[发明专利]数字家庭的DPWS系统

说明书

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DPWS系统。

背景技术

DPWS(Devices Profile for Web Services)是由微软公司在2004年5月首次发布的，并于2005年10月对其进行了修订。该提案是Web服务系列协议的子集，其初衷是要设计成为受欢迎的UPnP(即插即用)设备体系结构的下一个主要版本[UPnP]。它规范了如何将Web Services技术应用于资源受限的嵌入式设备，并已成为当前Windows Vista操作系统中的一部分。其设计目标是使设备可以动态的加入网络，获得IP地址，宣告并发布服务，以及发现网络上的其他设备和其提供的服务，并且使这一过程均可自动完成。DPWS独立于任何网络传输介质、任何编程语言、任何操作系统，建立在TCP/IP和Web Services技术之上，可提供设备端到端连接网络体系结构，遵循DPWS标准的设备之间可通过Web Services消息直接进行通信和互操作，并可平滑地离开网络。

与其他规范不同，DPWS是关于网络设备的一个Web服务协议精简子集。为提高设备之间的协作性，它提供了对常见的设计问题的详细解决方法，定义了传输消息的概要格式和技术细节。现有的技术，未解决上述问题。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种数字家庭的DPWS系统，其为点对点设备的交互提供了一个小型且高效的框架，该框架与Web服务的系列规范是完全兼容的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括网络层模块、传输层模块、应用层模块，网络层模块通过传输层模块与应用层模块连接。

最底层的网络层模块通过IP协议进行数据的发送和接收，采用IP协议来保证DPWS独立与网络传输的物理介质，并支持IPv4和IPv6；第二层传输层则使用TCP或UDP协议模式，根据不同的用途分别使用面向连接的TCP协议或无连接的UDP协议；最上层为应用层。采用这些现存的、广泛应用的协议能减少开发DPWS设备的工作量，使DPWS设备更好地融入现有网络。

网络层模块包括设备寻址模块、设备发现模块、设备描述模块、设备控制模块、设备事件模块和设备表示模块。其中，设备寻址模块、设备发现模块和设备描述模块是基础，解决了DPWS设备如何自动的接入网络，如何发现或公布设备服务的问题；设备控制模块、设备事件模块和设备表示模块解决了DPWS设备之间的互操作问题。DPWS设备加入网络后通过Addressing自动获得IP地址；通过Discovery控制端就可知道网络上存在哪些设备；通过Description控制端就可知道设备的详细信息以及设备提供哪些服务；通过Control控制端就可以使用设备的服务；通过Eventing，设备就可以将其状态变化及时告诉给感兴趣的控制端；通过Presentation控制端可以察看设备状态。通过这六个方面，DPWS设备可以做到在“零配置”的前提下提供了联网设备之间的自动发现、自动声明、直接信息交换及互操作等功能，真正实现设备的即插即用。虽然DPWS设备分为控制设备和被控设备，但每个设备又可以同时承担这两种角色，实现设备之间的交互。

设备寻址模块：DPWS网络是以TCP/IP协议族为基础。当DPWS设备首次加入到网络时，最关键就是设备的正确寻址。设备刚接入网络时首先发送一个DHCPDSICOVER消息。如果网络上存在DHCP服务器，则设备将在指定的时间内收到DHCPOFFERS响应消息，那么设备就使用分配给它的地址；如果网络上不存在DHCP服务器，那么设备收不到响应消息，这时设备必须使用Auto-IP完成IP地址的设置。使用Auto-IP时，设备在地址范围169.254/169.16范围中查找空闲的地址。在选中一个地址之后，设备测试此地址是否正在被使用。如果此地址被占用，则重复查找过程直到找到一个未被占用的新地址。此过程的执行需要底层操作系统的支持，地址的选择过程是随机的，以避免多个设备选择地址时发生冲突。