网路控制设备、远端设备的网路控制系统与控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种网路控制设备、远端设备的网路控制系统与控制方法，用于提供主控电脑在于网路环境中亦能实现一对一的热插拔的功能。远端设备的网路控制方法包括以下步骤：分别判断桥接装置的第一网路接口与第二网路接口所接收的网路封包的目的端。若从第二网路接口所接收的网路封包的该目的端为第三网路接口，则桥接装置丢弃网路封包。若从第一网路接口所接收的网路封包的该目的端为第三网路接口，则桥接装置根据该些网路封包重组为操作指令。
【专利说明】网路控制设备、远端设备的网路控制系统与控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及服务器与远端设备的控制技术，具体涉及一种网路控制设备、远端设备的网路控制系统与控制方法。
【背景技术】
[0002]随着因特网的快速发展，许多的电子设备也加入远端控制的功能。例如具有影音功能的播放器可以透过网路的方式，借以达到远端播放的目的。对于网路的不可靠的传输特性是可以被应用在影像传输或声音传输。由于使用者对于小片段的影音资料的遗失是可以接受的。但并非所有电子设备都适合远端控制。这是因为网路传输的协议与环境存在着不确定的因素。换句话说，网路封包可能在传输的过程中会有遗落的风险。所以远端的电子设备可能会发生接收到不完整的控制指令。
[0003]一旦发生封包遗落，则远端的电子设备可能会出现错误的操作或持续的等待的行为。而电子设备的错误操作，小则可能会造成机器的耗电，大则可能会造成公安意外。特别是对并行介面(serial port)与平行介面(parallel port),由于该些控制介面需要完整的控制指令才能正确的驱动。因此不完整的控制指令势必会对前述介面的电子设备造成错误的控制或毁损。
[0004]而且透过网路来控制电子设备另外存在「主控电脑如何对应电子设备」的问题。在习知技术中，所述电子设备是直接连接于主控电脑。但在网路的架构中，在网路中的每一台主机都可以看到所述的电子设备。因此会造成每一台主机可能会占用所述电子设备的使用权，使得其他主机无法顺利使用。所以在现有的网路架构下，使得主机与电子设备间无法实现热插拔(hot plug)的目的。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种网路控制设备，用于提供主控电脑在于网路环境中亦能实现一对一的热插拔的功能。
[0006]为了解决上述问题，本发明揭示了一种网路控制设备包括第一网路接口、第二网路接口、第三网路接口与处理单元。第一网路接口连接主控电脑；第二网路接口网路连接于电子设备；第三网路接口电性连接目标设备；处理单元电性连接于所述第一网路接口、所述第二网路接口与所述第三网路接口，所述处理单元控制所述第一网路接口与所述第三网路接口间的双向传输，所述处理单元控制所述第二网路接口与所述第三网路接口间的双向传输，所述处理单元控制所述第一网路接口往所述第三网路接口的单向传输。
[0007]本发明揭示了一种远端设备的网路控制系统包括:电子设备、主控电脑、目标设备与异质转换单元。主控电脑用于发送具有操作指令的第一网路封包；目标设备用于接收所述操作指令，或发出回应讯息；异质转换单元连接于所述目标设备，所述异质转换设单元对所述第一网路封包转换为操作指令并传送至所述目标设备，或对来自于所述目标设备的所述回应讯息转换为第二网路封包；桥接设备具有处理单元、第一网路接口、第二网路接口与第三网路接口，所述处理单元连接于所述第一网路接口、所述第二网路接口与所述第三网路接口，所述第一网路接口连接于所述主控电脑，所述第二网路接口连接于所述电子设备，所述第三网路接口连接于所述异质转换单元，所述处理单元控制所述第一网路接口与所述第三网路接口间的双向传输，所述处理单元控制所述第一网路接口往所述第三网路接口的单向传输。
[0008]本发明更提出一种远端设备的网路控制方法，其包括以下步骤:判断桥接装置的第一网路接口或第二网路接口所接收的网路封包的目的端；若从所述第二网路接口所接收的所述网路封包的所述目的端为一第三网路接口，则所述桥接装置丢弃所述网路封包；若从所述第一网路接口所接收的所述网路封包的所述目的端为所述第三网路接口，则所述桥接装置根据所述网路封包重组为操作指令。
[0009]与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果:
[0010]I)本发明可以提高对串列设备或并列设备的控制可靠性，使得远端的目标设备可以正确读取控制指令与输出回应讯息。
[0011]2)而且本发明的桥接装置可以在网路架构中不需增加额外的硬体成本就可实现热插拔的目的。
[0012]当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0014]图1为本发明的架构细部示意图。
[0015]图2A为本发明的运作流程示意图。
[0016]图2B为本发明的运作架构示意图。
[0017]图3A为本发明的封包确认流程示意图。
[0018]图3B为本发明的封包未确认流程示意图。
[0019]图4为本发明的远端设备的网路控制方法。
[0020]图5A为本发明的桥接装置的网路封包路由示意图。
[0021]图5B为本发明的桥接装置的另一网路封包路由不意图。
[0022]图6A为本发明的桥接装置的网路封包路由示意图。
[0023]图6B为本发明的桥接装置的另一网路封包路由不意图。
[0024]图6C为本发明的另一桥接架构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下请配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0026]请参考图1所示，其为本发明的系统示意图。本发明的控制系统包括主控电脑110、桥接装置120、目标设备130、电子设备140与异质转换单元150。主控电脑110透过网路连接于桥接装置120。在本发明中所述的网路连接可以是互联网(internet)也可以是内联网(intranet)，或是网路线直接连接。而为方便说明，本发明的说明书中是以区域网路作为解说，但实际上熟悉本领域者可以把其技术应用在互联网之中。异质转换单元150分别连接桥接装置120与目标设备130。
[0027]主控电脑110具有第一处理单元111、存储单元112与主网路接口 113。第一处理单元111电性连接于存储单元112与主网路接口 113。本发明中的主控电脑110泛指具有网路连线能力的计算机。主网路接口 113可以透过有线连接或无线连接(wireless)的方式实现。所述的计算机可以是但不限定为个人电脑(PC)、笔记型电脑(notebook)或平板电脑(pad)等。
[0028]主控电脑110透过主网路接口 113可发送操作指令至桥接装置120，或者接收来自于桥接装置120的输出讯息。主网路接口 113的种类可以是但不限定为有线的乙太网路，也可以是无线网路(wireless network)。存储单元112存储中介程序114。第一处理单元110运行中介程序114。中介程序114除了用以搜寻桥接装置120、发送操作指令或接收回应讯息，更对于前述的操作指令进行网路封包的拆分处理。而中介程序114可以是独立的应用程序，也可以内建于作业系统(Operation System)之中。第一处理单元111根据桥接装置120所发出的类别资讯调派中介程序114,用于建立位址空间(address space)与多个连线通道(channel)。
[0029]请配合图1所示，桥接装置120包括第二处理单元121、第一网路接口 122、第二网路接口 123与第三网路接口 124。第二处理单元121电性连接于第一网路接口 122与第三网路接口 124。第二处理单元121用以重组所接收的网路封包、对目标设备130所返回的讯息转换为网路封包、或判断流经的网路封包的目的端近进而决定网路封包的留存(此一部分对于后文详述)。桥接装置120的第一网路接口 122网路连接于主控电脑110的主网路接口 113。桥接装置120透过第一网路接口 122发送类别资讯给主控电脑110。桥接装置120的第二网路接口 123连接于电子设备140。
[0030]类别资讯中记录桥接装置120的型号。第三网路接口 124连接于异质转换单元150。异质转换单元150除了可以透过网路接口外接于桥接装置120，也可以与桥接装置120合并成同一装置中。异质转换单元150用于连接目标设备130。异质转换单元150用于重组网路封包并输出操作指令，或者对回应讯息拆分成对应的网路封包。目标设备130的种类系为并列串口(parallel port)、序列串口(serial port)或数位输入/输出(digital I/
0)或通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART)的电子设备。目标设备130可能是RS-232的滑鼠、digital 1/0的读卡机(bar coder reader)
坐寸ο
[0031]本发明中主控电脑110传向桥接装置120的网路封包定义为第一网路封包。桥接装置120传向主控电脑110的封包则另定义为第二网路封包，桥接装置120发向电子设备140的封包定义为第三网路封包。为能清楚说明对目标设备的操控，还请参考图2A所示，其为本发明的操作传输方法包括以下步骤:
[0032]步骤S210:主控电脑运行中介程序，中介程序搜寻网路中的桥接装置；
[0033]步骤S220:桥接装置接获搜寻的要求后，桥接装置返回类别资讯；
[0034]步骤S230:主控电脑接收桥接装置的类别资讯，并用于建立位址空间与多个连线通道；
[0035]步骤S240:主控电脑根据位址空间与这些连线通道对操作指令进行分段处理，并对每一个分段结果封装为第一网路封包；
[0036]步骤S250:主控电脑透过网路对这些第一网路封包发送至桥接装置；
[0037]步骤S260:桥接装置对第一网路封包转发向异质转换单元；
[0038]步骤S270:异质转换单元根据这些第一网路封包的连线通道的顺序进行重组用于得到操作指令，并对操作指令发送至目标设备；
[0039]步骤S280:目标设备执行操作指令，并输出回应讯息至桥接装置；
[0040]步骤S290:桥接装置根据连线通道的数量对回应讯息进行分段，并对每一分段的结果进行封装，借以输出多个第二网路封包；以及
[0041]步骤S300:桥接装置对这些第二网路封包发送至主控电脑。
[0042]为能清楚说明整理的运作方式，请配合图2B所示。首先，主控电脑110开始执行中介程序114。中介程序114对网路搜寻桥接装置120。当桥接装置120接获搜寻的命令后，桥接装置120会返回对应的类别资讯。类别资讯纪录桥接装置120的串口种类、串口数量或者是桥接装置120的型号。
[0043]主控电脑110接获类别资讯后，主控电脑110可以根据类别资讯产生位址空间与多个连线通道。位址空间的大小是根据目标设备130的种类所决定。而连线通道的数量可根据目标设备130所决定，或者预设成固定数量。位址空间用于模拟目标设备130在连接主控电脑110时的记忆体空间。因为本发明的目标设备130是透过网路连接于主控电脑110，因此需要在主控电脑110中对应的产生位址空间，提供主控电脑110进行定址存取的目的。
[0044]当主控电脑110向目标设备130发出操控命令(或相关的处理资料)时，中介程序114会对操控命令进行分段的处理。在本发明中中介程序114会根据连线通道的数量对操控命令进行分段。因此中介程序114会输出与连线通道相同数量的分段结果。中介程序114根据切分后的操控命令进而取得对应的每一个资料偏移量(offset)。
[0045]为能方便说明经过切分后的操控命令(或操控资料)，对每一切分的部分定义为已切分区块。中介程序114对已切分区块与对应的资料偏移量透过连线通道依序的进行转换为第一网路封包，并对第一网路封包发送给桥接装置120。
[0046]桥接装置120接获第一网路封包后，桥接装置120会对第一网路封包转发至异质转换单元150。异质转换单元150根据连线通道所记载资料偏移量顺序判断所接收到的第一网路封包的顺序是否正确。请配合图3A与图3B所示，其分别为第一网路封包的接收顺序示意图。在图3A与图3B的左方为主控电脑110的第一网路封包的发送顺序，右方为异质转换单元150的接收顺序。
[0047]异质转换单元150会判断接获的连续第一网路封包的数量是否大于预设数量。若是大于预设数量时，异质转换单元150会返回确认信息(Acknowledgment, ACK)给主控电脑110。主控电脑110接获确认信息后再发送剩余的第一网路封包给异质转换单元150。举例来说，主控电脑110依序对第一网路封包001、002、003与004发送至异质转换单元150。异质转换单元150若依序接获第一网路封包001、002、003与004时，则异质转换单元150返回一确认信息给主控电脑110并要求主控电脑110再传送后续的第一网路封包005、006。之后，异质转换单元150会从第一网路封包005开始计算所接获的连续的第一网路封包的数量是否大于预设数量。
[0048]若是异质转换单元150所接获的第一网路封包的顺序不连续时，桥接装置120则会向主控电脑110要求重新传送遗落的第一网路封包。从第3B图中可以知道桥接装置120并未接获第一网路封包003，而是先接到了第一网路封包004。因此桥接装置120会向主控电脑110发出第一网路封包003的未确认信息(Negative-Acknowledgment,NAK)。异质转换单元150同时停止接收第一网路封包003以后的封包。所以异质转换单元150会对第一网路封包004 (与之后的第一网路封包005、006)丢弃，并等待第一网路封包003。
[0049]一旦主控电脑110接获未确认信息，主控电脑110会停止发送当前欲传送的第一网路封包，而是改重送未被异质转换单元150接获的第一网路封包003。在第3B图中，异质转换单元150并未接获第一网路封包003。因此主控电脑110会从第一网路封包003开始重新发送剩余的第一网路封包004、005、006。
[0050]接着，异质转换单元150对所接获的第一网路封包进行重组，借以取得对目标设备130的操作指令。异质转换单元150对操作指令透过第三网路接口 124发送至目标设备130。目标设备130根据操作指令进行相应的动作。目标设备130完成所述的动作后，可能会输出对应的结果。此时，目标设备130对运作结果输出至异质转换单元150。
[0051]异质转换单元150同样根据连线通道的数量对运作结果进行切分。异质转换单元150对每一切分封装为第二网路封包，并对第二网路封包发送至主控电脑110。对于第二网路封包的传送处理方式与前述第一网路封包的传送过程相同，在此对于第二网路封包的传送不重复叙述。主控电脑110接获第二网路封包后，主控电脑110对第二网路封包进行重组并得到目标设备130的运作结果。
[0052]除了上述对于远端的目标设备130的控制处理外，本发明还提出下述的路由处理方法，用于解决主控电脑110与目标设备130的一对一的控制处理。请参考第4图所示，其为本发明的远端设备的网路控制方法。远端设备的网路控制方法包括以下步骤:
[0053]步骤S410:判断桥接装置的第一网路接口或第二网路接口所接收的网路封包的目的端；
[0054]步骤S420:若从第一网路接口所接收的第一网路封包的目的端为第三网路接口，则桥接装置根据这些网路封包重组为操作指令；
[0055]步骤S421:桥接设备对操作指令透过第三网路接口发送至目标设备；
[0056]步骤S430:若从第一网路接口所接收的第一网路封包的目的端为电子设备，则桥接装置对第一网路封包转向至第二网路接口；
[0057]步骤S440:若从第二网路接口所接收的第三网路封包的目的端为第三网路接口，则桥接装置丢弃这些网路封包；以及
[0058]步骤S450:若从第二网路接口所接收的第三网路封包的目的端为主控电脑，则桥接装置对这些网路封包转向至第一网路接口。
[0059]桥接装120置会判断所接收的网路封包的目的端。本发明中所述的目的端指的是网路封包的接收对象。例如:若主控电脑Iio发送网路封包至电子设备140，则电子设备140为网路封包的目的端。
[0060]首先，对来源端为主控电脑110作为说明。为能清楚说明，在以下说明中系以另一桥接装置作为电子设备。因此主控电脑110透过主网路接口连接桥接装置A，桥接装置A又连接桥接装置B与目标设备α。桥接装置B连接目标设备β。
[0061]当桥接装置A接收来自于主控电脑110的第一网路封包时，桥接装置A会根据前述方式判断是否是对目标设备α的操作指令，并请配合图5Α与图5Β所示。若是第一网路封包为操作指令，则桥接装置A对第一网路封包进行重组并输出操作指令，如图5Α所示。桥接装置A在把操作指令发送至目标设备α。
[0062]若桥接装置A所接收的第一网路封包的目的端是桥接装置B，桥接装置A对第一网路封包转发至桥接装置B。桥接装置A则不对第一网路封包进行其他的处理，如图5Β所示。在前文中曾经述及类别资讯可以判断桥接装置的类型，因此主控电脑110可以在网路封包中加入由哪一台桥接装置的目标设备进行处理。
[0063]如果主控电脑110欲操作桥接装置B的目标设备β。桥接装置A收到网路封包后，桥接装置A会对第一网路封包转发给桥接装置B。桥接装置B接获网路封包后，桥接装置B开始组合网路封包，并得到相应的操作指令。
[0064]接着，若是桥接装置A接获来自于第二网路接口的第三封包，桥接装置A会判断第三网路封包的目的端是否为主控电脑110。请同时配合图6Α与图6Β所示，其系分别为桥接装置的网路封包路由示意图。如果第三网路封包的目的端是主控电脑110，则桥接装置A不对第三网路封包进行额外的处理，如图6Α所示，则是对第三网路封包转发至主控电脑110。若第三网路封包的目的端为目标设备，桥接装置A则丢弃该网路封包，如图6Β所示。
[0065]若桥接装置B的第二网路接口连接另一台电脑(对其定义为外部电脑)，如图6C所示。外部电脑可以透过桥接装置A与桥接装置B对网路封包传送至主控电脑110。由于桥接装置A(或桥接装置B)可以判断网路封包的目的端，因此桥接装置A(或桥接装置B)可以阻挡外部电脑对于目标设备的网路封包。并且主控电脑110仍可与外部电脑进行通讯。如此一来，可以确保主控电脑110与各目标设备的对应关系。换言之，桥接装置120的处理单元121控制第一网路接口 122与第三网路接口 124间的网路封包的双向传输。处理单元120控制第二网路接口 122与第三网路接口 124间的的网路封包的双向传输。处理单元120控制第一网路接口 122往第三网路接口 124的的网路封包的单向传输。
[0066]本发明的远端设备的网路控制系统、桥接设备与控制方法可以提高对串列设备或并列设备的控制可靠性，使得远端的目标设备130可以正确读取控制指令与输出回应讯息。而且本发明的桥接装置可以在网路架构中不需增加额外的硬体成本就可实现热插拔的目的。
[0067]所述装置与前述的方法流程描述对应，不足之处参考上述方法流程的叙述，不再一一赘述。上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种网路控制设备，其特征在于包括: 一第一网路接口，连接一主控电脑； 一第二网路接口，网路连接于一电子设备； 一第三网路接口，电性连接一目标设备；以及 一处理单元，电性连接于所述第一网路接口、所述第二网路接口与所述第三网路接口，所述处理单元控制所述第一网路接口与所述第三网路接口间的双向传输，所述处理单元控制所述第二网路接口与所述第三网路接口间的双向传输，所述处理单元控制所述第一网路接口往所述第三网路接口的单向传输。
2.如权利要求1所述的网路控制设备，其特征在于:所述控制设备包括一异质转换单元，所述异质转换单元连接于所述第三网路接口与所述目标设备之间。
3.如权利要求2所述的网路控制设备，其特征在于:所述处理单元转发来自所述主控电脑的一第一网路封包至所述异质转换单元，由所述异质转换单元重组所述第一网路封包并输出一操作指令，所述异质转换单元对所述操控指令发送至所述目标设备，所述异质转换单元对来自 于所述目标设备的一回应讯息发送至所述处理单元，所述处理单元对所述回应讯息转换为一第二网路封包并传送给所述主控电脑。
4.一种远端设备的网路控制系统，其特征在于包括: 一电子设备； 一主控电脑，用于发送具有一操作指令的一第一网路封包； 一目标设备，用于接收所述操作指令，或发出一回应讯息； 一异质转换单元，连接于所述目标设备，所述异质转换设单元对所述第一网路封包转换为一操作指令并传送至所述目标设备，或对来自于所述目标设备的所述回应讯息转换为一第二网路封包；以及 一桥接设备，其具有一处理单元、一第一网路接口、一第二网路接口与一第三网路接口，所述处理单元连接于所述第一网路接口、所述第二网路接口与所述第三网路接口，所述第一网路接口连接于所述主控电脑，所述第二网路接口连接于所述电子设备，所述第三网路接口连接于所述异质转换单元，所述处理单元控制所述第一网路接口与所述第三网路接口间的双向传输，所述处理单元控制所述第一网路接口往所述第三网路接口的单向传输。
5.如权利要求4所述的远端设备的网路控制系统，其特征在于:所述处理单元转发来自所述主控电脑的所述第一网路封包至所述异质转换单元，由所述异质转换单元重组所述第一网路封包用于输出所述操作指令，所述异质转换单元对所述操控指令发送至所述目标设备，所述异质转换单元对来自于所述目标设备的所述回应讯息发送至所述处理单元，所述处理单元对所述回应讯息转换为所述第二网路封包并传送给所述主控电脑。
6.一种远端设备的网路控制方法，其特征在于包括以下步骤: 判断一桥接装置的一第一网路接口或一第二网路接口所接收的一网路封包的一目的端; 若从所述第二网路接口所接收的所述网路封包的所述目的端为一第三网路接口，则所述桥接装置丢弃所述网路封包；以及 若从所述第一网路接口所接收的所述网路封包的所述目的端为所述第三网路接口，则所述桥接装置根据所述网路封包重组为一操作指令。
7.如权利要求6所述的远端设备的网路控制方法，其特征在于判断所述目的端更包括以下步骤: 所述桥接设备对所述操作指令透过所述第三网路接口发送至一目标设备； 若从所述第一网路接口所接收的所述网路封包的所述目的端为所述第二网路接口，则所述桥接装置对所述网路封包转向至所述第二网路接口 ；以及 若从所述第二网路接口所接收的所述网路封包的所述目的端为所述主控电脑，则所述桥接装置对所述网路封包转向至所述第一网路接口。
8.如权利要求6所述的远端设备的网路控制方法，其特征在于:若所述第三网路接口向所述桥接装置发出一回应讯息时，所述桥接装置对所述回应讯息转换为所述网路封包，并对所述网路封 包发至所述主控电脑。
【文档编号】H04L1/16GK103957146SQ201410043716
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】林明政, 林宏洲, 简楷桐, 李俊宏 申请人:昆山三泰新电子科技有限公司