通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)終端的制作方法
【專利摘要】一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，包括：多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括：電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號以及從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和／或信號輸出；其中，至少一個所述終端在其上存儲有計算機代碼，以及所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括：控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
【專利說明】通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)終端。具體地，其涉及使用電源線通信的通信網(wǎng)絡(luò)和終端。
【背景技術(shù)】
[0002]電源線通信系統(tǒng)允許通過電源線纜發(fā)送通信信號。使用通信信號來調(diào)制載波信號，并從線纜上的一個點向另一個點發(fā)送該載波信號。存在用于在家庭和辦公室環(huán)境中使用的電源線通信的各種系統(tǒng)和標準。例如，HomePlug是針對在家庭環(huán)境中提供附加聯(lián)網(wǎng)的標準族的名稱。
[0003]常見的HomePlug單元采用適配器的形式，其被插入現(xiàn)有的墻壁電源插座。該適配器包括用于接收通信信號的端口。該適配器包括用于將通信信號放到電源線纜上的電源線處理器。通常將以太網(wǎng)作為通信系統(tǒng)使用。
[0004]作為適配器的備選設(shè)備包括電源插座面板，例如在GB2，450, 904A中公開的那些，GB2, 450, 904A是以 申請人:EnTwyn Limited的名義申請的UK專利申請。GB2, 450, 904A的內(nèi)容以引用方式并入本文中。在這種面板中，在標準墻壁電源插座的正面上形成通信端口。在面板后面形成電源線處理器和其他組件。這種設(shè)備具有去除適配器設(shè)備產(chǎn)生的雜亂的好處，同時還使得面板上的電源插座可用于其他設(shè)備。
[0005]在這些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備中，在一點處連接的設(shè)備和在另一點處連接的設(shè)備之間的通信通常是點對點的。W02009 / 007730A2以本 申請人:的名義公開了電源插座面板，其包括電源線通信設(shè)備和操作系統(tǒng)。W02009 / 007730的內(nèi)容也通過引用方式并入本文中。包括操作系統(tǒng)使得能夠進行更復雜的網(wǎng)絡(luò)控制。
[0006]需要具有增強網(wǎng)絡(luò)能力和功能的電源線通信網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括:電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號以及從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，至少一個所述終端在其上存儲有計算機代碼，以及所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
[0008]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括:電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號以及從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，至少一個所述終端在其上存儲有計算機代碼，以及所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；其中，所述控制層將所述操作系統(tǒng)的單元的處理分布在連接到所述網(wǎng)絡(luò)的終端的處理器上。
[0009]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)具有多個網(wǎng)絡(luò)終端，所述網(wǎng)絡(luò)終端包括電源插座面板，每個終端具有至少一個處理器，其中，所述網(wǎng)絡(luò)由操作系統(tǒng)來控制，以及將所述操作系統(tǒng)的單元的處理分布在所述網(wǎng)絡(luò)終端的處理器上。
[0010]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)具有多個網(wǎng)絡(luò)終端，所述網(wǎng)絡(luò)終端包括電源插座面板，每個終端具有至少一個處理器和至少一個資源，其中，所述網(wǎng)絡(luò)由操作系統(tǒng)來控制，所述操作系統(tǒng)包括控制層，以及對所述資源的訪問由所述控制層來控制。
[0011]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種在電源線通信網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)終端，所述終端包括:電源線接口，用于向電源線傳輸信號以及從電源線傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述處理器被布置為處理計算機代碼，所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
[0012]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種在電源線通信網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)終端，所述終端包括:電源線接口，用于向電源線傳輸信號以及從電源線傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述處理器被布置為處理計算機代碼，所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；其中，所述控制層將所述操作系統(tǒng)和其他計算機代碼的單元的處理分布在連接到所述網(wǎng)絡(luò)的終端的處理器上。
[0013]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種與電源線通信網(wǎng)絡(luò)一起使用的計算機程序或計算機程序套件，所述網(wǎng)絡(luò)包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括:電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號以及從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理所述計算機程序或所述計算機程序套件，以及所述存儲器用于存儲所述計算機程序或所述計算機程序套件；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述計算機程序或所述計算機程序套件包括操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
[0014]在第一方面中，本發(fā)明提供了一種與電源線通信網(wǎng)絡(luò)一起使用的計算機程序或計算機程序套件，所述網(wǎng)絡(luò)包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括:電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號以及從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理所述計算機程序或所述計算機程序套件，以及所述存儲器用于存儲所述計算機程序或所述計算機程序套件；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述計算機程序或所述計算機程序套件包括操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；其中，所述控制層將所述操作系統(tǒng)和其他計算機代碼的單元的處理分布在連接到所述網(wǎng)絡(luò)的終端的處理器上。
[0015]在所附權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的其他特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]現(xiàn)在將僅經(jīng)由示例并參考附圖來描述本發(fā)明的實施例，在附圖中:
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的通信網(wǎng)絡(luò)；
[0018]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的網(wǎng)絡(luò)終端；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的網(wǎng)絡(luò)終端的示意圖；
[0020]圖4是與圖1的網(wǎng)絡(luò)一起使用的操作系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；
[0021]圖5是與圖1的網(wǎng)絡(luò)一起使用的從終端的單元的邏輯圖；
[0022]圖6是與圖1的網(wǎng)絡(luò)一起使用的主終端的單元的邏輯圖；
[0023]圖7是圖1的網(wǎng)絡(luò)的邏輯和物理單元的圖；
[0024]圖8是針對與圖4的操作系統(tǒng)一起使用的虛擬機的要求的圖；
[0025]圖9是示出了圖4的操作系統(tǒng)的操作的方法的流程圖；
[0026]圖10是示出了圖4的操作系統(tǒng)的操作的另一方法的流程圖；
[0027]圖11是示出了圖4的操作系統(tǒng)的操作的另一方法的流程圖；以及
[0028]圖12是示出了圖4的操作系統(tǒng)的操作的另一方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的通信網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100是電源線網(wǎng)絡(luò)。因此，網(wǎng)絡(luò)的物理層是建筑物(例如，家庭或辦公室)的電源線纜基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在圖1中，為了清楚起見，省略了建筑物中安置網(wǎng)絡(luò)的細節(jié)。網(wǎng)絡(luò)100包括具有電源線纜102形式的電源線纜基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。電源線纜102此處被示出為單個線纜，但是在實踐中將由各種線纜構(gòu)成，通常具有環(huán)形電路(ring main)的形式。在建筑物的墻壁中或其他空間中形成這些線纜。電源線纜102穿過位于建筑物的墻壁中的暗線盒(wall box)(未示出)。暗線盒可以采用在大多數(shù)建筑物中出現(xiàn)的標準暗線盒的形式，通常將電源插座面板定位在其中。電源線纜102連接到顧客單元104，在顧客單元104處，它們耦合到主電源106。網(wǎng)絡(luò)100還包括多個網(wǎng)絡(luò)終端108A、108B、108C、108D。終端108A?108D在本示例中位于建筑物的暗線盒中，且通常可以包括具有以太網(wǎng)端口或其他通信端口(例如，HDMI)的電源插座。每個終端耦合到暗線盒內(nèi)的電源線纜。
[0030]圖2是網(wǎng)絡(luò)終端108A的正面的圖。其他終端108B?108D的正面可以具有與終端108A的正面相同的外觀。終端包括電源插座面板200A，電源插座面板200A包括電源插座202A。在該情況下，電源插座202A是具有孔204A的三孔電源插座，孔204A以在英國使用的標準格式來布置。面板200A還包括電視輸出端口 206A，例如HDMI端口。面板200A還包括數(shù)據(jù)端口 208A，例如USB3.0端口。此外，面板200A包括音頻輸出端口 210A。
[0031]可以使用符合除了 UK之外的國家中的標準格式的其他類型電源插座。網(wǎng)絡(luò)終端108A可以不包括電源插座，其中，暗線盒的本地標準格式不允許將充足的空間用于電源插座和/或電視輸出端口 206A和/或數(shù)據(jù)端口 208A和/或音頻輸出端口 210A。
[0032]圖3是網(wǎng)絡(luò)終端108A的示意圖。終端108A包括耦合到電源線纜102的電源插座202A。終端108A還包括電源線接口 300A和以太網(wǎng)接口 302A。電源線接口 300A具有電源線處理器(未示出)，并耦合到電源線纜102。電源線接口 300A向以太網(wǎng)接口 302A發(fā)送信號和從以太網(wǎng)接口 302A接收信號，以及向電源線纜102傳輸信號并從電源線纜102傳輸信號。
[0033]終端108A還包括數(shù)據(jù)總線304A。數(shù)據(jù)總線用于在終端108A的各組件之間傳輸數(shù)據(jù)。終端108A還包括中央處理單元(CPU)306A和存儲器308A。CPU306A可以是雙核處理器，且存儲器308A可以是8Gb RAM。CPU306A和存儲器還耦合到數(shù)據(jù)總線304A。CPU306A控制終端108A的操作。終端108A還包括電視輸出端口 206A、數(shù)據(jù)端口 208A以及音頻端口210A。此外，終端包括WiFi單元310A、RFID單元312A、卡匣插槽314A以及藍牙單元316A。這些單元中的每一個耦合到數(shù)據(jù)總線304A。
[0034]返回圖1，網(wǎng)絡(luò)100還包括電視衛(wèi)星碟形天線110。衛(wèi)星碟形天線110連接到衛(wèi)星線纜112，衛(wèi)星線纜112耦合到衛(wèi)星卡匣114。衛(wèi)星卡匣114位于終端108A的卡匣插槽314A中。衛(wèi)星碟形天線110用于向附著到網(wǎng)絡(luò)100的電視或存儲設(shè)備提供電視信號。網(wǎng)絡(luò)100還包括網(wǎng)絡(luò)附著存儲器(NAS) 116。NASl 16附著到網(wǎng)絡(luò)終端108A的數(shù)據(jù)端口 208A。NASl 16用于存儲向連接到網(wǎng)絡(luò)100的設(shè)備流傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，例如視頻和音頻。網(wǎng)絡(luò)100還包括連接到網(wǎng)絡(luò)終端108B的電視輸出端口 206B的電視118。電視用于顯示從源(例如，衛(wèi)星碟形天線110和NAS116)接收到的視頻。網(wǎng)絡(luò)100還包括附著到音頻端口 210C、210D的揚聲器120、122。這些揚聲器用于播放從源(例如，NAS116)接收到的音頻。一般將在每個終端處可用的各種設(shè)備和服務(wù)稱為資源。下面將更詳細地描述網(wǎng)絡(luò)的操作。
[0035]圖4示出了與根據(jù)本發(fā)明的實施例的網(wǎng)絡(luò)100—起使用的操作系統(tǒng)400的系統(tǒng)圖。操作系統(tǒng)400由網(wǎng)絡(luò)終端108A?108D之一有效操作，該終端被稱為主終端。然而，運行中的操作系統(tǒng)的處理被分布在各終端上。操作系統(tǒng)的上層將跨終端可用的資源呈現(xiàn)為具有多個輸入和輸出的單個機器。
[0036]操作系統(tǒng)400包括作為虛擬機管理器的超級監(jiān)督器(hypervisor) 402。操作系統(tǒng)400還包括硬件抽象&資源分布器(HARD)404。超級監(jiān)督器402事實上是操作系統(tǒng)的最頂層，且擔當虛擬機和HARD404之間的接口。在該情況下，操作系統(tǒng)400包括6個虛擬機(VM)。VM零406用于控制HARD404，并提供HARD404內(nèi)的控制層408?？刂茖?08擔當超級監(jiān)督器輸入和終端108A?108D的資源之間的接口。操作系統(tǒng)400還包括VM — 410至VM五418。這些VM可以是第三方應(yīng)用。例如，VM — 410是衛(wèi)星電視VM。VM 二 412是音頻播放器VM。衛(wèi)星電視VM410控制對來自衛(wèi)星碟形天線110的電視信號的分發(fā)。音頻播放器VM412控制對來自NAS116的音頻向揚聲器120、122的分發(fā)。VM經(jīng)由應(yīng)用編程接口(API)(未示出)與超級監(jiān)督器通信。下面將提供這些VM的其他細節(jié)。
[0037]HARD404事實上是硬件管理層，且負責管理終端108A?108D的資源。每個終端的資源向HARD404傳輸其可用性。HARD404管理資源，并向超級監(jiān)督器402提供關(guān)于他們的信息。HARD404還負責處理來自超級監(jiān)督器402的用于訪問網(wǎng)絡(luò)終端108A?108D中的資源的請求。
[0038]在使用中，終端108A?108D之一承擔主終端的角色。在該情況下,終端108A是主終端。為了確定哪個終端承擔主終端的角色，每個終端生成隨機數(shù)并向每個其他終端發(fā)布該隨機數(shù)。所有終端在表格中存儲其他單元的數(shù)。主終端是具有最小數(shù)的終端。如果主終端由于任何原因停止工作或變得不穩(wěn)定，次低的數(shù)變?yōu)橹鹘K端。
[0039]HARD404管理連接到每個終端108A?108D的端口的設(shè)備(例如衛(wèi)星碟形天線110)以及每個終端內(nèi)部的設(shè)備(例如，RFID單元312A和WiFi單元310A)。HARD404將這種設(shè)備作為資源向超級監(jiān)督器402呈現(xiàn)，如上所述。當資源可用時，它們向HARD404通告該事實，HARD404存儲該信息。HARD404還監(jiān)視正在如何使用資源并存儲該信息。因此，如果虛擬機要求特定資源，超級監(jiān)督器402向了解這些資源是否可用的HARD404發(fā)送請求。
[0040]在圖4中示出了每個終端108A?108D。圖4的表示是邏輯的，而非物理的。將終端108A示出為主終端(盡管這可以是任何終端)，且將終端108B?D示出為從終端。每個終端被示出為具有多個接口，該多個接口表示在這些終端處可用的不同資源。每個終端與HARD404的控制層408通信，如圖4所示。下面將提供這些通信的其他細節(jié)。
[0041 ] HARD404維護在網(wǎng)絡(luò)上可用的所有資源的列表。在圖4中這被示出為在HARD404中的邏輯資源。HARD404包括邏輯路由資源420、邏輯藍牙?資源422、邏輯WiFi資源424、邏輯存儲器資源426、邏輯內(nèi)核資源428、邏輯音頻資源430以及邏輯高清多媒體接口(HDMI)資源432。下面將更詳細地描述維護這些資源列表的方式。
[0042]現(xiàn)在將更詳細地描述HARD404。HARD404是內(nèi)核級別軟件邏輯設(shè)備，其控制各個網(wǎng)絡(luò)終端108A?D中的所有資源，并將它們收集到一個統(tǒng)一結(jié)構(gòu)中，該統(tǒng)一結(jié)構(gòu)對于超級監(jiān)督器402看起來就像大型機一樣。
[0043]HARD404具有要擔當?shù)娜齻€主要角色。第一個角色是向超級監(jiān)督器402通告在網(wǎng)絡(luò)100上可用的所有資源。如上所述，這是通過提名終端之一(在該情況下，終端108A)作為主設(shè)備來完成的。所有其他終端108B?D向它通告它們的資源。HARD404將這些資源作為通用資源一并向超級監(jiān)督器402通告。HARD404使用輕型協(xié)議(例如XML)與網(wǎng)絡(luò)終端108A?D通信。每個網(wǎng)絡(luò)終端向HARD104連續(xù)通告其資源。資源也可以由網(wǎng)絡(luò)終端本地使用。相應(yīng)地，由于可以在任何時間撤回資源，因此終端連續(xù)通告資源可用性，且必須保持向HARD404通知這點。[0044]HARD404的第二個角色是作為資源代理。在超級監(jiān)督器402需要資源時，其使用HARD404,以使用隧道驅(qū)動程序來建立通向所需網(wǎng)絡(luò)終端的點對點連接。這是通向本地網(wǎng)絡(luò)終端上的資源的專用鏈路。如果所關(guān)心的資源具有在多個設(shè)備(例如，相機或讀表設(shè)備)上報告的能力，則其使用本地資源(即，網(wǎng)絡(luò)終端中的資源)來捕捉輸出。將終端收集的信息向HARD404呈現(xiàn)。例如，由網(wǎng)絡(luò)終端收集并本地存儲相片或視頻流。
[0045]HARD404的第三個角色是為超級監(jiān)督器402管理存儲器和處理器資源。HARD包括控制層408或控制器，其保持對在每個網(wǎng)絡(luò)終端108A?D中有多少處理能力可用的記錄。其使用網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)核之間的內(nèi)核隧道驅(qū)動程序在網(wǎng)絡(luò)終端之間發(fā)送工作包。HARD404包括內(nèi)核調(diào)度器，其對工作分組進行優(yōu)先級排序?？刂茖?08還在這些請求旁邊請求存儲器塊，以確?？梢栽诖鎯ζ髦刑幚硭埱蟮墓ぷ鲏K。一旦完成工作塊，將其傳遞回超級監(jiān)督器402。HARD404與超級監(jiān)督器402中的主內(nèi)核并行運行。所有從網(wǎng)絡(luò)終端以非常頻繁的方式經(jīng)由輕型協(xié)議(例如，XML)向HARD404報告其針對各種關(guān)鍵資源(例如，處理器負載和存儲器使用)的當前使用級別。
[0046]HARD402使用內(nèi)核間進程(IPC)向超級監(jiān)督器404通信。IPC結(jié)構(gòu)的強制執(zhí)行確保了所請求的東西獲得其自己的管道且高效地觀察共享存儲器。
[0047]如已經(jīng)注意到的，網(wǎng)絡(luò)終端108A?D能夠工作在兩個主要操作系統(tǒng)模式下。第一個模式是主模式。在主模式下,終端獲取對HARD404的控制，并啟動針對所有從終端的消息傳遞接口網(wǎng)關(guān)。主終端還控制超級監(jiān)督器402，針對虛擬機406?418進行資源配置和交互。第二模式是從模式。在從模式下，終端由主終端來控制。從終端的處理和存儲器訪問被切換到主插座，且事實上變?yōu)橹鹘K端的擴展。
[0048]圖5是在從模式下工作的網(wǎng)絡(luò)終端的邏輯圖。圖6是在主模式下工作的網(wǎng)絡(luò)終端的邏輯圖。如已經(jīng)提及的，任何終端108A?D可以擔當主或從。為了本示例的目的，終端108A是主，且終端108B?D是從。首先將描述對于兩種模式下工作的終端共同的特征。每個單元包括內(nèi)核500，其是HARD404的一部分。內(nèi)核500使用安卓?平臺。CPU、存儲器和電源線接口對于所有單元都是標準功能，且它們都具有內(nèi)核驅(qū)動程序。這些驅(qū)動程序用于與終端108A?D的CPU306A、存儲器308A、以及電源線接口 300A —起使用。在該情況下，存在第一處理器驅(qū)動程序502、第二處理器驅(qū)動程序504、存儲器驅(qū)動程序506和電源線接口驅(qū)動程序508。歸因于對CPU306A中的兩個處理器的使用，存在兩個處理器驅(qū)動程序。
[0049]每個終端還包括HARD404模塊。具體地，存在提供云資源配置服務(wù)的云資源配置模塊510。云資源配置模塊510經(jīng)由消息傳遞接口(MPI) 512 (基于開放MPI計劃:http: / /www.0pen-mp1.0rg)與其他終端的控制層408和云資源配置模塊510通信。MPI層512在從終端和主終端之間提供質(zhì)詢響應(yīng)消息。終端還包括調(diào)度器514。云資源配置模塊510對質(zhì)詢響應(yīng)消息進行解釋，并將它們傳遞到內(nèi)核500中，且還確保調(diào)度器514具有用于滿足當前任務(wù)所要求的資源。由使用MPI消息集合向主終端不斷地通告在每個從終端中什么可用的資源配置層來表示資源。
[0050]終端還包括本地資源配置模塊516。本地資源配置模塊516是本地機器控制器。本地資源配置模塊516是HARD404的一部分。如果要求遠程資源配置，這使得改變資源分配更容易。當要求本地資源配置時，本地資源配置模塊516將軟命令(soft order)放入調(diào)度器514中，以阻擋資源。然后這停止了其由遠程應(yīng)用來使用。[0051]終端108A?D還包括可以從每個終端上運行的多個本地服務(wù)模塊。例如，終端包括電表服務(wù)模塊518、熱數(shù)據(jù)服務(wù)模塊520、錯誤報告服務(wù)模塊522、圖像收集服務(wù)模塊524以及網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量服務(wù)模塊526。這些模塊中的每個模塊經(jīng)由本地服務(wù)接口 528與HARD404通信。每個本地服務(wù)模塊包括特定的設(shè)備(例如，電表)和用于處理來自該設(shè)備的數(shù)據(jù)的軟件。它們提供了可以由HARD404主終端來讀取或請求的服務(wù)。
[0052]終端還包括終端特定設(shè)備。在該情況下，終端包括藍牙?驅(qū)動程序530 (對應(yīng)于藍牙?單元316A)、WiFi驅(qū)動程序532 (對應(yīng)于WiFi單元310A)、音頻驅(qū)動程序534 (對應(yīng)于音頻端口 210A)以及HDMI驅(qū)動程序536 (對應(yīng)于電視輸出206A)?？梢蕴峁?但未示出)與其他端口和單元相關(guān)的其他驅(qū)動程序。每個終端還包括本地設(shè)備接口 538。HARD404以兩種方式分配本地設(shè)備。首先，它們可以是軟分配的。換言之，將它們立刻分配一段時間或分配將來調(diào)度的一端時間。其次，它們可以是硬分配的。換言之，將它們特定分配給虛擬機，作為直接連接。
[0053]如上所述，使用隨機數(shù)生成來選擇主插座。每個插座能夠是主插座。一旦已啟動了主進程，主插座開始新的進程。在主終端開始其主終端進程之前，其檢查其本地服務(wù)守護程序，以確保滿足了所有本地服務(wù)。一旦主終端已啟動并執(zhí)行任何所需的合理性檢查，其啟動被稱為云資源配置的新的HARD進程。這是云資源配置模塊510。云資源配置進程啟動上面提到的控制層408?？刂茖?08是基于MPI的。其針對其接收到的共享表格來記錄所有從終端，然后創(chuàng)建資源表格(未示出)。
[0054]一旦所有從終端在線且已向主終端廣播了它們具有什么，主終端執(zhí)行穩(wěn)定性檢查，以確保設(shè)備可用。HARD404啟動虛擬機資源配置引擎540。資源配置引擎540啟動并自我驗證，就好像其是一個大型機。其運行多個速度和合理性測試，以確保所有設(shè)備滿足最小速度和穩(wěn)定性要求，更像是在個人計算機啟動時一樣。
[0055]然后主終端108A啟動控制VM406，控制VM406進而啟動HARD控制層408?？刂芕M406進而逐一啟動虛擬機，確保已驗證了資源配置。在圖4中，示出了每個終端具有他們自己的資源。將在每個插座處可用的所有資源、設(shè)備和服務(wù)放入服務(wù)目錄(未示出)中，包括處理能力、存儲器管理、物理設(shè)備、虛擬設(shè)備和終端上本地可用的任何服務(wù)。一旦構(gòu)建了服務(wù)目錄，其由HARD404不斷檢查，以查看資源是否可用。當資源可用時，將其向超級監(jiān)督器402通告。如果資源變得不可用，將其從目錄中移除。如果超級監(jiān)督器402使用通告的資源，HARD404將資源狀態(tài)改變?yōu)椤版i定”。如果本地終端使用資源，其將狀態(tài)改變?yōu)椤安豢捎面i定”。
[0056]圖7是示出了網(wǎng)絡(luò)的邏輯和物理單元的圖。將該圖分為邏輯設(shè)備和物理設(shè)備。物理設(shè)備包括主終端本地(本地設(shè)備700A)的資源和從設(shè)備700B?D的資源。邏輯設(shè)備包括所有物理設(shè)備的等價物，但是將它們表示為資源池。每個設(shè)備包括物理核心設(shè)備702A?D、物理設(shè)備704A?D和物理服務(wù)706A?D。將這些物理單元表示為邏輯處理器708、邏輯存儲器710、邏輯設(shè)備712和邏輯服務(wù)714。
[0057]當VM要求資源時，其向HARD404中的VM資源配置引擎540進行請求。然后VM獲取用于在其中運行的資源包絡(luò)(resource envelope)。圖8是示出了 HARD404如何支持虛擬機的圖。將所有可用設(shè)備匯聚到云資源配置模塊510可以向VM零406分配的資源樹800中。缺省地，由系統(tǒng)將資源分配選擇為:總資源的85%去往進行控制的虛擬機。這可以通過配置接口(未示出)來重新定義。一旦設(shè)定了這點，啟動虛擬機零406。這使得云資源配置服務(wù)啟動，以通過MPI和具名管道來創(chuàng)建通向從終端的連接。
[0058]如圖8中可以看到的，每個VM具有硬件要求列表。VM0406具有列表802，列表802指定一個處理器、13Gb存儲器和16Gb ROM。VM1410具有列表804，列表804指定一個處理器、256Mb存儲器和IGb ROM。VM4412具有列表806，列表806指定一個處理器、IGb存儲器和500Mb ROM。VM3414具有列表808，列表808指定一個處理器、IGb存儲器和500Mb ROM。VM2416具有列表810，列表810指定兩個處理器、5Gb存儲器和500Mb ROM。
[0059]現(xiàn)在將更詳細地描述網(wǎng)絡(luò)100的操作。圖9是示出了資源如何表明它們的可用性且如何請求和使用資源的流程圖。將參考圖10來描述啟動網(wǎng)絡(luò)的過程。如上所述，當所有終端已上電時，具有最低序列號的終端變?yōu)橹鹘K端(步驟1000)。然后HARD404作為內(nèi)核進程啟動(步驟1002)。該進程使用主終端108A的CPU306A的處理器中的核心之一。此時，所有從終端通過XML來通告它們的服務(wù)的可用性(步驟1004)。由HARD404來注冊這些XML消息，且其創(chuàng)建設(shè)備圖(步驟1006)。如可以在圖9中看到的，每個終端向HARD404的控制層408廣播其資源。這是非常頻繁執(zhí)行的。每次更新資源可用性時(步驟1008)，HARD404向超級監(jiān)督器402通告這點(步驟1010)。當終端中的本地活動使用資源時，向HARD404通知，且不再將該資源列為可用。
[0060]現(xiàn)在將參考圖11來描述VM獲取資源的過程。當VM要求資源時，VM向超級監(jiān)督器402進行請求(步驟1100)。然后超級監(jiān)督器402向HARD404的控制層408請求該資源(步驟1102)。HARD404進行檢查，以查看該資源是否可用(步驟1104)。如果資源不可用，HARD404向超級監(jiān)督器402通知(步驟1106)，超級監(jiān)督器402進而向進行請求的VM通知(步驟1108)。如果資源可用，HARD404向相關(guān)終端上的內(nèi)核模塊發(fā)送資源控制消息(步驟1110)。然后該終端向HARD404發(fā)送回響應(yīng)(步驟1112)。然后超級監(jiān)督器402發(fā)起資源控制，并以消息方式直接通知終端中的內(nèi)核(步驟1114)。然后該終端向HARD404發(fā)送“設(shè)備鎖定”消息(步驟1116)。
[0061]HARD404的基礎(chǔ)是基于安卓?的內(nèi)核驅(qū)動程序的主`和從的分級內(nèi)核結(jié)構(gòu)。主內(nèi)核支持主要功能，且其對于超級監(jiān)督器402來說看起來像一個報告硬件陣列(即，所有終端硬件的混合物)的大型機。為了類似于此的多系統(tǒng)環(huán)境工作，存在對消息收發(fā)棧的要求，該消息收發(fā)棧允許虛擬存儲器和設(shè)備共享，使得所有內(nèi)核理解可以使用什么以及不可以使用什么。為此，當運行在主內(nèi)核之上的進程進行l(wèi)ibc fork()調(diào)用時，將通過HARD404在從單元上創(chuàng)建作為結(jié)果的子進程，且具有恰當?shù)牡屠寐?。HARD404捕捉資源分配。然后在分配周期中，HARD404針對性能和衰退來進行監(jiān)視。從終端運行該進程，并向主內(nèi)核報告子進程的返回狀態(tài)，主內(nèi)核通過驅(qū)動程序連接將其透明地傳遞回原始父進程(基于超級監(jiān)督器的虛擬機)。如果關(guān)閉虛擬機或凍結(jié)虛擬機，捕捉該狀態(tài)，且主內(nèi)核向從發(fā)送sig term(終止信號)，以關(guān)閉連接。
[0062]這樣，虛擬機中被稱為init的第一進程將在主內(nèi)核上運行，而所有后續(xù)進程可以在終端之一的若干從內(nèi)核中的任意一個從內(nèi)核上運行。將使用針對MMAP[?需要定義？]的自適應(yīng)來進行針對多設(shè)備管理的存儲器約束，該MMAP允許HARD來映射內(nèi)核存儲器和所有從單元存儲器。
[0063]上面提到的MPI 創(chuàng)建了針對 MMAP 和 fork、re一spawn、socket open close 等的邏輯擴展，它們可以跨多個設(shè)備。MPI來自于并行超級計算機行業(yè)。這意味著主插座可以將所有從插座視為它們都是相同機器的一部分。
[0064]對于需要專用饋送的資源，當已添加了針對虛擬機的設(shè)置時(例如，針對電視VM的硬盤、ODU連接器、一個HDMI和IPAD控制)，可以在在該VM中顯式命名資源。在該情況下，當正在回顧新VM的資源配置時，可以在虛擬機模板中指定特定設(shè)備。當虛擬機啟動時，VM資源配置管理器540請求對具名設(shè)備的100%利用率。云資源配置引擎510使用MPI來創(chuàng)建通向資源所在的每個插座的專用管道，且通過VM資源配置管理540將這些管道結(jié)合到VM。一旦這點已被完成，將這些設(shè)備向所有其他VM示出為不可使用。
[0065]在從VM到物理硬件的通信中，使用以MPI來建立和清除的具名管道來進行請求和響應(yīng)。一旦完成清除，向其他VM重新通告資源。因此實際上進入超級監(jiān)督器402的東西在插座中出來，且反之亦然。
[0066]本地服務(wù)部分是網(wǎng)絡(luò)100的另一獨一無二的方面，且是終端如何被管理。使用新的MPI進程的原因之一是由于在傳統(tǒng)的并行計算環(huán)境中，MPI和其中的子程序在從系統(tǒng)上是整體性的(holistic)。在超級計算簇中,存在產(chǎn)生結(jié)果的兩到三個主節(jié)點和上千個任務(wù)是提供原始處理能力的從節(jié)點，而在網(wǎng)絡(luò)100中，僅存在一個主節(jié)點。
[0067]所有終端中的本地處理單元提供了兩個功能:首先，它們確保本地終端工作，且可以處理端點請求，例如WiFI或藍牙請求，管理PLC驅(qū)動程序，檢查存儲器和其他常規(guī)事務(wù)功能。其次，它們提供本地信息的陣列，在該陣列中，對數(shù)據(jù)進行本地處理。在終端中的接口允許由第三方進行針對信息的一視同仁的請求。這種信息將是IP相機鏡頭(footage)，其中，處理僅在存在幀的可見改變的情況下才發(fā)生(某個人走入房間)，或者從插座讀取功率信息并將結(jié)果作為每天一次的摘要向虛擬機發(fā)送。
[0068]這些活動中的一些活動始終要求用于處理來到的信息的處理能力(例如，當捕捉視頻時，繁忙房間中的視頻幀)。它們中的一些要求針對一次性爆發(fā)的處理能力(例如，基于每天)，例如來自24小時讀取時段中的功率讀取摘要或制圖。在本地處理中存在大量服務(wù)。圖5和6中示出的示例如下:
[0069]PMS-電表服務(wù):該服務(wù)從插座202A?D的13amp輸出口讀取功率，以測量來自每個插座的拉取(pull)。
[0070]TDS-熱數(shù)據(jù)服務(wù):該服務(wù)與每個終端108A?D中的熱探測器一起工作，給出其所在的房間的恒定環(huán)境溫度。
[0071]ERS-錯誤報告服務(wù):該服務(wù)觀察本地終端的錯誤，且具有可配置的正則表達式陣列，該可配置的正則表達式陣列允許該服務(wù)基于錯誤輸出對終端進行改變。(例如，儀表故障。)
[0072]ICS-圖像收集服務(wù):圖像收集服務(wù)用于從插入插座202A?D的相機拉取視頻和靜態(tài)圖像(基于支持的USB相機或從墻(slave wall)或照明單元來發(fā)起的)。其處理以下視頻幀，在該視頻幀中，某些東西已改變(注意:如果房間中沒有東西改變，則在視頻幀中沒有差異)。
[0073]NQS-網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量服務(wù):該服務(wù)監(jiān)視電源線和WiFi網(wǎng)絡(luò)，以測量質(zhì)量和其針對設(shè)定的基準進行的如何(浮動平均)。
[0074]所有這些服務(wù)優(yōu)選地存在于每個終端108A?D中。每個服務(wù)要求其自己的具有可變量的資源，且因此將要求終端在其需要使用更多容量時將其資源配置重構(gòu)為HARD404VM資源配置服務(wù)540。一般而言(阻止VM通信)本地資源配置應(yīng)當相對于基于VM的應(yīng)用獲得優(yōu)先。
[0075]現(xiàn)在將參考各種示例來述網(wǎng)絡(luò)100的操作。第一示例涉及對衛(wèi)星電視VM410的使用，且將參考圖12來描述。當發(fā)起衛(wèi)星電視VM410時，其向超級監(jiān)督器402發(fā)送請求，以確定用于運行VM410所需的最小硬件的存在性(步驟1200)。具體地，衛(wèi)星電視VM406向超級監(jiān)督器402發(fā)送針對衛(wèi)星視頻饋送、存儲設(shè)備、以及電視輸出的請求。超級監(jiān)督器402向HARD404發(fā)送針對所要求的硬件項目的請求(步驟1202)。HARD404檢查服務(wù)目錄，以確定所要求的資源是否可用(步驟1204)。在本情況下，衛(wèi)星碟形天線110連接到卡匣114，NAS116連接到數(shù)據(jù)端口 118，且電視118連接到電視輸出端口 206A。這些資源都在服務(wù)目錄中列出，且因此HARD404向超級監(jiān)督器402通知:所要求的資源可用(步驟1206)。如果服務(wù)目錄未列出特定資源，HARD404進行對各種輸入的搜索，以檢查所請求的資源是否實際上可用(步驟1208)。如果資源實際上可用，HARD404更新服務(wù)目錄并向超級監(jiān)督器402通知:資源可用(步驟1210)。如果資源不可用，則HARD404向超級監(jiān)督器402通知:資源不可用(步驟1212)。在該情況下，超級監(jiān)督器402向VM410通知:所要求的資源不可用，且將該點向用戶報告，例如經(jīng)由電視屏幕(步驟1214)。在該示例中，資源可用，然后超級監(jiān)督器402向衛(wèi)星電視VM406發(fā)送信號，以向其通知:所要求的硬件可用(步驟1216)。然后衛(wèi)星電視VM406準備好被使用(步驟1218)。
[0076]當首次啟動時，衛(wèi)星電視VM410進入正常電視模式，在該模式下，通過電源線網(wǎng)絡(luò)110從衛(wèi)星碟形天線110向電視118轉(zhuǎn)發(fā)缺省衛(wèi)星電視頻道。使用遙控器(未示出)，用戶能夠控制衛(wèi)星電視VM410改變在電視118上出現(xiàn)的頻道。作為在電視118上呈現(xiàn)電視信號的備或除在電視118上呈現(xiàn)電視信號之外，可以將正在觀看的頻道(或另一頻道)記錄到NAS116。然后用戶可以在電視上觀看在NAS116上存儲的電視節(jié)目。在該情況下，通過電源線網(wǎng)絡(luò)100從NASl 16向電視發(fā)送視頻。
[0077]上述等同于創(chuàng)建虛擬衛(wèi)星電視機頂盒。不使用具有所有所需硬件和軟件的機頂盒，將操作系統(tǒng)從盒中取出，并將其定義為虛擬機。
[0078]在一些情況下，衛(wèi)星電視提供商可能希望禁止或限制特定功能。例如，提供商可能希望向已支付該服務(wù)的那些人限制多房間能力。因此，衛(wèi)星電視VM406可以被布置為使得當用戶想要在另一房間中觀看電視時，它們選擇使用遠程設(shè)備的另一 HDMI端口。該動作向衛(wèi)星電視提供商發(fā)送了針對確認用戶已訂閱了該服務(wù)的請求。如果是，提供商向VM發(fā)送信號，通知其用戶可以執(zhí)行該操作。VM410可以使得多于一個人能夠在不同房間中同時觀看衛(wèi)星電視。在這種情況下，衛(wèi)星電視VM410經(jīng)由超級監(jiān)督器402安排將信號使用分布式處理器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由最高效優(yōu)化的路由向若干網(wǎng)絡(luò)終端上的各種HDMI端口發(fā)送。VM410檢查多房間使用的許可級別，例如同時向X個用戶流傳輸電視信號。
[0079]在下一個示例中，將描述音頻播放器VM412的操作。該VM用于允許用戶通過揚聲器120、122來播放音樂。這可以通過在電源線網(wǎng)絡(luò)100上對來自互聯(lián)網(wǎng)的音樂進行流傳輸來進行，或通過在電源線網(wǎng)絡(luò)100上播放來自NASl 16的音樂來進行。在啟動時，VM412向超級監(jiān)督器發(fā)送針對所要求硬件的請求。在該情況下，VM412要求至少一個揚聲器和至少一個音頻源。在該情況下，HARD404報告NASl 16和揚聲器120、122的可用性。此外，HARD404報告電視118的可用性，電視118可以由用戶用作VM的圖形用戶界面。然后用戶經(jīng)由電視選擇他們希望收聽的音樂以及他們希望哪個揚聲器來播放該音樂。然后由超級監(jiān)督器402以選擇從源到揚聲器最高效路由的方式通過網(wǎng)絡(luò)110來傳輸音頻信號。這都可以通過電源線網(wǎng)絡(luò)100來發(fā)生。如果網(wǎng)絡(luò)終端包括藍牙單元，則可以通過一對藍牙頭戴式耳機來播放
[0080]在另一示例中，可以提供安保VM416。不是將它們放在建筑物中的獨立安保設(shè)備中，而是提供安保虛擬機。安保VM被布置為訪問相機、藍牙設(shè)備、Nox和02傳感器、門和窗警報器、照明控制(人居仿真)和本地化第三方設(shè)備(例如，連接到網(wǎng)絡(luò)的運動傳感器等)。該虛擬機擁有或部分擁有設(shè)備，且還獲得用于監(jiān)視的連回安保公司的VPN(虛擬私有網(wǎng)絡(luò))鏈路。
[0081]在另一示例中，可以提供能源VM。該虛擬機將具有對插座的訪問權(quán)限，以測量電流汲取和使用、熱量和濕度、照明服務(wù)和外部溫度(要么使用外部插座，要么使用第三方氣象站)。能源VM可以一起拉取所有功率測量，且能源公司可以使用該信息來通知節(jié)約，或改變顧客計劃，以適合他們的需求。如果顧客正在發(fā)電，該系統(tǒng)還可以從發(fā)電設(shè)備拉取該信息，該虛擬機運行回到能源公司的安全VPN，但是具有本地web接口，以示出顧客進行的怎么樣。為了數(shù)據(jù)饋送的安全，有可能需要將一些接口對于該服務(wù)鎖定。該服務(wù)還可以與具有氣表、水表和電表存在的私有藍牙Piconet交互。該私有Piconet給予了能源公司實時分析顧客使用并根據(jù)需要來本地通知或經(jīng)由電話通知的能力。
[0082]另一示例將是分布式視頻和音樂存儲VM。在該情況下，可以在網(wǎng)絡(luò)中所有計算機上放置應(yīng)用，且分布式插座將每個計算機上的所有音樂視為音樂、視頻和圖片的中心池，其創(chuàng)建了針對每個訂戶的所有信息的虛擬驅(qū)動器。其通過利用虛擬機來這么做，該虛擬機讀取所有媒體并對所有媒體編寫索引，每個客戶看到該所有媒體，然后創(chuàng)建讓所有其他機器觀看的所有該信息的虛擬驅(qū)動`器。還存在用于拉取并存儲第三方設(shè)備(插入網(wǎng)絡(luò)附著存儲器或基于USB的驅(qū)動器)的選項，使得集中檢查和提供所有媒體。當查詢設(shè)備并向該設(shè)備詢問其內(nèi)容時，其觸發(fā)了共享請求，使得其作為中心資源來進行共享。
[0083]如上面可以看到的，超級監(jiān)督器402表現(xiàn)得像單個平臺一樣。盡管在網(wǎng)絡(luò)終端108A~108D上分布所有端口和其他單元，它們對于超級監(jiān)督器402表現(xiàn)為單個機器的資源。
[0084]一些連接到網(wǎng)絡(luò)100的設(shè)備擔當資源。例如，提供視頻流的視頻相機是資源。存在兩種主要類型的資源。首先，存在被動資源。這些是使得特定服務(wù)可用于網(wǎng)絡(luò)的資源。例如，單向視頻饋送或來自測量設(shè)備的讀取。其次，存在交互式資源。這些資源是可以用某種方式來控制的資源。例如，在安保應(yīng)用中使用的用戶可控視頻相機是交互式資源。HARD404確定資源的類型，并將其上報給超級監(jiān)督器402。
[0085]當VM要求訪問被動資源時，其向HARD404進行用于訪問資源的請求。HARD404響應(yīng)于該VM請求來加載虛擬驅(qū)動程序。例如，VM可以請求訪問視頻饋送。虛擬驅(qū)動程序捕捉來自相機輸入的視頻饋送，并本地處理該視頻，即，在直接連接到相機輸入的網(wǎng)絡(luò)終端處。處理可以基于規(guī)則，例如僅當檢測到運動時才捕捉視頻。虛擬驅(qū)動程序通過HARD404將數(shù)據(jù)上推至VM。這種本地處理具有以下優(yōu)點:不使用在例如具有操作系統(tǒng)的中央終端與從終端之間的帶寬，由此釋放了供其他應(yīng)用使用的帶寬。[0086]當VM要求訪問交互式資源，其必須請求對資源的單獨使用。例如，這可以是針對安保應(yīng)用或針對供電監(jiān)視來進行的。在這些情況下，HARD404向指定的VM分配完整的資源并鎖定該資源。HARD404繼續(xù)監(jiān)視如何使用該資源，以確保VM正在獲得其要求的訪問權(quán)限。因此，資源直接連接到VM，且資源不可用于其他VM。
[0087]為了讓VM406?416有效工作，HARD404需要驗證和向超級監(jiān)督器402發(fā)布其可以從每個電源插座面板200A?200D進行的所有連接選項以及支持服務(wù)。這是使用API (應(yīng)用編程接口)來進行的，該API由超級監(jiān)督器402用來與HARD404通信。HARD404還需要能夠示出設(shè)備是物理存在于硬件上還是存在于虛擬設(shè)備/共享資源上，以能夠生成HAL(硬件抽象層)。所有插座向主網(wǎng)絡(luò)終端108A發(fā)布其自己的設(shè)備和資源列表。然后主終端108A通過HAL來控制什么可用。當處理請求或網(wǎng)絡(luò)請求通過超級監(jiān)督器402來到HAL中時，由于主終端108A控制所有流，因此其分配需要的資源，以通過主來處理它。這可以是視頻饋送或藍牙連接請求。
[0088]操作系統(tǒng)400被設(shè)計為處理主終端停止工作的情況。每個終端108A?D維護能力表格，在該能力表格中，列出每個其他終端的能力。表格維護ID信息、可用物理資源、可用邏輯資源和每個資源的當前狀態(tài)。主終端每20秒對每個從插座進行計時，以獲得該信息。進而，主終端輸出與其自己的資源和狀態(tài)相關(guān)的信息，并在共享的能力表格中存儲該信息。該表格在終端之間共享。
[0089]當終端上電時，具有最低序列號的終端被提名為主終端，如上所述。主終端向所有其他終端發(fā)送請求，并構(gòu)建共享的能力表格。當主終端接收到至少一個響應(yīng)時，主終端根據(jù)共享表格來提名輔終端。該輔終端加載主終端的軟件，但是不將其激活。主終端在從其他終端接收信息時可以改變輔終端。該判定基于終端負載和終端的當前能力。如果被提名的輔終端當前正在進行持續(xù)的本地處理，則其將不再是擔當輔終端的合適候選。
[0090]主終端通過向已被選擇的輔終端發(fā)送指令分組來提名輔終端。然后輔終端進行響應(yīng)，確認其是新的輔終端。
[0091]如果在90秒內(nèi)未從主終端接收到更新，則輔終端將變?yōu)橹鹘K端。如果這發(fā)生，輔終端向主終端詢問其是否依然存活。進行該步驟以防主終端進入暫停狀態(tài)?；诮邮盏降娜魏雾憫?yīng)，或沒有接收到任何響應(yīng)，以及接收到的任何額外信息，輔終端作為主終端接管，并重新廣播其接收到的最后一個狀態(tài)消息。這告訴所有其他終端:輔終端已變?yōu)橹鹘K端。一旦其接收到來自其他節(jié)點的更新，則其提名新的輔終端。
[0092]HARD404具有服務(wù)層(未示出)，其將該服務(wù)層用于網(wǎng)絡(luò)100上的公共任務(wù)。服務(wù)層包括本地插座信息和控制層408，以使得VM能夠也使用聯(lián)網(wǎng)的實體以及直接通信。
[0093]在上述實施例中，我們描述了可以與網(wǎng)絡(luò)一起使用的一些不同虛擬機。下面，描述與網(wǎng)絡(luò)一體的服務(wù)的一些不例。
[0094]網(wǎng)絡(luò)100可以提供基于位置的服務(wù)。例如，每個網(wǎng)絡(luò)終端可以包括藍牙單元。這可以用于在具有藍牙連接的對象在建筑物附近移動時跟蹤他們。在更高級的實施例中，可以使用三角定位發(fā)來確定對象的更精確的位置。例如，接收信號強度指示符(RSSI)和piconet可以用于測量藍牙天線和給定藍牙對象之間的距離。HARD404維護其跟蹤的任何對象的位置日志。這樣，如果VM詢問對象的位置，其得到與任何其他VM相同的答案。任何VM可以向HARD404進行針對給定對象的位置的請求。[0095]網(wǎng)絡(luò)100還可以提供功率監(jiān)視服務(wù)。每個網(wǎng)絡(luò)終端108A?108D包括功率測量單元(未示出)。這可以用于確定設(shè)備是打開還是關(guān)閉、壞掉還是存活、以及其正在消耗多少功率。
[0096]網(wǎng)絡(luò)還可以包括環(huán)境監(jiān)視器。每個終端將具有記錄溫度、空氣濕度和含水量的基本傳感器。將該信息作為表格向超級監(jiān)督器發(fā)布，在家庭環(huán)境的場景中，該表格列出了每個插座且注明其溫度和含水量級別。
[0097]HARD404負責跨所有網(wǎng)絡(luò)終端108A?108D的軟件管理。其負責了解每個插座運行什么版本的軟件，以及在每個網(wǎng)絡(luò)終端中什么卡匣可用。例如，其存儲關(guān)于每個終端的組件的版本和修訂的信息。HARD404向超級監(jiān)督器402發(fā)布該信息，使得任何VM可以看到什么版本的不同資源可用。該信息還用于執(zhí)行軟件升級。
[0098]HARD404還將了解在網(wǎng)絡(luò)上是否存在非智能設(shè)備，該非智能設(shè)備也將可用于被管理或控制，例如基于USB的盤組、網(wǎng)絡(luò)附著存儲器(NAS)、存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)、打印機和多功能機(例如，通用unix打印系統(tǒng)(CUPS))以及甚至特殊設(shè)備。例如，可能需要向HARD404給予關(guān)于特定設(shè)備的信息文件，例如基于RFID的貓洞。
[0099]HARD404以使用電源線背板的行業(yè)標準方式來管理跨網(wǎng)絡(luò)100的QoS(服務(wù)質(zhì)量)。向不同服務(wù)指派不同的頻段。例如，存在用于TV、電話、互聯(lián)網(wǎng)、郵件等的頻段。向互聯(lián)網(wǎng)請求分配單獨的頻段，以管理其他重要的資源請求。這些質(zhì)量頻段可以基于VM安裝來改變，但是需要由控制器管理。
[0100]在上述虛擬環(huán)境之外，設(shè)立每個網(wǎng)絡(luò)終端以進行本地化處理。這是網(wǎng)絡(luò)100的有用部分，因為通過HARD404的一些接口可以允許針對VM的數(shù)據(jù)流。然而，一些流具有大的潛力(5至IOMb或更多)，且因此其在本地處理查看對于插座本地的流且設(shè)計出改變值的情況下是有用的。如果沒有改變，則不發(fā)送更新。在來自安保相機的視頻流的情況下，以下將是有用的:讓本地插座控制流能夠被處理，且除非存在改變，否則丟棄視頻幀。一旦改變發(fā)生，發(fā)送改變且將改變存儲在進行請求的VM中作為流傳輸?shù)母?。如果存在同時進行的多個事件，這使得網(wǎng)絡(luò)沒那么擁塞。
[0101]在優(yōu)選實施例中，網(wǎng)絡(luò)100被布置為監(jiān)視將什么設(shè)備插入電源插座202。附著到電器(例如，電吹風或電冰箱)的電源線纜的插頭(未示出)具有附于其上的RFID標簽。每個網(wǎng)絡(luò)終端108A?108D具有RFID讀取器單元。HARD404包括監(jiān)視插入插座202的所有RFID設(shè)備的應(yīng)用。當要監(jiān)視電器時，將RFID附于設(shè)備的插頭上，并讀取標簽的序列號。然后向應(yīng)用提供設(shè)備的序列號和其所附設(shè)備的描述。這可以是電冰箱、電吹風、充電器或TV。然后網(wǎng)絡(luò)終端能夠確定何時將電器插入插座。當插入電器時，網(wǎng)絡(luò)確定將電器插入哪個插座。然后HARD404可以確定打開了什么電器以及它們正在汲取什么電流。然后可以由各種VM(例如，上述能源監(jiān)視器)來存儲并使用該信息。
【權(quán)利要求】
1.一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括:電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號、從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，至少一個所述終端在其上存儲有計算機代碼，以及所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制層將所述操作系統(tǒng)的單元的處理分布在所述處理器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述虛擬機管理器的處理分布在所述處理器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制層將虛擬機的處理分布在所述處理器上。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制層將存儲器訪問分布在所述存儲器上。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述終端向所述控制層報告資源的可用性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制層維護可用資源的目錄。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述控制層向所述虛擬機管理器報告資源的可用性。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)終端中的每一個還包括電源插座面板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述面板包括至少一個電源插座，所述電源插座耦合到所述至少一個電源線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述電源插座面板包括耦合到所述至少一個信號輸入和/或輸出的至少一個端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，至少一個端口是數(shù)據(jù)端口。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，至少一個端口是電視輸出端口。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，至少一個端口是音頻輸出端口。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)終端包括被布置為容納卡匣的至少一個卡匣插槽，所述插槽耦合到所述至少一個信號輸入和/或輸出。
16.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，還包括:至少一個虛擬機，被布置為經(jīng)由所述虛擬機接口與所述虛擬機管理器通信。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述至少一個虛擬機是信號控制器，被布置為使得從所述終端之一的信號輸入接收的信號被發(fā)送到所述終端之一的信號輸出。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述至少一個虛擬機是電視信號控制器，被布置為使得從所述終端之一的信號輸入接收的電視信號被發(fā)送到所述終端之一的信號輸出。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述至少一個虛擬機是音頻播放器，被布置為使得從所述終端之一的信號輸入接收的音頻信號被發(fā)送到所述終端之一的信號輸出。
20.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述虛擬機管理器是超級監(jiān)督器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述操作系統(tǒng)包括硬件抽象和資源分布器，以及所述硬件抽象和資源分布器包括所述控制層和所述資源目錄。
22.一種電源線通信網(wǎng)絡(luò)，包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括: 電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號、從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號； 至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及 多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出； 其中，至少一個所述終端在其上存儲有計算機代碼，以及所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括: 控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問； 其中，所述控制層將所述操作系統(tǒng)的單元的處理分布在連接到所述網(wǎng)絡(luò)的終端的處理器上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述操作系統(tǒng)包括虛擬機管理器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述虛擬機管理器是超級監(jiān)督器。
25.一種具有多個網(wǎng)絡(luò)終端的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)終端包括電源插座面板，每個終端具有至少一個處理器，其中，所述網(wǎng)絡(luò)由操作系統(tǒng)來控制，以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端的處理器上分布所述操作系統(tǒng)的單元的處理。
26.一種具有多個網(wǎng)絡(luò)終端的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)終端包括電源插座面板，每個終端具有至少一個處理器和至少一個資源，其中，所述網(wǎng)絡(luò)由操作系統(tǒng)來控制，所述操作系統(tǒng)包括控制層，以及對所述資源的訪問由所述控制層來控制。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電源線通信網(wǎng)絡(luò)，其中，所述操作系統(tǒng)包括超級監(jiān)督器。
28.—種在電源線通信網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)終端，所述終端包括: 電源線接口，用于向電源線傳輸信號以及從電源線傳輸信號； 至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述處理器被布置為處理計算機代碼，所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的網(wǎng)絡(luò)終端，其中，所述電源線接口包括電源線處理器。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的網(wǎng)絡(luò)終端，還包括:通信接口，用于從所述輸入和/或輸出向所述電源線接口傳輸所述信號。
31.根據(jù)權(quán)利要求28至30所述的網(wǎng)絡(luò)終端，其中，所述至少一個信號輸入和/或信號輸出包括數(shù)據(jù)端口。
32.根據(jù)權(quán)利要求28至30所述的網(wǎng)絡(luò)終端，其中，所述至少一個信號輸入和/或信號輸出包括視頻輸出端口。
33.根據(jù)權(quán)利要求28至32所述的網(wǎng)絡(luò)終端，其中，所述至少一個信號輸入和/或信號輸出包括音頻輸出端口。
34.根據(jù)權(quán)利要求28至33所述的網(wǎng)絡(luò)終端，其中，所述虛擬機管理器是超級監(jiān)督器。
35.一種在電源線通信網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)終端，所述終端包括:電源線接口，用于向電源線傳輸信號以及從電源線傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理計算機代碼，以及所述存儲器用于存儲計算機代碼；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述處理器被布置為處理計算機代碼，所述計算機代碼包括用于控制所述電源線通信網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括:控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問；其中，所述控制層將所述操作系統(tǒng)的單元的處理分布在連接到所述網(wǎng)絡(luò)的終端的處理器上。
36.一種與電源線通信網(wǎng)絡(luò)一起使用的計算機程序或計算機程序套件，所述網(wǎng)絡(luò)包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括:電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號、從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號；至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理所述計算機程序或所述計算機程序套件，以及所述存儲器用于存儲所述計算機程序或所述計算機程序套件；以及多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出；其中，所述計算機程序或所述計算機程序套件包括操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括: 控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問； 虛擬機接口，虛擬機能夠通過所述虛擬機接口訪問所述資源；以及 虛擬機管理器，用于控制虛擬機對所述資源的訪問，其中，所述虛擬機管理器通過所述控制層來訪問所述資源。
37.一種與電源線通信網(wǎng)絡(luò)一起使用的計算機程序或計算機程序套件，所述網(wǎng)絡(luò)包括:多個網(wǎng)絡(luò)終端和至少一個電源線，其中，每個終端耦合到所述至少一個電源線，使得所述終端互聯(lián)，以及每個終端包括: 電源線接口，用于向所述至少一個電源線傳輸信號、從所述至少一個電源線傳輸信號以及在所述網(wǎng)絡(luò)終端之間傳輸信號； 至少一個處理器和至少一個存儲器，其中，所述處理器用于處理所述計算機程序或所述計算機程序套件，以及所述存儲器用于存儲所述計算機程序或所述計算機程序套件；以及 多個資源，其中，所述資源包括至少一個信號輸入和/或信號輸出； 其中，所述計算機程序或所述計算機程序套件包括操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)包括: 控制層，用于控制對每個終端的所述至少一個處理器、所述至少一個存儲器以及所述資源的訪問； 其中，所述控制層將所述操 作系統(tǒng)的單元的處理分布在連接到所述網(wǎng)絡(luò)的終端的處理器上。
38.一種計算機可讀介質(zhì)，其上存儲有根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的計算機程序或計算機程序套件。
39.一種實質(zhì)上如本文所述并在附圖中所示的電源線網(wǎng)絡(luò)。
40.一種實質(zhì)上如本文所述并在附圖中所示的網(wǎng)絡(luò)終端。
【文檔編號】H04B3/54GK103688473SQ201280034590
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】安德魯·德拉梅爾 申請人:恩騰有限責任公司