深入淺出Alljoyn與互聯(lián)網(wǎng)通訊

目錄

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1. 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)對比


2. 什么是 AllJoyn


3. 為何選擇 AllJoyn


4. AllJoyn 體系結(jié)構(gòu)


5. AllJoyn 路由器和應(yīng)用


6. AllJoyn 路由器 AllJoyn 框架


7. AllJoyn 設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)橋


8. alljoyn系統(tǒng)與D-Bus總線


9. Alljoyn的背景


10. Alljoyn展望


11. 系統(tǒng)開發(fā)歷史

物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)對比

物聯(lián)網(wǎng)概念的興起帶來了嶄新的生活方式， 這一技術(shù)致力于通過設(shè)備與設(shè)備端的互聯(lián)來服務(wù)消費者。 這種新的生活方式為我們的生活提供了新的能力與更豐富的體驗，更重要的是，它使得生活變得更加便利。 物聯(lián)網(wǎng)為普通百姓提供了數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析以及聚合設(shè)備的強大能力。

與此同時，我們有必要在物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間尋求一種對比。 今天的互聯(lián)網(wǎng)由千萬個頂級域名組成， 這些域名由IANA同一進行管理。 域名的搜索通過DNS系統(tǒng)進行搜索與發(fā)現(xiàn)。而在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，設(shè)備的數(shù)量激增至萬億級別。 對于如此龐大數(shù)量的設(shè)備管理， 我們幾乎無法為每個設(shè)備進行準確的注冊與整合。 此外，基于地域分布的設(shè)備間通訊延時、 設(shè)備對互聯(lián)網(wǎng)云的鏈接都是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中帶需要解決的問題。 因此，alljoyn項目亟需解決的問題就在于如何自動根據(jù)地域參數(shù)自動的對設(shè)備進行發(fā)現(xiàn)與注冊。?

下圖顯示了多區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通過互聯(lián)網(wǎng)進行互聯(lián)的典型案例：?

在alljoyn網(wǎng)絡(luò)中， 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上安裝的alljoyn應(yīng)用通過P2P技術(shù)進行互聯(lián)。 alljoyn應(yīng)用能夠作為信息服務(wù)器、信息消費者或同時存在。 消費者應(yīng)用通過alljoyn網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備進行搜索，而服務(wù)器應(yīng)用能夠?qū)χ茉獾脑O(shè)備進行信息廣播。 一個alljoyn應(yīng)用能夠同時扮演消費者與服務(wù)器的角色，這意味著應(yīng)用在支持一系列的服務(wù)時，還能夠為其他設(shè)備提供重要的信息，并自動發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的設(shè)備。

下圖顯示了基于四個設(shè)備的alljoyn網(wǎng)絡(luò)?

什么是 AllJoyn？

AllJoyn 是一個由 AllSeen Alliance 驅(qū)動且基于鄰近感應(yīng)的開源式連接和服務(wù)框架。它專用于物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 且支持互操作性，這樣各種設(shè)備都可以直接相互查找、連接和通信，而無需借助中間服務(wù)器。

為何選擇 AllJoyn？

AllJoyn 框架提供了一個常見的語言界面，從而讓 IoT 設(shè)備可以彼此相關(guān)通信和交互，而無需考慮品牌、平臺、操作系統(tǒng)或基礎(chǔ)傳輸技術(shù)。對于開發(fā)人員而言，這節(jié)省了轉(zhuǎn)換到市場的時間并降低了相關(guān)成本；而對于客戶而言，這為他們提供了一個適用于其所有設(shè)備的簡單連接解決方案。

AllJoyn 體系結(jié)構(gòu)

AllJoyn 框架建立了一個標準化的體系結(jié)構(gòu)，在其中設(shè)備和應(yīng)用可相互宣傳和查找。AllJoyn 設(shè)備通過虛擬總線上的服務(wù)接口來描述其相關(guān)功能。AllJoyn 總線由以下兩種類型的節(jié)點構(gòu)成：

路由節(jié)點 (RN) - 也稱為“路由器”，此類節(jié)點可與任意節(jié)點通信。?

葉節(jié)點 (LN) - 也稱為“應(yīng)用程序”，此類節(jié)點可通過路由節(jié)點與路由節(jié)點或其他葉節(jié)點通信。?

AllJoyn 路由器和應(yīng)用

下圖顯示了 AllJoyn 框架的高級軟件體系結(jié)構(gòu)：AllJoyn 體系結(jié)構(gòu)?

1. AllJoyn 應(yīng)用層 - 用于定義用戶體驗


2. AllJoyn 服務(wù)框架 - 可互操作的跨平臺模塊，用于定義設(shè)備之間的公共接口


3. AllJoyn 核心庫 - 核心庫，用于與 AllJoyn 路由器交互，并提供查找和安全連接到設(shè)備的功能


4. AllJoyn 路由器 - 用于管理設(shè)備與應(yīng)用之間的通信

AllJoyn 框架有 2 種：

1. 標準框架 - 主要用于非嵌入式設(shè)備（支持整套核心庫）


2. 纖薄框架 - 適用于 IoT 設(shè)備，它們受制于資源并且在網(wǎng)絡(luò)中需使用?
   
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AllJoyn 路由器 AllJoyn 框架

AllJoyn 支持基于鄰近感應(yīng)的通信，從而允許通過以太網(wǎng)、Wi-Fi、串行線和電源線 (PLC) 進行傳輸。但由于 AllJoyn 框架在傳輸方面是不確定的，因此允許添加任何將來的傳輸機制。此外，還可以創(chuàng)建網(wǎng)橋軟件，以便將 AllJoyn 框架連接到其他系統(tǒng)，如 Zigbee、Z-wave 或云。有關(guān) Microsoft 中的 AllJoyn 設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)橋為 AllSeen Alliance 帶來的貢獻，請參閱下面的更多詳細信息和示例。

AllJoyn 設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)橋

設(shè)備系統(tǒng)網(wǎng)橋 (DSB) 有助于促進跨現(xiàn)有的不兼容網(wǎng)絡(luò)的通信。DSB 提供了一個經(jīng)濟高效的快捷方式，即，通過 AllJoyn 網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)有設(shè)備以虛擬設(shè)備形式進入 AllJoyn。其實現(xiàn)方式如下：通過預(yù)焙 AllJoyn 生產(chǎn)商實現(xiàn)（網(wǎng)橋），并實現(xiàn)了對 SDK Hook 的調(diào)用，從而支持 AllJoyn 目標設(shè)備（適配器）概念的轉(zhuǎn)換。開發(fā)人員不需要使用 DSB 修改 AllJoyn 生產(chǎn)商，除非必須要對該網(wǎng)橋的默認行為進行更改。

alljoyn系統(tǒng)與D-Bus總線

alljoyn系統(tǒng)在不同的協(xié)議之間實現(xiàn)了大范圍的兼容， 并遵循了D-Bus系統(tǒng)的大部分命名規(guī)則。 alljoyn系統(tǒng)擁有的D-Bus信息總線支持分布式情景，能夠提供擴展與性能提升服務(wù)。alljoyn系統(tǒng)通過如下四種方式來使充分利用D-Bus總線：

? alljoyn系統(tǒng)基于D-Bus數(shù)據(jù)類型與D-Bus監(jiān)控格式?

? 系統(tǒng)通過添加數(shù)據(jù)標示與數(shù)據(jù)頭對D-Bus的導(dǎo)絲推送系統(tǒng)進行的性能優(yōu)化?

? 系統(tǒng)使用D-Bus命名規(guī)則對服務(wù)器、接口、接口成員以及對象路徑進行命名?

? 系統(tǒng)為應(yīng)用層認證采用了D-Bus中的SASL框架進行認證， 認證存在于alljoyn使能的設(shè)備中

Alljoyn系統(tǒng)允許設(shè)備與其他周圍設(shè)備進行簡單的交互。 舉例來說，動作感應(yīng)器可以通過Alljoyn系統(tǒng)通知室內(nèi)的電燈泡有關(guān)室內(nèi)人員的情況，讓電燈泡能夠自行控制自己的亮滅。

Alljoyn的背景

整個Alljoyn系統(tǒng)屬于開源項目的一部分，并提供了一整臺的整合軟件框架以及一系列的核心服務(wù)，從而為互聯(lián)設(shè)備以及軟件應(yīng)用創(chuàng)建一套動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，整個系統(tǒng)基于D-Bus信息總線進行集成，并能夠保證各個生產(chǎn)商之間的互用性。 目前，整個項目由Qualcomm主導(dǎo)主要的開發(fā)工作， 并首次于Mobile World Congress大會上展出。 Unity 3D同樣為Alljoyn系統(tǒng)提供了擴展插件以及SDK。 主要的OEM以及ODM伙伴如Foxconn， Technicolor， LG公司、樂視以及小米都參與了這一項目。

Alljoyn軟件框架以及核心系統(tǒng)服務(wù)能夠使得兼容的設(shè)備互相發(fā)現(xiàn)， 并自由溝通與合作， 不需要受到產(chǎn)品細分、平臺、品牌以及通訊協(xié)議的限制。主要的面向群體包括物聯(lián)網(wǎng)、智能電視、智能音頻、基帶傳輸以及自動化行業(yè)。 Qualcomm公司目前主要專注于OEM方案。目前為止， 傳輸層可以通過wi-fi進行互聯(lián)。

雖然整個系統(tǒng)框架開始于Qualcomm之手， 但是它們也同樣將整個源代碼簽署到了Linux Foundation協(xié)議框架下。 這意味著Alljoyn的同盟可以為物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建自己的互用平臺， 與此同時， 一大批消費級別的平臺如LG，夏普、海爾、松下、索尼以及微軟等都加入到了這一平臺中。

Alljoyn展望

Alljoyn依托于開源框架，使得設(shè)備以及應(yīng)用能夠彼此發(fā)現(xiàn)與通訊。 基于此，開發(fā)者可以忽略通訊協(xié)議與傳輸層的種種細節(jié)直接對硬件的數(shù)據(jù)進行開發(fā)與制造。 整個框架的源代碼對開發(fā)者開放下載與使用，并歡迎開源愛好者參與到框架的編寫中?，F(xiàn)如今，系統(tǒng)能直接運行于多個流行平臺如Linux、Android、iOS與Windows以及其他輕量的實時操作系統(tǒng)。?

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系統(tǒng)開發(fā)歷史

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