(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の静止型および／または携帯用電子デバイスから構成され、利用可能な内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する第１のオープン・デバイスと、他のデバイスと通信して前記デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定された少なくとも１つのプリミティブ・デバイスとを備えるバーチャル・デバイスであって、
閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する少なくとも１つのクローズド・デバイスを含み、前記オープン・デバイスおよび前記クローズド・デバイスがパーソナル・エリア・ネットワーク内で接続され、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記第１のオープン・デバイスの中にインストールされ、前記第１のオープン・デバイスがパーソナル・エリア・ネットワーク・コントローラとして動作するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがデバイス・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記デバイス・プロファイルが、少なくとも、前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能な任意のオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスによって提供されたアイデンティティ、タイプ、能力、およびサービスに関する情報を含み、
前記オープン・デバイスが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在するデバイスを発見および登録するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、１つのデバイスから他のデバイス上の入力ポートへ出力ストリームをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在する特定のデバイスへアプリケーションをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがユーザ・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記ユーザ・プロファイルが、少なくとも、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのメンバーであるかと、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能であるかと、リダイレクション情報と、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが外部ネットワーク上で見えなければならないかと、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるサービスの分散と、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるリソースの分散とに関する情報を含み、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアはさらにユーザインターフェースを備え、該ユーザインターフェースによって、ユーザが該パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアを制御でき、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアへのアプリケーション・プログラミング・インタフェースによって、アプリケーションが前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアの能力および機能へアクセスできる、バーチャル・デバイス。
【請求項２】
第２のオープン・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークへ接続されたことを特徴とする、請求項１に記載のバーチャル・デバイス。
【請求項３】
複数の静止型および／または携帯用電子デバイスから構成され、利用可能な内部構造およびネットワーク・インタフェースを有するオープン・デバイスと、他のデバイスと通信して前記デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定された少なくとも１つのプリミティブ・デバイスとを備える、バーチャル・デバイスであって、
少なくとも１つの追加のオープン・デバイス、および閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する少なくとも１つのクローズド・デバイスを含み、前記オープン・デバイスおよび前記クローズド・デバイスがパーソナル・エリア・ネットワーク内で接続され、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記オープン・デバイス上にインストールされ、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記オープン・デバイスの間で分散され、前記オープン・デバイスがパーソナル・エリア・ネットワーク・コントローラとして動作するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがデバイス・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記デバイス・プロファイルが、少なくとも、前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能な任意のオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスによって提供されたアイデンティティ、タイプ、能力、およびサービスに関する情報を含み、
前記オープン・デバイスが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在するデバイスを発見および登録するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、１つのデバイスから他のデバイス上の入力ポートへ出力ストリームをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在する特定のデバイスへアプリケーションをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがユーザ・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記ユーザ・プロファイルが、少なくとも、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのメンバーであるかと、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能であるかと、リダイレクション情報と、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが外部ネットワーク上で見えなければならないかと、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるサービスの分散と、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるリソースの分散とに関する情報を含み、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアはさらにユーザインターフェースを備え、該ユーザインターフェースによって、ユーザが該パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアを制御でき、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアへのアプリケーション・プログラミング・インタフェースによって、アプリケーションが前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアの能力および機能へアクセスでき、
各々のオープン・デバイスが、他のオープン・デバイス上で実行されているサービスを呼び出すように設定される、バーチャル・デバイス。
【請求項４】
前記オープン・デバイス又はクローズド・デバイスの少なくとも１つが、外部ネットワークへ接続されたネットワーク・インタフェースを備えていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のバーチャル・デバイス。
【請求項５】
前記外部ネットワーク内のサーバが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に記憶された情報のバックアップ・コピーを記憶し、前記バックアップ・コピーを前記情報と同期化するように設定されたことを特徴とする、請求項４に記載のバーチャル・デバイス。
【請求項６】
前記オープン・デバイスが、ネットワークを定期的にポーリングするように設定されることを特徴とする、請求項５に記載のバーチャル・デバイス。
【請求項７】
ウェブ・サービス・プラットフォームが各々のオープン・デバイス上にインストールされ、各々のオープン・デバイスが、他のオープン・デバイス上で実行されているウェブ・サービスを呼び出すことができるようにしたことを特徴とする、請求項３に記載のバーチャル・デバイス。
【請求項８】
複数の携帯用電子デバイスから構成され、利用可能な内部構造およびネットワーク・インタフェースを有するオープン・デバイスと、他のデバイスと通信して前記デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定された少なくとも１つのプリミティブ・デバイスとを備える、バーチャル・デバイスであって、
閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する少なくとも１つのクローズド・デバイスを備え、該クローズド・デバイスが、パーソナル・エリア・ネットワーク・サーバを含む外部ネットワークへ接続されたネットワーク・インタフェースを備え、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記サーバ上にインストールされ、前記オープン・デバイス、前記クローズド・デバイス、および前記サーバが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアによって作動されるパーソナル・エリア・ネットワークを形成し、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがデバイス・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記デバイス・プロファイルが、少なくとも、前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能な任意のオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスによって提供されたアイデンティティ、タイプ、能力、およびサービスに関する情報を含み、
前記オープン・デバイスが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在するデバイスを発見および登録するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、１つのデバイスから他のデバイス上の入力ポートへ出力ストリームをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在する特定のデバイスへアプリケーションをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがユーザ・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記ユーザ・プロファイルが、少なくとも、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのメンバーであるかと、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能であるかと、リダイレクション情報と、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが外部ネットワーク上で見えなければならないかと、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるサービスの分散と、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるリソースの分散とに関する情報を含み、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアはさらにユーザインターフェースを備え、該ユーザインターフェースによって、ユーザが該パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアを制御でき、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアへのアプリケーション・プログラミング・インタフェースによって、アプリケーションが前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアの能力および機能へアクセスできる、バーチャル・デバイス。
【請求項９】
多数の携帯用電子デバイスから構成されたバーチャル・デバイスであって、
閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有するクローズド・デバイスが外部ネットワークへ接続され、少なくとも１つのプリミティブ・デバイスが、前記クローズド・デバイスと通信して前記デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定され、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記外部ネットワーク内のサーバ上にインストールされ、前記サーバが、前記クローズド・デバイスと通信して、パーソナル・エリア・ネットワーク・コントローラとして動作するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがデバイス・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記デバイス・プロファイルが、少なくとも、前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能な任意のオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスによって提供されたアイデンティティ、タイプ、能力、およびサービスに関する情報を含み、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在するデバイスを発見および登録するように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、１つのデバイスから他のデバイス上の入力ポートへ出力ストリームをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に存在する特定のデバイスへアプリケーションをリダイレクトするように設定され、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアがユーザ・プロファイルを記憶および維持するように設定され、前記ユーザ・プロファイルが、少なくとも、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのメンバーであるかと、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが前記パーソナル・エリア・ネットワークのために利用可能であるかと、リダイレクション情報と、どのオープン・デバイス、クローズド・デバイス、またはプリミティブ・デバイスが外部ネットワーク上で見えなければならないかと、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるサービスの分散と、存在するオープン・デバイスまたはクローズド・デバイス間におけるリソースの分散とに関する情報を含み、
前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアはさらにユーザインターフェースを備え、該ユーザインターフェースによって、ユーザが該パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアを制御でき、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアへのアプリケーション・プログラミング・インタフェースによって、アプリケーションが前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアの能力および機能へアクセスでき、
前記サーバが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク内に記憶された情報のバックアップ・コピーを記憶し、前記バックアップ・コピーを前記情報と同期化するように設定される、バーチャル・デバイス。
【請求項１０】
前記サーバが、ネットワークを定期的にポーリングするように設定されることを特徴とする、請求項９に記載のバーチャル・デバイス。
【請求項１１】
前記アプリケーション・プログラミング・インタフェースがＪａｖａ（登録商標）、ＣＯＲＢＡによって、またはＸＭＬウェブ・サービスとして実現されることを特徴とする、請求項1、３、８又は９のいずれか１項に記載のバーチャル・デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、移動通信システムおよび移動データ・サービスに関し、更に具体的には、そのようなシステムで使用されるバーチャル・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動および携帯デバイスは、ますます進化し、ますます多くの機能を組み込みつつあるが、将来においては、ますます多くのデバイス、例えば移動電話、ＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント）、ヘッドセット、マイクロホン、ディジタルカメラ、ディジタル・カムコーダなどをユーザが使用することになるであろう。ユーザは、それらの全てを管理しなければならず、これは熟練者にとっても、必ずしも容易な仕事ではない。もしユーザが、全ての独立したデバイスを１つの大きな「バーチャル・デバイス」として考えることができるならば好都合であろう。この「バーチャル・デバイス」は、複数の入力および出力ユニットを有し、１つの首尾一貫した包括的インタフェースをユーザに提供する［１］、［２］。
【０００３】
通常、移動デバイス（携帯電話およびＰＤＡ）のユーザは、多数のアドオン・ユニット、例えばヘッドセット、ウェブ・カメラ、外部キーボード、プリンタなどを利用することができる。これらのユニットは、例えばケーブル、赤外線リンク、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクを介して、移動デバイスへ接続することができる。しかし、移動デバイスは、これらの特定の外部ユニットを取り扱うように設計されなければならず、必要なインタフェースおよびソフトウェア解決手段を含まなければならない。
【０００４】
このコンセプトの拡張は、現在では取り下げられたＡｋｔｉｅｂｏｌａｇｅｔ  ＬＭ  Ｅｒｉｃｓｓｏｎへのノルウェー特許出願第１９９８  ５５６３号で開示される。この出願はコンポーネント・ベース端末を説明している。この端末において、メイン・コンポーネント（移動電話の処理ユニット）はユーザの身に付けられ、２次コンポーネント、即ちヘッドセット、ディスプレイ・ユニットなどはユーザの身に付けられるか、近隣の環境で利用可能である。こうして、端末は多くの別々の機能要素へ分割される。これは、ユーザが一時的に位置する室（例えば、ユーザのオフィス）で利用可能な大型の静止したディスプレイ・スクリーン、フルサイズのキーボード、またはプリンタなどの外部ファシリティを、得られた端末が包含できること、利用可能な任意のコンポーネントをアドインするため、端末がオンザフライで構成されることを意味する。構成は、個々の外部ユニットについてソフトウェア・エージェントによって制御され、エージェントはメイン・コンポーネントに含まれる。しかし、アプリケーションは、コンポーネントがどのように対話するか、端末がどのように構成されるかについて多くの情報を提供しない。セットアップは、メイン・コンポーネント内のハードウェアおよびソフトウェアによってサポートされる特徴に対して固定される。
【０００５】
Ｆ．Ｌｏｕａｇｉｅ、Ｌ．Ｍｕｎｏｚ、Ｓ．Ｋｙｒｉａｚａｋｏｓの「Ｐａｖｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｗａｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｆｏｕｒｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：Ａ  Ｎｅｗ  Ｆａｍｉｌｙ  ｏｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」，ＩＥＥＥ  ５６th  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ，Ｃａｎａｄａ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００２から、多数のプリミティブ・アドオン・ユニットを制御するマスタ・ユニットを含む無線パーソナル・ネットワークが知られる。これはパーソナル・ネットワークの複雑なバージョンであり、原理的には、マイクロホンおよびヘッドホンのようなアドオン・ユニットを有する移動電話から知られる。
【０００６】
欧州特許出願ＥＰ１２８２２８２Ａ２は、パーソナル・ネットワークを説明している。このネットワークにおいて、ネットワークを形成するユニット上にインストールされたアプリケーションを検出するため、ＪＩＮＩサービスが使用される。しかし、ＪＩＮＩサービスは、ハードウェア・コンポーネントを発見して、それをネットワークへ追加することはできない。それはアプリケーションまたはサービスを認識できるだけである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
［本発明の簡単な要約］
本発明の目的は、ユーザによって所有される幾つかの独立したデバイス、例えば移動電話、ＰＤＡなどの能力およびリソースを結合するバーチャル・デバイスを提供することである。それによって、ユーザは、リソースを２回購入する必要がなく、費用を節減することができる。
【０００８】
本発明の他の目的は、個々のデバイスがリソース、例えば処理パワー、バッテリ・パワー、メモリ、データ、アプリケーション、ネットワーク・アクセス・ポイント、およびユーザ・インタフェースを共有するバーチャル・デバイスを提供することである。
【０００９】
更に、他の目的は、ユーザがセットアップ選好をユーザ・プロファイルの中に記憶し、個々のデバイス中に選好を入力する必要性を除いたバーチャル・デバイスを提供することである。
【００１０】
上記の目的は、添付の特許請求の範囲で請求された本発明のバーチャル・デバイスによって解決される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
具体的には、第１の態様によれば、本発明は、多数の静止型および／または携帯用電子デバイスから構成され、少なくとも１つのデバイスが、利用可能な内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する第１のオープン・デバイスであり、少なくとも１つのプリミティブ・デバイスが、他のデバイスと通信して前記デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定されたバーチャル・デバイスに関する。このバーチャル・デバイスは、更に、閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する少なくとも１つのクローズド・デバイスを含み、前記オープン・デバイスおよびクローズド・デバイスは、パーソナル・エリア・ネットワーク内で接続され、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記第１のオープン・デバイスの中にインストールされ、該第１のオープン・デバイスは、パーソナル・エリア・ネットワーク・コントローラとして動作するように設定される。
【００１２】
第２の態様によれば、本発明は、複数の静止型および／または携帯用電子デバイスから構成され、これらのデバイスの中には、利用可能な内部構造およびネットワーク・インタフェースを有するオープン・デバイスが含まれ、少なくとも１つのプリミティブ・デバイスが、他のデバイスと通信して該デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定されたバーチャル・デバイスであって、少なくとも１つの追加のオープン・デバイス、および閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する少なくとも１つのクローズド・デバイスを特徴とし、前記オープン・デバイスおよびクローズド・デバイスがパーソナル・エリア・ネットワーク内で接続され、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記オープン・デバイス上にインストールされ、該パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアは前記オープン・デバイス間に分散され、前記オープン・デバイスはパーソナル・エリア・ネットワーク・コントローラとして動作するように設定されていることを特徴とするバーチャル・デバイスに関する。
【００１３】
第３の態様によれば、本発明は、利用可能な内部構造およびネットワーク・インタフェースを有するオープン・デバイスを含む複数の携帯用電子デバイスから構成され、少なくとも１つのプリミティブ・デバイスが他のデバイスと通信して該デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定されたバーチャル・デバイスであって、閉鎖内部構造およびネットワーク・インタフェースを有する少なくとも１つのクローズド・デバイスを特徴とし、該少なくとも１つのクローズド・デバイスが、パーソナル・エリア・ネットワーク・サーバを含む外部ネットワークへ接続されたネットワーク・インタフェースを備え、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアが前記サーバ上にインストールされ、前記オープン・デバイス、前記クローズド・デバイス、および前記サーバが、前記パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアによって作動されるパーソナル・エリア・ネットワークを形成することを特徴とするバーチャル・デバイスに関する。
【００１４】
第４の態様によれば、本発明は、複数の静止型および／または携帯用電子デバイスから構成され、閉鎖内部構造および外部ネットワークへ接続されたネットワーク・インタフェースを有するクローズド・デバイスが含まれ、少なくとも１つのプリミティブ・デバイスが前記クローズド・デバイスと通信して該デバイスへの純粋なスレーブとして動作するように設定され、システムおよびネットワーク管理ソフトウェアが、前記外部ネットワーク内のサーバ上にインストールされ、該サーバが、前記クローズド・デバイスと通信してパーソナル・エリア・ネットワーク・コントローラとして動作するように設定されたバーチャル・デバイスに関する。
【００１５】
今から、添付の図面を参照して、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［本発明の詳細な説明］
ローカル短距離通信技術、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ［３］、ＷＬＡＮ［４］、ＨｉｐｅｒＬＡＮなどの出現によって、デバイス間のローカル接続が可能にされる。人に所属するデバイスは、デバイスがダイナミックに出現および消滅する私的なパーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）を形成する。しかし、最も重要なことは、接続が必ずしも通信を意味するものではなく、デバイスが協力してバーチャル・デバイスを形成する前に、多くの困難な問題が解決されなければならないことである。本発明は、ＰＡＮミドルウェアを提案および説明する。このミドルウェアは、ＰＡＮ上のバーチャル・デバイスの形成を可能にし、デバイスのダイナミックな存在、および多様なデバイス・タイプを取り扱うことができる。
【００１７】
本発明は、少なくとも４つの異なった実施形態として実現可能である。
１．ただ１つのオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮ（パーソナル・エリア・ネットワーク）に基づいてバーチャル・デバイスを実現するアーキテクチャおよび必要なミドルウェア機能。
２．多数のオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮに基づいてバーチャル・デバイスを実現するアーキテクチャおよび必要なミドルウェア機能。
３．オープン・デバイスを有さないネットワークに基づいてバーチャル・デバイスを実現するアーキテクチャおよび必要なミドルウェア機能。
４．オープン・デバイスを有するネットワークに基づいてバーチャル・デバイスを実現するアーキテクチャおよび必要なミドルウェア機能。
バーチャル・デバイスを実現するため、ＰＡＮおよびデバイスはユーザおよびアプリケーションに対して隠されなければならず、これはＰＡＮミドルウェアを導入することによって行われる。
【００１８】
図２で示されるように、ＰＡＮミドルウェアは、パーソナル・エリア・ネットワークを取り扱うだけでなく、デバイスの異種性および変動性を取り扱うことができなければならない。まさに、これらの２つの特性は、従来の分散コンピューティング・ミドルウェアからＰＡＮミドルウェアを区別するものである。従来の分散コンピューティング・ミドルウェアでは、コンピューティング・ノードは固定されて均等であると想定されるか、少なくとも最小限の能力、例えば、処理、記憶、通信などの能力を有すると想定される。
【００１９】
実際、ＰＡＮ上には、次のような多様なデバイスが存在する。
・通信デバイス（固定、移動、およびＩＰ電話）
・コンピューティング・デバイス（コンピュータ、ＰＣ、ラップトップ、ＰＤＡなど）
・周辺デバイス（プリンタ、スキャナ、ディジタルカメラ、カムコーダなど）
・電子デバイス（ＴＶ、ステレオ機器、拡声器など）
・電子器具（冷蔵庫、エスプレッソマシン、洗濯機など）
【００２０】
デバイスは、次のようなものである。
・身につけるものか、身につけないもの。
・移動するものか、静止したもの。
・ネットワーク接続を有するものか、有さないもの。
・ローカル無線接続を有するものか、有さないもの。
【００２１】
デバイス・タイプを、次のように区別することが必要であろう。
・プリミティブ・デバイス：単独で動作することができず、他のスレーブとなるもの。例えば、イヤホン、マイクロホン、ディスプレイなど。
・オープン・デバイス：ＰＡＮミドルウェアおよび他のアプリケーションのインストレーションおよび実行を許可するデバイス、例えば、ＰＤＡ、ラップトップ、ワークステーションなど。
・クローズド・デバイス：自立して動作できるが、ブラックボックスのように、内部構造および機能が全面的に隠され、良好に定義されたインタフェースを介してのみ環境と通信するデバイス。例えば、ディジタルカメラは、プロセッサ、メモリ、入力および出力ユニットを有する先進的デバイスであるが、外部アプリケーションのインストレーションおよび実行を許さない。それは、直列、並列、ＵＳＢなどのインタフェースを介してワードの残りと通信する。
【００２２】
ここで、次の４つの解決法を順次に考察する。
・ただ１つのオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮ上のバーチャル・デバイス
・多数のオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮ上のバーチャル・デバイス
・オープン・デバイスを有さないネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイス
・オープン・デバイスを有するネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイス
【００２３】
［ただ１つのオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮ上のバーチャル・デバイス］
このＰＡＮ構成において、有線または無線ネットワークとの接続を有するデバイスは存在しない。ただ１つのオープン・デバイスが存在し、残りはプリミティブかクローズドである。図３は、２つのプリミティブ・デバイス、即ちマイクロホンおよびイヤホン、２つのクローズド・デバイス、即ち移動電話およびカムコーダ、および１つのオープン・デバイス、即ちＰＤＡを有するＰＡＮ上のバーチャル・デバイスを示す。
【００２４】
そのようなＰＡＮでは、次のことを達成するのが望ましい。
・全てのオープンおよびクローズドのデバイスは、プリミティブ・デバイスを使用する能力を有すべきである。即ち、移動電話、カムコーダ、およびＰＤＡは、マイクロホンおよびイヤホンを共有できなければならない。注意すべきは、今日、そのようなデバイス共有は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈではサポートされていないことである。
・オープン・デバイスは、クローズド・デバイスを使用する能力を有すべきである。これは、クローズド・デバイスによって提供されるインタフェースに非常に依存するが、可能である。例えば、ＰＤＡは、ＡＴコマンドを使用してのみ移動電話と通信し［５］、例えば発呼要求を行うことができる。
・クローズド・デバイスは、他のオープンまたはクローズドのデバイスがプログラムされているときにのみ、それらのオープンまたはクローズドのデバイスを使用することができる。
【００２５】
ＰＡＮミドルウェアは、上記のリソース共有を達成するために必要である。この場合、ＰＡＮミドルウェアはＰＤＡ上に置かれる。なぜなら、ＰＤＡはＰＡＮミドルウェア（ＰＡＮＭ）を収容できる唯一のデバイスだからである。
【００２６】
ここで、この構成に必要な能力および機能を定義することにする。
【００２７】
［Ａ．デバイスのプロファイル］
ＰＡＮＭは、どのようなデバイスがＰＡＮの中に存在するか、それらのデバイスがどのようなタイプであるか、それらのデバイスがどのような能力を有するか、またはそれらのデバイスがどのようなサービス、例えば、印刷、音声入力、テキスト表示などを提供するかを検出および認識できなければならない。ＰＡＮＭは、デバイス・タイプおよび能力を含むデバイス・プロファイルを取り扱い、検出されたデバイスと比較するメカニズムを有さなければならない。デバイス・タイプの定義は、デバイス・タイプの論理的で明確な定義でなければならない。それは、合成デバイスおよび継承されたデバイスの双方をアドレスするように論理的でなければならない。それは、デバイス・タイプの識別を保証するように明確でなければならない。理想的には、デバイス・タイプの定義は、標準化されるべきである。
【００２８】
［Ｂ．リソースの発見と更新］
リソースの発見は、デバイスの発見とサービスの発見の双方を含む。デバイスが出現および消滅するＰＡＮの変動性をサポートするため、ＰＡＮＭは、デバイスの発見と更新のメカニズムを備えるべきである。１つの代替は、ポーリングを定期的に実行することである。プリミティブ・デバイスは、マスタへ結合し、他のものには見えないから、ＰＡＮＭは、更に、デバイスへ接続されたプリミティブ・デバイスについてオープンおよびクローズドのデバイスに問い合わせなければならない。第２の代替において、ＰＡＮＭは、デバイスの発見を１回実行するだけで、ネットワーク・レイヤからのトリガに依存して、そのデバイス・セットを更新する。第３の代替において、アプリケーションからの要求があったとき、デバイスへ到達する試みが失敗したときにのみ、変更が更新される。ＰＡＮＭは、更に、現在のデバイスを記憶しなければならない。したがって、命名規則、例えば、ＰＤＡ１、モバイル２などを有することが必要である。各々のデバイスについて、ネットワーク・アドレス（ＩＰ、Ｂｌｕｔｅｔｏｏｔｈなど）およびプロトコルも保存されなければならない。
【００２９】
［Ｃ．デバイス入力および出力のリダイレクション］
ＰＡＮＭは、１つのデバイスから他のデバイスの入力ストリームへ出力ストリームをリダイレクトできなければならない。例えば、ＰＤＡからの音声出力ストリームは、イヤホンへリダイレクトされることができ、音声入力はマイクロホンへリダイレクトされることができる。それは、デバイスへアドレスされた出力ストリームを出力ポートで傍受し、必要な変換を実行し、それをＰＡＮ上の他のデバイスへ送らなければならない。ＡＰＩ（アプリケーション・プログラミング・インタフェース）が定義されるべきである。
【００３０】
［Ｄ．アプリケーションおよび／又はサービスの入力および出力のリダイレクション］
更に、入力および出力のリダイレクションは、アプリケーションおよび／又はサービス・レベルで行われなければならない。即ち、１つのアプリケーションを１つのデバイスへリダイレクトし、第２のアプリケーションを他のデバイスへリダイレクトできなければならない。しかし、この能力は困難になる。なぜなら、それはオペレーティング・システムの特徴に依存し、図４で示されるように、新しいアプリケーション構造を必要とするかもしれないからである。アプリケーションは、３つのコンポーネントから構成される。即ち、コア、入力、および出力である。コア・コンポーネントは、アプリケーションの主な論理を含み、不変に維持されなければならない。入力および出力コンポーネントは、サポートされるサービス、例えば、音声入力、テキスト入力、グラフィック表示、カラープリントなどに従って、指定されなければならない。もしデバイスが、要求されるサービスとマッチするサービスを提供するならば、そのデバイスはアプリケーションに使用されることができる。
【００３１】
［Ｅ．ユーザ・プロファイルの管理］
ＰＡＮのユーザおよびオーナーは、次のことを定義する権利を留保されなければならない。
・ＰＡＮの範囲内に存在するき、どのようなデバイスがＰＡＮへ参加することを許されるか。
・デバイスは、特定のロケーション、または特定の時間、または或る一定のタイムテーブルに従って、どのように使用されるべきであるか。デバイス間のリダイレクションは、どのように行われなければならないか。
・どのデバイスが内部的であり、どのデバイスがグローバルであって外部の世界から見えなければならないか。
・アプリケーションおよび設定をどうするか。
・デバイス間で、アプリケーションをどのように分散すべきか。即ち、品質、価格、バッテリ・レベルなどの規準に従って、３つのコンポーネントをデバイス間でどのように分散すべきか。
【００３２】
更に、ユーザは、任意の時点および場所で、デバイスおよびアプリケーションを変更、除去、および付加する能力を有さなければならない。これらのハードな要件は、ユーザ・プロファイル構造およびそれを取り巻くシステムのアーキテクチャの設計を非常に困難なものにする。
【００３３】
［Ｆ．ユーザへのインタフェース］
ＰＡＮのオーナーとしてのユーザは、全てのことを決定する権利を有するユーザでなければならないから、ＰＡＮ制御と呼ばれるアプリケーションの必要性が存在する。ＰＡＮ制御は、ＰＡＮミドルウェアと通信して制御することをユーザに許すインタフェースを提供する。他のアプリケーションと同じように、ＰＡＮ制御も、コア、入力、および出力として構造化され、多様な入力および出力サービスをサポートしなければならない。
【００３４】
［Ｇ．アプリケーションおよびサービスへのインタフェース］
ＰＡＮの出現に伴って、ＰＡＮベース・アプリケーションと呼ばれる新しいタイプのアプリケーションが生まれている。この新しいタイプのアプリケーションは、ＰＡＮのユニークな特性、即ちデバイス変動性およびリソース共有性を積極的に利用するであろう。ＰＡＮベース・アプリケーションの典型的な例は、既存のアプリケーションの制御、それらアプリケーションの並列実行、それらアプリケーションの柔軟およびダイナミックな組成、それらアプリケーションの入力および出力の分散に焦点を当てるアプリケーションである。ＰＡＮＭは、アプリケーションがＰＡＮ能力および機能にアクセスできるようにするアプリケーション・プログラミング・インタフェース（ＡＰＩ）を提供すべきである。そのようなＡＰＩは、様々な技術、例えば、Ｊａｖａ（登録商標）、ＣＯＲＢＡ、ＸＭＬウェブ・サービスなどで実現することができる。
【００３５】
［Ｈ．要約］
一般的に、ただ１つのオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮの上でバーチャル・デバイスを実現するためには、この唯一のオープン・デバイスの上にＰＡＮミドルウェアをインストールして実行しなければならない。
【００３６】
図５で示されるように、ただ１つのオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮの場合、ＰＡＮミドルウェア（ＰＡＮＭ）の必要な能力および機能は、次のとおりである。
・デバイス・プロファイル
・リソース発見
・デバイス・リダイレクション
・アプリケーション・リダイレクション
・ユーザ・プロファイル管理
・ＰＡＮ制御
・ＰＡＮ  ＡＰＩ
【００３７】
このＰＡＮ構成は、中央デバイス、即ちオープン・デバイスに全面的に依存し、オープン・デバイスが消滅するか、スイッチオフされるか、バッテリが切れたときに崩壊する。他の欠点は、リソース共有の制限である。なぜなら、大部分のデバイスは、クローズドおよびプリミティブであり、したがって貫通できないからである。
【００３８】
［多数のオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮ上のバーチャル・デバイス］
このＰＡＮ構成では、多数のオープン・デバイス、多数のクローズド・デバイス、および多数のプリミティブ・デバイスが存在する。図６は、２つのプリミティブ・デバイス、即ちマイクロホンおよびイヤホン、２つのクローズド・デバイス、即ち移動電話およびカムコーダ、および３つのオープン・デバイス、即ちＰＤＡ、ラップトップ、およびＰＣを有するＰＡＮ上のバーチャル・デバイスを示す。
【００３９】
そのようなＰＡＮにおいて、前のケースで識別された特徴に加えて、オープン・デバイス間で、より良好なコラボレーションおよびより最適のリソース共有を達成することが望ましい。前のケースで定義されたＰＡＮＭは、ここではオープン・デバイス間で分散することができる。
【００４０】
ここで、ＰＡＮＭ（ＰＡＮミドルウェア）およびリソース共有をオープン・デバイス上で分散する全ての可能な代替を順次に提示する。
【００４１】
［Ａ．分散オペレーティング・システム］
この代替において、ＰＡＮミドルウェアは、全てのオープン・デバイス上に展開され、それらオープン・デバイスを１つへ緊密に結合する分散オペレーティング・システムである。そのような代替は、オープン・デバイスの全てのタイプ上で分散ＯＳを実現することを要求し、移動デバイスのタイプが迅速に増加する場合、これは困難であろう。他の欠点は、デバイス変動性が、大きな安定性を要求する分散ＯＳに重大な問題点を作り出すことである。
【００４２】
［Ｂ．分散コンピューティング］
この代替では、ＰＡＮミドルウェアは分散コンピューティング・ミドルウェアである。このミドルウェアは、アプリケーションおよびアプリケーション開発者から分散および通信を隠す。ＰＡＮをサポートできるためには、従来型の分散コンピューティング・ミドルウェアは、デバイス変動性に対処する機能で拡張されなければならない。この代替は、前のケースと比較して、オペレーティング・システムの数が少なくなり、ミドルウェア実現形態の数が少なくなるという意味で利点がある。他方、導入されるオーバーヘッドを数量化し、限定された処理および記憶能力およびバッテリ寿命を有する移動デバイスについて、そのオーバーヘッドが許容されるかどうかを調査することが重要である。
【００４３】
［Ｃ．ＸＭＬウェブ・サービス］
この代替では、ＰＡＮミドルウェアは、各々のオープン・デバイスの能力および機能をＸＭＬ（拡張可能マークアップ言語）ウェブ・サービスとして開示するために必要な論理から構成される［６］。したがって、他のオープン・デバイスは、ＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：簡便オブジェクト・アクセス・プロトコル）を使用することによって、これらのウェブ・サービスを呼び出すことができる［７］。ウェブ・サービス・コンセプトでは、分散コンピューティングとは異なり、分散は隠されない。エンティティは、遠隔エンティティとの通信を知っているが、ＳＯＡＰメッセージの自動生成によって、通信は簡単になる。この代替は、ウェブ・サービスを提供する各々のオープン・デバイス上に、ウェブ・サービス・プラットフォームがインストールされることを要求し、これはＰＡＮへのオーバーヘッドを作り出す可能性がある。しかし、この代替では、デバイスは緩く結合され、デバイス変動性に対して良好に対処することができる。
【００４４】
［Ｄ．アプリケーションの分散、調整、および制御］
この代替では、ＰＡＮミドルウェアは、アプリケーション構造、即ち、コア、入力、および出力に基づいてアプリケーションの分散、調整、および制御を実行する。入力および出力コンポーネントの分散は、前述したアプリケーション・リダイレクション機能によって既に考察されている。コアに関しては、それを除去し、互換性オープン・デバイス、即ち、そのコアをサポートできるデバイス上で再開するだけである。例えば、Ｊａｖａ（登録商標）で書かれたアプリケーション・コアは、Ｊａｖａ（登録商標）バーチャルマシンを有するデバイスへのみ移動することができ、ＭＳ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）デバイスへは移動できない。アプリケーションの移行を達成するためには、移動エージェントのコンセプトが適切である。なぜなら、エージェントは、アプリケーションの実行を停止し、アプリケーションをシリアライズし、アプリケーションを他のデバイスへトランスポートし、デシリアライズし、実行を再開できるからである。
【００４５】
［Ｅ．要約］
一般的に、多数のオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮ上でバーチャル・デバイスを実現するためには、ＰＡＮミドルウェアをオープン・デバイス間で分散すべきである。オープン・デバイス間でＰＡＮＭの分散およびリソース共有を達成するためには、リソース共有と呼ばれる新しい機能がＰＡＮＭに導入される。リソース共有は、アプローチ、即ち、分散オペレーティング・システム、分散コンピューティング、ＸＭＬウェブ・サービス、またはアプリケーションの分散、調整、および制御の１つまたは組み合わせによって実現可能である。リソースの最適使用を達成するためには、図７で示されるようなリソース共有機能がＰＡＮＭ内で要求される。多数のオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮのケースにおいて、ＰＡＮミドルウェア（ＰＡＮＭ）内で必要な能力および機能は、次のとおりである。
・デバイス・プロファイル
・リソース発見
・デバイス・リダイレクション
・アプリケーション・リダイレクション
・ユーザ・プロファイル管理
・リソース共有
・ＰＡＮ制御
・ＰＡＮ  ＡＰＩ
【００４６】
［オープン・デバイスを有さないネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイス］
この構成において、バーチャル・デバイスは、オープン・デバイスを有さないで、プリミティブかクローズドのデバイスを有するだけである。通常、前述したように、オープン・デバイスが存在しないと、バーチャル・デバイスは崩壊するが、幸いなことに、もしネットワーク接続を有する１つのデバイスが存在するならば、状況を救済する方法がある。
【００４７】
図８で示されるように、移動電話は、ＰＡＮミドルウェアを実行しているコンピュータとの通信を許す。この場合、ＰＡＮは、非常に良好に機能できる。なぜなら、もしネットワーク上のコンピュータがＰＡＮデバイスとして考えられるならば、ＰＡＮは、論理的に、ただ１つのオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮの構成と均等だからである。しかし、この構成は、幾つかの関連した使用に開放されるので非常に面白い。実際、ネットワーク・コンピュータは、ユーザが旅行に出かけるとき常に後に残されるホームＰＣまたはオフィス・ワークステーションであってよいが、そのネットワーク・コンピュータは、依然としてＰＡＮに参加してＰＡＮをサポートする。このネットワーク・コンピュータは、更に、ＰＡＮサービスをユーザへ提供するサービス・プロバイダによって提供および管理されることが可能である。
【００４８】
［要約］
一般的に、もしユーザが、ＰＡＮＭを実行しているネットワーク（インターネット）上でオープン・デバイスを有するならば、オープン・デバイスを有さないネットワークＰＡＮ上でバーチャル・デバイスを実現することができる。
【００４９】
［１．１．１．オープン・デバイスを有するネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイス］
この構成において、ＰＡＮは、全てのデバイス・タイプ、即ち、オープン、クローズド、およびプリミティブを有するだけでなく、ネットワーク接続を有するデバイスを有する。この構成は、多数のオープン・デバイスを有する隔離ＰＡＮと論理的に均等である。しかし、図９で示されるように、ネットワーク接続の使用を減らすため、おそらく、ＰＡＮ上のＰＤＡとネットワーク・コンピュータとの緊密結合を有さないことが望ましい。このケースのネットワーク・コンピュータは安全な記憶装置として動作し、図１０で示されるように、ＰＡＮＭ（ＰＡＮミドルウェア）へ同期化機能が追加されるべきである。同期化機能は、バーチャル・デバイスのデータ、設定、およびプロファイルの一貫性を確実にする。
【００５０】
更に、デバイス・ソフトウェア・インストレーションおよび更新機能を含めることが全く有用である。この機能は、ＰＡＮ上のデバイスのために、適切なソフトウェア・バージョンをサーチ、選択、ダウンロード、およびインストールする能力を提供する。ユーザが、バーチャル・デバイスへ新しいデバイスを追加したいとき、特定のソフトウェア、例えば、ドライバ、プラグインなどが必要となるかもしれない。デバイス・ソフトウェア・インストレーションおよび更新機能は、必要な動作を実行し、新しいデバイスをバーチャル・デバイスへシームレスに導入することを可能にする。
【００５１】
［要約］
オープン・デバイスを有するネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイスにおいて、ＰＡＮおよびネットワーク（インターネット）の双方のオープン・デバイスが、ＰＡＮＭを実行しなければならない。
【００５２】
オープン・デバイスを有するネットワークＰＡＮのケースにおいて、ＰＡＮミドルウェア（ＰＡＮＭ）で必要な能力および機能は、次のとおりである。
・デバイス・プロファイル
・リソース発見
・デバイス・リダイレクション
・アプリケーション・リダイレクション
・ユーザ・プロファイル管理
・リソース共有
・同期化
・デバイス・ソフトウェア・インストレーション
・ＰＡＮ制御
・ＰＡＮ  ＡＰＩ
【００５３】
［参考文献］
[1]  Do, van Thanh, Jonvik Tore, Vanem Erik, Tran, Dao van & Audestad, J.A.: The Device Management Service, Proceedings of The IEEE Intelligent Network Workshop 2001 (IN2001), Boston, USA, ISBN 0-7803-7047-3, May 6-9,2001.
[2]  Vanem Erik, Tran, Dao van, Jonvik Tore & Do, van Thanh: Extending VHE with the Device Unifying Service, Proceedings of The IEEE International Conference on Communications ICC 2002, ISBN 0-7803-7400-2 (sofbound) ISBN 0-7803-7401-0 (CD-ROM), New York, USA, April 28 - May 2, 2002. 
[3]  https://www.bluetooth.org/
[4]  http://standards.ieee.org/getieee802/portfolio.html
[5]  3GPP TS 07.07 V7.7.0 (2001-12) Technical Specification Group Terminals; AT command set for GSM Mobile Equipment (ME) (Release 1998)
[6]  "Executive Overview: Web Services", The Forrester Brief, Forrester Research Inc. October 2001
[7] "What are Web Services", DestiCorp Ltd., http://www.desticorp. com/focus#ws.html
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に従ってパーソナル・エリア・ネットワークのバーチャル・デバイスに含められるデバイスを示す概観図である。
【図２】パーソナル・エリア・ネットワークの全体的アーキテクチャを示す略図である。
【図３】ただ１つのオープン・デバイスを有するＰＡＮ上のバーチャル・デバイスを示す図である。
【図４】ＰＡＮアプリケーション構造を示す図である。
【図５】ただ１つのオープン・デバイスを有するＰＡＮ上のバーチャル・デバイスについて、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアの組織を示す図である。
【図６】多数のオープン・デバイスを有するＰＡＮ上のバーチャル・デバイスを示す図である。
【図７】多数のオープン・デバイスを有するＰＡＮ上のバーチャル・デバイスについて、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアを示す図である。
【図８】オープン・デバイスを有さないネットワークＰＡＮを示す図である。
【図９】オープン・デバイスを有するネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイスを示す図である。
【図１０】オープン・デバイスを有するネットワークＰＡＮ上のバーチャル・デバイスについて、パーソナル・エリア・ネットワーク・ミドルウェアを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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