CN102333019A - 一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备，所述代理设备包括：UPnP检索监控模块，用于发现并注册UPnP服务的UPnP设备的设备信息；UPnP服务代理模块，用于为所述UPnP检索监控模块所发现的每个所要注册的UPnP设备的服务产生一个接口；Jini检索监控模块，用于发现并注册Jini服务的Jini设备的设备信息；Jini服务代理模块，用于为所述Jini检索监控模块所发现的每个所要注册的Jini设备的服务产生一个接口；代理服务模块，用于对不同的服务类型进行转换。极大地提高了设备之间的兼容性，并可以实现基于不同设备访问规范的UPnP服务与Jini服务之间的互相通信。
Description
技术领域
本发明涉及数字家庭技术领域，尤其涉及一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备。
背景技术
智能家庭网络是信息时代带给人们的高科技产物，它借助现有的计算机网络技术，将家庭内部的各种家电和设备连网，通过网络为人们提供各种丰富、多样、个性、方便、舒适、安全和高效的服务。家庭网络化也是整个社会信息化的一个重要的部分。家庭网络是在家庭内部通过适当的组网技术把家庭网关(Residential Gateway，RG)与其它信息设备组成可以进行信息交换的内部网络，并通过家庭网关与外部网络相连，形成面向家庭的业务提供平台。在家庭网络的实现过程中，家庭网关占据着最为关键的位置。家庭网关是连接外部公网和家庭私网的关口，既负责家庭内部对公网的访问和交互，又负责用户从公网上对家庭网络的访问和控制，另外还要负责家庭内部设备的互连、互控等操作。
开放服务网关发起组织(Open Service Gateway initiative，OSGi)论坛(简称OSGi论坛)主要任务是为信息家电、车载系统、手机和其它环境的各种应用与服务的发布与管理提供一个开放的公共平台，OSGi将成为智能信息家电平台服务的标准。OSGI规范的主要应用对象是各种机顶盒、服务网关、有线调制解调器、消费类电子、个人计算机(Personal Computer，PC)、工控计算机、机载设备和智能手持设备等。
随着智能家居的迅速发展，出现了许多问题。一方面，随着人类居住环境质量的提高，人们对家居系统在方便、高效、节能和安全等方面提出了越来越高的要求，这使家庭网络具有软硬件资源复杂特点，家庭网络环境中采用不同的操作系统、通信协议并且拥有各种信息家电。另一方面，世界各智能家居产品厂商推出的软硬件产品技术标准不一致。这样就给系统集成带来了很大的困难。为了解决这个问题，人们将中间件的概念引入到智能家居。中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。它可以屏蔽家庭分布式环境的复杂性和异构性，所以采用中间件是目前智能家居系统集成的必然。许多厂家、协会团体都推出了自己的产品，其中有较大优势的是通用即插即用(Universal Plug and Play，UPnP)、HAVi(HomeAudio-Video Interoperability)、OSGi和Jini等，它们各有自己的侧重和优缺点，在智能家居中都有其应用的局限性。
UPnP是由UPnP论坛推出的一种家庭网络标准，设备通过UPnP可以自主加入网络并向网络中其它设备表达自己的能力，同时也能够获知网络中其它设备的存在及拥有的能力，支持外部Internet对家庭网络的控制，符合家庭网络对远程控制的要求。而众多中间件产品的存在，且各技术标准不统一增大了系统集成的难度，且某些产品由于自身工作机制的原因，对软硬件实体的处理能力和存储空间要求过高，因此其应用受到很大的限制。现有技术中，存在着基于不同设备访问规范的UPnP服务与Jini服务无法互相通信的问题，兼容性较差；且现有中间件的开发多数依赖于软硬件系统，不便于移植。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备，可以实现基于不同设备访问规范的UPnP服务与Jini服务之间的互相通信。
为了解决上述问题，本发明提出了一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备，所述代理设备包括：
UPnP检索监控模块，用于发现并注册UPnP服务的UPnP设备的设备信息；
UPnP服务代理模块，用于为所述UPnP检索监控模块所发现的每个所要注册的UPnP设备的服务产生一个接口；
Jini检索监控模块，用于发现并注册Jini服务的Jini设备的设备信息；
Jini服务代理模块，用于为所述Jini检索监控模块所发现的每个所要注册的Jini设备的服务产生一个接口；
代理服务模块，用于对不同的服务类型进行转换。
优选地，所述代理服务模块用于UPnP服务与OSGi服务之间的互相转换，以及用于Jini服务与OSGi服务之间的互相转换。
优选地，所述代理服务模块包括：
第一服务转换模块，用于将UPnP服务转换成OSGi服务，或者将OSGi服务转换成UPnP服务；
第二服务转换模块，用于将Jini服务转换成OSGi服务，或者将OSGi服务转换成Jini服务。
优选地，所述Jini设备的设备信息包括：设备名字、服务提供者信息、服务参数、Jini设备所提供的所有服务。
优选地，若所述UPnP设备离开UPnP网络时，所述UPnP检索监控模块将所述UPnP设备的设备信息移除。
优选地，若所述Jini设备离开Jini网络时，所述Jini检索监控模块将所述Jini设备的设备信息移除。
优选地，所述UPnP服务代理模块为所述UPnP设备的服务所产生的一个接口用于被其它设备调用。
优选地，所述Jini服务代理模块为所述Jini设备的服务所产生的一个接口用于被其它设备调用。
本发明实施例的家庭网关采用OSGi标准，能够无缝地融合已有的各种家庭网络技术，能够有效地利用原有的网络和设备，而无需考虑重新布线的问题。在具体实施中，可采用Java语言进行开发，可以不依赖于任何软硬件系统，便于移植，且具备应有的所有基本功能，还具有很强的扩展性，可以加入各种功能强大的bundle，如与UPnP协议通信的bundle、无线通信的bundle等来满足具体应用的要求；另一方面，只要符合OSGi标准，任何其它公司或个人编写的bundle都能运行其上。本发明实施例所提供的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，极大地提高了设备之间的兼容性，并可以实现基于不同设备访问规范的UPnP服务与Jini服务之间的互相通信。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的OSGi的层次结构的示意图；
图2是本发明实施例的用于兼容逻辑设备访问的代理设备的结构组成示意图；
图3是本发明实施例所提供的合作代理的体系结构的示意图；
图4是本发明实施例的代理服务模块的工作原理的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
OSGi标准是在Java基础上建立的一个由服务提供商到家庭网络的单一的网关，以解决不同服务提供商以各自单一网关向家庭网络提供服务的应用问题。OSGi应用于家庭网络中的最大优势就是可以兼容家庭网络中多种局域网技术，并包容各种无线和有线的数据及音频/视频本地传输标准，如蓝牙(BlueTooth)、HAVI、中文名为电话线组网技术(Home Phoneline Networking Alliance，HomePNA)、HomeRF、IEEE1394、电源线通信系统、通用串行总线(UniversalSerial BUS，USB)等。OSGi的另一特点是可与其他标准并存，在物理层，OSGi与BlueTooth、HAVI、HomePNA、HomeRF、USB等标准兼容；在设备访问体系结构上，OSGi与Jini、UPnP等逻辑设备访问技术兼容。除此之外，OSGi还支持多种与广域网的连接方式，如调制解调器(Modem)、数字用户专线(DigitalSubscriber Line，DSL)、线缆调制解调器(Cable Modem)等。OSGi标准不仅适用于家庭网络环境还可适用于Internet环境之中。
在设备访问体系结构上，本发明提出了在OSGi标准中实现合作代理(Collaboration Proxy)技术来对Jini与UPnP等逻辑设备进行兼容互联。而这个合作代理的功能就是要让Jini与UPnP这些基于不同设备访问技术的服务可以通用于整个家庭网络，以达到设备的无关性。OSGi的层次结构如图1所示，Bundle是基于Java的应用，一个Bundle就是一个JAR文件，为了使框架能获得，服务实现必须打包，即服务实现被打包成Bundle。
Bundle主要实现下列任务：安装、升级和卸载Bundle、开始和停止Bundle、Bundle的注册、注销和跟踪服务。对每个安装在框架中的Bundle，都有一个相关的Bundle对象，对象用于管理Bundle的Java类的名字域，通过对类的加载和解析，通过建立Bundle的独立名字域，可以避免Bundle的类名冲突。
OSGi框架的注册功能用于在Bundle之间交换Service服务，它提供了所需的安全性和受控性。通过这种注册机制，Bundle可以向其它Bundle提供服务，同时也可以使用其它Bundle的服务。注册机制是有安全性保护的，Java环境提供了所需要的平台无关性、可靠性和安全特性。
Java由于其跨平台的特性，可以创建灵活有效的服务网关，成为OSGi实现的最好语言。一个基于Java的服务网关主要由以下部分组成：Java环境：定义所需的Java包和库；OSGi服务框架：定义创建和运行服务的APIs；设备访问管理：定义访问设备的APIs；日志服务：定义记录日志信息所需的服务。
本发明实施例提供了一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备，所图2所示，该代理设备包括：
UPnP检索监控模块20，用于发现并注册UPnP服务的UPnP设备的设备信息；
UPnP服务代理模块21，用于为UPnP检索监控模块20所发现的每个所要注册的UPnP设备的服务产生一个接口；
Jini检索监控模块22，用于发现并注册Jini服务的Jini设备的设备信息；
Jini服务代理模块23，用于为Jini检索监控模块22所发现的每个所要注册的Jini设备的服务产生一个接口；
代理服务模块24，用于对不同的服务类型进行转换。
图3是本发明实施例所提供的Collaboration Proxy的体系结构的示意图，下面结合图2、图3对本发明实施例的用于兼容逻辑设备访问的代理设备的各个模块进行详细说明。
UPnP检索监控模块20用于发现并注册UPnP服务的设备的设备信息，所有进入UPnP网络的设备都必须被UPnP检索监控模块20发现并注册，所注册的设备信息包括设备名字、服务提供者信息、服务参数、UPnP设备所提供的所有服务。UPnP检索监控模块20将所注册的设备信息提供给UPnP服务代理模块。当一个UPnP设备离开UPnP网络时，相关的数据(该UPnP设备的设备信息等)就会从UPnP检索监控模块20中移除。
UPnP服务代理模块21是一个UPnP设备管理器。它需要由UPnP检索监控模块20提供进入UPnP网络的相关UPnP设备的所有设备信息。通过获得这些信息，UPnP服务代理模块21可以为每个UPnP设备的服务产生一个接口，用于被其它设备所调用。
Jini检索监控模块22用于发现并注册Jini服务的设备的设备信息，所有进入Jini网络的设备都必须被Jini检索监控模块22发现并注册，注册的Jini设备的设备信息包括：设备名字、服务提供者信息、服务参数、Jini设备所提供的所有服务。Jini检索监控模块22将这些信息提供给Jini服务代理模块23。当一个Jini设备离开Jini网络时，相关的数据(该Jini设备的设备信息等)就会从Jini检索监控模块22移除。
Jini服务代理模块23是一个Jini设备管理器。它需要由Jini检索监控模块22提供进入Jini网络的相关Jini设备的所有设备信息。通过获得这些信息，Jini服务代理模块23可以为每个Jini设备的服务产生一个接口，用于被其它设备所调用。
代理服务模块24用于服务类型的转换，根据需求把UPnP和Jini的服务类型进行转换，或者将UPnP和Jini的服务类型转换成为目标设备所需要的服务类型。Jini服务与UPnP服务分别基于不用的设备访问协议，不可能让这两种服务直接通信，所以需要将这两种不同的服务都转换成一种标准的服务，才能进行通信。在这里，服务类型的转换就需要用到OSGi规范工作组制定的两个API，分别为OSGi-UPnP服务转换模块(OSGi UPnP Driver)与OSGi-Jini服务转换模块(OSGi Jini Driver)，这两个API都以Bundle的形式注册于OSGi框架中。
进一步地，代理服务模块24包括：
OSGi-UPnP服务转换模块，用于将UPnP服务转换成OSGi服务，或者将OSGi服务转换成UPnP服务；
OSGi-Jini服务转换模块，用于将Jini服务转换成OSGi服务，或者将OSGi服务转换成Jini服务。
下面结合图4对本发明实施例的代理服务模块24的工作原理进行进一步说明。
OSGi UPnP Driver这个Bundle负责OSGi服务与UPnP服务的类型转换，也就是OSGi-to-UPnP与UPnP-to-OSGi。
UPnP-to-OSGi服务转换可以通过以下方式实现：OSGi UPnP Driver从UPnP服务代理模块21获得UPnP的服务接口，OSGi UPnP Driver将这个接口封装成为一个UPnP服务，并将此UPnP服务转换成标准的OSGi服务，并注册于OSGi框架中，此时这个标准的OSGi服务成为一个虚拟的UPnP服务，由于实际的UPnP服务以OSGi的服务类型存在，这个UPnP服务便能够与其他的标准OSGi服务进行相互调用了。
OSGi-to-UPnP服务转换可以通过以下方式实现：OSGi UPnP Driver会实时监听OSGi框架中所注册的服务，当有新的OSGi服务注册时，OSGi UPnP Driver会将此新的OSGi服务转换成标准的UPnP服务(此UPnP服务为虚拟的UPnP服务，但此虚拟的UPnP服务与UPnP网络中的其它实际的UPnP服务是无差别的)，并将此虚拟UPnP服务导出至UPnP网络，以便此虚拟UPnP服务与UPnP网络中的其他UPnP服务互相调用。导出的UPnP服务会声明自己为虚拟UPnP服务，以便UPnP网络中的控制点在需要使用此虚拟UPnP服务时，会自动向OSGi网关进行查找调用。
OSGi Jini Driver这个Bundle负责OSGi服务与Jini服务的类型转换，也就是OSGi-to-Jini与Jini-to-OSGi。
Jini-to-OSGi服务转换可以通过以下方式实现：OSGi Jini Driver从Jini服务代理模块获得Jini的服务接口，OSGi Jini Driver将这个接口封装成为一个Jini服务，并将此Jini服务转换成标准的OSGi服务，并注册于OSGi框架中，此时这个标准的OSGi服务成为一个虚拟的Jini服务，由于实际的Jini服务以OSGi的服务类型存在，这个Jini服务便能够与其他的标准OSGi服务进行相互调用了。
OSGi-to-Jini服务转换可以通过以下方式实现：OSGi Jini Driver会实时监听OSGi框架中所注册的服务，当有新的OSGi服务注册时，OSGi Jini Driver会将此新的OSGi服务转换成标准的Jini服务(此Jini服务为虚拟的Jini服务，但此虚拟的Jini服务与Jini网络中的其它实际的Jini服务是无差别的)，并将此虚拟Jini服务导出至Jini网络，注册于Jini网络的查找服务中，以便此虚拟Jini服务与Jini网络中的其他Jini服务互相调用。导出的Jini服务会声明自己为虚拟Jini服务，以便Jini网络中实际的Jini服务在需要使用此虚拟Jini服务时，会自动向OSGi网关进行查找调用。
本发明实施例的家庭网关采用OSGi标准，能够无缝地融合已有的各种家庭网络技术，能够有效地利用原有的网络和设备，而无需考虑重新布线的问题。在具体实施中，可采用Java语言进行开发，可以不依赖于任何软硬件系统，便于移植，且具备应有的所有基本功能，还具有很强的扩展性，可以加入各种功能强大的bundle，如与UPnP协议通信的bundle、无线通信的bundle等来满足具体应用的要求；另一方面，只要符合OSGi标准，任何其它公司或个人编写的bundle都能运行其上。本发明实施例所提供的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，极大地提高了设备之间的兼容性，并可以实现基于不同设备访问规范的UPnP服务与Jini服务之间的互相通信。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
另外，以上对本发明实施例所提供的用于兼容逻辑设备访问的代理设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述代理设备包括：
UPnP检索监控模块，用于发现并注册UPnP服务的UPnP设备的设备信息；
UPnP服务代理模块，用于为所述UPnP检索监控模块所发现的每个所要注册的UPnP设备的服务产生一个接口；
Jini检索监控模块，用于发现并注册Jini服务的Jini设备的设备信息；
Jini服务代理模块，用于为所述Jini检索监控模块所发现的每个所要注册的Jini设备的服务产生一个接口；
代理服务模块，用于对不同的服务类型进行转换。
2.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述代理服务模块用于UPnP服务与OSGi服务之间的互相转换，以及用于Jini服务与OSGi服务之间的互相转换。
3.如权利要求2所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述代理服务模块包括：
第一服务转换模块，用于将UPnP服务转换成OSGi服务，或者将OSGi服务转换成UPnP服务；
第二服务转换模块，用于将Jini服务转换成OSGi服务，或者将OSGi服务转换成Jini服务。
4.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述UPnP设备的设备信息包括：设备名字、服务提供者信息、服务参数、UPnP设备所提供的所有服务。
5.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述Jini设备的设备信息包括：设备名字、服务提供者信息、服务参数、Jini设备所提供的所有服务。
6.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，若所述UPnP设备离开UPnP网络时，所述UPnP检索监控模块将所述UPnP设备的设备信息移除。
7.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，若所述Jini设备离开Jini网络时，所述Jini检索监控模块将所述Jini设备的设备信息移除。
8.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述UPnP服务代理模块为所述UPnP设备的服务所产生的一个接口用于被其它设备调用。
9.如权利要求1所述的用于兼容逻辑设备访问的代理设备，其特征在于，所述Jini服务代理模块为所述Jini设备的服务所产生的一个接口用于被其它设备调用。
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