrichtung als Ziel-Portnummer, und mindestens die folgenden Informationen in einem Datenteil enthalten: ein eindeutiger Endgerät-Identifikator der lokalen Endgerätvorrichtung.
Programm nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechnerabarbeitbares-Programm-Code weiterhin so betreibbar ist, dass er das Erzeugen von an die Servervorrichtung zu sendenden Daten veranlasst, wobei bei dem Erzeugen von Daten die erzeugten Daten mindestens die folgenden Informationen in einem Header-Teil: die lokale Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung als Adresse eines Absenders; eine lokale Portnummer der lokalen Endgerätvorrichtung als Portnummer des Absenders; eine Adresse der Servervorrichtung als Ziel-Adresse; und eine Portnummer der Servervorrichtung als Ziel-Portnummer, und mindestens die folgenden Informationen in einem Datenteil enthalten: ein Antwortintervall, in dem Antwortdaten als Antwort von der Servervorrichtung gesendet werden.
Kommunikationssystem mit: einer Servervorrichtung (200), die mit einem externen Netzwerk (120) verbunden ist; einer lokalen Endvorrichtung (110), die mit einem lokalen Netzwerk (100) verbunden ist; und einem Router (101), der das externe Netzwerk (120) und das lokale Netzwerk (100) verbindet, wobei der Router eine entsprechende Beziehung zwischen einer dem Router zugewiesenen globalen Adresse und einer lokalen Adresse der lokalen Endgerätvorrichtung eine vorgegebene Zeit lang aufrechterhält, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Endvorrichtung (110) weiterhin Folgendes aufweist: eine Kommunikationseinheit (111), die so betreibbar ist, dass sie Daten über den Router (101) an die Servervorrichtung (200) sendet und von dieser empfängt; und eine Einstelleinheit (115), die so betreibbar ist, dass sie einen Haltezeitraum ermittelt, in dem die entsprechende Beziehung in dem Router (101) aufrechterhalten wird, und einen Zeitraum, der kürzer als der Haltezeitraum ist, als Sende-Intervall einstellt, in dem die Daten gesendet werden, wobei bei dem Senden und Empfangen der Daten die Daten entsprechend dem Sende-Intervall wiederholt an den Router (101) gesendet werden.
Kommunikationssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Endgerätvorrichtung (110) die lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 5 ist und die Servervorrichtung (200) Folgendes aufweist: eine zweite Kommunikationseinheit (201), die so betreibbar ist, dass sie die Daten, die den Endgerät-Identifikator der lokalen Endgerätvorrichtung (110) enthalten, sendet und empfängt; eine Endgerät-Informationen-Speichereinheit (205), die so betreibbar ist, dass sie die folgenden Informationen als Gruppe von Endgerät-Informationen speichert: den Endgerät-Identifikator der lokalen Endvorrichtung (110), eine globale Adresse des Routers (101), die eine Adresse eines Absenders ist, und eine globale Portnummer des Routers (101), die eine Portnummer des Absenders ist; und eine Paketerzeugungseinheit (113), die so betreibbar ist, dass sie von der Endgerät-Informationen-Speichereinheit die globale Adresse und die globale Portnummer, die dem Endgerät-Identifikator entsprechen, erhält, wenn eine Steueranforderung zum Steuern der lokalen Endgerätvorrichtung mit dem Endgerät-Identifikator vorliegt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Endgerätvorrichtung die lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 9 ist.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Endgerätvorrichtung eine Internet-Endgerätvorrichtung ist.
Lokale Endgerätvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Vorrichtungen der mehreren lokalen Vorrichtungen Heimgeräte sind.