智能家居中異構(gòu)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，給人們帶來(lái)舒適、高效生活的智能家居越來(lái)越受到重視，家庭異構(gòu)網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的核心和樞紐，負(fù)責(zé)連通外部網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)換不同網(wǎng)絡(luò)間的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式，傳達(dá)信息，在家居網(wǎng)絡(luò)通信中起著至關(guān)重要的作用。
　　本文首先對(duì)網(wǎng)關(guān)的需求進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)關(guān)通信方式進(jìn)行了對(duì)比和選擇，例舉了網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景，并對(duì)網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用開發(fā)了完整的通信系統(tǒng)，包括了用戶手持終端（Android手機(jī)）的應(yīng)用開發(fā)，遠(yuǎn)端互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的

2、中繼轉(zhuǎn)發(fā)程序，內(nèi)部的通信網(wǎng)絡(luò)則采用STM32板代替進(jìn)行串口通信。
　　主要根據(jù)網(wǎng)關(guān)的功能大致說(shuō)明了硬件選型及整體架構(gòu)；搭建了軟件開發(fā)環(huán)境，移植嵌入式Linux2.6.21.x的內(nèi)核，選擇關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)應(yīng)用，進(jìn)行了串口和Wi-Fi相互透?jìng)鞯某绦蛟O(shè)計(jì)，并在flash中保存網(wǎng)關(guān)的配置信息，通過(guò)自定義的AT通信協(xié)議對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行配置。Android客戶端主要有登錄鑒權(quán)、開關(guān)控制、查詢功耗和歷史用電、定時(shí)功能等家居實(shí)用的功能設(shè)計(jì)。遠(yuǎn)端互聯(lián)

3、網(wǎng)服務(wù)器主要用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，連通家庭網(wǎng)關(guān)和客戶端兩個(gè)通信鏈路，實(shí)現(xiàn)用戶的遠(yuǎn)程訪問(wèn)家庭網(wǎng)絡(luò)。STM32的串口通信主要包括對(duì)串口通信數(shù)據(jù)的緩沖，網(wǎng)關(guān)配置信息的設(shè)置以及網(wǎng)關(guān)工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，如Wi-Fi的連接狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
　　在系統(tǒng)基本功能開發(fā)完畢后，根據(jù)網(wǎng)關(guān)實(shí)際應(yīng)用中涉及的實(shí)用功能進(jìn)行了配套的技術(shù)開發(fā)，如IP自動(dòng)識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換等。針對(duì)普通用戶的使用，設(shè)計(jì)了一鍵配置智能聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)單操作，讓網(wǎng)關(guān)連接到路由器中。最后，對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了通信測(cè)試、延