WO2012004424A1 - Método y sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas - Google Patents

Método y sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas Download PDF

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WO2012004424A1
WO2012004424A1 PCT/ES2010/070470 ES2010070470W WO2012004424A1 WO 2012004424 A1 WO2012004424 A1 WO 2012004424A1 ES 2010070470 W ES2010070470 W ES 2010070470W WO 2012004424 A1 WO2012004424 A1 WO 2012004424A1
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network topology
information
network
devices
management module
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PCT/ES2010/070470
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English (en)
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Valentín ALONSO ÁLVAREZ
David Gallegos Pajares
Eduardo M. RODRÍGUEZ GOLVANO
Pablo DÁVILA ÁLVAREZ
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Telefonica, S.A.
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2803—Home automation networks
    • H04L12/2807—Exchanging configuration information on appliance services in a home automation network
    • H04L12/2809—Exchanging configuration information on appliance services in a home automation network indicating that an appliance service is present in a home automation network
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them

Definitions

  • the present invention refers to a method and management system of network topologies in home networks.
  • the field of application of the invention is the management of networks, specifically the management of customer networks and more specifically the management of the digital home.
  • BBF Broadband Forum
  • TRO-69 a standards of the Broadband Forum
  • PD-174 a standards of the Broadband Forum
  • HGI Home Gateway Initiative
  • UPnP UPnP
  • Samba home automation specific protocols
  • HGI Home Gateway Initiative
  • Cisco Magic Network which implements some management features in the home network. This solution is based on the existence of a PC in the home network, and has been developed using a protocol designed by Cisco ⁇ .
  • Cisco Network Magic uses home network management protocols (HNAP) to Manage devices and provide a software development kit for users to create their own HNAP management applications. It is a protocol that allows programming, configuration, management and reporting on the network.
  • HNAP home network management protocols
  • Protocols such as UPnP, Samba or specific home automation protocols cannot interoperate with remote administration protocols (for example, TR-069). Apart from that, different types of devices need different tools for their management, that is, there is no unified tool to access the most common types of devices in the home.
  • the invention consists of a method and a system for managing network topologies in home networks.
  • This invention will facilitate the management of the home network for both the end user and the operator, both when configuring the service and when executing it as it provides the mechanisms to other tools to discover, view and manage the devices connected in the home in an easy and efficient way.
  • the basic concept of the invention is to have a functional element in the home network, more specifically on the residential catwalk, which is capable of performing the following tasks:
  • ⁇ Invoke devices for example, configuration operations, update their information, access to their services, etc.
  • An example could be a local application that allows displaying and managing home devices, or a TR-069 proxy that is capable of communicating the network topology to a remote auto-configuration server, ACS.
  • the invention comprises on the one hand a network topology management system in home networks where.
  • the aforementioned system is integrated into a runtime environment available on devices that connect to a home network.
  • an interface publishing service for the correct operation of the invention it will be necessary to have an interface publishing service.
  • said system comprises:
  • a network topology management module comprising means for coordinating the rest of the system modules, means for detecting devices connected to the home network through an interaction with at least one protocol adapter and means for storage and information management of a home network topology through an interaction with a data management module;
  • a local device management module which comprises providing at least one interface for the network topology management module to establish communication with the devices connected to the home network and which additionally comprises means for notifying changes in the topology of the network. home network to the network topology management module;
  • a data management module comprising a database of the network topology that stores the topology of the home network, means of managing said database and additionally comprising a data management interface for communicating with the module network topology management;
  • At least one network topology management module of device types comprising a mapping management interface whereby, the network topology management module obtains information from the devices connected to the home network.
  • This module will be, in a preferred embodiment, selected from a UPnP module, a non-IP home automation module and an IP module that exclusively supports IP protocols.
  • a notification module that sends notifications to external modules to the system that have previously subscribed to such notifications when changes in the network topology occur through an NTM event capture interface, provided by the network topology management module;
  • Y • at least one protocol adapter comprising a conventional interface for communicating with devices connected to the home network.
  • protocol adapters will be selected in a preferred embodiment from a UPnP protocol adapter that handles UPnP devices via an UPnP protocol, a home automation protocol adapter that manages non-IP home automation devices through a home automation proxy that employs standard protocols and an IP protocol adapter, which manages IP devices, which exclusively support IP protocols, through an ARP protocol.
  • the network topology management module provides the following interfaces to modules or entities external to the system:
  • an NTM description interface which comprises obtaining from the modules external to the system a list of devices detected in the home network and information stored on them in the network topology database;
  • the local device management module provides the following interfaces to the system:
  • protocol adapters provide the system with the following interfaces:
  • an AP publication capture interface implemented by the local topology management module to receive notifications of changes in the devices sent from the at least one protocol adapter
  • the present invention also describes a network topology management method in home networks for the previously defined system comprising the following phases:
  • the detected device in another preferred embodiment in the phase of checking what type of device has been detected and storing the information related to said device, can be a new physical, virtual device or it can be a device that had already been previously detected regardless of whether It was physical or virtual.
  • said phase comprises the following subphases:
  • the device detected is a virtual device, it comprises the following subphases:
  • phase of verifying by the data management module that the device has not been previously detected when it is obtained that the device is already previously detected, it comprises the following phases:
  • the information gathering phase of the device comprises the following steps:
  • the phase of requesting the execution of services offered by the devices connected to the home network comprises the following steps:
  • the at least one device type topology management module when the at least one device type topology management module is started for the first time, it registers a mapping management interface in the system in which the type of device it manages is specified, said type being of device selected from UPnP device, IP device and non-IP home automation device.
  • the network topology management module registers a network topology management interface in the system by means of which the internal and external elements to the system invoke said system.
  • the notification module registers a notification interface in the system by which it notifies the modules external to the system of changes in the network topology.
  • said database comprises the following information for each device of the detected home network:
  • device type information said information being selected among IP devices, UPnP devices and non-IP home automation devices;
  • each memory location of the virtual device list comprises at least the following information:
  • device status information said information being selected from enabled, disabled and error;
  • information of the type of virtual device with said information being selected between devices IP, UPnP devices and non-IP home automation devices;
  • Manufacturer information comprising the name of the manufacturer
  • model information comprising the device model name
  • model number information which includes the device model number
  • additional information comprising a list of additional parameters about the device; and, - a list of services offered by the device.
  • each memory location of the list of services comprises at least the following information:
  • the information stored in the network topology database is obtained and stored based on at least:
  • a basic configuration information file comprising a list of properties of the devices in the home network, a list of values to be established in the network topology for each device and a procedure to obtain basic information common to all devices registered in the network topology database;
  • Additional rule-based configuration information file stored in a field called additional information, which comprises a list of rules and defines a procedure for obtaining specific additional information from each device registered in the network topology database.
  • the virtual device subtype when said device is of the UPnP type, is selected from a media player, a media server and a wireless network camera.
  • the virtual device subtype when said device is home automation type, is selected from an intelligent meter, an intelligent connector and a switch.
  • the virtual device subtype is IP when said device is of type IP.
  • Figure 2.- Shows the schema of the basic information configuration file.
  • Figure 3. Shows the scheme of the configuration file of the additional information.
  • Figure 4.- Shows the flow diagram of the network topology management algorithm.
  • Figure 5. Shows the scheme of how the information is stored in the database related to the physical devices of the network topology.
  • Figure 6. Shows the scheme of how the information is stored in the database related to the virtual devices of the network topology.
  • Figure 7.- Shows the scheme of how the information is stored in the database related to the services offered by the devices of the network topology.
  • Figure 8.- Shows the sequence diagram of the device detection.
  • Figure 9. Shows the sequence diagram of obtaining information from the devices.
  • Figure 10. Shows the sequence diagram of the request of the services offered by the devices. DESCRIPTION OF AN EXAMPLE OF REALIZATION OF THE
  • FIG 1 shows the main functional block scheme of the home network topology manager (1).
  • the different modules that comprise it communicate with each other through known interfaces, and there are also interfaces with external entities (2) that make use of the functionalities provided by the home network topology manager.
  • the execution environment of the invention provided by an Interface Publishing Service, so that the different modules can publish their interfaces in the system so that other external modules or entities (2) can make requests or receive notifications.
  • the network topology manager module (3) is the main module of the system. It acts as coordinator of the rest of the modules of the system allowing the discovery, storage and management of the information of the network topology.
  • This element (3) is only the core and implements the most generic logic to coordinate the rest of the modules, but to manage a specific type of device, you need the help of the device type modules (4,5, 6).
  • NTM module (3) executes the following steps:
  • the NTM module (3) acts as follows: when a notification is received indicating the discovery of a new device, it obtains the device identifier and type of the notification itself and searches the system for a module that implements the management interface NTM mapping that is capable of dealing with such devices. This interface is provided by the device type modules (4,5,6). Thanks to this interface, the NTM module obtains from the specific device type modules (4,5,6) the set of device data already transformed into the generic format to be stored in the network topology. Finally, this information will be stored in the network topology using the data management module (7).
  • the NTM module also provides interfaces that allow other external entities (2) to access network topology information, obtain information about a device, invoke some action on a device, etc.
  • external entities interested in such operations could be a local application that shows the end user of the network topology in a graphical user interface, or a TR069 Proxy that could convert the topology information in a TR069 tree and send it to an ACS, so that a remote operator can know in real time the network topology of the end user and be able to handle it.
  • NTM (3) are as follows:
  • NTM description interface this interface is used by external entities (2) to obtain the list of found devices and the information that is stored about them in the network topology.
  • NTM device control interface this interface allows external entities to invoke services offered by the devices in order to control them.
  • NTM event capture interface this is the interface that external entities need to implement and register in the system to be notified about the existence of new devices and changes in the information stored of existing ones.
  • the device type modules (4,5,6) implement the specific logic that the NTM module (3) needs to deal with each specific type of device, such as knowing what type of information is obtained from a device of each type when It is discovered, how to treat this information and how to store it in the network topology.
  • All this logic is separated from the NTM module so that the system is extensible and said NTM module may be able to deal with new types of devices in the future without modifying the logic of the NTM module itself.
  • the system has provided three types of devices, but this list could be extended for a specific application.
  • Such devices are: UPnP devices, non-IP home automation devices and IP devices that are not compatible with any other type of specific protocol.
  • the NTM mapping management interface When one of the device type modules (4,5,6) starts, it registers its implementation of the NTM mapping management interface with a property that indicates the type of device it can manage. In this way, the NTM module can identify it and use it when such a device appears on the network.
  • Basic configuration information file specifies how to obtain the basic information of the discovered device. This basic information is common to all devices.
  • Additional configuration information file stores how to obtain additional information that may also be of interest, usually specific to each type of device.
  • the additional information configuration file defines the information that is stored in the "Additional information" field of the device information.
  • a “rule” (22) can be of one of three types:
  • the data management module (7) is capable of managing the internal database that stores the network topology.
  • the model information of a DLM level (virtual devices only) is also translated into an NTM model with physical and virtual devices, which groups virtual devices into physical devices based on IP and MAC addresses.
  • a multimedia disk can be considered as an IP (virtual) device and as an UPnP (virtual) device, and both are grouped together on the same physical device.
  • This block is accessed only through the NTM module (3) to obtain information about the devices stored in the network topology database and update the network topology with information of new devices that have been discovered or to update the information of an existing device.
  • the data management module When the data management module starts, it registers its NTM data management interface in the system. This interface allows the NTM module to use all its functionality.
  • the device can be a "device already detected” (52) in the case of an existing device type with the same UUID (50) or serial number (51), or a "new virtual device "(49) if the device type was not previously detected for that physical device (48).
  • the MAC address has not been previously stored (41), its IP address is compared with the IP addresses of the devices already discovered (42). If the IP address of the device is not the same as the IP addresses of the devices already discovered (or the IP address is empty in the case of home automation devices) the UUID (53) or the serial number (54 ) to know if it is a "device already detected” (52) (usually home automation devices or on a computer with several network interfaces) or a "New device” (44). If the IP address matches an existing one (42) and the MAC address is empty (45) a "New device" (44) is created and the IP address of the device previously detected is deleted because it was bad or old.
  • the IP address is deleted on the device previously detected as in the previous case, and then it is found out if it is of a "New device” (44) or, if it is a virtual device of the same type that exists (43), compare its UUID (53) and serial number (54) to know if it is a "device already detected” (52) or a "New device” (44).
  • the notification module (8) is used by the NTM module (3) to notify the external entities (2) registered in the system of possible changes in the network topology, for example, a new device appears or disappears in the network, or when changes occur in the status of a device.
  • the notification module (8) searches the system for all implementations of the NTM event listener interface and invokes it, so that any entity running this interface will be notified of changes in the network topology.
  • the notification module (8) starts it registers its NTM notification interface in the system.
  • the local device management module DLM (9) is in charge of the discovery of the existing devices in the home network, and the notification of such discoveries to the NTM module (3). It also allows the NTM module (3) to obtain information about the discovered devices and manage all the devices in the network topology.
  • the local device management module (9) offers an abstract and generic interface to the NTM module (3) that allows working with different types of devices in a similar and easy way, making the NTM module you do not need to know the specific management problems of the different types of devices, especially in relation to the protocol of communication that is used to discover and manage a specific type of device.
  • the local device management module (9) hides all this complexity through specific protocol adapters (10,11,12) that are able to discover and manage different types of devices (such as IP devices, UPnP devices, devices home automation, etc.).
  • the interfaces exposed by this block are the following:
  • ⁇ DLM publications capture interface this is the interface that other components need to use if they wish to be notified of devices discovered or disconnected from the network.
  • DLM description interface this interface provides detailed information about the devices found, and allows other components to access this information.
  • DLM control interface this interface is used to invoke actions provided by devices connected to the network.
  • the protocol adapters (10,11,12) implement specific protocols to be able to communicate with a specific type of device. When they discover a new type of device of the type that is in the home network, they are notified to the local device management module (9). They are accessed through said local management module to obtain some information about a specific device or to invoke any service provided by said device.
  • UPnP Protocol Adapter (11), to manage UPnP devices using the UPnP protocol.
  • Domestic automation adapter (12) to manage non-IP devices through a home automation proxy, which must use standard protocols, for example ZWave or Zigbee, to communicate with home automation devices.
  • IP protocol adapter (10) to discover IP devices in general that are not compatible with any other type of specific protocol. These devices are discovered through the ARP protocol.
  • the protocol adapters expose the following interfaces:
  • PA publications capture interface this interface must be applied to any entity that needs notifications of changes in the devices through the protocol adapter, such as the local device management module (9).
  • PA layer description interface this interface is applied to any entity that needs to obtain information directly from the network devices, such as the local device management module (9).
  • Layer control interface this interface applies to any entity that needs to invoke methods on network devices, such as the local device management module (9).
  • ⁇ Layer event interface if the network devices have status variables that must be notified to any entity when they change, this interface must be applied to that entity, such as the local device management module (9).
  • FIGS 5, 6 and 7 illustrate how network topology information is stored in the system.
  • the "network topology” (60) is structured in a set of devices physical, "Device” node (61), for example, a PC, a MediaPlayer, an Ethernet disk, etc.
  • Each physical device (62) contains the following information:
  • a PC may have an UPnP media server and an UPnP media player.
  • each virtual device, "virtual device” node (70) has the following information:
  • device subtype (76) that stores the device subtype of the virtual device. These are the device subtypes intended for each "device type” in a preferred embodiment, but this list could be extended for a specific application:
  • a “device subtype” selected from a media player, a media server and a wireless network camera.
  • a “device subtype” selected from an intelligent meter, an intelligent connector and a switch.
  • serial number node (80) that stores the serial number of the device.
  • UDN UDN node (81) that stores the UDN of the device when it is an UPnP device.
  • a "additional information” node which stores a list of "names” and “values” (84) of the devices, which can be used to extend the topology when necessary.
  • the devices usually publish some generic parameters, stored in the "Information” node (72), but they can also publish additional specific parameters. These parameters are different depending on the type of device and subtype, and can be used or not by the NTM module depending on the use cases that must be applied.
  • This node stores an extensible list of all these specific parameters.
  • each "service” (85) contains the following information:
  • the main functionality provided by the invention is to be able to manage the topology of the home network. This functionality consists of three different stages that are related to each other.
  • the discovery of devices is always the first stage, the devices have to be discovered in order to be managed. This stage also includes the storage of the device information in the network topology, and the notification to the external entities subscribed about the discovery of devices.
  • a new event is sent (101) by the corresponding protocol adapter (10,11,12) to the local management module of devices (9). At the same time, this event is forwarded (102) to the NTM module (3).
  • the NTM module (3) searches for a device type module (5) that is capable of managing this type of device. When found, the NTM module asks the device type module (5) for basic device information (103).
  • the device types module (5) obtains the necessary information from the devices: basic data (106,107), supported protocols (110,111) and published services (114,115) of the devices making requests: get basic data of the device (104,105), get protocol information (108,109) and get the device services (112,113) all of them using the local device management module (9), which in turn obtains this information by invoking analogous methods of the corresponding protocol adapter (10,11, 12).
  • the device type module (5) has obtained all this information, returns it to the NTM module (116).
  • the NTM module stores (117) this information in the network topology using the data management module (7).
  • the data management module (7) checks if the device has been previously detected (118), if it was previously detected, updates the device data in the network topology network, and if you have not yet detected it, create a new device in the network topology and store your information and notify the NTM module (119).
  • the NTM module (3) notifies (120) external entities (2) registered to events through the notification module (8).
  • the notification module (8) sends to the NTM module (3) a return notification (121) of the previously sent notification (120) and a return event message (122) is sent from the previously sent event (101) ) to the protocol adapters (10,11,12).
  • an external device (2) wants information (130) of a device, it uses the NTM description interface provided by the NTM module (3) to obtain it.
  • the NTM module obtains (131) the requested information from the network topology database through the data management interface provided by the module data management (8) and forwarded (132,133) to the external entity (2).
  • Figure 10 shows the sequence diagram of how external entities (2) can invoke actions on a device.
  • the NTM device control interface provided by the NTM module (3) will be invoked (135), which in turn uses (136) the DLM control interface provided by the local device management module (9), and said local device management module will use (137) the PA layer control interface provided by the corresponding protocol adapter (10,11,12) to invoke said method .
  • this response is forwarded (138,139,140) to the external entity.

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Abstract

La presente invención se refiere a un método y sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas. Dicha invención se integra en un entorno de ejecución disponible en al menos un dispositivo de una red doméstica y se dispone de al menos un servicio de publicación de interfaces.La invención comprende un módulo de gestión de topologías de red (3), un módulo de gestión local de dispositivos(9), un módulo de gestión de datos (7) que comprende una base de datos de la topología de red que almacena la topología de la red doméstica, al menos un módulo de gestión de topologías de red de tipos de dispositivos(4,5,6), un módulo de notificación (8) y al menos un adaptador de protocolo(10,11,12).

Description

MÉTODO Y SISTEMA DE GESTIÓN DE TOPOLOGÍAS DE RED EN REDES
DOMÉSTICAS OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un método y sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas. El campo de aplicación de la invención es la gestión de redes, en concreto la gestión de redes de cliente y de forma más específica la gestión del hogar digital.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La proliferación de nuevos servicios y dispositivos conectados en el hogar digital implica nuevos desafíos tanto para los operadores o proveedores de servicios como para los usuarios finales, por lo que su gestión se ha convertido en un tema clave.
Algunos estándares del Foro de Banda Ancha (BBF, Broadband Forum) , como TRO-69, PD-174 o HGI (Home Gateway Initiative) proporcionan los elementos necesarios para representar toda la información que los operadores de red pueden obtener de una red de cliente, mostrando únicamente la representación final de la información. Otros protocolos (como UPnP, Samba, protocolos específicos domóticos, etc) también pueden ser utilizados para gestionar los dispositivos de la casa desde el interior de la propia LAN, limitándose dichos protocolos al entorno del hogar.
Actualmente sólo hay un producto, Red mágica Cisco (CNM, Cisco Network Magic) , que implementa algunas funcionalidades de gestión en la red doméstica. Esta solución se basa en la existencia de un PC en la red doméstica, y ha sido desarrollado utilizando un protocolo diseñado por Cisco©. Cisco Network Magic utiliza protocolos de administración de redes domesticas (HNAP) para administrar dispositivos y proporciona un kit de desarrollo de software para los usuarios para crear sus propias aplicaciones de gestión HNAP . Es un protocolo que permite la programación, configuración, gestión y presentación de informes sobre la red.
Sin embargo, las soluciones actualmente existentes presentan carencias importantes. En las invenciones pertenecientes al estado de la técnica, sólo los operadores pueden gestionar de forma remota el enrutador de banda ancha, utilizando protocolos BBF TR-069, y a veces algunos dispositivos como teléfonos IP o dispositivos encargados de la recepción y opcionalmente decodificación de señal de televisión analógica o digital, con una extensión TR-069 especifica, como TR-106 y TR-135. Esto hace que sea difícil activar y gestionar los nuevos servicios que impliquen a otros usuarios finales conectados a dispositivos, como PCs, servidores o dispositivo encargado de la recepción y opcionalmente decodificación de señal de televisión analógica o digital, teléfonos móviles, cámaras IP, etc.
La complejidad de la gestión para los usuarios y empresas debe ser reducida, de manera que sea posible mejorar la experiencia de usuario y el tiempo que cuesta sacar un producto al mercado y los gastos operativos de nuevos dispositivos y servicios del lado de la empresa.
En los últimos años, debido a la ausencia de herramientas adecuadas de administración remota, los usuarios finales siempre tenían que llamar al servicio técnico correspondiente cuando había un problema con sus dispositivos o servicios, lo que la mayoría de las veces derivaba en la necesidad de la visita de un operario a la casa de los usuarios.
Normas como la TR-069 o PD-174 no proporcionan la arquitectura y los mecanismos necesarios para obtener esta información sin que involucre al usuario. Todas estas normas no ofrecen ninguna propuesta o solución técnica para resolver el control, diagnóstico y reparación de las redes domésticas .
Protocolos como UPnP, Samba o los protocolos específicos domóticos no pueden interoperar con los protocolos de administración remota (por ejemplo, TR-069). Aparte de eso, los diferentes tipos de dispositivos necesitan diferentes herramientas para su gestión, es decir, no existe una herramienta unificada para acceder a los tipos más comunes de dispositivos existentes en el hogar .
Las soluciones que tratan de gestionar estas complejidades, como Cisco Network Magic no están abiertas y no utiliza bien las normas establecidas y además ésta en concreto, ha sido diseñada para cubrir sólo los requisitos de Cisco. Este producto no cubre la actual falta de este tipo de soluciones técnicas en las infraestructuras de los operadores .
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados anteriormente, la invención consiste en un método y un sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas .
Este invento facilitará la gestión de la red doméstica tanto para el usuario final como para el operador, tanto a la hora de configurar el servicio como la hora de ejecutarlo ya que proporciona los mecanismos a otras herramientas para descubrir, visualizar y gestionar los dispositivos conectados en el hogar de una forma fácil y eficiente .
El concepto básico de la invención es disponer de un elemento funcional en la red doméstica, más concretamente en la pasarela residencial, que es capaz de desempeñar las siguientes tareas:
• Descubrir los dispositivos conectados en casa utilizando diferentes protocolos y almacenar la topología de la red (es decir, todos los dispositivos descubiertos, su información y los servicios que ofrecen) .
• Mantener actualizada la topología de red, mediante la recepción de eventos generados por los dispositivos conectados a dicha red o realizando sondeos sobre ellos.
· Invocar los dispositivos, por ejemplo, operaciones de configuración, actualizar su información, el acceso a sus servicios, etc.
• Ofrecer interfaces normalizados, de manera que otras herramientas pueden acceder a la información de topología de red, suscribirse a eventos de cambios en la topología e invocar operaciones en los dispositivos. Un ejemplo podría ser una aplicación local que permite mostrar y gestionar los dispositivos del hogar, o un proxy TR-069 que es capaz de comunicar la topología de la red a un servidor de autoconfiguración remoto, ACS .
Por tanto, como ya se había mencionado con anterioridad, la invención comprende por un lado de un sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas donde. El mencionado sistema se integra en un entorno de ejecución disponible en los dispositivos que se conectan a una red doméstica. Para el correcto funcionamiento de la invención se hará necesario disponer de un servicio de publicación de interfaces. Así dicho sistema comprende:
• un módulo de gestión de topologías de red que comprende medios de coordinación del resto de módulos del sistema, medios de detección de dispositivos conectados a la red doméstica mediante una interacción con al menos un adaptador de protocolo y medios de almacenamiento y gestión de información de una topología de la red doméstica mediante una interacción con un módulo de gestión de datos;
• un módulo de gestión local de dispositivos, que comprende proporcionar al menos un interfaz para que el módulo de gestión de topología de red establezca comunicación con los dispositivos conectados a la red doméstica y que adicionalmente comprende medios de notificación de cambios en la topología de la red doméstica al módulo de gestión de topologías de red;
• un módulo de gestión de datos que comprende una base de datos de la topología de red que almacena la topología de la red doméstica, medios de gestión de dicha base de datos y que comprende adicionalmente una interfaz de gestión de datos para comunicarse con el módulo de gestión de topologías de red;
• al menos un módulo de gestión de topologías de red de tipos de dispositivos que comprende un interfaz de gestión de mapeo mediante el cual, el módulo de gestión de topología de red obtiene información de los dispositivos conectados a la red doméstica. Este módulo estará, en una realización preferente, seleccionado entre un módulo UPnP, un módulo de automatización doméstica no IP y un módulo IP que soporta exclusivamente protocolos IP.
• un módulo de notificación que envía notificaciones a unos módulos externos al sistema que se hayan suscrito previamente a dichas notificaciones cuando ocurren cambios en la topología de red mediante un interfaz de captura de eventos NTM, proporcionado por el módulo de gestión de topologías de red; y, • al menos un adaptador de protocolo que comprende un interfaz convencional para comunicarse con los dispositivos conectados a la red doméstica. Estos adaptadores de protocolo estarán seleccionados en una realización preferente entre un adaptador de protocolo UPnP que maneja los dispositivos UPnP mediante un protocolo UPnP, un adaptador de protocolo de automatización doméstica que gestiona los dispositivos de automatización doméstica no IP mediante un proxy de automatización doméstica que emplea protocolos estándar y un adaptador de protocolo IP, que gestiona dispositivos IP, que soportan exclusivamente protocolos IP, mediante un protocolo ARP .
A su vez, en una realización preferente, el módulo de gestión de topologías de red proporciona los siguientes interfaces a los módulos o entidades externos al sistema:
• un interfaz de descripción NTM, que comprende obtener por parte de los módulos externos al sistema una lista de dispositivos detectados en la red doméstica e información almacenada sobre ellos en la base de datos de la topología de red;
• un interfaz de control de dispositivos NTM, que comprende acceder por parte de los módulos externos al sistema a unos servicios provistos por los dispositivos conectados a la red doméstica; y,
• un interfaz de captura de eventos NTM, que implementan los módulos externos para recibir notificaciones de nuevos dispositivos conectados a la red doméstica, dispositivos desconectados de la red doméstica y cambios en la información almacenada de dichos dispositivos en la base de datos de la topología de red . En otra realización preferente, el módulo de gestión local de dispositivos proporciona los siguientes interfaces al sistema:
• un interfaz de captura de publicaciones DLM, que informa de eventos seleccionados entre, dispositivos que se conectan a la red doméstica y dispositivos que se desconectan de la red doméstica;
• un interfaz de descripción DLM, que provee información detallada de los dispositivos que se conectan a la red doméstica a aquellos dispositivos que soliciten dicha información; y,
• un interfaz de control DLM, que solicita servicios provistos por los dispositivos conectados a la red. Además en otra realización preferente los adaptadores de protocolo proveen al sistema de los siguientes interfaces :
• un interfaz de captura de publicaciones AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para recibir notificaciones de cambios en los dispositivos enviadas desde el al menos un adaptador de protocolo;
• interfaz de descripción de capas AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para recibir información de forma directa de los dispositivos conectados a la red doméstica;
• un interfaz de control de capas AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para gestionar los servicios ofrecidos por los dispositivos de la red doméstica, y;
• un interfaz de eventos de capas AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para recibir notificaciones de cambios de variables de estado en dispositivos de la red doméstica.
Por otro lado la presente invención describe también un método de gestión de topología de red en redes domésticas para el sistema definido anteriormente que comprende las siguientes fases:
• detectar por parte del módulo de gestión de topología de red eventos seleccionados entre dispositivos que se conectan a la red doméstica y dispositivos que se desconectan de la red doméstica. Para ello se emplean los adaptadores de protocolo integrado en el sistema. Los dispositivos detectados estarán seleccionados entre dispositivos físicos y dispositivos virtuales;
• almacenar información de los dispositivos detectados en la red doméstica en la base de datos de la topología de red mediante el módulo de gestión de datos ;
• enviar notificaciones a los módulos externos al sistema suscritos previamente a dichas notificaciones, sobre los dispositivos detectados y las modificaciones en la información almacenada de dichos dispositivos detectados en la base de datos de la topología de red;
• obtener información de cualquier dispositivo conectado a la red doméstica mediante un acceso a la base de datos de la topología de la red doméstica por parte de cualquier otro módulo externo al sistema cuando dicho otro módulo externo lo solicite; y,
• solicitar la ejecución de unos servicios ofrecidos por uno de los dispositivos conectado a la red doméstica desde cualquier otro módulo externo al sistema.
En una realización preferente cuando previamente se ha detectado un dispositivo conectado a la red doméstica mediante uno de los adaptadores de protocolo, durante la fase de detección de dispositivos se llevan a cabo las siguientes etapas:
• enviar una notificación desde el adaptador de protocolo que ha detectado el dispositivo conectado a la red doméstica, al módulo de gestión local de dispositivos ;
• reenviar dicha notificación desde el módulo de gestión local de dispositivos al módulo de gestión de la topología de red;
• solicitar el módulo de gestión de topologías de red información sobre unos datos, servicios y protocolos adicionales soportados por el dispositivo detectado al módulo de gestión de topologías de red de tipos de dispositivos que corresponda en función del tipo de dispositivo detectado;
• reenviar dicha solicitud desde el módulo de gestión de topología de red de tipos de dispositivos al adaptador de protocolo que ha detectado el dispositivo para que solicite al dispositivo detectado la información solicitada, a través del módulo de gestión local de dispositivos ;
• enviar dicha información desde el adaptador de protocolo hasta el módulo de gestión de topologías de red a través del módulo de gestión local de dispositivos ;
• enviar dicha información desde el módulo de gestión de topologías de red al módulo de gestión;
• comprobar por parte del módulo de gestión qué tipo de dispositivo ha sido detectado estando seleccionado dicho tipo de dispositivo entre un nuevo dispositivo físico, un nuevo dispositivo virtual y un dispositivo previamente detectado y almacenar la información recibida del módulo de gestión de topologías en la etapa anterior en la base de datos de la topología de red a través del módulo de gestión de datos; y,
• enviar una notificación desde el módulo de gestión de topologías de red al módulo de notificaciones que envía notificaciones a los módulos externos al sistema mediante el módulo de notificación, de que se ha detectado un nuevo dispositivo en la topología.
En otra realización preferente en la fase de comprobar qué tipo de dispositivo ha sido detectado y almacenar la información relativa a dicho dispositivo, el dispositivo detectado puede ser un nuevo dispositivo físico, virtual o puede ser un dispositivo que ya había sido previamente detectado independientemente de si era físico o virtual. Cuando el dispositivo detectado es un dispositivo físico dicha fase comprende las siguientes subfases:
• recibir el módulo de gestión de datos una notificación con información relativa al dispositivo detectado;
• comprobar que la dirección MAC del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección IP del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está vacía;
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red;
• verificar que el dispositivo detectado es de tipo IP y almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando la dirección MAC no está vacía;
• comprobar que la dirección IP del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red y no estando previamente almacenado en la base de datos de la topología de red el tipo de dispositivo detectado, almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red;
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando no se trata de un dispositivo IP y cuando adicionalmente no está previamente almacenado en la base de datos de la topología de red el tipo de dispositivo detectado; y,
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando ha sido verificado que existe el tipo de dispositivo y no está almacenado en dicha base de datos ni su identificador ni su número de serie.
Por otro lado, cuando el dispositivo detectado es un dispositivo virtual comprende las siguientes subfases:
• recibir el módulo de gestión de datos una notificación con información relativa al nuevo dispositivo detectado ;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red;
• comprobar que el dispositivo detectado no es de tipo IP;
• verificar que el tipo de dispositivo esta previamente almacenado en la base de datos de la topología de red y almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando no están previamente almacenados en dicha base de datos ni su identificador ni su número de serie; y,
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando en la fase de verificación anterior se obtiene que el tipo de dispositivo no está previamente almacenado en la base de datos de la topología de red. Si el dispositivo ya estaba previamente detectado comprende las siguientes subfases:
• recibir el módulo de gestión de datos una notificación con información relativa al nuevo dispositivo detectado ;
• verificar que el dispositivo detectado dispone de dirección MAC y adicionalmente verificar que es de tipo IP y actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red y no siendo de tipo IP, es de un tipo previamente registrado en la base de datos de la topología de red y adicionalmente su identificador está almacenado en dicha base de datos y seguidamente actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red y no siendo de tipo IP, es de un tipo previamente registrado en la base de datos de la topología de red y además no estando almacenado su identificador en dicha base de datos, sí está almacenado su número de serie, para actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red;
· verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red, que la dirección IP del dispositivo detectado no está almacenada en dicha base de datos, que el tipo de dispositivo sí esta registrado en la base de datos y que adicionalmente también está registrado el identificador, y seguidamente actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red; y,
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red, que la dirección IP del dispositivo detectado no está almacenada en dicha base de datos, que el tipo de dispositivo sí esta registrado en la base de datos y que adicionalmente no estando registrado el identificador, sí esta registrado el número de serie de dicho dispositivo, y seguidamente actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red.
En otra realización preferida, tras la fase de verificar por parte del módulo de gestión de datos que el dispositivo no ha sido previamente detectado, cuando se obtiene que el dispositivo ya está previamente detectado, comprende las siguientes fases:
• actualizar la información obtenida del dispositivo en la base de datos de la topología de red a través del módulo de gestión de datos a la cual se envía la información obtenida del dispositivo desde el módulo de gestión de topologías de red; y,
• enviar una notificación de que se ha producido un cambio en la información almacenada en la base de datos de la topología de la red doméstica desde el módulo de gestión de topologías de red al módulo de notificaciones, que a su vez, envía notificaciones a los módulos externos al sistema mediante el módulo de notificación .
En otra realización preferida la fase de obtención de información del dispositivo comprende a su vez las siguientes etapas:
• enviar por parte de al menos un módulo externo al sistema una petición de información al módulo de gestión de topología de red mediante el interfaz de descripción NTM;
• enviar una petición de información de dispositivo al módulo de gestión de datos mediante el interfaz de gestión de datos provisto por dicho módulo de gestión de datos;
• acceder a dicha información almacenada en la base de datos de la topología de red y enviar la información al módulo de gestión de la topología de red; y,
• enviar dicha información al módulo externo al sistema que ha solicitado la información, desde el módulo de gestión de topología de red.
En otra realización preferida, la fase de solicitar la ejecución de unos servicios ofrecidos por los dispositivos conectados a la red doméstica, comprende las siguientes etapas :
• enviar una petición de servicio desde un módulo externo al sistema al módulo de gestión de topología de red mediante el interfaz de control de dispositivos NTM;
• enviar dicha petición desde el módulo de gestión de topología de red al módulo de gestión del dispositivo local mediante el interfaz de control DLM;
• enviar dicha petición desde el módulo de gestión del dispositivo local al adaptador de protocolo correspondiente mediante el interfaz de control de interfaces PA; y,
· enviar dicha petición desde el adaptador de protocolo correspondiente al dispositivo que ofrece el servicio solicitado .
En otra realización preferida, cuando se inicia por primera vez el al menos un módulo de gestión de topologías de tipos de dispositivo, registra un interfaz de gestión de mapeo en el sistema en el que se especifica el tipo de dispositivo que gestiona, estando dicho tipo de dispositivo seleccionado entre dispositivo UPnP, dispositivo IP y dispositivo de automatización doméstico no IP.
En otra realización preferida, como fase previa a la detección de dispositivos que hacen uso de la red doméstica, el módulo de gestión de topologías de red registra un interfaz de gestión de topologías de red en el sistema mediante el cual los elementos internos y externos al sistema invocan dicho sistema.
En otra realización preferida como fase previa a la detección de dispositivos que están conectados a la red doméstica el módulo de notificaciones registra un interfaz de notificaciones en el sistema mediante el cual notifica a los módulos externos al sistema de cambios en la topología de red. En otra realización preferida, en la fase de almacenamiento de información en la base de datos de la topología de la red dicha base de datos comprende la siguiente información para cada dispositivo de la red doméstica detectado:
• un identificador de dispositivo;
• un resumen de dispositivo que comprende las funcionalidades implementadas por dicho dispositivo;
• información del tipo de dispositivo, estando seleccionada dicha información entre dispositivos IP, dispositivos UPnP y dispositivos de automatización doméstica no IP;
• un estado del dispositivo que identifica el estado del dispositivo seleccionado entre habilitado, deshabilitado y error;
• al menos un interfaz de red de área local, que comprende los interfaces LAN de cada del dispositivo, donde para cada interfaz se almacena una dirección MAC y una dirección IP del dispositivo; y,
• un listado de dispositivos virtuales que comprende los dispositivos virtuales que existan al mismo tiempo en el dispositivo físico.
En otra realización preferida, cada posición de memoria del listado de dispositivos virtuales comprende al menos las siguientes informaciones:
un identificador de dispositivo;
información del estado del dispositivo, estando seleccionada dicha información entre habilitado, deshabilitado y error;
información del tipo de dispositivo virtual estando seleccionada dicha información entre dispositivos IP, dispositivos UPnP y dispositivos de automatización doméstica no IP;
información del subtipo de dispositivo virtual;
información del fabricante que comprende el nombre del fabricante;
información del modelo que comprende el nombre del modelo del dispositivo;
información del número del modelo, que comprende el número de modelo del dispositivo;
- información del número de serie del dispositivo; información del UDN del dispositivo cuando es un dispositivo virtual UPnP;
información adicional que comprende una lista de parámetros adicionales sobre el dispositivo; y, - un listado de servicios ofrecidos por el dispositivo .
En otra realización preferida, cada posición de memoria del listado de servicios comprende al menos las siguientes informaciones:
· un identificador de servicio; y,
• un listado de procesos ofrecidos por el servicio donde para cada proceso se almacena un nombre, un listado de argumentos de entrada y un listado de argumentos de salida teniendo asignado cada uno de estos argumentos un nombre .
En otra realización preferida, la información almacenada en la base de datos de la topología de red se obtiene y almacena en base a al menos:
• un archivo de información de configuración básica que comprende una lista de propiedades de los dispositivos de la red doméstica, una lista de valores para ser establecidos en la topología de red para cada dispositivo y un procedimiento para obtener una información básica común a todos los dispositivos registrados en la base de datos de la topología de red; y,
« un archivo de información de configuración adicional basado en reglas, almacenado en un campo llamado información adicional, que comprende una lista de reglas y define un procedimiento para obtener información adicional especifica de cada dispositivo registrado en la base de datos de la topología de red.
En otra realización preferida, el subtipo de dispositivo virtual, cuando dicho dispositivo es de tipo UPnP, está seleccionado entre un reproductor de medios, un servidor de medios y una cámara inalámbrica de red.
En otra realización preferida, el subtipo de dispositivo virtual, cuando dicho dispositivo es de tipo domótico, está seleccionado entre un medidor inteligente, un conector inteligente y un conmutador.
En otra realización preferida, el subtipo de dispositivo virtual es IP cuando dicho dispositivo es de tipo IP.
La invención presentada aquí incluye las siguientes mejoras con respecto a las soluciones existentes:
• Facilita descubrir y gestionar no sólo el router de banda ancha, sino también la topología de la red doméstica.
• Ofrece una visión actualizada de la red doméstica. Esta información puede ser usada localmente por el usuario final (por medio de otras aplicaciones) para gestionar la red doméstica, o remitido a un ACS, de modo que los operadores remotos saben qué dispositivos tiene en un determinado momento el usuario final y puede manejarlos.
• Da persistencia a la información de la topología de red, permitiendo tener información de todos los dispositivos de la red, incluso si algunos de ellos no está conectado .
• Ofrece una arquitectura extensible que permite soportar diferentes tipos de protocolos para gestionar diferentes tipos de dispositivos, todos bajo el mismo paraguas. Las aplicaciones externas no necesitan hacer frente a las complejidades del protocolo para descubrir y gestionar los dispositivos de su casa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Muestra el esquema principal de bloques funcionales del gestor de topologías de redes domésticas.
Figura 2.- Muestra el esquema del archivo de configuración de información básica.
Figura 3.- Muestra el esquema del archivo de configuración de la información adicional.
Figura 4.- Muestra el diagrama de flujo del algoritmo de gestión de la topología de red.
Figura 5.- Muestra el esquema de cómo se almacena la información en la base de datos relativa a los dispositivos físicos de la topología de red.
Figura 6.- Muestra el esquema de cómo se almacena la información en la base de datos relativa a los dispositivos virtuales de la topología de red.
Figura 7.- Muestra el esquema de cómo se almacena la información en la base de datos relativa a los servicios ofrecidos por los dispositivos de la topología de red.
Figura 8.- Muestra el diagrama de secuencia de la detección de dispositivos.
Figura 9.- Muestra el diagrama de secuencia de la obtención de información de los dispositivos.
Figura 10.- Muestra el diagrama de secuencia de la petición de los servicios ofrecidos por los dispositivos. DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN DE LA
INVENCIÓN
Seguidamente se realiza, con carácter ilustrativo y no limitativo, la descripción de un ejemplo de realización de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras.
La figura 1 muestra el esquema principal de bloques funcionales del gestor de topologías de redes domésticas (1) . Los diferentes módulos que lo conforman se comunican entre sí a través de interfaces conocidas, y también existen interfaces con entidades externas (2) que hacen uso de las funcionalidades proporcionadas por el gestor de topologías de redes domésticas. El entorno de ejecución de la invención que proporciona un Servicio de Publicación de Interfaces, de modo que los distintos módulos pueden publicar sus interfaces en el sistema a fin de que otros módulos o entidades externas (2) puedan hacer solicitudes o recibir notificaciones.
El módulo gestor de topología de red (3) , módulo NTM en adelante, es el principal módulo del sistema. Actúa como coordinador del resto de módulos del sistema permitiendo el descubrimiento, el almacenamiento y la gestión de la información de la topología de red.
Este elemento (3) es sólo el núcleo e implementa la lógica más genérica para coordinar el resto de módulos, pero para gestionar un tipo específico de dispositivo, necesita la ayuda de los módulos de tipos de dispositivo (4,5, 6) .
En el momento del arranque del sistema el módulo NTM (3) ejecuta los siguientes pasos:
• Registra su interfaz en el sistema, de modo que otras entidades, internas o externas, pueden invocarlo. • Para permitir al módulo NTM (3) ser notificado por el módulo de gestión local de dispositivos (7), módulo DLM en adelante, de los cambios en la topología de la red doméstica (nuevos dispositivos conectados a la red doméstica o de los dispositivos existentes de desconectarlo de la red de origen) , se implementa el interfaz de captura de publicaciones DLM.
• Busca en el sistema una implementación del interfaz de gestión de datos NTM. Este interfaz es proporcionado por el módulo NTM (3) , y se utilizará más adelante para guardar los datos de los dispositivos descubiertos.
El módulo NTM (3) actúa de la siguiente forma: cuando se recibe una notificación que indica el descubrimiento de un nuevo dispositivo, obtiene el identificador y tipo de dispositivo de la propia notificación y busca en el sistema un módulo que implemente la interfaz de gestión de mapeo NTM que es capaz de tratar con ese tipo de dispositivos. Esta interfaz es proporcionada por los módulos de tipos de dispositivo (4,5,6) . Gracias a esta interfaz, el módulo NTM consigue de los módulos de tipos de dispositivo (4,5,6) específicos el conjunto de datos del dispositivo ya transformados en el formato genérico para ser almacenados en la topología de red. Finalmente, se almacenará esta información en la topología de red mediante el módulo de gestión de datos (7) .
El módulo NTM también proporciona interfaces que permiten que otras entidades externas (2) acceder a la información de topología de red, obtener información sobre un dispositivo, invocar alguna acción en un dispositivo, etc. Ejemplos de entidades externas interesadas en tales operaciones podrían ser una aplicación local que muestra al usuario final de la topología de la red en una interfaz gráfica de usuario, o un Proxy TR069 que pudiera convertir la información de topología en un árbol TR069 y enviarlo a un ACS, de modo que un operador remoto puede conocer en tiempo real la topología de red del usuario final y ser capaz de manejarla.
Las principales interfaces expuestas por este módulo
NTM (3) son las siguientes:
• Interfaz de descripción NTM: esta interfaz es utilizada por las entidades externas (2) para obtener la lista de los dispositivos encontrados y la información que se almacenan sobre ellos en la topología de la red.
• Interfaz de control de dispositivos NTM: esta interfaz permite a entidades externas invocar servicios ofrecidos por los dispositivos con el fin de controlarlos.
• Interfaz de captura de eventos NTM: esta es la interfaz que las entidades externas necesitan implementar y registrar en el sistema para que se les notifique sobre la existencia de nuevos dispositivos y cambios en la información almacenada de los ya existentes.
Los módulos de tipos de dispositivo (4,5,6) implementan la lógica específica que necesita el módulo NTM (3) para hacer frente a cada tipo específico de dispositivo, como saber qué tipo de información se consigue de un dispositivo de cada tipo cuando se descubre, cómo tratar esta información y cómo almacenarlo en la topología de red.
Toda esta lógica está separada del módulo NTM para que el sistema sea extensible y dicho módulo NTM pueda ser capaz de tratar en el futuro con nuevos tipos de dispositivos sin necesidad de modificar la lógica del módulo NTM en sí misma.
En una realización preferida, el sistema ha previsto tres tipos de dispositivos, pero esta lista se podría ampliar para una aplicación específica. Dichos dispositivos son: Dispositivos UPnP, dispositivos de automatización del hogar no-IP y dispositivos IP que no son compatibles con cualquier otro tipo de protocolo especifico.
Cuando uno de los módulos de tipos de dispositivo (4,5,6) se inicia, registra su implementación de la interfaz de gestión de mapeo NTM con una propiedad que indica el tipo de dispositivo que puede gestionar. De esta manera, el módulo NTM puede identificarlo y utilizarlo cuando un dispositivo de ese tipo aparece en la red.
La funcionalidad de estos módulos se basa en dos archivos de configuración:
• Archivo de información de configuración básica: especifica cómo obtener la información básica del dispositivo descubierto. Esta información básica es común a todos los dispositivos.
• Archivo de información de configuración adicional: almacena cómo obtener la información adicional que también podría ser de interés, normalmente específica de cada tipo de dispositivo.
La definición del archivo de configuración básica de la información se muestra en la figura 2. Define algunas asignaciones en el objeto "Propiedades de mapeo" (16), que define una lista de propiedades (17) que se obtienen desde el dispositivo y se almacenan en la topología de red y una lista de valores (19) que se fijarán para el dispositivo en la topología de red:
• Para cada "propiedad" (17) de la lista, el valor de la propiedad del dispositivo cuyo "nombre" (18) se especifica se almacenará en la topología, concretamente en la propiedad se definida como "destino" (18) dentro de la "Información de dispositivo virtual" (72) que es un nodo de la topología de red. • Cada "Valor" (19) de la lista se utiliza para asignar valores estáticos a algunas propiedades de un tipo de dispositivo especifico que no proporcionan un valor para algunos de los aspectos incluidos en la "Información de dispositivo virtual" (72) . El "valor" (20) determinado se almacena en la topología de red, en la propiedad definida como "destino" (20) .
El archivo de configuración información adicional define la información que se almacena en el campo "Información adicional" de la información del dispositivo.
Como muestra la figura 3, el archivo está organizado en una lista de "reglas" (21) que deben ser ejecutadas por los módulos de gestión de tipos de dispositivos (4,5,6) . Una "regla" (22) puede ser de uno de estos tres tipos:
· Reglas de "Método" (23) : este tipo de regla invocará el método de dispositivo especificado en "nombre" (24) con una lista de argumentos de entrada, especificada en la lista "Argumentos de entrada" (25) . Cada argumento tiene un nombre y un valor, especificados en "nombre" y "valor" (26) respectivamente. El método obtendrá una lista de argumentos de salida, especificada en la lista "Argumentos de salida" (27) . Para cada argumento de salida especificado en "nombre" (28), se almacena su valor en la topología, concretamente en la ubicación especificada en "destino" (28) .
• Reglas de "Variables de estado" (29) : con este tipo de regla se obtiene el valor de la variable de estado del dispositivo cuyo nombre se especifica en el "nombre" (30) y se almacenarán en la topología, en la propiedad especificada en el "destino" (30) .
• Reglas de "Variables de configuración" (31) : este tipo de regla se utiliza para añadir información estática en el dispositivo de la topología. Almacena el valor expresado en el "valor" (32) en la topología, en la propiedad especificada en el "nombre" (32) .
El módulo de gestión de datos (7) es capaz de gestionar la base de datos interna que almacena la topología de la red. También se traduce la información del modelo de un nivel DLM (sólo dispositivos virtuales) a un modelo NTM con dispositivos físicos y virtuales, que agrupa a los dispositivos virtuales en dispositivos físicos en función de la IP y direcciones MAC. Por ejemplo, un disco multimedia puede ser considerado como un dispositivo IP (virtual) y como un dispositivo UPnP (virtual) , y ambos se agrupan en el mismo dispositivo físico.
A este bloque se accede sólo a través del módulo NTM (3) para obtener información sobre los dispositivos almacenados en la base de datos de la topología de red y actualizar la topología de red con información de nuevos dispositivos que se han descubierto o para actualizar la información de un dispositivo existente.
Cuando el módulo de gestión de datos se inicia, registra en el sistema su interfaz de gestión de datos NTM. Esta interfaz permite al módulo NTM emplear toda su funcionalidad .
En una realización preferente de la invención, el algoritmo utilizado por este bloque con el fin de almacenar la información relativa a los dispositivos en la topología se puede ver en la figura 4. El algoritmo funciona de la siguiente manera:
• Cuando un nuevo dispositivo es detectado (40), sus propiedades se comparan con todos los dispositivos que hayan sido detectados previamente. El principal dato utilizado en la comparación es la dirección MAC (41) del dispositivo . • Si la dirección MAC es la misma de un dispositivo ya detectado previamente entonces podemos suponer que ambos dispositivos son el mismo dispositivo físico. Si dicho nuevo dispositivo es un dispositivo IP (47) (estos dispositivos sólo tienen las direcciones MAC e IP como datos de dispositivo) y no se dispone de más datos, se llega a "dispositivo ya detectado" (52) y el algoritmo finaliza marcando el dispositivo como activo si previamente estaba marcado como inactivo.
· Si el dispositivo no es un dispositivo IP, puede ser un "dispositivo ya detectado" (52) en el caso de ser un tipo de dispositivo existente con el mismo UUID (50) o número de serie (51), o un "nuevo dispositivo virtual" (49) si el tipo de dispositivo no se detectó anteriormente para ese dispositivo físico (48).
• Si la dirección MAC no ha sido previamente almacenada (41), se compara su dirección IP con las direcciones IP de los dispositivos ya descubiertos (42) . Si la dirección IP del dispositivo no es la misma que las direcciones IP de los dispositivos ya descubiertos (o la dirección IP está vacía en el caso de dispositivos de automatización del hogar) se utiliza el UUID (53) o el número de serie (54) para conocer si se trata de un "dispositivo ya detectado" (52) (generalmente dispositivos de automatización del hogar o en un equipo con varias interfaces de red) o un "Nuevo dispositivo " (44) . Si la dirección IP coincide con una ya existente (42) y la dirección MAC está vacía (45) se crea un "Nuevo dispositivo" (44) y se elimina la dirección IP del dispositivo detectado anteriormente porque estaba mal o era antigua. Si la dirección MAC no está vacía (45), se borra la dirección IP en el dispositivo anteriormente detectado como en el caso anterior, y luego se averigua si se trata de un "Nuevo dispositivo" (44) o, si es un dispositivo virtual del mismo tipo que existe (43) , comparar su UUID (53) y número de serie (54) para saber si se trata de un "dispositivo ya detectado" (52) o un "Nuevo dispositivo" (44).
El módulo de notificaciones (8) es utilizado por el módulo NTM (3) para notificar a las entidades externas (2) registradas en el sistema de posibles cambios ocurridos en la topología de red, por ejemplo, un nuevo dispositivo aparece o desaparece en la red, o cuando ocurren cambios en el estado de algún dispositivo. Cuando esto ocurre, el módulo de notificaciones (8) busca en el sistema todas las implementaciones del interfaz de escucha de eventos NTM y lo invoca, de modo que cualquier entidad que ejecute este interfaz será notificada de los cambios en la topología de red. Con el fin de permitir que el módulo NTM (3) pueda hacer uso de esta funcionalidad, cuando se inicia el módulo de notificaciones (8) registra su interfaz de notificaciones NTM en el sistema.
El módulo de gestión local de dispositivos DLM (9) está a cargo del descubrimiento de los dispositivos existentes en la red doméstica, y de la notificación de dichos descubrimientos al módulo NTM (3) . Asimismo, permite al módulo NTM (3) obtener información de los dispositivos descubiertos y gestionar todos los dispositivos de la topología de la red.
Para llevar a cabo estas tareas, el módulo de gestión local de dispositivos (9) ofrece un interfaz abstracto y genérico al módulo NTM (3) que permite trabajar con diferentes tipos de dispositivos de una manera similar y fácil, por lo que el módulo NTM no necesita saber los problemas específicos de gestión de los diferentes tipos de dispositivos, especialmente en relación con el protocolo de comunicación que se utiliza para descubrir y manejar un tipo de dispositivo especifico. El módulo de gestión local de dispositivos (9) oculta toda esta complejidad a través de adaptadores de protocolo específicos (10,11,12) que son capaces de descubrir y gestionar diferentes tipos de dispositivos (como los dispositivos IP, dispositivos UPnP, dispositivos de automatización doméstica, etc.).
Los interfaces expuestos por este bloque son los siguientes :
· Interfaz de captura de publicaciones DLM: este es el interfaz que otros componentes necesitan emplear si desean ser notificados de dispositivos descubiertos o desconectados de la red.
• Interfaz de descripción DLM: este interfaz proporciona información detallada acerca de los dispositivos encontrados, y permite a otros componentes acceder a esta información.
• Interfaz de control DLM: este interfaz se utiliza para invocar acciones que proporcionan los dispositivos conectados a la red.
Los adaptadores de protocolo (10,11,12) implementan protocolos específicos para poder comunicarse con un tipo específico de dispositivo. Cuando descubren un nuevo tipo de dispositivo del tipo que sea en la red doméstica, se lo notifican al módulo de gestión local de dispositivos (9) . Se accede a ellos a través de dicho módulo de gestión local para obtener alguna información acerca de un dispositivo específico o para invocar algún servicio provisto por el mencionado dispositivo.
En una realización preferente de la invención se han previsto tres tipos de adaptadores de protocolo:
• Adaptador de Protocolo UPnP (11), para gestionar los dispositivos UPnP usando el protocolo UPnP. • Adaptador de automatización domestica (12) para gestionar los dispositivos no-IP a través de un proxy de automatización del hogar, que deben utilizar los protocolos estándar, por ejemplo ZWave o Zigbee, para comunicarse con los dispositivos de automatización doméstica.
• Adaptador de protocolo IP (10), para descubrir dispositivos IP en general que no son compatibles con cualquier otro tipo de protocolo especifico. Estos dispositivos se descubren a través del protocolo ARP.
Los adaptadores de protocolo exponen las interfaces siguientes :
• Interfaz de captura de publicaciones PA: este interfaz debe aplicarse a cualquier entidad que necesite notificaciones de cambios en los dispositivos a través del adaptador de protocolo, como por ejemplo el módulo de gestión local de dispositivos (9).
• Interfaz de descripción de capas PA: este interfaz se aplica a cualquier entidad que necesite obtener información directamente de los dispositivos de red, como por ejemplo el módulo de gestión local de dispositivos (9) .
• Interfaz de control de capas: este interfaz se aplica a cualquier entidad que necesite invocar métodos en los dispositivos de red, como por ejemplo el módulo de gestión local de dispositivos (9).
· Interfaz de eventos de capa: si los dispositivos de red tienen variables de estado que deben ser notificadas a alguna entidad cuando cambian, este interfaz, debe aplicarse a dicha entidad, como por ejemplo el módulo de gestión local de dispositivos (9).
Las figuras 5, 6 y 7 ilustran cómo la información de la topología de red se almacena en el sistema.
Como puede verse en la figura 5, la "topología de la red" (60) se estructura en un conjunto de dispositivos físicos, nodo "Dispositivo" (61), por ejemplo, un PC, un MediaPlayer, un disco Ethernet, etc.
Cada dispositivo físico (62) contiene la siguiente información :
· un "identificador" (63) que identifica el dispositivo de forma inequívoca.
• un "resumen de dispositivo", (64) que define el conjunto de funcionalidades implementadas por este dispositivo. Esto está directamente relacionado con los dispositivos virtuales que un dispositivo físico puede tener .
• un "tipo del dispositivo" (65) que identifica el tipo de dispositivo detectado.
• un "estado del dispositivo" (66) que identifica el estado del dispositivo, habilitado, error y deshabilitado.
• un conjunto de "Interfaces LAN" (67), que representan las interfaces LAN del dispositivo, cada una incluyendo la "dirección IP" (68) y "dirección MAC" (69) .
• un conjunto de "dispositivos virtuales" (70), que son los dispositivos funcionales o virtuales que pueden existir al mismo tiempo en un solo dispositivo. Por ejemplo, un PC puede tener un servidor multimedia UPnP y un reproductor de medios UPnP.
Como puede verse en la figura 6, cada dispositivo virtual, nodo de "dispositivo virtual" (70), tiene la siguiente información:
• un nodo de "identificador" (71) que identifica de forma única al dispositivo virtual.
• un nodo de "Información" (72) que tiene la siguiente información sobre cada dispositivo:
• "estado del dispositivo" (74) que almacena el estado del dispositivo virtual, habilitado, error y deshabilitado . • "tipo de dispositivo" (75) que almacena el tipo de dispositivo del dispositivo virtual: IP, UPnP, automatización doméstica, etc. Los tipos de dispositivo previstas en la realización preferente son "IP", "UPnP" y "Automatización doméstica", pero esta lista se podría ampliar para una aplicación específica .
• "subtipo de dispositivo" (76) que almacena el subtipo de dispositivo del dispositivo virtual. Estos son los subtipos dispositivo previsto para cada "tipo de dispositivo" en una realización preferida, pero esta lista se podría ampliar para una aplicación específica :
o Para un "tipo de dispositivo" "IP", un "subtipo de dispositivo" "IP"
o Para un "tipo de dispositivo" "UPnP", un "subtipo de dispositivo" seleccionado entre un reproductor de medios, un servidor de medios y una cámara inalámbrica de red.
o Para un "tipo de dispositivo" de "Automatización doméstica", un "subtipo de dispositivo" seleccionado entre un medidor inteligente, un conector inteligente y un conmutador .
• un nodo "fabricante", que almacena el nombre del fabricante del dispositivo
• un nodo "nombre de modelo" (78) que almacena el nombre del modelo del dispositivo.
• un nodo "número de modelo" (79) que almacena el número del modelo del dispositivo.
• un nodo "número de serie" (80) que almacena el número de serie del dispositivo. • un nodo "UDN" (81) que almacena el UDN del dispositivo cuando se trata de un dispositivo UPnP.
• un nodo de "información adicional" (82), que almacena una lista de "nombres" y "valores" (84) de los dispositivos, que puede ser utilizado para ampliar la topología cuando sea necesario. Los dispositivos suelen publicar algunos parámetros genéricos, almacenados en el nodo "Información" (72), pero también pueden publicar parámetros específicos adicionales. Estos parámetros son diferentes en función del tipo de dispositivo y subtipo, y puede ser utilizado o no por el módulo NTM en función de los casos de uso que deben ser aplicados. Este nodo almacena una lista extensible de con todos estos parámetros específicos.
• un nodo de "Servicios" (73), que almacenan información sobre los servicios ofrecidos por cada dispositivo .
Como puede verse en la figura 7, cada "servicio" (85) contiene la siguiente información:
• un nodo "nombre" (88) que almacena el nombre del servicio .
• un conjunto de nodos "método" (87) que representan los métodos ofrecidos por el servicio. Cada método tiene un nodo "nombre" (88) que representa su nombre, un conjunto de argumentos de entrada, nodo "argumentos de entrada" (89) y un conjunto de argumentos de salida, nodo "argumentos de salida" (90) .
Una vez descritos los principales elementos constitutivos del sistema, sus interfaces y su funcionamiento interno, así como el modelo de topología de datos, se describe a continuación el método de gestión de topología de red en redes domésticas y las interacciones entre los módulos del sistema con el fin de proporcionar las funcionalidades del sistema.
La principal funcionalidad aportada por la invención consiste en ser capaz de gestionar la topología de la red doméstica. Esta funcionalidad consiste en tres etapas diferentes que se relacionan entre sí.
• El descubrimiento de dispositivos es siempre la primera etapa, los dispositivos tienen que ser descubiertos para poder ser gestionados. Esta etapa también incluye el almacenamiento de la información del dispositivo en la topología de red, y la notificación a las entidades externas suscritas sobre el descubrimiento de dispositivos.
Cuando un nuevo dispositivo es descubierto (100) por uno de los adaptadores de protocolo (10,11,12), un nuevo evento es enviado (101) por el adaptador de protocolo correspondiente (10,11,12) al módulo de gestión local de dispositivos (9) . Al mismo tiempo, este evento se reenvía (102) al módulo NTM (3) . Dependiendo del tipo de dispositivo detectado, el módulo NTM (3) busca un módulo de tipos de dispositivo (5) que sea capaz de gestionar este tipo de dispositivo. Cuando lo encuentra, el módulo NTM solicita al módulo de tipo de dispositivo (5) la información básica del dispositivo (103) . El módulo de tipos de dispositivo (5) obtiene la información necesaria de los dispositivos: datos básicos (106,107), protocolos soportados (110,111) y servicios publicados (114,115) de los dispositivos realizando peticiones: conseguir datos básicos del dispositivo (104,105), conseguir información de protocolos (108,109) y conseguir los servicios del dispositivo (112,113) todo ellos haciendo uso del módulo de gestión local de dispositivos (9), que a su vez obtiene esta información invocando métodos análogos del correspondiente adaptador de protocolos (10,11,12). Cuando el módulo de tipos de dispositivo (5) ha obtenido toda esta información, la devuelve al módulo NTM (116) . El módulo NTM almacena (117) esta información en la topología de la red mediante el módulo de gestión de datos (7) . Antes de guardar la información del dispositivo en la topología de red, el módulo de gestión de datos (7) comprueba si el dispositivo ya ha sido detectado previamente (118), si ya se detectó previamente, actualiza los datos del dispositivo en la topología de red, y si aún no lo ha detectado, crea un dispositivo nuevo en la topología de red y almacenar su información y se lo notifica al módulo NTM (119) . El módulo NTM (3) notifica (120) a las entidades externas (2) inscritas a eventos a través del modulo de notificaciones (8) . Por último, el módulo de notificaciones (8) envía al módulo NTM (3) una notificación de retorno (121) de la notificación previamente enviada (120) y se envía un mensaje de evento (122) de retorno del evento previamente enviado (101) a los adaptadores de protocolo (10,11,12) .
• La obtención de información del dispositivo es la segunda etapa como se muestra en la figura 9. Las entidades externas solicitan (130) al módulo NTM (3) todos los datos de un dispositivo, incluidos los parámetros de configuración y los métodos expuestos. A veces, se trata simplemente de obtener información de la topología, y algunas veces puede implicar invocar alguna acción en el dispositivo con el fin de obtener información actualizada.
Cuando un dispositivo externo (2) quiere información (130) de un dispositivo emplea el interfaz de descripción NTM provisto por el módulo NTM (3) para obtenerla. El módulo NTM consigue (131) la información solicitad de la base de datos de la topología de red a través de la interfaz de gestión de datos provista por el módulo de gestión de datos (8) y se la reenvía (132,133) a la entidad externa (2 ) .
• El invocar la acción de un dispositivo es la tercera etapa. Las entidades externas pueden solicitar al módulo NTM el invocar una acción en un dispositivo, con el fin de obtener alguna información de ella o para ejecutar una configuración u operación.
La figura 10 muestra el diagrama de secuencia de cómo las entidades externas (2) pueden invocar acciones en un dispositivo.
Cuando una entidad externa quiere invocar un método de un servicio ofrecido por un dispositivo, se invocará (135) la interfaz de control de dispositivos NTM proporcionada por el módulo NTM (3), que a su vez utiliza (136) el interfaz de control DLM proporcionado por el modulo de gestión local de dispositivos (9), y dicho modulo de gestión local de dispositivos empleará (137) el interfaz de control de capas PA proporcionada por el adaptador de protocolo correspondiente (10,11,12) para invocar dicho método. Una vez obtenida la respuesta del dispositivo, esta respuesta se reenvía (138,139,140) a la entidad externa.

Claims

RE..VINDICACIONES
1.- Sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas, donde dicho sistema se integra en un entorno de ejecución disponible en al menos un dispositivo de una red doméstica y donde se dispone de al menos un servicio de publicación de interfaces, caracterizado porque dicho sistema comprende:
• un módulo de gestión de topologías de red que comprende medios de coordinación del resto de módulos del sistema, medios de detección de dispositivos conectados a la red doméstica mediante una interacción con al menos un adaptador de protocolo y medios de almacenamiento y gestión de información de una topología de la red doméstica mediante una interacción con un módulo de gestión de datos;
• un módulo de gestión local de dispositivos, que comprende proporcionar al menos un interfaz para que el módulo de gestión de topología de red establezca comunicación con los dispositivos conectados a la red doméstica y que adicionalmente comprende medios de notificación de cambios en la topología de la red doméstica al módulo de gestión de topologías de red;
• un módulo de gestión de datos que comprende una base de datos de la topología de red que almacena la topología de la red doméstica, medios de gestión de dicha base de datos y que comprende adicionalmente una interfaz de gestión de datos para comunicarse con el módulo de gestión de topologías de red;
• al menos un módulo de gestión de topologías de red de tipos de dispositivos que comprende un interfaz de gestión de mapeo mediante el cual, el módulo de gestión de topología de red obtiene información de los dispositivos conectados a la red doméstica;
• un módulo de notificación que envía notificaciones a unos módulos externos al sistema que se hayan suscrito previamente a dichas notificaciones cuando ocurren cambios en la topología de red mediante un interfaz de captura de eventos NTM, proporcionado por el módulo de gestión de topologías de red; y,
• al menos un adaptador de protocolo que comprende un interfaz convencional para comunicarse con los dispositivos conectados a la red doméstica.
2.- Sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de gestión de topologías de red proporciona los siguientes interfaces a los módulos externos al sistema:
• un interfaz de descripción NTM, que comprende obtener por parte de los módulos externos al sistema una lista de dispositivos detectados en la red doméstica e información almacenada sobre ellos en la base de datos de la topología de red;
• un interfaz de control de dispositivos NTM, que comprende acceder por parte de los módulos externos al sistema a unos servicios provistos por los dispositivos conectados a la red doméstica; y,
• un interfaz de captura de eventos NTM, que implementan los módulos externos para recibir notificaciones de nuevos dispositivos conectados a la red doméstica, dispositivos desconectados de la red doméstica y cambios en la información almacenada de dichos dispositivos en la base de datos de la topología de red .
3. - Sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un módulo de gestión de topologías de red de tipos de dispositivos está seleccionado entre:
« un módulo UPnP;
• un módulo de automatización doméstico no IP; y,
• un módulo IP que soporta exclusivamente protocolos IP.
4. - Sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de gestión local de dispositivos proporciona los siguientes interfaces al sistema:
• un interfaz de captura de publicaciones DLM, que informa de eventos seleccionados entre, dispositivos que se conectan a la red doméstica y dispositivos que se desconectan de la red doméstica;
• un interfaz de descripción DLM, que provee información detallada de los dispositivos que se conectan a la red doméstica a aquellos dispositivos que soliciten dicha información; y,
· un interfaz de control DLM, que solicita servicios provistos por los dispositivos conectados a la red.
5. - Sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un adaptador de protocolo está seleccionado entre:
• un adaptador de protocolo UPnP que maneja los dispositivos UPnP mediante un protocolo UPnP;
• un adaptador de protocolo de automatización doméstica que gestiona los dispositivos de automatización doméstica no IP mediante un proxy de automatización doméstica que emplea protocolos estándar, y; • un adaptador de protocolo IP, que gestiona dispositivos IP, que soportan exclusivamente protocolos IP, mediante un protocolo ARP .
6. - Sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un adaptador de protocolo comprende proveer al sistema de los siguientes interfaces:
• un interfaz de captura de publicaciones AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para recibir notificaciones de cambios en los dispositivos enviadas desde el al menos un adaptador de protocolo;
• interfaz de descripción de capas AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para recibir información de forma directa de los dispositivos conectados a la red doméstica;
• un interfaz de control de capas AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para gestionar los servicios ofrecidos por los dispositivos de la red doméstica, y;
• un interfaz de eventos de capas AP, implementado por el módulo de gestión de topología local para recibir notificaciones de cambios de variables de estado en dispositivos de la red doméstica.
7. - Método de gestión de topología de red en redes domésticas para el sistema definida en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende las siguientes fases:
• detectar por parte del módulo de gestión de topología de red eventos seleccionados entre dispositivos que se conectan a la red doméstica y dispositivos que se desconectan de la red doméstica, mediante al menos un adaptador de protocolo integrado en dicho sistema y estando dichos dispositivos seleccionados entre dispositivos físicos y dispositivos virtuales;
• almacenar información de los dispositivos detectados en la red doméstica en la base de datos de la topología de red mediante el módulo de gestión de datos ;
• enviar notificaciones a los módulos externos al sistema suscritos previamente a dichas notificaciones, sobre los dispositivos detectados y las modificaciones en la información almacenada de dichos dispositivos detectados en la base de datos de la topología de red;
• obtener información de cualquier dispositivo conectado a la red doméstica mediante un acceso a la base de datos de la topología de la red doméstica por parte de cualquier otro módulo externo al sistema cuando lo solicite; y,
• solicitar la ejecución de unos servicios ofrecidos por uno de los dispositivos conectado a la red doméstica desde cualquier otro módulo externo al sistema.
8.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque en la fase de detectar dispositivos y cuando previamente el al menos un adaptador de protocolo ha detectado un dispositivo conectado a la red doméstica, dicho método comprende las siguientes etapas:
• enviar una notificación desde el al menos un adaptador de protocolo que ha detectado el dispositivo conectado a la red doméstica, al módulo de gestión local de dispositivos ; reenviar dicha notificación desde el módulo de gestión local de dispositivos al módulo de gestión de la topología de red;
solicitar el módulo de gestión de topología de red información sobre unos datos, servicios y protocolos adicionales soportados por el dispositivo detectado al módulo de gestión de topologías de red de tipos de dispositivos que corresponda en función del tipo de dispositivo detectado;
reenviar dicha solicitud desde el módulo de gestión de topología de red de tipos de dispositivos al adaptador de protocolo que ha detectado el dispositivo para que solicite al dispositivo detectado la información solicitada, a través del módulo de gestión local de dispositivos ;
enviar dicha información desde el adaptador de protocolo hasta el módulo de gestión de topologías de red a través del módulo de gestión local de dispositivos ;
enviar dicha información desde el módulo de gestión de topologías de red al módulo de gestión;
comprobar por parte del módulo de gestión qué tipo de dispositivo ha sido detectado estando seleccionado dicho tipo de dispositivo entre un nuevo dispositivo físico, un nuevo dispositivo virtual y un dispositivo previamente detectado y almacenar la información recibida del módulo de gestión de topologías en la etapa anterior en la base de datos de la topología de red a través del módulo de gestión de datos; y, enviar una notificación desde el módulo de gestión de topologías de red al módulo de notificaciones que envía notificaciones a los módulos externos al sistema mediante el módulo de notificación, de que se ha detectado un nuevo dispositivo en la topología.
9.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque la fase de comprobar qué tipo de dispositivo ha sido detectado y almacenar la información relativa a dicho dispositivo, cuando el dispositivo detectado es un dispositivo físico comprende las siguientes fases:
• recibir el módulo de gestión de datos una notificación con información relativa al dispositivo detectado;
• comprobar que la dirección MAC del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección IP del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está vacía;
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red;
• verificar que el dispositivo detectado es de tipo IP y almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando la dirección MAC no está vacía;
· comprobar que la dirección IP del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red y no estando previamente almacenado en la base de datos de la topología de red el tipo de dispositivo detectado, almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red; • almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando no se trata de un dispositivo IP y cuando adicionalmente no está previamente almacenado en la base de datos de la topología de red el tipo de dispositivo detectado; y,
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando ha sido verificado que existe el tipo de dispositivo y no está almacenado en dicha base de datos ni su identificador ni su número de serie.
10.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque la fase de almacenar información de los dispositivos detectados, cuando el dispositivo detectado es un dispositivo virtual comprende las siguientes fases:
• recibir el módulo de gestión de datos una notificación con información relativa al nuevo dispositivo detectado ;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red;
• comprobar que el dispositivo detectado no es de tipo IP;
• verificar que el tipo de dispositivo esta previamente almacenado en la base de datos de la topología de red y almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando no están previamente almacenados en dicha base de datos ni su identificador ni su número de serie; y,
• almacenar la información relativa al dispositivo detectado en la base de datos de la topología de red cuando en la fase de verificación anterior se obtiene que el tipo de dispositivo no está previamente almacenado en la base de datos de la topología de red.
11.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque la fase de almacenar información de los dispositivos detectados, cuando el dispositivo ya estaba previamente detectado comprende las siguientes fases:
• recibir el módulo de gestión de datos una notificación con información relativa al nuevo dispositivo detectado ;
• verificar que el dispositivo detectado dispone de dirección MAC y adicionalmente verificar que es de tipo IP y actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red y no siendo de tipo IP, es de un tipo previamente registrado en la base de datos de la topología de red y adicionalmente su identificador está almacenado en dicha base de datos y seguidamente actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado está almacenada en la base de datos de la topología de red y no siendo de tipo IP, es de un tipo previamente registrado en la base de datos de la topología de red y además no estando almacenado su identificador en dicha base de datos, sí está almacenado su número de serie, para actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red;
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red, que la dirección IP del dispositivo detectado no está almacenada en dicha base de datos, que el tipo de dispositivo sí esta registrado en la base de datos y que adicionalmente también está registrado el identificador , y seguidamente actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red; y,
• verificar que la dirección MAC del dispositivo detectado no está almacenada en la base de datos de la topología de red, que la dirección IP del dispositivo detectado no está almacenada en dicha base de datos, que el tipo de dispositivo sí esta registrado en la base de datos y que adicionalmente no estando registrado el identificador , sí esta registrado el número de serie de dicho dispositivo, y seguidamente actualizar la información relativa al dispositivo en la base de datos de la topología de red.
12.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 8, caracterizado porque tras la fase de verificar por parte del módulo de gestión de datos que el dispositivo no ha sido previamente detectado, cuando se obtiene que el dispositivo ya está previamente detectado, comprende las siguientes fases:
• actualizar la información obtenida del dispositivo en la base de datos de la topología de red a través del módulo de gestión de datos a la cual se envía la información obtenida del dispositivo desde el módulo de gestión de topologías de red; y, • enviar una notificación de que se ha producido un cambio en la información almacenada en la base de datos de la topología de la red doméstica desde el módulo de gestión de topologías de red al módulo de notificaciones, que a su vez, envía notificaciones a los módulos externos al sistema mediante el módulo de notificación .
13.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque la fase de obtención de información del dispositivo comprende las siguientes etapas:
• enviar por parte de al menos un módulo externo al sistema una petición de información al módulo de gestión de topología de red mediante el interfaz de descripción NTM;
• enviar una petición de información de dispositivo al módulo de gestión de datos mediante el interfaz de gestión de datos provisto por dicho módulo de gestión de datos;
· acceder a dicha información almacenada en la base de datos de la topología de red y enviar la información al módulo de gestión de la topología de red; y,
• enviar dicha información al módulo externo al sistema que ha solicitado la información, desde el módulo de gestión de topología de red.
14.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque la fase de solicitar la ejecución de unos servicios ofrecidos por los dispositivos conectados a la red doméstica, comprende las siguientes etapas:
• enviar una petición de servicio desde un módulo externo al sistema al módulo de gestión de topología de red mediante el interfaz de control de dispositivos NTM;
• enviar dicha petición desde el módulo de gestión de topología de red al módulo de gestión del dispositivo local mediante el interfaz de control DLM;
• enviar dicha petición desde el módulo de gestión del dispositivo local al adaptador de protocolo correspondiente mediante el interfaz de control de interfaces PA; y,
· enviar dicha petición desde el adaptador de protocolo correspondiente al dispositivo que ofrece el servicio solicitado .
15.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque cuando se inicia por primera vez el al menos un módulo de gestión de topologías de tipos de dispositivo, registra un interfaz de gestión de mapeo en el sistema en el que se especifica el tipo de dispositivo que gestiona, estando dicho tipo de dispositivo seleccionado entre dispositivo UPnP, dispositivo IP y dispositivo de automatización doméstico no IP.
16.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque como fase previa a la detección de dispositivos que hacen uso de la red doméstica el módulo de gestión de topologías de red registra un interfaz de gestión de topologías de red en el sistema mediante el cual los elementos internos y externos al sistema invocan dicho sistema.
17.- Método de gestión de topología de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque como fase previa a la detección de dispositivos que están conectados a la red doméstica el módulo de notificaciones registra un interfaz de notificaciones en el sistema mediante el cual notifica a los módulos externos al sistema de cambios en la topología de red.
18. - Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 7, caracterizado porque en la fase de almacenamiento de información en la base de datos de la topología de la red dicha base de datos comprende la siguiente información para cada dispositivo de la red doméstica detectado:
· un identificador de dispositivo;
• un resumen de dispositivo que comprende las funcionalidades implementadas por dicho dispositivo;
• información del tipo de dispositivo, estando seleccionada dicha información entre dispositivos IP, dispositivos UPnP y dispositivos de automatización doméstica no IP;
• un estado del dispositivo que identifica el estado del dispositivo seleccionado entre habilitado, deshabilitado y error;
· al menos un interfaz de red de área local, que comprende los interfaces LAN de cada del dispositivo, donde para cada interfaz se almacena una dirección MAC y una dirección IP del dispositivo; y,
• un listado de dispositivos virtuales que comprende los dispositivos virtuales que existan al mismo tiempo en el dispositivo físico.
19. - Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 18, caracterizado porque cada posición de memoria del listado de dispositivos virtuales comprende al menos las siguientes informaciones:
un identificador de dispositivo; información del estado del dispositivo, estando seleccionada dicha información entre habilitado, deshabilitado y error;
información del tipo de dispositivo virtual estando seleccionada dicha información entre dispositivos
IP, dispositivos UPnP y dispositivos de automatización doméstica no IP;
información del subtipo de dispositivo virtual;
información del fabricante que comprende el nombre del fabricante;
información del modelo que comprende el nombre del modelo del dispositivo;
información del número del modelo, que comprende el número de modelo del dispositivo;
- información del número de serie del dispositivo; información del UDN del dispositivo cuando es un dispositivo virtual UPnP;
información adicional que comprende una lista de parámetros adicionales sobre el dispositivo; y, - un listado de servicios ofrecidos por el dispositivo .
20.- Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 19, caracterizado porque cada posición de memoria del listado de servicios comprende al menos las siguientes informaciones:
• un identificador de servicio; y,
• un listado de procesos ofrecidos por el servicio donde para cada proceso se almacena un nombre, un listado de argumentos de entrada y un listado de argumentos de salida teniendo asignado cada uno de estos argumentos un nombre .
21.- Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 19, caracterizado porque la información almacenada en la base de datos de la topología se obtiene y almacena en base a al menos:
« un archivo de información de configuración básica que comprende una lista de propiedades de los dispositivos de la red doméstica, una lista de valores para ser establecidos en la topología de red para cada dispositivo y un procedimiento para obtener una información básica común a todos los dispositivos registrados en la base de datos de la topología de red; y,
• un archivo de información de configuración adicional basado en reglas, almacenado en un campo llamado información adicional, que comprende una lista de reglas y define un procedimiento para obtener información adicional especifica de cada dispositivo registrado en la base de datos de la topología de red.
22.- Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 19, caracterizado porque el subtipo de dispositivo virtual, cuando dicho dispositivo es de tipo UPnP, está seleccionado entre un reproductor de medios, un servidor de medios y una cámara inalámbrica de red.
23.- Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 19, caracterizado porque el subtipo de dispositivo virtual, cuando el dispositivo es de tipo domótico, está seleccionado entre un medidor inteligente, un conector inteligente y un conmutador.
24.- Método de gestión de topologías de red en redes domésticas, según la reivindicación 19, caracterizado porque el subtipo de dispositivo virtual es IP cuando el dispositivo es de tipo IP.
PCT/ES2010/070470 2010-07-08 2010-07-08 Método y sistema de gestión de topologías de red en redes domésticas WO2012004424A1 (es)

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