2003年--外文翻譯譯文---btrc藍牙遠程遙控系統(tǒng)（節(jié)選）

1、<p><b>　　中文4840字</b></p><p><b>　　第一篇：</b></p><p><b>　　[ 所譯外文資料：</b></p><p>　?、僮髡撸篎eldbusch Fridtjof, Paar Alexander, Odendah Manuel, Ivanov

2、 Ivan</p><p>　?、跁ɑ蛘撐念}目）：The BTRC Bluetooth remote control system</p><p>　?、鄢霭嫔纾ɑ蚩锩Q或可獲得地址）：Personal & Ubiquitous Computing </p><p>　?、艹霭鏁r間（或卷期號）：May 2003</p><p&g

3、t;　?、菟g起止頁碼：P102-P112 </p><p><b>　　原文：</b></p><p><b>　　譯文：</b></p><p>　　BTRC藍牙遠程遙控系統(tǒng)</p><p>　　摘要：新興的無線技術如無線局域網(wǎng)和藍牙技術使任何類型的電子設備都能夠彼此溝通。一個簡單的且容易實現(xiàn)

4、的應用層協(xié)議——BTRC協(xié)議，是一種開發(fā)出來用來支持交換不同種類的數(shù)據(jù)并對不同協(xié)議（像TCP/IP協(xié)議或者藍牙協(xié)議）進行格式化的協(xié)議。根據(jù)此協(xié)議一個通用的遠程遙控系統(tǒng)就能實現(xiàn)了。軟件應用程序模擬移動電話和個人遙控數(shù)字助理（PDA）設備來做為遠程遙控設備。 BTRC服務器設備發(fā)送它們的基于XML的圖形用戶界面接口到遠程控制設備。在這種方式下，家用電子設備的使用大大簡化了。</p><p><b>　　1．

5、介紹</b></p><p>　　20世紀90年代的互聯(lián)網(wǎng)革命主要集中在個人電腦之間的通信。雖然這些發(fā)明主要是基于計算機之間的有線連接，但無線技術如WLAN和藍牙為計算機之間的通信提供了新的可能性。這些技術絕不僅??僅是對有線連接的一個替換。任何形式的電子設備，如家庭的音頻、視頻設備都將能夠交換信息。為了使這個未來成真，在這些設備上運行的應用程序必須遵守一定的通信標準，才能實現(xiàn)相互之間的連接和通信。&

6、lt;/p><p>　　這些想法放大了傳統(tǒng)概念的遠程控制。不幸的是，當今每個設備都擁有自己專有的紅外遙控器，這就是為什么我們要開發(fā)出藍牙遠程遙控（BTRC）系統(tǒng)，它允許設備以一種標準的方式將請求發(fā)送到另一設備，來描述他們支持的命令，并提供了一??個靈活的用戶接口描述。使用BTRC系統(tǒng)，它可以使用各種現(xiàn)有的設備（如移動手機，個人數(shù)字助理，平板電腦，甚至Web瀏覽器）作為一個通用的遙控器。</p><

7、p>　　當用戶進入一個房間，每個能被遠程遙控的設備都標識在遙控器上的一個小工具列表里。根據(jù)顯示屏的大小和遠程控制的計算能力，這些設備將顯示為一列字符串表或圖標。當用戶選擇一個設備時，一個請求被發(fā)送到該設備并查詢它的用戶界面。在這種方式下，遠程控制獲得所有支持此設備的命令，在線幫助文??件引導用戶操作。 XML（可擴展標記語言）和XSL（可擴展樣式表語言）是用戶界面的描述語言。接口描述使用一個抽象的XML樹，并轉化為實際的用戶界面。

8、</p><p>　　BTRC系統(tǒng)使用的是應用層BTRC協(xié)議，它允許設備在多種傳輸協(xié)議上發(fā)送命令。這個協(xié)議的簡易性允許其在小的耐用的且占用有限計算資源的設備上實現(xiàn)。此外，正如幾個RFCs[1-3]中建議的，BTRC協(xié)議消息可以嵌入通用資源標識（URI）中。為了展示BTRC協(xié)議的適用性，使用藍牙和TCP / IP的客戶端和服務器都能被實現(xiàn)。一個HTTP代理使傳統(tǒng)的Web瀏覽器訪問BTRC設備也成為現(xiàn)實。</p

9、><p><b>　　2．系統(tǒng)概述</b></p><p>　　圖1顯示了整個遠程控制系統(tǒng)的概況。模擬藍牙PDA遙控器的應用程序被開發(fā)為一個參考實現(xiàn)（圖1右上角）。此應用程序配備一個語音識別接口用來表現(xiàn)出高度友好的用戶系統(tǒng)。</p><p><b>　　圖1.系統(tǒng)概述</b></p><p>　　在圖1

10、的左上角是一個被控制設備的例子。在不久的將來，這些設備將包含一個便宜的藍牙發(fā)射器和分析協(xié)議字符串的控制器，用來操作這些設備并按需求提供存儲的XML頁面。由于不同的遙控器提供不同的顯示能力，因此要尋求不同的圖形用戶界面，所以一個被控制的設備提供了一系列以XML為基礎的GUI。</p><p>　　一個支持BTRC的Web瀏覽器和基于HTTP的BTRC代理程序被設計出來用來顯示傳統(tǒng)的Web和互聯(lián)網(wǎng)應用程序整合成一個B

11、TRC環(huán)境是十分容易的（圖1左下角）。為了證明BTRC方法的適用性，各類服務器應用都被開發(fā)出來。幾個基于藍牙技術的多媒體應用程序也被開發(fā)出來，來證明BTRC和藍牙的合作。</p><p>　　一個包含軟件和硬件組件的BTRC-RC5紅外繼電器應用軟件是旨在將一個舊設備整合到一個BTRC系統(tǒng)（右下角圖1）。 BTRC方法尤其普遍，因為BTRC協(xié)議可以擴展到即使使用限制計算和聯(lián)網(wǎng)能力的設備上。所有實現(xiàn)都進行了測試，來

12、證明符合BTRC協(xié)議規(guī)范。</p><p><b>　　3. BTRC協(xié)議</b></p><p>　　BTRC協(xié)議是一個簡單的基于請求/響應的協(xié)議。它的目標是在嵌入式以及更高規(guī)模的裝置之間提供一個簡單的統(tǒng)一的和可擴展的雙向信息交流方式。它允許從現(xiàn)有的遠程控制設備之間傳遞設備的命令和設備的信息。它的目標是每一個能提供方便和可控功能的設備平臺。為了緩解BTRC整合成為一

13、個廣泛的現(xiàn)有的設備和通信技術（例如消費電子設備，現(xiàn)有的應用程序），BTRC消息很容易解析遠程序列化的過程調用，可以映射到超鏈接。此外，我們將提供一些擴展的BTRC核心協(xié)議，擴大其遠程控制能力。</p><p><b>　　3.1協(xié)議設計</b></p><p>　　請求/響應機制 BTRC試圖提供一個簡單的協(xié)議，允許用戶用一個普通的遙控設備發(fā)送設備命令。 BTRC協(xié)

14、議是基于請求/響應的：每一個請求封裝了整個到目標設備的命令。此外，它是一個應用程序協(xié)議，而且是一個獨立的傳輸協(xié)議，要求程序使用一個可靠的渠道來傳輸協(xié)議的消息。使用停止和等待機制解決了流量控制問題。雖然數(shù)據(jù)傳輸非常低效，這個模型在遠程控制協(xié)議的情況下是足夠勝任的，因為在正常條件下請求發(fā)送是有限的，他們大多表示獨立的設備命令，要求各自確認。更復雜的計劃，例如傳輸窗口，是既不適用，也不必要的。</p><p>　　一個

15、應用程序協(xié)議 在發(fā)送BTRC請求到目標設備之前，客戶端設備需要建立一個使用底層傳輸協(xié)議的可靠渠道。這是相當耗費資源的，因此BTRC協(xié)議允許請求在接受到先前的確認命令后被發(fā)送，以此達到底層的通道被重用的目的。由于多種設備可以連接到一個通信控制器上（例如，一臺收音機和CD播放機共享一個藍牙控制器），BTRC到不同目標設備的請求可以通過特定設備的ID來復用（見3.1節(jié)）。 BTRC協(xié)議可以很容易地在使用不同傳輸協(xié)議的節(jié)點上建立路徑。BTRC設

16、備的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)被底層傳輸協(xié)議很好的解決了（見3.3節(jié)）。BTRC消息也可以被序列化為URI（見3.2）。因此，實現(xiàn)一個HTTP網(wǎng)關是很自然的（見3.3）。</p><p>　　BTRC IDs 多路復用的BTRC請求是通過設備ID來接收的，這個ID唯一標識一個BTRC請求的接收和發(fā)送終端。我們使用永久性的64位數(shù)字。通過填充以太網(wǎng)標識和藍牙ID，這樣一個ID可以很容易產生。因為BTRC協(xié)議是一個基于文本的協(xié)議，因

17、此轉換到更大的BTRC標識是契合的。</p><p>　　設備獨立性 BTRC協(xié)議的目的不是提供設備的命令處理。 BTRC協(xié)議不知道任何有關底層設備的狀態(tài)，并且不能強制執(zhí)行請求間的依賴和錯誤處理要求。就現(xiàn)有的遠程控制設備而言，設備要能處理不一致的命令（錄像機仍然處理播放錄像機的命令，同時以一個合理的方式記錄）。然而，BTRC協(xié)議可用于協(xié)商其它協(xié)議的使用，例如，為流媒體協(xié)議設置服務質量參數(shù)。</p>

18、<p>　　設備命名和發(fā)現(xiàn) 另一個問題是不被BTRC協(xié)議直接賦予地址的是發(fā)現(xiàn)和命名BTRC設備。第一個問題是由傳輸協(xié)議附地址，使用可用的功能（見3.3）或存儲設備參數(shù)到數(shù)據(jù)庫中（見3.3）。此外，設備ID不容易記憶。有一個名稱服務是明顯需要的，使用戶能夠使用符號名稱。名稱服務可以用來映射類名或制造商名稱，以當?shù)噩F(xiàn)有的設備確認自己的類（例如本地可用的CD播放機可以用 “CD播放機”或它的確切名稱）。實現(xiàn)這樣一個名字服務需要使用的

19、DNS（域名系統(tǒng)），如3.3節(jié)中所述。</p><p>　　3.2 BTRC命令</p><p>　　BTRC消息 BTRC協(xié)議旨在簡單。它的消息是很容易解析的。我們選擇的消息格式類似HTTP協(xié)議中的消息格式。每個消息被劃分為一個頭部，使用8位ASCII編碼，和一個主干部分，這里可以包含任何類型的數(shù)據(jù)。頭包含連接、命令和其他信息，以文本行組成，分為屬性名稱和屬性值，很像HTTP協(xié)議。&l

20、t;/p><p>　　每個消息頭包括連接信息：來源識別碼，識別發(fā)出的信號源設備命令和目的地標識，標識有收到消息的設備。BTRC設備能實現(xiàn)附加功能，如XML解析，語音控制或加密/身份驗證。這些附加功能都由頭部布爾屬性值對來說明。其他信息如主干的編碼也被指定在頭。</p><p>　　每個BTRC消息不是一個命令請求就是一個命令響應：一個命令屬性/值對在頭部的前面位置。大多數(shù)命令都有參數(shù)，這是額外

21、的屬性/值對。在命令響應消息的情況下，執(zhí)行的命令的參數(shù)不斷被重復，這樣能簡化請求設備消息處理。</p><p>　　一個請求的例子如下：</p><p>　　Srcid: 0x12345678</p><p>　　Destid: 0x87654321</p><p>　　Cmd: cd-play-track</p><p&

22、gt;<b>　　Track: 01</b></p><p>　　標準BTRC命令 每個BTRC設備，無論其實際功能如何，都提供強制性設置的標準命令：設備命令和設備屬性。這允許客戶端設備建立一個自定義的用戶界面，并允許BTRC協(xié)議很好地擴展，允許現(xiàn)有BTRC客戶接口與新設備正確連接。當一個BTRC客戶端遇到一個新的設備，它的命令通過設備命令查詢。這個請求通過所有支持的命令列表來回答，包括其

23、描述和規(guī)范。這個說明允許用戶直接了解該命令，并允許通用的客戶端支持未知設備并提供在線幫助。該設備的屬性請求由廣泛的描述設備來回答，包含制造商的信息，模型，類型，名稱，生產年份，以及設備類。</p><p>　　一個可能的設備命令回答如下：</p><p>　　cd-play-track: Play a CDTrack, track,</p><p>　　requir

24、ed, integer, 0, 99</p><p>　　cd-pause-duration: Pause the CD for,</p><p>　　duration, optional,</p><p>　　integer, 0, 99</p><p>　　xml-interface: Get an XML interface,</

25、p><p>　　style, required, string</p><p>　　device-attributes: Get the device</p><p>　　attributes</p><p>　　device-commands: Get the device commands</p><p>　　devi

26、ce-description: Get the device</p><p>　　description</p><p>　　BTRC URI方案 BTRC消息可以被序列化為BTRC URI方案，這完全符合與在RFC中定義的URI層次的子集2396[2]。下面是一個URI的一個例子，CD播放機播放第一條軌道上的CD：</p><p>　　btrc://cd-play

27、er?cmd=cd-play-track&track=01</p><p>　　BTRC URI方案保持簡單，只包含遠程設備的識別，以及命令和命令的參數(shù)。由于BTRC URI計劃可以被人們理解和記住，這是很容易手工編寫這樣的URI與嵌入他們在超鏈接的文件或電子郵件中的。BTRC計劃是一個“通用計劃”（統(tǒng)一資源標識符（URI）：通用語法[1]）。它使用一個標識符主機（無論是BTRC編號或者命名系統(tǒng)提供的名稱

28、）。 BTRC進一步支持分層基于資源尋址（這個現(xiàn)在不在使用）。我們要強調，BTRC URI不是一個URL;這樣一個URI無法通過其資源網(wǎng)絡中的位置來識別，但能通過它的名字識別。為了測試設計決策的正確性，在RFC2718中定義了指導方針（“新準則”URL方案[3]）。為了證明BTRC URI方案的適用性是基于一個HTTP BTRC代理在RFC2718上實施（見3.3）。此代理可以通過BTRC設備訪問互聯(lián)網(wǎng)。</p><

29、p>　　設備類 幾個提供一個共同的BTRC設置命令的設備創(chuàng)建一個設備等價類（即CD播放機，錄音機）。為了簡化處理這些命令和避免命令沖突（許多廠商往往會重新實現(xiàn)標準命令），這是常見的命令集不應該經(jīng)常修改，應盡可能提供。</p><p>　　制造商財團能夠提出問題，例如“設備類規(guī)范”，他們同意的，所以泛型接口可以集成在控制裝置。設備類，因為它們是標準的命令集，使BTRC遙控器為這些設備來存儲標準接口，從而允許重

30、用現(xiàn)有的軟件組件。例如，可以建立一個標準CD播放器的界面，并使用每個設備符合CD播放機類。在未來，一個可用的設備的BTRC的ID可以映射到設備類的名稱，通過設備類來屬于BTRC名稱服務。</p><p>　　安全和隱私 BTRC協(xié)議，可以用來控制像門或資源的安全敏感的服務消費設備（即加熱，冰箱）。這樣功能是完全可以在一個安全的環(huán)境中訪問。BTRC協(xié)議因此必須具備一些加密和認證機制。我們的實現(xiàn)采用了OpenPGP包

31、，使用混合密鑰加密和公共建筑關鍵架構進行驗證。此解決方案是首選，因為它被廣泛使用，免費提供。在一個安全的BTRC溝通中，每邊有一個私人/公共密鑰對，它使用兩種身份驗證和加密。設立一個安全的通信設備必須互相信任。基本上，這可能是通過手動或用戶控制密鑰交換實現(xiàn)。BTRC的安全通信使用挑戰(zhàn)/響應方案，以避免重放攻擊：面臨的挑戰(zhàn)是改變服務器上的每個消息，客戶端將它發(fā)送回服務器。 BTRC消息可以用對方的公鑰加密，并簽署了自己的秘密密鑰。在這種方

32、式下，服務需要安全訪問，可以要求加密渠道并確保命令來自經(jīng)過身份驗證的客戶端。</p><p><b>　　3.3協(xié)議實現(xiàn)</b></p><p>　　藍牙集成 在藍牙無線網(wǎng)絡，由邏輯鏈路控制和適應協(xié)議（L2CAP）提供可靠的運輸通道，并提供協(xié)議復用以及數(shù)據(jù)包碎片和可靠的數(shù)據(jù)傳輸。然而，藍牙網(wǎng)絡是一個動態(tài)的網(wǎng)絡：它有可能使BTRC設備移動出客戶端設備的范圍，并讓新的設備

33、進入范圍內。調查過程中使用發(fā)現(xiàn)新的設備是相當耗費時間的。幸運的是，定期微微網(wǎng)瀏覽和時鐘重新同步到達設備可以改善平均訪問和響應時間。這一戰(zhàn)略是使用一個基于HTTP BTRC參考實現(xiàn)代理和BTRC遠程控制的（見第3.3和4）。此外，在藍牙網(wǎng)絡中發(fā)現(xiàn)設備可以使用藍牙服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議（SDP）。因此，映射信息和屬性的提供設備屬性和進入SDP的服務記錄設備的命令請求的BTRC服務是合理的。SDP可以被用來作為名稱服務，允許客戶端BTRC設備使用發(fā)現(xiàn)S

34、DP的服務記錄的信息。 </p><p>　　TCP / IP一體化 BTRC協(xié)議也可以用于TCP / IP傳輸協(xié)議。因此，BTRC信息可以在整個互聯(lián)網(wǎng)傳輸。位置和命名信息可以保存在DNS數(shù)據(jù)庫，使用一種特殊的查詢類型和特殊的查詢類。由此一個BTRC設備可以通過查詢適當?shù)哪夸浄掌鱽肀徽业?。BTRC協(xié)議主要用于控制一組設備（如家庭設備，家庭辦公），這是都不太可能公開發(fā)布。但是，它可能使用從BTRC遠程控制公開提