如何讓數字家庭娛樂(lè )更簡(jiǎn)便-資源共享協(xié)同服務(wù)標準的體系結構

信息設備資源共享協(xié)同服務(wù)(Intelligent Grouping Resource Sharing，簡(jiǎn)稱(chēng)IGRS，閃聯(lián))標準是多個(gè)信息終端依據規定的準則，在有限范圍內智能動(dòng)態(tài)組網(wǎng)，實(shí)現智能互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務(wù)應用模式的技術(shù)理論基礎。

閃聯(lián)基礎應用提供了閃聯(lián)設備間交互的一些基礎性的應用，通過(guò)調用閃聯(lián)基礎應用、閃聯(lián)智能應用框架、閃聯(lián)基礎協(xié)議所提供的接口實(shí)現了更為復雜、功能更強的應用。閃聯(lián)架構就是為解決這樣的問(wèn)題而出現的。

IGRS標準的體系結構

IGRS標準的目標是在企業(yè)、公共場(chǎng)所、個(gè)人以及家庭所涉及的信息設備互聯(lián)時(shí)，通過(guò)遵循共同資源描述及功能服務(wù)接口標準，使設備能夠有效實(shí)現資源開(kāi)放及服務(wù)協(xié)同，提高設備間功能的互操作性。IGRS標準為IGRS應用提供統一的網(wǎng)絡(luò )資源發(fā)現、使用和管理機制，它由IGRS基礎協(xié)議、IGRS智能應用框架、IGRS基礎應用三部分構成，層次結構如圖1。

圖1　IGRS層次結構

IGRS支持各種信息設備通過(guò)有線(xiàn)局域網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、藍牙等網(wǎng)絡(luò )連接，傳輸與網(wǎng)絡(luò )協(xié)議基于TCP/IP協(xié)議，設備交互消息框架基于HTTP/1.1，設備發(fā)現與資源共享基于IGRS基礎協(xié)議，設備協(xié)同服務(wù)基于IGRS應用框架。設備連接、傳輸與網(wǎng)絡(luò )協(xié)議以及設備交互消息框架采用現有的并被廣泛應用的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，IGRS基礎協(xié)議、IGRS應用框架及IGRS基礎及擴展應用構成了IGRS標準的主要內容，其中IGRS基礎協(xié)議定義了IGRS設備間的組網(wǎng)和客戶(hù)與服務(wù)間的交互機制。在基礎協(xié)議的基礎上，IGRS應用框架為各種IGRS應用抽象并定義出相應的標準服務(wù)和交互邏輯，而各種IGRS應用可以基于對應的IGRS應用框架進(jìn)行標準化實(shí)現，保證互操作。

閃聯(lián)協(xié)議的協(xié)議棧結構最上面一層是各個(gè)用戶(hù)開(kāi)發(fā)的應用。應用通過(guò)協(xié)議棧提供的服務(wù)和客戶(hù)的描述規范的包裝可以發(fā)布在IGRS設備上，成為IGRS服務(wù)和客戶(hù)。應用框架是一組支持某種特定應用的服務(wù)和客戶(hù)的集合，特定的應用框架向特定的應用提供更為貼切和充分的開(kāi)發(fā)支持。IGRS設備上的服務(wù)和應用通過(guò)下層的IGRS標準協(xié)議與其他IGRS設備上的服務(wù)和應用進(jìn)行交互，包括互相發(fā)現和使用。底層的設備路由協(xié)議為上層的交互消息提供了發(fā)送的目的，而消息的傳輸則基于現有的傳輸協(xié)議。

IGRS設備的共享資源可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是設備自身所固有的可共享資源，如計算資源、存儲資源等，該類(lèi)資源在IGRS設備中以服務(wù)對象形式接受共享資源管理器的管理；一類(lèi)是應用程序開(kāi)發(fā)者通過(guò)開(kāi)發(fā)可向其他應用程序提供某種形式的服務(wù)，如媒體播放服務(wù)、文件打印服務(wù)等，該類(lèi)資源在IGRS設備中以服務(wù)存根形式接受共享資源管理器的管理。

IGRS基礎協(xié)議

IGRS基礎協(xié)議定義了IGRS設備間統一的資源發(fā)現與發(fā)布機制，統一的設備配置管理機制，統一的服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)控制機制，統一的數據獲取分發(fā)機制，統一的安全規范等。如圖2所示，IGRS基礎協(xié)議由設備管道協(xié)議、設備發(fā)現協(xié)議、設備訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議、服務(wù)發(fā)現協(xié)議、服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議、安全規范以及設備和服務(wù)描述規范構成。

圖2  IGRS基礎協(xié)議 

設備和服務(wù)描述規范定義了IGRS設備和服務(wù)的標準描述模板。設備管道協(xié)議定義了IGRS設備間統一的消息框架及設備間的消息轉發(fā)機制，具有不同網(wǎng)絡(luò )介質(zhì)的IGRS設備可以通過(guò)消息轉發(fā)的方式實(shí)現相互通訊。設備發(fā)現協(xié)議定義了IGRS設備信息的發(fā)布和發(fā)現機制。當一個(gè)IGRS設備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )時(shí)，可以通過(guò)該協(xié)議向網(wǎng)絡(luò )上發(fā)布自身的設備資源相關(guān)信息，并且可以發(fā)現網(wǎng)絡(luò )中已有的其他IGRS設備及相關(guān)信息。設備訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議定義了IGRS設備間的交互和管理機制。IGRS設備可以借助該協(xié)議與其他設備組成設備群組從而實(shí)現設備集中管理，同時(shí)IGRS設備也可以借助該協(xié)議實(shí)現對其他IGRS設備的配置管理。服務(wù)發(fā)現協(xié)議定義了IGRS設備上的服務(wù)信息的發(fā)布和發(fā)現機制。IGRS設備上的服務(wù)可以借助該協(xié)議發(fā)布自身相關(guān)信息。IGRS設備上的客戶(hù)可以借助該協(xié)議發(fā)現網(wǎng)絡(luò )中各設備上發(fā)布出來(lái)的感興趣的服務(wù)信息。服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議定義了IGRS設備上客戶(hù)和服務(wù)之間的訪(fǎng)問(wèn)控制機制，包括客戶(hù)和服務(wù)之間訪(fǎng)問(wèn)方式、安全機制等的協(xié)商過(guò)程以及根據協(xié)商結果實(shí)現客戶(hù)對服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)和服務(wù)狀態(tài)變化的獲取。安全規范定義了IGRS設備之間、IGRS設備上的客戶(hù)與服務(wù)間交互過(guò)程中的安全機制，包括設備間的身份認證、授權管理、數據傳輸加密等。

IGRS應用框架

IGRS智能應用框架基于基礎協(xié)議，針對各種應用模式定義了相應的客戶(hù)、服務(wù)、數據對象以及它們之間的交互規則。不同的應用開(kāi)發(fā)者可以根據特定的智能應用框架開(kāi)發(fā)相應的客戶(hù)服務(wù)或數據對象。智能應用框架通過(guò)對IGRS基礎協(xié)議的封裝，為特定種類(lèi)應用的開(kāi)發(fā)提供了更為專(zhuān)用的接口，使得該種類(lèi)的應用開(kāi)發(fā)更為容易。目前，IGRS標準中已經(jīng)定義了四個(gè)智能應用框架。

(1)A/V應用框架：音頻、視頻應用中的音視頻流的傳輸、播放、控制機制。
(2)文件共享應用框架：1IGRS設備間文件發(fā)布、查找、獲取機制及相應的安全機制。
(3)控制類(lèi)應用框架：1IGRS設備間控制端與被控制端的交互邏輯、安全機制及相應的應用程序開(kāi)發(fā)接口。
(4)外設即插即用應用框架：1IGRS設備間的發(fā)現、設備驅動(dòng)程序獲取及相應的安全機制。

IGRS應用

基于IGRS標準，應用程序開(kāi)發(fā)者可以開(kāi)發(fā)出各種各樣支持“資源共享與協(xié)同服務(wù)”的IGRS應用。IGRS基礎應用提供了IGRS設備間交互的一些基礎性的應用，IGRS應用則是建立在IGRS標準基礎上，通過(guò)調用IGRS智能應用框架、IGRS基礎協(xié)議所提供的接口實(shí)現的更為復雜、功能更強的應用。
IGRS基礎應用內置于IGRS設備，用于支持多個(gè)設備之間某種協(xié)同工作模式所必備的應用，其本身可以隨著(zhù)協(xié)同工作模式的發(fā)展而擴展。另一方面，IGRS基礎應用也可以為開(kāi)發(fā)其他IGRS應用提供支持。

一個(gè)IGRS應用由一個(gè)或多個(gè)IGRS服務(wù)和一個(gè)或多個(gè)使用IGRS服務(wù)的IGRS客戶(hù)交互完成。典型情況下一個(gè)IGRS應用交互如圖3所示。

圖3　IGRS應用交互示意圖 

IGRS與其他標準之間的關(guān)系

互操作基礎

IGRS建立在多種現有標準基礎上。IGRS采用了HTTP/1.1、SOAP/1.1協(xié)議作為IGRS設備間交互的消息框架，由于HTTP/1.1、SOAP/1.1的廣泛使用，IGRS的體系結構支持與多種標準之間的互操作。

與UPnP的互操作

IGRS不限定設備間尋址問(wèn)題，但IGRS支持設備使用靜態(tài)IP、動(dòng)態(tài)DHCP、AutoIP等尋址方式。IGRS的設備/服務(wù)發(fā)現機制包括了基于全局對等組的設備/服務(wù)發(fā)現機制和基于主從設備組的設備/服務(wù)發(fā)現機制。IGRS采用并擴展了SSDP作為設備相互發(fā)現的基礎，而SSDP同時(shí)也是UPnP 1.0協(xié)議中設備相互發(fā)現的基礎，因此，通過(guò)擴展，IGRS設備可以支持與UPnP 1.0設備之間的互操作。

與UPNP一樣，IGRS也定義了設備描述模板用于描述IGRS設備的各種信息，這兩種模板均為XML模板，雖然在格式定義上有所區別，但是通過(guò)IGRS設備模板的擴展機制可以在IGRS設備描述中加入UPnP所能識別的字段。

IGRS采用WSDL作為描述IGRS服務(wù)的服務(wù)描述模板，UPNP則自定義了一套服務(wù)描述模板，這兩種模板格式存在較大差異。IGRS服務(wù)可以在IGRS設備描述文檔中的服務(wù)描述中加入相應的UPnP描述擴展，從而使得UPnP設備可以識別IGRS服務(wù)；IGRS設備也可以通過(guò)引入UPnP服務(wù)描述文檔解析引擎，從而實(shí)現對UPnP服務(wù)的識別。

IGRS定義了基于會(huì )話(huà)的服務(wù)調用機制，同時(shí)支持基于非安全管道的客戶(hù)/服務(wù)間交互。IGRS服務(wù)可以在IGRS設備描述文檔中的服務(wù)描述中加入相應的UPnP客戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)接口描述，從而實(shí)現與UPnP客戶(hù)間的交互；IGRS客戶(hù)同樣可以在非安全管道的基礎上實(shí)現對UPnP設備上的UPnP服務(wù)的控制。

同樣，通過(guò)非安全管道機制，IGRS服務(wù)可以向UPnP客戶(hù)暴露事件訪(fǎng)問(wèn)接口，從而實(shí)現與UPnP客戶(hù)間的事件交互，IGRS客戶(hù)同樣可以在非安全管道的基礎上實(shí)現對UPnP設備上的UPnP服務(wù)的事件訂閱并接受相應的事件通知。

IGRS與UPnP之間的互操作包括兩個(gè)方面：IGRS設備上的IGRS客戶(hù)發(fā)現并識別UPnP設備及UPnP服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現對UPnP服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)控制；UPNP設備上的UPnP客戶(hù)發(fā)現并識別IGRS設備及IGRS服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現對IGRS服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)控制。