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【摘要】本文简述了数字家庭网络及实现数字家庭网络中信息家电互联所需要的中间件等有关概念，重点解析了以UPnP、IGRS和OSGi为代表的中间件技术的基本原理和特征，期望为后续学习和研究数字家庭网络中信息设备的互联提供服务。
【关键词】数字家庭网络;信息家电;中间件技术;UPnP;IGRS;OSGi
由于家庭网络环境中的资源不仅有操作系统和硬件体系的设备，还有存在于网络中的软件等成员，这样复杂的构成使得对信息家电的开发造成了很大的困难。如何使开发人员可以忽略各种不同设备的底层信息，在设计家庭网络分布式应用中使用通用接口，这就必须在家庭网络应用的开发中引入中间件技术。
一、数字家庭网络概述
数字家庭网络是指在集成协同环境中把各种计算机、信息家电、照明能源控制设备和安全报警控制设备等相连接，形成一个多层次统一的网络，实现家庭资源的共享和管理，以提高人们的生活质量，使家庭能够变得更舒适、安全和有效。数字家庭网络是集计算机、通信和消费电子技术于一体的3C系统。
数字家庭网络包括控制中心、各种信息终端设备和智能家电设备及家庭内部互连环境三部分。其中控制中心是数字家庭网络的核心，是家庭内部网络的组网和控制中心，也是外部网络进入家庭的桥梁和枢纽。用户将数字家庭内各类终端互联并与家庭网关相连，通过家庭内部有线或无线方式的互联技术实现家庭网络各信息终端设备和智能家电设备的自组织联网并提供自动发现和配置，享受运营商所提供的各种服务。
二、数字家庭网络中间件
在数字家庭网络中，中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种中间件在不同的技术之间共享资源，它位于客户机、服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。
采用中间件技术设计的信息家电不仅可以在家庭网络中广播自身的标识，还可以自动发现网络中存在的其他设备，同时还可以相互描述自身所独具的功能，提供的服务，还可以相互查询、理解所彼此的功能;并且可以使数字家庭网络无需人工参与，便可以自动完成网络设置。在家庭网络的应用程序设计中采用中间件技术，可以极大减轻设计人员的设计难度。由于中间件技术独立于底层操作系统和具体的通信技术，主要用于解决某一类问题。因此应用程序的开发者，就可以从这些问题的困扰中脱离出来，缩短开发周期，节约开发成本，降低程序开发的失败率，降低维护费用，提高应用的开发质量，保证应用的可升级性，增强应用的生命力。
在数字家庭网络中应用的中间件技术大体上分成集中控制方式和分布控制方式两类，其中，分布控制方式中应用比较多的有如UPnP，IGRS，Jini等中间件技术，集中控制方式中应用比较多的有OSGi，OpenCable等中间件技术。
三、数字家庭网络中典型中间件技术解析
（1）UPnP中間件技术
UPnP是通用即插即用的英文缩写，它是以Intcrnet技术和标准为基础，为联网设备、软件以及外设之间提供一种兼容性的联网架构。其显著特色是：通用、即插即用，能够自动侦测到具有网络能力的家用电器，将复杂的网络设置变为自动设置。最大优点是设备驱动程序无关性和零配置联网，任何操作系统都可以支持它。
在数字家庭网络中，UPnP是针对智能家电、无线设备以及各种个人电脑的普遍对等网络连接而设计的一种架构。它旨在为家庭、小型企业或未管理网络提供一种易于使用、灵活且基于标准的连接。UPnP是一个充分利用TCP/IP和Web技术的分布式开放型网络体系结构，除了能够在家中、办公室和公共场所联网设备之间进行完整控制和数据传输之外，还可建立无缝紧密的连接网络。UPnP继承了PnP的简单、方便、有效的特性，同时扩展了其通用性。其“简单性”主要体现在“零配置”的前提下提供了联网设备间的发现、接口声明、信息交换、互操作等功能。“通用性”主要体现在它是建立在TCP/IP和Web技术之上的一个能够提供设备端到端连接的开放的、分布式的网络体系结构，能无缝地接入现有网络。
UPnP组成：
UPnP网络通常由设备（Device）、服务（Service）、控制点（Control point）这三个基础要素组成。其中，UPnP设备模型是UPnP最基本的概念模型。一个UPnP设备可以看作是一个包含服务并嵌套了常规设备的“容器”。设备可以是物理设备，也可以是逻辑设备，还包括其服务功能。设备执行用户请求的控制过程，可划分成一个个单位，每个单位就称为一个服务。每一个服务，对外都表现为具体的模式和行为，而模式和行为又可以用状态和变量值来进行描述。在UPnP设备中服务由状态表（StateTable）、控制服务器（Control Server）和事件服务器（Event Server）组成。在UPnP网络中，用户请求设备执行某个控制是通过控制点实现的，控制点首先是一个有能力控制其他设备的控制者，还应具有在网络中“发现”控制目标的能力。在发现控制目标之后，控制点应当：1）取得设备的描述信息并得到该设备关联的服务列表。2）取得相关服务的描述。3）调用控制服务。4）确定服务的事件“源”。
UPnP协议栈及所用协议：
采用IP协议来保证UPnP独立与网络传输的物理介质;采用SOAP协议来保证UPnP设备具有互操作能力;采用XML来对设备和服务进行统一的描述;采用HTTP协议来进行UPnP设备的信息交互。使用这些现存的、广泛应用的协议能减少开发UPnP设备的工作量，使UPnP设备更好地融入现有网络。
UPnP工作过程：
UPnP定义了设备之间、设备和控制点之间以及控制点之间通信的协议。完整的工作过程由六个步骤组成，即设备寻址、设备发现、设备描述、设备控制、设备事件、设备展示。
（2）IGRS中间件技术 IGRS是信息设备资源共享协同服务标准的简称，目标是在企业、公共场所以及家庭所涉及的设备互连时，通过遵循共同资源描述及功能服务接口标准，使这些设备能够有效实现资源共享及协同服务，提高设备间功能的互操作性。信息设备资源共享协同服务（IGRS）旨在借助媒介将位于一定范围内并遵循共同资源描述及功能服务接口标准的家用电器、智能设备等连接起来组成有限范围的网络，使不同设备自动发现、动态组网，实现协同服务。
IGRS支持各种设备通过有线局域网、无线局域网或蓝牙等进行网络连接。传输与网络协议基于TCP/IP协议，设备交互消息框架基于HTTP/1.1，设备发现与资源共享基于IGRS基础协议，设备协同服务基于IGRS应用框架。
设备连接、传输与网络协议以及设备交互消息框架采用的是现有的并被广泛应用的网络技术，IGRS基础协议、IGRS应用框架及IGRS基础及扩展应用构成了IGRS标准的主要内容，其中IGRS基础协议定义了IGRS设备问的组网和客户与服务闻的交互机制，在基础协议的基础上，IGRS应用框架为各种IGRS应用抽象并定义出相应的标准服务和交互逻辑，而各种IGRS应用可以基于对应的IGRS应用框架进行标准化实现，从而达到互操作。
IGRS基础协议：
IGRS基础协议规定了IGRS设备间相互发现及资源共享的机制，包括设备相互发现机制、设备间管道创建机制、服务发现机制、设备组管理机制、会话管理机制和服务访问机制。其中，设备发现机制定义了IGRS设备在网络中宣告自身及发现其他设备的机制，设备管道创建机制定义了两个IGRS设备间建立可靠的或非可靠交互管道的机制，设备组管理机制定义了多个IGRS设备组建设备组的机制，服务发现机制定义了IGRS客户发现IGRS服务的机制，会话管理机制定义了IGRS客户调用IGRS服务时的会话创建和维护的机制，服务访问机制定义了IGRS客户与调用IGRS服务的交互机制。
IGRS应用框架：
IGRS应用框架是基于基础协议、面向最终应用而定义的一系列应用交互规则。
IGRS设备：
IGRS设备是对现实中各种信息终端设备的一种抽象。在IGRS网络中，IGRS设备是资源与服务的提供者。一个IGRS设备通过设备在线宣告，可使网络中的其他设备感知自身的存在，通过发布设备描述文件以及服务描述文件，其他设备可以了解该设备的详细信息以及该设备所提供的服务以及如何调用这些服务。IGRS设备组由IGRS设备构成，是一组遵循共同的资源共享规则的设备集合。IGRS标准定义了两种设备组模式：特定对等模式和主从模式。特定对等模式设备组中的各个设备为对等关系，由各设备管理自身所拥有的资源，设备间的资源共享规则由用户实现协商确定。所有IGRS设备缺省情况下都属于同一个全局对等设备组。该全局对等设备组不存在实际的共同交互规则。主從模式设备组中的各个设备为主从关系，由主控设备负责设备组的创建和维护，各设备和主控设备一起实现对设备组内资源共享的管理。
IGRS服务和IGRS客户：
IGRS服务是IGRS标准对IGRS设备上可共享资源的一种抽象，IGRS服务通过IGRS服务描述文档在网络上发布。IGRS服务描述文档符合WSDL1.1标准。一个IGRS设备上的不同服务对象通过服务ID进行标识。网络上的任何一个IGRS服务可以通过提供该服务的设备ID及服务ID进行唯一标识。IGRS客户是IGRS服务的调用者，IGRS客户通过IGRS标准中所定义的服务发现机制发现其它IGRS设备所提供的服务，并通过服务描述文档中的接口声明调用该服务。一个IGRS设备上的不同客户对象之间通过客户ID进行标识。网络上的任何一个IGRS客户通过该客户的设备ID及客户ID即可唯一标识。一个IGRS服务对象本身也可以作为其它IGRS服务对象的客户。两个IGRS服务对象之间可以同时互为服务提供者和服务使用者。
IGRS客户和IGRS服务之间通过IGRS标准所定义的会话机制建立和管理IGRS客户和服务之间的交互。IGRS会话是客户与服务之间的交互、服务在线状态检测等的基础。
（3）OSGi中间件技术
OSGi（Open Service Gateway Initiative）有双重含义。一方面它指OSGi Alliance组织;另一方面指该组织制定的一个基于Java语言的服务（业务）规范——OSGi服务平台（Service Platform）。OSGi标准制定的主要目的在于提供一个开放性平台，使得在远程软件服务提供商所提供的各种应用程序及增值服务软件，能根据使用者的需求随时下载至用户的网关上，然后自动安装执行。为了达到这个目的，软件服务供货商必须要根据OSGi所制定的规范去开发服务软件，而靠近客户端的网关也必须要将OSGi的功能整合至其中。
OSGi服务包和服务网关：
根据OSGi规范开发出的服务或软件称为服务包（bundle），而具有OSGi功能的网关称为服务网关（Service Gateway）。服务包要在服务网关上执行，服务网关可以透过广域网从软件服务供货商处下载不同的服务包。服务包是由许多独立且功能互异的软件模块所组成，在OSGi标准中将这些独立的软件模块称为基本服务。相同的基本服务可以出现在不同的服务包中，也就是说基本服务是可以被重复使用的，一个具有殊服务功能的服务包通常是由许多基本服务所组成。服务网关只是一个抽象的观念，任何设备只要将OSGi整合于其中，它就是一个服务网关。服务网关连结的是家庭网络与广域网络，它除了提供家庭网络对外联网的功能，也可让使用者从不同地方透过它去控制家庭网络中的一些设备。和传统家用路由器最大不同是，当数字家庭网络中增加了新的设备时，服务网关要能自动侦测到，并且将这个设备的设备驱动程序服务包（Device Driver bundle）下载安装至其中。 OSGi包含了Sevrice Framework、bundle、service三个重要的组件。
服务框架：
服务框架（Service Framework）是OSGi Service Platform规范的核心组成部分。它提供了一个通用的、安全的、可管理的Java framework。在一个动态扩展的OSGi环境中，Framework管理bundles的安装和更新。同时也管理bundles和Services间的依赖关系。服务框架给bundle开发者提供必须的资源，为开发的bundles提供了代码动态加载的功能，这也使得开发者开发、部署大规模的Services变得容易。其次，服务框架为Java bundle开发者提供了简明一致的编程模型，简化了开发部署的复杂性。这个编程模型允许开发者将自己的接口规范绑定到OSGi环境中的Service。服务框架还提供了类加载（Class Lodaing）、生命周期（Life Cycle）、服务注册（Service Registry）、安全（Security）等方面的功能。
Bundle：
在OSGi服务平台中，bundle是部署的Java应用的唯一实体。一个bundle由Java类和其它资源组成，它提供功能给终端用户，提供服务给其它的bundle。bundle是作为JAR文件被部署的。因此可以说一个bundle就是一个JAR文件，它容纳了实现零个或多个服务的资源。这些资源可以是Java类文件，也可以是其它数据文件如图标文件，HTML文件等;容纳了一个manifest文件。该文件描述了JAR文件的内容以及与bundle相关的配置信息，陈述了对其他资源如Java中的包（package）的依賴关系，同时还指明bundle中的一个Java类作为bundle Activator接口的实现类。OSGi框架必须实例化该类并调用start和stop方法来启动和停止bundle。
服务：
在OSGi平台下，OSGi组织已定义了很多标准服务（Sevrice）。这些服务通过Java接口来定义。bundles可以操作这些接口，并将服务注册到服务注册器上。服务的使用者可以通过注册器查找到相应的服务，或者当服务出现或者消失时候对它作出回应。
四、总结
本文简述了数字家庭网络及实现数字家庭网络中信息家电互联所需要的中间件等有关概念，重点解析了以UPnP、IGRS和OSGi为代表的中间件技术的基本原理和特征，期望为后续学习和研究数字家庭网络中信息设备的互联提供服务。
参考文献
[1]黄全明等.数字家庭中UPnP与IGRS互操作性技术的研究.现代电子技术，第37卷第14期：32-35.
[2]谭珏，何哲等.IGRS 与UPnP 设备互连的安全机制研究[J].计算机应用研究，2010，27（7）：2411～2413.
[3]张全，朱珍民等.泛在设备互联桥接器设计及实现[J].计算机工程，2011，37（20）：230～232.
[4]张佳.UPnP与IGRS设备互联机制的设计与实现[硕士学位论文].山东青岛：青岛大学，2009.
[5]胡艳萍，朱珍民等.IGRS 和UPnP 协议转换引擎的设计实现[J].计算机工程，2011，37（19）：1～4.
[6]樊金涛.数字家庭网络中IGRS和IIPIlP双协议栈研究与实现[硕士学位论文].济南：山东大学，2008.
【关键词】数字家庭网络;信息家电;中间件技术;UPnP;IGRS;OSGi
由于家庭网络环境中的资源不仅有操作系统和硬件体系的设备，还有存在于网络中的软件等成员，这样复杂的构成使得对信息家电的开发造成了很大的困难。如何使开发人员可以忽略各种不同设备的底层信息，在设计家庭网络分布式应用中使用通用接口，这就必须在家庭网络应用的开发中引入中间件技术。
一、数字家庭网络概述
数字家庭网络是指在集成协同环境中把各种计算机、信息家电、照明能源控制设备和安全报警控制设备等相连接，形成一个多层次统一的网络，实现家庭资源的共享和管理，以提高人们的生活质量，使家庭能够变得更舒适、安全和有效。数字家庭网络是集计算机、通信和消费电子技术于一体的3C系统。
数字家庭网络包括控制中心、各种信息终端设备和智能家电设备及家庭内部互连环境三部分。其中控制中心是数字家庭网络的核心，是家庭内部网络的组网和控制中心，也是外部网络进入家庭的桥梁和枢纽。用户将数字家庭内各类终端互联并与家庭网关相连，通过家庭内部有线或无线方式的互联技术实现家庭网络各信息终端设备和智能家电设备的自组织联网并提供自动发现和配置，享受运营商所提供的各种服务。
二、数字家庭网络中间件
在数字家庭网络中，中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种中间件在不同的技术之间共享资源，它位于客户机、服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。
采用中间件技术设计的信息家电不仅可以在家庭网络中广播自身的标识，还可以自动发现网络中存在的其他设备，同时还可以相互描述自身所独具的功能，提供的服务，还可以相互查询、理解所彼此的功能;并且可以使数字家庭网络无需人工参与，便可以自动完成网络设置。在家庭网络的应用程序设计中采用中间件技术，可以极大减轻设计人员的设计难度。由于中间件技术独立于底层操作系统和具体的通信技术，主要用于解决某一类问题。因此应用程序的开发者，就可以从这些问题的困扰中脱离出来，缩短开发周期，节约开发成本，降低程序开发的失败率，降低维护费用，提高应用的开发质量，保证应用的可升级性，增强应用的生命力。
在数字家庭网络中应用的中间件技术大体上分成集中控制方式和分布控制方式两类，其中，分布控制方式中应用比较多的有如UPnP，IGRS，Jini等中间件技术，集中控制方式中应用比较多的有OSGi，OpenCable等中间件技术。
三、数字家庭网络中典型中间件技术解析
（1）UPnP中間件技术
UPnP是通用即插即用的英文缩写，它是以Intcrnet技术和标准为基础，为联网设备、软件以及外设之间提供一种兼容性的联网架构。其显著特色是：通用、即插即用，能够自动侦测到具有网络能力的家用电器，将复杂的网络设置变为自动设置。最大优点是设备驱动程序无关性和零配置联网，任何操作系统都可以支持它。
在数字家庭网络中，UPnP是针对智能家电、无线设备以及各种个人电脑的普遍对等网络连接而设计的一种架构。它旨在为家庭、小型企业或未管理网络提供一种易于使用、灵活且基于标准的连接。UPnP是一个充分利用TCP/IP和Web技术的分布式开放型网络体系结构，除了能够在家中、办公室和公共场所联网设备之间进行完整控制和数据传输之外，还可建立无缝紧密的连接网络。UPnP继承了PnP的简单、方便、有效的特性，同时扩展了其通用性。其“简单性”主要体现在“零配置”的前提下提供了联网设备间的发现、接口声明、信息交换、互操作等功能。“通用性”主要体现在它是建立在TCP/IP和Web技术之上的一个能够提供设备端到端连接的开放的、分布式的网络体系结构，能无缝地接入现有网络。
UPnP组成：
UPnP网络通常由设备（Device）、服务（Service）、控制点（Control point）这三个基础要素组成。其中，UPnP设备模型是UPnP最基本的概念模型。一个UPnP设备可以看作是一个包含服务并嵌套了常规设备的“容器”。设备可以是物理设备，也可以是逻辑设备，还包括其服务功能。设备执行用户请求的控制过程，可划分成一个个单位，每个单位就称为一个服务。每一个服务，对外都表现为具体的模式和行为，而模式和行为又可以用状态和变量值来进行描述。在UPnP设备中服务由状态表（StateTable）、控制服务器（Control Server）和事件服务器（Event Server）组成。在UPnP网络中，用户请求设备执行某个控制是通过控制点实现的，控制点首先是一个有能力控制其他设备的控制者，还应具有在网络中“发现”控制目标的能力。在发现控制目标之后，控制点应当：1）取得设备的描述信息并得到该设备关联的服务列表。2）取得相关服务的描述。3）调用控制服务。4）确定服务的事件“源”。
UPnP协议栈及所用协议：
采用IP协议来保证UPnP独立与网络传输的物理介质;采用SOAP协议来保证UPnP设备具有互操作能力;采用XML来对设备和服务进行统一的描述;采用HTTP协议来进行UPnP设备的信息交互。使用这些现存的、广泛应用的协议能减少开发UPnP设备的工作量，使UPnP设备更好地融入现有网络。
UPnP工作过程：
UPnP定义了设备之间、设备和控制点之间以及控制点之间通信的协议。完整的工作过程由六个步骤组成，即设备寻址、设备发现、设备描述、设备控制、设备事件、设备展示。
（2）IGRS中间件技术 IGRS是信息设备资源共享协同服务标准的简称，目标是在企业、公共场所以及家庭所涉及的设备互连时，通过遵循共同资源描述及功能服务接口标准，使这些设备能够有效实现资源共享及协同服务，提高设备间功能的互操作性。信息设备资源共享协同服务（IGRS）旨在借助媒介将位于一定范围内并遵循共同资源描述及功能服务接口标准的家用电器、智能设备等连接起来组成有限范围的网络，使不同设备自动发现、动态组网，实现协同服务。
IGRS支持各种设备通过有线局域网、无线局域网或蓝牙等进行网络连接。传输与网络协议基于TCP/IP协议，设备交互消息框架基于HTTP/1.1，设备发现与资源共享基于IGRS基础协议，设备协同服务基于IGRS应用框架。
设备连接、传输与网络协议以及设备交互消息框架采用的是现有的并被广泛应用的网络技术，IGRS基础协议、IGRS应用框架及IGRS基础及扩展应用构成了IGRS标准的主要内容，其中IGRS基础协议定义了IGRS设备问的组网和客户与服务闻的交互机制，在基础协议的基础上，IGRS应用框架为各种IGRS应用抽象并定义出相应的标准服务和交互逻辑，而各种IGRS应用可以基于对应的IGRS应用框架进行标准化实现，从而达到互操作。
IGRS基础协议：
IGRS基础协议规定了IGRS设备间相互发现及资源共享的机制，包括设备相互发现机制、设备间管道创建机制、服务发现机制、设备组管理机制、会话管理机制和服务访问机制。其中，设备发现机制定义了IGRS设备在网络中宣告自身及发现其他设备的机制，设备管道创建机制定义了两个IGRS设备间建立可靠的或非可靠交互管道的机制，设备组管理机制定义了多个IGRS设备组建设备组的机制，服务发现机制定义了IGRS客户发现IGRS服务的机制，会话管理机制定义了IGRS客户调用IGRS服务时的会话创建和维护的机制，服务访问机制定义了IGRS客户与调用IGRS服务的交互机制。
IGRS应用框架：
IGRS应用框架是基于基础协议、面向最终应用而定义的一系列应用交互规则。
IGRS设备：
IGRS设备是对现实中各种信息终端设备的一种抽象。在IGRS网络中，IGRS设备是资源与服务的提供者。一个IGRS设备通过设备在线宣告，可使网络中的其他设备感知自身的存在，通过发布设备描述文件以及服务描述文件，其他设备可以了解该设备的详细信息以及该设备所提供的服务以及如何调用这些服务。IGRS设备组由IGRS设备构成，是一组遵循共同的资源共享规则的设备集合。IGRS标准定义了两种设备组模式：特定对等模式和主从模式。特定对等模式设备组中的各个设备为对等关系，由各设备管理自身所拥有的资源，设备间的资源共享规则由用户实现协商确定。所有IGRS设备缺省情况下都属于同一个全局对等设备组。该全局对等设备组不存在实际的共同交互规则。主從模式设备组中的各个设备为主从关系，由主控设备负责设备组的创建和维护，各设备和主控设备一起实现对设备组内资源共享的管理。
IGRS服务和IGRS客户：
IGRS服务是IGRS标准对IGRS设备上可共享资源的一种抽象，IGRS服务通过IGRS服务描述文档在网络上发布。IGRS服务描述文档符合WSDL1.1标准。一个IGRS设备上的不同服务对象通过服务ID进行标识。网络上的任何一个IGRS服务可以通过提供该服务的设备ID及服务ID进行唯一标识。IGRS客户是IGRS服务的调用者，IGRS客户通过IGRS标准中所定义的服务发现机制发现其它IGRS设备所提供的服务，并通过服务描述文档中的接口声明调用该服务。一个IGRS设备上的不同客户对象之间通过客户ID进行标识。网络上的任何一个IGRS客户通过该客户的设备ID及客户ID即可唯一标识。一个IGRS服务对象本身也可以作为其它IGRS服务对象的客户。两个IGRS服务对象之间可以同时互为服务提供者和服务使用者。
IGRS客户和IGRS服务之间通过IGRS标准所定义的会话机制建立和管理IGRS客户和服务之间的交互。IGRS会话是客户与服务之间的交互、服务在线状态检测等的基础。
（3）OSGi中间件技术
OSGi（Open Service Gateway Initiative）有双重含义。一方面它指OSGi Alliance组织;另一方面指该组织制定的一个基于Java语言的服务（业务）规范——OSGi服务平台（Service Platform）。OSGi标准制定的主要目的在于提供一个开放性平台，使得在远程软件服务提供商所提供的各种应用程序及增值服务软件，能根据使用者的需求随时下载至用户的网关上，然后自动安装执行。为了达到这个目的，软件服务供货商必须要根据OSGi所制定的规范去开发服务软件，而靠近客户端的网关也必须要将OSGi的功能整合至其中。
OSGi服务包和服务网关：
根据OSGi规范开发出的服务或软件称为服务包（bundle），而具有OSGi功能的网关称为服务网关（Service Gateway）。服务包要在服务网关上执行，服务网关可以透过广域网从软件服务供货商处下载不同的服务包。服务包是由许多独立且功能互异的软件模块所组成，在OSGi标准中将这些独立的软件模块称为基本服务。相同的基本服务可以出现在不同的服务包中，也就是说基本服务是可以被重复使用的，一个具有殊服务功能的服务包通常是由许多基本服务所组成。服务网关只是一个抽象的观念，任何设备只要将OSGi整合于其中，它就是一个服务网关。服务网关连结的是家庭网络与广域网络，它除了提供家庭网络对外联网的功能，也可让使用者从不同地方透过它去控制家庭网络中的一些设备。和传统家用路由器最大不同是，当数字家庭网络中增加了新的设备时，服务网关要能自动侦测到，并且将这个设备的设备驱动程序服务包（Device Driver bundle）下载安装至其中。 OSGi包含了Sevrice Framework、bundle、service三个重要的组件。
服务框架：
服务框架（Service Framework）是OSGi Service Platform规范的核心组成部分。它提供了一个通用的、安全的、可管理的Java framework。在一个动态扩展的OSGi环境中，Framework管理bundles的安装和更新。同时也管理bundles和Services间的依赖关系。服务框架给bundle开发者提供必须的资源，为开发的bundles提供了代码动态加载的功能，这也使得开发者开发、部署大规模的Services变得容易。其次，服务框架为Java bundle开发者提供了简明一致的编程模型，简化了开发部署的复杂性。这个编程模型允许开发者将自己的接口规范绑定到OSGi环境中的Service。服务框架还提供了类加载（Class Lodaing）、生命周期（Life Cycle）、服务注册（Service Registry）、安全（Security）等方面的功能。
Bundle：
在OSGi服务平台中，bundle是部署的Java应用的唯一实体。一个bundle由Java类和其它资源组成，它提供功能给终端用户，提供服务给其它的bundle。bundle是作为JAR文件被部署的。因此可以说一个bundle就是一个JAR文件，它容纳了实现零个或多个服务的资源。这些资源可以是Java类文件，也可以是其它数据文件如图标文件，HTML文件等;容纳了一个manifest文件。该文件描述了JAR文件的内容以及与bundle相关的配置信息，陈述了对其他资源如Java中的包（package）的依賴关系，同时还指明bundle中的一个Java类作为bundle Activator接口的实现类。OSGi框架必须实例化该类并调用start和stop方法来启动和停止bundle。
服务：
在OSGi平台下，OSGi组织已定义了很多标准服务（Sevrice）。这些服务通过Java接口来定义。bundles可以操作这些接口，并将服务注册到服务注册器上。服务的使用者可以通过注册器查找到相应的服务，或者当服务出现或者消失时候对它作出回应。
四、总结
本文简述了数字家庭网络及实现数字家庭网络中信息家电互联所需要的中间件等有关概念，重点解析了以UPnP、IGRS和OSGi为代表的中间件技术的基本原理和特征，期望为后续学习和研究数字家庭网络中信息设备的互联提供服务。
参考文献
[1]黄全明等.数字家庭中UPnP与IGRS互操作性技术的研究.现代电子技术，第37卷第14期：32-35.
[2]谭珏，何哲等.IGRS 与UPnP 设备互连的安全机制研究[J].计算机应用研究，2010，27（7）：2411～2413.
[3]张全，朱珍民等.泛在设备互联桥接器设计及实现[J].计算机工程，2011，37（20）：230～232.
[4]张佳.UPnP与IGRS设备互联机制的设计与实现[硕士学位论文].山东青岛：青岛大学，2009.
[5]胡艳萍，朱珍民等.IGRS 和UPnP 协议转换引擎的设计实现[J].计算机工程，2011，37（19）：1～4.
[6]樊金涛.数字家庭网络中IGRS和IIPIlP双协议栈研究与实现[硕士学位论文].济南：山东大学，2008.