CN1119752C - 控制互连在通信网络上的多个装置的控制系统和控制方法 - Google Patents

控制互连在通信网络上的多个装置的控制系统和控制方法 Download PDF

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Abstract

一种控制互连在通信网络上的多个装置的控制系统和控制方法，计算机控制的网络客户机用户，能够请求和接收包括嵌入式应用和/或数据文件的复合文档，它只能够被没有驻留在该客户机上的处理程序进行处理(即成象或放音)，每当客户机接收到复合文档，就确定它是否能获得其中被引用的所有文档，如果不，就请求得不到的文档，请求程序包括一多任务实时内核，客户机用户能够从包括嵌入式应用的服务器中下装文档，当其在该客户机上被执行时，允许该客户机利用从服务器下装的命令控制服务器。

Description

控制互连在通信网络上的多个装置的控制系统和控制方法
                          发明领域
本发明一般涉及客户机和服务器的网络，尤其涉及允许客户机对某些服务器的操作进行控制的网络。
                          背景技术
本发明是对当前网络提供的复合文档(compound document)传送能力的改善。
对这一文档来说，“网络”被理解为具有协同的相互作用的多个互连的计算机控制设备。在大多数网络(例如Internet(互连网))中，被连网的设备不是客户机(client)(文档的使用者)就是服务器(server)(文档的提供者)。在这种网络结构中，客户机能够下装文档并通过向负责执行服务或存储所需文档的某一(些)“服务器”传送恰当的信息来使服务被远程地执行。当然，为了使客户机能够对下装的文档进行处理，必需以能允许客户机显示或执行这些文档的格式来提供这些文档。
在Internet的开头，这种兼容性没有提出大的挑战。存储在服务器中的许多文档是简单的平面文本(flat text)(即ASCII)文件，在利用例如TCP/IP这样的标准协议被下装之后，可以利用公用文本编辑程序或查看程序(viewer)将它们显示在客户机上。后来，在Internet服务器上可得到各种格式(TIFF、GIF、JPEG等)的平面图象文件，它们要求在客户机上应有专门的图形查看程序。随着存储在Internet上的文档的数量和文档格式的类型的增多，显然需要使用户能够无痛苦地浏览各种Internet文档、甚至混合格式(例如包含ASCII文本和格式化不同的图形的复合文档)的Internet文档和容易地找出并观看与刚下装的文档有关的其它文档。“全球网(World-Wide Web)”满足了这种需要。
“全球网”(world wide web(“WWW”))链接组成了Internet的许多服务器，每一服务器存储由唯一的全球资源定位符(URL)标识的文档。存储在Web服务器上的许多文档是用称为HTML(超级正文标记语言)的标准文档描述语言来书写的。利用HTML，Web文档的设计者能够使超级正文链接或注释而与文档中特定的字或短语相连系(这些超级正文链接识别其它Web文档的URL或提供与字或短语有关的信息的同一文档的其它部分)并规定可视状况和Web页(pages)的内容。
用户利用运行在与Internet连接的Web客户机上的Web浏览程序(Webbrower(用来显示HTML文档并与Web服务器通信的计算机程序))来存取文档。一般来说，这是由用户进入所需文档的URL或在由利用该Web浏览程序观看的文档内选择(由该Web浏览程序作为强亮度的字或短语进行显示的)超级正文链接来实现的。Web浏览程序然后将该被请求文档的HTTP(超级正文传送协议)请求发送给由被请求文档的URL标识的Web服务器。作为响应，被指定的Web服务器也利用HTTP向Web浏览程序返回被请求的文档，Web浏览程序局部地显示该文档，包括与该文档相关的任何文本和图象。Web和Web浏览程序所提供的文档输送能力和易于使用的特点是非常宝贵的。但是，如果HTML和Web能为HTML文档中的嵌入式应用提供支持，则它们将更加有用。
目前没有办法在HTML Web页内嵌入可执行代码段或与可执行代码段的链接，以使该代码段在Web客户机上可执行。由于被嵌入的代码段的范围从交互地运行在Web页内的模拟、声音剪辑或图象剪辑到可由嵌入复合文档的Web浏览程序的用户进行触发的通信例行程序或应用程序，所以这种功能将是非常有用的。此外，这些功能可用来使用户能够从Web服务器下装数据，不必考虑使合适类型的处理程序驻留在它们的Web客户机上。即嵌入某一类数据的Web文档还可以包括用于该数据的合适的处理程序的地址，所以如果需要的话，用户的Web浏览程序能够找出、下装并执行该数据所需的处理程序。
除了Web页(page)中嵌入式应用(embedded applications)的使用外，在计算机控制设备的网络内被嵌入文档的其它使用也是显而易见的。例如，在家庭娱乐系统中，在这种系统中有多个部件，每一部件有唯一的命令集(有时非常复杂)和唯一的用户接口(通常是非直观的)，可以用具有嵌入应用能力的文档来提供非常适用的通用遥控。这种系统将使用户能够利用与视觉有关的遥控设备来与各种部件相互作用，与视觉有关的遥控设备显示用户控制任选项(远程方对此一无所知)和其它信息，例如从被控的部件下装的上下文有助于感受信息和图形。即这种通用遥控将能够对没有关于其功能的预编程知识的设备进行控制。
因此，需要有一种通过网络在计算机控制的网络设备之间传送的文档中嵌入应用或代码段的系统和方法。这种系统和方法应当允许客户机请求和从服务器接收可执行程序，客户机然后能够在被嵌入了应用的文档的范围内执行该可执行的程序。可执行程序应当至少有四种类型：(1)输出代码，一旦被执行就产生可视或可闻的表示(例如图形或声音模拟)，(2)元知识(meta-knowledge)代码，能够劝告用户考虑与被嵌入了代码段的文档合法地相互作用，(3)上下文代码，能够检测和显示被嵌入了代码段的复合文档的上下文处理，以及(4)用于被嵌入数据的处理程序。
                          发明内容
总而言之，本发明的在计算机网络内传送嵌入文档的系统和方法满足了以上所提出的要求。
具体来说，本发明提供一种控制系统，包括：系统控制器和多个装置，它们通过通信网络互连；所述系统控制器包括一数据处理器以及一通信模块，用于向所述多个装置发送消息和从所述多个装置接收消息；每个所述装置包括用于存储控制程序的存储器以及用于根据所述系统控制器的请求向该系统控制器发送所述控制程序的模块；所述系统控制器包括用于存储由每个所述装置发送的所述控制程序的存储器；所述系统控制器被配置成执行由每个相应的所述装置发送的每个所述控制程序以便控制各个装置的操作，包括向所述各个装置发送控制消息；每个所述各个装置包括相应的本地控制器，用于按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制所述各个装置的操作；由此，所述系统控制器利用经由所述网络从所述装置接收到的相应的控制程序，控制每个所述装置；以及由此，所述系统控制器能够在任何时间从装置中请求控制程序，包括所述装置在该通信网络上注册以外的时间。
本发明的另一个方面是提供一种控制互连在通信网络上的多个装置的方法，包括步骤：在每个所述装置中存储一控制程序并根据系统控制器的请求向该系统控制器发送来自每个所述装置的所述控制程序；在所述系统控制器中执行由各个装置发送的所述控制程序以便控制该各个装置的操作，包括向该各个装置发送控制消息；以及在每个所述各个装置中按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制该各个装置的操作；由此，所述系统控制器利用经由网络从所述装置接收到的相应的控制程序，控制每个所述装置；以及由此，所述控制程序可以在任何时间从装置中被发送到所述系统控制器，包括所述装置在该通信网络上注册以外的时间。
本发明还提供一种控制互连在通信网络上的多个装置的方法，该方法包括：在一系统控制器中存储一识别所述多个装置中的每一个的名称服务器登记；在所述系统控制器中存储关于所述多个装置中的每一个的请求控制程序指令；根据所述系统控制器的请求，向所述系统控制器发送来自所述各个装置的动态控制程序；在所述系统控制器中存储由所述各个装置发送的所述动态控制程序；在所述系统控制器中执行由所述各个装置发送的所述动态控制程序来控制所述各个装置的操作，包括向所述装置发送控制消息；以及在各个装置中按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制所述各个装置的操作。
本发明进一步提供一种控制互连在通信网络上的多个装置的控制系统，该控制系统包括：所述多个装置中的每一个装置含有名称服务器，用于存储所述装置的标识；存储器，用于存储关于所述装置的动态控制程序和请求控制程序指令；通信模块，用于向一系统控制器发送消息和从所述系统控制器接收消息；本地控制器，用于按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制所述装置的操作；其中，所述通信模块被配置成当所述装置注册在通信网络上时，向所述系统控制器发送所述装置标识和所述请求控制程序指令；其中，所述通信模块被配置成响应来自系统控制器的请求，向所述系统控制器发送所述动态控制程序；所述系统控制器，含有识别所述多个装置中的每一个的名称服务器登记；存储器，用于存储关于所述多个装置中的每一个的所述动态控制程序和所述请求控制程序指令；通信模块，用于向所述多个装置发送消息和从所述多个装置接收消息；其中，所述系统控制器被配置成执行由所述各个装置发送给所述系统控制器的每个所述动态控制程序以控制所述各个装置的操作，包括向所述装置发送控制消息；其中，先于从各个装置接收动态控制程序，将所述系统控制器配置成执行关于所述各个装置的所述请求控制程序指令以产生关于所述动态控制程序的请求。
                        附图说明
通过参考附图结合实施例对本发明进行的详细描述，将使本发明的其它目的及特点更加清楚。
图1是最佳实施例的方框图；
图2是图1最佳实施例的更详细的方框图；
图3是表示最佳实施例如何响应用户的设备控制选择和来自显示缺省文档的初始化任选项的数据流的图示；
图4是表示最佳实施例如何将复合文档变换为组合文档，然后变换为具有嵌入应用的输出文档的数据流的图示；
图5是表示最佳实施例的步骤的流程图；
图6是一另一实施例的表示，在该实施例中，图1的客户机、服务器和网络分别是Web客户机、Web服务器和Internet。
                        具体实施方式
参看图1，该图表示最佳实施例的方框图，图1中多个设备外壳110a-c(enclosoure-110a-c(此后称为“外壳”))利用通过设置在各相应外壳110a-c和遥控设备120中的射频(RF)接收器/发射器118a-c、128接收和发送的RF传输与遥控设备120连网。在该最佳实施例中，遥控设备120起网络客户机(即文档的使用者)的作用，而外壳110a-c起网络服务器(即文档的供给者)的作用，每一个都具有唯一的网络地址。
每一外壳相当于家庭娱乐系统中的一台典型设备。例如，外壳110a、110b分别相当于一台TV(电视机)和一台VCR(录像机)。其它类型的外壳在图1中用一般外壳110c来表示。除RF接收器/发射器118外，每一外壳110a-c还包括计算机控制器112a-c、特性设备114a-c和存储器116a-c(它们中的一些是非易失的)，它们全都与控制器112连接。
每一特性设备执行人们利用外壳标识的功能。例如，在外壳110a、110b分别是电视机外壳和录像机外壳的场合中，相应特性设备就是电视机调谐器/显示器114a和录像机调谐器/记录器/播放器114b。一般来说，可以利用设置在外壳110中的前面板手动地控制这些设备。或者在最佳实施例所讨论的遥控模式中，根据遥控设备120通过RF网络发送的正确控制信息利用设备的本地控制器112来控制各特性设备114。本发明的关键之一是这些控制信息以及如何控制一特定设备的知识没有预先存储在遥控设备120内。相反地，遥控设备120要动态地从被控制的外壳110中下装其所需的任何信息，包括可执行代码段和平面文件。对于每一外壳110a-c，这一控制信息和控制器112a-c的操作系统被非易失地存储在存储器116a-c中。
遥控设备120(此后称为“远程”(“remote”)或“遥控”(“remotecontrol”))是能够控制任一外壳110a-c并利用步骤引导用户控制外壳110a-c的适应性强的通用远程。遥控设备120的主要部件包括RF发射器/接收器128、计算机控制器112a、存储器126(它们中的一些是非易失的)、多重模态(multimode)输出设备130、用户输入设备132和名字服务器(namesever)134，它是一段在控制器122中运行的软件，所有这些部件相互连接。计算机控制器122会同存储器126协调遥控设备120的部件的所有操作，存储器126存储了控制器122的操作系统、初始化程序及文件以及从外壳110a-c下装的信息。用户利用能够显示静止图象或视频图象和能够输出声音的用户输入设备132和输出设备130与远程120相互作用。用户输入设备132可以与输出设备130不同(例如键盘)，或者它可以是覆盖了输出设备130的显示及图象部分的触敏(touch sensitive)矩阵，它使用户能够与该输出设备上的图象相互作用。在用户输入的基础上，控制器122发送不同的控制信息给外壳，在先遥控设备120已从正在被控制的外壳下装了这些信息和确定要发送哪一条信息的步骤。
现在参看图2讨论外壳110、遥控120以及它们之间交换的信息的其它详情。
参看图2，该图是表示遥控设备120正在与一个设备外壳110相互作用的最佳实施例的详细方框图。它表示了现在被描述的输出设备130和存储器126、116的其它详情。
输出设备130包括两个不同的部分，能够显示视频或静止图象的显示部分130a和能够播放声音剪辑(clips)的音频部分130b。这两种不同的输出方式由输出设备130来提供，以便能够完全实现由控制器122提供的输出文档170的所有特性。
遥控设备120的存储器126提供非易失和易失存储能力，非易失存储能力被提供来存储在初始化时遥控设备120所需的程序和数据项目。这些非易失地存储的项目包括初始化程序126.1、缺省文档(default document)126.2、名字服务器登记(name sever registry)126.3(即设备110a-c的网络地址)和操作系统126.5，操作系统126.5包含实时操作系统内核(kernel)126.4。操作系统126.5是每当遥控设备120被加电和正在工作时在控制器122中执行的程序。它的任务包括处理控制器122与外部设备、例如用户输入设备132、显示器130和RF发射器/接收器128的相互作用，管理正在由控制器122执行的程序(例如将程序装入存储器126用于执行和处理对外部设备存取的程序请求)。操作系统126.5能够按照两种方式中的至少一种进行工作。当操作系统126.5按照单任务模式起作用时，就一次完成一个地执行软件作业，不考虑外界时间约束。操作系统126.5也能够按照在外界施加的时间约束下同时执行多个作业的多任务实时模式进行工作。这些实时能力由实时内核126.4提供，实时内核126.4确定操作系统如何在多个作业之间分配控制器122的处理时间，以便各个作业实时地运行。如以后将要说明的那样，这些实时能力是最佳实施例所必需的，在最佳实施例中，多个代码段、它们中的一些提供了用户的交互性，能够同时在控制器122上运行。现在来说明控制器122如何被初始化，这一处理由初始化程序126.1来驱动。
参看图3，所示的数据流的图示表示控制器112和122响应某些典型的用户与初始化程序126.1的相互作用而执行的数据变换/传输动作。该图示把数据对象表示为矩形，把对数据对象起作用的部件表示为菱形。某些菱形出现多次，代表执行多次动作的部件，例如远程控制器122。每当远程120被加电就由操作系统126.5执行初始化程序126.1，在把远程120的控制交给用户之前执行某些内务处理(housekeeping)例行程序。在这些内务处理任务中，初始化程序126.1使控制器122向多模态输出设备130输出缺省文档126.2，使用户能够获得一组可选择的远程任选项(option)。这个缺省文档126.2定义了不必首先在网络上发送信息就可被控制器122执行的一组用户可选择的外壳控制任选项210(被链接到显示的控制任选项210′)和远程设置任选项(被连接到显示的设置任选项212′)。在该最佳实施例中，每一外壳控制任选项210包括规定要被控制的设备110的本地名字的第一字段，该本地名字与在名字服务器登记126.3中注册的设备的名字相关，还包括当用户从显示器130选择该控制任选项时规定给在第一字段中被命名的设备发送信息的名字的第二字段。例如，参看图3，缺省文档项目210a的两个字段是：
device＝TV_enclosure；and
message＝req_doc(control_TV)。
这一特定的项目被链接到由控制器122显示为“control TV”210a′的用户可选择的外壳控制任选项。
当用户从显示器130选择控制任选项210′之一时，控制器122通过查询名字服务器登记126.3确定合适设备的网络ID，然后向该被指定设备发送相关的信息。例如，如图3所示，当用户选择被显示任选项210a′(“control_TV”)时，控制器122就确定TV外壳具有网络地址110a，然后向该地址发送要求“control_TV”文档的文档请求信息150。一旦接收到文档请求信息，控制器112就在其操作系统116.1的控制下处理该信息并相应地作出响应。这一响应可以是实施如在TV信道中进行调谐这样的动作或将复合文档140返回给遥控120。例如，在图3的情况下，TV控制器112a简单地将复合文档“control_TV”140a的内容返回给控制器122，该内容规定了控制器122在多重模态显示器130上显示用于控制TV 114a的一组基本操作。
如上所述，缺省文档12 6.1还提供用户可从用户输入设备132选择系统配置任选项212(被链接到被显示系统任选项212′)的表。注意这些任选项不包括允许用户“安装新网络设备”的任选项。这是因为最佳实施例自动地执行网络安装的缘故。在这一自动安装过程中，只要用户插入新的外壳110，该新外壳的控制器112就“唤醒”，在其操作系统161.1的控制下开始工作。因为识别了其“新”状态，所以操作系统116.1要求其相关的名字服务器119登记该外壳。作为响应，该名字服务器119通过网络向与网络链接的其它外壳通报该新外壳的名字和地址。一旦接收到这一信息，在其它外壳的控制器112和122上运行的名字服务器就通过以该新设备的网络地址和名字更新它们的名字服务器登记来记录该新外壳。例如，如果用户将激光盘播放机110c、调谐器110d和CD播放机110e加入至网络，则在控制器122上运行的名字服务器就将如图3所示地把激光盘播放机、调谐器和CD播放机的项目加入到名字服务器登记126.3。在记录了新外壳110c-e之后，控制器122从每一外壳下装初始信息的名字(例如control_TV信息)和控制器122把这些引用加到缺省文档126.2作为控制任选项210c′-e′。
如果远程120丢失其存储器(包括名字服务器登记126.4)或如果一新的远程120被加入到网络，就编程该空白区或新的远程120来通投要求外壳110进行自我登记的请求信息，如果这样做合适的话(某些外壳可能不与该远程兼容)。作为响应，外壳将如上所述地进行自我登记。在网络领域中众所周知的防冲突程序保证了每一进行了登记的外壳都被允许对网络进行存取。
除存储在网络上的所有外壳的地址外，每一名字服务器119、134列出存储在其存储器116、126中的所有文档(包括复合文档、平面文件和代码段)以及存储在其它网络节点上的其它可能相关文档的名字及内部地址。这一信息使控制器122能够容易地定位文件(以进行传送或显示)。SanjayRadia、Michael N.Nelson和Michael L.Powell发表于1994年9月的SunSoft公司的关于Spring Distributed Object-Oriented OperatingSystem的论文汇编“Spring
Collection”上的论文“The Spring Name Service”描述了名字服务器的这些及其它方面的其它信息，该论文在此作为参考文献。
再参看图2，设备110的存储器116包括复合文档140、平面文件142、代码段144和每当设备110被加电操作系统116.1就控制控制器112的操作。这些对象140、142和144封装了远程120控制存储这些对象的设备110的操作所需的所有信息。在最佳实施例中，每一复合文档140包含要被控制器122以坐标的方式、通常在显示器130的一个窗口中进行显示/执行的平面文件引用(FF_refs)、代码段引用(CF_refs)和其它复合文档(CD_refs)引用。例如，根(root)复合文档、例如上述control_TV文档，包含了对当被控制器122将其一起进行显示时呈现TV的基本控制任选项的顶层列表的对象140、142、144的引用。在这一方法中，平面文件引用(FF_refs)涉及将要被控制器122输出的文本、图形或声音文件，代码段引用(CF_refs)涉及将要被控制器在显示复合文档140时执行的嵌入式应用或涉及在复合文档140中被引用的平面文件142的处理程序。
在最佳实施例中，每一CD_ref、FF_ref或CF_ref包括两个字段：
“addr”(文档地址)；和
“posn”(显示位置，不用于声音文件)。
除一般把正在被引用的对象存储在与引用文档相同的网络节点上的最佳实施例外，“addr”字段按照WWW超链接的方式规定被引用对象的唯一地址。“posn”字段向控制器122指出当控制器122显示复合文档140时该对象将位于何处。
平面文件142封装了两类信息，内容和属性。内容是相当于平面文件表示什么的数据，例如文本、声音或图象数据。属性定义关于内容的元知识(meta-knowledge)，包括如何格式化数据(这隐含有其处理程序的类型的意思)和应如何显示/发声。例如，一般的平面文件属性可以指出内容是ASCII、HTML或Postscript格式化的文本、MIDI或WAV格式化的声音或JPEG格式化的图形。由于这种属性信息向控制器122指出了在内容被输出给多重模态输出设备130之前应如何对其进行处理，所以它是必不可少的。
代码段144也封装了两类信息，在控制器122上是可执行的嵌入式应用的二进制代码和与该二进制代码相关的属性。例如，假如代码段144a是在视觉上模拟某些设备控制处理的程序，则该代码段的属性就可以在代码段144a应当运行时以引用的复合文档定义窗口的属性。在最佳实施例中，嵌入式应用可以包括运行仿真序列的程序表示用户如何利用被显示在显示器130上的任选项选择复杂设备的功能、确定当用户选定一具体任选项时要被发出的一系列文档请求信息的程序、或者甚至能够回答用户关于编程设备110的问题的专家系统。
但是，通常在公用复合文档140的上下文情况下，大多数从外壳110传送至远程120的一般的嵌入式应用144都是与从同一外壳110传送至远程120的平面文件142兼容的处理程序。这是因为为了实现真正的通用性(远程120能够显示/执行由任何外壳110提供的任何信息的概念)，最佳实施例假定了控制器122对关于显示由不同外壳110提供的任何类型的平面文件一无所知的缘故。在这一假定下进行操作，则对于要在远程显示器130上显示的被引用平面文件142，控制器122必需能够存取到与该被引用平面文件142兼容的处理程序的代码段。它一旦被控制器122装入，该处理程序就将显示/处理该被引用平面文件142并管理在该平面文件将要被显示的显示器130上的实时状态。
例如，按钮型(button-type)的平面文件可以包括小说《战争与和平》的封面的数字化的JPEG图象以及包含该小说全部正文的平面文件的网络地址。并需要该平面文件的相关处理程序以使在显示器130上按照合适的大小和在合适的屏幕位置处显示该封面。该平面文件的处理程序还可以包括每当用户选定了显示器130上的显示该封面的区域就被触发的方法，使控制器122利用该平面文件内包含的地址发送请求《战争与和平》的正文的网络信息。
在最佳实施例中，处理程序的可执行代码不要与被处理的平面文件一道被封装(packaged)，而是通过引用其相关平面文件的复合文档中的CF_ref被经常引用。或者，当仅利用被引用平面文件的属性就能够明确地表明处理程序的标识时(例如，如果该文件是MIDI声音，为了播放该文件，控制器122将简单地请求网络上的MIDI设备驱动器)，就不需要该处理程序的CF_ref。这样做(数据和处理程序的可执行代码分离)的一个优点是由于数据文件被典型地构成(即数据文件、例如WAV文件通常不与它们的处理程序一道被封装)，所以远程控制器120保持与数据文件的后向(backward)兼容，同时能够无缝隙地处理未知数据文件的所有样式。这样做还避免了需要远程120不必要地多次下装同一处理程序的低效。
在最佳实施例中，即使平面文件的最简单的类型(例如卷动ASCII文本)也需要在远程120上运行的相应的处理程序代码段。在引用许多不同格式的平面文件的复杂复合文档的情况下，假定没有相应的处理程序在局部上可为控制器122所用，则这种状况将导致处理程序代码段的大量下装。最佳实施例通过在存储器126中预先存储用于公用平面文件的数据格式、例如WAV和MIDI声音、ASCII文本和JPEG图形的处理程序代码段而大大地减少了这种危险。
参看图4，它是说明被控制器请求的一特定复合文档140a在正被输出给多重模态显示器130之前如何被处理的数据流图示。如图3所示，该图示把数据对象表示为矩形而把对这些数据对象起作用的部件表示为菱形。某些菱形出现多次，代表在数据流中执行多次动作的部件，例如远程控制器122。
如以前参看图3所进行的描述那样，假定用户已选定了触发控制器122以请求TV外壳110a的“control_TV”文档140a的例如“control_TV”这样的任选项，作为响应，TV设备已返回图4所示的复合文档140a。这一文档140a包括对两个平面文件142a、142b的引用140.1，第一个平面文件要被放置在相应于被显示复合文档的窗口上的位置P1处(注意由于文档142b是声音文件，所以它没有相关的位置)。文档140a还包括对代码段144a和144b(分别具有各自的显示位置P3和P4)以及对代码段144c和144d(它们分别是平面文件142a、142b的处理程序)的引用140.2。最后，文档140a包括对复合文档140b的引用140.3，该复合文档140b将要被放置在显示器130上的位置P5处。复合文档140b包括对平面文件142c的引用和用于该文件的处理程序144c，该处理程序144c与在复合文档140a中已经被引用的处理程序相同。
控制器122根据复合文档140a建立组合文档160，组合文档160由控制器122存储在存储器126的易失部分中作为被存储的组合文档126.7(图2)。一般来说，组合文档160是已递归地求解了对代码段或对平面文件/处理程序的所有引用的复合文档140的内部表示。例如，在图1的复合文档140a的情况下，组合文档160包括平面文件142a、142b、142c的组合版本(version)142a′、142b′、142c′，以及代码段144a-d的组合版本144a′-d′。注意一对象的组合版本组合了实际对象的信息(例如，在平面文件的情形中，内容和属性)和该对象的输出位置，如果相关的话。这一信息使控制器122能够(利用合适的处理程序)将组合的复合文档160变换成为格式化的输出文档170，该格式化的输出文档170能够按照由正在被控制的具体设备110的设计人员设想的方式在多模态输出设备130上被直接输出。
例如，在图4中，相应于能在显示部分130a上被输出的图象的输出文档170b定义了位于位置P1、P3、P4和P5的窗口，输出的平面文件142a″、142c″和执行代码段144a″、144b″在这些窗口中由控制器122同时输出。这些窗口的每一个都在代码段144a″-c″的控制下，例如，被显示平面文件142a″、142c″都在可执行代码段/文本处理程序144c″的控制下被显示。执行代码段144a″-d″可以是四种类型中的一种：(1)输出代码，一旦被执行就产生可视或可闻的表示(例如图形或声音模拟)，(2)元知识代码，能够劝告用户考虑与被嵌入了代码段的文档合法地相互作用，(3)上下文代码，能够检测和指示被嵌入了代码段的复合文档的上下文处理，以及(4)处理程序用于被嵌入数据(如上所述)。第一种可执行代码段的一个例子是说明用户如何把他们的电缆与TV外壳110a的后部连接的模拟。第二种代码段的例子是灵巧求助应用程序能够告诉用户如何选择显示平面文件142a″的功能。最后，第三种代码段的例子是监测流向和流出远程控制器120的控制器通信量、然后例如通过摆动仿真手来向用户指出传输正在进行的灵巧图符或卡通。
因为多个代码段和平面文件也许需要被同时地输出给输出设备130，所以需要实时内核126.5来在感觉上实现实时输出和避免用户的失望。最后，因为平面文件142b″是声音文件(例如WAV文件)，所以控制器122利用合适的处理程序144d″对其进行处理并将所获得的实时声音170b输出给多模态输出设备的声音部分130a。
控制器建立组合文档的方法如图5所示，该图是最佳实施例的方法的流程图。
如以上参看图3所描述的那样，最佳实施例的方法的第一步是显示缺省文档126.2，用户可从缺省文档中选择一些基本任选项(250)。一旦用户选定了这些任选项中的一个，控制器122就从网络取出合适的文档(252)。例如，如上所述，当用户选定了control_TV任选项时，控制器122就向TV110a发送要求control_TV文档的文档请求信息。一旦接收到复合文档140，控制器122就确定在当地是否能存取处理该第一个复合文档所需的所有文档(254)。如果不能够(254，否)，控制器122就从网络取出在当地得不到的所有所需文档(256)。例如，在图4所示的情况下，在显示control_TV文档之前，控制器122从TV外壳110a下装被引用的平面文件142a-c和代码段144a-d。这些对象的每一个都被暂存在存储器126中(258)作为被暂存的下装对象126.6。
在最佳实施例中，参看图5讨论的所需文档可以包含两种不同类型的信息。首先，所需文档可以是在被下装的复合文档中被明显地引用的对象(平面文件、代码段或其它复合文档)。这些明显地被引用的对象被包括在组合文档160中。这种包含处理是递归的，可以进行下去，直到叶层(leaflevel)对象(即没有被引用的复合文档对象的对象)最后被控制器122检索到为止。
其次，所需文档可以是刚被检索的某一类文件的未被引用的处理程序，所需处理程序的标识由被嵌入文档的属性字段确定。例如，如果平面文件142b是WAV声音文件，而控制器122当前在当地得不到WAV声音文件处理程序并且该处理程序没有在复合文档140a中被引用，则控制器122就将向所有被连网的设备110发送要求合适的声音处理器的请求。一旦接收到该处理程序，控制器122将安装该处理程序并根据相关的平面文件142的内容开始执行该处理程序。或者，控制器122能够把该处理程序与相关的平面文件一道暂存在存储器空间126.7中，并在组合文档160的余下部分做好了输出准备时播放该平面文件。
在所有嵌入复合文档已被递归地检索之后(即在建立了组合文档160之后)，控制器122就产生完整的输出文档170，控制器122把该完整的输出文档输出给多重模态输出设备130(260)。在文件类型的基础上，输出文档170的不同部分被传送给输出设备的不同部分。例如，在平面文件是声音文件的情况下，其相应的输出文档170b被传送给输出设备130的声音部分130b。文档140a的其它被嵌入文档，所有这些被嵌入文档都是与图形有关的被包括在输出给输出设备130的显示部分130a的输出文档170a中。在某些平面文件142和/或可执行代码段144涉及到视频数据的产生的情况下，这些对象也被输出给显示部分130a。或者，控制器122能够当组合文档160的完整部分一做好准备就把它们输出给输出设备。
一旦完整的组合文档已输出给输出设备130，控制器122就为用户的交互作用提供保证，在这种用户交互作用中，用户能够从用户输入设备132选择各种任选项(260)。如果用户选择需要控制器通过网络取出文档的任选项，就重复该方法的所有上述步骤。当然，在某些情况下，例如在图3所示的情况下，用户能够选择遥控设备120本身的任选项，例如“设定时间”212a′、“设定显示参数”212b′或“设定声音参数”212c′。
最佳实施例涉及被连网的、计算机控制的家庭娱乐设备和可被用来根据下装的复合文档控制各个部件的兼容的计算机控制的遥控设备。但是，该最佳实施例的系统和方法也适用于计算机网络。
例如，在图6所示的一替代的实施例中，设备外壳110被Web服务器310代替，而遥控120被Web客户机代替。在Web客户机上运行的Web浏览程序322执行以上对于控制器122所描述的各种复合文档文件检索、处理以及输出操作。某些控制器的动作，例如因用户选择引用而下装唯一指定的文档已经由许多Web浏览程序执行。但是，前述与该替代实施例不同，没有配置Web浏览程序以下装然后运行(可任选地以实时方式)在Web文档中被引用或被嵌入的可执行代码段。这些能力由该替代实施例按照三种不同范围进行提供。
首先，对代码段的引用可被嵌入HTML(复合)文档中，以便该引用由Web浏览程序作为超连接进行显示，这种选择使浏览程序下装并运行该代码段。其次，对代码段的引用可被嵌入HTML文档中，以便一旦接收到包括该代码段的Web页，Web浏览程序就自动地检索并运行该代码段。这种被包括的代码段在提供动态知识方面是有用的。不管使用什么样的浏览程序总是与某一页面相关。例如，利用了本发明的这一特点的Web页可以提供嵌入式应用，该嵌入式应用根据(为该嵌入式程序)所知道的网络活动模型和时刻从若干可供选择的服务器中为引用文档选择最好的(即最不忙的)服务器。最后，如在上述声音文件的情况下，根据该可替换实施例操作的Web浏览程序能够在以前接收的数据文件的属性的基础上或当处理程序的URL在引用兼容的平面文件的似同一HTML的文档中被规定时下装合适的处理程序。
在WWW环境中将起不同作用的最佳实施例的一个特点是服务器登记，这是服务器使客户机知道它们的存在的过程。在WWW环境中，服务器和客户机的连接不是直接的。因此，新的Web服务器的名字服务器不能够利用Web客户机的名字服务器来简单地登记它们的名字和地址。但是，可以实现另一简单的登记过程，在这一过程中，一旦进行联机或改变它们的Internet地址，Web服务器就利用合适的目录、例如Yahoo自动地进行登记。客户机的名字服务器然后可以沿该目录周期性地登记新的服务器。
总之，图6的替代实施例是实施本发明方法和系统的Web浏览程序和一组兼容的似HTML的复合文档。具体来说，该替代的Web浏览程序322能够处理似HTML的文档可执行代码段的显式引用或在与数据文件相关的属性字段中被暗指的引用。在该替代实施例中，几乎不需要对已有Web服务器310进行改动，在Web服务器侧的仅有的真正的变化是被存储在各个服务器上的HTML文档的形式。就是说，在该替代实施例中，给HTML文档增加新的字段来嵌入可执行代码段和提供可能为要被Web浏览程序322下装的合适的处理程序所需的任何附加文件属性，由此使Web浏览程序在没有关于文件格式的任何先验知识或者在当地得不到合适的处理程序的情况下也能够显示/处理任何类型的平面文件。
虽然相对于一些具体实施例描述了本发明，但这些描述都是作为本发明的例证，不应被看作是对本发明的限制。在不脱离本发明权利要求所限定的本发明的构思和范围，本领域的技术人员可以作出各种改进。

Claims (27)

1、一种控制系统，包括：
系统控制器和多个装置，它们通过通信网络互连；
所述系统控制器包括一数据处理器以及一通信模块，用于向所述多个装置发送消息和从所述多个装置接收消息；
每个所述装置包括用于存储控制程序的存储器以及用于根据所述系统控制器的请求向该系统控制器发送所述控制程序的模块；
所述系统控制器包括用于存储由每个所述装置发送的所述控制程序的存储器；
所述系统控制器被配置成执行由每个相应的所述装置发送的每个所述控制程序以便控制各个装置的操作，包括向所述各个装置发送控制消息；
每个所述各个装置包括相应的本地控制器，用于按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制所述各个装置的操作；
由此，所述系统控制器利用经由所述网络从所述装置接收到的相应的控制程序，控制每个所述装置；以及
由此，所述系统控制器能够在任何时间从装置中请求控制程序，包括所述装置在该通信网络上注册以外的时间。
2、如权利要求1的控制系统，其中，每个所述装置包括一服务器，而所述系统控制器包括一客户机。
3.如权利要求1的控制系统，其中，由至少一个所述装置发送到所述系统控制器的所述控制程序被嵌入一复合文档。
4.如权利要求1的控制系统，其中，由所述装置之一发送的所述控制程序封装了其执行时必需的所有数据和例行程序，并被编码成可以由所述系统控制器实时地执行。
5.如权利要求4的控制系统，其中，所述系统控制器包括一实时内核部分，它配置所述系统控制器在实时约束条件下管理至少两个所述控制程序的执行，使得由该至少两个控制程序实现的工作按照该实时约束条件完成。
6.如权利要求1的控制系统，其中，所述多个装置包括具有不同基本功能的装置。
7.如权利要求1的控制系统，其中，所述系统控制器请求装置响应用户的输入发送控制程序。
8.如权利要求1的控制系统，其中，所述系统控制器为各个装置存储一新控制程序，在所述各个装置中事先存储了一在先的控制程序。
9.一种控制互连在通信网络上的多个装置的方法，包括步骤：
在每个所述装置中存储一控制程序并根据系统控制器的请求向该系统控制器发送来自每个所述装置的所述控制程序；
在所述系统控制器中执行由各个装置发送的所述控制程序以便控制该各个装置的操作，包括向该各个装置发送控制消息；以及
在每个所述各个装置中按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制该各个装置的操作；
由此，所述系统控制器利用经由网络从所述装置接收到的相应的控制程序，控制每个所述装置；以及
由此，所述控制程序可以在任何时间从装置中被发送到所述系统控制器，包括所述装置在该通信网络上注册以外的时间。
10、如权利要求9的控制方法，其中，由至少一个所述装置发送到所述系统控制器的所述控制程序被嵌入一复合文档。
11、如权利要求9的控制方法，其中，由至少一个所述装置发送的所述控制程序封装了其执行时必需的所有数据和例行程序，并被编码成可以由所述系统控制器实时地执行。
12.如权利要求11的控制方法，其中，所述系统控制器包括一实时内核部分，它配置所述系统控制器在实时约束条件下管理至少两个所述控制程序的执行，使得由该至少两个控制程序实现的工作按照该实时约束条件完成。
13.如权利要求9的控制方法，其中，所述多个装置包括具有不同基本功能的装置。
14.如权利要求9的控制方法，其中，根据系统控制器响应用户的输入的请求，装置给该系统控制器发送控制程序。
15.如权利要求9的控制方法，其中，所述系统控制器在利用由所述各个装置发送的在先的控制程序事先控制了所述各个装置之后，利用所述各个装置发送的新的控制程序控制所述各个装置。
16.一种控制互连在通信网络上的多个装置的方法，该方法包括：
在一系统控制器中存储一识别所述多个装置中的每一个的名称服务器登记；
在所述系统控制器中存储关于所述多个装置中的每一个的请求控制程序指令；
根据所述系统控制器的请求，向所述系统控制器发送来自所述各个装置的动态控制程序；
在所述系统控制器中存储由所述各个装置发送的所述动态控制程序；
在所述系统控制器中执行由所述各个装置发送的所述动态控制程序来控制所述各个装置的操作，包括向所述装置发送控制消息；以及
在各个装置中按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制所述各个装置的操作。
17.如权利要求16的控制方法，其中，在所述系统控制器中以非易失方式存储所述名称服务器登记和缺省请求指令。
18.如权利要求16的控制方法，还包括在各个装置注册在通信网络上的时候，从各个装置向所述系统控制器发送所述各个装置的标识和请求控制程序。
19.如权利要求16的控制方法，其中，执行该请求控制程序指令的步骤基于用户向所述系统控制器的输入发生。
20.如权利要求16的控制方法，其中，发送所述动态控制程序的步骤在所述各个装置注册在该通信网络上以外的时间发生。
21.如权利要求16的控制方法，其中，所述多个装置包括具有不同基本功能的装置。
22.一种控制互连在通信网络上的多个装置的控制系统，该控制系统包括：
所述多个装置中的每一个装置含有
名称服务器，用于存储所述装置的标识；
存储器，用于存储关于所述装置的动态控制程序和请求控制程序指令；
通信模块，用于向一系统控制器发送消息和从所述系统控制器接收消息；
本地控制器，用于按照从所述系统控制器中接收到的控制消息控制所述装置的操作；
其中，所述通信模块被配置成当所述装置注册在通信网络上时，向所述系统控制器发送所述装置标识和所述请求控制程序指令；
其中，所述通信模块被配置成响应来自系统控制器的请求，向所述系统控制器发送所述动态控制程序；
所述系统控制器，含有
识别所述多个装置中的每一个的名称服务器登记；
存储器，用于存储关于所述多个装置中的每一个的所述动态控制程序和所述请求控制程序指令；
通信模块，用于向所述多个装置发送消息和从所述多个装置接收消息；
其中，所述系统控制器被配置成执行由所述各个装置发送给所述系统控制器的每个所述动态控制程序以控制所述各个装置的操作，包括向所述装置发送控制消息；
其中，先于从各个装置接收动态控制程序，将所述系统控制器配置成执行关于所述各个装置的所述请求控制程序指令以产生关于所述动态控制程序的请求。
23.如权利要求22的控制系统，其中，在所述名称服务器登记和所述存储器中存储所述请求命令程序指令的那部分包括非易失存储器。
24.如权利要求22的控制系统，其中，所述系统控制器被配置成在一装置在通信网络上注册以外的时间中，从该装置请求一动态控制程序。
25.如权利要求22的控制系统，其中，所述系统控制器被配置成基于用户的输入执行所述请求命令程序指令。
26.如权利要求22的控制系统，其中，所述系统控制器被配置成在利用由各个装置发送的在先的控制程序事先控制了该各个装置之后，利用该各个装置发送的新控制程序控制该各个装置。
27.如权利要求22的控制系统，其中，所述多个装置包括具有不同基本功能的装置。
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