通信網絡系統和通信裝置的製作方法
2023-05-26 14:00:46
專利名稱：通信網絡系統和通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過全球網絡(global network)執行通信的通信網絡系統和通信裝置。
背景技術：
根據傳統通信裝置和網絡，如網際網路這樣的全球網絡和作為某種局部網絡(local network)的家庭網絡是通過非對稱數字用戶線路(ADSL)和光纖電路連接的。例如，私有網際協議(IP)地址是分配給家庭網絡的，並且私有IP位址和全球IP位址可以用路由器的網絡地址轉換(NAT)功能相互轉換。在上述這種網絡構造中，可以使用安裝在與家庭網絡相連的個人計算機(PC)上的WEB瀏覽器來接收與全球網絡相連的全球資訊網(WEB)伺服器中提供的內容。然而，在上述這種連接構造中，由於路由器的NAT功能的規範，所有連接必須從局部網絡端發起。
例如，在從家庭外部管理與家庭中的局部網絡相連的家用電器的情況下，需要將簡單網絡管理協議(SNMP)的分組從全球網絡端的管理終端發送到與局部網絡相連的家用電器，其中SNMP是用於網絡管理的協議。
此外，在上述這種情況下，通信是在與家庭中的局部網絡相連的設備和與全球網絡相連的設備之間進行的。這樣，通信內容需要被保護以防止竊聽和偽造。
作為實現從全球網絡端到局部網絡端發起通信的網絡，日本公開專利申請No.2003-318944(第6頁，圖1)公開了用於從一個位置集體管理對於多個節點(base)分別具有獨立區域的網絡的技術。使用上述這種技術，即使是在被管理的裝置的地址在節點之間重疊的情況下，仍然可以管理網絡(例如，參考日本公開專利申請No.2003-318944(第6頁，圖1))。圖1示出如日本公開專利申請No.2003-318944(第6頁，圖1)中所公開的傳統通信裝置和網絡。
在圖1中，網絡管理系統50的封裝處理單元52用隧道協議封裝了在SNMP處理單元51中生成的SNMP分組，然後將封裝的SNMP分組通過網際網路發送到節點網關61和71。該節點網關61和71打開封裝，並提取原始SNMP分組。從而，SNMP分組可以被發送到節點內部網62的通信裝置63。這樣，SNMP分組可以被透明地從全球網絡端發送到局部網絡端，並且可以管理被管理的裝置。
發明內容
根據傳統構造，假定了節點網關遵守指定隧道協議。在傳統構造被應用於從全球網絡端集體地管理家庭網絡的情況下，家庭NAT路由器提供節點網關功能。
然而，大多數NAT路由器不遵守隧道協議。這樣，存在傳統構造的應用不一定能實現的問題。此外，即使在NAT路由器遵守隧道協議的情況下，涉及隧道協議的設置操作必須用戶自己完成。並且，存在這樣的問題，即用戶被迫學習涉及設置操作必須的網絡設置的先進技術。
考慮到上面提到的問題，本發明的一個目的是提供一種通信網絡系統和通信裝置，依靠該通信網絡系統和通信裝置，可以通過全球網絡從現有終端裝置到與局部網絡相連的現有設備安全地執行通信，而不需要路由器的特殊網關功能，並且不用在路由器中執行特殊設置，該網絡通過路由器連接全球網絡和局部網絡。
為了解決傳統問題，根據本發明的通信網絡系統包含通過全球網絡連接的第一系統和第二系統，其中所述第一系統包含終端裝置，用於與設備通信；和第一通信中繼裝置，該裝置與所述終端裝置相連，用於對所述終端裝置和所述第二系統之間通過所述全球網絡的通信進行中繼，所述第二系統包含路由器裝置，用於連接所述全球網絡與局部網絡；與所述局部網絡相連並且與所述終端裝置通信的設備；和第二通信中繼裝置，該裝置與所述局部網絡相連，用於對所述設備和所述第一系統之間通過所述路由器裝置和所述全球網絡的通信進行中繼，所述第一通信中繼裝置具有第一通信單元，用於使用第一協議與所述終端裝置通信；第二通信單元，用於使用第二協議通過所述全球網絡與所述第二系統通信；和第一轉換單元，用於將分組數據轉換為第二協議分組數據作為已轉換分組，並將已轉換分組發送到所述第二通信單元，其中該分組數據是所述第一通信單元從所述終端裝置獲得的，並且還用於將分組數據轉換為第一協議分組數據，並將第一協議分組數據發送到所述第一通信單元，其中該分組數據是所述第二通信單元從所述第二系統獲得的，所述第二通信中繼裝置具有第三通信單元，用於使用第一協議通過局部網絡與設備通信；第四通信單元，用於使用第二協議與所述第一系統通信；和第二轉換單元，用於將分組數據轉換為第二協議分組數據，並將第二協議分組數據發送到所述第四通信單元，其中該分組數據是所述第三通信單元從設備中獲得的，並且還用於將已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並將第一協議分組數據發送到所述第一通信單元，其中該已轉換分組是所述第四通信單元從所述第一系統中獲得的，並且所述第二通信中繼裝置用於通過所述路由器裝置發送預定分組到所述第一系統，並且所述第一系統用於發送已轉換分組到預定分組的發送源地址。
這樣，在包含了通過全球網絡連接的第一系統和第二系統的通信網絡系統中，第二通信中繼裝置發送預定分組到第一系統；第一系統發送分組數據到分組的發送源；並且第二通信中繼裝置可以從第一系統接收分組數據。
如上所述，第二通信中繼裝置接收分組數據作為對從第一系統發送的分組數據的響應。換句話說，可以通過全球網絡經過路由器裝置將分組數據從第一系統端發送到第二通信中繼裝置。
此外，在使用第一協議從與第一系統相連的終端裝置將分組數據發送後，第一協議分組數據被第一通信中繼裝置轉換為第二協議分組數據，並且通過全球網絡將該第二協議分組數據發送到第二系統。第二通信中繼裝置通過連接到第二系統的路由器裝置接收發送的第二協議分組數據。並且，第二協議分組數據被轉換為第一協議分組數據，然後被發送到設備。
換句話說，從與第一系統相連的終端裝置發送的分組數據可以被透明地發送到與第二系統相連的設備。
結果，可以通過全球網絡從現有終端裝置到與局部網絡相連的現有設備安全地執行通信，而不需要路由器的特殊路由功能，並且不用在路由器中執行特殊設置，該網絡通過路由器連接全球網絡和局部網絡。
根據本發明的通信裝置和通信網絡系統，可以在全球網絡和局部網絡通過路由器連接的網絡中提供通信網絡系統和通信裝置，依靠該通信網絡系統和通信裝置，可以通過全球網絡從現有終端裝置到與局部網絡相連的現有設備安全地執行通信，而不需要路由器的特殊路由功能，並且不用在路由器中執行特殊設置。關於本申請技術背景的進一步信息提交於2004年4月20日的日本專利申請No.2004-123930和提交於2004年11月1日的日本專利申請No.2004-318569的公開內容，包含說明書、附圖和權利要求書在內，通過引用將其全部併入此處。
通過結合說明本發明的特定實施例的附圖對本發明進行的下述描述，本發明的這些和其他目的、優點、特性將會變得顯而易見。附圖中圖1是示出傳統通信網絡整體構造的圖；圖2是示出根據本發明實施例的通信網絡系統的硬體構造的圖；圖3是示出通信網絡系統的應用例子的概述的圖；圖4是示出NAT路由器的操作的順序圖；圖5是示出管理終端和被管理的設備之間的通信關係的網絡構造圖；圖6是示出SNMP分組的數據構造的例子的圖；圖7是示出與管理中心網絡相連的設備的功能構造的功能框圖；
圖8是示出與局部網絡相連的設備的功能構造的功能框圖；圖9是示出包含在通信網絡系統中的各個設備之間的信息流的概述的圖；圖10是示出通信中繼客戶機在獲取設備ID過程中執行的操作的順序圖；圖11是示出通信中繼客戶機在輪詢過程中執行的操作的順序圖；圖12是示出通信中繼伺服器執行的SNMP分組轉換和觸發(trigger)伺服器執行的觸發分組發送操作的順序圖；圖13是示出通信中繼客戶機執行的已轉換分組獲取和SNMP請求發送操作的順序圖；圖14是示出通信中繼客戶機和通信中繼伺服器之間通信的已轉換分組的數據構造的例子的圖；圖15是示出SNMP代理髮送SNMP響應給SNMP管理器的操作的順序圖；圖16是示出另一個被管理的設備的功能結構的功能框圖；圖17是示出通信中繼客戶機在SNMP報文排隊完成之前查詢請求的情況的順序圖；圖18是示出通信中繼伺服器控制通信中繼客戶機對請求做出查詢的時序的例子的順序圖；圖19A、19B、19C是示出SNMP請求和SNMP響應的各個通信模式的圖；圖20是示出包含通信中繼客戶機功能和與傳感器通信功能的被管理的設備的功能構造的例子的功能框圖；圖21是示出從傳感器發送的傳感器數據的構造的例子的圖；圖22是示出當SNMP代理將傳感器測量的溫度值發送給SNMP管理器時每個設備執行的操作的順序圖；圖23是示出N(N是正整數)個傳感器與傳感器通信單元無線地直接通信的方式的示意圖；圖24是示出由多個傳感器組成的ad-hoc網絡的示意圖；
圖25是示出包含位置信息的傳感器數據的構造的例子的圖；圖26是示出包含通信中繼客戶機功能和與執行器(actuator)通信功能的被管理的設備的功能構造的例子的功能框圖；圖27是示出當SNMP管理器請求執行器改變預設溫度時每個設備執行的操作的順序圖；圖28是示出N(N是正整數)個執行器與執行器通信單元無線地通信的方式的示意圖；和圖29是示出由多個執行器組成的ad-hoc網絡的示意圖。
具體實施例方式
根據本發明的通信網絡系統的整體構造將參照附圖進行描述。
圖2是示出根據本發明實施例的通信網絡系統10的硬體構造的圖。通信網絡系統10是用於通過全球網絡3從管理中心網絡1管理設備的系統，所述設備與局部網絡2相連。
如圖2所示，通信網絡系統10包含全球網絡3，該網絡可以如網際網路這樣公開地使用；局部網絡2，該網絡在如家庭這樣的局部環境中形成；和管理中心網絡1，用於管理連接到局部網絡2的設備等。
例如，如圖3所示，通信網絡系統10可以被應用到一種網絡系統中，在該網絡系統中例如空調器這樣的家用電器是通過從家庭外部操作終端設備來遠程控制的，所述家用電器與家庭局部網絡相連。
管理中心網絡1是包含在根據本發明的通信網絡系統中的第一系統的例子。管理中心網絡1包含管理終端101；通信中繼伺服器102；和觸發伺服器103。管理終端101是包含在根據本發明的通信網絡系統中的終端裝置的例子。並且，通信中繼伺服器102是根據本發明的第一通信中繼裝置的例子。
管理終端101是操作員操作的終端設備，並執行例如監控和設置與局部網絡2相連的設備這樣的管理。通信中繼伺服器102是對管理終端101和與局部網絡2相連的設備之間的通信進行中繼的通信設備。觸發伺服器103是存儲與局部網絡2相連的設備的地址信息並向與局部網絡2相連的設備通知從管理中心網絡1發起的通信的通信設備。
局部網絡2是包含在根據本發明的通信網絡系統中的第二系統的例子。並且，局部網絡2包含被管理的設備201；通信中繼客戶機202；和NAT路由器204。被管理的設備201是包含在根據本發明的通信網絡系統中的設備的例子。並且，通信中繼客戶機202是根據本發明的第二通信中繼裝置的例子。
被管理的設備201是要由與管理中心網絡1相連的管理終端101管理的設備。並且，被管理的設備201有設備ID，該設備ID是唯一標識該設備的標識符。通信中繼客戶機202是對被管理的設備201和與管理中心網絡1相連的設備之間的通信進行中繼的通信設備。NAT路由器204是對局部網絡2和全球網絡3之間的通信進行中繼的設備。NAT路由器204執行的對上述通信進行中繼的操作稍後將使用圖4來說明。
給與包含在通信網絡系統10中的全球網絡3和管理中心網絡1相連的各個通信設備分配唯一區分每個設備的地址。
例如，IP位址用在上述這樣的領域中，給每個通信設備分配不同的IP位址。
管理中心網絡1通過網關與全球網絡3相連，該網關在附圖中未示出，該網關決定管理中心網絡1和全球網絡3之間的通信路徑。
將唯一區分每個設備的IP位址分配給與包含在通信網絡系統10中的局部網絡2相連的各個通信設備。這裡，只要與局部網絡2相連的各個通信設備在局部網絡2內可以被唯一區分，則與局部網絡2相連的通信設備可以有與全球網絡相連的某個設備重疊的IP位址。只局部地保證唯一性的這些IP位址叫做局部網絡地址。另一方面，分配給與全球網絡3和管理中心網絡1相連的每個通信設備的IP位址叫做全球網絡地址，並且與局部網絡地址區分開。
如上所述，全球網絡地址被分配給所有與全球網絡3和管理中心網絡1相連的設備。換句話說，管理中心網絡1是全球網絡3的一部分。這樣，與管理中心網絡1相連的設備在和與局部網絡相連的設備通信過程中是與全球網絡3相連的設備。
局部網絡2通過具有相互轉換局部網絡地址和全球網絡地址功能的NAT路由器204與全球網絡3相連。由於如上所述這樣的連接，通過如下所述的NAT路由器204執行的操作，與局部網絡2相連的通信設備可以在IP層與連接到全球網絡3和管理中心網絡1的設備進行通信。
圖4是示出NAT路由器204執行的操作的順序圖。NAT路由器204執行的操作將使用圖4描述。這裡為了描述NAT路由器204執行的操作，假設以下環境發送源設備2a與NAT路由器204的局部網絡端相連，並且發送目的設備3a與全球網絡端相連。在NAT路由器204中，給全球網絡端分配全球網絡地址，而給局部網絡端分配局部網絡地址。
這裡，作為例子，分配1.2.3.4為全球網絡地址，而分配192.168.0.1為局部網絡地址。作為例子，192.168.0.3作為局部網絡地址被分配給發送源設備2a，而5.6.7.8作為全球網絡地址被分配給發送目的設備3a。不用說，這些地址的具體數值不局限在上述例子中。
當發送源設備2a發送分組給發送目的設備3a時，該分組的發送源地址是192.168.0.3，而發送目的地址是5.6.7.8。
當分組通過NAT路由器204被發送給全球網絡時，NAT路由器204將分組的發送源地址從發送源設備2a的局部網絡地址192.168.0.3重寫為NAT路由器204的全球網絡地址1.2.3.4(S10)。當分組到達到發送目的設備3a時，發送目的設備3a將分組看作是從NAT路由器204發送的。這樣，發送目的設備3a根據需要生成響應分組，並將響應分組返回給NAT路由器204。
這裡，響應分組的發送源地址是發送目的設備3a的全球網絡地址5.6.7.8，並且響應分組的發送目的地址是NAT路由器204的全球地址1.2.3.4。當NAT路由器204接收到該響應分組時，NAT路由器204將發送目的地址重寫為發送源設備2a的局部網絡地址192.168.0.3(S11)，並且將響應分組發送到發送源設備2a。這樣，就建立了發送源設備2a和發送目的設備3a之間的通信。
為了將響應分組的發送目的地址重寫為發送源設備2a的地址，NAT路由器204包含地址轉換表，在該表中局部網絡地址和全球網絡地址相互關聯。
換句話說，當從發送源設備2a向發送目的設備3a發送的分組經過NAT路由器204時，發送源設備2a的局部網絡地址和發送目的設備3a的全球網絡地址將被相互關聯並存儲在地址轉換表中。當對發送的分組的響應返回時，參照地址轉換表搜索相應的關聯，並且得到應該將對發送的分組的響應發送到的設備的局部網絡地址，即發送源設備2a的局部網絡地址。
NAT路由器204將響應分組的發送目的地址由NAT路由器204的全球網絡地址重寫為得到的發送源設備2a的局部網絡地址。
作為傳輸層協議，在使用傳輸控制協議(TCP)的情況下，保留存儲在地址轉換表中的發送源和發送目的地之間的地址關聯，直到連接被切斷。在使用用戶數據報協議(UDP)的情況下，在預定時期內保留存儲在地址轉換表中的地址關聯。預定時期過後，從NAT路由器204中刪除存儲在地址轉換表中的該地址關聯。
如上所述，從發送目的設備3a到發送源設備2a的通信中，地址轉換是基於包含在NAT路由器204中的地址轉換表執行的。因此，在發送源設備2a的局部網絡地址和發送目的設備3a的全球網絡地址之間的關聯沒有保存在NAT路由器204中的情況下，通信不能執行。換句話說，作為經過NAT路由器204執行的通信的特性，經過NAT路由器204發起從局部網絡2端到全球網絡3端的通信是簡單的，但是經過NAT路由器204發起從全球網絡3端到局部網絡2端的通信是困難的。
然而，在本發明的實施例的通信網絡系統10中，通過稍候將使用圖11描述的觸發伺服器103等執行的操作，可以經過NAT路由器204發起從全球網絡3端到局部網絡2端的通信。
圖5是示出管理終端101和被管理的設備201相互連接的網絡構造的圖。
管理終端101與被管理的設備201傳遞SNMP分組，這樣來管理被管理的設備201。將使用圖5來描述管理終端101和被管理的設備201之間執行的通信的概述。
這裡，為了描述管理終端101和被管理的設備201之間通信的概述，假設下面的情況管理終端101和被管理的設備201通過網絡6直接相互連接，如圖5所示，圖5所示的構造與圖2的構造不同。各個設備可以通過它們的地址直接互相識別。
管理終端101是操作員操作的終端設備，執行諸如監控和設置被管理的設備201這樣的管理。並且管理終端101包含SNMP管理器4和管理器端通信單元1011。
被管理的設備201是用管理終端101管理的設備。並且，被管理的設備201包含SNMP代理5和代理端通信單元2011。這裡，被管理的設備201包括圖5中未示出的其他處理單元，但是這些處理單元是為了簡化描述而在圖5中省略的。被管理的設備201的功能構造將稍後使用圖8描述。
管理終端101和被管理的設備201之間使用的通信協議是SNMP。SNMP是用於管理網絡設備的協議，並且信息是以如圖6所示的SNMP分組的形式傳遞的。
圖6是示出SNMP分組的數據構造的例子。如圖6所示，SNMP分組包含SNMP報文和UDP報頭。SNMP報文由以下部分組成存儲了SNMP協議版本的SNMP版本；團體(community)，其存儲了被管理的設備的團體名以對管理器進行認證；和存儲了實際請求細節和響應細節的SNMP PDU。
包含在管理終端101中的SNMP管理器4生成SNMP報文(下文中也稱為「SNMP請求」)，該報文包含例如獲取被管理的設備201的狀態這樣的請求細節。並且，SNMP管理器4將SNMP報文以SNMP分組的形式通過管理器端通信單元1011、網絡6和代理端通信單元2011發送給SNMP代理5。
SNMP代理5監控被管理的設備201的狀態，並根據包含在接收的SNMP分組中的SNMP報文來執行諸如獲取狀態變量的值和設置狀態變量的值這樣的處理。此外，SNMP代理5將SNMP報文(下文中也稱為「SNMP響應」)返回給SNMP管理器4，該報文以SNMP分組的形式包含了諸如處理結果這樣的響應細節。
換句話說，在伺服器/客戶機模型中，包含在被管理的設備201中的SNMP代理5是伺服器，而包含在管理終端101中的SNMP管理器4是客戶機。
如上所述，管理終端101和被管理的設備201傳遞SNMP分組，這樣可以從管理終端101管理被管理的設備201。例如，空調器的預設溫度可以通過網絡從包含SNMP管理器4的終端裝置改變，該空調器是包含在SNMP代理5中。
在圖2所示的通信網絡系統10中，通信終端101和被管理的設備201並不直接相互通信。然而，通過通信中繼伺服器102和通信中繼客戶機202執行的分組轉換等，可以透明且安全地傳遞SNMP分組。稍後將用圖9到15描述包含在通信網絡系統10中的每個設備在SNMP分組通信時執行的操作。
接下來，將使用圖7和8來描述包含在通信網絡10中的每個設備的功能構造。
圖7是示出與管理中心網絡1相連的每個設備的功能構造的功能框圖。如圖7所示，管理終端101、通信中繼伺服器102和觸發伺服器103與管理中心網絡1相連。
如圖5所示，管理終端101是管理和設置被管理的設備201的終端設備，並包含SNMP管理器4和管理器端通信單元1011。
通信中繼伺服器102是給包含在管理終端101中的SNMP管理器4提供伺服器功能的設備，並將分組中繼到與局部網絡2相連的通信中繼客戶機202。
通信中繼伺服器102包含伺服器端通信單元1021，其執行通信；協議轉換伺服器1022，其給SNMP管理器4提供伺服器功能並獲取和處理SNMP分組；家庭外部通信伺服器1023，其與協議轉換伺服器1022傳遞分組，並和與局部網絡2相連的通信中繼客戶機202進行通信；和觸發請求發送單元1024，其向觸發伺服器發送用於請求觸發發送的觸發請求分組。
協議轉換伺服器1022實現了包含在根據本發明的第一通信中繼裝置中的第一通信單元擁有的通信功能。並且，家庭外部通信伺服器1023實現了包含在根據本發明的第一通信中繼裝置中的第二通信單元擁有的通信功能。此外，協議轉換伺服器1022和家庭外部通信伺服器1023實現了包含在根據本發明的第一通信中繼裝置中的第一轉換單元擁有的協議轉換功能。
觸發伺服器103是存儲了與局部網絡2相連的被管理的設備201的地址信息、並將通信中繼客戶機202從通信中繼伺服器102獲取包含SNMP請求的分組的時間通知給通信中繼客戶機202的設備。
觸發伺服器103包含觸發端通信單元1031，其執行通信；觸發請求接收單元1034，其接收從包含在通信中繼伺服器102中的觸發請求發送單元1024發送的觸發請求分組；輪詢接收單元1035，其接收從通信中繼客戶機202發送的輪詢分組；全球地址表1037，其將設備ID與全球網絡地址關聯並存儲該關聯，該設備ID屬於被管理的設備201，該全球網絡地址屬於NAT路由器204，該設備ID和全球網絡地址是從輪詢分組中獲取的；和觸發發送單元1036，其發送觸發分組給通信中繼客戶機202。
觸發伺服器103查詢全球地址表1037，並根據被管理的設備201的設備ID來識別NAT路由器204的全球網絡地址。
圖8是示出與局部網絡2相連的每個設備的功能構造的功能框圖。如圖8所示，NAT路由器204、被管理的設備201和通信中繼客戶機202與局部網絡2相連。
如使用圖4所描述的，NAT路由器204是通過相互轉換局部網絡地址和全球網絡地址的功能來對局部網絡2和全球網絡3之間的通信進行中繼的設備。
被管理的設備201是要由管理終端101管理的設備。並且，被管理的設備201包含如圖5所示的SNMP代理5和代理端通信單元2011；發現分組發送單元2018，其發送中繼客戶機發現分組來發現通信中繼客戶機202；和設備ID分發單元2019，其發送設備ID給通信中繼客戶機202，該設備ID是為了唯一標識包含SNMP代理5的設備而事先分配的標識符。
通信中繼客戶機202是給包含在被管理的設備201中的SNMP代理5提供客戶機功能、並將從通信中繼伺服器102發送的分組中繼到被管理的設備201的設備。
通信中繼客戶機202包含客戶機端通信單元2021，其執行通信；協議轉換客戶機2022，其(i)向SNMP代理5提供客戶機功能，(ii)將從通信中繼伺服器102獲取的分組轉換為SNMP分組，並且(iii)發送SNMP分組到SNMP代理5；家庭外部通信客戶機2023，其與通信中繼伺服器102通信；輪詢發送單元2025，其(i)將輪詢分組發送到觸發伺服器103，該輪詢分組通知被管理的設備201的設備ID和NAT路由器204的全球網絡地址，並且(ii)使NAT路由器204存儲地址轉換表；觸發接收單元2026，其接收從觸發伺服器103發送的觸發分組；局部地址表2027，其用於將被管理的設備201的設備ID和局部網絡地址相關聯，並根據設備ID來指定被管理的設備201；發現分組接收單元2028，其接收通信中繼客戶機發現分組；和設備ID獲取單元2029，其接收設備ID。
協議轉換客戶機2022實現了包含在根據本發明的第二通信中繼裝置中的第三通信單元所擁有的通信功能。並且，家庭外部通信客戶機2023實現了包含在根據本發明的第二通信中繼裝置中的第四通信單元所擁有的通信功能。另外，協議轉換客戶機2022和家庭外部通信客戶機2023實現了包含在根據本發明的第二通信裝置中的第二轉換單元所擁有的協議轉換功能。
由包含在根據本實施例如上所述構造的通信網絡系統10中的每個設備執行的操作將在接下來簡要地使用圖9、具體地使用圖10到15來進行描述。
圖9是示出在管理終端101管理被管理的設備201時，即，當例如SNMP請求和SNMP響應這樣的SNMP報文在管理終端101和被管理的設備201之間傳遞時，包含在通信網絡系統10中的各個設備之間的信息流的概述的圖。
在通信是在局部網絡2和管理中心網絡1之間執行的情況下，信息總是經過NAT路由器204傳遞。這裡，如使用圖4描述的，全球網絡地址與局部網絡地址在NAT路由器204中相互轉換。然而，為了簡化描述，在使用圖9的描述中省略了NAT路由器204執行的操作。此外，SNMP報文添加了UDP報頭，並以SNMP分組的形式傳遞。
被管理的設備201將它自己的設備ID通知給通信中繼客戶機202。具體操作將使用圖10描述。
通信中繼客戶機202將輪詢分組發送給觸發伺服器103，該輪詢分組通知被管理的設備201的設備ID和NAT路由器204的全球網絡地址。
根據上面提到的輪詢分組，觸發伺服器103確認被管理的設備201的設備ID和被管理的設備201所屬的局部網絡2的全球網絡地址。並且，觸發伺服器103將設備ID與全球網絡地址關聯，並存儲該關聯信息。基於存儲的信息，觸發伺服器103可以經過NAT路由器204將信息發送給與局部網絡2相連的設備。使用觸發伺服器103執行從管理終端101發起的與被管理的設備201的通信。具體操作將稍後使用圖11描述。
SNMP請求以SNMP分組的形式從管理終端101發送到通信中繼伺服器102。通信中繼伺服器102請求觸發伺服器103指示到通信中繼客戶機202的SNMP請求獲取，該通信中繼伺服器102具有從管理終端101接收到的SNMP分組。然後，觸發伺服器103將觸發分組發送到通信中繼客戶機202，該觸發分組是從通信中繼伺服器102獲取SNMP請求的指示。具體操作將稍後用圖12描述。
通信中繼客戶機202請求通信中繼伺服器102獲取包含SNMP請求的已轉換分組，該通信中繼客戶機202已經接收到觸發分組。然後，通信中繼伺服器102生成已轉換分組，並將已轉換分組發送到通信中繼客戶機202，該已轉換分組是通過用超文本傳輸協議(HTTP)將包含在SNMP分組中的SNMP報文進行封裝而生成的。通信中繼客戶機202從接收的已轉換分組提取SNMP報文，並將SNMP報文以SNMP分組的形式發送到被管理的設備201。具體操作將稍後使用圖13描述。
被管理的設備201根據包含在接收的SNMP分組中的SNMP請求執行SNMP處理。並且，被管理的設備201將響應SNMP請求的SNMP響應以SNMP分組的形式發送到通信中繼客戶機202。通信中繼客戶機202生成已轉換分組並將已轉換分組發送到通信中繼伺服器102，該已轉換分組是通過使用HTTP將包含在SNMP分組中的SNMP響應進行封裝而生成的。通信中繼伺服器102從接收的已轉換分組中提取SNMP響應，並將提取的SNMP響應以SNMP分組的形式發送到管理終端101。管理終端101從接收的SNMP分組中獲取SNMP響應，並結束SNMP通信。具體的操作將稍後使用圖15描述。
根據以上[1]到[5]所描述的信息流，管理終端101可以將SNMP請求發送到被管理的設備201，並從被管理的設備201接收SNMP響應。換句話說，可以從管理終端101發起經過NAT路由器204執行的對被管理的設備201的管理。
這裡，在[4]和[5]的信息流中，即，在管理中心網絡1和局部網絡2之間的SNMP請求和SNMP響應的通信中，通信是用安全超文本傳輸協議(HTTPS)在全球網絡3中執行的，因此保證了在全球網絡3中的通信安全。
圖10到15是示出上面[1]到[5]中所示的信息流細節的順序圖和示出通信數據的構造的圖。包含在通信網絡系統10中的每個設備執行的操作將使用圖10到15按如下順序描述。
圖10是示出被管理的設備201和通信中繼客戶機202在通信中繼客戶機202獲取被管理的設備201的設備ID時執行的操作的順序圖。圖10與圖9中的[1]描述的信息流一致。將使用圖10描述通信中繼客戶機202執行的操作，該通信中繼客戶機202將被管理的設備201的局部網絡地址與設備ID進行關聯並將關聯信息存儲到局部地址表2027。
在被管理的設備201和通信中繼客戶機202連接到局部網絡2後，包含在被管理的設備201中的發現分組發送單元2018將用於發現通信中繼客戶機202的通信中繼客戶機發現分組發送到多個地址(S101)。
當通信中繼客戶機202連接到與被管理的設備201相同的網絡時，包含在通信中繼客戶機202中的發現分組接收單元2028接收通信中繼客戶機發現分組(S102)。
發現分組接收單元2028將觸發發送給設備ID獲取單元2029，該觸發通知通信中繼客戶機發現分組已經收到。在收到觸發後，設備ID獲取單元2029將設備ID獲取請求發送到被管理的設備(S103)。
在接收到設備ID獲取請求後(S104)，包含在被管理的設備201中的設備ID分發單元2019將它自己的設備ID發送到通信中繼客戶機202(S105)。
在通過設備ID獲取單元2029接收到被管理的設備201的設備ID後(S106)，通信中繼客戶機202將被管理的設備201的設備ID和局部網絡地址之間的關聯存儲到局部地址表2027中(S107)。
根據上述步驟，通信中繼客戶機202可以基於設備ID通過查詢局部地址表2027得到被管理的設備201的局部網絡地址。換句話說，在通信中繼客戶機202接收到指定發給被管理設備201的設備ID的SNMP請求的情況下，通信中繼客戶機202能將SNMP請求發送到被管理的設備201。
圖11是示出通信中繼客戶機202在輪詢過程中執行的操作的順序圖。圖11與圖9中的[2]示出的信息流一致。將用圖11描述通信中繼客戶機202的操作，該通信中繼客戶機202輪詢觸發伺服器103。
包含在通信中繼客戶機202中的輪詢發送單元2025將輪詢分組發送到包含在觸發伺服器103中的輪詢接收單元1035(S201)。輪詢分組是從局部網絡端發送到全球網絡端，因此可以容易地執行通信。輪詢分組的數據單元包含一個或多個與局部網絡2相連的被管理的設備201的設備ID。
此外，在輪詢分組經過NAT路由器204時，輪詢分組的發送源地址被NAT路由器204重寫成NAT路由器204的全球網絡地址。
在接收到輪詢分組之後(S202)，輪詢接收單元1035將接收的分組的發送源地址，即NAT路由器204的地址，與包含在數據單元中的每個被管理的設備201的設備ID關聯，並存儲該關聯信息(S203)。換句話說，在兩個被管理的設備201的設備ID包含在輪詢分組的數據單元中的情況下，寫入全球地址表1037中的條目的數目也是二個。
這裡，包含在通信中繼客戶機202中的輪詢發送單元2025將輪詢分組以UDP分組的形式進行發送。通過以UDP分組的形式發送輪詢分組，可以降低通信負載。此外，在發送輪詢分組之後，輪詢發送單元2025在比刪除關聯信息的截止時間更早時重傳輪詢分組，該關聯信息存儲在NAT路由器204中的地址轉換表中，是通信中繼客戶機202的局部網絡地址和觸發伺服器103的全球網絡地址之間的關聯。
這樣，通信中繼客戶機202的局部網絡地址和觸發伺服器103的全球網絡地址之間的關聯總是存儲在NAT路由器204中所包含的地址轉換表中。換句話說，在指定發送到與局部網絡2相連的通信中繼客戶機202的觸發分組以任意定時發送的情況下，NAT路由器204可以基於地址轉換表將觸發分組傳送到通信中繼客戶機202。
將如下描述操作，該操作是當從觸發伺服器103發送的觸發分組經過NAT路由器204傳送到通信中繼客戶機202時，每個設備執行的操作。
包含在觸發伺服器103中的觸發發送單元1036將觸發分組以UDP分組的形式發送到包含在通信中繼客戶機202中的觸發接收單元2026作為對輪詢分組的響應(S204)。通過以UDP分組的形式發送觸發分組，可以降低通信負載。
NAT路由器204接收觸發分組(S205)，並通過查詢地址轉換表獲取作為發送目的地的通信中繼客戶機202的局部網絡地址(S206)。並且，NAT路由器204將觸發分組傳送到獲取的通信中繼客戶機202的局部網絡地址(S207)。
作為上述操作的結果，通信中繼客戶機202的觸發接收單元2026可以從全球網絡2端的觸發伺服器103接收觸發分組(S208)。
如上所述，觸發分組是從全球網絡3端發送到局部網絡2端。然而，觸發分組是作為對輪詢分組的響應發送的。因此，根據圖11所示的步驟S205、S206和S207，NAT路由器204可以將觸發分組傳送到通信中繼客戶機202。根據上述步驟，觸發伺服器103能以任意定時將觸發分組發送到通信中繼客戶機202。
這裡，觸發分組是向通信中繼客戶機202通知SNMP請求存在於通信中繼伺服器102中的分組。接收到觸發分組後，通信中繼客戶機202可以從通信中繼伺服器102獲取SNMP請求，並將獲取的請求發送到被管理的設備201。換句話說，根據觸發伺服器103發送的觸發分組，與全球網絡3相連的設備和與局部網絡2相連的設備之間的通信可以以任意定時從與全球網絡3相連的設備發起。
圖12是示出通信中繼伺服器102執行的SNMP分組轉換操作和觸發伺服器103執行的觸發分組發送操作的順序圖。並且圖12與圖9中示出的信息流[3]一致。將使用圖12描述每個設備執行的操作。所述操作是在管理終端101生成SNMP請求時開始執行，直到通信中繼客戶機202被通知SNMP請求的存在時為止。
操作員在管理終端101執行預定操作。並且，包含在管理終端101中的SNMP管理器4生成SNMP請求，該請求表示用於管理被管理的設備201的請求細節，並將SNMP請求以SNMP分組的形式發送到包含在通信中繼伺服器102中的協議轉換伺服器1022(S301)。
這裡，SNMP管理器4發送的SNMP分組的發送目的地是通信中繼伺服器102。然而，包含在SNMP分組中的SNMP報文的最終發送目的地是被管理的設備201。這樣，將描述通信中繼伺服器102所使用的指定SNMP代理5的方法。
為了指定SNMP代理5，SNMP管理器4必須將用於指定包含SNMP代理5的被管理的設備201的信息分配到通信中繼伺服器102。然而，如圖6所示，用於上述信息的欄位本身並不存在於SNMP報文中。因此，設備ID就作為指定設備的信息被附加並存儲到包含在SNMP報文中的團體欄位中。
具體地，許多SNMP管理器都以字符串的形式分配團體名。設備ID的二進位表達式通過BASE64編碼轉換為字符串。字符串是通過將BASE64編碼的設備ID附加到原始團體名前生成的。這裡，在設備ID的二進位表達式中，字節序列順序可以在發送源和發送目的地之間不同。因此，字節序列順序被標準化成預定字節序列順序，然後執行BASE64編碼。
換句話說，設備ID被存儲到團體欄位中，該團體欄位存在於SNMP分組的幀格式中。因此，通用SNMP管理器可以使用設備ID來管理設備。這樣，SNMP管理器不需要特殊功能。
包含在通信中繼伺服器102中的協議轉換伺服器1022通過伺服器端通信單元1021接收SNMP管理器4發送的SNMP請求(S302)。接下來，協議轉換伺服器1022從包含在接收的SNMP分組中的SNMP報文中分離並獲取設備ID，並執行諸如重寫包含在SNMP報文中的欄位長度這樣的處理(S303)。
如下執行上述分組處理過程。首先，分離BASE64編碼的設備ID和原始團體名。然後，通過BASE64解碼將BASE64編碼的設備ID轉換回原始設備ID的二進位表達式。協議轉換伺服器1022通過上述處理獲取設備ID。在那之後，協議轉換伺服器1022將接收的SNMP報文的團體欄位重寫成原始團體名，並從SNMP報文中刪除BASE64編碼的設備ID被存儲的部分。
這裡，團體欄位長度和總分組長度被改變了。這樣，用於存儲團體欄位長度和總SNMP報文長度的各個欄位被重寫成正確的值。
協議轉換伺服器1022將獲取的設備ID發送到家庭外部通信伺服器1023和觸發請求發送單元1024。並且，協議轉換伺服器1022使用內部處理之間的通信等將SNMP報文發送到家庭外部通信伺服器1023，在該SNMP報文中刪除了設備ID並且將欄位長度等重寫成正確的值。家庭外部通信伺服器1023將接收的SNMP報文排隊到包含在家庭外部通信伺服器1023中的隊列區域。
接下來，包含在通信中繼伺服器102中的觸發請求發送單元1024將觸發請求分組發送到包含在觸發伺服器103中的觸發請求接收單元1034(S304)。這裡，被管理的設備201的設備ID和通信中繼伺服器102的全球地址被存儲到觸發請求分組的數據單元中。
接收到觸發請求分組後(S305)，觸發請求接收單元1034搜索全球地址表1037來查找存儲在觸發請求分組的數據單元中的設備ID，並得到與該設備ID關聯的NAT路由器204的全球網絡地址。包含在觸發伺服器103中的觸發發送單元1036將包含通信中繼伺服器102的全球網絡地址的觸發分組發送到得到的全球網絡地址(S306)。
上述觸發分組是經過NAT路由器204從全球網絡3端發送到局部網絡2端。如上所述，NAT路由器204可以通過查詢地址轉換表得到通信中繼客戶機202的局部網絡地址。這樣，NAT路由器204將觸發分組傳送到通信中繼客戶機202。並且，包含在通信中繼客戶機202中的觸發接收單元2026接收觸發分組(S307)。
如上所述，觸發分組包含通信中繼伺服器102的全球網絡地址。通信中繼客戶機202可以基於該全球網絡地址來指定需要獲取的SNMP請求所存在的設備，該通信中繼客戶機202具有根據上述步驟接收到的觸發分組。
圖13是示出通信中繼客戶機202執行的已轉換分組獲取操作和SNMP請求發送操作的順序圖。圖13與圖9中所示的信息流[4]一致。將使用圖13描述每個設備執行的操作。從通信中繼客戶機202接收到觸發分組開始執行操作，直到被管理的設備201接收到SNMP請求為止。
包含在通信中繼客戶機202中的觸發接收單元2026接收到觸發分組(S307)之後，包含在通信中繼客戶機202中的家庭外部通信客戶機2023將請求獲取已轉換分組的分組發送到包含在通信中繼伺服器102中的家庭外部通信伺服器1023(S308)。
請求獲取已轉換分組的分組是以HTTP請求的形式用GET方法發送的。此外，將HTTPS用作通信協議，由此避免了偽造、欺騙和竊聽。
接收到請求獲取已轉換分組的分組(S309)之後，家庭外部通信伺服器1023生成如圖14所示的已轉換分組。這個已轉換分組在實體中包含用內部處理之間的通信等接收並排隊的SNMP報文；包含通信時間、通信的成功和失敗等的管理信息。並且，已轉換分組是加入了HTTP報頭的HTTP響應。被管理的設備201的設備ID被存儲在HTTP報頭部分中。
家庭外部通信伺服器1023將生成的已轉換分組作為對請求獲取已轉換分組的分組的響應發送到通信中繼客戶機202，從通信中繼客戶機202接收該分組(S310)。
這裡，將請求獲取已轉換分組的分組從通信中繼客戶機202發送到通信中繼伺服器102，即，經過NAT路由器204從局部網絡2端發送到全球網絡3端。因此，可以容易地執行通信。將已轉換分組從通信中繼伺服器102發送到通信中繼客戶機202，即，經過NAT路由器204從全球網絡3端發送到局部網絡2端。然而，由於已轉換分組是作為對請求獲取已轉換分組的分組的響應發送的，因此可以容易地執行通信。
包含在通信中繼客戶機202中的家庭外部通信客戶機2023接收已轉換分組作為HTTP響應(S311)。家庭外部通信客戶機2023用內部處理之間的通信等將SNMP報文發送到協議轉換客戶機2022，其中SNMP報文包含請求細節和從HTTP頭提取的設備ID，該SNMP報文被存儲在已轉換分組的實體部分中。
協議轉換客戶機2022搜索局部地址表2027來查找設備ID，並得到被管理的設備201的局部網絡地址。協議轉換客戶機2022將UDP報頭加入到SNMP報文中，並生成SNMP分組(S312)，然後將SNMP分組發送到被管理的設備201的局部網絡地址(S313)。
根據上述步驟，SNMP分組可以被安全地發送到被管理的設備201，該SNMP分組是從管理終端101發送的。
圖15是示出包含在被管理的設備201中的SNMP代理5發送SNMP響應給包含在管理終端101中的SNMP管理器4的操作的順序圖，其中SNMP響應是對SNMP請求的響應。圖15與圖9中所示的信息流[5]一致。將使用圖15描述每個設備執行的操作，從被管理的設備201接收到SNMP請求開始執行操作，直到管理終端101接收到SNMP響應為止。
被管理的設備201接收到SNMP分組後，通過代理端通信單元2011將SNMP分組發送到SNMP代理5(S314)。接收到SNMP分組之後，SNMP代理5根據包含在SNMP分組中的請求細節執行SNMP處理(S315)。並且，SNMP代理5生成作為處理結果的SNMP響應，並將SNMP響應發送到包含在通信中繼客戶機202中的協議轉換客戶機2022(S316)。
接收到來自被管理的設備201的SNMP分組(S317)之後，協議轉換客戶機2022用內部處理之間的通信等將包含在接收的SNMP分組中的SNMP報文發送到家庭外部通信客戶機2023。
家庭外部通信客戶機2023將接收的SNMP報文存儲到實體中，並生成已轉換分組作為使用POST方法的HTTP分組(S318)。然後，家庭外部通信客戶機2023用HTTPS將已轉換分組發送到包含在通信中繼伺服器102中的家庭外部通信伺服器1023(S319)。這裡，已轉換分組是經過NAT路由器204從局部網絡2端發送到全球網絡3端，因此可以容易地執行通信。
接收到作為HTTP分組的已轉換分組(S320)之後，家庭外部通信伺服器1023從實體提取SNMP報文，並將該SNMP報文用內部處理之間的通信等發送到協議轉換伺服器1022。
協議轉換伺服器1022將UDP報頭加入到接收的SNMP報文中，並生成SNMP分組(S321)。此外，用與SNMP管理器4發送請求分組到通信中繼伺服器102相同的方法，協議轉換伺服器1022將BASE64編碼的設備ID附加到團體名上，並將附加了BASE64編碼的設備ID的團體名存儲到SNMP報文的團體欄位中，然後將SNMP分組發送到SNMP管理器4(S322)。
SNMP管理器4接收SNMP分組(S323)。換句話說，SNMP管理器4接收對應於發送的SNMP請求的SNMP響應，並完成SNMP通信。
如上所述，在根據本發明實施例的通信網絡系統10中，NAT路由器204實際上使用其本來的功能。換句話說，為了執行在本發明實施例中描述的通信，NAT路由器204不需要有特殊網關功能，並且不需要在NAT路由器204上執行特別的設置操作。
此外，通信中繼客戶機202將輪詢分組發送到觸發伺服器103，並通知局部網絡2的全球地址和被管理的設備201的設備ID。因此可以使用觸發伺服器103發送的觸發分組將從管理終端101執行的用於管理被管理的設備201的通信的發起通知給通信中繼客戶機202。
另外，在通信網絡系統10中，SNMP管理器4是作為全球網絡3中的客戶機而存在，並且SNMP代理5是作為局部網絡2中的伺服器而存在。
在上述通信網絡中，通過執行通信，在該通信中客戶機—伺服器關係使用作為邊界的NAT路由器204來相互轉換，即，通過執行被設置為全球網絡3中的伺服器的通信中繼伺服器102與被設置為局部網絡2中的客戶機的通信中繼客戶機202之間的協議轉換所伴隨的通信，可以經過NAT路由器204從SNMP管理器4到SNMP代理5透明地執行通信，其中SNMP管理器4在全球網絡3中是客戶機，SNMP代理5在局部網絡2中是伺服器。
換句話說，管理終端101和被管理的設備201發送和接收的分組是SNMP分組，但是該分組使用HTTPS在全球網絡3中傳遞。因此，不需要考慮管理終端101和被管理的設備201之間的通信路徑，SNMP分組可以安全地傳遞。
結果，通過全球網絡3可以安全地執行從管理終端101發起的、到被管理的設備201的通信。
在本發明的實施例中，通信中繼客戶機202和被管理的設備201是作為單獨的設備描述的。然而，也有其他的情況。例如，如圖16所示，被管理的設備201可以包含作為通信中繼客戶機202的功能。
為了使SNMP代理5和協議轉換客戶機2022之間可以通信，被管理的設備201包含內部通信單元20110。作為內部通信單元20110，例如，使用了諸如局部回送接口這樣的接口，該接口的通信對設備外部是關閉的。然而，有其他的可能性。例如，內部通信單元20110可以在代理端通信單元2011中實現，並且可以由內部通信單元20110執行對設備內部的通信。在上述這種情況下，協議轉換客戶機2022和SNMP代理5可以一對一相互關聯。因此，局部地址表2027不是必須的。
如上所述，例如，在用戶使用包含被管理的設備201功能和通信中繼客戶機202功能的家用電器的情況下，用戶不需要額外地配備通信中繼客戶機202。並且，僅僅通過將家用電器連接到家庭局部網絡，用戶就可以通過全球網絡從家庭外部執行家用電器的管理等。
此外，在通信網絡系統10中，在與管理終端101通信的對象僅局限在與局部網絡2相連的設備等的情況下，觸發伺服器103不是必須的。
例如，通信中繼客戶機202經過NAT路由器204發送分組到通信中繼伺服器102。通信中繼客戶機202可以根據分組的發送源存儲NAT路由器204的全球網絡地址。這樣，在SNMP分組是從管理終端101發送的情況下，如上轉換SNMP分組。然後，將已轉換分組發送到發送源地址，並且將已轉換分組發送到NAT路由器204。在上述這種情況下，通信中繼客戶機202可以接收作為對從通信中繼客戶機202發送到通信中繼伺服器102的分組的響應的已轉換分組。通信中繼客戶機202將接收到的已轉換分組如上轉換為SNMP分組，並根據包含在已轉換分組中的設備ID將SNMP分組發送到被管理的設備201。
此外，例如，管理終端101可以根據從通信中繼客戶機202發送的分組來獲取NAT路由器204的全球網絡地址，並將獲取的全球網絡地址發送到通信中繼伺服器102。換句話說，可以構造通信網絡系統10以便與管理中心網絡1相連的設備可以獲取NAT路由器204的全球網絡地址，並且通信中繼客戶機202可以接收作為對發送的分組的響應的已轉換分組。
如上所述，可以簡化管理中心網絡1的構造，並且可以減少硬體資源。
此外，在通信網絡系統10中，如圖13和15所描述的，從觸發伺服器103接收觸發分組之後，通信中繼客戶機202從通信中繼伺服器102獲取一個SNMP請求。在那之後，當管理終端101接收到作為對SNMP請求的響應的SNMP響應時，SNMP通信結束。
在上述實施例中，在通信中繼客戶機202接收下一個觸發分組後，下一個SNMP請求被處理。然而，通信中繼客戶機202可以請求通信中繼伺服器102以獲取SNMP請求而不等待下一個觸發分組的接收。換句話說，通信中繼客戶機202可以順序地將請求獲取已轉換分組的分組發送到通信中繼伺服器102。
在使用作為用來管理網絡設備的協議的SNMP執行的通信中，例如，在SNMP管理器從SNMP代理獲取多個信息的情況下，有一種情況是與所述多個信息對應的多個SNMP請求不在同一時間發送，而是發送一個SNMP請求，然後，在接收到對應於SNMP請求的SNMP響應後，再發送下一個SNMP請求。換句話說，多個SNMP請求是順序地按次序發送的。
為了解決這種SNMP請求順序發送的問題，由通信中繼客戶機202所使用的、用於順序地發送請求獲取已轉換分組的分組的上述方法是有用的。根據這個方法，包含在通信網絡系統10中的每個設備的處理效率可以提高，所述每個設備涉及被管理的設備201的管理。在上述這種情況下，如果通信中繼客戶機202接收到SNMP請求不存在的通知，則可以結束請求獲取已轉換分組的分組的發送。
此外，如果通信中繼客戶機202順序地發送請求獲取已轉換分組的分組，則通信中繼伺服器102可以控制發送定時。從包含在管理終端101中的管理器4接收到SNMP分組之後，通信中繼伺服器102對SNMP分組中的SNMP報文執行如刪除設備ID這樣的處理。通信中繼伺服器102將處理後的SNMP報文排隊。如圖17所示，有一種情況是請求獲取已轉換分組的分組是在SNMP報文的排隊完成之前從通信中繼客戶機202發送的，該分組是對請求的查詢。在上述這種情況下，儘管接收了SNMP分組，但是SNMP報文的排隊沒有完成，因此發送表示「沒有請求」的響應給通信中繼客戶機202。
圖17是示出返回對SNMP請求的響應之後，通信中繼客戶機202查詢下一個到通信中繼伺服器102的請求的順序圖。
如圖17所示，通信中繼客戶機202將包含SNMP響應的已轉換分組發送到通信中繼伺服器102(S400)。通信中繼伺服器102從接收到的已轉換分組中提取作為SNMP響應的SNMP報文，並將提取的SNMP報文發送到包含在管理終端101中的SNMP管理器4(S410)。
通信中繼客戶機202從通信中繼伺服器102接收作為已經接收到已轉換分組的通知的接收響應(S420)。
在通信中繼伺服器102從SNMP管理器4接收了包含下一個SNMP請求的SNMP分組之後(S430)，通信中繼伺服器102從通信中繼客戶機202接收關於下一個請求的查詢(S440)。
然而，在這一時刻，作為SNMP請求的SNMP報文的排隊沒有完成，並且返回表示「沒有請求」的響應到通信中繼客戶機202(S450)。
換句話說，從通信中繼伺服器102接收SNMP分組(S430)時開始，到SNMP報文的排隊完成(S460)，在查詢請求(S440)，即，請求獲取已轉換分組的分組被從通信中繼客戶機202發出的情況下，由於已轉換分組的排隊沒有完成，所以通信中繼伺服器102將表示「沒有請求」的響應返回給通信中繼客戶機202。
在上述這種情況下，由通信中繼伺服器102所使用的上述方法是有用的，該通信中繼伺服器102控制通信中繼客戶機202發送請求獲取已轉換分組的分組的定時。圖18是示出這樣的控制的例子的順序圖。
如圖18所示，在通信中繼伺服器102接收SNMP分組(S430)之後，在通信中繼客戶機202查詢請求、並且SNMP報文的排隊沒有完成的情況下，通信中繼伺服器102不給通信中繼客戶機202「沒有請求」的響應，而是返回「等待請求」作為響應，「等待請求」表示請求等待一段預定時間獲取已轉換分組(S445)。
接收了「等待請求」之後，通信中繼客戶機202等待一段預定時間(S446)，然後查詢請求(S470)。在這一時刻，排隊完成了(S460)，並且可以獲取SNMP請求(S480)。
上面的預定時間，是當通信中繼客戶機202等待獲取已轉換分組時的時間，可以是基於實際測量值和邏輯值來決定的。此外，在有足夠的時間使分組在通信中繼伺服器102和通信中繼客戶機202之間發送的情況下，這個等待的時間可以是「0秒」。換句話說，可以為控制通信中繼客戶機202而決定等待的最佳時間。
在上述這種情況下，等待請求發送的次數是一次。並且，在通信中繼伺服器102接收到與發送一次的等待請求相關聯的、在預定時間之後發送的請求獲取已轉換分組的分組的情況下，當通信中繼伺服器102沒有可發送的SNMP報文時，通信中繼伺服器102做出「沒有請求」的響應。這樣，SNMP通信結束。
這裡，將等待請求發送到通信中繼客戶機202的條件可以不是接收到SNMP分組但SNMP報文的排隊沒有完成這樣的條件，而可以是還沒有接收到SNMP分組、或對包含在SNMP分組中的SNMP報文的處理沒有完成這樣的條件，即，通信中繼伺服器102沒有SNMP報文作為可發送給通信中繼客戶機202的信息這樣的上面提到的條件。
此外，可以根據通信中繼伺服器102之前剛接收的SNMP請求的細節來決定等待請求發送。例如，在剛接收的SNMP請求的細節是SNMP指定的「GetNextRequest(取得下一個請求)」或「GetBulkRequest(取得批量請求)」的情況下，即使在通信中繼伺服器102沒有可發送給通信中繼客戶機202的SNMP報文時，通信中繼伺服器102也可以預知SNMP分組將從SNMP管理器4被順序地發送，並且可以響應於來自通信中繼客戶機202的關於請求的查詢而發送等待請求。
另外，例如可以根據等待請求發送的數量來控制通信中繼客戶機202，代替根據等待時間來控制通信中繼客戶機202。換句話說，當通信中繼伺服器102沒有可發送給通信中繼客戶機202的SNMP報文時，通信中繼伺服器102重複發送等待請求以響應來自通信中繼客戶機202的關於請求的查詢。所述重複的等待請求發送的數量達到了指定數量後，當接收了與剛接收的等待請求相關聯的在預定時間之後發送的請求獲取已轉換分組的分組時，在通信中繼伺服器102沒有可發送的SNMP報文的情況下，通信中繼伺服器102可以做出「沒有請求」的響應。
如上所述，通信中繼伺服器102控制通信中繼客戶機202發送請求獲取已轉換分組的分組的定時。這樣，在包含SNMP請求的SNMP分組是順序地從管理終端101發送的情況下，對於對每個SNMP請求進行的處理，並沒有完成SNMP通信，但是可以高效地對SNMP請求執行該處理。
此外，使用UDP來執行SNMP通信，並且重傳控制是在應用層上執行的。在將SNMP請求發送到通信中繼伺服器102之後，SNMP管理器4在預定時間內沒有接收與SNMP請求關聯的SNMP響應的情況下，SNMP管理器4重傳SNMP報文。
圖19A、19B和19C是示出在SNMP管理器4、通信中繼伺服器102和通信中繼客戶機202之間通信的SNMP響應和SNMP請求的各個通信模式的圖。當SNMP分組是在各個設備之間傳遞時，該SNMP分組包含SNMP報文，即SNMP請求或SNMP響應，如上所述，對SNMP報文執行分組轉換和處理。然而，為了簡化描述，在此省略這個處理的舉例說明和描述。
如圖19A所示，從SNMP管理器4發送的SNMP請求「請求01」排隊到通信中繼伺服器102。排隊的「請求01」被發送到通信中繼客戶機202，如圖19B所示。
將「請求01」發送到被管理的設備201之後，通信中繼客戶機202接收與「請求01」相關聯的SNMP響應「響應01」，並將「響應01」發送到通信中繼伺服器102。
這裡，SNMP管理器4和通信中繼伺服器102異步操作。因此，如圖19C所示，儘管與「請求01」相關聯的響應「響應01」是從通信中繼客戶機202發送的，但是由於SNMP管理器4沒有在發送「請求01」之後的預定時間內接收到「響應01」，所以SNMP管理器4重傳「請求01」。通信中繼伺服器102重新排隊重傳的「請求01」，並且將重新排隊的「請求01」發送給通信中繼客戶機202。結果，SNMP管理器4接收到對重傳的「請求01」的響應「響應01」。然而，已經接收過「響應01」，因而拋棄。
如上所述，在儘管包含在被管理的設備201中的SNMP代理5發送SNMP響應的情況下，SNMP響應沒有在預定時間內到達SNMP管理器4，SNMP管理器4重傳表示請求SNMP響應的細節的SNMP請求。此外，作為對重傳的SNMP請求的響應，從SNMP代理5重傳SNMP響應。換句話說，處理的SNMP請求和與SNMP請求相關聯的SNMP響應被冗餘地傳遞。
這裡，在通信中繼伺服器102接收了SNMP請求之後，發送相同的SNMP請求的情況下，後面發送的SNMP請求可以被拋棄。在上述這種情況下，UDP通信是在相同的網絡中、在SNMP管理器4和通信中繼伺服器102之間執行的，並且HTTPS通信是在通信中繼伺服器102和通信中繼客戶機202之間執行的。換句話說，可以高度維持分組發送的確定性。
這樣，不管SNMP管理器的類型或重傳設置，可以避免分組的冗餘通信。
此外，根據本發明的實施例，SNMP用作客戶機—伺服器通信的通信協議，即，(i)管理終端101和通信中繼伺服器102之間的通信和(ii)通信中繼客戶機202和被管理的設備201之間的通信。然而，也可以使用其他協議例如HTTP和TELNET。例如，簡單對象訪問協議(SOAP)可以用作訪問存儲在遠程機器中數據的通信協議標準，其中SOAP使用HTTP等作為底層協議，並發送和接收基於簡單的可擴展標記語言(XML)的報文。
這樣，根據上述實施例，通信網絡系統是作為例子描述的，該通信網絡系統是用來遠程管理設備的。然而，通信網絡系統10可以作為其他使用來應用。例如，可以從連接到全球網絡的設備啟動(i)通過與全球網絡相連的終端操作與局部網絡相連的計算機，和(ii)與全球網絡相連的設備和與局部網絡相連的設備之間的應用協作。在上述這種情況下，通信中繼伺服器102和通信中繼客戶機202可以轉換通信分組等。
此外，不同的IP位址被分配給各個通信設備以便可以唯一地區分每個設備，其中所述各個通信設備連接到全球網絡3和管理中心網絡1。然而，這樣的地址不局限於IP位址，而是，例如，也可以使用網間分組交換(IPX)地址，只要信息是被提供來標識與全球網絡3相連的每個設備。
另外，觸發請求分組在數據單元中存儲了被管理的設備201的設備ID，該觸發請求分組是從通信中繼伺服器102發送到觸發伺服器103的。然而，不只設備ID，其他信息也可以存儲在數據單元中，只要該信息使得觸發伺服器103能夠識別被管理的設備201。例如，可以確定被管理的設備201和觸發伺服器103之間的索引值，該索引值使用如HTTPS這樣的安全路徑連結到設備ID。並且，該索引值可以存儲在觸發請求分組的數據單元中，然後可以發送觸發分組。
這樣，可以減少管理中心網絡1中設備ID發送的數量，並且可以改善設備ID的隱私保護。
此外，觸發分組包含通信中繼伺服器102的全球網絡地址，該觸發分組是從觸發伺服器103發送到通信中繼客戶機202的。然而，可以使用除全球網絡地址之外的其他信息，例如URL，只要該信息能夠在全球網絡3中標識通信中繼伺服器102。此外，在其中存在SNMP請求的設備總是通信中繼伺服器102的情況下，不需要包含地址信息。這樣，能減少觸發分組的容量。
另外，索引值可以用通信中繼伺服器102和通信中繼客戶機202之間的安全路徑，例如HTTPS，事先與通信中繼伺服器102的全球網絡地址或統一資源定位符(URL)連結。並且觸發分組可以包含該索引值。
這樣，可以改善通信中繼伺服器102的全球網絡地址的隱私保護。
此外，觸發分組可以包含被管理的設備201的設備ID，其中被管理的設備201是SNMP請求的目的地。這樣，在獲取SNMP請求之前，通信中繼客戶機202可以事先向被管理的設備201通知SNMP請求將到達。因此，被管理的設備201可以預先準備。
另外，使用GET方法，以HTTP請求的形式發送請求獲取已轉換分組的分組。不過，也可以使用POST方法等。
此外，在請求獲取已轉換分組的分組和已轉換分組在通信中繼客戶機202和通信中繼伺服器102之間傳遞時，使用HTTPS作為通信協議。然而，例如在使用例如絕佳隱私(Pretty Good privacy，PGP)這樣的加密手段確保分組傳遞的隱私保護的情況下，可以使用其他通信協議，例如HTTP和文件傳輸協議(FTP)。在上述這種情況下，請求獲取已轉換分組的分組可以採取與通信協議相關的形式。
這樣，例如，選取可以容易地建立通信環境的通信協議是可能的。並且可以改善在建立通信網絡系統10時硬體/軟體設計的靈活性。
此外，在根據本發明實施例的通信網絡系統中，傳感器可以連接到被管理的設備201，並且管理終端101可以通過被管理的設備201獲取由傳感器測量或檢測到的信息。
圖20是示出包含通信中繼客戶機202功能和與傳感器通信功能的被管理的設備201的功能構造的例子的功能框圖。
如圖20所示，被管理的設備201有如下構造，在該構造中將傳感器通信單元2020和管理信息庫(MIB)7添加到如圖16所示的被管理的設備201的功能構造中。
傳感器通信單元2020是根據本發明的通信網絡系統中的傳感器信息獲取單元的例子，並且是用於與一個或多個傳感器通信的處理單元。傳感器通信單元2020與N(N是正整數)個傳感器通信，N個傳感器是分別連接到網絡12的第一傳感器21、第二傳感器22、…和第N傳感器29。通信協議例如是SNMP。
這裡，在如圖20所示的被管理的設備201中，協議轉換客戶機2022和家庭外部通信客戶機2023實現了包含在根據本發明的通信網絡系統中的傳感器信息發送單元所擁有的發送功能。此外，SNMP代理5實現了包含在根據本發明的通信網絡系統中的判斷單元所擁有的判斷功能。
MIB 7是包含在根據本發明的通信網絡系統中的存儲單元的例子，並且是存儲與被管理的設備201相關的信息和從每個傳感器發送的信息的資料庫。從SNMP代理5發送到SNMP管理器4的信息是通過MIB 7獲取和發送的。儘管在圖5和圖16中都省略了MIB的圖，但是如圖5和圖16中所示的各個被管理的設備201都包含MIB。
假設被管理的設備201包含在家庭中的空調器中。另外，假設所述N個傳感器是溫度傳感器，並且分別設置在家庭中的每個房間內。
每個傳感器將數據(以下，稱為「傳感器數據」)發送到傳感器通信單元2020，該數據是分配了標識符等的測量溫度值。
圖21是示出從傳感器發送的傳感器數據的構造的例子的圖。如圖21所示，傳感器數據20包含傳感器ID 20a、日期和時間20b及測量數據20c。
傳感器ID 20a是用來指定傳感器的標識符。日期和時間20b是傳感器數據20的時間戳。該時間戳表示測量溫度時的日期和時間。測量數據20c是表示測量溫度值的數據。
傳感器通信單元2020在每一預定周期從每個傳感器獲取傳感器數據。傳感器通信單元2020使SNMP代理5將獲取的傳感器數據20保存到MIB 7中。因此，在預定周期內更新存儲在MIB 7中的傳感器數據20。
根據SNMP管理器4的請求，將包含在存儲在MIB 7中的傳感器數據20中的溫度值(以下，稱為「MIB值」)發送到SNMP管理器4。
圖22是示出當SNMP代理5將第一傳感器21測量的溫度值發送給SNMP管理器4時每個設備執行的操作的順序圖。將使用圖22描述每個設備執行的操作。這裡，在MIB 7中，由於上述更新，第一傳感器21的MIB值已經存在。
在SNMP代理5和SNMP管理器4之間的通信中，如上所述，協議轉換是通過家庭外部通信客戶機2023、協議轉換客戶機2022和通信中繼伺服器102執行的。然而，這裡省略了協議轉換的附圖和描述。
SNMP請求是從管理終端101的SNMP管理器4發送的，該SNMP請求表示請求第一傳感器21測量的溫度值的細節(S500)。
被管理的設備201的SNMP代理5接收SNMP請求，並讀取第一傳感器21的MIB值(S501)。SNMP代理5將包含MIB值的SNMP響應發送到SNMP管理器4(S502)。
SNMP代理5基於發送的MIB值的時間戳和預定閾值來判斷MIB值是否是舊的(S503)。MIB值的時間戳是包含在傳感器數據20中的日期和時間20b(參照圖21)。預定閾值例如是十分鐘。在時間戳指示的日期和時間與當前時間的差超過十分鐘的情況下，判斷MIB值是舊的。在時間戳指示的日期和時間與當前時間的差異是十分鐘或少於十分鐘的情況下，判斷MIB值是新的。
在判定發送的MIB值是新的情況下，SNMP代理5結束涉及發送溫度值的操作。
在判定發送的MIB值是舊的情況下(S504)，SNMP代理5請求傳感器通信單元2020從第一傳感器21獲取溫度值(S505)。根據請求從第一傳感器21獲取的溫度值以下叫做「傳感器值」。
從SNMP代理5接收到請求後，傳感器通信單元2020嘗試讀取從第一傳感器21獲取的傳感器值(S506)。
具體地，為了發現第一傳感器21，傳感器通信單元2020對每個連接到網絡12的傳感器執行輪詢。在通過輪詢成功發現第一傳感器21之後，傳感器通信單元2020使第一傳感器21發送包含傳感器值的傳感器數據20(S507)。
輪詢最多執行五次直到發現第一傳感器21。在五次輪詢後不能發現第一傳感器21的情況下，傳感器通信單元2020向SNMP代理5通知未發現。接收到該通知後，SNMP代理5結束涉及發送溫度值的操作。
接收到傳感器數據20後，傳感器通信單元2020將傳感器數據20發送到SNMP代理5(S508)。
接收到傳感器數據20後，SNMP代理5更新存在於MIB 7中的第一傳感器21的傳感器數據20。此外，SNMP代理5從傳感器數據20提取傳感器值，並通過SNMP陷阱(trap)將傳感器值通知給SNMP管理器4(S509)。
SNMP陷阱意思是在SNMP代理自發地發送信息到SNMP管理器時使用的SNMP報文。
如果從第一次從被管理的設備201接收到溫度值(S502)開始直到SNMP陷阱通知溫度值(S509)為止的時間是在預定時間段內，SNMP管理器4認可SNMP陷阱通知的溫度值是正確的值。
如上所述，在從SNMP管理器4請求傳感器測量的溫度值的情況下，SNMP代理5從MIB 7讀取傳感器測量的溫度值(MIB值)，並將MIB值發送到SNMP管理器4。這樣，SNMP代理5可以立即響應SNMP管理器4的請求。
發送MIB值之後，SNMP代理5判斷發送的MIB值是否是舊的。在判定MIB值是舊的情況下，SNMP代理5通過傳感器通信單元2020獲取第一傳感器21的傳感器值。SNMP代理5通過SNMP陷阱將傳感器值通知給SNMP管理器4。
從而，SNMP代理5能將更正確的溫度值通知給SNMP管理器4。
如上所述，根據本發明的通信網絡系統和通信裝置可以被用於一種系統，該系統從管理終端101獲取由連接到一個被管理的設備201的多個傳感器所測量和檢測的信息。
每個設備執行的操作是假設N個傳感器是溫度傳感器並且被管理的設備是包含在空調器中來描述的。然而，傳感器可以不是溫度傳感器，例如，可以是其他傳感器，例如檢測人體運動的人體傳感器。此外，被管理的設備201可以不是包含在空調器中，而是可以例如包含在管理家庭中的支持網絡的設備的家用控制器。此外，被管理的設備201可以用作單獨的單元。
與傳感器相連的被管理的設備201可以不包含通信中繼客戶機202的功能。在上述這種情況下，被管理的設備201可以連接到通信中繼客戶機202，並且被管理的設備201可以通過通信中繼客戶機202與管理終端101通信。
此外，傳感器通信單元2020從每個傳感器獲取傳感器數據20的每個周期可以由被管理的設備201的使用者來決定，並且可以通過傳感器通信單元2020進行設置。從而，例如可以根據設置每個傳感器的房間的溫度改變的狀態，來改變周期。另外，周期可以通過SNMP代理5來進行設置。在上述這種情況下，SNMP代理5可以指示傳感器通信單元2020獲取傳感器數據。
當傳感器檢測到溫度變化時，傳感器可以通過SNMP陷阱將此時的溫度值通知給傳感器通信單元2020。從而，存儲在MIB 7的信息總是可以保持為更新後的信息。
此外，傳感器通信單元2020用於發現指定傳感器的輪詢的最大次數可以少於或多於五次。可以限制輪詢執行的時間段來代替限制輪詢次數。例如，在三秒內重複執行輪詢並且不能發現指定傳感器的情況下可以結束輪詢。從而，例如可以根據傳感器測量的溫度值的重要性來決定輪詢的次數或時間段。
另外，在上述實施例中，每個傳感器通過網絡12與傳感器通信單元2020進行通信。然而，每個傳感器可以與傳感器通信單元2020無線地進行通信。
圖23是示出N個傳感器直接與傳感器通信單元2020無線地進行通信的方式的示意圖。如圖23所示，由於傳感器直接與傳感器通信單元2020無線地進行通信，所以傳感器可以附在移動物體上，例如人或動物。換句話說，可以從管理終端101獲取涉及移動物體的信息。
例如，通過將用於檢測腳步的步調傳感器附到人身上，可以從管理終端101得知人走了多少步。
此外，每個傳感器可以通過ad-hoc網絡與傳感器通信單元2020進行通信，其中ad-hoc網絡是與每個傳感器進行通信的網絡。
圖24是示出由多個傳感器組成的ad-hoc網絡的示意圖。這個ad-hoc網絡是由第一傳感器21到第七傳感器27的七個傳感器組成的。與傳感器通信單元2020不接近的傳感器可以使用多跳通信與傳感器通信單元2020交換信息。
例如，第六傳感器26遠離傳感器通信單元2020，並且不能直接與傳感器通信單元2020通信。然而，第六傳感器26可以通過第二傳感器22和第一傳感器21與傳感器通信單元2020交換信息。
從而，每個傳感器都可以抑制無線通信的電波輸出。這樣，例如，可以提高作為電源包含在傳感器中的電池的持續時間。此外，傳感器可以設置在嚴格限制電波的地方，例如醫院。
在傳感器和傳感器通信單元2020相互無線通信的情況下，傳感器可以在傳感器數據20中包含傳感器的位置信息。
圖25是示出包含位置信息的傳感器數據20構造的例子的圖。位置信息20d是表示當傳感器發送傳感器數據20時傳感器位置的信息。
例如，依靠傳感器是否可以與其他固定的傳感器通信，傳感器可以粗略地指出它自己的位置。在如圖24所示的ad-hoc網絡中，假設第一傳感器21和第二傳感器22固定在分開的位置。在上述這種情況下，由於第六傳感器26隻與第二傳感器22通信，所以可以認定第六傳感器26與第一傳感器21不接近，但是與第二傳感器22接近。
這樣，當第六傳感器26持有關於第二傳感器22所固定的地點的信息時，第六傳感器26可以粗略地指出它自己的位置。此外，第六傳感器26可以將表示它自己位置的信息作為包含在傳感器數據中的位置信息20d發送給傳感器通信單元2020。
因此，例如，可以從管理終端101得知附了步調傳感器的人當前行走的下落。
傳感器指定它自己位置的方法不局限於上述依靠與固定傳感器通信的可能性來指定自己位置的方法。例如，位置測量裝置可以指定傳感器的位置，該位置測量裝置可以在視覺上和聽覺上測量傳感器的數據。並且，傳感器可以從位置測量裝置獲取關於它自己位置的信息。
此外，傳感器通信單元2020和每個傳感器之間通信所使用的通信協議可以不是SNMP。例如，可以使用ZigBee。
此外，可以將執行器連接到被管理的設備201來取代傳感器。並且，可以通過被管理的設備201從管理終端101控制該執行器。
圖26是示出包含通信中繼客戶機202功能和與執行器通信功能的被管理的設備201的功能構造的例子的功能框圖。
如圖26所示，被管理的設備201包含執行器通信單元2030。構造的其餘部分與圖20中所示的被管理的設備201相同。
執行器通信單元2030是用於與執行器通信的處理單元。執行器通信單元2030與N個執行器通信，其中N個執行器是第一執行器31、第二執行器32、…和第N執行器39，它們分別連接到網絡12。通信協議例如是SNMP。
假設被管理的設備是包含在管理家庭中的支持網絡的設備的家用控制器中。此外，假設N個執行器分別是空調器、用於鎖門的電子鎖等。
每個執行器擁有表示它自己狀態的狀態值。例如，空調器擁有當前預設的溫度值作為狀態值。
執行器通信單元2030在每一預定周期從每個執行器獲取狀態值。執行器通信單元2030使SNMP代理5將獲取的狀態值存儲到MIB 7中。因此，存儲在MIB 7中的狀態值(以下稱為「MIB」值)被在預定周期內更新。
這裡，狀態值是從每個執行器以包含發送源的標識符等以及如圖25所示的傳感器數據20的數據形式發送的。
每個執行器根據從管理終端101的SNMP管理器4發送的請求來操作。此外，每個執行器在操作之後將狀態值通知給被管理的設備201。
圖27是示出當SNMP管理器4請求第一執行器31改變預設溫度時每個設備執行的操作的順序圖。
將使用圖27來描述每個設備執行的操作流程。
這裡，假設以下情況第一執行器31是空調器，管理終端101的SNMP管理器4請求第一執行器31將預設溫度改為「25℃」。
SNMP請求是從管理終端101的SNMP管理器4發送的，該SNMP請求表示將第一執行器31的預設溫度改為「25℃」的請求(S600)。具體地，SNMP請求包含表示請求將第一執行器31的MIB值更新為「25℃」的請求細節。
被管理的設備的SNMP代理5接收該SNMP請求，並將MIB值更新為「25℃」(S601)。
更新之後，SNMP代理5請求第一執行器31將預設溫度改為更新的MIB值「25℃」(S602)。
接收到上述請求之後，第一執行器31操作以將預設溫度改為「25℃」。操作之後，第一執行器31將這時的狀態值(以下稱為「執行器值」)發送給SNMP代理5(S603)。
SNMP代理5將發送的MIB值與接收的執行器值相比較。例如，在執行器值是「28℃」的情況下，它不符合MIB值「25℃」(S604)。換句話說，這意味著第一執行器31沒有按照請求操作。因此，SNMP代理5請求第一執行器31再次將預設溫度改為「25℃」(S605)。
接收到第二個請求之後，第一執行器31操作以將預設溫度改為「25℃」。操作之後，第一執行器31將執行器值發送給SNMP代理5(S606)。
SNMP代理5將發送的MIB值與接收的執行器值相比較。例如，在執行器值是「25℃」的情況下，它符合MIB值(S607)。換句話說，這意味著第一執行器31按照請求操作。SNMP代理5通過SNMP陷阱將MIB值通知給SNMP管理器4(S608)。
從SNMP代理5到第一執行器31的請求重複地產生，最多五次，直到SNMP代理5發送的MIB值符合接收的執行器值。
作為第五次請求的結果，在MIB值不符合執行器值的情況下，SNMP代理5將第一執行器31的MIB值重寫為執行器值。SNMP代理5再通過SNMP陷阱將執行器值通知給SNMP管理器4。
如上所述，根據本發明的通信裝置和通信網絡可以被用於一種系統，該系統從管理終端101控制多個連接到一個被管理的設備201的執行器。根據這個系統，例如，可以從家庭外部控制與一個家用控制器相連的多個家用電器。
這裡，空調器是執行器的例子，並且執行器可以是其他設備或包含在該設備中的機械部件。
此外，執行器通信單元2030從每個執行器獲取狀態值的每個周期可以由被管理的設備201的使用者來決定，並設置在執行器通信單元2030中。從而，例如，在有狀態頻繁變化的多個執行器的情況下，用戶可以設置短的周期。此外，周期可以被設置在SNMP代理5中。在上述這種情況下，SNMP代理5可以指示執行器通信單元2030獲取狀態值。
在執行器檢測到它自己的狀態變化的情況下，執行器可以通過SNMP陷阱將狀態值通知給執行器通信單元2030。從而，更新後的信息總是存在於MIB 7中。
從SNMP代理5到第一執行器31的請求發送可以少於五次或多於五次。此外，可以由發送請求的時間段來限制請求發送，代替請求發送次數。因此，例如，可以根據操作執行器的重要性來決定請求發送的次數或時間段。
每個執行器可以與執行器通信單元2030無線地進行通信。
圖28是示出N(N是正整數)個執行器與執行器通信單元2030無線地進行通信的方式的示意圖。如圖28所示，通過直接與執行器通信單元2030無線地進行通信，執行器變得可移動。換句話說，可以從管理終端101控制移動執行器。
另外，每個執行器可以通過ad-hoc網絡與執行器通信單元2030進行通信，其中ad-hoc網絡是每個執行器與之通信的網絡。
圖29是示出由多個執行器組成的ad-hoc網絡的示意圖。這個ad-hoc網絡是由第一執行器31到第七執行器37的七個執行器組成的。第二執行器32等可以通過多跳通信與執行器通信單元2030交換信息，該第二執行器32等不能直接與執行器通信單元2030進行通信。
在上述這種情況下，以及在如圖24所示的由多個執行器組成的ad-hoc網絡的情況下，每個執行器可以抑制無線通信的電波輸出。此外，像上述的傳感器一樣，每個執行器可以指定或獲取關於它自己位置的信息，並且可以將該信息發送到執行器通信單元2030。
而且，執行器通信單元2030和每個執行器之間使用的通信協議可以不是SNMP。例如，可以使用ZigBee。
儘管上面僅詳細描述了本發明的示例性實施例，但是本領域的技術人員將容易地理解到，在本質上不離開本發明的新穎啟示和優點的情況下，在示例性實施例中可以有很多修改。因此，所有這些修改都試圖被包含在本發明範圍內。
工業實用性根據本發明的通信網絡系統和通信裝置包含全球網絡端的客戶機；和局部網絡端的伺服器。並且，通信網絡對家用電器的遠程維護、遠程控制等是有用的。此外，通信網絡系統和通信裝置還可以應用於從家庭外部對存儲在家用電器中的內容進行瀏覽和操作。
權利要求
1.一種通信網絡系統，包含通過全球網絡連接的第一系統和第二系統，其中所述第一系統包括終端裝置，用於與設備通信；以及第一通信中繼裝置，其與所述終端裝置相連，用於對所述終端裝置和所述第二系統之間通過所述全球網絡的通信進行中繼，所述第二系統包括路由器裝置，用於將所述全球網絡與局部網絡連接；所述設備，其與所述局部網絡相連，並且與所述終端裝置通信；以及第二通信中繼裝置，用於對所述設備和所述第一系統之間通過所述路由器裝置和所述全球網絡的通信進行中繼，所述第二通信中繼裝置與所述局部網絡相連，所述第一通信中繼裝置具有第一通信單元，用於使用第一協議與所述終端裝置通信；第二通信單元，用於使用第二協議通過所述全球網絡與所述第二系統通信；以及第一轉換單元，用於將分組數據轉換為第二協議分組數據來作為已轉換分組，並將所述已轉換分組發送到所述第二通信單元，其中所述分組數據是由所述第一通信單元從所述終端裝置獲取的，並且還用於將分組數據轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據發送到所述第一通信單元，其中所述分組數據是由所述第二通信單元從所述第二系統獲取的，所述第二通信中繼裝置具有第三通信單元，用於使用所述第一協議通過所述局部網絡與所述設備通信；第四通信單元，用於使用所述第二協議與所述第一系統通信；以及第二轉換單元，用於將分組數據轉換為第二協議分組數據，並將所述第二協議分組數據發送到所述第四通信單元，其中所述分組數據是由所述第三通信單元從所述設備獲取的，並且還用於將所述已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據發送到所述第三通信單元，其中所述已轉換分組是由所述第四通信單元從所述第一系統獲取的，並且所述第二通信中繼裝置用於將預定分組通過所述路由器裝置發送到所述第一系統，並且所述第一系統用於將所述已轉換分組發送到所述預定分組的發送源地址。
2.根據權利要求1所述的通信網絡系統，還包含觸發伺服器，用於將觸發分組發送到所述第二通信中繼裝置，所述觸發分組使所述第二通信中繼裝置運行為使用所述第二協議的客戶機，其中所述第一系統用於基於來自響應於所述觸發分組的所述第二通信中繼裝置的請求來發送所述已轉換分組。
3.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中所述第二通信中繼裝置還具有設備ID獲取單元，其用於從所述設備獲取用來標識所述設備的設備ID，並將所獲取的設備ID與所述局部網絡中所述設備的地址一起存儲，以便所述設備ID和所述地址相互關聯，並且在接收到所述已轉換分組後，所述第二通信中繼裝置用於基於包含在所述已轉換分組中的所述設備ID和存儲在所述設備ID獲取單元中的所述關聯，將所述接收的已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據作為請求分組發送給所述設備。
4.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中在使用所述第一協議接收到所述分組數據之後，所述設備用於使用所述第一協議將響應分組發送到所述第二通信中繼裝置，所述響應分組表示所述響應，在接收到所述響應分組之後，所述第二通信中繼裝置用於使用所述第二協議將所述接收的響應分組發送到所述第一通信中繼裝置，並且在接收到所述響應分組之後，所述第一通信中繼裝置用於將所述接收的響應分組轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據傳送到所述終端裝置。
5.根據權利要求2所述的通信網絡系統，其中所述第一通信中繼裝置用於將觸發請求分組發送到所述觸發伺服器，所述觸發請求分組提供了所述觸發分組應被發送的定時，並且在接收到所述觸發請求分組之後，所述觸發伺服器用於發送所述觸發分組。
6.根據權利要求5所述的通信網絡系統，其中所述終端裝置用於使用所述第一協議將包含對於所述設備的請求細節的請求分組發送到所述第一通信中繼裝置，並且在接收到所述請求分組之後，所述第一通信中繼裝置用於將所述觸發請求分組發送到所述觸發伺服器。
7.根據權利要求2所述的通信網絡系統，其中所述第二通信中繼裝置用於將輪詢分組發送到所述觸發伺服器，並從所述觸發伺服器接收作為對所述輪詢分組的響應的所述觸發分組，其中所述輪詢分組使所述觸發伺服器能夠認知所述觸發分組的發送目的地的存在。
8.根據權利要求7所述的通信網絡系統，其中所述輪詢分組包括用於標識所述設備的設備ID，並且在接收到所述輪詢分組之後，所述觸發伺服器用於存儲包含在所述輪詢分組中的設備ID和所述輪詢分組的發送源地址，以便所述設備ID和所述地址相互關聯，並用於基於所述設備ID來識別與具有所述設備ID的設備相連的所述局部網絡。
9.根據權利要求7所述的通信網絡系統，其中所述路由器裝置用於將來自所述第二通信中繼裝置的所述輪詢分組中繼到所述觸發伺服器，將在所述局部網絡中所述第二通信中繼裝置的地址和在所述全球網絡中所述觸發伺服器的地址一起存儲以便所述地址相互關聯，並且在分組是從所述全球網絡接收的情況下根據所述關聯將所述分組傳送到所述第一通信中繼裝置。
10.根據權利要求7所述的通信網絡系統，其中所述第二通信中繼裝置用於使用用戶數據報協議(UDP)發送所述輪詢分組。
11.根據權利要求2所述的通信網絡系統，其中在接收到所述觸發分組之後，所述第二通信中繼裝置用於將獲取請求分組發送到所述第一通信中繼裝置，所述獲取請求分組表示期望獲取所述已轉換分組的請求，在接收到所述獲取請求分組之後，所述第一通信中繼裝置用於將所述已轉換分組發送到所述第二通信中繼裝置，並且在接收到所述已轉換分組之後，所述第二通信中繼裝置用於將所述接收的已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據作為請求分組傳送到所述設備。
12.根據權利要求11所述的通信網絡系統，其中在接收到所述觸發分組之後，所述第二通信中繼裝置用於重複地將一個或多個獲取請求分組發送到所述第二通信中繼裝置，直到接收到通知，其中每個獲取請求分組表示期望獲取所述已轉換分組的請求，所述通知表示沒有可發送到所述第二通信中繼裝置的信息，並且在接收到所述獲取請求分組之後，(i)在有可發送到所述第二通信中繼裝置的信息的情況下，所述第一通信中繼裝置用於將包含所述信息的所述已轉換分組發送到所述第二通信中繼裝置，其中所述信息是從接收自所述終端裝置的分組數據中獲取的，並且(ii)在沒有可發送到所述第二通信中繼裝置的信息的情況下，所述第一通信中繼裝置用於向所述第二通信中繼裝置通知沒有信息可發送。
13.根據權利要求12所述的通信網絡系統，其中在接收到所述獲取請求分組之後，在沒有信息可發送的情況下，所述第一通信中繼裝置用於將等待請求發送到所述第二通信中繼裝置，所述等待請求是表示在預定時間段過去後發送所述獲取請求分組的請求的信息，並且在所述第二通信中繼裝置接收到所述等待請求的情況下，所述第二通信中繼裝置用於在所述預定時間段過去後將所述獲取請求分組發送到所述第一通信中繼裝置。
14.根據權利要求13所述的通信網絡系統，其中，在接收到根據所述等待請求在所述預定時間段過去之後發送的所述獲取請求分組之後，在沒有信息可發送的情況下，所述第一通信中繼裝置用於發送所述等待請求，並且在所述等待請求的發送次數達到了預定次數之後，在所述第一通信中繼裝置接收到根據所述等待請求在所述預定時間段過去之後發送的獲取請求分組、並且沒有信息可發送的情況下，所述第一通信中繼裝置向所述第二通信中繼裝置通知沒有信息可發送。
15.根據權利要求2所述的通信網絡系統，其中所述觸發伺服器用於使用UDP發送所述觸發分組。
16.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中所述第一協議是簡單網絡管理協議(SNMP)。
17.根據權利要求16所述的通信網絡系統，其中所述終端裝置用於將請求分組以SNMP分組的形式發送到所述第一通信中繼裝置，所述請求分組包括對於所述設備的請求細節，當發送作為SNMP分組的所述請求分組時，所述終端裝置用於將數據存儲到所述請求分組中包含的SNMP報文的預定欄位中，所述數據是原始欄位數據和用於標識所述設備的設備ID的組合，並且在接收到所述請求分組之後，所述第一通信中繼裝置用於將所述設備ID從所述請求分組中包含的SNMP欄位的預定欄位中分離出來，從而僅令所述原始欄位存儲在所述預定欄位中，並令所述預定欄位和所述SNMP報文的各自長度為預定欄位長度。
18.根據權利要求16所述的通信網絡系統，其中所述第一轉換單元用於獲取包含在所述分組數據中的SNMP報文，將數據存儲到所述SNMP報文的預定欄位中，並將所述SNMP報文以SNMP分組的形式發送到所述終端裝置，其中所述分組數據是由所述第二通信單元從所述第二系統獲取的，所述數據是所述原始欄位數據和用於標識所述設備的設備ID的組合。
19.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中所述第二協議是超文本傳輸協議(HTTP)或安全超文本傳輸協議(HTTPS)。
20.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中所述設備包括所述第二通信中繼裝置。
21.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中所述第二系統還包括與所述設備相連的傳感器，所述設備用於獲取由所述傳感器測量或檢測的傳感器信息，並且還使用所述第一協議將所述獲取的傳感器信息發送到所述第二通信中繼裝置，在接收到所述傳感器信息之後，所述第二通信中繼裝置用於使用所述第二協議將所述接收的傳感器信息發送到所述第一通信中繼裝置，並且在接收到所述傳感器信息之後，所述第一通信中繼裝置用於將所述接收的傳感器信息轉換為第一協議分組數據，並且還將所述第一協議分組數據傳送到所述終端裝置。
22.根據權利要求20所述的通信網絡系統，其中所述設備包含傳感器信息獲取單元，用於從所述傳感器獲取所述傳感器信息；存儲單元，用於存儲所述傳感器信息；傳感器信息發送單元，用於使用所述第一協議將存儲在所述存儲單元中的傳感器信息發送到所述第二通信中繼裝置；以及判斷單元，用於在所述傳感器信息發送單元發送存儲在所述存儲單元中的傳感器信息之後，判斷在所述傳感器測量或檢測所述傳感信息時的時間和當前時間之間的差值是否超過了預定閾值，所述傳感器信息獲取單元用於在所述判斷單元判定所述差值超過了所述預定閾值的情況下再次從所述傳感器獲取傳感器信息，並且所述傳感器信息發送單元用於將所述傳感器信息獲取單元再次獲取的傳感器信息發送到所述第二通信中繼裝置。
23.根據權利要求1所述的通信網絡系統，其中所述第二系統還包含與所述設備相連的執行器，所述已轉換分組包括用於控制所述執行器的信息，在接收到所述已轉換分組之後，所述第二通信中繼裝置用於將所述接收的已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並且還將所述第一協議分組數據作為請求分組傳送到所述設備，並且所述設備用於將用於控制所述執行器的信息發送到所述執行器，所述信息被包括在所述請求分組中。
24.一種用於通信網絡中與第一系統相連的終端裝置和與第二系統相連的設備的通信方法，其中所述系統具有通過全球網絡連接的第一系統和第二系統，並且所述第一系統包括第一通信中繼裝置，用於對所述終端裝置和所述第二系統之間通過所述全球網絡的通信進行中繼，所述第一通信中繼裝置與所述終端裝置相連，所述第二系統包括路由器裝置，用於連接所述全球網絡和局部網絡；以及第二通信中繼裝置，用於對所述設備和所述第一系統之間通過所述路由器裝置和所述全球網絡的通信進行中繼，所述第二通信中繼裝置與所述局部網絡相連，所述通信方法包含步驟所述第二通信中繼裝置用於通過所述路由器裝置將預定分組發送到所述第一系統；所述第一通信中繼裝置用於將分組轉換成第二協議分組來作為已轉換分組，並將所述已轉換分組發送到所述預定分組的發送源地址，其中所述分組是使用第一協議從所述終端裝置獲取的，所述預定分組是從所述第二通信中繼裝置發送的；並且所述第二通信中繼裝置用於接收從所述第一通信中繼裝置發送的所述已轉換分組，將所述接收的已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並將所述轉換的分組數據傳送到所述設備。
25.第一通信中繼裝置，其對終端裝置和第二系統之間通過全球網絡的通信進行中繼，所述第一通信中繼裝置包含第一通信單元，用於使用第一協議與所述終端裝置通信；第二通信單元，用於使用第二協議通過所述全球網絡與所述第二系統通信；以及第一轉換單元，用於將分組數據轉換為第二協議分組數據來作為已轉換分組，並將所述已轉換分組發送到所述第二通信單元，其中所述分組數據是由所述第一通信單元從所述終端裝置獲取的，並且用於將分組數據轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據發送到所述第一通信單元，其中所述分組數據是由所述第二通信單元從所述第二系統獲取的。
26.根據權利要求22所述的第一通信中繼裝置，其中在所述第一通信單元從所述終端裝置接收到分組數據之後所述第一通信單元接收到與所述分組數據具有相同細節的分組數據的情況下，所述第一通信單元用於拋棄後來接收的分組數據。
27.一種用於對終端裝置和第二系統之間通過全球網絡的通信進行中繼的程序，所述程序使計算機執行從所述終端裝置接收第一協議分組數據；將從所述終端裝置接收的所述第一協議分組數據轉換為第二協議分組數據；通過所述全球網絡將所述第二協議分組數據發送到所述第二系統；從所述第二系統接收第二協議分組數據；將從所述第二系統接收的所述第二協議分組數據轉換為第一協議分組數據；以及將所述轉換的第一協議分組數據發送到所述終端裝置。
28.第二通信中繼裝置，其與局部網絡相連，並對設備和第一系統之間通過路由器裝置和全球網絡的通信進行中繼，所述第二二通信中繼裝置包含第三通信單元，用於使用第一協議通過所述局部網絡與所述設備通信；第四通信單元，用於使用第二協議與所述第一系統通信；以及第二轉換單元，用於將分組數據轉換為第二協議分組數據，並將所述第二協議分組數據發送到所述第四通信單元，其中所述分組數據是由所述第三通信單元從所述設備獲取的，並且用於將已轉換分組轉換為第一協議分組數據，並將所述第一協議分組數據發送到所述第三通信單元，其中所述已轉換分組是被轉換為第二協議分組數據並且是由所述第四通信單元從所述第一系統獲取的，所述第四通信單元用於通過所述路由器裝置將預定分組發送到所述第一系統，並接收從所述第一系統發送到所述預定分組的發送源地址的所述已轉換分組。
29.一種用於對設備和第一系統之間通過路由器裝置和全球網絡的通信進行中繼的程序，所述程序包含通過所述路由器裝置將預定分組通知給所述第一系統；接收從所述第一系統發送到所述預定分組的發送源地址的第二協議分組數據；將從所述第一系統接收的所述第二協議分組數據轉換為第一協議分組數據；將所述第一協議分組數據通過局部網絡發送到所述設備；通過所述局部網絡從所述設備接收第一協議分組數據；將所述第一協議分組數據轉換為第二協議分組數據，所述第一協議分組數據是從所述設備接收的；以及將所述第二協議分組數據發送到所述第一系統。
全文摘要
本發明提供了一種通信網絡系統，在該系統中可以通過全球網絡從現有終端裝置到與局部網絡相連的現有設備安全地執行通信，而不需要路由器的特殊網關功能，也不需要在路由器中執行特別設置。在該通信網絡系統(10)中，通信中繼客戶機(202)通過NAT路由器(204)對管理中心網絡(1)執行輪詢；通信中繼伺服器(102)轉換從管理終端(101)發送的分組；並且通信中繼客戶機(202)通過NAT路由器(204)從管理中心網絡(1)端接收作為對該輪詢的響應的已轉換分組。通信中繼客戶機(202)將已轉換分組轉換為原始分組，並將原始分組發送到被管理的設備(201)。
文檔編號H04L12/28GK1943209SQ20058001187
公開日2007年4月4日 申請日期2005年4月15日 優先權日2004年4月20日
發明者遷本隆宏, 土田慎一, 新谷保之 申請人:松下電器產業株式會社