CN117997662A - 支持跨网的设备发现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持跨网的设备发现方法，包括以下步骤：需要组网互联的设备事先约定一个用于互相发现的组播地址；用于支持同一应用或功能的多设备需要互通，把该组播地址作为各个设备上该应用或功能必需的初始化的条件；设备新上线时，向组播地址发送设备上线的组播包，所述组播包中包括设备唯一的标志信息，设备间可相互通信的地址信息，组网条件，设备在线定期更新的间隔，设备加入的网络信息；如果新上线设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备上线的组播包，上线信息包包括本设备在内所有已加入网络的设备的信息。本发明使得局域网同一网络或者不同网络内有共同需求的设备能互相发现，做到快捷、灵活组网，即插即用。

Description

支持跨网的设备发现方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种支持跨网的设备发现方法。

背景技术

局域网内要实现多主机间的通信和应用调用，前提是各主机能够完成设备间发现，彼此互相识别，知道对方的通信/调用方式，目前常见的设备间发现主要有两大类，基于蓝牙，或者是基于通用即插即用(Universal Plug and Play，UPNP)的设备发现机制。

对于蓝牙的设备发现方式，通过蓝牙组网也可以实现点到点或者点到多的设备发现，多个蓝牙设备可以通过组建短距离的即时网络进行无线连接和通信。但是基于目前现有的蓝牙通讯技术，其缺点在于，本身支持的物理距离有限，另外组网后的每个设备能够实际通信的设备个数也受限，比如基于微微网的网络拓扑结构，单个设备最多可以同时与7个其他设备进行通信。

而UPNP的好处在于通用性，有一套大而全的协议/机制做保证，比如设备发现用到简单服务发现协议(Simple Service Discovery Protocol，SSDP)，设备间控制用到简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol，SOAP)，而事件的订阅和推送需要通用事件通知结构(General Event Notification Architecture，GENA)的支持。但是UPNP的机制很适合公用领域里行业内或者跨行业的标准化的设备和应用间的互通，对于私有领域没有标准化的需求，或者功能需求比较简单的应用来说，实现起来比较复杂，不够轻便；另外UPNP协议基于组播/广播的发现机制，因为UDP传输的不可靠性，存在设备间发现不了或者发现太晚的问题。此外存在位于不同网络的设备，并且存在跨网络的设备，基于现有的设备发现机制无法实现互通。

发明内容

鉴于以上存在的问题，本发明提供一种支持跨网的设备发现方法，使得局域网同一网络或者不同网络内有共同需求的设备能互相发现，做到快捷、灵活组网，即插即用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种支持跨网的设备发现方法，包括以下步骤：

需要组网互联的设备事先约定一个用于互相发现的组播地址；用于支持同一应用或功能的多设备需要互通，把该组播地址作为各个设备上该应用或功能必需的初始化的条件；

设备新上线时，向组播地址发送设备上线的组播包，所述组播包中包括设备唯一的标志信息，设备间可相互通信的地址信息，组网条件，设备在线定期更新的间隔，设备加入的网络信息；如果新上线设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备上线的组播包，上线信息包包括本设备在内所有已加入网络的设备的信息。

优选地，进一步包括：已在线的设备收到设备新上线的信息，根据包里的组网条件信息判断自己是否需要应答，该组网条件信息是新上线的设备想完成某个特定应用或功能而发起的设备间组网和互通的依据，如果判断属于同组，已在线的设备把新设备加入自己维护的设备列表，并按要求发回应答。

优选地，新上线的设备收到来自其它设备的应答，判断是否需要把这些发送应答的设备以及应答信息里包含的其它设备加入自己维护的设备列表；如果应答设备是多网卡设备，应答信息里包含的其它网络的设备也需要加入维护列表，并记录这些设备和多网卡设备的关联关系。

优选地，进一步包括所有在线设备根据定义的更新间隔，周期性向组播地址发送自己在线的信息；如果设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备在线信息更新的组播包。

优选地，进一步包括：已在线的设备收到其它设备周期发送的更新信息包，判断发送更新包的设备是否需要加入自己的设备列表，如果是已经在自己设备列表里的，更新收到该设备的时间。

优选地，根据设备列表里的设备的上次更新时间以及该设备约定的更新周期，如果更新周期到期仍然没有收到该设备的更新信息包，将其移除出可用的设备列表，如果被移除的设备是多网卡设备，则通过该多网卡设备发现的其它网络的在线设备一并移除。

优选地，进一步包括当设备离线时，发送设备离线的组播包，表明设备离开，离线的信息包括该离线设备唯一的标志信息；如果设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备离线的组播包。

优选地，进一步包括已在线的设备收到其它设备的离线信息包，判断该设备是否在自己维护的设备列表里，如是，将其移除出可用的设备列表；如果被移除的设备是多网卡设备，则通过该多网卡设备发现的其它网络的在线设备一并移除。

优选地，进一步包括，多网卡设备离开特定网络成为单网卡设备进行如下处理：

从多网卡设备成为单网卡的设备遍历自己维护的可用设备列表里的设备，移除掉已离开网络包含的所有设备；从多网卡设备成为单网卡的设备在当前单网卡所在网络里，发送在线信息更新包，告知其它设备自己的网络变化情况；其它在线设备收到变成单网卡的设备的在线信息更新包，检索自己维护的可用设备列表，移除掉该设备在多网卡状态时关联加入的其它网络的设备。

采用本发明具有如下的有益效果：

(1)跨网设备间发现。通过多网卡设备，实现不同网络里设备间发现和互通。可以按服务/应用需求设置筛选条件，实现设备发现，灵活组网，并在此基础上完成设备间能力和资源互通。

(2)协议的轻量化。协议定义了两种类型的数据包，设备在线/离线的状态信息包，以及收到设备在线信息包的其它设备相应的应答包。

(3)设备发现的可靠性保障。依据本发明的协议约定，各个支持联网设备的设备间发现有三个途径加以保障：通过向特定的组播网地址发送设备在线或者离线通知的组播包，把设备是否在线的信息投递给组播网的其它设备；收到在线信息包的其它设备，如果满足在线信息包里的组网要求，向发送在线信息报的设备发送应答包，这样在线信息包的发送设备能第一时间发现发送应答包的设备，而不用等到该设备更新周期到期时发送在线信息更新包的时候才完成设备发现；由于其它设备发回的应答包里除了应答包发送设备本身的设备信息外，还包含该发送设备维护的其它在网设备的信息，这样能保障由于UDP传输的不可靠性，部分在网的其它设备没收到在线信息包的情况。按照现有通常的逻辑，需要等到下一轮在线更新信息的组播包发送并且网络正常的情况才能完成设备互相发现，在网络极端异常的情况，等待的时间会更久，甚至一直找不到。

(4)可以完成特定目标的设备间发现。按照协议约定，设备上线的信息包里会指定自己想要的组网限制条件，其它在线设备可以通过对该信息包解析处理确认自己是否满足条件，满足的话向新上线的设备发送应答包，这样有相同限制条件的设备可以实现组网，完成实际应用需要的功能。这种限制条件可以是单一条件，或者多条件的组合，比如某个特定应用类型的设备想实现组网，可以设置该应用类型为限制条件；又比如多个应用类型想实现组网，可以把相应的多个应用类型设置为复合的筛选条件，实现跨应用的设备间发现。

附图说明

图1为本发明一具体应用实例的支持跨网的设备发现方法的整体示意图；

图2为本发明实施例的支持跨网的设备发现方法中设备上线/更新/离线流程图示意图。

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做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。

本发明实施例的一种支持跨网的设备发现方法，包括以下步骤：

需要组网互联的设备事先约定一个用于互相发现的组播地址；用于支持同一应用或功能的多设备需要互通，把该组播地址作为各个设备上该应用或功能必需的初始化的条件；

设备新上线时，向组播地址发送设备上线的组播包，组播包中包括设备唯一的标志信息，设备间可相互通信的地址信息，组网条件，设备在线定期更新的间隔，设备加入的网络信息；如果新上线设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备上线的组播包，上线信息包包括本设备在内所有已加入网络的设备的信息。

具体一应用实例中，参见图1，组播网A包括设备1，设备2和设备X，组播网B包括设备X和设备M，即设备X是一个多网卡设备，设备1，设备2和设备X的上线/更新/离线状态向组播网A上报，因为组播网A和组播网B中共同设备X的存在，设备1、设备2、设备X和设备M之间可以进行应用或功能的互通。设备1、设备2、设备X和设备M的设备状态也会进行更新。

本发明一实施例的一种支持跨网的设备发现方法，进一步包括：已在线的设备收到设备新上线的信息，根据包里的组网条件信息判断自己是否需要应答，该组网条件信息是新上线的设备想完成某个特定应用或功能而发起的设备间组网和互通的依据，如果判断属于同组，已在线的设备把新设备加入自己维护的设备列表，并按要求发回应答。新上线的设备收到来自其它设备的应答，判断是否需要把这些发送应答的设备以及应答信息里包含的其它设备加入自己维护的设备列表；如果应答设备是多网卡设备，应答信息里包含的其它网络的设备也需要加入维护列表，并记录这些设备和多网卡设备的关联关系。

本发明一实施例的一种支持跨网的设备发现方法，进一步包括：所有在线设备根据定义的更新间隔，周期性向组播地址发送自己在线的信息；如果设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备在线信息更新的组播包。已在线的设备收到其它设备周期发送的更新信息包，判断发送更新包的设备是否需要加入自己的设备列表，如果是已经在自己设备列表里的，更新收到该设备的时间；根据设备列表里的设备的上次更新时间以及该设备约定的更新周期，如果更新周期到期仍然没有收到该设备的更新信息包，将其移除出可用的设备列表，如果被移除的设备是多网卡设备，则通过该多网卡设备发现的其它网络的在线设备一并移除。

本发明一实施例的一种支持跨网的设备发现方法，进一步包括当设备离线时，发送设备离线的组播包，表明设备离开，离线的信息包括该离线设备唯一的标志信息；如果设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备离线的组播包。已在线的设备收到其它设备的离线信息包，判断该设备是否在自己维护的设备列表里，如是，将其移除出可用的设备列表；如果被移除的设备是多网卡设备，则通过该多网卡设备发现的其它网络的在线设备一并移除。

本发明一实施例的一种支持跨网的设备发现方法，进一步包括多网卡设备离开特定网络成为单网卡设备进行如下处理：

从多网卡设备成为单网卡的设备遍历自己维护的可用设备列表里的设备，移除掉已离开网络包含的所有设备；从多网卡设备成为单网卡的设备在当前单网卡所在网络里，发送在线信息更新包，告知其它设备自己的网络变化情况；其它在线设备收到变成单网卡的设备的在线信息更新包，检索自己维护的可用设备列表，移除掉该设备在多网卡状态时关联加入的其它网络的设备。

本发明一实施例的一种支持跨网的设发现方法，设备间通讯如下：所有在线设备，可以选择自己维护的可用设备列表里的设备，判断该设备与自己同网络，则根据该设备提供的网络访问地址，完成应用需要的设备间通讯。通讯内容自定义。通过多网卡设备发现与自己不同网络的设备，通过与其关联的多网卡设备提供的通信地址间接完成应用所需要的设备间通讯。通讯内容自定义。

具体应用实例中，参见图2，组播网1包括设备A和设备X，组播网2包括设备X和设备B，即设备X是一个多网卡设备。设备A可以向组播网1宣告上线、离线和在线信息包，因为设备X是多网卡设备，其将设备B的信息也加入应答信息中，设备A因此可以把设备B加入自己维护的设备列表。同理，设备B也不仅可以把设备X加入设备列表，也可以把设备A加入设备列表。在设备A宣告离线后，不仅设备X把设备A移出列表，设备B也把设备A移出列表。

具体应用实例中，组播包的内容包含四部分，包含信息参考表1所示，组播包数据封装格式不限，可以是xml，json或者其它。组播包包括设备基本信息、设备扩展信息、设备更新信息和组网要求信息。设备基本信息包括例如支持本发明约定的协议类型、设备类型，能标识设备唯一性的设备ID，能提供设备间通信能力的地址，比如某个http服务地址，或者某个tcp/udp的端口，以及设备的网络信息，包括：本设备所在网络情况，以识别本设备是单网卡或者多网卡。可选的设备扩展信息包括比如适用的应用类型，分组名，支持的服务类型，或者其它自定义信息。设备更新信息包括该设备向组播网发送在线信息包的发送周期，作为其它设备判断该设备是否还在线的依据。组网要求信息包括描述需要对该在线信息包做应答的设备信息，该信息的作用是描述新上线或者在线的设备的组网条件，包含能通过指定方式对设备做分组的字段，比如特定的设备类型，某种支持的服务类型，可自定义的分组名等等；如果不指定，表示所有在线设备都必须应答。

表1在线通知包信息列表

设备正常离线时，在线设备向指定的组播地址发送组播包，宣告自己下线，组播包信息必须包含能表示设备身份唯一性的标识信息，例如设备ID；以及协议类型和设备类型；离线通知组播包如表2所示。

表2离线通知包信息列表

通过以上设置的支持跨网的设备发现方法，通过多网卡设备，可以实现不同网络里设备间发现和互通。也可以可以按服务/应用需求设置筛选条件，实现设备发现，灵活组网，并在此基础上完成设备间能力和资源互通。

应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。

Claims (9)

1.一种支持跨网的设备发现方法，其特征在于，包括以下步骤：

需要组网互联的设备事先约定一个用于互相发现的组播地址；用于支持同一应用或功能的多设备需要互通，把该组播地址作为各个设备上该应用或功能必需的初始化的条件；

设备新上线时，向组播地址发送设备上线的组播包，所述组播包中包括设备唯一的标志信息，设备间可相互通信的地址信息，组网条件，设备在线定期更新的间隔，设备加入的网络信息；如果新上线设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备上线的组播包，上线信息包包括本设备在内所有已加入网络的设备的信息。

2.如权利要求1所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，进一步包括：已在线的设备收到设备新上线的信息，根据包里的组网条件信息判断自己是否需要应答，该组网条件信息是新上线的设备想完成某个特定应用或功能而发起的设备间组网和互通的依据，如果判断属于同组，已在线的设备把新设备加入自己维护的设备列表，并按要求发回应答。

3.如权利要求2所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，新上线的设备收到来自其它设备的应答，判断是否需要把这些发送应答的设备以及应答信息里包含的其它设备加入自己维护的设备列表；如果应答设备是多网卡设备，应答信息里包含的其它网络的设备也需要加入维护列表，并记录这些设备和多网卡设备的关联关系。

4.如权利要求1所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，进一步包括所有在线设备根据定义的更新间隔，周期性向组播地址发送自己在线的信息；如果设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备在线信息更新的组播包。

5.如权利要求4所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，进一步包括：已在线的设备收到其它设备周期发送的更新信息包，判断发送更新包的设备是否需要加入自己的设备列表，如果是已经在自己设备列表里的，更新收到该设备的时间。

6.如权利要求4所述的支持跨网的设备发现方法，其特征自安于，根据设备列表里的设备的上次更新时间以及该设备约定的更新周期，如果更新周期到期仍然没有收到该设备的更新信息包，将其移除出可用的设备列表，如果被移除的设备是多网卡设备，则通过该多网卡设备发现的其它网络的在线设备一并移除。

7.如权利要求1所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，进一步包括当设备离线时，发送设备离线的组播包，表明设备离开，离线的信息包括该离线设备唯一的标志信息；如果设备是多网卡设备，在每个网卡上均发送设备离线的组播包。

8.如权利要求7所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，进一步包括已在线的设备收到其它设备的离线信息包，判断该设备是否在自己维护的设备列表里，如是，将其移除出可用的设备列表；如果被移除的设备是多网卡设备，则通过该多网卡设备发现的其它网络的在线设备一并移除。

9.如权利要求1所述的支持跨网的设备发现方法，其特征在于，进一步包括，多网卡设备离开特定网络成为单网卡设备进行如下处理：

从多网卡设备成为单网卡的设备遍历自己维护的可用设备列表里的设备，移除掉已离开网络包含的所有设备；从多网卡设备成为单网卡的设备在当前单网卡所在网络里，发送在线信息更新包，告知其它设备自己的网络变化情况；其它在线设备收到变成单网卡的设备的在线信息更新包，检索自己维护的可用设备列表，移除掉该设备在多网卡状态时关联加入的其它网络的设备。