Diseño e Implementación de una Arquitectura Multimedia para el Hogar Digital

Transcripción

1 Diseño e Implementación de una Arquitectura Multimedia para el Hogar Digital Carlos Javier Jiménez Suárez Tutor: Domingo Benítez Díaz Escuela de Ingeniería Informática Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

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3 Índice de contenidos Introducción Objetivos Metodología Recursos Fases de desarrollo Verificación de la infraestructura Resultados y conclusiones Trabajo futuro

4 Introducción

5 Objetivos 1. Implementar la infraestructura telemática de una red de hogar digital basada en la arquitectura UPnP. 2. Al menos uno de los elementos del hogar digital será un dispositivo multimedia, el cual permitirá suministrar audio y vídeo bajo demanda. 3. Al menos uno de los elementos del hogar digital será un dispositivo denominado Punto de Control.

6 Metodología Pasos descritos por M. Jeronimo y J. Weast para el diseño e implementación de dispositivos UPnP. Utilización de documentos oficiales del foro UPnP. Ejemplos de código de la librería utilizada. Estudio del punto de control web ya desarrollado en otro PFC. Para el desarrollo del software se ha seguido principalmente el modelo recursivo/paralelo.

7 Recursos Recursos hardware: Ordenadores portátiles y sobremesa. Red de área local Ethernet 100baseTx y Wifi g. Recursos software: Sistema operativo Linux (distribución Ubuntu 10.4 LTS). Sistema operativo Windows XP SP2. Intel Developer Tools for UPnP Technology, GUPnP Tools, Coherence UPnP Inspector. Librería libupnp Compiladores. Umbrello, Dia Inkscape 0.47, Gimp 2.6.8, OpenOffice 3.2. Firebug, Wireshark.

8 Fases de desarrollo 1. Descripción de la infraestructura UPnP para el Hogar Digital. 2. Aire Acondicionado UPnP. 3. MediaServer UPnP. 4. MediaRenderer UPnP. 5. Integración en el Punto de Control Web.

9 1. Descripción de la infraestructura UPnP para el Hogar Digital Universal Plug & Play (UPnP): Arquitectura software abierta y flexible. Fácil puesta en marcha de dispositivos. Independiente del fabricante, SO, lenguajes de programación, hardware y medio físico de red. Tecnologías basadas en internet (IP, TCP, UDP, HTTP, XML, SOAP,...). Es extensible. Forum UPnP. UPnP define los protocolos de comunicación entre los componentes de la red en las distintas fases de comunicación.

10 1. Descripción de la infraestructura UPnP para el Hogar Digital COMPONENTES Dispositivos Servicios Acciones Var. Estado Puntos de Control

11 1. Descripción de la infraestructura UPnP para el Hogar Digital FASES Y PROTOCOLOS UPNP

12 1. Descripción de la infraestructura UPnP para el Hogar Digital ARQUITECTURA AUDIO/VÍDEO UPnP La arquitectura A/V UPnP es independiente del dispositivo, formato de contenidos y protocolo de transferencia.

13 1. Descripción de la infraestructura UPnP para el Hogar Digital COMPONENTES DE LA RED A/V UPnP

14 2. Aire Acondicionado UPnP Análisis DESCRIPCIÓN FÍSICA Y FUNCIONAL

15 2. Aire Acondicionado UPnP Diseño No dispondrá de dispositivos embebidos. Documento definición de dispositivo AirCond.xml no definido en el Forum UPnP. Servicio definido en AirCondStatuscontrol.xml (permitirá cambiar propiedades físicas y obtener información de forma síncrona y asíncrona). Variables de estado y acciones específicas para el servicio basado en otros servicios definidos en UPnP.

16 2. Aire Acondicionado UPnP Diseño DIAGRAMA DE CLASES

17 2. Aire Acondicionado UPnP Implementación La implementación se dividirá en diferentes subsistemas: InterfazUsuario SimuladorAirCond UpnpAirCond Otros ficheros: SOAP-AJAX.js Ficheros XML de descripción dispositivo/servicio ControlAirCond.html main.cpp

18 3. MediaServer UPnP Análisis Interfaz gráfica desde un punto de control web. Cada vez que el dispositivo arranque (localmente) se chequeará la estructura del directorio de medios y se creará la interfaz web. A través de dicha interfaz web se mostrarán los directorios (object.folder) y los archivos (object.items) que conforman el ContentDirectory. El dispositivo deberá ser compatible con la definición del UPnP Forum (MediaServer:1).

19 3. MediaServer UPnP Diseño DIAGRAMA DE CLASES

20 3. MediaServer UPnP Diseño DISEÑO DE LA INTERFAZ

21 3. MediaServer UPnP Diseño MODIFICACIONES PARA LA INTEGRACIÓN CON PUNTO DE CONTROL WEB Problema: El MediaServer no sabe de los dispositivos MediaRenderer presentes en la red UPnP. La interfaz web del MediaServer se crea en el dispositivo, por lo tanto, en ella no se puede mostrar con la URL del MediaRenderer para reproducir dicho ítem. Solución: El estándar UpnP establece que se pueden añadir acciones y variables de estado a los servicios de los dispositivos (incluso añadir nuevos servicios). Acciones añadidas al CDS: SetMediaRenderURL SetSelectedURItoMR

22 3. MediaServer UPnP Diseño MODIFICACIONES PARA LA INTEGRACIÓN CON PUNTO DE CONTROL WEB

23 3. MediaServer UPnP Implementación Se han seguido los mismo subsistemas que para el Aire Acondicionado UPnP. Llamadas al sistema.

24 4. MediaRenderer UPnP Análisis Deberá reproducir Audio y Vídeo. Control de reproducción básico, control básico del volumen y de algunas características de vídeo. Utilizará algún programa de reproducción de ficheros multimedia con licencia GNU GPL. Proporcionará una interfaz web de control. El dispositivo deberá ser compatible con la definición del UPnP Forum (MediaRenderer:1).

25 4. MediaRenderer UPnP Diseño

26 4. MediaRenderer UPnP Diseño DISEÑO DE LA INTERFAZ

27 4. MediaRenderer UPnP Implementación Se ha reutilizado código de los anteriores dispositivos. Llamadas al sistema para la creación y comunicación bidireccional entre procesos (tuberías). Para la reproducción de archivos multimedia se utiliza la aplicación Mplayer (licencia GNU GPL2).

28 5. Integración en el Punto de Control Web Para controlar los dispositivos será necesario un punto de control. Los dispositivos se han integrado en un punto de control web desarrollado en [NB09] introduciendo algunas modificaciones. Se ha tenido encuenta los cambios en el servicio CDS del MediaServer:1 desarrollado.

29 5. Integración en el Punto de Control Web DIAGRAMA DE CLASES Subscribirse al CDS Capturar evento Enviar acción AVT:SetAVTrasnportURI Si presencia de MS:1y MR:1 envía acción CDS:SetMediaRendererURL

30 Verificación de la infraestructura

31 Verificación de la infraestructura Proyección de vídeo

32 Resultados y Conclusiones Se han cumplido los objetivos propuestos. Se ha demostrado la viabilidad de adoptar esta tecnología en el hogar actual utilizando herramientas de software libre. Se ha integrado con dispositivos desarrollados en otro PFC. Se han utilizado conocimientos de asignaturas de la titulación de Ingeniero en Informática.

33 Trabajo Futuro Comunicación entre distintos dispositivos para llevar a cabo una tarea. Varios MediaServers y/o MediaRenderers presentes en la red. Obtener vídeo a través de la red. Transcodificación. Integración en dispositivos móviles. etc.

34 Turno de preguntas y comentarios