基于嵌入式Linux的UPnP设备控制技术的研究

摘要

随着计算机产业以及计算机网络技术的迅猛发展，使得嵌入式系统和家庭网络通信成为的热门的研究领域。越来越多的嵌入式设备的出现和家庭网络的发展，家庭网络中的各种嵌入式设备互联互通已经成为人们的迫切需求。 由微软提出的UPnP(通用即插即用)协议是为家庭网络中智能设备间的互联互控而提供的一种简捷高效、易于使用、灵活且基于标准的方式。为解决控制UPnP设备的问题，本文在UPnP设备发现和控制机制以及UPnP控制点开发框架等方面进行了系统的研究。 作为面向对象建模技术的标准，UML适合于将复杂的系统设计问题简单化。本文通过研究现有的UML技术，结合嵌入式软件开发中存在的问题，使用了一种基于UML，的嵌入式软件开发方法，并将其应用到了一个基于嵌入式Linux的UPnP控制点的开发过程中。 本文首先深入研究了UPnP协议的工作原理。其次，对UML理论进行了深入研究，分析了基于UML的软件建模的基本思想及过程。同时，论文还从UML建模过程的各个阶段出发，给出了使用UML对UPnP控制点进行建模的全过程，并在UPnP控制点UML建模基础之上，建立起了基于嵌入式Linux的UPnP控制点程序的编写框架，这对于开发类似的UPnP控制点具有很大的参考价值。最后以基于Linux系统的开源UPnP库为基础进行开发，设计实现了一个基于嵌入式Linux的UPnP控制点程序，并在支持UPnP协议的嵌入式Linux系统平台上，验证了本文提出的解决方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景

1.1.1数字家庭

1.1.2嵌入式系统

1.1.3 UPnP

1.2国内外研究现状

1.2.1数字家庭网络标准化的现状

1.2.2嵌入式系统及其应用开发的发展现状

1.3论文主要的工作和章节安排

1.3.1主要工作

1.3.2论文安排

2UPnP体系结构及基础理论研究

2.1UPnP基本组成

2.1.1设备(Device)

2.1.2服务(Service)

2.1.3控制点(Control Point)

2.2 UPnP工作过程

2.2.1设备寻址

2.2.2设备发现

2.2.3设备描述

2.2.4设备控制

2.2.5设备事件

2.2.6设备表达

2.3基于Linux的UPnP协议栈结构

2.3.1设备/控制点

2.3.2 UPnP软件开发包API(UPnP SDK API)

2.3.3微型服务器

2.3.4库模块

2.3.5核心服务层

2.3.6 BSD套接子层

2.4本章小结

3基于嵌入式Linux的UPnP设备控制点的UML建模

3.1统一建模语言UML

3.1.1 UML基本原理

3.1.2 UML的扩展机制

3.2 UPnP控制点的UML建模

3.2.1 UPnP控制点UML建模

3.2.2静态建模

3.3.2动态建模

3.3本章小结

4基于嵌入式Linux的UPnP设备控制点模块设计及实验

4.1嵌入式Linux的开发技术

4.1.1嵌入式Linux操作系统

4.1.2开发环境的建立

4.2基于UPnP的控制点设计与实现

4.2.1 UPnP控制点编写框架

4.2.2 UPnP控制点总体设计

4.2.3主要模块设计

4.3试验验证

4.3.1试验准备

4.3.2试验过程

4.3.3实验结论

4.4本章小结

5总结

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢