一種使具有不同中件的裝置之間能夠進行數據通信的網關的製作方法

2023-07-03 21:15:26 2

專利名稱：一種使具有不同中件的裝置之間能夠進行數據通信的網關的製作方法
技術領域：
本發明涉及在家庭網絡中的裝置之間進行的數據通信，尤其涉及一種在家庭網絡中使具有不同中件的裝置之間能夠進行數據通信的網關和家庭網絡系統，以及一種數據轉送方法。
背景技術：
在如IEEE1394的家庭網絡中，存在具有不同特性以及適於這些不同特性的中件的各種裝置。該中件包括用於音頻/視頻裝置的家庭音像互操作件(HAVI)、通用即插即用件(UPNP)和Jini。
圖1顯示了家庭網絡中設備的配置的示例。如圖1所示，家庭網絡由第一裝置100、第二裝置110和第三裝置120構成。
第一裝置100包括功能模塊101、中件模塊102(HAVI)和IEEE1394模塊103，功能模塊101用於執行第一裝置的獨特功能，中件模塊102(HAVI)用於將功能模塊101的數據翻譯成能在例如IEEE1394的家庭網絡中通信的數據格式或是將家庭網絡發送的命令轉換成功能模塊101中所使用的數據格式，IEEE1394模塊103用於從IEEE1394家庭網絡接收數據或向其發送數據。
第二裝置110包括兩個功能模塊111和112、兩個中件模塊113(HAVI)和114(UPNP)、以及一個以家庭網絡形式實現的IEEE1394模塊115和用於接入其它網絡，包括網際網路的TCP/IP模塊116。
HAVI113是一個將IEEE1394模塊115與第二裝置110的功能模塊111相連的中件。UPNP114是將第二裝置110的功能模塊112和TCP/IP模塊116相連的中件。
第三裝置120包括一個功能模塊121、一個UPNP模塊122以及一個TCP/IP模塊123。
由於第一裝置100和第三裝置120使用不同的中件，如圖1所示，因此它們不能翻譯其間交換的控制消息。例如，如果第三裝置120打算翻譯由第一裝置100發來的消息。它應該具有翻譯該消息所必需的HAVI。在第三裝置120向第一裝置100發送消息的情況下也是如此，也就是說，因為第一裝置100不具有UPNP性能，它不能翻譯從第三裝置120發來的消息。因此，為了在這些裝置之間進行消息交換，家庭網絡應包括類似第二裝置這樣的既具有第一裝置中件又具有第三裝置中件的裝置。
圖2圖示了圖1所示裝置的操作的示例。
當第二裝置110想要使用第一裝置100的功能時，第二裝置110的功能模塊111詢問HAVI模塊113第一裝置100是否可用(①)。HAVI模塊113在IEEE1394總線復位期間保存的關於節點的信息中找到第一裝置100，並將找回的第一裝置100的ID返回給第二裝置110的功能模塊111(②)。在收到ID時，第二裝置110的功能模塊111通過在HAVI規程中所定義的消息系統的API向HAVI模塊113發送請求第一裝置100執行一個操作的消息(③)。HAVI模塊113向第一裝置的HAVI模塊102發送消息(④)。第一裝置100的HAVI模塊102翻譯接收到消息中的請求並將其發送到功能模塊101(⑤)。功能模塊101執行被要求的操作(⑥)。在執行了上述被要求的操作後，第一裝置100通知HAVI模塊102操作結果(⑦)。HAVI模塊102將結果消息發送到第二裝置110的HAVI模塊113(⑧)。第二裝置110的HAVI模塊113翻譯接收到的結果消息並將其通知功能模塊111(⑨)。通過上述過程，第二裝置110(或者是第二裝置的用戶)向第一裝置100發送預期的命令並從第一裝置100接收命令執行結果。
圖2的操作能夠通過具有不同中件的第二裝置110來實現。第一裝置100和第三裝置120之間不能交換數據，因為它們中的每個裝置都以不同方式翻譯消息。因此，如果要在家庭網絡中的裝置之間交換數據，每個設備都應具有其它裝置的中件，就像第二裝置110具有中件一樣。然而，即使家庭網絡中的每個裝置都具有其它裝置的中件，在將一個帶有新中件的新裝置連接到家庭網絡時候，還是有必要升級所有現有裝置並安裝新的中件。

發明內容
為了解決上述問題，本發明的第一目標是提供一種使家庭網絡中具有不同中件的裝置之間能夠進行消息交換的網關。
本發明的第二目標是提供一種使具有不同中件的裝置之間能夠進行消息交換的家庭網絡系統。
本發明的第三目標是提供一種使具有不同中件的裝置之間能夠進行消息交換的網關的轉送方法。
為了實現上述目標中的一個目標，一種使網絡中使用不同中件的裝置能夠進行消息轉送的網關包括一個普通中件代理和一個網絡接入單元，普通中件代理包括網絡中的裝置所使用的各種中件，並使用諸多中件中與消息目標裝置的中件相對應的一個中件來格式化消息，網絡接入單元用於接收來自普通中件代理的格式化後的消息並將其通過網絡發送到目的裝置。
普通中件代理優選地包括一個表和一個模板，表中存儲使用相同中件的裝置的列表，並且該列表被周期尋回的網絡更新，模板用於對以消息目的裝置的中件格式傳輸的消息進行分組。
該網關還優選地包括一個判定器，用於向普通中件代理的每個中件發送信號，並檢查消息目的裝置的列表是否存在，以便找到從網絡裝置接收到的消息的目的裝置。
該網關通用中件代理優選地還包括一個家庭音像互操作件(HAVI)和一個通用即插即用件，該家庭音像互操作件(HAVI)是一個用於家庭網絡中音頻/視頻裝置的中件，該通用即插即用件是用於網際網路上信息的即插即用的中件。
網絡接入單元還優選地包括一個使用IEEE1394規範制定的HAVI件和使用TCP/IP規範制定的UPNP件。
為了獲得上述目標的另一個目標，使家庭網絡中使用不同中件的裝置之間能夠進行數據通信的家庭網絡系統包括一個用於使用第一中件的第一裝置、用於使用第二中件的第二裝置以及一個網關，該網關包括第一中件和第二中件，並將從消息源裝置接收到的消息轉換成消息目的地裝置使用的中件格式，並將其發送到消息目的地裝置。
第一裝置還優選地包括第一功能模塊、第一中件和第一網絡接入單元，該第一功能模塊用於執行第一裝置的獨特功能，該第一中件根據參考規範翻譯或轉換從第一功能模塊接收到的或發送到第一功能模塊的消息，第一網絡接入單元用於在第一中件和網絡之間交換消息。
第二裝置還優選地包括第二功能模塊、第二中件和第二網絡接入單元，該第二功能模塊用於執行第二裝置的獨特功能，該第二中件根據參考規範翻譯或轉換從第二功能模塊接收到的或發送到第二功能模塊的消息，第二網絡接入單元用於在第二中件和網絡之間交換消息。
該網關還優選地包括一個普通中件代理和一個網絡接入單元，該普通中件代理包括網絡中的第一中件和第二中件，並且使用其中一個與消息目的地裝置的中件相對應的中件來格式化消息，該網絡接入單元用於從普通中件代理接收格式消息，並通過網絡將其發送到目的裝置。
如果將一個新的裝置連接到家庭網絡，還最好將新設備使用的中件進一步安裝在網關中。
為了實現上述目的的另一個目的，一種使網絡中使用不同中件的裝置之間能夠進行數據通信的網關消息轉送方法，包括第一步驟，其中第一裝置產生一個發送到第二裝置的消息；第二步驟，其中具有第一中件和第二中件的網關根據第一中件來翻譯消息並將該消息轉換成第二中件格式；以及第三步驟，其中將轉換後的消息發送到第二裝置。
其中第一裝置產生消息的第一步驟最好包括請求第二裝置執行功能以及將該請求做為滿足第一中件格式的消息發送到網關的第一中件的步驟。
其中網關轉送消息的第二步驟最好包括其中網關的第一中件檢查第二裝置是否可用作網絡中的消息目的裝置的步驟；其中如果網絡中的第二裝置可用，則將具有第一中件格式的消息轉換成第二中件格式的步驟；以及其中將具有第二中件格式的消息發送到第二裝置的步驟。
發送到第二裝置的消息最好在如下步驟中進行處理，包括其中第二中件翻譯消息，並根據該消息中包含的請求來執行消息的步驟，以及其中通過網關將第二裝置的執行結果返回給第一裝置的步驟。
其中返回執行結果的步驟最好包括以下步驟其中將轉換成第二中件格式的執行結果消息發送到網關並由網關將其翻譯為第二中件格式的步驟；其中網關檢查網絡中的第一裝置是否可用，並且如果第一裝置可用則將執行結果消息轉換為第一中件格式的步驟；以及將轉換的消息發送到第一裝置並由第一中件翻譯的步驟。


通過參照附圖對其優選實施例進行詳細描述，本發明的上述目的和優點將變得更加清楚，其中圖1圖示了家庭網絡中的裝置配置；
圖2圖示了圖1所示裝置的操作；圖3圖示了根據本發明的網關配置的實施例；圖4圖示了根據本發明的家庭網絡系統的實施例；以及圖5是說明家庭網絡系統的消息轉送方法的流程圖的實施例。
具體實施例方式
現在參照附圖對本發明進行詳細描述。
圖3圖示了根據本發明的網關的配置。
該網關包括一個判定器300、一個普通中件代理310和一個網絡接入單元320。發送到網關的消息包括與將要接收消息的目的裝置相關的信息，比如設備ID或設備節點號。
判定器300接收發送到網關的消息並將包含在消息中的裝置消息發送到普通中件代理310中的每個中件。
普通中件代理310包括網關以及網絡中所連接的裝置的不同中件。為了理解方便，圖3僅描述了第一中件311(家庭音像互操作件)和第二中件315(通用即插即用件UPNP)。然而，普通中件代理310也可以包括其它各種中件。下文中普通中件代理310將參照圖3所示範例來描述。HAVI311是用於家庭網絡中音頻/視頻裝置的中件，UPNP315是用於網際網路上信息即插即用的中件。HAVI311和UPNP315包括表312和316以及對應的模板313和317。HAVI311和UPNP315周期地查找網絡，更新使用相同中件的裝置的列表，並將裝置列表存儲在表312和316中。模板313和317把要發送的消息分組成消息目的裝置的中件格式。HAVI311通過接入網絡所必需的IEEE1394總線復位從網絡接收節點ID或關於使用相同中件的裝置的信息，然後將該信息保存在表312中。UPNP315以UPNP規範中定義的格式周期地多點傳送檢索消息，接收與在連接到網絡的諸裝置中具有UPNP中件的裝置有關的信息，然後將該信息存儲在表316中。當從判定器300接收到關於目的裝置的信息時，HAVI311和UPNP315檢索自身的表312和316並判斷是否列入了該目標裝置。如果HAVI311發現目的裝置在其列表中，它將該功能與包含在發自判定器300的消息中執行該功能所必需的附加信息參數合併。該模板313將原始消息轉換成HAVI規範定義的消息格式。如果與目的裝置有關的信息在UPNP表316中被發現，則模板317將原始消息轉換成UPNP規範定義的消息格式。
網絡接入單元320根據HAVI規範或UPNP規範從普通中件代理310接收格式化消息並將該消息發送到網絡。如圖3所示，網絡接入單元320包括根據IEEE1394規範321制定的HAVI311和根據TCP/IP規範制定的UPNP315。
圖3的網關能將按第一中件規範格式化的消息轉換成在第二中件規範中定義的格式化消息。因此，即便消息源裝置和消息目的地裝置使用不同的中件，也能通過網關將該消息傳送和翻譯。
圖4圖示了一個根據本發明的家庭網絡系統實施例。
家庭網絡系統包括第一裝置400、第二裝置410和網關420。第一裝置400使用第一中件HAVI，第二裝置410使用第二中件UPNP。
第一裝置400包括第一功能模塊401、第一中件402(HAVI)和IEEE1394模塊403，該第一功能模塊401用於執行第一裝置的獨特功能，第一中件402(HAVI)用於根據參考規範來翻譯和轉換從第一功能模塊400接收或向其發送的消息，IEEE1394模塊403是用於在第一中件402和網絡之間交換消息的第一網絡接入單元。
第二裝置410包括第二功能模塊411、第二中件412(UPNP)和TCP/IP模塊413，該第二功能模塊411用於執行第二裝置的獨特功能，第二中件412(UPNP)用於根據參考規範來翻譯和轉換從第二功能模塊411接收或向其發送的消息，TCP/IP模塊413是用於在第二中件412和網絡之間交換消息的第二網絡接入單元。
網關420包括由網絡中裝置所採用的中件，使裝置之間能夠進行消息轉發。為了方便理解，圖4僅示出了兩個裝置和兩個中件。然而，在網關420中能安裝更多裝置和中件。考慮裝置400和410時，該網關可以與如圖3所示的網關一樣的方式配置。要獲得該網關的更詳細的說明，請參照對圖3所作的敘述。
圖4的家庭網絡系統中的消息轉發描述如下。
圖5是說明家庭網絡系統的消息轉發方法的流程圖的實施例。消息轉發操作可分成以下三個步驟。在第一步驟中，第一裝置400產生要被發送到第二裝置410的消息，並將其發送到網關420。在第二步驟中，網關420根據第一中件422翻譯消息，並將其轉換成第二中件423的格式並發送轉換的消息。在第三步驟中，第二裝置410執行該消息並返回執行結果。
更具體的說，在第一步驟中，第一裝置400的第一功能模塊401產生一個請求第二裝置410執行功能或操作的消息，並將該消息發送到HAVI402(①)。HAVI402將該消息轉換成在HAVI規範中定義的格式，並將該消息發送到網關420的HAVI422(②)。
在第二步驟中，HAVI422詢問判定器421第二裝置是否可用(③)。由於接收到的消息格式是HAVI格式，故判定器421詢問UPNP423網絡中的第二裝置410是否可用(④)。如果第二裝置的名稱存在於表4231中，UPNP423產生一個第二裝置可用的響應並將該響應發送到判定器(⑤)。如果第二裝置410可用，判斷器421向UPNP423的模板4232發送包含功能命令或者操作命令的源消息和參數(⑥)。UPNP423的模板4232將包含功能命令或操作命令的消息和參數轉換成UPNP中件規範中定義的格式，並將其發送到第二裝置410(⑦)。
在第三步驟中，發送到第二裝置410的消息由UPNP412即第二中件來翻譯，並將其發送到第二功能模塊411(⑧)。第二功能模塊411執行消息中所要求的功能(⑨)。執行結果被返回給UPNP412(⑩)。該UPNP412將執行結果轉換成在UPNP規範中定義的格式並將其發送給網關420中普通中件代理的UPNP423()。網關420的UPNP423將執行結果發送到判定器421()，接著發送到HAVI422()。該HAVI422將執行結果轉換成在HAVI規範中定義的格式並將其發送到第一裝置400的HAVI402()。該HAVI402將執行結果發送到第一功能模塊401()。
通過上述過程，第一裝置的用戶能發送命令使用不同中件的第二裝置去執行一個功能的消息並接收來自第二裝置的執行結果。
根據本發明，當家庭網絡中使用不同中件的裝置交換消息時，網關使它們能夠有效地通信，這就免除了在每個裝置中安裝不同中件的需要。此外，如果要將一個使用新中件的設備連接到網絡，則只需在網關安裝一個新的中件就使在新裝置和已有裝置間能夠進行數據通信。
權利要求
1.一種使網絡中使用不同中件的裝置之間能夠進行消息轉送的網關，該網關包括普通中件代理，包括網絡中裝置使用的各種中件，並使用諸多中件中與消息目標裝置的中件對應的一個中件來格式化消息；以及網絡接入單元，用於從普通中件代理接收格式化後的消息並將其通過網絡發送到目的裝置。
2.如權利要求1所述的網關，其中所述普通中件代理包括表，其中存儲使用相同中件的裝置的列表，該列表被周期尋回的網絡更新；以及模板，用於對以消息目的裝置的中件格式傳輸的消息進行分組。
3.如權利要求1所述的網關，還包括判定器，用於向普通中件代理的每個中件發送信號，並檢查消息目的裝置的列表是否存在，以找到從網絡的裝置接收到的消息的目的裝置。
4.如權利要求1所述的網關，其中所述普通中件代理包括家庭音像互操作件(HAVI)，為用於家庭網絡中音頻/視頻裝置的中件；通用即插即用件(UPNP)，為用於網際網路上信息的即插即用的中件。
5.如權利要求4所述的網關，其中網所述絡接入單元具有使用IEEE1394規範制定的HAVI件和使用TCP/IP規範制定的UPNP件。
6.一種使家庭網絡中使用不同中件的裝置之間能夠進行數據通信的家庭網絡系統，該家庭網絡系統包括第一裝置，用於使用第一中件；第二裝置，用於使用第二中件；以及網關，包括第一中件和第二中件，並將從消息源裝置接收到的消息轉換成消息目的裝置使用的中件格式，並將其發送到消息目的裝置。
7.如權利要求6所述的系統，其中所述第一裝置包括第一功能模塊，用於執行第一裝置的獨特功能；第一中件，用於根據參考規範翻譯或轉換從第一功能模塊接收到的或發送到第一功能模塊的消息；以及第一網絡接入單元，用於在第一中件和網絡之間交換消息。
8.如權利要求6所述的系統，其中所述第二裝置包括第二功能模塊，用於執行第二裝置的獨特功能，；第二中件，用於根據參考規範翻譯或轉換從第二功能模塊接收到的或發送到第二功能模塊的消息；以及第二網絡接入單元，用於在第二中件和網絡之間交換消息。
9.如權利要求6所述的系統，其中所述網關包括普通中件代理，包括網絡中的第一中件和第二中件，並使用其中一個與消息目的裝置的中件對應的中件來格式化消息；以及網絡接入單元，用於從普通中件代理接收格式化消息，並通過網絡將其發送到目的裝置。
10.如權利要求9所述的系統，其中所述普通中件代理包括表，其中存儲使用相同中件的裝置的列表，該列表被周期地尋回的網絡更新；以及模板，用於對以消息目的裝置的中件格式傳輸的消息進行分組。
11.如權利要求9所述的系統，還包括判定器，用於向普通中件代理的每個中件發送信號，並檢查消息目的裝置的列表是否存在，以找到從網絡的裝置接收到的消息的目的裝置。
12.如權利要求9所述的系統，其中所述普通中件代理包括家庭音像互操作件(HAVI)，為用於家庭網絡中音頻/視頻裝置的中件；通用即插即用件(UPNP)，為用於網際網路上信息的即插即用的中件。
13.如權利要求9所述的系統，其中所述網絡接入單元具有使用IEEE1394規範制定的HAVI件和使用TCP/IP規範制定的UPNP件。
14.如權利要求6所述的系統，其中如果將新的裝置連接到家庭網絡，可以將新設備使用的中件進一步安裝在網關中。
15.一種使網絡中使用不同中件的裝置能夠進行數據通信的網關消息轉送的方法，該消息轉送方法包括第一步驟，其中第一裝置產生一個發送到第二裝置的消息；第二步驟，其中具有第一中件和第二中件的網關根據第一中件翻譯消息並將該消息轉換成第二中件格式；以及第三步驟，其中將轉換的消息發送到第二裝置。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述第一裝置產生消息的第一步驟包括請求第二裝置執行功能；以及將請求做為滿足第一中件格式的消息發送到網關的第一中件。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述網關轉換消息的第二步驟包括其中網關的第一中件檢查第二裝置是否可用作網絡中的消息目的裝置的步驟；其中如果網絡中的第二裝置可用，則將具有第一中件格式的消息轉換成第二中件格式的步驟；以及其中將具有第二中件格式的消息發送到第二裝置的步驟。
18.如權利要求17所述的方法，其中發送到第二裝置的消息在下列步驟中進行處理，包括其中由第二中件翻譯消息並根據包括在消息中的請求執行消息的步驟；以及其中通過網關將第二裝置的執行結果返回給第一裝置的步驟。
19.如權利要求18所述的方法，其中所述返回執行結果的步驟包括其中將轉換成第二中件格式的執行結果消息發送到網關並由網關翻譯為第二中件格式的步驟；其中網關檢查網絡中的第一裝置是否可用，並且如果第一裝置可用，則將執行結果消息轉換為第一中件格式的步驟；以及其中將轉換的消息發送到第一裝置並由第一中件翻譯的步驟。
全文摘要
本發明提供了一種使家庭網絡中具有不同中件設備的裝置能夠進行數據通信的網關、家庭網絡系統和一種數據轉送方法。該網關包括一個普通中件代理，其中包括網絡中的裝置使用的各種中件，並使用與消息目的裝置的中件相對應的諸多中件中的一個來格式化消息；以及一個網絡接入單元，用於從普通中件代理接收格式化消息並通過網絡將其發送到目的裝置。當家庭網絡系統中使用不同中件的裝置之間交換消息時，該網關使得它們能夠有效進行通信，免去了在每個裝置中安裝不同中件的需要。
文檔編號H04L12/46GK1492647SQ0212756
公開日2004年4月28日 申請日期2002年7月5日 優先權日2001年7月5日
發明者趙晟娟 申請人:三星電子株式會社