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簡(jiǎn)單的說(shuō),UPnP可以讓網(wǎng)路上的裝置互相找到對(duì)方,并在個(gè)人電腦與不同的數(shù)位裝置之間使用TCP/IP與Web標(biāo)準(zhǔn)協(xié)定建立簡(jiǎn)單且強(qiáng)固的連結(jié),簡(jiǎn)化家用網(wǎng)路的安裝過(guò)程。
以往要將網(wǎng)路攝影機(jī)接到LAN上使用,對(duì)非專(zhuān)業(yè)人士而言是一件相當(dāng)麻煩的事。IP位址、子網(wǎng)路遮罩與閘道器位址各種關(guān)系非常復(fù)雜,從一開(kāi)包裝到設(shè)定完成,常常能把人累得半死,也因此使用者往往在心理上開(kāi)始會(huì)有排斥感。
為了改變這種狀況,通用即插即用(Universal Plug and Play∶UPnP)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,如果支援UPnP,就可以將復(fù)雜的網(wǎng)路設(shè)定過(guò)程簡(jiǎn)化。最近,支援UPnP的網(wǎng)路攝影機(jī)也相繼亮相。
而UPnP更是將此技術(shù)延伸至網(wǎng)路上,使得各項(xiàng)網(wǎng)路設(shè)備得以藉由多種網(wǎng)路傳輸媒介實(shí)現(xiàn)零安裝、主動(dòng)連線(xiàn)、自動(dòng)通知。接下來(lái)就來(lái)說(shuō)明UPnP的連線(xiàn)方式∶
首先我們必須先確認(rèn)目前的網(wǎng)路環(huán)境(家庭或辦公室)是否有啟動(dòng)DHCP服務(wù),以及網(wǎng)路攝影機(jī)是否有選擇以DHCP來(lái)獲得本身IP位址(通常預(yù)設(shè)是啟動(dòng)的)。 若確認(rèn)都有啟動(dòng)後,此時(shí)只要將網(wǎng)路攝影機(jī)連上區(qū)域網(wǎng)路,等待數(shù)秒後,在網(wǎng)路芳鄰就會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)路攝影機(jī)UPnP名稱(chēng)。
在以上的敘述中可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今網(wǎng)路攝影機(jī)的人性化設(shè)計(jì),也就是零設(shè)定與主動(dòng)告知。網(wǎng)路攝影機(jī)連上網(wǎng)路後自DHCP伺服器得到IP位址,并以UPnP內(nèi)定通訊協(xié)定通知范圍內(nèi)之控制點(diǎn)(個(gè)人電腦),此時(shí)使用者只需點(diǎn)選網(wǎng)路芳鄰中的UPnP名稱(chēng)即可連結(jié)到該網(wǎng)路攝影機(jī),與得到該網(wǎng)路攝影機(jī)型號(hào)、制造商、網(wǎng)路位址等資訊。
在連接眾多網(wǎng)路攝影機(jī)的環(huán)境中更可以自訂其UPnP名稱(chēng)(如∶Office camera1、Out door Camera1等,目前僅支援英文字母),且不需各自記錄IP位址,使用上更加方便。
網(wǎng)路攝影機(jī)的設(shè)定步驟進(jìn)步至今,相信就算一般使用者使用起來(lái)也毫無(wú)負(fù)擔(dān),對(duì)於網(wǎng)路攝影機(jī)的推展亦助益不少。
定址∶ 搜尋∶ 描述∶ 控制∶ 為了了解可進(jìn)行控制的詳細(xì)資訊,電腦必須解讀UPnP的描述資訊。UPnP的XML描述資訊,包括該服務(wù)會(huì)回應(yīng)的命令或控制命令的列表以及每個(gè)控制命令的參數(shù)。描述資訊還包括變數(shù)列表,這些變數(shù)表示服務(wù)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài),描述資訊里含有包括資料類(lèi)型、范圍和事件特徵幾個(gè)項(xiàng)目,在控制UPnP網(wǎng)路攝影機(jī)時(shí),電腦會(huì)向設(shè)備的服務(wù)發(fā)送控制請(qǐng)求,此時(shí)電腦將向該服務(wù)的控制 URL(在設(shè)備的描述中提供)發(fā)送適當(dāng)?shù)腟OAP控制訊息。
事件處理 ∶ 當(dāng)電腦或控制點(diǎn)首次進(jìn)行預(yù)定時(shí),會(huì)發(fā)送一種專(zhuān)門(mén)的初始化事件消息,包括所有事件化的變數(shù)名稱(chēng)和數(shù)值,并且允許預(yù)定者對(duì)其關(guān)於該服務(wù)狀態(tài)的模型進(jìn)行初始化,為支援多個(gè)電腦或控制點(diǎn),可將所有事件消息都發(fā)往各個(gè)預(yù)定者,使他們可以接收所有事件化變數(shù)的事件消息,而且不論狀態(tài)變數(shù)的改變?cè)驗(yàn)楹危ɑ貞?yīng)操作請(qǐng)求或由於狀態(tài)更改),所有事件消息都將被發(fā)送。
顯示∶
技術(shù)發(fā)展緣起
隨插即用技術(shù)首次出現(xiàn)在1993年,是微軟與Intel等軟硬體大廠(chǎng)聯(lián)合制定,適用於電腦軟硬體周邊的規(guī)范,目的是要使電腦硬體的新增與移除易於操作。 此技術(shù)一出現(xiàn),馬上獲得電腦設(shè)備廠(chǎng)商的支持,持續(xù)熱絡(luò)的發(fā)展至今已成為電腦周邊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。
UPnP連線(xiàn)原理
UPnP連線(xiàn)主要分為六大步驟,分別為定址、搜尋、控制、事件管理、事件處理、顯示,經(jīng)由這些步驟得以完成透過(guò)UPnP服務(wù)搜索網(wǎng)路攝影機(jī)并將其顯示於網(wǎng)路芳鄰中,其各流程動(dòng)作原理如下∶
UPnP 連線(xiàn)的基礎(chǔ)是 TCP/IP 協(xié)定,而取得IP位址在此階段是非常重要的。當(dāng)任何網(wǎng)路攝影機(jī)首次連入網(wǎng)路時(shí),都必須啟動(dòng)DHCP用戶(hù)端向 DHCP 伺服器索取 IP位址(若并未手動(dòng)設(shè)定IP位址)。如果 DHCP 伺服器可用,則網(wǎng)路攝影機(jī)就可得到該網(wǎng)段內(nèi)之合法IP位址并進(jìn)行以下步驟。
一旦將設(shè)備連入網(wǎng)路并進(jìn)行適當(dāng)定址後,就會(huì)進(jìn)行搜尋階段。在此階段里搜尋是由SSDP協(xié)定處理的。當(dāng)設(shè)備連入網(wǎng)路後,SSDP協(xié)定允許網(wǎng)路攝影機(jī)將服務(wù)通知給網(wǎng)路中的電腦或控制點(diǎn)。如果在網(wǎng)路中新增了電腦或控制點(diǎn),也需透過(guò)SSDP協(xié)定來(lái)得知網(wǎng)路上所有網(wǎng)路攝影機(jī)的資訊,經(jīng)過(guò)此階段後網(wǎng)路中的電腦或控制點(diǎn)也就初步的獲知網(wǎng)路攝影機(jī)的存在。
UPnP網(wǎng)路攝影機(jī)連線(xiàn)的下一步是描述。當(dāng)電腦或控制點(diǎn)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)路攝影機(jī)後,此時(shí)并未得知網(wǎng)路攝影機(jī)的詳細(xì)資訊與操作方式。為了獲得詳細(xì)資訊,電腦必須從網(wǎng)路攝影機(jī)之搜尋訊息中提供的 URL 分析該網(wǎng)路攝影機(jī)的描述資訊。此時(shí)UPnP網(wǎng)路攝影機(jī)的描述資訊是以XML表示的,內(nèi)容包含了制造商的資訊(包括型號(hào)名稱(chēng)和編號(hào)、序列號(hào)、廠(chǎng)商名稱(chēng)、供應(yīng)商網(wǎng)站的 URL等)。
電腦或控制點(diǎn)獲知網(wǎng)路攝影機(jī)的描述資訊後,它就具有了對(duì)該設(shè)備進(jìn)行控制的基本條件。
當(dāng)電腦或控制點(diǎn)解讀了UPnP網(wǎng)路攝影機(jī)的UPnP描述資訊後,分析了包含其中的服務(wù)回傳的控制清單和顯示該服務(wù)的運(yùn)行時(shí)狀態(tài)變數(shù)清單,因此當(dāng)這些變數(shù)改變時(shí),該服務(wù)會(huì)發(fā)布更新,電腦將接收該資訊,服務(wù)使用事件消息來(lái)發(fā)布更新。 事件消息含有一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)變數(shù)的名稱(chēng)以及這些變數(shù)的目前數(shù)值。這些信息格式也是以XML表示的,并使用GENA進(jìn)行格式化。
如果設(shè)備有要顯示的 URL,電腦或控制點(diǎn)可以檢索來(lái)自該 URL 的頁(yè)面,并將該頁(yè)面載入瀏覽器中,同時(shí)根據(jù)該頁(yè)面的功能,允許\\用戶(hù)控制該設(shè)備與查看設(shè)備狀態(tài)。 所能進(jìn)行的操作要取決於顯示頁(yè)和設(shè)備的特定功能,到此步驟時(shí)電腦或控制點(diǎn)已充分的獲得網(wǎng)路攝影機(jī)的資訊、制造商資訊、控制方式與最重要的網(wǎng)路攝影機(jī)URL,以上步驟并會(huì)定時(shí)更新。
UPnP使用協(xié)定簡(jiǎn)介
TCP/IP∶
TCP/IP是UPnP規(guī)范的基礎(chǔ),UPnP使用多種TCP/IP協(xié)定(如TCP、UDP、IGMP、ARP、IP)與服務(wù)(DNS、DHCP);而TCP/IP提供了UPnP網(wǎng)路攝影機(jī)的連線(xiàn)。
HTTPU、HTTPMU∶
為HTTP的變化型態(tài),HTTP為UPnP的核心,HTTPU、HTTPMU是以HTTP為基礎(chǔ)建立的,定義原因是為了透過(guò)UDP/IP發(fā)送供SSDP運(yùn)用之訊息。
SSDP∶
簡(jiǎn)單服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)定,定義UPnP網(wǎng)路攝影機(jī)在網(wǎng)路上如何被發(fā)現(xiàn),提供了電腦或控制點(diǎn)如何在網(wǎng)路中定位UPnP網(wǎng)路攝影機(jī),包含如何搜索與顯示,并且保持網(wǎng)路上電腦或控制點(diǎn)得到之網(wǎng)路攝影機(jī)一致。
GENA∶
通普通事件通知架構(gòu),定義收、發(fā)使用HTTP over TCP/IP與Multicast UDP的事件知能力。
SOAP∶
簡(jiǎn)單物件訪(fǎng)問(wèn)協(xié)定,定義使用XML與HTTP來(lái)遠(yuǎn)端程序呼叫,為目前Internet上RPC的通訊標(biāo)準(zhǔn)。