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基于UPnP的智能家庭网络的研究和实现

Form: 论文之家作者：张建华 Publish: 2007-1-17 Hits:-

【中文题名】

基于UPnP的智能家庭网络的研究和实现

【英文题名】

Research and Realize Digital Home Network Based on UPnP

【学科专业】

计算机应用技术

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-1-17

【中关键词】

数字家庭,UPnP,SDK,智能家电,家庭网关,

【英关键词】

Digital Family,UPnP,SDK,Intelligent Device,Home Gateway,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统

【论文摘要】

未来的数字家庭将以网络为核心，目标是使所有的信息设备可以智能互连，实现资源共享，为我们的生活带来一场数字革命。随着数字设备和网络的普及，数字家庭技术正日益成为现代数字的主流技术。家庭网络中间件的出现，屏蔽了硬件设备、操作系统平台与通信技术的不同，使各种家庭网络信息设备更容易接入网络，并且操作简单、智能。在各种家庭网络中间件技术当中，UPnP技术是现代数字家庭技术中得到支持最多、最有发展前途的一种，是当今各国研究的热点。UPnP是通用即插即用(Universal Plug and Play)的缩写，它主要用于实现设备的智能互联互通。使用UPnP协议不需要设备驱动程序，因此使用UPnP建立的网络是介质无关的，它可以运行在几乎所有的操作系统平台之上，可以使用C，C++，JAVA等开发语言，使得在办公室、家庭和其它公共场所方便地构建设备相互联通的网络环境。本文重点研究了UPnP技术的基本原理和实现机制，根据Intel公司提供的UPnPSDK设计和实现了通用的UPnP设备和控制点，实现了具体的模拟智能家电设备—智能灯泡和智能播放器。另外，由于家庭网络当中存在着众多的...

【论文题纲】

摘要	4-6
Abstract	6-12
1 绪论	12-16
1.1 家庭网络概述	12
1.2 家庭网络中间件技术	12-13
1.3 家庭网关的提出	13-14
1.4 国内外研究概况及发展趋势	14
1.5 课题研究内容及安排	14-16
2 家庭网络中间件技术	16-22
2.1 信息家电平台软件体系结构	16-18
2.1.1 设备驱动程序层	16
2.1.2 基本操作系统层	16-17
2.1.3 逻辑资源层	17
2.1.4 中间层／运行环境层	17-18
2.1.5 网络应用层	18
2.2 家庭网络中间件	18-19
2.3 Jini技术	19-21
2.3.1 Jini体系结构	19-20
2.3.2 Jini工作原理	20-21
2.4 HAVi体系	21-22
3 UPnP基本原理	22-32
3.1 UPnP概述	22-23
3.2 UPnP网络的组成	23-25
3.2.1 UPnP设备	23-24
3.2.2 服务	24-25
3.2.3 控制点	25
3.3 UPnP关键术语	25-26
3.4 UPnP协议栈及所用协议	26-30
3.4.1 TCP／IP	28
3.4.2 HTTP	28
3.4.3 SSDP	28-29
3.4.4 GENA	29
3.4.5 SOAP	29
3.4.6 XML	29-30
3.5 UPnP工作过程	30-32
4 UPnP实现机制	32-50
4.1 UPnP对“设备即插即用”的支持	32-33
4.2 设备寻址	33
4.3 设备发现	33-38
4.3.1 设备通知	35-37
4.3.2 设备搜寻	37-38
4.4 设备描述	38-39
4.5 设备控制	39-44
4.5.1 动作调用	41-43
4.5.2 状态查询	43-44
4.6 设备事件	44-49
4.6.1 事件订阅	45-48
4.6.2 事件通知	48-49
4.7 设备展示	49-50
5 UPnP家庭网关的设计	50-59
5.1 家庭网关集中控制和转发	50-52
5.1.1 控制界面的自动生成与集中控制	50-51
5.1.2 控制界面的自动生成与集中控制	51-52
5.2 UPnP-Bluetooth软件桥	52-57
5.2.1 蓝牙的服务发现协议	53-54
5.2.2 Bluetooth-UPnP桥模块的功能	54
5.2.3 Bluetooth-UPnP桥的基本模块	54-56
5.2.4 Bluetooth-UPnP桥的工作流程	56-57
5.3 家庭网关的安全认证	57-59
5.3.1 Radius协议	57
5.3.2 认证方式的设计	57-59
6 UPnP智能家庭网络的模拟实现	59-77
6.1 Intel SDK的分析	59-63
6.1.1 SDK中的线程库	60-61
6.1.2 XML解析器的实现	61-63
6.2 UPnP控制点实现	63-65
6.2.1 UPnP控制点初始化	63
6.2.2 控制点的通告信息的实现	63-64
6.2.3 控制点与设备间的关系	64-65
6.2.4 控制点搜索的实现	65
6.2.5 控制点控制的实现	65
6.2.6 控制点事件通知的实现	65
6.3 UPnP设备的实现	65-69
6.3.1 控制点控制的实现	65
6.3.2 设备初始化的实现	65-67
6.3.3 设备通告的实现	67-68
6.3.4 设备服务的实现	68
6.3.5 设备控制的实现	68-69
6.4 一个具体实例：CDPLayer	69-72
6.4.1 设备功能概述	69
6.4.2 设备定义	69
6.4.3 设备模型	69
6.4.4 各服务之间的关系	69
6.4.5 操作流程	69-70
6.4.6 XML设备表述	70-72
6.5 家庭网关的实现	72-77
6.5.1 家庭网络中安全模块的实现	72-75
6.5.2 家庭网关集中控制实现	75-77
7 智能家庭网络的模拟测试	77-81
7.1 测试环境	77
7.2 功能测试	77-81
7.2.1 信息家电加入家庭网络的测试	77-78
7.2.2 家庭网关集中控制的测试	78-80
7.2.3 家庭网关集中控制的测试	80-81
结论	81-82
参考文献	82-84
攻读硕士学位期间发表学术论文情况	84-85
致谢	85-86
大连理工大学学位论文版权使用授权书	86

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.381703



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