基于TCP-IP協(xié)議棧的家庭網(wǎng)關(guān)與家庭組網(wǎng)設(shè)計研究.pdf

1、智能家居是未來家居的發(fā)展趨勢，它能夠給用戶提供安全、舒適和便利的生活環(huán)境，并且能夠隨時隨地監(jiān)控自己的家居。然而，智能家居的發(fā)展并未如人們期待的一樣，特別是在國內(nèi)，并沒有真正意義的智能家居。 本文的研究目的在于通過對智能家居系統(tǒng)架構(gòu)的全面分析與研究，形成一種新的智能家居模式，并完成一個基于以太網(wǎng)的家庭網(wǎng)關(guān)和多通信媒質(zhì)內(nèi)部組網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)。 家庭網(wǎng)關(guān)與家庭內(nèi)部組網(wǎng)的設(shè)計是智能家居系統(tǒng)設(shè)計中的兩個關(guān)鍵問題。本文主要研究了如何

2、通過以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)遠程控制和監(jiān)測家電工作狀態(tài)以及如何對家庭內(nèi)部進行合理組網(wǎng)，主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： (1)研究了家庭網(wǎng)關(guān)以太網(wǎng)接口電路設(shè)計，解決了在有限的地址空間中TCP/IP協(xié)議棧的精簡設(shè)計問題，在滿足家庭網(wǎng)絡(luò)外部接入Internet需求的同時，降低了成本。 (2)采用分析比較的方法，對比不同家庭內(nèi)部組網(wǎng)方式的優(yōu)缺點與適用環(huán)境，建立了一個基于電力線載波、ZigBee無線通訊協(xié)議的多通信媒質(zhì)家庭網(wǎng)絡(luò)。 (3)

3、通過制定網(wǎng)關(guān)與信息家電的通訊協(xié)議與家電工作狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，完成網(wǎng)關(guān)與信息家電之間數(shù)據(jù)交換，并解決了新家電注冊時地址分配的問題。 (4)根據(jù)信息家電遠程控制狀態(tài)改變與網(wǎng)頁實時更新的要求，給出WebServer的建立過程，并解決了網(wǎng)頁文件的存取問題，同時給出應(yīng)用CGI與Socket接口技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁的方法。 本文中一個非常重要的部分就是ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)計。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，它基于