Universal Plug and Play

Universal Plug and Play (UPnP) basiert auf einer Reihe von standardisierten Netzwerkprotokollen und Datenformaten. Es dient zur herstellerübergreifenden Ansteuerung von Geräten(Stereoanlagen, Router, Drucker, Haussteuerungen) über ein IP basierendes Netzwerk.

Das UPnP Forum spezifiziert den UPnP-Standard und zertifiziert Geräte die dem Standard entsprechen.

Überblick

Die UPnP zeichnet sich insbesondere durch folgende Merkmale aus

alle physikalischen Medien, die IP-Kommunikation unterstützen können verwendet werden. z.B. Ethernet, Funk(Bluetooth, Wireless-LAN), IEEE1394
standartisierte Technologien (IP, UDP, Multicast, TCP, HTTP, XML, SOAP, etc.)
Platform unabhängig
Möglichkeiten zur Herstellerspezifischen Erweiterungen

Adressierung

Da die Basis von UPnP ein IP-Netzwerk ist, muss ein Gerät oder Kontrollpunkt zuerst über eine gültige IP-Adresse verfügen. Dies kann nach dem UPnP-Standard einerseits via DHCP erfolgen, oder via AUTO-IP.

Lokalisierung (Discovery)

Sobald ein UPnP-Gerät über eine IP-Adresse verfügt, muss es seine Existenz im Netzwerk an die Kontrollpunkte melden. Dies erfolgt via UDP über die Multicast-Adresse 239.255.255.250:1900 auf der Basis des SSDP-Protokolls. Ebenso können Kontrollpunkte nach UPnP-Geräten im Netzwerk suchen.

Beschreibung (Description)

Nachdem ein Kontrollpunkt ein Gerät gefunden hat, holt er sich per HTTP über TCP/IP die Beschreibung des Gerätes von der URL, welche ihm bei der Lokalisierung mitgeteilt wurde. Diese stellt das Gerät in Form eines XML-Dokumentes zur Verfügung. Die Beschreibung beinhaltet Informationen über den Hersteller, die Seriennummer, URL's für die Steuerung, Ereignisse und die Präsentation. Für jeden Service, den ein Gerät anbietet werden Kommandos und Aktionen, sowie Datentypen und Datenbereiche spezifiziert. Die Beschreibung beinhaltet neben den Diensten die es anbietet auch alle eingebetteten Geräte mit deren Diensten.

Steuerung (Control)

Anhand der Informationen die der Kontrollpunkt von der Beschreibung des Gerätes erhalten hat, kann er nun SOAP-Mitteilungen an die controlURL des Gerätes schicken um dieses zu steuern.

Ereignismeldungen (Event notification)

Damit ein Gerät nicht dauernd über den Zustand eines Dienstes bzw. einer Statusvariable abgefragt werden muss, nutzt UPnP die XML-basierte General Event Notification Architecture(GENA). Mit GENA können Kontrollpunkte Ereignisse auf Geräten abbonieren. Somit werden Sie bei jeder Änderung einer Statusvariable automatisch informiert.

Präsentation (Presentation)

Die Präsentation ist eine alternative zur Steuerung und den Ereignismeldungen. Über die presentationURL welche bei der Beschreibung(Description) bekanntgegeben wird, kann mittels Webbrowser auf das Gerät zugegriffen werden. Dies gibt dem Hersteller die Möglichkeit neben dem standardisierten Zugriff via UPnP eine alternative interaktive Benutzeroberfläche zur Verfügung zu stellen.

Referenzen

Golden G. Richard: Service and Device Discovery : Protocols and Programming, McGraw-Hill Professional, ISBN 0071379592
Michael Jeronimo, Jack Weast: UPnP Design by Example: A Software Developer's Guide to Universal Plug and Play, Intel Press, ISBN 0971786119