論信息設備資源共享協(xié)同服務標準的體系結(jié)構(gòu)(doc 8頁).doc

信息設備資源共享協(xié)同服務標準的體系結(jié)構(gòu)Architecture of Intelligent Grouping and Resource Sharing (IGRS) Standard2006-07-25作者:于興業(yè)摘要:信息設備資源共享協(xié)同服務標準(IGRS)是為了實現(xiàn)信息設備智能互聯(lián)、資源共享、協(xié)同服務而制訂的。IGRS采用了開放性的體系結(jié)構(gòu)。遵從IGRS標準的設備能夠與采用其他標準(如通用即插即用標準)的設備進行互操作。IGRS支持多種應用框架和特色應用。開發(fā)者可以通過IGRS媒體類應用框架結(jié)合多種媒體格式標準，如AVS、MPEG-2等，進行多媒體應用的開發(fā)。IGRS標準適用于在計算機、家用電器和通信等設備之間，在一定范圍網(wǎng)絡域內(nèi)，通過有線或無線方式實現(xiàn)資源共享與協(xié)同服務。關(guān)鍵字:閃聯(lián)；標準；體系結(jié)構(gòu)英文摘要:The Intelligent Grouping and Resource Sharing (IGRS) standard is made to enable intelligent grouping, resource sharing and service collaboration among information devices, consumer electronics and communication devices. An IGRS system adopts open architecture, therefore, devices that abide by the IGRS standard are interoperable with devices under other standards such as Universal Plug and Play (UPnP). IGRS supports various application frameworks and special applications. For example, multimedia applications can be easily developed by combining the IGRS multimedia application framework and different multimedia format standards such as AVS and MPEG-2. The IGRS standard is applicable to resource sharing and service collaboration among computers, consumer electronics and communication devices in a limited network domain (weird or wireless).英文關(guān)鍵字:IGRS; standard; architecture過去的20年，是計算技術(shù)和通信技術(shù)飛速發(fā)展的20年。PC作為計算機技術(shù)發(fā)展的代表，已經(jīng)融入人們的工作與生活之中，而光纖網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡、移動通信網(wǎng)絡的建設，又為電腦產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)了新的發(fā)展空間，使得Internet浪潮席卷全球。當通信被無縫地整合到計算環(huán)境之中去的時候，計算能力與通信能力相互促進帶來了新的產(chǎn)業(yè)曙光。無縫(沒有時延，帶寬充分)的通信能力將使網(wǎng)絡資源充分共享和應用協(xié)同成為可能。計算與通信深度融合時代的新的應用模式必將真正釋放互聯(lián)網(wǎng)能量，真正為信息技術(shù)發(fā)展帶來新一輪的飛速發(fā)展，并由此推動人們生活、工作發(fā)生巨大變革。計算、通信、消費電子(3C)技術(shù)的發(fā)展帶來了3C產(chǎn)業(yè)的融合趨勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)終端設備的互聯(lián)互通越來越多的信息終端，如PC、筆記本、手機、電視等具備了互聯(lián)互通的能力，用戶已經(jīng)逐漸把互聯(lián)互通能力作為選擇產(chǎn)品的主要指標之一。各廠家也已經(jīng)看準這個市場，正在或準備推出支持終端互聯(lián)互通的軟件或者產(chǎn)品。(2)前后臺應用服務內(nèi)容的整合PC、手機的應用和后臺服務、內(nèi)容的整合已經(jīng)得到用戶的廣泛認可，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值，例如即時通信、在線游戲、游戲手機短信、鈴聲等。電視的應用和后臺服務正在興起，如IPTV，但是內(nèi)容和業(yè)務模式尚待突破。(3)適合各種終端的內(nèi)容、應用、服務日益豐富多彩在即時通信、在線游戲、手機短信、鈴聲等服務大行其道的同時，伴隨著3C融合的大趨勢，跨終端的服務正在興起，并日益豐富多彩。典型的應用包括互動點播、P2P、個性化定制服務、身份認證及電子支付等。信息設備資源共享協(xié)同服務(IGRS)標準，即閃聯(lián)，是多種信息終端制訂規(guī)范的準則，是在有限范圍內(nèi)智能動態(tài)組網(wǎng)，實現(xiàn)智能互聯(lián)、資源共享和協(xié)同服務應用的技術(shù)理論基礎(chǔ)。閃聯(lián)基礎(chǔ)應用提供了閃聯(lián)設備間交互的一些基礎(chǔ)性的應用。通過調(diào)用閃聯(lián)基礎(chǔ)應用、閃聯(lián)智能應用框架、閃聯(lián)基礎(chǔ)協(xié)議所提供的接口，閃聯(lián)設備可實現(xiàn)更為復雜、功能更強的應用。與網(wǎng)格所涉及的龐大的高性能計算和浩瀚的信息資源不同的是，閃聯(lián)更關(guān)注當前各個信息孤島所造成的資源浪費。譬如今天的彩信只能顯示在手機小得可憐的屏幕上，盡管我們身邊已有像投影機、液晶電視(LCD TV)和等離子電視(PDP)之類的大屏幕顯示設備和彩噴之類的輸出設備。閃聯(lián)主張讓用戶周圍所有的這些信息終端動態(tài)而智能地組成一個微型應用網(wǎng)絡。利用閃聯(lián)之間的有效互聯(lián)，來構(gòu)建未來的信息網(wǎng)格。支持資源開放及協(xié)同的閃聯(lián)，將是下一代互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。閃聯(lián)的技術(shù)實質(zhì)是整合和協(xié)同。從技術(shù)角度看，主要有智能互聯(lián)、資源共享、協(xié)同服務3項關(guān)鍵技術(shù)。智能互聯(lián)是指配備閃聯(lián)協(xié)議的任何個人信息終端、企業(yè)信息應用、社會信息服務，在一定范圍內(nèi)自動搜索其他相關(guān)終端、應用和服務，并在閃聯(lián)協(xié)議基礎(chǔ)上，動態(tài)生成新的網(wǎng)絡，經(jīng)安全認證后自動組網(wǎng)或入網(wǎng)的一種智能活動。這樣，在一定范圍內(nèi)的各種復雜的設備、應用和服務，就可以智能、高效、方便地組織起來。智能互聯(lián)是閃聯(lián)應用在個人、企業(yè)、社會3個層面得以實施的基礎(chǔ)。一切個人信息終端、企業(yè)信息應用、社會信息服務首先要彼此之間進行智能互聯(lián)，然后才能夠進行資源共享和協(xié)同服務。資源共享是指智能互聯(lián)的設備通過有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡主動公布自己可提供的資源，并獲知他方的可提供的資源，如計算資源、存儲空間、輸入功能、顯示功能、打印資源、通信功能、音響資源等。其中資源可以是設備的功能，也可以是組合的應用和服務。共享的設備可以是個人電腦、筆記本、服務器、交換機、路由器、打印機、傳真機、手機、PDA等，也可以是電視、音響、投影機、冰箱、熱水器、空調(diào)、DVD等。共享的應用可以是文字處理、圖形顯示、音樂、動畫、視頻節(jié)目等，也可以是數(shù)據(jù)庫、郵件系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、客戶關(guān)系管理(CRM)系統(tǒng)等。共享的服務可以是自動定位、遠程醫(yī)療、旅游規(guī)劃、跟隨服務，也可以是電子商務、電子政務等。總之，包括一切可以在閃聯(lián)協(xié)議基礎(chǔ)上進行智能互聯(lián)的設備、應用和服務。資源共享是閃聯(lián)應用的手段，是集中眾多資源來為個人、企業(yè)、社會協(xié)同服務的關(guān)鍵。協(xié)同服務是指在智能互聯(lián)、資源共享的基礎(chǔ)上，在一定范圍內(nèi)通過應用和資源的優(yōu)化組合，相互協(xié)作，充分發(fā)揮并釋放網(wǎng)絡的能量，從而在個人、企業(yè)、社會3個層面產(chǎn)生新的應用形式，并更好地服務于個人、企業(yè)和社會。協(xié)同服務是閃聯(lián)應用的目的，是智能互聯(lián)、資源共享的落腳點。信息設備智能互聯(lián)與資源共享協(xié)議自2003年7月開始由閃聯(lián)標準工作組負責制訂。其標準1.0版本已于2005年6月被正式頒布為國家行業(yè)推薦性標準，成為中國3C協(xié)同領(lǐng)域的第一個國家推薦性行業(yè)標準。此外，基于閃聯(lián)標準的各項開發(fā)工具和測試認證工具也已經(jīng)基本完成，并在逐漸完善和更新中。1 IGRS標準的體系結(jié)構(gòu)IGRS標準1-2的目標是在企業(yè)、公共場所、個人以及家庭所涉及的信息設備互聯(lián)時，通過遵循共同資源描述及功能服務接口標準，使設備能夠有效實現(xiàn)資源開放及服務協(xié)同，提高設備間功能的互操作性。IGRS標準為IGRS應用提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡資源發(fā)現(xiàn)、使用和管理機制，它由3部分構(gòu)成：IGRS基礎(chǔ)協(xié)議、IGRS智能應用框架、IGRS基礎(chǔ)應用。IGRS層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。IGRS支持各種信息設備通過有線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍牙等實現(xiàn)連接，傳輸與網(wǎng)絡協(xié)議基于傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議(TCP/IP)，設備交互消息框架基于HTTP/1.1協(xié)議，設備發(fā)現(xiàn)與資源共享基于IGRS基礎(chǔ)協(xié)議，設備協(xié)同服務基于IGRS應用框架。設備連接、傳輸與網(wǎng)絡協(xié)議以及設備交互消息框架采用現(xiàn)有的并被廣泛應用的網(wǎng)絡技術(shù)，IGRS基礎(chǔ)協(xié)議、IGRS應用框架及IGRS基礎(chǔ)及擴展應用構(gòu)成了IGRS標準的主要內(nèi)容，其中IGRS基礎(chǔ)協(xié)議定義了IGRS設備間的組網(wǎng)和客戶與服務間的交互機制。在基礎(chǔ)協(xié)議的基礎(chǔ)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和交互邏輯，而各種IGRS應用可以基于對應的IGRS應用框架進行標準化實現(xiàn)，保證互操作。閃聯(lián)協(xié)議的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，最上面一層是各個用戶開發(fā)的應用。應用通過協(xié)議棧提供的服務和客戶的描述包裝可以發(fā)布在IGRS設備上，成為IGRS服務和客戶。應用框架是一組支持某種特定應用的服務和客戶的集合，特定的應用框架向特定的應用提供更為貼切和充分的開發(fā)支持。IGRS設備上的服務和應用通過下層的IGRS標準協(xié)議與其他IGRS設備上的服務和應用進行交互，包括互相發(fā)現(xiàn)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)送的目的地，而消息的傳輸則基于現(xiàn)有的傳輸協(xié)議。IGRS設備是對現(xiàn)實世界中各種信息終端設備的一種抽象，是其所擁有的共享資源的容器和管理者。應用程序通過閃聯(lián)協(xié)議棧應用編程接口(API)與共享資源管理器交互實現(xiàn)對由IGRS設備構(gòu)成的網(wǎng)絡中的共享資源的使用與管理。IGRS設備的共享資源可以分為兩類：一類是設備自身所固有的可共享資源，如計算資源、存儲資源等；一類是應用程序開發(fā)者通過開發(fā)向其他應用程序提供某種形式的服務，如媒體播放服務、文件打印服務等。需要使用IGRS設備上的共享資源的應用程序通過客戶代理形式接受共享資源管理器的管理，同時使用資源管理器所提供的API實現(xiàn)對IGRS設備共享資源的使用和管理。不同的IGRS設備上的共享資源管理器通過通用的IGRS設備交互協(xié)議實現(xiàn)設備訪問與控制、服務訪問與控制、服務數(shù)據(jù)分發(fā)、事件訂閱與通知等功能。通用IGRS設備交互協(xié)議可通過IGRS標準協(xié)議映射規(guī)范映射到不同的傳輸協(xié)議上，如基于傳輸控制協(xié)議/數(shù)據(jù)報協(xié)議(TCP/UDP)、超文本傳輸協(xié)議(HTTP)、Internet對象請求代理間互操作協(xié)議(IIOP)、遠程方法調(diào)用(RMI)等網(wǎng)絡協(xié)議的IGRS設備交互協(xié)議。2 IGRS基礎(chǔ)協(xié)議IGRS基礎(chǔ)協(xié)議定義了IGRS設備間統(tǒng)一的資源發(fā)現(xiàn)與發(fā)布機制、統(tǒng)一的設備配置管理機制、統(tǒng)一的服務訪問控制機制、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)獲取分發(fā)機制、統(tǒng)一的安全規(guī)范等。如圖2所示，IGRS基礎(chǔ)協(xié)議由如下部分構(gòu)成： 設備管道協(xié)議 設備發(fā)現(xiàn)協(xié)議 設備訪問控制協(xié)議 服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議 服務訪問控制協(xié)議 安全規(guī)范 設備和服務描述規(guī)范設備和服務描述規(guī)范定義了IGRS設備和服務的標準描述模板。設備管道協(xié)議定義了IGRS設備間統(tǒng)一的消息框架及設備間的消息轉(zhuǎn)發(fā)機制。通過該協(xié)議，具有不同網(wǎng)絡介質(zhì)的IGRS設備可以通過消息轉(zhuǎn)發(fā)的方式實現(xiàn)相互通信。設備發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義了IGRS設備信息的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制。當一個IGRS設備進入網(wǎng)絡時，可以通過該協(xié)議向網(wǎng)絡上發(fā)布自身的設備資源相關(guān)信息，并且可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中已有的其他IGRS設備及相關(guān)信息。設備訪問控制協(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現(xiàn)設備集中管理，IGRS設備也可以借助該協(xié)議實現(xiàn)對其他IGRS設備的配置管理。服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議定義了IGRS設備上的服務信息的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機制。IGRS設備上的服務可以借助該協(xié)議發(fā)布自身相關(guān)信息。IGRS設備上的客戶可以借助該協(xié)議發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中各設備上發(fā)布出來的感興趣的服務信息。服務訪問控制協(xié)議定義了IGRS設備上客戶和服務之間的訪問控制機制，包括客戶和服務之間訪問方式、安全機制等的協(xié)商過程以及根據(jù)協(xié)商結(jié)果實現(xiàn)客戶對服務的訪問和服務狀態(tài)變化的獲取。安全規(guī)范定義了IGRS設備之間、IGRS設備上的客戶與服務間交互過程中的安全機制，包括設備間的身份認證、授權(quán)管理、數(shù)據(jù)傳輸加密等。3 IGRS應用框架IGRS智能應用框架基于基礎(chǔ)協(xié)議，針對各種應用模式定義了相應的客戶、服務、數(shù)據(jù)對象以及它們之間的交互規(guī)則。不同的應用開發(fā)者可以根據(jù)特定的智能應用框架開發(fā)相應的客戶服務或數(shù)據(jù)對象。根據(jù)智能應用框架中定義的規(guī)則，這些相關(guān)的客戶服務和數(shù)據(jù)就可以動態(tài)地組合成為完整的應用。例如，一個實現(xiàn)了文件交換類應用框架客戶端的PDA和一個實現(xiàn)了文件交換類應用框架服務端的筆記本相互發(fā)現(xiàn)后，即可實現(xiàn)文件交換。智能應用框架通過對IGRS基礎(chǔ)協(xié)議的封裝，為特定種類應用的開發(fā)提供了更為專用的接口，使得該種類的應用開發(fā)更為容易。例如，控制類智能應用框架定義了控制類應用中涉及的客戶和服務端各自的功能、交互規(guī)則及相應的應用程序開發(fā)接口?？蛻舳藨贸绦蜷_發(fā)者只需根據(jù)控制類應用框架中的客戶應用程序開發(fā)接口即可開發(fā)與特定被控制服務端程序無關(guān)的客戶端應用程序，從而實現(xiàn)統(tǒng)一的控制功能。目前，IGRS標準中已經(jīng)定義了4個智能應用框架：(1)音/視頻(A/V)應用框架定義了音頻、視頻應用中的音視頻流的傳輸、播放、控制機制。(2)文件共享應用框架定義了IGRS設備間文件發(fā)布、查找、獲取機制及相應的安全機制。(3)控制類應用框架定義了IGRS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發(fā)接口。(4)外設即插即用應用框架定義了IGRS設備間的發(fā)現(xiàn)、設備驅(qū)動程序獲取及相應的安全機制。IGRS標準還將陸續(xù)制訂新的智能應用框架。4 IGRS應用基于IGRS標準，應用程序開發(fā)者可以開發(fā)出各種各樣支持“資源共享與協(xié)同服務”的IGRS應用。IGRS基礎(chǔ)應用提供了IGRS設備間交互的一些基礎(chǔ)性的應用，IGRS應用則是建立在IGRS標準基礎(chǔ)上，通過調(diào)用IGRS智能應用框架、IGRS基礎(chǔ)協(xié)議所提供的接口實現(xiàn)的更為復雜、功能更強的應用。IGRS基礎(chǔ)應用內(nèi)置于IGRS設備，用于支持多個設備之間某種協(xié)同工作模式所必備的應用，其本身可以隨著協(xié)同工作模式的發(fā)展而擴展。例如，符合IGRS規(guī)范的筆記本和TV均內(nèi)置了音視頻流傳輸基礎(chǔ)應用，當筆記本和TV互相發(fā)現(xiàn)后，筆記本即可將所擁有的多媒體數(shù)據(jù)以流的形式分發(fā)到TV上進行播放，同時，筆記本也可以接收TV傳來的電視節(jié)目流，從而實現(xiàn)電視節(jié)目的實時存儲。另外，IGRS基礎(chǔ)應用也可以為開發(fā)其他IGRS應用提供支持，例如應用程序開發(fā)者可以在一個內(nèi)嵌了網(wǎng)絡接入基礎(chǔ)應用的IGRS設備上開發(fā)網(wǎng)絡代理應用，其他IGRS設備可以通過該網(wǎng)絡代理應用實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的共享。一個IGRS應用由一個或多個IGRS服務和一個或多個使用IGRS服務的IGRS客戶交互完成。典型情況下一個完整的IGRS應用交互過程如圖3所示。5 IGRS與其他標準的關(guān)系5.1 互操作基礎(chǔ)IGRS建立在多種現(xiàn)有標準基礎(chǔ)之上。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協(xié)議的廣泛使用，IGRS的體系結(jié)構(gòu)支持多種標準之間的互操作。5.2 與UPnP的互操作IGRS不限定設備間尋址方式，設備間的尋址由IGRS以外的機制實現(xiàn)。但IGRS支持設備使用靜態(tài)IP、動態(tài)主機配置協(xié)議、自動IP等尋址方式。IGRS的設備/服務發(fā)現(xiàn)機制包括了基于全局對等組的設備/服務發(fā)現(xiàn)機制和基于主從設備組的設備/服務發(fā)現(xiàn)機制。IGRS采用并擴展了SSDP作為設備相互發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而SSDP同時也是通用即插即用(UPnP)協(xié)議中設備相互發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，因此，通過擴展，IGRS設備可支持與UPnP1.0設備間的互操作，實現(xiàn)相互發(fā)現(xiàn)，相互使用。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，這兩種模板均為可擴展標記語言(XML)模板，雖然在格式定義上有所區(qū)別，但是通過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Web服務描述語言(WSDL)作為描述IGRS服務的服務描述模板，UPnP則自定義了一套服務描述模板，這兩種模板格式存在較大差異。IGRS服務可以在IGRS設備描述文檔中的服務描述中加入相應的UPnP描述擴展，從而使得UPnP設備可以識別IGRS服務；IGRS設備也可以通過引入UPnP服務描述文檔解析引擎，從而實現(xiàn)對UPnP服務的識別。IGRS定義了基于會話的服務調(diào)用機制，同時支持基于非安全管道的客戶/服務間交互。IGRS服務可以在IGRS設備描述文檔中的服務描述中加入相應的UPnP客戶訪問接口描述，從而實現(xiàn)與UPnP客戶間的交互；IGRS客戶同樣可以在非安全管道的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對UPnP設備上的UPnP服務的控制。同樣，通過非安全管道機制，IGRS服務可以向UPnP客戶開放事件訪問接口，從而實現(xiàn)與UPnP客戶間的事件交互，IGRS客戶同樣可以在非安全管道的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對UPnP設備上的UPnP服務的事件訂閱并接受相應的事件通知。IGRS與UPnP之間的互操作包括如下兩個方面：(1)IGRS設備上的IGRS客戶發(fā)現(xiàn)并識別UPnP設備及UPnP服務，進而實現(xiàn)對UPnP服務的訪問控制。(2)UPnP設備上的UPnP客戶發(fā)現(xiàn)并識別IGRS設備及IGRS服務，進而實現(xiàn)對IGRS服務的訪問控制。6 結(jié)束語目前，閃聯(lián)聯(lián)盟已擁有成員63家，產(chǎn)業(yè)鏈包含標準制訂、芯片廠商、操作系統(tǒng)廠商、中間件廠商、應用軟件開發(fā)廠商、網(wǎng)絡運營商、系統(tǒng)集成商、終端設備開發(fā)商、內(nèi)容服務提供商等完整的3C協(xié)同產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。閃聯(lián)可以帶動產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的發(fā)展，解決中國目前面臨的產(chǎn)業(yè)鏈條較短、產(chǎn)業(yè)向下游集中的問題，有利于中國信息產(chǎn)業(yè)的完善。同時，閃聯(lián)新成員已經(jīng)擴展到中國臺灣、日本、韓國、美國和以色列的一些國際知名公司。這些國際知名公司的加入，將加速推進閃聯(lián)在亞洲甚至全球的影響力。閃聯(lián)標準將終端產(chǎn)品作為其產(chǎn)業(yè)化推廣的先導，符合業(yè)界新技術(shù)發(fā)展規(guī)律。相對整個閃聯(lián)產(chǎn)業(yè)化體系來講，其所帶動的市場規(guī)模只是“冰山一角”。按價值鏈分拆，幾乎每個電子制造業(yè)廠商或IT廠商都能在3C產(chǎn)業(yè)大市場中找到自己的定位。首先，閃聯(lián)標準為終端設備制造商增值。由于閃聯(lián)標準使終端設備實現(xiàn)了近距離組網(wǎng)和協(xié)同工作，一方面促使終端設備不僅可以相互調(diào)取資源，而且還可以調(diào)取其他設備所對應的后端網(wǎng)絡內(nèi)容，這種應用模式的變化將完全改變個人信息終端的使用方式。未來使用閃聯(lián)標準并且能方便關(guān)聯(lián)的終端設備將比其他設備更具競爭力，提供這類設備的制造商將會在競爭中贏得更大的商業(yè)機會。閃聯(lián)標準也會催生新產(chǎn)品形態(tài)出現(xiàn)，具