专利名称：提供通用全球网接入功能的设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子系统管理领域，具体说，本发明涉及基于电子设备的管理和控制的网络。
背景技术：
电子设备在家庭和工作场所已是普遍存在的，因此很少存在没有某种形式的电子设备的任务。大部分电子设备最初是为特殊用途设计的，对其它的如监控和控制的问题则没有预见到。然而，常常要求包括这种问题的电子设备具有新的设计，以便通过增强监控和控制能力，改善效率和方便性的新设计。例如，电视机最初设计为由手动控制在机箱上的控制旋钮控制，但电视机设计发展引起IR遥控，允许电视观众不用离开座位改变频道。
遗憾地，这些新的控制设计实际上常常是私人拥有的，唯一的定位在主题设备上，没有考虑在同样环境中的其它可能的电子设备。同样，不像普通的电视观众的情况，常常希望从更遥远的有利位置监控和控制电子设备。例如，当公司事业扩展它们的电子设备的使用时，出现了能从中心的位置监控和控制在共同的环境中的多个设备的要求，公司可跨越世界。
试图克服这些障碍的现有技术的系统一般较窄地集中在特定的电子设备，并设计允许使用专用电子控制器的个人与单个电子设备通信。在不存在通信路径的地方，此解决方案常常需要安装专用的有线系统完成监控和控制。在网络存在的地方，现有技术的一些系统使用网络在控制器和电子设备之间传输私人拥有的通信分组数据。为了控制多种设备，必须在网络上传输附加的通信分组数据。随着企业的设备量增加，导致了在公司的网络上不希望的控制通信量水平。
现有技术系统的另一个缺点是，它们常常使用计算机工作站或其它固定的设备，如专用的控制器。这削弱工作站其它用途的使用，使它难于有从任何其它位置监控和控制的能力，缺少冗余的、专用控制器的低效率使用。
前述的原因，希望有允许人们监控和控制多种类型的多种电子设备的监控和控制系统，系统中此监控和控制能力可从多于一个的位置得到，系统中计算资源不由所有者的系统的那些资源的专有使用限止，系统中由多种设备的中心控制，能最小化对网络通信量的影响。
图1是根据本发明的实施例，能全球网接入和控制多种电子设备的结构的布局图实施例；图2是根据本发明的实施例，全球网服务设备100的顶层框图；图3是配置串行端口收发器的图形用户界面的说明；图4是配置灵活的I/O端口的浏览器界面的说明；图5是说明根据本发明的一个实施例，灵活的I/O端口的可配置性的电路图；图6是根据本发明的一个实施例，实施例的通用化的图形用户界面的说明；图7是建立控制SamsungTMLCD监视器的网页实施例；图8提供与控制功能关联的网页的另一说明；图9是SamsungTMSyncMaster监视器的监视器网页的说明；图10是实施例SamsungTMSyncMaster监视器的调度网页的说明；图11A和11B是根据本发明的实施例，电源配置的说明；图12是说明根据本发明的实施例，可以使用前面描述的CPU和存储器硬件实现的全球网服务器设备的固件/软件配置的框图；图13是根据本发明的实施例的平面堆栈的说明；图14说明根据本发明的实施例使用平面堆栈的方法，由做出立即丢弃/处理决定的以太网分组数据减少处理。
发明内容
本发明提出一种由提供电子设备的灵活的以太网连接解决上面讨论的现有技术的问题的解决方案。这使得能控制、监控多种电子设备、并能从连接到计算机网络，如局域网(LAN)，广域网(WAN)或因特网的任何浏览器访问多种电子设备。本发明的实施例提供因特网协议(IP)连接，用于监控和控制转储(无处理功能)，智能设备的范围从简单的家庭设备如电视机、立体声系统、警告器等到复杂的工业设备如多倍投影测绘仪，等离子体显示器，转换开关和其它电子产品。
用户可以配置本发明的实施例使用如方便的电子邮件通知，提供前瞻的服务和预防性的维护要求的信息。用电子邮件通知，技术支持管理员能通过蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、寻呼机或因特网电子邮件帐号能用的电子邮件接收故障和服务消息。对不允许因特网接入的安全装置，仍能前瞻的实现在线监控。在现存的安全基础结构中，即使没有折衷处理的系统或装备安全，故障和修理的电子邮件通知是可能的。
本发明提供动态的可配置的资产管理的全球网网页。例如，当全球网的浏览器请求它的全球网网页时，用户可以安排本发明动态的获得设备和/装备的状态。通过URL编码或其它传送机制可发送来自全球网的浏览器的请求。在接收请求时，分析数据确定请求什么信息，或采取什么行动。
因为本发明的实施例使用平的网络堆栈用于网络通信量处理而不是传统的七层OSI(国际标准组织)堆栈，全球网网页的处理和动态建立是非常快的。平的堆栈允许更快的处理网络通信量，确定包含在通信量中的信息是否有兴趣。平的堆栈方法处理数据为一长串平的数据。相反，在第七层(即应用层)检索实际数据前，七层模型要求在各层处理。平的堆栈允许立即校验数据开头的一个或两个字节，以确定并获得感兴趣的信息，而不附加在OSI模型的前面六个网络层的处理负担。
OSI堆栈的最低层有在最高层什么应用程序是有效的知识，那么平的堆栈允许在最早的可能点放弃分组数据，所以没有处理能力的浪费。平的堆栈的实现基于原始数据流组织它的校验/处理，因此，最小化了缓冲器的要求并提供更容易的硬件实现。
具体实施例方式
本发明是提供电子设备基于全球网接口的方法和设备。在下面的描述中，提出的大量特定的细节提供本发明更全面的描述。然而，对本领域的技术人员来说是明显的，没有这些特定细节也可实践本发明。在其它例子中，为了不模糊本发明，不详细描述众所周知的特征。
本发明提供了一种用于电子设备的灵活的以太网连接的设备，使得能控制、监控多种电子设备，并能从连接到计算机网络，如局域网(LAN)，广域网(WAN)或因特网的任何浏览器访问多种电子设备。本发明的实施例提供监控和控制设备，范围从简单的家庭设备如电视机，立体声系统，警告器等到复杂的工业设备如多倍投影测绘仪，等离子体显示器，转换开关和其它电子产品的因特网协议(IP)连接。
本发明的实施例可提供一个或多个连接电子设备的输入/输出(I/O)端口。例如，实施例可包括模拟或数字I/O信号的可配置的I/O端口；串行端口如RS-232，RS-422和RS-485；和实质上控制任何IR可控制设备的红外(IR)端口。
因特网协议(IP)连接提供远程和前瞻的监控和故障检修各种类型的电子装备的能力。本发明的实施例可提供不是“全球网允许的”电子设备的以太网连接，消除了电子装备商制造必须能全球网操作的电子设备。
通过本发明的实施例提供全球网连接，如图1的设备100，可以由用户、技术员或管理员在任何时间从任何有全球网浏览器的计算机管理和支持多样性的电子产品。例如，音频/视频(A/V)技术员能从显示位置几千英里外控制显示。为了提供前瞻的服务，技术员也能监控设备的完好状况。例如，用户能校验投影测绘仪的功率、连接、灯的寿命或温度的状态和行为，甚至立即关闭多倍投影测绘仪一所有的是来自任何允许全球网的监控站的方便性。在灯的寿命的情况中，技术员能从它的办公室或其它位置监控一个或多个投影测绘仪的投影测绘仪灯的寿命，当灯的使用寿命几乎到期时定购替换的灯，从而防止服务的中断。
通过如电子邮件通知的方便性可以提供前瞻的服务、支持和预防性维护。使用电子邮件通知，技术支持管理员能通过蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、寻呼机或因特网电子邮件帐号能用的电子邮件接收故障和服务消息。对不允许因特网接入的安全装置，仍能前瞻的实现在线监控。在现存的安全基础结构中，没有折衷处理的系统或装备安全，故障和修理的电子邮件通知是可能的。
在本发明的一个或多个实施例中，全球网服务器配置有随机存储器，存储大量的设备驱动器，全球网网页和其它的软件，这些可能是超文本链接标示语言(HTMP)，JavaScript，FlashTM动画和/或图形文件。使用现货供应的软件程序如Macromedia Dreamweaver和Microsoft FrontPage可以建立和存储可专用化的全球网网页。使用有图形用户界面(GUI)的基于全球网的直觉的软件，用户可通过本发明的实施例访问多样的电子设备。
图1是本发明的实施例，能全球网接入和控制多种电子设备的结构的布局图实施例。在此说明中，设备100包括本发明的引擎或全球网服务器。设备100的配置可包括输入/输出端口的任何组合，并可嵌入到电子设备中，或作为独立服务器。例如，在显示在图1中的独立配置中，设备100有连接设备100到IR发射器110的多个红外(IR)端口。在此实施例中，IR端口是驱动IR发射器110的输出端口，控制电子设备如VCR109，DVD108，和数字卫星系统(DSS)接收器107。
本发明的实施例也可包括输入/输出，如RS-232串行端口和其它通用用途端口。例如，设备100包括控制A/V设备的RS-232端口，如通过串行电缆106的转换开关105，通过串行电缆118的投影测绘仪117。可使用通用的输入/输出端口通过电缆113和114连接设备100到继电器箱121，依次继电器箱121通过电缆115控制显示屏112，并通过电缆116控制照明系统111。可使用通用用途输入/输出端口通过电缆120连接运动传感器设备119，例如检测何时有人进入有贵重的A/V设备的房间。
设备100包括连接网络的端口。例如，设备100可包括有RJ-45连接器的以太网端口，连接到连接线101接入网络102。网络102可包含，例如在陆上线路上的TCP/IP网络。从设备100到网络的其它连接可包括无线通信系统如地球的，卫星，蜂窝电话，红外等。
操作者使用全球网接入站104，如通过通信线103连接到网络102的计算机站，可监控和/或控制连接到设备100的任何设备。通信线103可包括任何理想的通信方法，如陆上线路和/或无线。
在此说明中，授权的用户可以从世界上的任何地方登录到全球网接入站104，以便查看连接到设备100的一个或多个设备。全球网接入站104可以是装备全球网浏览器并连接到网络102的任何接口设备(例如，膝上型电脑，工作站，PDA，蜂窝电话。)在一个实施例中，授权的用户输入想得到监控的特定设备100的目标识别号，典型的为IP地址。全球网浏览器发送HTTP，例如，得到对设备100的请求，设备100对用户的全球网浏览器发送主页(例如，HTML格式)作显示。设备100可发送预格式化的全球网网页，或，在另一个实施例中，合适的HTML标记符和参数构成为HTML文件，发送HTML文件到在全球网接入站104上的用户全球网浏览器上，设备100可产生全球网网页。多个用户可以通过不同的全球网浏览器同时访问和控制设备100。
在一个实施例应用中，图1的设备可以配置为当有人进入房间时，A/V设备自动的允许操作和电源开启。例如，当用户进入有运动传感器设备119的房间时，运动传感器设备119检测运动并通过连接120发送运动信息到设备100。设备100是用户可编程的，因此在检测运动时，设备100能使得投影测绘仪117，照明系统111和显示器112在特定的时间量允许操作。另一个实施例包括连接到设备100的输出端口之一的照相机，照相机能记录引起记录设备107，108和109之一运动干扰的活动。也可以配置设备报警其它的干扰人员，并允许其它人员从世界的任何地方使用全球网浏览器查看记录的信息。例如，这可以由连接到可得到的串行端口之一和连接到网络的数字介质上记录干扰来完成，并对合适的机构发送电子邮件通知。
图2是根据本发明实施例的全球网服务设备100的顶层框图。在此说明中，全球网服务设备100包括中央处理器(CPU)240，作为通过系统总线205与所有内部功能通信的主要系统处理器。设备100还包括存储系统软件的非易失存储器如闪存210，如，设备驱动器和要求存储在非易失存储器的其它软件。设备100也可包括作处理的易失存储器如RAM220。系统时钟230可包括内部振荡器，提供设备100运行要求的所有时钟。系统时钟230也可提供实时时钟功能。可编程实时时钟提供运行警报，顺序和自动监控。例如，有日历的实时时钟可提供常规检测连接到设备100的电子装备的状态的能力。
可装备设备100根据IEEE802.3af从LAN、从本地电源或LAN电源和本地电源的组合接收功率。IEEE802.3af标准在以太网上有功率的两个基本模式。一个模式是中跨(Mid-Span)模式，其中在100Mbps中的额外对电缆沿线路发送48伏。另一个模式是末端电缆(End-Cable)模式，其中沿如是AC-耦合的数据信号同样的线路上发送48伏。图11(A和B)是根据本发明的实施例的电源配置的说明。
在此说明中，通过可能是Rj-45类型连接器的连接器1110，设备100的实施例连接到以太网。在末端电缆(End-Cable)模式中，信号线通过隔离元件1120，例如变压器并且也通过桥式整流器1130在线路1131上提供48伏DC。作为选择，本发明可通过二极管1132和1133在中跨模式中从100Mbps的额外的两个引线接收功率，在线路1131上提供48伏DC。可由防止任何功率反馈到网络的正向偏压二极管保护网络。
来自线路1131的功率馈送到特征检测器1140。特征电阻1140提供特征阻抗，因此当检测到适当的功率特征时向设备100提供功率。这也对没有IEEE802.3af兼容功率的网络提供向后兼容。那么，如果由检测器1140没有在网络线路上检测到合适的功率特征，设备100不关闭。
当检测器1140检测到合适的功率特征时，开启开关晶体管1150，晶体管1150开启调整器1160。调整器1160提供必须的功率，如+5伏，运行设备100的有电源的部件。
使用独立的电源到引线1171也可提供对设备100供电。在此说明中，在引线1171上提供+12伏，作为选择的供电设备100。当通过引线1171提供电源时，晶体管1150的状态确定从哪个功率源设备供电。那么，当合适的网络功率是不可得到时，实施例可提供独立的功率源的使用。
参考图2，可以实现设备100为有各种类型的可配置的输入/输出端口的可升级的服务器。例如，设备100可包括并行I/O控制器270，通过灵活的端口201连接到外部电子设备；串行接口控制器UART280通过端口202与有串行通信能力的外部设备通信；红外输出控制器IR通过端口203与有IR能力的外部设备通信；网络接口控制器NIC250通过端口204与IP网络，如因特网通信。I/O时钟260根据任何要求的标准可提供任何必须的时钟信号驱动I/O控制器。
串行输入/输出在一个或多个实施例中，串行端口202提供与外部设备的双向通信。串行端口202可由一个或多个九针D-sub串行端口和/或外加螺丝终端串行端口组成，灵活的连接到各种设备。九针D-sub串行端口提供RS-232，RS-422和RS-485兼容，同时外加螺丝终端典型支持RS-232通信。串行端口202可配置为各种模式。例如，可配置串行端口202为提供通过来自现存的控制系统的命令传输能力，并控制和监控连接的设备的“pass-through”模式。例如，设备100可通过一个或多个串行端口连接到A/V系统作监控和控制，同时维护使用本地控制系统(如，远程控制)的能力。
在一个或多个实施例中，串行端口202的配置是通过控制收发器UART280可配置的。收发器可以是如下设备，来自Sipex Corporation的SP3232E，SP522，SP50x系列等；来自Maxim的MAX232，MAX843等；和其它合适的收发器设备。合适的收发器可以是可编程的适应几个协议，因此允许通过全球网浏览器配置。注意，其它合适的收发器可以是通过跳线和/或软件配置。
图3是配置串行端口收发器的图形用户界面的说明。图形用户界面可表现为基于表格的全球网网页。当用户从全球网网页上选择给出的参数值时(如9600bps波特率)，在全球网接入站的全球网浏览器传输此参数值回到设备100(例如，使用URL编码)，因此在设备100建立串行端口收发器的控制寄存器。在此说明中，图形用户界面提供接口类型(例如，RS-232，RS-422和RS-485)，波特率，数据比特数，奇偶(奇/偶)，停止比特数和数据流控制(XON/XOFF)的选择。
灵活的I/O端口在一个或多个实施例中，设备100可用一个或多个Flex I/O端口配置。也可配置各灵活的端口为模拟入、数字入或数字出。也可配置各灵活的端口支持大范围的信号幅度。例如，能支持从0到24伏数字和模拟信号的灵活的I/O端口提供适合于控制和/或监控多种类设备的电压范围。
能配置端口接收来自设备如光传感器、电平反馈设备、应力计、热电偶和各种电位计的模拟电压。在一个实施例中，用高分辨率的模拟到数字变换器取样输入信号。然后提供数字化的电压到处理单元240作进一步的处理(如，存储在内部寄存器在特殊应用需要时作比较或传输)。例如，可以建立电压阈值，当超过阈值时，可配置设备100发送连续的命令或电子邮件消息，或触发另一个事件。在另一个例子中，安置在设备机柜中的热传感器可连接到Flex I/O端口之一。可配置设备100，如果机柜温度超过特定的温度开启辅助的冷却风扇和/或发送电子邮件。可实现触发温度，通过由设备100提供的全球网网页中的表格配置的寄存器值。
当配置为数字输入时，Flex I/O端口201可连接到开关，传感器(如，湿度，运动等)，和其它同样的数字设备提供对设备100的反馈。此配置可提供接收来自各种设备如投影仪升降器，机动化的投影银幕，房间隔离开关和按钮的状态的能力。
当配置为数字输出时，Flex I/O端口201可驱动LEDs，白炽灯和其它设备。例如，要求接触关闭控制的应用程序可以通过继电器箱与Flex I/O端口201接口。那么在运行中，Flex I/O端口201可以给与继电器电压提供回路关闭。
图5是说明根据本发明的一个实施例，灵活的I/O端口的配置的电路图。当配置端口501为数字输出端口，用户可使用例如显示在图4中的浏览器界面建立配置参数。那些配置参数设置在处理单元510中的合适的寄存器中，那么可使用那些配置参数直接的或间接的驱动开关或门电路，启动特定配置的特定电路。处理单元510可以是设备如FPGA(Field ProgrammableGate Array)，微控制器或相似的设备。
配置端口501为数字输出模式涉及处理单元510能使负载电阻器503和二极管502可编程。为了产生输出高，处理单元能使信号线路为三态缓冲器504，因此去除三态模式缓冲器并驱动负载电阻器503高。为了产生输出低，由处理单元设置开路收集器输出驱动器506为低阻抗模式。注意，驱动器506是用非常低的阻抗拉向地电位的开路收集器输出设备。开路收集器输出驱动器506的特征是当关闭时它的输出变为高阻抗，从而就像不连接的设备。开路收集器输出驱动器506可以用设备如STMicroelectronics的ULN2003A实现。
配置端口501为模拟或数字的输入模式涉及设置开路收集器输出驱动器506为高阻抗态(即关)并设置三态缓冲器504为关模式的处理单元。那么，在输入端口501和模拟到数字(A/D)变换器507之间的主要阻抗是电阻分压器505。电阻分压器505将输入电压按比例分配为A/D变换器507的合适的值。
图5说明一个提供可配置Flex I/O端口的可能的电路实施例。应理解，在发明的范围内可以使用其它的电路配置提供同等的可配置I/O端口。
红外端口设备100的实现可包括一个或多个完全可编程的IR端口。各IR端口能输出使用有线的IR发射器或通过IR播送设备的具有或没有载波信号的IR信号。设备100能以各种方式如文件下载和IR学习收集IR控制数据。IR数据可以从设备100中的各种设备的存储器的各种源下载。
如定时信息的IR数据可存储在处理单元510中的先进先出(FIFO)缓冲器。那么在处理单元510中的状态机器可以通过缓冲器循环产生调制的信号。调制的信号可以同步I/O时钟260(图2)。I/O时钟260可以是设备如66MHz主时钟晶体，因此使用时钟分频器提供多载波频率的产生。那么，提供本发明的各种设备的IR控制是可能的。
也存储在处理单元510中的是载波频率的许多周期，在控制下对设备产生脉冲。输出信号可通过晶体管(如FET)传送驱动有IR发射器的电缆。
设备100也可包括实质上任何IR可控制设备的学习IR命令的能力。可以使用设备提供的IR遥控实现简单的和容易的IR学习过程。本发明的实施例也将特定的连续的命令字符串与特定的IR命令相关。IR学习能力允许多数有传统接口的设备容易的适合于当今的高速LAN通信系统。
网络接口设备100的实施例使用工业标准以太网通信协议，如ARP，DHCP，ICMP(ping)TCP/IP，Telnet，HTTP，和SMTP，对用户提供全球网接口，用于监控、控制和时序安排连接到的设备100装备。设备100的实施例提供写和上载自动操作一些功能的程序。例如，用户可能希望基于指派的条件如在预先确定的时间开或关连接的电子装备，控制一些电子装备，如果联接的单元被盗或离线，则向个人发出警报。
多用户可同时连接到能支持许多用户的设备100。对所有的用户并行的发送信息，设备100改善系统的通过量。此外，因为能使用设备100同时的监控和控制装备的多个部分，简化了配置和监控，比要求分开监控和控制装备的各个部分的系统建立更少的网络通信量。
具有密码保护的各种安全级别可包含在本发明的一些实施例中。例如，“用户”接入级别可授权的限制只进入到预先指定的功能，而“管理员”接入级别允许完全的接入到高级的设置。
设备100包括通用图形用户界面(Generalized Graphical User Interface)，它用作为资产管理工具，允许用户识别和监控连接到系统中的一个或多个全球网服务设备100的所有电子装备。用户能通过通用图形用户界面配置控制装备的全球网服务设备100。
用户能实现包含所有数据的驱动器分组数据，并控制装备特定部件的功能性或建立它们的驱动器。一旦识别和配置了装备时，用户能通过全球网浏览器观察所有装备的状态。各个以太网设备100有通过通用图形用户界面设备目录紧密链接的唯一IP地址。用户简单的单击代表选择的系统中设备的图标。为了帮助配置处理，通用图形用户界面可包含上下文敏感帮助，它提供要配置的特定网页的信息。
图6是根据本发明的一个实施例的通用图形用户界面实施例的说明。在此说明中，通用图形用户界面600有能使用户接入，控制(如，标记610)，监控(如，标记620)和调度(如，标记630)连接到设备100的电子设备(如，A/V设备)的各种标记。
可定制通用图形用户界面600，在环境如学校或全世界的所有地方提供连接到各种全球网服务设备100的所有装备的中央管理中心。在此情况中，窗口640可对各设备100和它的连接的电子设备提供树型选择法，窗端口650提供可编制满足特定要求的可用户化的全球网网页，并提供装备各部件希望的功能。使用“server-side include”功能可动态的建立各全球网网页650。“server-side include”功能分析HTML命令行，并包括发送到浏览器600的全球网网页中希望的信息。下面详细的描述“server-sideinclude”功能。
本发明的通用图形用户界面和以太网到串联接口能力为资产管理提供了必须的功能。根据它的查询和电子邮件能力，它允许用户编程设备100连续的监控与它连接的一个或多个装备的状态，当满足某条件时提供对用户的通知(例如通过电子邮件)，设备100可以快速地警告用户安全破坏。同样，通过接入所有的网络连接的装备，用户也能确定哪一个设备最经常使用，并基于需要分配资源。
为了允许各种环境的个别需要，可定制软件界面，以很多方式显示装备的状态。例如，彩色代码的按钮指令电源开或关，或条形图可显示灯的最大小时数与已使用的小时数。由包括徽标或市场信息，使用HTML，Flash动画，JavaScript等，用户也可建立它们自己的观察和感觉。图7是建立控制SamsungTMLCD监视器的网页的实施例。在此说明中，用户能选择功能如电源开/关，视频输入源选择，并调整观察区域的大小。
图8提供网页与控制标记610关联的另一说明。提供用户观察和操作此基本功能，如A/V设备(如，投影仪)的音量，静音，视频输入，电源和其它功能的能力。在此说明中，用户能使用在全球网网页上提供的控制按钮，遥控设备如VCR，DVD，PC，文档照相机，便携式电脑等。例如，有按钮“播放”，“快进”，“倒带”，“暂停”，“停止”等。装备的各部件的基本控制系统(如，遥控)仍然保持功能，同时提供用户控制世界上任何地方的所有装备的附加功能。
监控全球网网页提供用户观察产品的状态功能的能力。例如，用户能够取出所有连接的投影仪灯的小时数，即使投影仪没有内置灯的计时器。根据没有内置计时器的投影仪和其它设备，例如由控制电源开关或检测电流的变化，设备100可监控ON和OFF时间。也可以编程设备用电子邮件通知用户。例如，图9是SamsungTMSyncMaster监视器的监视器网页的说明。在此说明中，配置设备10为当装备不连接时用电子邮件通知用户。
在另一实施例中，时序安排网页(与通用图形用户界面的时序安排标记关联)可提供时间上控制设备的能力。例如，图10是SamsungTMSyncMaster监视器实施例的时序安排网页的说明。在此说明中，监视器时序安排为从星期一到星期五1200中午关电源。此信息可传输到设备100，在那里可以存储在与监控装备的特定部件关联的寄存器或存储器中。
在典型的应用中，在有几个教室的教育设施中的技术员可能需要从校园的单个位置接入，控制，监控和故障检修学校的A/V设备。使用通用图形用户界面软件，技术员能安排一个或几个全球网服务设备(100)，跟踪在各教室中的投影仪灯的小时数，并在1350小时时产生电子邮件警告，正好在各投影仪灯的期望寿命最大1500小时前。技术员可设置设备，因此由通过计算机，蜂窝电话，PDA或寻呼机的电子邮件接收警告。根据关于灯的寿命的定时信息，那么技术员可在出现一个灯烧掉前定购或替换灯。此外，技术员可在预先选择的时间配置投影仪开或关，可自动的监控各设备与LAN的连接。因此，因为装备可前瞻服务，所以本发明最小化了停工期。
配置设备全球网网页可动态的配置各设备全球网网页。当全球网浏览器请求全球网网页时，用户可编程设备100动态的获得设备和/或装备状态。来自全球网浏览器的请求可通过URL编码或其它传输机制发送到设备100。在接收请求时，设备100分析请求确定请求什么信息，或作什么操作。
例如，用户可能希望重设连接到设备100的特定投影仪灯的小时数的计数器。用户可由按在浏览器上的例如称为“Reset Lamphours”的按钮发送命令重设计数器。浏览器发送命令“<IP-ADDRESS>/<Name_Page>？Lamphours＝0”。在接收命令时，设备100分析命令，获得变量“Lamphours”和“0”值，那么设置在存储器中相应的寄存器值为“0”。
因为由合适的HTML命令行可获得各设备的信息，可动态的建立全球网网页。例如，下面的命令检索希望的信息，使用“server-side include”功能，并发送数据到全球网网页。
TypeArray[1]＝′<！--#echo var＝”W1CY|”-->′；设备100分析HTML命令行，检索由”W1CY”表示的信息，并返回有检索的信息全球网网页到全球网浏览器。
全球网网页的处理和动态建立是非常快的，因为在一个或多个实施例中，当接收网络通信量时，设备100使用平的网络堆栈而不是传统的七层OSI堆栈。平的堆栈允许更快的网络通信量处理，确定包含在通信量中的信息对设备100是否有兴趣。平的堆栈方法处理数据为一长串平的数据。相反，在第七层(即应用层)检索实际数据前，七层模型要求在各层处理。平的堆栈允许立即校验数据开头的一个或两个字节，确定并获得对设备100感兴趣的信息，没有附加在前面六个网络层的处理负担。
图13是根据本发明的实施例的平的堆栈的说明。可以用硬件或软件实现平的堆栈是从消除在设备100中冗余处理的需求中产生的。OSI七层模型1310用平的堆栈1320的处理代替。根据以太网的头文件，以太网分组数据从字节0到字节N到达下面的字段(帧)；后面是IP头文件；TCP头文件；有效负载(或数据)；最后是以太网CRC(循环冗余码校验)帧。
通常，现有技术系统接收以太网分组数据，并处理以太网帧，然后，在分组数据传输到应用层前，处理IP分组数据，然后处理TCP字段。然后应用层校验应用数据是否有效和需要。如果数据是有效和需要的，作处理，否则丢弃。因此，在做出丢弃不需要的数据的决定前，已执行了不需要的处理。这是可能的，因为OSI堆栈的最低层有在最高层中什么应用程序是有效的知识。那么平的堆栈允许在最早的可能点丢弃分组数据，因此没有处理量的浪费。平的堆栈实现基于原始数据流组织它的检测/处理，因此最小化缓冲器的需求并提供更容易的硬件的实现。
本发明的实施例由如在图14中说明的立即作出丢弃/处理的决定，减少了不需要的处理。在块1410中接收以太网分组数据。在块1420中，校验以太网地址和头文件的有效性。如果以太网地址和头文件不是有效的，在块1450中立即丢弃分组数据。否则，如果IP地址和头文件是有效的，处理行进到块1430。在块1430中，校验IP地址和TCP状态的有效性。如果IP地址和TCP状态不是有效的，在块1450中立即丢弃分组数据。否则，如果地址和头文件是有效的，处理行进到处理数据的块1440。
图12是说明根据本发明的实施例，可以用前面描述的CPU和存储器硬件实现的全球网服务器设备的固件/软件配置的框图。全球网服务器引擎1200可以使用存储在存储器中的软件实现，并由处理器，存储在ROM(或EPROM或任何其它ROM变形的电路)的固件执行，用应用程序的特殊电路逻辑的实现，在可编程电路如场可编程阵列(FPGA)或上述的任何组合中实现。寄存器1206A-1206C，1207A-1207C和1208A-1208B可实现为位于RAM的存储器，或位于处理单元(如，微处理器)的寄存器。块1209-1211可用RAM实现，虽然默认的全球网网页，驱动器和操作程序也存储在ROM中。IP接口1205由通常提供与IP网络(包括有线或无线支持)通信的电路实现。
全球网服务器引擎1200包括平的堆栈处理程序1201，“server-sideinclude”功能1202，URL编码解码器1203和电子邮件通知处理程序1204。平的堆栈处理器1201提供插入应用水平信息到传输的IP分组数据和从接收的IP分组数据中提取的机制。平的堆栈的使用允许全球网服务器引擎响应全球网服务器请求比常规的全球网服务器快得多。
“server-side include”功能1202执行传输到请求的全球网浏览器的全球网网页的产生。如前面描述的，可以通过使用“server-side include”命令结构插入HTML(或有关的超文本语言)信息到HTML文件(如，来自存储块1209的全球网网页)，获得此全球网网页的产生。
URL编码解码器1203提取命令和来自接收的http请求的数据输入，并启动给定命令的执行，或提取的数据值写入识别的寄存器。在本说明书的前面部分更详细的描述了URL编码。
当特定的事件发生或指定的时间间隔过去时，电子邮件通知处理器1204响应程序或其它预定的监控任务，构建和发送电子邮件消息到特定的电子邮件地址。电子邮件地址可以存储在如与装备的给定部件关联的寄存器(例如，各种各样的装备寄存器1206C和1207C)中，或存储在与全球网服务设备本身关联的通用寄存器(没有显示)中。电子邮件通知可以在IP网络上发送，或在全球网服务设备的其它输出端口，如串行端口上传输。
可以使用设备A输入寄存器1206A和设备Z输入寄存器1207A存储从与装备的给定部件关联的I/O端口接收的输入，装备由全球网服务设备(注意装备可以是另一个全球网服务设备)监控和控制。此输入可以是表示装备部件状态(例如灯是“开”或“关”)的数字输入，或可以是从模拟输入配置的灵活的I/O端口的模数变换器接收的数字化输入。全球网服务器引擎1200可以读取由相应的操作程序或设备驱动器引导的输入寄存器。
可以使用设备A输出寄存器1206B和设备Z输出寄存器1207B存储要在输出端口之一上传输的数字数据。此输出数据可包括，例如，与装备的附属部件的性能关联的控制和配置数据。全球网服务器引擎可重写通过在HTML请求中的URL编码接收的操作程序或命令引导的存储的输出数据。此外，根据在存储器块1210中存储的设备驱动器，可以实现通过输出端口输出数据的传输。
可以使用各种寄存器1206C和1207C存储与相应装备的监控和控制关联的数据值，其中数据值本身不需要与装备通信。例如，触发监控功能的定时间隔可存储在各种寄存器中，或可存储与来自输入寄存器之一的数据值(例如，温度传感器读出值与阈值比较确定装备的部件是开启或备用，或过热)比较的阈值。
可以使用配置寄存器1208A和1208B存储全球网服务设备一个或多个I/O端口的配置数据。这些值可包括，如，串行端口的比特率和奇偶校验控制比特，或灵活的I/O端口的I/O模式的控制比特(例如，数字输入，数字输出，模拟输入(使用模拟到数字变换器)，或模拟输出(使用数字到模拟变换器))。
如上面描述提到的，可以使用存储器块1209存储全球网网页(受控于server-side include功能)，可以使用存储器块1210存储通过IP网络装载的设备驱动器，可以使用存储器块1211存储实现控制和监控功能的动作描述。
因此，已经描述了提供通用全球网接入功能性的方法和设备。虽然本发明已描述了关于某特定的实施例，本领域的技术人员应该清楚，本发明所发明的特征可用于其它的实施例，所有的特征是在本发明的范围中。
权利要求
1.一种提供通用全球网接入功能的设备，包括具有大量可配置输入/输出端口的第一电子设备；网络，通过大量可配置输入/输出端口之第一个连接到第一电子设备；至少一个第二设备，通过大量可配置输入/输出端口的第二个连接到第一电子设备，其中，第一电子设备将全球网网页与至少一个第二设备关联。
2.一种提供通用全球网接入功能的方法，包括在第一电子设备上提供大量可配置的输入/输出端口；通过大量可配置的输入/输出端口之第一个连接第一电子设备到网络；在大量可配置输入/输出端口之第二个上连接至少一个第二设备到第一电子设备，其中，第一电子设备将全球网网页与至少一个第二电子设备关联。
全文摘要
提出一种使用电子设备以太网联通性的灵活的电子资产管理系统。本发明能控制和监控多样电子设备，并从连接到计算机网络的任何浏览器上接入。使用平的堆栈方法处理网络分组数据。平的堆栈方法处理网络分组数据为单个数据串，并使用信息的开始几个字节确定是否丢弃或处理进入的数据，因此提供更快的网络通信量处理。因为OSI堆栈的最低层有在上层什么应用程序是有效的知识，平的堆栈允许在最早的可能点丢弃分组数据，所以没有处理能力的浪费。平的堆栈也基于原始数据流组织它的校验/处理，因此，最小化了缓冲器的需求并提供更容易的硬件实现。
文档编号H04L29/06GK1720711SQ200380104753
公开日2006年1月11日 申请日期2003年10月3日 优先权日2002年10月4日
发明者布赖恩·理查德·塔拉西 申请人:Rgb系统公司