CN101223515A - 联网设备控制架构 - Google Patents

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CN101223515A CNA2005800451429A CN200580045142A CN101223515A CN 101223515 A CN101223515 A CN 101223515A CN A2005800451429 A CNA2005800451429 A CN A2005800451429A CN 200580045142 A CN200580045142 A CN 200580045142A CN 101223515 A CN101223515 A CN 101223515A
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Abstract

一种联网设备控制系统，包括：多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；至少一个非协议兼容设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且在被连接到所述控制器之前不被配置通过所述协议进行使用；以及管理单元，用于生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个，建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理，并利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。

Description

联网设备控制架构
技术领域
本发明一般地涉及一种控制系统，更具体地涉及一种用于联网设备的控制系统。
背景技术
诸如家用自动系统的用于控制多个设备和电器的系统通常在来自不同制造商的设备和电器之间提供有限的互用性，并且需要定制编程以将它们集成到控制系统中。这样的系统通常采用专用(proprietary)协议而不是工业标准协议，并且需要在墙内物理布线，以将设备和电器连接到中央处理器。这使得在现有环境中的安装比较昂贵和困难。
发明内容
本发明提供了一种用于在诸如家庭的环境中控制多个设备和电器的架构，其允许快速的安装、简易的设置和维护。本发明采用诸如TCP/IP和UPnPTM的工业标准协议，提供无线连接，并提供采用其每个的功能均独立的多个控制器来提供具有可伸缩性的分布系统。本发明也提供网络就绪设备和非网络就绪设备之间的集成和桥接，诸如将非UPnPTM电器集成到基于UPnPTM的家用网络中。
在本发明的一个方面中，提供了一种联网设备控制系统，包括：多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议(protocol of automaticdevice discovery and control)；至少一个非协议兼容(non-protocol-compliant)设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且在被连接到所述控制器之前不被配置为通过所述协议进行使用；以及管理单元，用于生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个，建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理，并利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
在本发明的另一方面中，所述管理单元用于配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为代理。
在本发明的另一方面中，所述代理用于将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令，并且将所翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
在本发明的另一方面中，所述协议是UPnPTM协议。
在本发明的另一方面中，提供了一种联网设备控制系统，包括：多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；至少一个协议兼容设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且被配置为在被连接到所述控制器之前通过所述协议进行使用；至少一个非协议兼容设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且在被连接到所述控制器之前不被配置为通过所述协议进行使用；以及管理单元，用于生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个，建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理，并利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
在本发明的另一方面中，所述管理单元用于配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为代理。
在本发明的另一方面中，所述代理用于将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令，并且将所翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
在本发明的另一方面中，所述协议是UPnPTM协议。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于联网设备控制的方法，该方法包括：部署多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；将至少一个非协议兼容设备连接到所述控制器中的任何一个，并且该非协议兼容设备在被连接到所述控制器之前不被配置为通过所述协议进行使用；生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个；建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理；以及利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
在本发明的另一方面中，该方法还包括配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为代理。
在本发明的另一方面中，所述生成步骤包括：定义非协议兼容设备类型，包括命令集合、通信协议和接口；并根据所述定义生成代理。
在本发明的另一方面中，该方法还包括：将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令，并且将所翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于联网设备控制的方法，该方法包括：部署多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；将至少一个协议兼容设备连接到所述控制器中的任何一个，并且所述协议兼容设备被配置为在被连接到所述控制器之前通过所述协议进行使用；将至少一个非协议兼容设备连接到所述控制器中的任何一个，并且所述非协议兼容设备在被连接到所述控制器之前不被配置为通过所述协议进行使用；生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个；建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理；以及利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
在本发明的另一方面中，该方法还包括配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为代理。
在本发明的另一方面中，所述生成步骤包括：定义非协议兼容设备类型，包括命令集合、通信协议和接口；并根据所述定义生成代理。
在本发明的另一方面中，该方法还包括：将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令，并且将所翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于向非UPnPTM兼容设备传达UPnPTM命令的方法，该方法包括：将非UPnPTM兼容设备的控制规范转换成至少一个非UPnPTM命令和至少一个UPnPTM命令之间的映射；创建UPnPTM设备的例程，以接收UPnPTM命令，并向非UPnPTM兼容设备输出相应的命令；在所述映射中查找UPnPTM命令；以及向非UPnPTM兼容设备发送相应的命令。
在本发明的另一方面中，所述控制规范是串行、IR、继电器、I/O或USB设备中的任何一个的技术规范。
在本发明的另一方面中，所述转换步骤包括转换成基于xml的格式。
在本发明的另一方面中，该方法还包括：从所述非UPnPTM兼容设备接收命令；在所述映射中查找与所接收的命令相应的UPnPTM命令；以及向UPnPTM控制器发送该UPnPTM命令。
在本发明的另一方面中，所述创建步骤包括为连接有多个附属电器的子系统创建UPnPTM设备，该UPnPTM设备具有用于每个附属电器类型的一个UPnPTM服务，并且每个UPnPTM服务具有用于每个附属电器的独立基准。
在本发明的另一方面中，该方法还包括将UPnPTM命令翻译成命令；将该命令与该命令所指向的附属电器中的任何一个的标识符一起发送给所述子系统。
在本发明的另一方面中，该方法还包括：利用所述命令中的任何一个自动分配界面元素；以及在激活界面元素之后，对于与该界面元素相关的命令执行查找和发送步骤。
在整个说明书和权利要求书中显而易见的是，所提到的UPnPTM可以指代UPnPTM协议或在计算机网络环境内提供用于发现、通信以及控制设备和电器的任何其它协议。
在整个说明书和权利要求书中显而易见的是，在没有进一步限制的情况下，所提到的“设备”和“电器”是可互换的，并且指代电子设备，而所提到的“UPnPTM设备”指代UPnPTM协议术语。
附图说明
通过下面参照附图进行的详细描述，将更全面地理解和明白本发明，其中：
图1A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、联网设备控制架构的简化概念性说明；
图1B是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、图1A的联网设备控制架构的各个功能方面的简化概念性说明；
图2A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、图1A的架构的示范性实现；
图2B是依据本发明的优选实施例而操作的、图2A的系统的操作的示范性方法的简化流程说明；
图3是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、控制盒物理接口的示范性实现；
图4是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、袖珍型控制盒物理接口的示范性实现；
图5是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、触摸控制器的示范性实现；
图6A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、控制盒的示范性实现的简化框图；
图6B更详细示出了图6A的以太网设备；
图6C更详细示出了图6A的串行设备；
图6D更详细示出了图6A的USB设备；
图6E更详细示出了图6A的Cardbus接口；
图6F更详细示出了图6A的可选PCI槽；
图6G更详细示出了图6A的X10设备；
图6H更详细示出了图6A的干接触(dry contact)；
图7是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、袖珍型控制盒的示范性实现的简化框图；
图8是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、触摸控制器的示范性实现的简化框图；
图9A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、与本发明的架构和系统一起使用的软件的示范性模块设计的简化概念说明；
图9B是依据本发明的优选实施例而操作的、与本发明的架构和系统一起使用的图形界面屏幕生成的示范方法的简化流程说明；
图9C和9D示出了用于配置本发明的示范性项目属性对话框；
图9E和9F示出了用于配置本发明的示范性项目结构对话框；
图9G-9I示出了用于配置本发明的示范性的添加设备(Add Device)向导；
图9J示出了用于配置本发明的对象动作对话框；
图9K示出了用于配置本发明的模版选择对话框；
图9L示出了用于配置本发明的对象通知对话框；
图9M是用于配置本发明的任务定义对话框；
图9N是用于配置本发明的条件管理对话框；
图9O和9P是用于配置本发明的设备条件选择对话框；
图9Q-9S是用于配置本发明的设备任务对话框；
图9T是用于配置本发明的自动管理对话框；
图10是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、简化的控制点流图；
图11A和11B是示出本发明的远程拨号接入控制的简化概念图；
图12是依据本发明的优选实施例而操作的、与串行设备进行通信的方法的简化流框图；
图13是依据本发明的优选实施例而操作的、与子系统进行通信的方法的简化流图；以及
图14是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、媒体服务器架构的简化框图。
具体实施方式
现在参考图1A，图1A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、联网设备控制架构的简化概念性说明。在图1A中，一个或多个联网设备控制器(诸如控制盒100和袖珍型控制盒102)利用一个或多个控制器(诸如触摸控制器106)和一个或多个接口(诸如大触摸板接口108、小触摸板接口110、PC接口112、TV接口114以及PDA接口116)经由网络(诸如可以是Wi-Fi网络的局域网(LAN)104)而彼此通信。经由可通过网络120(诸如因特网)连接到LAN 104的一个或多个远程访问终端118(诸如个人计算机)来提供与控制盒、控制器以及接口中的任何一个的通信。图1A的架构提供了在网络环境中使用诸如通用即插即用(UPnPTM)等标准网络通信协议对下述进行的访问和控制：a)音频和视频内容流，诸如在PC、电视机、立体声系统、有线盒(cable box)、以及其它媒体点之间；b)计算设备；c)基于网络的资源，诸如经由因特网可访问的资源；以及d)电子设备，诸如电器、照明设备以及恒温器。
在网络环境中，优选地使用UPnPTM或诸如RendezvousTM的类似协议在包括家用电器的电子设备和计算设备之间提供交互操作。在UPnPTM网络中包括五个基本步骤：寻址、发现、描述、控制以及事件。这些步骤允许设备动态地连接到基于IP的局域网，在网络上广播其功能或被网络上的其它元素(即，控制点)发现。在控制点认识到设备的能力并获得相关访问允许后，其可以通过向该设备发送动作请求来控制该设备，所述设备可以用包括一个或多个状态变量的名称和这些变量的当前值的适当的事件消息来进行响应。下面将参考图1B-图8更详细地描述图1A的架构的实现和其它方面。
基于图1A的架构的系统可以被安装在诸如家用环境的各种环境中，并且利用管理软件对其进行控制，诸如下面将参考图9A-图14所更详细描述的软件。这样的软件可以用于提供项目配置和管理以及个性化界面创建。可以经由具有浏览器能力的任何设备来显示系统界面，包括PC、TV屏幕、PDA、触摸板和移动/蜂窝电话。
现在参考图1B，图1B是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、图1A的联网设备控制架构的各个功能方面的简化概念性说明。图1B描述了图1A的架构，就其硬件元素来说，被一般标记为130，而就其管理软件来说，被一般标记为150。硬件元素130优选地包括硬件参考设计132，其包含由诸如Linux的操作系统134控制的嵌入式系统，该操作系统134进而控制UPnPTM设备驱动器136和媒体呈现器(media renderer)138。优选的是，通过管理设备组件140经由诸如Web浏览器的接口142来访问硬件元素130。管理软件150优选地包括含有控制屏幕建设程序(builder)154、诸如可以适用于家用自动控制的自动管理器156以及项目管理器模块158的桌面管理应用152。当结合在一起时，硬件元素130和管理软件150优选地提供通用远程控制能力、数字音频/视频分发、诸如家庭环境中的环境自动控制、项目配置和维护、以及配置向导，下面将对它们进行更详细的描述。
现在参考图2A，图2A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、图1A的架构的示范性实现。在图2A中，示出将控制盒200诸如经由USB连接而连接到照相机202、诸如经由红外(IR)连接而连接到DVD播放器204、诸如经由X10连接而连接到灯206、诸如经由电子开关而连接到风扇208。也示出将控制盒200诸如经由串行连接而连接到电视机210。也可以将该控制盒200配置为具有提供下述的板上硬件和软件能力：自动服务器212，所述自动服务器212可以充当主或备份自动服务器；Web服务器214；媒体呈现器216；以及管理设备218，可以经由在电视机210上提供的接口来访问它们中的任何一个。也示出将袖珍型控制盒220连接到等离子电视机222(经由串口)、立体声系统224(经由IR)以及视频照相机226(经由Firewire 1394a)。控制盒200和袖珍型控制盒220都被示出为连接到UPnPTM网络228，而控制盒200还被示出为连接到诸如因特网的IP网络230，通过该IP网络230可以对控制盒200进行远程访问，并且可以通过扩展来提供对图2A的整个系统的访问。将触摸板接口232示出为连接到灯234(经由X10)、立体声系统236(经由IR)以及风扇238(经由电子开关)，并且与网络228进行无线通信。还将PC接口240示出为与网络228进行通信，并且将其示出为被配置有管理设备242、媒体服务器244、控制点246以及管理软件248。管理软件248优选地包括项目管理器250、自动管理器252以及屏幕建设程序254。还将PDA接口260示出为与网络228进行无线通信。
可以将管理设备218和242实现为用于设备控制器(即，控制盒，PC)的UPnPTM设备。其主要目的是充当到设备控制器的网关，提供关于设备控制器能力的信息服务(例如，端口数量，可用的盘空间等)，以及提供管理能力(例如，上载配置文件、界面屏幕等)。此外，管理设备可以合并可用的服务，以提供对特定设备控制器的硬件和软件环境的访问(例如，调整触摸板实用工具上的亮度、开关控制盒上的α混合(alpha-blending)等)。
在所示出的示例中，控制盒200和220提供到家用电器和管理所述电器的使用的主机软件的物理连接。控制盒200和220具有到在目标设备上找到的各类的连接器的物理接口，以充当UPnPTM兼容网络和非UPnPTM兼容网络、遗留系统(legacy system)以及电器之间的桥梁。可以使用下面的可通过商业途径获得的硬件组件来实现控制盒200和220：
●Hitachi SH4-为集成到小尺寸处理设备中而优化的CPU。主要属性包括高MTBF(平均故障间隔时间)、低功耗以及显著低于相应的Inter X86的价格；
●Sigma Designs 8621L-支持主处理器的配对芯片(companion chip)，提供对优越音频和视频性能的额外支持；
●与非型闪存64mb存储器(板上)-可以经由快闪MMC槽实现扩展，并且可以容纳可通过商业途径获得的MMC卡尺寸。
控制盒200和220可以包括下面的连接器中的任何一个：
●802.11 a/b/g可升级Wi-Fi组件；
●高速USB 2.0端口；
●FireWire 1394a接口，包括电源管理支持；
●快速以太网(100Mbps)；
●串行接口RS232/422/485；
●X10接口；
●IR接口-发送器和接收器；
●通用I/O。
现在参考图2B，图2B是依据本发明的优选实施例而操作的、图2A的系统的操作的示范性方法的简化流程说明。在图2B的方法中，诸如家庭环境的环境包括允许UPnPTM和不允许UPnPTM的设备和电器，并且通过安装多个控制盒和接口(例如，触摸板)并经由有线连接或无线地(诸如担当无线接入点的路由器)将它们连接到路由器而对所述环境进行配置。诸如台式个人计算机的计算机也被连接到路由器，并且被配置有下面将更详细描述的管理软件。然后，使用管理软件来定义环境管理项目，其中将环境划分成一个或多个区段(zone)，将每个控制盒分配到区段，然而一个区段可以具有多于一个控制盒。然后，可以将不允许UPnPTM的电器连接到各种控制盒。然后，使用管理软件来定义UPnPTM设备以作为连接到控制盒的每个非UPnPTM电器的代理。也可以诸如经由无线接入而将允许UPnPTM的设备连接到路由器。然后，自动地定义(其中，管理软件根据预定义模板和设备定义(例如，lirc Linux红外远程控制)自动生成界面屏幕和其它控制元素)或由用户来定义和提供用于控制每个所附接的设备的接口和其它控制元素(诸如命令)。然后将设备接口和其它控制元素上载到该设备所连接的控制盒。
应当明白的是，可以与所示出的次序不同的次序来执行图2B的方法的步骤，诸如仅在定义项目、区段、界面和控制元素之后才将各种设备连接到控制盒。还应当明白的是，这里所提到的“控制盒”可以应用于控制盒和包括控制盒的任何功能子集的任何事物，诸如袖珍型控制盒、触摸控制器或被配置为充当控制盒的另一计算设备，诸如PC作为用于所连接的串行电器的控制盒。
现在参考图3，图3是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、控制盒物理接口的示范性实现。在图3中，控制盒物理接口300被示出为具有多个连接器和接口，包括以太网、Wi-Fi、IR、串行、I/O、USB、音频、视频和PCI接口，用于连接诸如包括家用电器的各种电子设备。可以从家用网络环境中的不同的控制点(诸如PC、LCD触摸板、PDA或遥控设备)以及远程控制点(诸如移动电话、远程PC和基于固定线路(landline)的电话)来操作和控制这些物理连接的设备。控制盒从家用网络的控制点接收命令，并将它们翻译成目标设备理解的命令或者可以在目标设备上实现的动作，并且向目标设备转发该命令或在目标设备上执行该动作。
现在参考图4，图4是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、袖珍型控制盒物理接口的示范性实现。在图4中，袖珍型控制盒物理接口400被示出为具有多个连接器和接口，通常其具有比图3的控制盒的连接器少的连接器。
现在参考图5，图5是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、触摸控制器的示范性实现。在图5中，触摸控制器500被示出为具有触摸屏接口502，其可以是LCD触摸板。控制器500通常可以具有与袖珍型控制盒相同的内部硬件，包括用于连接外部设备的物理连接器。控制器500优选地在触摸控制器的底座中包括集成电源，并且该控制器500优选地可在墙壁上安装。
现在参考图2-图5，本发明提供了一种分布式处理架构，其中每个控制盒负责与连接到它的设备相关的控制和自动任务的处理。本方法允许将额外的控制盒添加到现有系统上，而不会使整个系统超载。
优选的是，由控制操作系统(控制OS)来控制每个控制盒，通过跨平台，类似于操作系统的可移植系统软件充当硬件和软件应用以及服务之间的中介程序(broker)。控制OS优选地包括下述特性：
●新设备发现和附接，包括向整个项目分发新配置和用户接口数据；
●跨平台用户界面生成器；
●用于微软WindowsTM和Linux操作系统的标准UPnPTM媒体服务器和媒体呈现器，允许向音频/视频设备分发数字内容；
●UPnPTM控制点，包括用于Linux操作系统的较小的可移植栈；
●UPnPTM设备模板，包括对串行RS 232/422/485、USB和IR的支持。
再参考图2A，可以将管理软件248实现为基于微软WindowsTM的软件应用，其便于设备控制界面和配置文件的创建、维护和管理。管理软件248优选地提供下述：
●联网设备控制项目的定义和安装，诸如在自动控制的家用环境中，其允许用户根据他们的特定非UPnPTM电器和子系统以及UPnPTM电器来配置项目；
●界面屏幕生成-参与该项目的每个设备必须是可控制的。该屏幕生成器允许用户以适合每个控制点的尺寸、分辨率以及其它属性的方式来创建在整个房屋中的控制点上显示的控制界面；
●实时(live)软件更新、在线支持和故障检测。
优选地将媒体服务器244实现为向网络上的其它UPnPTM设备提供音频/视频内容(即，媒体)的UPnPTM设备。其基于UPnPTM AV架构框架，并且经由内容目录服务展示其内容。这样，媒体服务器244可以优选地处理任何特定类型的媒体、数据格式和传输协议，并且以统一和一致的方式向网络展示诸如MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4视频、CD音频、MP3和/或WMA音频、JPEG图像以及其它媒体的各种不同的内容。
用户经由界面与系统交互，所述界面是诸如由TV界面210、触摸板界面232、PDA界面260、PC界面240提供的。用户界面允许用户优选地经由在控制盒200及220和/或在接口设备自身上运行的Web浏览器而与系统交互。可以将界面资源存储在任何硬件元素上，并且由Web服务器214来对其提供服务。
自动管理器252创建并管理计划的自动项目任务。自动服务器212可以由控制盒、所连接的PC、或触摸板来控制(host)，并且可以被实现为服务/守护程序(daemon)。所述计划的自动任务可以包括诸如微软WindowsTM命令、脚本、UPnPTM命令的命令以及其它任务。计划的任务也可以与日期/时间事件相关联。
自动管理器252是被设计用来创建和管理自动项目的所有方面的可视工具。自动管理器252与管理软件248完全集成，并且优选地充当主自动管理接口。替代地，可以经由用户接口(即，TV、触摸板、PDA等)来提供受限的自动管理器。
作为服务和嵌套设备的包含者，UPnPTM网络228通常包括一个或多个UPnPTM设备。例如，VCR设备可以包括磁带传输服务、调谐器服务以及时钟服务。TV/VCR组合设备不仅可以包括服务，还可以包括嵌套设备。不同类别的UPnPTM设备可以与服务和嵌入式设备的不同集合相关。例如，VCR内的服务与打印机内的服务不同。通常，在设备UPnPTM所控制的基于XML的设备描述文件中可以捕获到特定的设备类型可能提供的服务的集合。除了服务的集合以外，该设备描述也列出与设备相关的属性，诸如设备名称和相关图标。
作为UPnPTM网络中的控制的最小单元，服务利用状态变量来显示其动作并对其状态模型。例如，可以将时钟服务建模为具有：状态变量current_time，其定义时钟的状态；以及两个动作set_time和get_time，通过这两个动作可以控制该服务。类似于设备描述，该信息通常是基于XML的服务描述的一部分。在设备描述文件内包括对于这些服务描述的指示器，诸如URL。
UPnPTM设备中的服务通常与状态表、控制服务器和事件服务器相关联。状态表通过状态变量来对服务的状态进行建模，并且当状态改变时更新它们。控制服务器接收诸如set_time的动作请求，执行它们，更新状态表，并返回响应。无论何时服务状态发生改变，事件服务器将向感兴趣的订户公布事件。例如，当火警服务的状态变为“响铃”时，其可以向感兴趣的订户发送事件。
UPnPTM设备中的控制点(诸如控制点246)是能够发现并控制其它设备的控制器。在发现之后，控制点可以：
●检索设备描述并获得相关服务的列表；
●为每个服务检索服务描述；
●调用动作来控制该服务；
●订购服务的事件源。无论何时服务状态发生改变，事件服务器均可以向控制点发送事件。
现在描述本发明的元素的示范性实现。尽管可能参考特定的制造商和型号的硬件组件，但是提供这样的参考仅用于说明的目的，并且应当明白，本发明不限于所提及的特定的硬件组件。
现在将参考图6A，图6A是根据本发明的优选实施例而构造和操作的、控制盒的示范性实现的简化框图。在图6A中，示出了CPU，诸如具有拥有590MIPS性能的具有330Mhz核心时钟的Hitachi SH4 SH7751R处理器。示出了主要的外围总线，其可以是优选地能够支持至少四个设备而无需桥接的标准33位、33MHz PCI。控制盒优选地支持至少一个标准PCI板，该PCI板可以经由标准PCI槽而添加到所述控制盒上。也示出了音频和视频处理器，诸如具有MPEG-1/2/4性能的Sigma Designs 8621L型号。图6A的实现通常包括下述特性：
●允许802.11b/a/g标准的Cardbus支持；
●用于视频的S-Video和复合输入以及输出；
●用于音频的RCA左/右和SPDIF；
●快速以太网802.3(10/100Mbps)和802.11a/b/g；
●两个USB 2.0连接器；
●一个IR接收器和八个IR发送器；
●六个来自外部设备的可选输入和四个干接触继电器连接；
●四个用于RS-232、RS-422、和RS-485串行协议支持的连接器。
现在参考图6B-图6H，其更详细地描述了图6A中的元素。
在图6B中，更详细地示出了图6A的以太网设备，所述以太网设备可以是可通过商业途径从联杰国际半导体公司获得的LAN91C111，其被示出连接到ISA总线，并优选地处于CPU提供的模式同步。优选的是，该以太网接口以10/100MBPS的工作速度运行，并且与802.3标准兼容。该以太网设备提供与USB设备共享的中断信号。
优选的是，图6A的控制盒提供多个串行接口，诸如图6C中所示的五个串行接口，支持一个RS-232控制台、两个RS-232端口、一个RS-232/RS-422端口以及一个RS-232/485端口，优选的是，所有这些都是由单个设备生成的。该设备充当串行协议和本地总线之间的桥梁，所述本地总线可以是SH-4 ISA本地总线。该设备为每个串行连接提供MAC地址和附加的PHY，以生成物理信令电平。
优选的是，提供RS-232控制台驱动器以提供识别指示且该接口支持中断。
优选的是，由串行端口驱动器支持RS-232端口，并且该RS-232端口提供标准数据传输速率。存在与RS232协议完全兼容的两个RS232串行端口。
优选的是，由串行端口驱动器支持RS-485端口，并且该RS-485端口与RS485协议完全兼容。可以在引导时将其设置为充当RS232。
优选的是，由串行端口驱动器支持RS-422端口，并且该RS-422端口与RS422协议完全兼容。可以在引导时将其设置为充当RS232。
优选的是，操作系统经由ISA总线与设备接口。所有串行端口可以共享所生成的中断信号，并且优选的是，所生成的中断信号导致从低到高的电压转换，这下拉生成所述中断的INT_UART信号。UART中断可以与PCI槽中断共享，并且操作系统确定是哪个设备生成该中断。操作系统可以访问整个设备内部寄存器。
优选的是，存在四个额外的控制信号nCSA-nCSD，其中，每个信号充当用于串行接口的芯片选择信号。优选的是，操作系统为串行接口设备生成CS信号和Reset(置位)信号。
此外，由GPIO生成的两个选择器是用于设置两个线标准RS-232/RS-422和RS-232/RS-485的串行PHY选择器。优选的是，经由软件来确定该设置。
附接到物理串行连接器的电路是一个具有选择线的PHY。可通过商业途径从德州仪器公司获得的TL16C554A可以如图6A所示从上到下连接如下：
●RS-232/RS-285
●RS-232/RS-244
●RS-232
● RS-232
如图6A所示，将控制台连接到SH-4 UART端口。
可以如图6D所示实现图6A的控制盒的USB设备，该USB设备连接到PCI总线，并且提供能够提供USB 2.0连接性能的四个主端口。该USB设备可以是可通过商业途径从威盛技术公司获得的VT6202/VT6212。每个USB端口可以生成中断。优选的是，USB控制器包括电源监视设备，其监视提供给连接器的电压和电流，并且在过电流的情况下断开电源。也提供了USB驱动器，优选的是，其支持速度最高达到480兆比特/秒的USB 1.1和USB 2.0。
可以如图6E所示实现图6A的控制盒的Cardbus接口，该Cardbus接口诸如可通过商业途径从德州仪器公司获得的TI PCI1510，其支持Wi-Fi接口专用的32位、33MHz单槽Cardbus，所述Wi-Fi接口支持802.11a/b/g。优选的是，可以将任何第三方Wi-Fi卡插入到槽中。优选的是，支持的Cardbus(32位)和PC卡(16位)支持热交换，并且与PC卡和Cardbus规范完全兼容。
可选的PCI槽可以随图6A的控制盒提供，并且可以将该PCI槽实现为如图6F所示，其支持一个32位、33MHz单槽的标准PCI板。可以将任何第三方卡插入到该槽中。优选的是，提供标准PCI槽，其被连接到第一中断，并且与串行控制器共享。
X10设备可以随图6A的控制盒提供，并且可以将该X10设备实现为如图6G所示。优选的是，X10硬件支持X10 PHY，其中三个信号控制X10协议。优选的是，共享由X10设备生成的中断。优选的是，X10设备驱动器与X10协议兼容。
优选的是，图6A的控制盒包括一个或多个连接到用于提供到TTL逻辑电平的阈值点和转换的输入电压比较器的输入信号指示器。优选的是，通过GPIO来提供并控制干接触，诸如在图6H中通过示例示出的四个干接触。提供驱动器以使得能够识别和读取每个输入状态。它通过在专用寄存器中写入和读取来控制中继器。
优选的是，图6A的控制盒包括连接到SH-4数据总线(D0)或连接到允许中断引脚的IR接收设备。提供支持IR接收器的驱动器，并且操作系统通过轮询或通过中断来对IR接收器进行采样。优选的是，操作系统允许从该端口进行读取，优选的是，操作系统合并了用于处理IR通信的开源设备驱动器，诸如LIRC。
优选的是，图6A的控制盒支持多个Tx IR发送器，其中每个发送器具有能够控制一个设备的相关驱动器。所述信令来自于GPIO。通常，在任何给定时间只有一个IR设备是激活的。该驱动器提供对每个IR驱动器的访问。优选的是，所述软件与LIRC内核空间驱动器捆绑在一起，并且通过/dev/lirc设备提供TX访问。
优选的是，图6A的控制盒采用音频/视频处理芯片，诸如用于MPEG-1、MPEG-2 MP@HL以及MPEG-4高级简单类(Advanced Simple Profile)级别5(无需全局运动补偿)格式的Sigma Designs EM8621L单片音频/视频解码器。EM8621L是特地为高级机顶盒电器中的应用设计的，包括用于紧密嵌入式应用的优化特性，诸如TV/PDP集成、A/V流、渐进(progressive)DVD播放、视频点播(VOD)、个人录影机(PVR)以及画中画(PIP)等。EM8621L来源于普通架构，并共享涉及视频及音频解码、流处理、视频处理及显示、以及存储和I/O支持的核心特性的共同设置。此外，该设备支持许多流行的媒体格式，包括DVD视频、超码(Superbit)DVD、DVD音频、SVCD、VCD1.x、VCD2.0、CD/CD-R/CD-RW(音频、JPEG、MP3和MPEG-4 AVI文件)。该设备也支持ISMA MPEG-4流格式和通过MPEG-2传输流之上的MPEG-4。
基于源格式和分辨率，EM8621L可以解码多个同时发生的MPEG节目，包括：
●SD(720×576p或更小)：两个MPEG-4节目
●SD(720×576p或更小)：三个MPEG-2节目
当解码多个MPEG节目时，可以分别不同地处理每个节目。第一个可以被正常播放，第二个节目可以用于画中画，而第三个节目可以被输出到第二TV或VCR。
EM8621L硬件和随附软件支持许多流行的基于MPEG的视频和音频媒体格式。该设备支持DVD视频、超码DVD、VCD1.x和2.0、SVCD、DVD音频、CD/CD-R/CD-RW(音频、JPEG、MP3和MPEG-4 AVI文件)。EM8606L包括硬件CSS解密并且支持DVD视频CSS程序规范。它也完全支持DVD视频控制特性，诸如16∶9和4∶3的屏幕高宽比、遮幕(letterboxing)、摇摄扫描、多角度、3∶2 pulldown(折叠)、最多达到8种语言的音轨以及32种字幕设置。
EM8621L包括基于DSP的音频解码器。该解码器可以支持下述音频格式：
●具有Meridian无损压缩(MLP)(Meridian Lossless Packing)选项的DVD音频
●杜比数字5.1(A组)
●MPEG-1层1和2
●MPEG-1 III层(MP3)
●MPEG-4 AAC(低复杂度，5.1通道)
●Windows媒体音频
●16位线性PCM
也支持数字TV应用所需要的音频服务。音频解码器使用3个用于5.1声道支持的I2S数字音频输出接口、以及S/PDIF串行输出。
EM8621L设备被连接到PCI总线作为第四设备，并且通过该通道完成所有的通信。用于视频输入信号的额外设备经由数字视频端口与EM8621L接口，并且由EM8621L处理器所提供的I2C总线来控制。EM8621L生成的中断与X10和输入IR共享。
驱动器支持EM8621L处理器所提供的所有特性，并且经由I2C总线向Video-in(视频输入)设备提供图形设备上的X服务器。写入所述驱动器，以与用于处理所有音频、视频和图像媒体流的Sigma Mono媒体播放器一起工作。
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种媒体格式的软件，包括：
●DVD视频、超码DVD、DVD音频、SVCD(IEC 62107-2000)、VCD1.x和2.0
●DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW(有条件的，无CPRM)
●音频CD、CD-R、CD-RW、致密闪存(Compact Flash)
●WMA、JPEG、MP3和MPEG-41 AVI文件
●图片CD(JPEG文件)。
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种音频格式的软件，包括：
●MP3和MPEG-4 AVI
●具有Meridian无损压缩(MLP)选项的DVD音频
●杜比数字5.1(A组)
●MPEG-1层1和2
●MPEG-1 III层(MP3)
●MPEG-4 AAC(低复杂度，5.1通道)
●Windows媒体音频
●16位线性PCM
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种视频格式的软件，包括：
●DVD视频
●超码DVD
●VCD1.x和2.0
●SVCD
●DVD音频、CD/CD-R/CD-RW(音频、JPEG、MP3和MPEG-4 AVI文件)
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种流格式的软件，包括：
●ISMA(因特网流媒体联盟)MPEG-4
●MPEG-2、MPEG-4、通过MPEG-2传输之上的MPEG-4
●输入数据速率(每个节目)
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种视频解码标准的软件，包括：
●MPEG-1、MPEG-2、MP@ML
●MPEG-4高级简单类级别。最高达到720×576的矩形视频解码，支持B-picture(B图像)，支持差错复原的数据分割，在CIF分辨率中解码的最多达到4个的对象
●DVD视频和超码DVD
●CSS解密
●16∶9和4∶3播放、遮幕(letterbox)、3∶2折叠(pulldown)
●多角度和子图
●差错掩藏(Error concealment)
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种视频处理性能的软件，包括：
●对于每个输出端口的亮度、色彩、对比度控制
●硬件光标(4096像素，每像素4位，水平和垂直最高达到255像素)
●2D图形加速器(对多数操作最高达到每秒75M次采样)
●填充：生成单色填充矩形
●混合：将一个矩形区域α混合到另一区域上
●移动：将矩形区域移到另一位置
●替换：移动的修改版本
●直线和矩形：生成单色直线或矩形
●光栅Ops：标准的256布尔操作
●具有闪烁滤波和缩放的32位OSD
●交错源的可选的解交错
●最高达到1920×1080像素的视频和OSD的任意缩放
●视频、光标和OSD的α混合
优选的是，图6A的控制盒包括支持多种图像格式的软件，包括：
●JPEG、PNG、GIF
优选的是，图6A的控制盒包括支持使用α混合特性的软件。将所述视频显示在S-video Video RCA上。
优选的是，图6A的控制盒包括支持同时解码两个MPEG-2或MPEG-4标准清晰度节目的软件，从而支持画中画(PIP)。
优选的是，图6A的控制盒包括支持屏上显示(OSD)的软件，使得可以将全屏图形菜单及图像与视频及子画面混合。优选的是，支持4种调色板色深(palletized color depth)：2色(每像素1位)、4色(每像素2位)、16色(每像素4位)以及256色(每像素8位)。可以使用256×32色彩查找表(CLUT)来将1-、2-、4-或8-位代码转换成具有256个α混合级别的24位YCbCr色彩。优选的是，采用每像素16位的格式来支持下述格式：565 RGB、1555 ARGB、以及4444 ARGB。优选的是，还支持24位888 RGB和32位8888 ARGB格式。
EM8621L包括硬件CSS解密，并且支持DVD视频CSS程序规范。它也完全支持DVD视频控制特性，诸如16∶9和4∶3屏幕高宽比、最多达到8种语言的音轨、32种字幕设置、遮幕、摇摄扫描、多角度和3∶2折叠。
优选的是，图6A的控制盒包括被分成两个存储组(blank)的100MHz128MB SDRAM，其中每个存储组具有其自己的芯片选择信号(分别是CS2和CS3)。也可以将与非型闪存用作存储器，其具有其中所述地址、数据、和命令信息在同一引脚上运行的AD接口。
现在参考图7，图7是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、袖珍型控制盒的示范性实现的简化框图。除了现在所示出和描述的以外，图7的袖珍型控制盒基本类似于图6A的控制盒。优选的是，图7的袖珍型控制盒包括支持下述存储器类型的CPU核心：
●Boot快闪
●板上SuperAND快闪，16/32Mb
●板上SDRAM 64/128MB
●最多达到128MB的扩展快闪MMC类型
优选的是，利用标准RJ-45连接器类型支持快速以太网10/100Mb。优选的是，在CPU提供的内部PCI总线上提供收发器。
优选的是，袖珍型控制盒能够经由无线LAN(802.11b、802.11a和802.11g)交互。该设计支持袖珍PCI标准，以支持袖珍PCI上的第三方W-LAN。优选的是，天线支持2.4G和5.8G频带。
优选的是，袖珍型控制盒总线控制独立(standalone)应用，并且允许连接扩展设备。优选的是，袖珍型控制盒包括在由CPU提供的内部PCI总线上的收发器，并且向外部设备驱动15W的功率。连接器可以是用于提供驱动Firewire本身的驱动器的电源所需要的六线型。
优选的是，袖珍型控制盒支持4个Tx IR发送器，并且每个驱动器能够控制一个设备。所述信令来自于RS-232 DTR信号。在任何给定的时间只有一个IR设备可以是激活的。所述连接器是麦克风型。
优选的是，袖珍型控制盒支持一个具有RJ-45标准连接器的基于RS-232协议(UART)的串行端口。根据板上的跳线选择，该串行端口充当端子或用户UART接口。
可以提供能够驱动1安培的两个干接触继电器。
优选的是，袖珍型控制盒能够利用单端线路从外部设备接收信令。由所有的4个输入共享接地连接。
袖珍型控制盒可以具有0-24VDC的额定电压、不小于20KOhm的输入阻抗以及1.25V的逻辑阈值。
优选的是，袖珍型控制盒支持音频输入/输出信令。除了麦克风连接器外，可以提供可选的接头(header)以允许连接板上麦克风设备。音频/麦克风连接可以是选择性的，从而当连接外部麦克风时断开该麦克风的连接。
优选的是，袖珍型控制盒前面板包括下述项目：
●信号IR接收器
●IR接收指示LED
●两个彩色状态LED，与映射到锁存器或Hitachi GPIO的地址连接
●电源LED
除了IR接收器，可以提供可选的接头，以允许板外(off-board)IR设备的连接。
优选的是，袖珍型控制盒后面板包括下述项目：
●根据标准引脚输出的1个串行连接器RJ-45型。
●双USB连接器主类型。
●1个音频输出麦克风连接器。
●1个音频输入麦克风连接器。
●1个具有内置于连接器内的有源LED的以太网连接器RJ-45型。
●1个具有6个引脚的Firewire连接器，其中4个用于信令，2个用于电源。
●4个用于外部IR发送器设备的IR连接器(麦克风连接器)。
●用于干接触的双IO输出的继电器。
除了麦克风连接器外，可以提供可选的接头以允许连接板上麦克风设备。音频/麦克风连接可以是选择性的，从而在连接外部麦克风的情况下断开该麦克风的连接。
现在参考图8，图8是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、触摸控制器的示范性实现的简化框图。除了现在所示出和描述的以外，图8的触摸控制器基本类似于图7的袖珍型控制盒。
触摸控制器包括普通袖珍型控制盒设计，具有额外的LCD控制器和LCD显示器。优选的是，触摸控制器使用具有最高达到800×600(SVGA)分辨率的CSTC LCD或有源TFT LCD显示器。
优选的是，LCD显示器包括连接到LCD板的触摸面板盖。触摸板控制器使用任何合适的手段与LCD控制器设备通信。
优选的是，触摸控制器包括内置于墙中插头底座的AC/DC模块，使其能够直接地连接到85-264V AC电源线。优选的是，电源模块是用于标准电源线的开关电源。利用标准DC插头，所述输出是最高达到3A的DC 5V。因此，尽管电源模块可能被连接到诸如DC 5V的电源，但是不需要用特殊的电源线来为触摸控制器供电。在其中2线DC电源线已经可用和/或其中附近没有100-200V AC电源线可用的环境中，这可能是优选的。
现在将对此前所述的架构和系统的各个方面描述示范性的操作方法。尽管应当明白本发明在其它的环境中也同等可用，但是仅仅出于说明性的目的而对于家用自动项目来描述这样的方法。
现在参考图9A，图9A是依据本发明的优选实施例而构造和操作的、与本发明的架构和系统一起使用的软件的示范性模块设计的简化概念说明，额外参考图9B，图9B是依据本发明的优选实施例而操作的、与本发明的架构和系统一起使用的图形界面屏幕生成的示范性方法的简化流程说明。下面，更详细地描述图9A和图9B中的需加以说明的元素。
创建自动项目通常包括：获得环境的基本布局；将环境映射到一个或多个区段中；添加控制盒；以及将设备附接到控制盒。
在图9C和9D中，示出了项目属性对话框，作为创建自动项目的第一步。可以向每个项目分配它特定的时区设置，优选的是，该特定的时区设置被存储在项目配置文件中。然后，如图9E所示，可以通过添加一个或多个区段来设计项目结构。该处理将创建图形用户界面(GUI)屏幕，当添加所述区段时，其将链接到所述区段的各个设备以及控制盒。然后，如图9F所示，可以通过右击区段上的项目资源管理器区域或点击菜单或向导并选择“AddControlBoxTM”而添加一个或多个控制盒来设计项目架构。
通过特定控制盒上的项目资源管理器区域或点击菜单或向导并选择“Add Device(添加设备)”，可以将诸如非UPnPTM电器的一个或多个设备连接到项目。术语“电器”现在用于描述任何类型的电子设备或电器。该处理将创建提供对于所添加的设备的功能(例如，播放CD)进行访问的GUI。优选的是，每次向控制盒添加设备时，将自动重新生成包括控制盒的区段以提供到所添加的设备的访问。
如图9G所示选择“Add Device”菜单项将启动所述添加设备向导。用户可以选择他们希望连接到每个控制盒并通过家用网络进行操作的设备的类型，诸如图9H中所示。用户可以连接诸如控制盒、IR设备、串行设备、X10、子系统、通用设备或虚拟设备之类的元素。
一旦建立了设备的类型，则优选的是，如图9I所示，打开包括制造商及其型号的列表的数据库窗口。每个制造商具有相应的型号。如果在数据库中没有发现要添加的设备，则用户可以输入新的型号，并且指定设备控制器。
在提供了所有所请求数据后，向导将具有所有需要的信息。然后，在项目树中将出现所添加的设备，定位合适的模板文件，并且该应用将检索所需要的设备命令文件并生成界面屏幕。
优选的是，提供“用于多个目标设备的自动GUI生成”特性，以向作为家用自动项目的一部分的电器提供GUI，并提供全项目(project-wide)的GUI屏幕，用于提供对整个家庭的控制盒和区段的访问。当添加或修改区段、控制盒或设备时，自动地为家用自动项目可用的每个显示器类型更新和/或创建GUI。用户可以随其意愿来选择重新生成任何现有接口，以使界面基于修改的模板或甚至不同的外观。
默认支持的标准显示器类型是TV、PC、触摸板以及PDA，但是也支持与诸如WindowsTM Media CenterTM版本2005等第三方产品的集成。优选的是，当在运行时间向所述系统添加任何额外的目标显示器时，所述系统检测该目标显示器。用户可以添加其所希望数量的额外的显示设备，并且使得自动生成其GUI。在创建了各种GUI后，用户可以选择依其喜好而修改所述可视和功能元素。
在运行时间，用户可以根据特定显示器类型请求查看特定的GUI。Web服务器接收具有参数的“http get”请求并且返回所请求的GUI显示，所述参数用于识别要在其上呈现所请求的文件的显示器类型。
为了使自动GUI处理正常工作，需要下面的构造块：
1.设备命令文件(例如，Lirc IR命令文件，串行命令文件)
2.对于通常可用的设备动作的标准命令名(例如，播放(PLAY)、停止(STOP)、进入(ENTER)等)。
3.嵌入和/或融合到所述模板中的通用功能，其独立于设备类型而执行标准设备命令。
4.GUI生成机制，其将模板与标准设备命令文件融合，以生成完整功能的GUI屏幕。
优选的是，GUI屏幕提供与在模板文件中定义的GUI对象独立的简单且一致的布局。模板上的对象(基本上是GUI屏幕)可以使用由如所使用的UI语言(例如XUL和HTML)定义而支持的GUI对象提供的固有功能。在自动GUI生成后，用户可以修改任何属性和/或事件，以分别改变编辑器中的可视外观和/或功能。替代地，用户可以在自动GUI生成前对模板文件做出改变。
下面的表格列出了典型的对象属性/性质。
窗口
特性名称 属性名称 可能值
外观 风格 在链接到屏幕的css文件中定义的现有外观
高度 高度 最小高度(Min-height)和最大高度(Max-height)之间的整数值
宽度 宽度 最小宽度(Min-width)和最大宽度(Max-width)之间的整数值
左 左 在0之间的整数值
上 上 在0之间的整数值
ID  Id (所需要的)任何值
描述 工具提示文本 任何值(尺寸限制)
字体 字体 字体、尺寸、风格(加粗、斜体、标准)下划线、色彩
背景色彩 色彩 RGB
背景图像 图像 所支持的任何文件类型(例如gif、jpg、png)
按钮
特性名称 属性名称 可能值
文本 标签 任何字符(由浏览器支持本地化)
高度 高度 最小高度(Min-height)和最大高度(Max-height)之
间的整数值
宽度 宽度 最小宽度(Min-width)和最大宽度(Max-width)之间的整数值
左 左 在0之间的整数值
上 上 在0之间的整数值
ID  Id (所需要的)任何值
描述 工具提示文本 任何值(尺寸限制)
字体 字体 字体、尺寸、风格(加粗、斜体、标准)下划线、色彩
背景色彩 色彩 RGB
背景图像 图像 所支持的任何文件类型(例如gif、jpg、png)
窗体
特性名称 属性名称 可能值
GUI显示 到src 所述帧的该内容是单独的文档
高度 高度 最小高度(Min-height)和最大高度(Max-height)之间的整数值
宽度 宽度 最小宽度(Min-width)和最大宽度(Max-width)之间的整数值
左 左 在0之间的整数值
上 上 在0之间的整数值
ID  Id (所需要的)任何值
描述 工具提示文本 任何值(尺寸限制)
字体 字体 字体、尺寸、风格(加粗、斜体、标准)下划线、色彩
背景色彩 色彩 RGB
背景图像 图像 所支持的任何文件类型(例如gif、jpg、png)
标签
特性名称 属性名称 可能值
文本 标签 任何字符(由浏览器支持本地化)
高度 高度 最小高度(Min-height)和最大高度(Max-height)之间的整数值
宽度 宽度 最小宽度(Min-width)和最大宽度(Max-width)之间的整数值
左 左 在0之间的整数值
上 上 在0之间的整数值
ID  Id (所需要的)任何值
描述 工具提示文本 任何值(尺寸限制)
字体 字体 字体、尺寸、风格(加粗、斜体、标准)下划线、色彩
背景色彩 色彩 RGB
背景图像 图像 所支持的任何文件类型(例如gif、jpg、png)
图像
特性名称 属性名称 可能值
高度 高度 最小高度(Min-height)和最大高度(Max-height)之间的整数值
宽度 宽度 最小宽度(Min-width)和最大宽度(Max-width)之间的整数值
左 左 在0之间的整数值
上 上 在0之间的整数值
ID Id (所需要的)任何值
描述 工具提示文本 任何值(尺寸限制)
字体 字体 字体、尺寸、风格(加粗、斜体、标准)下划线、色彩
背景色彩 色彩 RGB
背景图像 图像 所支持的任何文件类型(例如gif、jpg、png)
优选的是，提供事件生成机制，其描述当用户与GUI交互(例如，按下按钮)时希望执行的“动作”。其上生成自动GUI的模板可以包括与上述的标准设备命令对应的动作，并且可以调用额外的动作，诸如执行脚本、切换到不同的屏幕或操作可视GUI。对于全项目的GUI屏幕，模板可以包括到区段和控制盒的链接。在自动GUI生成后，用户可以改变分配给对象的现有动作，重新安排所选动作的次序，或去除动作项。例如，如图9J所示，如果项目包括位于主卧室中别名为“Yes1”的提供了“Muting(静音)”功能的有线机顶盒，则该自动GUI生成处理可以自动使用标准命令“MUTE(静音)”而提供动作“Do‘MUTE’on‘Yes1’in Main Bedroom(执行主卧室的“Yes1”上的静音)”。然后，用户可以根据他/她的个人需要来修改动作。
优选的是，也提供回调处理机制，允许在运行时间由界面屏幕显示和/或处理事件变量。例如，如果项目包括自动调温器，则温度将是事件变量。用户将能够经由用户界面实时看见正在变化的温度。
事件变量的类型可以是字符串、范围(整数)或容许值。如果所选择的事件变量的类型是字符串或范围，则返回实际值。如果所选择的事件变量的类型是容许值，则用户的设置将确定每个可能的容许值的替换数据。所映射的替换数据与上面所确定的目标选择相关，但是也可以是除文本外的其它数据。例如，如果模板定义对于按钮图标的改变，则所述替换值可以是到图像文件的路径。
优选的是，经由屏幕建设程序模块来处理所述通知处理。几个对象可以接收和管理关于从控制点接收的事件变量的通知，包括窗口、按钮、图像和标签对象。优选的是，所有对象采用同一机制来处理通知，但是在满足特定条件时可以执行的动作则不同。
再参考图9B，可以如下理解所述GUI生成过程。优选的是，每个控制盒链接到被称为“全局主函数(global main)”的其它控制盒的高级列表，其使得用户能够访问和控制本地项目中的其它控制盒。优选的是，每个控制盒还维持有“专用主函数”列表，“专用主函数”列表使其能够访问和控制附接到其上的设备。所述“全局主函数”列表和链接到其上的所有文件对于所有控制盒来说通常都是相同的。如果向项目添加区段或控制盒，则优选的是更新所述“全局主函数”，并向所有控制盒进行分发。
优选的是，自动生成被称为“网络主函数(net main)”的项目级GUI。优选的是，“网络主函数”接口的模板包括具有两个类型按钮的主文件，所述按钮为：“家庭”按钮，导向列出家用自动项目中的所有区段的屏幕或页面；以及“区段”按钮，按下所述“区段”按钮中的任何一个将导向示出每个设备的按钮以及到属于子系统的UPnPTM子设备的所有捷径的文件。诸如调光器和开关的子设备是诸如照明控制系统或HVAC系统的子系统的元素。子设备依赖于子系统，并且可以物理地位于整个安装环境中。子系统管理并控制所述子设备，并且通常由专门的安装人员和电工来安装和连线。子系统通常经由串行接口与诸如控制盒的硬件控制器接口，从而允许基于本发明的系统控制子系统，该子系统进而控制子设备。
优选的是，也通过搜索所有已定义的设备并基于属性为每个设备创建按钮来为所有已定义的区段自动生成GUI，并在控制盒GUI屏幕的模板中对其进行定义。例如，当用户点击时，保持GUI对象的动作命令的按钮的“onCommand”属性将打开所请求的设备的GUI。这是通过下述而得到：预处理现有设备的地址列表、创建按钮并将管理该设备的UPnPTM设备地址分配到那个按钮的“onCommand”事件。
优选的是，还通过搜索具有相同设备名称的XML定义并从其中提取设备类型名称(例如，Sony宽屏TV型号  “xyz”的类型是“TV”)而为所有已定义的设备自动生成GUI。然后，为特定设备搜索模板文件夹，如图9K中所示。如果找到，则检索相应的模板。否则，使用用于普通设备类型的模板。在什么也没有定义的情况下，可以使用普通模板。
使用所述设备名称，检索和解析相应设备命令文件，以创建设备命令列表。对于IR设备，该文件优选地对应于LIRC格式(即，开源项目)。对于使用其它连接和通信方法(例如，串行协议)的所有其它设备，可以使用利用专有格式的设备命令文件。优选的是，设备命令文件包括预定义的标准设备命令，以使得从模板提取的命令将在模板文件中具有相应的命令。
一旦解析了该文件，则将模板中的按钮与从设备命令文件中提取的命令列表进行比较。不对在模板中存在但是在设备命令列表中没有相应部分的任何按钮进行“onCommand”动作分配。
在GUI文件中，每个标准按钮优选地具有与标准名称相同的唯一ID。用户按下按钮时执行的普通功能向系统发送标准的命令名称作为参数，从而关闭GUI和设备上的执行请求之间的循环。
优选的是，屏幕建设程序不将用户限制于自动生成的GUI。用户可以在任何时间在视觉上和功能上修改每个屏幕，或创建新的屏幕。可以设计新屏幕来控制项目中的任何数目的设备。当修改或创建新屏幕时，用户可以决定屏幕的整个设计，诸如改变背景、添加按钮、插入图像以及向屏幕上的新项目分配事件。
可以经由与各个对象相关的“Notification(通知)”标签向任何屏幕建设程序对象分配通知动作，如图9L中所示。设备通知的基本构造块是任务。当家用网络上的满足任务的设置条件的某些事件发生时，屏幕建设程序对象可以执行一个或多个任务。
每个任务可以包括对属于网络上的特定设备的事件变量进行测试的一个或多个条件。如果满足条件，则执行所选择的动作。
用户可以进行下述：
●添加新任务，通过按下绿色的“Plus”图标或双击空白行，诸如如图9M所示
●编辑现有任务，通过双击任务名称来打开条件管理对话框，诸如如图9N所示
●删除任务，通过选择任务名称并按下红色的“x”图标
●排列任务顺序，通过按下蓝色的“Up”或“Down”箭头
任务条件使得用户可以将设备事件链接到要在特定屏幕建设程序对象上执行的任务。用户可以：
●添加新条件，通过按下绿色的“Plus”图标或双击空白行。这将打开依赖于设备类型的设备条件选择对话框，如图9O和9P所示。
●编辑现有条件，通过双击条件名称来打开条件管理对话框，诸如如图9P所示。
●删除条件，通过选择任务名称并按下红色的“x”图标。
●排列条件顺序，通过按下蓝色的“Up”或“Down”箭头。
优选的是，将任务条件链接到家用网络上的特定设备。优选的是，一旦选择了将从其接收通知的设备就确定(即，从设备的XML规范中检索)条件和可能值。可用选项可以依赖于所选设备的类型及其连接类型。因而，某些设备可能提供可能事件的特定列表，而其它设备可能提供数字值的可能范围，诸如通过图9Q-9S中的示例所示。
当满足了所有特定的条件时，可以执行一个或多个动作。用户可以：
●添加新动作，诸如通过按下图9M中的绿色的“Plus”图标或双击空白行。这将打开如图9O和9P中所显示的依赖于设备类型的设备条件选择对话框。
●编辑现有动作，通过双击条件名称来打开如图9P所示的条件管理对话框。
●删除动作，通过选择任务名称并按下红色的“x”图标。
●排列动作顺序，通过按下蓝色的“Up”或“Down”箭头。
可用的动作可随下面所述的GUI对象(即，标签、按钮、图像或窗口)而变化。依赖于所选择的动作，将打开合适的对话框以允许设置所需要的参数。
下面的表格总结了当发生通知任务(例如，当通知发生的时候要处理按钮时，用户可以改变按钮图像、改变边框色彩、背景色彩等)时可以在GUI对象上执行的动作。
按钮 标签 图像 窗口
改变图像 改变背景色彩 改变图像 禁用屏幕上的按钮
改变边框色彩 改变文本色彩 改变背景图像
改变背景色彩 改变文本 改变背景色彩
改变文本色彩 改变按钮上的文本
改变按钮状态(共有三个状态) 改变标签上的文本
改变文本 转换帧
优选的是，自动GUI生成融合具有相关设备功能的模板。可以使用与设备接口所采用的相同的机制来创建和/或修改所使用的模板。一旦根据用户的需要创建了模板，则可以根据其应用将其保存到“模板文件夹”中。
优选的是，提供诸如图9T所示的自动管理器来管理自动任务。可以由可能被分配给任何控制盒、袖珍型控制盒、触摸控制器或所连接的PC的自动服务器来实现自动管理器。优选的是，自动管理器通过任务名称、描述、类别(例如，安全、假日、自动控制)、状态(例如启用/禁用)以及任务类型(例如，指示再发生的任务、基于时间的任务、或time+UPnPTM事件的组合)来记录任务。
可以在任务编辑器中编辑所述自动管理器中的任务，所述任务编辑器示出用于修改的任务的内容、时间条件以及动作。可以使用任务编辑器来查看/编辑动作与一个或多个事件或日期/时间触发器的相关性。优选的是，任务编辑器GUI也提供日期/时间和再发生管理。任务条件可以与事件变量相关。优选的是，任务编辑器提供下述：
a.性质管理(包括普通任务信息)
i.任务ID(不可编辑)
ii.名称(可编辑)
iii.创建日期(不可编辑)
iv.描述(可编辑)
v.类别(可编辑)
vi.状态(可编辑)
vii.下一时间(不可编辑)
b.计划和再发生管理
c.条件管理
提供用于建立将与任务的动作列表关联的条件列表的条目点。优选的是列出所有条件。
d.动作
提供用于建立将与任务的时间和/或基于事件的条件关联的动作列表的入口点。优选的是列出所有动作。
i.图标识别动作类型(UPnPTM、JavaScriptTM等)
ii.动作列表可以被保存为宏(例如，到硬盘)
iii.宏可以包括其它宏
iv.宏可以包括WindowsTM命令、脚本以及UPnPTM命令
当对自动任务做出修改时，优选的是，将该修改与在系统内任何地方所维持的所有自动列表同步。
向用户提供界面屏幕，以与系统交互并控制系统。优选的是，该界面是基于Web的，并且可以诸如使用作为显示器的所连接的电视屏幕、触摸板、PC以及诸如PDA的手持设备经由运行在任何控制盒上的浏览器来访问。优选的是，将界面资源存储在控制盒上或其它适合的系统元素上，并且响应于嵌入式Web服务器所发出的请求而提供。
可以关于界面屏幕的可视外观和GUI元素的功能来自定义该界面屏幕。此外，自动GUI生成机制允许终端用户快速创建完整的功能性GUI。
如图10中所示，从用户界面屏幕向控制点发送UPnPTM命令用于处理。优选的是，本发明的架构设计将用户界面屏幕元素与潜在的后端功能(诸如控制点)分开。因而，可以在任何时间替换界面屏幕技术，而不影响系统架构。
优选的是，用户界面屏幕采用XUL(基于XML的用户界面语言)或HTML(当具有PDA以及微软WindowsTM Media CenterTM时)以及JavascriptTM，以与控制点通信。XUL是用于在Netscape MozillaTM浏览器中描述窗口布局的XML应用。在所嵌入的OS是基于Linux的情况下，优选的是，采用Netscape/MozillaTM版本的Web浏览器(即FirefoxTM)，其被设计为支持开放的因特网标准，诸如HTML 4.0、CSS、XML、RDF、XUL以及JavaScriptTM。
通常，将用户界面定义为三个离散的组件集合：
1.内容：其通常声明窗口以及与窗口相关的用户界面元素。
2.外观：包括式样表和图像，用于定义应用的外观。
3.地点：将应用内可显示的文本划分并存储在本地特定文件内，以便于语言移植。
可以使用红外遥控来控制连接到控制盒的电视机上的基于Web的UI。优选的是，所述遥控包括允许用户在硬件上执行特定操作的功能，诸如放大或缩小图片或电影、通过家用网络的流媒体、或操作连接到网络的设备。
此外，可以对遥控器上的几个按钮进行编程，以根据用户的需要运行UPnPTM动作。例如，可以对电源按钮编程，以执行打开电视机、切换到A/V模式、打开接收器以及将有线盒切换到特定频道的一系列命令。
为了将遥控器配置为与特定控制盒一起使用，优选的是，如上所述地访问控制盒对象，并且访问遥控器属性窗口。然后，可以选择和配置遥控器按钮。与屏幕建设程序对象的事件分配类似，可以将UPnPTM事件分配给遥控器上的特定命令。
使用不能连接Web的移动或固定线路电话，用户可以呼叫其利用本发明而配置的住宅，并且通过与交互语音响应(IVR)菜单的交互来访问自动项目。可以使用传统方法经由用户界面来创建和自定义用于IVR机制的菜单。
如图11A和11B所示，用户可以使用两个替换方法来拨叫远程访问控制盒：
1.使用PSTN网络的常规固定线路电话，在该方案中，远程访问控制盒经由标准调制解调器连接到PSTN。
2.使用任何无线运营商的移动电话。在该方案中，用户经由在2.5G或3G网络技术上工作的可使用WAP或GPRS的移动电话来访问远程访问控制盒。
一旦连接，则优选的是，所述远程访问控制盒认证呼叫者，并向他/她呈现IVR菜单。用户可以聆听菜单选项，并通过按下键盘上的按钮来执行各种家用自动功能。也可以提供诸如用户认证、语音邮件检索、对于SMS或语音邮件到电子邮件的附加服务。
本发明提供了一种基于IP的平台，便于其与诸如使用集成的Web浏览器的网页浏览和IP电话(VoIP)的其它基于IP的服务进行集成。可以将本发明与VoIP集成的几种方法包括：
●将消息服务集成到系统界面中。
●使用接口设备与统一的消息服务或VoIP系统进行交互，以用于消息检索。
●提供视频会议。
●将家用电器与电话集成。例如，当检测到接入VoIP呼叫时，可以将立体声系统静音或使其播放特定的声音文件。
提供媒体管理器应用，来充当上面参考图2A描述的媒体服务器的前端。优选的是，使用XUL、HTML以及JavaScriptTM来实现媒体管理器，并且媒体管理器管理网络上可用的媒体文件。
优选的是，将媒体管理器应用设计为允许用户查看其媒体文件夹和位置，并决定他们中的哪些对家用网络可访问。媒体管理器可用的媒体文件包括文件夹和系统支持的媒体文件。用户可以浏览任何通过家用网络可用的文件夹和子文件夹中(如果存在的话)。在文件夹查看框中选择文件将优选地在文件信息框中显示所述文件的属性。
可以如下提供一个或多个虚拟目录。从终端用户的观点来看，虚拟目录可以表现为包括可以被网络上的媒体控制器或其它媒体处理设备访问的媒体的文件夹。提供媒体控制器以充当网络上可用的各种媒体服务器的前端。与媒体管理器相反，所述媒体控制器用于允许用户访问网络上的特定媒体文件，并将它们以流提供给网络上可用的所希望的媒体呈现器。优选的是，使用XUL、HTML和JavaScriptTM来实现该媒体控制器，并且该媒体控制器在所有的标准显示器类型上都是可用的。可以不改变用户硬盘驱动器上的媒体文件的原始位置而创建虚拟目录。媒体服务器负责维护可用的虚拟目录，优选地包括先前使用的虚拟目录的历史。用户可以在安装后的任何时间将目录浏览添加到文件夹并将其添加到虚拟目录列表中，或从中删除目录。默认该“根”目录下的所有目录是可访问的，除非已通过优选项设置禁止了该特性。可以将默认文件夹创建为不能从虚拟目录列表中删除。
用户可以在任何时间在系统中扫描存在的所支持的媒体类型。该处理收集关于存储在所连接的设备上的所有所支持的媒体文件的信息，并且使他们在网络上可用。一旦媒体文件出现在虚拟目录树视图中，则可以使用上述的添加/删除特性管理它们在网络上的可用性。当最初安装媒体服务器时，可以执行扫描。在扫描处理的开始，生成将要被扫描的文件系统的树。可以基于用户选择向媒体服务器中添加虚拟目录。
用户也可以基于文件尺寸对媒体文件进行过滤(例如，排除小于1MB的文件)。可以保存所施加的选择和过滤，以用于将来的扫描中。可以添加作为有效虚拟文件夹的下级的新文件和文件夹，并且一旦它们变得可用就自动使它们对网络可用。
在运行期间，仅对现有虚拟目录执行自动扫描。可以对所附接的计算机上的任何硬盘驱动器/文件夹执行手动扫描。可以如其意愿添加虚拟目录。
如上面所描述的，UPnPTM是服务以及定义UPnPTM设备的不同类别的嵌套设备的容器。该设备中安装的XML设备描述文件维护所有设备元数据，包括关于嵌入服务的信息和设备属性(例如，设备名称)。优选的是，本发明的UPnPTM设备实现是运行在Linux和WindowsTM上的IntelTM UPnPTM SDK的上层的跨平台代码。优选的是，其用于本发明的所有UPnPTM设备实现，并且提供基本的UPnPTM设备功能。为了提供到不允许UPnPTM的设备的连接，可以为几个接口类型实现UPnPTM桥接设备。UPnPTM软件包括媒体服务器(图2A)和媒体呈现器(图1)，而可以为IR、串行、以及子系统设备(例如，照明、X10)和USB设备桥定义UPnPTM设备桥。
本发明的UPnPTM IR设备作为UPnPTM网络和IR传输接口之间的桥梁，并且其可以经由LIRC开源项目来实现，并且被嵌入在硬件内的控制OS中。可替代地，LIRC开源项目可以位于附接到设备控制网络的PC上。LIRC的重要部分是lircd守护程序，其对lirc设备驱动器接收的IR信号进行解码，并且向套接字(socket)提供信息。可以将UPnPTM IR设备配置为运行在Linux下，并且可以优选地依赖于硬件而将其配置为运行在不同端口上。优选的是，UPnPTM IR设备包括定义为如下的单个服务：
<service>
    <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:IRCONTROL:1
    </serviceType>
</service>
在UPnPTM IR设备的描述文件中可以定义的各种元素和属性中，优选的是，使用<lircRemoteName/>来与具有适当远程名称的LIRC守护程序通信。因而，将自动地向由所配置的远程名称识别的LIRC守护程序发送由该服务揭示的任何UPnPTM命令。
本发明的UPnPTM串行设备作为UPnPTM网络和在硬件内的控制OS中实现和嵌入的串行传输接口之间的桥梁。优选的是，串行设备描述XML文件模板包括如下定义的单个服务：
<service>
    <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:SERIALCONTROL:1
    </serviceType>
</service>
串行设备模板充当基于UPnPTM的TCP/IP网络和串行协议之间的适配器。它在很好地形成的基于XML的接口文件中包含所有设备特定通信设置以及参数的翻译。该方案不需要编码或编译，并且可以在任何文本编辑器中修改和维护该驱动器。可以从制造商提供的手册或串行设备描述文件中提取关于特定串行设备的所有信息。
如图12所示，通过用户请求要由电器执行的动作来启动与串行设备的通信处理。例如，用户可以选择按下用户屏幕上的音量增加按钮。向控制点发送UPnPTM动作请求，然后该动作请求被导向由其唯一设备名称(UDN)标识的串行设备应用。
串行设备适配器内的串行设备应用接收UPnPTM动作请求，并且通过从用户创建的串行协议定义文件(SerialDevicePD.xml)的存储器内表示(in-memoryrepresentation)中检索适当的数据来将该动作请求翻译成串行命令。然后将该串行命令导向设备已连接和配置的串行端口。串行设备接收串行命令并且执行所请求的动作。如果串行设备将响应返回到串行设备应用，则生成适当的UPnPTM动作响应，并且将该响应发送回到控制点，以重定向到用户界面屏幕。
串行设备可以独立于UPnPTM动作请求而发送响应。例如，用户可以直接操作该设备，从而触发要被发送到串行设备应用的响应。通知监听器将捕获该串行响应命令，并且如果串行协议定义包括相关的事件变量条目，则向控制点发送UPnPTM通知。
所述串行协议定义可以包括：
●串行类型：定义要使用的通信协议。可能值：RS232、RS485或RS422。
●波特率：定义硬件速率。可能值：300、600、1200、1800、2400、3600、4800、7200、9600、14400、19200、28800、38400、57600、115200。
●停止位：字符帧的最后部分。可能值：1、2。
●奇偶校验：跟在字符帧中的数据位后的可选的奇偶校验位。可能值：无、奇、偶。
●数据位：字节中的数据位的个数。可能值：5、6、7、8。
●Desc：设备描述。
●流控制：数据传输流控制。可能值：无、x开-x关、硬件。
●回车(Carriage return)：(可选)设备在数据传输结束时是否需要CR。可能值：是、否(默认)。
●全局延迟：(可选)传输之间微秒级的延迟时间。用户可以通过放置延迟标记符而覆盖全局定义。(默认：0)
某些设备使用不能被写到输出缓冲器的值或字符。可以提供可选的TransTable(转换表格)，用于管理禁止值和它们相应的变换值之间的变换。如果不需要变换，则可以将该标签保留为空。否则，用户需要为每个值指定下述五个标签：Value(值)、valueType(值类型)、In(输入)、Out(输出)、Place(位置)。
● Value：该标签表示禁止值。
● ValueType：指定所接收(或所发送)的值的类型。可能值：十六进制数、十进制数、字符串。
●In：禁止值本身。
●Out：经变换的值。
●Place：应当为所述变换检查哪一部分的输入/输出缓冲器。可能值包括：
A-除了开始和结束串以外的整个缓冲器。
ES-包括结束串。
SS-包括开始串。
用于定义串行通信类型/方法的协议可以包括：
●Type(类型)：协议的通信类型：可能值：文本、十六进制。
●StartString(开始串)：(可选)将该串附接到每个输出缓冲器的开头，并从任何一个输入缓冲器的起始处移开。用户也可以指定该StartString的数据类型属性以及ByteSize(字节尺寸)，例如：<StartString ValueType＝″numbex″ByteSize＝″2″>0202</StartString>ValueType可以是：十六进制数、十进制数以及字符串。默认为字符串。
●EndString(结束串)：(可选)将该串附接到每个输出缓冲器的末尾，并从任何一个输入缓冲的末尾处移开。用户也可以指定EndString的数据类型属性以及ByteSize。可能值：十六进制数、十进制数以及串(默认)。
●Sequence(顺序)：某些串行设备需要在发送命令前后分别打开和关闭会话。该部分描述了StartSequence(开始顺序)和EndSequence(结束顺序)。从协议类型中提取所述ValueType。
●StartSequence(开始顺序)：(可选)
Request(请求)：(可选)：打开所述会话的字符串。
Reply(答复)：(可选)：对于StartSequence请求的期望答复。
●EndSequence(结束顺序)：(可选)
Request(请求)：(可选)：关闭所述会话的字符串。
Reply(答复)：(可选)：对于EndSequence请求的期望回复。
●CheckSum(校验和)：(可选)某些串行设备在输出缓冲器中需要校验和(checksum)字段。该部分描述该字段：其构造方式、字段的字节尺寸及其放置位置。可能值：SS、A、ES、SIZE(尺寸)。如果用户实现该校验和，则所有字段都是强制的(mandatory)。
SS-在校验和计算中包括StartString。
A-在校验和计算中包括缓冲器的数据部分。
ES-在校验和计算中包括EndString。
SIZE-在校验和计算中包括整个输出缓冲器的尺寸。
Last-将校验和放在缓冲器的末尾。
BL-将校验和放在EndString前。如果不存在EndString，则将其放在最后。
Place(位置)：校验和字段的位置。可能值：Last、BL(在Last前)。
ByteSize(字节尺寸)：校验和字段的ByteSize长度。
UPnPTM设备支持可以被调用的一个或多个动作。优选的是，提供动作列表，包括UPnPTM串行设备支持的所有动作、它们的自变量(argument)以及命令的格式。优选的是，任何输入参数均与relateStateVariable(相关状态变量)相关。如果在命令中不存在参数(这意味着所述命令是简单字符串)，则不需要指定相关状态变量。
●Name(名称)：动作名称。
●Delay(延迟)：(可选)在发送命令后等待的微秒的数量。如果指定了该参数，则忽略globalDelay(全局延迟)参数。否则，globalDelay参数确定所有命令的延迟。
●Seq(顺序)：该字段定义是否应当打开会话来发送命令并且然后关闭该会话。
●Request(请求)：描述所请求的动作输出缓冲器的格式。
●Reply(答复)：(可选)描述答复动作输入缓冲器的格式。
●argumentList(自变量列表)：该自变量列表可以包括几个自变量，其每个自变量包括下述字段：
Figure A20058004514200421
name(名称)：自变量名称。
Figure A20058004514200422
direction(方向)：该自变量是输出缓冲器的部分(意味着是将被发送到实际设备的命令部分)还是答复缓冲器的部分(意味着是将从实际设备中获得的答复部分)。值：输入、输出。
relatedStateVariable(相关状态变量)：每个自变量应当与一个相关的状态变量相关。这里，我们指定相关的状态变量的名称。
优选的是，提供服务状态表格，其用于发送关于在串行设备内发生的变化的通知消息。因而，必须设置sendEvents(发送事件)属性，并且必须为每个相关状态变量提供下述字段：name(名称)、dataType(数据类型)、valueType(值类型)以及allowedValueRange/allowedValueList(允许值范围/允许值列表)。
●sendEvents：指定如果变量值改变则是否应发送通知。可能值：是、否。
●name：变量名称。
●dataType：所变换的数据类型。可能值：字符串、十六进制数、十进制数。
●valueType：从串行设备接收的实际数据类型。可能值：十六进制数、十进制数和字符串。
●allowedValueRange/allowedValueList：该标签指定该变量所允许的值，可以是一个范围或限于几个值。
a)PTValue：(可选)
该属性定义串行设备应接收和返回的实际值。如果该属性不存在，则不发生变换。
b)allowedValueRange：该元素定义用户指定的最小和最大允许值。在下面的示例中，相关状态变量支持+30的最大值和-30的最小值。然而，实际发送和返回的值是0x62和0x9E。因而，UPnPSerialDevice必须在两个方向上进行变换。例如：
<allowedValueRange>
     <minimum PTValue＝″62″>-30</minimum>
     <maximum PTValue＝″9E″>+30</maximum>
</allowedValueRange>
c)allowedValueList：该元素定义用户指定的所有允许值的列表。在下面的示例中，相关状态变量支持的值是0、1、2、4、6、8，将根据标签中的值在两个方向上对其进行变换。例如：
<allowedValueList>
     <allowedValue PTValue＝″0″>NTSC</allowedValue>
     <allowedValue PTValue＝″1″>PAL60</allowedValue>
     <allowedValue PTValue＝″2″>4.43NTSC</allowedValue>
     <allowedValue PTValue＝″4″>PAL</allowedValue>
     <allowedValue PTValue＝″6″>SECAM</allowedValue>
     <allowedValue PTValue＝″8″>Auto</allowedValue>
</allowedValueList>
在图13中，示出了充当UPnPTM网络和以类似于串行设备接口的方式在硬件中的控制OS中实现的串行传输接口之间的桥梁的子系统设备。优选的是，将其设计为允许与诸如照明或HVAC系统的第三方子系统集成，所述第三方子系统一般使用标准或专用(proprietary)协议管理和控制它们的附属电器。在本发明中，UPnPTM串行设备和UPnPTM子系统之间的主要差别反映在子系统内的附属电器的管理和控制上。尽管子系统管理和控制许多附属电器，但是在每个物理子系统中只存在子系统串行设备的一个例程，包括每个附属电器类型的服务描述的一个例程(即，键盘、开关、调光器、马达等)。每个服务描述文件维持一个分配给每个附属电器的事件变量。因而，通过请求子系统控制其附属电器而执行从子系统串行设备适配器到物理附属电器的通信。
现在参考图14，图14是根据本发明的优选实施例而构造和操作的、媒体服务器架构的简化框图。在图14中，优选的是，本发明的UPnPTM媒体服务器基于UPnPTM媒体服务器设备模板，其需要媒体服务器的每个实现包括内容目录和连接管理器服务。所述内容目录服务允许控制点发现关于可以从该设备获得的AV内容的信息。使用连接管理器来选择用于传输所述内容的具体的传输协议以及数据格式。AV传输服务的存在依赖于设备所支持的传输协议。
UPnPTM媒体服务器设备与一个或多个媒体呈现器设备结合使用，以允许控制点发现媒体服务器上的娱乐(AV)内容(例如，视频、音乐、图像等)，并在家用网络内的任何合适的媒体呈现器上呈现该内容。概括说来，该处理开始于控制点发现家用网络内的媒体服务器和媒体呈现器设备。控制点与媒体服务器交互，以定位所期望的内容片段(例如，电影、歌曲、播放列表、相册等)。在识别了所述内容后，控制点需要识别可以用于将所述内容从媒体服务器传递到所期望的媒体呈现器的通用传输协议和数据格式。在建立了这些传输参数后，控制点控制内容的流动(例如，播放、暂停、停止、搜索等)。依赖于所选的传输协议，优选的是，将这些流控制操作发送到媒体服务器或媒体呈现器之一，而不是上述两者。媒体服务器和媒体呈现器使用除UPnP之外的传输协议直接执行内容的实际传递。
优选的是，将媒体服务器实现为WindowsTM服务，并包括下面的组件和功能：
●HTTP Post API：用于与数据库层交互的媒体管理GUI的界面，以从媒体数据库维护和检索数据。该界面提供经由UPnPTM浏览和搜索动作对虚拟目录、播放列表以及媒体文件的管理和访问。
●数据库层API：提供针对Slate数据库运行的SQL查询接口。
●SQLite开源数据库：包括用于保持关于媒体服务器数据库的元数据和关于家用网络可获得的所有媒体文件的信息的表。该媒体服务器数据库维持关于媒体文件的下述信息：文件ID、全路径、虚拟目录、标题、创建者、艺术家、相册、流派、注释、版权、格式、轨道号、年、位率、时间长度、尺寸、类型、上层项目和子项目计数(Parented，Child Count)、频率。
●文件系统改变通知：实时监视文件系统的变化(经由虚拟目录而映射)以保持数据库最新，并且提供经由事件变量访问对于媒体控制器/管理器的“改变信息”。
●配置文件：包括关于默认系统虚拟目录、所支持的媒体类型和要使用的传输协议、以及登录和网络设置的数据。
●目录加载管理API
●虚拟目录API
●媒体扫描机制
优选的是，本发明的UPnPTM媒体呈现器基于运行在Linux平台上的UPnPTM媒体呈现器设备模板。
提供UPnPTM控制点作为能够发现和控制网络上的其它设备的控制器。在发现之后，控制点可以检索设备描述及其服务，调用用于控制服务的动作，并订购服务的事件源。在服务状态发生改变的任何时间，事件服务器都将向控制点发送事件。由UPnPTM论坛(forum)定义并管理这些规范，并且在UPnPTM设备架构文件中描述了这些规范。
优选的是，所述控制点是在Linux、WindowsTM和WinCETM下运行、并运行在IntelTM UPnPTM SDK的上层、作为WindowsTM服务和/或Linux守护程序的跨平台代码。
优选的是，从位于WindowsTM上的/INSTALL_DIR/CP/ServerRoot/和Linux中的/etc/upnp/CP/ServerRoot/ControlPointConfig.xml的ControlPointConfig.xml配置文件中加载控制点配置文件。使用该配置文件，可以配置控制点的网络参数、设备搜索类型以及登录级别，并且可以过滤UPnPTM设备和服务。
存在用于与所述控制点交互的两个应用接口。
1.命令-客户端可以向控制点发送不同的命令，诸如经由HTTP POST向其内置Web服务器发送UPnPTM动作、获取变量状态等，
2.通知-应用可以登记以接收关于UPnPTM事件、新设备以及被移除的设备的事件通知。所述控制点具有通过TCP/IP网络接受客户端的套接字的连接的通知服务器。当新的客户端被连接并且其打开套接字(其对于整个会话来说是活动的(alive))时，服务器将其登记为事件的订户。当控制点发送事件(作为状态改变或事件变量中的值改变的结果)时，所述通知服务器向所有客户端的打开套接字发送该事件。
提供命令接口，控制点http服务器可通过post命令访问该命令接口，所述控制点http服务器是具有在配置文件<uiHttpPort>中指定的端口号的本地主机。
可用的命令可以包括：
1.GetList：检索在网络上可用的设备列表。通过Type或UDN为过滤提供参数。
2.UpnpAction：向特定设备发送任何UPnPTM动作。
3.GetServiceDescDoc：为特定UDN和serviceID检索服务描述文件。
4.GetVar：获得关于特定UDN和serviceID的变量。
5.GetUri：获得关于UDN的URI。
6.RegisterEventedVar：登记您想接收关于特定事件变量的通知的特定事件变量。默认设置发送所有通知。
7.UnRegisterEvenedVar：注销已为其选择通知的事件变量。
8.GetUriMap：更详细的UDN Uri映射。
9.RegisterLocalUdn：登记关于预览功能的UDN的本地Uri。
10.UnRegisterLocalUdn：注销关于预览功能的UDN的本地Uri。
优选的是，经由本地主机上的TCP端口提供通知，在配置文件<cpNotificationsPort>中指定该端口号。
可用的通知可以包括：
1.Add-device(添加设备)
当控制点接收到新的UPnPTM设备被添加到UPnPTM网络的通知时，其将向所有订户发送通知。
2.Remove-device(删除设备)
当UPnPTM设备发送其打算退出UPnPTM网络的通知消息时，所述控制点将通知所有订户从它们的列表中删除该UPnPTM设备。
3.Variable-changed(变量改变)
当控制点接收到事件变量改变通知时，它将向所有订户发送该变量及其新值。
优选的是，提供IR学习应用，其允许学习新的遥控配置并编辑现有的遥控配置。优选的是，所述应用包括快速捕获和检验IR代码的向导，以扩展系统的遥控装置数据库。通过嵌入在所述控制盒中的IR接收器/发送器来处理遥控装置的学习/编辑处理。
可以通过使用基于向导的串行适配器创建器来创建上述基于XML的串行适配器，其中，可以从制造商提供的用户手册或串行协议定义文件中提取关于特定设备的所有所需信息。然后，可以将所生成的驱动器添加到系统设备驱动器数据库。串行设备模板的一般设计允许终端用户容易地创建设备特定接口，以使不允许UPnPTM的设备能够被集成到家用自动系统中。
应当明白，为了清晰的目的而在单独实施例的上下文中描述的本发明的各种特性也可以被组合提供在单个实施例中。相反地，为了简洁的目的而在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以被分别提供，或在任何合适的子组合中提供。
应当明白，可以忽略或以与所示不同的次序来执行这里所描述的任何方法的一个或多个步骤，而不背离本发明的真实精神和范围。
尽管可能或没有参考特定计算机硬件或软件描述这里所公开的方法和装置，但是应当明白，可以使用传统技术在计算机硬件或软件中容易地实现这里所描述的方法和装置。
尽管已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但是本说明书意欲对本发明做整体上的说明，而不应认为是将本发明限于所示出的实施例。应当明白，对于本领域技术人员来说，虽然这里没有特别示出，但是可以做出各种修改，并且其落入本发明的真实精神和范围内。
对相关申请的交叉引用
本申请涉及并要求Vardi等人于2004年10月27日提交的标题为“网络架构(Networking Architecture)”的美国临时专利申请No.60/622,008的优先权，其全部内容通过引用而被合并于此。

Claims (23)

1.一种联网设备控制系统，包括：
多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；
至少一个非协议兼容设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且在被连接到所述控制器之前，不被配置为通过所述协议进行使用；以及
管理单元，用于
生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个，
建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理，并且
利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管理单元用于配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为所述代理。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述代理用于：
将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令；并且
将所述翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述协议是UPnPTM协议。
5.一种联网设备控制系统，包括：
多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；
至少一个协议兼容设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且被配置为在被连接到所述控制器之前通过所述协议进行使用；
至少一个非协议兼容设备，连接到所述控制器中的任何一个，并且不被配置为在被连接到所述控制器之前通过所述协议进行使用；以及
管理单元，用于
生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个，
建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理，并且
利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述管理单元用于配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为所述代理。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述代理用于：
将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令；并且
将所述翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述协议是UPnPTM协议。
9.一种用于联网设备控制的方法，该方法包括：
部署多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；
将至少一个非协议兼容设备连接到所述控制器中的任何一个，并且该非协议兼容设备不被配置为在被连接到所述控制器之前通过所述协议进行使用；
生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个；
建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理；以及
利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为所述代理。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述生成步骤包括：
定义非协议兼容设备类型，包括命令集合、通信协议和接口；并
根据所述定义生成所述代理。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括：
将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令；并且
将所述翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
13.一种用于联网设备控制的方法，该方法包括：
部署多个联网设备控制器，用于实现自动设备发现和控制协议；
将至少一个协议兼容设备连接到所述控制器中的任何一个，并且所述协议兼容设备被配置为在被连接到所述控制器之前通过所述协议进行使用；
将至少一个非协议兼容设备连接到所述控制器中的任何一个，并且所述非协议兼容设备在被连接到所述控制器之前不被配置为通过所述协议进行使用；
生成与所述设备中的任何一个相关的界面和控制元素二者中的任何一个；
建立被配置为通过所述协议进行使用的并用于控制所述非协议兼容设备的代理；以及
利用为连接到所述控制器的所述设备而生成的所述界面和控制元素来配置所述控制器中的任何一个。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括配置所述非协议兼容设备被附连到的所述控制器中的任何一个，以作为所述代理。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述生成步骤包括：
定义非协议兼容设备类型，包括命令集合、通信协议和接口；并且
根据所述定义生成所述代理。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括：
将协议兼容命令翻译成用于控制所述非协议兼容设备的命令；并且
将所述翻译的命令发送给所述非协议兼容设备。
17.一种用于向非UPnPTM兼容设备传达UPnPTM命令的方法，该方法包括：
将非UPnPTM兼容设备的控制规范转换成至少一个非UPnPTM命令和至少一个UPnPTM命令之间的映射；
创建UPnPTM设备的例程，以接收UPnPTM命令，并向所述非UPnPTM兼容设备输出相应的命令；
在所述映射中查找UPnPTM命令；以及
向所述非UPnPTM兼容设备发送相应的命令。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述控制规范是串行、IR、继电器、I/O或USB设备中的任何一个的技术规范。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述转换步骤包括转换成基于xml的格式。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：
从所述非UPnPTM兼容设备接收命令；
在所述映射中查找与所述接收的命令相应的UPnPTM命令；以及
向UPnPTM控制器发送所述UPnPTM命令。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述创建步骤包括为连接有多个附属电器的子系统创建所述UPnPTM设备，所述UPnPTM设备为每个附属电器类型具有一个UPnPTM服务，并且所述每个UPnPTM服务具有用于所述每个附属电器的独立基准。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
将UPnPTM命令翻译成命令；
将所述命令与所述命令所指向的所述附属电器中的任何一个的标识符一起发送给所述子系统。
23.根据权利要求17所述的方法，还包括：
利用所述命令中的任何一个自动分配界面元素；以及
在激活所述接口界面之后，对于与所述界面元素相关的所述命令执行所述查找和发送步骤。
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