KR20050119018A - 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템에 관한 것으로 특히, UPnP 컨트롤포인트(CP)와 웹서버(Web Server)의 기능을 통합하여 컨트롤포인트의 기능을 HTTP 프로토콜(protocol)을 통하여 일반 웹 브라우저(Web Browser)에서 사용할 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 다수의 디바이스가 존재하는 홈 네트워크에 있어서, 홈 외부 또는 홈 내부에 위치하는 웹 브라우저(130 또는 140)로부터 HTTP 기반의 제어 요청을 수신하여 UPnP 네트워크에 존재하는 디바이스(121~123)를 제어하고 그 제어결과를 상기 웹 브라우저(130 또는 140)에 응답하는 Web/UPnP 컨트롤포인트(110)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템{REMOTE CONTROL SYSTEM FOR HOME NETWORK USING WEB SERVER}
본 발명은 홈 네트워크에 관한 것으로 특히, 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 작고 다양한 디바이스(device)를 네트워크로 연결하기 위한 홈 네트워크(home network) 관련 표준의 하나로서 UPnPTM(이하, "UPnP"라 칭함)가 제안되었다.
UPnP란 TCP/IP, HTTP 및 XML과 같은 인터넷 표준 기술을 기반으로 PnP(Plug and Play) 기능을 전체 네트워크로까지 확장시켜 여러 가전 제품, 네트워크 프린터, 인터넷 게이트와 같은 네트워크 디바이스가 네트워킹 특히, 홈네트워킹이 가능하도록 하는 기술이다.
UPnP 네트워크는 다수의 UPnP 디바이스(device), 서비스(service) 및 콘트롤 포인트(CP ; Control Point)를 기본으로 멀티미디어 콘텐츠의 스트리밍, 저장 및 관리가 가능하도록 구성된다.
상기의 서비스(service)라 함은 네트워크 상의 가장 작은 소규모 제어단위를 의미하는데, 상태 변수를 통하여 서비스 자체를 모델링하게 된다.
상기의 CP(Control Point)라 함은 다른 디바이스들을 감지하고 제어하는 기능을 갖춘 컨트롤러를 의미한다.
따라서, 사용자는 콘트롤 포인트(CP)가 제공하는 인터페이스를 통해 각종 디바이스들을 찾아(discovery) 명세정보(description)를 알아내고, 제어(control)하는 것이 가능하다.
그런데, UPnP 디바이스가 종류에 따라 서로 다른 서비스를 제공하므로 컨트롤포인트(CP)는 각 디바이스에 맞게 특성화된 인터페이스(interface)를 제공하여야 한다.
그러나, UPnP 디바이스는 종류에 따라 서로 다른 서비스를 제공하므로 각 디바이스에 맞게 특성화된 인터페이스(interface)를 제공하기 위하여 UPnP 디바이스의 종류만큼 컨트롤포인트(CP)를 구비하여야 하고 이로 인해 네트워크 구성 및 제어 과정이 복잡하게 되는 단점이 발생된다.
또한, 서로 다른 서비스를 제공하는 디바이스의 종류만큼 컨트롤포인트를 구비하는 경우 임의의 서비스를 제공하는 디바이스와는 다른 서비스를 지원하는 컨트롤포인트간에 제어가 발생할 수 있으며 이를 위한 제어 과정을 구비하여야 함으로 제어 과정이 복잡하게 되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 UPnP 컨트롤포인트(CP)와 웹서버(Web Server)의 기능을 통합함에 의해 컨트롤포인트의 기능을 HTTP 프로토콜(protocol)을 통하여 일반 웹 브라우저(Web Browser)에서 사용할 수 있도록 창안한 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 HTML 기반의 인터페이스를 제공하면서 종류가 다른 UPnP 디바이스를 일반적인 인터페이스를 통하여 제어할 수 있도록 함으로써 별도의 응용(application)없이도 일반 웹 브라우저를 통해 UPnP 디바이스를 제어함을 목적으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 다수의 UPnP 디바이스가 존재하는 홈 네트워크와, 홈 외부 또는 홈 내부에 위치하여 상기 UPnP 디바이스를 제어하기 위한 명령을 입력하기 위한 웹 브라우저와, 상기 웹 브라우저로부터 HTTP 기반의 제어 요청을 수신하여 UPnP 네트워크에 존재하는 디바이스를 제어하고 그 제어 결과를 상기 웹 브라우저로 통보하는 Web/UPnP 컨트롤포인트를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 Web/UPnP 컨트롤포인트는 웹 브라우저와의 인터페이스를 위한 HTTP 인터페이스부와, UPnP 홈 네트워크와의 인터페이스를 위한 UPnP 프로토콜 스택부와, 홈 네트워크 상에 존재하는 UPnP 디바이스를 발견하여 디바이스 명세와 서비스 명세를 받아 디바이스 리스트와 서비스 리스트를 저장하고 웹 브라우저로부터의 요청에 대해 디바이스 목록을 HTML 문서로 작성하여 상기 웹 브라우저로 전송하는 디스커버리 매니저(discovery manager)와, 사용자가 디바이스 목록에서 임의의 디바이스를 선택하면 그 디바이스를 제어 가능한 액션 리스트를 HTML 문서로 작성하여 상기 웹 브라우저로 전송하고 사용자가 디바이스를 제어할 액션을 입력하면 SOAP 기반의 제어명령을 해당 디바이스로 전달한 후 제어결과에 따른 응답을 상기 웹 브라우저로 전송하는 컨트롤 매니저(control manager)와, 임의의 변수에 대한 모니터링 여부를 HTML 문서로 웹 브라우저로 전송하고 사용자가 모니터링을 요청하면 해당 변수에 대한 이벤트 신청(event subscription)을 수행한 후 그 결과를 서비스 리스트에 저장함은 물론 HTML 문서로 상기 웹 브라우저로 전송하는 이벤트 매니저(event manager)를 포함하여 구성한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 홈 외부 또는 홈 내부에 위치하는 웹 브라우저(130 또는 140)로부터 HTTP 기반의 제어 요청을 수신하여 UPnP 네트워크에 존재하는 디바이스(121~123)를 제어하고 그 제어결과를 상기 웹 브라우저(130 또는 140)에 응답하는 Web/UPnP 컨트롤포인트(110)를 포함하여 구성한다.
상기 Web/UPnP 컨트롤포인트(110)는 범용 컨트롤포인트(CP)로서 가정 내의 UPnP 디바이스를 제어할 수 있는 UPnP 컨트롤포인트 기능과 HTTP 서버(server) 기능을 포함하여 구성한다.
즉, Web/UPnP 컨트롤포인트(110)는 도2의 블록도에 도시한 바와 같이, 웹 브라우저(130 또는 140)와의 인터페이스를 위한 HTTP 인터페이스부(210)와, UPnP 홈 네트워크와의 인터페이스를 위한 UPnP 프로토콜 스택부(220)와, 홈 네트워크 상에 존재하는 디바이스(121~123)를 발견하여 디바이스 명세와 서비스 명세를 받아 디바이스 리스트와 서비스 리스트를 저장하고 웹 브라우저(130 또는 140)로부터의 요청에 대해 디바이스 리스트를 HTML 문서로 작성하여 상기 웹 브라우저(130 또는 140)로 전송하는 디스커버리 매니저(discovery manager)(230)와, 사용자가 디바이스 리스트에서 임의의 디바이스를 선택하면 그 디바이스를 제어 가능한 액션 리스트를 HTML 문서로 작성하여 상기 웹 브라우저(130 또는 140)로 전송하고 사용자가 디바이스를 제어할 액션을 입력하면 SOAP 기반의 제어명령을 상기 디바이스(121~123) 중 해당 디바이스로 전달한 후 제어결과에 따른 응답을 상기 웹 브라우저(130 또는 140)로 전송하는 컨트롤 매니저(240)와, 임의의 변수에 대한 모니터링 여부를 HTML 문서로 웹 브라우저(130 또는 140)로 전송하고 사용자가 모니터링을 요청하면 해당 변수에 대한 이벤트 신청(event subscription)을 수행한 후 그 결과를 서비스 리스트에 저장함은 물론 HTML 문서로 상기 웹 브라우저(130 또는 140)로 전송하는 이벤트 매니저(250)를 포함하여 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 실시 예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
Web/UPnP 컨트롤포인트(이하 "컨트롤포인트"라 칭함)(110)가 사용자에게 제공하는 인터페이스(interface)는 HTTP 서버를 통해 HTML 문서의 형태로 서비스되며 이를 통한 UPnP 디바이스의 제어는 UPnP 프로토콜을 통해 이루어진다.
또한, 컨트롤포인트(110)는 UPnP 디바이스 발견(discovery)과 이벤팅(eventing)에 의한 정보를 범용 컨트롤포인트 기능을 이용한 자료구조로 보유하며 사용자가 요청했을 때 이를 HTML 문서의 형태로 가공하여 서비스한다. 이때 서비스되는 HTML 문서는 CGI 또는 server page(eg. PHP, JSP, ASP 등)를 사용하여 동적으로 만들어진다.
그리고, 컨트롤포인트(110)에는 사설(private) 및 공인(public) IP 주소를 모두 할당 가능하다. IP 주소는 사용자가 알 수 있는 주소로 고정되며 초기 설정 시에 지정된다. 공인 IP가 할당될 경우 외부 네트워크에서도 컨트롤포인트(110)를 통해 가정 내의 UPnP 디바이스(121~123)를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 홈 네트워크에 존재하는 UPnP 디바이스(121~123)를 제어하기 위한 컨트롤포인트(110)의 동작을 세분하여 설명하면 다음과 같다.
우선, IP 주소를 할당하는 어드레싱(Addressing) 과정에 대해 설명하기로 한다.
컨트롤포인트(110)는 초기 설정 시에 IP 주소가 고정되며 IP 주소를 기반으로 HTTP URL이 설정된다. 상기 HTTP URL은 공인 IP 할당 및 DNS 등록 등의 방법으로 사용자가 기억하기 쉽게 만들 수 있다.
따라서, 사용자는 웹 브라우저(130 또는 140)에 HTTP URL을 입력하여 컨트롤포인트(110)에 접근할 수 있다.
또한, 홈 네트워크에 존재하는 디바이스의 존재를 알아내는 발견(Discovery) 과정과 디바이스 정보와 디바이스가 지원하는 서비스 정보를 얻어오는 명세(Description) 과정에 대해 설명하기로 한다.
컨트롤포인트(110)가 작동되면 디스커버리 매니저(230)가 UPnP 프로토콜 스택부(220)를 통해 홈 네트워크 상에 존재하는 UPnP 디바이스(121~123)를 UPnP 발견 과정(Search/Advertisement)을 통해 발견한다. 발견 과정은 주기적으로 반복 실행된다.
발견 과정을 통해 UPnP 디바이스(121~123)를 발견하면 디스커버리 매니저(230)는 상기 UPnP 디바이스(121~123)로부터 XML 형태의 UPnP 디바이스 명세(description)와 서비스 명세(service description)를 받아 도3(a)와 같이 디바이스 리스트(device list)에 저장한다.
상기 디바이스 리스트는 디바이스를 구별하기 위한 device ID, 현재 활성화되어 있는지의 여부를 나타내는 유효, 명세 문서로부터 얻은 UPnP 정보의 3가지 항목으로 구성된다. 상기 device ID는 임의로 지정하거나 UDN(Unique Device Name)을 사용한다.
이후, 사용자가 웹 브라우저(130 또는 140)에 HTTP URL을 입력하여 컨트롤포인트(110)에 접속한 후 정해진 인증과정(HTTP authentication 또는 자체 authentication 사용)을 거쳐 상기 컨트롤포인트(110)에게 기본 HTML 문서를 요청하면 디스커버리 매니저(230)가 디바이스 리스트를 통해 현재 활성화 되어있는 UPnP 디바이스의 목록을 HTML 문서 형태로 작성하여 HTTP 인터페이스부(210)를 통해 보여준다.
이에 따라, 사용자는 HTML 인터페이스를 통해 제어할 디바이스를 HTML 문서상에서 선택하고 그에 대한 정보를 열람하거나 제어할 수 있게 된다.
또한, 자신의 상태 변이를 알리는 이벤팅(Eventing) 과정에 대해 설명하기로 한다.
컨트롤포인트(110)는 이벤트 매니저(250)가 디바이스의 서비스 명세에 정의된 상태변수(state variable) 중 이벤팅(eventing)이 가능한 변수에 대해 사용자가 모니터링할 것인지의 여부를 묻는 HTML 문서를 서비스하고 사용자가 특정 변수에 대해서 모니터링할 것을 요청하면 그 변수에 대한 이벤트 신청(event subscription)을 수행한 후 이벤팅 결과를 도3(b)의 서비스 리스트(service list)와 같은 형태로 저장하여 정해진 HTML 문서를 통해 사용자에게 서비스한다.
한편, 상기와 같은 과정으로 디바이스 정보를 사용자에게 제공하는 컨트롤포인트(240)는 컨트롤 매니저(240)가 웹 브라우저(130 또는 140)에 제공된 디바이스 목록에서 사용자가 선택한 임의의 디바이스를 제어할 수 있는 HTML 문서를 서비스하여 제어 동작을 진행하는데, 이를 도4의 신호 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
사용자가 디바이스 제어 페이지(page)를 요청하면 서비스명세 해석기(Service description parser)(410)는 제어 가능한 액션(action) 목록을 서비스명세 문서로부터 뽑아내고 이를 HTML 인터페이스 생성기(interface generator)(420)가 HTML 문서의 형태로 만들어 답신한다.
상기 서비스명세 해석기(410)는 디바이스의 서비스명세에 정의된 액션과 각 액션의 입력 아규먼트(input argument)를 해석(parsing)하여 그 정보를 HTML 인터페이스 생성기(420)에게 알려주는 역할을 한다.
상기 HTML 인터페이스 생성기(420)는 정보를 받아 액션의 이름과 함께 입력 아규먼트(input argument)를 사용자가 입력할 수 있도록 HTML의 인터페이스 형태로 만드는 역할을 수행한다.
이때, 인터페이스 템플릿 라이브러리(interface template library)를 통해 해당 액션에 대한 인터페이스 템플릿(421)이 있는지 먼저 확인하고 만일 적절한 템플릿이 존재할 경우 그것을 기반으로 HTML 문서를 만든다. 인터페이스 템플릿(421)은 별도의 과정을 통해 다운로드가 가능하여 디바이스 종류에 따른 특성화된 인터페이스를 확보할 수 있도록 한다.
이후, 사용자가 디바이스 제어 페이지에서 입력 아규먼트(input argument)의 값을 입력하고 제어 명령을 내리면(해당 HTML 문서에 대한 HTTP 요청) UPnP 액션요청 생성기(Action request generator)(430)가 이를 받아 UPnP SOAP 요청으로 변환하여 UPnP 프로토콜 스택부(220)를 통해 해당 디바이스에게 전달한다. 사용자에게 서비스된 인터페이스 문서가 서비스 명세를 기반으로 만들어졌기 때문에 여기서 받는 HTTP 요청은 간단한 문자열 대치 등의 방법으로 UPnP SOAP 요청으로 변환 가능하다.
이때, UPnP SOAP 요청을 받은 디바이스가 해당 제어 동작을 수행한 후 그에 대한 SOAP 응답(response)을 하면 UPnP 액션응답 해석기(Action response parser)(440)가 이를 받아 요청 성공 여부와 출력 아규먼트(output argument)의 값을 얻어낸다.
이에 따라, HTML 인터페이스 생성기(420)는 UPnP 액션응답 해석기(440)가 얻은 정보를 HTTP 응답으로 변환한 후 HTTP 인터페이스부(210)를 통해 사용자에게 전송한다.
그리고, 상기와 같은 과정을 진행함에 있어서, 컨트롤포인트(110)는 상태정보 또는 제어정보를 제공하는 프레젠테이션(Presentation) 과정을 수행하는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
프리젠테이션(Presentation)은 두 가지 방법으로 이루어진다.
첫번째 방법은 디스커버리 매니저(230)가 디바이스 명세를 해석하여 디바이스 리스트를 만드는 단계에서 presentation URL을 얻어내어 사용자에게 직접 그 URL을 알려주는 방법이다. 이 방법을 사용할 경우 프리젠테이션을 통한 UPnP 디바이스의 제어는 컨트롤포인트(110)와 상관없이 사용자의 웹 브라우저(130)가 직접 디바이스에게 HTTP 요청을 보내는 방식으로 이루어진다. 단, 사용자의 요청이 외부 네트워크로부터 왔을 경우에는 이 방법의 사용이 불가능하다.
두번째 방법은 컨트롤포인트(110)가 사용자에게 presentation URL을 알려줄 때 디바이스 명세에 명시된 presentation URL 대신 그와 1:1 대응되는 가상의 HTML 문서를 만들어 그 문서의 URL을 알려주고 이 가상 HTML 문서에 대한 요청이 들어올 경우 컨트롤포인트(110)가 요청을 해당 디바이스로 중계(relay)해주는 방법이다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
1. 디바이스, 서비스의 종류에 관계없이 모든 UPnP 디바이스를 제어할 수 있다.
2. HTML을 통한 인터페이스를 제공함으로 별도의 응용(application) 없이 일반 웹 브라우저로 UPnP 디바이스를 제어할 수 있다.
3. 공인 IP 주소를 할당할 경우 외부 네트워크를 통해서 가정 내의 UPnP 디바이스를 제어할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크의 구성도.
도2는 도1에서 컨트롤포인트(CP)의 블록도.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 디바이스 리스트와 서비스 리스트의 예시도.
도4는 도2에서 컨트롤 매니저의 동작을 보인 신호 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
110 : 컨트롤포인트 121~123 : UPnP 디바이스
130,140 : 웹 브라우저

Claims (6)

  1. 다수의 UPnP 디바이스가 존재하는 홈 네트워크와,
    홈 외부 또는 홈 내부에 위치하여 상기 UPnP 디바이스를 제어하기 위한 명령을 입력하기 위한 웹 브라우저와,
    상기 웹 브라우저로부터 HTTP 기반의 제어 요청을 수신하여 UPnP 네트워크에 존재하는 디바이스를 제어하고 그 제어 결과를 상기 웹 브라우저로 통보하는 Web/UPnP 컨트롤포인트를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, Web/UPnP 컨트롤포인트는
    웹 브라우저와의 인터페이스를 위한 HTTP 인터페이스부와,
    UPnP 홈 네트워크와의 인터페이스를 위한 UPnP 프로토콜 스택부와,
    홈 네트워크 상에 존재하는 UPnP 디바이스를 발견하여 해당 디바이스 명세를 디바이스 리스트로 저장하고 웹 브라우저로부터의 요청에 대해 디바이스 목록을 HTML 문서로 작성하여 상기 웹 브라우저로 전송하는 디스커버리 매니저(discovery manager)와,
    사용자가 디바이스 목록에서 임의의 디바이스를 선택하면 그 디바이스를 제어 가능한 액션 리스트를 HTML 문서로 작성하여 상기 웹 브라우저로 전송하고 사용자가 디바이스를 제어할 액션을 입력하면 SOAP 기반의 제어명령을 해당 디바이스로 전달한 후 제어결과에 따른 응답을 상기 웹 브라우저로 전송하는 컨트롤 매니저(control manager)와,
    임의의 변수에 대한 모니터링 여부를 HTML 문서로 웹 브라우저로 전송하고 사용자가 모니터링을 요청하면 해당 변수에 대한 이벤트 신청(event subscription)을 수행한 후 그 결과를 서비스 리스트에 저장함은 물론 HTML 문서로 상기 웹 브라우저로 전송하는 이벤트 매니저(event manager)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 디바이스 리스트는
    디바이스를 구별하기 위한 device ID와, 현재 활성화되어 있는지의 여부를 나타내는 유효, 명세 문서로부터 얻은 UPnP 정보를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서, device ID는
    임의로 지정하거나 UDN(Unique Device Name)을 사용함을 특징으로 하는 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 컨트롤 매니저는
    사용자가 디바이스 제어 페이지(page)를 요청하면 제어 가능한 액션(action) 목록을 서비스명세 문서로부터 추출하는 서비스명세 해석기(Service description parser)와,
    사용자가 디바이스 제어 페이지에서 제어 명령을 입력하면 UPnP SOAP 요청으로 변환하여 UPnP 프로토콜 스택을 통해 해당 디바이스에게 전달하는 UPnP 액션요청 생성기(Action request generator)와,
    상기 UPnP SOAP 요청을 받은 디바이스가 해당 제어 결과를 SOAP 응답(response)을 하면 요청 성공 여부와 출력 아규먼트(output argument)의 값을 얻어낸다. UPnP 액션응답 해석기(Action response parser)와,
    상기 액션목록 및 제어결과를 HTML 문서로 작성하여 HTTP 인터페이스를 통해 사용자에게 제공하는 HTML 인터페이스 생성기(interface generator)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서, HTML 인터페이스 생성기는
    인터페이스 템플릿 라이브러리(interface template library)를 통해 해당 액션 또는 제어결과에 대한 인터페이스 템플릿을 확인하고 이를 기반으로 HTML 문서를 작성하도록 구성함을 특징으로 하는 웹서버를 이용한 홈 네트워크 제어 시스템.
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