基于linux总线驱动的智能网关的研究与设计

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1、’，：ｉ学校代码：１０２７０分类号；ＴＰ３１１学号１３２２０６０上４畔絶火爹硕±学位论文－论文题目：基于ＨｎＵＸ总线驱动的智能网关的研究与设计学院：信息与机电工程学院专业：计算机应用技术研究方向；嵌入式系统的开发与应用？硏究生姓名：张剑指导教师：赵梗明．一完成日期：二零六年Ｈ月ResearchandImplementationofIntelligentGatewayDriverLayerBasedonLinuxBusADissertationSubmittedfortheDegreeofM

2、asterCandidate:ZhangJianSupervisor:ZhaoGengmingSpecialty:EmbeddedSystemDevelopmentAndApplicationCollegeofInformation,ComputerApplicationTechnologyShanghaiNormalUniversity,Shanghai,ChinaMarch2016上海师范大学硕士学位论文摘要摘要随着经济的飞速发展，科技水平不断提高，智能家居和物联网的产品深入每个家庭。智能家居系统主要应用于住宅中，其组成可分三大部分即综合布线部分、智

3、能网关部分、异构网络部分。在智能家居系统中智能网关处于核心地位，因此对家庭的网关的研究意义非凡重大。目前智能家居领域中存在的问题主要是：1.没有标准的协议进行支持，使得其工业化与信息网络化进程受到制约；2.在通信协议技术不断发展的今天，未来使用不同协议接入网关的产品将会越来越多，而目前的发展现状是多协议支持的情况并不是特别理想；3.对于不同协议设备之间的通信，没有一套很好的解决方案，对于异构协议之间通信需要从设计上选择合适的硬件平台、操作系统，这使得网关的成本和性能差异较大。本文针对智能家居产品设计的现状，提出了总线--设备--驱动的设计思路来设计智能网

4、关的驱动程序，并针对设计进行了可行性测试。按照该设计，可以提高智能网关的拓展性，同时网关基于驱动层中，使得网关程序成为linux驱动的一部分，同时使用驱动的方式可以为应用程序编程提供一套统一的接口，使得网关开发变得更加便捷。针对这一设计方式，本文首先对物联网及智能家居的概念与发展现状进行了阐述。然后对网关设计的关键性技术进行了介绍。随后通过三个方面介绍网关驱动的设计，它们分别是网关框架设计、网关框架实现、网关框架测试。网关框架设计中提出了三层设计模型，他们分别是核心层、设备层、适配器层，这三层设计基于linux中总线设备驱动模型的概念来实现的。随后分别介

5、绍了总线层、设备层、核心层的实现方式。在提出理论框架后，在理论的基础上提出了网关框架的实现方式，并以linux操作系统作为软件平台，OK6410开发板作为硬件平台分别实现LED设备程序和串口设备程序来实现网关框架。最后在进行网关框架的测试。本文通过这两种设备实时性的测试数据来进一步说明网关设计的可行性。最后总结论文的主要工作，并阐述相关创新性与后续可以进行的进一步工作。关键词：智能家居；智能网关；linux；设备模型；设备驱动IAbstractShanghaiNormalUniversityMasterofScienceAbstractWiththera

6、piddevelopmentofeconomy,scienceandtechnologylevelunceasingenhancement,intelligenthouseholdandIOTintoeachfamilyofproducts.Smarthomesystemismainlyusedinresidence,itscompositioncanbedividedintothreepartsnamely,integratedwiring,intelligentgateway,heterogeneousnetworkpart.Insmarthomes

7、ystems,intelligentgatewayinacoreposition,thestudyoffamilygatewayisparticularlysignificantmeaning.Intheintroduction,inthispaper,theintelligentgatewaywasreviewedfirst,andthenontoareviewonresearchstatusathomeandabroad.Theproblemsexistinginthefieldofintelligenthouseholdatpresentismai

8、nly:1.Thereisnostandardprotocolsupport,m