《HarmonyOS分布式操作系统》软总线在家庭场景的应用

发布时间:2022-01-22 22:47:00阅读:17

二、分布式软总线介绍

全场景下,HarmonyOS通过分布式软总线技术连接不同设备构建超级终端的过程中,涉及到多种多样通信方式的选择和使用,而每一种技术、协议在实现和应用上都有很多差异。对于HarmonyOS应用开发者或设备开发者,要全部掌握所有在全场景智慧生活中所涉及的各类通信技术,其难度和成本可想而知。因此如何让这些基于HarmonyOS构建的设备便捷、高效地互相通信;并且实现上层应用无需考虑设备差异,就如同使用“一个设备”一样,流畅地使用多个设备的能力,是HarmonyOS分布式设计中最重要的价值思考。HarmonyOS分布式软总线为此应运而生,为HarmonyOS分布式通信提供了可靠的解决方案,并通过一系列简单的API接口服务于整个HarmonyOS系统。

分布式软总线,向上对开发者屏蔽了技术的复杂性;向下则通过优秀的算法和实现为HarmonyOS构建出一套高性能的分布式通信。

如图2所示,HarmonyOS分布式软总线从逻辑架构上将分布式通信抽象为由四个部分组成的业务模型:发现、连接、组网和传输。这四个部分在整个软总线业务逻辑中分工合作,通过构筑分布式通信框架,达成分布式软总线通信的目标。

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图2 分布式软总线业务模型

1. 发现

通过分布式软总线的发现技术,发现周边的分布式设备的存在。一个设备可以是被发现方,可以是主动发现方,也可以二者兼而有之。

  • 支持通过Wi-Fi、蓝牙、以太网等不同的媒介发现设备。
  • 支持根据不同设备的能力,选择合适的发现媒介。
  • 支持根据设备特点和业务需求提供合适的发现频次、扫描周期等发现策略。

2. 连接

通过分布式软总线的连接技术,连接周边的分布式设备。分布式软总线根据分布式设备的能力和业务需求,选择合适的通信媒介和最恰当的连接技术,建立通信链路,为后续的组网和传输提供基础能力。

3. 组网

通过分布式软总线的组网技术,可以将不同能力、不同特征的分布式设备组成一张网络,使得设备分布式网络不限于单一的或者一对一的连接关系,而是将整个全场景下涉及的设备组成了有一张动态网络。在这张网络中,每个设备的通信能力、业务能力都可以得到有效的管理。从而当业务需要时,通过分布式软总线的网络,可以随时提供业务需要的设备能力信息,也可以为业务通道的建立提供支撑。

4. 传输

通过分布式软总线的传输技术,为分布式业务提供业务数据的传输能力。对业务数据和QoS(Quality of Service,服务质量)要求进行抽象,并根据网络负载和设备能力为业务提供合适的传输技术。既保证单业务的通信诉求,又保证整个分布式网络内多业务的传输质量。

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图3 分布式软总线数据模型

如图3所示,HarmonyOS分布式软总线将传输的数据抽象为四种数据模型:消息、字节、文件和流。基于不同的数据模型,可以针对性地构建合适的传输方案和QoS策略。

  • 消息:用于实时性和可靠性要求极高短数据(比如控制类指令)的传输。
  • 字节:用于时延要求不高的基本业务数据传输。
  • 文件:主要用于设备间文件的传输和同步。通常要求较大的传输带宽,但实时性要求不高。
  • 流:一般用于音视频流的传输。既要求高带宽,又要求低时延。

消息和字节数据模型,主要服务于设备间任务流转能力的构建,是分布式软总线中任务总线能力的基础。文件和流数据模型,主要服务于设备间分布式数据传输,是分布式软总线中数据总线能力的基础。

分布式软总线通过简化设计、优化传输、主动抗干扰、智能调度等技术的有机结合,为HarmonyOS提供了高带宽、低时延、低功耗、安全可靠的设备间通信能力。分布式软总线也为接入超级终端的设备间无缝互联提供了统一的、与物理连接无关的极简API,其业务模型和四种数据模型覆盖了全场景下分布式业务跨终端近场通信的诉求。