CN102546698A

CN102546698A - 数字家庭服务计算系统

Info

Publication number: CN102546698A
Application number: CN2010106011162A
Authority: CN
Inventors: 于忠清; 陶冶; 王兵; 李桂丽; 翟伟伟; 富饶; 蔡宇玉
Original assignee: Qingdao Haiersoft Co Ltd
Current assignee: Qingdao Haiersoft Co Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明涉及一种数字家庭系统，尤其涉及一种数字家庭的服务计算系统。本发明的数字家庭服务计算系统，包括服务传送模块、服务集成模块、服务应用模块，服务传送模块通过服务集成模块与服务应用模块连接。本发明的系统可以在Internet范围内发布、发现和调用；松耦合的异步调用方式，有利于框架的扩展；整个架构不依赖于任何硬件、操作系统和网络，因此可方便地进行异构系统间的通信，使得异构的参与者可以在服务注册中心注册服务，以便与其他的参与者进行P2P的交互。

Description

数字家庭服务计算系统

技术领域

本发明涉及一种数字家庭系统，尤其涉及一种数字家庭的服务计算系统。

背景技术

参照IEEE Services Computing Community的观点，服务计算(Service-Oriented Computing，SOC)可描述为：覆盖业务和信息技术服务的跨学科的科学与技术。其技术特征有：Web服务、面向服务的架构(Service-oriented Architecture，SOA)、业务解决方法和工具、业务流程建模、变换和集成。实际上，服务计算覆盖了整个服务研究的生命期，包括业务组件化、服务建模、服务创建、服务实现、服务注解、服务部署、服务发现、服务组合、服务传播、服务到服务协作、服务监控、服务优化以及服务管理。其目标是：使得IT服务和计算技术可以更经济、更高效地完成业务服务。

从以上定义可见，服务计算形成了一整套的新理念和新方法，通过吸取成熟的开放分布式系统的经验，并与它们互补，正在成为新一代计算范型，开辟了一个新的开放分布式计算的研究领域。服务是自治的、平台独立的计算实体，以开放、自主的方式部署于各个分布节点上，通过服务的描述、发布、发现、动态组合以及在Internet上的互联互通和协同合作来构造应用，使系统能够根据环境变化和业务需求动态适应和演化。SOC利用服务作为基本的构造单元，支持分布式应用和快速、低成本的组合式开发，支持以平台无关的方式进行使用。

自上世纪六十年代以来，尽管编程语言和开发环境技术有了长足的进步，构建和维护软件的基本范型却进步得较少。开发者仍然靠使用“编辑编译链接”循环模式的各种变体来构筑大量的软件，从源代码产生可执行的二进制代码。

自上世纪九十年代开始，Internet迅速变成一个十分重要和强大的通讯中介。随着各种应用的不断深入，海量信息涌人Internet，这些部署在Internet上的应用和资源呈现出两个十分重要的趋势：一是跨组织、多样性和异构性，需要进行充分的资源共享和综合利用；二是复杂性，不仅规模复杂，而且不确定性增加，需要系统有自适应、自组织等特性。Web虽然一度扩展了关于软件的定义，但实际开发和实现一个Web站点却与传统的软件构建几乎一样容易出错。这些应用和资源的特点使得Web系统的开发迫切需要新颖、有效的方法提供技术途径。

随着研究的深入和开发方式的不断进步，众多研究者和工业界人士一致认为，软件应该作为服务来提供和传播。也就是说，要发展一种新的软件架构体系和软件范型，在这种范型中，关注的重点从提供软件转向了描述和传送服务，这使得关注点不再是传统软件的构建、使用和所有权模型。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种数字家庭服务计算系统，其核心理念是在交互的软件成分之间构建松耦合的协同软件体系。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括服务传送模块、服务集成模块、服务应用模块，服务传送模块通过服务集成模块与服务应用模块连接。

一个服务计算的抽象模型，低层是服务传送模块，中间为服务集成模块，上层是服务应用模块。服务计算模型可以配置、执行和合并多个服务来满足特定的需求，服务应用层中的大粒度服务是由服务传送模块所提供的小粒度服务组合而来的，而组合的方法就存在于服务集成模块之中，服务传送模块则借助.NET、JZEE等实现技术，通过基于XML的包装和消息格式(SOAP)提供具体的服务。自从服务计算发展以来，这个思想一直是其核心，无论是语义服务还是流程组合，都是在这个基本理念之上对实现方式进行的探索和改进。服务计算技术可以有效地适应Internet上资源的特点，服务计算提供了一种松耦合、位置透明、协议独立的系统架构，来构建分布式系统，很好地适应了资源的跨组织、技术多样性、异构性等特性，并提供了相应的技术途径。服务计算的目标是：通过组合和利用外部资源来实现按需计算(On-demand Computing)，不需要的部分及时卸载，而需要的部分动态组合进来。

服务集成层包括四个服务计算模块，即服务描述模块、服务发现模块、服务传输模块、服务组合模块。

所述服务描述模块，是指服务提供者对自己所提供功能的描述，以及客户对自己所需服务的描述。所述描述的形式包括功能、接口和其它非功能特征的描述，以及服务质量(Quality of Service，QoS)的限制条件，也包含服务提供者与客户将协商的其它参数的描述。

所述服务发现模块，是指客户根据要求和选择条件，使用服务发现功能来寻找合适的服务，可以识别出潜在的服务提供者以及它们提供服务时所需付出的代价，服务发现可递归地使用其它服务，形成一个候选服务和服务提供者的列表。

所述服务传输模块，是指客户请求服务提供者根据所达成的协议提供某个服务，服务提供者在某个时间期限内提供具体的服务。

所述服务组合模块，是指服务提供者从底层服务组合出其需要的服务。

在数字家庭中，家电设备提供的功能也可以称之为服务，例如：空调有制冷除湿的功能，这与空调提供制冷除湿服务是等同的；网络内容提供商向家庭提供影视资源也可以称之为服务；电子商务网站为家庭提供基于电子商务的商品订购及配送也可以称之为服务。在数字家庭领域，面向家庭的服务是一个很宽泛的概念。简单概括，数字家庭服务主要分为以下几个类型：功能服务、内容服务和商业服务等。

数字家庭面向服务的计算(SOC)中服务具有以下特征：

服务可以独立操作。每个服务均可以提供相应的操作，并很容易被独立调用，其执行不依赖于其他服务；

服务是自描述的。服务采用标准的描述格式定义服务提供的操作和消息格式；

服务是松耦合的，服务的使用者和提供者可以分布部署；

服务为动态的，发布的服务可以被动态发现和使用；

服务是可以组合的，服务通过组合实现数字家电及其他家庭设备的功能和数字家庭业务；

服务有质量保障(QoS)。

在数字家庭环境中，通常存在多个异构网络，例如：IP网络、电话网络、电力线网络、无线网络等，也同时存在多种标准和规范，如UPnP、DLNA、e家佳、IGRS等。同时，数字家庭中也同时存在多种业务和应用，例如：数字电视、智能家居、互联网服务等。数字家庭的异构网络和复杂应用，使得其需要一个能够适应复杂多变情况的计算模型，因此，采用面向服务的计算(SOC)能够为数字家庭带来：新的家庭网络架构；融合的家庭网络标准；降低网络复杂度和提高系统可靠性；更加集成、更加智能的家居环境；更加利于家庭内部网络和外部网络的沟通；为数字家电的设计提供更加先进的参考模型；为网络数字家庭服务提供商提供参考接口标准；构造家庭内部网络与外部网络(社区服务网络、Internet等)之间互联互通的桥梁。

作为一个新的计算方式，国内外的研究机构、标准化组织和工业界在服务计算上做了大量的研究工作。在数字家庭领域，上世纪70年代制定的X-10协议，通过电力线(Power-Line)连接可向256个设备传送16组消息，这个协议由于其简单易行，至今仍在被广泛应用。近年来，包括OSGi(Open ServicesGateway Initiative)，EHS(European Home System)，EIB(EuropeanInstallation Bus)，HAVi(Home Audio Video Interoperability)，UPnP(Universal Plug and Play)等协议/标准/规范相继出台，针对这些协议和标准，[AD08][Aiel06]给出了一种分类方法，主要从开放性、可扩展性、异构性和拓扑结构四个方面进行评判。

可见，Web Service从根本上为服务计算解决了一些关键问题，例如：使用的是基于XML的标准语言和协议，并且可以扩展，从而解决了开放性问题；可以在Internet范围内发布、发现和调用；松耦合的异步调用方式，有利于框架的扩展；整个架构不依赖于任何硬件、操作系统和网络，因此可方便地进行异构系统间的通信，使得异构的参与者可以在服务注册中心注册服务，以便与其他的参与者进行P2P的交互。

附图说明

图1为本发明的模块结构示意图。

具体实施方式

本发明的系统包括服务传送层、服务集成层、服务应用层，服务传送层通过服务集成层与服务应用层连接。

服务集成层包括四个服务计算模块，即服务描述模块、服务发现模块、服务传输模块、服务组合模块。所述服务描述模块，是指服务提供者对自己所提供功能的描述，以及客户对自己所需服务的描述。所述描述的形式包括功能、接口和其它非功能特征的描述，以及服务质量的限制条件，也包含服务提供者与客户将协商的其它参数的描述。所述服务发现模块，是指客户根据要求和选择条件，使用服务发现功能来寻找合适的服务，可以识别出潜在的服务提供者以及它们提供服务时所需付出的代价，服务发现可递归地使用其它服务，形成一个候选服务和服务提供者的列表。所述服务传输模块，是指客户请求服务提供者根据所达成的协议提供某个服务，服务提供者在某个时间期限内提供具体的服务。所述服务组合模块，是指服务提供者从底层服务组合出其需要的服务。

Claims

1.一种数字家庭服务计算系统，其特征在于，包括服务传送模块、服务集成模块、服务应用模块，服务传送模块通过服务集成模块与服务应用模块连接。

2.根据权利要求1所述的数字家庭服务计算系统，其特征在于，服务集成模块包括四个服务计算模块，即服务描述模块、服务发现模块、服务传输模块、服务组合模块。

3.根据权利要求2所述的数字家庭服务计算系统，其特征在于，所述服务描述模块，是指服务提供者对自己所提供功能的描述，以及客户对自己所需服务的描述。

4.根据权利要求3所述的数字家庭服务计算系统，其特征在于，所述描述的形式包括功能、接口和非功能特征的描述，以及服务质量的限制条件，也包含服务提供者与客户将协商的其它参数的描述。

5.根据权利要求2所述的数字家庭服务计算系统，其特征在于，所述服务发现模块，是指客户根据要求和选择条件，使用服务发现功能来寻找合适的服务，识别出潜在的服务提供者以及它们提供服务时所需付出的代价，服务发现可递归地使用其它服务，形成一个候选服务和服务提供者的列表。

6.根据权利要求2所述的数字家庭服务计算系统，其特征在于，所述服务传输模块，是指客户请求服务提供者根据所达成的协议提供某个服务，服务提供者在某个时间期限内提供具体的服务。

7.根据权利要求2所述的数字家庭服务计算系统，其特征在于，所述服务组合模块，是指服务提供者从底层服务组合出其需要的服务。