基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计制造技术

本发明专利技术提供了基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：ARM9的嵌入式无线智能家居网关核心为ARM9嵌入式处理器其实时操作系统为Linux，通信技术为Wi‑Fi和Zigbee。传统智能家居系统中多种无线通信技术之间容易形成互扰，而基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关能有效避免这一弊端。对基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关进行了设计，实现了家庭的远程控制、监控等功能，从而使家居生活更加舒适、安全，能够满足社会上绝大多数智能家居应用场景，产生巨大的社会效益。

【技术实现步骤摘要】
基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计
本专利技术涉及智能家居网关的设计，尤其涉及中转数据的加密及安全验证、切合实际使用状况下的星状网的无线数据走向设计。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对智能家居的要求也越来越高，智能家居的研究与开发成为热点。嵌入式系统具有可靠性高、功能强大、体积小成本低等优点，在智能家居系统中得到了广泛应用。基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关核心为ARM9嵌入式处理器，其实时操作系统为Linux，通信技术为Wi-Fi和Zigbee。传统智能家居系统中多种无线通信技术之间容易形成互绕，而基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关能有效避免这一弊端。对基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关进行了设计，实现了家庭的远程控制、监控等功能，从而使家居生活更加舒适、安全。综合来看，重点解决无线智能家居网关在实际应用的安全问题以及高性能的需求，是本专利技术的专利技术目的。
技术实现思路
为了解决现有产品中问题，本专利技术提供了基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计，中转数据的加密及安全验证、切合实际使用状况下的星状网的无线数据走向，能够满足社会上绝大多数智能家居应用场景，产生巨大的社会效益。本专利技术通过如下技术方案实现：1.基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：ARM9的嵌入式无线智能家居网关核心为ARM9嵌入式处理器其实时操作系统为ARMLinux，通信技术为WiFi和Ziphee；所述应用设计包括以下步骤：a.WebService发布在内网中，供需访问的应用系统访问为保证发布到内网的webServices不被非法使用，在调用webServices前需要进行安全验证；b.ARM9处理器的家庭网关为Web服务器Boa，整个智能家居的远程控制和设备管理均由这个家庭网关负责；c.对Zigbee终端节点的数据进行接收。本设计中，网关与Internet网络的连接以WiFi模块为桥梁，以WiFi网络协议为基础，所采用的主控制器为以ARM920T为核心的32位RISC微处理器S3C2440A；d.本智能家居网关采用星形网络形式。星形网络是通过协调器传输网络数据的一种辐射状结构，星形网络协调器可转发终端设备之间的通信，通信的终止点均为终端设备；e.本设计由于服务器资源有限，采用的是CGI脚本。CGI主要作为信息服务器与外部程序连接的标准，客户可通过CGI连接HTML页面；f.网关中的另一无线通信模块为WiFi通信模块，WiFi模块的数据远程传输通过威盛的VT6656芯片实现。为提高主控制器的数据处理能力并降低设计难度；g.本网关主要由嵌入式Web服务器以及Zigbee网络协调器集成，其目的是建立无线传感器网络，管理传感器的节点数据输出：本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计，中转数据的加密及安全验证、切合实际使用状况下的星状网的无线数据走向，能够满足社会上绝大多数智能家居应用场景，产生巨大的社会效益。附图说明图1是网关结构示意图；图2是家庭网关框架的示意图；图3是本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术进一步说明。嵌入式系统设计主要考虑因素有性能需求、外界环境、资源利用、成本等。嵌入式Linux开发模式流程为：先选择嵌入式处理器，并确定操作系统，然后对嵌入式应用软件进行开发，最后对软件以及系统进行测试。本设计方案为模块化方案，系统由Zigbee模块、WiFi模块、Zigbee终端设备组成，具体结构如图1所示。采用嵌入式Linus操作系统，首先将安装有Red-Hat9.0Linux系统的虚拟机装在PC机的WidowsXP系统上，将此计算机作为宿主机，并与ARM9开发板相连。在PC机上配置超级终端、Linux串口通信配置两个。由于嵌入式硬件对存储资源有限制，因此，本网关采用Linux交叉开发模式。主要方法为将开发工具安装在宿主机上，然后对Linux引导程序、文件系统及内核等进行编辑和翻译。移植的内核版本为Linux-2.6。下载内容安装包并进行解压，然后对内核目录下的Makefie文件进行修改，修改完成后重新登录，之后再进行内核配置，配置方式为运行makemenuconfig，配置需要保存后再退出，待文件zImage生成后才进行内核移植。网关中WiFi模块及Zigbee模块的驱动由硬件系统层描述，而WiFi及Zigbee协议线移植入网络协议层内，可双向转换Zigbee和WiFi，网络协议层双向转换Zigbee和WiFi协议的方式如图2所示。本网关主要由嵌入式Web服务器以及Zigbee网络协调器集成，其目的是建立无线传感器网络，管理传感器的节点数据输出。Web服务器主要是基于HTDP协议的Boa服务器。Zigbee协议、监控管理程序的移植是实现Zigbee网络协调器软件的基础，具体操作流程如图3所示。由图3可知，Zigbee无线网络软件首先是初始化协调器，然后以PANID号码对协调器进行标识，开启网络，协调器接收所有的设备信息。协调器会对收到的数据进行判断，针对新节点加入网络和设备节点控制请求作出相应的处理。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：ARM9的嵌入式无线智能家居网关核心为ARM9嵌入式处理器其实时操作系统为Linux，通信技术为Wi‑Fi和Zigbee；所述应用设计包括以下步骤：a.WebServices发布在内网中，供需访问的应用系统访问为保证发布到内网的webServices不被非法使用，在调用webServices前需要进行安全验证；b.ARM9处理器的家庭网关为Web服务器Boa，整个智能家居的远程控制和设备管理均由这个家庭网关负责；c.对Zigbee终端节点的数据进行接收。本设计中，网关与Internet网络的连接以Wi‑Fi模块为桥梁，以Wi‑Fi网络协议为基础，所采用的主控制器为以ARM920T为核心的32位RISC微处理器S3C2440A；d.本智能家居网关采用星形网络形式。星形网络是通过协调器传输网络数据的一种辐射状结构，星形网络协调器可转发终端设备之间的通信，通信的终止点均为终端设备；e.本设计由于服务器资源有限，采用的是CGI脚本。CGI主要作为信息服务器与外部程序连接的标准，客户可通过CGI连接HTML页面；f.网关中的另一无线通信模块为Wi‑Fi通信模块，Wi‑Fi模块的数据远程传输通过威盛的V T6656芯片实现。为提高主控制器的数据处理能力并降低设计难度；g.本网关主要由嵌入式Web服务器以及Zigbee网络协调器集成，其目的是建立无线传感器网络，管理传感器的节点数据输出。...

【技术特征摘要】
1.基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关，其特征在于：ARM9的嵌入式无线智能家居网关核心为ARM9嵌入式处理器其实时操作系统为Linux，通信技术为Wi-Fi和Zigbee；所述应用设计包括以下步骤：a.WebServices发布在内网中，供需访问的应用系统访问为保证发布到内网的webServices不被非法使用，在调用webServices前需要进行安全验证；b.ARM9处理器的家庭网关为Web服务器Boa，整个智能家居的远程控制和设备管理均由这个家庭网关负责；c.对Zigbee终端节点的数据进行接收。本设计中，网关与Internet网络的连接以Wi-Fi模块为桥梁，以Wi-Fi网络协议为基础，所采用的主控制器为以ARM920T为核心的32位RISC微处理器S3C2440A；d.本智能家居网关采用星形网络形式。星形网络是通过协调器传输网络数据的一种辐射状结构，星形网络协调器可转发终端设备之间的通信，通信的终止点均为终端设备；e.本设计由于服务器资源有限，采用的是CGI脚本。CGI主要作为信息服务器与外...

【专利技术属性】
技术研发人员：康凯，
申请(专利权)人：深圳市信驰达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44