论文部分内容阅读
物联网技术的兴起使得数字家庭受到人们的广泛关注,数字家庭的研究成为当今社会的研究热点。随着数码设备和智能化家用电器在家庭中的的逐步推广,人们对组建数字家庭网络的要求不断提高,因此提升数字家庭的性能具有重要的社会意义。要组建良好性能的数字家庭网络,需要考虑设备的互联问题。服务发现协议可以有效的解决设备如何自动并有效管理设备的联网难题,常用的选择是UPnP服务发现算法。然而随着数字家庭网络中服务的逐渐增多,UPnP服务发现算法会出现效率低下的问题。基于此,本文对UPNP基本原理和实现机制以及UPnP服务发现算法展开了深入的研究。(1)在分析UPnP架构的基本理论和UPnP网络架构及网络的实现机制的组成基础上,研究了UPnP设备、UPnP控制点、UPnP服务,探讨UPnP的相关协议栈,并对UPnP的工作过程进行了详细的分析。(2)对UPnP的通信模型的过程进行了研究。探讨了UPnP的通信模型的六个过程：设备寻址用于设备加入网络,自动获取IP地址；控制点通过设备发现可以找到网络上存在的感兴趣的设备；控制点通过设备描述可以获取设备的详细信息；设备控制用于控制点对设备的控制；设备事件用于对控制点的事件通知；设备展示用于浏览设备信息。(3)对UPnP开放的协议栈及模块中的主要功能进行详细阐述,基于UPnPNETTraversal原理探讨了NAT转换和多媒体穿越开放的UPnP协议、多媒体数据通过家庭网络的问题,研究了UPnP协议如何实现设备的发现、配置和控制,并对UPnPNATTravesal进行了深入研究,论证了UPnP协议适合作为家庭网络系统的构建基础。(4)最后,针对目前的UPnP服务发现算法中存在服务时响应消息丢失的问题,通过仿真试验分析得出UPnP效率低下的原因。进一步地给出了一种UPnP服务发现改进算法,考虑消息的长度和路由器的带宽,通过实验证明了本文提出的改进算法可以降低丢包率。