JP5866666B2 - デバイスサーバシステム - Google Patents

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本願発明はコンピュータ周辺機器をネットワークで利用可能にする装置(デバイスサーバ)に関する。特に,複数種類の周辺機器インタフェースが利用可能なデバイスサーバに関する。
ネットワークを通じてコンピュータ周辺機器であるUSBデバイスを当該ネットワークに接続しているクライアントから利用させることのできるシステム(USBデバイスサーバシステム)が知られている(非特許文献1)。
サイレックス・テクノロジー株式会社ホームページ<http://www.silex.jp/products/usbdeviceserver/sx3000gb.html>
USBデバイスサーバシステムでは,クライアント(以下PC)のUSBデバイスドライバが発行したUSB通信のコマンドがネットワークパケットに変換され,このネットワークパケットがPCからUSBデバイスサーバに向けてネットワーク上を送信される。当該ネットワークパケットを受信したUSBデバイスサーバは,受信したネットワークパケットに含まれるUSB通信のコマンドを取り出し,自身に接続しているUSBデバイスに転送する。
一方,USBデバイスサーバは,USBデバイスから受け取ったUSB通信の応答をネットワークパケットに変換し,これをコマンドの送信元であるPCに送信する。
こうすることにより,USBデバイスサーバシステムでは,ネットワークを経由してPCからUSBデバイスを利用することができる。
USBデバイスサーバシステムにとって重要な技術は,USBの通信とネットワーク通信とを相互に変換すること(いわゆるトンネリング技術)である。この仕組みは,USBに限らず,その他のインタフェースにも通用する基本的な技術的思想である。したがって,たとえば近距離無線通信であるBluetooth(登録商標)デバイスをネットワークで共有したい場合には,トンネリング技術を用いたBluetoothのデバイスサーバシステムを構築すればよいわけである。
しかし,デバイスサーバシステムを一から構築するには,クライアントで動作するソフトウェアだけでなくデバイスサーバ(ハードウェアおよびソフトウェア)も一から開発することを意味し,多くの時間とコストが必要となる。特に,重要技術であるトンネリング技術の開発には多大な試行錯誤が要求され,デバイスサーバ開発を困難なものにしている。
本願発明はかかる課題を解決するものである。すなわち,所定のインタフェースに対応している既存のデバイスサーバシステムを活用することで,他のインタフェースに対応するデバイスサーバシステムを容易に構築する。
本願発明にかかる第1の形態は,ネットワークを通じてクライアントからUSBデバイスを利用させることのできるUSBデバイスサーバシステムにおけるデバイスサーバであって,Bluetooth通信アダプタと,USB通信とBluetooth通信とを相互に変換する手段と,Bluetooth通信アダプタを用いて接続されたBluetoothデバイスを一意に特定するアドレスをUSBデバイスを一意に特定するアドレスと対応付け,この対応付け情報を所定の記憶領域に保存するアドレス対応付手段と,クライアントから受信したUSB通信の宛先を所定の記憶領域に保存した対応付け情報に基づいて,所定のBluetoothデバイスへの宛先に変換する通信フィルタ手段とを備えることを特徴とするデバイスサーバである。
ネットワークを通じてクライアントから第1のインタフェースを有するデバイス(第1のデバイス)を利用させることのできるデバイスサーバシステムにおけるデバイスサーバであって,第2のインタフェースを有するデバイス(第2のデバイス)を制御することができる第2のデバイス制御手段と,第1のデバイスを一意に特定するアドレスと第2のデバイスを一意に特定するアドレスとを対応付けこの対応付け情報を所定の記憶領域に保存するアドレス対応付け手段と,第1のインタフェース通信受信手段が受信したクライアントからの通信の宛先を所定の記憶領域に保存した対応付け情報に基づいて所定の第2のデバイスへの宛先に変換し,当該通信を第2のデバイス制御手段に転送する宛先変換手段と,を備えることを特徴とするデバイスサーバである。
本願発明では所定のインタフェースに対応するデバイスを利用するデバイスサーバシステムにおいて,PCなどのクライアントに対しては,別のインタフェースに対応するデバイスであっても,当該所定のインタフェースに対応するデバイスであるように擬制することで,容易に当該別のインタフェースに対応するデバイスのデバイスサーバシステムを得ることができる。たとえば,USBデバイスサーバシステムにおいて,クライアントに対してはBluetoothデバイスをUSBデバイスに擬制することで,容易にBluetoothデバイスのデバイスサーバシステムを得ることができる。
さらに,フィルタ手段を設けることにより,複数のクライアントが単一のBluetoothコントローラを共用可能である。結果として,Bluetoothコントローラ配下のデバイスには,それぞれ異なるPCが接続可能である。
以下では図面を参照し本願発明に係る実施例を説明する。なお,同一の符号は,特にことわりのない限り同一物を示している。
[実施例]
[システム全体図]
図1は本願発明にかかるシステムの全体図である。PC101はデバイスサーバシステムのクライアントであり,デバイスサーバ102を通じてUSBデバイス103を利用可能である。本願発明は,このような通常のUSBデバイスサーバシステムとしての機能に加え,Bluetoothデバイス104およびBluetoothデバイス105もPC101から利用可能にするものである。
[システム全体図]
図2は上述したシステム全体における機能ブロック図である。
まずは従来技術であるUSBデバイスサーバシステムで機能する機能ブロックについて説明する。
PC101における第1のカプセル処理手段202およびデバイスサーバ102における第2のカプセル処理手段212は,それぞれUSB通信とネットワープパケットを相互に変換する手段(上述のトンネリング技術)である。
PC101のUSBアプリケーション204が発行したコマンドがUSBデバイスドライバ203に渡されることで,USB通信のコマンドに変換され,これが第1のカプセル処理手段202においてネットワークパケットに変換され,第1のネットワークインタフェース201および第2のネットワークインタフェース211を経由して第2のカプセル処理手段212に到達する。
第2のネットワークインタフェース211において,ネットワークパケットから元のUSB通信が取り出され,これがUSBホストコントローラ213およびUSBインフェース214を経由してUSBデバイス103に与えられる。一方,USBデバイス103からの応答データは,前述したルートを逆に辿ることとなる。
ここまでがUSBデバイスサーバシステムに必要な機能ブロックであるが,本願発明では,さらに,
Bluetoothのデバイスドライバに相当するBluetoothスタック206,Bluetooth通信のコマンドとUSB通信のコマンドを相互に変換するHCI−USBドライバ205をPC101が備え,通信制御手段215(詳細は後述),Bluetooth通信のコマンドをUSBやUART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)などの通信コマンドに置き換えてBluetoothコントローラ217を制御するBluetooth HCI216,Bluetoothデバイスを管理するBluetoothコントローラ217およびBluetoothデバイスと通信するインタフェースであるBluetoothインタフェース218をデバイスサーバ102が備える。
上述したBluetooth HCI216,Bluetoothコントローラ217およびBluetoothインタフェース218は,Bluetoothデバイスと通信する際に一般に用いられる装置であるBluetooth通信アダプタに含まれる機能ブロックである。デバイスサーバ102は,これらの機能ブロック群を用いてBluetoothデバイス104およびBluetoothデバイス105と通信を行っている。一方で,デバイスサーバ102は,PC101に対して,通信制御手段215(後述)によって,前述の機能ブロック群をUSB接続のBluetooth通信アダプタに擬制する。したがって,PC101側に存在するHCI−USBドライバ205は,この擬制されたBluetooth通信アダプタを使用する際にロードされるドライバとなる。
[デバイスサーバ機能ブロック図1]
図3はデバイスサーバ102のBluetooth通信に関わる機能ブロック図である。通信制御手段215以外の機能ブロックについては説明済みであるため,以下では,通信制御手段215の詳細を説明する。
Bluetooth問合手段301は,Bluetoothインタフェース218を通じてBluetoothデバイスの検出およびロストを検知し,その結果をデバイスリストとして所定の記憶領域302に保存するものである。
デバイスリストは図4に示すようなものである。デバイスサーバ102がBluetoothデバイスを検出すると,まず図4の下側に示す表(Bluetoothデバイスリスト)が作成される。このデバイスリストの場合,2台のBluetoothデバイスが検出されている。この表に示す通り,Bluetoothデバイスを一意に識別する要素として「バス番号」,「アドレス」,「Bluetoothコントローラ番号」,「Bluetoothアドレス」を用いる。「Bluetoothステータス」は,Bluetoothコントローラ217がBluetoothデバイスと接続しているか否かを示すものである。たとえばBluetoothデバイスが,Bluetoothコントローラ217と通信が可能な範囲に位置する場合は「接続中」となり,通信が可能な範囲外に位置する場合は「未接続」となる。
このようにBluetoothデバイスリストが作成されると,通信制御手段215のアドレス対応付手段303は,各Bluetoothデバイスに対応するUSBデバイスのリストを作成する。具体的には,図4の上側に示す表である。なお,両デバイスリスト(USBおよびBluetooth)に記載のデバイスは「バス番号」および「アドレス」に基づいて1対1に対応付けられている。
USBデバイスリストに記載の「ステータス」は,USBデバイスサーバにおける接続状態を示しており,PC101とBluetoothデバイスが接続(トンネリング技術を用いた接続)しているか否かを示している。「バス番号」および「アドレス」は,Bluetoothデバイスリストに記載のものと同じものである。「デバイス名称」は,単に識別のためにBluetoothデバイスより取得したものを記載しているだけである。なお,Bluetoothデバイスリストと同様にUSBデバイスリストも所定の記憶領域302に保存されている。
図3の説明に戻り,次いで,USBデバイスリスト応答手段304について説明する。
USBデバイスリスト応答手段304は,PC101からのUSBデバイスリスト要求に対して,所定の記憶領域302に保存されているUSBデバイスリストの情報を応答する。
ここでUSBデバイスリストを応答する理由は,PC101から受信するUSBデバイスリストの要求がUSBデバイスの一覧を要求するものだからである。本願発明は,USBデバイスの一覧要求であるにもかかわらず,BluetoothデバイスをUSBデバイスであるかのように応答することが特徴の1つである。これは,BluetoothデバイスリストとUSBデバイスリストを対応付けているため可能な応答である。
HCI−USB変換手段305は,USB通信のコマンドとBluetooth通信のコマンドを相互に変換するものである。したがって,第2のカプセル処理手段212より受け取ったUSB通信のコマンドをBluetooth通信のコマンドに変換することが可能であり,その逆も可能である。
USBディスクリプタ生成手段306は,PC101からのUSBディスクリプタ要求に対し,PC101のHCI−USBドライバ205をPC101にてロードする際に必要なディスクリプタを生成する。具体的には,上述したBluetooth通信アダプタに対応するディスクリプタを生成する。
デバイス接続手段307は,PC101から送信された所定のUSBのデバイスへの接続要求に応答し,PC101とBluetoothデバイスとの間の接続を確立する手段である。接続要求を受信すると,USBディスクリプタ生成手段306が生成したBluetooth通信アダプタに相当するディスクリプタをPC101に応答する。これにより接続が確立され,デバイス接続手段307は,デバイスリストに含まれるUSBデバイスリストの「ステータス」を「接続中」に更新する。
通信フィルタ手段308は,PC101からBluetoothデバイスに向けて送信されたUSB通信を適切なBluetoothデバイスの宛先に振り分ける手段である。振り分けはデバイスリストを参照し行う。
たとえば,バス番号=1,アドレス=2を宛先とするBarcode Scannerへの通信に対しては,Bluetoothコントローラ番号=1,Bluetoothアドレス=BのBluetoothデバイスに転送するといった具合に振り分ける。つまり,USB通信の宛先をBluetooth通信の宛先に変換する。
このような通信フィルタ手段308の働きにより,従来のUSBデバイスサーバが抱えていた下記の問題が解決される。
たとえば,従来のUSBデバイスサーバにおいても,USBインタフェース214にUSB接続のBluetooth通信アダプタを取り付けることによって,1台のPCが当該Bluetooth通信アダプタと接続し,その配下のデバイスを制御することができる。しかし,この方法では,1台のPCが当該通信アダプタと接続すると,他のPCは当該通信アダプタに対して接続できず,その配下のBluetoothデバイスを使用することができない。つまり,1台のPCがBluetoothコントローラを占有してしまうわけである。
一方,本願発明では,通信フィルタ手段308が適切なBluetoothデバイスに向けて通信を振り分けることで,BluetoothデバイスごとにPCから接続することができる。結果として,本願発明にかかるデバイスサーバ102は,Bluetoothコントローラ217を必要最小限搭載するだけで済む。
通常,1つのBluetoothコントローラは,最大7台のBluetoothデバイスを管理することができるが,従来のデバイスサーバだと,7台のBluetoothデバイスが存在していても,1つのBluetoothコントローラしか存在しない場合は,1台のPCからしかBluetoothデバイスを利用することができない。
これに対して本願発明は,Bluetoothコントローラに入る手前の通信をフィルタすることにより,たとえば当該Bluetoothコントローラの配下の7台のBluetoothデバイスを最大7台のPCからそれぞれ同時に利用することができる。
[デバイスサーバの動作フロー]
これまで説明したデバイスサーバ102の動作フローを図5に示す。
図から明らかなとおり,デバイスサーバ102は,5つのタスク(デバイスリスト管理タスク,デバイスリスト応答タスク,接続タスク,通信タスク1および通信タスク2)によって構成されている。以下,順に各タスクの動作について説明する。
デバイスリスト管理タスクは,その名の通り,所定の記憶領域302に保存されているデバイスリストを管理するタスクである。
ステップS501にて,Bluetoothデバイスが検出されたかどうか,およびロストしたかどうかを判断する。判断の結果,いずれかの発生を認識した場合,次のステップに進み,そうでない場合は当該判断を繰り返す。
ステップS502にて,検出した場合のみ,アドレス情報を対応付けてデバイスリストを更新する。具体的には,すでに述べたとおり,BluetoothデバイスリストとUSBデバイスリストを対応付けるわけである。
デバイスリスト応答タスクは,PC101から送信された,USBデバイスの一覧要求に対して応答するタスクである。
ステップS503にて,USBデバイスリスト要求を受信したかどうかを判断し,受信していれば次のステップに進み,そうでなければ当該判断を繰り返す。
ステップS504にて,USBデバイスリストを参照する。
ステップS505にて,取得したUSBデバイスリストの情報を応答する。
接続タスクは,PC101とBluetoothデバイスとの間の接続を行うタスクである。
ステップS506にて,PC101から送信された接続要求を受信したかどうかを判断する。判断の結果,受信していれば,次のステップに進み,そうでなければ当該判断を繰り返す。
ステップS507にて,応答に含まれる情報であるUSBディスクリプタを生成する。すでに述べたとおり,このディスクリプタは,Bluetooth通信アダプタのディスクリプタである。
ステップ508にて,生成したディスクリプタを応答する。
ステップ509にて,デバイスリストの「ステータス」を「接続中」に更新する。この「ステータス」はUSBデバイスリストのものである。
通信タスク1は,PC101からBluetoothデバイスへの通信を制御するタスクである。
ステップS510にて,PC101から送信されたUSB通信を受信したかどうかを判断する。判断の結果,受信していれば,次のステップに進み,そうでなければ当該判断を繰り返す。
ステップS511にて,デバイスリストを参照し,宛先アドレスの変換を行う。すなわち,USBデバイスを宛先とするUSB通信の宛先をBluetoothデバイスの宛先へと変換する。
ステップS512にて,USB通信をBluetooth通信に変換する。
ステップS513にて,変換されたBluetooth通信をBluetooth
HCI216を経由してBluetoothコントローラ217に向けて転送する。
通信タスク2は,前述の通信タスク1とは逆の通信であり,BluetoothデバイスからPCへの通信を制御するタスクである。
ステップS514にて,Bluetooth HCI216を経由してBluetoothコントローラ217からのBluetooth通信を受信したかどうかを判断する。判断の結果,受信していれば,次のステップに進み,そうでなければ当該判断を繰り返す。
ステップS515にて,デバイスリストを参照し,送信元となるBluetoothデバイスを特定する。すなわち,受信したBluetooth通信の送信元Bluetoothデバイスを特定し,この情報基づいて,USBデバイスリスト上のUSBデバイスを特定する。
ステップS516にて,Bluetooth通信をUSB通信に変換する。
ステップ517にて,変換されたUSB通信をPC101に向けて転送する。
[その他の実施形態]
なお,上述の実施例では,USBデバイスサーバシステム上にBluetoothのデバイスサーバシステムを構築したが,本願発明はこれに限定されず,既存のデバイスサーバシステムをベースとして他のインタフェースを利用するデバイスサーバシステムを構築するものであればどのようなインタフェースのデバイスであっても適用可能である。
具体的には,それぞれのデバイスサーバシステムにおけるデバイスのアドレスを対応付け,これに基づいて相互の通信を変換することができさえすればよい。
[まとめ]
本願発明では所定のインタフェースに対応するデバイスを利用するデバイスサーバシステムにおいて,PCなどのクライアントに対しては,別のインタフェースに対応するデバイスであっても,当該所定のインタフェースに対応するデバイスであるように擬制することで,容易に当該別のインタフェースに対応するデバイスのデバイスサーバシステムを得ることができる。たとえば,USBデバイスサーバシステムにおいて,クライアントに対してはBluetoothデバイスをUSBデバイスに擬制することで,容易にBluetoothデバイスのデバイスサーバシステムを得ることができる。
さらに,フィルタ手段を設けることにより,複数のクライアントが単一のBluetoothコントローラを共用可能である。結果として,Bluetoothコントローラ配下のデバイスには,それぞれ異なるPCが接続可能である。
システム全体図 システム全体の機能ブロック図 デバイスサーバの機能ブロック図 デバイスリスト デバイスサーバの動作フロー
211 第2のネットワークインタフェース
212 第2のカプセル処理手段
303 アドレス対応付手段
305 HCI−USB変換手段
308 通信フィルタ手段

Claims (3)

  1. ネットワークを通じてクライアントからUSBデバイスを利用させることのできるUSBデバイスサーバシステムにおけるデバイスサーバであって,
    Bluetooth通信アダプタと,
    USB通信とBluetooth通信とを相互に変換する手段と,
    前記Bluetooth通信アダプタを用いて接続されたBluetoothデバイスを一意に特定するアドレスを,USBデバイスを一意に特定するアドレスと対応付け,この対応付け情報を所定の記憶領域に保存するアドレス対応付手段と,
    前記クライアントから受信したUSB通信の宛先を,前記所定の記憶領域に保存した前記対応付け情報に基づいて,所定のBluetoothデバイスへの宛先に変換する通信フィルタ手段と,
    を備えることを特徴とするデバイスサーバ。
  2. 前記デバイスサーバはさらに,
    前記クライアントからのUSBディスクリプタ要求に対して前記Bluetooth通信アダプタのディスクリプタを生成するUSBディスクリプタ生成手段と,
    前記クライアントからの接続要求に対して当該ディスクリプタを応答するデバイス接続手段と,
    を備える請求項1記載のデバイスサーバ。
  3. ネットワークを通じてクライアントから第1のインタフェースを有するデバイス(第1のデバイス)を利用させることのできるデバイスサーバシステムにおけるデバイスサーバであって,
    第2のインタフェースを有するデバイス(第2のデバイス)を制御することができる第2のデバイス制御手段と,
    前記第1のデバイスを一意に特定するアドレスと前記第2のデバイスを一意に特定するアドレスとを対応付け,この対応付け情報を所定の記憶領域に保存するアドレス対応付け手段と,
    前記第1のインタフェース通信受信手段が受信した前記クライアントからの通信の宛先を,前記所定の記憶領域に保存した前記対応付け情報に基づいて,所定の第2のデバイスへの宛先に変換し,当該通信を前記第2のデバイス制御手段に転送する宛先変換手段と,
    を備えることを特徴とするデバイスサーバ。
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