WO2014015730A1 - 一种设备和服务的发现方法、设备中间件 - Google Patents

一种设备和服务的发现方法、设备中间件 Download PDF

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service
network
central node
user terminal
terminal device
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孙爱芳
高冲
张志飞
凌志浩
袁宜峰
祁学文
曹建福
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities
    • H04W8/24—Transfer of terminal data

Definitions

  • the present invention relates to the field of wireless communication technologies, and in particular, to a device and service discovery method and device middleware. Background technique
  • the device in the prior art finds that the peripheral device information is obtained through a channel broadcast or a multicast message to form a network, and the service is transmitted and presented through user configuration based on the network.
  • the device cannot be autonomous because the device discovery process does not involve service discovery. Complete the provision of ubiquitous business.
  • many communication protocols do not support ad hoc network architecture without pre-configuration. For example, a terminal device supporting a wireless local area network (WIFI) communication protocol cannot access peripheral devices and services without an access point (AP). Obtaining, which also causes the device to be unable to complete service matching and ubiquitous service provisioning. Summary of the invention
  • the main purpose of the embodiments of the present invention is to provide a device and service discovery method and device middleware, so as to solve the problem that the prior art cannot implement service discovery, and cannot complete service matching and ubiquitous service provision independently.
  • An embodiment of the present invention provides a method for discovering a device and a service, where the method includes: The user terminal device broadcasts its own device information and service capability information, and searches for surrounding service network information, device information not added to the service network, and service capability information of the device;
  • the user terminal device is configured to join the service network, and interact with the central node of the service network to complete the service;
  • the user terminal device selects the central node from the device that has not joined the service network and has the service capability required to complete the service, and selects the central node according to the selection.
  • the central node configuration generates a service network, and interacts with the selected central node to complete the service.
  • the user terminal device is configured to join the service network, including:
  • the user terminal device is configured to perform a STA mode, set a network ID, and send a dynamic address acquisition request to a central node of the service network to obtain an IP address allocated by a central node of the service network.
  • the generating the service network according to the selected central node configuration comprises: configuring the selected central node as an access point AP mode, the central node enabling dynamic address allocation, and opening a dynamic address allocation port;
  • the user terminal device is configured in an STA mode, sets a network ID, and sends a dynamic address obtaining request to the selected central node to obtain an IP address allocated by the central node.
  • one of the following methods is used to select the central node:
  • Random selection method competition selection method based on game theory, and selection method of rotation training.
  • the service network information includes: a central node identifier ID number of the service network, and a service label provided.
  • the device information includes: a device identifier, a port number, a storage capability, a processing capability, and a display capability.
  • An embodiment of the present invention further provides a device middleware, where the device middleware is located at a network layer.
  • the media access control MAC layer the device middleware includes: a service query and call module, an information broadcast and search module, and a network configuration module;
  • the service query and call module is configured to query the application layer for device information and service capability information of the user terminal device;
  • the information broadcast and search module is configured to control MAC device broadcast device information and service capability information of the user terminal device, and search for surrounding service network information, device information not added to the service network, and service capability information of the device;
  • the network configuration module is configured to interact with the network layer to add the user terminal device configuration to the service network when searching for a service network having a service capability required for the user terminal device to complete the service, and
  • the central node of the service network performs the interaction to complete the service; when there is no service network with the service capability required by the user terminal device to complete the service, the device that has never joined the service network and has the service capability required to complete the service is selected.
  • the central node generates a service network according to the selected central node configuration, and performs interaction with the selected central node to complete the service.
  • the network configuration module is further configured to add the user terminal device configuration to the service network by:
  • the network configuration module is further configured to generate a service network according to the selected central node configuration by:
  • the selected central node is configured as an access point AP mode, and the central node starts a dynamic address allocation service, and opens a dynamic address allocation port;
  • the network configuration module is further configured to select the central node by using one of the following methods:
  • Random selection method competition selection method based on game theory, and selection method of rotation training.
  • a device and service discovery method and device middleware provided by an embodiment of the present invention independently complete service discovery and network configuration when a user equipment enters an area where a service device is distributed, and autonomously aggregate device capabilities in a certain area. Unified service provisioning is achieved through the cooperation of multiple devices. Since device discovery and service discovery are performed simultaneously, transparent access to service capabilities is realized, eliminating the cumbersome process of user configuration and satisfying the user's optimal service experience. DRAWINGS
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for discovering devices and services according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a device middleware according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for discovering peripheral devices and services by using device middleware and completing service provision according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a specific application scenario of a discovery method according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • a device and service discovery method provided by the embodiment of the present invention mainly includes the following steps:
  • Step 101 The user terminal device broadcasts its own device information and service capability information, and searches for surrounding service network information, device information not added to the service network, and service capability information of the device.
  • the user terminal device When the user terminal device enters the area where the service device is distributed, and the service capability of the peripheral device needs to complete the service provision, the user terminal device informs the peripheral device of the device information and the service capability information by using the broadcast or multicast message.
  • the device information includes:
  • the service capability information is a service capability that the user terminal device can provide, such as a camera function, a print function, a video playback function, an audio playback function, and the like.
  • the user terminal device also receives a broadcast message of each communication channel to search for surrounding service network information, device information not joined to the service network, and service capability information of the device.
  • the searched information includes the service network that exists in the vicinity, the equipment that does not join the service network, and the service capability information of the device.
  • the service network information includes: a central node identifier (ID) number of the service network, a service label provided, the service label is used to identify a service type provided by the network, and the device information includes a device identifier, a port number, and a storage capability.
  • ID central node identifier
  • Device information includes a device identifier, a port number, and a storage capability.
  • Device information is used to identify whether the device supports the coordination of a specific service and whether it supports the central node.
  • the service capability information of the device refers to the type of service provided or required by the device not joined to the service network. .
  • the user terminal device and the peripheral device providing the service capability need to have at least one same short-distance communication interface, and the networking can be completed through the infrastructure network or the Adhoc mode.
  • Adhoc mode is a peer-to-peer networking mode.
  • Step 102 The user terminal device determines whether there is a service network having the service capability required for the user terminal device to complete the service in the area, and if yes, executing step 103; otherwise, executing step 105.
  • step 103 If the user terminal device searches for a service network having the service capability required for the user terminal device to complete the service in the surrounding area, step 103 is performed; if the service network having the service capability required for the user terminal device to complete the service exists in the surrounding area, Go to step 105.
  • Step 103 The user terminal device completes the IP address configuration and joins the service network.
  • the user terminal device configures itself as a station (STA, Station) mode according to the searched service network information, sets a network ID, and sends a dynamic address acquisition to a central node of the service network (as an access node of the service network). Request, get the central node of the service network The IP address assigned to the user terminal device and complete the configuration.
  • the central node needs to support the Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP).
  • DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
  • Step 104 The user terminal device interacts with nodes in the service network to jointly complete unified service provision.
  • the user terminal device interacts with the central node to complete the unified service provision; if a service provision also needs the service capability of other nodes in the service network, The user terminal device also needs to interact with other nodes to complete unified service provision.
  • Step 105 When it is determined that there is no service network having the service capability required for the user terminal device to complete the service, the user terminal device selects the central node from the device that has not joined the service network and has the service capability required for the user terminal device to complete the service.
  • the user terminal device selects a device that has the service capability required for the user terminal device to complete the service from the searched device that is not in the service network, and participates in the central node election; the selection of the central node may be negotiated according to the device information. For example, the selection of the central node may adopt various methods such as random selection, competition selection based on game theory, and electoral election mode.
  • the selection strategy of the central node is “the most powerful processing capability”. Based on the processing capability of the participating devices, the device with the strongest processing capability is selected as the central node based on the competitive selection method.
  • Step 106 Generate a service network according to the selected central node configuration.
  • the user terminal device configures the selected central node as an access point (AP) mode to form a service network, the central node starts a dynamic address allocation service, opens a dynamic address allocation port, and prepares for dynamic address allocation; user terminal device configuration For the STA mode, set the network ID, and send a dynamic address acquisition request to the selected central node, obtain the IP address assigned by the central node, and complete the configuration.
  • the selected central node needs to support DHCP.
  • Step 107 Broadcast the service network information, and invite other devices to join.
  • This step is optional. After the central node is configured as the AP mode, modify or update the service label provided by the central node, and broadcast the service network information of the central node (including the central node ID number and the service label provided); You can search for this service network while searching around.
  • the device that needs to cooperate may request to join after searching for the service network, or the service network actively invites devices that need to cooperate to enter.
  • the service discovery and the network configuration can be completed autonomously, the device capability in a certain area is autonomously aggregated, and the unified service provision is completed through cooperation of multiple devices, thereby satisfying The best service experience for users.
  • Another embodiment of the present invention further provides a device middleware for device and service discovery, corresponding to the method for discovering devices and services according to embodiments of the present invention.
  • the device middleware 10 is located between the network layer and the media access control (MAC) layer; the embodiment of the present invention is based on the cross-layer idea, and the device middleware 10 passes through multiple modules and application layers.
  • the network layer and the MAC layer exchange information to complete the device, service discovery, and network configuration process.
  • the device middleware 10 includes: a service query and call module 11, an information broadcast and search module 12, and a network configuration module 13.
  • the service query and call module 11 is configured to query the application layer for device information and service capability information of the user terminal device by interacting with the application layer; the service query and call module 11 provides an API interface (application program interface), and the application layer passes For the invocation of the API interface, the device information and service capability information of the user terminal device are input into the service query and call module 11 of the device middleware 10.
  • the API interface needs to be invoked to input the latest device information and service capability information to the service query and call module 11 of the device middleware 10 in an event notification manner, to Used for equipment and services found.
  • the information broadcast and search module 12 is configured to control the setting of the MAC layer broadcast user terminal device Prepare information and service capability information, and search for surrounding service network information, device information not added to the service network, and service capability information of the device.
  • the network configuration module 13 is configured to complete the network configuration process by interacting with the network layer, including central node selection, network self-organization generation, node parameter automatic configuration (including network type, network ID, IP address), etc.;
  • the network configuration module 13 adds the user terminal device configuration to the service network, and is associated with the service network.
  • the central node performs interaction to complete the service; when the information broadcast and search module 12 searches for a service network that does not have the service capability required for the user terminal device to complete the service, the network configuration module 13 never joins the service network and has the required service to complete the service.
  • the central node is selected from the service capability device, and the service network is generated according to the selected central node configuration, and the selected central node is used to complete the service.
  • the network configuration module 13 is further configured to add the user terminal device configuration to the service network by:
  • the network configuration module 13 is further configured to generate a service network according to the selected central node configuration by:
  • the selected central node is configured into an AP mode, and the central node starts a dynamic address allocation service, and opens a dynamic address allocation port;
  • the network configuration module 13 may adopt a random selection method and a game theory based competition selection. Various methods such as mode and rotation training method are used to select the central node.
  • mode and rotation training method are used to select the central node.
  • Step 301 The service query and call module of the device middleware sends a request message for querying the device and the service capability information to the application layer.
  • Step 302 The application layer invokes the API interface of the device middleware to fill in the device information and service capability information of the requested user terminal device, and sends the device information to the device middleware.
  • the application layer needs to invoke the API interface provided by the device middleware, and input the latest device information and service capability information into the device middleware by means of event notification for the device. And service discovery use.
  • Step 303 The device middleware encapsulates the device information and the service capability information acquired, and sends a request message for the broadcast device information and the service capability information to the MAC layer through the information broadcast and search module.
  • Step 304 The information broadcast and search module sends a request message to the MAC layer to search for the peripheral service network, the device that is not added to the service network, and the service capability information of the device.
  • steps 303 and 304 are not strictly required and can be performed simultaneously.
  • Step 305 the MAC layer completes the information broadcast and search, and returns the search result to the device middleware.
  • the search results include: surrounding service network information, device information not included in the service network, and service capability information of the device.
  • Step 306 The service query and calling module of the device middleware filters the search result and uploads it to the application layer.
  • the screening is to filter results from the search results to meet business needs according to business needs.
  • the network configuration module of the device middleware is based on the obtained information (ie, service query) And the search result uploaded by the calling module) completes the self-organizing networking, generates network parameters, and performs network configuration on the nodes in the network.
  • Step 308 The application layer fills the Socket socket according to the application (that is, the service requirement) for use by the network layer connection.
  • Step 309 The network layer sends a network connection request to the designated network center node through the MAC layer.
  • Fig. 4 an exemplary embodiment of the service provision using the method of the embodiment of the present invention is shown.
  • the user carries the mobile terminal into the office area, searches for the notebook, the projector, and the printer device in the area through the broadcast message, and automatically configures the office network for the user's business needs, and the file carried by the user can be on the notebook computer. Modifications can be made to enjoy the print service through the printer, or the projector can be used to display the file on the display.
  • the service discovery and the network configuration are completed autonomously, the equipment capacity in a certain area is autonomously aggregated, and the unified service provision is completed through cooperation of multiple devices. Since device discovery and service discovery are performed simultaneously, transparent access to service capabilities is realized, eliminating the cumbersome process of user configuration and satisfying the user's optimal service experience.

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Abstract

本发明公开了一种设备和服务的发现方法、设备中间件，方法包括：用户终端设备广播自身的设备信息和服务能力信息，并搜索周边的服务网络信息、未加入服务网络的设备信息和设备的服务能力信息；如果搜索到周边存在用户终端设备具备完成业务所需服务能力的服务网络，则用户终端设备配置加入该服务网络，并与该服务网络的中心节点进行交互完成业务；如果没有搜索到所述服务网络，则用户终端设备从未加入服务网络的、且具备完成业务所需服务能力的设备中选取中心节点，并根据选取的中心节点配置生成服务网络，与选取的中心节点进行交互完成业务。本发明通过对周边可用服务资源的发现、获取并组网，能够完成泛在业务的提供。

Description

一种设备和服务的发现方法、 设备中间件 技术领域
本发明涉及无线通信技术领域， 尤其涉及一种设备和服务的发现方法、 设备中间件。 背景技术
随着信息技术的发展， 人们的生活、 工作环境中必将涌现出越来越多 的智能设备。 为了能够充分利用用户周边环境的多种设备， 为用户提供实 施、 高效、 高质量的服务， 让多设备协同工作共同提供服务已成为一种需 求。 而多设备协作的前提是设备之间能自主的发现， 并互联互通形成网络。
现有技术中的设备发现， 往往是通过信道广播或组播消息获取周边设 备信息形成网络， 基于网络通过用户配置完成业务传输及呈现； 由于设备 发现过程中不涉及服务的发现， 因此设备无法自主完成泛在业务的提供。 另外， 由于很多通信协议在不进行预先配置的前提下不支持自组网架构， 如支持无线局域网 （WIFI )通信协议的终端设备在没有接入点 （AP ) 的情 况下无法对周边设备及服务进行获取， 这也导致设备无法自主完成服务匹 配和泛在业务的提供。 发明内容
有鉴于此， 本发明实施例的主要目的在于提供一种设备和服务的发现 方法、 设备中间件， 以解决现有技术无法实现服务发现， 无法自主完成服 务匹配和泛在业务提供的问题。
为达到上述目的， 本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种设备和服务的发现方法， 该方法包括： 用户终端设备广播自身的设备信息和服务能力信息， 并搜索周边的服 务网络信息、 未加入服务网络的设备信息和设备的服务能力信息；
如果搜索到周边存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务 网络， 则所述用户终端设备配置加入所述服务网络， 并与所述服务网络的 中心节点进行交互完成业务；
如果搜索周边不存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务 网络， 则所述用户终端设备从未加入服务网络的、 且具备完成业务所需服 务能力的设备中选取中心节点， 并根据选取的中心节点配置生成服务网络， 与选取的中心节点进行交互完成业务。
优选的， 所述用户终端设备配置加入服务网络， 包括：
所述用户终端设备配置为站 STA模式， 设置网络 ID， 并向所述服务网 络的中心节点发送动态地址获取请求， 获取所述服务网络的中心节点分配 的 IP地址。
优选的， 所述根据选取的中心节点配置生成服务网络， 包括： 将选取的中心节点配置为接入点 AP模式，所述中心节点开启动态地址 分配 务， 打开动态地址分配端口；
所述用户终端设备配置为 STA模式， 设置网络 ID， 并向选取的中心节 点发送动态地址获取请求， 获取所述中心节点分配的 IP地址。
优选的， 采用以下方式的其中之一来选取中心节点：
随机选取方式、 基于博弈论的竟争选取方式、 轮训选取方式。
优选的， 所述服务网络信息包括： 服务网络的中心节点标识 ID号、 所 提供的服务标号。
优选的， 所述设备信息包括： 设备标识、 端口号、 存储能力、 处理能 力、 显示能力。
本发明实施例还提供了一种设备中间件， 所述设备中间件位于网络层 和媒体接入控制 MAC层之间，所述设备中间件包括：服务查询及调用模块、 信息广播及搜索模块和网络配置模块； 其中，
所述服务查询及调用模块， 配置为向应用层查询用户终端设备的设备 信息和服务能力信息；
所述信息广播及搜索模块，配置为控制 MAC层广播用户终端设备的设 备信息和服务能力信息， 并搜索周边的服务网络信息、 未加入服务网络的 设备信息和设备的服务能力信息；
所述网络配置模块， 配置为通过与网络层交互， 在搜索到周边存在具 备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务网络时， 将所述用户终端设 备配置加入所述服务网络， 并与所述服务网络的中心节点进行交互完成业 务； 在搜索周边不存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务网 络时， 从未加入服务网络的、 且具备完成业务所需服务能力的设备中选取 中心节点， 并根据选取的中心节点配置生成服务网络， 与选取的中心节点 进行交互完成业务。
优选的， 所述网络配置模块还配置为， 通过以下方式将所述用户终端 设备配置加入所述服务网络：
配置所述用户终端设备为站 STA模式， 设置网络 ID， 并向所述服务网 络的中心节点发送动态地址获取请求， 获取所述服务网络的中心节点为所 述用户终端设备分配的 IP地址。
优选的， 所述网络配置模块还配置为， 通过以下方式， 根据选取的中 心节点配置生成服务网络：
将选取的中心节点配置为接入点 AP模式，所述中心节点开启动态地址 分配 务， 打开动态地址分配端口；
配置所述用户终端设备为 STA模式， 设置网络 ID， 并向选取的中心节 点发送动态地址获取请求， 获取所述中心节点为所述用户终端设备分配的 IP地址。
优选的， 所述网络配置模块还配置为， 采用以下方式的其中之一来选 取中心节点：
随机选取方式、 基于博弈论的竟争选取方式、 轮训选取方式。
本发明实施例所提供的一种设备和服务的发现方法、 设备中间件， 在 用户设备进入服务设备分布的区域时， 自主完成服务发现及网络的配置， 自主地聚合一定区域内的设备能力， 通过多个设备的协同配合完成统一业 务提供。 由于设备发现与服务发现同时进行， 实现了服务能力的透明访问， 省去了用户配置的繁瑣过程， 可以满足用户的最佳服务体验。 附图说明
图 1为本发明实施例的一种设备和服务的发现方法的流程图； 图 2为本发明实施例的一种设备中间件的组成结构示意图；
图 3 为本发明实施例中利用设备中间件发现周边设备和服务， 并完成 业务提供的方法流程图；
图 4为本发明实施例的发现方法的具体应用场景的示意图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。 本发明实施例提供的一种设备和服务的发现方法， 如图 1 所示， 主要 包括以下步骤：
步骤 101， 用户终端设备广播自身的设备信息和服务能力信息， 并搜索 周边的服务网络信息、 未加入服务网络的设备信息和设备的服务能力信息。
用户终端设备进入分布有服务设备的区域， 需要借助周边设备的服务 能力共同完成某项业务提供时， 用户终端设备将自身的设备信息及服务能 力信息通过广播或组播消息告知周边设备。 其中， 所述设备信息包括： 设 备标识、 端口号、 存储能力、 处理能力、 显示能力等； 所述服务能力信息 为用户终端设备所能提供的服务能力， 如： 拍照功能、 打印功能、 视频播 放功能、 音频播放功能等。
此外， 用户终端设备还接收各通信信道的广播消息， 以搜索周边的服 务网络信息、 未加入服务网络的设备信息和设备的服务能力信息。 搜索的 信息包括周边存在的服务网络、 未加入服务网络的设备及设备的服务能力 信息。 其中， 服务网络信息包括： 服务网络的中心节点标识 （ID ) 号、 所 提供的服务标号， 该服务标号用以识别所在网络所提供的服务类型； 设备 信息， 包括设备标识、 端口号、 存储能力、 处理能力、 显示能力等， 设备 信息用以鉴别该设备是否支持特定业务的协同， 以及是否支持成为中心节 点； 设备的服务能力信息， 是指未加入服务网络的设备所提供或者需要的 服务类型。
在本步骤中， 用户终端设备与提供服务能力的周边设备需要至少具有 一种相同的短距离通信接口， 可以通过基础设施网络或 Adhoc模式完成组 网。 Adhoc模式是一种点对点的组网模式。
步骤 102，用户终端设备对此区域中是否存在具备用户终端设备完成业 务所需服务能力的服务网络进行判断， 如果有， 则执行步骤 103; 否则， 执 行步骤 105。
用户终端设备如果搜索到周边区域存在具备用户终端设备完成业务所 需服务能力的服务网络， 则执行步骤 103; 如果没有搜索到周边区域存在具 备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务网络， 则执行步骤 105。
步骤 103， 用户终端设备完成 IP地址配置并加入服务网络。
本步骤中， 用户终端设备根据搜索得到的服务网络信息， 配置自身为 站 （STA， Station )模式， 设置网络 ID， 并向服务网络的中心节点 （作为 服务网络的接入节点）发送动态地址获取请求， 获取服务网络的中心节点 为该用户终端设备分配的 IP地址并完成配置。 中心节点需要支持动态主机 设置协议 ( DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol )。
步骤 104， 用户终端设备与服务网络内的节点进行交互， 共同完成统一 业务提供。
如果一项业务提供需要借助服务网络的中心节点的服务能力， 则用户 终端设备与中心节点进行交互， 共同完成统一业务提供； 如果一项业务提 供还需要借助服务网络内的其他节点的服务能力， 则用户终端设备还需要 与其他节点进行交互， 共同完成统一业务提供。
步骤 105，判断不存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务 网络时， 用户终端设备从未加入服务网络的、 且具备用户终端设备完成业 务所需服务能力的设备中选取中心节点。
本步骤中， 用户终端设备从搜索的未加入服务网络的设备中， 选择具 备用户终端设备完成业务所需服务能力的设备， 参加中心节点选举； 中心 节点的选取可以根据各设备信息采用协商的方式进行， 如中心节点的选取 可采取随机选取方式、 基于博弈论的竟争选取方式、 轮训选举方式等多种 实现方式。
例如： 中心节点的选取策略为 "处理能力最强"， 则根据参加选举的设 备的处理能力， 基于竟争选取方式， 选择处理能力最强的设备作为中心节 点。
步骤 106， 根据选取的中心节点配置生成服务网络。
用户终端设备将选取的中心节点配置为接入点 （AP )模式， 形成服务 网络， 所述中心节点开启动态地址分配服务， 打开动态地址分配端口， 为 动态地址分配做好准备； 用户终端设备配置为 STA模式， 设置网络 ID， 并 向选取的中心节点发送动态地址获取请求， 获取所述中心节点分配的 IP地 址并完成配置。 选取的中心节点需要支持 DHCP。 步骤 107， 广播服务网络信息， 邀请其它设备加入。
本步骤为可选操作， 中心节点配置为 AP模式后，修改或更新其所提供 的服务标号， 并广播该中心节点的服务网络信息（包括中心节点 ID号、 所 提供的服务标号）； 其他设备在搜索周边时即可搜索到该服务网络。
如果统一业务的完成还需要其他设备的协同， 则需要协同的设备可以 在搜索到该服务网络后请求加入， 或者该服务网络主动邀请需要协同的设 备力口入。
通过上述方法， 用户终端设备在进入服务设备分布的区域时， 可以自 主完成服务发现和网络的配置， 自主地聚合一定区域内的设备能力， 通过 多个设备的协同配合完成统一业务提供， 从而满足用户的最佳服务体验。
对应本发明实施例的设备和服务的发现方法， 本发明的另一实施例还 提供了一种用于设备和服务发现的设备中间件。 如图 2 所示， 设备中间件 10位于网络层和媒体接入控制 （ MAC， Media Access Control )层之间； 本 发明实施例基于跨层思想， 设备中间件 10通过多个模块与应用层、 网络层 和 MAC层进行信息交互， 完成设备、 服务发现及网络配置过程。 设备中间 件 10包括： 服务查询及调用模块 11、 信息广播及搜索模块 12和网络配置 模块 13。
其中， 服务查询及调用模块 11， 配置为通过与应用层交互， 向应用层 查询用户终端设备的设备信息和服务能力信息； 服务查询及调用模块 11提 供 API接口 （应用程序接口）， 应用层通过对 API接口的调用， 将用户终端 设备的设备信息和服务能力信息输入设备中间件 10的服务查询及调用模块 11。 此外， 当应用层有设备信息和服务能力信息变更时， 需要调用所述 API 接口将最新的设备信息和服务能力信息以事件通知的方式输入到设备中间 件 10的服务查询及调用模块 11， 以供设备和服务发现使用。
信息广播及搜索模块 12， 配置为控制 MAC层广播用户终端设备的设 备信息和服务能力信息， 并搜索周边的服务网络信息、 未加入服务网络的 设备信息和设备的服务能力信息。
网络配置模块 13， 配置为通过与网络层交互， 完成网络配置过程， 包 括中心节点选取、 网络自组织生成、 节点参数自动配置 （包括网络类型、 网络 ID、 IP地址）等等； 具体的：
在信息广播及搜索模块 12搜索到周边存在具备用户终端设备完成业务 所需服务能力的服务网络时， 网络配置模块 13将所述用户终端设备配置加 入所述服务网络， 并与所述服务网络的中心节点进行交互完成业务； 在信 息广播及搜索模块 12搜索周边不存在具备用户终端设备完成业务所需服务 能力的服务网络时， 网络配置模块 13从未加入服务网络的、 且具备完成业 务所需服务能力的设备中选取中心节点， 并根据选取的中心节点配置生成 服务网络， 与选取的中心节点进行交互完成业务。
较佳的， 网络配置模块 13还配置为， 通过以下方式将所述用户终端设 备配置加入所述服务网络：
配置所述用户终端设备为站 STA模式， 设置网络 ID， 并向所述服务网 络的中心节点发送动态地址获取请求， 获取所述服务网络的中心节点为所 述用户终端设备分配的 IP地址。
较佳的， 网络配置模块 13还配置为， 通过以下方式， 根据选取的中心 节点配置生成服务网络：
将选取的中心节点配置为 AP模式，所述中心节点开启动态地址分配服 务， 打开动态地址分配端口；
配置所述用户终端设备为 STA模式， 设置网络 ID， 并向选取的中心节 点发送动态地址获取请求， 获取所述中心节点为所述用户终端设备分配的 IP地址。
另外， 网络配置模块 13可采取随机选取方式、 基于博弈论的竟争选取 方式、 轮训选举方式等多种实现方式， 来进行中心节点的选取。 下面再结合图 2 所示的设备中间件结构， 对本发明实施例中利用设备 中间件发现周边设备及服务， 并完成业务提供的方法流程进行详细阐述， 如图 3所示， 该流程主要包括以下步骤：
步骤 301，设备中间件的服务查询及调用模块向应用层发送查询设备及 服务能力信息的请求消息。
步骤 302，应用层调用设备中间件的 API接口填写请求的用户终端设备 的设备信息和服务能力信息， 并发送给设备中间件。
本步骤中， 当设备信息及服务能力信息发生变更时， 应用层需要调用 设备中间件提供的 API接口， 将最新的设备信息和服务能力信息以事件通 知的方式输入到设备中间件， 以供设备和服务发现使用。
步骤 303，设备中间件封装获取的设备信息及服务能力信息， 并通过信 息广播及搜索模块向 MAC 层发出广播设备信息及服务能力信息的请求消 息。
步骤 304， 信息广播及搜索模块向 MAC层发出搜索周边服务网络、 未 加入服务网络的设备及设备的服务能力信息的请求消息。
需要说明的是， 步骤 303、 304的执行先后顺序没有严格的要求， 可以 同时进行。
步骤 305， MAC层完成信息广播及搜索， 向设备中间件返回搜索结果。 搜索结果包括： 周边的服务网络信息、 未加入服务网络的设备信息及 设备的服务能力信息。
步骤 306，设备中间件的服务查询及调用模块将搜索结果进行筛选并上 传至应用层。
所述筛选， 是根据业务需求， 从搜索结果中筛选满足业务需求的结果。 步骤 307，设备中间件的网络配置模块根据所获取的信息（即服务查询 及调用模块上传的搜索结果） 完成自组织组网， 生成网络参数并对网络中 的节点进行网络配置。
步骤 308， 应用层根据应用 （即业务需求）填充 Socket套接， 以供网 络层连接使用。
步骤 309，网络层通过 MAC层向指定网络中心节点发送网络连接请求。 如图 4所示是一个利用本发明实施例的方法进行业务提供的实施例示 意图。
如图 4所示， 用户携带移动终端进入办公区域， 通过广播消息搜索到 区域中的笔记本、 投影仪和打印机设备， 自动配置形成面向用户业务需求 的办公网络， 用户携带的文件可以在笔记本电脑上进行修改， 可以通过打 印机享受打印服务， 也可以通过投影仪将文件投至显示屏上进行显示。 以在用户设备进入服务设备分布的区域时， 自主完成服务发现及网络的配 置， 自主地聚合一定区域内的设备能力， 通过多个设备的协同配合完成统 一业务提供。 由于设备发现与服务发现同时进行， 实现了服务能力的透明 访问， 省去了用户配置的繁瑣过程， 可以满足用户的最佳服务体验。
以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书
1、 一种设备和服务的发现方法， 该方法包括：
用户终端设备广播自身的设备信息和服务能力信息， 并搜索周边的 服务网络信息、 未加入服务网络的设备信息和设备的服务能力信息； 如果搜索到周边存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服 务网络， 则所述用户终端设备配置加入所述服务网络， 并与所述服务网 络的中心节点进行交互完成业务；
如果搜索周边不存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服 务网络， 则所述用户终端设备从未加入服务网络的、 且具备完成业务所 需服务能力的设备中选取中心节点， 并根据选取的中心节点配置生成服 务网络， 与选取的中心节点进行交互完成业务。
2、 根据权利要求 1所述设备和服务的发现方法， 其中， 所述用户终 端设备配置加入服务网络， 包括：
所述用户终端设备配置为站 STA模式， 设置网络 ID， 并向所述服务 网络的中心节点发送动态地址获取请求， 获取所述服务网络的中心节点 分配的 IP地址。
3、 根据权利要求 1所述设备和服务的发现方法， 其中， 所述根据选 取的中心节点配置生成服务网络， 包括：
将选取的中心节点配置为接入点 AP模式，所述中心节点开启动态地 址分配服务， 打开动态地址分配端口；
所述用户终端设备配置为 STA模式， 设置网络 ID， 并向选取的中心 节点发送动态地址获取请求， 获取所述中心节点分配的 IP地址。
4、 根据权利要求 1、 2或 3所述设备和服务的发现方法， 其中， 采 用以下方式的其中之一来选取中心节点：
随机选取方式、 基于博弈论的竟争选取方式、 轮训选取方式。
5、 根据权利要求 1、 2或 3所述设备和服务的发现方法， 其中， 所 述服务网络信息包括： 服务网络的中心节点标识 ID号、 所提供的服务标 号。
6、 根据权利要求 1、 2或 3所述设备和服务的发现方法， 其中， 所 述设备信息包括： 设备标识、 端口号、 存储能力、 处理能力、 显示能力。
7、 一种设备中间件， 所述设备中间件位于网络层和媒体接入控制 MAC层之间， 所述设备中间件包括： 服务查询及调用模块、 信息广播及 搜索模块和网络配置模块； 其中，
所述服务查询及调用模块， 配置为向应用层查询用户终端设备的设 备信息和服务能力信息；
所述信息广播及搜索模块，配置为控制 MAC层广播用户终端设备的 设备信息和服务能力信息， 并搜索周边的服务网络信息、 未加入服务网 络的设备信息和设备的服务能力信息；
所述网络配置模块， 配置为通过与网络层交互， 在搜索到周边存在 具备用户终端设备完成业务所需服务能力的服务网络时， 将所述用户终 端设备配置加入所述服务网络， 并与所述服务网络的中心节点进行交互 完成业务； 在搜索周边不存在具备用户终端设备完成业务所需服务能力 的服务网络时， 从未加入服务网络的、 且具备完成业务所需服务能力的 设备中选取中心节点， 并根据选取的中心节点配置生成服务网络， 与选 取的中心节点进行交互完成业务。
8、 根据权利要求 7所述设备中间件， 其中， 所述网络配置模块还配 置为， 通过以下方式将所述用户终端设备配置加入所述服务网络：
配置所述用户终端设备为站 STA模式， 设置网络 ID， 并向所述服务 网络的中心节点发送动态地址获取请求， 获取所述服务网络的中心节点 为所述用户终端设备分配的 IP地址。
9、 根据权利要求 7所述设备中间件， 其中， 所述网络配置模块还配 置为， 通过以下方式， 根据选取的中心节点配置生成服务网络：
将选取的中心节点配置为接入点 AP模式，所述中心节点开启动态地 址分配服务， 打开动态地址分配端口；
配置所述用户终端设备为 STA模式， 设置网络 ID， 并向选取的中心 节点发送动态地址获取请求， 获取所述中心节点为所述用户终端设备分 配的 IP地址。
10、 根据权利要求 7、 8或 9所述设备中间件， 其中， 所述网络配置 模块还配置为， 采用以下方式的其中之一来选取中心节点：
随机选取方式、 基于博弈论的竟争选取方式、 轮训选取方式。
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