專利名稱：數(shù)字家庭的dpws系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字家庭系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
DPffS(Devices Profile for Web Services)是由微軟公司在2004年5月首次發(fā)布的，并于2005年10月對其進行了修訂。該提案是Web服務系列協(xié)議的子集，其初衷是要設計成為受歡迎的UPnP (即插即用)設備體系結(jié)構(gòu)的下一個主要版本[UPnP]。它規(guī)范了如何將^^吐krvices技術(shù)應用于資源受限的嵌入式設備，并已成為當前Windows Vista操作系統(tǒng)中的一部分。其設計目標是使設備可以動態(tài)的加入網(wǎng)絡，獲得IP地址，宣告并發(fā)布服務， 以及發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡上的其他設備和其提供的服務，并且使這一過程均可自動完成。DPWS獨立于任何網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)、任何編程語言、任何操作系統(tǒng)，建立在TCP/IP和Wfeb Services技術(shù)之上，可提供設備端到端連接網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，遵循DPWS標準的設備之間可通過ffeb Services 消息直接進行通信和互操作，并可平滑地離開網(wǎng)絡。與其他規(guī)范不同，DPWS是關(guān)于網(wǎng)絡設備的一個Web服務協(xié)議精簡子集。為提高設備之間的協(xié)作性，它提供了對常見的設計問題的詳細解決方法，定義了傳輸消息的概要格式和技術(shù)細節(jié)?，F(xiàn)有的技術(shù)，未解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)效果能夠克服上述缺陷，提供一種數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)，其為點對點設備的交互提供了一個小型且高效的框架，該框架與Web服務的系列規(guī)范是完全兼容的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案其包括網(wǎng)絡層模塊、傳輸層模塊、應用層模塊，網(wǎng)絡層模塊通過傳輸層模塊與應用層模塊連接。最底層的網(wǎng)絡層模塊通過IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，采用IP協(xié)議來保證 DPffS獨立與網(wǎng)絡傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)，并支持IPv4和IPv6 ；第二層傳輸層則使用TCP或UDP協(xié)議模式，根據(jù)不同的用途分別使用面向連接的TCP協(xié)議或無連接的UDP協(xié)議；最上層為應用層。采用這些現(xiàn)存的、廣泛應用的協(xié)議能減少開發(fā)DPWS設備的工作量，使DPWS設備更好地融入現(xiàn)有網(wǎng)絡。網(wǎng)絡層模塊包括設備尋址模塊、設備發(fā)現(xiàn)模塊、設備描述模塊、設備控制模塊、設備事件模塊和設備表示模塊。其中，設備尋址模塊、設備發(fā)現(xiàn)模塊和設備描述模塊是基礎， 解決了 DPWS設備如何自動的接入網(wǎng)絡，如何發(fā)現(xiàn)或公布設備服務的問題；設備控制模塊、 設備事件模塊和設備表示模塊解決了 DPWS設備之間的互操作問題。DPWS設備加入網(wǎng)絡后通過Addressing自動獲得IP地址；通過Discovery控制端就可知道網(wǎng)絡上存在哪些設備； 通過Description控制端就可知道設備的詳細信息以及設備提供哪些服務；通過Control 控制端就可以使用設備的服務；通過Eventing，設備就可以將其狀態(tài)變化及時告訴給感興趣的控制端；通過!Presentation控制端可以察看設備狀態(tài)。通過這六個方面，DPWS設備可以做到在“零配置”的前提下提供了聯(lián)網(wǎng)設備之間的自動發(fā)現(xiàn)、自動聲明、直接信息交換及互操作等功能，真正實現(xiàn)設備的即插即用。雖然DPWS設備分為控制設備和被控設備，但每個設備又可以同時承擔這兩種角色，實現(xiàn)設備之間的交互。設備尋址模塊DPWS網(wǎng)絡是以TCP/IP協(xié)議族為基礎。當DPWS設備首次加入到網(wǎng)絡時，最關(guān)鍵就是設備的正確尋址。設備剛接入網(wǎng)絡時首先發(fā)送一個DHCPDSIC0VER消息。如果網(wǎng)絡上存在DHCP服務器，則設備將在指定的時間內(nèi)收到DHCP0FFERS響應消息， 那么設備就使用分配給它的地址；如果網(wǎng)絡上不存在DHCP服務器，那么設備收不到響應消息，這時設備必須使用Auto-IP完成IP地址的設置。使用Auto-IP時，設備在地址范圍 169. 254/169. 16范圍中查找空閑的地址。在選中一個地址之后，設備測試此地址是否正在被使用。如果此地址被占用，則重復查找過程直到找到一個未被占用的新地址。此過程的執(zhí)行需要底層操作系統(tǒng)的支持，地址的選擇過程是隨機的，以避免多個設備選擇地址時發(fā)生沖突。設備發(fā)現(xiàn)模塊當設備接入網(wǎng)絡并分配了地址之后，進入設備發(fā)現(xiàn)過程。通過設備發(fā)現(xiàn)，設備組播發(fā)送一系列發(fā)現(xiàn)消息來公布它的設備描述和服務信息。任何感興趣的控制端可以在標準的組播地址上監(jiān)聽服務的可用通知，如果存在匹配的設備或服務，則自動發(fā)送響應消息。同樣，當控制端接入網(wǎng)絡后，它也可以通過組播發(fā)送發(fā)現(xiàn)消息搜索網(wǎng)絡上感興趣的設備或服務信息。在這兩種情況下，基本的信息交換就是發(fā)現(xiàn)消息。發(fā)現(xiàn)消息包括設備的一些特定信息，如設備類型和設備標識等。在設備離開網(wǎng)絡時，它應該發(fā)出一系列聲明，表示此設備包含的設備描述和服務已經(jīng)失效。設備描述模塊在控制端發(fā)現(xiàn)了一個設備之后，仍然對設備知之甚少。它可能僅僅知道設備或服務的類型或設備描述的URI地址等。為了讓控制端更多的了解設備和它的服務功能，控制端必須通過設備描述的URI獲取設備信息。設備信息一般分成兩個部分設備描述和服務描述?？刂贫藱z索設備描述過程比較簡單，通過設備描述的URI發(fā)送一個WS-Transfer Get請求，設備收到該請求后將自己的設備描述信息返回給控制端。設備描述主要包含設備名稱、類型、序列號、制造商名稱和設備地址等。在檢索完設備描述后，控制端還必須要得到服務描述信息。每一個設備的服務描述主要定義了一個或多個動作或事件特性等。如果設備需要改變它的設備或服務描述， 必須首先取消掉先前的公告信息，然后再重新公告。因此在一個設備再次加入網(wǎng)絡時，控制端不能認為該設備的設備描述和服務描述信息沒有改變。設備控制模塊在接收設備的設備描述和服務信息之后，控制端就可以向這些設備發(fā)出動作請求，同時也可以輪詢設備的狀態(tài)變量值。發(fā)出動作請求實質(zhì)上是一種遠程過程調(diào)用。為了控制一個設備，控制端通過服務描述的URI地址發(fā)送一個動作請求，如 ktPowerOn，該設備收到消息后則做出相應的響應，然后把結(jié)果或錯誤返回給控制端。動作請求的結(jié)果可能改變服務運行狀態(tài)的變量。在這些狀態(tài)變量改變時，將引起設備把狀態(tài)改變的事件通知給感興趣的控制端。控制端也可以輪詢服務的狀態(tài)變量值以獲得狀態(tài)變量的當前值。與發(fā)出一個動作請求的過程相似，控制端通過服務描述的URI發(fā)送一個適當?shù)牟樵兿?，該服務則返回相應的變量值。所有的控制消息、查詢消息及返回結(jié)果也都是使用 SOAP來進行封裝的，使用HTTP進行傳輸?shù)摹?br> 設備事件模塊一個正在運行的DPWS設備在生產(chǎn)過程中可能會發(fā)生一些異常情況或產(chǎn)生一些錯誤，如溫度過高或系統(tǒng)錯誤等。當事件發(fā)生時，網(wǎng)絡中其他相關(guān)成員必須獲得該成員改變的信息，這樣才能保證網(wǎng)絡的可靠性和動態(tài)性。為了訂閱事件，訂閱者(控制端)須向發(fā)布者(設備)發(fā)送一個訂閱請求消息，且每個訂閱消息都要求包含訂閱ID。發(fā)布者收到此消息后，將會返回訂閱ID作為響應。為了保持訂閱，訂閱者必須在訂閱到期前進行續(xù)訂。當訂閱者對發(fā)布者不感興趣時，訂閱者也可以取消訂閱。發(fā)布者通過發(fā)送事件通知消息提醒訂閱者狀態(tài)改變。為了支持多個控制點， 在動作生效之后所有訂閱者都將接到該事件通知消息。設備事件詳細定義在WS-Eventing 協(xié)議中，并通過SOAP協(xié)議傳送的。設備表示模塊這項工作的目的是為了給使用DPWS設備的用戶提供一個良好的人機界面，通過設備表達，用戶可以直觀地看到設備的狀態(tài)界面、操作界面等。如果一個設備具有可以完成這項工作的URL地址，那么控制端就能通過URL向設備發(fā)出一個HTTP Get 請求獲取設備表達頁面，并使得用戶可以根據(jù)頁面提供的功能控制設備或者瀏覽設備狀態(tài)寸。針對設備與設備和設備與工作站之間的通訊，使用Web服務的優(yōu)勢在于運行層面與開發(fā)過程有顯著優(yōu)點，基于DPWS規(guī)范的設備間通信協(xié)議有以下特點統(tǒng)一的協(xié)議，即設備和其他Web服務的通信使用一個協(xié)議棧；實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的無縫集成，即從車間的現(xiàn)場到企業(yè)范圍內(nèi)的信息系統(tǒng)；開發(fā)者統(tǒng)一的經(jīng)驗、知識和工具；DPWS得到了 Windows Vista和Windows 7的支持，這就使遵從DPWS規(guī)范的設備在使用兩個操作系統(tǒng)之一的PC上能夠容易地被發(fā)現(xiàn)。DPWS規(guī)范定義了一個區(qū)分兩種類型服務的體系結(jié)構(gòu)即設備和托管服務，設備在發(fā)現(xiàn)與元數(shù)據(jù)交換過程中發(fā)揮了重要的作用，托管服務是特定應用的Web服務，Web服務提供了設備的功能行為。Web服務與所發(fā)現(xiàn)的托管設備緊密相關(guān)。在一個DPWS設備上托管服務的部署是規(guī)范所提供的基本可擴展性機制。應用層模塊與數(shù)字家庭系統(tǒng)連接。本發(fā)明的系統(tǒng)DPWS系統(tǒng)為點對點設備的交互提供了一個小型且高效的框架，該框架與Web服務的系列規(guī)范是完全兼容的。


圖1為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的系統(tǒng)包括網(wǎng)絡層模塊、傳輸層模塊、應用層模塊，網(wǎng)絡層模塊通過傳輸層模塊與應用層模塊連接。網(wǎng)絡層模塊包括設備尋址模塊、設備發(fā)現(xiàn)模塊、設備描述模塊、設備控制模塊、設備事件模塊和設備表示模塊。傳輸層模塊采用TCP協(xié)議模式或UDP協(xié)議模式。應用層模塊與數(shù)字家庭系統(tǒng)連接。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)，其特征在于，包括網(wǎng)絡層模塊、傳輸層模塊、應用層模塊，網(wǎng)絡層模塊通過傳輸層模塊與應用層模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)，其特征在于，網(wǎng)絡層模塊包括設備尋址模塊、設備發(fā)現(xiàn)模塊、設備描述模塊、設備控制模塊、設備事件模塊和設備表示模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)，其特征在于，傳輸層模塊采用TCP 協(xié)議模式或UDP協(xié)議模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)，其特征在于，應用層模塊與數(shù)字家庭系統(tǒng)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字家庭系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)。本發(fā)明的數(shù)字家庭的DPWS系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡層模塊、傳輸層模塊、應用層模塊，網(wǎng)絡層模塊通過傳輸層模塊與應用層模塊連接。本發(fā)明的系統(tǒng)DPWS系統(tǒng)為點對點設備的交互提供了一個小型且高效的框架，該框架與Web服務的系列規(guī)范是完全兼容的。
文檔編號H04L29/08GK102571878SQ20101062175
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者于忠清, 富饒, 李桂麗, 王兵, 翟偉偉, 蔡宇玉, 陶冶 申請人:青島海爾軟件有限公司