分布式软总线实现设备无感发现和高效传输

Embedded SIG

分布式软总线

- 特性介绍 -

背景

openEuler秉承着打造“数字化基础设施操作系统”的愿景，为促进与OpenHarmony生态的合作与互通，实现端边领域的互通和协同，首次在嵌入式领域引入分布式软总线技术。

分布式软总线是OpenHarmony社区开源的分布式设备通信基座，为设备之间的互通互联提供统一的分布式协同能力，实现设备无感发现和高效传输。

OpenHarmony主要面向强交互等需求的智能终端、物联网终端和工业终端。openEuler主要面向有高可靠、高性能等需求的服务器、边缘计算、云和嵌入式设备，二者各有侧重。通过以分布式软总线为代表的技术进行生态互通，以期实现“1+1>2”的效果，支撑社区用户开拓更广阔的行业空间。

架构

软总线的主要架构如下：

软总线主体功能分为发现、组网、连接和传输四个基本模块，实现：

· 即插即用：快速便捷发现周边设备。

· 自由流转：各设备间自组网，任意建立业务连接，实现自由通信。

· 高效传输：通过WIFI、蓝牙设备下软硬件协同最大化发挥硬件传输性能。

软总线南向支持标准以太网通信，同时后续可持续拓展WIFI、蓝牙等多种通信方式。并为北向的分布式应用提供统一的API接口，屏蔽底层通信机制。

软总线依赖于设备认证、IPC、日志和系统参数（SN号）等周边模块，嵌入式系统中将这些依赖模块进行了样板性质的替换，以实现软总线基本功能。实际的周边模块功能实现，还需要用户根据实际业务场景进行丰富和替换，以拓展软总线能力。

- 应用指南 -

部署示意

软总线支持局域网内多设备部署，设备间通过以太网通信。单设备上分为server和client，二者通过IPC模块进行交互。

注意：

当前IPC模块和SN号等系统参数，嵌入式版本提供的仅为参考模板，还无法支持多节点和多client部署。用户可根据实际业务场景进行IPC模块和SN号系统参数进行功能丰富，以拓展软总线部署能力。

服务端启动

服务端主程序为softbus_server_main，执行该主程序既可拉起软总线服务端。

当服务端被拉起时，会主动通过名为ethX的网络设备进行coap广播，若探测到对端设备存在则会启动自组网。

客户端API

头文件在sdk和initrd中均存放在/usr/include/dsoftbus/下，其中：

1. discovery\_service.h：发现模块头文件，支持应用主动探测和发布的API如下：

当服务端被拉起时，会主动通过名为ethX的网络设备进行coap广播，若探测到对端设备存在则会启动自组网。

2. softbus\_bus\_center.h：组网模块头文件，支持获取组网内设备信息API如下：

3. session.h：连接/传输模块头文件，支持创建session和数据传输API如下：

各API参数详见头文件描述。

应用示例

1.编写客户端程序

编写客户端程序依托于Embedded版本发布的SDK，按如下步骤进行SDK环境使用准备。

1.1 安装SDK

执行SDK自解压安装脚本

根据提示输入工具链的安装路径，默认路径是/opt/openeuler//；若不设置，则按默认路径安装；也可以配置相对路径或绝对路径。

举例如下：

1.2 设置SDK环境变量

前一步执行结束最后已打印source命令，运行即可。

1.3 查看是否安装成功

运行如下命令，查看是否安装成功、环境设置成功。

 

 

接下来编写客户端程序。

创建一个main.c文件，源码如下：

 

 

创建一个`CMakeLists.txt`文件，源码如下：

 

 

编译客户端

 

 

编译完成后会得到`dsoftbus_hello`。

2. 构建QEMU组网环境

在host中创建网桥br0

启动qemu1

注意

首次运行如果出现如下错误提示：

 

则需要向指示的文件添加“allow br0”

 

 

启动qemu2

 

 

注意

qemu1与qemu2的mac地址需要配置为不同的值。

配置IP

分别在host、qemu1、qemu2使用ping进行测试，确保qemu1可以ping通qemu2。

3. 启动分布式软总线

分别在qemu1和qemu2的根目录下运行`dsoftbus_hello`，将得到如下输出：

qemu1和qemu2分别输出了发现的对方设备的基础信息。

编译指导

编译依托于Embedded版本发布的容器镜像，请参考容器构建指导进行容器环境准备。

1. 下载脚本所在仓库（例如下载到`src/yocto-meta-openeuler`目录下）

 

 

2. 执行下载脚本

 

 下载最新软总线代码:```bashsh src/yocto-meta-openeuler/scripts/download_code.sh dsoftbus```

 

代码默认下载到与`yocto-meta-openeuler`同级别的路径，如需修改软总线或者其依赖的模块代码可到对应路径下查找`dsoftbus/_standard`和`yocto-embedded-tools`仓库进行对应修改。

3. 编译编译脚本

编译工作目录名为dsoftbus/_build，编译生成件目录名为dsoftbus/_output，二者均默认与yocto-meta-openeuler在同级别路径。

- 限制约束 -

1. 仅支持局域网下的coap发现。WIFI/BLE等功能在后续版本中持续支持。

2. 目前提供的IPC、SN号等软总线的依赖模块均为样例，仅支持双设备节点部署，client-server一对一部署的能力。期待后续与社区伙伴，根据实际场景共同对这些依赖模块进行实例化。

审核编辑：刘清