专利名称：使用基于邻近的近程无线链路的入口通道系统的制作方法
技术领域：
本申请通常涉及数据通信网络，具体涉及使用基于邻近的近程无线链路的入口通道系统。
背景技术：
通常在每天，人们接触大量的电子控制的装置。这些装置的范围从汽车和器具，到家庭和办公室设备，到电话和电视，这里只举这几个例子。许多这些装置有时候需要移动，许多这些装置甚至是便携式的。这些装置提供了大量不同类型的服务以供人们与这些装置建立联系。然而，它们普遍存在有关用户输入和输出(I/O)的问题。
用户I/O指的是下列的部件和步骤它们用于把用户提供的数据传递给电子设备，并通告从电子设备来的数据以使得用户能够感知到。尽管电子设备提供了大量不同类型的服务，但是它们趋向于具有冗余的I/O。换句话说，许多这样的装置具有显示器、扬声器和类似的进行数据通告的设备，以及按钮、开关、小键盘和其它用于把用户提供的数据传递给电子设备的控制设备。为了节约费用和保持装置的小巧，用户I/O能力经常遭受损失。因此，许多在每天生活中遇到的电子设备，特别是许多便携式装置使用起来麻烦而乏味，这是由于把数据从用户传递给设备很困难，并且从用户的角度来说，也不能清楚地得到设备所通告的数据。
在理论上，这种用户I/O问题可以通过更好的集成电子设备以便于它们之间的数据通信而得到改善。例如，便携式电话能够接收传真，但是通常不具有打印传真的能力，也不具有与能够打印传真的打印机通信的能力。同样，寻呼机能够接收回叫的电话号码，但是通常的寻呼机不能传送这个回叫号码到能够进行回叫的电话上。需要用户的参与来解决这些问题以及其它的数据传送问题。尽管存在许多传统的数据通信或者计算机网络结构，但是这些传统的结构不适合这样的任务，即集成多种电子设备用以共同提供大量不同类型的服务这样的任务。
传统的计算机网络需要非常复杂的设置或激活步骤。这样的设置和激活步骤使得形成到新的网络节点的连接以及改变连接许可的工作非常麻烦。设置和激活步骤的建立至少是部分用来维持安全控制和定义网络地址。通常情况下，在给予定义网络地址的网络表访问权限之前，需要清空系统管理级别的安全设定。这样，在传统的网络中，许多网络用户缺乏足够的安全设定清空权限以激活和获得他想要连接的网络节点的地址。
一旦执行设置，无论是直接由用户还是由系统管理员执行，一个初始的节点提供给网络想要连接的网络节点的地址，连接就这样形成了。传统网络对于设置和激活的要求迫使节点在建立连接之前就知道或者获得想要连接的节点地址的先验知识。在通过设置步骤建立连接和在即时连接以获得地址的过程中，用户的参与会很多。这种级别的用户参与程度导致了一种人们接触的日常电子设备之间不实际的网络实现。
更进一步，传统的计算机网络趋向于密集的基础结构。这种基础结构包括配线、服务器、基站、集线器和其它专用于网络但对于它们连接的计算机没有实质性网络用途的装置。对于日常电子设备之间的网络实现来说，使用大量的网络组件是不必要的，原因在于，为了支持这样的基础结构将涉及大量的费用，而且这也阻止了节点的便携性和移动性。
在传统的网络使用中，使用配线来互连网络节点是特别讨厌的阻碍，这是由于，当一些节点是便携式时，不同节点间不适合使用配线连接。无线通信链路可以从理论上解决配线问题，并且传统的无线数据通信网络是公知的。然而，传统的无线网络仅仅是用无线通信链路替换了有线连接。大量的基础结构和在设置步骤中大量的用户参与仍然是必需的。
附图简要说明对于本发明的更透彻的理解可以结合附图参考详细的说明书和权利要求书。在附图中，同样的参考标记表示相同的内容。
图1显示了根据本发明的讲授进行配置的布置图，它描述了在无线对等数据通信网络中各同位体之间的关系；图2显示了一个同位体中硬件的方框图；图3显示了可包含在图2所示的硬件中的器具电路列表；图4显示了可包含在图2所示的硬件中的中继接口列表；图5显示了可包含在图2所示的硬件中的I/O设备列表；图6显示了包含在由同位体执行的能力可寻址连接过程中的作业流程图；图7显示了同位体为初始化设置连接而传递的示范性需求/能力消息的数据格式图表；图8显示了用于识别可能在同位体中出现的可能的网络服务需求的示范性需求表；
图9显示了用于识别可能由同位体提供的可能的网络能力的示范性能力表；图10显示了在同位体中执行的过程服务连接步骤的流程图；图11显示了包含在能力可寻址连接过程中的用于初始化同位体之间的通信链路的作业流程图；图12示出了第一个示例，由此，能力可寻址连接过程在计算机和个人存在识别器之间建立通信链路；图13示出了第二个示例，由此，能力可寻址连接过程在门铃和个人存在识别器之间建立通信链路；图14是根据本发明的入口通道系统的一个实施例的方框图；图15是根据本发明的入口通道系统的过程流程图。
具体实施例方式
图1显示了根据本发明的讲授进行配置的布置图，它描述了在能力可寻址的无线对等数据通信网络22中各种同位体(P)20间的关系。尽管图1只示出了少许同位体20，实际上世界上任何计算机或者微处理器控制的电子设备都可以作为同位体20。因此，网络22支持不计其数的同位体20之间的可能连接。
在这里使用的术语“对等”被定义为至少具有公共的通信协议和/或能力部分，而不是指相同的物理尺寸、功能、数据处理能力或者发射机/接收机范围或者功率。通信网络22中的每个同位体或者通信节点20建立个人区域网络。例如，第一和第二节点20首先发现或者确定彼此都可以是兼容的节点。然后，作为自我初始化过程的结果，第一和第二节点20形成个人网络。第一和第二节点20必须探测到它们互相特别邻近，只有这样通信链路才能建立。这个链路可以由已知的射频技术RF完成。当链路建立后，第一和第二节点20互相交流它们的需求和能力是什么。当需求和能力不能相互满足或者匹配时，第一和第二节点20中的任何一个可能传送此通信链路到第三通信节点20。换句话说，包括至少两个具有重叠通信区域的节点的通信平台可能还包括用于在至少两个节点之间交换需求和能力信息以建立通信网络的装置。
网络22最好配置成对等结构，从而只使用少量的专用于网络的部件。在优选实施例中，每个同位体20都能够初始化一个与其它同位体20的连接，而不需要服务器来管理这些连接。而且如图1中的方向箭头24所示，同位体20能够自由的移动，而不影响网络结构或执行重新配置、设置或者激活步骤。
同位体20的自由移动通过在网络22中使用无线通信链路26作为物理传输层被进一步支持。在优选实施例中，无线通信链路26是工作在微波波段的更高区域的射频链路，所以可以使用小的、轻型的、廉价的全向天线。然而，同样也可以使用本领域普通技术人员所知的其它射频频率、光链路，或其它无线通信链路。用于实现无线通信链路26的专门的协议对于本发明不重要。可以使用本领域普通技术人员所知的各种TDMA、FDMA和/或CDMA技术。然而，不管同位体20的能力和需求如何，所有网络22中的同位体20最好都能够使用这种协议进行通信。
图1描述了每个同位体20周围的探测区域28。在优选实施例中，用于大多数同位体20的无线通信链路26都工作在足够低的功率下，所以一个给定的同位体20的无线通信区域限制在小于50米，并且对于典型的同位体20，这个区域最好小于5米。使用这种程度的低功率发射限制了可能在不同的位置共享无线频谱的独立连接之间的干扰。而且，使用这种程度的低功率发射与配置一部分同位体20为便携式电子设备相一致。本领域普通技术人员应意识到，手持便携式电子设备具有以下共性物理尺寸小、重量轻以及包括自带的电源，如电池。特别低的功率发射不会严重耗尽通常用于便携式设备的小容量电池的储藏量。
尽管同位体20能够潜在地通过网络22连接大量的同位体20，但是低功率无线通信链路26的使用及时地限制了在任何情况下潜在的与那些物理上互相邻近的同位体20之间的连接数量。换句话说，只有当第一同位体20位于第二同位体20的探测区域28内，并且第二同位体20位于第一同位体20的探测区域28内的时候，通过网络22的连接才会发生。
网络22使用物理邻近以及需求和能力评估(下面讨论)来选择想要建立连接的同位体20作为目标，而不是通过指定网络特定地址来初始化连接。通过不指定网络特定地址来初始化连接，建立连接中用户的参与程度降低，并且网络寻址变成动态可配置。对于在用户持有的并且每天进行接触的装置之间交换数据，这样的寻址方案有用的。
并不是所有的同位体20都必须是便携式装置。图1示出了把同位体20’连接到公共开关电信网络(PSTN)32的有线通信链路30。通过PSTN 32，同位体20’可以与大量的各种类型的远端装置34通信，图1只示出了其中一个。同位体20’可能由公共电力网(没有示出)供电，从而最小化能量消耗不再成为重要的涉及因素。尽管图1只示出了PSTN 32连接同位体20到远端装置34，其它的局域网(LAN)、广域网(WAN)或者本领域普通技术人员所知的通信链路也可以连接同位体20到远端装置34。远端装置34自身可以是也可以不是同位体20。尽管网络22使用邻近作为一个因素来选择形成连接的同位体20作为目标，路由、网关或者中继同位体20’的使用允许连接通过使用其它网络扩展到很远的地方。
图2显示了一个包括在同位体20中的硬件的方框图。同位体20包括设定为支持无线通信链路26的天线36。天线36连接到传送和接收部分38。传送和接收部分38与同位体20用来互相通信的协议兼容。传送和接收部分38与处理器40连接。处理器40与存储器42、可选的中继接口44、可选的I/O部分46、和可选的器具电路48连接。
处理器40执行存储在存储器42中的计算机程序50。计算机程序50定义由处理器40和同位体20执行的过程。存储器42还存储个性化数据52和应用程序数据54。个性化数据52代表了同位体20的用户或者拥有者，并且根据不同的用户而变化。ID码、密码和PIN码，以及电视频道预设、语言优选和快速拨叫电话号码都是个性化数据的例子。应用程序数据54在执行同位体应用程序提供，并且瞬间变化。传真、寻呼机收到的电话号码、使用条形码读入器扫描的数据，和从麦克风或者其它音频源收到的声音片断代表了应用程序数据的示例。
图3显示了可包含在同位体20中的器具电路48的示例的非完备列表。参考图2和图3，器具电路48可以被配置成任何一种各种类型的日常经常遇到的电子控制的装置。由此，同位体20除了作为同位体20以外，还可以是个人数字助理(PDA)、智能卡、电视机、收音机、CD播放器、磁带放音装置、复印机、传真机、电话、蜂窝电话、无绳电话、寻呼机、手表、计算机、销售点(POS)终端、自动出纳机，或者其它电子设备。
图4显示了可包含在同位体20中的中继接口44的非完备列表。参考图2和图4，中继电路44可以配置成任何一种本领域普通技术人员所知的多种中继、路由或者网关装置。例如，同位体20除了作为同位体20以外，还可以是连接同位体20到PSTN 32的调制解调器(见图1)。其它的中继接口44可连接同位体20到LAN或者WAN。同理，其它的中继接口44可连接同位体20调制解调器到卫星、同位体20蜂窝电话到PSTN 32、普通老式电话(POT)同位体20到PSTN 32，或同位体20到另外一个同位体20。
图5显示了可包含在同位体20中的I/O设备46的非完备列表。参考图2和图5，I/O设备46可以分为输入设备和输出设备。输入设备可以包括键盘、指示器、光学扫描仪、麦克风，和其它众所周知的输入设备。输出设备可以包括打印机、显示器、扬声器、和其它众所周知的输出设备。因而，同位体20除了作为同位体20以外，还可以是I/O设备46。
本领域普通技术人员将懂得，中继接口部分44、I/O部分46和器具电路48不应该属于互斥的类别。例如，很多装置属于多种类别。例如，被认为是器具的计算机可以既包括I/O部分又包括中继接口。同样的，中继接口也可以承担I/O的角色。
图6显示了包含在由同位体20执行的能力可寻址连接过程56中的作业流程图。过程56由同位体20的存储器42存储的计算机程序50以本领域中的普通技术人员所熟知的方式定义(见图2)。在优选实施例中，所有的同位体20都执行类似于过程56的过程。
过程56包括查询作业58。在查询作业58的过程中，同位体20确定是否尝试进行设置连接。一般情况下，作业58允许第一同位体20确定是否第二同位体20在物理上邻近第一同位体20。作业58使传送和接收部分38(见图2)监视无线通信链路26(见图1)，来确定是否能够接收到与网络22(见图1)使用的协议兼容的信号。由于上述的同位体20使用低发射功率级别，当这样一个信号被检测到的时候，则传送这个信号的同位体20位于接收同位体20的附近。
当作业58未能确定设置连接正在被尝试时，查询作业60确定是否连接搜索事件已经发生。连接搜索事件使同位体20搜索与另外一个同位体20之间的连接。连接搜索事件可以使用周期性的时间表触发。例如，可以每几秒钟进行一次搜索连接。在这个例子中，对于由公共电力网供电的同位体20，时间表可以要求其进行更频繁的周期性连接尝试；而对于电池供电的同位体20，则不要求其进行那么频繁的连接尝试。连接搜索事件也可以通过定时器到期或者收到其它的外部信息来触发。其它的外部信息可以包括通过器具电路48、中继接口44或者包括用户输入的I/O部分46(见图2)收到的信息。
如果作业60无法确定连接搜索事件已经发生，程序控制返回到作业58。如果作业60确定连接搜索事件已经发生，过程56执行作业62。作业62初始化未经请求的设置连接。此设置连接不向网络22中的任何一个特定的同位体20编址。实际上，它是进行这次尝试的同位体20发出的广播，并且将会被此广播同位体20的探测区域28(见图1)中的所有同位体20接收到。如下面所述的那样，即使另外一个同位体20位于探测区域28之内，此广播信号也不必被此同位体20回应。在这个阶段，广播同位体20不知道是否任何其它的同位体20能够收到这个广播信号，并且广播同位体20不知道其它同位体的任何特定的需求和能力，假定其它的同位体20足够邻近使连接能够形成。
作业62通过广播需求/能力消息64来初始化设置连接。需求/能力信息的示范性格式图示于图7。参考图7，信息64包括同位体20广播信息64的ID 66、授权密钥68、需求规格70、能力规格72，还可能包括其它的数据元素。ID 66最好在网络22的范围内具有足够的单一性，从而ID 66能够用于寻址服务连接，假定设置连接证明是成功的。授权密钥68包括一个或者多个可被接收同位体20用于执行授权过程的数据码。需求规格70是广播同位体20当前经历的网络需求表。能力规格72是广播同位体20能够提供给网络22中的其它同位体20的网络能力列表。
需求规格70可以通过查阅需求表74来确定。需求表的非完备示例性方框图示于图8。如图8所示，数据码可以与服务请求同位体20经历的各种网络服务需求联系在一起。
一种示例性的需求是器具个性化需求。在器具个性化需求示例中，PDA可能需要使附近的器具个性化。为了满足这种需求，个性化数据52(见图2)应该被编程到附近特定的器具中而不需要用户的干预。结果是无论何时用户到附近，特定的器具总是被编程而具有特定用户的个性化数据，而不需要用户的参与行为，并且也不用考虑前面用过这个器具的那些人。
其它需求的示例包括打印应用程序数据54(见图2)、显示应用程序数据54、通过扬声器通告应用程序数据54、路由连接到互联网或者其它网络资源、POS交易、安全区域或者收费所的通道、和其它类似的需求。
能力规格72可以通过查阅能力表76来确定。能力表的非完备示例性方框图示于图9。如图9所示，数据码可以与服务提供同位体20提供的各种网络能力关联在一起。例如，服务提供同位体20的能力可以是器具个性化能力。这样，同位体20能够被个性化数据52(见图2)所个性化。其它的示例包括打印、显示、通过扬声器通告、通过互联网或者其它网络中继连接、POS终端和解锁安全通道的能力，还有很多。一般而言，潜在的能力与潜在的需求兼容。
往回参考图7，需求/能力消息64包括那些表74和76(见图8和图9)中应用的代码。尽管在某一时刻一个同位体20可能具有一项以上的需求或者能力，但是并不需要同位体20具有多项需求或者能力。此外，也不需要同位体20同时具有网络需求和网络能力。无论网络能力是否被指定，如果网络需求被指定，消息64作为需求消息；无论网络需求是否被指定，如果网络能力被指定，消息64作为能力消息。
往回参考图6，在作业62广播了信息64(见图7)以后，程序控制返回到作业58。当作业58通过接收信息64最终探测到设置连接被尝试以后，作业78执行授权过程。作业78使用消息64中的授权密钥68(见图7)来确定是否尝试进行设置连接的同位体20被授权来连接到接收同位体20。作业78允许同位体20的拥有者通过网络22限制对所拥有的同位体20的访问。作业78的授权过程可以用于，例如，把器具的个性化能力限制在小家庭组中。作为选择，具有POS能力的同位体20可能在允许交易发生之前会执行详尽的授权过程。具有需求的同位体20可能也根据作业78提供的授权过程限定所提供服务的接收资格。
进行完作业78以后，查询作业80确定是否授权过程批准了尝试的设置连接。如果授权被否决，程序控制返回到作业60。接收同位体20不必回应或者确认尝试的设置连接。
如果授权被接受，作业82相对同位体能力评估同位体需求。换句话说，作业82使消息接收同位体比较其可用的能力(如果有的话)和任何列在接收到的未经请求的需求/能力消息64(见图7)中的需求，并且比较其可用的需求(如果有的话)和任何列在消息64中的能力。在作业82之后，根据作业82的评估结果进行查询作业84。如果既没有内部的能力匹配列在非请求型消息64中的需求，也没有内部的需求匹配列在非请求型消息64中的能力，则两个同位体20都不能够服务对方。程序控制返回到作业60，并且接收同位体20不必回应或者确认尝试的设置连接。
在这个时候，同位体20可以在网络22中进行的大量的潜在的连接被显著的降低到不需要使用网络单一寻址的范围。低功率发射方案立即排除了网络22中大部分的同位体20的连接，这是由于大部分同位体20不会互相邻近。对于少部分可能位于相互的探测区域28(见图1)之内的同位体20，潜在连接的范围通过作业78的授权过程和作业82的需求和能力评估被进一步限制。余下的潜在连接的额外排除通过进行服务请求同位体20和服务提供同位体20之间的协商过程来执行。
当作业84确定能力和需求是兼容的，查询作业86确定这个协商过程是否完成。如果协商过程没有完成，作业88通过传送编址的协商信息(没有示出)到同位体20来建立或者继续设置连接来促进协商过程，其中同位体20的同位体ID 66(见图7)被包括在刚刚接收到的需求/能力消息64之中。协商消息可能具有与需求/能力消息64同样的形式，但是被明确编址到其它的同位体20。
进行完作业88以后，程序控制返回到作业60。随后的协商信息可以，但不是必要，被接收。如果这样的随后协商信息显示两个预期要连接的同位体20已经完成了协商，查询作业90确定协商是否成功。如果协商不成功，程序控制返回到作业58，并且没有服务连接会发生。然而，如果协商成功，就要执行过程服务连接步骤92。在步骤92中，在同位体20之间建立一个一对一的编址的连接来执行网络服务。一旦完成了服务连接，程序流返回到作业58。
尽管没有东西防止能力可寻址连接过程56在设置连接过程中依赖于用户的参与，用户的参与并不是必需的。是否需要用户的参与应该依赖于安全因素和其它与同位体20的特性相关的注意事项。例如，涉及财务交易的同位体20能够通过用户的参与来确保安全性来获益。然而，用户拥有的器具的个性化和许多其它连接情况不必依赖于用户参与。
图10显示了过程服务连接步骤92的流程图。步骤92显示了一系列能够被服务提供同位体20执行以支持服务连接的作业。不是所有的同位体20都需要能够执行图10中示出的所有作业。同样，许多同位体20可能包括其它适合那些特定同位体20的特性的作业。
通过已经建立的服务连接，步骤92执行作业94来为网络22中的服务接收同位体20提供网络中继、路由或者网关能力。在作业94中，服务提供同位体20在连接的同位体20和远端装置34之间(见图1)中继数据通信。完成作业94之后，程序流返回过程56(见图6)。作业94可以用于扩展服务连接到互联网或者其它网络。
通过已经建立的服务连接，步骤92执行作业96和98为网络22中的服务接收同位体20提供用户输入能力。在作业96中，服务提供同位体20从它的I/O部分46(见图2)收集用户输入。在作业98中，服务提供同位体20传送收集到的用户输入数据到连接的服务接收同位体20。完成作业98以后，程序流返回。作业96和98可以用于通过PDA或者可能具有增强的用户输入能力的其它装置来控制或者编程器具。
通过已经建立的服务连接，步骤92执行作业100，为网络22中的服务接收同位体20提供用户输出能力。在作业100中，服务提供同位体20通过服务连接接收从服务接收同位体20产生的数据，并且在它的I/O部分46(见图2)的输出装置通告数据。数据可以以听觉或者视觉可感知的形式或者任何其它能够被人类感知的形式通告。完成作业100以后，程序流返回。作业100可以用于在非便携式通告装置上通告从便携式同位体20上收集的数据。作为选择，作业100可以用于在便携式通告装置上通告由具有有限I/O能力的固定器具产生的数据。
步骤92执行控制器具过程102来支持器具的控制。过程102的作业104、106和108用来把个性化数据52(见图2)编程到器具同位体20。在作业104中，服务提供同位体20使用服务连接从所连接的服务接收同位体20获得个性化数据52。接下来作业106把网络兼容的个性化数据52翻译成为适合特定的将要编入个性化数据52的器具的形式。注意不必所有的在服务接收同位体20中的个性化数据52适用于所有的器具。这样的话，作业106能够使用尽可能多的适用于特定器具的个性化数据52。作业106完成以后，作业104在器具中编入翻译过的个性化数据52。作业108完成以后，程序流返回。
过程102的作业110、112、114和116用于允许用户方便地控制器具。例如，这些作业可以在PDA上面执行。上述PDA具有显示装置和用户输入能力，超过了典型器具上可见的用户I/O能力。在这个例子中，器具是服务接收同位体20，而PDA是服务提供同位体20。在作业110中，服务接收同位体20使用服务连接上载器具控制计算机程序到连接的服务提供同位体。接下来，在作业112中，服务提供同位体20执行刚刚上载的计算机程序。作业112使服务提供同位体20能够特别配置以为所控制的特定器具提供所希望的用户界面。接下来，在作业114中，通过服务连接，控制数据在服务接收同位体20处接收。控制数据来自于通过在服务提供同位体20上面执行控制计算机程序而提供的用户输入。作业114完成以后，作业116基于在作业114中接收的控制数据控制目标器具。作业116完成以后，程序流返回。
图11中的作业流程图提供了更详细的图6中显示的能力可寻址连接过程。图11示出了在第一和第二电子设备之间或者第一和第二同位体20之间初始化通信链路的方法。简要的参考图1、2和6，作业58使传送和接收部分38监视无线通信链路26来确定是否能够收到一个与网络22使用的协议兼容的信号。更详细地说，图11中的作业58显示，在从第一同位体20传送信标消息时，设置连接或者连接过程被第二同位体20接收到。第一同位体20传送的信标消息是非请求型消息，它广播给任何倾听的电子设备。在信标消息中传送的信息的类型不限于本发明。换句话说，信标消息可能包括，也可能不包括所有的如图7所示的需求/能力消息64中的元素。作为示例，为了在传送数据的时候节约带宽和功率，信标消息可能只包括需求/能力消息64中的同位体ID 66部分。这样，第一同位体20传送一个信标消息，例如在同位体ID 66中包含的第一同位体20的标识，作为非请求型周期消息，而独立于是否有任何其它电子设备在足够近的距离内接收该消息。
图11中的作业78A使第二同位体20对从第一同位体20接收到的标识消息执行授权操作。如果被授权建立作业80A所确定的通信链路，则第二同位体20向第一同位体20发送或传送作业81所示的关联消息。这样，第二同位体20基于第二同位体20的授权，确认收到第一同位体20的标识，从而通过发送来自第二同位体20的关联消息，与第一同位体通信。如果没有被授权建立通信链路，则没有关联消息被发送，并且第二同位体20从作业80A(见图11)返回到作业60(见图6)。
基于第一电子设备发送的标识，第二同位体20发送给第一同位体20的关联消息确认第二同位体20被授权与第一同位体20进行通信。第一同位体20接收关联消息并从作业61转到作业78B。作业78B(也参考图6中的作业78)使第一同位体20确定第一同位体20是否被授权与第二同位体20建立通信。如果给予了授权则第一同位体20从作业80B转到作业63(图11)。作业63使第一同位体20发送或传送关联确认消息到第二同位体20。这样，第一同位体20不但确认收到来自第二同位体20的关联消息，还通过传送关联确认消息确认第一同位体20被授权和第二同位体20进行通信。当第二同位体20在作业83中收到关联确认消息，第一同位体20和第二同位体20之间的双向通信链路就建立了。
在此时，在第一和第二电子设备之间通信链路被初始化和建立，它们准备开始在它们之间传递额外的信息。图11中的作业82对应于图6中的作业82，它导致第一同位体20和第二同位体20之间的需求和能力交换。第一同位体20传送其需求和能力到第二同位体20，并且第二同位体20传送其需求和能力到第一同位体20。同位体20的需求定义为服务需求。该服务需求可能是同位体20可能想要对其数据执行的操作，但是同位体20却没有能力执行想要的操作。例如，可能数据想要被显示可是同位体20不具备显示装置来观看数据。同位体20的能力定义为执行服务的能力。可能的服务能力包括同位体20能够执行的操作。例如，为了安全原因，可能同位体20的数据想要被加密，并且同位体20具有加密电路。具有加密电路的同位体20具有加密数据的能力，它可以作为操作提供给没有加密电路的其它同位体。
图12显示了第一个例子，即通过能力可寻址连接过程在两个同位体20比如计算机120和个人存在识别器122之间建立通信连接。个人存在识别器122是特定的同位体20，比如是电子手表、电子钱包、手镯、便携式蜂窝电话，或寻呼机，它们具有与另外一个同位体20即计算机120建立通信协议的能力。当计算机120和个人存在识别器122互相位于对方的探测区域28之内的时候，它们通过无线通信链路26的射频互连连结。
为了初始化个人区域网络的建立，计算机120和个人存在识别器122各自执行过程56(见图6)的查询作业58。作业58确定计算机120和个人存在识别器122已经传送了用于尝试设置连接的非请求型的和周期性的信标消息，并且互相位于对方的探测区域28之内。作业58使传送和接收部分38(见图2)监视无线通信链路26，来确定是否能够收到一个与网络22(见图1)使用的协议兼容的信号。通过自我初始化过程，计算机120和个人存在识别器122传送关联消息和关联确认消息来建立个人区域网络(见图11中的作业描述)。
一旦建立了个人区域网络，并且计算机120和个人存在识别器122都被授权互相进行通信，需求/能力消息64(见图7)中的需求规格70和能力规格72被交换。换一句话说，计算机120传送需求规格70和能力规格72作为需求/能力消息64(见图7)的一部分到个人存在识别器122。对于计算机120，需求表74(见图8)包含需求规格70的示例项目，而能力表76(见图9)包含能力规格72的示例项目。另一方面，个人存在识别器122传送需求规格70和能力规格72作为需求/能力消息64(见图7)的一部分到计算机120。对于个人存在识别器122，需求表74(见图8)包含需求规格70的示例项目，而能力表76(见图9)包含能力规格72的示例项目。
作为示例，计算机120的需求是计算机120需要执行的服务。此服务可能包括计算机不能执行或者不被授权执行的功能，比如提供使能或者允许用户访问存储在计算机120中文件、数据和程序的密码。这样，个人存在识别器122建立与计算机120的通信网络22(见图1)，并且提供授权告诉计算机120要具有有效的键盘和屏幕并且提供访问用户计算机文件的权利。进一步，个人存在识别器122的能力是个人存在识别器122能够执行的服务或者功能。作为示例，个人存在识别器122存储有关用户计算机主目录、字形、文件等信息，这些信息不需用户干涉就可以从个人存在识别器122传送到计算机120。执行过程102(见图10)中的作业104、106和108用来把个人存在识别器122中的个性化数据52(见图2)编入计算机120。在作业104中，计算机120从与个人存在识别器122建立的服务连接中获得个性化数据52。下一步，作业106把网络兼容的个性化数据52翻译成为适合计算机120的形式。结果，无论何时某个特定用户紧密靠近计算机120并且被授权使用计算机120，计算机120就被编入了该用户的个性化数据，而不需要用户参与，也不管以前可能用过计算机120的那些人是谁。
当个人存在识别器122紧密邻近计算机120时就提供访问计算机120的权利，从而提供了计算机安全，而无需在计算机120上键入密码。这样，当具有个人存在识别器122的授权用户位于计算机120的探测区域内时，无线通信链路26自动建立。进一步，只要计算机120和个人存在识别器122保持紧密邻近，计算机120保持对个人存在识别器122标识的用户可用。然而，计算机安全能够被进一步加强，是因为当个人存在识别器122不再紧密靠近计算机120时，个人存在识别器122和计算机之间的无线通信链路26断开。当具有个人存在识别器122的用户离开计算机120的探测区域28时，无线通信链路26立刻断开。
图13显示了第二个例子，即能力可寻址连接过程在两个同位体20例如门进系统130和个人存在识别器122之间建立通信。门进系统130是电子设备，比如是具有同位体20通信协议的门铃系统。作为示例，门进系统130安装在住宅前入口的外边。当门进系统130和个人存在识别器122互相位于对方的探测区域28之内的时候，它们通过表示为无线通信链路26的射频互连连接。例如，带有个人存在识别器122的残疾人或者有安全意识的人可以建立个人区域网络，而无须亲自去按门铃。
为了初始化建立个人区域网络，门进系统130和个人存在识别器122各自执行过程56(见图6)的查询作业58。作业58确定门进系统130和个人存在识别器122都正在通过传送非请求型的和周期性的信标消息来尝试设置连接，并且互相位于对方的探测区域28之内。作业58使传送和接收部分38(见图2)监视无线通信链路26，来确定是否能够收到一个与网络22(见图1)使用的协议兼容的信号。通过自我初始化过程，门进系统130和个人存在识别器122传送关联消息和关联确认消息来建立个人区域网络(见图11中的作业描述)。
一旦建立了个人区域网络，并且门进系统130和个人存在识别器122都被授权互相进行通信，需求/能力消息64(见图7)中的需求规格70和能力规格72被交换。当共同操作时，门进系统130和个人存在识别器122有几种可能的选择。第一种选择是门进系统130读取个人存在识别器122的同位体ID 66(见图7)来确定带有个人存在识别器122的人的身份。为了增加住宅的安全性，此人的身份可以在住宅中的服务提供同位体20上被显示，该服务提供同位体20能够显示从门进系统130接收的信息。服务提供同位体20将把在同位体ID 66(见图7)中发现的身份记入日志，其中同位体ID 66属于每个具有个人存在识别器122的通过门进系统130尝试设置连接的人。
第二种选择涉及接收一个便条，其仅供住在该住宅的人使用。例如，快递服务在发现没有人在家以后可能想要留下私人消息来解释可能的选项。在建立了具有个人存在识别器122的快递服务人员的标识以后，门进系统130可能接收来自快递服务人员通过个人存在识别器122输入的一条消息。这条消息随后可以在住宅中的服务提供同位体20上被显示，该服务提供同位体20能够显示从门进系统130接收的信息。
第三种选择涉及住宅主人给快递服务人员留一条消息，该快递服务人员具有特定的身份标识符编入到个人存在识别器122中。例如，在建立了带有个人存在识别器的人的身份之后，居民可能想要给快递服务留下一条私人消息。通过在靠近住宅入口的位置提供或者接收消息，门进系统130通过允许交流私人消息来提高居民的安全性。当具有个人存在识别器122的用户位于门进系统130的探测区域28内时，无线通信链路26自动建立。通过门进系统130的服务，具有个人存在识别器122的用户的身份可以被家庭住宅所用。
图14是根据本发明的入口通道系统的实施例的方框图。入口通道系统包括具有门进系统130形式的第一同位体20，其最好位于封闭区域322(比如住宅、建筑物、房间，或者围墙区域，仅仅举这些例子)中的入口门320的附近。想要进入封闭区域322的客人携带具有个人存在识别器122形式的第二同位体20。当第二同位体20进入门进系统130的无线通信区域时，通过第一近程无线链路26，它成为入口通道系统的一部分。个人存在识别器122最好包括传统的显示装置304和传统的键盘306，它们用于与客人接口，以产生命令和与封闭区域322的居住者进行通信。应当意识到，作为选择，个人存在识别器122可以包括其它用户接口，比如麦克风、触摸板和扬声器。
当个人存在识别器122位于门进系统130的无线传送范围之内时，门进系统130和个人存在识别器122被安排和编程来互相建立个人区域网络。门进系统130还被编程以确定是否被授权与个人存在识别器122进行进一步的通信。在门进系统130已经确定被授权与个人存在识别器122进行进一步的通信之后，个人存在识别器122和门进系统130还被安排和编程来互相交换需求规格和能力规格。
在某一实施例中，入口通道系统还包括与门进系统130连接的门铃134。当个人存在识别器122要求按门铃时，门铃134用来警告封闭区域322的居住者。按门铃的需求最好是响应客人输入的键盘命令。入口通道系统最好还包括可供封闭区域322的居住者使用的服务提供同位体318形式的第三同位体20。服务提供同位体318最好包括传统的显示装置324和传统的键盘326，用以连接居住者以便识别客人以及与客人交流。应当意识到，作为选择，服务提供同位体318可能包括其它的用户接口，如麦克风、触摸板和扬声器。服务提供同位体318最好通过第二近程无线链路26与门进系统130连接。应当意识到，作为选择，在牺牲了服务提供同位体318的便携性的代价下，服务提供同位体318可以通过硬连线链路与门进系统连接。
在另一实施例中，入口通道系统包括传统的门操作装置312。门操作装置312与门进系统130电连接，与入口门320机械连接，并且响应门进系统130打开和关闭入口门320。在这个实施例中，门进系统被安排和编程通过个人存在识别器122来接收来自客人的请求并打开入口门320。作为响应，最好在确认客人被授权打开入口门之后，门进系统130和门操作装置312合作打开入口门320。应当意识到客人能够打开入口门320的授权既可以预先编入客人的个人存在识别器122中，也可以在封闭区域322的居住者识别出客人后，由居住者通过服务提供同位体318提供。这个实施例在客人比如是残疾人并且可能有困难操作现有技术中的踢和/或推的板(kick and/or push plates)时有特别的优点。应当意识到，作为选择，个人存在识别器122可以与一个物体比如轮椅、盖尼式床(一种装有轮子的金属担架，用于搬运病人)或者类似物机械连接，用于使入口通道系统识别该物体。在这种情况下，无论是谁和这个物体在一起，该物体都可以打开门。
在再一个实施例中，入口通道系统包括与门进系统130连接的锁328。锁328用来锁住和打开入口门320。这个实施例在不包括门操作装置312的实施例中最具优势。
图15是根据本发明用于入口通道系统的过程流程图。流程图由等待要发生的事件开始步骤221。事件可能是来自封闭区域322的居住者的“居住者事件”，或者是来自客人的“客人事件”。当在步骤221居住者事件发生时，流程转到步骤222来确定发生了什么种类的居住者事件。当事件是程序事件时，流程转到步骤223。程序事件的示例是便条的产生，此便条是居住者通过服务提供同位体318的键盘326提供特别标识的客人，比如XYZ快运服务。在步骤223，门进系统130接受和存储新的程序，比如便条。此便条用于随后当特别标识的客人到来时，向特别标识的客人所携带的个人识别标识器122展示。然后流程返回步骤221等待另外的事件。在另一方面，如果在步骤222是查询事件，比如“谁在按门铃”，则流程转向步骤224，在此门进系统130通过服务提供同位体318的显示装置324返回所请求的信息给居住者。然后流程返回步骤221等待另外的事件。
当在步骤221，客人事件发生时，门进系统130把客人事件当作日志写入存储器42(见图2)步骤225，然后检查客人是否被授权通信步骤226。如果不是，流程返回步骤221等待另外的事件。在另一方面，如果在步骤226客人被授权通信，则流程继续运行到步骤227，在此门进系统130确定发生了什么样的客人事件。当事件是一个按门铃314的命令时，流程转到步骤228，在此，门进系统130检查是否有等待特别标识客人的消息，并且进一步检查特别标识的客人是否是正在试图按门铃314的客人。如果是，门进系统130和客人的个人存在识别器122合作传递此消息(步骤229)。门进系统130然后把此已经发送的信息记录到日志中(步骤232)。然后流程返回步骤221。在另一方面，如果在步骤228没有消息在等待该客人，则门进系统130按门铃314(步骤231)，并且把按门铃记入日志(步骤233)。
在另一方面，如果在步骤227门进系统130确定客人事件是客人留下的消息，则门进系统130把此消息发送到服务提供同位体318来显示给居住者，并且把消息已经到达记入日志(步骤230)。然后流程返回步骤221。然而，如果在步骤227客人事件是请求执行门事件(包括开门、锁上门、打开门锁)，则门进系统130检查客人是否被授权执行此门事件(步骤236)。如果是的话，门进系统130执行门事件，把门事件记入日志，然后返回步骤221。如果不是的话，门进系统130只是返回步骤221。应当意识到，作为选择，当客人当初没有被授权执行门事件，在返回步骤221之前，门进系统130可以被编程发送消息给居住者来识别客人，并询问居住者是否愿意授权给该客人执行门事件。然后门进系统130根据居住者的响应处理该请求。另外应意识到无论何时门事件的操作被最后拒绝，客人最好被通知。
至此，应该意识到本发明为具有被指定为居住者的封闭区域提供了入口通道系统，且入口通道系统使用了基于邻近的近程无线链路。入口通道系统方便地允许装备有个人存在识别器的客人加入到入口通道系统中作为无线个人区域网络的特别成员，用来与入口通道系统和封闭区域的居住者进行交互以获取进入并传递信息。
根据上述讲授，本发明的多种修改和变换都是可能的。因此应该明白，在所附权利要求的范围内，本发明可以以与上述特别描述不同的其它方式实践。
权利要求
1.用于具有被指定为居住者的封闭区域的入口通道系统，入口通道系统使用基于邻近的近程无线链路，该入口通道系统包括门进系统，邻近入口门放置；以及个人存在识别器，由客人携带并且通过近程无线链路连接在门进系统上；其中，当个人存在识别器位于门进系统的无线传送区域内时，门进系统和个人存在识别器被设置和编程来建立相互的个人区域网络；以及在建立了个人区域网络后，个人存在识别器和门进系统还被设置和编程来交换相互的需求规格和能力规格。
2.如权利要求1的入口通道系统，还包括门铃，连接在所述门进系统上，用于当所述个人存在识别器指示需要按所述门铃时警告居住者。
3.如权利要求1的入口通道系统，其中，所述门进系统被进一步设置和编程，以把所述个人存在识别器建立与所述门进系统通信的尝试记入日志。
4.如权利要求1的入口通道系统，其中，在交换需求规格和能力规格之前，所述门进系统还被编程以确定与所述个人存在识别器的进一步通信是否被授权。
5.如权利要求1的入口通道系统，其中，所述个人存在识别器与物体机械连接；且所述个人存在识别器被进一步设置和编程以使所述门进系统识别物体。
6.如权利要求1的入口通道系统，还包括门操作装置，与门进系统电连接，与入口门机械连接，以响应门进系统打开和关闭入口门，其中，所述门进系统被进一步设置和编程，以通过所述个人存在识别器从客人接收请求以打开入口门；以及响应该请求打开入口门。
7.如权利要求6的入口通道系统，其中，所述门进系统还被设置和编程，以在打开入口门之前确定客人已经被授权进入该封闭区域。
8.如权利要求1的入口通道系统，还包括服务提供同位体，可被居住者采用并连接在所述门进系统上，用于与所述门进系统通信。
9.如权利要求8的入口通道系统，其中，所述服务提供同位体包括显示装置；并且所述门进系统还被进一步设置和编程以通过显示装置使居住者识别客人。
10.如权利要求8的入口通道系统，其中，所述服务提供同位体包括显示装置；并且所述个人存在识别器包括键盘；并且所述门进系统被进一步设置和编程以通过所述键盘接受客人产生的消息，所述消息供居住者使用；并且通过所述显示装置显示所述消息给居住者。
11.如权利要求8的入口通道系统，其中，所述服务提供同位体包括键盘；并且所述门进系统被进一步设置和编程以通过所述键盘接受和由存储居住者产生的便条，上述便条供特别指定的客人使用；并且所述特别指定的客人携带的个人存在识别器包括显示装置；并且所述门进系统被进一步设置和编程以确定特别指定的客人携带的个人存在识别器已经与所述门进系统建立通信链路；并且当通信链路建立后，通过上述显示装置传递便条给特别指定的客人。
全文摘要
一入口通道系统，包括位于入口门(320)附近的门进系统(130)和由客人携带并且通过近程无线链路(26)连接到门进系统的个人存在识别器(122)。当个人存在识别器位于门进系统的无线传送区域内时，门进系统和个人存在识别器被安排和编程来建立相互间的个人区域网络。门进系统还被编程以确定(80)与个人存在识别器进行进一步的通信是否被授权。在门进系统确定与个人存在识别器进行进一步的通信已经被授权后，个人存在识别器和门进系统还被安排和编程来交换(82)相互的需求规格和能力规格。
文档编号H04L12/56GK1633824SQ00815196
公开日2005年6月29日 申请日期2000年10月27日 优先权日1999年11月3日
发明者杰弗里·马丁·哈里斯, 欧内斯特·厄尔·伍德沃德, 威廉·布赖恩·奥斯汀, 乔治·威廉·芒卡斯特 申请人:摩托罗拉公司