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《基于linux的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、4L務(wù)大峰碩士研究生學(xué)位論文基于的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)學(xué)生姓名王達(dá)嘗學(xué)科、專業(yè)信息與通信工程研究方向嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)師董小偉北方工業(yè)大學(xué)研究生院北方工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研宄工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:一曰期:二年月曰學(xué)位論文使用授權(quán)書學(xué)位論文作者完全了解北方
2、工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研宄生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北方工業(yè)大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許學(xué)位論文被查閱和借閱;學(xué)校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文(保密的學(xué)位論文在解密后適用于本授權(quán)書)?!醣C苷撐淖⑨專航?jīng)本人申請(qǐng),學(xué)校批準(zhǔn),本學(xué)位論文定為保密論文,密級(jí):,期限:年,自年月日起至年月日止,解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋:本學(xué)位論文不屬于保密范圍,適用本授權(quán)書。本人簽名:土日期:?導(dǎo)師簽名:
3、—日期召北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)摘要隨著人們對(duì)生活品質(zhì)要求的日益提高,智能家居逐步成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)之一。智能家居系統(tǒng)以家居自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化為主要特征,其目的是讓用戶高效、合理、便捷地管理家居環(huán)境,并自動(dòng)提供安全防護(hù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)控。針對(duì)智能家居系統(tǒng)中多種通信技術(shù)之間互聯(lián)困難的問題,本論文對(duì)系統(tǒng)中的核心組網(wǎng)設(shè)備即家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行研究,提出了一種可擴(kuò)展且支持多協(xié)議轉(zhuǎn)換的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。主要研究工作如下:在家庭網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)方面,首先針對(duì)系統(tǒng)組網(wǎng)問題,通過分析比較現(xiàn)有家庭網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式
4、,提出了一種基于分級(jí)網(wǎng)關(guān)的可擴(kuò)展的家庭網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模型。接下來針對(duì)網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)問題,通過分析比較現(xiàn)有的家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,提出了一種主從式架構(gòu)的嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)模型,并給出了基于微處理器的網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)需求,研究了嵌入式操作系統(tǒng)中網(wǎng)口、串口驅(qū)動(dòng)移植的配置方法,以及環(huán)境下通信和通信,并給出了具體實(shí)現(xiàn)過程。在主網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)方面,針對(duì)現(xiàn)有異構(gòu)接入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換存在的問題,提出了一種基于子網(wǎng)關(guān)分層轉(zhuǎn)換,主網(wǎng)關(guān)集中控制的易于擴(kuò)展的智能家居組網(wǎng)模式。針對(duì)異構(gòu)設(shè)備互通和互操作問題,采用中間件機(jī)制,提出了一種基于統(tǒng)一接口訪問
5、的方法,并設(shè)計(jì)了家庭設(shè)備控制模型和設(shè)備控制協(xié)議。子網(wǎng)關(guān)將不同協(xié)議轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一協(xié)議,主網(wǎng)關(guān)對(duì)信息匯總處理,整個(gè)系統(tǒng)采用接口模式進(jìn)行編程,使業(yè)務(wù)邏輯之間依賴性減少,達(dá)到了松耦合的目的,提高了主網(wǎng)關(guān)在多協(xié)議處理下的可擴(kuò)展性。平臺(tái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方法的正確性、有效性和先進(jìn)性。針對(duì)在遠(yuǎn)程管理家居設(shè)備時(shí)不同控制終端通信困難的問題,在本文設(shè)計(jì)的家庭網(wǎng)關(guān)軟硬件基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一個(gè)智能家居管理平臺(tái)的原型。管理平臺(tái)主要以應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)為核心,使用服務(wù)通信技術(shù),提出了一種不同控制終端與設(shè)備節(jié)點(diǎn)通信的流程設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)優(yōu)勢在于可以保證數(shù)據(jù)在不同控制
6、平臺(tái)之間的通信,又能夠減輕網(wǎng)關(guān)服務(wù)器處理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān),有效地降低了智能家居系統(tǒng)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)硬件性能的要求。關(guān)鍵詞:智能家居,異構(gòu)接入,松耦合,協(xié)議轉(zhuǎn)換,北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,,,,,,北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文目錄基于的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的研宄與實(shí)現(xiàn)選題背景與研宄意義智能家庭網(wǎng)關(guān)的研宄現(xiàn)狀論文組織結(jié)構(gòu)智能家庭網(wǎng)關(guān)協(xié)議分析與研宄智能家居網(wǎng)絡(luò)通信方式通信技術(shù)分析技術(shù)概述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議架構(gòu)運(yùn)行機(jī)制藍(lán)牙通信技術(shù)分析藍(lán)牙技術(shù)概述藍(lán)牙體系結(jié)構(gòu)藍(lán)牙通信模型串口通信技術(shù)分析串口技術(shù)概述串口通信過程通信技術(shù)分析連接的建立和終
7、止本章小結(jié)智能家庭網(wǎng)關(guān)平臺(tái)硬件分析與設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)模式智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)分析智能家庭網(wǎng)關(guān)模型比較與選取智能家庭網(wǎng)關(guān)整體設(shè)計(jì)智能家庭網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái)的選取本章小結(jié)智能家庭網(wǎng)關(guān)軟件分析與設(shè)計(jì)多協(xié)議融合方法協(xié)議轉(zhuǎn)換藍(lán)牙協(xié)議轉(zhuǎn)換智能家庭網(wǎng)關(guān)平臺(tái)搭建:層次控制體系結(jié)構(gòu)分析通用易擴(kuò)展接入控制模型智能家庭核心網(wǎng)關(guān)軟件體系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能家居網(wǎng)絡(luò)管理體系業(yè)務(wù)請(qǐng)求及應(yīng)答過程核心控器多進(jìn)程環(huán)境下編程設(shè)計(jì)系統(tǒng)優(yōu)化北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文線程死鎖生產(chǎn)者一消費(fèi)者模式線程池的引用本章小結(jié):智能家庭網(wǎng)關(guān)平臺(tái)實(shí)體展示及結(jié)果評(píng)測智能家庭網(wǎng)關(guān)整體展示系統(tǒng)整體性
8、能分析通過訪問服務(wù)器性能分析網(wǎng)關(guān)的性能實(shí)驗(yàn)分析本章小結(jié)總結(jié)與展望取得的研宄成果與創(chuàng)新點(diǎn)存在問題及未來工作展望辨想申請(qǐng)學(xué)位期間的研宄成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文:北方工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論選題背景與研究意義如今,伴隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、智能嵌入式硬件以及移動(dòng)終端日漸普及,為物