在装置的通信单元和外部通信单元之间通信用的方法与流程

本发明涉及装置的通信单元和外部通信单元之间通过移动电话单元进行通信用的方法、通信单元以及计算机程序产品。

背景技术：

移动电话和装置，例如，车辆，这里主要是所谓头(Head)单元(装置单元)之间的数据连接限于某些市场。这样，移动电话单元，例如，移动电话或智能手机的服务提供商确定服务业按照合同或技术限制，例如，在所谓系链(Tethering)(其中该移动电话承担调制解调器的作用)时。然而多项工作在头(Head)单元上准确地支持在这个连接上。

对于车辆和移动电话之间数据交换可以利用不同的串行协议，例如，蓝牙串行端口Profile、Android开放配件协议或IOS外部配件不提供本地TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)连接。通过依赖在线连接的服务的所缺的直接TCP/IP支持，不利用不提供系链的市场或移动电话。

还存在不包括TCP/IP-接口的装置，例如，家用电器，使得这样的装置无法通过TCP/IP协议构造在线连接。

在没有激活系链的情况下，客户必须通过向移动功能提供商购买相应的选项为系链在智能手机上免费开通。在没有系链选项的情况下，可能出现这样的情况，当想要利用汽车的完全功能时，该客户必须购买新的移动电话。

DE 10 2010 007 883 A1公开了一种接收和播放车辆中的信息用的装置，其中在第一信息的接收质量低于可以预先给定的阈值情况下，由第二信息源提供发射和接收装置，可以由被选择的第一信息的类型取回相关的第二信息。

WO 2005/004431 A2公开了汽车多媒体系统带有装入汽车的多媒体中央站和另一个便携式和可与该中央站无线连接的光学图形指示单元。

技术实现要素：

本发明的任务在于，借助于移动电话单元，即使没有TCP/IP-连接也能提供在线连接。

这个任务用按照权利要求1的方法、按照权利要求8的通信单元或按照权利要求12的计算机程序产品解决。

按照本发明的在一种装置的通信单元和外部通信单元之间通过移动电话单元通信用的方法规定，在该装置的通信单元和该移动电话单元之间建立串行连接，其中该串行连接的协议具有数据字段和第一报头，在该移动电话单元和该外部通信单元之间建立连接，使得在该移动电话单元中从第一报头产生该连接用的第二报头，而该数据字段不加改变地从该串行连接传递到该连接。

本发明以此为诸如车辆等诸如信息娱乐系统或导航系统等装置的通信单元和例如，汽车制造商后端等外部通信单元之间的数据创造网关或通信连接。这时，使用诸如驾驶员的智能手机等移动电话单元作为接口。该系统的工作可与路由器比较，其中在该智能手机中，该处由软件程序或应用程序把数据内容，从一个协议传递到另一个协议，或从连接传递到其他连接，而该内容不变或已知。因此，该安全风险刚好像在智能手机一样，有热点可用并作为Wifi路由器工作。它作为传统的Wifi系链没有较大的风险。

可能的加密连接，例如，不接触通过汽车的通信单元和外部通信单元之间的HTTPS。该连接私人的密钥只在外部通信单元和该汽车的通信单元上存在，正如一般通信双方测试有效性那样。以此尽管有智能手机上的转换或接口存在两个终点之间的透明连接。

对于该外部通信单元和智能手机之间的通信，例如，使用传播TCP连接(传输控制协议，传输控制协议)。该汽车的通信单元和该移动电话单元之间建立串行连接，其中串行连接的协议有数据字段和报头或报头字段。该串行连接，例如，通过诸如AOAP(Android Open Accessory Protocol(Android开放配件协议))或iAP2(Apple Accessory Protocol(苹果配件协议))等配件协议实现。这是允许，例如，通过USB与其他装置连接的连接或协议。已经发现，这个协议在系链方面没有限制。以此本发明尽管系链允许提供不中断的通信连接。该智能手机上的软件或应用程序或者接口翻译报头，或者使它们在这两个连接之间适应车辆和外部通信单元，例如，后端。换句话说，该串行连接的报头和建立软件/网关，产生一个或多个TCP报头，以便出现对终点透明的数据连接，其中该一个或多个数据字段这时不加改变地保持原状。

按照本发明的方法有对附加的硬件不出现成本的优点。这个解决方案还是附加的，例如，每个应用程序都可以安装在商售的电话上，而不要求电话专用版本。于是可以简单地提供装置用的TCP/IP连接，使得不通过这样的接口，但是有串行连接接口可供使用。这种串行服务通过重新设想的协议或者其软件在其他服务，不能够控制该装置，正如基于分组的服务，基于分组的连接，或传递或转换客户-服务器连接。

该串行连接可以包括按照蓝牙串行端口的协议。诸如汽车或家用电器等许多装置，和多个移动电话单元，例如，智能手机、平板机等，都有蓝牙协议用的接口或通信单元，例如，蓝牙LE(Low Energy低能量)。这允许简单地实现该方法。

该串行连接可以包括移动电话单元的配件协议。配件协议，例如，Android开放配件协议或IOS外部配件至少在移动电话单元上是广为流传的。在该装置中它同样可能已经实现，或作为附加的协议简单地，例如，通过软件例程实现。这在装置制造时可能已经实现，或通过软件更新实现。

该串行连接可以包括USB-连接。除了上述无线串行连接以外，还可以应用有线串行连接，例如，USB-连接。该串行连接的新的协议这时通过USB接口传递或者使用。

该连接可以是TCP/IP连接。这个基于分组的连接是可靠的和为提供在线访问而广为流传。

该连接和/或该串行连接可以加密。这个加密可以包括该装置和该移动电话单元之间这两个通信段，以及该移动电话单元和该外部通信单元之间的加密。在这些连接上这两个协议之间转换同样由于协议结构而确保。那么在该移动电话单元中只加工报头、还有附加信息或元数据、传输的数据，反之该一个或多个数据字段保持不变。

可以规定，该装置的通信单元和该外部通信单元之间的通信连接的结构包括，从该通信单元通过该串行连接向该移动电话单元提出插口查询，使得从该移动电话单元通过该连接发送信息，以便向该外部通信单元提供插口，从该外部通信单元通过该连接发送信息，以便向该移动电话单元提供插口，和从该移动电话单元通过该串行连接发送信息，以便向该通信单元提供插口。插口还可以表示为通信发送点。它们形成传输协议和另一个软件之间的接口。借助于上述步骤，本身无法访问在线服务的装置，通过该移动电话单元上的转换，变得有能力同样实现这个功能。

按照本发明的通信单元建立来应用于装置，包括建立该通信单元，正如执行前面描述的方法。如上所述地，相同的优点和修改也有效。

为该串行连接设置插口。借助于易于安装的插口不仅可以为移动电话单元，而且为该通信单元执行新的协议作准备。

该装置可以是车辆。因为汽车用的在线服务往往可以追溯到在车辆上随身携带移动电话单元，为此要求系链，但是不总是可供使用，当前的方法尤其为汽车提供。

该装置可以是家用电器。例如，诸如洗衣机或冷柜等家用电器只可以有蓝牙通信可供使用，然而依赖于在线连接。即使在这种情况下本方法也能提供使用。

按照本发明的可以装入数字计算机内部存储器的计算机程序产品，包括软件代码组件，当该产品在计算机上在上述通信单元上或在移动电话单元上运行时，执行上述方法。如上所述的同样优点和修改也有效。

本发明其他推荐的扩展方案可以从其他从属权利要求列举的特征看出。

在本申请书上述本发明的实施方式不同的，只要在特殊场合不以其他方法执行，都可以有利地彼此结合。

现将参照相应的附图用实施例阐述本发明。附图中：

附图说明

图1是装置的通信单元和外部通信单元之间通信用的系统和方法示意图；而

图2是系统通信连接分层模型示意图。

具体实施方式

图1表示装置14的通信单元12和外部通信单元16之间通过移动电话单元18通信用的系统10示意图。

装置10可以是车辆，例如，载客汽车、卡车、摩托车、公共汽车或火车。作为车辆在这里看做全部陆上、航空和水上车辆。在车辆上通信单元12可以是控制装置，例如，信息娱乐单元。装置10还可以是家用电器，例如，智能家居连接。

外部通信单元16可以是后端，就是说，服务器结构、业务提供商，例如，在装置制造商上或装置制造商的订货中的。外部通信单元16可以安排在结构中，如图所示或分布在多个结构上形成。

例如，移动电话单元18可以是智能手机、平板电脑等。它们还可以是便携式计算机。

通信单元12包含多个特征或功能20，22，24，例如，与外部通信单元16通信的导航、交通状态。为此它与通信单元12的在硬件和/或软件中形成的核心服务26连接。核心服务26内部设置构成和操作通信连接的网络管理器28。该处实现SPL(Socket Proxy Layer插口代理服务器层)插口30或端口，它对SPL连接进行构造、解构和维持。存在配件协议支持32，以便保证与配件协议的兼容性。该SPL插口30和配件协议支持32在硬件和或软件中形成。另外，通信单元12还包含串行接口34，它在这里在这个实施例中形成为USB(Universal Serial Bus通用串行总线)接口。SPL插口30与串行接口34连接，并通过串行接口34与移动电话单元18通信。

移动电话单元18有相应的或兼容的串行接口36。建立来进行通信操作用的软件38可以访问这个接口36。在软件38中存在SPL插口40，它与通信单元12的SPL插口30兼容。这两个SPL插口30，40可以形成得相同，或当必要时适应各自的操作系统或各自的接口34，36。另外，在软件38中存在TCP插口，它在移动电话单元18和后端16之间进行TCP/IP通信。为了进行这个通信，移动电话单元18包括TCP插口42，专用软件可以访问的另一个接口44。所有在这里列出的接口或连接都形成为双向的，以便通信可以在这两个方向上进行。例如，接口44在这里是按照移动电话标准，例如，2G、3G、LTE或4G的接口。

在该外部通信单元16中存在相应的或兼容的接口46。该接口46在该外部通信单元16中是入口点，并保障对带有多个特征或功能48和50的通信的访问。这些功能包括数据库、诸如加密、导航服务等安全装置。

首先描述通信参与者，亦即通信单元12、移动电话单元18和外部通信单元16。接着，描述参与者之间的连接和通信。

在通信单元12和移动电话单元18之间建立按照SPL(Socket Proxy Layer插口代理服务器层)协议的串行连接52，而在移动电话单元18和外部通信单元16之间建立TCP连接54。在移动电话单元18中在这两个协议SPL和TCP之间进行转换，正如接着将要描述的。

串行连接52建立在USB上，并使用SPL协议56以及配件协议58。SPL协议56建立在配件协议58上。按照SPL协议56，设置SPL报头，这里称为第一报头60。这个第一报头60包含传递参数，例如，发送者、接收者、数据速率等等。通过串行连接52发送的每个信息都至少有一个第一报头60。纯粹的状态或服务消息只可以由第一报头组成。应该籍此输送数据的有效信息，除了第一报头60以外，还包括一个或多个数据字段62。这些数据字段62包括通信单元14向外部通信单元16传递的数据，或者从外部通信单元16向通信单元14传递的数据。这时，SPL协议56起搭桥解决方案的作用，通信单元14由于不同的接口不能直接与外部通信单元16通信。

TCP连接54使用TCP协议64。TCP协议64包括TCP报头，在这里称为第二报头66。这个第二报头66包含传递参数或传递数据，例如，发送者、接收者、数据速率等等。每个通过TCP连接54发送的消息都至少有一个第二报头66。纯粹的状态或服务消息只可以由第二报头66组成。应该籍此输送数据的有效信息，除了第二报头66以外，还包括一个或多个数据字段62。这些数据字段62包括从通信单元14向外部通信单元16传递的，或从外部通信单元16向通信单元14传递的数据。

在移动电话单元18中，准确地说，在程序38中，例如，可以是应用程序，在SPL协议56和TCP协议64之间进行转换。这时，只处理报头60，66，数据字段62保持不变。就是说，信息的或按照SPL协议56的传递的数据字段62，准确地对应于消息或按照TCP协议64的传递的数据字段62。

为了转换报头60，66，在软件38中不仅实现SPL插口40，而且实现TCP插口42。该处接收由通信单元14产生的第一报头60，并提取和分析其传递的数据。根据这些传递数据由软件38建立TCP协议64用的第二报头66，并传递到TCP插口42。这时，这种第二报头66带有该一个或多个数据字段62，用以合并为与TCP兼容的信息、并传递到各自的接收者，在这里传递到外部通信单元16。

反之，从TCP插口42接收由外部通信单元16产生的第二报头66。提取和分析其传递的数据。根据这些传递的数据，软件38建立SPL协议用的第一报头60，并传递到SPL插口40。这时，该第一报头60与该一个或多个与SPL兼容的信息的数据字段62合并，并传递给各自的接收者，在这里传递给通信单元14。

接着，描述该通信连接的结构。在这个实施例中，该连接结构从通信单元14开始，该结构也可以从外部通信单元16开始。在第一步骤68，通信单元14向移动电话单元18发送连接查询，请求插口连接(SPL信息)，接着在第二步骤70把打开插口(TCP)查询发送到外部通信单元16。外部通信单元16在第三步骤72以插口可用信息提供插口。移动电话单元18在第四步骤74再次向通信单元14发送带有SPL信息的相应信息。

例如，该连接可以附带地借助于不对称地加密进行加密。例如，这可以从外部通信单元16的安全装置48开始，并例如，利用CAI(利用麻醉器(immobilizer)的基于证书的鉴定)。在通信单元14的核心单元或核心服务26中存在相应的配对物。这样便可以提供不中断加密的HTTPS连接。总之，在这两个终点通信单元14和通信单元16之间通过移动电话单元18的整个通信连接是非常可靠的，因为移动电话单元18不处理数据。

图2表示该通信连接的分层模型。通信单元14和移动电话单元18之间的串行连接52基于SPL协议56。SPL协议56包括带有至少一个数据字段62的至少第一报头60。SPL插口30，40和SPL和TCP在程序38中的转换同样可以看做是SPL协议56的组成部分。

在这个实施例中，SPL协议56利用配件协议58，它放置在主体信道76上来传递USB的物理连接78的字节流。SPL协议56是带有数据流的串行点到点连接，带有第一或SPL报头60和一个或多个数据字段62的报文分组。

移动电话单元18和外部通信单元16之间的连接54基于TCP协议64。TCP协议64有最上面的传输层80和在其下面的名为IP的协议所包括的中继层82。其下面有一个或者多个网络层84，通过它实现对网络的物理访问。

通过在移动电话单元18中执行的转换86，第一或SPL报头60，或更准确地说，其通信指令或信息转换为第二或TCP报头66。该数据字段不加改变地转入TCP流，并与所建立的第二或TCP报头66一起发送到外部通信单元16。该数据流或者从外部通信单元16到通信单元14的另一个方向上的转换类似地进行。

在该移动电话单元18的接口或该应用程序中存在相应的对应物或者配置，其中该处不实现加密功能和对该特征的连接。

作为最上层设置HTTPS层88，它允许不中断的加密。

由于SPL协议56可以以小的消耗建立比较可靠和便于实现的通信连接，也就是说对于无法直接彼此通信的通信参与者。

附图说明

10 系统

12 通信单元

14 装置

16 外部通信单元

18 移动电话单元

20 功能

22 功能

24 功能

26 核心服务

28 网络管理器

30 SPL插口

32 配件协议支持

34 串行接口

36 串行接口

38 软件

40 SPL插口

42 TCP插口

44 接口

46 接口

48 功能

50 功能

52 串行连接

54 TCP连接

56 SPL协议

58 配件协议

60 第一报头

62 数据字段

64 TCP协议

66 第二报头

68 第一步骤

70 第二步骤

72 第三步骤

74 第四步骤

76 主体信道

78 USB连接

80 传输层

82 中继层

84 网络层

86 转换

88 HTTPS层