UPnP协议学习（一）

概述

UPnP是通用即插即用（Universal Plug and Play）的缩写，它主要用于实现设备的智能互联互通。使用UPnP协议不需要设备驱动程序，因此使用UPnP建立的网络是介质无关的，它可以运行在几乎所有的操作系统平台之上，可以使用C，C++，JAVA和VB等开发语言，使得在办公室、家庭和其他公共场所方便地构建设备相互联通的网络环境。

UPnP技术是一种架构在TCP/IP和HTTP之上的分布式开放的网络结构，可以使得联网的设备间传递控制和数据。

应用场景

随着PC成为网络的中心并提供日益丰富的介质和连接服务，在设备与PC相连之后，越来越多的应用将被开发出来。下面的例子只是其中很小的一部分：

• 智能家居
  许多智能家居环境使用了现存的家庭控制网络，例如X10网络来控制和监控整个家居环境，比如灯光，安防和其他家庭设备。这些网络可以连接PC上，但是除了PC之外，不能被其他的设备存取。使用UPnP设备可以桥接这些网络成为一个网络，并提供用户更多设备存取家庭网络中的设备。在实现时也无须对X10网络中的现有布线和设备进行昂贵的升级，只需要将设备变成UPnP设备并能够与控制点通讯并接受控制点的控制命令。

• 数字音频文件管理
  可以在PC和其他设备上播放的数字化音频文件在近几年正在成指数级的增长。一个家庭中，可能有几台计算机或者其他设备用于保存这些音频文件。使用UPnP可以使这些分布在不同PC上的音乐库被统一的管理。这些设备能被发现然后被其他控制点（比如个人电脑、UPnP接收器）控制。同时这些控制点也可以控制家庭中的任何一个扬声器。
• 数字图片库
  许多家庭使用数字相机拍照，或者将已有照片扫描保存，然后将这些照片上载到他们的计算机中保存。在计算机中对其进行分类，或者以幻灯片的形式进行显示。随着照片的增加，照片可能保存在多种设备或者多种介质上，比如光盘、硬盘、Flash卡。使用UPnP技术，图片库可以自己作为一个设备存在，并自动在网络上声明。这使得一个照片库可能临时为多个应用程序使用，例如可以进行幻灯片显示的同时，在电子像框、机顶盒和电视上进行显示。

UPnP的关键术语

• Auto-IP
  在Ipv4网络中自动选择IP地址，一般智能设置中的嵌入式操作系统可自动实现。你可以访问IETF文档， http://search.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-dhc-ipv4-autoconfig-05.txt
• DHCP
  动态主机控制协议，可以访问 RFC 2131获得更详细的信息。
• HTTPMU
  在UDP上实现HTTP协议的多址传送。
• HTTPU
  在UDP上实现普通的HTTP传输协议。
• SOAP
  简单对象存取协议（Simple Object Access Protocol ），它是一种应用程序之间进行数据通讯的机制。它是一种在HTTP上使用XML发送命令并接收值的远程过程调用。

UPnP设备工作工程

UPnP定义了设备之间、设备和控制点、控制点之间通讯的协议。完整的UPnP由设备寻址、设备发现、设备描述、设备控制、事件通知和基于Html的描述界面几部分构成。UPnP设备协议栈如下图所示:

1.gif

在最高层中仅包含UPnP制造商定义的特定设备信息，紧接着UPnP工作组定义的内容补充制造商信息。从这层往下，定义的消息为UPnP特定的消息。也就是说，这些消息定义为以下几个协议：简单设备发现协议（Simple Service Discovery Protocol ），通用事件通知结构（General Event Notification Architecture）和 简单对象存取协议（Simple Object Access Protocol）。这些消息使用 HTTPU或者 HTTPMU发送。 这几个部分在UPnP中的层次关系如下图所示：

2.gif