通信控制装置、服务器以及通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种通信控制装置、服务器以及通信系统。该通信控制装置包含第一连接单元、连接维持单元，以及断开检测器。第一连接单元通过网络连接到服务器上，并与服务器建立连接。当连接的非通信状态持续预定的时间时，连接维持单元传输用于维持与服务器的连接的数据包。断开检测器对数据包中止状态进行检测。当断开检测器已经检测到数据包中止状态时，连接维持单元会缩短预定时间。
【专利说明】通信控制装置、服务器以及通信系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种通信控制装置、一种服务器以及一种通信系统。
【背景技术】
[0002]相关领域的一些通信控制装置允许从外部装置对家用装置进行远程控制，但当外部装置无法访问家用装置时，不能执行实时的远程控制。此外，尽管存在一种方法，使得即使当外部装置无法访问家用装置时仍允许实时的远程控制，并且避免诸如明确通知的代理服务器超时等断开因素，但却不存在一种用于避免未明确通知的断开因素的方法。明确通知的断开因素是指对由于超时等产生的断开进行明确通知的断开因素。另一方面，未明确通知的断开因素是指对由于超时等产生的断开不进行明确通知的断开因素。未明确通知的断开因素的实例包含NAT超时、防火墙超时，以及PPPoE超时。
[0003]如上文所描述，相关领域的通信控制装置的不利之处在于，未明确通知的断开因素是不能避免的。
【发明内容】
[0004]各实施例的目标是提供一种通信控制装置，使得未明确通知的断开因素能够避免。
[0005]根据一个实施例，通信控制装置包含第一连接单元、连接维持单元，以及断开检测器。第一连接单元通过网络连接到服务器上，并与服务器建立连接。当连接的非通信状态持续预定的时间时，连接维持单元传输用于维持与服务器的连接的数据包。断开检测器对数据包中止状态进行检测。当断开检测器已经检测到数据包中止状态时，连接维持单元会缩短预定时间。
[0006]根据上文所描述的通信控制装置，可以避免未明确通知的断开因素。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为说明根据第一实施例的整个系统的图解。
[0008]图2为说明根据第一实施例的通信控制装置的功能配置的方框图。
[0009]图3A为说明根据第一实施例的在通信控制装置上改变数据包传输之间的时间间隔的过程流程的流程图。
[0010]图3B为说明根据第一实施例的在通信控制装置上改变连接方法的过程流程的流程图。
[0011]图4为说明根据第一实施例的服务器的功能配置的方框图。
【具体实施方式】
[0012]下面将参考附图详细地描述各实施例。注意，本发明并不限于这些实施例。
[0013]第一实施例
[0014]图1为说明整个通信系统的图解，在所述通信系统中，使用根据第一实施例的通信控制装置。如图1所示，通信系统包含远程控制请求装置500、通信控制装置300、宽带路由器200、服务器100，以及多个远程被控制装置600。远程控制请求装置500为例如手机、智能手机，或PC，所述远程控制请求装置500通过诸如因特网等的网络400连接到服务器100上。通信控制装置300在某种状态下连接到宽带路由器200上，在所述状态中，通信控制装置300可以通过诸如因特网等的网络400与服务器100进行通信。或者，通信控制装置300可以具有宽带路由器200的功能并因此与之相结合。通信控制装置300是对宽带路由器200的通信进行控制的装置。通信控制装置300可以通过网络与远程被控制装置600(诸如空调、照明设备，以及数字电视等的家用电器)相连接并且进行通信，所述网络诸如有线LAN(以太网(注册商标))、无线LAN(802.11a，b，g，n)，PAN(蓝牙(注册商标)，ZigBee (注册商标))。通信控制装置300和远程被控制装置600可以互相结合。在此种情况下，远程被控制装置600的数目可以为一。
[0015]图2为说明通信控制装置的详细配置的方框图。通信控制装置300包含第一连接单元10、连接维持单元11、断开检测器12、变化指令接收单元13、第二连接单元14、连接方法管理单元15，以及装置控制器16。
[0016]第一连接单元10主动与服务器100建立连接。为了连接的建立，例如，使用TCP、建立在TCP上的诸如WebSocket等的协议，或者基于HTTP的被称为Comet或长轮询(Longpolling)的协议。当这些连接被建立时,第一连接单元10可以实时接收在特定时间传输的来自服务器100的远程控制命令。通过服务器100传输的远程控制命令为从远程控制请求装置500接收并由服务器100保留的远程控制命令。或者，远程控制命令可以为响应于从远程控制请求装置500发出远程控制命令的请求，由服务器100发出的远程控制命令。一旦收到来自服务器100的远程控制命令，通信控制装置300就根据该远程控制命令来控制远程被控制装置600。
[0017]由第一连接单元10建立的连接可以在路径(在本实施例中所述路径指的是在服务器100与形成于网络400中的通信控制装置300之间的通信路径)上由宽带路由器200或某个装置或类似者明确地或隐式地断开。在许多种情况下，断开发生在通信尚未通过这些情况下的连接(尚未通过连接进行通信的状态将被称为非通信状态)进行一段特定的时间段时，所述情况例如，NAT超时、代理超时、防火墙超时，以及PPPoE超时。因此，通过以每个预定的时间间隔(在下文中称为“第一阈值”)传输数据包可以避免断开，因此非通信状态中的非通信时间将不会持续。具体地说，在从上一次通信的预定时间过去之后，数据包通过第一连接单元10传输到服务器100，并且在从先前数据包传输的预定时间过去之后，数据包类似地进行传输。执行这种传输数据包的操作以维持与服务器100的连接的组件为连接维护单元11。注意，在本实施例中的明确断开是指当连接将被断开或可能断开时，一个装置(除了服务器100和通信控制装置300之外)预先或事后通知服务器100或通信控制装置300连接将被断开或已经断开，并执行断开。例如，代理超时属于明确的断开。在本实施例中的非明确(在下文中称为隐式)断开是指一个装置(除了服务器100和通信控制装置300之外)执行断开，而不会在连接将被断开时或在连接断开之前通知服务器100和通信控制装置300连接将被断开或已经断开。例如，在NAT超时、防火墙超时，或PPPoE超时中，断开是隐式的。
[0018]注意，当数据包没有通过通信控制装置300与服务器100之间的路径(例如，网络)传输时，服务器100与通信控制装置300之间的连接被断开。在本实施例中，当非通信状态持续预定的时间间隔时，作为(例如)NAT超时的结果将进入中止状态，在所述非通信状态中，没有数据包流经服务器100与通信控制装置300之间的路径。此后，服务器100与通信控制装置300之间的连接也被断开。
[0019]注意，由连接维持单元11传输的数据包可以为期待来自服务器100的响应的数据包。期待响应的数据包与响应数据包的组合的实例包含TCP数据包和对其作出响应的TCPACK数据包，以及对其作出响应的WebSocket Ping和WebSocket Pong,但只要协议中定义了响应，那么可以使用任何数据包。连接维持单元11传输此类数据包，并且如果在一定的时间段内没有响应，则将此类数据包通知给断开检测器12，因为假设在沿着路径的某一点处已经发生隐式断开。
[0020]在一些情况下，连接维持单元11不期待从服务器100对传输用于维持连接的数据包作出任何响应。即使在这些情况下，如果通过诸如沿着路径的代理服务器等装置将断开明确通知给断开检测器12，那么断开检测器12也能检测出数据包中止状态。
[0021]此外，通过接收来自服务器100的中止状态通知，断开检测器12也能检测出数据包中止状态。在这种情况下，服务器100通过使用一种将期待响应的数据包传输到通信控制装置300的技术来检测隐式断开已经发生的可能性，并将中止状态通知给断开检测器
12。期待响应的数据包与响应数据包的组合的特定实例包含如上文所提及的TCP数据包和对其作出响应的TCPACK数据包，以及对其作出响应的WebSocket Ping和WebSocketPong。服务器100传输这种数据包并且检测如果在一定的时间段内没有响应，那么在沿着路径的某一点处已经发生隐式断开的可能性。服务器100使用将稍后进行描述的连接检查单元20来实现此功能。
[0022]确切地说，在经配置以通过将来自LAN的数据包的接收用作触发器(PPPoE请求式配置)而恢复WAN中的路径的宽带路由器200或类似者的情况下，仅通过从通信控制装置300传输数据包可能无法断定路径的断开。在这种情况下，来自服务器100的中止状态的通知是有必要的。服务器100不能通过在中止状态下的连接来传输中止状态的通知，但当路径被恢复时，紧接着某个数据包从通信控制装置300进行传输，服务器100可能能够传输中止状态的通知。接收来自服务器100的中止状态的通知的断开检测器12可以检测出数据包中止状态。或者，可以通过使用另一种未说明的通信方式(例如，邮件)来传输中止状态的通知。
[0023]当以如上文所描述的方式将明确的或隐式的断开通知给断开检测器12时，连接维持单元11将预定时间改变成更短的时间，在所述预定时间的基础上数据包被传输用于维持连接。作为缩短预定时间的结果，更多用于维持连接的数据包被传输并且可以避免断开的可能性因此增加。
[0024]如果作为数据包传输的基础的预定时间缩短的量较小，那么断开可能在时间间隔期间再次发生；然而，通过重复上文所描述的操作，最终可以设置用于能够避免断开的数据包传输的时间间隔。因此，远程控制命令可以可靠地从服务器100传输到通信控制装置300。注意，作为数据包传输的基础的预定时间的值可以根据通过变化指令接收单元13接收的指令来确定，所述指令使用来自服务器100的绝对值或相对值。
[0025]相反地，如果作为数据包传输的基础的预定时间太短，那么可能产生诸如服务器100上的负载等的缺点。因此，当由连接维持单元11传输的数据包的传输之间的间隔变得小于预定第二阈值(小于第一阈值)时，连接方法管理单元15从由第一连接单元10使用的连接方法转换到由第二连接单元14使用的连接方法。
[0026]第二连接单元14通过不同于第一连接单元10的连接方法连接到服务器100上。由第二连接单元14使用的连接方法的实例是轮询方法，在所述轮询方法中，第二连接单元14定期地连接到服务器100上并检查服务器100是否具有远程控制命令。由第二连接单元14使用的连接方法的第二实例是直接访问，在所述直接访问中，第二连接单元14被动地等待来自服务器100的连接的建立。第二连接单元14可以采用轮询和直接访问这两种方法中的任一种或都使用。或者，可以提供与第二连接单元14不同的第三连接单元，并且第二连接单元14可以采用轮询方法而第三连接单元采用直接的方法。在这种情况下，连接方法管理单元15可以转换到第二连接单元14和第三连接单元这两者中的任一者。注意，轮询不是实时的并且根据诸如多NAT的网络环境可能不能使用直接访问。在另一方面，在一些情况下轮询和直接访问比由第一连接单元10使用的连接方法更加优选，因为通过在轮询中牺牲实时性或通过在直接访问中当远程控制命令被发出或在类似情况下必要时建立来自服务器100的连接，服务器100上的负载可以保持较轻。
[0027]连接方法的转换可以基于通过来自服务器100的变化指令接收单元13接收的指令来执行，所述服务器100通过以预定频率或更高频率接收(例如)来自连接维持单元11的数据包，已经检测到负载的增加。或者，如果确定无法采用直接访问，那么连接方法可以从由第二连接单元14使用的连接方法转换到由第一连接单元10使用的连接方法。因此，即使在无法采用直接访问的网络环境中，通过第一连接单元10执行高度实时的远程控制也是可能的。
[0028]如上文所描述，断开检测器12检测出中止状态。例如，当在通过连接维持单元11传输数据包之后，在一定的时间段内没有响应时，作为从连接维持单元11发送到断开检测器12的通知的结果，中止状态被检测到。或者，作为接收来自服务器100的中止状态通知的结果，中止状态可以被检测到。
[0029]此外，如上文所描述，针对数据包传输的时间间隔的值，变化指令接收单元13可以使用来自服务器100的绝对值或相对值来接收指令。连接维持单元11可以根据指令改变数据包传输之间的时间间隔。变化指令接收单元13也可以接收用以如上文所描述从服务器100转换连接方法的指令。当由连接维持单元11传输的数据包的传输之间的间隔变得小于预定第二阈值(小于第一阈值)时，或根据通过变化指令接收单元13接收的用以转换连接方法的指令，连接方法管理单元15可以转换连接方法。此外，装置控制器16根据远程控制命令对远程被控制装置600进行控制。
[0030]图3A为说明在通信控制装置300上改变数据包传输之间的时间间隔的过程流程的流程图。如图3A所示，断开检测器12首先确定是否检测到通信控制装置300与服务器100之间的中止状态(步骤S101)。如果确定检测到通信控制装置300与服务器100之间的中止状态(步骤SlOl:是)，那么连接维持单元11将数据包传输之间的时间间隔改变成更短的时间(步骤S102)。另一方面，如果没有检测到通信控制装置300与服务器100之间的中止状态(步骤SlOl:否)，那么在没有任何改变的情况下过程终止。或者，当检测到网络配置中的改变时或当通信控制装置重启或重置时，数据包传输之间的时间间隔可以变化到其初始值。此外，当一次或多次未检测到中止状态(步骤SlOl:否)时，数据包传输之间的时间间隔可以改为更长的时间。
[0031]图3B为说明在通信控制装置300上改变连接方法的过程流程的流程图。如图3B所示，连接方法管理单元15首先确定数据包传输之间的时间间隔是否为预定第二阈值或更小(步骤S201)。如果确定数据包传输之间的时间间隔为预定第二阈值或更小(步骤S201:是)，那么连接方法变化到第二连接单元14的连接方法(步骤S202)。另一方面，如果确定数据包传输之间的时间间隔大于预定第二阈值(步骤S201:否)，那么连接方法变化到第一连接单元10的连接方法(步骤S203)。
[0032]图4为说明服务器100的功能配置的方框图。服务器100包含第一连接单元17、第二连接单元19、中止通知单元18、连接检查单元20、变化指令传输单元21,以及控制命令接收单元22。
[0033]控制命令接收单元22接收并保留来自远程控制请求装置500的远程控制命令。响应于来自通信控制装置300的第一连接单元10的连接的建立，第一连接单元17通过使用该连接将远程控制命令通知给通信控制装置300。此外，接收到由通信控制装置300通知的期待响应的数据包后，第一连接单元17将响应通知给通信控制装置300。
[0034]通过使用传输期待响应的数据包的技术，连接检查单元20检测隐式断开发生的可能性。例如，连接检查单元20通过检查第一连接单元17与第一连接单元10之间的中止状态来检测可能性。发送期待响应的数据包的技术的特定实例包含TCP数据包和对其作出响应的TCP ACK数据包，以及对其作出响应的WebSocket Ping和WebSocket Pong。服务器100传输这种数据包并且检测在一定的时间段内没有响应的情况下，在沿着路径的某一点处已经发生隐式断开的可能性。
[0035]当连接检查单元20已经检测到发生隐式断开时，中止通知单元18将中止状态通知传输到通信控制装置300上。当连接检查单元20已经检测到发生隐式断开时，变化指令传输单元21可以命令改变数据包的传输之间的时间间隔，所述数据包是由通信控制装置300传输的，而不是由中止通知单元18的中止状态通知传输的。在这种情况下，变化指令传输单元21也可以通知时间间隔的值。如果确定通信控制装置300的数据包传输之间所设置的时间间隔太短，那么变化指令传输单元21也可以命令从由第一连接单元10使用的连接方法转换到由第二连接单元14使用的连接方法。注意，通信控制装置300的数据包传输之间所设置的时间间隔太短这一事实可以通过以下方式获得:通过第一连接单元17检测通信控制装置300的数据包传输之间的时间间隔或接收与来自通信控制装置300的传输之间的时间间隔有关的信息。
[0036]第二连接单元19通过由第二连接单元14使用的连接方法与通信控制装置300的第二连接单元14相连接。由第二连接单元14使用的连接方法的实例包含轮询，在所述轮询中通信控制装置300定期地连接到服务器100上并检查远程控制命令是否存在；以及直接访问，如上文所提及，在所述直接访问中服务器100主动地建立连接并访问通信控制装置 300。
[0037]尽管在本实施例中分别提供了中止通知单元18和变化指令传输单元21，但也可以提供具有两者的功能的通知单元。此外，存在一个实例，在所述实例中服务器100通知远程控制命令并且通信控制装置300根据该远程控制命令对远程被控制装置600进行控制。然而，服务器100与通信控制装置300之间交换的信息并不限于远程控制命令，而是可以为任何信息项。具体地说，在由第一连接单元10使用的方法和由第二连接单元14使用的方法中进行通信和交换的任何信息项可以被使用。因此，将由通信控制装置300进行控制的对象并不限于远程被控制装置600。
[0038]此外，尽管在本实施例中，通信控制装置300的连接方法管理单元15根据数据包传输之间的间隔转换连接方法以通过连接维持单元11维持连接，但可以仅根据通过断开检测器12检测到连接断开的可能性或连接断开的事实来转换连接方法。
[0039]根据上文所描述的本实施例的通信控制装置300，通过检测明确的或隐式的断开，可以维持在各种网络环境中主动建立的连接。此外，当用于维持连接的服务器100上的负载变重时，通过将连接方法转换到具有较轻负载的连接方法，可以采用适合于网络环境的连接方法。
[0040]注意，(例如)通过将通用计算机系统用作基本硬件，可以获得通信控制装置300。具体地说，第一连接单元10、第二连接单元14、连接维持单元11、断开检测器12、变化指令接收单元13，以及连接方法管理单元15可以通过使安装在计算机系统上的处理器执行程序来实施。第一连接单元10、第二连接单元14、连接维持单元11、断开检测器12、变化指令接收单元13、连接方法管理单元15，以及装置控制器16(例如)可以通过使诸如中央处理单元(central processing unit,CPU)的处理器执行程序(即，通过软件)来实施、可以通过诸如集成电路(integrated circuit, IC)的硬件来实施,或者可以通过软件和硬件的组合来实施。在这种情况下，通信控制装置300可以通过以下方式来实施:预先在计算机系统中安装程序；将程序存储在诸如CD-ROM的存储媒介中或经由网络分布程序并在必要时将这些程序安装在计算机系统中。或者，第一连接单元10、第二连接单元14、连接维持单元
11、断开检测器12、变化指令接收单元13、连接方法管理单元15，以及装置控制器16可以通过使用(视情况而定)存储器、硬盘或诸如⑶-RXD-RW、DVD-RAM以及DVD-R等建立在计算机系统内部或外部的存储媒介来实施。
[0041]此外，例如，通过将通用计算机系统用作基本硬件，可以获得服务器100。具体地说，第一连接单元17、第二连接单元19、中止通知单元18、连接检查单元20、以及变化指令传输单元21可以通过使安装在计算机系统上的处理器执行程序来实施。第一连接单元17、第二连接单元19、中止通知单元18、连接检查单元20、变化指令传输单元21,以及控制命令接收单元22(例如)可以通过使诸如中央处理单元(CPU)的处理器执行程序(即，通过软件)来实施、可以通过诸如集成电路(IC)的硬件来实施，或者可以通过软件和硬件的组合来实施。在这种情况下，服务器100可以通过以下方式来实施:预先在计算机系统中安装程序；将程序存储在诸如CD-ROM的存储媒介中或经由网络分布程序并在必要时将这些程序安装在计算机系统中。或者，第一连接单元17、第二连接单元19、中止通知单元18、连接检查单元20、变化指令传输单元21，以及控制命令接收单元22可以通过使用(视情况而定)存储器、硬盘或诸如⑶-RXD-RW、DVD-RAM以及DVD-R等建立在计算机系统内部或外部的存储媒介来实施。
[0042]根据上文所描述的至少一个实施例的通信控制装置，通信控制装置包含第一连接单元、连接维持单元，以及断开检测器。第一连接单元经配置以通过网络连接到服务器上并与服务器建立连接。当连接的非通信状态持续一段预定的时间时，连接维持单元经配置以传输用于维持与服务器的连接的数据包。断开检测器经配置以检测数据包中止状态。当断开检测器已经检测到数据包中止状态时，连接维持单元会缩短预定时间。因此，可以避免未明确通知的断开因素。
[0043]当已经描述了某些实施例时，这些实施例仅以实例的方式提出，且并不意图限制本发明的范围。事实上，本文中所描述的新颖实施例可以用各种其他形式来体现；此外，在不背离本发明的精神的情况下可以对本文所述的实施例的形式进行各种省略、替代和改变。
【权利要求】
1.一种通信控制装置，其特征在于，包括: 第一连接单元，通过网络连接到服务器上，并与所述服务器建立连接； 连接维持单元，当所述连接的非通信状态持续预定的时间时，所述连接维持单元传输用于维持与所述服务器的所述连接的数据包；以及 断开检测器，对数据包中止状态进行检测，其中 当所述断开检测器已经检测到所述数据包中止状态时，所述连接维持单元会缩短所述预定时间。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述断开检测器对未以明确方式在外部进行通知的所述数据包中止状态进行检测。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述断开检测器对期待响应的数据包进行传输，并且通过不接收对期望响应的所述数据包所作出的响应来对所述中止状态进行检测。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述断开检测器通过接收来自所述服务器的中止状态通知来对所述中止状态进行检测。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连接维持单元根据来自所述服务器的指令来改变所述预定时间的长度。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 第二连接单元，通过使用定期地并且积极地连接到所述服务器上的轮询方法或接受来自所述服务器的连接的建立的直接访问方法而连接到所述服务器上；以及 连接方法管理单元，当由所述连接维持单元改变的所述预定时间比预定第二闽值短时，所述连接方法管理单元将连接到所述服务器上的所述连接单元从所述第一连接单元转换到所述第二连接单元。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 第二连接单元，所述第二连接单元通过使用定期地且主动地连接到所述服务器上的轮询方法或接受来自所述服务器的连接的建立的直接方法而连接到所述服务器上； 变化指令接收单元，接收用以改变来自所述服务器的所述连接方法的指令；以及 连接方法管理单元，当所述变化指令接收单元已经接收用以改变所述连接方法的指令时，所述连接方法管理单元将连接到所述服务器上的所述连接单元从所述第一连接单元转换到所述第二连接单元。
8.一种服务器，其特征在于，包括: 第一连接单元，通过网络连接到通信控制装置上、接收来自所述通信控制装置的连接的建立，以及当所述已建立的连接的非通信状态持续预定的时间时，接收用于维持来自所述通信控制装置的所述连接的数据包； 连接检查单元，对数据包中止状态进行检查；以及 通知单元，当所述连接检查单元已经检测出所述中止状态时，所述通知单元将所述中止状态通知给所述通信控制装置。
9.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，所述通知单元命令所述通信控制装置改变所述预定时间的长度。
10.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，所述通知单元将具体说明所述已改变的预定时间长度的信息通知给所述通信控制装置。
11.根据权利要求8所述的服务器，其特征在于，所述服务器还包括第二连接单元，通过使用与所述第一连接单元不同的方法连接到所述通信控制装置上，所述通知单元将变化指令通知给所述通信控制装置，所述变化指令命令按照通过所述第二连接单元的所述不同的方法而连接。
12.一种通信系统，包括通信控制装置以及服务器，其特征在于，所述通信控制装置包含: 第一连接单元，通过网络连接到所述服务器上，并与所述服务器建立连接； 连接维持单元，当所述连接的非通信状态持续预定的时间时，所述连接维持单元传输用于维持与所述服务器的所述连接的数据包；以及断开检测器，对数据包中止状态进行检测，以及 当所述断开检测器已经检测到所述数据包中止状态时，所述连接维持单元会缩短所述预定时间。
【文档编号】H04L29/06GK104079550SQ201310524983
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】南圭祐, 安次富大介, 后藤真孝, 山本高章, 中川达也, 岸本卓也 申请人:株式会社东芝, 东芝照明技术株式会社