По данной заявке испрашивается приоритет на основе Предварительной заявки на патент США № 60/287,381, поданной 1 мая 2001 года и озаглавленной «Method and Device to Extend Device Capabilities» ("Способ и устройство для расширения возможностей устройств"), содержание которой включено в данное описание во всей его полноте.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к беспроводным вычислительным сетям и, в частности, к способу и устройству, позволяющим применять удаленные устройства отображения для вывода Интернет-контента (информационно-значимого содержимого) в полном объеме с использованием портативного вычислительного устройства.
Предшествующий уровень техники
Появление Web-браузера для навигации в сети Интернет и развитие беспроводных компьютерных сетей предоставляет широкие перспективы для беспроводной электронной коммерции и беспроводного доступа в Интернет. Существуют пять основных способов предоставления услуг беспроводного Интернета.
Первым способом является простое устранение необходимости использовать кабели в компьютерной сети путем применения беспроводных трансиверов для создания линий связи между компьютерами. Второй способ заключается в подключении вычислительного устройства к сотовому телефону и использовании этого телефона для соединения с беспроводной сетью. Третий способ заключается в отображении сокращенного Интернет-контента на экране сотового телефона с использованием Услуги передачи коротких сообщений (SMS) или Протокола беспроводных приложений (WAP). Четвертый способ - это синхронизация беспроводной пересылки данных между мобильными устройствами (например, портативными или карманными компьютерами) и стационарными настольными компьютерами. И, наконец, пятым решением является реализация возможностей сотового телефона в небольших портативных вычислительных устройствах, выполненных с возможностью отображения Интернет-контента.
Однако каждое из этих решений требует достижения некоторого компромисса, который ограничивает реально предоставляемые ими возможности мобильной электронной коммерции.
Одним из способов исключения "проводных" соединений является использование центрального трансивера, выполненного с возможностью создавать и поддерживать радиочастотный канал между ним и вычислительным устройством (включая персональные компьютеры, или ПК, персональные цифровые информационные устройства (PDA), переносные и портативные компьютеры). Центральный трансивер предоставляет удаленному устройству беспроводной доступ к сетевым ресурсам с использованием таких протоколов беспроводной связи, как 802.11b, Bluetooth™ или HomeRF, которые в общем случае работают на не подлежащих лицензированию частотах, например 2,4 ГГц. Вычислительное устройство должно содержать беспроводной модем и трансивер для обмена информацией с беспроводной сетью и работать на той же частоте с использованием того же протокола беспроводной связи. Для управления обменом необходимой для взаимодействия информацией между этими беспроводными устройствами как в центральном трансивере, так и в беспроводном устройстве должно быть установлено соответствующее программное обеспечение.
Один из вариантов этой модели реализован в последней модификации портативных вычислительных устройств - планшетном компьютере. Планшетный компьютер выглядит как сенсорный экран размером с ноутбук, оборудованный для возможности установления связи по протоколам Wi-Fi (синоним протокола 802.11b IEEE) или Bluetooth. Чтобы обеспечить возможность установления связи с Интернет или другой сетью, планшетный компьютер будет в беспроводном режиме подключаться к беспроводной локальной сети (LAN), как описано выше. Ввод информации осуществляется, главным образом, через сенсорный экран, который, будучи больше по размеру, чем устройства отображения в PDA и портативных устройствах, обеспечивает более удобный пользовательский интерфейс по сравнению с "наладонными" устройствами.
Другой вариант принял форму телевизионных приставок, которые могут также быть снабжены платой адаптера беспроводной связи, чтобы предоставить пользователям возможность беспроводной навигации во Всемирной паутине (Web) с использованием их телевизоров и пультов дистанционного управления. Существенным отличием здесь является применение телевизора как устройства отображения информации. Иначе говоря, применение приставки имитирует функциональные возможности описанных ранее беспроводных трансиверов по предоставлению возможностей связи с сетью.
Хотя каждое из приведенных выше решений обеспечивает некоторую степень портативности, так как для пересылки контента в устройства отображения не требуются кабели, все они ограничиваются дальностью передачи сигнала в беспроводной LAN, обеспечивающей подключение к сети. Это означает, что вычислительные устройства зависят от беспроводной LAN и не могут обеспечить обслуживание на том же уровне при ее отсутствии. Это только "внутриофисное" или "домашнее" решение. Если не учитывать эту свободу от кабелей, каждое из устройств, использующих беспроводную сеть, функционирует так, как если бы оно было соединено проводами напрямую с сетью.
Второй моделью, используемой в настоящее время, является соединение PDA, или портативного вычислительного устройства, с сотовым телефоном для предоставления большей мобильности. В этом варианте фактически любое вычислительное устройство, которое может быть соединено с сотовым телефоном, может предоставить Интернет-контент при условии, что этот сотовый телефон или вычислительное устройство располагает доступным модемом и программным обеспечением, необходимым для поддержки отображения контента (например, браузером). В такой конфигурации можно использовать провода, например портативное устройство может быть связано с телефоном посредством кабеля для передачи данных, используя соединение через интерфейс RS232, но в других отношениях эта конфигурация является полностью портативной. В качестве альтернативы, портативное устройство может использовать беспроводное подключение, например по протоколу Bluetooth или другому протоколу беспроводной связи, для соединения с сотовым телефоном. Беспроводное соединение может также быть осуществлено, используя инфракрасные трансиверы между сотовым телефоном и PDA-устройством. Однако применение инфракрасного излучения требует такого позиционирования обоих устройств, чтобы их инфракрасные трансиверы были обращены друг к другу, чтобы иметь возможность обмениваться информацией.
Трудностью при таком подходе является то, что пользователь должен повсюду носить с собой множество устройств, чтобы иметь беспроводной доступ к Интернет-контенту. В случае инфракрасной связи пользователь должен обеспечить установку таких устройств на линии прямой видимости, чтобы это работало. Следующая проблема заключается в том, что большая часть отображаемого Интернет-контента не создавалась в расчете на ограниченные возможности экранов PDA или портативных устройств и, следовательно, контент не легко просматривать при такой конфигурации. Такие устройства, кроме того, имеют ограниченные возможности ввода информации, обусловленные их небольшим размером. В совокупности эти ограничения могут создать неудобства для мобильных пользователей.
В ответ на ограничения, характеризующие портативные вычислительные устройства и мобильные телефоны, и в стремлении предоставить Интернет-контент пользователям вне зависимости от их местонахождения был разработан язык разметки для портативных устройств, известный сегодня как язык разметки для беспроводных систем (WML) и поддерживаемый специальным протоколом, названным Протокол беспроводных приложений (WAP). Таким образом, WAP - это не устройство, а протокол. Фактически, он был разработан с конкретной целью обеспечить доступ к Интернет-контенту через сотовые телефоны. Конечно, разработка WAP решила многие проблемы, связанные с беспроводной связью, например проблемы задержки при обработке сигнала, разрыва соединения и классификации устройств (чтобы учитывать ограниченные возможности каждого из устройств с точки зрения размера экрана, управления питанием и особенностей ввода информации). Однако основным постулатом WAP является то, что устройствами с возможностью работы по этому протоколу должны поддерживаться только передача текста и элементарных растровых изображений. Ограничения, накладываемые WAP, могут разочаровать тех пользователей, которые применяют этот протокол для просмотра Интернет-контента за рабочим столом.
Конкурирующий с WAP стандарт возник в Японии в виде разработанного компанией NTT DoCoMo браузера i-mode, который отображает Интернет-контент в стандартном формате Языка разметки гипертекста (HTML). Стандарт i-mode поддерживается сетью компании NTT, которая выполняет большую часть работы при подготовке Интернет-контента для отображения на ограниченном по размеру экране пользовательского телефона. При этом возможности i-mode также ограничиваются размером экрана мобильного устройства.
Другая форма Интернет-контента, доступного мобильным телефонам, представлена Услугой передачи коротких сообщений (SMS). Этот вариант позволяет пользователю посылать на мобильные телефоны короткие текстовые сообщения, длиной 250 символов или менее, путем ввода текстового сообщения на своем телефоне, набора номера предполагаемого получателя и посылки этого сообщения на сетевой сервер для его направления получателю. Программное обеспечение сервера интерпретирует вызов как SMS и сохраняет данное сообщение на сервере. Затем сервер вызывает получателя и посылает это сообщение на экран его телефона. Если получатель в данный момент недоступен, сообщение будет оставлено на сервере и получатель будет уведомлен о нем после того, как его телефон будет включен или его линия станет доступной для звонков.
Из-за ограниченных возможностей ввода информации в большинстве портативных устройств производители PDA давно осознали необходимость в обмене данными между портативными устройствами и другими устройствами, имеющими большие возможности по просмотру и обработке таких данных (например, ПК и переносные компьютеры). Поэтому, с целью поддержки пересылки информации от портативных устройств к компьютерам (и другим портативным устройствам) и в обратном направлении, такие производители разработали программные и аппаратные средства синхронизации данных. Фактически, консорциум, созданный в 1999 году для стандартизации подобной синхронизации данных, разработал новый язык разметки SyncML (язык разметки для синхронизации устройств в сети). Этот стандарт направлен на смягчение эффекта несовместимости между схемами синхронизации, предлагаемыми независимыми производителями.
Вне зависимости от используемого способа синхронизации принцип остается тем же. Данные должны храниться в виде файла или записи как на портативном устройстве, так и на ПК, и программному обеспечению необходимо проверить состояние данных, чтобы определить, имели ли место изменения или добавления к файлу или записи со времени последней синхронизации. Если данные на двух устройствах различаются, то данные будут копироваться на то устройство (портативное или ПК), которое содержит более старую копию или потеряло копию. Подобным же образом можно поступать с удаленными файлами, удаляя файл или запись с обоих устройств на основе флага удаления, связанного с определенными данными.
Такая синхронизация необходима, чтобы избежать потери данных и обеспечить доступность таких данных для портативного устройства. Однако обработка таких данных в портативном устройстве может стать затруднительной из-за ограниченного размера экрана и ограниченных возможностей ввода таких устройств. Синхронизация является отражением стремления портативных вычислительных устройств быть полностью функциональными в пределах своих возможностей. Пользователи по-прежнему отвечают за инициирование и задание характеристик такой синхронизации. В результате чего будут возникать ошибки и данные, возможно, будут теряться. Это также низводит портативные устройства до уровня скорее "наблюдателя", чем реального вычислительного устройства. Возможности отображения информации не являются самой сильной стороной портативного устройства из-за обычно небольшого размера просматриваемого изображения и недостатков по цвету или контрастности изображения (малое число пикселей).
Существует сильная тенденция в направлении объединения телефонии с портативными компьютерами. Такой вариант обеспечивает объединение программных средств, встроенных в большинство PDA-устройств, например, календарей, телефонных справочников, редакторов записей и игровых возможностей, с возможностями сотового телефона. Как производители сотовых телефонов, так и производители PDA приближают реализацию такого варианта путем развития возможностей соответствующих разрабатываемых устройств. Производители телефонов объединили возможности PDA со своими мобильными телефонами/пейджерами для создания ряда интеллектуальных телефонов ("смартфонов"). Чтобы сделать то же самое, производители портативных устройств включают возможности сотовых телефонов в свои устройства. В настоящее время эти предлагаемые средства представляют собой большей частью дополнительные к PDA компоненты. Однако ситуация, вероятно, изменится с появлением новых моделей, имеющих встроенные возможности установления беспроводной связи. Это же справедливо и для производителей двусторонних пейджеров, которые используют аналогичный подход, обеспечивая в своих устройствах расширение функциональных возможностей до уровня компьютеров.
Вне зависимости от используемого подхода объединение мобильных телефонов с вычислительными устройствами по-прежнему означает наличие дилеммы для пользователей. Теперь пользователи имеют в своем распоряжении ультрапортативность, но по-прежнему ограничены небольшим пространством для просмотра и невысокими возможностями ввода информации, характеризующими портативное устройство. Чтобы поддерживать возможности беспроводного Интернета в полном объеме, в этих устройствах должны быть устранены описанные выше имеющиеся недостатки.
Таким образом, в данной области техники существует необходимость в способах и устройствах, позволяющих использовать альтернативные устройства отображения для вывода контента, который непригоден для отображения на ограниченных экранах портативных устройств.
Сущность изобретения
Настоящим изобретением предлагаются способы и устройства для обработки данных в беспроводной сети, где взаимодействие двух или более устройств предоставляет функциональные возможности, которые невозможно получить при использовании одного устройства. Описанные здесь способы могут быть реализованы в сотовых телефонах, PDA, портативных компьютерах и других мобильных устройствах и могут позволить пользователям в беспроводном режиме управлять другими устройствами, которые выполнены с возможностью отображения Интернет-контента в полном объеме. В частности, настоящим изобретением предлагается беспроводная обработка данных в Интернете с использованием удаленных устройств отображения и портативных компьютеров.
Соответственно, одним из аспектов настоящего изобретения является способ обработки данных в сети с использованием основного устройства и дополнительного устройства, при этом основное устройство содержит центральный блок обработки данных, память, устройство ввода информации пользователем, средство беспроводного соединения с сетью и средство беспроводного соединения с дополнительным устройством, и при этом дополнительное устройство содержит операционную систему, графический интерфейс пользователя и средство беспроводного соединения с основным устройством, и этот способ содержит этапы:
а) установления беспроводного двустороннего соединения между основным и дополнительным устройствами;
b) установления беспроводного сетевого соединения между основным устройством и компьютерной сетью;
c) генерирования командных данных с целью синхронизации дополнительного устройства с основным устройством и с целью управления дополнительным устройством со стороны основного устройства и передачи командных данных дополнительному устройству;
d) приема введенных пользователем команд и передачи этих команд в качестве интерфейсных данных от основного устройства дополнительному устройству;
e) приема данных и запросов данных, сгенерированных дополнительным устройством, и передачи этих данных и запросов данных в компьютерную сеть через основное устройство; и
f) приема данных от компьютерной сети и передачи сетевых данных дополнительному устройству через упомянутое основное устройство.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение может содержать основное вычислительное устройство, в состав которого входит центральный блок обработки данных и память и которое содержит:
a) средство беспроводного соединения с компьютерной сетью;
b) средство беспроводного соединения с дополнительным устройством, содержащим операционную систему и средство обратной связи с пользователем;
c) средство генерирования командных данных с целью синхронизации дополнительного устройства с основным устройством и с целью управления дополнительным устройством со стороны основного устройства;
d) средство приема введенных пользователем команд и генерирования интерфейсных данных;
e) средство приема сетевых данных и запросов сетевых данных от дополнительного устройства и передачи их в компьютерную сеть;
f) средство приема сетевых данных от компьютерной сети; и
g) средство передачи командных данных, интерфейсных данных и сетевых данных дополнительному устройству.
Согласно следующему аспекту изобретение может содержать компьютерную программу, реализованную на машиночитаемом носителе, которая при работе на основном устройстве, содержащем средство беспроводного соединения с компьютерной сетью и средство беспроводного соединения с дополнительным устройством, содержащим операционную систему, графический интерфейс пользователя и средство беспроводного соединения с основным устройством, позволяет основному устройству управлять дополнительным устройством, и эта программа содержит:
a) кодовый сегмент, который генерирует командные данные для синхронизации дополнительного устройства с основным устройством и управления дополнительным устройством со стороны основного устройства;
b) кодовый сегмент, который обрабатывает команды, введенные пользователем для основного устройства, и генерирует интерфейсные данные;
c) кодовый сегмент, который принимает сетевые данные и запросы сетевых данных от дополнительного устройства и передает их в компьютерную сеть;
d) кодовый сегмент, который принимает и обрабатывает сетевые данные, поступающие от компьютерной сети; и
e) кодовый сегмент, который вызывает передачу командных данных, интерфейсных данных и сетевых данных дополнительному устройству.
Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение может содержать вычислительное устройство, в состав которого входит центральный блок обработки данных и память и которое содержит:
a) средство беспроводного соединения с компьютерной сетью;
b) средство беспроводного соединения с дополнительным устройством, содержащим операционную систему и графический интерфейс пользователя;
c) логическое средство, которое генерирует командные данные для синхронизации дополнительного устройства с упомянутым вычислительным устройством и управления дополнительным устройством со стороны упомянутого вычислительного устройства;
d) логическое средство, которое обрабатывает командные данные;
e) логическое средство, которое обрабатывает введенные пользователем команды и генерирует интерфейсные данные;
f) логическое средство, которое принимает сетевые данные и запросы сетевых данных от дополнительного устройства и передает их в компьютерную сеть;
g) логическое средство, которое принимает сетевые данные от компьютерной сети; и
h) логическое средство, которое вызывает передачу командных данных, интерфейсных данных и сетевых данных дополнительному устройству.
Перечень фигур чертежей
Далее изобретение будет описано с использованием примерных вариантов его реализации и со ссылкой на сопровождающие упрощенные и схематичные чертежи, на которых:
Фиг.1А - принципиальная схема одного из вариантов реализации настоящего изобретения.
Фиг.1В - принципиальная схема альтернативного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг.1С - принципиальная схема альтернативного варианта реализации настоящего изобретения.
Фиг.2 - иллюстрация возможной структуры пакета, которая может использоваться способом, соответствующим настоящему изобретению, для обмена информацией между устройствами, соответствующими настоящему изобретению.
Фиг.3 - простейшая взаимосвязь между двумя устройствами, в которых используется настоящее изобретение.
Фиг.4 - взаимосвязь между двумя устройствами, разделенными промежуточным устройством.
Фиг.5 - взаимосвязь между двумя устройствами, разделенными устройством-повторителем.
Фиг.6 - иллюстрация того, какой может быть взаимосвязь одного дополнительного устройства со множеством основных устройств.
Фиг.7 - разветвленная связь одного основного устройства со множеством дополнительных устройств.
Фиг.8 - механизм предоставления промежуточным устройством доступа в сеть как основному, так и дополнительным устройствам, которые с ним соединены.
Фиг.9А - механизм передачи данных на основе полностью мультиплексированных потоков данных, использующих только один сигнал для передачи.
Фиг.9В - механизм передачи данных на основе частично мультиплексированных (интерфейсные и командные данные) потоков данных, использующих два сигнала для передачи.
Фиг.9С - механизм передачи данных на основе частично мультиплексированных (сетевые и командные данные) потоков данных, использующих два сигнала для передачи.
Фиг.9D - механизм передачи данных на основе частично мультиплексированных (сетевые и интерфейсные данные) потоков данных, использующих два сигнала для передачи.
Фиг.9Е - механизм передачи данных на основе трех потоков данных, использующих три сигнала для передачи.
Фиг.10 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая инициирование и прекращение сеанса.
Фиг.11 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая управление дополнительным и основным устройствами.
Фиг.12 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая обмен информацией между основным и дополнительным устройствами.
Фиг.13 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая передачу интерфейсных данных дополнительному устройству.
Фиг.14 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая управление сетевыми соединениями и потоком сетевых данных.
Подробное описание изобретения
Настоящим изобретением предлагаются способы и устройства для обработки данных в беспроводной сети. При описании настоящего изобретения приведенные ниже термины имеют следующие значения, если не указано иное. Все не определенные здесь термины имеют общепризнанные в данной области техники значения.
Термин "сетевые данные" относится к данным и запросам данных, посланным либо сетью, либо от сети.
Термин "интерфейсные данные" относится к данным, являющимся результатом преобразования интерфейсных команд, введенных пользователем на основном устройстве, примерами таких данных являются перемещения указателя и ввод с клавиатуры.
Термин "командные данные" относится к данным, посланным либо основным устройством, либо дополнительным устройством для управления сеансом и работой каждого устройства.
Термин "Bluetooth" относится к стандарту протокола беспроводной связи, развиваемому группой Bluetooth Special Interest Group (Группа по развитию стандарта Bluetooth) для экономически привлекательной технологии радиосвязи на основе устройств с малым форм-фактором, которая обеспечивает связь между мобильными компьютерами, мобильными телефонами и другими портативными устройствами, а также возможность выхода в Интернет.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения основное мобильное устройство, например портативный компьютер с возможностью установления беспроводной связи, используется для отображения Интернет-контента в беспроводном режиме на дополнительном устройстве, которое включает в себя устройство отображения. В результате основное устройство сохраняет свои мобильные свойства, главным образом, возможность приема контента в беспроводном режиме, но может пользоваться функциональными возможностями и возможностями установления связи расположенных поблизости дополнительных устройств. Этот способ не уменьшает уровень независимости основного устройства. Оно будет работать так же, как и в обычном случае, когда оно изолировано от других устройств. При этом оно может расширить свои возможности при наличии других устройств, поддерживающих способы, предлагаемые настоящим изобретением.
Один из конкретных вариантов реализации настоящего изобретения изображен на Фиг.1А. В этом варианте основное устройство (24), например гибрид сотового телефона и PDA, соединяется с дополнительным устройством отображения (38, 38'), которое имеет собственную операционную систему, центральный процессор (ЦП, CPU), видеосредства, программу для навигации в сети и графический интерфейс пользователя. Основное устройство (24) управляет дополнительным устройством (38, 38') для отображения Интернет-контента в полном объеме. Не обладая собственным Интернет-соединением, дополнительное устройство принимает контент через основное устройство (24), используя описанные здесь способы. Дополнительное устройство может представлять собой, не в ограничительном смысле, компьютер и монитор общего назначения, либо настольные, либо переносные, принтер, либо интеллектуальный монитор или телевизор. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения дополнительное устройство может содержать проектор (38'), имеющий размеры карманного фонаря, которому потребуется проецировать изображение на расстояние всего лишь несколько футов, чтобы создать изображения, соответствующие полноразмерному компьютерному монитору или телевизионному экрану. При этом портативность сотового телефона и проектора позволит пользователю перемещаться в любое место, по-прежнему принимая и просматривая тот же Интернет-контент.
Соответствующие настоящему изобретению способы отличаются от известных в данной области моделей тем, что они предоставляют полную гибкость при создании сети даже в случае отсутствия домашней или офисной сети. Следовательно, это будет работать одинаковым образом как внутри, так и вне дома или офиса и будет обеспечивать одинаковый уровень доступа в обоих случаях. Такое качество достигается путем создания сети "по необходимости". Если дополнительное устройство может обращаться в существующую сеть, данный способ позволяет дополнительному устройству использовать эту сеть под управлением основного устройства. При отсутствии сети данный способ позволяет предоставить сеть в беспроводном режиме через основное портативное устройство.
Способ, предлагаемый настоящим изобретением, отличается от WAP и SMS своей способностью обеспечить Интернет-доступ в полном объеме, особенно к содержимому Всемирной паутины, а не только предоставлять текст и элементарные растровые изображения для пользователей, находящихся в отдаленных областях. Необязательно, чтобы контент "вырезался" из HTML для его доставки; исходный контент может отображаться все то время, пока основное портативное устройство находится в непосредственной близости от дополнительного устройства отображения, способного выводить этот контент.
Способ, предлагаемый настоящим изобретением, обеспечивает одноранговый механизм обмена данными. Введенная пользователем информация от основного устройства поступает в режиме реального времени в дополнительное устройство для обработки. При этом основное устройство расширяет возможности дополнительного устройства. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения дополнительное устройство содержит устройство отображения, операционную систему, браузер, интегрированный как графический интерфейс пользователя, а также средство для беспроводного соединения с основным устройством. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения дополнительное устройство может представлять собой интеллектуальный монитор, который содержит операционную систему, браузер и средство установления беспроводной связи, но при этом может не содержать какие-либо устройства ввода информации пользователем или другие средства установления связи с сетью.
Основное устройство реализует как механизм ввода информации пользователем, так и соединение с сетью. Хотя по-прежнему может быть предусмотрена поддержка синхронизации, данная система обладает способностью пропускать введенную пользователем информацию одновременно с данными, направляемыми через беспроводное соединение с сетью, поддерживаемое портативным устройством.
Настоящее изобретение усиливает полезные свойства небольшой площади установочной поверхности и мобильности, которые характеризуют портативные устройства и PDA. Это достигается за счет того, что беспроводная связь позволяет вывести область просмотра в буквальном смысле "за пределы корпуса". При отображении контента во взаимодействии с расположенными поблизости дополнительными устройствами отображения портативное устройство может сохранять свои портативные качества. Так как скорости беспроводного обмена информацией возрастают при использовании телефонии 2.5 и 3-го поколения, например стандартов IMT2000 и UMTS (Универсальная система мобильной связи), то может стать реальной возможность доставки Интернет-контента со скоростями, сравнимыми с широкополосной связью.
Таким образом, настоящее изобретение относится к способам и устройствам для такой системы, которая позволяет, по меньшей мере, одному основному устройству управлять, по меньшей мере, одним дополнительным устройством, в то же время обеспечивая одновременное соединение с сетью для дополнительного устройства. Это позволит как основным, так и дополнительным устройствам иметь такой доступ к контенту и приобретать такие функциональные возможности, которые могут быть недоступны при использовании возможностей каждого из них по отдельности. И, кроме того, это позволяет данному сетевому соединению перемещаться вместе с основным устройством, в результате чего пользователь никогда не остается без соединения с сетью, пока доступны услуги сотовой или спутниковой телефонии.
Прежде чем может быть начат сеанс, оба устройства должны быть сконфигурированы для установления соединения с использованием данного способа. Как основное устройство (одно или несколько), так и дополнительное устройство (одно или несколько) должны содержать программное обеспечение и/или аппаратные средства, поддерживающие этот способ. В каждом из устройств это программное обеспечение может быть реализовано в виде приложения, работающего внутри операционной системы, самой операционной системы, встроенного приложения или микропрограмм, закодированных в процессоре. Аппаратные средства могут представлять собой любое логическое устройство, синхронное или асинхронное, выполненное с возможностью исполнения данного программного обеспечения. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения может быть создана интегральная микросхема для объединения всех аппаратных и программных средств в одном кристалле. Основное устройство может представлять собой любое устройство, включая следующие, но не в ограничительном смысле: персональные цифровые информационные устройства (PDA), пейджеры, портативные компьютеры, мобильные телефоны, часы, пульты дистанционного управления для ТВ или любое другое портативное устройство, выполненное с возможностью установления проводного и/или беспроводного соединения и обладающее возможностями сотовой или спутниковой телефонии.
Все основные и дополнительные устройства предпочтительно должны иметь уникальный идентификационный номер устройства, который может представлять собой строку незашифрованного текста, содержащую понятный человеку идентификатор устройства, и далее может включать в себя один или более ключей шифрования, информацию о его собственных возможностях и тех возможностях, которые ему разрешено использовать совместно с другими устройствами. В зависимости от уровня безопасности, требуемого в текущей среде, в памяти устройства может храниться база данных, содержащая информацию о ранее подключавшихся устройствах и информацию о возможностях, предоставляемых текущим устройством другим подобным устройствам.
Если основное и дополнительное устройства сконфигурированы таким образом, чтобы позволить им управлять другим устройством в удаленном режиме либо чтобы позволить этому устройству управлять ими, то одно или более основных устройств могут инициировать соединение с дополнительным устройством. Передающей средой может быть любой транспортный механизм, использующий любой протокол, который поддерживает организацию сети, например TCP/IP (Протокол управления передачей/Межсетевой протокол).
В одном из вариантов реализации способа согласно настоящему изобретению соединение на прикладном уровне устанавливается поверх соединения, установленного беспроводной сетью как таковой. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения взаимное обнаружение и соединение устройств проводится на месте при помощи протоколов беспроводной связи. Устройство, служащее основным, может затем опросить каждое из подключенных таким образом устройств с целью определения того, поддерживает ли оно возможности удаленного управления, предписанные данным способом. При помощи широковещательного сообщения также будет запрашиваться состояние других устройств, чтобы определить, возможно ли соединение с такими устройствами. Каждое устройство, поддерживающее данный способ и соответствующим образом сконфигурированное, будет посылать в ответ основному устройству свою идентификационную информацию. Затем основное устройство подготовит список всех подобных устройств и выведет этот список пользователю в формате, пригодном для отображения основным устройством. После того как основное и дополнительное устройства успешно обменялись информацией, требуемой для соединения, сеанс становится возможным, но он еще не активен.
Затем пользователь может выбрать одно или более устройств для активации сеанса управления с использованием способов ввода информации, поддерживаемых основным устройством. Это может быть клавиатура, указывающее устройство, сенсорная панель или иное устройство ввода (включая активацию голосом), либо имеющиеся в основном устройстве, либо управляемые извне через кабель или стыковочное средство. После чего пользователь может активировать сеанс путем выдачи указания основному устройству при помощи имеющегося в нем пользовательского интерфейса на установление канала управления с одним или более выбранных дополнительных устройств. В альтернативном варианте реализации настоящего изобретения может происходить автоматизированная активация на основе правил, когда такие устройства появляются в непосредственной близости, либо соединены друг с другом, при этом обнаружение и соединение происходят на прикладном уровне, канальном уровне или на транспортном уровне.
Во время инициализации активного сеанса между двумя устройствами происходит обмен идентификационной информацией, описаниями устройств и информацией о сетевых возможностях. После завершения этого обмена сеанс становится активным и основное устройство может передавать дополнительному устройству управляющую информацию (пользовательский ввод) для управления его функциональными возможностями. Возможно шифрование соединения между основным и дополнительным устройствами, эта возможность зависит от соответствующей конфигурации этих устройств. Такое шифрование включает в себя шифрование нажатия отдельных клавиш, если таковое предусмотрено конфигурацией. Это должно предотвратить обнаружение и запись паролей и другой критичной информации другими устройствами, не уполномоченными осуществлять этот обмен информацией.
Дополнительные устройства могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы ограничить типы ресурсов, которые разрешено использовать основному устройству. Так, дополнительное устройство может поддерживать базу данных, содержащую идентификационные номера различных основных устройств, и содержать список ресурсов, которые допускается использовать каждому основному устройству. Например, дополнительное устройство может быть настроено таким образом, чтобы разрешать конкретному основному устройству (определяемому по его идентификатору) только использование своего сетевого соединения. Для среды, в которой должны использоваться несколько основных и/или дополнительных устройств, эта база данных будет также содержать уровни приоритета для каждого основного устройства. Это позволяет некоторым основным устройствам получить более высокий уровень управления сеансом.
Основное устройство, которому не разрешено использовать существующую сеть дополнительного устройства, если таковая имеется, будет проинформировано в процессе настройки, что дополнительное устройство не располагает доступным сетевым соединением и что основному устройству будет отказано в пользовании такими соединениями, если они появятся. Если дополнительное устройство сконфигурировано на установление альтернативного сетевого соединения, то основное устройство предоставит ему свое собственное сетевое соединение, при этом сетевые запросы будут направляться через сеть связи основного устройства.
Основное устройство также может быть сконфигурировано таким образом, что при установлении сетевого соединения должны использоваться только его собственные ресурсы. Пример такого сценария - когда дополнительное устройство не располагает сетевым соединением и обращение ко всему контенту должно происходить через основное устройство. Другой возможный пример - когда пользователь должен подключиться к частной сети через шлюз корпоративной сети, чтобы получить доступ к конфиденциальной информации. Если основное устройство использует сетевое соединение дополнительного устройства (которое может характеризоваться большей скоростью и надежностью), основному устройству будет запрещено обращаться к требуемому контенту. Установление своего собственного сетевого соединения позволяет основному устройству обратиться к требуемому контенту.
Если возникнет конфликт в настройках (т.е. как основное, так и дополнительное устройства сконфигурированы так, чтобы использовать только их собственные сетевые соединения), пользователь будет уведомлен об этом перед активацией сеанса.
Когда основное устройство активирует сеанс с дополнительным устройством, установление сетевого соединения может начинаться не сразу. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения сетевое соединение начнет устанавливаться только после запуска приложения, которому оно требуется; например, если на дополнительном устройстве открывается браузер. Это позволяет повысить безопасность и снизить затраты при пользовании сетью благодаря применению принципа "сеть по требованию" вместо постоянного подключения. Однако другие варианты, использующие принцип постоянного подключения, также не выходят за пределы объема настоящего изобретения.
Чтобы инициировать соединение с сетью, пользователь должен запустить на дополнительном устройстве приложение, например Web-браузер, которое затем запросит сетевое соединение. После чего дополнительное устройство проверит свои настройки и параметры сеанса, предоставленные основным устройством, и решит, какое сетевое соединение необходимо использовать. Если в распоряжении дополнительного устройства нет какого-либо сетевого соединения, то соединение будет устанавливаться через основное устройство. Если дополнительное устройство имеет собственное соединение и ему разрешено использовать это соединение совместно с основным устройством, то соединение будет устанавливаться через дополнительное устройство. Если основное и дополнительное устройства не располагают доступными соединениями, пользователю будет выдано сообщение об ошибке. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения дополнительное устройство может одновременно использовать как свое собственное соединение, так и соединение основного устройства, это может потребоваться, когда одному приложению требуется доступ к сети основного устройства, а другому приложению требуется доступ к локальной сети.
Сеанс может быть прекращен непосредственно пользователем, использующим для этого интерфейс основного устройства. В ином случае сеанс может быть прекращен при разрыве соединения в результате искажения передающей среды, физического удаления устройства из сети, отключения питания одного или обоих устройств, участвующих в сеансе; либо при изменении параметров настройки дополнительного устройства для прекращения связи с основным устройством.
Как показано на Фиг.1А, в одном из вариантов реализации настоящего изобретения базовая система (20) содержит основное устройство (24) и дополнительное устройство (38), при этом основное устройство обеспечивает подключение к Интернет или другой компьютерной сети и передает контент, принятый из Интернета или другой компьютерной сети, дополнительному устройству. Дополнительное устройство обеспечивает удаленное визуальное отображение контента и предоставляет графический интерфейс пользователя, который в обычном случае можно видеть и с которым можно взаимодействовать в окне браузера.
Как показано на схемах Фиг.1В и 1С, в общем случае основное устройство (24) представляет собой портативное вычислительное устройство, содержащее трансивер (22), блок (28) обработки и управления, интерфейс пользователя (26) для ввода и вывода и средство (30) соединения с сетью. Трансивер (22) основного устройства передает в транспортную систему (52) и принимает от нее потоки данных, а транспортная система затем передает поток данных в трансивер (40) дополнительного устройства через транспортную систему (54) дополнительного устройства. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения транспортная система (52) использует такой протокол беспроводной связи как Bluetooth.
Интерфейс пользователя (26) основного устройства может содержать как устройство ввода, которое может представлять собой следующее, но не в ограничительном смысле: средство управления указателем, клавиатуру, сенсорную панель, средство голосового управления или некоторое другое альтернативное устройство ввода, так и устройство обратной связи, которое может представлять собой следующее, но не в ограничительном смысле: носитель изображения, например жидкокристаллический экран (LCD) или экран электронно-лучевой трубки (CRT). В одном из вариантов реализации настоящего изобретения устройство ввода и устройство обратной связи объединены в одном сенсорном экране, в качестве примера можно привести семейство PDA-устройств Palm™.
Блок (28) обработки и управления используется для управления данными и их распределения внутри основного устройства (24). Это может быть микропроцессор, микроконтроллер, процессор цифровой обработки сигналов или интегральная микросхема; однако он может представлять собой и синхронное или асинхронное логическое устройство любого типа, выполненное с возможностью осуществления функции управления данными и их распределения, требующиеся для реализации настоящего изобретения на практике. Блок (28) обработки и управления основного устройства должен содержать память (которая может включать в себя накопитель на жестких дисках, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, ROM), флэш-память или их комбинацию), программное обеспечение (которое может включать в себя операционную систему и Web-браузер) и аппаратные средства, требующиеся, чтобы связать между собой все компоненты устройства (24).
Средство (30) соединения с сетью используется для получения внешнего контента как основным устройством, так и (через основное) дополнительным устройством. В обычном случае это будет беспроводное соединение через сотовую или спутниковую сеть с использованием модема сотовой или спутниковой связи, но также оно может осуществляться через любую другую сеть с любым протоколом.
Дополнительное устройство (38) содержит трансивер (40), блок (34) обработки и управления, интерфейс (36) пользователя, который, в первую очередь, будет представлять собой экран, позволяющий отобразить графический интерфейс пользователя. Дополнительное устройство может содержать средство (32) соединения с сетью, но это не является необходимым. Трансивер (40) дополнительного устройства будет обрабатывать три потока данных (42, 44, 46), которые затем будут поступать в транспортную систему (54), а транспортная система (54) будет передавать беспроводной сигнал транспортной системе (52) основного устройства.
Интерфейс (36) пользователя может содержать также и устройство ввода, которое может представлять собой следующее, но не в ограничительном смысле: средство управления указателем, клавиатуру, сенсорную панель, средство голосового управления либо некоторое другое альтернативное устройство ввода. Не обязательно, чтобы дополнительное устройство содержало какое-либо средство для ввода информации пользователем, так как весь пользовательский ввод может обеспечиваться основным устройством. Интерфейс пользователя в большинстве случаев будет представлять собой устройство обратной связи, например такой носитель изображения, как экран электронно-лучевой трубки или жидкокристаллический экран.
Блок (34) обработки и управления дополнительного устройства используется для управления данными и их распределения внутри дополнительного устройства (38). Это может быть микропроцессор, микроконтроллер, процессор цифровой обработки сигналов или интегральная микросхема; однако он может представлять собой и синхронное или асинхронное логическое устройство любого типа, выполненное с возможностью осуществления функции управления данными и их распределения, требующиеся для реализации настоящего изобретения на практике. Блок (34) обработки и управления должен содержать память (которая может включать в себя накопитель на жестких дисках, ОЗУ, ПЗУ, флэш-память или их комбинацию), программное обеспечение (которое может включать в себя операционную систему и Web-браузер) и аппаратные средства (графические адаптеры, адаптеры Ethernet), требующиеся, чтобы связать между собой все компоненты дополнительного устройства.
В базовом варианте реализации настоящего изобретения одно основное устройство работает совместно с одним дополнительным устройством. Однако более сложные системы, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения, позволили бы нескольким основным устройствам соединяться с одним дополнительным устройством, одному основному устройству соединяться с несколькими дополнительными устройствами, либо нескольким основным устройствам соединяться с несколькими дополнительными устройствами.
Чтобы определить, какую информацию необходимо переслать для организации потоков данных (42, 44, 46) между основным (24) и дополнительным (38) устройствами, транспортная система (52, 54) работает напрямую с трансиверами (22, 40) и блоками (28, 34) обработки и управления. На практике транспортные системы (52, 54) и трансиверы (22, 40) могут входить в состав блоков (28, 34) обработки и управления или могут представлять собой комбинацию аппаратных средств и программного обеспечения, находящихся как внутри, так и вне этих блоков. В качестве примера можно привести Bluetooth (TCP/IP), где большая часть работы по мультиплексированию и подготовке данных выполняется внутри блока обработки и управления, использующего стек Bluetooth (TCP/IP), и только функции модуляции и соединения выполняются внешними аппаратными средствами Bluetooth (Ethernet, Token ring, 802.11b).
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения, показанном на Фиг.1В, как основное, так и дополнительное устройства содержат средства соединения с компьютерной сетью. В этом варианте требуемый контент может предоставляться через основное устройство или через дополнительное устройство, в зависимости от того, которое из них обладает доступом или лучшим доступом к этому контенту.
В еще одном варианте реализации настоящего изобретения, показанном на Фиг.1С, дополнительное устройство не содержит средства соединения с компьютерной сетью. В этом варианте весь внешний контент должен поставляться через сетевое соединение основного устройства. Эта модификация может также применяться там, где дополнительное устройство имеет сетевое соединение, но не имеет прав доступа к требуемому контенту. Если дополнительное устройство хранит требуемый контент в памяти, к которой оно может обращаться, то основное устройство может управлять дополнительным устройством для отображения этого хранящегося контента. При таком положении вещей основное устройство служит всего лишь удаленным контроллером.
Как основное устройство (24), так и дополнительное устройство (38), изображенные на Фиг.1В или Фиг.1С, могут содержать другие компоненты или к ним могут быть подключены и другие устройства.
Существуют три типа информации, которая передается между трансиверами (22, 40): сетевые данные (42, 304), командные данные (44, 306) и интерфейсные данные (46, 308). Транспортные системы (52, 54) как основного, так и дополнительного устройств позволяют подготавливать потоки данных для оптимальной передачи через среду (56). Хотя возможны и другие конфигурации потоков данных, на Фиг.9А-Фиг.9Е в общих чертах показаны пять основных схем организации передачи данных. В некоторых из этих схем могут использоваться транспортные контроллеры (312), а также мультиплексоры и демультиплексоры (310, 316), которые должны быть описаны перед рассмотрением соответствующих схем.
Для всех из упомянутых выше схем организации передачи данных, показанных на Фиг.9А-Фиг.9Е, передача данных является двунаправленной. Так, три передаваемых потока данных (304, 306, 308) от первого трансивера (300), посылаемые второму трансиверу (302), подвергаются той же обработке, как если бы эти три потока данных передавались вторым трансивером (302) первому трансиверу (300). На структурной схеме системы, показанной на Фиг.1В, трансиверы (22, 40) идентичны трансиверам (300, 302), показанным на Фиг.9А-Фиг.9Е; таким образом, транспортные системы (52, 54) являются комбинациями мультиплексоров/демультиплексоров (310, 316) и транспортных контроллеров (312), а среда (56) переносит все сигналы (314, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334).
Транспортный контроллер (312) может представлять собой несколько уровней программного обеспечения, может быть реализован как аппаратные средства/программно-аппаратные средства, либо быть комбинацией этих двух вариантов. Транспортный контроллер (312) упаковывает, компонует, модулирует и передает данные. Этот контроллер будет также принимать, демодулировать, распаковывать и декомпоновать принятые данные для извлечения информации, переданной другим устройством. Процесс упаковки и компоновки будет включать в себя любые или все из следующих операций: форматирование, уплотнение, снабжение электронной подписью, шифрование и добавление коррекции ошибок. В процессе распаковки и декомпоновки исходная передаваемая информация будет извлекаться путем коррекции ошибок, верификации, дешифрования, разуплотнения и восстановления принятых данных таким образом, как это необходимо. Транспортный контроллер (312) также фильтрует принятые данные, что не является частью предлагаемого способа или частью процесса обмена информацией между устройствами. В дополнение к описанному выше транспортный контроллер (312) будет также контролировать соединение между двумя или более устройствами, включая потерю канала и другие характеристики. Кроме того, возможно, чтобы транспортный контроллер (312) вообще не модифицировал данные.
Мультиплексор/демультиплексор (310, 316) может представлять собой любое устройство, реализованное программным обеспечением, аппаратными средствами или их комбинацией, которые объединяют (мультиплексируют) несколько входных потоков информации для создания меньшего числа выходных потоков информации. Мультиплексированные потоки могут разделяться (демультиплексироваться) для получения исходных потоков информации. Примером программных мультиплексоров (310, 316) является стандарт GSM TS 07.10, подгруппа спецификаций которого используется в протоколе Bluetooth.
При обмене информацией между устройствами (24, 38) с применением мультиплексированных (полностью или частично) потоков данных может использоваться программный мультиплексор со структурой пакета, имеющей промышленный стандарт, например, GSM TS 07.10 или стандарт Bluetooth RFCOMM. Описанная ниже структура пакета (100) приведена в качестве иллюстрации результата применения мультиплексора, определяемого конкретным вариантом применения, который может быть использован в дополнение к мультиплексорам промышленного стандарта или вместо них. Эта структура пакета (100) показана на Фиг.2. Пакет (100) состоит из двух частей: заголовка (110) и модуля (120).
Заголовок (110) состоит из транспортного идентификатора (130), статуса (175) шифрования, идентификатора (140) устройства-приемника, идентификатора (150) устройства-источника, типа (160) модуля и длины (170) модуля. Транспортный идентификатор (130) содержит информацию о транспортировке, требуемую протоколом, по которому пересылается пакет (100). Например, это может быть идентификационный номер Bluetooth. Статус (175) шифрования указывает, какой уровень шифрования используется. Идентификатор (140) устройства-приемника представляет собой адрес устройства-получателя, которому этот пакет (100) должен быть доставлен; он имеет фиксированный размер. Идентификатор (150) устройства-источника представляет собой адрес устройства, от которого пакет (100) исходит, и также имеет фиксированный размер. Тип (160) модуля указывает, является ли информация, находящаяся в модуле (120), командой (44), интерфейсными данными (46) или сетевыми данными (42), и имеет размер всего лишь 1 байт. Длина (170) модуля указывает число байтов в модуле (120). Этот параметр имеет размер 2 байта и представляет собой число от 1 до 65536.
Модуль (120) содержит информацию, которая должна быть передана. В одном из вариантов реализации настоящего изобретения определены и используются три различных типа пакетов (100). Первый представляет собой пакет командных данных (44), который будет содержать команды, предназначенные для синхронизации и конфигурирования упомянутых двух устройств; этот пакет является двунаправленным. Второй представляет собой пакет интерфейсных данных (46), который содержит команды перемещения курсора, команды перемещения указателя, команды клавиатуры и голосовые данные; он является однонаправленным. Последний пакет - пакет сетевых данных (42), который является двунаправленным.
Весь пакет (100) после транспортного идентификатора (130) или только модуль (120) может шифроваться перед передачей, затем передаваться и дешифроваться в соответствующем приемнике. Уровень шифрования пакета (100), модуля (120) или указание об отсутствии шифрования хранится в параметре статус (175) шифрования. Это может повысить уровень безопасности всего процесса, особенно в беспроводной среде, в которой несколько приемников могут принимать одни и те же данные. Это также может предотвратить ситуацию, когда модифицированное устройство выдает себя за другое устройство, приведенное в базе данных как доверенное (устройство, которому в обычном случае разрешается обмениваться информацией). Если используется шифрование, то алгоритм шифрования и соответствующие аппаратные средства должны быть способны экономить время при заданной скорости поступления данных, в противном случае можно ожидать потерю пакета.
Пакет (100) пересылается начиная с бита 0 заголовка (110) в побитовой последовательности. Этот пакет может обрабатываться побитно по мере его приема, либо весь пакет (100) может быть считан, а затем обработан; либо может быть побитно обработан заголовок (110) с последующей побитовой обработкой всего модуля (120). Транспортный идентификатор (130) может быть исключен и не передаваться, в зависимости от требований транспортного протокола, уровень программного обеспечения или микропрограмм, находящийся ниже данного способа, будет проверять пакеты (100) и определять, какие данные должны пересылаться. Именно этот уровень будет определять, необходимо или нет исключить транспортный идентификатор (130). Размер транспортного идентификатора (130) будет меняться в зависимости от применяемого транспортного протокола. Обработка пакетов производится при помощи блоков (28, 34) обработки и управления.
Блок (28, 34) обработки и управления устройства, принимающего пакет (100), будет сначала просматривать статус шифрования (175), чтобы проверить и убедиться, требуется ли какое-либо дешифрование. Затем блок (28, 34) обработки и управления проверит идентификатор (140) устройства-приемника, чтобы убедиться, совпадает ли он с внутренним идентификатором, который был запрограммирован в этом блоке. Если эти два идентификатора не совпадают, оставшаяся часть пакета (100) отбрасывается. Если идентификаторы совпадают, то устройство проверит идентификатор (150) устройства-приемника, чтобы посмотреть, начат ли сеанс с передатчиком. Если сеанс уже активен, то обработка будет продолжена. Если приемник уже имеет активный сеанс с другим устройством и не допускается иметь более одного активного сеанса, то оставшаяся часть пакета (100) отбрасывается. Если приемник не имеет активного сеанса, то обработка будет продолжаться в смысле инициирования сеанса. Если идентификатор (140) приемника и идентификатор (150) источника одинаковы, то обработка будет прекращена и оставшаяся часть пакета (100) будет отброшена.
Как только проверено, что пакет (100) для приемника исходит от соответствующего передатчика, обработка заголовка (110) будет продолжена. Теперь устройство просматривает тип (160) модуля и определяет этот тип. Если это пакет командных данных (44), то он может содержать команды установления или разрыва соединения, параметры синхронизации, описание сетевых возможностей и т.д. Если это пакет интерфейсных данных (46), то он может содержать данные перемещения курсора или интерфейсные данные, а если это пакет сетевых данных (42), то он будет содержать сетевые данные. Затем устройство проверит длину (170) модуля и получит модуль (120).
Теперь, когда извлечены как тип (160) модуля, так и модуль (120), блок (28, 34) обработки и управления приемника будет соответствующим образом работать с модулем (120). Это может включать его дешифрование перед продолжением работы. После чего блок (28, 34) обработки и управления либо исполнит команду, пошлет интерфейсные данные интерфейсу (26, 36) устройства, пошлет сетевые данные запросившему их приложению, либо вышлет сетевые данные через средство (30, 32) соединения с сетью. Блоки (28, 34) обработки и управления также отвечают за преобразование пакетов в подходящую для их получателя форму. Например, может потребоваться перекомпоновка сетевого пакета как пакета Ethernet или может потребоваться преобразование перемещений мыши в обращения к графическому интерфейсу пользователя или интерфейсу прикладного программирования (API). Данное преобразование может выполняться транспортной системой (52, 54); это может в некоторой степени снизить нагрузку на блок (28, 34) обработки и управления.
Первая схема организации передачи данных, показанная на Фиг.9А, включает в себя пересылку информации с использованием одного сигнала (314), передаваемого через среду одному или нескольким устройствам, которые, возможно, имеют активное соединение. Среда может представлять собой свободное пространство, электрический провод, оптическое волокно либо любой материал, позволяющий обмениваться информацией с использованием электрических, магнитных, электромагнитных, оптических, механических или других средств передачи и приема. Единственный сигнал (314) состоит из трех различных потоков данных (304, 306, 308), которые мультиплексированы (310). Перед его распространением этот сигнал, кроме того, проходит через транспортный контроллер (312) для соответствующей подготовки к передаче. Обратный описанному процесс имеет место при приеме и восстановлении переданного сигнала (314).
Вторая схема организации передачи данных (Фиг.9В) включает в себя пересылку информации с использованием двух сигналов (318, 320), передаваемых через среду одному или нескольким устройствам, которые, возможно, имеют активное соединение. Эти два сигнала (318, 320) состоят из трех различных потоков данных (304, 306, 308), из которых командные данные (306) и интерфейсные данные (308) мультиплексированы (316), а поток сетевых данных (304) остается неизменным. Перед их распространением эти два сигнала (318, 320), кроме того, проходят через один или более транспортных контроллеров (312) для соответствующей подготовки к передаче. Обратный описанному процесс имеет место при приеме и восстановлении переданных сигналов (318, 320).
Третья схема организации передачи данных (Фиг.9С) включает в себя пересылку информации с использованием двух сигналов (322, 324), передаваемых через среду одному или нескольким устройствам, которые, возможно, имеют активное соединение. Эти два сигнала (322, 324) состоят из трех различных потоков данных (304, 306, 308), из которых командные данные (306) и сетевые данные (304) мультиплексированы (316), а поток интерфейсных данных (308) остается неизменным. Перед их распространением эти два сигнала (322, 324), кроме того, проходят через один или более транспортных контроллеров (312) для соответствующей подготовки к передаче. Обратный описанному процесс имеет место при приеме и восстановлении переданных сигналов (322, 324).
Четвертая схема организации передачи данных (Фиг.9D) включает в себя пересылку информации с использованием двух сигналов (326, 328), передаваемых через среду одному или нескольким устройствам, которые, возможно, имеют активное соединение. Эти два сигнала (326, 328) состоят из трех различных потоков данных (304, 306, 308), из которых интерфейсные данные (308) и сетевые данные (304) мультиплексированы (316), а поток командных данных (306) остается неизменным. Перед их распространением эти два сигнала (326, 328), кроме того, проходят через один или более транспортных контроллеров (312) для соответствующей подготовки к передаче. Обратный описанному процесс имеет место при приеме и восстановлении переданных сигналов (326, 328).
Пятая схема организации передачи данных (Фиг.9Е) включает в себя пересылку информации с использованием трех сигналов (330, 332, 334), передаваемых через среду одному или нескольким устройствам, которые, возможно, имеют активное соединение. Эти три сигнала (330, 332, 334) состоят из трех различных потоков данных (304, 306, 308), которые не мультиплексированы. Перед их распространением эти три сигнала, кроме того, проходят через один или более транспортных контроллеров (312) для соответствующей подготовки к передаче. Обратный описанному процесс имеет место при приеме и восстановлении переданных сигналов (330, 332, 334).
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения для соединения основного устройства с дополнительным устройством должна выполняться следующая последовательность этапов. Пользователь сообщит блоку (28) обработки и управления через интерфейс (26) пользователя о том, что он хочет установить соединение. Первое, что должно быть сделано, - блок (28) обработки и управления основного устройства должен подключить трансивер (22) и транспортную систему (52) и подать на них питание, если этого еще не сделано. Затем основное устройство в широковещательном режиме передаст запрос команды идентификации, являющейся командными данными (44). Он будет принят всеми дополнительными устройствами, находящимися в данной области. После чего дополнительное устройство (38) проверит, участвует ли оно в текущий момент в сеансе, и если это так, то проверит, разрешено ли ему установить еще одно соединение. Если дополнительному устройству (38) не разрешено начать другой сеанс, либо по любой причине запрещено начать сеанс с запрашивающим основным устройством (24), то запрос не будет рассматриваться и запрашивающему основному устройству (24) не будет посылаться никакой информации; в противном случае дополнительное устройство (38) затем пошлет команду идентификации, которая будет содержать понятное пользователю описание устройства. В результате основное устройство (24) примет список всех доступных устройств и отобразит пользователю понятные для человека описания при помощи интерфейса пользователя (26). После чего пользователь выберет устройства (дополнительные) (38), с которыми будет предпринята попытка установить соединения. После такого выбора основное устройство (24) инициирует процесс соединения путем обмена соответствующей последовательностью команд с каждым устройством, которое пользователь выбрал для соединения, - это будет происходить начиная с первого выбранного дополнительного устройства (38) и продолжаться до конца списка.
Один из вариантов реализации данного способа мог бы включать в себя использование базы данных в дополнительном устройстве (38), которое содержит доверенные основные устройства (24), соединение с которыми будет происходить автоматически. Основные устройства (24), не перечисленные в этой базе данных доверенных устройств, должны будут при первом соединении пересылать ключи шифрования и другую информацию. Может даже существовать отдельный процесс добавления основных устройств (24) в базу данных доверенных устройств, чтобы снизить до минимума риск передачи ключей шифрования через незащищенную среду.
Еще один вариант реализации данного способа мог бы, кроме того, предоставить основному устройству (24) способ быстрого соединения, который сделает возможной минимальную степень взаимодействия с пользователем при соединении с одним или несколькими дополнительными устройствами (38). Например, в офисе, где каждый день подключаются одни и те же дополнительные устройства (38), основное устройство (24) может содержать список дополнительных устройств (38) в категории "работа", что позволит пользователю соединяться со всеми дополнительными устройствами (38) из данного списка с минимальными усилиями.
Обмен последовательностью команд для установления соединения начинается с того, что основное устройство (24) посылает требуемому дополнительному устройству (38) команду запроса соединения. Дополнительное устройство (38) принимает эту команду и посылает обратно подтверждение. Основное устройство (24) принимает это подтверждение и посылает дополнительному устройству (38) пакет командных данных (44), содержащий требуемую конфигурацию сети. Дополнительное устройство (38) принимает эту команду и проверяет, совместима ли эта конфигурация сети с его собственными параметрами настройки. Если это так, то оно отправляет обратно подтверждение; в противном случае оно отправляет обратно команду, указывающую требующиеся ему параметры настройки сети. Основное устройство (24) принимает эту команду, и если она представляет собой подтверждение, то основное устройство (24) будет продолжать процесс, в противном случае оно выведет пользователю при помощи обратной связи, имеющейся в интерфейсе (26) пользователя, сообщение, указывающее, что параметры настройки сети конфликтуют и что этот сеанс будет продолжен в автономном режиме ("офф-лайн") (без соединения с внешней сетью). В зависимости от того, к каким ресурсам происходит доступ, могут пересылаться также и некоторые другие параметры настройки, например ключи шифрования, периоды ожидания событий и функциональные возможности; однако после того, как согласованы параметры сети, сеанс связи можно начинать использовать. Если либо основное устройство (24), либо дополнительное устройство (38) в любой момент времени принимают команду (или событие) не подтверждения, то процесс соединения будет прекращен. Если во время обмена последовательностью команд ответ от другого устройства не будет приходить в течение определенного времени ожидания, процесс соединения будет прекращен.
Если основное устройство (24) соединяется с более чем одним дополнительным устройством (38), пользователь должен выбрать каждое и все из дополнительных устройств (38), которые должны получить интерфейсные данные. В действительности пользователь может захотеть переслать данные только одному устройству, либо может захотеть переслать данные нескольким устройствам. Основное устройство (24) должно будет выбрать, каким из этих устройств разрешается использовать его сетевое соединение, устанавливаемое при помощи средства (30) соединения с сетью, так как только одному дополнительному устройству (38) может быть предоставлен доступ к этому соединению в данный момент времени. При этом пользователь может в процессе работы заменить дополнительное устройство, которому разрешено использовать его сетевое соединение, без необходимости повторного установления соединения.
Для обмена информацией с несколькими устройствами может использоваться несколько различных способов. Здесь описаны шесть альтернативных схем организации взаимосвязи между устройствами, но они не ограничивают собой способы, доступные специалистам в данной области техники.
Как показано на Фиг.3, первая схема организации взаимосвязи задействует два устройства, одно основное устройство (200) и одно дополнительное устройство (204). Эти устройства имеют общий интерфейс (202) связи и используют этот интерфейс для обмена информацией между ними. Этот интерфейс (202) включает в себя аппаратные средства, среду передачи и преобразование протоколов, необходимые для реализации на практике той части данного способа, которая касается обмена информацией.
Как показано на Фиг.4, вторая схема организации взаимосвязи в ее простейшей форме задействует три устройства: одно основное устройство (206), одно промежуточное устройство (210) и одно дополнительное целевое устройство (214). Промежуточное устройство (210) работает как комбинация основного устройства (24) и дополнительного устройства (38) и будет содержать минимум аппаратных средств и/или программного обеспечения, требующихся для воплощения основного (24) и/или дополнительного (38) устройств. Не обязательно, чтобы два интерфейса (208, 212) связи были одним и тем же интерфейсом, так как промежуточное устройство (210) может содержать несколько интерфейсов связи. Поэтому интерфейс (208) между основным устройством (206) и промежуточным устройством (210) не обязательно будет тем же, что интерфейс (212) между промежуточным устройством (210) и дополнительным устройством (214).
В типичной конфигурации основное устройство (206) может обмениваться информацией либо с промежуточным устройством (210), либо с дополнительным целевым устройством (214). При этом промежуточное устройство (210) может либо интерпретировать данные, посланные непосредственно ему, либо перемещать пакеты между основным устройством (206) и дополнительным целевым устройством (214), если это необходимо. Промежуточное устройство (210) может также предоставить основному устройству (206) список дополнительных устройств, который иным образом может быть недоступен, и, таким образом, предоставляет основному устройству (206) возможность установить соединение с этими дополнительными устройствами. Основное устройство (206) "видит" дополнительное целевое устройство (214) через промежуточное устройство (210), при этом основному устройству (206) не обязательно знать, что представляет собой в реальности интерфейс (212) связи между промежуточным устройством (210) и дополнительным целевым устройством (214).
Кроме того, добавление другого основного устройства в начало схемы, и/или вставка одного или более промежуточных устройств между основным и дополнительным устройствами, и/или добавление дополнительного устройства в конец схемы приведет к созданию цепи. В этом случае можно соединить вместе N устройств, при этом основное устройство имеет возможность обмениваться информацией с N-1 дополнительных устройств через N-1 интерфейсов связи, которые могут различаться между собой. В качестве побочного эффекта при создании цепи устройства, которые в ином случае находились бы вне пределов досягаемости или были бы недоступны, становятся доступными основному устройству.
Как показано на Фиг.5, третья схема организации взаимосвязи в ее простейшей форме задействует три устройства: одно основное устройство (216), одно промежуточное устройство-повторитель (220) и одно дополнительное целевое устройство (224). Промежуточное устройство-повторитель (220) работает как устройство преобразования/регенерации и будет содержать минимум аппаратных средств и/или программного обеспечения, требующихся для выполнения какого-либо необходимого преобразования и регенерации данных. Не обязательно, чтобы два интерфейса (218, 222) связи были одним и тем же интерфейсом, так как промежуточное устройство-повторитель (220) может содержать несколько интерфейсов связи. Поэтому интерфейс (218) между основным устройством (216) и промежуточным устройством-повторителем (220) не обязательно будет тем же, что интерфейс (222) между промежуточным устройством-повторителем (220) и дополнительным устройством (224).
В типичной конфигурации основное устройство (216) может обмениваться информацией только с дополнительным целевым устройством (224). Промежуточное устройство-повторитель (220) может в целях перемещения информации осуществлять преобразование между двумя интерфейсами (218, 222) связи или, в случае аналогичных интерфейсов (218, 222), регенерировать сигнал между основным устройством (216) и дополнительным устройством (224). Промежуточное устройство-повторитель (220) может также предоставить основному устройству (216) список дополнительных устройств, который иным образом может быть недоступен, и, таким образом, предоставляет основному устройству (216) возможность установить соединение с этими дополнительными устройствами. Основное устройство (216) "видит" дополнительное целевое устройство (224) через промежуточное устройство-повторитель (220), при этом основному устройству (216) необязательно знать, что представляет собой в реальности интерфейс (222) связи между промежуточным устройством-повторителем (220) и дополнительным целевым устройством (224). Промежуточное устройство-повторитель (220) может также оказаться невидимым для любого из двух устройств - основного и дополнительного, например, оно может составить список всех устройств и интерфейсов, требующихся для обмена информацией с каждым из этих двух устройств, а затем использовать этот список для интерпретации и перекомпоновки пакетов с целью передачи по соответствующему интерфейсу (218, 222) связи.
Чтобы обеспечить возможность соединения устройств, удаленных друг от друга на большие расстояния, и/или преобразования между множеством различных интерфейсов связи, в середину данной цепи могут быть добавлены дополнительные промежуточные устройства-повторители. В этом случае могут быть соединены вместе N устройств-повторителей, при этом основное устройство (216) сможет обмениваться информацией с дополнительным целевым устройством (224) через N+1 интерфейсов связи, которые могут отличаться друг от друга.
Как показано на Фиг.6, четвертая схема организации взаимосвязи задействует несколько основных устройств (226, 228, 230), обменивающихся информацией с одним дополнительным устройством (234), используя один общий интерфейс (232) связи, множество частных интерфейсов (232) связи или комбинацию этих двух вариантов. В этой конфигурации первому основному устройству, которое установило соединение с дополнительным устройством (234), передается руководство сеансом, когда другое основное устройство соединяется с дополнительным устройством (234). До соединения второго основного устройства с дополнительным устройством (234) (т.е. одно основное устройство (24, 200) соединено с одним дополнительным устройством (38, 204)) управление сеансом осуществляется по правилам, указанным для первой схемы организации взаимосвязи. Как руководитель основное устройство может передавать управление дополнительным устройствам (234) другому основному устройству в случае необходимости. В качестве дополнительного условия, основным устройствам (226, 228, 230) нет необходимости устанавливать между собой доверительные отношения; однако они должны установить доверительные отношения с дополнительным устройством (234). Так как основное устройство может получить безраздельное руководство сеансом, то в дополнительном устройстве (234) должна быть установлена система приоритетов.
Если дополнительное устройство (234) должно использовать дополнительное сетевое соединение через основное устройство, то первым руководителем сеанса является используемый по умолчанию провайдер сети. Затем руководитель может передать обязанности провайдера сети другому основному устройству, не уступая своего руководства. Руководителем является только то основное устройство, которому разрешается посылать интерфейсные команды дополнительному устройству (234). Если руководитель передает управление интерфейсом, то руководство также передается тому основному устройству, которому передано управление. По существу, руководитель управляет интерфейсом. Когда руководство меняется, провайдер сетевого соединения не изменяется. Если основное устройство, обеспечивающее сетевое соединение, отсоединяется или сетевое соединение нарушается, руководитель будет обязан повторно установить сетевое соединение либо путем передачи ответственности, либо запросив восстановления соединения через текущего провайдера.
В предпочтительных вариантах реализации настоящего изобретения предполагается, что дополнительное устройство может работать с несколькими основными устройствами одновременно, в этом случае оно должно иметь уровни приоритета для различных доверенных основных устройств. Основным устройствам, которые не являются доверенными, присваивается самый низкий уровень приоритета, если им вообще разрешается устанавливать соединение. Способность назначать уровни приоритета определяет то, как распределяется руководство, и позволяет основным устройствам, имеющим более высокие уровни приоритета, захватывать руководство дополнительным устройством. Уровень приоритета в дополнительном устройстве может также задаваться при установлении взаимоотношений между основным и дополнительным устройствами. Взаимодействие между основными устройствами (226, 228, 230) и дополнительным устройством (234) будет развиваться, как описано ниже.
Сначала первое основное устройство (226) устанавливает соединение с дополнительным устройством (234). Когда с дополнительным устройством (234) устанавливает соединение второе основное устройство (228), дополнительное устройство (234) передает руководство первому основному устройству (226), если второе основное устройство (228) не сообщает, что оно хочет принять на себя руководство соединением и имеет равный или более высокий уровень приоритета по сравнению с первым основным устройством (226). После того как соединились два или более основных устройств, руководство может быть захвачено любым из них, имеющим более высокий уровень приоритета, чем текущий руководитель.
Если уровень приоритета не являющегося руководителем основного устройства равен или ниже, чем уровень приоритета руководителя, то это основное устройство может послать запрос дополнительному устройству (234), что оно хочет получить руководство сеансом. После чего текущий руководитель может быть проинформирован об этом при помощи простого сообщения от дополнительного устройства (234). Фактически дополнительное устройство (234) управляет всем процессом путем передачи эстафеты (руководства) одному из основных устройств (226, 228, 230), которое хочет им управлять.
Если руководитель отсоединяется или хочет уступить свое руководство, руководство будет передано основному устройству с наивысшим уровнем приоритета, которое соединено в течение наибольшего времени и не является текущим руководителем. Если основное устройство, отличающееся от руководителя, хочет управлять сеансом с этого момента и далее, оно может послать запрос дополнительному устройству (234), что оно хочет управлять сеансом, в этот момент дополнительное устройство (234) уведомляет руководителя сеанса о том, что другое основное устройство требует получения руководства. В любой момент времени руководитель может уступить управление сеансом.
Как показано на Фиг.7, пятая схема организации взаимосвязи задействует использование одного основного устройства (236) для широковещания на несколько дополнительных устройств (240, 242, 244) (или для обмена информацией с несколькими дополнительными устройствами (240, 242, 244) независимо) в одном сеансе с использованием одного или нескольких интерфейсов (238) связи. Для широковещательной передачи все устройства должны использовать общий интерфейс (238) связи; это должно гарантировать, что все устройства примут сообщение, передаваемое в режиме широковещания. Однако для сеансов, не являющихся широковещательными, между основным и каждым дополнительным устройствами может использоваться свой отличающийся интерфейс связи.
При установлении сеанса связи с любым дополнительным устройством (240, 242, 244) основное устройство (236) сначала должно осуществлять те же действия, что и для случая установления частных отношений между устройствами. Разница появляется тогда, когда основное устройство (236) устанавливает соединение с более чем одним дополнительным устройством (240, 242, 244). При соединении с двумя или более дополнительными устройствами (240, 242, 244) основное устройство (236) имеет возможность переслать интерфейсную информацию любой комбинации дополнительных устройств (240, 242, 244) и может использовать любое имеющееся у этих дополнительных устройств (240, 242, 244) сетевое соединение (соединения). Если конкретное сетевое соединение более не доступно, основное устройство (236) может автоматически переключаться между дополнительными устройствами (240, 242, 244) для поддержания сеанса связи с сетью. Дополнительные устройства (240, 242, 244) могут автоматически отказаться от использования сетевого соединения основного устройства (236), если таковое имеется.
Основное устройство (236) может также обладать дополнительными возможностями. Оно может в режиме вещания кроме интерфейсных данных (46) передавать сетевые данные (42). При этом несколько дополнительных устройств (240, 242, 244) станут "фиктивными" терминалами для основного устройства (236) и это устройство будет управлять всеми аспектами сеанса, за исключением интерпретации информации.
Между одним основным устройством (206) и одним дополнительным устройством (214) могут иметься промежуточные устройства (210). Такая концепция может быть распространена на вариант нескольких дополнительных устройств (240, 242, 244), соединенных с одним основным устройством (236). Основное устройство (236) будет иметь одно или несколько дополнительных устройств (240, 242, 244), соединенных с ним через один или несколько интерфейсов (238) связи. Каждое дополнительное устройство (240, 242, 244) в свою очередь может быть соединено с одним или несколькими дополнительными устройствами (248, 256, 260) через один или несколько интерфейсов (246, 254, 258) связи. Это ветвление может продолжаться до создания Р (250) иерархических уровней. Каждое промежуточное устройство (240, 242, 244) ниже основного устройства (236) и до последнего дополнительного устройства (248, 256, 260) в каждой ветви будет способно направлять пакеты соответствующему дополнительному устройству (248, 256, 260). Эти промежуточные устройства (240, 242, 244) будут также способны преобразовывать интерфейс (238) связи иерархического уровня непосредственно выше их в интерфейс (246, 254, 258) связи иерархического уровня непосредственно ниже их.
Как показано на Фиг.8, шестая схема организации взаимосвязи задействует такую структуру соединений между тремя или более устройствами, где только одно устройство (266) имеет требуемое сетевое соединение. В этом случае промежуточное устройство (266) используется в тех же целях, как если бы это был сервер-посредник (прокси-сервер) в типичной локальной сети. Каждое дополнительное устройство (270, 272, 274) может запросить использование сетевого соединения промежуточного устройства (266). Основное устройство (262) также может пользоваться сетевым соединением промежуточного устройства (266), но при этом ему не требуется получать разрешение; вместо этого основное устройство (262) должно всего лишь сообщить промежуточному устройству (266), что оно его использует в качестве провайдера сети.
В типичном варианте применения промежуточное устройство (266) могло бы представлять собой сетевой маршрутизатор, а основное устройство могло быть устройством, используемым администратором сети. Используя основное устройство (262), администратор сети мог бы конфигурировать маршрутизатор и обращаться к его сетевым ресурсам, чтобы загрузить Web-страницу или проверить свою электронную почту. Маршрутизатор соединяется со множеством дополнительных устройств (270, 272, 274) в дополнительной сети, используя Ethernet или другой интерфейс (268) связи для локальной сети; по этой причине администратор сети мог бы обращаться к каждому из дополнительных устройств (270, 272, 274), чтобы проверить его статус, при условии, что он может обратиться к каждому дополнительному устройству самостоятельно, не завися от маршрутизатора и при условии, что интерфейс (268) связи является беспроблемным.
Все описанные выше схемы организации взаимосвязи могут быть объединены в различные формы для получения результирующих взаимосвязей между одним или более основных устройств и одним или более дополнительных устройств. При соединении множества основных и дополнительных устройств может быть применена комбинация одной или более из этих схем организации взаимосвязи.
Если пользователь применяет данный способ как активное приложение, работающее в основном устройстве (24), то это устройство будет посылать все интерфейсные данные дополнительному устройству (38) посредством потока интерфейсных данных (46). В качестве данных клавиатуры в потоке интерфейсных данных (46) будут посылаться события "нажатие клавиши", "клавиша вниз" или "клавиша вверх", а также статус модификационных клавиш (управление Ctrl, альтернатива Alt, переключение регистров Shift, фиксация верхнего регистра CapsLock и т.д.) и нажатая клавиша. В качестве данных указателя интерфейсные данные (46) будут содержать направление перемещения и будет посылаться одна интерфейсная команда для начала и другая интерфейсная команда для конца этого перемещения. Если на указателе нажата кнопка, будет посылаться событие "кнопка вниз" и событие "кнопка вверх" - при ее отпускании; кроме того, будет посылаться статус модификационных клавиш. Дополнительное устройство (38) несет ответственность за то, чтобы эти интерфейсные команды работали при имеющемся интерфейсе - часто это делается при помощи обращений программного обеспечения, использующего данный способ, к интерфейсу прикладных программ в дополнительном устройстве (38). Существуют и другие схемы и форматы, которые могут применяться для пересылки интерфейсных данных между основным и дополнительным устройствами - указанное выше является всего лишь одним из возможных путей осуществления этого.
Предпочтительный способ пересылки командных и/или интерфейсных данных между основным и дополнительным устройствами описан в принадлежащей заявителю и находящейся на одновременном рассмотрении предварительной заявке на патент США № 60/352,228, озаглавленной «A Method and Device to Provide Pointer Control and Movement Using Minimal Data» ("Способ и устройство для обеспечения управления указателем и его перемещения с использованием минимума данных") и поданной 29 января 2002 года, содержание которой посредством ссылки включено в текст данного описания.
Если дополнительное устройство (38) требует от основного устройства (24) наличия сетевых возможностей, то будет иметь место следующая последовательность событий. Дополнительное устройство (38) будет посылать команду основному устройству (24), указывающую, что оно должно быть подготовлено для начала установления соединения через средство (30) соединения с сетью. Затем основное устройство подключает средство (30) соединения с сетью, являющееся любой схемой, требующейся для создания сетевого соединения (это может быть модем, соединения Ethernet и т.д.). После того как осуществлены все приготовления к установлению сетевого соединения, основное устройство (24) пошлет дополнительному устройству (38) команду, указывающую, что оно может начать пересылку сетевых данных (42). Теперь дополнительное устройство (38) установит соединение с провайдером сети через средство (30) соединения с сетью основного устройства (24). В случае соединения по сотовому телефону это может быть несколько команд модема с последующими пакетами по протоколу РРР (протокол "точка-точка"), все это считается сетевыми данными (42). После чего дополнительное устройство (38) будет использовать сетевое соединение через средство (30) соединения с сетью как свое собственное, посылая сетевые данные (42) и принимая их. После завершения сетевого сеанса дополнительное устройство (38) пошлет основному устройству (24) команду разорвать соединение и отключить средство (30) соединения с сетью. Если сетевые данные (42) посылаются без предварительной команды начать установление соединения с сетью, то эти данные могут либо отбрасываться, либо могут инициировать установление соединения в зависимости от параметров настройки основного устройства (24). Существуют и другие схемы и форматы, которые могут применяться для пересылки сетевых данных и установления соединения между основным и дополнительным устройствами - указанное выше является всего лишь одним из возможных путей осуществления этого.
Дополнительное устройство (38) будет содержать параметры настройки, касающиеся его сетевых возможностей и того, каким устройствам разрешено с ним соединяться. Во время выполнения последовательных этапов соединения дополнительное устройство (38) определит, будет ли разрешено основному устройству (24) использовать средство (32) соединения с сетью дополнительного устройства (38), в качестве другого варианта основное устройство (24) может указать, что должно использоваться исключительно средство (30) соединения с сетью основного устройства (24). После того как начат сеанс и некоторое приложение сообщило, что ему требуется контент из внешней сети, дополнительное устройство (38) просмотрит свои параметры настройки и соответствующим образом инициирует сетевой сеанс. Такой полный контроль сетевого соединения через средства (30, 32) позволяет защищать ресурсы внутренней сети, а также позволяет пользователю обращаться к услугам частной сети, доступным только через его собственное средство (30) соединения с сетью.
Если данный способ реализуется в некоторой системе при условии, что сетевые данные (42) мультиплексированы с другими потоками, то размер сегмента сетевых данных (42) должен сохраняться небольшим, чтобы обеспечить перемежение интерфейсных данных (46) с сетевыми данными (42) с целью максимального приближения к восприятию процесса, как проходящего в реальном времени. Если используются большие сегменты сетевых данных (42), то имеющаяся пропускная способность может оказаться недостаточной для надлежащей пересылки интерфейсных (46) и командных (44) данных. В результате устройство станет трудно использовать, так как указатель не будет плавно перемещаться, отображение интерфейсом нажатия клавиш будет происходить с задержкой в несколько секунд, речь и звук могут содержать промежуточные разрывы.
Чтобы прекратить сеанс, устройство (24, 38), разрывающее соединение, посылает команду разъединения другому устройству (38, 24). После чего принимающее устройство ответит пакетом подтверждения, представляющим собой командные данные (44), чтобы сообщить, что команда разъединения принята. Состоящий из последовательных этапов процесс разъединения может быть начат, если обмена информацией между двумя устройствами не происходит в течение некоторого периода ожидания, который может быть задан во время выполнения процедуры первоначального соединения. После завершения процесса разъединения оба устройства (24, 38) должны находиться в том же состоянии, в котором они были перед началом сеанса. Оба устройства (24, 38) могут осуществлять быстрое разъединение, которое сделает возможным отключение всех соединенных устройств сразу.
Блок-схемы последовательности операций
На Фиг.10, 11, 12, 13 и 14 показаны блок-схемы последовательности операций одного из вариантов предпочтительного способа, соответствующего настоящему изобретению. Фиг.10 иллюстрирует способ и то, как он работает в случае, когда одно основное устройство соединяется с одним дополнительным. Когда пользователь решает использовать основное устройство (600), он включает устройство (602). Во время этого этапа будут загружены любые встроенные программные средства или драйверы, необходимые для осуществления данного способа. После чего система либо автоматически запустит программное обеспечение, реализующее данный способ, либо пользователь сам запустит это программное обеспечение (604). После загрузки программного обеспечения устройство сначала проверит, имеются ли (606) какие-либо известные устройства, что может быть выполнено путем просмотра базы данных конфигурации, находящейся в основном устройстве. Если известные устройства отсутствуют, система будет ожидать от пользователя указания выполняемой функции (612). Если известные устройства существуют, то при выполнении данного способа затем будет определяться, должен ли сеанс связи с одним из этих известных дополнительных устройств начинаться автоматически (608). Если нет, то система будет ожидать от пользователя указания выполняемой функции (612); в противном случае она попытается установить соединение с этим дополнительным устройством (610).
Ожидая от пользователя указания выполняемой функции (612), система будет находиться в состоянии ожидания. При указании пользователем выполняемой функции система определит, какую функцию необходимо выполнить. Сначала она проверит, является ли эта функция поиском новых устройств (614). Если это так, то система запустит процедуру поиска (620); в противном случае она запросит пользователя, хочет ли он начать сеанс связи с дополнительным устройством (616). Если это так, то при выполнении данного способа будет проверяться, осуществлен ли выбор устройства (624), и будет начат сеанс связи с выбранным устройством (610); в противном случае система вернется в состояние ожидания (612). Если пользователь не захотел начать сеанс связи с дополнительным устройством, то система проверит, хочет ли пользователь прекратить выполнение данного способа (618). Если пользователь не указал, что он хочет это сделать, то система вернется в состояние ожидания (612); в противном случае выполнение данного способа прекратится (622).
Если пользователь хочет управлять доступными устройствами из списка (620), то при выполнении данного способа далее будет проверено, как показано на Фиг.11, как пользователь хочет использовать эти устройства. Сначала основное устройство выводит список устройств, поддерживающих данный способ, из которого пользователь может выбирать (640). Если нужно добавить устройства (642), то при выполнении данного способа будет проверено, хочет ли пользователь добавить устройства вручную (644). Выбор устройства может производиться из файла или вручную задаваться пользователем; в любом случае эти устройства будут добавлены в базу данных устройств (652). Если пользователь хочет найти какие-либо устройства автоматически, то можно применить автоматическое обнаружение, если такая функция доступна (646); в противном случае система не сможет добавить какие-либо устройства в базу данных, прекратит выполнение функции управления устройствами (662) и вернется в состояние ожидания (612). Если процесс автоматического обнаружения находит устройства (648), эти устройства будут добавлены в базу данных (650), в этой точке система возвращается (662) к циклу ожидания (612).
Если пользователь выбирает удаление устройств из базы данных (654), то он будет выбирать, какие устройства требуется удалить. После чего эти устройства будут удалены из базы данных (656). После этого система возвращается (662) к циклу ожидания (612). Если пользователь выбрал модификацию параметров устройства в базе данных (658), то он будет выбирать устройства, свойства которых требуется изменить. После чего пользователем будут модифицированы метаданные для этих устройств в базе данных (660). После чего система возвращается (662) в цикл ожидания (612).
Чтобы начать сеанс связи с использованием данного способа (610), как показано на Фиг.12, сначала основное устройство должно определить, доступно ли (682) требуемое дополнительное устройство. Это может быть сделано при помощи протокола обнаружения или просто путем попытки установления соединения с устройством. Если дополнительное устройство доступно, будет установлен (684) физический канал связи (это включает в себя установление беспроводных соединений по таким протоколам как Bluetooth, 802.11b и т.д.). При последующем выполнении данного способа основное устройство запросит дополнительное устройство, чтобы определить, поддерживает ли оно по-прежнему выполнение данного способа (686), а затем будет согласовывать параметры (688)(т.е. параметры создания сети, доверительные отношения и т.д.). После согласования параметров при последующем выполнении данного способа основное устройство сообщит пользователю (690), что доступен активный сеанс с требуемым дополнительным устройством. Если пользователь хочет прекратить сеанс (698), то основное устройство пошлет команду разъединения дополнительному устройству. По этой команде будет также удален физический канал. Если физический канал в какой-либо момент времени нарушается, то как дополнительное, так и основное устройства автоматически отсоединяются. После разъединения система возвращается (704) в цикл ожидания (612).
После установления сеанса связи система будет ожидать (692) либо ввода данных пользователем в основное устройство, либо сетевых данных или запросов данных от дополнительного устройства. Если пользователь вводит интерфейсные данные (696), система будет обрабатывать эти данные, перейдя к процессу обработки интерфейсных данных (702). В процессе обработки интерфейсных данных (702), как показано на Фиг.13, интерфейсные команды будут упаковываться таким образом, чтобы они соответствовали данному способу (722). Затем основное устройство передаст эти упакованные интерфейсные данные дополнительному устройству (724). Дополнительное устройство принимает эти упакованные интерфейсные данные и распаковывает их, чтобы получить соответствующие исходные интерфейсные данные (726). После чего эти интерфейсные данные будут обрабатываться дополнительным устройством (728) в соответствии с его собственным набором инструкций и результат в качестве обратной связи этим устройством будет выдан пользователю (730). Затем система вернется к циклу ожидания (732) для ожидания последующего ввода (692). Этот процесс может повторяться много раз до тех пор, пока сеанс не будет прекращен.
Пользователь, посредством интерфейсных данных, пересылаемых основным устройством, может инициировать запрос сетевых данных дополнительным устройством (728). Дополнительное устройство независимым образом определяет, должны ли сетевые данные пройти через основное устройство или обращение к таким данным должно происходить напрямую через сеть, уже доступную дополнительному устройству. Если они должны пройти через основное устройство, то дополнительное устройство пошлет запрос сетевых данных основному устройству (692, 694; Фиг.12). Затем основное устройство проверит, располагает ли оно уже установленным соединением с сетью (742; Фиг.14). Если нет, оно предпримет попытку установить соединение (744). Если соединение не установлено до окончания периода ожидания (746), то дополнительное устройство будет уведомлено об отсутствии соединения (754). Если соединение с сетью уже имелось или стало доступным в настоящий момент и от дополнительного устройства поступили сетевые данные или запрос, то система передаст эти данные или запрос в сеть (748). Если соединение с сетью уже имелось или стало доступным в настоящий момент и от сети поступили сетевые данные или запрос для дополнительного устройства, то система передаст эти данные дополнительному устройству (750). Дополнительное устройство может также предписать основному разорвать соединение с сетью, если ему больше не требуется данное сетевое соединение (752). (Это может осуществляться путем пересылки дополнительному устройству введенных пользователем интерфейсных данных (696) во время того, когда сеть обрабатывает предыдущий запрос данных, при этом такая введенная информация сообщает дополнительному устройству о прекращении сеанса.)
Когда текущие сетевые данные или запрос обработаны, система вернется в цикл ввода (756). Этот процесс ввода/реакции может повторяться много раз до тех пор, пока сеанс не будет прекращен.
Примеры
Предполагая, что устройства отображения, например мониторы, выполнены с описанными возможностями, настоящее изобретение может быть реализовано на практике для управления мониторами, установленными в ресторанах, аэропортах, на предприятиях и даже в автомобилях, для достижения того же результата. Не будет иметь значения, представляет ли собой основное устройство, которое используется, сотовый телефон, PDA, портативный компьютер, беспроводные часы или другое устройство с возможностью беспроводной связи, пока оно использует данный способ и описанную конфигурацию.
Встроенные системы более не будут ограничены пределами своих собственных устройств отображения. Такие системы могут использовать описанный ранее миниатюрный проектор или беспроводной планшетный компьютер для отображения большего объема диагностической информации, чем воспроизводится при помощи их собственных средств визуализации. Производственный рабочий в результате сможет немедленно заказать запасные части в беспроводном режиме через Интернет при помощи встроенной системы, находящейся даже в самых удаленных зонах предприятия.
Вместо навязывания контента прохожим, проходящим мимо торговых точек, как в настоящее время предлагают многие сторонники использования технологии Bluetooth, магазины, оборудованные мониторами, в которых используется настоящее изобретение, смогут пригласить людей посмотреть их меню, каталоги продукции, ингредиенты продуктов и т.д., и все это - с тротуара перед торговой точкой. Это позволяет пользователю контролировать контент, с которым люди имеют дело, вместо того, чтобы транслировать такой контент всем без разбора, кто проходит мимо.
Люди смогут заказать билеты в кинотеатр, находясь в конце очереди, проецируя Web-сайт кинотеатра на любую подходящую поверхность с использованием описанного выше микропроектора. Или они смогут работать в автобусе или поезде, используя крышку кейса или лист бумаги в качестве экрана для изображения контента, посылаемого их сотовым телефоном в микропроектор.
Даже если настоящее изобретение непосредственно не реализовано в таких устройствах, можно также представить себе, что мониторы или телевизоры могут изготавливаться с портами для установки микроприводов (миниатюрных дисковых накопителей) или устройств флэш-памяти, поддерживающих работу в беспроводной сети с использованием одного из протоколов беспроводной связи, например Bluetooth или 802.11b, и использование настоящего изобретения позволило бы предоставить услуги беспроводной сети таким устройствам отображения. От пользователя потребуется всего лишь носить с собой сотовый телефон и микропривод. Можно было бы использовать любой монитор или телевизор, не соединенный с компьютером, но имеющий соответствующий порт для установки микропривода, для подключения микропривода и установления беспроводного соединения с сетью через сотовый телефон для вывода Интернет-контента на экран монитора или телевизора.
Для существующих мониторов и телевизоров, т.е. традиционных устройств, аналогичный микропривод/беспроводное устройство может быть установлен между устройством отображения и любым из существующих устройств предоставления услуг широкополосной связи (кабель или Ethernet) аналогично тому, как это делается для игровых консолей и приставок, используемых с телевизорами. Применение основного беспроводного устройства для предоставления Интернет-контента устройству отображения через беспроводной микропривод будет приоритетным по отношению к сигналам, принимаемым при помощи средства широкополосной связи, - если основное устройство используется не просто в качестве контроллера. В результате основное управляющее устройство будет взаимодействовать с контентом, который оно одновременно предоставляет узлу микропривод/устройство отображения. Выключение основного управляющего устройства или прекращение беспроводного соединения, описанного в настоящем изобретении, будет автоматически восстанавливать сигнал, предоставляемый имеющимся средством широкополосной связи.
Помимо отображения данных Интернет, данный способ может использоваться с целью позволить сотовому телефону перехватить вызов, исходящий от телефона наземной телефонной сети (т.е. использующего обычную проводную телефонную линию), или позвонить с использованием последнего путем беспроводного соединения с проводным телефоном, используя Bluetooth. Пользователь может выбрать проводной телефон в качестве управляемого устройства и с сотового телефона выдать команду проводному телефону ответить. Если пользователь использует микрофон и динамик сотового телефона, чтобы ответить на вызов, поступающий в проводную телефонную линию, то аудиосигналы (речь) могут передаваться беспроводной сетью. В этом случае пользователю не нужно будет платить за "эфирное время" в сотовой сети при разговоре через наземную линию при помощи Bluetooth.
Специалистам в данной области техники очевидно, что к описанным выше конкретным вариантам реализации настоящего изобретения могут быть применены различные модификации, адаптации и внесены изменения, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения, определяемого приложенной формулой изобретения. Различные признаки и элементы описанного изобретения могут быть объединены таким образом, который отличается от комбинаций, описанных или заявленных в материалах настоящей заявки без выхода за пределы объема настоящего изобретения.
Изобретение относится к беспроводным вычислительным сетям, позволяющим применять удаленные устройства отображения для вывода Интернет-контента. Технический результат состоит в получении и отображении Интернет-контента с использованием удаленного дополнительного устройства отображения и основного портативного вычислительного устройства. Основное устройство содержит модем сотовой или спутниковой связи для соединения с Интернетом и беспроводную систему транспортировки данных для обмена информацией с дополнительным устройством. Основное устройство извлекает сетевые данные из Интернета и передает их дополнительному устройству для отображения. Дополнительное устройство содержит графический интерфейс пользователя, которым может управлять основное устройство. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 20 ил.
a) устанавливают беспроводное двустороннее соединение между основным устройством и дополнительным устройством;
b) устанавливают беспроводное сетевое соединение между основным устройством и компьютерной сетью;
c) генерируют командные данные с целью синхронизации дополнительного устройства с основным устройством и с целью управления дополнительным устройством со стороны основного устройства и передают командные данные дополнительному устройству;
d) принимают на основном устройстве введенные пользователем команды и передают эти введенные пользователем команды в качестве интерфейсных данных от основного устройства дополнительному устройству;
e) принимают на основном устройстве данные и запросы данных, сгенерированные дополнительным устройством, и передают эти данные и запросы данных в компьютерную сеть с основного устройства;
f) принимают на основном устройстве данные компьютерной сети и запросы данных от компьютерной сети и передают данные компьютерной сети и запросы данных дополнительному устройству с основного устройства.
(g) управляют дополнительным устройством беспроводным образом с помощью основного устройства так, чтобы дополнительное устройство отображало данные компьютерной сети, используя средство отображения из состава дополнительного устройства.
a) средство беспроводного соединения с компьютерной сетью;
b) средство беспроводного соединения с дополнительным устройством, содержащим операционную систему и графический интерфейс пользователя, содержащий средство отображения;
c) средство принятия введенных пользователем команд и генерирования интерфейсных данных;
d) средство приема данных компьютерной сети и запросов данных от дополнительного устройства и передачи их в компьютерную сеть;
e) средство приема данных компьютерной сети и запросов данных из компьютерной сети;
f) средство генерирования командных данных для синхронизации дополнительного устройства с упомянутым портативным устройством для управления дополнительным устройством со стороны упомянутого портативного устройства и для предписания дополнительному устройству отображать данные компьютерной сети, используя упомянутое средство отображения; и
g) средство передачи командных данных, интерфейсных данных, а также данных компьютерной сети и запросов данных дополнительному устройству, вследствие чего упомянутое портативное устройство может беспроводным образом управлять дополнительным устройством так, чтобы дополнительно устройство отображало данные компьютерной сети, используя упомянутое средство отображения.
а) кодовый сегмент, который генерирует командные данные для синхронизации дополнительного устройства с основным устройством и управления дополнительным устройством со стороны основного устройства;
b) кодовый сегмент, который обрабатывает команды введенные пользователем, для основного устройства, и генерирует интерфейсные данные;
c) кодовый сегмент, который принимает данные компьютерной сети и запросы данных от дополнительного устройства и передает их в компьютерную сеть;
d) кодовый сегмент, который принимает и обрабатывает сетевые данные и запросы данных, поступающие от компьютерной сети; и
е) кодовый сегмент, который вызывает передачу командных данных, интерфейсных данных, а также данных компьютерной сети и запросов данных дополнительному устройству.
a) средство беспроводного соединения с компьютерной сетью;
b) средство беспроводного соединения с дополнительным устройством, содержащим операционную систему и графический интерфейс пользователя;
c) логическое средство, которое генерирует командные данные для синхронизации дополнительного устройства с упомянутым вычислительным устройством и управления дополнительным устройством со стороны упомянутого вычислительного устройства;
d) логическое средство, которое обрабатывает командные данные;
e) логическое средство, которое обрабатывает введенные пользователем команды и генерирует интерфейсные данные;
f) логическое средство, которое принимает данные компьютерной сети и запросы данных от дополнительного устройства и передает их в компьютерную сеть;
g) логическое средство, которое принимает данные компьютерной сети и запросы данных от компьютерной сети; и
h) логическое средство, которое вызывает передачу командных данных, интерфейсных данных, а также данных компьютерной сети и запросов данных дополнительному устройству.
| Способ получения апоморфина | 1947 |
|
SU72463A2 |
| УСТАНОВЛЕНИЕ ТРАКТОВ ВЫЗОВОВ СЕТЕЙ СВЯЗИ В ШИРОКОПОЛОСНЫХ СЕТЯХ СВЯЗИ | 1993 |
|
RU2117403C1 |
| US 6166734 A, 26.12.2000 | |||
| Препарат - эмульсия алоэ | 1957 |
|
SU111903A1 |
| WO 9935831 A, 15.07.1999. | |||
