DE60016443T2 - Registrierungsprotokoll für einen netzwerkdrucker - Google Patents

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    • Y10T156/1798—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means with liquid adhesive or adhesive activator applying means

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zur Interaktion mit Computern. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Netzwerkregistrierungsprotokoll zur Registrierung eines Druckers in einem Netzwerk und ein Netzwerkregistrierungssignal zur Übertragung über ein Netzwerk von einem Drucker zu einem Registrierungsserver zur Registrierung des Druckers an dem Server.
  • Die Erfindung ist primär entwickelt worden, um einer großen Zahl von verteilten Benutzern zu erlauben, mittels Drucksachen und optischen Sensoren mit vernetzten Informationen zu interagieren, um interaktive Drucksachen auf Anfrage über hochgeschwindigkeitsvernetzte Farbdrucker zu erhalten. Obwohl die Erfindung nachfolgend im Wesentlichen mit Bezug zu dieser Verwendung beschrieben werden wird, sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung in diesem Gebiet beschränkt ist.
  • Parallele Anmeldungen
  • Mannifaltige Verfahren, Systeme und Vorrichtungen mit Bezug zu der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden parallelen Anmeldungen beschrieben, die von der Anmelderin oder Inhaberin der vorliegenden Erfindung gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurden:
    PCT/AU00/00518, PCT/AU00/00519, PCT/AU00/00520, PCT/AU00/00521, PCT/AU00/00523, PCT/AU00/00524, PCT/AU00/00525, PCT/AU00/00526, PCT/AU00/00527, PCT/AU00/00528, PCT/AU00/00529, PCT/AU00/00530, PCT/AU00/00531, PCT/AU00/00532, PCT/AU00/00533, PCT/AU00/00534, PCT/AU00/00535, PCT/AU00/00536, PCT/AU00/00537, PCT/AU00/00538, PCT/AU00/00539, PCT/AU00/00540, PCT/AU00/00541, PCT/AU00/00542, PCT/AU00/00543, PCT/AU00/00544, PCT/AU00/00545, PCT/AU00/00547, PCT/AU00/00546, PCT/AU00/00554, PCT/AU00/00556, PCT/AU00/00557, PCT/AU00/00558, PCT/AU00/00559, PCT/AU00/00560, PCT/AU00/00561, PCT/AU00/00562, PCT/AU00/00563, PCT/AU00/00564, PCT/AU00/00566, PCT/AU00/00567, PCT/AU00/00568, PCT/AU00/00569, PCT/AU00/00570, PCT/AU00/00571, PCT/AU00/00572, PCT/AU00/00573 PCT/AU00/00574, PCT/AU00/00575, PCT/AU00/00576, PCT/AU00/00577, PCT/AU00/00578, PCT/AU00/00579, PCT/AU00/00581, PCT/AU00/00580, PCT/AU00/00582, PCT/AU00/00587, PCT/AU00/00588, PCT/AU00/00589, PCT/AU00/00583, PCT/AU00/00593, PCT/AU00/00590, PCT/AU00/00591, PCT/AU00/00592, PCT/AU00/00594, PCT/AU00/00595, PCT/AU00/00596, PCT/AU00/00597, PCT/AU00/00598, PCT/AU00/00516 und PCT/AU00/00517.
  • Hintergrund
  • Kryptographie wird verwendet, um vertrauliche Informationen sowohl beim Speichern als auch beim Verschicken zu schützen und um Parteien einer Transaktion zu authentifizieren. Zwei Kategorien der Kryptographie finden breite Anwendung: Kryptographie mit geheimem Schlüssel und Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel.
  • Kryptographie mit geheimem Schlüssel, auch bezeichnet als symmetrische Kryptographie, verwendet denselben Schüssel zur Verschlüsselung und Entschlüsselung einer Nachricht. Zwei Parteien, die Nachrichten austauschen möchten, müssen zunächst den sicheren Austausch des geheimen Schlüssels arrangieren.
  • Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel, auch bezeichnet als asymmetrische Kryptographie, verwendet zwei Verschlüsselungsschlüssel. Die zwei Schlüssel sind mathematisch derart verwandt, dass jede Nachricht, die mit einem Schlüssel verschlüsselt wurde, nur unter Verwendung des anderen Schlüssels entschlüsselt werden kann. Einer dieser Schlüssel wird dann veröffentlicht, wohingegen der andere Schlüssel geheim (privat) gehalten wird. Der öffentliche Schlüssel wird zum Verschlüsseln jeder Nachricht verwendet, die für den Inhaber des geheimen Schlüssels gedacht ist. Sobald sie mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurde, kann eine Nachricht nur unter Verwendung des geheimen (privaten) Schlüssels entschlüsselt werden. Daher können zwei Parteien Nachrichten sicher austauschen, ohne zunächst einen geheimen Schlüssel austauschen zu müssen. Um sicherzustellen, dass der geheime (private) Schlüssel sicher ist, ist es üblich, dass der Inhaber des geheimen (privaten) Schlüssels das Schlüsselpaar erzeugt.
  • Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel kann verwendet werden, um eine digitale Signatur zu erzeugen. Wenn der Inhaber des geheimen (privaten) Schlüssels eine bekannte Prüfsumme (Hash) einer Nachricht erzeugt und dann den Hash mittels des geheimen Schlüssels verschlüsselt, kann jeder einfach durch Entschlüsseln des verschlüsselten Hash mittels des öffentlichen Schlüssels und Verifizieren der Prüfsumme gegenüber der Nachricht verifizieren, dass der verschlüsselte Hash die „Signatur" des Inhabers des geheimen Schlüssels in Bezug zu der vorliegenden Nachricht darstellt. Wenn die Signatur an die Nachricht angehängt wird, dann kann der Empfänger der Nachricht sowohl verifizieren, dass die Nachricht authentisch ist und dass sie beim Verschicken nicht verändert worden ist.
  • Damit die Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel funktioniert, muss ein Weg zum Verteilen der öffentlichen Schlüssel vorhanden sein, der ein betrügerisches Auftreten verhindert. Dies wird gewöhnlich mittels Zertifikaten und Zertifizierungsstellen erreicht. Eine Zertifizierungsstelle ist ein vertrauenswürdiger Dritter, der die Verbindung zwischen einem öffentlichen Schlüssel und jemands Identität authentifiziert. Die Zertifizierungsstelle verifiziert die Identität der Person durch Prüfen der Identitätsdokumente usw. und erzeugt daraufhin und unterschreibt ein digitales Zertifikat beinhaltend die Details der Identität der Person und einen öffentlichen Schlüssel. Jeder, der der Zertifizierungsstelle vertraut, kann den öffentlichen Schlüssel in dem Zertifikat mit einem hohen Grad an Wahrscheinlichkeit, dass dieser echt ist, verwenden. Sie müssen lediglich verifizieren, dass das Zertifikat in der Tat von der Zertifizierungsstelle unterschrieben wurde, deren öffentlicher Schlüssel wohlbekannt ist.
  • In den meisten Transaktionsumgebungen wird Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel lediglich verwendet, um digitale Signaturen zu erzeugen und zum sicheren Austausch geheimer Sitzungsschlüssel. Kryptographie mit geheimem Schlüssel wird für alle anderen Zwecke verwendet.
  • Die US 5,745,576 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Initialisieren von kryptographischen Terminals in einem kryptographischen System. Die Erfindung stellt einen Basisschlüssel bereit, der allen Steuerungen eines Herstellers gemeinsam ist und vor dem Versand in den Terminals installiert wurde. Der Basisschlüssel wird zur Initialisierung der Terminals in Verbindung mit einem Anfangs-Schlüssel verwendet, der aus der Seriennummer des Terminals und dem Basisschlüssel abgeleitet wird. Der Anfangs-Schlüssel wird zur Initialisierung verwendet, wobei der Steuerung ermöglicht wird, unter Verwendung des Basisschlüssels den Anfangs-Schlüssel, der in dem Anschlussgerät enthalten ist, in geheimer Weise zu bestimmen.
  • In ähnlicher Weise beschreibt die EP 0 862 104 ein System zur Authentifizierung von Datenübertragungs-Terminals, das erreicht wird durch Abspeichern einer Telefonnummer und einer eindeutigen Nummer in dem Terminal. Die Online-Registrierung wird mit einem Server durchgeführt, wobei der Benutzer ein Passwort und einen Benutzername eingibt, die von dem Terminal zu dem Server zusammen mit der Telefonnummer und der Terminalnummer übertragen werden, welche für die Verifikationszwecke verwendet werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Netzwerkregistrierungsprotokoll zur Registrierung eines Druckers in einem Netzwerk, mit welchem der Drucker und ein Registrierungsserver verbunden sind, umfassen die Schritte:
    Hinterlegen eines geheimen eindeutigen Identifizierers und eines öffentlichen eindeutigen Identifizierers in dem Drucker und einer Datenbank des Registrierungsservers bevor der Drucker mit dem Netzwerk verbunden wird;
    dann, wenn der Drucker mit dem Netzwerk verbunden wird;
    Generierung eines öffentlichen/geheimen (privaten) Signaturschlüsselpaares durch den Drucker, und
    sicheres Übermitteln des geheimen eindeutigen Identifizierers, des öffentlichen eindeutigen Identifizierers und des öffentlichen Signaturschlüssels über das Netzwerk;
    Authentifizieren des Druckers gegenüber dem Server durch Vergleich der geheimen eindeutigen Identifizier, die in dem Drucker und dem Server hinterlegt sind; und,
    Erstellen und Signieren eines Zertifikates in dem Server beinhaltend den öffentlichen eindeutigen Identifizierer und den öffentlichen Signaturschlüssel.
  • Der geheime eindeutige Identifizierer kann in einem nicht volatilen in dem Drucker zusammen mit dem öffentlichen eindeutigen Identifizierer aufbewahrt werden.
  • Der Drucker kann ein Zertifikat des Servers erhalten, es durch Bezug zu einer Zertifizierungsstelle authentifizieren, wobei ein öffentlicher Schlüssel-Austauschschlüssel in dem Zertifikat verwendet wird, um einen geheimen Sitzungsschlüssel mit dem Server auszutauschen und daraufhin den geheimen Sitzungsschlüssel verwenden, um die Nachrichtendaten zu verschlüsseln.
  • Wenn die Identität des Druckers verifiziert wird, kann der Server ein Zertifikat erstellen und signieren, welches den öffentlichen eindeutigen Identifizierer des Druckers und den öffentlichen Signaturschlüssel beinhaltet, und das Druckerzertifikat in einer Datenbank zur Abfrage durch Dritte, die den Wunsch haben, mit dem Drucker Daten auszutauschen, abspeichern.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Netzwerkregistrierungssignal zur Übertragung über ein Netzwerk von einem Drucker zu einem Registrierungsserver zur Registrierung des Druckers an dem Server, wobei das Signal bei der ersten Gelegenheit übertragen wird, in der der Drucker mit dem Netzwerk verbunden wird, und umfassend:
    Einen geheimen eindeutigen Identifizierer und einen öffentlichen eindeutigen Identifizierer, die aus einem nicht volatilen Speicher in dem Drucker abgefragt werden, und einen öffentlichen Signaturschlüssel, der zusammen mit einem gepaarten geheimen Signaturschlüssel in dem Drucker erzeugt wird, so dass, nach Empfang des Signals an dem Registrierungsserver, der geheime eindeutige Identifizierer und der öffentliche eindeutige Identifizierer geprüft werden, um die Identität des Druckers zu verifizieren und, in dem Fall, dass die Identität des Druckers verifiziert wird, ein Zertifikat zu erzeugen und zu signieren, welches den öffentlichen eindeutigen Identifizierer des Druckers und den öffentlichen Signaturschlüssel beinhaltet.
  • Der Registrierungsserver fungiert als eine Zertifizierungsstelle für den Drucker, welches sich daraus ergibt, dass er Zugang zu geheimen Informationen besitzt, die ihm die Verifizierung der Identität des Druckers erlauben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte und weitere Ausführungsformen der Erfindung werden nun beschrieben werden mittels eines einzigen nicht limitierenden Beispiels mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen, in welchen:
  • 1 eine schematische Ansicht der Beziehung zwischen eines Beispiels einer gedruckten Netpage und ihrer Online-Seitenbeschreibung ist;
  • 2 eine schematische Ansicht einer Interaktion zwischen einem Netpage-Stift, einem Netpage-Drucker, einem Netpage Seitenserver und einem Netpage Applikationsserver ist;
  • 3 eine Ansammlung von Netpage Servern und Druckern illustriert, die mittels eines Netzwerkes miteinander verbunden sind;
  • 4 eine schematische Ansicht einer Struktur einer gedruckten Netpage und ihrer Online-Seitenbeschreibung auf hoher Ebene ist;
  • 5 eine Draufsicht ist, die die Struktur einer Netpage-Markierung zeigt;
  • 6 eine Draufsicht ist, die eine Beziehung zwischen einer Gruppe aus der in 5 gezeigten Markierungen und eines Sichtfeldes eines Netpage-Abtastgeräts in Gestalt eines Netpage-Stiftes zeigt;
  • 7 ein Flussdiagramm eines Algorithmus zur Verarbeitung und Dekodierung eines Abbildes einer Markierung ist;
  • 8 eine perspektivische Ansicht eines Netpage-Stiftes und seines assoziierten Sichtfeldkegels zum Detektieren einer Markierung ist;
  • 9 eine perspektivische Explosionsansicht des Netpage-Stiftes aus 8 ist;
  • 10 ein schematisches Blockdiagramm eines Stift-Kontrollers für den Netpage-Stift aus 8 und 9 ist;
  • 11 eine perspektivische Ansicht eines wandmontierten Netpage-Druckers ist;
  • 12 ein Längsschnitt durch den Netpage-Drucker aus 11 ist;
  • 12a ein vergrößerter Ausschnitt aus 12 ist, der ein Schnitt durch duplexierte Druckmodule und der Klebstoffradanordnung ist;
  • 13 eine detaillierte Ansicht der Tintenpatrone, der Tinten-, Luft- und Klebstoffpfade und der Druckermodule des Netpage-Druckers aus 11 und 12 ist;
  • 14 ein schematisches Blockdiagramm eines Drucker-Kontrollers für den Netpage-Drucker aus 11 und 12 ist;
  • 15 ein schematisches Blockdiagramm von duplexierten Druckmodul-Kontrollern und Memjet® Druckköpfen ist, die mit dem mit dem Druck-Kontroller aus 14 assoziert sind;
  • 16 ein schematisches Blockdiagramm des Druckmodul-Kontrollers aus 14 und 15 ist;
  • 17 eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Memjet® Druckelements ist, wie es z. B. in dem Netpage-Drucker der 10 bis 12 Verwendung findet;
  • 18 eine perspektivische Ansicht eines kleinen Bereichs einer Matrix von Memjet® Druckelementen ist;
  • 19 eine Reihe von perspektivischen Ansichten ist, die den Betriebszyklus des in 13 gezeigten Memjet® Druckelements darstellen;
  • 20 eine perspektivische Ansicht eines kurzen Abschnittes des Memjet® Druckkopfs mit der Breite eines Blattes ist;
  • 21 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Benutzerklasse ist;
  • 22 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Druckerklasse ist;
  • 23 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Stiftklasse ist;
  • 24 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Applikationsklasse ist;
  • 25 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Dokument- und Seitenbeschreibungsklasse ist;
  • 26 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Dokument- und Seiteninhaberschaftsklasse ist;
  • 27 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Spezialisierungsklasse eines Terminal-Elements ist;
  • 28 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Spezialisierungsklasse eines statischen Elementes ist;
  • 29 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Klasse eines Hyperlinkelements ist;
  • 30 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Spezialisierungsklasse eines Hyperlinkelements ist;
  • 31 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Klasse einer per Hyperlink vernetzten Gruppe ist;
  • 32 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Klasse eines Formblatts ist;
  • 33 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Klasse von digitaler Tinte ist;
  • 34 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Spezialisierungsklasse eines Feldelements ist;
  • 35 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Ankreuzfeldklasse ist;
  • 36 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Textfeldklasse ist;
  • 37 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Signaturfeldklasse ist;
  • 38 ein Flussdiagramm eines Eingabeverarbeitungsalgorithmus ist;
  • 38a ein detailliertes Flussdiagramm eines Schrittes des Flussdiagramms aus 38 ist;
  • 39 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Klasse eines Seitenserverbefehlelements ist;
  • 40 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Resourcenbeschreibungsklasse ist;
  • 41 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Favoritenlistenklasse ist;
  • 42 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Verlaufslistenklasse ist;
  • 43 eine schematische Ansicht eines Abonnement-Lieferprotokolls ist;
  • 44 eine schematische Ansicht eines Diagramms einer Hyperlink Anfrageklasse ist;
  • 45 eine schematische Ansicht eines Hyperlink-Aktivierungsprotokolls ist;
  • 46 eine schematische Ansicht eines Handschriftenerkennungsprotokolls ist;
  • 47 eine schematische Ansicht eines Signaturverifikationsprotokolls ist;
  • 48 eine schematische Ansicht eines Formblattversandprotokolls ist;
  • 49 eine schematische Ansicht eines Vergütungszahlungsprotokolls ist;
  • 50 eine schematische Ansicht eines Druckerregistrierungsprotokolls ist;
  • 51 eine schematische Ansicht eines Web-Terminal-Autorisierungsprotokolls ist;
  • 52 eine schematische Ansicht eines Web-Terminal-Druckprotokolls ist;
  • 53 eine schematische Ansicht eines Stiftverbindungsprotokolls ist;
  • 54 eine schematische Ansicht eines Stiftregistrierungsprotokolls ist; und
  • 55 eine schematische Ansicht eines Stiftdatenaustauschprotokolls ist.
  • Detaillierte Beschreibung von bevorzugten und weiteren Ausführungsformen
  • Es wird angemerkt, dass Memjet® eine Marke der Firma Silverbrook Research Pty. Limited, Australien ist.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung ausgestaltet, um mit dem Netpage vernetzten Computersystemen zu arbeiten, von dem ein detaillierter Überblick folgt. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass nicht jede Implementation notwendigerweise alle oder die meisten der spezifischen Details und Ausgestaltungen, die unten mit Bezug zu dem Grundsystem beschrieben sind, umfasst. Jedoch wird das System in seiner vollständigsten Form beschrieben, um die Notwendigkeit für externe Bezugnahmen zu reduzieren beim Versuch den Kontext, in welchem die bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der vorliegenden Erfindung betrieben werden, zu verstehen.
  • Kurz zusammengefasst, verwendet die bevorzugte Form des Netpage-Systems eine Computerschnittstelle (Interface) in Gestalt einer kartierten Oberfläche, d. h. einer physikalischen Oberfläche, die Referenzen zu einer Karte der Oberfläche beinhaltet, die in einem Computersystem aufbewahrt wird. Die Kartenreferenzen können von einem geeigneten Abtastgerät abgefragt werden. In Abhängigkeit von der spezifischen Implementation können die Kartenreferenzen sichtbar oder unsichtbar codiert und derart definiert sein, dass eine lokale Abfrage auf der kartierten Oberfläche in einer eindeutigen Kartenreferenz sowohl innerhalb der Karte und unter verschiedenen Karten resultiert. Das Computersystem kann Informationen über Merkmale auf der kartierten Oberfläche halten und diese Informationen können basierend auf Kartenreferenzen abgerufen werden, die von einem mit der kartierten Oberfläche verwendeten Abtastgerät stammen. Die derart abgerufene Information kann die Gestalt von Aktionen annehmen, welche von dem Computersystem im Namen des Bedieners in Antwort auf des Bedieners Interaktion mit den Oberflächenmerkmalen ausgelöst werden.
  • In seiner bevorzugten Form beruht das Netpage-System auf der Produktion von und menschlichen Interaktionen mit Netpages. Diese sind Seiten mit Text, Grafiken und Abbildungen, die auf üblichem Papier aufgedruckt sind, jedoch wie interaktive Webseiten funktionieren. Information wird auf jeder Seite mittels Tinte codiert, die im Wesentlichen für das menschliche Auge ohne fremde Hilfe unsichtbar ist. Die Tinte und die dadurch codierten Daten, können jedoch von einem optischen Abtaststift wahrgenommen und an das Netpage-System übertragen werden.
  • In der bevorzugten Form können aktive Schaltflächen (Buttons) und Hyperlinks auf jeder Seite mit dem Stift zur Anforderung von Informationen aus dem Netzwerk oder zum Signalisieren von Präferenzen an ein Netzwerksserver angeklickt werden. In einer Ausführungsform wird von Hand auf einer Netpage niedergeschriebener Text automatisch erkannt und in dem Netpage-System in einen Computertext umgesetzt, wodurch das Ausfüllen von Formblättern ermöglicht wird. In anderen Ausführungsformen werden Unterschriften (Signaturen) auf einer Netpage automatisch verifiziert, was die sicherere Autorisierung von E-Commerce-Transaktionen erlaubt.
  • Wie in 1 dargestellt ist, kann eine gedruckte Netpage 1 ein interaktives Formblatt repräsentieren, welches von dem Benutzer sowohl physikalisch auf der bedruckten Seite als auch „elektronisch" mittels Kommunikation zwischen dem Stift und dem Netpage-System ausgefüllt werden kann. Das Beispiel zeigt ein „Anfrage"-Formblatt beinhaltend Namen- und Adressenfelder und eine Sendeschaltfläche. Die Netpage besteht aus Graphikdaten 2, die mittels sichtbarer Tinte gedruckt sind, und codierten Daten 3, die als eine Ansammlung von Markierungen 4 mittels unsichtbarer Tinte gedruckt sind. Die entsprechende Seitenbeschreibung 5, die in dem Netpage-Netzwerk gespeichert ist, beschreibt die einzelnen Elemente der Netpage. Insbesondere beschreibt sie den Typ und die räumliche Abmessung (Bereich) jedes interaktiven Elements (d. h. Textfeld oder Schaltfläche in dem Beispiel), um dem Netpage-System zu erlauben, eine Eingabe über die Netpage korrekt zu interpretieren. Die Sendeschaltfläche 6, z. B. besitzt einen Bereich 7, welcher dem räumlichen Ausmaß der entsprechenden Graphik 8 entspricht.
  • Wie in 2 dargestellt ist, arbeitet der Netpage-Stift 101, von dem eine bevorzugte Ausführungsform in den 8 und 9 abgebildet und weiter unten im Detail beschrieben ist, zusammen mit einem Netpage-Drucker 601 oder einem über Internet verbundenen Druckgerät für den Heim-, Büro- oder mobilen Gebrauch. Der Stift ist drahtlos, kommuniziert auf sichere Weise mit dem Netpage-Drucker über eine Kurzstreckenfunkverbindung 9.
  • Der Netpage-Drucker 601, von dem eine bevorzugte Ausführungsform in den 11 bis 13 abgebildet und weiter unten mehr im Detail beschrieben ist, ist in der Lage, periodisch oder auf Anfrage individuell konfiguriert Zeitungen, Magazine, Kataloge, Broschüren und andere Publikationen bereitzustellen, die alle mit einer hohen Qualität als interaktive Netpages gedruckt sind. Im Gegensatz zu einem Personalcomputer ist der Netpage-Drucker ein Gerät, das z. B. an der Wand befestigt werden kann benachbart zu einem Bereich, in dem die Morgennachrichten zuerst aufgenommen werden, wie z. B. in der Küche eines Benutzers in der Nähe des Frühstücktisches oder in der Nähe des Tages-Abschiedsortes des Haushaltes. Es werden auch Tisch-, Desktop-, tragbaren und Miniaturversionen bereitgestellt.
  • An ihrem Verbrauchsort gedruckte Netpages kombinieren die Einfachheit der Benutzung von Papier mit der Zeitlosigkeit und Interaktivität eines interaktiven Mediums.
  • Wie in 2 dargestellt ist, interagiert der Netpage-Stift 101 mit den codierten Daten auf einer gedruckten Netpage 1 und überträgt mittels einer Kurzstreckenfunkverbindung 9 die Interaktion an einen Netpage-Drucker. Der Drucker 601 sendet die Interaktion an den relevanten Netpage-Seitenserver 10 zur Auswertung. Unter geeigneten Umständen sendet der Seiten-Server eine entsprechende Nachricht an eine Computeranwendungssoftware, die auf einem Netpage-Applikationsserver 13 läuft. Der Applikationsserver kann wiederum eine Antwort abschicken, welche auf dem verursachenden Drucker ausgedruckt wird.
  • Das Netpage-System wird wesentlich bequemer in der bevorzugten Ausführungsform durch Verwendung im Zusammenhang mit Hochgeschwindigkeitsmikroelektromechanischensystem (MEMS)-basierten Tintenstrahl(Memjet®)-Druckern. In der bevorzugten Form dieser Technologie wird relativ hochgeschwindigkeits- und hochqualitatives Drucken für den Verbraucher erschwinglich gemacht. In seiner bevorzugten Form besitzt eine Netpage-Publikation die physikalischen Eigenschaften einer gewöhnlichen Nachrichten zeitung, wie eine Gruppe von Letter-großen Hochglanzseiten, die in Vollfarbefarbe auf beiden Seiten bedruckt sind, und zur einfachen Navigation und bequemen Handhaben zusammengebunden sind. Der Netpage-Drucker nutzt die steigende Verfügbarkeit von Breitbandinternetzugängen aus. Kabeldienste sind in bis zu 95% der Haushalte in den Vereinigten Staaten verfügbar und Kabelmodemdienste mit Breitbandinternetzugang sind bereits in bis zu 20% davon verfügbar. Der Netpage-Drucker kann auch mit langsameren Verbindungen arbeiten, jedoch mit längeren Lieferzeiten und niedrigerer Qualität der Abbildungen. In der Tat kann das Netpage-System mit bestehenden Tintenstrahl- und Laserdruckern der Verbraucher verwendet werden, obwohl das System langsamer arbeiten und daher aus Verbrauchersicht weniger akzeptabel sein wird. In weiteren Ausführungsformen wird das Netpage-System in einem privaten Intranet betrieben. In zusätzlichen Ausführungsformen wird das Netpage-System auf einem einzelnen Computer oder computerunterstützten Gerät, wie einem Drucker, betrieben.
  • Netpage-Publikationsserver 14 in dem Netpage-Netzwerk sind zum Ausliefern von Publikationen mit Druckqualität an Netpage-Drucker konfiguriert. Periodische Publikationen werden automatisch zu die abonnierenden Netpage-Druckern über Pointcasting und Multicasting Internetprotokolle ausgeliefert. Individuell konfigurierte Publikationen werden gemäß der individuellen Benutzerprofile gefiltert und formatiert.
  • Ein Netpage-Drucker kann zur Unterstützung jeder Anzahl von Stiften konfiguriert werden und ein Stift kann mit jeder Anzahl von Netpage-Druckern zusammenarbeiten. In einer bevorzugten Implementation besitzt jeder Netpage-Stift einen eindeutigen Identifizierer. Ein Haushalt kann eine Reihe von farbigen Netpage-Stiften besitzen, wobei jedem Familienmitglied ein Stift zugewiesen ist. Dies erlaubt jedem Benutzer ein bestimmtes Profil mit Bezug zu einem Netpage-Publikationsserver oder Auplikationsserver zu pflegen.
  • Ein Netpage-Stift kann auch mit einem Netpage-Registrierungsserver 11 registriert sein und mit ein oder mehreren Zahlungskartenkonten gekoppelt sein. Dies erlaubt E-Commerce-Zahlungen mittels des Netpage-Stiftes in sicherer Weise autorisiert zu werden. Der Netpage-Registrierungsserver vergleicht die von dem Netpage-Stift abgetasteten Signatur mit einer früheren registrierten Signatur, wobei ihm ermöglicht wird, die Identität des Benutzers gegenüber einem E-Commerce-Server zu authentifizieren. Andere biometrische Daten können auch verwendet werden, um eine Identität zu verifizieren. Eine Version des Netpage-Stiftes beinhaltet einen Fingerabdruck-Abtaster, was in ähnlicher Weise durch den Netpage-Registrierungsserver verifiziert wird.
  • Obwohl ein Netpage-Drucker Zeitschriften, wie die Morgenzeitung, ohne Benutzereingriff ausliefern kann, kann er konfiguriert werden, um niemals unerwünschte Post (junk mail) zuzustellen. In seiner bevorzugten Form liefert er lediglich Zeitschriften von abonnierten oder auf andere Weise autorisierten Quellen aus. In dieser Hinsicht ist der Netpage-Drucker von einem Faxgerät oder einem E-Mail Konto verschieden, die für jeden Versender unerwünschter Post (junk mail) sichtbar ist, der die Telefonnummer oder E-Mail-Adresse kennt.
  • 1. Netpage-System Architektur
  • Jedes Objektmodell in dem System wird mittels eines Unified Modeling Language (UML) Klassendiagramms beschrieben. Ein Klassendiagramm besteht aus einer Gruppe von Objektklassen, die mittels Beziehungen verbunden sind, und zwei Arten von Beziehungen sind hierbei von Interesse: Assoziierungen und Generalisierungen. Eine Assoziation stellt eine Art von Beziehung zwischen Objekten, d. h. zwischen Instanzen von Klassen dar. Eine Generalisierung stellt wirkliche Klassen in Beziehung und kann in der folgenden Weise verstanden werden: Wenn eine Klasse als eine Gruppe aller Objekte der Klasse verstanden wird und Klasse A eine Generalisierung von Klasse B ist, dann ist B einfach eine Untergruppe von A. Die UML unterstützt das Modellieren zweiter Ordnung nicht direkt, d. h. Klassen von Klassen.
  • Jede Klasse ist als ein Rechteck gezeichnet, das mit dem Namen der Klasse beschriftet ist. Es beinhaltet eine Liste der Attribute der Klasse, die mittels einer horizontalen Linie von dem Namen separiert sind und eine Liste der Operationen der Klasse, die von der Attributliste durch eine horizontale Linie getrennt sind. In den folgenden Klassendiagrammen, werden jedoch Operationen niemals modelliert.
  • Eine Assoziierung ist als eine zweiklassenverbindende Linie gezeichnet und optional an einem Ende mit der Vielfachheit der Assoziierung bezeichnet. Die Standard Vielfachheit beträgt eins. Ein Sternchen (*) deutet eine Vielfachheit von „vielen" an, d. h. Null oder mehrere. Jede Assoziierung ist optional mit ihrem Namen beschriftet und auch optional an einem Ende mit der Rolle der entsprechenden Klasse beschriftet. Eine offene Raute deutet eine Aggregationsassoziation („ist Teil von") an und ist an der Aggregatorseite der Assoziierungslinie gezeichnet.
  • Eine Generalisierungsbeziehung („ist ein") ist als eine durchgehende zweiklassenverbin dene Linie mit einem Pfeil (in der Gestalt eines offenen Dreiecks) an dem Generalisierungsende gezeichnet.
  • Wenn ein Klassendiagramm in eine Vielzahl von Diagrammen aufgeteilt wird, wird jede duplizierte Klasse mit einem gestrichelten Umriss in allen abgesehen von dem Hauptdiagramm, welches es definiert dargestellt. Sie wird nur mit Attributen abgebildet, wo sie definiert wird.
  • 1.1 Netpages
  • Netpages sind das Fundament, auf dem ein Netpage-Netzwerk aufgebaut ist. Sie stellen eine papierbasierte Schnittstelle (Interface, I/F) zu veröffentlichten Informationen und interaktiven Dienstleistungen bereit. Eine Netpage besteht aus einer bedruckten Seite (oder anderen Oberflächenbereichen), die unsichtbar mit Referenzen zu einer Online-Beschreibung der Seite markiert sind. Die Online-Seitenbeschreibung wird ständig von einem Netpage-Seitenserver gepflegt. Die Seitenbeschreibung beschreibt das sichtbare Layout und den Inhalt der Seite, einschließlich Text, Graphik und Abbildungen. Sie beschreibt auch die Eingabeelemente auf der Seite, einschließlich Schaltflächen, Hyperlinks und Eingabefelder. Eine Netpage erlaubt es, mit einem Netpage-Stift auf seiner Oberfläche gemachte Markierungen von dem Netpage-System gleichzeitig zu erfassen und zu verarbeiten.
  • Viele Netpages können sich die gleiche Seitenbeschreibung teilen. Jedoch ist, um die Eingabe durch ansonsten identische Seiten voneinander unterscheiden zu können, jeder Netpage ein eindeutiger Seitenidentifizierer (ID) zugewiesen. Diese Seiten-ID besitzt ausreichende Genauigkeit, um zwischen einer sehr großen Zahl von Netpages zu unterscheiden.
  • Jeder Bezug zu der Seitenbeschreibung ist in einer gedruckten Markierung codiert. Die Markierung identifiziert die eindeutige Seite, auf welcher sie erscheint und identifiziert dadurch indirekt die Seitenbeschreibung. Die Markierung identifiziert auch seine eigene Position auf der Seite. Eigenschaften der Markierungen werden unten im größeren Detail beschrieben.
  • Markierungen werden mit einer infrarotabsorbierenden Tinte auf jedes Substrat gedruckt, welches infrarotspiegelnd ist, wie gewöhnliches Papier. Infrarotnahe Wellenlängen (near infrared) sind für das menschliche Auge unsichtbar, werden aber in einfacher Weise durch Festkörperbildsensoren mit einem geeigneten Filter wahrgenommen.
  • Eine Markierung wird von einem Bereichsbildsensor in dem Netpage-Stift wahrgenommen und die Markierungsdaten an das Netpage-System über den nächstgelegenen Netpage-Drucker übertragen. Der Stift ist drahtlos und kommuniziert mit dem Netpage-Drucker über eine Kurzstreckenfunkverbindung. Die Markierungen sind ausreichend klein und dicht angeordnet, so dass der Stift zuverlässig mindestens eine Markierung sogar beim einzelnen Klick auf die Seite abbilden kann. Es ist wichtig, dass die Stifte die Seiten-ID und Position bei jeder Interaktion mit der Seite erkennen, da die Interaktion zustandslos ist. Markierungen sind fehlerkorrigierend codiert, um sie für Oberflächenbeschädigungen teilweise tolerant auszugestalten.
  • Der Netpage-Seitenserver pflegt eine eindeutige Seiteninstanz für jede gedruckte Netpage, wodurch es ihm möglich ist, einen eindeutigen Satz von benutzereingegebenen Werten für die Eingabefelder in der Seitenbeschreibung für jede gedruckte Seite zu pflegen.
  • Die Beziehung zwischen der Seitenbeschreibung, der Seiteninstanz und der gedruckten Netpage ist in 4 abgebildet. Die Seiteninstanz ist sowohl mit dem Netpage-Drucker, der sie gedruckt hat, und falls bekannt, dem Netpage-User, der sie angefordert hat, assoziiert.
  • 1.2 Netpage-Markierungen
  • 1.2.1 Markierungsdateninhalt
  • In einer bevorzugten Form identifiziert jede Markierung den Bereich, in welchem sie erscheint, und den Ort dieser Markierung innerhalb des Bereichs. Eine Markierung kann auch Bit-Schalter (flag) beinhalten, welche sich auf den Bereich als Ganzes oder die Markierung beziehen. Ein oder mehrere Schalterbits können z. B. einem markierungswahrnehmenden Gerät zu erkennen geben, eine Rückkopplung bereit zu stellen, die auf die Funktion, die mit dem direkt umliegenden Bereich um die Markierung herum assoziiert ist, hinweist, ohne dass das Wahrnehmungsgerät auf eine Beschreibung des Bereichs Bezug nehmen muss. Ein Netpage-Stift kann z. B. eine „aktive Bereich" LED erleuchten, wenn er in den Bereich eines Hyperlinks kommt.
  • Wie klarer unten beschrieben werden wird, beinhaltet jede Markierung in einer bevorzugten Ausführungsform eine auf einfache Weise erkennbare unveränderliche Struktur, was anfängliche Detektion unterstützt und was beim Minimieren des Effekts einer Verformung hilft, die durch die Oberfläche oder dem Wahrnehmungsvorgang hervorgerufen wird. Die Markierungen kacheln bevorzugterweise die gesamte Seite und sind ausreichend klein und dicht angeordnet, dass der Stift in zuverlässiger Weise mindestens eine Markierung sogar mit einem einzelnen Klick auf der Seite abbilden kann. Es ist wichtig, dass der Stift bei jeder Interaktion mit der Seite die Seiten-ID und Position erkennt, da die Interaktion zustandslos ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform stimmt der Bereich, auf welchen sich eine Markierung bezieht, mit einer gesamten Seite überein und die in der Markierung codierte Bereichs-ID ist daher synonym mit der Seiten-ID der Seite, auf welcher die Markierung erscheint. In anderen Ausführungsformen kann der Bereich, auf welcher sich eine Markierung bezieht, ein beliebiger Subbereich einer Seite oder anderen Oberfläche sein. Z. B. kann sie mit dem Bereich eines interaktiven Elements übereinstimmen, in welchem Fall die Bereichs-ID das interaktive Element direkt identifizieren kann.
  • Tabelle 1
    Figure 00150001
  • Jede Markierung beinhaltet 120 Bits an Informationen, üblicherweise so zugeordnet wie in Tabelle 1 gezeigt. Unter der Annahme einer maximalen Markierungsdichte von 64 pro Quadratzoll unterstützt eine 16 Bit Markierungs-ID eine Bereichsgröße von bis zu 1024 Quadratzoll. Größere Bereiche können kontinuierlich kartiert werden ohne Vergrößerung der Markierungs-ID Präzision einfach mittels Aneinanderfügen der Bereiche und Karten. Die 100 Bit Bereichs-ID ermöglicht es 2100 (ca. 1030 oder 1 Million Billionen Billionen) unterschiedliche Bereiche eindeutig zu identifizieren.
  • 1.2.2 Markierungsdatencodierung
  • Die 120 Bit der Markierungsdaten werden mittels eines (15,5) Reed-Solomon Codes redundant codiert. Dies ergibt 360 codierte Bits bestehend aus 6 Codewörtern von 15 4-Bit Symbolen jeweils. Der (15,5) Code ermöglicht bis zu 5 Symbolfehler pro Codewort zu korrigieren, d. h. er ist tolerant bis zu einer Symbolfehlerrate von bis zu 33% pro Codewort.
  • Jedes 4-Bit-Symbol ist in der Markierung in einer räumlich zusammenhängenden Weise repräsentiert und die Symbole der 6 Codewörter sind räumlich innerhalb der Markierung verschachtelt. Dies stellt sicher, dass eine Bündelstörung (ein Fehler, der viele räumlich benachbarte Bits betrifft) eine minimale Zahl von Symbolen insgesamt und eine minimale Zahl von Symbolen in jedem einzelnen Codewort beschädigt, so dass die Wahrscheinlichkeit der vollständigen Korrektur der Bündelstörung maximiert wird.
  • 1.2.3 Physikalische Markierungsstruktur
  • Die physikalische Repräsentation der Markierung, die in 5 gezeigt ist, beinhaltet festgelegte Zielstrukturen 15, 16, 17 und variable Datenbereiche 18. Die festgelegten Zielstrukturen ermöglichen einem Abtastgerät, wie dem Netpage-Stift, die Markierung zu Detektieren und seine dreidimensionale Ausrichtung relativ zu dem Sensor abzuleiten. Die Datenbereiche beinhalten Abbildungen der individuellen Bits der codierten Markierungsdaten.
  • Um eine geeignete Markierungswiedergabe zu erreichen, wird die Markierung mit einer Auflösung von 256×256 Punkten erstellt (rendered). Wenn sie mit 1600 Punkten pro Zoll gedruckt wird, erzielt eine Markierung einen Durchmesser von etwa 4 mm. Bei dieser Auflösung ist die Markierung ausgestaltet, um von einem „Ruhebereich" mit einem Radius von 16 Punkten umgeben zu sein. Da zu dem Ruhebereich auch von benachbarten Markierungen beigetragen wird, fügt er lediglich 16 Punkte zu dem effektiven Durchmesser der Markierung hinzu.
  • Die Markierung beinhaltet 6 Zielstrukturen. Ein Detektionsring 15 ermöglicht dem Abtastgerät die Markierung anfänglich zu detektieren. Der Ring ist einfach zu detektieren, da er rotationsunveränderlich ist und da eine einfache Korrektur seiner Streckungsverhältnisse die meisten der Effekte einer perspektivischen Verzerrung entfernt. Eine Orientierungsachse 16 ermöglicht dem Abtastgerät die fast planare Orientierung der Markierung auf Grund des Gierens des Sensors zu bestimmen. Die Orientierungsachse ist verzerrt, um eine eindeutige Ausrichtung zu erreichen. Vier perspektivische Ziele 17 ermöglichen dem Abtastgerät eine genaue zweidimensionale perspektivische Transformation der Markierung abzuleiten und somit eine genaue dreidimensionale Position und Ausrichtung der Markierung relativ zu dem Sensor.
  • Alle Zielstrukturen sind von redundanter Größe zur Verbesserung ihrer Immunität gegenüber Rauschen.
  • Die Gesamtmarkierungsgestalt ist kreisförmig. Dies unterstützt neben weiteren Dingen eine optimale Markierungspackung auf einem unregelmäßigen dreieckigen Raster. In Kombination mit dem kreisförmigen Detektionsring macht dies eine kreisförmige Anordnung der Datenbits innerhalb der Markierung optimal. Zur Maximierung seiner Größe ist jedes Datenbit von einem Kreissegment in Gestalt eines Bereiches repräsentiert, der durch zwei radiale Linien und zwei konzentrische kreisförmige Bögen begrenzt ist. Jedes Segment besitzt eine minimale Dimension von 8 Punkten bei 1600 dpi und ist so ausgestaltet, dass seine Basis (sein innerer Bogen) zumindest gleich seiner minimalen Abmessung ist. Die Höhe des Segments in der radialen Richtung ist immer gleich der minimalen Ausdehnung. Jedes 4-Bit Datensymbol wird von einer Matrix aus 2×2 Segmenten repräsentiert.
  • Die 15 4-Bit Datensymbole jedes der 6 Codewörter werden den vier konzentrischen Symbolringen 18a bis 18b in verschachtelter Weise zugewiesen. Die Symbole sind abwechselnd in kreisförmiger Abfolge um die Markierung herum zugewiesen.
  • Das Verschachteln ist ausgelegt, um den mittleren räumlichen Abstand zwischen beliebigen zwei Symbolen des gleichen Codewortes zu maximieren.
  • Um „Ein Klick" Interaktion mit einem markierten Bereich mittels einem Abtastgerät zu unterstützten, muss das Abtastgerät in der Lage sein, mindestens eine gesamte Markierung in seinem Sichtfeld zu sehen, unabhängig davon, wo in dem Bereich oder wie seine Orientierung ausgerichtet ist. Der benötigte Durchmesser des Sichtfeldes des Abtastgeräts ist daher eine Funktion aus der Größe und Beabstandung der Markierungen.
  • Unter Annahme einer kreisförmigen Markierungsgestalt wird der minimale Durchmesser des Sensorsichtfeldes erhalten, wenn die Markierungen auf einem gleichseitigen dreieckigen Raster gekachelt sind, wie in 6 gezeigt ist.
  • 1.2.4 Markierungsabbildverarbeitung und Decodierung
  • Die Markierungsabbildverarbeitung und Decodierung, die von einem Abtastgerät wie dem Netpage-Stift, durchgeführt wird, ist in 7 abgebildet. Während ein erfasstes Abbild von dem Bildsensor ermittelt wird, wird der Aussteuerungsbereich des Abbildes bestimmt (bei 20). Die Mitte des Bereichs wird dann als die binäre Schwelle für das Bild 21 ausgewählt. Das Bild wird dann dem Schwellenwert angepasst und in verbundene Pixelbereiche segmentiert (z. B. Formen 23) (bei 22). Formen, die zu klein sind, um Markierungszielstrukturen zu repräsentieren, werden verworfen. Die Größe und der Schwerpunkt jeder Form werden ebenfalls berechnet.
  • Binäre Formmomente 25 werden dann (bei 24) für jede Form berechnet und diese stellen die Basis für das nachfolgende Lokalisieren der Zielstrukturen bereit. Zentrale Formmomente sind ihrer Natur nach in der Position unveränderlich und können auf einfache Weise bezüglich ihres Maßstabes, Seitenverhältnisse und Drehung unveränderlich ausgeführt werden.
  • Die Zielringstruktur 15 ist die erste, die lokalisiert wird (bei 26). Ein Ring besitzt den Vorteil, dass er sich sehr gut verhält, wenn er perspektivisch verzerrt wird. Das Abgleichen wird durch Normalisierung der Seitenverhältnisse und der Drehung jedes Moments einer Form fortgeführt. Sobald die Momente zweiter Ordnung normalisiert sind, ist der Ring einfach zu erkennen, sogar wenn die perspektivische Verzerrung bedeutsam war. Das Originalseitenverhältnis und die Drehung 27 des Rings stellen zusammen eine nützliche Annäherung einer perspektivischen Transformation dar.
  • Die Zielachsenstruktur 16 ist die nächste, die lokalisiert wird (bei 28). Das Abgleichen wird durch Anwendung der Normalisierungen des Rings auf jedes Moment einer Form und Rotationsnormalisierung der resultierenden Momente fortgeführt. Sobald seine Momente zweiter Ordnung normalisiert sind, kann die Zielachse in einfacher Weise erkannt werden. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass ein Moment dritter Ordnung benötigt wird, um die zwei möglichen Ausrichtungen der Achse zu vereindeutigen. Die Form ist absichtlich zu einer Seite verzerrt, um dies zu ermöglichen. Es sollte auch zur Kenntnis genommen werden, dass es nur möglich ist, die Zielachse einer Rotationsnormalisierung zu unterwerfen, nachdem die Normalisierungen des Rings auf sie angewandt wurden, da die perspektivische Verzerrung die Achse der Zielachse verbergen kann. Die ursprüngliche Drehung der Zielachse stellt eine geeignete Annäherung der Drehung der Markierung aufgrund des Gierens des Stiftes 29 dar.
  • Die vier perspektivischen Zielstrukturen 17 sind die letzten, die lokalisiert werden (bei 30). Gute Schätzungen ihrer Positionen werden berechnet basierend auf ihre bekannten räumlichen Beziehungen zu dem Ring und den Zielachsen, dem Seitenverhältnis und der Drehung des Rings sowie der Drehung der Achse. Die Abgleichung wird durch Anwendung der Normalisierungen des Rings auf die Momente jeder Form fortgeführt. Sobald deren Momente zweiter Ordnung normalisiert sind, sind die kreisförmigen perspektivischen Ziele einfach zu erkennen und das Ziel, das am nächsten jeder geschätzten Position ist, wird als eine Übereinstimmung genommen. Die ursprünglichen Schwerpunkte der vier perspektivischen Ziele werden dann als die perspektivisch verzerrten Ecken 31 eines Quadrats bekannter Größe in dem Markierungsraum angenommen und eine Transformation der Perspektive über acht Freiheitsgrade 31 wird vorgenommen (bei 32) basierend auf der Lösung der gut bekannten Gleichungen die die vier Markierungsräume und Bildraumpunktpaare in Beziehung setzen (siehe Heckbert, P., Fundamentals of Texture Mapping and Image Warping, Masters Thesis, Dept. of EECS, U. of California at Berkeley, Technical Report No. UCB/CSD 89/516, Juni 1989, dessen Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird).
  • Die abgeleitete Transformation vom Markierungsraum zum Bildraum wird verwendet, um jede bekannte Datenbit-Position in dem Markierungsraum in den Bildraum zu projizieren (bei 36), wo die reellwertige Position verwendet wird, um die vier relevanten benachbarten Pixel in dem eingegebenen Bild bilinear zu interpolieren (bei 36). Die vorhergehend berechnete Bildschwelle 21 wird verwendet, um das Ergebnis an den Schwellenwert anzupassen, um den endgültigen Bit-Wert 37 zu erhalten.
  • Sobald alle 360 Datenbits 37 auf diesem Wege erhalten worden sind, wird jedes der sechs 60-Bit Reed-Solomon Codewörter decodiert (bei 38), um 20 decodierte Bits 39 zu erhalten oder 120 decodierte Bits insgesamt. Es sollte beachtet werden, dass die Codewortsymbole in der Codewortreihenfolge abgetastet werden, so dass Codewörter implizit entschachtelt werden während des Abtastvorgangs.
  • Das Ringziel 15 wird nur in dem Unterbereich eines Bildes, dessen Beziehung zu dem Bild garantiert, dass der Ring, falls aufgefunden, ein Teil einer vollständigen Markierung ist, gesucht. Wenn eine vollständige Markierung nicht aufgefunden und erfolgreich decodiert wird, dann wird für den momentanen Ausschnitt keine Stiftposition aufgenommen. Ausreichende Verarbeitungsleistung und idealerweise ein nicht minimales Sichtfeld 193 vorausgesetzt, umfasst eine Alternativstrategie das Aufsuchen einer weiteren Markierung in dem vorliegenden Bild.
  • Die erhaltenen Markierungsdaten weisen auf die Identität des Bereichs beinhaltend die Markierung und die Position der Markierung innerhalb der Region hin. Eine genaue Position 35 der Stiftspitze sowie die Gesamtausrichtung 35 des Stiftes wird dann (bei 34) aus der perspektivischen Transformation 33, die auf die Markierung angewandt wurde, und der bekannten räumlichen Ausrichtung zwischen der physikalischen Achse des Stiftes und der optischen Achse des Stiftes abgeleitet.
  • 1.2.5 Markierungskarte
  • Decodieren einer Markierung ergibt eine Bereichs-ID, eine Markierungs-ID und eine markierungsrelative Stifttransformation. Bevor die Markierungs-ID und der markierungsrelative Stiftort in einen absoluten Ort innerhalb des markierten Bereichs übersetzt werden können, muss der Ort der Markierung innerhalb des Bereichs bekannt sein. Dies wird durch eine Markierungskarte festgelegt, d. h. einer Funktion, die jede Markierungs-ID in einem markierten Bereich einem entsprechenden Ort zuweist. Das Markierungskartenklassendiagramm ist in 22 als Teil des Netpage-Druckerklassendiagramms dargestellt.
  • Eine Markierungskarte spiegelt das Schema wieder, dass zum Kacheln des Oberflächenbereichs mit Markierungen verwendet wurde, und dieses kann entsprechend der Oberflächenart variieren. Wenn eine Mehrzahl markierter Bereiche dasselbe Kachelungsschema und dasselbe Markierungsnummerierungsschema teilen, können sie auch dieselbe Markierungskarte teilen.
  • Die Markierungskarte für einen Bereich muss über die Bereichs-ID aufrufbar sein. Daher kann, eine Bereichs-ID, eine Markierungs-ID und eine Stifttransformation vorausgesetzt, die Markierungskarte aufgerufen werden, die Markierungs-ID in eine absolute Markierungsposition innerhalb des Bereichs übersetzt werden und der markierungsrelative Stiftort zu dem Markierungsort hinzugerechnet werden, um einen absoluten Stiftort innerhalb des Bereichs zu erhalten.
  • 1.2.6 Markierungschemata
  • Zwei verschiedene Oberflächencodierungsschemata sind von Interesse, die beide die vorangehend, in diesem Bereich beschriebene Markierungsstruktur verwenden. Das bevorzugte Codierungsschema verwendet „ortsandeutende" Markierungen, wie bereits diskutiert wurde. Ein alternatives Codierungsschema verwendet objektandeutende Markierungen.
  • Eine ortsandeutende Markierung beinhaltet eine Markierungs-ID, welche, wenn sie mittels der mit dem markierten Bereich assoziierten Markierungskarte übersetzt, einen eindeutigen Markierungsort innerhalb des Bereichs ergibt. Der markierungsrelative Ort des Stiftes wird diesem Markierungsort hinzugefügt, um den Ort des Stiftes innerhalb des Bereiches zu ergeben. Dies wiederum wird verwendet, um den Ort des Stiftes relativ zu einem Benutzereingabeelement in der Seitenbeschreibung, die mit dem Bereich assoziiert ist, zu bestimmen. Nicht nur weil das Benutzereingabeelement, sondern auch eine Position relativ zu dem Benutzereingabeelement identifiziert. Ortsandeutende Markierungen unterstützen daher das Aufnehmen eines absoluten Stiftpfades in dem Bereich eines bestimmten Benutzereingabeelements in trivialer Weise.
  • Eine objektandeutende Markierung beinhaltet eine Markierungs-ID, welche in direkter Weise ein Benutzereingabeelement in der Seitenbeschreibung, die mit dem Bereich assoziiert ist, identifiziert. Alle Markierungen in dem Bereich des Benutzereingabeelements identifizieren das Benutzereingabeelement, was sie alle identisch und daher ununterscheidbar macht. Objektandeutende Markierungen unterstützen daher nicht die Erfassung eines absoluten Stiftpfades. Sie unterstützen jedoch die Erfassung eines relativen Stiftpfades. Solange wie die Positionsabtastungsfrequenz die doppelte aufgefundene Markierungsfrequenz überschreitet, kann die Entfernung von einer abgetasteten Stiftposition zu der nächsten innerhalb eines Strichs eindeutig bestimmt werden.
  • Mit beiden Markierungsschemata funktionieren die Markierungen in Kooperation mit assoziierten visuellen Elementen auf der Netpage als benutzerinteraktive Elemente, insoweit, dass ein Benutzer mit der gedruckten Seite unter Verwendung geeigneter Abtastgeräte interagieren kann, um Markierungsdaten mit dem Abtastgerät zu lesen und eine geeignete Antwort in dem Netpage-System zu erzeugen.
  • 1.3 Dokument- und Seitenbeschreibungen
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines Dokument- und Seitenbeschreibungsklassendiagramms ist in den 25 und 26 gezeigt.
  • In dem Netpage-System wird ein Dokument in drei Ebenen beschrieben. In der am meisten abstrahierten Ebene besitzt das Dokument 836 eine hierarchische Struktur, dessen Terminalelemente 839 mit Inhaltsobjekten 840, wie Textobjekten, Textstilobjekten, Bildobjekten usw. assoziiert sind. Sobald das Dokument auf einem Drucker mit einer bestimmten Seitengröße und gemäß einem bestimmten benutzerbevorzugten Maßstab gedruckt ist, ist das Dokument paginiert und auf andere Weise formatiert. Formatierte Terminalelemente 835 werden in einigen Fällen mit Inhaltsobjekten assoziiert sein, die sich von denen unterscheiden, die mit ihren entsprechenden Terminalelementen assoziiert sind, insbesondere wenn die Inhaltsobjekte stilbezogen sind. Jede gedruckte Instanz eines Dokumentes und einer Seite wird auch separat beschrieben, um zu erlauben, dass über eine bestimmte Seiteninstanz 830 erfasste Eingaben unabhängig von den Eingaben aufgezeichnet werden können, die durch andere Instanzen der selben Seitenbeschreibung erfasst wurden.
  • Das Vorhandensein der am Weitesten abstrahierten Dokumentbeschreibung auf dem Seitenserver ermöglicht einem Benutzer, eine Kopie des Dokumentes anzufragen, ohne das spezifische Format des Quelldokumentes annehmen zu müssen. Der Benutzer kann eine Kopie über einen Drucker mit z. B. unterschiedlicher Seitengröße anfordern. In umgekehrter Weise erlaubt das Vorhandensein der formatierten Dokumentenbeschreibung auf dem Seitenserver, dem Seitenserver in effizienter Weise die Benutzeraktionen auf einer bestimmten gedruckten Seite zu interpretieren.
  • Ein formatiertes Dokument 834 besteht aus einer Gruppe von formatierten Seitenbeschreibungen 5, die jeweils aus einer Gruppe von formatierten Terminalelementen 835 bestehen. Jedes formatierte Element besitzt ein räumliches Ausmaß oder Bereich 58 auf der Seite. Dieser definiert den aktiven Bereich der Eingabeelemente wie z. B. Hyperlinks oder Eingabefelder.
  • Eine Dokumenteninstanz 831 entspricht einem formatierten Dokument 834. Es besteht aus einer Gruppe von Seiteninstanzen 830, die jeweils einer Seitenbeschreibung 5 des formatierten Dokumentes entsprechen. Jede Seiteninstanz 830 beschreibt eine einzelne eindeutige gedruckte Netpage 1 und zeichnet die Seiten-ID 50 der Netpage auf. Eine Seiteninstanz ist nicht Teil einer Dokumenteninstanz, falls sie eine Kopie einer in Isolation angefragten Seite repräsentiert.
  • Eine Seiteninstanz besteht aus einer Gruppe von Endelementinstanzen 832. Eine Elementeninstanz existiert lediglich, falls es instanzspezifische Informationen aufzeichnet. Daher besteht eine Hyperlinkinstanz für ein Hyperlinkelement, da sie eine Transaktion-ID 55 aufzeichnet, welche für die Seiteninstanz spezifisch ist, und eine Feldinstanz existiert für ein Feldelement, da sie für die Seiteninstanz spezifische Eingaben aufzeichnet. Eine Elementeninstanz existiert jedoch nicht, für statische Elemente wie Textabfolgen.
  • Ein Terminalelement kann ein statisches Element 834, ein Hyperlinkelement 844, ein Feldelement 845 oder ein Seitenserverkommandoelement 846 sein, wie 27 dargestellt. Ein statisches Element 834 kann ein Stilelement 847 mit einem assoziierten Stilobjekt 854 sein, ein Textabfolgeelement 848 mit einem assoziierten stilisierten Textobjekt 855, ein Bildelement 849 mit einem assoziierten Bildelement 856, ein Graphikelement 850 mit einem assoziierten Graphikobjekt 857, ein Videoclipelement 851 mit einem assoziierten Videoclipobjekt 858, ein Audioclipelement 852 mit einem assoziierten Audioclipobjekt 859 oder ein Skriptelement 853 mit einem assoziierten Skriptobjekt 860, wie in 28 dargestellt ist.
  • Eine Seiteninstanz hat ein Hintergrundfeld 833, welches verwendet wird, um jegliche digitale Tinte aufzuzeichnen, die auf der Seite erfasst wird, die sich nicht auf ein spezifisches Eingabeelement bezieht.
  • In der bevorzugten Form der Erfindung ist eine Markierungskarte 811 mit jeder Seiteninstanz assoziiert, um zu erlauben, dass Markierungen auf der Seite in Orte auf der Seite übersetzt zu werden.
  • 1.4 Das Netpage-Netzwerk
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besteht ein Netpage-Netzwerk aus einer verteilten Gruppe von Netpage-Seitenservern 10, Netpage-Registrierungsservern 11, Netpage-ID Servern 12, Netpage-Applikationsservern 13, Netpage-Publikationsservern 14 und Netpage-Druckern 601, die mittels eines Netzwerks 19, wie dem Internet, miteinander verbunden sind, wie in 3 dargestellt ist.
  • Der Netpage-Registrierungsserver 11 ist ein Server, welcher die Beziehung zwischen Benutzern, Stiften, Druckern, Applikationen und Publikationen aufzeichnet und dadurch unterschiedliche Netzwerkaktivitäten autorisiert. Er authentisiert Benutzer und dient als ein Signierungsstellvertreter im Namen von authentisierten Benutzern in Applikationstransaktionen. Er stellt auch Handschrifterkennungsdienstleistungen bereit. Wie oben beschrieben, pflegt ein Netpage-Seitenserver 10 dauerhafte Informationen über Seitenbeschreibungen und Seiteninstanzen. Das Netpage-Netzwerk beinhaltet eine beliebige Zahl von Seitenservern, die jeweils eine Untergruppe von Seiteninstanzen haben. Da ein Seitenserver auch Benutzereingabewerte für jede Seiteninstanz pflegt, senden Clients wie Netpage-Drucker, Netpage-Eingaben direkt an den entsprechenden Seitenserver. Der Seitenserver interpretiert jede solche Eingabe relativ zu der Beschreibung der entsprechenden Seite.
  • Ein Netpage-ID-Server 12 weist Dokumenten IDs 51 bei Bedarf zu und stellt einen Lastausgleich der Seitenserver über sein ID-Zuweisungsschema bereit.
  • Ein Netpage-Drucker benutzt das Internet Distributed Name System (DNS) oder ähnliches, um ein Netpage-ID 50 in eine Netzwerkadresse auf dem Netpage-Seitenserver, der die entsprechenden Seiteninstanz handhabt, aufzulösen.
  • Ein Netpage-Applikationsserver 13 ist ein Server, der interaktive Netpage-Applikationen betreibt. Ein Netpage-Publikationsserver 14 ist ein Applikationsserver, der Netpage-Dokumente an Netpage-Drucker veröffentlicht. Sie werden im Detail im Abschnitt 2 beschrieben.
  • Netpage-Server können auf einer Vielzahl von Network-Server Plattformen von Herstellern wie IBM, Helwet-Packard und Sun betrieben werden. Eine Vielzahl von Netpage-Servern können gleichzeitig auf einem einzelnen Hauptcomputer laufen und ein einzelner Server kann über eine Vielzahl von Hauptcomputern verteilt sein. Einige oder alle Funktionalitäten, die von Netpage-Servern bereitgestellt werden, und insbesondere die Funktionalität die bereitgestellt wird von dem ID-Server und dem Seitenserver, können auch direkt in einer Netpage-Applikation, wie einen Netpage-Drucker, in einer Computerworkstation oder auf einem lokalen Netzwerk bereitgestellt werden.
  • 1.5 Der Netpage-Drucker
  • Der Netpage-Drucker 601 ist ein Gerät, das mit dem Netpage-System registriert ist und Netpage-Dokumente auf Anfrage und auf Abonnement ausdruckt. Jeder Drucker hat einen eindeutigen Drucker-ID 62 und ist mit dem Netpage-Netzwerk über ein Netzwerk, wie z. B. dem Internet, idealerweise über eine Breitbandverbindung verbunden.
  • Abgesehen von der Identitäts- und Sicherheitseinstellungen in dem nicht volatilen Speicher beinhaltet der Netpage-Drucker keinen dauerhaften Speicher. Soweit der Benutzer betroffen ist, funktionieren „das Netzwerk ist der Computer" Netpages interaktiv über Raum und Zeit mit der Hilfe der verteilten Netpage-Seitenserver 10, unabhängig von bestimmten Netpage-Druckern.
  • Netpage-Drucker empfangen abonnierte Netpage-Dokumente von einem Netpage-Publikationsserver 14. Jedes Dokument wird in zwei Teile verteilt: dem Seitenlayout und dem eigentlichen Text und Bildobjekte, die die Seiten füllen. Aufgrund der individuellen Konfiguration sind Seitenlayouts typischerweise spezifisch für einen bestimmten Abonnenten und werden daher mittels Pointcast-Verfahren an den Drucker des Abonnenten von dem entsprechenden Seitenserver übermittelt. Text und Bildobjekte andererseits werden typischerweise mit anderen Abonnenten geteilt und werden daher über Multicast-Verfahren an alle Abonnenten-Drucker und entsprechende Seitenserver verteilt.
  • Der Netzpage-Publikationsserver optimiert das Segmentieren des Dokumenteninhalts in Pointcast- und Multicast-Übertragungen. Nach Erhalt der Pointcast-Übertragung des Layouts einer Dokumentenseite weiß der Drucker, welche Multicast-Übertragungen, falls überhaupt, er empfangen muss.
  • Sobald der Drucker die kompletten Layouts und Objekte erhalten hat, die das zu druckende Dokument definieren, kann er das Dokument drucken.
  • Der Printer rastert und druckt gerade und ungerade Seiten gleichzeitig auf beiden Seiten eines Blattes. Er beinhaltet zu diesem Zwecke duplexed Druckmodulkontroller 760 und Druckmodule unter Verwendung von Memjet® Druckköpfen 350.
  • Der Druckvorgang besteht aus zwei entkoppelten Phasen: Rasterung der Seitenbeschreibungen und Entpacken sowie Drucken von Seitenbilden. Der Rasterbildprozessor (RIP) besteht aus einem oder mehreren standard DSPs 757, die parallel arbeiten. Die duplexed Druckmodulkontroller bestehen aus maßgeschneiderten Prozessoren, die in Echtzeit Druckbilder entpacken, ditheren und drucken, was synchronisiert mit dem Betrieb der Druckköpfe in den Druckmodulen abläuft.
  • Drucker, die nicht in der Lage zum IR-Drucken sind, haben die Option, Druckmarkierungen mittels IR-absorbierender schwarzer Tinte zu drucken, obwohl dieses Markierungen auf ansonsten leere Bereiche der Seite beschränkt. Obwohl solche Seiten eine begrenztere Funktionalität aufweisen als IR bedruckte Seiten, sind sie immer noch als Netpages klassifiziert.
  • Ein normaler Netpage-Drucker druckt Netpages auf Blätter aus Papier. Spezialisierte Netpage-Drucker können auf weiter spezialisierte Oberflächen, wie z. B. Globen drucken. Jeder Drucker unterstützt mindestens eine Oberflächenart und unterstützt mindestens ein Markierungskachelungsschema und somit eine Markierungskarte für jede Oberflächenart. Die Markierungskarte 811, die das Markierungskachelungsschema beschreibt, dass tatsächlich zum Drucken eines Dokumentes verwendet wird, wird mit dem Dokument assoziiert, so dass die Markierungen des Dokuments in korrekter Weise interpretiert werden können.
  • 2 zeigt das Netpage-Drucker-Klassendiagramm, wobei druckerbezogene Informationen, die von einem Registrierungsserver 11 auf dem Netpage-Netzwerk gepflegt werden, wiedergegeben sind.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Netpage-Druckers ist unten in größerem Detail in Abschnitt 6 mit Bezug zu den 11 bis 16 beschrieben.
  • 1.5.1 Memjet® Druckköpfe
  • Das Netpage-System kann mit Druckern, die mit einer großen Auswahl digitalen Drucktechnologien hergestellt sind, betrieben werden, beinhaltend thermische Tintenstrahl, piezoelektrische Tintenstrahl, Laserelektrophotographie und andere. Für breite Benutzerakzeptanz ist es jedoch bevorzugt, dass ein Netpage-Drucker die folgenden Eigenschaften aufweist:
    • – Abdrucken in Photoqualität
    • – Textdrucken in hoher Qualität
    • – hohe Zuverlässigkeit
    • – niedrige Druckkosten
    • – niedrige Tintenkosten
    • – niedrige Papierkosten
    • – einfacher Betrieb
    • – praktisch geräuschloses Drucken
    • – hohe Druckgeschwindigkeit
    • – gleichzeitiges beidseitiges Drucken
    • – kompakte Abmessungen
    • – niedriger Stromverbrauch
  • Keine kommerziell erhältliche Drucktechnologie besitzt all diese Eigenschaften.
  • Um die Herstellung von Druckern mit diesen Eigenschaften zu ermöglichen, hat die vorliegende Anmelderin eine neue Drucktechnologie entwickelt, die als Memjet®-Technologie bezeichnet wird. Memjet® ist eine Tropfen-auf-Anforderung (Drop-on demand) Tintenstrahltechnologie, die seitenbreite Druckköpfe verwendet, die unter Einsatz mikroelektromechanischer Systemtechnologie (MEMS) hergestellt wird. 17 zeigt ein einzelnes Druckelement 300 eines Memjet® Druckkopfes. Der Netpage-Wanddrucker beinhaltet 168960 Druckelemente 300, um ein 1600 dpi seitenbreiten Duplexdrucker auszubilden. Dieser Drucker druckt gleichzeitig Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Infrarottinten sowie Papierkonditionierer und Tintenfixiermittel.
  • Das Druckelement 300 ist etwa 110 Mikrometer lang und 32 Mikrometer breit. Matrizen aus diesen Druckelementen werden auf einem Silikonsubstrat 310 ausgebildet, das CMOS-Logik, Datentransfer-, Takt- und Antriebsschaltkreise (nicht gezeigt) beinhaltet.
  • Wesentliche Elemente des Druckelements 300 sind die Düse 302, der Düsenrand 303, die Düsenkammer 304, die Flüssigkeitsdichtung 305, der Tintenkanalrand 306, der Hebelarm 307, das aktive Betätigungsbalkenpaar 308, das passive Betätigungsbalkenpaar 309, der aktive Betätigungsanker 310, der passive Betätigungsanker 311 und der Tinteneinlass 312.
  • Das aktive Betätigungsbalkenpaar 308 ist mechanisch mit dem passiven Betätigungsbalkenpaar 309 an dem Gelenk 319 verbunden. Beide Balkenpaare sind an ihren entsprechenden Ankerpunkten 310 und 311 verankert. Die Kombination der Elemente 308, 309, 310, 311 und 319 bildet einen freitragenden elektrothermischen Biegeaktor 320 aus.
  • 18 zeigt einen kleinen Teil einer Matrix aus Druckelementen 300, beinhaltend einen Querschnitt 315 eines Druckelementes 300. Der Querschnitt 315 ist ohne Tinte dargestellt, um den Tinteneinlass 312 klar darzustellen, der durch die Silikonhalbleiterscheibe 301 hindurchführt.
  • 19(a), 19(b) und 19(c) zeigen den Betriebszyklus eines Memjet® Druckelementes 300.
  • 19(a) zeigt die Ruheposition des Tintenmeniskus 316 vor dem Drucken eines Tintentröpfchens. Die Tinte wird in der Tintenkammer durch die Oberflächenspannung an den Tintenmeniskus 316 und an der Flüssigkeitsdichtung 305 zurückgehalten, die zwischen der Tintenkammer 304 und dem Tintenkanalrand 306 ausgebildet ist.
  • Beim Drucken verteilt die Druckkopf-CMOS-Schaltungstechnik Daten von dem Druckmodulkontroller zu dem richtigen Druckelement, sperrt die Daten und speichert die Daten zum Antrieb der Elektroden 318 des aktiven Betätigungsbalkenpaars 308 zwischen. Dies bewirkt den Fluss eines elektrischen Stroms durch das Balkenpaar 308 für etwa eine Mikrosekunde, was in einer Jouleaufheizung resultiert. Der Temperaturanstieg resultierend aus der Jouleaufheizung bewirkt eine Expansion des Balkenpaars 308. Da das passive Betätigungsbalkenpaars 309 nicht beheizt ist, expandiert es nicht, was in einem Belastungsunterschied zwischen den zwei Balkenpaaren resultiert. Der Belastungsunterschied wird teilweise durch das freischwingende Ende des elektrothermischen Biegeaktors 320 entspannt, der sich in Richtung des Substrates 301 verbiegt. Der Hebelarm 307 überträgt diese Bewegung auf die Düsenkammer 304. Die Düsenkammer 304 bewegt sich etwa um zwei Mikrometer zu der Position, die in 19(b) gezeigt ist. Dies vergrößert den Tintendruck, was Tinte 321 aus der Düse 302 herausdrückt und bewirkt, dass der Tintenmeniskus 316 sich aufwölbt. Der Düsenrand 303 hindert den Tintenmeniskus 316 daran, sich über die Oberfläche der Tintenkammer 304 zu verteilen.
  • So wie die Temperatur der Balkenpaare 308 und 309 sich angleicht, kehrt der Aktor 320 in seine Ursprungsposition zurück. Dies unterstützt bei der Ablösung des Tintentröpfchens 317 von der Tinte 321 in der Düsenkammer, wie in 19(c) gezeigt ist. Die Düsenkammer wird durch die Oberflächenspannung an dem Meniskus 316 wieder aufgefüllt.
  • 20 zeigt einen Abschnitt eines Druckkopfes 350. In einem Netpage-Drucker beträgt die Länge des Druckkopfes die volle Breite des Papiers (üblicherweise 210 mm) in der Richtung 351. Das gezeigte Segment ist 0,4 mm lang (etwa 0,2% eines vollständigen Druckkopfes). Beim Drucken wird das Papier an dem festgelegten Druckkopf in der Richtung 352 vorbeibewegt. Der Druckkopf besitzt 6 Reihen von verschachtelten fingerartigen Druckelementen 300, die sechs Farben oder Arten von Tinte drucken, die von den Tinteneinlässen 312 bereitgestellt werden.
  • Um die empfindliche Oberfläche des Druckkopfes im Betrieb zu schützen, ist eine Düsenschutzhalbleiterscheibe 330 an dem Druckkopfsubstrat 301 befestigt. Für jede Düse 302 ist ein entsprechendes Düsenschutzloch 331, durch welche die Tintentröpfchen abgefeuert werden, vorhanden. Um zu verhindern, dass die Düsenschutzlöcher 331 durch Papierfasern oder anderen Abfall verstopft werden, wird gefilterte Luft durch die Lufteinlässe 332 und aus den Düsenschutzlöchern während des Druckens herausgepumpt. Um die Tinten 321 am Austrocknen zu hindern, wird der Düsenschutz bei Untätigkeit des Druckers abgedichtet.
  • 1.6 Der Netpage-Stift
  • Das aktive Abtastgerät des Netpage-Systems ist üblicherweise ein Stift 101, der mittels seiner eingebetteten Steuerung 134 in der Lage ist, IR-Positionsmarkierungen von einer Seite über einen Bildsensor aufzunehmen und zu decodieren. Der Bildsensor ist eine Halbleitervorrichtung, die mit einem geeigneten Filter versehen ist, um das Wahrnehmen bei lediglich infrarotnahen Wellenlängen zu erlauben. Wie weiter unten im größeren Detail beschrieben ist, ist das System in der Lage, wahrzunehmen, wenn die Spitze im Kontakt mit der Oberfläche ist, und der Stift ist in der Lage, Markierungen mit einer ausreichenden Rate wahrzunehmen, um menschliche Handschrift (d. h. bei 200 dpi oder größer und 100 Hz oder schneller) aufzunehmen. Durch den Stift aufgenommene Information wird verschlüsselt und drahtlos an den Drucker (oder Basisstation) übertragen und der Drucker oder die Basisstation interpretieren die Daten mit Bezug zu der (bekannten) Seitenstruktur.
  • Die bevorzugte Ausführungsform des Netpage-Stiftes arbeitet sowohl als ein normaler Markierungstintenstift als auch als ein nicht markierender Taststift. Der Markierungsaspekt jedoch ist nicht für die Verwendung des Netpage-Systems als ein als Navigationssystem notwendig, wie wenn es z. B. als Internet-Schnittstelle verwendet wird. Jeder Netpage-Stift ist mit dem Netpage-System registriert und besitzt eine eindeutige Stift-ID 61. 23 zeigt das Netpage-Stift-Klassendiagramm, welches stiftbezogene Informationen wiederspiegelt, die von einem Registrierungsserver 11 in dem Netpage-Netzwerk gepflegt werden.
  • Wenn einer der beiden Spitzen im Kontakt mit einer Netpage ist, bestimmt der Stift seine Position und seine Ausrichtung relativ zu der Seite. Die Spitze ist mit einem Kraftsensor verbunden und die Kraft an der Spitze wird relativ zu einem Schwellenwert interpretiert, um anzugeben, ob der Stift „oben" oder „unten" ist. Dies ermöglicht einem interaktiven Element auf der Seite durch Drucken mit der Stiftspitze „angeklickt" zu werden, um z. B. Informationen aus einem Netzwerk abzufragen. Ferner wird die Kraft als ein kontinuierlicher Wert eingelesen, um z. B. die volle Dynamik einer Unterschrift verifizieren zu können.
  • Der Stift bestimmt die Position und Ausrichtung seiner Spitze auf der Netpage durch Abbilden, in dem Infrarot-Spektrum, eines Bereichs 193 der Seite in der Nachbarschaft der Spitze. Er decodiert die nächstliegende Markierung und berechnet die Position der Spitze relativ zu der Markierung aus der beobachtenden perspektivischen Verzerrung der abgebildeten Markierung und der bekannten Geometrie der Stiftoptiken. Obwohl die Positionsauflösung der Markierung gering sein kann, da die Markierungsdichte auf der Seite umgekehrt proportional zu der Markierungsgröße ist, ist die angepasste Positionsauflösung relativ hoch und überschreitet die minimale benötigte Auflösung für genaue Handschriftenerkennung.
  • Stiftaktionen relativ zu einer Netpage werden als eine Reihe von Strichen aufgenommen. Ein Strich besteht aus einer Sequenz von zeitlich festgelegten Stiftpositionen auf der Seite, die ausgelöst werden durch einen Stift-Unten-Vorfall und abgeschlossen werden durch den nachfolgenden Stift-Oben-Vorfall. Ein Strich wird auch mit der Seiten-ID 50 der Netpage markiert, sobald die Seiten-ID sich verändert, was, unter normalen Umständen, am Anfang des Strichs der Fall ist.
  • Jeder Netpage-Stift hat eine momentane Auswahl 826 mit sich assoziiert, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, Kopier- und Einfügevorgänge usw. auszuführen. Die Auswahl ist mit einer Uhrzeit versehen, um dem System zu ermöglichen, sie nach einer definierten Zeitdauer zu verwerfen. Die aktuelle Auswahl beschreibt einen Bereich einer Seiteninstanz. Sie besteht aus dem letzten digitalen Strich, der durch den Stift aufgenommen wurde mit Bezug zu dem Hintergrundbereich der Seite. Er wird in einer applikationsspezifischen Weise interpretiert, sobald er über die Aktivierung einer Hyperlink-Auswahl an einer Applikation übermittelt wurde.
  • Jeder Stift besitzt eine aktuelle Spitze 824. Diese ist die Spitze, die von dem Stift dem System zuletzt mitgeteilt wurde. Im Falle des standard Netpage-Stiftes, der oben beschrieben wurde, ist entweder die schwarze Markierungstintenspitze oder die Nichtmarkierungstaststiftspitze aktuell. Jeder Stift besitzt auch einen aktuellen Spitzenstil 825. Dieser ist der Spitzenstil, der zuletzt von einer Applikation mit dem Stift assoziiert wurde, z. B. in Antwort auf die Benutzerauswahl einer Farbe aus einer Farbpalette. Der Ausgangsspitzenstil ist der Spitzenstil, der mit der aktuellen Spitze assoziiert ist. Striche, die durch ein Stift aufgenommen werden, werden mit dem aktuellen Spitzenstil markiert. Wenn die Striche nachfolgend reproduziert werden, werden sie reproduziert in dem Spitzenstil, mit dem sie markiert wurden.
  • Sobald der Stift im Bereich eines Druckers ist, mit dem er kommunizieren kann, blinkt seine Online-LED langsam. Falls der Stift, einen Strich in Bezug zu der Seite nicht zu decodieren vermag, aktiviert er seine „Fehler"-LED kurzfristig. Wenn der Stift erfolgreich in der Decodierung eines Strichs relativ zu der Seite ist, aktiviert er seine „OK"-LED kurzfristig.
  • Eine Sequenz von aufgenommenen Strichen wird als digitale Tinte bezeichnet. Die digitale Tinte bildet die Basis für den digitalen Austausch von Zeichnungen und Handschriften, für die Online-Handschriftenerkennung und für die Online-Verifikation von Signaturen.
  • Der Stift ist drahtlos und überträgt digitale Tinte an den Netpage-Drucker über eine Kurzstreckenfunkverbindung. Die übertragene digitale Tinte wird für den Datenschutz und zur Sicherheit verschlüsselt und für die effiziente Übertragung in Pakete aufgeteilt, wird jedoch bei einem Stift-Oben-Vorfall immer geleert um eine zeitige Behandlung in dem Drucker sicherzustellen.
  • Wenn der Stift außer Reichweite eines Druckers ist, speichert er die digitale Tinte in einem internen Speicher, der eine Kapazität für über 10 Minuten kontinuierlicher Handschrift aufweist. Sobald der Stift wiederum im Bereich eines Druckes ist, überträgt er jegliche gespeicherte digitale Tinte.
  • Ein Stift kann mit jeder Zahl von Druckern registriert werden, da aber alle Zustandsdaten in Netpages sowohl auf Papier als auch auf dem Netzwerk anwesend sind, ist es größtenteils unwesentlich mit welchem Drucker ein Stift zu jeder gegebenen Zeit kommuniziert.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Stiftes wird im größeren Detail unten im Abschnitt 6 mit Bezug zu den 8 bis 10 beschrieben werden.
  • 1.7 Netpage-Interaktionen
  • Der Netpage-Drucker 601 erhält Daten, die sich auf einen Strich von dem Stift 101 beziehen, sobald der Stift zur Interaktion mit einer Netpage 1 benutzt wird. Die codierten Daten 3 der Markierungen 4 werden von dem Stift ausgelesen, wenn er verwendet wird, um eine Bewegung auszuführen, wie z. B. einen Strich. Die Daten erlauben die Identität einer bestimmten Seite und assoziierten interaktiven Elementen zu bestimmten und einen Hinweis auf die relative Positionierung des Stiftes bezüglich der Seite zu erhalten. Die hinweisenden Daten werden an den Drucker übertragen, wo sie, mittels des DNS, die Seiten-ID 50 des Striches in eine Netzwerkadresse des Netpage-Seitenservers 10 auflösen, der die entsprechende Seiteninstanz 830 pflegt. Dann überträgt er den Strich an den Seitenserver. Falls die Seite in einem vorangehenden Strich früher identifiziert wurde, kann der Drucker bereits eine Adresse des relevanten Seitenservers in seinem Zwischenspeicher besitzen. Jede Netpage besteht aus einem kompakten Seitenlayout, das dauerhaft von einem Netpage-Seitenserver (siehe unten) gespeichert wird. Das Seitenlayout bezieht sich auf Objekte, wie Bilder, Zeichensätze und Textstücke, die üblicherweise an anderen Orten auf dem Netpage-Netzwerk abgespeichert sind.
  • Sobald der Seitenserver von dem Stift einen Strich erhält, ruft er die Seitenbeschreibung auf, auf die sich der Strich bezieht, und bestimmt, welches Element der Seitenbeschreibung der Strich kreuzt. Er ist dann in der Lage, den Strich im Kontext mit der Art des relevanten Elementes zu interpretieren.
  • Ein „Klick" ist ein Strich, in dem sowohl der Abstand und die Zeit zwischen der Stift-Unten-Position und der nachfolgenden Stift-Oben-Position beide kleiner sind als ein bestimmtes kleines Maximum. Ein Objekt, das von einem Klick aktiviert wird, benötigt üblicherweise einen Klick um aktiviert zu werden, und entsprechend wird ein längerer Strich ignoriert. Die Erfolgslosigkeit der Registrierung einer Stiftaktion, wie einem „schlampigen" Klick, wird durch Fehlen der Antwort von der „OK" Stift-LED angezeigt.
  • Es gibt zwei Arten von Eingabeelementen in einer Netpage-Seitenbeschreibung:
    Hyperlinks und Formblattfelder. Eingaben durch ein Formblattfeld können auch die Aktivierung eines assoziierten Hyperlinks auslösen.
  • 1.7.1 Hyperlinks
  • Ein Hyperlink ist ein Mittel der Übertragung einer Nachricht an eine fern gelegene Applikation und löst typischerweise eine gedruckte Antwort in dem Netpage-System aus.
  • Ein Hyperlinkelement 844 identifiziert die Applikation 71, welche die Aktivierung des Hyperlinks handhabt, eine Link-ID 54, die der Applikation das Hyperlink identifiziert, ein „alias benötigt" Schalter, der das System auffordert, die Applikations-Alias-ID 65 des Benutzers bei der Hyperlinkaktivierung einzubeziehen und eine Beschreibung, die verwendet wird, wenn der Hyperlink als ein Favorit aufgezeichnet wird oder in dem Verlauf des Benutzers auftaucht. Das Hyperlinkelement-Klassendiagramm ist in 29 dargestellt.
  • Wenn ein Hyperlink aktiviert wird, sendet der Seitenserver eine Anfrage an eine Applikation irgendwo in dem Netzwerk. Die Applikation wird durch eine Applikations-ID 64 identifiziert und die Applikations-ID wird auf üblichem Wege über das DNS aufgelöst. Es gibt drei Arten von Hyperlinks: allgemeine Hyperlinks 863, Formblatt-Hyperlinks 865 und Auswahl-Hyperlinks 864, wie in 30 dargestellt ist. Ein allgemeiner Hyperlink kann eine Anfrage für ein vernetztes Dokument implementieren oder kann einfach eine Präferenz an den Server signalisieren. Ein Formblatt-Hyperlink überträgt das entsprechende Formblatt an die Applikation. Falls die aktuelle Auswahl z. B. ein Einwort-Textstück beinhaltet, kann die Applikation ein Einseiten-Dokument zurücksenden, die die Bedeutung des Wortes innerhalb des Kontextes in dem es aufgetaucht wiedergibt, oder eine Übersetzung in eine andere Sprache. Jede Hyperlinkart wird charakterisiert, durch die an die Applikation übertragene Information.
  • Die entsprechende Hyperlinkinstanz 862 zeichnet eine Transaktions-ID 55 auf, welche für die Seiteninstanz, auf welcher die Hyperlinkinstanz auftaucht, spezifisch sein kann. Die Transaktions-ID kann benutzerspezifische Daten der Applikation identifizieren, z. B. einen „Einkaufswagen" von anstehenden Käufen, die durch eine Kaufapplikation im Namen des Benutzers gepflegt wird.
  • Das System beinhaltet die aktuelle Stiftauswahl 826 bei einer Auswahl-Hyperlink-Aktivierung. Das System beinhaltet den Inhalt der assoziierten Formblattinstanz 868 bei der Aktivierung eines Formblatt-Hyperlinks, obwohl, falls der Hyperlink sein „übertrage Differenz"-Attribut gesetzt hat, wird lediglich die letzte Eingabe seit der letzten Formblattübertragung berücksichtigt. Das System beinhaltet bei allen Hyperlink-Aktivierungen effektive Rückkehrpfade.
  • Eine mittels Hyperlink vernetzte Gruppe 866 ist ein Gruppenelement 838, das ein assoziiertes Hyperlink aufweist, wie in 31 gezeigt ist. Wenn Eingaben über ein Feldelement in der Gruppe erfolgen, wird das mit der Gruppe assoziierte Hyperlink 844 aktiviert. Eine per Hyperlink vernetzte Gruppe kann eingesetzt werden, um Hyperlink-Verhalten mit einem Feld, wie einem Ankreuzfeld, zu assoziieren. Es kann auch in Verbindung mit der „übertrage Differenz"-Eigenschaft eines Formblatt-Hyperlinks eingesetzt werden, um fortlaufende Eingaben an eine Applikation bereit zu stellen. Es kann daher verwendet werden, um ein „Tafel"-Interaktionsmodell zu unterstützen, d. h. wo Eingaben aufgenommen und daher sobald sie auftreten, mitgeteilt werden.
  • 1.7.2 Formblätter
  • Ein Formblatt definiert eine Ansammlung von in Bezug gesetzten Eingabefeldern, die verwendet werden, um eine verwandte Gruppe von Eingaben durch eine gedruckte Netpage aufzunehmen. Ein Formblatt erlaubt dem Benutzer ein oder mehrere Parameter an ein Applikations-Softwareprogramm zu übermitteln, das auf einem Server läuft.
  • Ein Formblatt 867 ist ein Gruppenelement 838 in der Dokumentenhierachie. Es beinhaltet letztendlich eine Gruppe von Terminalelementen 839. Eine Formblattinstanz 868 repräsentiert eine gedruckte Instanz eines Formblattes. Sie besteht aus einer Gruppe von Feldinstanzen 870, die den Feldelementen 845 des Formblattes entsprechen. Jede Feldinstanz besitzt einen assoziierten Wert 871, dessen Art von der Art des entsprechen den Feldelementes abhängt. Jeder Feldwert zeichnet Eingaben durch eine bestimmte gedruckte Formblattinstanz auf, d. h. durch ein oder mehrere gedruckte Netpages. Das Formblatt-Klassendiagramm ist in 32 dargestellt.
  • Jede Formblattinstanz besitzt einen Zustand (Status) 872, der angibt, ob ein Formblatt aktiv, gesperrt, übertragen, ungültig oder abgelaufen ist. Ein Formblatt ist aktiv, wenn es zuerst gedruckt wird. Ein Formblatt wird gesperrt, sobald es unterschrieben ist. Ein Formblatt wird übertragen, sobald eine seiner Übertragungs-Hyperlinks aktiviert worden ist, es sei denn, dass das Hyperlink sein „übertrage Differenz"-Attribut gesetzt hat. Ein Formblatt wird ungültig, wenn der Benutzer ein Formblatt-Ungültigkeits-, Formblatt-Rücksetz- oder Formblatt-Seitenkopier-Befehl auslöst. Ein Formblatt läuft ab, wenn die Zeit, in der ein Formblatt aktiv gewesen ist, die spezifizierte Lebensdauer des Formblattes überschreitet. Während ein Formblatt aktiv ist, ist eine Formblatt-Eingabe erlaubt. Eingaben über ein Formblatt, das nicht aktiv ist, werden anstelle dessen im Hintergrundfeld 831 der relevanten Seiteninstanz aufgenommen. Wenn das Formblatt aktiv oder gesperrt ist, ist eine Formblattübertragung erlaubt. Jeglicher Versuch, ein Formblatt zu senden, wenn das Formblatt nicht aktiv oder gesperrt ist, wird zurückgewiesen und ruft anstelle dessen ein Formblattstatusbericht auf.
  • Jede Formblattinstanz ist, (bei 59) mit allen von ihr abgeleiteten Formblattinstanzen assoziiert, wodurch eine Versionshistorie bereitgestellt wird. Dies erlaubt es alle bis auf die letzte Version eines Formblattes in einem bestimmten Zeitabschnitt von einer Suche auszunehmen.
  • Alle Eingaben werden als digitale Tinte aufgenommen. Digitale Tinte 873 besteht aus einer Gruppe von zeitmarkierten Strichgruppen 874, die jeweils aus einer Gruppe mit Stil versehenden Strichen 875 bestehen. Jeder Strich besteht aus einer Gruppe von zeitmarkierten Stiftpositionen 876, von denen jede auch Stiftausrichtung und Spitzenkraft beinhaltet. Das Digital-Tintenklassendiagramm ist in 33 dargestellt.
  • Eine Feldelement 845 kann ein Ankreuzfeld 877, ein Textfeld 878, ein Zeichnungsfeld 879 oder ein Signaturfeld 880 sein. Das Feldelement-Klassendiagramm ist in 34 abgebildet. Jede digitale Tinte, die in dem Bereich des Felds 58 aufgenommen wird, wird dem Feld zugewiesen.
  • Ein Ankreuzfeld hat einen assoziierten booleschen Wert 881, wie in 35 gezeigt ist.
  • Jede Markierung (ein Häkchen, ein Kreuz, ein Strich, ein füllendes Zickzack usw.), das in dem Bereich des Ankreuzfeldes aufgezeichnet wird, bewirkt das Zuweisen des „Wahr"-Wertes dem Wert des Feldes.
  • Ein Textfeld hat einen assoziierten Textwert 882, wie in 36 gezeigt ist. Jede digitale Tinte, die in dem Bereich des Textfeldes aufgezeichnet wird, wird automatisch über Online-Handschriftenerkennung in Text konvertiert und der Text wird dem Wert des Feldes zugewiesen. Online-Handschriftenerkennung wird gut verstanden (siehe z. B. Tappert, C., C, Y. Suen and T. Wakahara, „The State of the Art in On-Line Handwriting Recognition", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 12, No. 8, August 1990, dessen Inhalt hiermit durch Referenznahme aufgenommen wird).
  • Ein Signaturfeld besitzt einen assoziierten digitalen Signaturwert 883, wie in 37 gezeigt ist. Jede in dem Bereich eines Signaturfeldes aufgenommene digitale Tinte wird automatisch mit Bezug zu der Identität des Eigentümers des Stiftes verifiziert und eine digitale Signatur des Inhaltes des Formblattes, von dem das Feld ein Teil ist, wird generiert und dem Wert des Feldes zugewiesen. Die digitale Signatur wird unter Verwendung des geheimen Signaturschlüssels des Stiftbenutzers generiert, die spezifisch für die Applikation ist, die das Formblatt besitzt. Online-Signatur-Verifikation wird gut verstanden (siehe z. B. Plamdon, R. and G. Lorette, „Automatic Signature Verification and Writer Identification – The State of the Art", Pattern Recognition, Vol. 22, No. 2, 1989, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird).
  • Ein Feldelement ist verborgen, falls sein „verborgen"-Attribut gesetzt ist. Ein verborgenes Feldelement besitzt keinen Eingabebereich auf einer Seite und akzeptiert keine Eingabe. Es kann ein Feldwert assoziiert haben, welches in den Formblattdaten eingefügt wird, wenn ein das Feld beinhaltendes Formblatt gesendet wird.
  • „Editierungs"-Befehle, wie Durchstreichungen, die ein Löschen andeuten, können auch in den Formblattfeldern erkannt werden.
  • Da der Handschriftenerkennungsalgorhithmus „online" abläuft (d. h. mit Zugang zu der Dynamik der Stiftbewegung) im Gegensatz zu „offline" (d. h. lediglich mit Zugang zu dem bitmap der Stiftmarkierung), kann er mit relativ hoher Genauigkeit fortlaufend diskret geschriebene Buchstaben erkennen, ohne eine autorenabhängige Trainingsphase. Ein autorenabhängiges Handschriftenmodell wird automatisch im Laufe der Zeit generiert, kann jedoch, auch im Vornhinein falls notwendig, generiert werden.
  • Digitale Tinte, wie bereits festgestellt wurde, besteht aus einer Sequenz von Strichen. Jeder Strich, der in einem bestimmten Bereich eines Elementes beginnt, wird diesem digitalen Tintenstrom des Elementes zugefügt und ist zur Interpretation bereit. Jeder Strich, der nicht einem digitalen Tintenstrom eines Objektes zugewiesen wird, wird dem digitalen Tintenstrom des Hintergrundfeldes zugewiesen.
  • In dem Hintergrundfeld aufgezeichnete digitale Tinte wird als Auswahlgeste interpretiert. Das Umkringeln von ein oder mehreren Objekten wird im Allgemeinen als eine Auswahl der umkringelten Objekte interpretiert, obwohl die tatsächliche Interpretation applikationsspezifisch ist.
  • Tabelle 2 stellt die unterschiedlichen Stiftaktionen mit einer Netpage zusammen
  • Tabelle 2
    Figure 00370001
  • Das System pflegt eine aktuelle Auswahl für jeden Stift. Die Auswahl besteht einfach aus dem letzten Strich, der in dem Hintergrundfeld aufgezeichnet wurde. Die Auswahl wird nach einer Aktivitätszeitüberschreitung gelöscht, um ein vorhersagbares Verhalten sicher zu stellen.
  • Die in jedem Feld aufgenommene rohe digitale Tinte wird auf dem Netpage-Seitenserver vorgehalten und wird optional mit den Formblatt-Daten übermittelt, wenn das Formblatt an die Applikation übersandt wird. Dies ermöglicht der Applikation, die rohe digitale Tinte zu untersuchen, falls sie die ursprüngliche Umwandlung in Frage stellt, wie bei der Umwandlung von geschriebenem Text. Dies kann z. B. menschliche Intervention auf der Applikationsebene für Formblätter umfassen, die bestimmte applikationsspezifische Konsistenzprüfungen nicht bestehen. Als Erweiterung dessen kann der gesamte Hintergrundbereich eines Formblattes als ein Zeichnungsfeld ausgewiesen sein. Die Applikation kann dann entscheiden, auf Basis des Vorhandenseins von digitaler Tinte außerhalb der expliziten Felder des Formblattes, das Formblatt an einen menschlichen Bediener umzuleiten, unter der Annahme, dass der Benutzer möglicherweise Anmerkungen zu den ausgefüllten Feldern außerhalb dieser Felder vorgenommen hat.
  • 38 zeigt ein Flussdiagramm des Vorgangs der Handhabung von Stifteingaben in Bezug zu einer Netpage. Der Vorgang besteht aus dem Empfang (bei 884) eines Striches eines Stiftes; Identifizieren (bei 885) der Seiteninstanz 830, auf die sich die Seiten-ID 50 in dem Strich bezieht; Abfragen (bei 886) der Seitenbeschreibung 5; Identifizieren (bei 887) eines formatierten Elementes 839, dessen Bereich 58 sich mit dem Strich schneidet; Feststellen (bei 888), ob das formatierte Element einem Feldelement entspricht und, falls dies der Fall ist, Hinzufügen (bei 892) des empfangenen Striches der digitalen Tinte des Feldwertes 871, Interpretieren (bei 893) der gesammelten digitalen Tinte des Feldes und Feststellen (bei 894), ob das Feld Teil einer per Hyperlink vernetzten Gruppe 866 ist, und falls dies der Fall ist, Aktivierung (bei 895) des assoziierten Hyperlinks; alternativer Weise Feststellen (bei 889), ob das formatierte Element einem Hyperlinkelement entspricht und, falls dies der Fall ist, Aktivieren (bei 895) des entsprechenden Hyperlinks; alternativer Weise in Abwesenheit eines Eingabefeldes oder eines Hyperlinks, Hinzufügen (bei 890) des empfangenen Strichs der digitalen Tinte des Hintergrundfeldes 883; und Kopieren (bei 891) des empfangenen Strichs der aktuellen Auswahl 826 des aktuellen Stiftes, wie sie von dem Registrierungsserver gepflegt wird.
  • 38a zeigt ein detailliertes Flussdiagramm des Schrittes 893 in dem Vorgang, der in 38 gezeigt ist, wo die angesammelte digitale Tinte eines Feldes entsprechend der Art des Feldes interpretiert wird. Der Vorgang besteht aus dem Feststellen (bei 896), ob das Feld ein Ankreuzfeld ist und (bei 897) ob die digitale Tinte ein Häkchen darstellt, und falls dies der Fall ist, Zuweisen (bei 898) eines „Wahr"-Wertes dem Wert des Feldes; alternativer Weise Feststellen (bei 899), ob das Feld ein Textfeld ist und, falls dies der Fall ist, Konvertieren (bei 900) der digitalen Tinte in Computertext unter Zuhilfenahme des entsprechenden Registrierungsservers und Zuweisen (bei 901) des konvertierten Computertextes dem Feldwert; alternativer Weise Feststellen (bei 902), ob das Feld ein Signaturfeld ist und, falls dies der Fall ist, Verifizieren (bei 903) der digitalen Tinte als die Signatur des Stifteigentümers mit der Hilfe des entsprechenden Registrierungsservers, Erzeugen (bei 904) einer digitalen Signatur des Inhaltes des entsprechenden Formblattes ebenfalls mit der Hilfe des Registrierungsservers und unter Verwendung des geheimen Signaturschlüssels des Stifteigentümers, die der entsprechenden Applikation entspricht, und Zuweisen (bei 905) der digitalen Signatur dem Feldwert.
  • 1.7.3 Seitenserver-Befehle
  • Ein Seitenserverbefehl ist ein Befehl, der lokal von dem Seitenserver gehandhabt wird. Er wirkt direkt auf ein Formblatt, eine Seite oder eine Dokumenteninstanz ein. Ein Seitenserverbefehl 907 kann ein Formblatt-Ungültigkeitsbefehl 908, ein Formblatt-Duplizierbefehl 909, ein Formblatt-Rücksetzungsbefehl 910, ein Hole-Formblatt-Statusbefehl 911, ein Seitenduplizierbefehl 912, ein Seitenrücksetzbefehl 913, eine Hole-Seitenstatusbefehl 914, ein Dokumentkopierbefehl 915, ein Dokumentenrücksetzbefehl 916 oder ein Hole-Dokumentenstatusbefehl 917 sein, wie in 39 dargestellt ist.
  • Ein Formblatt-Ungültigkeitsbefehl macht die entsprechende Formblattinstanz ungültig. Ein Formblatt-Duplizierbefehl macht die entsprechende Formblattinstanz ungültig und erzeugt dann eine aktive gedruckte Kopie der aktuellen Formblattinstanz mit erhaltenen Feldwerten. Die Kopie beinhaltet dieselben Hyperlink-Transaktions-IDs wie das Original und ist so von dem Original für die Applikation nicht unterscheidbar. Ein Formblatt-Rücksetzungsbefehl macht die entsprechende Formblattinstanz ungültig und produziert dann eine gedruckte aktive Kopie der Formblattinstanz mit verworfenen Feldwerten. Ein Hole-Formblatt-Statusbefehl erzeugt einen gedruckten Bericht des Zustandes der entsprechenden Formblattinstanz einschließlich von wem es veröffentlicht wurde, wann es gedruckt wurde, für wen es gedruckt wurde und den Formblattzustand der Formblattin stanz.
  • Da eine Formblatt-Hyperlinkinstanz eine Transaktions-ID beinhaltet, muss die Applikation bei der Erzeugung einer neuen Formblattinstanz einbezogen werden. Eine Schaltfläche zum Anfragen einer neuen Formblattinstanz wird daher üblicherweise als ein Hyperlink implementiert.
  • Ein Seitenduplizierbefehl erzeugt eine gedruckte Kopie der entsprechenden Seiten-Instanz mit erhaltenem Hintergrundfeldwert. Falls die Seite ein Formblatt beinhaltet oder Teil eines Formblattes ist, dann wird der Seitenduplizierbefehl als ein Formblatt-Kopierbefehl interpretiert. Ein Seitenrücksetzbefehl erzeugt eine gedruckte Kopie der entsprechenden Seiteninstanz mit verworfenem Hintergrundfeldwert. Falls die Seite ein Formblatt beinhaltet oder Teil eines Formblattes ist, dann wird der Seitenrücksetzbefehl als ein Formblattrücksetzbefehl interpretiert.
  • Ein Hole-Seitenstatusbefehl erzeugt einen gedruckten Bericht des Zustandes des entsprechenden Seiteninstanz einschließlich wer sie veröffentlicht hat, wann sie gedruckt wurde, für wen sie gedruckt wurde und den Zustand jedes Formblatts, das sie beinhaltet oder dessen Teil sie ist.
  • Das Netpage-Logo erscheint auf jeder Netpage und ist üblicherweise mit einem Duplizier-Seitenelement assoziiert.
  • Wenn eine Seiteninstanz mit enthaltenen Feldwerten kopiert wird, werden die Feldwerte in ihrer arteigenen Form gedruckt, d. h. ein Häkchen erscheint als Standard-Häkchen-Grafik und Text erscheint als gesetzter Text. Lediglich Zeichnungen und Unterschriften erscheinen in ihrer originalen Form, wobei eine Unterschrift durch eine Standardgrafik begleitet wird, die eine erfolgreiche Signaturverifikation anzeigt.
  • Ein Kopier-Dokumentbefehl erzeugt eine gedruckte Kopie der entsprechenden Dokumenten-Instanz mit erhaltenen Hintergrundfeldwerten. Falls das Dokument Formblätter beinhaltet, dann kopiert der Dokument-Kopierbefehl die Formblätter in der Art und Weise, wie sie ein Formblatt-Kopierbefehl ausführt. Ein Dokumenten-Rücksetzbefehl erzeugt eine gedruckte Kopie der entsprechenden Dokumenten-Instanz mit verworfenen Hintergrundfeldwerten. Falls das Dokument Formblätter beinhaltet, dann setzt der Dokument-Rücksetzbefehl die Formblätter in der Art und Weise zurück, wie ein Formblatt- Rücksetzbefehl es tut. Ein Hole-Dokumentenstatusbefehl erzeugt einen gedruckten Bericht des Zustandes der entsprechenden Dokumenten-Instanz einschließlich wer sie veröffentlicht, wann sie gedruckt wurde, für wen sie gedruckt wurde und den Status beinhalteter Formblätter.
  • Falls das „bei Auswahl"-Attribut des Seitenserverbefehls gesetzt ist, dann arbeitet der Befehl auf der durch die aktuelle Auswahl des Stiftes identifizierte Seite und nicht auf der Seite, die den Befehl beinhaltet. Dies erlaubt einem Menü von Seitenserverbefehlen gedruckt zu werden. Falls die Zielseite kein Seitenserverbefehlelement für den gewünschten Seitenserverbefehl beinhaltet, wird der Befehl ignoriert.
  • Eine Applikation kann eine applikationsspezifische Behandlung durch Einbetten des relevanten Seitenserverbefehlelementes in einer per Hyperlink vernetzten Gruppe bereitstellen. Der Seitenserver aktiviert den mit der per Hyperlink vernetzten Gruppe assoziierten Hyperlink anstelle des Ausführens des Seitenserverbefehls.
  • Ein Seitenserverbefehlselement ist verborgen, wenn sein „verborgen"-Attribut gesetzt ist. Ein verborgenes Befehlselement besitzt keinen Eingabebereich auf einer Seite und kann daher nicht direkt durch einen Benutzer aktiviert werden. Es kann jedoch über einen in einer anderen Seite eingebetteten Seitenserverbefehl aktiviert werden, falls dieser Seitenserverbefehl sein „bei Auswahl"-Attribut gesetzt hat.
  • 1.8 Standardmerkmale von Netpages
  • In der bevorzugten Form wird jede Netpage mit einem Netpage-Logo am unteren Rand gedruckt, um anzudeuten, dass dies eine Netpage ist und daher interaktive Eigenschaften aufweist. Das Logo dient auch als eine Kopierschaltfläche. In meisten Fällen erzeugt das Drücken des Logos eine Kopie der Seite. In dem Fall eines Formblattes erzeugt die Schaltfläche eine Kopie des gesamten Formblattes. Und im Falle eines sicheren Dokuments, wie einer Eintrittskarte oder einem Gutschein, ruft die Schaltfläche eine erklärende Bemerkung oder eine Werbeseite auf.
  • Die Standard-Ein-Seiten-Duplizierfunktion wird direkt von dem entsprechenden Netpage-Seitenserver gehandhabt. Spezielle Kopierfunktionen werden durch Vernetzen der Logo-Schaltfläche mit einer Applikation gehandhabt.
  • 1.9 Benutzerhilfesystem
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Netpage-Drucker eine einzelne mit „Hilfe" beschriftete Schaltfläche auf. Wenn sie gedruckt wird, ruft sie eine einzelne Seite mit Information auf, beinhaltend:
    • – Status der Druckerverbindung
    • – Status der Druckerverbrauchsmaterialien
    • – die oberste Ebene des Hilfemenüs
    • – das Dokumentenfunktionsmenü
    • – die oberste Ebene des Netpage-Netzwerksverzeichnisses
  • Das Hilfemenü stellt ein hierarchisches Bedienerhandbuch bereit, wie das Netpage-System zu benutzen ist.
  • Das Dokumentenfunktionsmenü beinhaltet die folgenden Funktionen:
    • – Druckcen einer Kopie eines Dokumentes
    • – Drucken einer leeren Kopie eines Formblattes
    • – Drucken des Status eines Dokumentes
  • Eine Dokumentenfunktion wird einfach durch Drücken der Schaltfläche und dann Berühren irgendeiner Seite des Dokuments ausgelöst. Der Status des Dokuments zeigt an, wer es veröffentlicht hat und wann und an wen es ausgeliefert wurde und an wen und wann nachfolgend als Formblatt übertragen wurde.
  • Das Netpage-Netzwerkverzeichnis ermöglicht dem Benutzer durch die Hierarchie der Publikationen und Dienste auf dem Netzwerk zu navigieren. Als eine Alternative kann der Benutzer die Netpage-Netzwerk „900" Nummer „Gelbe Seiten" anrufen und mit einem menschlichen Bediener sprechen. Der Bediener kann das gewünschte Dokument lokalisieren und an den Drucker des Benutzers leiten. In Abhängigkeit von der Dokumentenart, zahlt der Herausgeber oder der Benutzer die geringe „Gelbe Seiten"-Benutzergebühr.
  • Die Hilfeseite ist offensichtlich nicht verfügbar, wenn der Drucker nicht in der Lage ist zu drucken. In diesem Fall ist das „Fehler"-Licht erleuchtet und der Benutzer kann eine Ferndiagnose über das Netzwerk anfragen.
  • 2. Individuell konfiguriertes Publikationsmodell
  • In der nachfolgenden Beschreibung werden Nachrichten als ein kanonisches Veröffentlichungsbeispiel verwendet, um die individuelle Konfigurationsmechanismen dem Netpage-System zu illustrieren. Obwohl Nachrichten oft in dem begrenzten Sinn von Zeitungen und Zeitschriften verwandt werden, ist der beabsichtigte Umfang in dem vorliegenden Kontext breiter.
  • In dem Netpage-System werden der redaktionelle Inhalt und der Werbeinhalt von einer Nachrichtenpublikation individuell mittels unterschiedlicher Mechanismen konfiguriert. Der redaktionelle Inhalt wird gemäß des vom Leser ausdrücklich angegebenen und implizit aufgenommenen Interessenprofils individuell konfiguriert. Der Werbeinhalt wird gemäß der Lokalität und der Demographie des Lesers individuell konfiguriert.
  • 2.1 Redaktionelle individuelle Konfiguration
  • Ein Abonnent kann zwei Arten von Nachrichtenquellen in Anspruch nehmen: Solche, die Nachrichtenpublikationen liefern, und solche, die Nachrichtenströme liefern. Während Nachrichtenpublikationen zusammengestellt und von dem Herausgeber herausgegeben werden, werden Nachrichtenströme entweder von einem Nachrichtenherausgeber oder spezialisierten Nachrichtenagenturen zusammengestellt. Nachrichtengen entsprechen üblicherweise einer üblichen Zeitung oder Magazin, wohingegen Nachrichtenströme vielfältig und abwechslungsreich sind: Eine „Roh"-Nachrichteneinspeisung von einem Nachrichtendienst, ein Cartoon, eine Kolumne eines freischaffenden Autors, ein schwarzes Brett eines Freundes oder des Lesers eigene E-Mail.
  • Der Netpage-Publikationsserver unterstützt die Veröffentlichung von herausgegebenen Nachrichtenpublikationen sowie die Zusammenstellung einer Mehrzahl von Nachrichtenströmen. Durch Handhabung der Zusammenstellung und somit dem Formatieren der Nachrichtenströme, die direkt von dem Leser ausgewählt wurden, ist der Server in der Lage, die Werbung auf Seiten zu platzieren, über die er sonst üblicherweise keine redaktionelle Kontrolle hat.
  • Der Abonnent stellt eine Tageszeitung durch Auswahl ein oder mehrerer beitragender Nachrichtenpublikationen und Erzeugen einer individuell konfigurierten Version derer zusammen. Die resultierenden täglichen Ausgaben werden gedruckt und zusammengebunden in einer einzigen Zeitung. Die unterschiedlichen Mitglieder eines Haushaltes äußern üblicherweise ihre unterschiedlichen Interessen und Vorlieben durch Auswahl unterschiedlicher Tagesveröffentlichungen und dann deren Individualisierung.
  • Für jede Publikation wählt der Leser optional bestimmte Abschnitte aus. Einige Abschnitte erscheinen täglich, wohingegen andere wöchentlich erscheinen. Der tägliche Abschnitt, der z. B. von der New York Times online verfügbar ist, beinhaltet „Page One Plus", „National", „International", „Meinungen", „Business", „Kunst und Lebensart", „Technologie" und „Sport". Die Gruppe von verfügbaren Abschnitten ist spezifisch für eine Veröffentlichung und ist die Standarduntermenge.
  • Der Leser kann die Tageszeitung durch Erzeugen von individuellen Abschnitten erweitern, von denen jede auf eine beliebige Zahl von Nachrichtenströmen zurückgreifen kann. Individuelle Abschnitte könnten erzeugt werden für E-Mail und den Ankündigungen von Freunden („Persönliches") oder für das Überwachen von Nachrichteneinspeisungen zu bestimmten Themen („Warnungen" oder „Ausschnitten").
  • Für jeden Abschnitt bestimmt der Leser optional deren Größe, entweder qualitativ (z. B. kurz, mittel oder lang) oder numerisch (d. h. als Obergrenze der Anzahl von Seiten), und die gewünschte Proportionen der Reklame, entweder qualitativ (z. B. viel, normal, wenig oder keine) oder numerisch (d. h. als Prozentwert).
  • Der Benutzer kann optional auch einen Präferenz für eine große Zahl von kürzeren Artikeln oder eine kleine Zahl von längeren Artikeln aussprechen. Der Artikel ist idealerweise in sowohl kurzen als auch langen Formen geschrieben (oder herausgegeben), um diese Präferenz zu unterstützen.
  • Ein Artikel kann auch in unterschiedlichen Versionen geschrieben (oder herausgegeben) werden, um auf die erwartete Kultiviertheit des Lesers angepasst zu sein, z. B. um Kinder- oder Erwachsenenversionen bereitzustellen. Die geeignete Version wird entsprechend dem Alter des Lesers ausgewählt. Der Leser kann ein „Lesealter" angeben, welches über sein biologisches Alter Vorrang hat.
  • Die Artikel, die jeden Abschnitt ausmachen, werden ausgewählt, durch die Herausgeber priorisiert und jedem wird eine nützliche Lebensdauer zugewiesen. Standardmäßig werden sie an alle relevanten Abonnenten geliefert, in Reihenfolge der Priorität und den räumlichen Beschränkungen in der Ausgabe des Abonnenten unterworfen.
  • In Abschnitten, in denen es sinnvoll ist, kann der Leser optional gemeinschaftliches Filtern aktivieren. Dies wird dann auf Artikel angewandt, die eine ausreichend lange Lebensdauer aufweisen. Jeder Artikel, der für gemeinschaftliches Filtern qualifiziert ist, wird mit Einstufungsschaltflächen am Ende des Artikels ausgedruckt. Die Schaltflächen können eine einfache Auswahl (z. B. „beliebt" und „unbeliebt") bereitstellen, wodurch es wahrscheinlicher ist, dass Leser sich mit der Wertung des Artikels beschäftigen.
  • Artikel mit hohen Prioritäten und kurzen Lebensdauern werden daher effektiverweise als notwendiger Lesestoff durch die Herausgeber eingestuft und werden an die meisten relevanten Abonnenten ausgeliefert.
  • Der Leser kann optional einen Glücksfaktor spezifizieren, entweder qualitativ (z. B. überrasche mich oder überrasche mich nicht) oder numerisch. Ein hoher Glücksfaktor erniedrigt den Schwellenwert, der für das Abstimmen beim gemeinschaftlichen Filtern verwendet wird. Ein hoher Faktor macht es wahrscheinlicher, dass der entsprechende Abschnitt der spezifizierten Aufnahmefähigkeit gemäß aufgefüllt werden wird. Ein unterschiedlicher Glücksfaktor kann für unterschiedliche Wochentage spezifiziert werden.
  • Der Leser spezifiziert optional ebenfalls bestimmte Gebiete von besonderem Interesse innerhalb eines Abschnittes und dieses modifiziert die Prioritäten, die von den Herausgebern zugewiesen wurden. Die Geschwindigkeit der Internetverbindung des Lesers beeinflusst die Qualität, mit der die Bilder geliefert werden können. Der Leser spezifiziert optional eine Präferenz für wenige Bilder oder kleinere Bildern oder beides. Wenn die Zahl oder die Größe der Bilder nicht verringert wird, dann können die Bilder mit einer niedrigeren Qualität (d. h. mit einer niedrigeren Auflösung oder größerer Kompression) geliefert werden.
  • Auf einer übergeordneten Ebene bestimmt der Leser, wie Mengen, Termine, Zeitangaben und Geldwerte ortsgebunden angepasst werden. Dies beinhaltet die Angabe, ob die Einheiten britischen oder metrischen Maßsystems sind, einer örtlichen Zeitzone und einem Zeitformat und einer örtlichen Währung und ob die örtlichen Anpassungen aus in situ Übersetzungen oder Anmerkungen bestehen. Diese Vorzüge werden aus der Lokalität des Lesers standardmäßig abgeleitet.
  • Um Leseschwierigkeiten zu verringern, die durch schlechte Augen hervorgerufen werden, kann der Leser optional eine übergeordnete Präferenz für eine größere Darstellung angeben. Sowohl Text als auch Grafiken werden entsprechend skaliert und weniger Informationen werden auf jeder Seite beherbergt.
  • Die Sprache, in der die Nachrichtenpublikation veröffentlicht ist, und ihre entsprechende Textkodierung, sind eine Eigenschaft der Veröffentlichung und nicht ein von dem Benutzer angegebener Vorzug. Jedoch kann das Netpage-System konfiguriert werden, um automatische Übersetzungsdienste in unterschiedlichen Gestalten bereitzustellen.
  • 2.2 Örtliche Anpassung und Zielen von Reklame
  • Die individuelle Konfiguration des redaktionellen Inhalts beeinflusst direkt den Werbeinhalt, da Werbung üblicherweise gesetzt wird, um den redaktionellen Inhalt auszunutzen. Reisewerbung z. B. wird wahrscheinlicher in dem Reiseabschnitt auftauchen als sonst wo. Der Wert redaktionellen Inhaltes für einen Inserenten (und somit für den Herausgeber) liegt in seiner Fähigkeit, eine große Zahl von Lesern mit den richtigen Demographien anzuziehen.
  • Effektive Werbung wird basierend auf der Lokalität und der Demographie platziert. Die Lokalität bestimmt die Nähe zu bestimmten Dienstleistungen, Wiederverkäufern usw. und bestimmte Interessen und Belange, die mit der örtlichen Gemeinschaft und Umgebung assoziiert sind. Die Demographie bestimmt allgemeine Interessen und Hauptbeschäftigungen sowie mögliches Kaufverhalten.
  • Das profitabelste Produkt eines Nachrichtenherausgebers ist sein Werbe"raum", der ein multidimensionales Gebilde ist, der durch die geographische Abdeckung der Publikationen, der Größe seiner Leserschaft, der Demographie seiner Leserschaft und der für Werbung verfügbaren Seitenfläche bestimmt wird.
  • In dem Netpage-System berechnet der Netpage-Publikationsserver die ungefähre multidimensionale Größe der verkaufbaren Werbefläche einer Publikation auf einer Abschnittsbasis unter Berücksichtigung der geographischen Abdeckung der Publikation, der Leserschaft des Abschnittes, der Größe der Ausgabe des Abschnittes jedes Lesers, des Anteils der Werbung jedes Lesers und der Demographie jedes Lesers.
  • Im Vergleich mit anderen Medien ermöglicht das Netpage-System die Werbefläche in größerem Detail zu definieren und erlaubt kleineren Anteilen davon unabhängig voneinander verkauft zu werden. Es ermöglicht daher, dass diese näher an ihrem eigentlichen Wert verkauft werden.
  • Z. B. kann derselbe Werbe"einschub" in unterschiedlichen Abmessungen an mehrere Inserenten verkauft werden, wobei die Seiten des einzelnen Lesers die Reklame des einen oder anderen Inserenten zufällig enthalten, wobei der Anteil der an jeden Inserenten verkauften Fläche beibehalten wird.
  • Das Netpage-System ermöglicht Werbung direkt mit detaillierten Produktinformationen und Online-Käufen zu vernetzen. Es steigert daher den der Werbefläche innewohnenden Wert.
  • Da die individuelle Konfiguration und Lokalisation automatisch von den Netpage-Publikationsservern gehandhabt werden, kann ein Werbungsgroßhändler eine beliebig breite Abdeckung sowohl von der Geographie als auch der Demographie her bereitstellen. Die nachfolgende Verteilung ist effizient, da sie automatisch erfolgt. Dies macht es kosteneffektiver für die Herausgeber, mit Werbungsgroßhändlern zu arbeiten, als die Werbung direkt anzunehmen. Obwohl der Werbungsgroßhändler einen Teil der Werbeerträge beansprucht, können Herausgeber die Änderung als Ergebnis neutral wahrnehmen aufgrund der größeren Effizienz des Großhandels. Der Werbungsgroßhändler dient als Zwischenglied als zwischen den Inserenten und den Herausgebern und kann die gleiche Werbung in vielen Veröffentlichungen platzieren.
  • Es ist bemerkenswert, dass die Werbeplatzierung in einer Netpage-Publikation komplexer sein kann, als eine Werbeplatzierung in dem traditionellen Gegenstück der Publikation, da die Werbefläche der Publikation komplexer ist. Obwohl die vollen Komplexitäten der Verhandlungen zwischen Inserenten, Werbungsgroßhändlern und Herausgebern ignoriert werden, stellt die bevorzugte Form des Netpage-Systems ein gewisses Maß an automatisierter Unterstützung für diese Verhandlungen bereit, einschließlich der Unterstützung von automatisierten Auktionen der Werbefläche. Die Automatisierung ist besonders wünschenswert für die Platzierung von Werbung, die geringe Einkünfte generiert, wie kleine oder hoch lokalisierte Werbung.
  • Sobald die Platzierung verhandelt worden ist, nimmt der Großhändler die Werbung auf und editiert diese und speichert sie auf einem Netpage-Werbeserver ab. Entsprechenderweise speichert der Herausgeber die Werbeplatzierung auf dem relevanten Netpage-Publikationsserver ab. Wenn der Netpage-Publikationsserver die individuell konfigurierte Veröffentlichung jedes Benutzers gestaltet, wählt er die relevante Werbung von dem Netpage-Werbeserver aus.
  • 2.3 Benutzerprofile
  • 2.3.1 Filtern von Informationen
  • Die individuelle Konfiguration der Nachrichten und anderen Publikationen beruht auf einer Ansammlung benutzerspezifischer Profilinformationen, beinhaltend:
    • – Individualisierungen der Publikationen
    • – Vektoren für das gemeinschaftliche Filtern
    • – Kontaktdetails
    • – Darstellungspräferenzen
  • Die Individualisierung von Veröffentlichungen ist üblicherweise veröffentlichungsspezifisch und daher wird die Individualisierungsinformation von dem relevanten Netpage-Publikationsserver gepflegt.
  • Ein gemeinschaftlicher Filtervektor besteht aus den Einstufungen eines Benutzers einer Zahl von Nachrichtengegenständen. Er wird verwendet, um die Interessen unterschiedlicher Benutzer zum Zwecke von Vorschlägen in Beziehung zu setzen. Obwohl Vorteile darin bestehen, einen einzelnen gemeinschaftlichen Filtervektor in unabhängigerweise von einer besonderen Veröffentlichung zu pflegen, gibt es zwei Gründe, weshalb es praktikabler ist, einen separaten Vektor für jede Veröffentlichung zu pflegen: Es ist wahrscheinlicher, dass eine größere Überlappung zwischen den Vektoren von Abonnenten derselben Veröffentlichung besteht, als zwischen solchen Abonnenten von unterschiedlichen Veröffentlichungen und eine Publikation wird wahrscheinlich die gemeinschaftlichen Filtervektoren ihrer Benutzer als Teil des Wertes ihrer Marke präsentieren wollen, die sonst nicht auffindbar ist. Gemeinschaftliche Filtervektoren werden daher auch von dem entsprechenden Netpage-Publikationsserver gepflegt.
  • Kontaktdetails einschließlich Name, Straßenadresse, Postleitzahl, Staat, Land und Telefonnummern sind naturgemäß global und werden von einem Netpage-Registrierungsserver gepflegt.
  • Darstellungspräferenzen einschließlich derer für Menge, Daten und Zeiten sind ebenfalls global und in derselben Weise gepflegt.
  • Die örtliche Anpassung der Werbung beruht auf der Lokalität, die in den Kontaktdetails des Benutzers angegeben sind, während das Abzielen der Werbung auf persönlichen Informationen beruht, wie Geburtsdatum, Geschlecht, Familienstand, Einkommen, Beruf, Ausbildung oder qualitativen Ableitungen wie Altersbereich und Einkommensbereich.
  • Für die Benutzer, die die Preisgabe persönlicher Informationen zu Werbezwecken wählen, wird die Information von dem entsprechenden Netpage-Registrierungsserver gepflegt. In Abwesenheit solcher Informationen kann die Werbung basierend auf der mit der Postleitzahl oder des Postleitzahl + 4 Codes assoziierten Demographie gezielt werden.
  • Jeder Benutzer, Stift, Drucker, Applikationsbereitsteller und Applikation wird mit seinem eigenen eindeutigen Identifizierer versehen und der Netpage-Registrierungsserver pflegt die Beziehungen zwischen diesen, wie in den 21, 22, 23 und 24 dargestellt ist. Zu Registrierungszwecken ist ein Herausgeber eine besondere Art von Applikationsbereitsteller und eine Publikation ist eine besondere Art von Applikation.
  • Jeder Benutzer 800 kann autorisiert sein, um eine beliebige Anzahl von Druckern 802 zu verwenden und jeder Drucker kann einer beliebigen Anzahl von Benutzern erlauben, ihn zu benutzen. Jeder Benutzer besitzt einen einzigen Standarddrucker (bei 66), auf welchem periodische Veröffentlichungen standardmäßig abgeliefert werden, während bei Bedarf gedruckte Seiten an den Drucker geliefert werden, durch welchen der Benutzer interagiert. Der Server hält nach, welche Herausgeber von einem Benutzer autorisiert worden sind, auf dem Standarddrucker des Benutzers zu drucken. Ein Herausgeber zeichnet die ID eines bestimmten Druckers nicht auf, aber löst diese bei Bedarf auf.
  • Wenn ein Benutzer eine Publikation 807 abonniert 808, wird der Herausgeber 806 (d. h. der Applikationsbereitsteller 803) autorisiert, auf einen angegebenen Drucker oder dem Standarddrucker des Benutzers zu drucken. Diese Autorisierung kann jederzeit durch den Benutzer widerrufen werden. Jeder Benutzer kann mehrere Stifte 801 haben, aber ein Stift ist für einen einzelnen Benutzer spezifisch. Wenn ein Benutzer autorisiert ist, einen bestimmten Drucker zu verwenden, dann erkennt der Drucker jeden Stift des Benutzers.
  • Die Stift-ID wird verwendet, um das entsprechende Benutzerprofil zu lokalisieren, das von einem bestimmten Netpage-Registrierungsserver gepflegt wird, mittels der DNS in der üblichen Weise.
  • Ein Web-Terminal 809 kann autorisiert sein, um auf einem bestimmten Netpage-Drucker zu drucken, was ermöglicht, Webpages und Netpage-Dokumente, denen während des Webbrowsings begegnet wird, in angenehmer Weise auf dem nächsten Netpage-Drucker auszudrucken.
  • Das Netpage-System kann im Namen des Druckeranbieters Gebühren und Vergütungen auf Einkommen einsammeln, das mittels Veröffentlichungen erwirtschaftet wurde, die auf den Druckern des Anbieters ausgedruckt wurden. Solche Erträge können Werbegebühren, Durchklickgebühren, E-Commerce-Provisionen und Transaktionsgebühren beinhalten. Falls der Drucker Eigentum des Benutzers ist, dann ist der Benutzer der Druckeranbieter.
  • Jeder Benutzer besitzt auch ein Netpage-Konto 820, welches verwendet wird, um Mikro-Verbindlichkeiten und -Gutschriften (so wie diese, die in dem vorherigen Paragraphen beschrieben wurden); Kontaktdetails 815 beinhaltend Name, Adresse und Telefonnummern; globale Präferenzen 816, einschließlich Einstellung für den Datenschutz, die Belieferung und die Lokalisierung; eine beliebige Zahl von biometrischen Aufzeichnungen 817, die die kodierte Signatur 818 des Benutzers, die Fingerabdrücke 819 usw. beinhalten; ein Handschriftenmodell 819, das automatisch vom System gepflegt wird; und SET-Zahlkartenkonten 821, mit denen E-Commerce-Zahlungen vorgenommen werden können, anzusammeln.
  • 2.3.2 Favoritenliste
  • Ein Netpage-User kann eine Liste 922 von „Favoriten" – Links auf nützliche Dokumente usw. auf dem Netpage-Netzwerk pflegen. Die Liste wird im Namen des Benutzers von dem System gespeichert. Es ist als eine Hierarchie aus Ordnern 924 organisiert, wovon ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in dem Klassendiagramm in 41 dargestellt ist.
  • 2.3.3 Verlaufsliste
  • Das System pflegt in Namen jedes Benutzers eine Verlaufsliste 929, die Links auf Dokumente usw. beinhaltet, die von dem Benutzer über das Netpage-System abgerufen wurden. Es ist als eine nach Datum sortierte Liste organisiert, wovon ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in dem Klassendiagramm in 42 dargestellt ist.
  • 2.4 Intelligentes Seitenlayout
  • Der Netpage-Publikationsserver gestaltet die Seiten der individuell konfigurierten Veröffentlichung jedes Benutzers auf einen Abschnitt pro Abschnittbasis. Da die meiste Werbung in Form von vorformatierten Rechtecken vorkommt, wird sie vor dem redaktionellen Inhalt auf der Seite platziert.
  • Das Werbeverhältnis für einen Abschnitt kann mit wild variierenden Werbeverhältnissen auf einzelnen Seiten innerhalb des Abschnittes ausgeführt werden und der Werbelayoutalgorithmus nutzt dieses aus. Der Algorithmus ist konfiguriert, um zu versuchen, nahe miteinander verwandten redaktionellen und Inserateinhalt nebeneinander zu platzieren, wie z. B. das Platzieren von Werbungen für Bedachungsmaterial in spezifischer Weise innerhalb der Veröffentlichung aufgrund eines Sonderbeitrages über die Selbstreparatur von Dächern. Der für den Benutzer ausgewählte redaktionelle Inhalt einschließlich Text und assoziierten Bildern und Grafiken wird dann gemäß unterschiedlichen ästhetischen Regeln angeordnet.
  • Der gesamte Vorgang einschließlich der Auswahl der Werbung und der Auswahl des redaktionellen Inhaltes muss wiederholt werden, sobald das Layout zusammengeführt wurde, um zu versuchen, die vom Benutzer vorgegebenen Abschnittsgrößenvorzüge zu erreichen. Die Präferenz der Abschnittsgröße kann jedoch im Zeitverlauf im Mittel erreicht werden, wenn signifikante Variationen von Tag zu Tag erlaubt werden.
  • 2.5 Dokumentformat
  • Sobald das Dokument ausgestaltet ist, wird es für die effiziente Verteilung und dauerhafte Abspeicherung auf dem Netpage-Netzwerk codiert.
  • Der wesentliche Effizienzmechanismus besteht in der Aufteilung zwischen der Information, die spezifisch für die Ausgabe eines einzelnen Benutzers ist, und der Information, die zwischen Ausgaben vieler Benutzer geteilt wird. Die spezifische Information besteht aus dem Seitenlayout. Die geteilte Information besteht aus den Objekten, auf die sich das Seitenlayout bezieht, einschließlich Bilder, Grafik und Textstücke.
  • Ein Textobjekt beinhaltet voll formatierten Text, der in Extensible Markup Language (XML) mittels der Extensible Stylesheet Language (XSL) repräsentiert ist. XSL ermöglicht eine präzise Kontrolle über die Textformatierung unabhängig von dem Bereich, in welchem der Text gesetzt wird, welcher in diesem Fall von dem Layout bereitgestellt wird. Das Textobjekt beinhaltet eingebettete Sprachcodes, um automatische Übersetzungen zu ermöglichen, und eingebettete Trennhilfen, um beim Formatieren eines Paragraphen zu unterstützen.
  • Ein Bildobjekt kodiert ein Bild in dem JPEG 2000 wavelet-basierten Kompressionsbildformat. Ein Grafikobjekt kodiert eine 2-D-Grafik im Scalable Vector Graphics (SVG)-Format.
  • Das Layout selbst besteht aus einer Reihe von platzierten Bild- und Grafikobjekten, vernetzten Textablaufobjekten, durch welche Textobjekte fließen, Hyperlinks und Eingabefeldern, wie oben beschrieben, und Wasserzeichenbereiche. Diese Layout-Objekte sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Das Layout verwendet ein kompaktes Format, das für die effiziente Verteilung und Abspeicherung geeignet ist.
  • Tabelle 3
    Figure 00520001
  • Figure 00530001
  • 2.6 Dokumentverteilung
  • Wie oben beschrieben, wird ein benutzerspezifisches Seitenlayout für Zwecke der effizienten Verteilung und dauerhaften Speicherung in dem Netpage-Netzwerk von den gemeinschaftlichen Objekten, auf die es verweist, abgetrennt.
  • Wenn eine abonnierte Veröffentlichung zum Verteilen fertig ist, weist der Netpage-Publikationsserver, mit der Hilfe des Netpage-ID-Servers 12, jeder Seite, Seiten-Instanz, Dokument und Dokumenten-Instanz eine eindeutige ID zu.
  • Der Server berechnet einen Satz von optimierten Untermengen des gemeinschaftlich benutzten Inhalts und erzeugt ein Multicast-Kanal für jede Untermenge und markiert dann jedes benutzerspezifische Layout mit dem Namen der Multicast-Kanäle, die den gemeinschaftlich benutzten Inhalt tragen werden, der von dem Layout benutzt wird. Der Server versendet dann per Pointcast-Verfahren die Layouts jedes Benutzers an den Drucker des Benutzers über den entsprechenden Seitenserver und, wenn das Pointcast-Verschicken vollständig ist, verschickt er den gemeinschaftlich benutzten Inhalt auf den angegebenen Kanälen per Multicast-Verfahren. Nach dem Erhalt seiner Pointcast-Übertragungen abonniert jeder Seitenserver und Drucker die Multicast-Kanäle, die in dem Seitenlayout spezifiziert sind. Während der Multicast-Übertragungen zieht jeder Seitenserver und Drucker aus den Multicast-Strömen die Objekte heraus, auf die in seinem Seitenlayout Bezug genommen wird. Der Seitenserver archiviert ständig die erhaltenen Seitenlayouts und den gemeinschaftlich benutzten Inhalt.
  • Sobald ein Drucker alle Objekte, auf die sein Seitenlayout verweist, erhalten hat, bildet der Drucker das vollständig bestückte Layout nach und dann rastert und druckt er es.
  • Unter normalen Umständen kann der Drucker Seiten schneller drucken als sie ausgeliefert werden können. Unter der Annahme, dass ein Viertel jeder Seite mit Bildern bedeckt ist, besitzt die durchschnittliche Seite eine Größe von weniger als 400 KB. Der Drucker kann daher mehr als 100 solcher Seiten in seinem internen 64 MB-Speicher halten, was temporäres Zwischenspeichern usw. erlaubt. Der Drucker druckt mit einer Rate von einer Seite pro Sekunde. Dies entspricht 400 KB oder etwa 3 Mbit Seitendaten pro Sekunde, was in einer ähnlichen Größenordnung liegt wie die höchste erwartete Seitendatenübertragungsrate über ein Breitbandnetzwerk.
  • Sogar unter anormalen Umständen sowie, wenn der Drucker kein Papier mehr hat, ist es wahrscheinlich, dass der Benutzer in der Lage sein wird, den Papiervorrat aufzufüllen, bevor die 100 Seiten fassende interne Speicherkapazität des Druckers erschöpft ist.
  • Sollte jedoch der interne Speicher des Druckers aufgefüllt sein, dann wird der Drucker nicht in der Lage sein, von einer Multicast-Sendung Gebrauch zu machen, wenn sie zum ersten Mal stattfindet. Der Netpage-Publikationsserver ermöglicht daher Druckern, Anforderungen für erneute Multicast-Sendungen zu senden. Wenn eine kritische Zahl von Anforderungen erhalten wird oder ein Zeitablauf stattfindet, sendet der Server die entsprechenden gemeinschaftlich benutzten Objekte erneut im Multicast-Verfahren.
  • Sobald ein Dokument gedruckt ist, kann ein Drucker eine exakte Kopie jederzeit durch Abrufen seiner Seitenlayouts und des Inhalts von dem entsprechenden Seitenserver erzeugen.
  • 2.7 Auf-Bedarf-Dokumente
  • Wenn ein Netpage-Dokument auf Bedarf angefragt wird, kann es in derselben Weise wie eine Zeitschrift individuell konfiguriert und ausgeliefert werden. Jedoch wird, da kein gemeinsam benutzter Inhalt vorhanden ist, die Auslieferung direkt an den anfragenden Drucker ohne Gebrauch des Multicast-Verfahrens vorgenommen werden.
  • Wenn ein Nicht-Netpage-Dokument bei Bedarf angefragt wird, wird es nicht individuell konfiguriert und es wird über einen bestimmten Netpage-Formatierungsserver ausgeliefert, welcher es als ein Netpage-Dokument reformatiert. Ein Netpage-Formatierungsserver ist eine besondere Instanz eines Netpage-Publikationsservers. Der Netpage-Formatierungsserver besitzt Kenntnis von unterschiedlichen Internet-Dokumentformaten einschließlich Adobe's Portable Document Format (PDF) und Hypertext Markup Language (HTML). Im Fall von HTML kann er eine höhere Auflösung der gedruckten Seite verwenden, um Webseiten in einem Mehrspaltenformat mit einem Inhaltsverzeichnis darzustellen. Er kann auch in automatischer Weise alle Webseiten einfügen, die in direkter Weise zu der angefragten Seite vernetzt sind. Der Benutzer kann dieses Verhalten über eine Vorzugseinstellung einstellen.
  • Der Netpage-Formatierungsserver macht das Standard-Netpage-Verhalten, einschließlich der Interaktivität und der Dauerhaftigkeit, von jedem Internet-Dokument verfügbar unabhängig von seinem Ursprung und Format. Er versteckt das Wissen über verschiedene Dokumentenformate sowohl vor dem Netpage-Drucker als auch dem Netpage-Server und versteckt Wissen des Netpage-Systems vor den Webservern.
  • 3. Sicherheit
  • 3.1 Kryptographie
  • Kryptographie wird verwendet um vertrauliche Informationen zu schützen, sowohl bei der Speicherung und bei der Übertragung und um Parteien einer Transaktion zu authentifizieren. In weiterverbreitetem Gebrauch sind zwei Arten von Kryptographie: Kryptographie mit geheimem Schlüssel und Kryptographie mit öffentlichem Schlüssel. Das Netpage-Netzwerk verwendet beide Arten von Kryptographie.
  • Kryptographie mit geheimem Schlüssel, auch bezeichnet als symmetrische Kryptographie, verwendet denselben Schlüssel zum Verschlüsseln und Entschlüsseln einer Nachricht. Zwei Parteien, die den Wunsch haben, Nachrichten auszutauschen müssen zunächst dafür sorgen, dass der geheime Schlüssel sicher ausgetauscht wird.
  • Öffentliche-Schlüssel-Kryptographie, auch bezeichnet als asymmetrische Kryptographie, verwendet zwei Verschlüsselungsschlüssel. Die zwei Schlüssel sind mathematisch in der Weise verwandt, dass jede Nachricht, die mit einem Schlüssel verschlüsselt wurde nur mit dem anderen Schlüssel entschlüsselt werden kann. Einer dieser Schlüssel wird dann veröffentlicht, wohingegen der andere geheim (privat) gehalten wird. Der öffentliche Schlüssel wird verwendet, um jede für den Inhaber des geheimen Schlüssels gedachte Nachricht zu verschlüsseln. Sobald sie mit dem öffentlichen Schlüssel verschlüsselt wurde, kann eine Nachricht lediglich unter Verwendung des geheimen Schlüssels entschlüsselt werden. Die zwei Parteien können Nachrichten sicher austauschen, ohne zunächst den sicheren Schlüssel auszutauschen. Um sicher zu stellen, dass der geheime Schlüssel sicher ist, ist es üblich, dass der Inhaber des geheimen Schlüssels das Schlüsselpaar erzeugt.
  • Öffentliche-Schlüssel-Kryptographie kann verwendet werden, um eine digitale Signatur zu erzeugen. Der Inhaber des geheimen Schlüssels kann eine bekannte Prüfsumme (hash) einer Nachricht erzeugen und dann die Prüfsumme unter Verwendung des geheimen Schlüssels verschlüsseln. Jeder kann dann verifizieren, dass die verschlüsselte Prüfsumme die „Signatur" des Inhabers des geheimen Schlüssels mit Bezug zu der besonderen Nachricht darstellt durch Entschlüsseln der verschlüsselten Quersumme unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels und Verifizieren der Prüfsumme gegenüber der Nachricht. Wird die Signatur an die Nachricht angehängt, dann kann der Empfänger der Nachricht sowohl Verifizieren, dass die Nachricht nahgetreu ist als auch dass sie nicht bei der Übermittlung verändert wurde.
  • Damit Öffentliche-Schlüssel-Kryptographie funktioniert, muss ein Weg vorhanden sein, um öffentliche Schlüssel zu verteilen, der betrügerisches Auftreten verhindert. Dies wird üblicherweise unter Verwendung von Zertifikaten und Zertifizierungsstellen erreicht. Eine Zertifizierungsstelle ist ein vertrauenswürdiger Dritter, der die Verbindung zwischen dem öffentlichen Schlüssel und Jemand's Identität authentifiziert. Die Zertifizierungsstelle verifiziert die Identität einer Person durch Prüfung von Identitätsdokumenten und erzeugt und unterschreibt dann ein digitales Zertifikat, das die Personsidentitätsdetails und den öffentlichen Schlüssel beinhaltet. Jeder, der der Zertifizierungsstelle traut, kann den öffentlichen Schlüssel in dem Zertifikat mit einem hohen Grad an Wahrscheinlichkeit verwenden, dass er originalgetreu ist. Sie müssen lediglich verifizieren, dass das Zertifikat in der Tat von der Zertifizierungsstelle, deren öffentlicher Schlüssel bekannt ist, signiert ist.
  • In den meisten Transaktionsumgebungen wird die Öffentliche-Schlüssel-Kryptographie lediglich verwendet, um digitale Signaturen zu erzeugen und geheime Sitzungsschlüssel sicher auszutauschen. Geheim-Schlüssel-Kryptographie wird für alle anderen Zwecke verwandt.
  • In der nachfolgenden Diskussion findet, wenn Bezug genommen wird, auf eine sichere Übertragung von Informationen zwischen einem Netpage-Drucker und einem Server, tatsächlich das statt, dass der Drucker das Zertifikat des Servers erhält, es mit Bezug zu der Zertifizierungsstelle authentifiziert und den öffentlichen Schlüssel-Austauschschlüssel in dem Zertifikat verwendet, um einen geheimen Sitzungsschlüssel mit den Server auszutauschen und dann diesen geheimen Sitzungsschlüssel zum Verschlüsseln der Nachrichtendaten verwendet. Ein Sitzungsschlüssel kann, per Definitionen, eine beliebig kurze Lebensdauer aufweisen.
  • 3.2 Netpage-Druckersicherheit
  • Jeder Netpage-Drucker ist mit einem Paar von eindeutigen Identifizierern zum Zeitpunkt der Herstellung versehen, die in einem Festspeicher in dem Drucker und in der Netpage-Registrierungsserverdatenbank gespeichert sind. Die Drucker-ID 62 ist öffentlich und identifiziert den Drucker in dem Netpage-Netzwerk eindeutig. Die geheime ID 90 ist geheim und wird verwendet, wenn der Drucker zum ersten Mal in dem Netzwerk registriert wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Druckerregistrierungsprotokolls ist in 50 dargestellt. Gemäß dem Protokoll erzeugt der Drucker, wenn er zum ersten Mal nach der Installation mit dem Netpage-Netzwerk verbunden wird, ein öffentliches/geheimes (privates) Signaturschlüsselpaar 91, 92. Er überträgt die geheime ID mit den öffentlichen Schlüssel 91 auf sichere Weise an den Netpage-Registrierungsserver 11. Der Server vergleicht die geheime ID gegenüber der in seiner Datenbank 74 abgelegten geheimen Drucker-ID und akzeptiert die Registrierung, falls die ID's übereinstimmen. Dann erzeugt und unterschreibt er ein Zertifikat, das den öffentlichen ID und den öffentlichen Signaturschlüssel des Druckers beinhaltet und speichert das Zertifikat in der Registrierungsdatenbank ab. Der Drucker speichert seinen öffentlichen Schlüssel 92 in seinen Flashspeicher 81.
  • Wenn der Drucker einen Sitzungsschlüssel mit einem Server austauschen muss, generiert er einen zufälligen Sitzungsschlüssel, unterschreibt diesen mittels seines geheimen (privaten) Signaturschlüssels 92 und überträgt den Sitzungsschlüssel auf sichere Weise an den Server, d. h. verschlüsselt mittels des öffentlichen Schlüssels-Austauschschlüssels des Servers aus dem Zertifikat des Servers. Der Server verifiziert, dass der Drucker ein registrierter Netpage-Drucker ist, durch Verifizieren der Signatur mittels des öffentlichen Signaturschlüssels des Druckers aus dem Zertifikat des Druckers, das von dem Registrierungsserver erhältlich ist. Der Netpage-Registrierungsserver kann als Zertifizierungsstelle für den Drucker fungieren, da er privilegierten Zugang zu geheimen Informationen besitzt, die ihm erlauben die Identität des Druckers zu verifizieren.
  • Als eine Alternative zu dem Erzeugen des öffentlichen/geheimen (privaten) Signaturschlüsselpaars durch den Drucker, wenn er sich registriert, kann der geheime Schlüssel 92 in dem ROM des Druckers zum Zeitpunkt der Herstellung abgespeichert werden und der passende öffentliche Schlüssel 91 zum Zeitpunkt der Herstellung in der Registrierungsserverdatenbank abgelegt werden, was die Notwendigkeit für den geheimen ID 90 überflüssig macht.
  • Als eine weitere Alternative kann die Druckerregistrierung dieselbe Technik verwenden, die für die Stiftregistrierung verwendet wurde, wie unten beschrieben ist.
  • 3.2.1 Herausgeberautorisierung
  • Wenn ein Benutzer eine Veröffentlichung abonniert, wird ein Datensatz 808 in der Netpage-Registrierungsserverdatenbank erzeugt, der den Herausgeber autorisiert, die Veröffentlichung auf dem Standarddrucker des Benutzers oder einem angegebenen Drucker auszudrucken. Jedes Dokument 836, das über ein Seitenserver an den Drucker gesendet wird, ist an einen bestimmten Benutzer über des Benutzers Alias-ID 65 mit Bezug zu dem Herausgeber adressiert und ist vom Herausgeber signiert mittels des geheimen Signaturschlüssels des Herausgebers. Der Seitenserver verifiziert, mittels der Registrierungsdatenbank, dass der Herausgeber 803, 806 autorisiert ist, die Veröffentlichung an den angegebenen Benutzer 805 zu versenden. Der Seitenserver verifiziert die Signatur mittels des öffentlichen Schlüssels des Herausgebers, der aus dem Herausgeberzertifikat 67 erhalten wird, das in der Registrierungsdatenbank abgelegt ist.
  • Der Netpage-Registrierungsserver akzeptiert eine Anfrage eine Druckautorisierung in Gestalt eines Abonnements 808 der Datenbank hinzu zu fügen, solang wie die Anfrage über ein registrierten Stift oder über einen Benutzer des Druckers, durch den die Anfrage gestartet wurde, ausgelöst wird.
  • 3.2.2 Web-Terminalautorisierung
  • Der Benutzer kann ein Web-Terminal autorisieren, auf einem Drucker auszudrucken. Dies ist nützlich, wenn der Benutzer ein Web-Terminal zu Hause besitzt, was verwendet wird, um Dokumente im Web zum Drucken zu lokalisieren. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Web-Terminalautorisierungsprotokolls ist in 51 dargestellt. Gemäß des Protokolls läuft das einmalige Autorisieren wie folgt ab: Der Benutzer fordert eine Web-Terminal-Autorisierungsseite mittels des Druckers 601 an. Der Netpage-Registrierungsserver erzeugt eine kurzlebige Autorisierungs-ID 412 für den einmaligen Gebrauch für das Web-Terminal, welche auf der Autorisationsseite 413, zusammen mit dem URI des Druckers gedruckt wird. Das Web-Terminal 75 wird verwendet, um auf eine Netpage-Registrierungsserver-Registrierungs-Webseite zu gelangen, wo die Autorisations-ID sowie die URI des Druckers eingegeben werden. Das Web-Terminal generiert ein öffentliches/geheimes (privates) Signaturschlüsselpaar 95, 96 und überträgt den öffentlichen Schlüssel 95 an den Registrierungsserver. Der Server weist dem Web-Terminal eine Terminal-ID 68 zu und speichert einen Autorisierungsdatensatz 809 in der Registrierungsserverdatenbank ab, die mit dem Drucker vernetzt ist und die Terminal-ID und den öffentlichen Schlüssel beinhaltet. Die URI des Druckers, die Web-Terminal's Terminal-ID und der geheime (private) Signaturschlüssel 96 werden lokal in der Datenbank 76 des Web-Terminals abgespeichert.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Web-Terminal-Druckprotokolls ist in 52 dargestellt. Gemäß des Protokolls sendet der Drucker, immer wenn das Web-Terminal 95 auf den Drucker 601 ausdrucken möchte, eine Anfrage, beinhaltend die URI des zu druckenden Dokumentes zusammen mit der Terminal-ID 68, an den vorgesehenen Netpage-Formatierungsserver 77 des Druckers. Es fügt eine digitale Signatur 418 an die Anfrage an, die unter Einsatz des Web-Terminals geheimen Signaturschlüssels 96 erzeugt wurde. Nach dem Erhalt der Anfrage und vor dem daraufhin Tätigwerden, verifiziert der Formatierungsserver mittels des Registrierungsservers 11, dass das Terminal autorisiert ist, auf dem festgelegten Drucker zu drucken. Der Registrierungsserver verifiziert mittels des Web-Terminal-Datensatzes 809 in der Registrierungsdatenbank, dass das Terminal autorisiert ist, auf dem Drucker auszudrucken und verifiziert die digitale Signatur mittels des Terminals öffentlichen Schlüssel 95.
  • Der Benutzer kann jederzeit eine Liste der aktuellen Druckautorisierungen ausdrucken und jede verwendete widerrufen.
  • 3.3 Netpage-Stiftsicherheit
  • Jeder Netpage-Stift wird zum Zeitpunkt der Herstellung mit einem eindeutigen Identifizierer versehen, welcher in einem Festspeicher (ROM) in dem Stift und in der Netpage-Registrierungsserverdatenbank abgelegt wird. Die Stift-ID 61 identifiziert den Stift in dem Netpage-Netzwerk eindeutig.
  • Ein Netpage-Stift kann eine Zahl von Netpage-Druckern „kennen" und ein Drucker kann eine Zahl von Stiften „kennen". Ein Stift kommuniziert mit einem Drucker über ein Funkfrequenzsignal, sobald er innerhalb der Reichweite des Druckers ist. Sobald ein Stift und ein Drucker registriert sind, tauschen sie regelmäßig Sitzungsschlüssel aus. Immer, wenn der Stift digitale Tinte an den Drucker überträgt, wird die digitale Tinte immer verschlüsselt unter Einsatz des geeigneten Sitzungsschlüssels. Die digitale Tinte wird niemals einfach so übertragen.
  • Ein Stift speichert einen Sitzungsschlüssel für jeden ihm bekannten Drucker, der mittels der Drucker-ID indiziert ist, und ein Drucker speichert für jeden ihm bekannten Stift einen Sitzungsschlüssel, der über den Stift-ID indiziert ist. Beide besitzen eine große, aber endliche Speicherkapazität für Sitzungsschlüssel, und werden einen Sitzungsschlüssel auf Basis der ältesten Verwendung vergessen, falls notwendig.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines Stiftverbindungsprotokolls ist in 53 abgebildet. Gemäß dem Protokoll stellten der Stift und der Drucker fest, sobald ein Stift 101 in den Bereich eines Druckers 601 kommt, ob sie einander bereits kennen oder ob sie einander nicht kennen, woraufhin der Drucker mittels des Registrierungsservers 11 feststellt, ob er den Stift kennen sollte. Dies könnte z. B. der Fall sein, weil der Stift einem Benutzer gehört, der für die Benutzung des Druckers registriert ist. Der Drucker sendet seine eigene Drucker-ID 62 zusammen mit der Stift-ID an den Registrierungsserver. Der Registrierungsserver stellt fest, ob ein Druckerdatensatz 802 und ein Stiftdatensatz 801 mit demselben Benutzerdatensatz 800 in der Registrierungsserverdatenbank 74 vernetzt sind. Sollte der Drucker den Stift kennen, tut er dieses aber nicht, dann iniziiert er die automatische Stiftregistrierungsprozedur, die unten beschrieben ist. Falls der Drucker den Stift nicht kennen soll, einigt er sich mit dem Stift diesen zu ignorieren, bis der Stift in eine Ladeschale gelegt wird, zu welchem Zeitpunkt er eine Registrierungsprozedur startet.
  • Zusätzlich zu seinem öffentlichen Stift-ID 61 beinhaltet der Stift einen geheimen Schlüssel-Austauschschlüssel 93. Der Schlüssel-Austauschschlüssel ist in der Netpage-Registrierungsserverdatenbank zum Zeitpunkt der Stiftherstellung hinterlegt worden. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Stiftregistrierungsprotokolls ist in 54 dargestellt. Gemäß dem Protokoll überträgt der Stift 101 seine Stift-ID an den Drucker 601. Der Drucker antwortet mit einem Nonce 423, einer zufälligen Zahl für die einmalige Verwendung. Der Stift verschlüsselt den Nonce mittels seines Schlüssel-Austauschschlüssels und schickt den verschlüsselten Nonce 424 an den Drucker zurück. Der Drucker sendet die Stift-ID, Nonce und verschlüsselten Nonce an den Netpage-Registrierungsserver 11. Der Server verifiziert durch Entschlüsseln des Nonce mittels des Schlüssel-Austauschschlüssels des Stiftes, der in der Registrierungsserverdatenbank 74 abgespeichert ist, dass der Stift den Schlüssel-Austauschschlüssel kennt. Der Server erzeugt dann ein Sitzungsschlüssel 94 für den Drucker und für den Stift zum Gebrauch und überträgt den Sitzungsschlüssel an den Drucker in sicherer Weise. Er sendet auch eine Kopie 425 des Sitzungsschlüssels, der unter Einsatz des Schlüssel-Austauschschlüssels des Stiftes verschlüsselt wurde. Der Drucker speichert den Sitzungsschlüssel in seinem Flashspeicher 81, der von der Stift-ID indiziert ist, und sendet den verschlüsselten Sitzungsschlüssel an den Stift. Der Stift speichert den Sitzungsschlüssel in seinem Flashspeicher 83, indiziert mittels der Drucker-ID.
  • Wenn ein vorausgehend nicht registrierter Stift zum ersten mal registriert wird, ist er von begrenztem Gebrauch, bis er mit einem Benutzer in Zusammenhang gebracht wird. Ein registrierter, aber „nicht in Besitz befindlicher" Stift darf nur verwendet werden, um Netpage-Benutzer und -Stiftregistrierungsformblätter anzufragen und auszufüllen, um einen neuen Benutzer, mit welchem der Stift automatisch in Zusammenhang gebracht wird, zu registrieren oder um einen neuen Stift einem bereits existierenden Benutzer zuzuweisen.
  • Der Stift verwendet Verschlüsselung mit einem geheimen Schlüssel an Stelle eines öffentlichen Schlüssels aufgrund der Hardware-Leistungsbeschränkungen in dem Stift.
  • 3.4 Sichere Dokumente
  • Das Netpage-System unterstützt die Auslieferung von sicheren Dokumenten, wie Eintrittskarten und Gutscheinen. Der Netpage-Drucker beinhaltet eine Einrichtung zum Drucken von Wasserzeichen, wird dies jedoch nur auf Nachfrage von Herausgebern tun, die in geeigneter Weise autorisiert sind. Der Herausgeber zeigt seine Autorität zum Drucken von Wasserzeichen in seinem Zertifikat an, das der Drucker in der Lage ist zu authentifizieren.
  • Der „Wasserzeichen"-Druckvorgang verwendet eine alternative Dithermatrix in angegebenen „Wasserzeichen"-Bereichen der Seite. Beidseitige Seiten beinhalten spiegelbildliche Wasserzeichenbereiche, die übereinander fallen, wenn sie gedruckt werden. Die Dithermatritzen, die in ungeraden und geraden Wasserzeichenbereichen der Seiten verwendet werden, sind ausgelegt, um einen Interferenzeffekt zu erzeugen, wenn die Bereiche gemeinsam angesehen werden, was beim Hindurchschauen durch das bedruckte Blatt erreicht wird.
  • Der Effekt ist ähnlich einem Wasserzeichen darin, dass er beim Blicken auf lediglich eine Seite des Blattes nicht sichtbar ist und verloren geht, wenn die Seite über normale Mittel kopiert wird.
  • Seiten der sicheren Dokumente können nicht mittels des eingebauten Netpage-Kopiermechanismus kopiert werden, der in der Sektion 1.9 oben beschrieben ist. Dies erstreckt sich auf das Kopieren von Netpages auf Netpage-fähigen Fotokopierern.
  • Sichere Dokumente werden typischerweise als Teil von E-Commerce-Übermittlungen generiert. Sie können daher eine Fotografie des Benutzers beinhalten, die aufgenommen wurde, als der Benutzer biometrische Informationen mit dem Netpage-Registrierungsserver registriert hat, wie in Abschnitt 2 beschrieben ist.
  • Wenn einem Empfänger ein sicheres Netpage-Dokument vorgelegt wird, kann er deren Authentität durch Anfrage dessen Zustandes in der üblichen Weise verifizieren. Die eindeutige ID eines sicheren Dokuments ist nur über die Lebensdauer des Dokumentes gültig und sichere Dokumenten-IDs werden nicht zusammenhängend zugewiesen, um ihre Vorhersage durch opportunistische Fälscher zu verhindern. Ein Stift zum Verifizieren von sicheren Dokumenten kann mit eingebauter Rückkopplung für einen Verifizierungsfehlschlag versehen werden, um eine einfache Dokumentenverifizierung am Vorlageort zu unterstützen.
  • Offensichtlich sind weder das Wasserzeichen noch die Fotografie des Benutzers sicher in einer kryptographischen Weise. Sie stellen lediglich eine wesentliche Hürde für beiläufiges Fälschen dar. Online-Dokumentenverifizierung, insbesondere mittels eines Verifizierungsstiftes, stellt eine zusätzliche Sicherheitsebene bereit, wo sie benötigt wird, aber ist immer noch nicht vollständig immun gegenüber Fälschungen.
  • 3.5 Nachweisbarkeit
  • In dem Netpage-System werden von den Benutzern eingereichte Formblätter in zuverlässiger Weise an die Bearbeiter von Formblättern ausgeliefert und ständig auf den Netpage-Seitenservern archiviert. Es ist daher unmöglich für Empfänger die Lieferung zu leugnen.
  • Mit dem System erfolgte E-Commerce-Zahlungen, wie im Abschnitt 4 beschrieben ist, sind auch unmöglich für den Zahlungsempfänger zu leugnen.
  • 4. E-Commerce-Modell
  • 4.1 Sichere elektronische Transaktionen (SET)
  • Das Netpage-System verwendet sichere elektronische Transaktionssysteme (SET) als eine seiner Zahlungssysteme. SET ist, da es von MasterCard und VISA entwickelt wurde, um Zahlungskarten herum organisiert und dieses spiegelt sich in der Terminologie wider. Jedoch sind große Teile des Systems unabhängig von der Art der Konten, die eingesetzt werden.
  • Beim SET registrieren sich Kartenhalter und Verkäufer mit einer Zertifizierungsstelle und erhalten Zertifikate, die ihre öffentlichen Signaturschlüssel beinhalten. Die Zertifizierungsstelle verifiziert die Registrierungsdetails eines Karteninhabers mit dem Kartenherausgeber wie notwendig und verifiziert die Registrierungsdetails eines Verkäufers mit dem Käufer wie notwendig. Karteninhaber und Verkäufer speichern ihre entsprechenden privaten Signaturschlüssel in sicherer Weise auf ihren Computern. Während des Zahlungsvorganges werden diese Zertifikate verwendet, um einen Verkäufer und einen Karteninhaber gegenseitig zu verifizieren und sie beide gegenüber der Zahlungsschnittstelle zu authentifizieren.
  • SET ist bis jetzt noch nicht weit verbreitet, teilweise aufgrund der Tatsache, dass die Pflege der Schlüssel und Zertifikate der Karteninhaber als beschwerlich angesehen wird. Zwischenlösungen, die Schlüssel und Zertifikate von Karteninhabern auf einem Server pflegen und dem Karteninhaber mittels eines Passwortes Zugang verleihen, haben einigen Erfolg erlangt.
  • 4.2. SET-Zahlungen
  • In dem Netpage-System fungiert der Netpage-Registrierungsserver als ein Stellvertreter für den Netpage-Benutzer (d. h. den Karteninhaber) in den SET-Zahlungsvorgängen.
  • Das Netpage-System verwendet biometrische Daten zum Authentifizieren des Benutzers und um SET-Zahlungen zu autorisieren. Da das System stiftbasiert ist, ist die verwendete Biometrie die Online-Signatur des Benutzers, die aus zeitveränderlicher Stiftposition und Druck besteht. Ein biometrischer Fingerabdruck kann auch verwendet werden durch Vorhersehen eines Fingerabdrucksensors in dem Stift, obwohl dies mit höheren Kosten verbunden ist. Die Art der verwendeten biometrischen Daten beeinflusst das Auslesen der biometrischen Daten, nicht jedoch die Aspekte der Autorisierung des Systems.
  • Der erste Schritt, um in der Lage zu sein, SET-Zahlungen vorzunehmen, ist die biometrischen Daten des Benutzers mit dem Netpage-Registrierungsserver zu registrieren. Dies wird in einer überwachten Umgebung, z. B. einer Bank, vorgenommen, wo die biometrischen Daten gleichzeitig mit der Verifizierung der Identität des Benutzers eingelesen werden können. Die biometrischen Daten werden eingelesen und in der Registrierungsdatenbank abgespeichert, die mit dem Datensatz des Benutzers vernetzt ist. Die Fotografie des Benutzers wird auch optionaler Weise aufgenommen und mit dem Datensatz vernetzt. Der SET-Karteninhaberregistrierungsvorgang wird vervollständigt und der resultierende private (geheime) Signaturschlüssel und das Zertifikat werden in der Datenbank abgespeichert. Die Zahlkarteninformationen des Benutzers werden ebenfalls abgespeichert, was dem Netpage-Registrierungsserver genug Informationen gibt, als Stellvertreter für den Benutzer in jeder SET-Zahlungstransaktion zu fungieren.
  • Wenn der Benutzer schließlich die biometrischen Daten zur Vervollständigung einer Zahlung bereitstellt, z. B. durch Unterschreiben eines Netpage-Bestellformblattes, überträgt der Drucker in sicherer Weise die Bestellinformationen, die Stift-ID und die biometrischen Daten an den Netpage-Registrierungsserver. Der Server verifiziert die biometrischen Daten mit Bezug zu dem durch die Stift-ID identifizierten Benutzer und fungiert von da an als Stellvertreter für den Benutzer beim Abschließen des SET-Zahlungsvorgangs.
  • 4.3 Mikrozahlungen
  • Das Netpage-System beinhaltet einen Mechanismus für Mikrozahlungen, um dem Benutzer in bequemer Weise für das Drucken von Dokumenten mit geringen Kosten auf Nachfrage und für das Kopieren von urheberrechtlichen Dokumenten zu berechnen und gegebenenfalls dem Benutzer zu ermöglichen, Kosten erstattet zu bekommen, die beim Drucken von Werbematerial auftreten. Das Letztere hängt von dem Niveau der Subventionen ab, die bereits an den Benutzer bereitgestellt wurden.
  • Wenn der Benutzer sich für E-Commerce registriert, wird ein Netzwerk-Konto etabliert, welches Mikrozahlungen ansammelt. Der Benutzer erhält auf einer regulären Basis einen Auszug und kann ein ausstehendes Soll-Saldo unter Verwendung des Standardzahlungsmechanismus ausgleichen.
  • Das Netzwerk-Konto kann erweitert werden, um Abonnementgebühren für Zeitschriften aufzunehmen, welche dem Benutzer ansonsten in der Gestalt von einzelnen Abrechnungen präsentiert werden würden.
  • 4.4 Transaktionen
  • Wenn der Benutzer in einem bestimmten Applikationskontext eine Netpage anfordert, ist die Applikation in der Lage, eine benutzerspezifische Transaktions-ID 55 in der Seite einzubetten. Nachfolgende Eingaben über die Seite werden mit der Transaktions-ID markiert und die Anwendung ist dadurch in der Lage, einen geeigneten Kontext für die Eingabe des Benutzers zu erstellen.
  • Wenn eine Eingabe über eine Seite stattfindet, die nicht benutzerspezifisch ist, muss die Applikation jedoch die eindeutige Identität des Benutzers verwenden, um einen Kontext zu erstellen. Ein typisches Beispiel betrifft das Hinzufügen von Gegenständen aus einer vorgedruckten Katalogseite zu dem virtuellem „Einkaufswagen" des Benutzers. Um die Privatsphäre des Benutzers zu schützen, wird die dem Netpage-System bekannte eindeutige User-ID 60 nicht den Applikationen preisgegeben. Dieses dient dazu, unterschiedliche Applikationsanbieter daran zu hindern, in einfacher Weise unabhängig voneinander angesammelte Transdaten zu korrelieren.
  • Anstelle dessen pflegt der Netpage-Registrierungsserver eine anonyme Beziehung zwischen einem Benutzer und einer Applikation über eine eindeutige Alias-ID 65 wie in 24 gezeigt ist. Immer, wenn der Benutzer einen Hyperlink aktiviert, der mit dem Attribut „registriert" markiert ist, bittet der Netpage-Seitenserver den Netpage-Registrierungsserver die assoziierte Applikations-ID 64 zusammen mit der Stift-ID 61 in eine Alias-ID 65 zu übersetzen. Die Alias-ID wird dann der Applikation des Hyperlinks übermittelt.
  • Die Applikation pflegt Zustandsinformationen, die mittels der Alias-ID indiziert ist, und ist in der Lage, benutzerspezifische Zustandsinformationen abzufragen, ohne Kenntnis der globalen Identität des Benutzers.
  • Das System pflegt auch ein unabhängiges Zertifikat und einen privaten Signaturschlüssel für jede Applikation des Benutzers, um ihr zu ermöglichen, Applikationstransaktionen im Namen des Benutzers lediglich unter Verwendung von applikationsspezifischen Informationen zu signieren.
  • Um das System beim Routing von Produktstrichcode (UPC) „Hyperlink"-Aktivierungen zu unterstützen, speichert das System eine bevorzugte Applikation im Namen des Benutzers für eine x-beliebige Zahl von Produktarten. Jede Applikation ist mit einem Applikationsanbieter assoziiert und das System pflegt ein Konto in Namen jedes Applikationsanbieter, um dem Anbieter Durchklickgebühren usw. zu belasten oder gut zu schreiben.
  • Ein Applikationsanbieter kann ein Herausgeber periodischen abonnierten Inhalts sein. Das System zeichnet den Willen des Benutzers auf, die abonnierte Publikation zu erhalten sowie die angenommene Frequenz der Publikation.
  • 4.5 Ressourcenbeschreibungen und Urheberrechte
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines Ressourcenbeschreibungsklassendiagramms ist in 40 gezeigt.
  • Jedes Dokument und Inhaltsobjekt kann mittels ein oder mehrerer Ressourcenbeschrei bungen 842 beschrieben werden. Ressourcenbeschreibungen verwenden den Dublin Core Metadatenelementensatz, der ausgestaltet ist, um das Entdecken von elektronischen Ressourcen zu vereinfachen. Dublin Core Metadaten entsprechen dem World Wide Web Konsortium (W3C) Ressourcenbeschreibungsframework (RDF).
  • Eine Ressourcenbeschreibung kann der Rechte-Inhaber 920 identifizieren. Das Netpage-System überträgt automatisch Urheberrechtsgebühren von Benutzern an Rechte-Inhaber, wenn Benutzer urheberrechtlichen Inhalt ausdrucken.
  • 5. Kommunikationsprotokolle
  • Ein Kommunikationsprotokoll definiert einen geordneten Austausch von Nachrichten zwischen Entitäten. In dem Netpage-System verwenden Entitäten, wie Stifte, Drucker und Server, einen Satz von definierten Protokollen, um die Benutzerinteraktion mit dem Netpage-System gemeinsam abzuwickeln.
  • Jedes Protokoll ist mittels eines Ablaufdiagramms illustriert, in welchem die horizontale Dimension verwendet wird, um den Nachrichtenfluss darzustellen, und die vertikale Dimension verwendet wird, um die Zeit abzubilden. Jede Entität ist mittels eines Rechtecks, dass den Namen der Entität enthält, und mittels einer vertikalen Spalte abgebildet, die die Lebensdauer der Entität abbildet. Während der Existenzdauer einer Entität wird die Lebenslinie als eine gestrichelte Linie dargestellt. Während der Aktivitätsdauer einer Entität wird die Lebenslinie als eine Doppellinie dargestellt. Da die Protokolle, die hier in Betracht gezogen werden, Entitäten erzeugen oder zerstören, werden die Lebenslinien im Allgemeinen abgeschnitten, sobald die Entität aufhört an einem Protokoll teil zu nehmen.
  • 5.1 Abonnementauslieferungsprotokoll
  • Eine große Zahl von Benutzern kann eine periodische Publikation abonnieren. Die Ausgabe jedes Benutzers kann auf unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein, jedoch werden die Ausgaben vieler Benutzer gemeinsamen Inhalt benutzen, wie Textobjekte und Bildobjekte. Das Abonnementauslieferungsprotokoll liefert daher Dokumentstrukturen an einzelne Drucker über das Pointcast-Verfahren, liefert aber gemeinsam benutzte Inhaltsobjekte über das Multicast-Verfahren aus.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Abonnementsauslieferungsprotokolls ist in 43 gezeigt. Gemäß dem Protokoll holt die Applikation (d. h. der Herausgeber) zunächst eine Dokument-ID 51 für jedes Dokument von dem ID-Server 12 ein. Daraufhin sendet sie jede Dokumentenstruktur 836 einschließlich seiner Dokumenten-ID und Seitenbeschreibungen 5 an den Seitenserver 10, der für die neu zugewiesene ID des Dokumentes verantwortlich ist. Dieser fügt seine eigene Anwendungs-ID 64, die Abonnentenalias-ID 65 und den relevanten Satz von Multicast-Kanalnamen 402 bei. Sie hängt eine digitale Signatur 401 an die Nachricht an, die unter Verwendung ihres privaten Signaturschlüssels erzeugt wurde.
  • Der Seitenserver verwendet die Applikations-ID und die Alias-ID, um von dem Registrierungsserver 11 die entsprechende User-ID 60, die ausgewählte Drucker-ID 62 des Users (die für die Applikation expliziter Weise ausgewählt werden kann oder die dem Standarddrucker des Benutzers entsprechen kann) und das Zertifikat 67 der Applikation zu erhalten.
  • Das Zertifikat der Applikation erlaubt dem Seitenserver die Nachrichtensignatur 401 zu verifizieren. Die Seitenserveranfrage an den Registrierungsserver schlägt fehl, falls die Applikations-ID und die Alias-ID nicht gemeinsam ein Abonnement 808 identifizieren.
  • Der Seitenserver weist dann Dokumenten- und Seiten-Instanz-IDs zu und leitet die Seitenbeschreibungen 5 einschließlich der Seiten-IDs 50 an den Drucker weiter. Er fügt den relevanten Satz von Multicast-Kanalnamen bei, auf die der Drucker horchen soll.
  • Er gibt dann die neu zugewiesenen Seiten-IDs der Applikation für zukünftige Bezugnahme wieder.
  • Sobald die Applikation alle Dokumentenstrukturen an die ausgewählten Drucker des Abonnenten verteilt hat über die entsprechenden Seitenserver, verschickt sie im Multicast-Verfahren die unterschiedlichen Untermengen der gemeinsam benutzten Objekte 405 auf den vorangehend ausgewählten Multicast-Kanälen. Sowohl die Seitenserver als auch die Drucker überwachen die entsprechenden Multicast-Kanäle und erhalten ihre benötigten Inhaltsobjekte. Sie können dann die vorhergehend per Pointcast-Verfahren übermittelten Dokument-Strukturen 400, 404 bestücken. Dies ermöglicht den Seitenservern komplette Dokumentenstrukturen ihren Datenbanken hinzu zu fügen und es ermöglicht den Druckern die Dokumente zu drucken.
  • 5.2 Hyperlink Aktivierungsprotokoll
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Hyperlink-Aktivierungsprotokolls ist in 45 gezeigt. Gemäß dem Protokoll kommuniziert der Stift den Klick 406 an den nächsten Netpage-Drucker 601, sobald ein Benutzer auf eine Netpage mit einem Netpage-Stift klickt. Der Klick identifiziert die Seite und den Ort auf der Seite. Der Netpage-Drucker kennt bereits die Stift-ID 61 des Stiftes aus dem Stiftverbindungsprotokoll.
  • Der Drucker bestimmt über das DNS die Netzwerkadresse des Seitenservers 10a, der die bestimmte Seiten-ID 50 handhabt. Die Adresse kann bereits in seinem Zwischenspeicher sein, falls der Benutzer vor kurzer Zeit mit derselben Seite interagiert hat. Der Drucker leitet dann die Stift-ID, seine eigene Drucker-ID 62, die Seiten-ID und den Klickort an den Seitenserver weiter.
  • Der Seitenserver lädt die Seitenbeschreibung 5, die durch die Seiten-ID identifiziert wird, und bestimmt, in welchem Bereich 58 eines Eingabeelements, falls vorhanden, der Klick liegt. Unter der Annahme, dass das entsprechende Eingabeelement ein Hyperlinkelement 844 ist, besorgt der Seitenserver die assoziierte Applikations-ID 64 und die Link-ID 54 und bestimmt über das DNS die Netzwerkadresse des Applikationsservers, der die Applikation 71 betreibt.
  • Der Seitenserver verwendet die Stift ID 61, um die entsprechende User ID 60 von dem Registrierungsserver 11 zu erhalten, und weist dann eine global eindeutige Hyperlink-Anfrage ID 52 zu und erzeugt eine Hyperlinkanfrage 934. Das Hyperlinkanfrage-Klassendiagrammist in 44 gezeigt. Die Hyperlinkanfrage zeichnet die IDs des anfragenden Benutzers und des Druckers auf und identifiziert die angeklickte Hyperlinkinstanz 862. Der Seitenserver schickt daraufhin seine eigene Server-ID 53, die Hyperlinkanfrage-ID und die Link-ID an die Applikation.
  • Die Applikation erzeugt ein Antwortdokument gemäß der applikationsspezifischen Logik und fordert eine Dokumenten-ID 51 von einem ID-Server 12 an. Daraufhin schickt sie das Dokument 836 an den Seitenserver 10b, der verantwortlich ist für die neu zugewiesene ID des Dokumentes, zusammen mit der ID des anfragenden Seitenservers und der Hyperlinkanfrage-ID.
  • Der zweite Seitenserver übermittelt die Hyperlinkanfrage-ID und die Applikations-ID an den ersten Seitenserver 10a, um die entsprechende User-ID und die Drucker-ID 62 zu erhalten. Der erste Seitenserver weist die Anfrage ab, wenn die Hyperlinkanfrage abgelaufen ist oder für eine andere Applikation gedacht ist.
  • Der zweite Seitenserver weist eine Dokumenteninstanz-ID und Seiten-IDs 50 zu, schickt die neu zugewiesenen Seiten-IDs an die Applikationen zurück, fügt das komplette Dokument seiner eigenen Datenbank hinzu und verschickt letztendlich die Seitenbeschreibungen 5 an den anfragenden Drucker.
  • Die Hyperlinkinstanz kann eine aussagekräftige Transaktions-ID 55 umfassen, in welchem Fall, der erste Seitenserver die Transaktions-ID in die Nachricht einfügt, die an die Applikation geschickt wurde. Dies ermöglicht der Applikation einen transaktionsspezifischen Kontext für die Hyperlinkaktivierung zu etablieren.
  • Falls der Hyperlink ein Benutzeralias benötigt, d. h. seinen „Alias benötigt"-Attribut gesetzt ist, dann schickt der ersten Seitenserver 10a sowohl die Stift-ID 61 und die Applikations-ID 64 des Hyperlinks an den Registrierungsserver 11, um nicht nur die der Stift-ID entsprechenden Benutzer-ID zu erhalten, sondern auch die Alias-ID 65, die der Applikations-ID und dem Benutzer-ID entspricht. Er fügt die Alias-ID in die Nachricht ein , die an die Applikation gesendet wird, was der Applikation erlaubt, einen benutzerspezifischen Kontext für die Hyperlinkaktivierung zu etablieren.
  • 5.3 Handschriftenerkennungsprotokoll
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines Handschriftenerkennungsprotokolls ist in 46 dargestellt. Gemäß dem Protokoll kommuniziert der Stift den Strich 406 an den nächstgelegenen Netpage-Drucker, sobald der Benutzer auf der Netpage mit einem Netpage-Stift einen Strich zeichnet. Der Strich identifiziert die Seite und einen Pfad auf der Seite. Der Drucker leitet die Stift-ID 61, seine eigene Drucker-ID 62, die Seiten-ID 50 und den Strichpfad an den Seitenserver 10 in der üblichen Weise weiter. Der Seitenserver lädt die Seitenbeschreibung 5, die von der Seiten-ID identifiziert wird, und bestimmt welchen Bereich 58 eines Eingabeelements, falls überhaupt, der Strich schneidet. Unter der Annahme, dass das entsprechende Eingabeelement ein Textfeld 878 ist, hängt der Seitenserver den Strich an die digitale Tinte des Textfeldes an.
  • Nach einer Periode der Inaktivität in dem Bereich des Textfeldes sendet der Seitenserver die Stift-ID und die anhängige digitale Tinte 407 an den Registrierungsserver 11 zur Interpretation. Er kann ebenfalls den bereits bestehenden Textwert 408 des Textfeldes verschicken, um dem Registrierungsserver zu ermöglichen, handgezeichnete Editierungsbefehle handzuhaben, wie Durchstreichungen. Der Registrierungsserver identifiziert den Benutzer entsprechend des Stiftes und verwendet das angesammelte Handschriftenmodell 822 des Benutzers, um die Striche als handgeschriebenen Text zu interpretieren. Sobald er die Striche in Text konvertiert hat, schickt der Registrierungsserver den konvertierten Text 409 an den anfragenden Seitenserver zurück. Der Seitenserver hängt den Text an den Textwert des Textfeldes an.
  • 5.4 Signaturverifikationsprotokoll
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Signaturverifikationsprotokolls ist in 47 gezeigt. Gemäß dem Protokoll wird ein Strich an einen seitenspezifischen Seitenserver in derselben Weise ausgeliefert, wie in Abschnitt 5.3 beschrieben ist. Unter der Annahme, dass das Eingabeelement, dessen Bereich der Strich 406 schneidet, ein Signaturfeld 880 ist, hängt der Seitenserver 10 den Strich an die digitale Tinte des Signaturfelds an.
  • Nach einer Periode der Inaktivität in dem Bereich des Signaturfeldes sendet der Seitenserver die Stift ID und die anhängige digitale Tinte 407 an den Registrierungsserver 11 zur Verifizierung. Er sendet ebenfalls die Applikations-ID 64, die mit dem Formblatt assoziiert ist, aus welchem das Signaturfeld stammt, sowie die Formblatt-ID 56 und den aktuellen Dateninhalt 405 des Formblatts. Der Registrierungsserver identifiziert den Benutzer entsprechend des Stiftes und verwendet die dynamische Signaturbiometrie 818 des Benutzers, um die Striche als die Unterschrift (Signatur) des Benutzers zu verifizieren. Sobald die Signatur verifiziert wurde, verwendet der Registrierungsserver die Applikations-ID 64 und die User-ID 60, um den applikationsspezifischen privaten Signaturschlüssel des Benutzers zu identifizieren. Daraufhin verwendet er den Schlüssel, um eine digitale Signatur der Formblattdaten zu erzeugen, und schickt die digitale Signatur 410 an den anfragenden Seitenserver zurück. Der Seitenserver weist die digitale Signatur dem Signaturfeld zu und setzt den Status des assoziierten Formblatts auf gesperrt.
  • Die digitale Signatur beinhaltet die Alias ID 65 des entsprechenden Benutzers. Dies ermöglicht einem einzelnen Formblatt eine Vielzahl Signaturen eines Benutzers aufzuzeichnen.
  • 5.5 Formblattversandprotokoll
  • Ein Formblattversand findet über eine Formblatt-Hyperlinkaktivierung statt. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Formblattversandprotokolls ist in 48 gezeigt. Es folgt dem in Abschnitt 5.2 definierten Protokoll mit einigen formblattspezifischen Zusätzen.
  • Im Falle eines Formblatt-Hyperlinks beinhaltet die Hyperlinkaktivierungsnachricht, die von dem Seitenserver 10 an die Applikation 71 verschickt wurde, ebenfalls die Formblatt-ID 56 und den aktuellen Dateninhalt des Formblattes. Falls das Formblatt Signaturfelder beinhaltet, verifiziert die Applikation jedes durch Extraktion der Alias-ID 65, die mit der entsprechenden digitalen Signatur assoziiert ist, und Einholen des entsprechenden Zertifikates von dem Registrierungsserver 11.
  • 5.6 Vergütungszahlungsprotokoll
  • In einer E-Commerce Umgebung können Gebühren und Vergütungen von einem Applikationsanbieter an einen Herausgeber für Durchklicks, Transaktionen und Verkäufe zahlbar sein. Vergütungen auf Gebühren und Vergütungen auf Vergütungen können auch von dem Herausgeber an den Anbieter des Druckers zahlbar sein.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Vergütungszahlungsprotokolls ist in 49 dargestellt. Gemäß des Protokolls wird die Hyperlinkanfrage-ID 52 verwendet, um eine Gebühr oder Vergütungsgutschrift von dem Zielapplikationsanbieter 70a (z. B. einem Verkäufer) an den Quellapplikationsanbieter 70b (d. h. dem Herausgeber) weiterzuleiten und von dem Quellapplikationsanbieter 70b an den Druckeranbieter 72.
  • Die Zielapplikation erhält die Hyperlinkanfrage-ID von dem Seitenserver 10, wenn der Hyperlink beim ersten Mal aktiviert wird, wie in Abschnitt 5.2 beschrieben ist. Wenn die Zielapplikation eine Gutschrift an den Quellapplikationsanbieter geben muss, schickt sie die Applikationsanbietergutschrift 414 an den ursprünglichen Seitenserver zusammen mit der Hyperlinkanfrage-ID. Der Seitenserver benutzt die Hyperlinkanfrage-ID, um die Quellapplikation zu identifizieren, und schickt die Gutschrift weiter an den entsprechenden Registrierungsserver 11 zusammen mit der Quellapplikations-ID 64, seiner eigenen Server-ID 53 und der Hyperlinkanfrage-ID. Der Registrierungsserver schreibt dem entsprechenden Applikationsanbieterkonto 827 die Gutschrift gut. Es benachrichtigt ebenfalls den Applikationsanbieter.
  • Wenn der Applikationsanbieter den Druckeranbieter mit einer Gutschrift versehen muss, schickt er die Druckeranbietergutschrift 415 an den ursprünglichen Seitenserver zusammen mit der Hyperlinkanfrage-ID. Der Seitenserver verwendet die Hyperlinkanfrage-ID, um den Drucker zu identifizieren, und schickt die Gutschrift an den relevanten Registrierungsserver zusammen mit der Drucker-ID weiter. Der Registrierungsserver schreibt dann dem entsprechenden Druckeranbieterkonto 814 die Gutschrift gut.
  • Der Quellapplikationsanbieter wird optionaler Weise in Kenntnis gesetzt von der Identität des Zielapplikationsanbieters und der Druckeranbieter von der Identität des Quellapplikationsanbieters.
  • 6. Netpage-Stift Beschreibung
  • 6.1 Stiftmechanik
  • Mit Bezug zu 8 und 9 beinhaltet der Stift, allgemein mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet, ein Gehäuse 102 in Gestalt eines Kunststoffformteils mit Wänden 103, die einen inneren Raum 104 zum Befestigen der Stiftbestandteile definieren. Das Stiftoberteil 105 ist im Betrieb drehbar an dem einen Ende 106 des Gehäuses 102 befestigt. Eine halbdurchsichtige Abdeckung 107 ist auf dem gegenüberliegenden Ende 108 des Gehäuses 102 festgelegt. Die Abdeckung 107 besteht auch aus geformtem Kunststoff und ist aus halbtransparentem Material gebildet, um dem Benutzer zu ermöglichen, den Status der LED zu erblicken, die innerhalb des Gehäuses 102 angebracht ist. Die Abdeckung 107 beinhaltet ein Hauptteil 109, welches im Wesentlichen das Ende 108 des Gehäuses 102 umgibt, und ein hervorstehenden Bereich 110, welcher sich von dem Hauptteil 109 zurückerstreckt und innerhalb eines entsprechenden Schlitzes 111, der in den Wänden 103 des Gehäuses 102 ausgebildet ist, einpasst ist. Eine Funkantenne 112 ist hinter dem zurückstehenden Bereich 110 innerhalb des Gehäuses 102 angebracht. Eine Ausnehmung 113A auf der Abdeckung 107 umgebende Schraubgewinde 113 sind zur Aufnahme eines Metallendstückes 114 einschließlich entsprechender Schraubgewinde 115 angeordnet. Das Metallendstück 114 ist entfernbar, um den Austausch der Tintenpatrone zu ermöglichen.
  • Auch innerhalb der Abdeckung 107 ist eine dreifarben Status LED 116 auf einer flexiblen gedruckten Leiterplatte (PCB) 117 angebracht. Die Antenne 112 ist auch auf der flexiblen PCB 117 angeordnet. Die Status LED 116 ist an der Oberseite des Stiftes 101 für gute Rundum-Sichtbarkeit angeordnet.
  • Der Stift kann sowohl als normaler Markierungstintenstift als auch als nicht markierender Taststift betrieben werden. Eine Tintenstiftpatrone 118 mit einer Spitze 119 und ein Taststift 120 mit einer Tastspitze 121 sind Seite an Seite innerhalb des Gehäuse 102 angeordnet. Entweder kann die Tintenpatronenspitze 119 oder die Taststiftspitze 121 nach vorne durch das offene Ende 122 des Metallendstücks 114 durch Rotation der Stiftoberseite 105 gebracht werden. Entsprechende Gleitblöcke 123 und 124 sind an der Tintenpatrone 118 und dem Taststift 120 entsprechend befestigt. Eine drehbare Nockenwalze 125 ist an der Stiftoberseite 105 im Betrieb festgelegt und angeordnet, um damit gedreht zu werden. Die Nockenwalze 125 beinhaltet eine Nocke 126 in Gestalt eines Schlitzes innerhalb der Wände 181 der Nockenwalze. Nockenmitnehmer 127 und 128, die von den Gleitblöcken 123 und 124 hervorstehen, passen in den Nockenschlitz 126 hinein. Bei der Drehung der Nockenwalze 125 bewegen sich die Gleitblöcke 124 oder 125 relativ zueinander, um entweder die Stiftspitze 119 oder die Taststiftspitze 121 durch das Loch 122 in dem Metallendstück 114 herauszuführen. Der Stift 101 hat drei Betriebszustände. Durch Drehung der Oberseite 105 um 90°-Schritte sind die drei Zustände durchlaufbar:
    • – Spitze 121 des Taststifts 120 ausgefahren;
    • – Spitze 119 der Tintenpatrone 118 ausgefahren;
    • – weder Spitze 119 der Tintenpatrone 118 noch Spitze 121 des Taststiftes 120 ausgefahren.
  • Eine zweite flexible PCB 129 ist auf einem Elektronikunterbau 130 befestigt, welcher innerhalb des Gehäuses 102 sitzt. Das zweite flexible PCB 129 trägt eine Infrarot-LED 131 zur Bereitstellung von Infrarotstrahlung zur Projektion auf die Oberfläche. Ein Bildsensor 132 ist auf dem zweiten flexiblen PCB 129 befestigt bereitgestellt zum Empfang von von der Oberfläche zurückgeworfener Strahlung. Die zweite flexible PCB 129 trägt auch einen Funkfrequenzchip 133, der einen RF-Transmitter und einen RF-Empfänger beinhaltet, sowie einen Kontrollerchip 134 zum Steuern des Betriebs des Stiftes 101. Ein optischer Block 135 (gebildet aus gegossenem durchsichtigem Kunststoff) sitzt innerhalb der Abdeckung 107 und projiziert einen Infrarotstrahl auf die Oberfläche und empfängt Bilder auf dem Bildsensor 132. Die Stromversorgungsdrähte 136 verbinden die Komponenten auf der zweiten flexiblen PCB 129 mit Batteriekontakten 137, die innerhalb der Nockenwalze 125 angeordnet sind. Eine Klemme 138 verbindet die Batteriekontakte 137 und die Nockenwalze 125. Eine 3 Volt aufladbare Batterie 139 sitzt innerhalb der Nockenwalze 125 in Kontakt mit den Batteriekontakten. Eine Induktionsaufladespule 140 ist um das zweite flexible PCB 129 befestigt, um das Wiederaufladen der Batterie 139 mittels Induktion zu ermöglichen. Die zweite flexible PCB 129 trägt ebenfalls eine Infrarot-LED Einheit 143 und eine Infrarotphotodiode 144 zum Detektieren der Verlagerung in der Nockenwalze 125, wenn entweder der Taststift 120 oder die Tintenkartusche 118 zum Schreiben benutzt werden, um die Bestimmung der auf die Oberfläche von der Stiftspitze 119 oder der Taststiftspitze 121 aufgebrachten Kraft zu bestimmen. Die IR-Photodiode 144 detektiert Licht von der IR-LED 143 über Spiegel (nicht gezeigt), die auf den Gleitblöcken 123 und 124 angebracht sind.
  • Gummigriffkissen 141 und 142 sind in Richtung des Endes 108 des Gehäuses 102 angeordnet, um beim Greifen des Stiftes 101 zu unterstützen, und die Oberseite 105 beinhaltet ebenfalls einen Clip 142 zum Festklemmen des Stiftes 101 an einer Tasche.
  • 6.2 Stiftkontroller
  • Der Stift 101 ist ausgestaltet, um die Position seiner Spitze (Taststiftspitze 121 oder Tintenpatronenspitze 119) durch Abbildung eines Bereichs der Oberfläche in der Umgebung der Spitze in dem Infrarotspektrum zu bestimmen. Er zeichnet die Ortsdaten von der nächstliegenden Ortsmarkierung auf und ist ausgestaltet, um den Abstand von der Spitze 121 oder 129 zu der Ortsmarkierung mittels Optiken 135 und des Kontrollerchips 134 zu berechnen. Der Kontrollerchip 134 kalkuliert die Ausrichtung des Stiftes und den Abstand der Spitze zur Markierung aus der perspektivischen Verzerrung, die an der abgebildeten Markierung beobachtet wird.
  • Mittels des RF-Chips 133 und der Antenne 134 kann der Stift 101 die Daten der digitalen Tinte (welche zur Sicherheit verschlüsselt und zur effizienten Übertragung in Pakete aufgeteilt sind) an das verarbeitende System übertragen.
  • Wenn der Stift im Bereich eines Empfängers ist, werden die Daten der digitalen Tinte bei ihrer Bildung übertragen. Wenn der Stift 101 sich außerhalb der Reichweite bewegt, werden die Daten der digitalen Tinte innerhalb des Stiftes 101 zwischengespeichert (die Schaltkreise des Stiftes 101 beinhalten einen Zwischenspeicher, der zum Speichern von Daten der digitalen Tinte für etwa 12 Minuten Stiftbewegung auf der Oberfläche ausgestaltet ist) und können später übermittelt werden.
  • Der Kontrollerchip 134 ist auf der zweiten flexiblen PCB 129 in den Stift 101 befestigt. 10 ist ein Blockdiagramm, das in größerem Detail die Architektur des Kontrollerchips 134 illustriert. 10 zeigt auch Abbildungen des RF-Chips 133, des Bildsensors 132, der dreifarben Status-LED 116, der IR-Beleuchtungs-LED 131, der IR-Kraftsensor-LED 143 und der Kraftsensorphotodiode 144.
  • Der Stiftkontrollerchip 134 beinhaltet einen Steuerprozessor 145. Ein Bus 146 ermöglicht den Austausch von Daten zwischen den Komponenten des Kontrollerchips 134. Flash-Speicher 147 und ein 52 KB DRAM 148 sind ebenfalls beinhaltet. Ein Analog-Digital-Wandler 149 ist vorgesehen, um das Analogsignal von der Kraftsensorphotodiode 144 in ein digitales Signal zu wandeln.
  • Eine Bildsensorschnittstelle 152 ist mit dem Bildsensor 132 verbunden. Ein Transceiverkontroller 153 und eine Basisbandschaltung 154 sind ebenfalls eingefügt, um mit dem RF-Chip 133 verbunden zu sein, der eine RF-Schaltung 155 und RF-Resonatoren und -Induktoren 156 beinhaltet, die mit der Antenne 112 verbunden sind.
  • Der Steuerprozessor 145 erfasst und decodiert Ortsdaten aus Markierungen auf der Oberfläche über den Bildsensor 132, überwacht die Kraftsensorphotodiode 144, steuert die LEDs 116, 131 und 143 und kümmert sich um die Kurzstreckenfunkkommunikation mittels des Funktransceivers 153. Er ist ein allgemeiner RISC-Prozessor mit mittlerer Leistung (etwa 40 MHz).
  • Der Prozessor 145, die digitalen Transceiver Komponenten (Transceiverkontroller 153, Basisbandschaltung 154), Bildsensorschnittstelle 152, Flash-Speicher 147 und die 512 KB DRAM 148 sind in einem einzigen Steuerungs-ASIC integriert. Analog RF-Komponenten (RF-Schaltung 155 und RF-Resonatoren und Induktoren 156) sind in einem separten RF-Chip bereitgestellt.
  • Der Bildsensor ist ein 215×215 Pixel CCD (solch ein Sensor wird hergestellt von Matsushita Electronic Corporation, und ist in einer Veröffentlichung von Itakura, K T Nobusads, N Okusenya, R Nagayoshi, and M Ozaki, „A 1 mm 50k-Pixel IT CCD Image Sensor for Miniature Camera System", IEEE Transactions on Electronic Devices, Vol. 47, number 1, January 2000, beschrieben, welche hier durch Bezugnahme eingebunden wird) mit einem IR-Filter.
  • Der Steuerungs-ASIC 134 begibt sich in einen Ruhezustand nach einer Periode der Inaktivität, wenn der Stift 101 nicht im Kontakt mit einer Oberfläche ist. Er umfasst eine dedizierte Schaltung 150, die die Kraftsensorphotodiode 144 überwacht und den Kontroller 134 über eine Energieverwaltung 151 aufgrund eines Stift-Unten-Vorgangs aufweckt.
  • Der Funktransceiver kommuniziert in dem unlizensierten 900 MHz Band, das normalerweise von Schnurlostelefonen verwendet wird, oder alternativer Weise in dem unlizensierten 2.4 GHz industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Band (ISM) und verwendet Frequenzwechsel und Kollisionsdetektion, um eine störungsfreie Kommunikation bereitzustellen. In einer alternativen Ausführungsform beinhaltet der Stift eine Infrared Data Association-Schnittstelle (IrDA) für Kurzstreckenkommunikation mit einer Basisstation oder Netpage-Drucker.
  • In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet der Stift 101 ein Paar von orthogonalen Beschleunigungsmessern, die in der Normalebene der Achse des Stiftes 101 angeordnet sind. Die Beschleunigungsmesser 190 sind in die 9 und 10 gestrichelt umrissen.
  • Die Bereitstellung der Beschleunigungsmesser ermöglicht dieser Ausführungsform des Stiftes 101 Bewegung ohne Bezugnahme auf die Oberflächenortsmarkierungen wahrzunehmen, was ermöglicht, die Ortsmarkierungen mit einer niedrigeren Rate abzutasten. Jede Ortsmarkierungs-ID kann dann ein Objekt von Interesse identifizieren, anstelle von einer Position auf der Oberfläche. Z. B. kann, falls das Objekt ein Benutzerschnittstelleeingabeelement ist (z. B. eine Schaltfläche), dann die Markierungs-ID jeder Ortsmarkierung innerhalb des Bereiches des Eingabeelements das Eingabeelement direkt identifizieren.
  • Die Beschleunigung, die von Beschleunigungsmessern in jeder der x und y Richtungen gemessen wurde, wird in Bezug zu der Zeit integriert, um eine momentane Geschwindigkeit und einen Ort zu bestimmen.
  • Da die Ausgangsposition eines Strichs unbekannt ist, werden nur relative Positionen innerhalb eines Strichs berechnet. Obwohl eine Positionsintegration Fehler in der wahrgenommenen Beschleunigung ansammelt, haben Beschleunigungsmesser üblicher Weise eine hohe Auflösung, und die Zeitdauer eines Striches, über welche die Fehler sich anhäufen, ist kurz.
  • 7. Netpage-Druckerbeschreibung
  • 7.1 Druckermechanik
  • Der vertikalbefestigte Netpage-Wanddrucker 601 ist in 11 vollständig zusammengebaut dargestellt. Er druckt Netpages auf Letter/A4 großen Medien unter Einsatz von duplexierten 81/2" Memjet® Druckmodulen 602 und 603, wie in den 12 und 12a gezeigt ist. Er verwendet einen geraden Papierpfad, wobei das Papier 604 durch die duplexierten Druckmodule 602 und 603 hindurchgeführt wird, welche auf beiden Seiten des Blattes gleichzeitig in voller Farbe und randlos drucken.
  • Eine integrierte Bindeanordnung 605 bringt einen Streifen aus Klebstoff entlang einer Kante jedes gedruckten Blattes auf, was ermöglicht, dass es an das vorhergehende Blatt haftet, wenn es gegen dieses gedrückt wird. Dieses erzeugt ein endgültig gebundenes Dokument 618, was in der Dicke zwischen einem Blatt und mehreren hundert Blättern schwanken kann.
  • Die ersetzbaren Tintenpatrone 627, die in 13 mit den duplexierten Druckmodulen gekoppelt dargestellt ist, besitzt Blasen oder Kammern, zum Aufbewahren von Fixiermitteln, Klebstoff und Cyan, Magenta, Gelber, Schwarzer und Infrarot-Tinten. Die Patrone beinhaltet auch einen Mikroluftfilter in Rundform. Der Mikroluftfilter ist mit einer Luftpumpe 638 innerhalb des Druckers über einen Schlauch 639 verbunden. Dieses stellt gefilterte Luft an die Druckköpfe bereit, um den Eintritt von Mikropartikeln in die Memjet® Druckköpfe 350 zu verhindern, welches ansonsten die Druckkopfdüsen verstopfen könnte. Durch Einbau des Luftfilters innerhalb der Patrone, ist die Betriebslebensdauer des Filters in effektiver Weise mit der Lebensdauer der Patrone gekoppelt. Die Tintenpatrone ist ein vollständig wieder verwertbares Produkt mit einer Kapazität zum Drucken und Kleben von 3000 Seiten (1500 Blätter).
  • Unter Bezug auf 12, schiebt die angetriebene Medienaufnahmewalzenanordnung 662 das oberste Blatt direkt von der Medienablage an dem Papiersensor auf dem ersten Druckmodul 602 vorbei in die duplexierte Memjet® Druckkopfanordnung hinein. Die zwei Memjet® Druckmodule 602 und 603 sind in einer gegenüberliegenden in Reihe aufeinanderfolgenden Konfigurationen entlang des geraden Papierpfades befestigt. Das Papier 604 wird in das erste Druckmodul 602 durch integrale, angetriebene Aufnahmewalzen 626 eingezogen. Die Position und die Größe des Papiers 604 wird wahrgenommen und randloses Drucken beginnt. Ein Fixiermittel wird gleichzeitig aufgedruckt, um beim Trocknen in der kürzest möglichen Zeit zu unterstützen.
  • Das Papier tritt aus dem ersten Memjet® Druckmodul 602 durch ein Satz von angetriebenen Ausgangsspikerädern (die entlang des geraden Papierpfades ausgerichtet sind) aus, welche gegen eine gummierte Walze wirken. Diese Spikeräder berühren die „nasse" bedruckte Oberfläche und führen das Blatt 604 in das zweiten Memjet® Druckmodul 603 weiter ein.
  • Bezugnehmend auf 12 und 12a, tritt das Papier 604 aus den duplexierten Druckmodulen 602 und 603 in die Bindeanordnung 605 ein. Die gedruckte Seite passiert zwischen einer angetriebenen Spikeradachse 607 mit einem faserigen Stützroller und einer weiteren beweglichen Achse mit Spikerädern und einem sofort tätigen Kleberad hindurch. Die bewegliche Achse/Klebstoffanordnung 673 ist an einer Metallstützklammer befestigt und wird nach vorne transportiert mittels Zahnräder durch Tätigkeit einer Nockenwelle, um mit der angetriebenen Achse 670 zu kuppeln. Ein unabhängiger Motor treibt diese Nockenwelle an.
  • Die Klebstoffradanordnung 673 besteht aus einer teilweise hohlen Achse 679 mit einer sich drehenden Kupplung für den Klebstoffversorgungsschlauch 641 aus der Tintenpatrone 627. Diese Achse 679 ist mit einem Klebstoffrad verbunden, welches Klebstoff durch Kapillaraktivität durch radiale Löcher absorbiert. Ein geformtes Gehäuse 682 umgibt das Klebstoffrad mit einer Öffnung an der Vorderseite. Schwenkbare Seitenformen und äußere Federtüren sind mit der Metallklammer befestigt und schwenken nach außen aus dem Weg, wenn der übrige Teil der Anordnung 673 nach vorne bewegt wird. Dieser Vorgang legt das Klebrad durch die Vorderseite des geformten Gehäuses 682 frei. Spannfedern schließen die Anordnung und bedecken in effektiver Weise das Klebstoffrad während Perioden der Inaktivität.
  • Beim Eintreten des Blattes 604 in die Klebstoffradanordnung 673 wird Klebstoff auf eine vertikale Kante auf der Vorderseite (abgesehen von dem ersten Blatt eines Dokumentes) aufgebracht, während es in die Bindeanordnung hinuntertransportiert wird.
  • 7.2 Druckerkontrollerarchitektur
  • Der Netpage-Druckerkontroller besteht aus einem Steuerungsprozessor 750, einem in der Fabrik oder vor Ort installiertem Netzwerk-Schnittstellenmodul 625, einem Funktransceiver (Transceiverkontroller 753, Basisbandschaltung 754, RF-Schaltung 755 und RF-Resonatoren und Induktoren 756), doppelten Rasterimageprozessor (RIP) DSPs 757, duplexierte Druckmodulkontroller 760a und 760b, Flash-Speicher 658 und 64MB DRAM 657 wie in 14 dargestellt ist.
  • Der Steuerungsprozessor wickelt die Kommunikation mit dem Netzwerk 19 und mit lokalen drahtlosen Netpage-Stiften 101 ab, nimmt die Hilfe-Taste 617 wahr, steuert die Benutzerschnittstellen-LEDs 613 bis 616 und füttert und synchronisiert die RIP DSPs 757 und die Druckmodulkontroller 760. Er besteht aus einem Mikroprozessor mittlerer Leistung für den allgemeinen Gebrauch. Der Steuerungsprozessor 750 kommuniziert mit den Druckmodulkontrollern 760 über einen seriellen Hochgeschwindigkeitsbus 659.
  • Die RIP DSPs rastern und komprimieren Seitenbeschreibungen auf das komprimierte Seitenformat des Netpage-Druckers. Jeder Druckmodulkontroller entpackt, dithered und druckt Seitenabbilder an seinen assoziierten Memjet® Druckkopf 350 in Echtzeit (d. h. mit über 30 Seiten pro Minute). Die duplexierten Druckmodulkontroller bedrucken beide Seiten eines Blattes gleichzeitig.
  • Der Masterdruckmodulkontroller 760 steuert den Papiertransport und überwacht den Tintenverbrauch in Zusammenhang mit dem Master QA Chip 665 und dem Tintenpatronen QA Chip 761.
  • Der Druckerkontrollerflashspeicher 658 beinhaltet die Software für sowohl den Prozessor 750 und die DSPs 757 sowie die Konfigurationsdaten. Diese werden in den Hauptspeicher 657 zum Startzeitpunkt kopiert.
  • Der Prozessor 750, die DSPs 757 und die digitalen Transceiverkomponenten (Transceivercontroller 753 und Basisbandschaltung 754) sind in einen einzigen Kontroller-ASIC 656 integriert. Analoge RF-Komponenten (RF-Schaltung 755 und RF-Resonatoren und Induktoren 756) sind in einem separaten RF-Chip 762 bereitgestellt. Das Netzwerkschnittstellenmodul 625 ist separat, da Netpage-Drucker erlauben, eine Art von Netzwerkverbindung vor Ort oder in der Fabrik auszuwählen. Der Flashspeicher 658 und 2×256Mbit (64MB) DRAM 657 sind auch nicht auf dem Chip ausgeführt. Die Druckmodulkontroller 760 sind in separaten ASICs bereitgestellt.
  • Eine Vielzahl von Netzwerkschnittstellenmodulen 625 wird bereitgestellt, die jeweils eine Netpage-Netzwerkschnittstelle 751 und optional eine lokale Computer- oder Netzwerkschnittstelle 752 bereitstellen. Netpage-Netzwerkinternetschnittstellen umfassen POTS Modems, Hybrid Faser-Coax (HFC) Kabelmodems, ISDN Modems, DSL Modems, Satellitentransceiver, Mobiltelefontransceiver der aktuellen und nächsten Generation und drahtlose örtliche Netztransceiver (WLL). Lokale Schnittstellen umfassen IEEE 1284 (Parallelschnittstelle), 10Base-T und 100Base-T Ethernet, USB und USB 2.0, IEEE 1394 (Firewire) und weitere sich entwickelnde Heimnetzwerkschnittstellen. Falls eine Internetverbindung auf dem lokalen Netzwerk verfügbar ist, dann kann die lokale Netzwerkschnittstelle als Netpage-Netzwerkschnittstelle verwendet werden.
  • Der Funktransceiver 753 kommuniziert in dem nicht lizenzierten 900MHz Band, das üblicherweise von Schnurlostelefonen verwendet wird, oder alternativer Weise in dem unlizenzierten 2,4GHz industriellen, wissenschaftlich und medizinischen (ISM) Band und verwendet Frequenzwechsel und Kollisionsdetektion, um eine störungsfreie Kommunikation bereit zu stellen.
  • Der Druckerkontroller beinhaltet optional eine Infrared Data Association Schnittstelle (IrDA) zum Empfang von Daten, die von Vorrichtungen, wie Netpage-Kameras, „verspritzt" wurden. In einer alternativen Ausführungsform verwendet der Drucker die IrDA-Schnittstelle für Kurzstreckenkommunikation mit in geeigneter Weise konfigurierten Netpage-Stiften.
  • 7.2.1 Rasterung und Drucken
  • Sobald der Hauptprozessor 750 die Seitenlayouts des Dokumentes und die Seitenobjekte empfangen und verifiziert hat, spielt es die geeignete RIP-Software auf den DSPs 757 ab.
  • Die DSPs 757 rastern jede Seitenbeschreibung und komprimieren das gerasterte Seitenabbild. Der Hauptprozessor speichert jedes komprimierte Seitenabbild im Speicher. Die einfachste Art, um eine Vielzahl von DSPs in der Last auszugleichen, besteht darin, jeden DSP separate Seiten rastern zu lassen. Die DSPs können immer beschäftigt gehalten werden, da eine im Allgemeinen beliebige Zahl von gerasterten Seiten im Speicher gespeichert werden kann. Diese Strategie führt nur potentiell zu schlechter DSP-Ausnutzung beim Rastern von kurzen Dokumenten.
  • Wasserzeichenbereiche in der Seitenbeschreibung werden auf ein Contone-aufgelöstes-zwei-Ebenen-Bitmap gerastert, das verlustfrei komprimiert auf eine vernachlässigbare Größe werden kann und das Teil des komprimierten Seitenabbildes bildet.
  • Die Infrarot (IR)-Schicht der gedruckten Seite beinhaltet codierte Netpage-Markierungen mit einer Dichte von etwa sechs pro Zoll. Jede Markierung codiert die Seiten-ID, Markierungs-ID und Steuerbits und der Dateninhalt jeder Markierung wird beim Rastern erzeugt und in dem kompromierten Seitenabbild abgespeichert.
  • Der Hauptprozessor 750 gibt beidseitige Abbilder an die duplexierten Druckmodulkontroller 760 weiter. Jeder Druckmodulkontroller 760 speichert das komprimierte Seitenabbild in seinem lokalen Speicher und beginnt die Seitenexpansions- und Druckpipeline. Die Seitenexpansion und das Drucken wird gepipelined, da es unpraktisch ist, ein insgesamt 114MB großes zwei Ebenen CMYK+IR Seitenabbild im Speicher zu speichern.
  • 7.2.2 Druckmodulkontroller
  • Die Seitenexpansions- und Druckpipeline des Druckmodulkontrollers 760 besteht aus einer seriellen hochgeschwindigkeits-IEEE 1394 Schnittstelle 659, einem standard JPEG Decodierer 763, einem standard Gruppe 4 Faxdecoder 764, einer maßgeschneiderten Rasterer/Setzereinheit 765, einem maßgeschneiderten Markierungscodierer 766, einer Zeilenlader/Formatiereinheit 767 und einer maßgeschneiderten Schnittstelle 768 zu dem Memjet® Druckkopf 350.
  • Der Druckkopfmodulkontroller 360 arbeitet in einer doppelt zwischengespeicherten Weise. Während eine Seite in das DRAM 769 über die serielle hochgeschwindigkeits Schnittstelle 659 geladen wird, wird die vorausgehend geladene Seite aus dem DRAM 769 ausgelesen und durch die Druckmodulkontrollerpipeline hindurchgeführt. Sobald eine Seite das Drucken beendet hat, wird die gerade nachgeladene Seite gedruckt während eine weitere Seite geladen wird.
  • Die erste Phase der Pipeline dekomprimiert (bei 763) die JPEG komprimierte Contone-CMYK-Ebene, Dekomprimiert (bei 764) die Gruppe 4 Fax komprimierte zwei Stufen Schwarz-Ebene und rendered (bei 766) die zweistufige Netpage-Markierungsebene gemäß dem Markierungsformat, das im Abschnitt 1.2 definiert wurde, wobei alles parallel stattfindet. Die zweite Phase dithered (bei 765) diese Contone-CMYK-Ebene und legt (bei 765) die zweistufige Schwarz-Ebene über die resultierende zweistufige CMYK Ebene. Die erhaltenen zweistufigen CMYK+IR Punktdaten werden zwischengespeichert und formatiert (bei 767) zum Drucken in einem Memjet® Druckkopf 350 über einen Satz von Zeilenzwischenspeichern. Die meisten dieser Zeilenzwischenspeicher sind in dem nicht im Chip vorgesehenen DRAM gespeichert. Die Endphase druckt die 6 Kanäle der zweistufigen Punktdaten (einschließlich Fixiermittel) in dem Memjet® Druckkopf 350 über die Druckkopfschnittstelle 768.
  • Wenn mehrere Druckkopfmodulkontroller 760 im Einklang verwendet werden, wie dies in einer duplexierten Konfiguration der Fall ist, werden sie über ein gemeinsames Zeilen-Sync-Signal 770 synchronisiert. Lediglich eines der Druckmodule 760, das mittels des externen Master/Slave Anschlusses 771 ausgewählt wird, generiert das Zeilen-Sync-Signal 770 auf der gemeinsamen Leitung.
  • Der Druckmodulkontroller 760 beinhaltet einen Prozessor 772 niedriger Geschwindigkeit zum Synchronisieren der Seitendekompression und der Renderpipeline, Konfigurieren des Druckkopfes 750 über einen seriellen Niedriggeschwindigkeitsbus 773 und Steuern der Schrittmotoren 775, 776.
  • In den 81/2" Versionen des Netpage-Druckers drucken die zwei Druckmodule jeweils 30 Letter-Seiten pro Minute entlang einer Längsrichtung der Seite (11"), was eine Zeilenrate von 8,8 kHz bei 1600 dpi ergibt. In der 12" Version des Netpage-Druckers drucken die beiden Druckmodule jeweils 45 Letter-Seiten pro Minute entlang der kurzen Ausrichtung der Seite (81/2"), was in einer Zeilenrate von 10,2 kHz resultiert. Diese Zeilenraten sind gut innerhalb der Betriebsfrequenz des Memjet® Druckkopfes, die in der aktuellen Ausführung 30kHz überschreitet.

Claims (6)

  1. Netzwerkregistrierungsprotokoll zur Registrierung eines Druckers (601) in einem Netzwerk, mit welchem der Drucker (601) und ein Registrierungsserver (11) verbunden sind, umfassend die Schritte: Hinterlegen eines geheimen eindeutigen Identifizierers (90) und eines öffentlichen eindeutigen Identifizierers (62) in dem Drucker (601) und in einer Datenbank des Registrierungsservers (11) bevor der Drucker (601) mit dem Netzwerk verbunden wird; dann, wenn der Drucker (601) mit dem Netzwerk verbunden wird: Generierung eines öffentlichen/privaten Signaturschlüsselpaares (91, 92) durch den Drucker (601); und, sicheres Übermitteln des geheimen eindeutigen Identifizierers (90), des öffentlichen eindeutigen Identifizierers (62) und des öffentlichen Signaturschlüssels (91) über das Netzwerk; Authentifizieren des Druckers (601) gegenüber dem Server (11) durch Vergleich der geheimen eindeutigen Identifizierer, die in dem Drucker (601) und dem Server (11) hinterlegt sind; und, Erstellen und Signieren eines Zertifikats in dem Server beinhaltend den öffentlichen eindeutigen Identifizierer (62) und den öffentlichen Signaturschlüssel (91).
  2. Netzwerkregistrierungsprotokoll gemäß Anspruch 1, umfassend den weiteren Schritt der Bereitstellung des geheimen eindeutigen Identifizierers (90) in einem nicht volatilen Speicher (81) in dem Drucker (601) zusammen mit dem öffentlichen eindeutigen Identifizierer (62).
  3. Netzwerkregistrierungsprotokoll gemäß Anspruch 1, umfassend den weiteren Schritt der Überprüfung des empfangenen geheimen eindeutigen Identifizierers (90) und des öffentlichen eindeutigen Identifizierers (62) in dem Fernregistrierungsserver (11), um die Identität des Druckers (601) zu verifizieren.
  4. Netzwerkregistrierungsprotokoll gemäß Anspruch 3, in dem die sichere Übermittlung einen weiteren Schritt umfasst, in dem der Drucker (601) ein Zertifikat vom Registrierungsserver erhält, es mit Bezug zu einer Zertifikatautorität authentifiziert, wobei ein öffentlicher Schlüssel-Austauschschlüssel in dem Zertifikat verwendet wird, um einen geheimen Arbeitssitzungsschlüs sel mit dem Server (11) auszutauschen, und daraufhin Verwenden des geheimen Arbeitssitzungsschlüssels zur Verschlüsselung der Übertragung.
  5. Netzwerkregistrierungsprotokoll gemäß Anspruch 6, umfassend den weiteren Schritt, vorausgesetzt dass die Identität des Druckers verifiziert wird, des Erstellens und Signierens des Zertifikats beinhaltend den öffentlichen eindeutigen Identifizierer (62) des Druckers und den öffentlichen Signaturschlüssel in dem Server (11) und Abspeichern des Druckerzertifikats in einer Datenbank zur Abfrage durch Dritte, die den Wunsch haben, mit dem Drucker Daten auszutauschen.
  6. Netzwerkregistrierungssignal zur Übertragung über ein Netzwerk von einem Drucker zu einem Fernregistrierungsserver zur Registrierung des Druckers (601) an dem Server (11), wobei das Signal bei der ersten Gelegenheit übertragen wird, in der der Drucker (601) mit dem Netzwerk verbunden wird, und umfassend: einen geheimen eindeutigen Identifizierer (90) und einen öffentlich eindeutigen Identifizerer (62), die aus einem nicht volatilen Speicher (81) in dem Drucker abgefragt werden, und einen öffentlichen Signaturschlüssel, der zusammen mit einem gepaarten geheimen Signaturschlüssel in dem Drucker (601) erzeugt wird, so dass nach Empfang des Signals an dem Registrierungsserver (11) der geheime eindeutige Identifizerer (90) und der öffentliche eindeutige Identifizierer (62) geprüft werden, um die Identität des Druckers (601) zu verifizieren und, im Fall, dass die Identität des Druckers verifiziert wird, ein Zertifikat zu erzeugen und zu signieren, welches den öffentlichen eindeutigen Identifizierer des Druckers und den öffentlichen Signaturschlüssel beinhaltet.
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