基于嵌入式Linux的UPnP设备控制技术的研究

论文摘要

随着计算机产业以及计算机网络技术的迅猛发展,使得嵌入式系统和家庭网络通信成为的热门的研究领域。越来越多的嵌入式设备的出现和家庭网络的发展,家庭网络中的各种嵌入式设备互联互通已经成为人们的迫切需求。由微软提出的UPnP(通用即插即用)协议是为家庭网络中智能设备间的互联互控而提供的一种简捷高效、易于使用、灵活且基于标准的方式。为解决控制UPnP设备的问题,本文在UPnP设备发现和控制机制以及UPnP控制点开发框架等方面进行了系统的研究。作为面向对象建模技术的标准,UML适合于将复杂的系统设计问题简单化。本文通过研究现有的UML技术,结合嵌入式软件开发中存在的问题,使用了一种基于UML的嵌入式软件开发方法,并将其应用到了一个基于嵌入式Linux的UPnP控制点的开发过程中。本文首先深入研究了UPnP协议的工作原理。其次,对UML理论进行了深入研究,分析了基于UML的软件建模的基本思想及过程。同时,论文还从UML建模过程的各个阶段出发,给出了使用UML对UPnP控制点进行建模的全过程,并在UPnP控制点UML建模基础之上,建立起了基于嵌入式Linux的UPnP控制点程序的编写框架,这对于开发类似的UPnP控制点具有很大的参考价值。最后以基于Linux系统的开源UPnP库为基础进行开发,设计实现了一个基于嵌入式Linux的UPnP控制点程序,并在支持UPnP协议的嵌入式Linux系统平台上,验证了本文提出的解决方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 数字家庭
• 1.1.2 嵌入式系统
• 1.1.3 UPnP
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 数字家庭网络标准化的现状
• 1.2.2 嵌入式系统及其应用开发的发展现状
• 1.3 论文主要的工作和章节安排
• 1.3.1 主要工作
• 1.3.2 论文安排
• 2 UPnP 体系结构及基础理论研究
• 2.1 UPnP 基本组成
• 2.1.1 设备（Device）
• 2.1.2 服务（Service）
• 2.1.3 控制点（Control Point）
• 2.2 UPnP 工作过程
• 2.2.1 设备寻址
• 2.2.2 设备发现
• 2.2.3 设备描述
• 2.2.4 设备控制
• 2.2.5 设备事件
• 2.2.6 设备表达
• 2.3 基于Linux 的 UPnP 协议栈结构
• 2.3.1 设备/控制点
• 2.3.2 UPnP 软件开发包API（UPnP SDK API）
• 2.3.3 微型服务器
• 2.3.4 库模块
• 2.3.5 核心服务层
• 2.3.6 BSD 套接子层
• 2.4 本章小结
• 3 基于嵌入式 Linux 的UPnP 设备控制点的 UML 建模
• 3.1 统一建模语言 UML
• 3.1.1 UML 基本原理
• 3.1.2 UML 的扩展机制
• 3.2 UPnP 控制点的UML 建模
• 3.2.1 UPnP 控制点UML 建模
• 3.2.2 静态建模
• 3.2.3 动态建模
• 3.3 本章小结
• 4 基于嵌入式 Linux 的UPnP 设备控制点模块设计及实验
• 4.1 嵌入式Linux 的开发技术
• 4.1.1 嵌入式Linux 操作系统
• 4.1.2 开发环境的建立
• 4.2 基于UPnP 的控制点设计与实现
• 4.2.1 UPnP 控制点编写框架
• 4.2.2 UPnP 控制点总体设计
• 4.2.3 主要模块设计
• 4.3 试验验证
• 4.3.1 试验准备
• 4.3.2 试验过程
• 4.3.3 实验结论
• 4.4 本章小结
• 5 总结
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢