基于ZigBee的无线智能家庭网关控制技术研究
主控制器CPU控制各种各样的接口，包括以太网接口、USB接口、ADSL接口、WLAN接口等。主控制器采用三星公司的ARM9微处理器S3C24-10X，它具有外围扩展功能模块，能够实现高速处理。GPRS模块采用Siemens公司的TC35终端，通过串口与CPU相连，实现与Internet。的连接。ZigBee射频收发模块采用Chipcon AS公司的CC2420芯片．控制家庭网内具备ZigBee标准接口的家用电器。在家电控制器上加载ZigBee无线通信模块成为家庭分布式网络的终端设备。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/157256.htm
2无线智能家庭网关控制技术的实现
在选定了家庭网关的硬件平台后，家庭网关便有了自己的物理载体，但仅仅是硬件部分，并不能实现家庭网关所应具有的功能，还需要有建立在硬件平台之上的软件控制系统。
2．1智能家庭网关系统的选用
家庭网关采用嵌入式Linux操作系统进行开发，包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面等。操作系统主要实现以下功能：
①建立交叉编译环境。
②引导装载程序(Bootloader)，能实现系统的快速引导，提供瞬间开机功能；负责将Linux内核加载到内存，并将控制权交给内核初始化程序。
③Linux内核(kernel)的移植与裁减。Linux内核采用模块化的组织结构，通过增减内核模块的方式来增减系统的功能，正确合理地设置内核的功能模块，只编译系统所需功能的代码，以获得更高的运行速度。
④装载文件系统(file system)。嵌入式系统一般不具备硬盘等大容量存储体，而用Flash为主存储器，其文件系统也具有特殊性。
⑤开发图形用户界面(GUI)。
⑥选择上层应用程序(applieation)。
2．2智能家庭网关软件结构的设计
智能家庭网关采用分层软件设计结构，如图3所示。在整个软件框架中，位于底层的是各类硬件驱动程序，通过嵌人式Linux操作系统实现底层硬件设备的驱动与管理。嵌入式Linux操作系统之上是针对设计需要而移植的TCP／IP协议与ZigBee通信协议。协议层之上为应用程序层，其中包括Web、CGI程序与嵌入式用户图形系统QT和一些其他的嵌入式应用程序。其中嵌入式web服务器，提供了全中文的Web管理界面，用于家庭网关的远程访问和管理，QT是基于本地LCD的一个强大的图形界面系统，实现在家庭内部通过ZigBee对家电终端的访问和控制。
2．3 ZigBee通信控制的实现
(1)智能家庭网关与终端设备通信连接的建立
在家庭网关硬件平台的ZigBee适配器与终端设备之间建立的无线通信连接，是基于无线替代有线而建立的无线信道连接，它与实际的串行连接并没有太大的差别。这样，在Linux下利用先前移植的ZigBee工具包，完成家庭网关硬件平台上无线适配器与终端设备之间的配对与连接后，就可以以操作设备文件的方式对这条无线信道的串行连接进行操作，在本地实现对终端设备的通信和控制。主要包括两个方面的内容：一个是网关发送的控制指令要通过ZigBee发送到终端设备，另一个是终端设备反馈给家庭网关的状态数据也要通过ZigBee的方式发送给家庭网关。通信过程的结构框图如图4所示。
评论