基于多网融合的嵌入式智能家居网关设计.pdf

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1、《电气自动化~2014年第36卷第6期嵌入式系统EmbeddedSystems基于多网融合的嵌入式智能家居网关设计曾志洪，郭谋发(1．国网漳州供电公司。福建漳州363000；2．福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：针对智能家居系统用户需求，提出一种基于多网融合的嵌入式智能家居网关设计方案，支持GPRS网络和TCP／IP访问，提供RS一485总线接口、ZigBee网络接El、红外接口。智能家居网关作为外网和内网的纽带，应满足用户对家居设备的安全高效、智能化、个性化的需求，设计中采用有

2、线和无线技术，提高系统灵活性和经济性。网关设计功能模块化、远方控制方式多样化，为市场推广提供一种借鉴方案。关键词：智能家居；网关；嵌入式；ZigBee网络；GPRS网络DOI：IO．3969／j·issn．1000-3886．2014．06．020[中图分类号]TP273；TP3[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)06—0056—03ADesignofEmbeddedSmartHomeGatewayBasedonMulti-networkIntegrationZENGZhi．hon

3、g．GUOMou-fa(1．StateGridZhangzhouPowerSupplyCo．，ZhangzhouFufian363000，China；2．CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUnivenity，FuzhouFufian350108，China)Abstract：Userusersdemandonsmarthomesystem，thispaperintroducesadesignschemefortheembeddedsmar

4、thomegatewaybasedonmulti—networkintegration，whichsuppo~sGPRSnetworkandTCP／IPaccessandprovidesRS一485businterface，ZigBeenetworkinterfaceandinfraredinterface．Asthelinkbetweentheextranetandintranet，thesmarthomegatewayshouldsatisfyusersneedforasafe，eficient，i

5、nteUigentandpersonalizedhomeequipment．Thedesignadoptscableandwirelesstechnologytoenhancesystemflexibilityandeficiency．Themodulargatewaydesignanddiversifiedremotecontrolmodepresentedinthispaperoffersareferenceschemeformarketpromotion．Keywords：smarthome；ga

6、teway；embedded；ZigBeenetwork；GPRSnetworkO引言时络隧随着国民经济的发展和物质文化生活的日益提高，安全方便、高效环保、智能化、个性化的智能家居系统的市场需求愈来愈大。传统智能家居系统产品之间尚存标准不一、接口不通用等问题，成为经济成本较大的主要因素，制约着智能家居应用推广”J。一匝塑田—一]：／／圆l圆竺：：：：：：：l本文提出一种基于多网融合的嵌入式智能家居网关设计，旨在解嗍决采用有线技术的传统家居系统布线复杂、安装费用高等缺点，设计一套成本低、可移植性强、操作方

7、便的智能家居系统，同时为：两陋F1：l乎持设备I市场化应用提供一种参考。1智能家居系统组成图1智能家居系统构架图1中，智能家居系统通信网络构架主要由网络层、通信层、用户可使用手机与网关的GPRS模块通信、或使用Pc与网应用层组成。其中，应用层包括通信管理机、多种通信方式的智关的网卡进行IP访问，或结合上述两种方式与网关建立TCP连能家居设备、红外手持设备、ZigBee网络、红外网络及RS一485接，通过安全验证，形成通信链路，从而实现网络层对应用层的数总线等。通信层包括智能家居系统网关(以下简称“网关”

8、)。手据召测，以及应用层信息的反馈。应用层中，智能家居设备通信机、PC、GPRS网络和因特网构成网络层，手机或电脑终端通过因控制依据设备情况采用有线方式或无线方式。对于开关控制类特网或GPRS网络与网关通信，从而远方控制和管理智能家居设的设备多采用有线控制技术，例如照明控制；具有红外遥控器的备。网关作为系统通信的重要设备，负责网络层和应用层的通电器设备，多采用红外网络控制，例如空调；房间之间的通信采用信，以有线方式或无线方式管理智能家居各节