4.2 家庭内部信息共享业务的标准化组织

该类标准化组织以国际上的数字生活网络联盟（Digital Living Network Alliance，DLNA）、国内的闪联（IGRS）为代表。这类组织的标准制定方向为娱乐设备、家用电器和信息设备之间的互通，确保电子设备之间的兼容性，支持多种设备之间的设备自动发现、动态组网、资源共享和协同服务，从而提高这些设备间的互操作性和易用性，并创造出新的应用模式和丰富的应用。

目前DLNA和闪联都已经发布了各自的标准（DLNAV1.0和IGRSV1.0），主要集中在视听娱乐功能上，对于通信、家庭控制等其他应用模式尚未制定具体标准。市场上已经出现体现了家庭网络概念的媒体服务器等产品，但是完全符合标准要求的产品还未面世。标准体系正在进一步完善和增强，相关的产品认证测试工作正在开展。

4.2.1 数字生活网络联盟DLNA

数字生活网络联盟的前身是数字家庭工作组（Digital HomeWorking Group，DHWG），由HP、Intel、IBM、Microsoft、Sony等产业巨头于2003年6月发起成立。目前，DLNA是现有家庭网络标准化组织中成员最多的一个，现有成员已经超过250家企业，并且包含了计算机、消费电子和移动设备等跨行业的公司。

DLNA主要应用在家庭影音娱乐等业务方面。DLNA系列标准的覆盖面比较广泛，涉及家庭网络的许多方面，如物理网络协议、基础网络协议、设备自动发现和控制、媒体传输协议、数字媒体格式、物理和内容保护等。虽然DLNA标准涉及家庭网络媒体应用的各个层面，但实际上，DLNA组织并不制定相应的标准，而是通过采用其他标准化组织的成果来定义自己的框架，所以它的核心是公平、开放和互操作。DLNA标准的体系结构和协议框架分别如图4-3和图4-4所示。

1）数字版权管理、内容保护

为了使DLNA设备可以提供精彩的数字内容，内容提供商一直强调使内容免遭非法复制。消费者则希望通过有线或无线家庭网络上的设备，可以在任何地方存储、传输和使用。

2）媒体格式

DLNA媒体格式用于为网络互操作性提供一个基准，同时鼓励在媒体编/解码技术方面不断创新。DLNA对媒体格式支持的要求是能够适用于在由DMS设备和DMP设备等组成的家庭网络上传输的媒体内容。DLNA媒体格式分别为三类媒体定义了一套必需的媒体格式和一套可选的媒体格式。这三类媒体分别是图像、音频和视频（AV），表4-6和表4-7显示了DLNA家庭设备和移动/手持设备的必需格式和可选格式。

3）媒体数据传输方式

HTTP协议是必需的，而RTP协议是可选的。

4）媒体数据管理

以UPnP AV架构协议为基础，定义了UPnP AV设备与相关控制点之间的交互模式。UPnP AV设备包括电视、CD/DVD、机顶盒、音响系统和计算机等。

UPnP AV为家庭网络定义两种逻辑设备类型，即媒体服务器和媒体播放器，提供了以下四种服务。

（1）内容目录服务：列出各种可用的音频、视频和图片等。

（2）连接管理器服务：决定如何从媒体服务器向播放器传输内容。

（3）AV传输服务：控制内容的播放、停止等。

（4）播放控制服务：控制内容播放的形式。

5）设备发现和控制

设备发现和控制支持家庭网络中的设备自动配置网络属性（如IP地址），发现网络中其他设备的存在与能力，并以一种连续统一的方式控制这些设备，以及与这些设备进行合作。

6）网络协议栈

以TCP/IP协议为基础。IPv4得到众多设备的采用与支持，IPv6提供了一个比IPv4更大的网络地址空间，增强了对移动性和安全性的支持。IPv6能够支持更多的设备，实现无缝互连。未来从IPv4到IPv6的转变将通过DLNA互操作性指南得到解决。

7）网络互连方式

包含各种有线和无线互连技术，如常用的以太网、WLAN、蓝牙等。

8）DLNA产品类型

DLNA标准定义了以下几种主要的产品类型，如图4-5所示。

（1）DMS（Digital Media Server）：媒体服务器，提供了媒体资源的获取、录制、存储。当然，有需要的话，多媒体档案的版权保护机制也可以被包含在内。DMS将会提供多媒体信息服务的能力，提供诸如多种数字媒体播放装置的直接获取内容及播放能力。

DMS的设备如下：

①增强型机顶盒（STB）；

②个人摄像机（PVR）；

③计算机；

④带有硬盘的音响设备和家庭影院（如音乐服务器）；

⑤广播调谐器；

⑥视频和图像捕获设备，如照相机和摄像机。

（2）DMP（Digital Media Player）：媒体播放器，这种装置泛指可线上寻找并播放或输出DMS所提供的媒体档案的能力。

DMP装置包含：

①电视显示器；

②音响设备和家庭影院；

③打印机；

④个人数字助理；

⑤无线显示器；

⑥游戏机。

（3）DMR（Digital Media Renderer）：媒体中继装置，传送或接收从服务器传来的媒体档案到另一设备上，以备之后存储或上传、下载之用。

（4）DMC（Digital Media Controller）：作为遥控装置使用，可寻找DMS上可播放的媒体档案，并指定到可播放该内容的终端播放装置进行播放。此类装置不只限定于遥控功能，具备基本操作界面的智慧型终端装置也可以当做DMC使用。

（5）DMPr（Digital Media Printer）：可以在DLNA网络架构下提供打印功能的打印机。DMPr可提供打印图片或图文穿插文件的功能，还提供了图形范本的功能，可以将打印图形输出为标准的格式。

（6）MHD（Mobile Handheld Device）：移动手持设备，这类设备和家用设备的主要区别是媒体格式，通常包括多媒体手机、音乐播放器、PDA等。

（7）M-NCF（Mobile Network Connectivity Function）相当于MHD和HND之间的桥接设备。

（8）MIU（Mobile Interoperability Unit）提供了MHD和HND之间的媒体格式转换功能。

DLNA组织发布的家庭网络设备互操性作指南1.0版侧重于实现计算机和各类信息设备的互操作，以便最终支持图片、音频和视频等多媒体方面的应用，该指南相应各层协议的作用如图4-6所示。

该指南将家庭内部的设备从功能上分为数字媒体服务器DMS和数字媒体播放器DMP两种。逻辑设备是指该设备所支持的特定功能，而不是指具体的物理属性，即一个设备既可以作为数字媒体服务器又可以充当数字媒体播放器。

通过对DLNA协议框架的研究分析可以看出，DLNA关注的只是家庭网络技术在多媒体设备的互操作和内容共享方面的应用。因此，从严格意义上来讲，DLNA不是一个完整的家庭网络体系，它只是家庭网络的一个应用领域。由于DLNA只局限于家庭网络内部设备之间媒体信息的交互，并没有提供关于家庭内部网络和外部网络安全有效的连接方法，用户通过它不能充分享受到家庭网络给生活带来的其他众多好处，所以DLNA将来的发展和应用场景都会受这方面的制约。

4.2.2 信息设备资源共享协同服务（IGRS闪联）

2003年7月，由原信息产业部科技司批准，以联想集团、TCL集团、康佳集团、海信集团和长城集团这5家企业发起，由5家单位共同参与的“信息设备资源共享协同服务”标准工作组正式成立，联想集团为组长单位，该工作组简称IGRS标准工作组（又称“闪联”工作组）。

2005年6月28日，原信息产业部将《信息设备资源共享协同服务》系列标准作为电子行业标准予以发布。该系列标准共有两个，即SJ/T11310—2005《信息设备资源共享协同服务第1部分：基础协议》、SJ/T11311—2005《信息设备资源共享协同服务第4部分：测试验证规范》。该标准侧重解决在有限范围内网络（有线、无线）支持多种信息设备和家用电器，以及通信设备之间的自动发现、动态组网、资源共享与协同服务，从而提高这些设备间的互操作性，为用户创造新的应用模式和丰富应用。

IGRS的目标和技术策略实际上与DLNA是基本相同的，不同的是闪联是中国自己的行业联盟。在中国市场上推出一个属于自己的标准，并且使这个标准成为未来国际产业标准的一个重要组成部分。

根据五巨头共同描绘的未来蓝图，一旦这个标准成为现实，那将意味着所有信息设备之间将实现“互通互连”，不同企业的产品都将归纳于一个体系之下。通过这个标准，用户可以利用电视方便地收看计算机、手机，或者数码相机上的图片，实现双向式的互动；利用手机和音响的结合可以欣赏美妙的音乐；利用计算机和手机的配合，可以实现如电话号码同步更新等功能，在编辑、收发短信时也完全可以借用计算机的键盘完成这个功能，而不用再登录网站或使用手机键盘；同时，PDA产品与投影结合，以及计算机与打印机间的相互使用也都可以实现。闪联的愿景就是让用户摆脱具体物理环境和设备的约束，让计算无处不在，让信息随时、随地、随意可得。

IGRS标准框架如图4-7所示。

IGRS是为了实现各种设备之间信息技术智能互连、资源共享、协同服务而制定的标准。基于IGRS标准的设备不仅能够连接，而且可以使不同的设备共享信息资源和功能资源，并充分地发挥每个设备的功能特点，将它们重新组合创造出更多、更丰富的应用服务。为了便于对网络中资源的共享使用，IGRS在传输层和网络层也制定了相应的协议标准。

可以看到，IGRS协议是建立在TCP/IP协议基础之上的。当然，也可以通过扩展，让IGRS协议支持非IP设备，包括蓝牙、红外等不同设备通信协议。在网络层与传输层之上，是IGRS各个工作流程阶段的不同协议与规范，包括设备发现协议、服务发现协议、设备配置管理协议、服务使用协商协议和数据获取分发协议，同样也包括了安全规范。

IGRS安全规范定义了其上各个协议中的安全交互机制，包括基于服务的访问控制机制和相应的身份认证、授权等机制。在网络中，防止非法用户和设备访问并利用资源、保证设备间的通信安全、划分安全等级等都是一些关键的安全措施。

2005年颁布了由原信息产业部家庭网络标准工作组提出的6项家庭网络标准，以及由资源共享、协同服务标准工作组提出的2项标准，列举如下。

（1）SJ/T11312—2005：《家庭主网通信协议规范》。

（2）SJ/T11313—2005：《家庭主网接口一致性测试规范》。

（3）SJ/T11314—2005：《家庭控制子网通信协议规范》。

（4）SJ/T11315—2005：《家庭控制子网接口一致性测试规范》。

（5）SJ/T11316—2005：《家庭网络系统体系结构及参考模型》。

（6）SJ/T11317—2005：《家庭网络设备描述文件规范》。

（7）SJ/T11310—2005：《信息设备资源共享协同服务第1部分：基础协议》。

（8）SJ/T11311—2005：《信息设备资源共享协同服务第4部分：设备验证》。

4.2.3 UPnP

UPnP（Universal Plug and Play），是一种建立在IP协议之上的能够自动发现、配置和控制设备的网络应用协议。

UPnP论坛是由Microsoft和Intel等公司于1999年10月正式组建成立的，目前全球有超过800家企业和组织加盟，其创始公司包括Sony、Canon、Samsung、LG、TCL（Thomson）、Nokia、Panasonic、Siemens、IBM、HP、Intel等十多家公司。中国企业包括方正、联想、海信、同方、华为等公司都已经成为UPnP成员。UPnP拥有包括消费电子、计算机、移动设备、计算机网络、家电等领域在内的700多家顶级厂商。UPnP也是DLNA主要采用的基础通信协议标准，该协议标准建立在现有的TCP/IP网络基础上，在不需要用户任何干预的前提下提供了设备间的自动发现、配置和控制设备的功能。完整的UPnP协议由设备寻址、设备发现、设备描述、设备控制、事件通知和基于HTML语言的人机浏览界面等几部分构成。其设备功能描述层次图如图4-8所示。

UPnP作为DLNA选择的基础协议，与其关注和侧重的领域也大致相同，并且都是基于IP协议框架的。因此，UPnP在要求保证网络速度的家庭网络中有一定的优势，但它同时需要较高的处理器性能和存储器空间环境做支持，这对要实现低成本的家庭网络要求有一定难度。而且，UPnP设备在整个互连过程中没有采用任何安全机制，这对家庭网络的安全是一个隐患。

UPnP是实现计算设备间的相互发现和控制的一个规范，从设备的寻址、查找、控制、事件、表现五个方面定义了设备间互操作机制。UPnP针对IP网络中的设备自动寻址问题采用了自动IP地址分配机制；针对设备间的相互发现问题采用了简单服务发现协议（SSDP），UPnP的主要设计目标集中在如何实现对智能设备的简单控制上。通过UPnP技术，设备可以动态地加入网络，获取IP地址，可以向网络中其他设备表达自己所具有的能力，同时也可以了解网络中存在的其他设备及那些设备拥有的能力，并且可以接受其他设备的控制，或者控制其他设备。