一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括UPnP控制點(diǎn)模塊，IGRS控制點(diǎn)模塊，UPnP設(shè)備模塊，IGRS設(shè)備模塊以及消息轉(zhuǎn)換與描述文檔轉(zhuǎn)換模塊。本發(fā)明協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)既可以虛擬設(shè)備，也可以虛擬成控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可以運(yùn)行在單獨(dú)的設(shè)備上，也可以與其他設(shè)備控制點(diǎn)運(yùn)行在一起，而不產(chǎn)生互相干擾沖突。
【專利說明】一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)字家庭領(lǐng)域，當(dāng)今世界最主要的兩種協(xié)議就是UPnP協(xié)議和IGRS協(xié)議，它們?yōu)閿?shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的互聯(lián)互通，自動發(fā)現(xiàn)，資源共享，協(xié)同服務(wù)定義了一組各自的標(biāo)準(zhǔn)和接口。
[0003]UPnP以TCP / IP和整個Internet為基礎(chǔ)，主要規(guī)定了數(shù)字家庭中的設(shè)備將如何互聯(lián)互通，設(shè)備如何發(fā)現(xiàn)對方及相互通信。該標(biāo)準(zhǔn)能讓具有不同操作系統(tǒng)程序語言或物理網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備相互發(fā)現(xiàn)和實(shí)時控制。在UPnP多媒體AV應(yīng)用框架中設(shè)備分為三類，分別是控制點(diǎn)、多媒體服務(wù)器以及多媒體播放器?？刂泣c(diǎn)則是一類特殊設(shè)備，控制點(diǎn)可以向普通設(shè)備發(fā)送指令并控制普通設(shè)備所提供的功能。多媒體服務(wù)器，對控制點(diǎn)的請求做出響應(yīng)并將結(jié)果通知控制點(diǎn)。多媒體播放器是用來播放從家庭網(wǎng)絡(luò)中獲取到的多媒體資源。
[0004]IGRS是由國內(nèi)幾大主要家電廠商在信息產(chǎn)業(yè)部支持下成立的/閃聯(lián)工作組所制定。它是一種架構(gòu)于TCP / IP之上的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議，其目標(biāo)是在有限范圍網(wǎng)絡(luò)域(有線、無線)內(nèi)，通過遵循共同資源描述及功能服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)，支持多種信息設(shè)備、家用電器、通訊設(shè)備之間的設(shè)備自動發(fā)現(xiàn)、動態(tài)組網(wǎng)、資源共享和協(xié)同服務(wù)。IGRS AV應(yīng)用框架也是由控制點(diǎn)、媒體服務(wù)器和媒體播放器組成?？刂泣c(diǎn)發(fā)現(xiàn)媒體服務(wù)器和媒體播放器上的媒體服務(wù)，控制點(diǎn)不直接參與媒體流的傳輸。媒體服務(wù)器提供媒體內(nèi)容；媒體播放器負(fù)責(zé)媒體播放，運(yùn)行連接管理服務(wù)、呈現(xiàn)管理服務(wù)。
[0005]從上面理論可以得出，UPnP與IGRS的AV應(yīng)用框架非常相似，為UPnP與IGRS的互聯(lián)提供了理論基礎(chǔ)，而二者主要的區(qū)別在于內(nèi)在的協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)。UPnP與IGRS的基本行為可以分成以下六部分:設(shè)備尋址，設(shè)備發(fā)現(xiàn)，設(shè)備描述，設(shè)備控制，設(shè)備事件，設(shè)備表達(dá)。六部分的實(shí)現(xiàn)機(jī)制有較大區(qū)別，具體分析將在設(shè)計(jì)中詳細(xì)表述。圖2表述的是UPnP與IGRS的基本行為。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議的互通，如今采用的互聯(lián)方式是采用在一臺設(shè)備上運(yùn)行雙協(xié)議棧的方式，即各自的協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)本協(xié)議內(nèi)的設(shè)備互通互聯(lián)。如在一臺設(shè)備上運(yùn)行者UPnP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)的包括控制點(diǎn)與服務(wù)器的功能，同時運(yùn)行著IGRS協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)的控制點(diǎn)與服務(wù)器的功能。UPnP實(shí)現(xiàn)的控制點(diǎn)與服務(wù)器能夠和局域網(wǎng)內(nèi)，其他的UPnP控制點(diǎn)，服務(wù)器，播放器無縫的連接控制。而IGRS協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)的控制點(diǎn)與服務(wù)器能夠與局域網(wǎng)內(nèi)IGRS控制點(diǎn)，設(shè)備無縫交互。通過實(shí)現(xiàn)雙協(xié)議棧的方式，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)內(nèi)UPnP設(shè)備與IGRS設(shè)備交互互操作。圖3表述的為現(xiàn)在采用的雙協(xié)議棧解決方案。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)采用的雙協(xié)議棧的方式能夠?qū)崿F(xiàn)各自協(xié)議內(nèi)的設(shè)備互聯(lián)互通，但對于基于兩種不同協(xié)議內(nèi)設(shè)備的互通無法實(shí)現(xiàn)。即現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的不同協(xié)議設(shè)備的互聯(lián)互通。UPnP控制點(diǎn)無法發(fā)現(xiàn)與控制IGRS設(shè)備，同時IGRS控制點(diǎn)也無法實(shí)現(xiàn)對UPnP設(shè)備的發(fā)現(xiàn)控制。對于設(shè)備的控制，文件傳輸?shù)炔僮?，都是局限在基于相同協(xié)議的互聯(lián)。同時，采用如今采用的雙協(xié)議棧的方式，由于運(yùn)行著兩個協(xié)議棧，占用CPU資源，效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及方法，解決數(shù)字家庭的UPnP和IGRS兩種主流協(xié)議互操作的問題，實(shí)現(xiàn)在一個家庭網(wǎng)絡(luò)里不管安裝了何種協(xié)議的設(shè)備，對在用戶來說都是透明的，可操作的。其技術(shù)方案為，
[0009]一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括UPnP控制點(diǎn)模塊，IGRS控制點(diǎn)模塊，UPnP設(shè)備模塊，IGRS設(shè)備模塊以及消息轉(zhuǎn)換與描述文檔轉(zhuǎn)換模塊:
[0010]UPnP控制點(diǎn)模塊主要負(fù)責(zé)與UPnP設(shè)備的直接交互，獲取描述文檔，事件通知以及相關(guān)控制，并將UPnP設(shè)備的信息存儲等待轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換；
[0011]IGRS控制點(diǎn)模塊主要負(fù)責(zé)與IGRS設(shè)備的直接交互，獲取描述文檔，事件通知以及相關(guān)控制，并將IGRS設(shè)備的信息存儲等待轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換；
[0012]UPnP設(shè)備模塊則是根據(jù)轉(zhuǎn)換后的IGRS設(shè)備信息創(chuàng)建對應(yīng)的UPnP虛設(shè)備，該虛設(shè)備有自己的描述文檔，能夠同網(wǎng)絡(luò)中的UPnP控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)交互；
[0013]IGRS設(shè)備模塊則是根據(jù)轉(zhuǎn)換后的UPnP設(shè)備信息創(chuàng)建對應(yīng)的IGRS虛設(shè)備，該虛設(shè)備有自己的描述文檔，能夠同網(wǎng)絡(luò)中的IGRS控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)交互；
[0014]消息轉(zhuǎn)換與描述文檔轉(zhuǎn)換模塊功能:實(shí)現(xiàn)消息格式轉(zhuǎn)換，包括將UPnP設(shè)備消息格式轉(zhuǎn)換成IGRS消息格式和將IGRS設(shè)備消息格式轉(zhuǎn)換成UPnP消息格式，實(shí)現(xiàn)描述文檔轉(zhuǎn)換，包括將UPnP設(shè)備描述文檔轉(zhuǎn)換成IGRS描述文檔和將IGRS設(shè)備描述文檔轉(zhuǎn)換成UPnP描述文檔。
[0015]一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟:
[0016]I)當(dāng)UPnP設(shè)備上線后，UPnP控制點(diǎn)模塊監(jiān)聽到設(shè)備上線消息，該消息經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后發(fā)給IGRS設(shè)備模塊，并將設(shè)備上線消息進(jìn)行廣播，該消息能夠被IGRS控制點(diǎn)發(fā)現(xiàn)；
[0017]2) IGRS控制點(diǎn)發(fā)送描述文檔請求，IGRS設(shè)備模塊收到該請求后，將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行消息轉(zhuǎn)換，經(jīng)UPnP控制點(diǎn)發(fā)送給UPnP設(shè)備；
[0018]3) UPnP設(shè)備回復(fù)描述文檔消息被UPnP控制點(diǎn)模塊截獲后，送到轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)UPnP描述文檔向IGRS描述文檔的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的描述文檔經(jīng)IGRS設(shè)備模塊發(fā)送給外界的IGRS控制點(diǎn)；
[0019]4)當(dāng)IGRS控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備控制時，IGRS控制點(diǎn)發(fā)送控制請求，IGRS設(shè)備模塊監(jiān)聽到消息請求，該消息經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換消息格式，由UPnP控制點(diǎn)模塊發(fā)送給外界UPnP設(shè)備，UPnP設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的動作；
[0020]5) IGRS設(shè)備經(jīng)過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與UPnP控制點(diǎn)的交互過程同理。
[0021]本發(fā)明不同協(xié)議的設(shè)備與控制點(diǎn)的交互，主要在于消息格式轉(zhuǎn)換和描述文檔的轉(zhuǎn)換，對于消息格式的差別，IGRS協(xié)議相對UPnP協(xié)議增添了關(guān)于安全管道，加密相關(guān)的信息。對于UPnP設(shè)備與IGRS設(shè)備則要相應(yīng)地進(jìn)行刪除與添加該類消息。對于描述文檔的差異，采取先提取描述文檔信息，然后再按照對應(yīng)格式生成的方式。
[0022]本發(fā)明的有益效果:[0023]本發(fā)明能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議設(shè)備的互聯(lián)互通。UPnP控制點(diǎn)通過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)控制IGRS設(shè)備，而IGRS控制點(diǎn)通過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)控制UPnP設(shè)備。
[0024]本發(fā)明不存在雙協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)方式CPU占用高，效率低下等問題。
[0025]本發(fā)明協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)既可以虛擬設(shè)備，也可以虛擬成控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可以運(yùn)行在單獨(dú)的設(shè)備上那個，也可以與其他設(shè)備控制點(diǎn)運(yùn)行在一起。而不產(chǎn)生互相干擾沖突。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是【背景技術(shù)】中UPnP與IGRS AV框架；
[0027]圖2是【背景技術(shù)】中UPnP與IGRS的基本行為；
[0028]圖3是【背景技術(shù)】中雙協(xié)議棧解決方案；
[0029]圖4是本發(fā)明基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；
[0030]圖5是UPnP與IGRS搜索消息，其中圖5 (a)是典型的UPnP搜索消息，圖5 (b)是典型的IGRS搜索消息；
[0031]圖6是服務(wù)調(diào)用的演示，其中圖6(a)是非安全管道服務(wù)調(diào)用，與6 (b)是安全管道服務(wù)調(diào)用；
[0032]圖7是事件通知的演示，其中圖7(a)是非安全管道事件通知，圖7 (b)是安全管道事件通知。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0034]由于在詞法、分類、消息格式、數(shù)據(jù)格式、傳輸方法等多個方面的差異，IGRS設(shè)備與UPnP設(shè)備無法進(jìn)行互聯(lián)?；趯GRS和UPnP協(xié)議的研究，本發(fā)明提出設(shè)計(jì)IGRS和UPnP協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以對設(shè)備服務(wù)描述信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的信息生成對應(yīng)的虛設(shè)備，自動翻譯和轉(zhuǎn)發(fā)控制點(diǎn)和設(shè)備之間的動作請求信息，以實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議的互操作。協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)旨在完全不修改現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)這兩類設(shè)備互聯(lián)互通。通過協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，使UPnP控制點(diǎn)能夠發(fā)現(xiàn)并控制IGRS設(shè)備，使其既能與IGRS設(shè)備實(shí)現(xiàn)文件傳輸、控制，也能與UPnP設(shè)備實(shí)現(xiàn)互操作。即UPnP控制點(diǎn)對協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制，轉(zhuǎn)換成對IGRS設(shè)備的控制。同理對于IGRS控制點(diǎn)通過協(xié)議棧換系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對UPnP設(shè)備的控制。
[0035]下面從兩種協(xié)議的工作流程入手進(jìn)行相關(guān)分析，它們都包括如下幾個步驟:設(shè)備尋址、設(shè)備發(fā)現(xiàn)、設(shè)備描述、服務(wù)控制和事件觸發(fā)通知等。通過這樣一個表格，用來直觀看到IGRS與UPnP的異同，如表I所示。
[0036]表I
【權(quán)利要求】
1.一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，包括包括UPnP控制點(diǎn)模塊，IGRS控制點(diǎn)模塊，UPnP設(shè)備模塊，IGRS設(shè)備模塊以及消息轉(zhuǎn)換與描述文檔轉(zhuǎn)換模塊: UPnP控制點(diǎn)模塊主要負(fù)責(zé)與UPnP設(shè)備的直接交互，獲取描述文檔，事件通知以及相關(guān)控制，并將UPnP設(shè)備的信息存儲等待轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換； IGRS控制點(diǎn)模塊主要負(fù)責(zé)與IGRS設(shè)備的直接交互，獲取描述文檔，事件通知以及相關(guān)控制，并將IGRS設(shè)備的信息存儲等待轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換； UPnP設(shè)備模塊則是根據(jù)轉(zhuǎn)換后的IGRS設(shè)備信息創(chuàng)建對應(yīng)的UPnP虛設(shè)備，該虛設(shè)備有自己的描述文檔，能夠同網(wǎng)絡(luò)中的UPnP控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)交互； IGRS設(shè)備模塊則是根據(jù)轉(zhuǎn)換后的UPnP設(shè)備信息創(chuàng)建對應(yīng)的IGRS虛設(shè)備，該虛設(shè)備有自己的描述文檔，能夠同網(wǎng)絡(luò)中的IGRS控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)交互； 消息轉(zhuǎn)換與描述文檔轉(zhuǎn)換模塊功能:實(shí)現(xiàn)消息格式轉(zhuǎn)換，包括將UPnP設(shè)備消息格式轉(zhuǎn)換成IGRS消息格式和將IGRS設(shè)備消息格式轉(zhuǎn)換成UPnP消息格式，實(shí)現(xiàn)描述文檔轉(zhuǎn)換，包括將UPnP設(shè)備描述文檔轉(zhuǎn)換成IGRS描述文檔和將IGRS設(shè)備描述文檔轉(zhuǎn)換成UPnP描述文檔。
2.一種基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)當(dāng)UPnP設(shè)備上線后，UPnP控制點(diǎn)模塊監(jiān)聽到設(shè)備上線消息，該消息經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后發(fā)給IGRS設(shè)備模塊，并將設(shè)備上線消息進(jìn)行廣播，該消息能夠被IGRS控制點(diǎn)發(fā)現(xiàn)； 2)IGRS控制點(diǎn)發(fā)送描述文檔請求，IGRS設(shè)備模塊收到該請求后，將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行消息轉(zhuǎn)換，經(jīng)UPnP控制點(diǎn)發(fā)送給UPnP設(shè)備； 3)UPnP設(shè)備回復(fù)描述文檔消息被UPnP控制點(diǎn)模塊截獲后，送到轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)UPnP描述文檔向IGRS描述文檔的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的描述文檔經(jīng)IGRS設(shè)備模塊發(fā)送給外界的IGRS控制點(diǎn)； 4)當(dāng)IGRS控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備控制時，IGRS控制點(diǎn)發(fā)送控制請求，IGRS設(shè)備模塊監(jiān)聽到消息請求，該消息經(jīng)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換消息格式，由UPnP控制點(diǎn)模塊發(fā)送給外界UPnP設(shè)備，UPnP設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的動作； 5)IGRS設(shè)備經(jīng)過轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與UPnP控制點(diǎn)的交互過程同理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，不同協(xié)議的設(shè)備與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的交互時，在轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中存在UPnP控制點(diǎn)模塊與IGRS控制點(diǎn)模塊同設(shè)備進(jìn)行交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，不同協(xié)議的控制點(diǎn)與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的交互時，在轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中存在UPnP設(shè)備模塊與IGRS設(shè)備模塊同控制點(diǎn)進(jìn)行交互。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)消息格式轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換，對于消息格式的差別，IGRS協(xié)議相對UPnP協(xié)議增添了關(guān)于安全管道，加密相關(guān)的信息，對于UPnP設(shè)備與IGRS設(shè)備則要相應(yīng)地進(jìn)行刪除與添加該類消息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于虛設(shè)備的UPnP與IGRS協(xié)議轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)描述文檔格式的轉(zhuǎn)換，對于描述文檔的差異，米取先提取描述文檔信息，然后再按照對應(yīng)格式生成的方式。
【文檔編號】H04L29/06GK103561016SQ201310525485
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】談世哲, 黃全明, 張豐源, 沈治文 申請人:中國海洋大學(xué)