基于闪联协议的家庭网络平台的研究与实现

摘要

随着数字设备和网络通信技术的普及，数字家庭网络开始在中国蓬勃兴起。面对家庭和企业越来越多的通信设备、数码设备、家用电器和个人电脑，怎样连接这些信息设备构建一个完整的家庭网络，打破各种设备的“信息孤岛”以充分利用各个设备的资源，已经成为目前国内外家庭网络研究的一个重要领域。另一方面在以知识经济和信息网络发展为主题的今天，谁的技术成为了主导标准，谁掌握了标准的制定权，谁就掌握了市场的主动权。在这个背景下，我国作为信息家电产品的制造和消费大国，由联想、TCL、康佳等厂商提出的闪联IGRS协议标准目标正是在企业、公共场所、个人以及家庭所涉及的设备互连时，通过遵循共同资源描述及功能服务接口标准，使设备能够有效实现资源开放及服务协同，提高设备间功能的互操作性，以充分利用身边信息设备的资源和功能。 IGRS协议标准采用开放式体系结构，利用了HTTP、SSDP、XML、SOAP、GENA等现有一些比较成熟的技术规范，基于TCP/IP基础之上来实现多种信息设备、家用电器、数码设备之间的自动发现、自动组网、资源共享和协同服务，从而解决信息设备间的互联互操等问题。 本文介绍了IGRS的体系结构框架，分析和研究了IGRS协议的基本原理以及IGRS基础协议中设备之间的交互模式，并在此基础上，根据IGRS基础协议所要实现的功能划分了IGRS基础协议栈的功能模块，并详细分析研究了每个模块功能的实现机制，设计了各模块的功能接口，并在Linux下使用C语言完成了各个关键模块的实现。 最后，选用ARM处理器为核心的目标板和Linux操作系统的嵌入式系统做为平台，并完成了平台相关的移植和搭建工作，并基于IGRS基础协议设计实现了一个家庭网关程序IGRSWG来控制和管理IGRS网络中的设备。另外，为了保证程序的处理效率，IGRSWG的设计采用了线程池的机制。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外发展状况

1.2.2国内发展状况

1.3课题来源

1.4章节安排

1.5本章小结

第二章 家庭网络技术

2.1主流家庭网络标准

2.1.1 OSGi

2.1.2 DLNA

2.1.3 UPnP

2.1.4 ECHONET

2.1.5 E家佳

2.2家庭网络标准特点对比分析

2.3闪联协议概述

2.3.1 IGRS基础协议

2.3.2 IGRS应用框架

2.3.3 IGRS 应用

2.4相关技术研究

2.4.1 TCP/IP

2.4.2 HTTP

2.4.3 SSDP

2.4.4 GENA

2.4.5 SOAP

2.4.6 XML

2.5本章小结

第三章 IGRS基础协议栈软件架构设计

3.1 IGRS基础协议交互过程

3.1.1设备在线

3.1.2设备和设备组发现

3.1.3管道创建

3.1.4设备组创建与加入

3.1.5服务发现

3.1.6会话创建

3.1.7服务调用

3.1.8会话结束

3.1.9设备/服务在线离线事件订阅

3.1.10设备/服务在线离线事件通知

3.1.11设备/服务在线离线事件取消订阅

3.1.12设备管道断开

3.1.13设备组退出和解散

3.1.14设备离线

3.2 IGRS基础协议机制

3.3 IGRS基础协议功能划分

3.4软件环境

3.4.1操作系统

3.4.2开发工具

3.5本章小结

第四章 IGRS基础协议栈关键模块设计与实现

4.1设备模块

4.2设备组管理模块

4.3管道模块

4.4会话模块

4.5服务模块

4.6事件管理模块

4.7 SSDP模块

4.8安全模块

4.9本章小结

第五章 基于闪联协议的家庭网关

5.1 IGRS网关平台的构建

5.1.1 BootLoader的移植

5.1.2 Linux内核的编译

5.1.3文件系统制作

5.2 IGRS家庭网关软件

5.2.1线程池管理模块

5.2.2 XML DOM模块

5.2.3 HTTP消息生成及解析器

5.2.4 MiniServer模块

5.3初始化流程

5.4实验验证

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果