Sistema de puerta de enlace residencial para servicio de red doméstica.

Un sistema de puerta de enlace residencial, RG, para un servicio de red doméstica,

donde el sistema recibe diversos servicios complementarios a través de un nodo de servicio de red doméstica, HNSN, (10) que proporciona servicio de red doméstica, comprendiendo el sistema:

una puerta de enlace residencial, RG, (30; 110) que tiene un software interno que incluye:

un marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34);

un agente de RG (36; 131) que opera en el marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34), y aplicado como un paquete de Open Service Gateway initiative;

un dispositivo virtual Universal Plug and Play (35) registrado en el marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34) por el agente de RG (36; 131); y

una máquina virtual Java (33) integrada en el agente de RG (36, 131) en el hardware (31) en el que está instalado un sistema operativo (32);

el sistema de puerta de enlace residencial, RG, para el servicio de red doméstica caracterizado porque la RG (30; 110) está provista de un servidor web (120) y un proxy UPnP (130), operando el proxy UPnP (130) de la RG (30; 110) en conjunción con el servidor web (120);

el agente de RG (36; 131) provisto de un módulo de creación/procesamiento de mensajes (131a) conectado con un módulo de registro/gestión de eventos de dispositivo (131b), un módulo automático de creación y almacenamiento de presentaciones (131c), una unidad de creación/conversión de contenidos (131d), y un módulo de gestión de información del cliente (131e), un módulo de creación/procesamiento de mensajes (131a) que opera en conjunción con el módulo de registro/gestión de eventos de dispositivo (131b), el módulo automático de creación y almacenamiento de presentaciones (131c), la unidad de creación/conversión de contenidos (131d), y el módulo de gestión de información del cliente (131e);

en el que el módulo automático de creación y almacenamiento de presentaciones (131c) está adaptado para crear presentaciones HTML o XML basadas en las descripciones de dispositivos y descripciones de servicios para dispositivos que no proporcionan presentaciones.

Sistema de puerta de enlace residencial para servicio de red doméstica

Campo técnico

La presente invención se refiere, en general, a un sistema de puerta de enlace residencial para servicio de red doméstica y, más particularmente, a un sistema de puerta de enlace residencial para proporcionar servicio de red doméstica sobre la base de la Open Service Gateway Initiative (iniciativa de puerta de enlace de servicios abiertos, OSGi) y del protocolo Universal Plug and Play (UPnP, protocolo universal de "conectar y usar") .

Técnica anterior

En la actualidad, existen varios tipos de middleware de red doméstica, aparatos de información inteligentes y puertas de enlace residenciales basados en diversas tecnologías de red alámbrica-inalámbrica en el mercado de las redes domésticas, y diversos entornos de desarrollo debido a las diferentes plataformas de hardware, sistemas operativos (OS) y protocolos de red.

El middleware de red doméstica, como la infraestructura inteligente de red Java (JINI) , web ancha doméstica (HWW) , interoperabilidad de audio y vídeo doméstica (HAVi) o Universal Plug and Play (UPnP) , tiene como finalidad la comunicación y el control entre aparatos de información inteligentes, y una puerta de enlace residencial (RG) funciona como una puerta de enlace que transfiere servicios de forma dinámica, que son proporcionados de manera independiente por diversos proveedores de servicios, a una red doméstica.

En estos entornos, se están haciendo esfuerzos para hacer uso de una función de gestión dinámica de servicios, en conjunción con una función de control de aparatos de información inteligentes a través de middleware de red doméstica, y un ejemplo representativo, como se muestra en la figura 1, es el modelo interoperable de middleware de red doméstica basado en Open Service Gateway initiative (OSGi) . Es decir, es deseable proporcionar un modelo de tipo integración de las dos funciones mediante el desarrollo de un paquete de servicios para redes domésticas e instalarlo en un marco de trabajo OSGi. OSGi pretende integrar diferentes estándares y tecnologías de red para redes internas y redes externas, como un solo sistema, mediante la definición de un estándar para la gestión dinámica de servicios a través de interfaces de programación de aplicaciones (API) que tengan una forma consistente, y proporcionar un marco de trabajo que es un entorno de servicios basado en Java independiente de la plataforma.

El documento de DONG-OH KANG y cols.: "UPnP AV architectural multimedia system with an OSGi platform", presentado en el Simposio Internacional de Electrónica de Consumo del IEEE 2004 en Reading, Reino Unido, da a conocer que el principal problema de los sistemas multimedia en un entorno de red doméstica es la interoperabilidad entre los diferentes tipos de dispositivos multimedia. Y, como ocurre en el caso de los proveedores de contenidos multimedia fuera del entorno doméstico, otro problema de los sistemas multimedia en un entorno de red doméstica es cómo proporcionar los servicios multimedia desde el exterior de una casa. El artículo aborda un sistema multimedia con arquitectura UPnP para audio y vídeo (UPnP AV) con una puerta de enlace doméstica basada en la plataforma OSGi, que aporta interoperabilidad entre los dispositivos multimedia domésticos en un entorno de red doméstica, y una herramienta para los proveedores de contenidos multimedia para proporcionar 45 servicios multimedia inteligentes a los usuarios en una casa.

La publicación de patente de EE. UU. nº 2003/217136 da a conocer un aparato y un procedimiento para gestionar y controlar dispositivos UPnP en una red doméstica a través de una red de Internet externa. El aparato comprende un cliente conectado a la red de Internet externa, y un servidor proxy UPnP para controlar y 50 gestionar los dispositivos UPnP en la red doméstica. El cliente incluye un código auxiliar para proporcionar la misma interfaz de programación de aplicaciones (API) como una API UPnP para un usuario, gestionar la información de los dispositivos UPnP y procesar un comando de control de dispositivo desde el usuario, y un cliente de inserción (push) para transferir el comando de control de dispositivo procesado por el código auxiliar al servidor proxy UPnP y un mensaje de evento desde el servidor proxy UPnP al código auxiliar, respectivamente. El servidor proxy UPnP incluye 55 un puente para gestionar los dispositivos UPnP en la red doméstica y controlar un dispositivo concreto de los dispositivos UPnP en respuesta al comando de control de dispositivo procedente del cliente, y un agente para transferir el comando de control de dispositivo desde el cliente hasta el puente, y un resultado de la ejecución del comando de control de dispositivo y el mensaje de evento desde el puente hasta el cliente, respectivamente.

Cuando los diversos estándares y tecnologías de redes internas y externas basadas en OSGi se combinan como un solo sistema, puede aumentar la necesidad de un estándar de RG. Sin embargo, no se ha realizado un trabajo de estandarización suficiente para la RG.

Al mismo tiempo, también se están desarrollando dispositivos de control que son capaces de gestionar integralmente dispositivos (electrodomésticos) que utilizan diferentes protocolos de comunicación y que se encuentran dispersos por el hogar. Es decir, se están desarrollando dispositivos de control de redes domésticas compatibles con todos los protocolos de comunicación, tales como el estándar del Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (International Electrical and Electronics Engineering, IEEE) 1394, el bus universal en serie (Universal Serial Bus, USB) , la Asociación de datos por infrarrojos (Infrared Data Association, irDA) , X-10 y LonWorks.

Exposición de la invención

Problema técnico

Sin embargo, no se ha llevado a cabo la estandarización del protocolo interoperable para un nodo de servicio de red doméstica (denominado en lo sucesivo un "HNSN", del inglés Home Network Serving Node) , que funciona como un servidor central dispuesto para realizar tareas de red doméstica y domótica, y de RG instaladas en los hogares.

Solución Técnica

Por consiguiente, la presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los problemas indicados anteriormente que aparecen en la técnica anterior, y un objeto de la presente invención es dar a conocer un sistema de RG, que es capaz de gestionar, controlar y monitorizar de forma integrada todos los dispositivos conectados a una red doméstica basada en OSGi y UPnP.

Efectos ventajosos

La presente invención tiene los siguientes efectos:

En primer lugar, es posible gestionar de forma integrada todos los dispositivos que están conectados a una red doméstica a través de una puerta de enlace residencial basada en OSGi, y se puede adquirir información detallada acerca de estos dispositivos.

En segundo lugar, se presenta un estándar para una RG basada en OSGi, de manera que se pueden proporcionar diversos servicios de red doméstica de alta calidad y, al mismo tiempo, se puede facilitar la extensión de los dispositivos y servicios.

En tercer lugar, se puede establecer un sistema de RG basada en UPnP, de manera que los dispositivos de la red doméstica puedan controlarse desde fuera de la red doméstica y monitorizarse y controlarse de manera remota utilizando sencillamente un navegador.

Breve descripción de los dibujos 45

La figura 1 es un modelo interoperable de middleware de red doméstica convencional basado en OSGi;

La figura 2 es un diagrama que muestra la construcción de un sistema de red al que se aplica la RG de la presente invención;

La figura 3 es un diagrama que muestra la arquitectura de software de la RG basada en OSGi de la presente invención;

La figura 4 es un diagrama que muestra la estructura de la interfaz de la RG basada en OSGi de la presente invención;

La figura 5 es un diagrama que muestra la construcción de la RG basada en UPnP de la presente invención;

La figura 6 es un diagrama que muestra la construcción del módulo del sistema UPnP de la presente invención;

La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra los mensajes en el sistema de RG basada en UPnP de la presente invención; y La figura 8 es un diagrama que muestra la estructura de comunicaciones con el servidor de HNSN de la presente invención.

[Mejor forma de llevar a cabo la invención]

La presente invención da a conocer un sistema de puerta de enlace residencial (RG) para servicio de red doméstica que comprende las características de la reivindicación 1.

Modo de la invención

A continuación se... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de puerta de enlace residencial, RG, para un servicio de red doméstica, donde el sistema recibe diversos servicios complementarios a través de un nodo de servicio de red doméstica, HNSN, (10) que 5 proporciona servicio de red doméstica, comprendiendo el sistema:

una puerta de enlace residencial, RG, (30; 110) que tiene un software interno que incluye:

un marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34) ;

un agente de RG (36; 131) que opera en el marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34) , y aplicado como un paquete de Open Service Gateway initiative;

un dispositivo virtual Universal Plug and Play (35) registrado en el marco de trabajo de Open Service Gateway 15 initiative (34) por el agente de RG (36; 131) ; y una máquina virtual Java (33) integrada en el agente de RG (36, 131) en el hardware (31) en el que está instalado un sistema operativo (32) ;

el sistema de puerta de enlace residencial, RG, para el servicio de red doméstica caracterizado porque la RG (30; 110) está provista de un servidor web (120) y un proxy UPnP (130) , operando el proxy UPnP (130) de la RG (30; 110) en conjunción con el servidor web (120) ;

el agente de RG (36; 131) provisto de un módulo de creación/procesamiento de mensajes (131a) conectado con un 25 módulo de registro/gestión de eventos de dispositivo (131b) , un módulo automático de creación y almacenamiento de presentaciones (131c) , una unidad de creación/conversión de contenidos (131d) , y un módulo de gestión de información del cliente (131e) , un módulo de creación/procesamiento de mensajes (131a) que opera en conjunción con el módulo de registro/gestión de eventos de dispositivo (131b) , el módulo automático 30 de creación y almacenamiento de presentaciones (131c) , la unidad de creación/conversión de contenidos (131d) , y el módulo de gestión de información del cliente (131e) ;

en el que el módulo automático de creación y almacenamiento de presentaciones (131c) está adaptado para crear 35 presentaciones HTML o XML basadas en las descripciones de dispositivos y descripciones de servicios para dispositivos que no proporcionan presentaciones.

2. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una interfaz de usuario, UI, de sistema de modelización hidrológica HMS, (37) para el soporte de una interfaz gráfica para el sistema de RG; y un sistema de operación, administración y mantenimiento, OAM, (38) para realizar la configuración de la red del sistema de RG situado en el agente de RG (36; 131) . 45

3. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo virtual Universal Plug and Play (35) ejecuta un protocolo Universal Plug and Play en una red local (40a; 40b) , como un verdadero dispositivo Universal Plug and Play.

4. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el agente de RG (36; 131) aplica cualquier protocolo simple de descubrimiento de servicios, protocolo de transferencia de hipertexto, protocolo simple de acceso a objetos y arquitectura general de notificación de eventos.

5. El sistema de RG de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 4, en el que el agente de RG (36; 131)

opera en conjunción con el HNSN (10) , que existe en una red de protocolo de Internet de control, utilizando una interfaz RG-H, y proporciona cualquiera de las funciones de registro y autenticación del agente de RG (36; 131) , transferencia periódica de mensajes de mantenimiento de conexión de la RG, control y monitorización de los dispositivos conectados a la puerta de enlace residencial, RG, (30; 110) , reinicio de la puerta de enlace residencial, RG, (30; 110) , y actualización de paquetes (36, 37, 38) .

6. El sistema de RG de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 4, en el que el agente de RG (36; 131) está conectado a dispositivos domésticos utilizando una interfaz RG-dispositivos Universal Plug and Play (RG-D0) y una interfaz RG-dispositivo de estándar recomendado RS-485 (RG-D1) .

7. El sistema de RG de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 4, en el que la puerta de enlace residencial (30; 110) permite a un usuario controlar dispositivos domésticos.

8. El sistema de RG de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 4, en el que una interfaz (R6-3) interna a la

RG (30; 110) permite que la máquina virtual de Java (33) sea exportada al hardware (31) en el que está instalado un sistema operativo (32) .

9. El sistema de RG de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 4, en el que la RG (30; 110) comprende una interfaz interna (RG-O) entre el marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34) y los paquetes (36, 37, 38)

utilizando una interfaz de programación de aplicaciones de marco de trabajo de Open Service Gateway initiative, API.

10. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el agente de RG (36; 131) recupera el servicio del dispositivo Universal Plug and Play y elabora una lista de dispositivos. 20

11. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el agente de RG (36; 131) registra un servicio de descubrimiento de eventos Universal Plug and Play, que es capaz de detectar los eventos generados por el servicio del dispositivo Universal Plug and Play, en el marco de trabajo de Open Service Gateway initiative (34) , lo que le capacita para suscribirse a los eventos de un dispositivo específico.

12. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el servicio de descubrimiento de eventos Universal Plug and Play, que está registrado en el marco de trabajo de Open Service Gateway (34) por el agente de RG (36; 131) , está gestionado por un paquete Universal Plug and Play, y los eventos generados desde el servicio de descubrimiento de eventos Universal Plug and Play son recogidos por el paquete Universal Plug and Play y, a continuación, transferidos a un detector de eventos Universal Plug and Play correspondiente.

13. El sistema de RG de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el servicio del dispositivo Universal Plug and Play es o un servicio del dispositivo Universal Plug and Play que está registrado directamente en el marco de trabajo de Open Service Gateway (34) en un solo paquete, o un servicio del dispositivo Universal Plug and Play que detecta un verdadero dispositivo Universal Plug and Play, que existe en una red local (40a; 40b) conectado a una puerta de enlace residencial, RG, (30; 110) , utilizando un protocolo Universal Plug and Play y, a continuación, prepara el servicio del dispositivo Universal Plug and Play y registra el servicio del dispositivo Universal Plug and Play en el marco de trabajo de Open Service Gateway (34) .