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网络即插即用(UPnP)技术是一个用于网络控制的开放性协议框架,它建立在已被普遍接受和广泛应用的TCP/IP协议、XML格式和其它通用协议的基础之上。其基本理念是资源共享、透明易用及兼容性强。UPnP技术将网络系统中的硬件分为控制点和受控设备两大类,各类均应能遵循UPnP协议,具有网络即插即用功能。 基于UPnP技术的控制网络使用系统分配的IP地址来际识控制点和受控设备,两类硬件设备均通过内嵌网络芯片接入控制网络,使用TCP/IP协议进行通讯。与使用串口、红外接口的传统网络相比,UPnP网络不受控制接口数量的限制,将控制点接入Internet后即可实现因特网远程控制。 本文针对UPnP技术的特点,在对其进行详细分析的基础上,结合实际应用,在协议允许的框架内对UPnP协议进行了一定程度的扩展。主要目的是实现UPnP网络的级联控制,以扩展控制网络的规模,同时也为实现因特网远程控制打下了一定的基础。考虑到易操作性是UPnP技术设计的初衷之一,本文提出的级联控制方法对最终用户是透明的。 本次设计主要分为两个阶段,由于目前UPnP设备尚在试制中,还没有成形的UPnP控制网络,因此第一阶段先模拟实现了一个简单的UPnP控制,第二阶段是对UPnP控制网络所进行的改进。 论文首先介绍了当前主流的网络控制系统及其发展趋势和存在的问题,阐述了将UPnP技术应用于控制网络的优势和前景;接着对UPnP技术的实现过程和相关协议作了详尽的分析,并以一个功能简单的调光器为例,给出受控设备的描述文件和通讯信息格式。在实现单网控制UPnP调光器的基础上,初步设计了基本的UPnP网络结构,将网络控制部分划分为几个主要功能模块,并对其中的四个模块进行了具体设计与实现。并在该设计阶段,扩展了控制器的功能,使其身兼设备和控制点两种角色,并能在不同局域网内传递命令和消息,达到了级联控制的目的。 最后,本文以上述理论为指导,选定WinCE为嵌入式操作系统,以EVC及WinCE模拟器为开发环境,初步实现了本文所提出的UPnP设备网络控制系统。