[發明專利]一種基于IEEE1394與UPnP技術的遠程控制和訪問方法及裝置

無效

• 申請號: 201210177653.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102685149A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 史潔琴;叢向超;萬月亮
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L12/28;H04L29/12
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種遠程控制與訪問技術，具體涉及通過橋接IEEE1394設備與UPnP（Universal?Plug?and?Play，通用即插即用）設備，實現遠程控制和訪問的方法及裝置。

背景技術

IEEE?1394是1995年12月由IEEE（Institute?of?Electronic?and?Electrical?Engineers）制定的一種高性能串行總線標準，又名火線（Fire?Wire）。同時支持等時和異步兩種傳輸模式。對等時傳輸的支持，可以保證在規定的時間內完成規定數據量的傳輸。低于1微秒的時間延遲非常有利于圖像、聲音等對時間延遲比較敏感的數據的傳輸。而異步請求-響應方式可重試的傳輸可用于對傳輸正確性要求較高的數據的傳輸。采用基于CSR（Control?and?Status?Register，控制和狀態寄存器）的64位尋址方式，節點間采用內存至內存的傳遞，無需軟件傳輸開銷，優化了帶寬利用。1394總線網絡是一個對等網絡，各節點可以脫離主機執行事務，實現分布式控制，適合實時多任務系統。采用一個1394網絡，便可以實現所有數據、圖形、圖像、話音、視頻、遙測和控制等信息的傳輸。1394技術廣泛的應用在家庭網絡中，并且由于其以上的優點甚至被認為是將來在航天和軍事領域載荷網絡總線。但是1394網絡傳輸距離比較短，普通電纜的傳輸距離為4.5米，采用光纖也只能達到100米。對1394網絡與IP網絡想結合，實現對1394網絡的遠程訪問與控制就非常值得研究且是實用的技術。

以IP協議為基礎的UPnP技術是一種基于C/S(Client?Service客戶端服務器)結構的服務發現網絡。UPnP技術擴展了傳統單機的設備和計算機系統的概念,在基于分布式、開放的網絡結構上,提供了聯網設備之間的發現、接口聲明和其它信息的交換等互動操作功能。它主要用于實現設備的智能互連互通,它被設計為透明網絡和可自動發現任何供應商提供的UPnP智能設備，支持零配置。如果將UPnP網絡和IEEE1394網絡相結合，將會對1394設備進行遠程控制和訪問變得非常簡單。UPnP協議是基于HTTP（Hyper?Text?Transfer?Protocol，超文本傳送協議）和IP的協議，底層的協議基礎是TCP/UDP協議，而1394設備通過1394協議組成網絡。在應用中，需要實現UPnP設備對非UPnP設備（1394設備）的訪問，這就需要IEEE1394橋來實現UPnP協議和IEEE1394協議之間的互聯，使得UPnP設備和1394設備進行無縫連接。該橋必須解決的幾個問題：1）IEEE1394設備的尋址，這是對其進行訪問的基礎。同一個1394設備的通信地址會在1394網絡發生復位時發生變化；2）協議的轉換，UPnP協議的實現依賴幾種協議，比如SSDP(Simple?Service?Discovery?Protocol，簡單服務發現協議)，SOAP(Simple?Object?Access?Protocol，簡單對象訪問協議)和GENA(Generic?Event?Notification?Architecture，普通用事件通知體系)協議，這就需要將這些協議轉化為1394的等時事務或異步事務，反之將1394的等時事務和異步事務轉化為SSDP，SOAP和GENA協議。3）1394協議和基于IP的UPnP協議在帶寬，傳輸速率，包長度，包發送速率等方面都不同。例如1394b能達到的傳輸速率100Mbps，200Mbps，400Mbps，800Mbps，1.6Gbps，而一般的Internet傳輸速率為1Mbps，2Mbps，10Mbps。1394傳輸數據時，數據包長比較短，數據包傳輸速率快，而IP數據包包長較長，傳輸速率慢。4）IEEE1394網絡在傳輸大量數據時，比如視頻數據，采用的是等時傳輸方式，這種服務方式是有QoS（Quality?of?Service，服務質量）保障的，一旦等時傳輸獲得了總線帶寬，那么信道就在每個125us周期內收到保證的時間包。每個總線周期最多有80%可分配給等時通道。而IP協議是一種盡力而為的協議，它不提供QoS保證，于是這個橋需要提供應用層QoS來保證UPnP端視頻傳輸質量。也就是說，在采用IEEE1394橋來實現UPnP協議和IEEE1394協議之間的互聯時，存在IEEE1394網絡和UPnP網絡在傳輸視頻流時的QoS不匹配問題。