基于xmpp协议的智能家居消息中间件技术研究

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1、基于XMPP协议的智能家居消息中间件技术研究2013齐铖硕士信息与通信工程吴静副教授ClassifiedIndex:TP393U.D.C:004.7SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchofMessageOrientedMiddlewareinSmartHomeBasedonXMPPProtocolGrade:2013Candidate:QichengAcademicDegreeAppliedfor:Master

2、Speciality:InformationandCommunicationEngineeringSupervisor:AssociateProfessorWuJingMay.24,2016独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确

3、的说明并表示了谢意。签名＇■ｂ、；曰期（）：於关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可Ｗ公布该论文的全部或部分内容，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：主珍导师签名：日期：抑／六．厶３＞＾巧西南科技大学硕士研究生学位论文第II页摘要随着经济的发展，生活水平的不断提高，品类繁多的智能家居设备渐渐融入人们生活的各个方面。但是，不

4、同品牌和类别的智能家居设备之间构成了一个复杂的异构设备集合，终端之间缺乏统一的通信协议和标准，这造成了对各种异构设备管理和控制的困难。我们急需制定一个标准，在不同的应用环境下进行有效的消息传递，用于满足异构设备下智能家居的一体化控制和管理的需求。消息中间件技术正是在这种背景下提出的。受网络即时通讯技术的启发，本文提出使用即时通信标准的XMPP协议作为构建智能家居消息中间件的应用层消息传输协议及方案。本文首先研究了XMPP协议的格式，相关语义以及通信机制。随后，在研究消息中间件相关概念的基础上，对智能家居环境

5、中消息中间件的体系架构及工作机制进行了分析阐述，并对消息中间件构建中涉及的消息传递及数据流压缩两个关键组件进行了深入研究。在消息传递组件中，本文分析了常用的消息传递机制的原理，结合应用实际，提出了一种适用于智能家居消息传输的双向传递模型，并对该双向传递模型中涉及的算法进行了研究分析。在数据流压缩组件中，本文提出了引入容器划分思想的XMPP格式数据流压缩模型XSC-XMPP。该模型将XML数据流进行容器划分，并根据划分结果将其按照结构部分和内容部分分别进行静态字典编码和BWT+RLE编码处理。试验证明该模型方

6、案能有效节约XMPP协议通信过程产生的网络流量，并具有一定的优越性。随后，文章分析了消息中间件底层网络通信框架实现。利用开源服务器框架结合关键组件研究，开发了智能家居消息中间件平台，详细阐述了消息中间件的若干核心的功能需求和技术要点的实现，包括：消息账号的产生，设备长连接的维持，发布订阅，可靠性处理等。最后，本文利用消息中间件开发了配套的智能空调远程监控系统，这套系统不仅可以实现对智能空调的远程控制，还具备实施监控设备参数，多控制端的实时数据同步等功能。为解决控制指令标准化的问题，本文设计了一款消息实体格式

7、，并在实际系统平台上得到应用。关键词：智能家居XMPP协议消息中间件XML压缩模型远程监控系统西南科技大学硕士研究生学位论文第III页AbstractWiththedevelopmentofeconomicandtheimprovementoflivingstandards,awidevarietyofsmarthomedeviceswalkintoallaspectsofpeople’slife.But,differentbrandsandtypesofsmarthomedevicesmakeupacom

8、plexheterogeneoussystemcollection.Thelackofunifiedcommunicationsprotocolsandstandardsbetweenterminalsresultinginadifficultywithmanagingandcontrollingsmartdevices.Weurgentlyneedtodevelopastandardtocompleteanef