智能家庭網(wǎng)關(guān)的嵌入式軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著全球自然資源的不斷減少和環(huán)境壓力的日益增大，社會(huì)對(duì)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境以及可持續(xù)性發(fā)展的要求越來(lái)越高，發(fā)展智能電網(wǎng)來(lái)緩解日益凸顯的能源短缺與環(huán)境問題已成為一種重要的解決方案。智能用電作為建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要一環(huán)，體現(xiàn)了電力工業(yè)本質(zhì)的思路已逐漸從“如何供應(yīng)”轉(zhuǎn)變到“如何使用”。在用電側(cè)節(jié)能減排，盡可能提高不同設(shè)備的能源利用效率，同時(shí)提高供電服務(wù)質(zhì)量，成為我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)進(jìn)行智能用電建設(shè)的主要策略?；谀芎墓芾淼闹悄芗揖酉到y(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，

2、其中，智能家庭網(wǎng)關(guān)作為核心設(shè)備，一方面將家庭內(nèi)部的智能家電設(shè)備、安防設(shè)備有機(jī)的組織在一起進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制，另一方面應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家電的遠(yuǎn)程控制。這樣，不僅給用戶提供了更加安全和便捷的居住環(huán)境，而且可以引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰使用大功率用電設(shè)備，為降低電力負(fù)荷起到了很大作用。
　　綜合考慮智能家居及職能家庭網(wǎng)關(guān)相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，并結(jié)合人們的生活需求，本文提出一種基于能耗管理的智能家居系統(tǒng)并對(duì)其中智能家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行

3、了詳細(xì)闡述。文章中指出智能家庭網(wǎng)關(guān)是家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部服務(wù)器及Internet交互的關(guān)鍵設(shè)備，其硬件平臺(tái)選用ARM系列產(chǎn)品LPC3240作為主芯片；以太網(wǎng)物理層芯片選用功耗低、體積小、波形穩(wěn)定且成本低的KSZ8041NL，網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器之間的通信采用自定義的明文協(xié)議；智能控制模塊完成與底層設(shè)備的交互，包括智能插座控制器、智能家電控制器和無(wú)線安防控制器，其內(nèi)部均包含有支持RF433MHz自定義協(xié)議的芯片CC1101，利用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部

4、無(wú)線設(shè)備組網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關(guān)的嵌入式軟件開發(fā)采用Linux系統(tǒng)下 Eclipse開發(fā)工具，軟件架構(gòu)采用多任務(wù)、單進(jìn)程、多線程的方案，主進(jìn)程服務(wù)中包括socket通信線程、命令解析線程、即時(shí)任務(wù)處理線程、串口通信線程、鬧鐘計(jì)時(shí)任務(wù)線程，文章對(duì)本方案中各服務(wù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳盡的介紹并展示了其程序流程圖。最后通過對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行黑盒測(cè)試，驗(yàn)證其功能均可順利實(shí)現(xiàn)，完全滿足需求分析中提到的功能。除此之外，通過對(duì)本系統(tǒng)在樣板間使用時(shí)的能耗狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試