SIP協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用研究

摘 要：在分析物聯(lián)網(wǎng)和SIP協(xié)議特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求，提出將SIP協(xié)議應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)融合中，解決物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)個(gè)性化、交互性強(qiáng)的特點(diǎn)，闡述了SIP協(xié)議在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)擴(kuò)展和新業(yè)務(wù)定制方面的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：SIP協(xié)議；物聯(lián)網(wǎng)；交互性；業(yè)務(wù)

中圖分類號(hào)：TN915.02

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求越來(lái)越多，這些應(yīng)用具有一些共同的特點(diǎn)，即交互性強(qiáng)、極具個(gè)性化。如何將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用擴(kuò)展至物聯(lián)網(wǎng)中，如何在物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)展新的應(yīng)用，這都是在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中需要解決的問(wèn)題。

SIP（Session Initiation Protocol）會(huì)話初始化協(xié)議是目前移動(dòng)通信領(lǐng)域極其重要的協(xié)議。它的可擴(kuò)展性，高靈活度，優(yōu)協(xié)作性，使得它在新業(yè)務(wù)的開(kāi)展和個(gè)性化業(yè)務(wù)的定制等方面顯示出了極大的優(yōu)勢(shì)。同樣，這種優(yōu)勢(shì)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)的發(fā)展中也一樣存在。

1 SIP協(xié)議概述

SIP協(xié)議是IETF（Internet Engineering Task Force）提出的應(yīng)用層控制協(xié)議，用于建立、更改、終止一個(gè)或多個(gè)參與者之間的多媒體會(huì)話或呼叫。SIP協(xié)議采用的是基于文本的編碼方式，與INTERNET網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系緊密。在SIP協(xié)議的支持下，任何使用IP網(wǎng)絡(luò)和IP設(shè)備的用戶均可進(jìn)行連接，編程人員可以像在HTTP（超文本傳輸協(xié)），SMTP（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）支持下一樣，使用通用的編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行各種應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。同時(shí)，SIP協(xié)議又能與其他協(xié)議非常協(xié)調(diào)的進(jìn)行合作，使得新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)更為容易。因此，在新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)中，我們已越來(lái)越多的看到了SIP協(xié)議的身影。

2 物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)指的就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這里涉及兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為核心和基礎(chǔ)進(jìn)行延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端進(jìn)行了延伸和擴(kuò)展，它在任何的物品之間進(jìn)行信息交換和通信。因此，當(dāng)物品通過(guò)射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接（這里物品可以是任何物品），按照約定的協(xié)議，進(jìn)行信息交換，以實(shí)現(xiàn)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理時(shí)，我們把這樣的網(wǎng)絡(luò)，稱之為物聯(lián)網(wǎng)。

3 SIP協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

3.1 目前網(wǎng)絡(luò)交互式應(yīng)用現(xiàn)狀。如今的網(wǎng)絡(luò)大多強(qiáng)調(diào)單向的數(shù)據(jù)的瀏覽，加工處理以及存儲(chǔ)，除了交互式網(wǎng)游，很少有雙向的交互式的應(yīng)用。這正在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代需要避免的，物聯(lián)網(wǎng)更強(qiáng)調(diào)物物之間的交互性。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求。用戶的需求導(dǎo)致了物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求則決定了融合是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中最重要的技術(shù)之一。這里所講的融合，主要是指將原有網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)、業(yè)務(wù)和市場(chǎng)進(jìn)行融合。為了實(shí)現(xiàn)以上融合，需要在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中，研發(fā)新的一體化的感知終端，以替代現(xiàn)在各種各樣的感知設(shè)備。需要實(shí)現(xiàn)用戶能夠以唯一的號(hào)碼和賬單，以任意終端，通過(guò)3G、WLAN等任意接入方式接入網(wǎng)絡(luò)。需要對(duì)用戶的數(shù)據(jù)和各種業(yè)務(wù)、應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)集中認(rèn)證，統(tǒng)一賬戶和密碼，以支持用戶業(yè)務(wù)的跨平臺(tái)操作。同時(shí)，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和業(yè)務(wù)進(jìn)行融合，如在固定電話和移動(dòng)用戶之間共享聯(lián)系人信息，同時(shí)提供視頻、語(yǔ)音等各種數(shù)據(jù)。這樣，通過(guò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)的融合最終實(shí)現(xiàn)服務(wù)、業(yè)務(wù)和市場(chǎng)的融合，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展[1]。

3.3 SIP協(xié)議對(duì)于業(yè)務(wù)融合的支持

3.3.1 協(xié)議靈活，協(xié)作性強(qiáng)。SIP協(xié)議作為下一代網(wǎng)絡(luò)中最具生命力的協(xié)議，可以很好的支持物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的融合。在SIP協(xié)議的支持下，媒體可以在一個(gè)已經(jīng)存在的會(huì)話中方便的增加或者刪除。SIP提供了一個(gè)開(kāi)發(fā)框架，利用這個(gè)框架，可以開(kāi)發(fā)大量的應(yīng)用于第三代移動(dòng)通信領(lǐng)域的全I(xiàn)P通信業(yè)務(wù)。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)一致的協(xié)議將Internet和移動(dòng)電話連接起來(lái)，使將來(lái)的移動(dòng)終端和其他連接到Internet上的設(shè)備更直接地通過(guò)IP數(shù)據(jù)流進(jìn)行通信。這意味著可以使用更智能的方式向移動(dòng)電話用戶提供更豐富的話音、短信息和電子郵件業(yè)務(wù)。

SIP不是一個(gè)垂直集成的通訊系統(tǒng)。SIP更應(yīng)適于被看作一個(gè)部件，它可以用作其他IETF協(xié)議的一個(gè)部分，從而形成一個(gè)完整的多媒體架構(gòu)。例如，這些架構(gòu)將會(huì)包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（RTP）（RFC 1889）用來(lái)傳輸實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)并且提供QoS反饋，實(shí)時(shí)流協(xié)議（RSTP）（RFC 2326）用于控制流媒體的的傳輸，媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（MEGACO）（RFC 3015）用來(lái)控制到公共電話交換網(wǎng)（PSTN）的網(wǎng)關(guān)，還有會(huì)話描述協(xié)議（SDP）（RFC 2327）用于描述多媒體會(huì)話。實(shí)際上，SIP可必須和其他的協(xié)議一起工作，才能提供完整的對(duì)終端用戶的服務(wù)，但基本的SIP協(xié)議的功能組件并不依賴于這些協(xié)議。

3.3.2 易于建立服務(wù)。SIP協(xié)議本身不提供服務(wù)。但是，SIP提供了一個(gè)基礎(chǔ)，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的服務(wù)。SIP兩個(gè)用戶代理之間的呼叫如圖1所示，SIP可以定位用戶和傳輸一個(gè)封裝好的對(duì)象到對(duì)方的當(dāng)前位置。并且如果我們利用這點(diǎn)來(lái)通過(guò)SDP傳輸會(huì)話的描述，那么，對(duì)方的用戶代理立刻可以得到這個(gè)會(huì)話的參數(shù)。如果我們利用這一點(diǎn)像傳輸會(huì)話描述一樣呼叫對(duì)方的照片，一個(gè)”呼叫ID”服務(wù)很容易就建立了。當(dāng)然，除了照片，我們還可以提供更多的服務(wù)項(xiàng)目。

3.3.3 易于擴(kuò)展服務(wù)。SIP可使用現(xiàn)有的框架方便的進(jìn)行擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。例如，一個(gè)服務(wù)提供商為IP電話服務(wù)建立了一個(gè)SIP服務(wù)框架，這個(gè)框架包括SIP代理、重定向服務(wù)器和位置服務(wù)器?？蛻粼谛碌目蚣苌鲜褂肧IP用戶代理建立了想要的語(yǔ)音電話，使服務(wù)提供商成功的提供了服務(wù)。但隨著時(shí)間的推移，客戶不再需要VOIP，而想要交互式游戲。這時(shí)，服務(wù)提供商僅需要獲得一個(gè)使用游戲會(huì)話描述符的協(xié)議而不是SDP協(xié)議來(lái)建立用戶會(huì)話的、更新的SIP用戶代理，而不必對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修改或更新。

以上例子說(shuō)明了SIP的一個(gè)重要特點(diǎn)，它不定義要建立的會(huì)話的類型，而只定義應(yīng)該如何管理會(huì)話。SIP作為一個(gè)基礎(chǔ)，可以在其上提供很多不同的服務(wù)。有了這種靈活性，SIP可以用于包括語(yǔ)音、視頻、交互式游戲、家庭網(wǎng)關(guān)、和Web會(huì)議等眾多應(yīng)用和服務(wù)中。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，更多新潮且有特色的服務(wù)也會(huì)在SIP協(xié)議的支持下出現(xiàn)，例如切菜、烹飪、照顧嬰兒等，圖2即是基于SIP協(xié)議設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)家庭網(wǎng)關(guān)。

4 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)帶動(dòng)了繼互聯(lián)網(wǎng)之后全球信息產(chǎn)業(yè)的又一次科技與經(jīng)濟(jì)浪潮，其物物相聯(lián)的要求，使得用戶之間的交互要求更高，交互式的服務(wù)也更多。而SIP協(xié)議的思想正可以大行其道，SIP協(xié)議加入了協(xié)商功能，使得任何應(yīng)用都可以交互式處理。同時(shí)，SIP協(xié)議高靈活度，易擴(kuò)展性的特點(diǎn)，使得在其支持下的新的服務(wù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展更為容易。在屬于物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代里，我們一定會(huì)看到更多個(gè)性化、新潮的應(yīng)用在SIP協(xié)議的支持下出現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱洪波，楊龍祥，于全.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究[J].通信學(xué)報(bào)，2010（11）：2-8.

[2]楊塤，楊槐，王建勇.基于SIP和ZigBee的物聯(lián)網(wǎng)家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2013（09）：25-28.

作者簡(jiǎn)介：李曉梅（1979.10-），女，侗族，湖南懷化人，計(jì)算機(jī)工程系講師，碩士，主要研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用。

作者單位：懷化學(xué)院，湖南懷化 418008

基金項(xiàng)目：懷化學(xué)院青年基金項(xiàng)目：“基于SIP協(xié)議的即時(shí)通信系統(tǒng)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：HHUQ2009-15）。