TWI487341B - Identify networked devices to establish point-to-point connections to systems and methods - Google Patents

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TWI487341B
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Description

辨識連網設備以建立點對點連線的系統與方法
本發明係有關一種建立點對點連線的系統與方法，尤指一種辨識連網設備以建立點對點連線的系統與方法。
隨著科技進步與網際網路的普及，使用者可以預先於欲監視的場所架設網路攝影機，並經由網際網路在世界各地監看網路攝影機的影像，且當緊急情況發生時，使用者亦可利用與網際網路連線的警報系統通知當地的應變中心採取緊急措施以避免緊急情況失控。雖然網際網路在打擊犯罪以及保全證據上具有絕佳的利用價值，但習用的網路攝影機需要搭配網路配線，若欲將保全設施應用於一般住宅內，即必須安裝複雜的網路配線以將網路攝影機配置於居家的各個角落。針對上述缺失，目前市場一般採用無線區域網路將各個網路攝影機連線，由於不需要實體的網路線，故免除了複雜的安裝工序。但無線區域網路並非毫無缺點，因為無線傳輸係以電磁波作為資料傳輸的媒介，而在室內電磁波會受到牆壁與樓上及樓下之間的空間阻隔，導致無線傳輸的使用區域受到限制。
由於不具有實體網路線以及無線區域網路的缺失，電力線傳輸(Power Line Communication)被視為未來提供寬頻網路接取的最後一哩(Last Mile)解決方案中最具競爭力的技術之一。電力線傳輸，顧名思義是指利用住宅中既有的電力線傳輸高速率之資料、語音與視訊多媒體服務的一種通訊技術，該技術的工作原理是是利用4MHz至21MHz或2MHz至30MHz頻帶範圍傳輸信號，在傳送端利用正交分頻多工(OFDM)技術將通訊信號加以編碼與調變，然後在電力線上進行資料傳輸，在接收端首先經過電力線耦合器及高頻濾波將調變信號濾出，並經解碼與解調變之後，就可得到原來通訊信號。因為不需再佈網路線且訊號強度不受室內障礙物的阻隔而影響，故能夠省下高昂的架設費用且無收不到訊號的可能。與電力線傳輸相關的專利案可參閱美國公開專利第US2005/0047379號以及美國公開專利第US2004/0186908號。
雖然電力線傳輸能夠充分利用電力線，但為連線配置於不同位置的網路攝影機，電力線傳輸可搭配點對點技術(point-to-point)來實現透過網際網路監控家中的影像的目的。請參閱中華民國公開專利第M382669號所揭示的一種網路影像監視及設備控制系統，該系統包含有一攝影裝置、一電力線網路橋接器、一第一路由器、一第二路由器、一點對點伺服器與一監控裝置。該攝影裝置攝錄影像後將該影像壓縮成數位影像訊號，並將該數位影像訊號傳送到電力線網路橋接器，再經由該第一路由器連接至網際網路。當攝影裝置連接至網際網路後自動連接至點對點伺服器，該點對點伺服器會對連接攝影裝置的第一路由器打洞(hole punching)，而當監控裝置連接至網際網路後也自動連接至點對點伺服器，該點對點伺服器會對連接監控裝置的第二路由器打洞(hole punching)，經過打洞程序後，該攝影裝置即可建立與監控裝置的直接連線，亦即，該攝影裝置不需經過點對點伺服器即可將影像訊號傳送至監控裝置。
雖然上述前案所提出的系統能夠透過電力線將攝影裝置和監控裝置連線，但該系統的點對點連線機制僅能應用於同服務提供者所營運的點對點伺服器，或具有相同軟體的連網設備上，因此，在網路設備以及連網設備的擴充性以及相容性上即受到極大的限制。為克服上述缺失，先前技術提出一種點對點網物聯網連線平台，該平台具有一管理伺服器、複數個點對點伺服器，以及複數個具備應用介面程式(Application Programming Interface, API)的近端設備與連網設備，其中，該管理伺服器與該些點對點伺服器透過網際網路建立連線，且該應用介面程式(API)能適用於各種不同的作業系統。在實際的運作模式中，該連網設備內建有一組識別代碼(ID)，並於開機後自動與該管理伺服器連線並登錄該連網設備的資訊於該管理伺服器中，該近端設備輸入該連網設備的識別代碼(ID)，即可向該管理伺服器請求與該連網設備連線的點對點伺服器的位址，該近端設備依據該位址連線該點對點伺服器，由於該連網設備與該近端設備具備可相容的應用介面程式(API)，該點對點伺服器得以順利的建立該連網設備與該近端設備的連線。
雖然前述系統解決網路設備擴充後的連線問題，但由於各個該連網設備各自有一組識別代碼(ID)，當配置的連網設備數量增加時，識別代碼(ID)的組數與複雜度隨之增加，例如超過10位數字或英文的組合。當使用者欲選擇一連網設備進行監控，即必須在該近端設備輸入對應該連網設備的識別代碼(ID)，即使該近端設備為一智慧型手機，位數過多的識別代碼(ID)亦造成手動輸入過程過於繁複而無法快速的建立近端設備與連網設備之間的連線。
本發明之主要目的，在於解決識別代碼的位數過多而無法快速建立終端設備與連網設備之間的連線的缺失。
為達上述目的，本發明提供一種辨識連網設備以建立點對點連線的系統，該系統包括有至少一網路伺服器、至少一連網設備與至少一終端設備。該網路伺服器包含有一連網設備列表；該連網設備內建有一識別代碼以及一對應該識別代碼且設置於該連網設備上的連線條碼，該連網設備透過網際網路連線至該網路伺服器以登錄該識別代碼於該連網設備列表中；該終端設備包含有一影像截取模組，該終端設備以該影像截取模組截取該連網設備之連線條碼以產生一對應該連線條碼的連線請求訊號，該連線請求訊號透過網際網路傳輸至該網路伺服器；其中，該網路伺服器自該連網設備列表讀取該連線請求訊號所對應的連網設備以向該連網設備通知該終端設備欲與其連線，使該連網設備與該終端設備之間建立一通訊通道，藉此該連網設備與該終端設備經由該通訊通道進行點對點連線。
透過前述的系統，本發明提出一種辨識連網設備以建立點對點連線的方法，該方法包括以下步驟：A.透過網際網路將至少一連網設備連線至一網路伺服器；B.登錄該連網設備所內建的一識別代碼於該網路伺服器的一連網設備列表中，並設置一對應該識別代碼的連線條碼於該連網設備上；C.透過一終端設備的一影像截取單元截取該連線條碼以產生一對應該連線條碼的連線請求訊號，並將該連線請求訊號透過網際網路傳輸至該網路伺服器；D.自該連網設備列表讀取該連線請求訊號所對應的連網設備，使該網路伺服器向該連網設備通知該終端設備欲與其連線，再令該連網設備與該終端設備之間建立一通訊通道，藉此該連網設備與該終端設備經由該通訊通道進行點對點連線。
於本發明第一種實施態樣中，其中步驟C更包括以下子步驟：子步驟1：以該終端設備的一條碼解讀模組解讀該連線條碼影像為該識別代碼；子步驟2：令該連線請求訊號包含有該識別代碼。
於本發明第二種實施態樣中，為避免該識別代碼在傳送的過程中遭到攔截而被不肖人士所利用，步驟C更包括以下子步驟：子步驟1：令該連線請求訊號包含有該連線條碼影像；子步驟2：透過網際網路將該連線請求訊號傳輸至該網際網路伺服器。且搭配第二種實施態樣的步驟C，步驟D更包括以下子步驟：子步驟1：接收該連線請求訊號；子步驟2：以該網路伺服器的一條碼解讀模組解讀該連線請求訊號為該識別代碼。
更進一步地，為避免他人無故取得該終端設備而可輕易的由該終端設備監控該連網設備，接續該步驟D更包括下述之步驟：E.自該終端設備輸入一安全密碼；F.判斷該安全密碼是否相同於該連網設備的一預設安全密碼，若否，則跳回步驟E，若是，則允許該終端設備登入該連網設備。
於本發明另一實施例中，該網路伺服器執行打洞技術以建立該連網設備與該終端設備之間的通訊通道。
於本發明另一實施例中，該網際網路係選擇自乙太網路(Ethernet)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)和虛擬私有網路(VPN)所組成的群組中的任何一種。
於本發明另一實施例中，該連線條碼更對應該預設安全密碼，該影像截取模組截取該連網設備之連線條碼後產生一連線條碼影像。
於本發明另一實施例中，該終端設備包含有一將該連線條碼影像解讀為該識別代碼與該預設安全密碼的條碼解讀模組，而該連線請求訊號包含有該識別代碼與該預設安全密碼。
於本發明另一實施例中，該連線請求訊號包含有該連線條碼影像，而該網路伺服器包含有一將該連線條碼影像解讀為該識別代碼與該預設安全密碼的條碼解讀模組。
於本發明另一實施例中，該連線條碼係為一快速回應碼或一一維條碼。
藉由上述之技術方案，本發明與習知技術相較具有如下所述之優點：
一、 可快速的建立行動裝置與連網設備的連線。不同於習知技術以手動的方式逐字輸入該識別代碼，本案在該連網設備上設置有對應該識別代碼的連線條碼，並利用行動裝置既有的影像截取模組截取該連線條碼，且該連線條碼經解讀為該識別代碼，進而該網路伺服器以該識別代碼快速建立該連網設備與該終端設備之間的點對點連線。
本案為一種辨識連網設備以建立點對點連線的系統，以下將配合圖式說明本案的技術。
請參閱『圖1』至『圖2』，係本案之辨識連網設備以建立點對點連線的系統之架構示意圖，如圖所示，為方便說明本案技術內容，於本實施例中，本案之系統包含有一網路伺服器10、一第一連網設備20、一第二連網設備21與一終端設備30，該終端設備30可為手機、平板電腦、筆記型電腦等具備有攝像頭的可攜式電子設備，而該第一與第二連網設備可為一網路攝影機、一網路監視鏡頭或一網路監視器，但並不用以限定本發明。於本實施例中，該終端設備30係為一手機，而該第一與第二連網設備20、21則分別為一網路攝影機。
該第一連網設備20與該第二連網設備21分別內建有一識別代碼A與B，且該第一、第二連網設備20、21透過網際網路連線至該網路伺服器10，其中，網路網路可為乙太網路(Ethernet)以及無線網路所建置之網際網路(Internet)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)或虛擬私有網路(VPN)。可替代地，若該第一、第二連網設備20、21為設置於住宅內的網路攝影機，則該第一、第二連網設備20、21亦可藉由一路由器、一電力線網路橋接器與一電力線連接至網路伺服器10，亦即，該第一、第二連網設備20、21可透過電力線傳輸的方式連接至網路伺服器10，由於電力線傳輸並非本案之技術重點，且已可見於習知技術，故並不多加贅述。
該第一、第二連網設備20、21透過網際網路連線至該網路伺服器10，並且登錄各自的識別代碼A、B與其網路位址於該網路伺服器10的一連網設備列表之中。本案之技術重點在於該第一、第二連網設備20、21設置有一第一連線條碼201與一第二連線條碼211，該第一與第二連線條碼201、211係分別儲存有該一第一、第二識別代碼A、B的資訊，而與本案實施例中，為了可儲存該第一、第二識別代碼A、B的複雜資訊，該第一與第二連線條碼201、211係為一二維代碼，例如一快速反應碼(QR code)，然該第一與第二連線條碼201、211亦不限定為一快速反應碼(QR code)，一維條碼亦是可行的實施方式。
為了能夠解讀該第一與第二連線條碼201、211，本案揭示了兩種實施態樣。請參閱『圖1』，在第一種實施態樣當中，該終端設備30包含有一供使用者操作之應用介面程式(API)與一影像截取模組301，該影像截取模組301較佳的為一攝像頭，若使用者決定建立該第一連網設備20與該終端設備30的連線，則操作該應用介面程式(API)以令該影像截取模組301將設置於該第一連網設備20的第一連線條碼201之影像截取下來而產生一連線條碼影像，再藉由該終端設備30內部的一條碼解讀模組302，將該連線條碼影像解讀為該第一識別代碼A，緊接著，該終端設備30相應的產生一包含有該第一識別代碼A的連線請求訊號303，該應用介面程式(API)透過該終端設備30所具備的無線網路，將該連線請求訊號303傳輸至該網路伺服器10。
然而，考量到經過解碼後的第一識別代碼A有可能在無線網路傳輸的過程中遭到攔截而被不肖人士所利用，本案亦揭示了第二種實施態樣。請參閱『圖2』，在第二種實施態樣當中，該終端設備30包含有供使用者操作之應用介面程式(API)與一影像截取模組301，若使用者決定建立該第一連網設備20與該終端設備30的連線，則操作該應用介面程式(API)以令該影像截取模組301截取該第一連線條碼201而產生一連線條碼影像，與第一種實施態樣不同的地方在於，第二種實施態樣的連線條碼影像並未在該終端設備30解讀，因此，該終端設備30所產生的該連線請求訊號303包含有該連線條碼影像。該應用介面程式(API)透過該終端設備30所具備的無線網路，將該連線請求訊號303傳輸至該網路伺服器10。
由於該第一連線條碼201可為一快速反應碼(QR code)，因此，在第二種實施態樣中，該快速反應碼(QR code)可保有原來的影像格式而夾帶於該連線請求訊號303，並透過無線網路傳輸至該網路伺服器10，如此一來，因為他人需多一道解讀該快速反應碼(QR code)的程序，故本案系統的安全度能夠藉此提高。相應地，為了解讀該請求連線訊號303所包含的第一連線條碼201，該網路伺服器10內部設置有該條碼解讀模組101以將該第一連線條碼201解讀為該第一識別代碼A。
請復參閱『圖3』，係本案之辨識連網設備以建立點對點連線的系統之傳送打洞連線訊息示意圖，如圖所示，當該網路伺服器10接收到該請求連線訊號303，該請求連線訊號303所包含的連線條碼影像不管是在終端設備30進行解讀或是在該網路伺服器10進行解讀，該請求連線訊號303都能夠經過分析而產生該第一識別代碼A，如此，該網路伺服器10即可根據該第一識別代碼A於該連網設備列表中搜尋該第一識別代碼A所對應的連網設備之網路位址，於本實施例中，該第一識別代碼A即為該第一連網設備所內建的識別代碼，因此，該網路伺服器10接收到該請求連線訊號303後，即會藉由對應該第一識別代碼A的網路位址，向該第一連網設備20通知該終端設備30欲與該其連線的訊息，透過一習知的打洞技術(hole punching)，該網路伺服器10分別與該第一連網設備20與該終端設備傳輸一打洞連線訊息401、402，此時，如『圖4』所示，該第一連網設備20與該終端設備30建立一直接的通訊通道50，藉此，該第一連網設備20與該終端設備30經由該通訊通道而可進行點對點連線。
更進一步，該第一連網設備20包含有一可供使用者設定的預設安全密碼，若使用者欲以該終端設備30登入該第一連網設備20，則使用者於該終端設備30輸入一組安全密碼，該應用介面程式(API)再透過網際網路將該安全密碼傳送至該第一連網設備20，當輸入的安全密碼與該預設安全密碼相同時，該終端設備30才取得授權而得以與該第一連網設備20進行資料交換。
且為了能夠省略手動輸入該預設安全密碼的過程，該第一連線條碼201除了對應該識別代碼外，亦可對應該預設安全密碼，如此一來，當該影像截取模組301截取該第一連網設備20的第一連線條碼201以產生該連線條碼影像後，即可經由該條碼解讀模組101、302將該連線條碼影像解讀為該識別代碼與該預設安全密碼，使得該終端設備30與第一連網設備20建立點對點連線時，得以同時被授權而與該第一連網設備20進行資料交換。
於另一實施態樣中，該終端設備30的應用介面程式(API)得以將該第一連網設備20的識別代碼與預設安全密碼編譯為對應該識別代碼與預設安全密碼的連線條碼並儲存，以做為下次與該第一連網設備20建立點對點連接及資料交換所使用。但除上述之實施態樣外，該應用介面程式(API)亦可將該第一連網設備20的識別代碼與預設安全密碼編譯為對應該識別代碼與預設安全密碼的連線條碼後，透過無線網路將該連線條碼分享至另一終端設備，以令該另一終端設備得以對該第一連網設備20進行點對點連線及資料交換。
請復參閱『圖5』，係本發明之連網設備與終端設備之間建立點對點連線流程示意圖，如圖所示，首先，使用者透過網際網路將至少一連網設備連線至一網路伺服器(步驟S1)，該網路伺服器將該連網設備所內建的一識別代碼與一網路位址登錄於一連網設備列表之中，且設置一對應該識別代碼的連線條碼於該連網設備(步驟S2)上，緊接著，使用者以一終端設備的影像截取單元截取該連線條碼以產生一對應該連線條碼的連線請求訊號，並將該請求連線訊號以該終端設備所具備的無線網路傳輸至該網路伺服器(步驟S3)，該網路伺服器接收到該請求連線訊號後，自該連網設備列表尋找該請求連線訊號所對應的連網設備，而向該連網設備通知該終端設備欲與其連線的訊息，透過打洞技術(hole punching)於該連網設備與該終端設備之間建立一通訊通道，藉此該連網設備與該終端設備經由該通訊通道進行點對點連線(步驟S4)。
綜上所述，本案主要係在該連網設備設置有對應該識別代碼的連線條碼，該終端設備透過內建的影像截取模組即可截取該連線條碼而於該終端設備或於該網路伺服器解讀該連線條碼為該識別條碼，藉此，本案可無須手動輸入連網設備的識別代碼即可建立該終端設備與該連網設備的點對點連線，而可達到快速建立連線的目的。因此本發明極具進步性及符合申請發明專利之要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。
10．．．網路伺服器
20．．．第一連網設備
201．．．第一連線條碼
21．．．第二連網設備
211．．．第二連線條碼
30．．．終端設備
301．．．影像截取模組
101、302．．．條碼解讀模組
303．．．連線請求訊號
401、402．．．打洞連線訊息
50．．．通訊通道
圖1，係本發明第一種實施態樣之架構示意圖
圖2，係本發明第二種實施態樣之架構示意圖
圖3，係本發明之傳送打洞連線訊息示意圖
圖4，係本發明之建立點對點連線示意圖
圖5，係本發明之建立點對點連線流程示意圖
10．．．網路伺服器
20．．．第一連網設備
201．．．第一連線條碼
21．．．第二連網設備
211．．．第二連線條碼
30．．．終端設備
301．．．影像截取模組
302．．．條碼解讀模組
303．．．連線請求訊號

Claims (21)

  1. 一種辨識連網設備以建立點對點連線的系統，包括有：
    　　至少一網路伺服器，該網路伺服器包含有一連網設備列表；
    　　至少一連網設備，該連網設備內建有一識別代碼以及一對應該識別代碼且設置於該連網設備上的連線條碼，該連網設備透過網際網路連線至該網路伺服器以登錄該識別代碼於該連網設備列表中；
    　　至少一終端設備，該終端設備包含有一影像截取模組，該終端設備以該影像截取模組截取該連網設備之連線條碼以產生一對應該連線條碼的連線請求訊號，該連線請求訊號透過網際網路傳輸至該網路伺服器；
    　　其中，該網路伺服器自該連網設備列表尋找該連線請求訊號所對應的連網設備以向該連網設備通知該終端設備欲與其連線，使該連網設備與該終端設備之間建立一通訊通道，藉此該連網設備與該終端設備經由該通訊通道進行點對點連線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該影像截取模組截取該連網設備之連線條碼後產生一連線條碼影像。　
  3. 如申請專利範圍第2項所述的系統，其中該終端設備包含有一將該連線條碼影像解讀為該識別代碼的條碼解讀模組，而該連線請求訊號包含有該識別代碼。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的系統，其中該連線請求訊號包含有該連線條碼影像，而該網路伺服器包含有一將該連線條碼影像解讀為該識別代碼的條碼解讀模組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該網路伺服器執行打洞技術以建立該連網設備與該終端設備之間的通訊通道。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該網際網路係選擇自乙太網路(Ethernet)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)和虛擬私有網路(VPN)所組成的群組中的任何一種。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該連網設備包含有一可供使用者設定的預設安全密碼，該終端設備輸入該預設安全密碼以登入該連網設備。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的系統，其中該連線條碼更對應該預設安全密碼，該影像截取模組截取該連網設備之連線條碼後產生一連線條碼影像。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的系統，其中該終端設備包含有一將該連線條碼影像解讀為該識別代碼與該預設安全密碼的條碼解讀模組，而該連線請求訊號包含有該識別代碼與該預設安全密碼。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的系統，其中該連線請求訊號包含有該連線條碼影像，而該網路伺服器包含有一將該連線條碼影像解讀為該識別代碼與該預設安全密碼的條碼解讀模組。
  11. 如申請專利範圍第1至10項任一項所述的系統，其中該連線條碼係為一快速回應碼(QR code)。
  12. 如申請專利範圍第1至10項任一項所述的系統，其中該連線條碼係為一一維條碼。
  13. 一種辨識連網設備以建立點對點連線的方法，該方法包括以下步驟：
    　　A.透過網際網路將至少一連網設備連線至一網路伺服器；
    　　B.登錄該連網設備所內建的一識別代碼於該網路伺服器的一連網設備列表中，並設置一對應該識別代碼的連線條碼於該連網設備上；
    　　C.透過一終端設備的一影像截取單元截取該連線條碼以產生一對應該連線條碼的連線請求訊號，並將該連線請求訊號透過網際網路傳輸至該網路伺服器；
    　　D.自該連網設備列表尋找該連線請求訊號所對應的連網設備，使該網路伺服器向該連網設備通知該終端設備欲與其連線，再令該連網設備與該終端設備之間建立一通訊通道，藉此該連網設備與該終端設備經由該通訊通道進行點對點連線。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中步驟C更包括以下子步驟：
    　　子步驟1：以該終端設備的一條碼解讀模組解讀該連線條碼影像為該識別代碼；
    　　子步驟2：令該連線請求訊號包含有該識別代碼。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中步驟C更包括以下子步驟：
    　　子步驟1：令該連線請求訊號包含有該連線條碼影像；
    　　子步驟2：透過網際網路將該連線請求訊號傳輸至該網際網路伺服器。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中步驟D更包括以下子步驟：
    　　子步驟1：接收該連線請求訊號；
    　　子步驟2：以該網路伺服器的一條碼解讀模組解讀該連線請求訊號為該識別代碼。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中D步驟之後更包括下述之步驟：
    E.自該終端設備輸入一安全密碼；
    F.判斷該安全密碼是否相同於該連網設備的一預設安全密碼，若否，則跳回步驟E，若是，則允許該終端設備登入該連網設備。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中該網路伺服器執行打洞技術以建立該連網設備與該終端設備之間的通訊通道。
  19. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中該網際網路係選擇自乙太網路(Ethernet)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)和虛擬私有網路(VPN)所組成的群組中的任何一種。
  20. 如申請專利範圍第13至19項任一項所述的方法，其中該連線條碼係為一快速回應碼。
  21. 如申請專利範圍第13至19項任一項所述的方法，其中該連線條碼係為一一維條碼。
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