JP4901863B2

JP4901863B2 - ホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム

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Publication number: JP4901863B2
Application number: JP2008519151A
Authority: JP
Inventors: ヨンシクシン; ヨンギルパク
Original assignee: SK Telecom Co Ltd
Current assignee: SK Telecom Co Ltd
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2025-07-04
Also published as: US8699501B2; EP1905205A1; EP1905205B1; EP1905205A4; WO2007004754A1; US20080205419A1; CN101218797A; JP2009500898A; ES2482111T3

Description

本発明はホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイ（ＲｅｓｉｄｅｎｔｉａｌＧａｔｅｗａｙ）システムに係り、特にＯＳＧｉ（ＯｐｅｎＳｅｒｖｉｅｃｅＧａｔｅｗａｙｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）及びＵＰｎＰ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ）に基づいてホームネットワークサービスを提供するためのＲＧシステムに関するものである。

現在、ホームネットワーキング市場は、多様な有・無線ネットワーク技術に基づいて多様なホームネットワーキングミドルウェア、知能型情報家電デバイス及び住居用ゲートウェイが乱立しており、互いに異なるＨ／Ｗプラットホーム、ＯＳ及びネットワークプロトコルによる多くのサービス開発環境が存在する。

ＪＩＮＩ，ＨＷＷ（ＨｏｍｅＷｉｄｅＷｅｂ）、ＨＡＶＩ（ＨｏｍｅＡｕｄｉｏＶｉｄｅｏＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）、ＵＰｎＰ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌａｇａｎｄＰｌａｙ）などのホームネットワーキングミドルウェアはホーム内部の知能型情報家電デバイス間の通信及び制御の目的を有し、住居用ゲートウェイは多様なサービス提供者によって分散されて存在するサービスをホームネットワーク上に動的に伝達するゲートウェイとして動作する。

このような状況で、動的なサービス管理機能とホームネットワーキングミドルウェアの知能型情報家電デバイスに対する制御機能を連動しようとする努力が試みられている。その代表的な一例として、図１に示すようなＯＳＧｉ基盤のホームネットワーキングミドルウェアの連動モデルを挙げることができる。すなわち、ホームミドルウェアに対するサービスバンドルを開発してＯＳＧｉ上に装着することで、二つの機能に対する統合型モデルを提示しようとするものである。

ＯＳＧｉは、同一形態のアプリケーションインターフェース（ＡＰＩ）を介してサービスの動的な管理に対する規格を定義し、Ｊａｖａのプラットホーム独立的なサービス実行環境であるフレームワーク（Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）を提供することで、内部網と外部網の多様なネットワーク標準及び技術を一つのシステムのように統合しようとするものである。

ＯＳＧｉに基づく内部網と外部網の多様なネットワーク標準と技術を一つのシステムのように統合することにおいて、住居用ゲートウェイ標準の必要性を台頭することができる。しかし、依然として住居用ゲートウェイに対する標準化作業は足りないのが実情である。

一方、多様な通信プロトコルに対応して家に分散しているデバイス（家電器機）を統合管理することができる制御装置も開発されている。すなわち、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、ＩｒＤＡ、Ｘ−１０、Ｌｏｎｗｏｒｋのような通信プロトコルのいずれも支援することができるホームネットワーク用制御装置を開発している。

しかし、前記のようなホームネットワークないしホームオートメーションのために備えられる、中央サーバーの機能を行うＨＮＳＮと家庭に設置されたＲＧとの連動プロトコルに対する標準化がなされていないのが実情である。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＯＳＧｉ（ＯｐｅｎＳｅｒｖｉｃｅＧａｔｅｗａｙｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）とＵＰｎＰ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ）に基づいてホームネットワークに連結されているすべてのデバイスを統合的に管理、制御及び監視する住居用ゲートウェイシステムを提供することにある。

本発明によれば、モバイルネットワークに連結され、デバイスの制御及び制御状態を伝達する中央サーバー（ＨＮＳＮ）と、前記中央サーバーとネットワークを介して連結され、多数のデバイスが接続されるホームゲートウェイ（ＲＧ）とを含んでなるホームネットワークサービス提供用ＵＰｎＰ基盤ＲＧシステムにおいて、前記ホームゲートウェイは、当該ホームゲートウェイに対して接続及び解除するデバイスを認識してデバイスリストウェブ文書を生成し、使用者によって発生した遠隔制御信号を前記中央サーバーから受信して制御するとともに前記制御に対する応答メッセージを伝送し、デバイスのイベント発生に対するモニタリングを行うウェブサーバー及びＵＰｎＰプロキシを含み、前記中央サーバーは、前記ホームゲートウェイの登録及び登録解除を行うことにより、前記ホームゲートウェイに接続されているデバイスを管理するセントラルサーバーとして機能する、ホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステムが提供される。

本発明によれば次のような効果がある。
まず第１に、ＯＳＧｉに基づく住居用ゲートウェイを介してホームネットワークに連結されているすべてのデバイスを統合的に管理し、これらデバイスに対する詳細な情報を得ることができる。
第２に、ＯＳＧｉに基づく住居用ゲートウェイの標準を提示することで、より多様な高品質のホームネットワークサービスを提供するとともにデバイス及びサービス拡張性が容易になる。
第３に、ＵＰｎＰに基づく住居用ゲートウェイシステムを構築することで、ホームネットワークの外部でホームネットワーク内のデバイスをすべて制御することができ、ブラウザーのみを用いてデバイスを遠隔で監視及び制御することができる。

以下、本発明の実施例に対する構成及びその作用を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図２は本発明のＲＧが適用されるネットワークシステム全体の構成図である。図２に示すように、ＲＧが適用されるネットワークシステムは、ホームネットワークサービスを提供するホームネットワークサービングノード（ＨｏｍｅＮｅｔｗｏｒｋＳｅｒｖｉｎｇＮｏｄｅ：ＨＮＳＮ）１０と、ホームネットワーク２０を構築するＲＧ３０と、ローカルネットワーク４０ａ、４０ｂとに区分される。

ＨＮＳＮ１０は、ホームネットワークサービスを受けることができるネットワークに連結されたＰＣまたはＳＫ−ＶＭ、ＷＡＰ携帯電話端末機などと連動してホームネットワークサービスを提供する中央サーバーの役目をする。

ＲＧ３０は、ネットワークまたはインターネット網を介してＨＮＳＮ１０に接続され、いろいろの付加サービスを受ける。特に、ＲＧ３０は、家庭用デバイスに対する制御とモニタリング及びＲＧＳ／Ｗに対するアップデート及び再起動、そして登録（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）ゲートウェイウェブサービスを利用したホームネットワークデバイス制御及びネットワーク設定のような機能を担当する。

ローカルネットワーク２０は、例えば、ＵＰｎＰネットワーク網４０ａと電力線通信（ＰＬＣ）の一種であるＲＳ−４８５制御ネットワーク網４０ｂなどで構成することができ、互いに異なるホームネットワークデバイス（ＵＰｎＰカメラ、ＰＣ、ウェブＰＡＤ、照明装置、防犯装置など）が連結され、情報を共有するかまたは各種機能を制御する機能を提供する。

前記ＨＮＳＮ１０とＲＧ３０は、以降に説明するように、ＨＮＳＮ−ＲＧ間のプロトコルを利用して通信する。
図３は本発明のＯＳＧｉ基盤ＲＧのソフトウェアの構造図である。図３に示すように、ＲＧ３０の内部ソフトウェアは、ＲＧハードウェア３１上にオペレーティングシステム３２と、Ｊａｖａ仮想マシン３３と、ＯＳＧｉフレームワーク３４と、仮想ＵＰｎＰデバイス３５と、ＲＧエージェント（Ａｇｅｎｔ）３６と、グラフィックインターフェースを支援するＨＭＳ使用者インターフェース（ＵＩ）３７と、ネットワーク設定などを担当するＯＡＭ（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ、ａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）３８とから構成される。その要部の構成を参照すれば次のようである。

オペレーティングシステム３２としては、Ｌｉｎｕｘ２．４．１８バージョンが使用され、Ｊａｖａ仮想マシン３３は、Ｓｕｎ社のＪａｖａ仮想マシンであるＪ２ＭＥ／ＣＤＣを満足するｃｖｍ１．０．１を使用し、ＯＳＧｉフレームワーク３４は４ＤＨｏｍｅＮｅｔの４ＤＡｇｅｎｔＴＭを使用する。

仮想ＵＰｎＰデバイス３５は、ＵＰｎＰバンドルの代わりに、ローカルネットワーク上で実際のＵＰｎＰデバイスのようにＵＰｎＰプロトコルを実行する。
ＲＧエージェント３６はＨＮＳＮ１０と連動するエージェントであって、ＯＳＧｉフレームワーク３４を使用するバンドルである。

ＨＭＳＵＩ３７はグラフィックインターフェースを支援するバンドルであり、ＯＡＭ３８はネットワークの運営、管理、維持補修を担当する一種のネットワーク管理バンドルである。

図４は本発明のＯＳＧｉ基盤ＲＧのインターフェースの構造図である。図４に示すように、ＲＧと、これに連結されるデバイスと使用者との間のインターフェースは次のように定義することができる。

ＲＧ３０に連結されるデバイスは、ＨＮＳＮ、ＰＣもしくはウェブＰＡＤ、ＵＰｎＰデバイス、制御ＩＰ網に存在するＨＮＳＮ１０とＲＧ−Ｈインターフェースを介して連動し、ＲＧ３０の登録と認証、周期的なＲＧキープ−アライブ（ｋｅｅｐ−ａ１ｉｖｅ）メッセージ伝達及びＲＧ３０に連結されたデバイスに対する制御及びモニタリング、そしてＲＧ３０に対する再起動と、バンドルに対するアップデートの機能を提供する。
また、ＲＧ３０は、家庭用デバイスと、ＲＧ−ＤＯ及びＲＧ−Ｄ１インターフェースを介して連結される。

ＲＧ−Ｄ０インターフェースは、ＲＧ３０の家庭用ＩＰ網に連結されたネットワークデバイスに対するＵＰｎＰを支援するデバイスに対するインターフェースであって、標準ＵＰｎＰを支援する。
ＲＧ−Ｄ１インターフェースは、ＲＳ−４８５デバイスに連結される制御ボックス（Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｂｏｘ）によってＲＳ−４８５デバイスが集中化し、ＲＳ−２３２インターフェースを介してＲＧ３０に連結される。このようなＣ−ＢｏｘとＲＧ間のインターフェースがＲＧ−Ｄ１である。

ＲＧ−Ｕインターフェースは、家庭のウェブＰＡＤのように、使用者が直接家庭用デバイスに対する制御ができる使用者インターフェースで、一般的なウェブサービスを提供するインターフェースである。
ＲＧ−ＯインターフェースとＲＧ−ＪインターフェースはＲＧ内部のインターフェースであり、ＲＧ−Ｊインターフェースは、Ｊａｖａ仮想マシン３３がオペレーティングシステム３２を搭載したハードウェア３１上でポーティングを可能にするＡＰＩであり、ＲＧ−Ｏインターフェースは、ＯＳＧｉフレームワーク３４とバンドル３６、３７、３８との間のＡＰＩインターフェースであり、ＯＳＧｉＲ３の規格を満足するＡＰＩを提供し、サービス提供者あるいは仮想デバイスを作成するためのＡＰＩを提供する。

前記インターフェースは下記の表１のように整理される。

一方、ＲＧ−ＨＮＳＮインターフェースは、ＲＧ３０とＨＮＳＮ１０間のプロトコルである。
ＲＧ−ＨＮＳＮインターフェースは、ＩＰ基盤の家庭網において、デバイスに対するディスカバリー（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）、ディスクリプション（Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）、制御、イベント機能を有するＵＰｎＰプロトコルにＲＧ管理のためのＲＧ登録と認証及びキープ−アライブ（Ｋｅｅｐ−ａｌｉｖｅ）機能を付け加え、広域ネットワーク網（ＷＡＮ：Ｗｉｄｅ
ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）に適用したプロトコルである。

ＲＧ−ＨＮＳＮインターフェースは次のような機能を有する。
１）ＲＧ登録／認証及びキープ−アライブ機能
２）デバイスに対するディスカバリー機能
３）デバイスに対するディスクリプション機能
４）デバイスに対するクエリー（Ｑｕｅｒｙ）及び制御機能
５）デバイスに対するイベント機能
６）ＲＧデバイスの遠隔再起動機能
７）ＲＧ上のＳ／Ｗに対する遠隔アップデート機能
８）ＲＧのネットワーク設定（ポート転送（ｐｏｒｔ
Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ））に対する遠隔制御機能

前記機能を有するＲＧ−ＨＮＳＮプロトコルを要約すれば次の表２のようである。

これについての詳細な説明はＲＧ−ＨＮＳＮインターフェース規格に従う。
ＨＮＳＮ１０とＲＧ３０間の通信の責任を担うＲＧ側のエージェントがまさにＲＧエージェント３６である。前記ＲＧエージェント３６はＯＳＧｉバンドルとして具現されているので、ＯＳＧｉフレームワーク上で動作する。そして、ＨＮＳＮ１０とＲＧエージェント３６は、ＳＳＤＰ、ＨＴＩＰ、ＳＯＡＰ、ＧＥＮＡなどで通信するため、ＲＧエージェント３６はそれぞれのプロトコルを具現する。
ＲＧエージェント３６は、ＲＧエージェント機能及びデバイスプロキシ（ＤｅｖｉｃｅＰｒｏｘｙ）機能をする。

＜ＲＧエージェント機能＞
ＲＧ３０とＨＮＳＮ１０間の連結環を担当し、ＲＧ３０を登録するか周期的にＲＧハート−ビート（Ｈｅａｒｔ−ｂｅａｔ）を伝送し、終了時にＲＧ終了を知らせる。
そして、現在ＲＧ３０に連結されているデバイスのリストを管理し、ＨＮＳＮが要請すれば、リストを伝達する。また、デバイスのリストがアップデートされれば、ＨＮＳＮにアップデート情報を伝送する。

１）登録機能（ＲＧをＨＮＳＮに登録する機能）：
ＲＧエージェント３６は、ＨＮＳＮに登録するとき、登録メッセージを伝送する。この際、ＲＧエージェント３６は接続情報とＲＧＩＤ／パスワードを伝送する。ＨＮＳＮは、まずＲＧ
ＩＤ／パスワードを利用して認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）し、成功すれば、ＲＧの接続情報を保存しＯＫを応答する。
２）ハート−ビート（Ｈｅａｒｔ−ｂｅａｔ）機能（ＲＧの現在状態を周期的にＨＮＳＮに知らせる機能）：
ＲＧエージェント３６が登録に成功すれば、周期的（基本１分）にＨＮＳＮ１０にＡｌｉｖｅメッセージとともにＲＧ３０の現在ＩＰ情報を伝送して、ＨＮＳＮ１０にＲＧ３０のハート−ビートを伝達し、ＲＧ３０のＩＰ情報を管理することができるようにする。
３）グレースフルバイ（Ｇｒａｃｅｆｕｌｂｙｅ）機能（ＲＧが終了するとき、ＨＮＳＮに知らせて終了する機能）：
ＲＧエージェント３６が正常に終了あるいは再起動するとき、ＨＮＳＮ１０にＢｙｅメッセージを伝送することで、ＨＮＳＮ１０でＲＧ３０の状態情報を管理することができるようにする。
４）連結されたデバイスリスト維持機能（現在ＲＧに連結されたデバイスのリストを管理しＨＮＳＮに伝送する機能）：
ＨＮＳＮ１０で要求するとき、ＲＧ３０に連結されている家庭用デバイスのリストを伝送する。
５）新デバイス通報（ＮｅｗＤｅｖｉｃｅＮｏｔｉｆｙ）機能（新しく連結されたデバイスを感知し、デバイスのリストをアップデートし、ＨＮＳＮに新デバイスの感知を伝達する機能）：
ＲＧ３０に新しい家庭用デバイスが連結されたとき、ＲＧ３０がそれを感知すれば、ＲＧエージェント３６は、新たに付着されたデバイスの情報をＨＮＳＮ１０に送り、デバイスのリストをアップデートする。

＜デバイスプロキシ機能＞
ＲＧ３０の現在状態を周期的にＨＮＳＮ１０に報告し、家庭に設置されてＲＧ３０連結されているデバイスの代理者（Ｐｒｏｘｙ）として行動する。
１）デバイス制御機能（ＨＮＳＮのデバイス制御の要請を実行する）：
ＲＧエージェント３６がＨＮＳＮ１０からデバイス制御命令を受ければ、ＲＧエージェント３６は該当デバイスを捜して制御を実行する。そして、その結果をさらにＨＮＳＮ１０に伝送する。
２）デバイス状態クエリー（ＤｅｖｉｃｅＳｔａｔｅＱｕｅｒｙ）機能（ＨＮＳＮのデバイス現在状態クエリー要請を実行する）：
デバイスの状態を確認することができるクエリーの場合も同様である。ＨＮＳＮ１０がクエリー命令をＲＧエージェント３６に伝送すれば、ＲＧエージェント３６は該当デバイスの状態を確認し、その状態値をＨＮＳＮ１０に伝送する。
３）デバイスイベント申し込み／取り消し（Ｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ／Ｕｎｓｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）機能（ＨＮＳＮがデバイスに対するイベント購読を申し込み及び取り消し）：
ＨＮＳＮ１０は特定デバイスのイベントを購読することができる。イベント購読のためには、ＲＧエージェント３６にイベント購読要請をする。そして、イベント購読がそれ以上必要でないときには、購読の取り消しも可能である。
４）デバイスイベント通知（ＤｅｖｉｃｅＥｖｅｎｔＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）機能（デバイスで発生したイベントをそのデバイスに対してイベント購読を申し込んだＨＮＳＮに伝送）：
あるデバイスの状態が変われば、イベントが発生し、ＲＧエージェント３６はイベント購読を要請したＨＮＳＮ１０にそのイベントメッセージを伝送する。

図４に基づいてＲＧエージェントの構造を説明すれば次のようである。
ＨＮＳＮ１０との通信は、ＵｐｎＰ基盤のＨＮＳＮ間のプロトコルを使用する。
ＵＰｎＰは、ＴＣＰ／ＩＰ技術を基にして、現在インターネットで使用されているＨＴＴＰ、ＳＳＤＰ（Ｓｉｍｐ１ｅＳｅｒｖｉｃｅＤｉｓｃｏｖｅｒｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）、ＧＥＮＡ（ＧｅｎｅｒａｌＥｖｅｎｔＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、及びＳＯＡＰ（ＳｉｍｐｌｅＯｂｊｅｃｔＡｃｃｅｓｓＰｒｏｔｏｃｏｌ）などを利用してデバイスの情報を収集しデバイスを制御する。

＜ＳＳＤＰプロトコル＞
ＨＮＳＮ１０とＲＧエージェント３６は、ＳＳＤＰ／ＵＤＰを利用して、互いにＭ−ＳＥＡＲＣＨ、ＮＯＴＩＦＹなどの要請を伝送する。
１）Ｍ−ＳＥＡＲＣＨ
主にＨＮＳＮ１０がＲＧエージェント３６に伝送する要請であり、ＨＮＳＮ１０がＲＧ３０に連結された家庭用デバイスのリストを得ようとするときに使用される。通常、ＲＧエージェント３６が登録（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）するか、使用者がＨＮＳＮＵＩを介してＲＧ３０の家庭用デバイスのリストを“更新”するときに要請される。ＲＧ３０は、この要請を受ければ、現在家庭に連結されたデバイスを確認し、デバイスのそれぞれに対し、ＨＴＴＰ２００ＯＫのロケーション（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）ヘッダーにそのデバイスを説明するディスクリプションファイルのウェブＵＲＬをＨＮＳＮ１０に応答する。
２）ＮＯＴＩＦＹ
ＲＧエージェント３６がＨＮＳＮ１０に登録を要請し、ＨＮＳＮ１０が応答するとき、自分が既に感知したデバイスのリストをＳＳＤＰ／ＮＯＴＩＦＹを介してＨＮＳＮ１０に伝達する。この場合にもＭ−ＳＥＡＲＣＨの応答と同様に、ロケーションヘッダーにデバイスに対するディスクリプションファイルのＵＲＬをともに伝送する。

＜ＨＴＴＰプロトコル＞
ＨＮＳＮ１０がＲＧエージェント３６にＳＳＤＰを介して受けたディスクリプションＵＲＬからＸＭＬファイルをダウンロードするときに使用する。

＜ＳＯＡＰプロトコル＞
ＲＧエージェント３６が制御ポイント（ＣｏｎｔｒｏｌＰｏｉｎｔ）になる場合と、デバイスプロキシ（ＤｅｖｉｃｅＰｒｏｘｙ）になる場合の２場合に使用する。
１）ＲＧエージェントが制御ポイントである場合
ＨＮＳＮ１０にＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ／Ａｌｉｖｅ／Ｂｙｅ／ＳｅｔＰｒｅｆｅｒｅｎｃｅ／ＧｅｔＰｒｅｆｅｒｅｎｃｅなどの要請を伝達する。
（１）ＲｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＲＧ３０が基本的にＨＮＳＮ１０に対する接続情報を知っていると仮定すれば、ＲＧ３０が起動し、エンジンが実行すると、一番先にＨＮＳＮ１０のＳＯＡＰポートに登録を要請する。ＨＮＳＮ１０では、認証を実行して成功すれば、ＯＫで応答して登録を終える。認証が失敗するか間違いがある場合には、ＨＮＳＮ１０は５００エラーを応答する。ＲＧ３０が５００エラーの応答を受ければ、適当な時間を待った後、再登録を試みる。
（２）ＡｌｉｖｅＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＲＧ３０が登録に成功すれば、その後からＨＮＳＮ１０に周期的にＡｌｉｖｅを要請する。周期的にＡｌｉｖｅを要請する理由は、ＲＧ３０が異常動作をするか不時に終了した場合、ＨＮＳＮ１０でＲＧ３０の異常を知り得るようにするためである。そして、ＲＧ３０が流動ＩＰを有する場合、ＲＧ３０のＩＰが変更されれば、ＨＮＳＮ１０で変更されたＩＰを管理するためである。
（３）ＢｙｅＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＲＧ３０が使用者によって、あるいは管理者によって正常に終了するとき、ＨＮＳＮ１０にＢｙｅを要請する。ＨＮＳＮ１０がＢｙｅを受ければ、ＲＧの状態情報をｐｏｗｅｒ−ｄｏｗｎに変更し、ＯＫを応答する。ＯＫを受ければ、ＲＧ３０は完全に終了する。
（４）ＳｅｔＰｒｅｆｅｒｅｎｃｅＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＲＧ３０に接近（Ａｃｃｅｓｓ）し、ＲＧ３０に連結されたデバイスを制御、モニタリングすることができる権限を設定する。
（５）ＧｅｔＰｒｅｆｅｒｅｎｃｅＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＨＮＳＮ１０に設定されているＲＧ３０に接近（Ａｃｃｅｓｓ）し、ＲＧ３０に連結されたデバイスを制御、モニタリングするできる権限を得る。

２）ＲＧエージェントがデバイスプロキシである場合
ＨＮＳＮ１０が持っているＲＧ３０に連結されたデバイスのリストのいずれか１デバイスを制御／クエリーしようとする場合、そのＲＧエージェント３６にＳＯＡＰ
Ｒｅｑｕｅｓｔを伝送し、結果／状態情報の応答を受ける。
（１）ＣｏｎｔｒｏｌＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＨＮＳＮ１０が特定デバイスを制御しようとすると、ＲＧエージェント３６にそのデバイスを制御するＣｏｎｔｒｏｌＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔを伝送し、ＲＧエージェント３６が実際のデバイスを制御した後、その結果値をＣｏｎｔｒｏｌＳＯＡＰＲｅｓｐｏｎｓｅに入れてＨＮＳＮ１０に応答する。
（２）ＱｕｅｒｙＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔ
ＨＮＳＮ１０が特定デバイスの状態情報が知りたければ、ＲＧエージェント３６にそのデバイスの状態情報をクエリーするＱｕｅｒｙＳＯＡＰＲｅｑｕｅｓｔを伝送し、ＲＧエージェント３６が実際のデバイスの現在状態情報値を読み取った後、その状態情報をＱｕｅｒｙＳＯＡＰＲｅｓｐｏｎｓｅに入れてＨＮＳＮ１０に応答する。

＜ＧＥＮＡプロトコル＞
ＨＮＳＮ１０が一つのＲＧ３０に連結された特定デバイスをモニタリングしようと、イベント購読を申し込み／取り消しし、デバイスで発生したイベントを知らせるときに使用する。
１）ＳｕｂｓｃｒｉｂｅＲｅｑｕｅｓｔ
ＨＮＳＮ１０が一つのＲＧ１０の特定デバイスのイベントを購読しようとするときに要請する。ＲＧエージェント３６は、ＨＮＳＮ１０のＳｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎを保存しておいた後、該当デバイスでイベントが発生すれば処理し、そのイベントをＨＮＳＮ１０に、ＧＥＮＡ／ＮｏｔｉｆｙＲｅｑｕｅｓｔに入れて伝送する。
２）ＵｎｓｕｂｓｃｒｉｂｅＲｅｑｕｅｓｔ
ＨＮＳＮ１０が一つのＲＧ３０の特定デバイスのイベント購読を取り消そうとするときに要請する。ＲＧエージェント３６は、保存されたＨＮＳＮ１０のＳｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎを削除し、追後に該当デバイスでイベントが発生してもＨＮＳＮ１０にＮｏｔｉｆｙＲｅｑｕｅｓｔを伝送しない。
３）ＮｏｔｉｆｙＲｅｑｕｅｓｔ
ＲＧ３０に一つのデバイスに対するＨＮＳＮ１０のＳｕｂｓｃｒｉｐｔｉｏｎが保存されているとき、そのデバイスでイベントが発生すれば、ＲＧ３０はＨＮＳＮ１０にイベント内容を入れてＮｏｔｉｆｙ
Ｒｅｑｕｅｓｔを伝送する。
図４を参照して、ＲＧの内部構造を説明すれば次のようである。ＲＧエージェントとＯＳＧｉフレームワーク、ＵＰｎＰバンドル、ＵＰｎＰデバイスサービス間のそれぞれの関係を説明する。

＜ＯＳＧｉフレームワークとの関係＞
ＲＧエージェント３６は、ＯＳＧｉフレームワーク（以後、フレームワークという）上に設置され且つバンドルされ、バンドル駆動子（ＢｕｎｄｌｅＡｃｔｉｖａｔｏｒ）を持って駆動できる典型的なバンドルアプリケーションである。他のバンドルが提供するパッケージを持って使用することができ、他のバンドルが登録したサービスを得て使用することができる。

ＲＧエージェント３６は、フレームワーク３４上に登録されているＵＰｎＰデバイスサービスを利用してデバイスのリストを生成し、フレームワーク３４上にサービス監視者を登録し、実時間でＵＰｎＰデバイスサービスの登録、登録解除及び変更を監視する。そして、ＵＰｎＰデバイスサービスで発生するイベントが聞けるＵＰｎＰイベントリスナーサービスをフレームワークに登録することで、特定デバイスのイベントを購読することができる。

＜ＵＰｎＰバンドルとの関係＞
ＲＧエージェント３６とＵＰｎＰバンドル間に直接的な関連はないが、フレームワーク３４を介して間接的な関連がある。ＲＧエージェント３６がフレームワーク３４上に登録したＵＰｎＰイベントリスナーサービスはＵＰｎＰバンドルによって管理され、ＵＰｎＰイベントリスナーサービスから発生したイベントはＵＰｎＰバンドルが収集して該当ＵＰｎＰイベントリスナーに伝達する。

＜ＵＰｎＰデバイスサービスとの関係＞
ＲＧエージェント３６がＨＮＳＮ１０に伝送するデバイスは、実際にＲＧ３０に連結された物理的なデバイスと言うよりは、ＵＰｎＰデバイスサービスである。物理的なデバイスとインターフェースを持って通信することはＵＰｎＰデバイスサービスの具現になる。

このようなＵＰｎＰデバイスサービスは２種に分類される。その一つは、１バンドルで直接ＵＰｎＰデバイスサービスをフレームワーク３４上に登録したものであり、他の一つは、ＵＰｎＰバンドルがＲＧと連結されたローカルネットワーク上に存在する実際のＵＰｎＰデバイスをＵＰｎＰプロトコルを介して感知した後、ＵＰｎＰデバイスサービスを用意してフレームワーク３４上に登録したものである。前者は、ＵＰｎＰバンドルの代わりに、ローカルネットワーク上に実際のＵＰｎＰデバイスのようにＵＰｎＰプロトコルを実行する。これを仮想ＵＰｎＰデバイスとも言う。

ＲＧエージェント３６は、両者の区分なしに、ＵＰｎＰデバイスサービスとして認識し、ＨＮＳＮ１０からデバイスリスト伝送の要請を受けるとき、ＨＮＳＮ１０にデバイスリストを伝送する。そして、ＵＰｎＰデバイスサービスの登録または登録解除をフレームワーク３４上に登録したサービスリスナーを介して知ることになれば、ＳＳＤＰ−Ｎｏｔｉｆｙ−ＡｌｉｖｅまたはＳＳＤＰ−Ｎｏｔｉｆｙ−Ｂｙｅｂｙｅを介して実時間でＨＮＳＮにデバイスリストをアップデートする。

ＲＧエージェント３６がＨＮＳＮからデバイス制御及び状態クエリー要請を受ければ、管理しているＵＰｎＰデバイスサービスのＡＰＩを呼び出す。そして、リターンされた値をＨＮＳＮ１０に応答する。ＵＰｎＰデバイスサービスのＡＰＩが呼び出されれば、それがローカルネットワーク上に存在する実際のＵＰｎＰデバイスである場合には、ＵＰｎＰバンドルの代わりに、その実際のＵＰｎＰデバイスにＳＯＡＰメッセージを伝送し、応答を受けてリターンするが、仮に仮想ＵＰｎＰデバイスの場合には、ＵＰｎＰデバイスサービスの具現が連結された物理的なデバイスを実際に制御して応答を受けてリターンする。

図５は本発明のＵＰｎＰ基盤のＲＧの構成図である。図５に示すように、ＵＰｎＰ基盤のＲＧは、大別してＨＮＳＮ（ＨｏｍｅＮｅｔｗｏｒｋＳｅｒｖｉｎｇＮｏｄｅ）サーバー１００とＲＧ（ＲｅｇｉｄｅｎｔｉａｌＧａｔｅｗａｙ）１１０とから構成されている。前記ＲＧ１１０は、ウェブサーバー１２０及びＵＰｎＰ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ）プロキシ（Ｐｒｏｘｙ）１３０を備えている。前記ＲＧ１１０には多数のデバイス１４０が接続されている。

ＲＧ１１０のＵＰｎＰＰｒｏｘｙ１３０システムは、使用者がブラウザーのみを用いて家庭の家電器機を遠隔制御することができる機能を提供するように使用者がＨＮＳＮサーバー１００に接続して使用するように構成されている。

ホームゲートウェイのＵＰｎＰＰｒｏｘｙ１３０は、ウェブサーバー１２０が互いに連動して使用者（クライアント）の遠隔制御機能を提供するために、多様なサービスを提供する。すなわち、ホームネットワークに接続して解除する装置を認識し、これらの情報を利用して装置リストウェブ文書を生成する。使用者から伝送された使用者の制御命令によって装置を直接制御し、これに対する応答メッセージを伝送し、ホームネットワーク内で装置のイベントが発生する場合、これをＨＴＴＰに基づいてＨＮＳＮサーバー１００に伝送して使用者が知ることができるようにする。

この外に、ウェブ文書間の連結性と既存のＵＰｎＰ
ＡＰＩ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を利用してＨＮＳＮサーバー１００との通信に合うように修正する。また、プレゼンテーション（ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を提供しなかった装置に対するデバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）とサービス設定（ＳｅｒｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）に基づいてＨＴＭＬ及びＸＭＬプレゼンテーションを自動で生成する。

図６は本発明のＵＰｎＰシステムのモジュール構成図である。図６に示すように、ＵＰｎＰシステムは、ＨＮＳＮサーバー１００とＵＰｎＰＰｒｏｘｙ１３０モジュールで構成される。ＨＮＳＮサーバー１００は、有線網使用者、無線網使用者、及び携帯電話使用者とのインターフェースを提供する。ＲＧ１１０に具現されるＵＰｎＰＰｒｏｘｙ１３０のモジュールはエージェント（Ａｇｅｎｔ）１３１とブリッジ（Ｂｒｉｄｇｅ）１３２で構成される。そして、これら間の通信はＨＴＴＰ通信を介して行われる。

ＨＮＳＮサーバー１００はメッセージ生成／処理モジュール１０１及びイベントメッセージ処理モジュール１０２で構成され、前記メッセージ生成／処理モジュール１０１は、ＲＧ１１０からデバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）とサービス設定（ＳｅｒｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）の伝送を受け、装置の基本情報を装置情報データベースに保存し、現在の状態情報及び基本的な情報を提供する。

イベントメッセージ処理モジュール１１０は、Ｐｒｏｘｙから伝送されたイベントメッセージを受信し、これをイベントハンドラー管理モジュールに伝送する。
ＵＰｎＰＰｒｏｘｙ１３０のモジュールはＢｒｉｄｇｅ１３２とＡｇｅｎｔ１３１で構成され、これら間の連動によって使用者に遠隔制御機能を提供する。Ｂｒｉｄｇｅ１３２はホームネットワークの装置を制御して管理し、Ａｇｅｎｔ１３１は使用者にコンテンツの生成、変換、伝送及びイベント伝送などを実行する。

Ｂｒｉｄｇｅ１３２は、ＩｎｔｅｌのＵＰｎＰＳＤＫ１３２ａを使用して、ホームネットワークに接続した装置を認識して管理する。装置管理モジュール１３２ｂは、ホームネットワークに接続するか接続解除する装置を認識し、これら装置に対する情報を装置データベース１３２ｃに保存する。そして、制御処理モジュール１３２ｄは、使用者の制御命令に応じて装置を制御し、その応答メッセージを伝送し、例外の状況が発生する場合、これを処理する。イベント処理モジュール１３２ｅは、装置の状態が変わってイベントが発生する場合、これを処理するモジュールである。Ｂｒｉｄｇｅ１３２を基準として、Ｂｒｉｄｇｅと装置間ＵＰｎＰフォーラムで定義されたメッセージが使用され、Ｂｒｉｄｇｅ１３２とＡｇｅｎｔ１３１、Ａｇｅｎｔ１３１とＨＮＳＮサーバー１００との間には遠隔制御プロトコルが使用される。したがって、Ｂｒｉｄｇｅ１３２はこの二つのプロトコル間の変換作業を実行し、これはメッセージ処理／プロトコル変換モジュール１３２ｆで実行される。

Ａｇｅｎｔ１３１は、前記メッセージ処理／プロトコル変換モジュール及びＨＮＳＮサーバー１００のメッセージ生成／処理モジュールと連動するメッセージ生成／処理モジュール１３１ａを備えている。このメッセージ生成／処理モジュール１３１ａには、装置イベント登録／管理モジュール１３１ｂ、プレゼンテーション自動生成及び保存モジュール１３１ｃ、コンテンツ生成／変換器１３１ｄ、及びクライアント情報管理モジュール１３１ｅなどが接続され、互いに連動するようになる。
遠隔制御プロトコルの定義は下記の表３のようである。

図７は本発明のＵＰｎＰ基盤のＲＧシステムのメッセージ流れ図である。図７を図６とともに参照すれば、ＲＧ１１０が起動すれば、ＲＧ１１０はＨＮＳＮサーバー１００にＵＰｎＰ関連ＩＰ、ポート情報及びＩＤ、Ｐａｓｓｗｏｒｄを情報を伝送して登録（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）を行う（Ｓ１）。

使用者がＨＮＳＮサーバー１００に接続し、ＨＮＳＮサーバー１００はＲＧ１１０に装置リストを要請し（Ｓ２）、これを受けたＡｇｅｎｔ１３１は、Ｂｒｉｄｇｅ１３２に装置リストを要請する（Ｓ３）。この装置リストを利用して装置リストをＨＮＳＮサーバー１００に伝送する（Ｓ４及びＳ５）。
ＨＮＳＮサーバー１００は、装置リストによって、デバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）及びサービス設定（ＳｅｒｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）を、ＲＧ１１０からメッセージのＵＲＬ情報を利用して、取ってくる。

使用者は、ＨＮＳＮサーバー１００のＵＲＬに接続し、自分が制御する装置を選択する。
装置が選択されれば、ＲＧ１１０から受信されたデバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）及びサービス設定（ＳｅｒｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）文書によって作成されたＷｅｂ文書上の制御情報を選択する。

使用者がＷｅｂ上の制御情報選択によって装置制御命令を下す。
ＨＮＳＮサーバー１００から装置制御メッセージを受けたエージェント（Ａｇｅｎｔ）１３１は、これをブリッジ（Ｂｒｉｄｇｅ）１３２に伝送し、ブリッジ１３２は、この制御メッセージをＳＯＡＰメッセージに変換して装置に伝送する（Ｓ６〜Ｓ９）。
ＨＮＳＮサーバー１００は、ＲＧ１１０のデバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）及びサービス設定（ＳｅｒｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）を要請して取って来る（Ｓ１０〜Ｓ１７）。
ＨＮＳＮサーバー１００は、制御する装置に対してイベントを登録することにより、該当装置でイベントが発生した場合、イベントメッセージを受信することができるようにする（Ｓ１８〜Ｓ２９）。

装置でイベントが発生した場合、Ｂｒｉｄｇｅ１３２はこれをＡｇｅｎｔ１３１に伝送し、Ａｇｅｎｔ１３１はこれをＨＮＳＮサーバー１００に伝送する（Ｓ３０〜Ｓ３２）。
使用者がウェブブラウザーを終了した場合、ＨＮＳＮサーバー１００は終了過程を実行する。
ＨＮＳＮサーバー１００は、Ａｇｅｎｔ１３１に該当装置に対するイベント登録解除メッセージを伝送する。
Ａｇｅｎｔ１３１は、このメッセージをＢｒｉｄｇｅ１３２に伝送し、Ｂｒｉｄｇｅ１３２は、装置にイベント登録解除メッセージを伝送する（Ｓ３３〜Ｓ３８）。その後、終了する（Ｓ３９）。

前記内容をより具体的に図示すれば図８のようである。
図８は本発明のＨＮＳＮサーバーとの通信構造図である。図８に示すように、ＲＧ１１０のシステムの構造において、Ｂｒｉｄｇｅ１３２とＡｇｅｎｔ１３１で構成されている。これは、ＨＮＳＮサーバー１００との通信及びＵＰｎＰデバイス１４０の管理及び制御を行う。

ファームウェアアップデート（ＦｉｒｍｗａｒｅＵｐｄａｔｅ）部分とデバイスアップデート（ＤｅｖｉｃｅＵｐｄａｔｅ）部分は管理Ｄａｅｍｏｎプログラムを使用して構成されている。
各構成の機能について次のように概略的に説明する。
１）エージェント１３１の機能（ＣＰｒｏｇｒａｍ）
−デバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）変換
−ＳＳＤＰ、ＳＯＡＰ、ＧＥＮＡプロトコルメッセージの変換及び処理
−ＨＮＳＮとの通信モジュールの設置
−家庭のＷｅｂＰａｇｅ伝送
−リブート（Ｒｅｂｏｏｔ）、ファイアウェアアップデート（ＦｉｒｅｗａｒｅＵｐｄａｔｅ）機能の実行
−ＮＡＴポート転送（ＰｏｒｔＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ）のためのポートの設定及び解除機能
２）ブリッジ１３２の機能（ＣＰｒｏｇｒａｍ）
−装置の制御メッセージの処理
−イベント（Ｅｖｅｎｔ）管理（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ及びＵｎｓｕｂｓｃｒｉｂｅ）
−ＵＰｎＰ規格による文書の変化が各装置の管理
３）Ｕｐｄａｔｅ管理Ｄａｅｍｏｎ（Ｃｐｒｏｇｒａｍ）
−ファームウェアアップデート（Ｆｉｒｍｗａｒｅ
Ｕｐｄａｔｅ）
−デバイスアップデート（Ｄｅｖｉｃｅ
Ｕｐｄａｔｅ）

以上説明した内容から、当該技術分野の当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能であることが可能であろう。したがって、本発明の技術的範囲は実施例に記載された内容にだけ限定されるものではなく、特許請求範囲によって決定される。

以上のように、本発明によるホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステムは、ＯＳＧｉ（ＯｐｅｎＳｅｒｖｉｅｃｅＧａｔｅｗａｙｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）及びＵＰｎＰ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ）に基づいてホームネットワークサービス分野に使用することができる。

従来のＯＳＧｉ基盤のホームネットワーキングミドルウェアの連動モデルである。本発明のＲＧが適用されるネットワークシステム全体の構成図である。本発明のＯＳＧｉ基盤ＲＧのソフトウェアの構造図である。本発明のＯＳＧｉ基盤ＲＧのインターフェースの構造図である。本発明のＵＰｎＰ基盤のＲＧの構成図である。本発明のＵＰｎＰシステムのモジュールの構成図である。本発明のＵＰｎＰ基盤のＲＧシステムのメッセージの流れ図である。本発明のＨＮＳＮサーバーとの通信構造図である。

Claims

モバイルネットワークに連結され、デバイスの制御及び制御状態を伝達する中央サーバー（ＨＮＳＮ）と、前記中央サーバーとネットワークを介して連結され、多数のデバイスが接続されるホームゲートウェイ（ＲＧ）とを含んでなるホームネットワークサービス提供用ＵＰｎＰ基盤ＲＧシステムにおいて、
前記ホームゲートウェイは、当該ホームゲートウェイに対して接続及び解除するデバイスを認識してデバイスリストウェブ文書を生成し、使用者によって発生した遠隔制御信号を前記中央サーバーから受信して制御するとともに前記制御に対する応答メッセージを伝送し、デバイスのイベント発生に対するモニタリングを行うウェブサーバー及びＵＰｎＰプロキシを含み、
前記中央サーバーは、前記ホームゲートウェイの登録及び登録解除を行うことにより、前記ホームゲートウェイに接続されているデバイスを管理するセントラルサーバーとして機能することを特徴とする、ホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム。
前記中央サーバーと前記ＵＰｎＰプロキシ間のウェブ文書通信は、ＵＰｎＰＡＰＩ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇＩｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いるのを特徴とする、請求項１に記載のホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム。
前記中央サーバーは、
前記ホームゲートウェイからデバイス設定及びサービス設定の伝送を受けてデバイスの基本情報を保存し、現在の状態情報及び基本的な情報を提供するメッセージ生成／処理モジュール；及び
前記ＵＰｎｐプロキシから伝送されたイベントメッセージを受信してイベント制御モジュールに伝送するイベントメッセージ処理モジュール；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム。
前記ＵＰｎＰプロキシは、ＨＴＴＰ通信によるコンテンツの生成、変換、伝送またはイベント伝送のいずれか一つを行うエージェント（Ａｇｅｎｔ）；及び
前記ホームネットワークのデバイスを制御及び管理するブリッジ（Ｂｒｉｄｇｅ）；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム。
前記エージェントは、プレゼンテーション（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）を提供しないデバイスに対するデバイス設定（ＤｅｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）及びサービス設定（ＳｅｒｖｉｃｅＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）に基づいてＨＴＭＬまたはＸＭＬプレゼンテーションを生成するプレゼンテーション自動生成及び保存モジュールを含むことを特徴とする、請求項４に記載のホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム。
前記ブリッジは、
ホームネットワークに接続したデバイスを認識及び管理するＵＰｎＰＳＤＫ（ＳｏｆｔｗａｒｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＫｉｔ）；
前記ホームゲートウェイに対して接続及び解除するデバイスを認識し該当情報を把握する装置管理モジュール；
前記装置管理モジュールに入出力される情報を保存する装置データベース；
使用者の制御命令によって装置を制御し、その応答メッセージを伝送し、例外状況が発生する場合に処理及び保存する制御処理モジュール；
前記デバイス状態が変わってイベントが発生する場合に処理するイベント処理モジュール；及び
前記エージェントと中央サーバー間のプロトコル変換作業を行うメッセージ処理／プロトコル変換モジュール；
を含むことを特徴とする、請求項４に記載のホームネットワークサービスのための住居用ゲートウェイシステム。