CN104301197B - 一种实现用户多终端间相互发现的方法与*** - Google Patents

Abstract

本发明提出一种实现用户多终端间相互发现的方法与***。其中，终端在DSR服务中进行注册，DSR服务器监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口；根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。本发明可以实现同一用户账号下的多设备之间相互发现，并进行相互通信，确保了通信的安全性。

Description

一种实现用户多终端间相互发现的方法与***

技术领域

本发明涉及电信和IT应用技术，尤其涉及一种实现用户多终端间相互发现的方法与***。

背景技术

随着移动互联网的发展，智能终端的种类进一步多样化，目前单个用户拥有多个终端的现象越来越普遍，当前有很多用户会同时拥有手机、平板电脑、笔记本终端等。这些多样化的终端一方面给用户带来了丰富的业务体验，但同时，多终端间的通信需求也越来越明显地体现出来。

针对同一用户拥有多个终端的情况下，主要有如下几个业务需求：

1）同一用户的属性：同一个用户针对自己的终端通常需要设置相同的用户属性，例如账号、密码、业务要求、安全性要求、用户属性设置、套餐资费等，这些属性通常具有较强的用户的个性化需求。

2）跨域通信的需求：同一用户的多个终端可以位于不同的地理位置，例如一个终端位于家中，而另一终端随身携带，这样就存在远距离终端间的通信需求。

3）端到端直接通信的需求：由于通信内容可能涉及用户的私人信息，如私人照片共享、位置共享等，这些信息通常有较高的保密性需求，不希望通过第三方服务器进行中转；另外，还有一些设备控制类的业务需求，如摄像头控制等，这类应用也需要建立双方的端到端直接控制。

4）安全通信需求：同样由于通信内容的私密性，该通信对于数据的安全性也有较高的要求，要求能够防篡改、防窃听、支持完整的用户管理等。

目前，已有的业务并不能很好地满足上述要求。

首先，现有的IM类业务（如QQ、MSN等）虽然可以实现点到点通信，支持聊天、文件共享、摄像头控制等，但并没有包含单用户下多终端间的通信模式，对于同一用户下的多个终端无法设置一致的业务需求模板、用户属性等模板，因此无法应用于上述场景中。

其次，现有的云计算类业务虽然可以实现同一账号下多终端间的文件共享，但由于云计算类的终端之间通信需要经过第三方云服务器的绕转来实现终端之间的数据交换，这种方式对于用户某些私密性的文件传输还是存在一些安全性的隐患。另外，与终端之间进行数据传输相比，通过云服务器绕转的方式增加了控制数据的传输环节，因此无法很好地支持设备控制类的业务。

再次，现有DLNA（Digital Living Network Alliance，数字生活网络联盟）等点到点通信协议仅为局域网内通信协议，无法在广域网以及存在NAT（Network AddressTranslation，网络地址转换）的场景中应用。

发明内容

鉴于以上，本发明提出一种实现用户多终端间相互发现的方法与***。

根据本发明一方面，提出实现用户多终端间相互发现的方法，其中：DSR服务器监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口；根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。

在本发明的一个实施例中，DSR服务器监听到通信请求，在该通信请求中携带用户帐号和通信对端的设备名；查找在线设备列表中该用户帐号下是否已注册该设备名，如果没有，则拒绝该通信请求，否则，接受该通信请求，并返回通信对端的地址。

在本发明的一个实施例中，在注册请求中携带的地址包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址，即，DSR服务器建立的在线设备列表中包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址，在通信时进行地址对通信排列，并从中选择最优的地址对进行通信，以实现数据的优化传输。

在本发明的一个实施例中，如果不穿越NAT，其NAT转换后的地址与其本地地址相同。

在本发明的一个实施例中，在新的终端注册后或在注册请求中携带的信息发生更新后，更新在线设备列表并发送给该用户帐号下的所有设备。

根据本发明的另一方面，还提出实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于，包括DSR服务器，该DSR服务器中：监听单元，配置于监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口；建立单元，配置于根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。

在本发明的一个实施例中，DSR服务器中：查找单元，配置于在监听到通信请求时，根据通信请求中携带的用户帐号和通信对端的设备名，查找在线设备列表中该用户帐号下是否已注册该设备名，如果没有，则拒绝该通信请求，否则，接受该通信请求，并返回通信对端的地址。

在本发明的一个实施例中，建立单元建立的在线设备列表中包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址，在通信时进行地址对通信排列，并从中选择最优的地址对进行通信，以实现数据的优化传输。

在本发明的一个实施例中，如果不穿越NAT，其NAT转换后的地址与其本地地址相同。

在本发明的一个实施例中，建立单元在新的终端注册后或终端的注册信息更新后，更新在线设备列表并发送给该用户帐号下的所有设备。

在本发明的一个实施例中，还包括终端，该终端中：注册单元，配置于向DSR服务器发送注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口。

在本发明的一个实施例中，该终端中：通信单元，配置于从在线设备列表中选择通信对端，向DSR服务器发送通信请求，在该通信请求中携带用户帐号和该通信对端的设备名，以进行设备之间的相互通信。

本发明可以实现同一用户账号下的多设备之间相互发现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为本发明实现用户多终端间相互发现的方法流程图。

图2所示为本发明中具有两层结构的用户帐号和设备名。

图3所示为本发明实现用户多终端间相互发现的***架构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明可以发现处于不同网络位置的同一用户帐号下的多终端，并实现多终端间长距离的广域、安全可靠的端到端数据通信。结合IPv6互联网的公有地址特性，并支持IPv4网络的NAT穿越能力，是移动互联网时代多终端之间进行即时数据传输的基础，具有较好的可实施性。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1所示为本发明实现用户多终端间相互发现的方法流程图。该方法包括以下步骤：

步骤11，DSR（Device Service Registrar，设备服务注册）接入到互联网中的终端在DSR中进行注册并发布自己的业务能力，服务器监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口。其中，设备类型包括电话、电脑等，设备上可用服务包括文件共享、摄像头控制等。所说的多个指大于等于2个。

图2所示为本发明中具有两层结构的用户帐号和设备名。用户帐号和设备名每层都采用LV（Length和Value）的方式。设备名可以为该设备的标识。

终端可以采用加密方式传输注册请求，即，DSR服务器监听到的注册请求是经过加密处理的，由DSR服务器进行解密后获取相关信息。可以采用现有技术中的加密和解密方法，以保障用户通信过程的安全性。

终端可通过内置DSR服务器地址，或者内置DSR服务器域名的方式找到DSR服务器。如果是后者，通信前要通过公网DNS（Domain Name Server，域名服务器）查询到DSR服务器的地址，即利用DNS将DSR服务器的域名翻译成对应的IP地址。

步骤12，DSR服务器根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。

DSR服务器接收到的注册请求中还可以包括当前状态，即，要注册到用户帐号下的各个设备的在线状态，是在线还是离线。根据上述信息建立的在线设备列表如下表所示：

终端可以定时给DSR服务器发送KeepAlive（心跳）消息，所发送的KeepAlive消息包括用户帐号、设备名以及在线状态等信息。以保证在线设备列表中保存的信息的有效性。

还如图1所示，在本发明的另一实施例中，在步骤12之后，终端从在线设备列表中选择设备进行通信，整个通信模式基本上是PtP（Peer to Peer，端到端）通信方式。还包括以下步骤：

步骤13，DSR服务器监听到通信请求，在该通信请求中携带用户帐号和通信对端的设备名。

步骤14，查找在线设备列表中该用户帐号下是否已注册该设备名，如果没有，则执行步骤15，否则，执行步骤16。

步骤15，拒绝终端的通信请求，可以提示终端该设备不属于该用户帐号，或者提示终端将该设备注册到该用户帐号下。

步骤16，接受终端的通信请求，向终端返回通信对端的地址。

在注册请求中携带的地址包括本地地址、经NAT（Network Address Translation，网络地址转换）转换后的地址、以及Relay（中继）地址，即，DSR服务器建立的在线设备列表中包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址。在通信时，由位于设备上的客户端程序来进行地址对通信排列，并选择最优的地址对进行通信，以实现数据的优化传输。本发明的在线设备列表中保存上述地址，可以实现NAT穿越。如果不穿越NAT，其NAT转换后的地址就与其本地地址相同。

在新的终端注册后或在注册请求中携带的信息发生更新后，DSR服务器更新在线设备列表并发送给该用户帐号下的所有设备。例如，终端的位置发生变化后，则终端更新注册请求中携带的地址，当通信对端接收到该消息后，应及时更改数据封装的IP地址和端口。

本发明可以实现同一用户账号下的多设备的相互发现，以及设备之间的相互通信。

由于所有设备均拥有相同的用户账号，而相关业务要求均是按照用户账号来实现的，所以只要用户账号一样，就能保证同一用户帐号下的所有设备享受同样的业务待遇或者资费套餐等。因此，本发明可以通过携带用户帐号来实现同一个用户针对自己的多个设备设置相同的用户属性。本发明通过在后续通信的每个报文中都携带用户帐号，来实现基于该用户账号的各类应用策略控制。如果不是每个数据包都携带该用户账号，则只能实现针对各类应用的策略控制，很难定位到用户。

在DSR服务器的控制下便捷地、安全地进行设备之间的通信，无需经过服务器绕转。即，通过DSR服务器将通信对端的地址返回给请求通信的终端，之后由请求通信的终端与通信对端直接进行通信，不仅避免了经由DSR服务器的绕转，也保证了通信的安全性。

终端发送给DSR服务器的注册请求中携带了地址，由DSR服务器建立映射前后的地址，从而实现了NAT穿越。即，本发明不仅适用于局域网内通信，而且也适用于广域网以及存在NAT的场景中。

图3所示为本发明实现用户多终端间相互发现的***架构示意图。该***包括终端和DSR服务器。

还如图3所示，终端包括注册单元，通过向DSR服务器发送注册请求，将该终端以及与该终端具有同一用户帐号的其他设备注册到DSR服务器，并由DSR服务器将相关信息下发给该同一用户帐号下的所有设备，实现同一用户的多个终端之间的相互发现。

进一步，该终端还可以包括通信单元，以实现同一用户帐号下的多个设备之间的相互通信。其中，注册单元和通信单元可以通过设置的客户端实现，是独立于应用程序和操作***的中间件，可以为多种应用提供通用性的服务接口。所说的应用，例如，文件共享、摄像头应用等。下面将对注册单元和通信单元进行详细说明。

注册单元向DSR服务器发送注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口。设备类型包括电话、电脑等，设备上可用服务包括文件共享、摄像头控制等。所说的多个指大于等于2个。

通信单元从在线设备列表中选择通信对端，向DSR服务器发送通信请求，在该通信请求中携带用户帐号和该通信对端的设备名，以进行设备之间的相互通信。整个通信模式基本上是PtP（Peer to Peer，端到端）通信方式。例如，同一用户帐号下的A终端要共享B终端上的文件，则可以从在线设备列表中找到B终端，并选择要共享的文件，B终端将该文件传输到A终端。在上述应用的端到端通信中，无需DSR服务器直接参与。

在本发明的一个实施例中，注册单元可以采用加密方式传输注册请求，即，注册请求是经过加密处理的，由DSR服务器进行解密后获取相关信息。可以采用现有技术中的加密和解密方法，以保障用户通信过程的安全性。

注册单元可通过内置DSR服务器地址，或者内置DSR服务器域名的方式找到DSR服务器。如果是后者，通信前要通过公网DNS查询到DSR服务器的地址，即利用DNS将DSR服务器的域名翻译成对应的IP地址。

注册单元可以定时给DSR服务器发送KeepAlive（心跳）消息，所发送的KeepAlive消息包括用户帐号、设备名以及在线状态等信息。以维持沿途设备中相关信息的可用性，以及在线设备列表中保存的信息的有效性。

在本发明的一个实施例中，终端还可以包括查询单元。该查询单元配置于向DSR发送查询请求，在该查询请求中携带用户帐号，以获取DSR服务器返回的该用户账号下的设备信息、设备状态以及设备所能提供的功能等。是通过相关的交互报文来实现的。

还如图3所示，DSR服务器包括监听单元和建立单元。DSR服务器的主要功能是实现用户、设备及服务的管理，维护用户相关信息，参与NAT穿越的过程。其中：

监听单元配置于监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口。

建立单元配置于根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。

其中，在注册请求中携带的地址包括本地地址、经NAT（Network AddressTranslation，网络地址转换）转换后的地址、以及Relay（中继）地址，即，建立单元建立的在线设备列表中包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址。在通信时，由位于设备上的客户端程序来进行地址对通信排列，并从中选择最优的地址对进行通信，以实现数据的优化传输。本发明的在线设备列表中保存上述地址，可以实现NAT穿越。如果不穿越NAT，其NAT转换后的地址就与其本地地址相同。本发明还可以进行用户NAT穿越的可达性检测，确保对于设备的在线状态进行跟踪。主要是通信终端的3个地址间交叉配对以进行可达性检测。

在新的终端注册后或在注册请求中携带的信息发生更新后，建立单元更新在线设备列表并发送给该用户帐号下的所有设备。例如，终端的位置发生变化后，则终端更新注册请求中携带的地址，当通信对端接收到该消息后，应及时更改数据封装的IP地址和端口。

在本发明的一实施例中，DSR服务器还包括查找单元。

查找单元配置于在监听到通信请求时，根据通信请求中携带的用户帐号和通信对端的设备名，查找在线设备列表中该用户帐号下是否已注册该设备名，如果没有，则拒绝该通信请求，可以提示终端该设备不属于该用户帐号，或者提示终端将该设备注册到该用户帐号下。否则，接受该通信请求，并返回通信对端的地址。

在本发明的一实施例中，DSR服务器接收到的注册请求中还可以包括当前状态，即，要注册到同一用户帐号下的各个设备的在线状态，是在线还是离线。根据上述信息建立的在线设备列表如下表所示：

本发明支持广域网中，本发明可以实现同一用户账号下的多设备的相互发现，以及设备之间的相互通信。

本发明中，终端将自身的设备和可用服务的信息（包括IP地址和端口）通告给DSR进行注册。由于设备的注册信息都只保存在DSR服务器，因此DSR服务器可以对于设备的相互访问进行控制，不属于同一用户帐号的设备在线信息不进行相互泄露，提高了***安全性。

在实际实施中，DSR服务器可以按地域部署，由于实际业务流程并没有经过DSR服务器进行中转，因此DSR服务器可以支持较大的用户规模，特别是在移动互联网时代，用户一般拥有多个智能终端的情况下，本发明可以为移动用户提供对于自有终端的远程管理能力，方便用户对于自己终端的使用，为多终端间相互通信服务提供基础。

在注册时，能够自动检测所在网络的环境，采用带内NAT穿越方式，即将NAT内外的IP地址和端口信息携带在注册消息中，这种方式可以适应于多种NAT场景，实现了即使设备在NAT后面，也能被其它的设备发现并发起通信。可以实现在复杂多级NAT场景下的NAT穿越，且可支持TCP和UDP等各种应用。

针对广域的长距离情况下的多设备间通信场景，可实现对网络环境（IPv4/IPv6）、通信对端的自动适配，并具备严格的用户/终端的访问控制功能。可跨越操作***和异构平台，具有较好的可扩展性。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.实现用户多终端间相互发现的方法，其特征在于：

设备服务注册DSR服务器监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口；

根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。

2.根据权利要求1所述实现用户多终端间相互发现的方法，其特征在于：

DSR服务器监听到通信请求，在该通信请求中携带用户帐号和通信对端的设备名；

查找在线设备列表中该用户帐号下是否已注册该设备名，如果没有，则拒绝该通信请求，否则，接受该通信请求，并返回通信对端的地址。

3.根据权利要求2所述实现用户多终端间相互发现的方法，其特征在于：

在注册请求中携带的地址包括本地地址、经网络地址转换NAT转换后的地址、以及中继Relay地址，即，DSR服务器建立的在线设备列表中包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址，在通信时进行地址对通信排列，并从中选择最优的地址对进行通信，以实现数据的优化传输。

4.根据权利要求3所述实现用户多终端间相互发现的方法，其特征在于：

如果不穿越NAT，其NAT转换后的地址与其本地地址相同。

5.根据权利要求1至4中任一所述实现用户多终端间相互发现的方法，其特征在于：

在新的终端注册后或在注册请求中携带的信息发生更新后，更新在线设备列表并发送给该用户帐号下的所有设备。

6.实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于，包括DSR服务器，该DSR服务器中：

监听单元，配置于监听终端的注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口；

建立单元，配置于根据注册请求中携带的信息建立在线设备列表，并将该在线设备列表发送给该用户帐号下的所有设备。

7.根据权利要求6所述实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于，DSR服务器中：

查找单元，配置于在监听到通信请求时，根据通信请求中携带的用户帐号和通信对端的设备名，查找在线设备列表中该用户帐号下是否已注册该设备名，如果没有，则拒绝该通信请求，否则，接受该通信请求，并返回通信对端的地址。

8.根据权利要求7所述实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于：

建立单元建立的在线设备列表中包括本地地址、经NAT转换后的地址、以及Relay地址，在通信时进行地址对通信排列，并从中选择最优的地址对进行通信，以实现数据的优化传输。

9.根据权利要求8所述实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于：

如果不穿越NAT，其NAT转换后的地址与其本地地址相同。

10.根据权利要求6至9中任一所述实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于：

建立单元在新的终端注册后或终端的注册信息更新后，更新在线设备列表并发送给该用户帐号下的所有设备。

11.根据权利要求6至9中任一所述实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于，还包括终端，该终端中：

注册单元，配置于向DSR服务器发送注册请求，在该注册请求中携带用户帐号、该用户帐号下的多个设备的设备名、设备类型、设备数量、设备上可用服务、IP地址以及端口。

12.根据权利要求11所述实现用户多终端间相互发现的***，其特征在于，该终端中：

通信单元，配置于从在线设备列表中选择通信对端，向DSR服务器发送通信请求，在该通信请求中携带用户帐号和该通信对端的设备名，以进行设备之间的相互通信。