UPnP原理简介

本文主要参考——这——三——篇——博文。

UPnP是通用即插即用（Universal Plug and Play）的缩写，主要用于智能设备之间的互通互联。使用UpnP协议不需要任何驱动，可以运行在各种操作系统上。在家庭和办公场所等可以连接局域网的地方都可以利用Upnp协议实现设备的互通互联。

UPnP有六个步骤：

    1、寻址

    任何设备加入局域网后，想通过Upnp协议实现通信，必须首先获得IP地址，一般可以通过DHCP协议自动获取

    2、发现

    连接到网络上的设备确定了IP地址之后，就会进入发现操作阶段。设备加入局域网后通过SSDP(Simple Service Discovery Protocol，简单服务发现协议)进行发现操作。SSDP协议允许设备发送广播，通知Control Points自己拥有的服务，而当一个CP进入网络后，SSDP协议允许它搜索网络上的可用设备。这两种情况下的组播消息一般都是设备和服务的基本信息。如它的类型，唯一标识符，当前状态参数等等。

 

上图显示设备、服务和控制点的逻辑关系。设备是服务的载体，可以包含多种服务也可嵌套多个设备。到这一步设备和控制点只完成了相互通信的一小部分，一般设备宣告了自己的存在和拥有的服务，其他的基本信息如设备的UUID，设备描述的URL地址等。

      3、描述

CP获取了设备的基本信息后UUID，URL之后还需要知道更多信息，如设备的状态，可执行的动作等。这时需要通过设备的URL访问设备，获取更多的服务描述信息。

                 

    l设备描述

    UPnP对某一设备的描述以XML形式来表示，设备描述包括制造商信息、模块名称和编号、序列号等等。对于一个物理设备可以包含多个逻辑设备，多个逻辑设备既可以是一个根设备其中嵌入多个设备，也可以是多个根设备的方式存在。设备描述由设备制造商提供，采用XML描述，遵循UPnP框架协议。

    l服务描述

    服务的描述包含一系列内容，具体有服务运行时刻的状态，运行时间等等。服务描述也由设备制造商提供，采用XML描述，遵循UPnP框架协议。

      4、控制

拿到设备和服务描述后，怎么控制设备呢？设备描述提供Control URL，CP通过SOAP协议向Control URL发送操控请求，SOAP协议含有消息Body，包含Action invocation，指示如何控制设备。可能还要传参数，比如想播放一个视频，要把视频的URL传过去；设备收到后要respone，表示能不能执行调用，出错的话会返回一个错误代码。

   

    5、事件

    当服务在运行时，其状态变量发生改变之后，就产生了一个事件，CP可以订阅这个事件，保证能及时捕获事件信息，做出响应的控制动作。下面是一个Unicast eventing 的architecture图，CP是subscriber，服务器是publisher。

subscriber(通常是个CP)向publisher(通常是个service)发送订阅消息(subscribe)，更新订阅消息(renewal)，退订消息(cancel)。publisher向subscriber推送订阅(event:SIDX)。事件的订阅和推送这块用的通信协议是GENA(General Event Notification Architecture) ，通过HTTP/TCP/IP传送。

    6、表达

    控制点获取设备的URL后，通过设备URL可获取该设备表达的URL，和HTML界面，并加入到CP的浏览器中。控制点就是根据这个HTML界面，及会话机制实现对设备的控制，订阅收取事件等。