JP4743178B2 - ネットワークシステム - Google Patents

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本発明はネットワーク装置およびネットワーク装置の制御方法に関するものであり、特に、同一ネットワークに接続されるネットワーク装置とゲートウェイを介して異なるネットワークに接続されるネットワーク装置が混在した制御システムの構築に適したネットワーク装置及びその装置制御方法に関するものである。
従来の複数のネットワークが混在する場合のサブネットワークに接続された機器の情報の取得方法には、特開平11−187061がある。そこには、サブネットワークに接続された1394機器の情報を家庭内ネットワークのディレクトリエージェントにサービスを登録する通信装置を用いて登録している。
特開平11−187061号公報
しかし、上記従来技術では、通信装置が1394機器の機能情報等をディレクトリエージェントに登録していることから、新たな1394機器がサブネットワークに加わった場合に、通信装置を用いて、新たに使用者が登録する必要があった。
そこで、本発明の課題は、サブネットワークに新たな装置が加わった場合でも、使用者が通信装置で新たな装置の機器リストや機能情報を登録しなくても、メインネットワークから新たな装置を制御できるようにすることである。
上記課題は、特許請求の範囲に記載された発明により解決される。
本発明によれば、サブネットワークに新たな装置が加わった場合でも、使用者が通信装置で新たな装置の機器リストや機能情報を登録しなくても、メインネットワークのネットワーク装置から新たな装置を制御できるようになる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。図1は本発明の一実施例によるネットワーク装置で構成されるネットワーク装置制御システムの一例である。100はネットワーク装置の接続されるIPネットワークで、110はIPネットワーク100に接続された他のネットワーク装置を制御する機能を有するネットワーク装置(以下、コントローラ)、120はAV系のネットワーク装置の一例としてのデジタルビデオカメラ(D−CAM)、130は白物系のネットワーク装置の一例としての洗濯機である。140はAV機器系のネットワークへのゲートウェイ機能を持ったネットワーク装置で、デジタルテレビ(D−TV)141やデジタルビデオレコーダ(D−VTR)142など1394IF143で接続されたデジタルAV機器を制御する能力を持つAV機器ゲートウェイ(以下、AV機器GW)、150は白物家電系のネットワークへのゲートウェイ機能を持ったネットワーク装置で、電子レンジ151や冷蔵庫152などエコーネット(ECHONET)153で接続された白物家電を制御する能力を持つ白物家電GWである。
本実施の形態において、コントローラ100はネットワーク上のネットワーク装置(120、130、140、150)、および、ゲートウェイ機能を持つネットワーク装置(140、150)はメッセージ交換により連携して動作可能なプログラムモジュールを備える。コントローラはメッセージ交換によりネットワーク装置を制御するために必要な情報を取得でき、ゲートウェイ機能を持つネットワーク装置の配下に接続された機器も含め共通のプロトコルでネットワーク装置、および、その配下の機器を制御することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明にかかる制御方法とネットワーク装置の構成を説明する。図2は本発明の一実施例によるコントローラとネットワーク装置のソフトウェア構成の一例である。図中、図1と同じ機能を表すものは同じ番号で示し、説明は省略する。100はネットワーク装置の接続されるIPネットワーク、110はネットワーク装置を制御する機能を有するコントローラ、120は制御されるネットワーク装置の1つデジタルビデオカメラで以下、ターゲット装置と呼ぶ。
コントローラ110はネットワーク装置を制御するコントローラ・アプリケーション(以下、コントローラAP)230、コントローラAPの要請により情報処理プロトコルに従ったメッセージを生成したり、受信したメッセージを解釈しコントローラAPに渡すメッセージ生成/解釈処理部221からなり、ネットワーク装置に共通のプロトコルに従いメッセージ交換を行なう情報交換プロトコル処理部220、ネットワーク物理層とデータの送受信を行なうネットワークドライバで構成する。ターゲット装置120は、ターゲット装置自身を制御するための関数呼び出しのインターフェースを提供し、呼び出された関数に従いターゲット装置自身を制御する機器制御サービス241とターゲット装置の機能などターゲット装置を制御するために必要な情報を提供するための関数呼び出しのインターフェースを提供し、呼び出された関数に従い要求された情報を提供する機器情報提供サービス242からなるターゲット装置自身を制御するためのサービスをコントローラに提供するターゲットサービス240、受信したメッセージを解釈して渡すべきプロトコル処理部に判断しメッセージを振り分け、戻り値を受け取りメッセージの送信元にかえすメッセージ生成/解釈処理部221とメッセージ生成/解釈処理部221から受け取ったメッセージを解釈し、対応する関数にパラメータを与え、処理結果を受け取りメッセージ生成/解釈処理部221へかえす機器制御プロトコル処理部222、および、機器情報提供プロトコル223からなる情報交換プロとトコル処理220、ネットワークドライバ210で構成する。
ここで、図3、図4を用いてコントローラ110とターゲット装置120の振る舞いを説明する。図3は本発明の一実施例によるターゲット装置がコントローラ110に提供するターゲットサービス240の情報の一例で、図4はコントローラ110とターゲット装置120で交換されるメッセージの一例でコントローラ110がターゲット装置のカメラ機能のズームを制御する例を示す。
コントローラ110はネットワーク上のターゲット装置120を検出すると、ターゲット装置にメッセージを送信し(図4(1))、図3に一例として示すようなターゲットサービス240の情報を取得する。なお、コントローラが目的とするターゲット装置を検出する方法の一例としては、コントローラがUDP(User Datagram Protocol)のマルチキャストメッセージを用いて目的の機能を有するターゲット装置を問い合わせるメッセージをネットワークに送信し、問い合わせに答えたネットワーク装置をターゲット装置と判断し、その応答メッセージから目的のターゲット装置のIPアドレスを取得する方法などが可能である。しかしながら、本発明においてはターゲット装置の検出方法については限定を加えない。図3ではターゲット装置120はターゲットサービスとして、機器制御サービスはVCR制御とカメラ制御の機能を有する機器制御サービス241と機器情報提供サービス242を持つことを示し、各機能の関数名、使用されるパラメータやアクセスするためのURLなどの情報を示している。ターゲット装置の提供するサービスの機能やアクセス関数などのフォーマット情報を取得したコントローラは、ユーザの操作や、他のアプリケーションの要求に従ってターゲット装置を制御する関数を含むメッセージをターゲット装置のアクセスURLに送信しターゲット装置を制御する。図4の例では、機器リスト取得要求を送信し(図4(3))、応答からターゲット機器120がカメラ機能とVCR機能を持つことを知る。更にカメラ機能の関数名を得るためCAMERAをパラメータに機能関数名取得要求を送信し(図4(5))、ズームの関数Zoomを得る。そして、ズーム倍率10をパラメータにズームの関数Zoomを送信し、ターゲット機器120のズーム倍率が10倍に設定され、戻り値として指定されたズーム倍率10を得る。
以上、説明したようにコントローラ110はターゲット装置120とのメッセージ交換により、ターゲット装置の機能や、機能にアクセスするためのURLや関数名、パラメータなどの情報を得てターゲット機器を制御する。従ってこの方法によれば、ターゲット機器を制御するための情報をコントローラが予め知っておく必要はなく、コントローラとターゲット装置間でメッセージ交換のプロトコルや、データの表現形式だけを共有していればよいため、ネットワーク装置の増減や、AV機器や白物家電といった装置の種類の違いに対し柔軟なネットワーク装置制御システムを構築できる。
本実施の形態においてはカメラ機能を有するターゲット機器が1台の場合について説明したが、2台以上ある場合はコントローラが目的に最適なカメラを選択することも可能である。すなわち最大ズーム倍率が3倍のカメラと20倍のカメラがあり、ズーム倍率10倍を要求されていた場合、各カメラの機能の詳細情報から最大ズーム倍率情報を取得することにより、最大ズーム倍率20倍のカメラを選択可能となる。すなわち、ユーザが操作する機器を一つ一つ選択し個別に操作するのではなく、ユーザの要求を満たす機能を有する機器をネットワーク上から探し出したり、機能Aを有する機器と機能Bを有する機器を連携して動作させユーザの要求を満たすシステムを構築たりといったような制御が可能となる。尚、コントローラのコントローラAP230やターゲット装置のターゲットサービス240を構成するアプリケーションコンポーネントの一例としては、インターネット標準の各種Webプロトコルを利用してアクセス可能なWebサービスがある。Webサービスでは、データの表現形式にXML(Extensible Markup Language)形式を用い、メッセージのやりとりにSOAP(Simple Object Access Protocol)を用いる。また、Webサービスが提供する機能の記述のためにWSDL(Web Service Description Language)というXMLを元とした言語仕様が用いられている。独自のメッセージプロトコルやデータ形式で本発明にかかるネットワーク制御装置および制御方法を構築することも可能出るが、インターネット標準の技術を応用することで、より汎用性の高いシステムを構築できる。
図5は本発明の一実施例によるコントローラとゲートウェイ機能を持つネットワーク装置のソフトウェア構成の一例である。図中、同じ機能を表すのものは同じ番号で示している。100はコントローラ、140は制御されるGW機能を持つネットワーク装置の1つSTBで以下、ターゲットGW装置と呼ぶ。コントローラの機能は図2と同じなので省略する。ターゲットGW装置140は、ターゲットGW装置自身とゲートウェイの管理下にある機器(図1の141、142)を制御するインターフェースを提供する機器制御サービス241とターゲットGW装置自身とゲートウェイの管理下にある機器(図1の141、142)の機能などの機器制御に必要な情報を提供する機器情報サービス242で構成され、ターゲットGW装置およびゲートウェイの管理下の機器を制御するためのサービスを提供するターゲットサービス240、情報処理プロトコルに従ったメッセージを生成したり、受信したメッセージを解釈し対応するオブジェクトに渡したりするメッセージ生成/解釈処理部221メッセージ生成/解釈処理部221から受け取った制御メッセージに従って対応する機器制御サービスにアクセスする機器制御プロトコル処理222、メッセージ生成/解釈処理部221から受け取った情報要求メッセージに従い、機器情報取得サービスにアクセスし機器情報を取得し返す機器情報プロトコル処理部223で構成する情報交換プロとトコル処理220とネットワークドライバ210、ゲートウェイ管理下の機器と第2のネットワーク143を介してデータの送受信を行なうネットワーク2ドライバ520と第2のネットワークで用いられるネットワーク2ミドルウェア510で構成する。
ターゲットGW装置はネットワーク2ミドルウェア510を用いて、第2のネットワークに接続された機器の増減を検出し、ネットワーク2ミドルウェア510の機能を用いて、機器制御サービス241からゲートウェイ配下の機器を制御するためのアプリケーションである機器2制御531、機器3制御532、および、機器情報提供サービスからゲートウェイ配下の機器情報を取得するためのアプリケーションである機器2情報541、機器3情報542を取得あるいは生成する。
ここで、本発明の一実施例におけるコントローラが制御対象となる機器の情報を収集し制御する手順を図6、図7、図8を用いて説明する。図6は機器一覧情報の一例でXMLのデータ構造で表した場合を示す。ネットワーク装置自身(140)と、第2のネットワーク(143)に接続された機器(141、142)の機器情報を含む。図中、”<”と”>”で囲まれた表記はタグと呼ばれるもので記述される情報の意味を示す。本例では<target_list>がターゲットGW装置140の管理するターゲット装置を示し、<device>が物理的な機器の切り分け、<target>が個々の機器の持つ操作可能な機能を示している。<device_name>は機器を識別するための名前、<device_display_name>はユーザに示す場合に用いる表示名である。この機器一覧情報は機器情報提供サービス240が第2のネットワーク(143)に接続された機器2(141)、機器3(142)の機器情報を機器2情報541と機器3情報542を用いて取得、あるいは生成し、各々の機器情報を連結したものである。
図7は機器機能リストの一例である。本実施例においては、図6の<target>の単位で機器機能リストを持ち<function_list>の下に1つ1つの機能の詳細情報を<function>タグで列挙する。機能の詳細情報の例として図7に機能の名称を示す<function_name>、機能の動作が制御か状態問合せかなどを示す<function_type>、使用するパラメータの名前を示す<parameter_name>、パラメータの詳細情報として入力パラメータか出力パラメータか、入出力パラメータかを示す<parameter_direction>、パラメータの型を示す<parameter_type>を示す。機器機能リストに関しても、機器一覧情報と同様に機器情報提供サービス240が第2のネットワーク(143)に接続された機器2(141)、機器3(142)の機器2情報541と機器3情報542を用いて取得、あるいは生成し、管理する。
図8はコントローラ110がターゲット装置140の情報を取得し、所望のターゲット機能を操作する手順の一例を示したものである。コントローラ110はネットワーク上のターゲット装置140を検出すると、ターゲット装置にメッセージを送信し(図8(1))、応答として機器情報提供サービスにアクセスするための情報を取得する。ターゲット装置140が機器情報提供サービスをWebサービスとして公開しているなら、応答は機器情報提供サービスを利用するためのWSDLのアドレスとなる(図8(2))。コントローラはWSDLから機器情報提供サービス242が提供するサービスとそのインターフェース情報を取得
する。ここで提供するサービスは図3(242)に示すサービスと同じものである。機器情報提供サービスを利用し、コントローラ110は機器一覧リスト取得要求を送信し(図8(3))する。ターゲット装置の機器情報提供サービス242は、生成した機器一覧情報(図6)を参照し、第2のネットワークに接続された装置の情報も含め、機器一覧リストを生成し応答を返す(図8(4))。
次に、コントローラは所望の機器の機能を取得するために機器機能リスト取得要求を送信する(図8(5))。図8の例ではTVの機能一覧を要求する。機器情報提供サービス242は機器一覧情報(図6)を参照し、チューナ機能(tuner)と時計機能(clock)を機能リストに入れ返す(図8(6))。更に、所望の機能の関数名を得るために機能関数取得要求を送信し(図8(7))する。この例では、パラメータ指定を無しとし、機器全般の操作に関連する関数のリストを要求している。機器情報提供サービス242は機器機能リスト(図7)を参照し、機器全般操作に関する関数のリストとアクセス先情報を返す(図8(8))。
そして、コントローラから図8(8)で取得したアクセス先に対し、電源状態を参照するgetPowerStateを送信し(図8(9))、応答からTVの電源がオンであることを知ることができる(図8(10))。コントローラにより第1のネットワークに共通のプロトコルに従って送信された関数getPowerStateは機器制御プロトコル222により解釈され、機器制御サービス241の対応する制御オブジェクト機器2制御531に渡される。機器2制御は機器2(141)の解釈できるプロトコルに変換し、第2のネットワークを介して機器2(141)に送信する。機器2(141)からのレスポンスは、機器2制御531が受信し、第1のネットワークに共通のプロトコルに変換し情報交換プロトコル220を介してコントローラに返される。すなわち、コントローラは第2のネットワークに接続された装置の情報も第2のネットワークに接続された機器と同じ手順で取得し、制御することが可能となる。
以上本発明によれば、ターゲットGW装置140がゲートウェイ配下の機器を管理し、コントローラからアクセス可能な形式で機器情報、機器制御サービスを管理するためコントローラはIPネットワークに直接接続されているネットワーク装置も、ゲートウェイの配下に接続されている機器も共通の方法を用いて制御することが可能となる。
尚、ターゲットGW装置が管理する機器のアクセスURLは図6に示すようにターゲットGW装置のIPアドレス610からディレクトリ構造で辿っていくような形式620でもよいし、ターゲットGW装置の配下の機器に仮想的なIPアドレスを設定し(630)、設定した仮想的なIPアドレスから呼び出す形式(640)をとってもよい。
本発明の一実施例によるネットワーク装置で構成されるネットワーク装置制御システムを示す図である。 本発明の一実施例によるコントローラとネットワーク装置のソフトウェア構成を示す図である。 本発明の一実施例によるターゲット装置がコントローラに提供するターゲットサービスの情報を示す図である。 本発明の一実施例によるコントローラとターゲット装置で交換されるメッセージを示す図である。 本発明の一実施例によるコントローラとゲートウェイ機能を持つネットワーク装置のソフトウェア構成を示す図である。 本発明の一実施例によるターゲット装置がコントローラに提供するターゲットサービスの機器一覧情報を示す図である。 本発明の一実施例によるターゲット装置がコントローラに提供するターゲットサービスの機器機能リスト情報を示す図である。 本発明の一実施例によるコントローラとターゲット装置で交換されるメッセージを示す図である。 本発明の一実施例によるターゲットGW装置が管理する機器のアクセスURLの構成例を示す図である。
符号の説明
100 IPネットワーク
110 コントローラ
120 デジタルビデオカメラ(D−CAM)
130 洗濯機
140 AV機器ゲートウェイのSTB
141 デジタルテレビ(D−TV)
142 デジタルビデオレコーダ(D−VTR)
143 IEEE1394
150 白物家電ゲートウェイ
151 電子レンジ
152 冷蔵庫
153 ECHINET
210 ネットワークドライバ
220 情報交換プロトコル処理部
221 メッセージ生成/解釈処理部
222 機器制御プロトコル処理部
223 機器情報プロトコル処理部
230 コントローラAP
240 ターゲットサービス
241 機器制御サービス
242 機器情報提供サービス
510 ネットワーク2ミドルウェア
520 ネットワーク2ドライバ
531 機器2制御
532 機器3制御
541 機器2情報
542 機器3情報

Claims (2)

  1. 第1のネットワークと第2のネットワークとに接続されるネットワーク装置であって、 前記第2のネットワークに接続された機器から、機器名、該機器の持つ操作可能な機能を示す機能名、該機能を制御する制御関数名、該制御関数の制御の種類、前記制御関数のパラメータの情報取得し、
    取得した情報を前記第1のネットワークに接続された機器及び、前記第2のネットワークに接続された機器で使用されているデータ形式に依存しないデータ形式に変換した機器一覧情報を生成し、
    ネットワークコントローラから前記第1のネットワークに共通のプロトコルでアクセスできる機器制御のための制御関数の送信先を示すアクセスポイント情報を含む機器情報を作成し、
    前記ネットワークコントローラの要求に従って、前記機器一覧情報から、前記第2のネットワークに接続された機器の情報を含んだ、機器名の一覧、各機器の機能名の一覧当該各機器の機能を制御する制御関数名、当該制御関数の制御の種類の情報、当該制御関数のパラメータの情報、前記アクセスポイント情報抽出し、提供する機器情報提供サービス手段と、
    前記第2のネットワークに接続された機器毎に、前記機器を制御する機器制御手段を備え、前記ネットワークコントローラから送信された制御関数を第2のネットワークに接続された機器で解釈可能なコマンドに変換し、前記アクセスポイント情報に従って、前記機器を制御する機器制御手段から操作対象となる前記第2のネットワークに接続された機器に送信し、あるいは前記第2のネットワークに接続された機器からの応答を前記第1のネットワークに共通のデータ形式に変換し前記ネットワークコントローラに返信する機器制御サービス手段と、
    を有するターゲットサービス手段と、
    前記第1のネットワークに共通のメッセージ形式に従ったメッセージを生成して送信し、受信した前記第1のネットワークに共通のメッセージ形式に従って生成されたメッセージを解釈して前記ターゲットサービス手段に渡す情報交換プロトコル処理手段と、
    を備え、
    前記ターゲットサービス手段は、前記第2のネットワークに接続された機器の増減を検知した場合に、前記第2のネットワークに新しく接続された機器の前記機器情報を生成し、また、前記第2のネットワークに新しく接続され機器に対応する機器制御手段を生成する
    ことを特徴とするネットワーク装置。
  2. 第1のネットワークと第2のネットワークとに接続されるネットワーク装置と、前記第1のネットワークを介して前記ネットワーク装置に接続されるネットワークコントローラと、を有するネットワークシステムであって、
    前記ネットワーク装置は、
    前記第2のネットワークに接続された機器から機器名、該機器持つ操作可能な機能を示す機能名、該機能を制御する制御関数名、制御関数の制御の種類、前記制御関数のパラメータの情報取得し、
    取得した情報を前記第1のネットワークに接続された機器及び、前記第2のネットワークに接続された機器で使用されているデータ形式に依存しないデータ形式に変換した機器一覧情報を生成し、
    前記ネットワークコントローラから前記第1のネットワークに共通のプロトコルでアクセスできる機器制御のための制御関数の送信先を示すアクセスポイント情報を含む機器情報を作成し、
    前記ネットワークコントローラの要求に従って、前記機器一覧情報から前記第2のネットワークに接続された機器の情報を含んだ、機器名の一覧、各機器の機能名の一覧当該各機器の機能を制御する制御関数名、当該制御関数の制御の種類の情報、当該制御関数のパラメータの情報、前記アクセスポイント情報抽出し、提供する機器情報提供サービス手段と、
    前記第2のネットワークに接続された機器毎に、前記機器を制御する機器制御手段を備え、前記ネットワークコントローラから送信された機能関数を第2のネットワークに接続された機器で解釈可能なコマンドに変換し、前記アクセスポイント情報に従って、前記機器を制御する機器制御手段から操作対象となる前記第2のネットワークに接続された機器に前記機器制御手段により送信し、あるいは前記第2のネットワークに接続された機器からの応答を前記第1のネットワークに共通のデータ形式に変換し前記ネットワークコントローラに返信する機器制御サービス手段と、
    を有するターゲットサービス手段と、
    前記第1のネットワークに共通のメッセージ形式に従ったメッセージを生成して送信し、受信した前記第1のネットワークに共通のメッセージ形式に従って生成されたメッセージを解釈して前記ターゲットサービス手段に渡す情報交換プロトコル処理手段と、
    を備え、
    前記ターゲットサービス手段は、前記第2のネットワークに接続された機器の増減を検知した場合に、前記第2のネットワークに新しく接続された前記第2のネットワークに接続された機器の前記機器情報を生成し、また、前記第2のネットワークに新しく接続され機器に対応する機器制御手段を生成し、
    前記ネットワークコントローラは、前記第1のネットワークに共通のプロトコルでアクセスできる前記機器制御手段へ制御関数を送信し、前記第2のネットワークに接続された機器を制御する
    ことを特徴とするネットワークシステム。
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