ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ И СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ
REMOTE CONTROL AND REMOTE CONTROL SYSTEMS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области дистанционного управления и к устройствам, в том числе к дистанционно управляемым устройствам, а также к устройствам, предоставляющим информацию, но не подлежащим контролю, в частности, к управлению связью между одним или несколькими котроллерами и одним или несколькими устройствами.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С настоящей заявкой на патент необходимо ознакомиться в сочетании с патентом PCT/AU 2010/000358 «Система управления беспроводной связью между устройствами», с патентом PCT/AU 2010/000938 «Система дистанционного управления» и патентом PCT/AU 2009/01711 «Система для управления доступом мобильного устройства к зонам с четкими границами, содержащими услуги, товары и информацию», все из которых переуступлены правопреемнику настоящего изобретения, предмета настоящей заявки, и все из которых инкорпорированы путем отсылки в настоящее описание изобретения, что позволит читателю понять описание одного или несколько элементов и признаков, полное и подробное описание которых не приведено в настоящей заявке.
Успешное применение различных современных систем дистанционного управления привело к ситуации их повсеместного распространения до такой степени, что они все в меньшей степени приносят практическую пользу, так как квартиры наших домов и офисные помещения в буквальном смысле забиты до отказа огромным количеством «управляемых» устройств, включающих без ограничения аудио-видеоаппаратуру, кондиционеры, системы центрального отопления, жалюзи и шторы, автомобили (дверные замки и противоугонные системы), гаражные двери, и этот список можно продолжать до бесконечности, при этом для работы каждого устройства требуется дистанционное управление, а также ряд таких устройств как датчики температуры и датчики дождя, манометры и т.д., являющиеся неуправляемыми, но которые обеспечивают пользователей информацией, которая может помочь пользователям дистанционного управления более эффективно управлять средой обитания.
В соответствии с результатами исследования, проведенного Consumer Electronics Association «Ассоциацией бытовой электроники» (СЕА), в среднем американском доме находится до 6 систем дистанционного управления (обычно для управления телеприемником (TV), кассетным видеомагнитофоном (VCR), цифровым универсальным диском (DVD), цифровым приемником 5.1 домашнего кинотеатра (процессором обработки звука и выключателем), телевизионной приставкой, декодирующей цифровой сигнал в аналоговый (STB), персональным видеомагнитофоном (PVR)), и в этот перечень не включены системы дистанционного управления для кондиционера, гаража и автомобилей, таким образом, в совокупности в повседневной жизни используются, вероятно, 10 или более систем дистанционного управления. Совершенно очевидно, что ситуация “выходит из под контроля”. Вряд ли можно ожидать улучшения подобной ситуации ввиду того, что мы вступаем в век интеллектуальной энергетики, в целом, в век использования интеллектуальных ресурсов. В этом “интеллектуальном будущем” целая новая плеяда управляемых устройств и устройств, обеспечивающих пользователей информацией, станет неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, помогая каждому из нас внести свой вклад в дело минимизации использования нами невозобновляемых ресурсов планеты.
Вероятно, в будущем нас будет окружать инфраструктура, с которой каждый из нас сможет взаимодействовать на личном уровне. Однако потребуется ли нам для этого большее количество контроллеров и систем дистанционного управления или иных интерфейсных устройств человек-инфраструктура для управления устройствами/приборами и получения от них информации?
Настоящее изобретение, описание которого приведено в данной заявке, обеспечивает решение, по меньшей мере, части вышеуказанных вопросов, а также позволяет усовершенствовать существующий уровень техники или, по меньшей мере, создать альтернативу на основе одного или нескольких решений вышеуказанных вопросов, предусматривающих способы установления контроллерами (используемые человекам устройства дистанционного управления) связи с управляемыми устройствами/приборами и управления функциями управляемых устройств/приборов, а также получения информации от устройств/приборов; способы управления несколькими контроллерами; реализацию управления доступом для нескольких контроллеров и нескольких пользователей; способы создания и управления беспроводными сетями (по меньшей мере, одной беспроводной линии связи между двумя или несколькими устройствами, при этом одним из устройств может быть контроллер), другие различные средства для упрощения процесса взаимодействия между пользователем и устройством/прибором; и создание механизма для физического расширения функциональных возможностей контроллера.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предусматривается создание системы, состоящей из нескольких контроллеров, для управления и контроля одного или нескольких устройств, в которой каждый контроллер включает процессор, память цифровых данных контроллера, визуальное устройство отображения, по меньшей мере, один или несколько механизмов беспроводной связи, и каждое устройство включает процессор, память цифровых данных устройства для хранения цифровых данных, отражающих, по меньшей мере, одно состояние устройства, по меньшей мере, один или несколько соответствующих механизмов беспроводной связи, при этом система включает:
каждый контроллер и, по меньшей мере, одно устройство, не управляемое контроллером, при этом каждый контроллер и каждое устройство предназначены для использования связи малого радиуса действия таким образом, чтобы они были связаны друг с другом при расположении каждого контроллера на очень близком расстоянии, по меньшей мере, от одного устройства;
связанные между собой каждый контроллер и, по меньшей мере, одно устройство, предназначенное для обмена информацией, для создания беспроводной сети, в которой беспроводная сеть включает несколько контроллеров и одно или несколько устройств;
каждый связанный контроллер, получающий, по меньшей мере, данные от одного устройства, отражающие функциональные возможности устройства;
каждый контроллер предназначен для достижения, по меньшей мере, одного состояния; и
каждый процессор контроллера и каждая память цифровых данных контроллера предназначены для выведения индикации, по меньшей мере, одного состояния соответствующего устройства на визуальное устройство отображения каждого соответствующего контроллера.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предусматривается создание способа для управления и контроля одного или нескольких устройств с использованием нескольких контроллеров, при котором каждый контроллер включает процессор для обработки цифровых данных, память цифровых данных контроллера, визуальное устройство отображения, один или несколько механизмов беспроводной связи, и каждое устройство включает процессор для обработки цифровых данных, память цифровых данных устройства, часть памяти цифровых данных устройства, включающая цифровые данные, отражающие состояние устройства и используемые процессором для передачи состояния устройства на каждый контроллер, с помощью одного или нескольких соответствующих механизмов беспроводной связи, при этом способ отличается тем, что:
обеспечивается инициирование связи малого радиуса действия одним контроллером или устройством с другим устройством или контроллером на расстоянии связи малого радиуса действия;
обеспечивается обмен информацией с использованием механизма связи малого радиуса действия для создания, по меньшей мере, одной беспроводной сети, имеющей несколько контроллеров и одно или несколько устройств;
обеспечивается прием контроллером данных, отражающих функциональные возможности устройства, по меньшей мере, с одного устройства;
обеспечивается прием контроллером цифровых данных, отражающих, по меньшей мере, одно состояние с использованием, по меньшей мере, одного механизма беспроводной связи; и
обеспечивается применение памяти цифровых данных контроллера с помощью процессора контроллера для выведения индикации, по меньшей мере, одного состояния соответствующего устройства на визуальное устройство отображения соответствующего контроллера.
В широком аспекте настоящего изобретения предусматривается создание контроллерного устройства для обеспечения управления несколькими устройствами, при этом контроллер и устройство располагают на расстоянии, обеспечивающим беспроводную связь малого радиуса действия, при этом пространственная близость позволяет контроллеру и устройству обмениваться информацией и приступать к процессу установления связи между, по меньшей мере, контроллером и соответствующим устройством, при этом каждый контроллер и устройство включает процессор для обработки цифровых данных, запоминающее устройство для хранения цифровых данных, при этом часть запоминающего устройства содержит цифровые данные, используемые процессором для ограничения доступа контроллера ни к одному устройству, к одному или нескольким устройствам.
В одном аспекте настоящего изобретения пользовательский интерфейс, управляемый пользователем контроллерного устройства для ввода данных, дополнительно включает часть запоминающего устройства для хранения цифровых данных, содержащего данные, используемые процессором контроллерного устройства для определения, исходя из вводимых пользователем данных, соответствия вводимых пользователем данных с предварительно определенными данными, хранящимися в запоминающем устройстве, и при наличии соответствия для предоставления права пользователю использовать контроллер предопределенным образом.
Контроллерное устройство дополнительно включает часть запоминающего устройства, содержащего данные, используемые процессором контроллерного устройства, в котором при отсутствии у контроллерного устройства соответствия в отношении вводимых пользователем данных контроллер разрешает пользователю устройства использовать контроллерное устройство в качестве стандартного пользователя предопределенным образом.
Контроллерное устройство включает предварительно определенные
ограничения, хранящиеся в запоминающем устройстве для хранения цифровых
данных для ограничения доступа контроллера к функциям ни одного из доступных устройств, к функциям одного или нескольких доступных устройств.
Контроллерное устройство включает предварительно определенные ограничения, хранящиеся в запоминающем устройстве для хранения цифровых данных, которые применяются в течение предопределенных промежутков времени.
Контроллерное устройство включает биометрическое устройство, используемое пользователем для получения данных, являющихся специфическими для пользователя биометрического устройства, и направление указанных данных в контроллерное устройство, а также включает часть запоминающего устройства, содержащего данные, используемые процессором контроллерного устройства для определения из данных, поступивших с биометрического устройства, наличия соответствия данных, поступивших с биометрического устройства, с предопределенными данными, содержащимися в запоминающем устройстве, и при наличии соответствия предоставление права пользователю использовать контроллер в соответствии с предопределенным принципом функционирования.
Контроллерное устройство включает части запоминающего устройства, содержащие данные, используемые процессором контроллерного устройства для определения возможности использования контроллерного устройства несколькими пользователями в соответствии с предопределенным принципом функционирования.
Контроллерное устройство включает части запоминающего устройства, содержащие данные, используемые процессором контроллерного устройства для определения того, обеспечивается ли ввод данных пользователем для соответствия задаче, поставленной перед пользователем, до предоставления права для изменения предопределенного принципа функционирования.
Контроллерное устройство, в котором каждый контроллер и устройство включает предопределенные цифровые ключи или цифровой сертификат для проверки их идентификации для отличия одного от другого в процессе взаимодействия между ними либо для предоставления разрешения для установления кодированной связи между контроллером и устройством.
Контроллерное устройство, в котором все контроллеры и доступные устройства, имеющие коммуникационные сети, созданные путем сопряжения контроллера(-ов) с устройством(-ами), имеют один и тот же ключ или цифровой сертификат, либо в альтернативном случае каждый контроллер и устройство могут иметь индивидуальный ключ или цифровой сертификат.
Контроллерное устройство, в котором каждое устройство имеет жизненный цикл ключа или сертификата.
Контроллерное устройство, в котором одно или несколько устройств является одним из следующих устройств группы, включающей; выключатели освещения, розетки электропитания / сетевые розетки / источники, вывески /рекламные щиты / информационные табло.
В другом аспекте настоящего изобретения структура сети между одним или несколькими контроллерными устройствами и одним или несколькими устройствами включает каждое контроллерное устройство и устройство, содержащие, по меньшей мере, два коммуникационных механизма, при этом один представляет собой механизм беспроводной связи малого радиуса действия, и другой - механизм, не являющийся механизмом беспроводной связи малого радиуса действия, и, при этом контроллер и устройство связаны друг с другом путем их расположения на близком расстоянии для обеспечения связи малого радиуса действия таким образом, чтобы обеспечивался обмен информацией в достаточном объеме для создания, по меньшей мере, одной сети, включающей, по меньшей мере, одно контроллерное устройство и одно устройство, между которыми создана коммуникационная сеть, в которой используется механизм, не являющийся механизмом связи малого радиуса действия, при этом обеспечивается обмен ключом между двумя типами устройств в процессе обмена данными с использованием технологии коммуникации ближнего поля.
В аспекте настоящего изобретения структура сети является таковой, что одно или несколько контроллерных устройств и одно или несколько устройств могут быть сгруппированы таким образом, чтобы обеспечивалось управление соответствующим контроллерным устройством одним или несколькими предварительно установленными управляемыми устройствами в одной группе.
Структура сети, в которой соответствующее контроллерное устройство управляет другим предопределенным одним или несколькими устройствами в одной или нескольких дополнительных группах.
Структура сети, в которой один или несколько приборов/устройств являются одним или несколькими приборами/устройствами из группы, включающей выключатели освещения, розетки электропитания/ сетевые розетки / источники, вывески / рекламные щиты / информационные табло.
Структура сети, в которой одно или несколько контроллерных устройств предназначены для выведения индикации на контроллерное устройство одного, трех или нескольких состояний работы одного или нескольких устройств. Состояния включают состояние «включено», состояние «выключено», промежуточное состояние между двумя вышеуказанными состояниями и неуправляемое состояние.
Структура сети дополнительно включает, по меньшей мере, одно устройство в комплекте из нескольких устройств в рамках сети, включающей запоминающее устройство для хранения цифровых данных, часть запоминающего устройства, содержащая цифровые данные, представляющие собой копию одного или нескольких ключей и (или) сертификатов, выступающая в качестве резервного запоминающего устройства.
Структура сети дополнительно включает каждое устройство, имеющее сетевой адрес, по меньшей мере, в одной сети, в которой запоминающее устройство для хранения цифровых данных резервного запоминающего устройства включает цифровые данные, представляющие таблицу сопряжений, включающую, по меньшей мере, идентификацию устройства и сетевой адрес устройства каждого устройства в сети.
Структура сети, в которой структура сети включает контроллер и устройство, расположенные на расстоянии беспроводной связи малого радиуса действия таким образом, чтобы обеспечивалась связь между контроллером и устройством для обмена ключом, таблицей сопряжения и правами.
Структура сети, в которой устройство, выполняющее функцию хранения резервного ключа, должно быть предварительно запрограммировано для выдачи ключа таблицы (таблиц) сопряжения и иных данных, хранящихся в устройстве, только при заданных условиях.
Структура сети включает каждое устройство, содержащее, по меньшей мере, один коммуникационный механизм, являющийся механизмом беспроводной связи малого радиуса действия, и в которой устройства связаны друг с другом путем их расположения на очень близком расстоянии для обеспечения коммуникации ближнего поля таким образом, чтобы обеспечивался обмен достаточным объемом информации для создания, по меньшей мере, одной сети, в которой обеспечивается обмен ключом между двумя типами устройств в процессе обмена данными с использованием технологии коммуникации ближнего поля.
Структура сети, в которой контроллер управляет устройством в командном режиме, и устройство подтверждает подающему команды контроллеру, что команда была получена и далее направляет обновленные данные о состоянии на все контроллеры для указания того, что новое состояние было достигнуто.
Структура сети, в которой одно или несколько устройств являются устройством из группы, включающей: выключатели освещения, розетки электропитания / сетевые розетки / источники, вывески / рекламные щиты / информационные табло.
Следует учесть, что настоящее изобретение может быть осуществлено различными средствами, в том числе в виде процесса, устройства, системы или машиночитаемого носителя, такого как машиночитаемый носитель данных или компьютерная сеть, в которой команды программы передаются через беспроводные, оптические или электронные средства связи. Следует отметить, что порядок этапов раскрытых процессов может быть изменен в пределах объема настоящего изобретения.
Детальная информация, касающаяся компьютеров, построения компьютерной сети, разработки программного обеспечения, телекоммуникаций и тому подобных компонентов, конкретно не проиллюстрирована в некоторых случаях и не рассматривается как необходимая для достижения полного понимания сути настоящего изобретения, и как неограничивающая специалистов в данной области техники при осуществлении настоящего изобретения, тем не менее она рассматривается как находящаяся в пределах компетенции специалистов в данной области техники.
По всему описанию и в прилагаемой формуле изобретения, приведенных ниже, если контекстом не предусмотрено иное, слова «содержать» и «включать» и такие их варианты, как «содержащий» и «включающий», истолковываются как подразумевающие включение указанного целого числа или группы целых чисел, а не исключение любого иного целого числа или группы целых чисел.
Ссылка на какие-либо предпосылки или известный уровень техники в настоящем описании изобретения не являются подтверждением или любой формой утверждения того, что такие предпосылки или известный уровень техники образуют часть известного уровня техники.
Ниже приведено подробное описание одного или нескольких предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения вместе с прилагаемыми рисунками, на которых проиллюстрированы на примере принципы настоящего изобретения. Несмотря на то, что настоящее изобретение описано с использованием таких примеров осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено каким-либо примером осуществления настоящего изобретения. Наоборот, объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой, и настоящее изобретение включает различные изменения и дополнения и эквиваленты. В целях иллюстративности в нижеприведенном описании изложены многочисленные конкретные детали для достижения глубокого понимания настоящего изобретения. Настоящее изобретение может быть осуществлено в соответствии с формулой изобретения без некоторых или всех из указанных конкретных деталей. Для ясности не было приведено детальное описание технического материала, известного в областях техники, относящихся к настоящему изобретению, в целях предотвращения затруднения понимания настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕТЕЖЕЙ
Описание иллюстративных примеров осуществления настоящего изобретения приведено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - система, включающая несколько пользователей, контроллеров и устройств;
Фиг.2 - система, на примере которой продемонстрировано, как несколько беспроводных сетей может быть использовано для обеспечения взаимодействия пользователей с контроллерами, устройствами и управляемыми устройствами;
Фиг.3A и 3B - установка контроллера для обеспечения нескольких функциональных возможностей для пользователя;
Фиг.4 - система, на примере которой продемонстрировано, как несколько групп устройств может быть использовано для обеспечения взаимодействия пользователей с контроллерами и управляемыми устройствами;
Фиг.5 - получение различными пользователями прав доступа для управления различными управляемыми устройствами и услугами;
Фиг.6A - представление состояния управляемых и других устройств на контроллере в начальном состоянии;
Фиг.6B - представление состояния управляемых и других устройств на контроллере в переходном состоянии;
Фиг.6C - представление состояния управляемых и других устройств на контроллере в конечном состоянии;
Фиг.6D - представление состояния управляемых и других устройств на контроллере в состоянии отказа;
Фиг.6E - представление состояния управляемых и других устройств на контроллере в неработоспособном состоянии; и
Фиг.7 - передача информации о состоянии прибора на группу контроллеров.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем патенте раскрываются устройство и способы, обеспечивающие создание системы для взаимодействия нескольких контроллеров, управляемых устройств или устройств. Термин «прибор» или «приборы» используется в настоящем контексте и является взаимозаменяем с термином «управляемое устройство» и «устройство», являющееся неуправляемым, но которое способно предоставить информацию, как указывается в документах, инкорпорированных путем отсылки.
В настоящем описание контроллер способен управлять работой других устройств, контролировать их функционирование или иным образом взаимодействовать с ними. Указанные устройства могут являться управляемыми устройствами, и в этом случае контроллер способен оказывать влияние на их состояние. Кроме того, устройство также может являться устройством, на состояние которого контроллер не способен оказывать влияния, однако такое устройство может образовывать систему, в которой контроллер способен лишь контролировать состояние устройства, или получать информацию или данные от устройства. Контроллер или устройство могут представлять собой физическое аппаратное устройство, либо могут представлять собой клиентское программное обеспечение, исполняемое на устройствах, снабженных процессором и запоминающим устройством.
Контроллерное устройство может быть использовано для обеспечения управления несколькими устройствами. Принцип, в соответствии с которым контроллер может стать контроллером устройства, которое может не являться дистанционно управляемым, основан на размещении контроллера и устройства на расстоянии обеспечения беспроводной связи малого радиуса действия, в пределах которого как контроллер, так и устройство обладают способностью коммуникации ближнего поля. Расстояние, на котором находятся друг от друга контроллер и устройство, является таковым, что контроллер и устройство обмениваются данными, используя протокол беспроводной связи ближнего радиуса действия, и инициируют процессы, обеспечивающие создание механизмов управления между, по меньшей мере, контроллером и соответствующим устройством, использующим способности коммуникации ближнего поля или иные способности обеспечения коммуникации контроллера и устройства, при этом каждый контроллер и устройство включают процессор для обработки цифровых данных и запоминающее устройство для хранения цифровых данных. В описании настоящего патента представлена детальная информация о программном и аппаратном обеспечении коммуникации ближнего поля и иного типа коммуникации, инкорпорированная путем отсылки, однако, аппаратное обеспечение графически представлено в одном контроллере и устройстве на Фиг.1, включающих центральный процессор (CPU), запоминающее устройство (MEM) в форме двух модулей и модуля коммуникации ближнего поля (беспроводная связь малого радиуса действия (NFC)). Часть запоминающего устройства содержит цифровые данные, используемые процессором для ограничения доступа контроллера к ни одному устройству, к одному или нескольким устройствам.
Контроллеры, беспроводные сети, персональные сети (PANs) и приборы, описание которых приведено в настоящем патенте, содержат программное обеспечение и аппаратное обеспечение, однако ни одно из них не образует указанные устройства или механизмы, так как имеется возможность обеспечить требуемые и описанные функциональные возможности с использованием наиболее приемлемого программного или аппаратного обеспечения, включающего, в частности, запоминающее устройство для хранения цифровых данных, предварительно хранившихся или хранившихся в ЗУ после получения указанных данных путем одного или нескольких коммуникационных обменов данными между устройствами или контроллером и устройством. В соответствии с нижеприведенным детальным описанием после включения устройства в группу имеется возможность передать на него цифровые данные, которые впервые загружаются в запоминающее устройство или в часть запоминающего устройства, либо которые представляют собой обновленные цифровые данные, ранее хранившиеся в устройстве, например, при начальной загрузке данных в устройство.
Разграничение права доступа:
В среде с несколькими контроллерами предпочтительно ограничить право доступа к ряду услуг или функциональных возможностей на выбранных контроллерах. Указанные ограничения могут быть связаны с конкретным контроллером, устройством, прибором, услугой или пользователем и обеспечены за счет реализации системы разграничения права доступа.
Примеры использования разграничения права доступа могут включать примеры, в которых необходимо ограничить доступ ребенка, пользующегося контроллером, в Интернет в течение предопределенного периода времени или после предопределенного времени, либо отказать ему в доступе к возможности дистанционного открывания гаражной двери. Взрослый(-е) пользователь(-и) может (могут) определить указанные периоды времени или временные интервалы. Подобные ограничения могут быть достигнуты путем применения ограничений и разграничения доступа в отношении контроллера пользователя в случае использования личных контроллеров, т.е. контроллер главным образом или исключительно используется одним пользователем, либо многопользовательский контроллер потенциально реализует различные ограничения для различных пользователей.
В том случае, когда несколько пользователей имеют доступ к одному или нескольким контроллерам, права доступа целесообразно разграничить между отдельными пользователями во временные интервалы, в течение которых пользователь использует контроллер, а не закреплять их за контроллером. Подобное разграничение может быть обеспечено при возможности определения идентификатора пользователя. Например, за счет использования введенного пользователем личного идентификационного номера (PIN) или за счет использования метода биометрического опознавания, например, путем использования видеокамер, дактилоскопических сканнеров, устройств распознавания голоса или на основе ряда иных средств идентификации пользователей, которые, в свою очередь, обеспечивают контроль за использованием контроллера.
В одном примере осуществления настоящего изобретения пользователь использует биометрическое устройство для получения данных, являющихся специфическими для пользователя биометрического устройства, и для передачи указанных данных на контроллерное устройство. В соответствии с одним подходом к указанному требованию часть запоминающего устройства в контроллере или устройстве включает данные, используемые процессором контроллерного устройства для определения из данных, поступивших с биометрического устройства, наличие соответствия данных, поступивших с биометрического устройства, предопределенным данным в запоминающем устройстве, и при наличии соответствия для предоставления разрешения пользователю использовать контроллер предопределенным образом. В соответствии с настоящим изобретением не имеет значения, каким образом определяется соответствие, тем не менее, существует большое количество способов, известных специалистом в данной области техники, позволяющих определить соответствие. В одном примере, когда данные, полученные с биометрического устройства не являются полным соответствием, тем не менее, существует возможность определения соответствия указанных данных для рассматриваемых целей. То есть, сопоставляемые данные будут обладать одной или несколькими характеристиками, которые будут находиться в приемлемом диапазоне отклонений, что позволит обеспечить приемлемую гарантию того, что пользователь, фактически, является правомерным пользователем контроллера и его функциональных возможностей. Для ввода данных, с которыми предусматривается проведение сопоставления в будущем, необходимо провести процедуру настройки пользователя, при этом способы для осуществления настройки являются многочисленными и разнообразными и хорошо известны специалистам в данной области техники. В одном примере осуществления настоящего изобретения контроллер имеет установочный режим, который может быть введен с использованием только установленного на предприятии кода доступа, в идеальном случае, имеющегося только у родителей (контроллер системы домашней автоматики). После активирования установочного режима проводится несколько процедур, с помощью которых уполномоченный пользователь имеет возможность ввести данные, такие как секретный личный идентификационный номер (PIN), или биометрические данные, приемлемые для биометрического устройства, связанного с контроллером.
Дополнительно к вышеуказанному подходу или в качестве альтернативы ему необходимо обеспечить физическое владение устройством дистанционного управления, и в процессе проведения установочной процедуры или внесения изменений в установку или функции (в том числе присвоение или изменение разграничения прав доступа), связанные с контроллером, необходимо дотронуться/слегка постучать/разместить устройство дистанционного управления на расстоянии ближнего поля (при этом ближнее поле означает, что устройство может работать, только находясь на расстоянии нескольких сантиметров (связанное с устройством или методом, известным как коммуникация ближнего поля (NFC) от устройства, управляемого устройства или иного управляемого устройства в течение предварительно заданного периода времени для проверки этапа при проведении процесса.
В нижеприведенном описании со ссылками на прилагаемые рисунки приведен ряд предпочтительных способов разграничения и присвоения прав доступа.
На Фиг.1 проиллюстрирован способ организации разграничения прав доступа между рядом контроллеров и управляемых и неуправляемых устройств, которые в целом называются в данном описании просто как устройства:
1.1 Доступ контроллеров к устройствам может быть обеспечен при условии наличия как у контроллера, так и у устройства предопределенных цифровых ключей с целью шифрования обмена данными между ними, и дополнительно контроллер и устройство должны иметь цифровой сертификат с целью обеспечения взаимной проверки в процессе передачи их идентификатора или предоставления разрешения для обмена кодированными данными между контроллером и устройством (соответствующее дешифрование также возможно за счет наличия соответствующего ключа, который может являться одним ключом из многочисленных типов ключей, известных специалистам в данной области техники, например, ключ зашифрования-расшифрования, ключ асимметричной криптосистемы, открытый, и секретный ключ и т.д.);
1.2 Все устройства в одних и тех же беспроводных сетях, созданных путем сопряжения контроллера(-ов) с устройством(-ами), таких как PAN (персональная сеть), могут иметь один и тот же ключ, либо в альтернативном случае каждый контроллер и устройство могут иметь индивидуальный ключ;
1.3 У каждого устройства свой жизненный цикл ключа. В одной нестандартной системе устройство не имеет ключа. Первый контроллер для сопряжения с устройством дополнительно устанавливает ключ при необходимости. В одном предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения контроллер выбирает ключ и передает его устройству по каналу беспроводной связи малого радиуса действия (при этом ближнее поле означает, что устройство может работать, только находясь на расстоянии нескольких сантиметров) во время размещения контроллера и устройства в непосредственной близости друг от друга. Контроллер может присвоить указанный ключ другим контроллерам при необходимости. Контроллеры, имеющие возможность обмениваться данными с устройством, могут изменить свой собственный ключ при необходимости. Возможность изменения ключа контроллером может быть ограничена правами категории пользователей в зависимости от уровня доступа. Если все контроллеры, имеющие возможность обмениваться данными с устройствами, утеряны/повреждены, то в этом случае следует, например, восстановить заводскую настройку по умолчанию устройства путем нажатия клавиши на нем, в результате чего обеспечивается установка новым контроллером нового ключа, либо путем использования одного из многих иных способов, например, путем ввода в контроллер кода ключа перезагрузки или кода административного рабочего состояния или аналогичным способом.
В другом примере осуществления аспекта настоящего изобретения, по меньшей мере, одно устройство в комплекте нескольких устройств в сети, снабженное запоминающим устройством для хранения цифровых данных, при этом часть запоминающего устройства содержит цифровые данные, отражающие копию одного или нескольких ключей, выполняющего функцию устройства хранения резервного ключа дополнительно к своей стандартной функции, либо устройства специально предназначенное для выполнения указанной важной функции. Таким образом, при активизации нескольких контроллеров и устройств для взаимодействия с другими контроллерами и устройствами, по меньшей мере, одно устройство, выполняющее функцию устройства хранения резервного ключа, получает или собирает различные ключи, например, в энергонезависимом запоминающем устройстве в форме (просмотровой) таблицы соответствия (LUT) каждый раз при расположении контроллера на расстоянии коммуникации ближнего поля. Кроме хранения ключей создается и сохраняется в памяти таблица коммутирования для поиска данных на более позднем этапе. Таким образом, каждое устройство, имеющее сетевой адрес, по меньшей мере, в одной сети, в которой запоминающее устройство для хранения цифровых данных резервного запоминающего устройства содержит цифровые данные, отражающие таблицу коммутирования, включающую, по меньшей мере, идентификатор устройства и сетевой адрес устройства каждого устройства в сети.
Таблица коммутирования включает, по меньшей мере, идентификацию устройства (название производителя и идентификатор модели) и его сетевой адрес (например, адрес управления доступом к среде (MAC) и идентификатор сети (например, PANID)) таким образом, чтобы обеспечивалась связь устройства, по меньшей мере, с одной сетью или одного устройства с другим, если они являются единственными устройствами, обменивающимися данными. В настоящем описании изобретения более подробная информация об идентификаторе устройств и о сетях будет представлена ниже. В одном примере осуществления настоящего изобретения все контроллеры и устройства относятся к PAN общего пользования. В другом примере осуществления настоящего изобретения все контроллеры относятся к PAN общего пользования, в то время как устройства могут относиться к другой сети PAN, и нет необходимости в том, чтобы все контроллеры и устройства относились к одной и той же персональной сети. Более подробное описание конфигурации сетей представлено ниже в описании изобретения.
Альтернативная структура предназначена для сети, характеризующейся отсутствием вещания ближнего поля, и используется для начального сбора, обновления, восстановления и получения данных с резервного устройства с помощью одного из способов, включающих опрос, вещание и т.д., но, вероятней всего, в режиме опроса для получения и хранения нескольких ключей, находящихся в просмотровой таблице и таблице коммутирования, в приемлемой таблице резервного копирования. В сети также будет обеспечиваться обмен данными между устройствами исключительно на основе коммуникации ближнего поля.
Пример коммуникации «NFC to NFC» между контроллером или устройством и иным устройством предусматривает использование вспомогательной клавиатуры, работающей с контроллером или устройством, предусматривающий другой ввод пользовательских данных по сравнению с вводом с контроллера или устройства. Такая система может включать корпус клавишной панели, которая физически адаптирована для размещения в пределах расстояния коммуникации ближнего поля от контроллера или устройства, и коммутирована для обеспечения коммуникационного обмена с использованием протокола коммуникации ближнего поля. Процесс сопряжения контроллера или устройства или иного устройства позволяет соответствующему устройству обмениваться данными, и ввиду того, что разделяющее их расстояние является постоянным и обычно исключительно небольшим, скорость обмена данными может быть максимизирована для областей применения, в которых требуются такие характеристики.
Функция поиска ключа и (или) таблицы коммутирования для контроллера или устройства должна предпочтительно выполняться в управляемом и безопасном режиме, и специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что такой поиск может выполняться с помощью многочисленных способов.
Существует множество причин, в соответствии с которыми соответствующий контроллер более не функционирует /потерян/потерян и существует необходимость в том, чтобы его собственный хранимый код и (или) таблица коммутирования были восстановлены/заменены в более новой модели устройства дистанционного управления.
В случае использования предназначенного для замены контроллера необходимо запрограммировать его для обеспечения управления одним или несколькими управляемыми устройствами или для получения информации с одного или нескольких устройств, при этом вместо того, чтобы повторно связываться со всеми соответствующими устройствами, контроллер может связаться один раз с устройством хранения ключей и таблиц коммутирования для инициирования приема соответствующих ключей таблицы (таблиц) коммутирования и прав (которые также могут храниться для подобных целей). Безусловно, процесс не должен протекать без соответствующих проверок и сохранения балансов для обеспечения того, что такая операция является приемлемой и в ряде случаев авторизованной. Аналогичные операции и соображения относятся к работе с устройствами, которые необходимо обновить/восстановить/заменить.
В одном примере устройство, выполняющее функцию устройства для хранения резервных ключей, в определенных условиях может быть предварительно запрограммировано для выдачи ключей, таблицы (таблиц) коммутирования и иных данных (существенных или нет), хранящихся в устройстве. Пользователь может располагать пользовательским операционным кодом и переключателями управления состояния/режима. У пользователя может возникнуть необходимость сделать запрос на пункт дистанционного управления, и после подтверждения его идентификации и требований пользователю будет предоставлен резервный ключ или команда управления состоянием/режимом.
Таким образом, выполнение функции резервного копирования обеспечивает восстановление функциональных возможностей контроллера или устройства, относящихся к настоящему изобретению, без необходимости установления повторной связи со всеми соответствующими устройствами/контроллерами.
Аналогичная схема может быть использована для возврата контроллера или устройства к параметрам завода-изготовителя и для их перепрограммирования таким образом, чтобы обеспечивалась повторная регулировка или перепрограммирование для восстановления работы контроллера или устройства, или для инициирования перепрограммирования или обновление встроенного программного обеспечения или программного обеспечения контроллера или устройства.
На Фиг.3A и 3B проиллюстрирована схема установки контроллера для обеспечения многопользовательской функциональности. Преимущество также заключается в возможности ограничить контроллер одним пользователем или ограниченным числом пользователей или специфическими пользователями, при этом контроллер может содержать персонализированные данные, такие как электронная телефонная книга, музыкальные и видеофайлы, коды безопасного доступа и т.д., для каждого пользователя. Для этой цели необходимо знать идентификатор пользователя контроллера, при этом нежелательно, чтобы контроллер использовали или к нему имелся доступ со стороны широкого базового контингента пользователей, среди которых мог бы быть любой иной пользователь. Например, необходим личный идентификационный номер (PIN) с целью подключения к аккаунтам специфических пользователей DAD или MUM, и PIN не требуется для подключения к аккаунтам сына JOHNNY и дочери MARY. Такая схема является эффективной в том случае, когда определенные аккаунты являются исключительно привилегированными, и указанные привилегированные функции не приемлемы для всех пользователей для получения доступа.
Идентификатор пользователя может быть проверен с помощью одного или нескольких средств, включающих, распознавание фото- или видеоизображения, дактилоскопическое сканирование, распознавание голоса, физическое владение контроллером или PIN системой. Следовательно, один контроллер может иметь авторизацию одного пользователя, тем самым позволяя пользователю ограничить функции управления ни одним, одним или несколькими другими конкретными пользователями или всеми другими пользователями. Кроме того, ряд пользователей может иметь доступ к контроллеру, но при этом функции управления и разграничения прав доступа определяются идентификатором именно тех пользователей, которые фактически используют контроллер. Все данные, представляющие вышеуказанные типы ограничений, хранятся в части запоминающего устройства для хранения цифровых данных контроллера как предопределенные данные и используются процессором для активизирования предопределенных режимов работы контроллера, используя язык программирования, выполняемый процессором в соответствии со способами, известными специалистам в данной области техники.
В примере осуществления настоящего изобретения пользовательский интерфейс, связанный с контроллером, приводится в действие пользователем контроллерного устройства для ввода данных, и часть запоминающего устройства для хранения цифровых данных в контроллере включает данные, используемые процессором контроллерного устройства для определения исходя из вводимых пользователем данных наличия соответствия вводимых пользователем данных предопределенным данным, хранящимся в запоминающем устройстве, и при наличии соответствия предоставление пользователю права использовать контроллер предопределенным образом.
Предопределенные данные могут представлять собой PIN, или данные, отражающие распознавание черт лица, дактилоскопическое сканирование и (или) распознавание голоса. Для сопоставления с данными, введенными пользователем, могут быть использованы любые или дополнительные данные.
Использование контроллера предопределенным образом может предусматривать работу контроллера в одном или нескольких режимах для управления одним или несколькими устройствами, при этом предусматривается внесение административных изменений в контроллер или устройство, относящихся к привилегиям для управления доступом в отношении категорий пользователей и уровня доступа, времени доступа (интервал использования, время начала и завершения использования), место доступа и т.д.
В контроллере имеется часть запоминающего устройства, которая включает данные, используемые процессором контроллерного устройства, в котором при отсутствии у контроллерного устройства соответствия в отношении вводимых пользователем данных контроллер может предоставить право пользователю устройства использовать контроллерное устройство в качестве стандартного пользователя предопределенным образом. Например, привилегии стандартного пользователя обеспечивают включение телеприемника с ограниченным количеством каналов, включение осветительной аппаратуры в определенных комнатах, закрывание и открывание дверей, исключая при этом иные функции или взаимодействия с устройствами в домашней среде.
На Фиг.5A и 5B проиллюстрированы примеры организации управления доступом контроллером (5A) и пользователем (5B). В отношении каждого пользователя перечислены комплект привилегий или прав управления доступом, а также в отношении каждого случая определены права доступа (и наоборот, имеются ограничения в отношении определенных пользователей). Права управления доступом/управления ограничениями могут быть присвоены на уровне устройства (как показано на Фиг.5A) или в альтернативном случае на функциональном уровне, если существует необходимость в более тонком управлении (как показано на Фиг.5B). В настоящем примере пользователи DAD и MUM имеют доступ ко всем 4 устройствам. Пользователь JOHNNY может получить доступ только к устройствам 1-3, и пользователь MARY имеет доступ только к устройству 3. Следует отметить, что устройство может представлять собой домашнюю систему мультимедийных развлечений, такую как DVD проигрыватель, телеприемник, телеприемник, обеспечивающий доступ к Интернету, а также устройство может представлять собой входную дверь, осветительные приборы, кондиционеры, розетки хозяйственно-бытового назначения (сетевые розетки), модуль управления осветительными приборами и т.д. Колонка «услуги устройства» указывает на то, что пользователям могли бы быть предоставлены конкретные услуги, однако, всем пользователям ограничен доступ к конкретной услуге, например, услуга может представлять собой конкретное программное обеспечение для доступа на административном уровне к бытовому управляющему компьютеру.
В примере осуществления настоящего изобретения система также позволяет пользователю устанавливать права/привилегии доступа на устройстве, а затем передавать указанные права/привилегии контроллеру путем расположения контроллера на расстоянии ближнего поля от устройства.
В тех случаях, когда предварительно определенные ограничения хранятся в запоминающем устройстве для хранения цифровых данных, указанные ограничения могут ограничить доступ контроллера ни к одной функции доступного устройства, к одной или нескольким функциям доступного устройства. Иными словами, могут возникнуть случаи, при которых контроллер не имеет ограничений по его использованию с одним устройством, однако, имеется одно или несколько ограничений по его использованию с другим устройством или устройствами.
Кроме того, преимущество системы заключается в том, что она позволяет предоставлять пользовательские привилегии за границами процесса за счет ручной установки набора управления доступом с использованием администратора или стиля элементов таблицы системы. Таким образом, система способна поддерживать общий или гостевой доступ (Public или Guest). Один пример такого типа применения предусматривает использование системы в гостинице для обеспечения проживающим доступа к оборудованию номера и к оборудованию гостиницы, и очевидно, что каждый проживающий в гостинице хотел бы получить доступ к различным видам такого оборудования, либо, чтобы такое оборудование предоставлялось ему автоматически, при этом у разных проживающих разные запросы.
Можно рассмотреть несколько категорий «гостей» при присвоении им управления доступом.
1. Пользователь, который ранее не был связан с точкой доступа.
2. Пользователь, которому не требуется предоставлять идентифицирующие данные.
3. Пользователь, которому необходимо предоставлять идентифицирующие данные.
1: В этом случае связь с группой является первичным событием, таким образом, ранее не осуществлялось присвоение привилегий доступа. Указанный пользователь может быть ограничен в том, что ему не будут предоставлены привилегии доступа или будут предоставлены ограниченные привилегии доступа. Пользователю также могут быть предоставлены специальные привилегии первичного доступа. Например, для продвижения определенных товаров, компонентов или услуг, к которым в последующем пользователь может получить доступ, после установления квалификационных критериев. Такие критерии могут включать оплату дополнительного сбора, подписку, введение секретных кодов или PIN кодов, ответы на вопросы или любое иное требование или физические средства.
2: В этом случае пользователь мог быть или не мог быть ранее связан с группой. Указанный тип пользователя имеет доступ без необходимости введения дополнительных идентифицирующих данных, таких как PIN код, биоподпись и т.д. Это позволит пользователям легко и автоматически получить доступ к гостевым привилегиям, таким как одноразовый доступ посетителя, гостя лица, проживающего в гостинице и т.д.
3: В этом случае «гость» является частью привилегированной группы пользователей, которая получает доступ к привилегиям, выполняя квалификационные условия. Например, при вводе PIN кода или других данных, биоподписи и т.д. пользователь идентифицируется и получает доступ к привилегиям, связанным с этой группой.
Кроме того, для устройства может потребоваться PIN соединение для ассоциирования и соединения с управляющей структурой центральной системы, такой как автономное устройство, также называемое концентратором или точкой доступа, с целью предотвращения свободного доступа к системе нежелательными пользователями путем простого соединения их контроллера с концентратором. PIN код может храниться в приборе, или пользователи могут иметь свои собственные PIN коды, что наделяет их правом иметь различные уровни доступа.
В качестве примера можно было бы привести обед, устраиваемый семьей. Возможно уже была проведена установка управления доступом контроллеров, которыми пользуются члены семьи, для их повседневных нужд, таких как соединение с Интернетом, контроль среды обитания, системы безопасности, управление бытовыми приборами и т.д. Тем не менее, гости желали бы иметь доступ к музыкальной системе или к проигрывателю оптических дисков для просмотра и выбора музыкальных произведений, используя свой собственный контроллер (который им предоставили члены семьи или который они принесли с собой из дома), при этом в качестве контроллера может фактически служить оборудованный приемлемым образом личный мобильный телефон пользователя(-ей).
В это случае гости могут соединиться с концентратором или точкой доступа и получить ограниченный доступ к предопределенному набору приборов и услуг в доме, и очевидно, что аналогичная схема может быть использована или адаптирована в системе гостиниц/мотелей.
Указанной точкой доступа могла бы служить панель управления системой безопасности при входе в комнату, устройство в виде планшетного компьютера, которое может быть расположено в удобном месте, или любое иное устройство, например, электронный бытовой прибор. В указанном примере электронным бытовым прибором мог бы быть даже проигрыватель оптических дисков или любое иное управляемое устройство.
Для реализации управления доступом устройству необходимо обнаружить на близком расстоянии контроллер пользователя, и устройство либо:
1. связывается с точкой доступа/концентратором (например, сервер RADIUS) для подтверждения прав доступа в отношении указанного пользователя или контроллера, либо
2. активизирует управление стандартным доступом, определяемое конструкцией устройства, и которое может быть определено производителем устройства и (или) системы.
Последнее из двух вышеприведенных вариантов позволяет в одном примере разработчику и производителю устройства определить права доступа к различным компонентам или услугам для всех пользователей или даже гостевых пользователей, которые могут быть предварительно определены в процессе производства, либо могут быть на более позднем этапе загружены с помощью любого приемлемого средства.
Права доступа также могут быть ограничены по времени по всему диапазону контроллеров дистанционного управления. Примером ограниченного по времени доступа может служить событие, завершение которого запланировано на установленное время. Было бы желательным обеспечить завершение управления доступом в заданный момент времени. Другим примером является ограничение доступа в комнату или кабинет между двумя предварительно определенными моментами времени, например, в частном доме не предоставляется доступ в спальни, либо в коммерческом учреждении/гостинице/учебном заведении и т.д. ограничивается доступ в одно или несколько помещений, либо доступ разрешается при определенных обстоятельствах.
Желательным является управление доступом к Интернету в целях обеспечения дистанционного управления устройствами, услугами или привилегиями доступа, даже несмотря на то, что соответствующий пользователь находится на расстоянии от дома или гостиницы и среды управляемых устройств, либо в целях получения информации от устройств, являющихся неуправляемыми, но предназначенными для предоставления данных/информации, такие устройства, как внешние температурные датчики, генератор отчетов системы аварийной сигнализации и т.д. Указанные особенности достигаются без каких либо сложностей с помощью программного обеспечения и способа, известного специалистам в данной области техники.
Еще одна область применения указанной технологии предусматривает включение модуля контроллера или устройства в автономный центр интерактивной информации, который будет взаимодействовать с пользователями, используя интерфейс, предоставленный автономным центром интерактивной информации (обычно сенсорным экраном), при этом интерфейс благодаря описанной технологии позволит контроллерам или устройствам (которые могут включать мобильный телефон, размещенный на требуемом близком расстоянии) проводить обмен данными с автономным центром интерактивной информации. Интерфейс максимизирует взаимодействие между контроллером или устройством и новым пользователем, и автономный центр интерактивной информации может включать функции, которые могут быть недоступны автономному центру интерактивной информации и его интерфейсу, либо обеспечить обмен данными (подтвержденный или авторизованный пользователем), например, пересылка файла из автономного центра интерактивной информации новому пользователю, чтобы просмотреть эту справочную информацию, когда это будет ему удобно, или предоставление унифицированного указателя ресурсов (URL) из автономного центра интерактивной информации на устройство пользователя, или для получения информации от пользователя автономным центром интерактивной информации, например, его имя и адрес, возраст и т.д. таким образом, чтобы автономный центр интерактивной информации смог индивидуализировать передаваемую информацию, предоставляемую в последующем пользователю. Smart Sign является одним из примеров формы автономного центра интерактивной информации.
Например, доступ может быть предоставлен пользователю, входящему в систему путем соединения с точкой доступа с помощью контроллера, тем самым инициируя способность контроллера взаимодействовать с приборами в среде, однако при выходе из системы удаленный абонент может отменить указанные привилегии доступа, подавая команды по сети Интернет или доступ отменяется после предварительно заданного момента времени. Дополнительным примером является дистанционное разъединение управляемой точки доступа, такой как шлюз, для обеспечения прохождения пользующегося доверием лица через шлюз даже несмотря на то, что управление этой защелкой осуществляется дистанционно. Существует множество вариантов типов функциональности, которые могут быть реализованы и при этом ограничены только воображением пользователя и разработчиков системы. Формирование PAN:
В системе, состоящей из нескольких контроллеров и устройств, желательно обеспечить простое управление беспроводными сетями путем сопряжения контроллера(-ов) с устройством(-ами), такими, как сети PAN без необходимости использования координатора или промежуточного устройства управления PAN.
Таким образом, именно всего лишь контроллеры необходимы для формирования и управления одной или несколькими PAN, которые могут включать одно или несколько управляемых устройств и одно или несколько устройств.
На основе использования сенсорного механизма, подробное описание которого приведено в описании изобретения, инкорпорированного путем отсылки, также может быть использован контроллер для упрощения управления PAN.
Начальное состояние системы является состоянием, при котором отсутствует какая-либо связь (ассоциация) между контроллерами и одним или несколькими устройствами и не была создана PAN.
Для обеспечения установления связи контроллеров с устройствами, может быть создана PAN. В одном примере указанный процесс инициируется путем размещения контроллера в непосредственной близости от устройства. Бесконтактные датчики в каждом из контроллеров и устройств обнаруживают размещение на таком близком расстоянии и автоматически передают данные для создания PAN, которая включает, по меньшей мере, указанный контроллер и указанное устройство.
Ниже приведен способ, используемый для создания персональной сети (PAN) с уровнем управления доступом к среде (MAC).
1. При первоначальном конфигурировании контроллера (по умолчанию) он проводит сканирование всех радиочастотных каналов, связанных с его PAN технологией с целью определения канала с самым низким уровнем шума.
2. После определения канала с самым низким уровнем шума контроллер произвольно выбирает PANID (ряд возможных PANID может быть зарезервирован для специфических целей и не использоваться для создания PAN) и прослушивает трафик на указанном канале (в течение заданного периода) с целью определения любых пакетов с указанным PANID. При обнаружении пакета с указанным PANID контроллер выбирает новый произвольный PANID и снова приступает к прослушиванию.
3. После обнаружения неиспользуемого PANID контроллер выбирает его в качестве своего рабочего PANID.
4. Контроллер и устройство располагают на близком расстоянии друг от друга для обеспечения работы в радиочастотном диапазоне связи малого радиуса действия (обычно на расстоянии 5 см или менее, но такое расстояние не является ограничивающим и зависит от используемой схемы коммуникации ближнего поля).
5. Контроллер и устройство устанавливают радиочастотный канал связи малого радиуса действия, по которому обеспечивается передача данных.
6. Контроллер связывается с устройством по радиочастотному каналу связи малого радиуса действия и направляет следующую информацию: PSK (предопределенный ключ), IFT (тип InterFace), адрес PAN, PANID и RF-канал. В тех случаях, когда PSK представляет собой произвольно генерированный номер, используемый в качестве ключа межканального шифрования, IFT определяет какую технологию PAN требует контроллер для создания PAN на (например, 802.15.4, Bluetooth, Wi-Fi и т.д.).
7. Устройство, в свою очередь, связывается с контроллером по радиочастотной линии связи ближнего радиуса действия и направляет следующую информацию о себе: PS, МА, МО, СА, IFT, адрес PAN, PANID и RF-канал. В тех случаях, когда PS (статус сопряжения) описывает состояние ассоциации коммутации между устройством и контроллером, МА является именем производителя, МО является номером модели устройства, СА (категория) определяет, к какой категории или семейству принадлежит устройство, IFT определяет все интерфейсы сети PAN, которые поддерживает устройство. Если IFT, указанный контроллером, находится среди них, то в этом случае поля адреса PAN, PANID и RF-канал относятся к указанному интерфейсу.
8. Если устройство поддерживает технологию PAN контроллера, то в этом случае устройство создает временную запись сопряжения в таблице сопряжений для контроллера, контроллер создает временную запись в таблице сопряжений для устройства, и контроллер информирует пользователя, что устройство близко расположено и дополнительно выводит свою информацию для подтверждения.
а. В зависимости от статуса сопряжения между контроллером и устройством пользователю предлагается одно или несколько действий, которые они способны выполнить, в том числе: коммутирование, раскоммутирование, завершение бесконтактного сеанса, возврат к заводским настройкам и иные специфические действия устройств.
b. Если пользователь выбирает действие коммутирования, как контроллер, так и устройство создают постоянную PAN ассоциацию между собой (непереходную). Теперь возможно установление двунаправленной связи по двухточечная линия связи PAN, безопасность которой обеспечена ранее проведенным обменом предопределенных ключей (PSK).
9. Если устройство не поддерживает технологию PAN контроллера, контроллер проводит проверку возвращенного устройством IFT и определит наиболее подходящий общий интерфейс (если таковой существует), и затем повторяются этапы 6…8.
10. Этапы 4…10 повторяются для каждого устройства, которое предусматривается включить в PAN контроллера.
Контроллер способен управлять коммутированным устройством с помощью команд без изменения своего PANID и (или) RF-канала в любое время.
Короче говоря, контроллеры формируют PAN под контролем пользователя. Кроме того, пользователь, создающий новую PAN, может ассоциировать пользовательский PIN-код или фразу-пароль или аналогичный код с сетью для создания PAN с защищенным доступом.
Предпочтительно иметь возможность создать несколько PAN, так как это позволяет сгруппировать связанные устройства и управлять ими, а также работать с ними по-иному, так как устройства должны быть защищены и операционно отделены от других устройств. Кроме того, ряд устройств может иметь каналы связи на различных частотах. Обычно устройства работают на частоте 900 МГц, 2,4 ГГц и 5 ГГц для обеспечения беспроводной связи, и группирование указанных устройств по частоте с использованием нескольких PAN позволяет упростить управление сетями с помощью надлежащим образом оборудованных контроллеров, а также обеспечивает распределение частот при необходимости.
На Фиг.2 проиллюстрировано, каким образом может использоваться данная система.
В этом примере:
Персональная сеть 1 работает на частоте 2,4 ГГц и связана с аудио- и видеоаппаратурой в гостиной.
Персональная сеть 2 работает на частоте 900 МГц для обеспечения функционирования осветительной аппаратуры в доме.
Персональная сеть 3 работает на частоте 2,4 ГГц для обеспечения функционирования системы безопасности дома и управления гаражной дверью.
В этом примере ссылка на сети, работающие на частоте ХГГц или ZМГц, является краткой ссылкой на один или несколько известных стандартов по коммуникации, таких как протоколы “IEEE 802.15.4 (YYYY версия)”, работающие в стандартизированном диапазоне частот и имеющие стандартизированные каналы в пределах этого диапазона.
Контроллер 1 авторизован для обеспечения доступа к устройствам во всех трех персональных сетях (PAN1, PAN2 и PAN3) и обычно используется родителями в семье или системным администратором в коммерческой среде.
Контроллер 2 авторизован для обеспечения доступа только к устройствам в PAN1 и обычно используется в качестве неограниченного семейного, гостевого или детского контроллера дистанционного управления. Он не способен управлять и даже связываться с устройствами, содержащимися в PAN2 или PAN3.
Контроллер 3 выделен для сети PAN2, так как в его функции входит включение осветительной арматуры для удобного ночного доступа в детскую спальню или ванную комнату.
Формирование группы:
Другой способ группирования устройств в целях управления устройствами или управления доступом заключается в использовании групп.
Один способ, с помощью которого могут быть определены группы, обеспечивает коллективное управление подкомплектом функционально аналогичных устройств. Управление отдельными устройствами в пределах этой группы также может осуществляться отдельно от этой группы.
Пример такого типа группирования проиллюстрирован на Фиг.4, на которой контроллер сопряжен с комплектом из 5 типов осветительной аппаратуры, все из которых находятся в PAN2.
Атрибут или идентификатор Группы может быть связан с каждой осветительным прибором для указания того, что прибор включен в группу.
Группа GI может быть связана с каждым устройством и названа как кухонные осветительные приборы.
При выборе группы кухонных осветительных приборов (с помощью пиктограммы на экране), обеспечивается одновременное управление тремя осветительными приборами в группе GI, например, они могут быть одновременно включены и выключены или их свет уменьшен. Кроме того, при управлении отдельным устройством потолочный светильник -1 может быть отдельно от группы включен и выключен или его свет может быть уменьшен.
Предпочтительно, чтобы в среде с несколькими контроллерами любой из контроллеров мог быть использован для управления осветительными приборами. При использовании одного контроллера для уменьшения света изменение состояния, вызванное одним контроллером, может быть передано по беспроводной связи на все другие контроллеры, находящиеся в пределах досягаемости, за счет чего обеспечивается отражение фактического состояния светового прибора в реальном времени на всех указанных контроллерах.
Когда контроллер находится вне беспроводного диапазона связи со своими устройствами, он не располагает механизмом для получения данных об изменении состояния устройств. В этом случае такой контроллер направляет запрос о состоянии своих устройств, когда он определяет, что связь с устройствами снова восстановлена.
Это является существенным преимуществом по сравнению с существующими проводными регуляторами освещения, в которых, несмотря на тот факт, что ряд выключателей освещения может быть размещен по всему зданию с использованием схем двух- или трехпозиционных (или более) переключателей только один главный регулятор освещения может быть установлен в одном из указанных выключателей.
Аналогичная группа элементов может быть применима к розеткам хозяйственно-бытового назначения, например, сетевым розеткам, контроллерам двигателей, тепловым аккумуляторам и т.д. Предусматривается, что в том случае, когда розетки хозяйственно-бытового назначения являются управляемыми устройствами, то любой прибор, такой как, например, настольная лампа, DVD, кофеварка и т.д., запитываемые от сетевой розетки, может быть дистанционно включен и выключен путем управления потоком сетевого тока, подаваемого на этот прибор.
В одном примере осуществления настоящего изобретения существует возможность создания одной или нескольких групп контроллеров и устройств путем придания контроллеру заданной конфигурации, режима или принципа работы и использования сенсорных способов управления устройством или контроллером, включаемых в группу, при этом такие группы могут быть специально подобранными, в то время как другие могут стать долговременно существующими группами. При создании каждого сопряжения информацию по сопряжению вносят в соответствующую таблицу соответствия и таблицу сопряжения.
Управление электросетями или другими источниками электроснабжения (приборы, питаемые от источников постоянного тока) приборов может осуществляться путем адаптирования или замены любого выключателя прибора (в самом приборе, встроенный в прибор, либо настенный выключатель, находящийся на расстоянии от прибора (например, для одного или нескольких потолочных осветительных приборов)) с модулем управляемого устройства.
Ниже рассмотрен ряд примеров осуществления настоящего изобретения, в соответствии с которыми осветительные приборы связаны с контроллером:
Модуль адаптера электрической лампы:
В этом примере осуществления настоящего изобретения устройство, размещенное в корпусе адаптера, помещено в цоколь электрической лампы. Корпус адаптера также может быть снабжен соответствующей встроенной осветительной штепсельной розеткой, обеспечивающей установку лампы. В альтернативном варианте корпус адаптера может быть снабжен своим собственным светоизлучающим устройством, которое может представлять собой светодиодный сменный источник света.
Кроме того, трехцветные светодиоды могли бы быть установлены в указанных источниках света, что позволяло бы контроллеру также изменять цвет освещения.
В качестве примера можно привести использование описанной в данном патенте системы в том случае, когда существует необходимость изменить атмосферу обстановки, либо использовать изменение цвета освещения в целях развлечения или достижения сценических эффектов. Цвет освещения мог бы быть даже связан с событиями или другими ощущениями.
Такой адаптер светового контроллера содержит все необходимые схемы, позволяющие устанавливать беспроводную связь с контроллером, являться частью PAN, бесконтактными датчиками или иными механизмами связи и иметь необходимые схемы для включения и дополнительного уменьшения освещения.
Встроенный модуль контроллера:
В этом примере осуществления настоящего изобретения модуль встроен в электрическую схему, питающую цепь освещения. Устройство также может быть снабжено ручным переключателем блокировки, и он может даже заменять или быть дополнительно установлен к существующему выключателю освещения позади щитка переключателей.
Кроме того, модуль может включать все необходимые схемы для обеспечения радиосвязи с контроллером, бесконтактными датчиками, механизмами связи и необходимыми цепями для включения света и выборочного уменьшения света.
Переходное состояние:
В системе, содержащей несколько контроллеров при изменении состояния устройства одним контроллером, всем другим контроллерам необходимо обновить это состояние для отображения реального состояние системы.
При возникновении задержки между командой управления, передаваемой на устройство, и фактическим состоянием, достигаемым данным устройством, такое переходное изменение состояния не отображается ни одним из контроллеров, даже если бы существовала необходимость иметь информацию о состоянии устройства, таким образом, существующие схемы не позволяют получить какую-либо информацию о переходном состоянии.
Примером подобной ситуации является ситуация, когда пользователь задает необходимую температуру термостатически управляемому кондиционеру.
Может существовать продолжительная временная задержка, прежде чем температура в комнате достигнет желаемого значения, если достигнет вообще.
Другой пример представляет собой ситуацию, когда на роликовую штору для окна поступила команда к открыванию. Потребуется несколько секунд для достижения положения «открыта».
Указанные переходные периоды времени с момента, когда на прибор поступила команда сменить состояние, и до момента времени, когда прибор не достиг своего конечного и заданного командой состояния, называются периодами переходного состояния.
Можно утверждать, что все устройства имеют конечный момент времени переходного состояния, когда происходит смена их одного состояния на другое, т.е., интервал времени между моментом времени, когда контроллером была направлена команда, и моментом времени, когда устройство достигло конечной стадии изменения состояния, на которой конечное состояние отличается от начального состояния устройства. Тем не менее, во многих случаях, например, при изменении канала в телеприемнике время изменения состояния является настолько малым, что не воспринимается пользователем, и, таким образом, изменение состояния кажется мгновенным. Логическая схема, применяемая при реализации любой системы управления, может быть реализована с использованием программного и аппаратного обеспечение и, таким образом, существует возможность обнаружить и предоставить информацию об изменении состояния на одном или нескольких этапах перехода.
На Фиг.6 проиллюстрирован случай, когда время перехода является длительным, и это является преимуществом, позволяющим пользователям получить предупреждение о том, что устройство не достигло своего конечного состояния или условия установившегося состояния. Переходное состояние может быть представлено, например, изменением изображения пиктограммы устройства, либо сообщением, и предпочтительно должно быть отображено на всех контроллерах, связанных с устройством. Это особенно ценно для пользователя, использующего функцию открывания или закрывания дверей гаража.
На Фиг.6 проиллюстрирован пример управляемого устройства в нескольких состояниях. В этом примере устройство представляет собой управляемую штору, которую можно устанавливать либо в открытое, либо в закрытое положение. Управление представлено в виде графического символа выключателя. При прикосновении к графическому выключателя на штору поступает команда на ее открывание или закрывание. Также показан индикатор состояния. Кроме того, могут быть показаны дополнительные индикаторы, такие как мощность сигнала беспроводной сети и т.д.
Концепция 1: Устройство в начальном состоянии.
На Фиг.6A проиллюстрировано, как состояние управляемых и других устройств может быть отображено на контроллере, когда устройство находится в начальном состоянии. Следует отметить, что некоторые или все из проиллюстрированных элементов представлены в виде изображений на экране, который представляет собой сенсорный экран, и, например, выключателем можно манипулировать вручную. В данном случае индикатор является одним из элементов экрана, запрограммированного изменять яркость, при этом сообщение о состоянии устройства подается миганием индикатора. Такой экран можно использовать для индикации широкого разнообразия текстов и пиктограмм, которыми можно будет манипулировать. Такой экран можно использовать для индикации широкого разнообразия текстов и пиктограмм, соответствующих режиму или применению в соответствующий момент времени, наиболее приемлемый для пользователя устройства или контроллера.
В этом примере выключатель шторы находится в выключенном положении и индикатор (расположенный рядом с выключателем) не горит. Это указывает на то, что штора находится в закрытом установившемся состоянии при отсутствии ошибок.
Концепция 2: Устройство в переходном состоянии.
На Фиг.6B проиллюстрировано, как состояние управляемого устройства может быть отображено на контроллере при нахождении устройства в переходном состоянии.
В этом примере на штору поступила команда на открывание путем задействования соответствующего выключателя. Выключатель шторы показан в открытом положении, и индикатор мигает. Такая индикация сообщает о том, что штора еще не достигла своего конечного открытого положения, а находится в переходном состоянии, т.е. штора переместилась от закрытого состояния и находится в процессе открывания.
Концепция 3: Устройство в конечном состоянии.
На Фиг.6C проиллюстрировано, как состояние управляемых и других устройств может быть отображено на контроллере, когда устройство находится в конечном состоянии.
В этом примере на штору поступила команда на открывание. Выключатель шторы находится в открытом положении, и индикатор не горит. Это указывает на то, что штора достигла конечного открытого состояния без ошибок.
Концепция 4: Ошибка устройства.
На Фиг.6D проиллюстрировано, как состояние управляемого устройства и других устройств может быть отображено на контроллере, когда устройство находится в состоянии отказа.
В этом примере на штору поступила команда на открывание, но индикатор загорелся красным светом, сообщающим о возникновении ошибки. Например, штора застряла в среднем положении, и возникла ошибка из-за превышения времени ожидания или любая иная ошибка.
Концепция 5: Устройство в неработоспособном состоянии.
На Фиг.6E проиллюстрировано, как состояние управляемого устройства и других устройств может быть отображено на контроллер, когда устройство находится в неработоспособном состоянии.
В этом примере невозможно управлять шторой. Графическое изображение выделено серым цветом, указывающим на невозможность введения пользовательских данных. Это может быть вызвано сбоем в подаче электропитания на штору; нахождением беспроводной сети вне зоны досягаемости и т.д.
Концепция 6: Обновление нескольких контроллеров.
На Фиг.7 проиллюстрировано, как данные о состоянии прибора могут быть переданы группе контроллеров. Может иметься ряд контроллеров, способных управлять устройством. Один контроллер передает команды управления на устройство, и устройство направляет подтверждение управляющему контроллеру о том, что команда была получена и далее направляет информацию об обновлении состояния на все контроллеры для указания того, что новое состояние было достигнуто.
Логическая схема, используемая в реализации любой системы управления, может быть создана на основе программного и аппаратного обеспечении, и способы создания такой схемы должны быть хорошо известны специалистам в данной области техники.
«Логическая схема» в соответствии со значением, используемым в настоящем контексте, включает без ограничения аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение, программное обеспечение, и (или) их сочетания для выполнения функции(-й) или действия(-й) и (или) инициирования выполнения функции или действия другим компонентом. Например, исходя из требуемой области применения или потребностей, логическая схема может включать программно управляемый микропроцессор, дискретную логику, такую как специализированная интегральная микросхема (ASIC), или иные программы являются логическим устройством. Логическая схема может быть также выполнена полностью в виде программного обеспечения.
«Программное обеспечение» в соответствии со значением, используемым в настоящем контексте, включает без ограничения одну или несколько машиночитаемых и (или) машино-исполняемых команд, по которым компьютер или иное электронное устройство выполняет функции, действия и (или) работает в требуемом режиме. Команды могут быть выполнены в различных формах, таких как подпрограммы, алгоритмы, модули или программ, включая отдельные прикладные программы или код из динамически связанных библиотек. Программное обеспечение также может быть реализовано в различных формах, таких как автономная программа, вызов функции, сервлет, апплет, команды, хранящиеся в запоминающем устройстве, и часть операционной системы или иной тип исполняемых команд. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что форма программного обеспечения зависит, например, от требований заданных областей применения, среды, в которой оно используется, и (или) от желаний разработчика/программиста или подобных обстоятельств.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью любого из широкого разнообразия технологий и методов. Например, данные, команды, информация, сигналы, биты, символы и чипы могут быть приведены по всему вышеизложенному описанию и могут быть представлены напряжением, током, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или быть их сочетаниями.
Специалистам в данной области техники также должно быть очевидно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и шаги алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в данном описании примерами осуществления настоящего изобретения, могут быть реализованы как электронное аппаратное обеспечение, компьютерно программное обеспечение или их сочетания. Для четкой иллюстрации этой взаимозаменяемости аппаратного и программного обеспечения выше были описаны различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и шаги в целом с точки зрения их функциональности. Будет ли такая функциональность реализовываться в виде аппаратного или программного обеспечения зависит от конкретной области применения и конструктивных ограничений, налагаемых на систему в целом. Специалисты в данной области техники могут реализовать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного случая применения, но такие реализационные решения не должны интерпретироваться как вызывающие выход за пределы объема настоящего изобретения.
Этапы способа или шаги алгоритма, описанные в сочетании с раскрытыми в данном описании примерами осуществления изобретения, могут быть реализованы непосредственно в аппаратном обеспечении, в модуле программного обеспечения, выполненного процессором, или в сочетании обоих. Для аппаратной реализации обработка может быть осуществлена в одной или нескольких специализированных интегральных микросхемах (ASIC), в процессорах для цифровой обработки сигналов (DSP), в устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), в программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем матрицах логических элементов (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах и в других электронных блоках, предназначенных для выполнения описанных в настоящем патенте функций, или в их сочетаниях. Модули программного обеспечения, известные также как компьютерные программы, система команд вычислительной машины или набор команд могут включать ряд сегментов исходного кода или объектного кода или команды, и могут размещаться в любом машиночитаемом носителе, таком как запоминающее устройство с произвольным доступом (RAM), флэш-ПЗУ, постоянное запоминающее устройство (ROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), регистры, накопитель на жестком диске, съемный диск, CD-ROM, DVD-ROM или в любом другом виде машиночитаемого носителя. В качестве альтернативы машиночитаемый носитель может быть интегрально смонтирован с процессором. Процессор и машиночитаемый носитель могут быть размещены в ASIC или связанном с ним устройстве. Коды программного обеспечения могут храниться в блоке запоминающего устройства и выполняться процессором. Блок запоминающего устройства может быть выполнен внутри процессора или снаружи процессора, в каждом случае он может быть коммуникативно соединен с процессором с помощью различных устройств, известных в данной области техники.
Понятно, что термин «содержать» и любое из его производных (например, «содержит», «содержащий») в соответствии со значением, используемом в настоящем описании изобретения, заведомо включает признаки, к которым он относится, и не предусматривает исключение наличия любых дополнительных признаков, если не указано и не подразумевается иное.
Ссылка на любой предшествующий уровень техники в настоящем описании изобретения не считается и не должна считаться подтверждением в какой-либо форме указания на то, что такой предшествующий уровень техники составляет часть известного уровня техники.