一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关制造技术

本发明专利技术涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，包括家庭网关、存储单元、通信模块、显示模块和终端设备，所述存储单元、通信模块和显示模块均与家庭网关相连，所述终端设备通过通信模块与家庭网关通信。该系统可靠性高、协议转换效率高，抗干扰能力强，同时具有很好的通用性，非常适合在智能家居系统中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能家居
，尤其涉及一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关。
技术介绍
随着人们生活水平的提高以及计算机技术、通信技术和网络技术的发展，智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。智能家居不仅能给用户提供安全、健康和舒适的生活环境，而且用户能够远程监控自己的家居状态和控制家庭电器设备。在智能家居系统中，采用无线网络技术可以提供更大的灵活性、流动性，更符合家庭网络简洁性、灵活性、模块化、扩展性及独立性的通信特点，将无线网络技术应用于家庭网络己经成为主流趋势。Zigbee作为一种新兴的无线通信技术，其低速率、低成本、低功耗、自配置和灵活的网络结构，非常适合于家庭内部组网。而Wi-Fi作为一种无线联网技术，最主要的优势在于小需要布线，小受布线条件的限制，因此特别适合移动办公用户的需要，在智能家居中采用Wi-Fi技术使得家庭内部网络与Internet连接更加便捷，通过一台Wi-Fi的手持终端设备就可以直接进入家庭网关，实现对家电设备的远程监控和智能控制。系统中家庭网关为Wi-Fi—Zigbee的Web服务器，它是Zigbee协议、Wi-Fi协议和以太网之间的转换接口，并负责建立和管理无线传感器网络以及实现外网的通信连接。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于ARM和FPGA的高精度数据采集系统，具有成本低、精度高、动态范围人等特点，是高精度采集处理的一种高效可行的解决方案。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，包括家庭网关、存储单元、通信模块、显示模块和终端设备，所述存储单元、通信模块和显示模块均与家庭网关相连，所述终端设备通过通信模块与家庭网关通信。优选地，所述家庭网关为ARM9芯片。优选地，所述ARM9芯片的型号为S3C2440A。优选地，所述通信模块包括Zigbee模块和Wi-Fi模块，所述Zigbee模块采用JENNIC公司的JN5139，所述Wi-Fi模块采用威盛的VT665芯片。优选地，所述终端设备为Zigbee终端设备，所述Zigbee终端设备通过Zigbee模块与家庭网关通信。优选地，所述Zigbee终端设备包括红外探测器、门磁开关、火灾探测器和烟感燃气探测器中的一种或几种。优选地，所述显示模块为LCD显示模块。优选地，所述存储单元包括Flash和SDRAM。优选地，所述家居网关还包括GPIO接口，所述GPIO接口与家庭网关相连。优选地，所述家居网关还包括JTAG接口，所述JTAG接口与家庭网关相连。本专利技术提出了一种无线智能家居网关的设计和实现方案，该方案采用低功耗ARM处理器S3C2440A为核心，利用内嵌TCP/IP协议栈的模块Wi-Fi为网络的数据出口，以嵌入式Web服务器为网关，克服了传统网关架构下Zigbee传输速率较低的瓶颈，利用Wi-Fi和Zigbee全网无线无缝连接。该系统可靠性高、协议转换效率高，抗干扰能力强，同时具有很好的通用性，非常适合在智能家居系统中应用。附图说明图1为系统结构框图；图2为JN5139的通信接口电路；图3为家庭网关结构；图4为Zigbee/Wi-Fi网关的通信协议模型；图5为Zigbee软件流程；图6为家庭网关主程序流程。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的描述。一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，包括家庭网关、存储单元、通信模块、显示模块和终端设备，所述存储单元、通信模块和显示模块均与家庭网关相连，所述终端设备通过通信模块与家庭网关通信。所述家庭网关为ARM9芯片。所述ARM9芯片的型号为S3C2440A。所述通信模块包括Zigbee模块和Wi-Fi模块，所述Zigbee模块采用JENNIC公司的JN5139，所述Wi-Fi模块采用威盛的VT665芯片。所述终端设备为Zigbee终端设备，所述Zigbee终端设备通过Zigbee模块与家庭网关通信。所述Zigbee终端设备包括红外探测器、门磁开关、火灾探测器和烟感燃气探测器中的一种或几种。所述显示模块为LCD显示模块。所述存储单元包括Flash和SDRAM。所述家居网关还包括GPIO接口，所述GPIO接口与家庭网关相连。所述家居网关还包括JTAG接口，所述JTAG接口与家庭网关相连。系统主要包括ARM9芯片S3C2440A(家庭网关)、Zigbee模块(协调器)、Wi-Fi模块、Zigbee终端设备(如红外探测器、门磁开关和火灾探测器和烟感燃气探测器等)，其结构如图1所示。在ARM9芯片中移植Web服务器Boa作为家庭网关，负责对整个智能家居设备的管理以及远程监控。由于智能家居中许多家电设备都是通过Zigbee无线传感网络来工作的，因此必须在处理器中保存数据并对Zigbee无线传感网络进行数据融合处理，协调器负责家庭内部Zigbee网络的管理与控制。Wi-Fi模块用来传输人容量信息，通过无线访问节点(AccessPoint，AP)路由器与以太网连接，实现家庭内部网络与Internet的通信。系统处理基本流程如下：系统内部由Zigbee星型网络组成，家中电器开关状态和传感器的控制信息在网络中自由传输，经由协调器(Zigbee模块)传送至Web服务器的网关，再由网关通过Wi-Fi经无线路由连接到外部以太网，用户可以通过远程用户界面端了解家中电器状态家庭网关可以通过无线网络对远程用户的控制命令作出判断和响应，从而开启或关闭家中的电器。网关硬件平台设计：网关硬件电路主要由控制器模块(S3C2440A)、存储单元(64MBSDRAM、64MBNandFlash和2MBNorFlash)、通信模块(Zigbee模块和Wi-Fi模块)和显示模块(LCD)等组成。控制器模块：控制器是整个嵌入式家庭网关的核心，用来对Zigbee通信模块进行相应配置并接收Zigbee终端节点的数据，利用Wi-Fi协议将网关通过Wi-Fi模块连接到Internet网络。为了能达到高性能、低功耗的目的，设计的嵌入式网关采用以ARM920T为核心的32位的RISC微处理器S3C2440A作为主控制器，该处理器集成了LCD控制器、USBHost、NAND控制器、BUS控制器、中断控制、功率控制、存储控制、UART。SPI和GPIO等丰富的外围资源，通过外扩存储器、串口、USB接口和JTAG调试接口等构成硬件平台。Zigbee模块：在智能家居系统中，采用Zigbee无线通信技术将智能家电设备组成星形网...

【技术保护点】
一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：包括家庭网关、存储单元、通信模块、显示模块和终端设备，所述存储单元、通信模块和显示模块均与家庭网关相连，所述终端设备通过通信模块与家庭网关通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：包括家庭网关、存储单元、通
信模块、显示模块和终端设备，所述存储单元、通信模块和显示模块均与家庭网关相连，
所述终端设备通过通信模块与家庭网关通信。
2.根据权利要求1所述的基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：所述家庭网
关为ARM9芯片。
3.根据权利要求2所述的基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：所述ARM9芯
片的型号为S3C2440A。
4.根据权利要求1所述的基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：所述通信模
块包括Zigbee模块和Wi-Fi模块，所述Zigbee模块采用JENNIC公司的JN5139，所述
Wi-Fi模块采用威盛的VT665芯片。
5.根据权利要求4所述的基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：所述终端设
备为Zig...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡旭东，姜惠启，孙淼，
申请(专利权)人：青岛中科软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37