用于构造和利用家庭网络中的家庭状态信息的方法和系统 【技术领域】
本发明通常涉及用于构造和利用家庭状态信息的方法和系统，本发明系统地定义了家庭状态信息，即，随着家庭网络的发展产生的家庭内的复杂信息，以及允许用户利用家庭状态信息。
背景技术
在现有技术中，仅使用连接到网络各个设备的诸如设备信息和应用信息的单条状态信息表示家庭网络的状态。然而，由于没有另外定义表示家庭状态信息地方法，需要收集和分析设备的单条状态信息的处理。
参考图1，传统的方案包括连接到网络的状态信息的信息源的设备121、122和123以及诸如网络管理系统(NMS)110的应用系统，用于接收各个设备121、122和123或应用程序130的状态信息140。
下面描述在传统方案中状态信息的利用。连接到网络的设备121、122和123，即状态信息的信息源通过网络向NMS110，或想要了解设备121、122和123的状态信息的应用程序或系统提供它们自己的状态信息。这种利用是典型的，并且通常用在例如办公网络中。在这种情况下，由于设备121、122和123或应用程序130中的每一个都独立地具有其状态信息，所以，当NMS110或另一应用请求状态信息时，它们中的每一个都能够根据一个协议发送状态信息。
然而，传统方案的问题在于当将使用传统的状态信息的模型应用于家庭网络时，仅使用诸如连接到网络各设备的单条信息的设备和应用信息140的与网络节点无关的信息，，难以表达所有家庭状态。
参考图2，在传统的方案中，存在许多情况。在这些情况下，在许多智能家庭网络化设备和各种家庭服务彼此相关的状态下，全部在家庭中操作家庭网络。因此，与节点无关的状态信息在表示家庭方面有局限。
另外，不仅在外部NMS110或应用，而且在授权的家庭用户210和220中，即，实际存在于家庭内部或外部的用户中，的确需要家庭状态信息。例如，在传统的模型中，提供与节点无关的状态信息难以表示这种家庭状态信息，诸如有关当前家庭状态是影片观看模式还是离开和监视模式，或当前家庭状态是否为仅小孩单独在家的状态的信息。
【发明内容】
本发明的目的是提供用于通过使用家庭状态信息体系结构，构造和利用家庭状态信息的方法和系统。
本发明的另一目的是定义用于系统地表示随着家庭网络的发展产生的复杂的家庭信息的家庭状态信息的体系结构。
本发明的另一目的是提供用于使用家庭状态信息的接口和软件模块。
本发明的另一目的是为要求家庭状态信息的服务提供者或用户提供家庭状态信息。
根据用于实现目的的本发明的一个方面，提供一种构造家庭网络中的家庭状态信息的方法，包括使用家庭状态信息源构造家庭状态集，构造为家庭状态集的特例的家庭状态对象，以及构造表示家庭状态对象的属性的家庭状态属性的步骤。
家庭状态集最好基本上包括信息源的公用配置文件。
以及，使用家庭状态信息源构造家庭状态集的步骤最好包括构造各个信息源的专用配置文件的步骤。
以及，构造各个信息源的专用配置文件的步骤最好包括构造家庭设备配置文件和构造外部家庭服务配置文件。
以及，家庭状态信息构造方法最好进一步包括设置用于信息源对象的规则，所述信息源对象形成信息源和其组合的配置文件，所述规则应用于特定的家庭状态对象。
以及，家庭状态信息构造方法的规则最好由家庭用户个人定义规则。
进一步，家庭状态信息构造方法的规则最好由外部家庭服务提供者提供规则。
进一步，家庭状态信息构造方法最好进一步包括将用户接口与家庭状态信息组合以便向用户显示家庭状态集、家庭状态对象和家庭状态属性。
此外，家庭状态信息构造方法最好进一步包括将应用程序编程接口(API)与家庭状态信息组合以便允许由外部应用程序访问所构造的家庭状态信息。
根据用于实现这些目的的另一方面，还提供一种利用家庭状态信息的方法，包括通过家庭代理中的信息收集模块收集信息；处理所收集的信息以便生成家庭状态信息；分析所生成的家庭状态信息；以及存储所生成的家庭状态信息的步骤。
家庭状态信息利用方法最好进一步包括通过分析家庭状态信息，向家庭外部通告事件。
根据用于实现这些目的的另一方面，提供由单个设备实现的或安装在网关上的家庭代理设备，以便从网络中的信息源收集信息，以及使用所收集的信息构造家庭状态信息。
一个家庭代理设备最好包括信息收集模块，用来从网络中的各种信息源收集信息；家庭状态生成模块，用来处理所收集的信息以便生成家庭状态信息；家庭状态分析模块，用来根据家庭状态属性，分析所生成的家庭状态信息；以及家庭状态存储模块，用来存储由家庭状态生成模块生成的信息和由家庭状态分析模块分析的信息。
以及，家庭代理设备最好进一步包括事件生成模块，用来根据由家庭状态分析模块分析的结果，向家庭外部通告事件。
以及，信息收集模块最好包括设备信息收集模块，用来收集家庭设备的信息；用户信息收集模块，用来收集家庭用户的信息；外部家庭服务信息收集模块，用来收集家庭设备和外部家庭服务间的操作或家庭用户和另一外部家庭服务间的操作的信息；家庭应用信息收集模块，用来收集包括在家庭服务器中的家庭应用或内容的信息；以及家庭代理信息收集模块，用来收集家庭代理设备本身的信息。
根据用于实现上述目的的本发明的另一方面，提供用于构造和利用家庭状态信息的系统，包括信息收集模块，用来从网络中的各种信息源收集信息；家庭状态生成模块，用来处理所收集的信息以便生成家庭状态信息；家庭状态分析模块，用来根据家庭状态属性，分析所生成的家庭状态信息；家庭状态存储模块，用来存储由家庭状态生成模块生成的信息和由家庭状态分析模块分析的信息；一个或多个应用程序，可用来使用所生成的信息或所分析的信息，控制预定家庭设备；以及应用程序编程接口(API)，用来将由家庭状态分析模块生成的信息和由家庭状态分析模块分析的信息传送到应用程序。
最好，构造应用程序以便使用用于由家庭状态生成模块生成的信息和由家庭状态分析模块分析的信息的元数据，执行其间的家庭状态信息的传送或接收。
【附图说明】
从下述结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：
图1是利用家庭状态信息的传统方案的框图；
图2是表示传统方案的问题的框图；
图3A是表示家庭状态信息的体系结构的视图；
图3B是表示家庭设备配置文件的视图；
图4是表示组合组成家庭状态设置的信息源的方法的视图；
图5是用于使用元数据交换家庭状态信息的系统的框图；
图6是用于家庭状态信息的家庭代理的配置模块的框图；
图7是构造家庭状态信息的操作的流程图；
图8是表示使用家庭代理和家庭状态信息体系结构的应用程序的操作的框图；
图9是表示说明操作影片观看模式和防止犯罪模式的实例所需的信息源的框图；
图10是表示影片观看模式中信息源和家庭状态对象间的关系的表；
图11是表示防止犯罪模式中信息源和家庭状态对象间的关系的表；和
图12是表示以可扩展标记语言(XML)格式表示元数据的方法的视图。
【具体实施方式】
在下文中，将参考附图，详细地描述本发明的实施例。
随着家庭网络的普及，大量智能家庭设备被连接到网络上，以及向家庭用户提供与智能家庭设备一致的各种家庭服务。因此，实现家庭单元系统并具有各种状态。这种状态被定义为本发明中的家庭状态。
在图3A的家庭状态信息体系结构中，家庭状态集合310成为最广泛划分家庭状态的基础。即，家庭状态集合310被定义成由能表示家庭状态的信息源组成的集合和信息源的组合。如图4所示，信息源表示连接到网络的家庭设备410、用于生成家庭状态的软件的家庭代理411、家庭用户412和连接到家庭的外部家庭服务413和家庭应用414。
在这些信息源中，能从家庭代理411和家庭用户412提取与家庭有关的公用配置文件。然而，不能从家庭设备410和外部家庭服务413提取公用配置文件，因为家庭设备410和外部家庭服务413属于不同类型，因此，不能将它们规格化为具有公用信息。为解决这一问题，本发明还包括不能从其提取公用信息的家庭设备和外部家庭服务的特征配置文件311和312。在家庭设备410的情况下，除公用部分外，将能指定特征部分的家庭设备410的专用配置文件称为家庭设备配置文件312。在外部家庭服务413的情况下，将除公用部分外，能指定特性部分的外部家庭服务413的专用配置文件为外部家庭服务配置文件311。在任何一种情况下，每个信息源具有通过将公用基本配置文件与专用专用配置文件组成组成，或仅由公用基本配置文件组成的单一配置文件。这种配置文件由能定义为信息源对象的对象组成。
参考图3B，举例描述家庭设备。各个家庭设备410或家庭状态集310具有未引用家庭设备配置文件312的家庭设备的公用基本配置文件。设备的对象，诸如设备的使用期限、每小时的功耗和电源开关的状态(开/关状态)属于与该设备是电视(TV)、照明还是摄像机无关的、施加到设备上的基本配置文件。家庭设备配置文件312表示除公用部分外，能指定特性部分的配置文件。例如，设备对象，诸如表示TV的大小的屏幕大小(英寸)、表示屏幕的宽与高之比的宽高比属于仅TV设备的专用家庭设备配置文件。另外，亮度百分比(％)和照明颜色等等属于仅照明设备的专用家庭设备配置文件。
因此，TV具有其自己的单一配置文件，以及TV设备的各个对象的集合，诸如{设备的使用期限，每小时的功耗，电源开关的状态，屏幕大小，屏幕的宽高比等等}是TV的完全配置文件。类似地，在照明的情况下，照明设备的各个对象的集合，诸如{设备的使用期限，每小时的功耗，电源开关的状态，亮度％及其颜色等等}是照明的完全配置文件。
与家庭设备类似，外部家庭服务具有形成为外部家庭服务的公用对象集的公用基本配置文件，以及形成为能指定各个外部家庭服务的特性部分的对象的集合的专用配置文件。这些专用配置文件定义为外部家庭服务配置文件311，如图3A所示。单一外部家庭服务具有形成为属于基本配置文件的对象和属于外部家庭服务配置文件的对象的完全集的单一配置文件。
家庭状态对象320表示家庭状态集中实际家庭状态的实例(例子)。例子是指真正实现抽象概念、类对象、计算机过程等等，即，通过定义用于对象的特定改进和倾向对象来具体化对象。
根据上述家庭状态集中的信息源或信息源的组合，不同地形成家庭状态对象320。例如，家庭状态对象表示在家庭状态集中例子的家庭用户的数量、当前连接到网络上的家庭设备的数量、家庭系统的环境模式(例如，出门模式、影片观看模式等等)等等的对象。如图4所示，仅使用基本信息源(家庭用户的数量和当前连接到网络上的家庭设备的数量)，实现这些对象。然而，可以使用信息源的组合420来例子这些对象。例如，通过为的至少家庭设备基本信息源和家庭用户信息的组合，必定实现出门模式或影片模式。
家庭状态属性330表示家庭状态信息的属性，即，包括与家庭状态对象320具有哪一类型和值、数据的方向性是什么(只读或可读和可写)、根据用户接口IDs，使用何种图来显示家庭状态对象320有关的所有必要属性。
家庭状态用户接口340表示能规格化家庭状态集310、配置文件、家庭状态对象320和家庭状态属性330，即家庭信息，以及根据各个类，以图形格式将所规格化的结果显示给家庭外部的接口，
家庭状态应用程序编程接口(API)350表示允许从家庭外部访问家庭状态信息的接口。用于允许外部应用程序360或家庭用户使用这一家庭状态信息的家庭状态API350与家庭状态信息组合，从而定义家庭状态信息体系结构。
用于确定必须将哪一家庭状态集应用到特定的家庭状态对象(影片观看模式或出门模式)，以及哪一配置文件必须用于每个信息源的规则不包括在家庭状态信息体系结构本身中。然而，可以通过各种方法来设置规则，用这种方式，用户个人定义规则或从外部家庭服务接收规则。
图4是表示组合组成家庭状态集的信息源的方法。
如上所述，能将家庭状态集310构造成包括各个信息源，诸如家庭设备410、家庭代理411、家庭用户412、外部家庭设备413和家庭应用414或包括其组合420。
如果基本信息源的数量为n，家庭状态集310能是由定义的家庭状态信息源的集合。例如，如果基本信息源分别是第一和第二家庭设备、家庭代理、第一和第二家庭用户、第一和第二外部家庭服务，以及第一和第二家庭应用，n为“9”。因此，家庭状态集是用Σi=199Ci=29-1]]>信息源或其组合的集合来表示。
图5是用于使用元数据交换家庭状态信息的系统的框图。
当使用家庭状态信息时，通过网络在应用程序间或应用程序和用户间交换家庭状态信息。为便于这种信息交换，必须识别其间的家庭信息体系结构。能通过使用元数据的方法来执行这一识别。近年来，随着信息技术(IT)领域的发展，基于Web的应用程序或Web服务通常用在信息交换中。因此，最好使用可扩展标记语言(XML)来将用于家庭状态信息的元数据表示为适合的例子。
如图6所示构造用于收集和分析家庭状态信息的家庭代理的配置模块。
家庭代理411表示安置在家庭网关或另一特定设备上的软件或硬件模块以便处理与家庭网络化有关的各种信息和所安装的设备的环境信息以便形成家庭状态。
信息收集模块611包括设备信息收集模块601、用户信息收集模块602、外部家庭服务信息收集模块603、家庭应用信息收集模块604和家庭代理信息收集模块605。设备信息收集模块601收集家庭中连接到网络上的家庭设备的信息。用户信息收集模块602收集具有家庭设备610权的用户的基本信息或喜好信息。外部家庭服务信息收集模块603通过家庭设备610和外部家庭服务630间的连接和家庭用户620和外部家庭服务640间的连接，收集家庭服务信息。家庭应用信息收集模块604从应用程序服务器或具有与家庭中的应用程序服务器功能的服务器收集家庭应用信息和内容信息。家庭代理信息收集模块605是用于收集安装在当前设备上的家庭代理411本身的信息的模块。
因此，家庭代理411包括信息收集模块611、用于接收信息收集模块611的信息以便生成家庭状态信息的家庭状态生成模块606、用于分析所生成的家庭状态信息的家庭状态分析模块608、用于存储由家庭状态分析模块608和家庭状态生成模块606形成的信息的家庭状态存储模块609，以及用于通过家庭状态分析模块608，在家庭外部通告家庭状态信息的事件生成模块607。
在家庭代理411外提供用于连接家庭代理411和家庭设备610的连接单元651、用于连接家庭代理411和家庭用户620的连接单元652、用于连接家庭代理411和整个结构，包括家庭设备610和外部家庭服务630的连接单元653、用于连接家庭代理411和整个结构，包括家庭用户620和外部家庭服务640的连接单元654，以及用于连接家庭代理411和家庭应用或内容的连接单元655的各个接口，以及用于各个接口的集成接口650。
家庭代理411安装在诸如家庭网关的设备上，以便使用信息收集模块601、602、603、604和605，从家庭内的基本信息源410、411、412、413和414中收集信息。根据信息源的特征，能够单独地提供如各接口651至655的用于收集信息的接口，或能通过如接口650的集成接口来实现。考虑到家庭的专用特征，可附加使用接口授权。几个方法，诸如通过家庭代理的轮询方法或使用信息源的事件的方法能用作信息收集方法。通过家庭状态生成模块606，根据上述家庭状态信息体系结构，用这种方式收集的几条信息能生成为家庭状态信息。能将所生成的家庭状态信息输入到两个模块中并在此存储。一个是家庭状态存储模块609，另一个是家庭状态分析模块608。在这种情况下，如果需要的话，使用数据库，在家庭代理411外提供家庭状态存储模块609也没有关系。家庭状态分析模块608根据由家庭代理411定义的规则或反映家庭环境的外部定义的规则，分析输入家庭状态信息。如果需要的话，将分析的结果施加到事件生成模块607，以便向家庭外部通告相应的事件。
下面参考图7描述图6的家庭代理的操作。如上所述，根据各个模块的功能确定操作流程。首先，在步骤S710，家庭代理内的信息收集模块从家庭内的所有信息源收集信息。在步骤S711，使用所收集的信息，生成家庭状态信息。分别在步骤S712和S713，将所生成的家庭状态信息传送到家庭状态分析模块和家庭状态存储模块。家庭状态分析模块在步骤S713分析家庭状态信息以及将家庭状态信息的反馈信息传送到家庭状态存储模块。此后，操作返回到用于收集信息的初始例程。在分析家庭状态信息后，如果必要的话，在步骤S714通告事件信息。
图8是使用家庭代理和家庭状态信息体系结构的应用程序的操作的框图。参考图8、3a和6来描述这一操作。
家庭代理411通过信息源的收集接口810收集信息，并最终将所收集的信息存储在家庭状态存储模块609中。另外，应用程序820和830使用包括家庭状态API350的家庭代理信息API840来访问存储模块609以便使用存储在家庭状态存储模块609中的家庭状态信息。如果需要的话，应用程序820和830利用元数据400来在其间交换家庭状态信息。
将参考特定的图来详细描述具有上述结构的本发明的实施例的操作。
图9是表示说明操作影片观看模式和犯罪防止模式的实例所需的信息源的框图。图9表示通过设备，诸如家庭网关，在外部连接时物理连接到家庭外部的信息源，特别表示通过家庭网络环境中的家庭状态信息，如何构造和使用影片观看模式和犯罪防止模式。
首先，根据家庭状态信息的定义，描述信息源或其组合，家庭状态集的组成部分。
家庭状态集
{家庭代理，DTV，DVD播放器，照明，幕布，监视摄像机，家庭用户，监视服务，{DTV，DVD播放器}，{DTV，照明}，{DTV，幕布}，{DTV，监视摄像机}，...，
...，
{家庭代理，DTV，DVD播放器，照明，幕布，监视摄像机，家庭用户，监视设备}}
在这种情况下，数字TV(DTV)，DVD播放器，照明，幕布和监视摄像机是考虑到各自的特性，将专用的设备配置文件312应用于其公用基本配置文件上的家庭设备。然而，不将专用配置文件应用于家庭代理411和家庭用户412。在这种情况下，家庭设备的公用配置文件可以是使用家庭设备具有的公用信息，例如操作中的设备数量、家庭设备的数量、所使用电的平均数，以及在特定时隙使用的电量形成的家庭状态信息。即，为形成用作家庭状态信息的电的平均量，所有家庭设备必须提供有关其使用的电力的信息。由于在某些程度上能一致地表示用户的特征(例如，名称、授权IDs，用户是否在家等等)，根据家庭用户，不需要应用专用的配置文件。由于剩余家庭设备在它们的功能特性方面彼此不同，除公用配置文件外，还应用专用配置文件。例如，DTV的调谐器信息、照明的亮度％等等是以设备功能为特征的信息。
为组成家庭状态集，包括在家庭设备中的基本家庭设备配置文件(图9中所示的圆)以及相应于各个功能的专用配置文件(图9中用实线表示并连接到网络上的多边形)必须存在，以及可以增加另外的配置文件(外部家庭服务配置文件等等)。
分别从下述家庭状态集中提取上述例子的家庭状态集中能表示实际家庭状态信息的影片观看模式和犯罪防止模式的家庭状态对象。
影片观看模式＝>{DTV，DVD播放器，照明，幕布}
犯罪防止模式＝>{监视摄像机，家庭用户，监视服务}
如果上述集合与对象相连，家庭状态能被排列和表示为如图10和11的表所示。
这些表仅是例子，实际上可以包含更多的设备或服务。应当说明，用于确定哪一家庭状态必须应用于特定家庭状态模式以及哪一配置文件必须用于各个信息源的规则不包含在家庭状态信息体系本身结构中，但能通过各种方法设置，用这种方式，这些规则可以由用户个人定义或由外部家庭服务提供。
参考图10和11，最终，影片观看模式和犯罪防止模式可以具有下述家庭状态信息。
影片观看模式{准备，操作中，无}
犯罪防止模式{关闭，无服务，操作中，侵入中}
如果家庭状态集具有预定对象值，家庭状态对象具有对应于对象值的家庭状态信息。例如，从家庭获得表示打开DTV、播放DVD播放器、照明被设置成具有40％亮度，以及关闭幕布的信息，影片观看模式的家庭状态对象具有“操作中”的家庭状态信息。
用这种方式，当家庭状态对象(影片观看模式和犯罪防止模式)具有上述家庭状态对象值时，家庭状态对象具有相应于称为家庭状态属性的上述家庭状态对象值的属性。
例如，为将犯罪防止模式设置成开/关模式，家庭状态对象必须具有“读写”属性，以便家庭状态信息的读写可以改变家庭状态信息。另外，如果家庭状态对象值表示“侵入中”，家庭状态对象必须具有表示必须将事件发送到家庭外部的属性。另外，如果家庭状态对象具有用户接口ID作为属性，以及家庭状态对象值表示“入侵中”，将操作红警报灯的图象分配到ID以便允许外部应用程序或用户可视地利用该图象。作为家庭状态属性的例子，有读写、事件应用、阈值范围、用户接口ID等等。
为在外部应用程序间交换家庭状态信息，使用元数据表示家庭状态信息并在应用程序间共享，从而允许相应的应用程序利用家庭状态信息。
图12是表示如果家庭状态值表示犯罪防止模式中的“入侵中”，元数据使用可扩展标记语言(XML)的例子的视图。
在<home-tate info>(文件的开始和结束处)的标记间，将主体划分成<home-state set>和<home-state object>。另外，在<home-state Set>的标记间，表示指出由某一信息源使用哪些值的信息，以及在<home-stateobject>的标记间，表示为通过信息源的组合形成的家庭状态信息的犯罪防止模式。此后，在<home-state Object>的标记间，表示用于犯罪防止模式的值的家庭状态属性。在上述XML文档的<properties>的标记中，排列有关状态值的“读和写”是否可以，“只读”值的列表(使用<read-only>标记)，有关是否通知事件的信息，用户接口ID值，以及犯罪防止模式所具有的值的列表(使用<value-list>标记)。
当应用程序交换使用XML的元数据时，在应用程序中能利用这些家庭状态信息。
如上所述，本发明提供用于构造和利用家庭状态信息的方法和系统，其具有多个优点。在这些优点中，重要的效果如下所述。
首先，与仅使用设备或应用程序的独立状态信息的传统方案不同，本发明能弹性地表示主要用于家庭网络的家庭系统的状态信息。
第二，使用家庭状态信息，能利用家庭状态信息的系统、应用程序和家庭用户能直观和完全地感知家庭的状态。这是因为如果对利用计划来说家庭状态信息未定义或不一致，需要费神地单独收集和分析状态信息的事实。
第三，本发明提供容易利用家庭状态信息的方法，从而获得多个家庭服务。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到在不背离由附加权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和取代是可能的。